(二)实验步骤：①将五份种子分别置于五个恒温箱中(20℃)保藏一年，期间应注意　　　 　；②保存期满后．在相同的条件下测定五份种子的发芽率，应提供的条件有　　　 。

(一)材料用品：含水量分别为l%、5%、9%、13%、17%的水稻种子各100颗，恒温箱五个、培养皿、纱布若干。

考点3呼吸作用与光合作用间的关系及相关应用(学科内综合考点)

　　 1．相互关系(见表3-13-3)．

2．不同状况下．植物气体代谢特点及代谢相对强度的表示方法：(1)黑暗状况时：植物只进行呼吸作用。不进行光合作用。①气体代谢特点(见图3 13-3)。

　　 ②呼吸作用相对强度可用如下三种方式表示：A．用CO₂释放量(或实验容器内CO₂增加量)表示；B．用O₂吸收量(或实验容器内O₂减少量)表示；C．用植物重量(有机物的减轻量)表示。

　　 (2)较强光照时：植物同时进行呼吸作用和光合作用，且光合作用强度大于呼吸作用强度。

　　 ①气体代谢特点：植物光合作用产生的氧气(用m表示)除用于植物的呼吸作用消耗(用m₁表示)之外，其余的氧气释放到周围的环境中(用m₂表示)。植物光合作用所利用的CO₂ (用N表示)除来自植物自身呼吸作用(用N₁表示)外，不足的CO₂部分从外界吸收(用N₂表示)(图乙所示)。分析图乙可知，图乙中有如下数量关系：m=m₁+ m₂，N=N₁+N₂。

　　 ②光合作用相对强度的三种表示方法：A．用O₂释放量(或实验容器内0₂增加量)表示； B．用CO₂吸收量(或实验容器内CO₂减少量)表示；C．用植物重量(有机物的增加量)来表示。

考题3-1　 )图3-13 4表示生活状态的植物体一天内CO₂净吸收量和净释放量。

(1)一天中什么时刻该植物吸收和释放的CO₂的量相等?　　　　　 。

(2)假定该植物白天呼吸作用速率和晚上相同，则该植物光合作用的最高速率(用CO₂的吸收量表示)是　　　　　 。

(3)图中B表示　　　　　 。

(4)如何说明该植物处于旺盛的生长状态　　　　　

(5)分析正午12：OO前后CO₂的吸收情况，说明导致CO₂吸收量变化的原因是　　　　　

考题3-2 2003年10月15日，我国载人航天飞船“神舟五号”发射成功，这标志着我国的航天技术已居世界领先地位。在长期的航天飞行中，比较难解决的问题是宇航员的食物与氧气的供应问题。科学家发现，螺旋藻中蛋白质的含量为其干重的55-70%。螺旋藻经过光合作用，即可释放氧气，也能合成有机物。在太空舱内“饲养”螺旋藻可以很好地解决宇航员的食物与氧气供　 应问题。设在太空中500g螺旋藻(鲜重)经光合作用约可释放氧气224mL／h(标准状况)，一名宇航员维持正常的生命活动，平均约需葡萄糖O．05mol／h。请回答下列有关问题：

(1)在太空中，每lkg螺旋藻合成葡萄糖的量为　　　 g／h。

(2)若一名宇航员维持生命活动所需的氧气全部来自螺旋藻的光合作用，则在太空舱内至少要“饲养”螺旋藻　　　 kg。

(3)若飞船中仅一名宇航员，每天(24h)消耗的葡萄糖全部由“饲养”的300kg螺旋藻提供，要使飞船生态系统长期保持稳定，则飞船中“饲养”的这些螺旋藻至少需光照　　　 　h。该生态系统除了宇航员和螺旋藻外，还应有的生物是　　　 。

(4)若宇航员用¹⁸0标记的水来培养螺旋藻，则经过一段时间后，首先出现¹⁸O的物质是　　　 。

考题3-1点拨，本题重在考查光合作用与呼吸作用之间关系的曲线，对于一天中CO₂的净变量取决于光合作用、呼吸作用之间的相互作用强度·通过题干条件我们可知当光合作用强度大于呼吸强度之时，为绿色植物吸收CO₂积累有机物之时，而CO₂的量不发生变化时，为光合作用强度与呼吸作用强度相等，即为6:00和18:OO，图中上部分阴影表示白天积累有机物的量，而横坐标之下阴影为呼吸作用消耗有机物的总量，两者之差为一天中积累有机物的净量。答案t(1)6:00和18：00(2)60mg·h^-1·m^-2(3)白天有机物的积累　 (4)B的面积白天有机物的积累远大于划斜线的面积夜晚有机物的消耗　 (5)气温过高，气孔关闭影响CO₂吸收

