光和作用与呼吸作用

1、1. 1. 课时分析课时分析 本课时是在复习完必修本课时是在复习完必修1 1第五章之后，针对高考第五章之后，针对高考 的重点内容的重点内容“细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用”，尤其，尤其 是光合作用和细胞呼吸增设的一个课时。包括是光合作用和细胞呼吸增设的一个课时。包括 知识梳理和题型分析两大部分，尤其注重规律知识梳理和题型分析两大部分，尤其注重规律 方法的提炼和解题技巧突破。方法的提炼和解题技巧突破。 2. 2. 增设原因增设原因 本单元内容是高中生物知识体系的核心之一，本单元内容是高中生物知识体系的核心之一， 是历年来高考命题的重点和热点。在高考题中是历年来高考命题的重点和热点。在高

2、考题中 第第1212课时课时 光合作用和细胞呼吸的知光合作用和细胞呼吸的知 识梳理与题型探究识梳理与题型探究 赋分赋分比值可达比值可达30%30%左右。由于新陈代谢是一切生命左右。由于新陈代谢是一切生命 活动的基础，因此这部分内容与其他单元的内容活动的基础，因此这部分内容与其他单元的内容 有着密切的联系，为学科内综合提供了丰富的素有着密切的联系，为学科内综合提供了丰富的素 材；其次，这部分知识有许多与工农业生产实际材；其次，这部分知识有许多与工农业生产实际 相联系的切入点，可以此为背景，进行综合试题相联系的切入点，可以此为背景，进行综合试题 的命制；另外，本单元内容涉及实验较多，这些的命制；另

3、外，本单元内容涉及实验较多，这些 都备受高考命题者青睐。都备受高考命题者青睐。 梳理一梳理一 光合作用和细胞呼吸的多角度多层次比较光合作用和细胞呼吸的多角度多层次比较 1.1.光合作用与细胞呼吸关系的图示比较光合作用与细胞呼吸关系的图示比较 （1 1）从反应式上追踪元素的来龙去脉）从反应式上追踪元素的来龙去脉 光合作用总反应式：光合作用总反应式： 聚焦知识梳理聚焦知识梳理 O O2 2中中O O原子全部来自水；原子全部来自水；COCO2 2中中C C经经C C3 3进入进入 （CHCH2 2O O），不经），不经C C5 5。 有氧呼吸反应式：有氧呼吸反应式： 产生的产生的H H2 2O O中

4、的中的O O原子全部来自原子全部来自O O2 2，与反，与反 应物应物H H2 2O O中中O O原子无关。原子无关。 提醒提醒 提醒提醒 （2 2）从具体过程中寻找物质循环和能量流动（如图）从具体过程中寻找物质循环和能量流动（如图） 物质循环物质循环 （3 3）植物细胞中两大生理过程联系图解）植物细胞中两大生理过程联系图解 2.2.光合作用和细胞呼吸中光合作用和细胞呼吸中H H的来源和去路分析的来源和去路分析 光合作用光合作用 细胞呼吸细胞呼吸 来来 源源 过程过程 H H2 2O O H H + +O O2 2 （1 1）C C6 6H H12 12O O6 6 2 2丙酮酸丙酮酸+4+4

5、H H （2 2）丙酮酸）丙酮酸+ +H H2 2O O COCO2 2+20+20H H 场所场所 叶绿体内的叶绿体内的 类囊体薄膜类囊体薄膜 （1 1）细胞质基质）细胞质基质 （2 2）线粒体基质）线粒体基质 光光 酶酶 酶酶 去去 路路 过过 程程 C C3 3 （CHCH2 2O O） 2424H H+6+6O O2 2 12 12H H2 2O O 场场 所所 叶绿体基质叶绿体基质 线粒体内膜线粒体内膜 H H、ATPATP 酶酶 酶酶 光合作用中产生的光合作用中产生的H H是还原型辅是还原型辅 酶酶（NADPHNADPH）十分简化的表示方式（教材）十分简化的表示方式（教材P P10

6、3 103 相关信息），而细胞呼吸中产生的相关信息），而细胞呼吸中产生的H H是还原型是还原型 辅酶辅酶I I（NADHNADH）十分简化的表示方式（教材）十分简化的表示方式（教材P P94 94相关 相关 信息），二者不是一种物质，尽管书写形式相同。信息），二者不是一种物质，尽管书写形式相同。 还原氢的书写形式一定不能写成还原氢的书写形式一定不能写成H H、H H+ +、H H2 2， 只能写成只能写成H H或或NADHNADH或或NADPHNADPH。 提醒提醒 3.3.光合作用和细胞呼吸中光合作用和细胞呼吸中ATPATP的来源及去路分析的来源及去路分析 （1 1）光合作用）光合作用 AT

7、PATP（光反应（光反应类囊体膜上）类囊体膜上） ADPADP+ +PiPi（暗反应（暗反应叶绿体基质中）叶绿体基质中） （2 2）细胞呼吸）细胞呼吸 都产生都产生ATPATP，场所为细胞质基质和线，场所为细胞质基质和线 粒体）粒体） ADPADP+ +PiPi（各项生命活动需要）（各项生命活动需要） ATP(ATP( 对位训练对位训练 1.1.绿色植物的光合作用与细胞呼吸之间有着密切绿色植物的光合作用与细胞呼吸之间有着密切 的联系。下面物质代谢简图表示了两者之间的的联系。下面物质代谢简图表示了两者之间的 关系，请根据图示分析回答：关系，请根据图示分析回答： （1 1）是在是在 上进行的，所需

8、要的外界条上进行的，所需要的外界条 件是件是 ，发生的能量变化是，发生的能量变化是 。 无氧呼吸只在第一阶段产生少量的无氧呼吸只在第一阶段产生少量的ATP,ATP,有有 氧呼吸第三阶段产生的氧呼吸第三阶段产生的ATPATP最多。最多。 提醒提醒 （2 2）、表示表示 过程。在这一过程过程。在这一过程 中，所需要的外部条件主要有中，所需要的外部条件主要有 和和 。 （3 3）上述）上述过程中，能产生过程中，能产生ATPATP的过程是的过程是 （写代号）。（写代号）。 （4 4）产生的产生的ATPATP去向是去向是 ，其作用是，其作用是 ；、中产生的中产生的ATPATP作用是作用是 。 答案答案