考题3-2点拨：(1)由考点4可知进行光合作用时，生成1moI葡萄糖。同时生成6mo10₂，则根据题意可列出式子为：(180×0.224)/(22．4×0.5×6)=O.6(g)；(2)由于宇航员每小时呼吸作用需消耗葡萄糖为0.05mol，则每小时消耗葡萄糖的量为0.05×6=0.3mol，所以根据光合作用化学方程式列出式子，需“饲养”螺旋藻的质量=(0.3×0.5)/(0.224÷22．4)=15(kg)；(3)一名宇航员每天至少所需葡萄糖的量为0.05×180×24/10%=2160(g/天)，300kg螺旋藻每小时制造葡萄糖300×0.6=180(g)，则光照的时间至少为2160/180=12(小时)，宇航员排泄的代谢废物则需有分解者分解成CO2和H!O，再提供给螺旋藻；(4)光合作用过程中的H₂O先经光反应生成O₂。答案：(1)0.6　 (2)15　 (3)12；分解者　 (4)空气中的O₂．总结提示：光合作用与呼吸作用之间的关系，实际上就是自然生态系统中的同化作用与异化作用之间的关系，光合作用制造有机物，需适宜的光照、CO₂、温度等条件，而呼吸作用消耗有机物，需适宜的温度、O₂等条件，在一定条件下积累有机物的量=光合作用产生量-呼吸作用消耗量，并且白天如此计算，而夜晚只进行呼吸作用，一般情况下，如不特殊说明时，白天和夜晚进行呼吸作用的强度是相等的。

考点4影响呼吸作用的因素及相关应用(综合应用考点)

　　 影响呼吸作用的因素主要包括温度、氧气和二氧化碳、含水量等。

　　 (1)温度：温度之所以能影响呼吸速率主要是影响呼吸酶的活性。在最低点与最适点之间，呼吸速率总是随温度的升高而加快。超过最适点．呼吸速率则会随着温度的升高而下降。如图3-13-5所示。

　 　(2)氧气：在一定范围内有氧呼吸的温度随氧气浓度的升高而增大，氧气对无氧呼吸有抑制作用，如图3-13-6所示。

　　 短时期的无氧呼吸和局部的无氧呼吸(如透气不良的果实内部)对生物的伤害还不大．但无氧呼吸时间过长，生物体就会受到伤害。其原因主要有三个方面：①植物的无氧呼吸产生的酒精使细胞质的蛋白质变性．从而引起酒精中毒。动物体无氧呼吸产生的乳酸过多．则会引起血液中pH的变化；②因为无氧呼吸对能量的利用率很低，只相当于有氧呼吸的百分之几，生物要维持正常的生理需要．就要消耗过多的有机物，这样，生物体内的养料就

耗损过多；③没有丙酮酸氧化过程，许多由这个过程中间产物形成的物质就无法继续完成。如作物受水涝灾害死亡．主要原因就在于此。

　　 (3)二氧化碳：二氧化碳对有氧呼吸有抑制作用。可利用这个原理贮藏水果和蔬菜。

　　 (4)含水量：在一定范围内细胞呼吸强度随含水量的增加而加强，随含水量的减少而减弱。

　　 在生产实践中，根据需要常采取一定措施促进或抑制细胞呼吸。例如：①作物栽培中，采取中耕松土、防止土壤板结等措施，都是为了保证根的正常细胞呼吸；②粮油种子的贮藏，必须降低含水量，使种子呈风干状态，使细胞呼吸降至最低，以减少有机物消耗。如果种子含水量过高，呼吸加强，使贮藏的种子堆中温度上升．反过来又进一步促进种子的呼吸，使种子品质变坏；③在果实和蔬菜的保鲜中．常通过控制细胞呼吸以降低它们的代谢强度，达到保鲜的目的。例如。某些果实和蔬菜可放在低温下或降低空气中的氧含量及增加二氧化碳的浓度，减弱细胞呼吸，使整个器官代谢水平降低，延缓老化；④在农业生产中，为了使有机物向着人们需要的器官积累，常把下部变黄的、已无光合能力、仍然消耗养分的枝叶去掉，使光合作用的产物更多地转运到有经济价值的器官中去。

考题4-1 )植物的种子都有一定的寿命．在低温、低湿、低氧的环境下可适当延长种子的贮藏时间。种子要安全贮藏，首先应晒干。问题是：种子贮藏时，种子的含水量是否越低越好呢?现以贮藏期一年为标准．设计实验证明之：

4．无氧呼吸的过程：无氧呼吸的全过程，可以分为两个阶段：第一个阶段与有氧呼吸的每一个阶段完全相同；第二个阶段是丙酮酸在不同酶的催化下，分解成酒精和二氧化碳，或者转化成乳酸。

考题2-1 生物体细胞的主要呼吸方式是有氧呼吸，但在缺氧的情况下，也进行无氧呼吸。表3-13-2关于有氧呼吸和无氧呼吸的叙述正确的是(　　 )