9、（1 1）叶绿体内的类囊体薄膜）叶绿体内的类囊体薄膜 一定强度的一定强度的 光照光照 光能转变为活跃的化学能光能转变为活跃的化学能 （2 2）有氧呼吸）有氧呼吸 O O2 2 适宜的温度 适宜的温度 （3 3） （4 4）转移到叶绿体基质中利用）转移到叶绿体基质中利用 为暗反应提供能为暗反应提供能 量量 为各项生命活动供能为各项生命活动供能 梳理二梳理二 细胞中能量供应和利用细胞中能量供应和利用 1.1.不同能源物质之间的关系不同能源物质之间的关系 2.2.生态系统中能量转化及转移途径生态系统中能量转化及转移途径 2.2.如图表示生物体与外界环境之间进行物质交换如图表示生物体与外界环境之间进行

10、物质交换 和能量转变的简图，分析回答：和能量转变的简图，分析回答： （1 1）能进行）能进行或或生理活动的生物属于生理活动的生物属于 型型 生物，它们分别进行生物，它们分别进行或或过程的区别在于：过程的区别在于： 。 对位训练对位训练 （2 2）编号）编号和和生理活动所示能量的去向是生理活动所示能量的去向是 , , 中未释放的能量储存在中未释放的能量储存在 （物质）中。（物质）中。 （3 3）植物完成）植物完成过程，首先以过程，首先以 的方式吸收的方式吸收 NONO ，若吸收，若吸收NO NO 必须进叶绿体才能合成氨基必须进叶绿体才能合成氨基 酸，则从土壤到被利用至少穿过酸，则从土壤到被利用至

11、少穿过 层磷脂分子。层磷脂分子。 （4 4）图示分析完成）图示分析完成过程的硝化细菌生活的气体过程的硝化细菌生活的气体 环境中必须有环境中必须有 。 （5 5）过程中属于吸能反应的有过程中属于吸能反应的有 ，属，属 于放能反应的有于放能反应的有 。 3 3 解析解析 土壤中土壤中NONO 先经根部成熟区表皮细胞吸收先经根部成熟区表皮细胞吸收, , 再转移到导管运输，经过再转移到导管运输，经过2 2层膜，经输导组织到叶层膜，经输导组织到叶 肉细胞附近，进细胞再进叶绿体，又穿过肉细胞附近，进细胞再进叶绿体，又穿过3 3层膜，层膜， 共穿过共穿过5 5层膜层膜1010层磷脂分子。层磷脂分子。 答案答

12、案 （1 1）自养）自养 合成有机物所利用的能源不合成有机物所利用的能源不 同，同，是利用光能，是利用光能，是利用化学能是利用化学能 （2 2）供给生物体各项生命活动，其余以热能的形）供给生物体各项生命活动，其余以热能的形 式散失掉式散失掉 酒精酒精 （3 3）主动运输）主动运输 1010 （4 4）O O2 2、NHNH3 3、COCO2 2 （5 5） 3 凝练方法规律凝练方法规律 题型一题型一 坐标曲线题的解题技巧坐标曲线题的解题技巧 解决坐标曲线题的方法，可概括为解决坐标曲线题的方法，可概括为“一识标一识标”、 “二明点二明点”、“三析线三析线”三个基本步骤。三个基本步骤。 一识标一识

13、标 坐标曲线，实际上是坐标曲线，实际上是“横坐标横坐标”对对“纵坐标纵坐标” 的影的影 响结果，响结果，“标标”不同，曲线的含义就不同，形不同，曲线的含义就不同，形 状状 也不相同。所以，认真识别坐标图中纵、横坐也不相同。所以，认真识别坐标图中纵、横坐 标的含义，找出纵、横坐标之间的联系，是解标的含义，找出纵、横坐标之间的联系，是解 题的前提。题的前提。 二明点二明点 曲线是满足一定条件的点曲线是满足一定条件的点 的集合，在这些点中，有的集合，在这些点中，有 些点特殊，如：曲线的起些点特殊，如：曲线的起 点、转折点、终点，曲线点、转折点、终点，曲线 与纵横坐标以及其他曲线的交叉点等，往往隐与纵

14、横坐标以及其他曲线的交叉点等，往往隐 含着某些限制条件或某些特殊的生物学含义，含着某些限制条件或某些特殊的生物学含义， 明确这些特殊点的含义是解题的基础。例如，明确这些特殊点的含义是解题的基础。例如， 上图曲线中，特殊点就有上图曲线中，特殊点就有A A、B B、C C、D D四个，而四个，而 这些点的含义往往就是试题考查的内容。这些点的含义往往就是试题考查的内容。 三析线三析线 正确分析曲线形状，如：何正确分析曲线形状，如：何 时开始上升、何时趋向平缓、时开始上升、何时趋向平缓、 何时出现转折、其原因分别何时出现转折、其原因分别 是什么等等，这是解题的关键。如右图，我们是什么等等，这是解题的关

15、键。如右图，我们 就要在就要在“一识标一识标”、“二明点二明点”的基础上，进的基础上，进 一步分析得出：一步分析得出：A A点为光合作用面积的饱和点；点为光合作用面积的饱和点； OAOA段表明叶面积指数从段表明叶面积指数从0606时，光合作用实际时，光合作用实际 量随叶面积的不断增大而增大；当叶面积指数量随叶面积的不断增大而增大；当叶面积指数 大于大于6 6时，光合作用实际量不再随叶面积的增大时，光合作用实际量不再随叶面积的增大 而增大，因为有很多叶子被遮挡在光补偿点以而增大，因为有很多叶子被遮挡在光补偿点以 下；下；OBOB段表明干物质量随光合作用的增加而增段表明干物质量随光合作用的增加而增

16、 加；由于加；由于A A点以后光合作用量不再增加，而叶片点以后光合作用量不再增加，而叶片 随叶面积的不断增加其呼吸量也不断增加（直随叶面积的不断增加其呼吸量也不断增加（直 线线OCOC）, ,所以干物质积累量不断降低，如所以干物质积累量不断降低，如BCBC段。段。 对位训练对位训练 3.3.某生物兴趣小组欲研究密闭的温室一昼夜内某生物兴趣小组欲研究密闭的温室一昼夜内O O2 2 浓度变化的情况，当地日照时间为 浓度变化的情况，当地日照时间为6 6时至时至1818时，时， 在适宜的生长条件下在适宜的生长条件下, ,预期一昼夜内温室中预期一昼夜内温室中O O2 2 变化的曲线最可能是 变化的曲线最

17、可能是 ( )( ) 解析解析 夜间，温室内的植物进行有氧呼吸消耗夜间，温室内的植物进行有氧呼吸消耗 O O2 2，温室内，温室内O O2 2的浓度降低，当光照强度增强，光的浓度降低，当光照强度增强，光 合作用强度大于呼吸作用强度时，释放合作用强度大于呼吸作用强度时，释放O O2 2，温室，温室 内内O O2 2的浓度升高。的浓度升高。1818点时光合作用强度等于呼吸点时光合作用强度等于呼吸 作用强度，之后，光合作用强度小于呼吸作用强作用强度，之后，光合作用强度小于呼吸作用强 度或光合作用停止，植物吸收度或光合作用停止，植物吸收O O2 2，O O2 2的浓度降低。的浓度降低。 答案答案 D

18、4.4.图中纵轴表示植物光合作用或呼图中纵轴表示植物光合作用或呼 吸作用的速度，横轴表示各种外吸作用的速度，横轴表示各种外 界条件（其余的条件都是适宜的）。界条件（其余的条件都是适宜的）。 对曲线中对曲线中MM点的描述，不正确的是点的描述，不正确的是 （ ） A.A.若横轴表示光强度，则若横轴表示光强度，则MM点光合速度最大点光合速度最大 B.B.若横轴表示若横轴表示COCO2 2浓度，则浓度，则MM点光合速度最大点光合速度最大 C.C.若横轴表示若横轴表示O O2 2浓度，则浓度，则MM点呼吸速度最大点呼吸速度最大 D.D.若横轴表示光强度或若横轴表示光强度或COCO2 2浓度，则浓度，则M

19、M点表示点表示 光合速度与呼吸速度相等光合速度与呼吸速度相等 D 题型二题型二 光合作用与细胞呼吸的相关测定光合作用与细胞呼吸的相关测定 1.1.光合作用速率表示方法：通常以一定时间光合作用速率表示方法：通常以一定时间 内内COCO2 2等原料的消耗或等原料的消耗或O O2 2、（、（CHCH2 2O O）等产物的）等产物的 生成数量来表示。但由于测量时的实际情况，生成数量来表示。但由于测量时的实际情况， 光合作用速率又分为表观光合速率和真正光合光合作用速率又分为表观光合速率和真正光合 速率。速率。 2.2.在有光条件下，植物同时进行光合作用和在有光条件下，植物同时进行光合作用和 细胞呼吸细胞

20、呼吸, ,实验容器中实验容器中O O2 2增加量、增加量、COCO2 2减少量减少量 或有机物的增加量或有机物的增加量, ,称为表观光合速率，而植称为表观光合速率，而植 物真正光合速率物真正光合速率= =表观光合速率表观光合速率+ +呼吸速率。如呼吸速率。如 下图所示。下图所示。 3.3.呼吸速率：将植物置于黑暗中，实验容器中呼吸速率：将植物置于黑暗中，实验容器中COCO2 2 增加量、 增加量、O O2 2减少量或有机物减少量都可表示呼减少量或有机物减少量都可表示呼 吸速率。吸速率。 4.4.一昼夜有机物的积累量（用一昼夜有机物的积累量（用COCO2 2量表示）可用下量表示）可用下 式表示式

21、表示: :积累量积累量= =白天从外界吸收的白天从外界吸收的COCO2 2量量- -晚上晚上 呼吸释放的呼吸释放的COCO2 2量。量。 5.5.判定方法判定方法 (1)(1)若为坐标曲线形式，当光照强度为若为坐标曲线形式，当光照强度为0 0时，时，COCO2 2 吸收值为 吸收值为0 0，则为真正（实际）光合速率，若是，则为真正（实际）光合速率，若是 负值则为表观光合速率。负值则为表观光合速率。 (2)(2)若所给数值为有光条件下绿色植物的测定若所给数值为有光条件下绿色植物的测定 值，则为表观光合速率。值，则为表观光合速率。 (3)(3)有机物积累量一般为表观光合速率，制造量有机物积累量一般

22、为表观光合速率，制造量 一般为真正（实际）光合速率。一般为真正（实际）光合速率。 5.5.将某绿色植物放在特定的实验装置中，研究温将某绿色植物放在特定的实验装置中，研究温 度对光合作用与呼吸作用的影响（其他实验条度对光合作用与呼吸作用的影响（其他实验条 件都是理想的），实验以件都是理想的），实验以COCO2 2的吸收量与释放的吸收量与释放 量为指标。实验结果如下表所示：量为指标。实验结果如下表所示： 温度温度 （） 5 5101015152020252530303535 光照下光照下 吸收吸收COCO2 2 (mg/h) (mg/h) 1.001.00 1.751.75 2.502.50 3.