　　 表3-13-2

考题2-2 )图3-13-2表示小麦种子在暗处萌发并生长时释放C0₂的变化曲线。在此环境中约20d左右幼苗死亡，并且被细菌感染而腐烂。请根据曲线图回答有关问题：

(1)上述种子萌发的幼苗与自然条件下萌发生长的幼苗相比，缺少的生命活动是　　　　 。

(2)在种子萌发初期CO₂释放量较少的原因是　　　　 。

(3)在种子萌发6天内C0₂释放量逐渐增加的原因是　　　　 。

(4)一周后种子萌发释放的C0₂量逐渐下降的原因是

(5)种子开始萌发时消耗的有机物主要来自于　　　　 。最后消耗的有机物是胚中的　　　　 。

(6)幼苗死亡后，仍能测到少量C0₂释放出来，这是由于　　　　 。

考题2-1点拨：本题是一考查基础能力的题目，对基础知识的记忆、分析、综合能力要求较高，有氧呼吸与无氧呼吸产物的区别是无　 氧呼吸不能产生水，故D项错误，动物细胞无氧呼吸产生乳酸、甜菜块根细胞可进行有氧呼吸，故A、B错误，而苹果的果肉细胞既能进行有氧呼吸产生CO₂、H₂0，又能进行无氧呼吸产生酒精、CO₂。答案：C。考题2-2点拨：在暗处萌发的种子幼苗，由于缺少光照不能合成叶绿素，因而不能进行光合作用制造有机物，所需能量只能来自储存在种子中的现成的有机物；二氧化碳是种子呼吸作用的产物，在种子萌发的初期，一般进行无氧呼吸，进而转为有氧呼吸并渐渐地增强，小麦是单子叶植物，养料储存在胚乳中；在种子的表面生活着大量的微生物，当种子死亡后，微生物分解死亡种子中的有机物释放出二氧化碳，生物体内的糖类、脂肪和蛋白质都能被分解释放能量，主要的能源物质是糖类，最后被利用的是蛋白质。答案：(1)光合作用　 (2)种子萌发初期一般进行无氧呼吸，释放CO₂少　 (3)萌发种子由无氧呼吸转入有氧呼吸释放C0₂量急剧上升(或萌发种子进行有氧呼吸且强度逐渐增强)　 (4)由于养料逐渐减少，呼吸速率又慢慢降低　 (5)胚乳；蛋白质(6)细菌的分解作用

总结提示：对关于细胞呼吸类型这一知识点题目的解答应把握住如下几点：水是有氧呼吸特有的产物；无氧呼吸之所以释放的能量　 少，这与其分解产物为不彻底的氧化分解产物有关，因为乳酸、酒精等物质中含有大量的能量；小麦胚，块根、块茎等营养丰富的器官，玉米、动物，乳酸菌等生物进行无氧呼吸可产生乳酸，而水果、植物根进行无氧呼吸可产生酒精。

3．无氧呼吸的种类：(1)高等植物在水淹情况下，可进行短时间无氧呼吸，把C₆H₁₂0₆分解成C₂H₅OH和CO₂，放出少量的能量，反应式

为： 　；(2)高等动物和人体在剧烈运动时，某些骨骼肌会出现无氧呼吸，产生乳酸并释放少量能量。反应式为：

2．呼吸作用的意义：(1)为生物体的生命活动提供能量。生物体内的糖类、脂类、蛋白质等有机物都富含能量，但这些能量不能直接供各种生命活动所利用，需要通过呼吸作用分解有机物，释放能量，转化到“能量货币”--ATP中，由ATP直接推动各种生命活动的进行，如细胞的分裂、矿质元素的吸收、有机物之间的转化等；(2)呼吸作用是各种有机物相互转化的枢纽。呼吸作用的过程中会产生各种各样的中间产物，这些中间产物是合成另外一些新物质的原料。呼吸作用能把生物体的糖代谢、脂类代谢、蛋白质代谢等连成一个整体，成为体内各种有机物相互转化的枢纽。

1．关系(见表3-13-1)：

　　 表3-13-1

4．有氧呼吸的过程：有氧呼吸的全过程可分为三个阶段：第一阶段：一分子葡萄糖分解为两分子的丙酮酸(C：，HIO：，)．同时产生少量的氢和少量的能量，这些能量能产生两分子ATP。这个过程是在细胞质基质中进行的。4[H]+能量；第二阶段：丙酮酸经过一系列的反应．分解成二氧化碳和氢，同时释放出少量的能量．这些能量能产生两分子ATP。这个阶段是在线粒体中进行的。