23、253.25 3.753.75 3.503.50 3.003.00 黑暗中黑暗中 释放释放COCO2 2 (mg/h) (mg/h) 0.500.50 0.750.75 1.001.00 1.501.50 2.252.25 3.003.00 3.503.50 下列对该表数据分析正确的是下列对该表数据分析正确的是 ( )( ) A.A.昼夜不停地光照，在昼夜不停地光照，在3535时该植物不能生长时该植物不能生长 B.B.昼夜不停地光照，在昼夜不停地光照，在1515时该植物生长得最快时该植物生长得最快 C.C.每天交替进行每天交替进行1212小时光照、小时光照、1212小时黑暗，在小时黑暗，在 2

24、020时该植物积累的有机物最多时该植物积累的有机物最多 D.D.每天交替进行每天交替进行1212小时光照、小时光照、1212小时黑暗，在小时黑暗，在 3030时该植物积累的有机物是时该植物积累的有机物是1010时的时的2 2倍倍 解析解析 光照下吸收光照下吸收COCO2 2的量代表的是有机物的积的量代表的是有机物的积 累量，黑暗中放出累量，黑暗中放出COCO2 2的量代表的是有机物的的量代表的是有机物的 消耗量；消耗量；3535时该植物的有机物积累量为时该植物的有机物积累量为3 3， 能正常生长；植物生长最快时的温度为能正常生长；植物生长最快时的温度为2525； 每天交替进行每天交替进行121

25、2小时光照、小时光照、1212小时黑暗，在小时黑暗，在2020 时该植物积累的有机物为：时该植物积累的有机物为：3.253.2512-1.512-1.512=12= 21 mg21 mg；同理可算出其他温度条件下有机物的积累；同理可算出其他温度条件下有机物的积累 量，在所有的温度中量，在所有的温度中2020时有机物积累量最多；时有机物积累量最多； 每天交替进行每天交替进行1212小时光照、小时光照、1212小时黑暗，在小时黑暗，在1010 时该植物积累的有机物为：时该植物积累的有机物为：1.751.7512-0.7512-0.751212 =12 mg=12 mg；在；在3030时该植物积累的

26、有机物为：时该植物积累的有机物为：3.53.5 12-3.012-3.012=6 mg12=6 mg；在；在1010时该植物积累的有机物时该植物积累的有机物 是是3030时的时的2 2倍。倍。 答案答案 C 题型三题型三 光合作用与细胞呼吸在不同光照条件下光合作用与细胞呼吸在不同光照条件下 气体变化规律气体变化规律 1.1.黑暗状态时，植物只进行细胞呼吸，不进黑暗状态时，植物只进行细胞呼吸，不进 行光合作用。此状态下，植物从外界吸收行光合作用。此状态下，植物从外界吸收O O2 2， 并将细胞呼吸产生的并将细胞呼吸产生的COCO2 2释放到体外，如图甲释放到体外，如图甲 所示。所示。 2.2.弱

27、光情况下，植物同时进行光合作用和细胞弱光情况下，植物同时进行光合作用和细胞 呼吸。呼吸。 （1 1）细胞呼吸速率大于光合作用速率，此状态）细胞呼吸速率大于光合作用速率，此状态 下，植物的气体代谢特点与黑暗情况下相同。下，植物的气体代谢特点与黑暗情况下相同。 但吸收但吸收O O2 2与放出与放出COCO2 2量较少（如图乙）。细胞呼量较少（如图乙）。细胞呼 吸相对强度可用如下三种方式表示：吸相对强度可用如下三种方式表示：用用COCO2 2释释 放量表示：放量表示：N N1 1= =N N2 2- -N N；用用O O2 2吸收量表示：吸收量表示：m m2 2= = m m1 1-m-m；用植物重

28、量（有机物）减少量表示。用植物重量（有机物）减少量表示。 （2 2）细胞呼吸速率等于光合作用速率时，植物）细胞呼吸速率等于光合作用速率时，植物 与外界不进行气体交换与外界不进行气体交换, ,即没有即没有O O2 2和和COCO2 2的吸收的吸收 与释放（如图丙）。此时表现为呼吸速率或光与释放（如图丙）。此时表现为呼吸速率或光 合速率等于合速率等于0 0。 3.3.较强光照时，植物同时进行光合作用和细胞呼较强光照时，植物同时进行光合作用和细胞呼 吸，且光合作用速率大于细胞呼吸速率。吸，且光合作用速率大于细胞呼吸速率。 （1 1）气体代谢特点（如图丁）：植物光合作用）气体代谢特点（如图丁）：植物光

29、合作用 所利用的所利用的COCO2 2（用（用N N表示）除来自植物自身细胞表示）除来自植物自身细胞 呼吸（呼吸（N N2 2）之外，不足部分来自外界（）之外，不足部分来自外界（N N1 1）；）； 植物光合作用产生的氧气（植物光合作用产生的氧气（m m）除用于自身细）除用于自身细 胞呼吸之外胞呼吸之外( (m m1 1),),其余氧气释放到周围环境中其余氧气释放到周围环境中 （m m2 2）。分析图可知：）。分析图可知：N N= =N N1 1+ +N N2 2，m m= =m m1 1+ +m m2 2。 (2)(2)光合作用相对强度的表示方法光合作用相对强度的表示方法 用用O O2 2释

30、放量（或容器中释放量（或容器中O O2 2的增加量）表示：的增加量）表示： m m2 2 = =m m- -m m1 1； ；用用COCO2 2吸收量吸收量( (或容器中或容器中COCO2 2的减的减 少量少量) )表示表示: :N N1 1= =N N- -N N2 2；用植物重量（或有机用植物重量（或有机 物量）的增加量表示。物量）的增加量表示。 对位训练对位训练 6.6.如下图所示，图甲表示某大棚蔬菜叶肉细胞的如下图所示，图甲表示某大棚蔬菜叶肉细胞的 部分结构和相关代谢情况，其中部分结构和相关代谢情况，其中a af f代表代表O O2 2或或 COCO2 2。图乙表示该植物在适宜的条件下

31、，。图乙表示该植物在适宜的条件下，O O2 2净净 产量（光合作用的产量（光合作用的O O2 2产生量产生量- -呼吸作用的呼吸作用的O O2 2消消 耗量）与光照强度之间的关系曲线。据图回答耗量）与光照强度之间的关系曲线。据图回答 下列问题：下列问题： （1 1）在图甲中，）在图甲中，b b可代表可代表 ，物质，物质b b进入箭头进入箭头 所指的结构后与所指的结构后与 结合，生成大量的结合，生成大量的 。 （2 2）在适宜的条件下）在适宜的条件下, ,若用若用COCO2 2、H H2 218 18O O供给植物 供给植物 进行代谢，则甲图中的进行代谢，则甲图中的d d所代表的物质应是所代表的

32、物质应是 。 （3 3）在图乙中，）在图乙中，A A点时叶肉细胞内生成的物质有点时叶肉细胞内生成的物质有 ，在，在N N点后点后O O2 2净产量的增长逐渐减慢并趋向净产量的增长逐渐减慢并趋向 平衡，其制约的内在和外在因素分别是平衡，其制约的内在和外在因素分别是 、 。 （4 4）在其他条件不变的情况下，适当提高棚内的）在其他条件不变的情况下，适当提高棚内的 温度，可以提高蔬菜的产量，此时乙图中温度，可以提高蔬菜的产量，此时乙图中N N点向点向 （左、右）移动。（左、右）移动。 （5 5）在图乙）在图乙P P点所处的状态时，叶绿体内点所处的状态时，叶绿体内ATPATP移移 动的方向是动的方向是

33、 。A A点状态时，可以发生图甲点状态时，可以发生图甲 中的哪些过程（用图中字母表示）？中的哪些过程（用图中字母表示）？ ；D D点点 时发生（字母表示）时发生（字母表示） 。 解析解析 该题以图解和坐标曲线的形式考查光合作用、该题以图解和坐标曲线的形式考查光合作用、 呼吸作用的过程。两者互相提供原料，光合作用呼吸作用的过程。两者互相提供原料，光合作用 需要线粒体呼吸作用释放的需要线粒体呼吸作用释放的COCO2 2来合成有机物，线来合成有机物，线 粒体呼吸作用要消耗光合作用产生的粒体呼吸作用要消耗光合作用产生的O O2 2，同时会，同时会 分解光合作用合成的有机物为生物生命活动提供分解光合作用

34、合成的有机物为生物生命活动提供 直接的能源物质。曲线的直接的能源物质。曲线的A A点光照强度为零，此时点光照强度为零，此时 只进行呼吸作用，只进行呼吸作用，P P点表示光合作用强度等于呼吸点表示光合作用强度等于呼吸 作用强度。作用强度。 答案答案 （1 1）O O2 2 H H ATPATP和水和水 （2 2）18 18O O2 2 （3 3）COCO2 2和和H H2 2O O 叶绿体的数量叶绿体的数量 二氧化碳浓度二氧化碳浓度 （或温度）（或温度） （4 4）左）左 （5 5）从类囊体膜到）从类囊体膜到 叶绿体基质叶绿体基质 ef abcdef abcd 题型四题型四 根据特定装置进行光合

35、作用和呼吸作用根据特定装置进行光合作用和呼吸作用 强度的比较强度的比较 测定细胞呼吸作用或确认呼吸类型常采取测定细胞呼吸作用或确认呼吸类型常采取U U型管型管 液面升降或玻璃管液滴移动的观察法，即在广液面升降或玻璃管液滴移动的观察法，即在广 口瓶或锥形瓶内放入被测生物（活种子或植物口瓶或锥形瓶内放入被测生物（活种子或植物 或动物），通过生物呼吸过程中释放或动物），通过生物呼吸过程中释放COCO2 2或吸入或吸入 O O2 2引起的气压变化，进而推测或计算生物的呼引起的气压变化，进而推测或计算生物的呼 吸状况，如图装置所示。吸状况，如图装置所示。 由于生物呼吸时既产生由于生物呼吸时既产生COCO

36、2 2又消耗又消耗O O2 2，前者可引，前者可引 起装置内气压升高，而后者则引起装置内气压下起装置内气压升高，而后者则引起装置内气压下 降，为便于测定真实呼吸情况，应只测其中一种降，为便于测定真实呼吸情况，应只测其中一种 气体变化情况。为此，测定过程中气体变化情况。为此，测定过程中, ,往往用往往用NaOHNaOH 或或KOHKOH吸收掉呼吸所产生的吸收掉呼吸所产生的COCO2 2，这样，整个装，这样，整个装 置中的气压变化，只能因吸收置中的气压变化，只能因吸收O O2 2所引起，从而排所引起，从而排 除除COCO2 2对气压变化的干扰。对气压变化的干扰。 （1 1）物理误差的校正）物理误差

37、的校正 由于装置的气压变化也可能会由温度等物理因素由于装置的气压变化也可能会由温度等物理因素 所引起，为使测定结果更趋准确，应设置对照实所引起，为使测定结果更趋准确，应设置对照实 验，以校正物理膨胀等因素对实验结果造成的误验，以校正物理膨胀等因素对实验结果造成的误 差。此时，对照实验与呼吸装置相比，应将所测差。此时，对照实验与呼吸装置相比，应将所测 生物灭活，如将种子煮熟，而其他各项处理应与生物灭活，如将种子煮熟，而其他各项处理应与 实验组完全一致（包括实验组完全一致（包括NaOHNaOH溶液，所用种子数溶液，所用种子数 量，装置瓶及玻璃管的规格等）。量，装置瓶及玻璃管的规格等）。 （2 2）

38、探究光合作用和细胞呼吸与光照强度的关系）探究光合作用和细胞呼吸与光照强度的关系 将上述装置置于不同光照强度（可用不同功率的将上述装置置于不同光照强度（可用不同功率的 灯泡实验或同一功率灯泡通过改变光照距离进行灯泡实验或同一功率灯泡通过改变光照距离进行 控制）条件下，被研究生物应为绿色植物。控制）条件下，被研究生物应为绿色植物。 结果分析：结果分析：若红色液滴右移，说明光照较强，若红色液滴右移，说明光照较强， 光合作用大于细胞呼吸，释放光合作用大于细胞呼吸，释放O O2 2使瓶内气压增大。使瓶内气压增大。 若红色液滴左移，说明光照较弱，细胞呼吸大若红色液滴左移，说明光照较弱，细胞呼吸大 于光合作