　；第三阶段：前两个阶段产生的氢，经过一系列反应．与氧结合成水．同时释放大量的能量，这些能量能产生34分子ATP。这个过程也是在线粒体中进行的。 　

综合上述。每氧化1摩尔葡萄糖．生成6摩尔的二氧化碳和12摩尔的水，同时生成38摩尔ATP。每氧化I摩尔葡萄糖释放出来的总能量是2870kJ．其中只有1161kJ转移至ATP的高能磷酸键上，能量转变效率只有40%左右．其余部分(1709kJ)的能量就以热能形式散失掉了。

案例剖析　 旁征博引 举一反三

考题1-1 关于葡萄糖在细胞质内分解成丙酮酸的过程正确的叙述是(　　 )

　 A．必定在有氧条件下进行　 B．反应速度不受温度的影响　 C．该过程不产生CO₂　 D．在细胞质的线粒体内进行

考题1-2 根对矿物质元素的吸收过程与呼吸作用有着密切的关系，请根据下面所提供的材料用具．设计一个实验来定性说明它们之间的关系。材料用具有烧杯、试管、移液管(含吸球)、微型增氧泵、新鲜豆芽根、植物油、浓度为100mg/L的(NH₄)₂SO₄培养液、蒸馏水、奈氏试剂(该试剂遇NH₄⁺变色，随着NH₄⁺的浓度增加而颜色加深)。

(1)实验设计：

(2)结果与分析：

考题1-1点拨：如图3 13一l所示。葡萄糖分解为丙酮酸的过程是呼吸作用的第一阶段，其发生场所是在细胞质基质中，并且在有氧和无氧的情况下都可进行，产生丙铜酸、[H]、并形成少量ATP。此过程中必须有酶的参与，温度可影响酶的活性，进而影响这一过程的进行。答案：C。考题1-2点拨；呼吸作用的主要意义在于为生物体各项生命活动提供能量，如果供能不足会使相应生命活动受阻。0浓度可影响呼吸作用，从而影响植物根埘矿质元素的吸收量，如果植物体吸收NH₄⁺快，则在溶液中的NH₄⁺就会大量减少，而使奈氏试剂的颜色较浅。并且实验设计时应遵循-定的原则，如对照原则、，单因子变量原则，可操作可重复性原则。答案：(1)第一个对比实验：①取两只相同的烧杯分别标号A、B，分别放入等量的(NH₄)₂SO₄培养液和相同鲜重的豆芽根尖；②在A烧杯中用微型增氧泵增氧，B烧杯中滴入几滴植物油，使之在培养液表面形成一薄层，以隔绝空气。第二个对比实验：一段时间后，取三支试管分别用三支移液管移取等量的A、B两烧杯中的(NH₄)₂SO₄培养液及(NH₄)₂SO₄原液，依次编号为a、b、c，再各加入等量蒸馏水稀释，最后分别加入相同滴数(3-4滴)的奈氏试剂。　 (2)a试管颜色较浅，b、c试管颜色基本相同，较深。这是由于A烧杯氧气充足，根呼吸旺盛，吸收了培养液中较多的NH₄⁺使溶液中NH₄⁺浓度降低，所以a试管颜色较浅；B烧杯中缺少氧气，呼吸作用受到抑制，根吸收NH₄⁺受阻，培养液中NH₄⁺浓度几乎不变。所以b试管中的颜色较深，与取自培养液原液的c管基本相同。整个实验说明根吸收矿质元素离子与呼吸作用相关。

考点2呼吸作用的类型和相互关系及意义

3．有氧呼吸的定义：有氧呼吸是指细胞在氧气的参与下．通过酶的作用．把糖类等有机物彻底氧化分解．产生二氧化碳和水．同时释放出大量的能量的过程。有氧呼吸可用以下反应式表示：从以E可以看出有氧呼吸有如下特点：①有氧呼吸需要氧气。氧气是氧化剂，将有机物氧化分解；②有氧呼吸能将有机物彻底氧化分解。所谓的彻底氧化分解．是指把有机物分解为二氧化碳和水等无机物；③释放大量的能量。由于有机物被分解成无机物．有机物分子化学键中贮存的能量全部释放出来．所以释放大量的能量。

2．细胞呼吸的特点：生物氧化与有机物在空气中的燃烧有相似之处．即都是消耗氧使有机物氧化．最终生成二氧化碳和水等．两种氧化作用所释放出来的总能量也是相同的。有机物在体外燃烧时．其中的碳和氢直接与氧化合．并骤然释放大量的能量，形成光和热．致使温度迅速上升。而生物体内产生的二氧化碳和水是有机物经一系列复杂的变化形成的。由于有酶的催化作用．生物氧化能在比较温和的条件(如温度为常温、体液近似中性)下．和有水环境中进行．而且其能量也是逐步释放出来的．这样就不会使温度迅速上升而损害机体．同时使释放的能量得到最有效的利用。