39、用，吸收于光合作用，吸收O O2 2使瓶内气压减小。使瓶内气压减小。若红色若红色 液滴不动，说明在此光照强度下光合作用等于细液滴不动，说明在此光照强度下光合作用等于细 胞呼吸，释放胞呼吸，释放O O2 2等于吸收等于吸收O O2 2, ,瓶内气压不变。瓶内气压不变。 （3 3）细胞呼吸状况的实验测定归纳）细胞呼吸状况的实验测定归纳 欲测定与确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼欲测定与确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼 吸装置，两套呼吸装置中的单一变量为吸装置，两套呼吸装置中的单一变量为NaOHNaOH与蒸与蒸 馏水馏水, ,即用等量的蒸馏水取代实验组的即用等量的蒸馏水取代实验组的NaOHNaOH

40、溶液溶液, , 其他所有项目均应一致，加蒸馏水的装置内气压其他所有项目均应一致，加蒸馏水的装置内气压 变化应由变化应由COCO2 2与与O O2 2共同决定。两套装置可如下图共同决定。两套装置可如下图 所示，当然，此时仍有必要设置另一组作误差校所示，当然，此时仍有必要设置另一组作误差校 正之用。正之用。 结果与分析结果与分析 若装置若装置1 1液滴左移，装置液滴左移，装置2 2 液滴不动，则表明所测生物液滴不动，则表明所测生物 只进行有氧呼吸（因有氧呼只进行有氧呼吸（因有氧呼 吸产吸产COCO2 2量与耗量与耗O O2 2量相等）。量相等）。 若装置若装置1 1液滴不动，装置液滴不动，装置 2

41、 2液滴右移，则表明所测生物只进行无氧呼吸（因液滴右移，则表明所测生物只进行无氧呼吸（因 无氧呼吸只产无氧呼吸只产COCO2 2，不耗，不耗O O2 2）。）。 若装置若装置1 1液滴左移，装置液滴左移，装置2 2液滴右移，则表明该液滴右移，则表明该 生物既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。生物既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。 装置装置1 1与装置与装置2 2液滴均左移，则呼吸过程中液滴均左移，则呼吸过程中O O2 2吸吸 收量大于收量大于COCO2 2释放量，呼吸底物中可能有脂质参与。释放量，呼吸底物中可能有脂质参与。 a.a.为使实验结果精确，排除实验误差还应设置如为使实验结果精确，排除实验误

42、差还应设置如 图装置图装置3 3，以便校正。，以便校正。 b.b.进行结果与结论的描述时应进行结果与结论的描述时应“先结果后结论先结果后结论”， 而不是而不是“先结论后结果先结论后结果”，如上。，如上。 对位训练对位训练 7.7.两个生物兴趣小组分别对酵母菌细胞呼吸方式两个生物兴趣小组分别对酵母菌细胞呼吸方式 进行了如下探究实验。请据题分析作答：进行了如下探究实验。请据题分析作答： （1 1）甲兴趣小组想探究的具体问题是：酵母菌）甲兴趣小组想探究的具体问题是：酵母菌 是否在有氧、无氧条件下均能产生是否在有氧、无氧条件下均能产生COCO2 2。现提。现提 供若干套（每套均有数个）实验装置，如图供

43、若干套（每套均有数个）实验装置，如图 （ADAD）所示：）所示： 请根据实验目的选择装置序号，并按照实验的请根据实验目的选择装置序号，并按照实验的 组装要求排序（装置可重复使用）。有氧条件下组装要求排序（装置可重复使用）。有氧条件下 的装置序号：的装置序号： ；无氧条件下的装置序号：；无氧条件下的装置序号： 。 装置中装置中C C瓶的作用是瓶的作用是 ，B B瓶中澄清的石灰瓶中澄清的石灰 水还可用代替水还可用代替 。 （2 2）乙兴趣小组利用图）乙兴趣小组利用图 所示装置（橡皮塞上所示装置（橡皮塞上 的弯管为带有红色液滴的刻度玻璃管），探究酵的弯管为带有红色液滴的刻度玻璃管），探究酵 母菌的细

44、胞呼吸类型。母菌的细胞呼吸类型。 如果想得到实验结论，还必须同时设置对照实如果想得到实验结论，还必须同时设置对照实 验，请问对照实验装置（假设该装置编号为验，请问对照实验装置（假设该装置编号为） 如何设计？如何设计？ 。 请预测与结论相符合的现象，并填写下表：请预测与结论相符合的现象，并填写下表： 序号序号 装置中红色液装置中红色液 滴的移动现象滴的移动现象 结论结论 装置装置 装置装置 1 1a a b b不移动不移动 只进行有氧只进行有氧 呼吸呼吸 2 2c c不移动不移动 d d 只进行无氧只进行无氧 呼吸呼吸 3 3e e f f 既进行有氧既进行有氧 呼吸呼吸, ,又进行又进行 无氧

45、呼吸无氧呼吸 若酵母菌消耗的若酵母菌消耗的O O2 2为为3 3 molmol，而释放的，而释放的COCO2 2为为 9 9 molmol，则酵母菌无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有，则酵母菌无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有 氧呼吸的倍氧呼吸的倍 。 解析解析 （1 1）在探究酵母菌进行有氧呼吸产生）在探究酵母菌进行有氧呼吸产生COCO2 2 时，检验产生的时，检验产生的COCO2 2可以用澄清的石灰水，在向装可以用澄清的石灰水，在向装 置中通入空气时，为排除空气中置中通入空气时，为排除空气中COCO2 2对实验结果的对实验结果的 干扰，需要先通过干扰，需要先通过10%10%的的NaOHNaOH溶液除去溶液

46、除去COCO2 2, ,所以所以 实验装置的顺序为实验装置的顺序为C CA AB B( (或或C CB BA AB B) )。在。在 无氧条件下，不需要通入空气，所以装置只需要无氧条件下，不需要通入空气，所以装置只需要 D DB B即可。即可。(2)(2)在探究酵母菌的细胞呼吸类型时在探究酵母菌的细胞呼吸类型时, , 可以根据液滴是否移动及移动方向来判断细胞呼可以根据液滴是否移动及移动方向来判断细胞呼 吸的类型。在设计对照实验时吸的类型。在设计对照实验时, ,可以将可以将10%10%NaOHNaOH溶溶 液换成蒸馏水，其他设计同装置液换成蒸馏水，其他设计同装置。若酵母菌进。若酵母菌进 行有氧呼

47、吸行有氧呼吸, ,消耗氧气消耗氧气, ,产生的产生的COCO2 2被被NaOHNaOH溶液吸溶液吸 收，导致装置收，导致装置内气压下降，液滴左移；若酵母内气压下降，液滴左移；若酵母 菌进行无氧呼吸菌进行无氧呼吸, ,不消耗氧气不消耗氧气, ,产生的产生的COCO2 2被被NaOHNaOH 溶液吸收，不会引起装置溶液吸收，不会引起装置内气压的改变，液滴内气压的改变，液滴 不动。根据有氧呼吸的反应式可知，每消耗不动。根据有氧呼吸的反应式可知，每消耗1 1 molmol 氧气产生氧气产生1 1 molmol COCO2 2，消耗，消耗1/6 mol1/6 mol葡萄糖。根据葡萄糖。根据 题目信息，消

48、耗题目信息，消耗3 3 molmol O O2 2，释放，释放COCO2 2 9 9 molmol, ,可知可知 有氧呼吸产生有氧呼吸产生COCO2 2为为3 3 molmol，无氧呼吸产生，无氧呼吸产生COCO2 2为为 6 6 molmol。则酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖量为。则酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖量为 1/2 1/2 molmol，无氧呼吸消耗的葡萄糖量为，无氧呼吸消耗的葡萄糖量为3 3 molmol。 故无氧呼吸消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的故无氧呼吸消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的6 6倍。倍。 答案答案 （1 1）C CA AB B( (或或C CB BA AB B) ) D DB B

49、吸收空气中的吸收空气中的COCO2 2，排除其对实验结果的干扰，排除其对实验结果的干扰 （其他合理答案亦可）（其他合理答案亦可） 溴麝香草酚蓝水溶液（不溴麝香草酚蓝水溶液（不 可有错别字）可有错别字） （2 2）装置装置除用等量清水代替除用等量清水代替 10%10%NaOHNaOH溶液外，其他设计与装置溶液外，其他设计与装置相同相同 a a向向 左移左移 d d向右移向右移 e e向左移向左移 f f向右移向右移 6 6 题型五题型五 比较光合作用和细胞呼吸的关系比较光合作用和细胞呼吸的关系 1.1.生物层面区别生物层面区别 生物类型生物类型 自养生物自养生物 异养生物异养生物 光合作用光合作

50、用能进行能进行 不能进行不能进行 细胞呼吸细胞呼吸 能进行能进行 能进行能进行 碳源碳源 无机碳如无机碳如COCO2 2 有机碳如糖类有机碳如糖类 2.2.细胞层面区别细胞层面区别 器官及细胞器官及细胞 能否光合能否光合 作用作用 能否细胞能否细胞 呼吸呼吸 根根 导管细胞导管细胞不能不能不能不能 其它细胞其它细胞 不能不能 能能 茎茎 纤维细胞纤维细胞 导管细胞导管细胞 不能不能 不能不能 皮层细胞皮层细胞 能能 能能 其它细胞其它细胞 不能不能 能能 叶叶 导管细胞导管细胞 不能不能 能能 表皮细胞表皮细胞 不能不能 能能 叶肉细胞叶肉细胞 能能 能能 保卫细胞保卫细胞 能能 能能 3.

51、3.细胞器层面区别细胞器层面区别 光合作用场所只有一个叶绿体，细胞呼吸场所有光合作用场所只有一个叶绿体，细胞呼吸场所有 两个：细胞质基质和线粒体，主要场所为线粒两个：细胞质基质和线粒体，主要场所为线粒 体，且只能利用丙酮酸不能利用葡萄糖。因两种体，且只能利用丙酮酸不能利用葡萄糖。因两种 细胞器的功能不同，所以产生的气体不同，叶绿细胞器的功能不同，所以产生的气体不同，叶绿 体产生体产生O O2 2，线粒体则产生，线粒体则产生COCO2 2。 对位训练对位训练 8.8.培养单细胞绿藻的培养液和培养单细胞酵母培养单细胞绿藻的培养液和培养单细胞酵母 菌的培养液菌的培养液, ,在所含成分上最大区别是在所

52、含成分上最大区别是( )( ) A. A.前者必须含有机成分前者必须含有机成分 B.B.后者必须含有机成分后者必须含有机成分 C.C.前者可以不含无机盐前者可以不含无机盐 D.D.后者可以不含无机盐后者可以不含无机盐 解析解析 单细胞绿藻因含叶绿体，可进行光合作单细胞绿藻因含叶绿体，可进行光合作 用自己制造有机物；单细胞酵母菌既无叶绿用自己制造有机物；单细胞酵母菌既无叶绿 体，也无叶绿素，不能进行光合作用，因而必体，也无叶绿素，不能进行光合作用，因而必 须提供现成的有机成分。至于无机盐，二者都须提供现成的有机成分。至于无机盐，二者都 不能缺少。不能缺少。 B 9.9.现将提取的含新鲜完整线粒体

53、和叶绿体的悬浮现将提取的含新鲜完整线粒体和叶绿体的悬浮 液，分别加入盛有丙酮酸溶液和液，分别加入盛有丙酮酸溶液和NaHCONaHCO3 3溶液溶液 的两支大小相同的试管中，给予充足光照，都的两支大小相同的试管中，给予充足光照，都 会产生气泡。请问这两种气泡成分是否一样？会产生气泡。请问这两种气泡成分是否一样？ 解释原因。解释原因。 答案答案 气泡成分不一样。因为丙酮酸在线粒体气泡成分不一样。因为丙酮酸在线粒体 中进行有氧呼吸，产生的是中进行有氧呼吸，产生的是COCO2 2，而叶绿体利，而叶绿体利 用用NaHCONaHCO3 3溶液分解产生的溶液分解产生的COCO2 2气体进行光合气体进行光合

54、作用，产生的是作用，产生的是O O2 2。 一、单项选择题一、单项选择题 1.1.下列关于光合作用和呼吸作用的叙述，正确下列关于光合作用和呼吸作用的叙述，正确 的是的是 （ ） A.A.光合作用和呼吸作用总是同时进行光合作用和呼吸作用总是同时进行 B.B.光合作用形成的糖类能在呼吸作用中被利用光合作用形成的糖类能在呼吸作用中被利用 C.C.光合作用产生的光合作用产生的ATPATP主要用于呼吸作用主要用于呼吸作用 D.D.光合作用与呼吸作用分别在叶肉细胞和根细光合作用与呼吸作用分别在叶肉细胞和根细 胞中进行胞中进行 定时检测定时检测 解析解析 考查光合作用与呼吸作用进行的条件及物考查光合作用与呼

55、吸作用进行的条件及物 质变化。植物的光合作用能够吸收二氧化碳质变化。植物的光合作用能够吸收二氧化碳, , 产产 生有机物及氧气，同时储存能量，但必须在光下生有机物及氧气，同时储存能量，但必须在光下 才能进行；呼吸作用的物质变化与光合作用相反才能进行；呼吸作用的物质变化与光合作用相反, , 是活细胞每时每刻都在进行的生理活是活细胞每时每刻都在进行的生理活动。在题目给动。在题目给 出的选项中出的选项中, ,只有只有B B选项符合要求。选项符合要求。 答案答案 B 2.2.将某植物的叶肉细胞放在含低浓度将某植物的叶肉细胞放在含低浓度NaHCONaHCO3 3的的 培养液中，并用石蜡油覆盖培养液中，并

56、用石蜡油覆盖 液面。先照光一液面。先照光一 段时间，然后在相同光照强度下不同时间测定段时间，然后在相同光照强度下不同时间测定 叶肉细胞的光合作用强度。下列示意图中能正叶肉细胞的光合作用强度。下列示意图中能正 确反映测定时间与光合作用强度关系的是（确反映测定时间与光合作用强度关系的是（ ） C 3.3.小明以水蕴草为材料进行下图所示的实验，小明以水蕴草为材料进行下图所示的实验， 并定时记录试管顶端的气体量。该实验的并定时记录试管顶端的气体量。该实验的 主要目的是探究主要目的是探究 ( )( ) A.A.水量对呼吸作用速率的影响水量对呼吸作用速率的影响 B.B.光照对光合作用速率的影响光照对光合作

57、用速率的影响 C.C.光照对呼吸作用速率的影响光照对呼吸作用速率的影响 D.D.水温对光合作用速率的影响水温对光合作用速率的影响 解析解析 对照装置可发现两者的不同之处在于温对照装置可发现两者的不同之处在于温 度，故实验变量是温度。度，故实验变量是温度。 答案答案 D 4.4.在适宜的温度、水分和在适宜的温度、水分和COCO2 2条件下，测定条件下，测定A A、 B B、C C、D D四种植物分别在强光和弱光的光合四种植物分别在强光和弱光的光合 作用速率，其中属于最典型阴生植物的是作用速率，其中属于最典型阴生植物的是 ( )( ) 解析解析 最典型的阴生植物是在弱光条件下，其光最典型的阴生植物

58、是在弱光条件下，其光 合作用速率即可达到较高的值，但在强光下光合合作用速率即可达到较高的值，但在强光下光合 作用速率则相对较低。分析图形信息可知，作用速率则相对较低。分析图形信息可知，C C植物植物 与其他植物相比，其在弱光条件下光合作用速率与其他植物相比，其在弱光条件下光合作用速率 最高，在强光条件下光合作用速率最低。最高，在强光条件下光合作用速率最低。 答案答案 C 5.5.（20092009上海卷，上海卷，2424）下列关于叶肉细胞能量下列关于叶肉细胞能量 代谢的叙述中，正确的是代谢的叙述中，正确的是 （ ） A.A.适宜光照下，叶绿体和线粒体合成适宜光照下，叶绿体和线粒体合成ATPAT

59、P都需都需 要要O O2 2 B. B.只要提供只要提供O O2 2，线粒体就能为叶绿体提供，线粒体就能为叶绿体提供COCO2 2 和 和ATPATP C. C.无光条件下，线粒体和叶绿体都产生无光条件下，线粒体和叶绿体都产生ATPATP D. D.叶绿体和线粒体都有叶绿体和线粒体都有ATPATP合成酶，都能发生合成酶，都能发生 氧化还原反应氧化还原反应 解析解析 叶绿体和线粒体都含有叶绿体和线粒体都含有ATPATP合成酶合成酶, ,都能都能 发生氧化还原反应。叶绿体在适宜光照下，将发生氧化还原反应。叶绿体在适宜光照下，将 水分解为水分解为H H和和O O2 2等，并合成等，并合成ATPATP

60、，无光条件，无光条件 下不能合成下不能合成ATPATP；线粒体在有氧条件下能合成；线粒体在有氧条件下能合成 ATPATP, ,供给各项生命活动利用，而叶绿体暗反应供给各项生命活动利用，而叶绿体暗反应 利用的利用的ATPATP是自身光反应产生的。是自身光反应产生的。 D 6.6.（20092009浙江卷，浙江卷，4 4）下列关于植物光合作用和下列关于植物光合作用和 细胞呼吸的叙述，正确的是细胞呼吸的叙述，正确的是 ( )( ) A. A.无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜 B.B.COCO2 2的固定过程发生在叶绿体中，的固定过程发生在叶绿体中，C C6 6H