解密07 光合作用和呼吸作用的联系及应用（讲义）-【高频考点解密】2021年高考生物二轮复习讲义+分层训练

1、解密07 光合作用和呼吸作用的联系及应用 高考考点考查内容三年高考探源考查频率光合作用的影响因素及应用1掌握光合作用的影响因素及应用2理解光合作用和细胞呼吸的关系3掌握测定净光合速率的方法及有关曲线的意义2020全国卷·72020·全国卷·82019全国卷·292019北京卷·312019浙江4月选考·302018江苏卷·182018全国卷·292018全国卷·82018江苏卷·292017新课标i·302017江苏卷·29光合作用和细胞呼吸的关系测定净光合速率的方法及有机物

2、变化曲线分析 核心考点一 光合作用的影响因素及应用1内部因素（1）与植物自身的遗传特性有关，如阴生植物和阳生植物，如图1所示。（2）植物叶片的叶龄、叶面积指数也会制约光合作用，如图2、图3所示。2外界因素对光合速率的影响（1）单因素对光合速率的影响因素图像及原理分析关键点及线段应用光照强度光照强度通过影响光反应速率，影响atp及h的产生速率，进而影响暗反应速率a细胞呼吸强度，b光补偿点，c光饱和点；ac段，光合作用速率随光照强度的增加而增加；c点后光合作用速率不再随光照强度的增加而变化；阴生植物的b点前移，c点较低，如图中虚线所示间作套种时农作物的种类搭配、林带树种的配置等都是这一原理的具体运

3、用温度温度通过影响酶的活性进而影响光合作用速率（主要是暗反应）b点对应的温度为最适生长温度；ab段，随温度升高光合作用速率升高；bc段，随温度升高光合作用速率降低冬天利用温室大棚提高温度，促进植物生长；温室中，增加昼夜温差，减少夜晚有机物的消耗，有利于有机物的积累co2浓度、矿质离子浓度co2浓度影响暗反应中co2的固定，矿质离子影响与光合作用有关的色素、酶、膜结构的形成ab段，随co2浓度或矿质离子浓度的增加光合作用速率升高；b点后，随co2浓度的增加光合作用速率不再升高；b点后，随矿质离子浓度的增加光合作用速率下降（细胞失水）增加大田中的空气流动，以增加co2浓度；温室中可使用co2发生器

4、，以增加co2浓度；合理施肥，补充土壤中的矿质元素绿叶的面积叶面积指数叶片总面积/土地面积通过影响光合作用强度及细胞呼吸强度来影响干物质的积累。图中阴影部分面积即干物质的积累量ob段，随叶面积指数的不断增大，进行光合作用的叶片面积也在增加，总光合作用速率增加；ba段，随叶面积指数的不断增大，叶片重叠较严重，进行光合作用的叶片面积基本不再增加，总光合作用速率几乎不增加；oa段，随叶面积指数的增大，进行细胞呼吸的叶片面积增加，总呼吸速率增加适当间苗，合理密植，适当修剪，避免徒长（2）多因素对光合速率的影响图像含义p点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随该因子的不断加强，光合速率不断提高

5、；q点时，横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因素，影响因素为坐标图中所标示出的其他因子应用温室栽培时，在一定光照强度下，白天可适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当补充co2，进一步提高光合速率；当温度适宜时，可适当增加光照强度和co2浓度以提高光合作用速率考法一 光照强度对光合作用影响（2014·四川高考真题）将桑树和大豆分别单独种植（单作）或两种隔行种植（间作），测得两种植物的光合速率如图所示（注：光饱和点是光合速率达到最大值时所需的最低光照强度）。据图分析，下列叙述正确的是a大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作大于间作b与单作相比，间作时两种植物光

6、合作用的光饱和点均增大c间作虽然提高了桑树的光合速率但降低了大豆的光合速率d与单作相比，间作时两种植物的呼吸强度均没有受到影响【答案】a【分析】曲线与横坐标的交点（即光补偿点）代表光合作用与呼吸作用速率相等，此点之后植物开始积累有机物。右图显示大豆单作光补偿点和光饱和点均大于间作；左图显示桑树间作时光饱和点大于单作。【详解】a、据分析可知，大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作大于间作，a正确；b、与单作相比，间作时桑树光合作用的光饱和点较大，而大豆的光饱和点小，b错误；c、由图可知，大豆在弱光时间作的光合速率间作比单作还是要高的，c错误；d、曲线显示大豆间作时呼吸作用比单作时变小，d错误

7、。故选a。1下列各曲线所代表的生物学含义及描述正确的是a甲图表示人的成熟红细胞中atp生成速率与氧气浓度的关系b乙图所示冬季密闭的蔬菜大棚中一天内co2的浓度变化c丙图表示酵母菌呼吸时氧气浓度与co2生成速率的关系，a点时atp产生量最大d丁图表示小鼠体内酶活性与环境温度的关系【答案】a【详解】人体的成熟红细胞没有线粒体，atp是通过无氧呼吸产生，因此atp的生成速率不会随氧气浓度的升高而增强，a项正确；冬季温度低，在有光照时，密闭蔬菜大棚中的农作物，当其光合作用大于呼吸作用，大棚内的co2浓度逐级降低，不会出现“午休现象”，b项错误；酵母菌是兼性厌氧菌，当氧气浓度为零时，无氧呼吸旺盛，随着o

8、2浓度的增加，无氧呼吸因受到抑制而减弱甚至停止，有氧呼吸逐渐增强，所以a点时有氧呼吸和无氧呼吸均较弱，产生的atp最少， c项错误；小鼠体内的细胞，细胞内酶的活性受体温的影响，不会随着环境温度的变化而变化，d项错误。2下图的纵坐标表示某种植物气体吸收量或释放量的变化，且该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25和30。下列说法正确的是（ ）a若a代表o2吸收量，可以判断d点开始进行光合作用b若a代表co2释放量，e点时限制光合作用的因素可能是co2浓度c若a代表co2释放量，若提高大气中co2浓度，e点不移动d若a代表o2吸收量，图示曲线是环境温度为25时测定的，当环境温度上升至30，b点下

9、移【答案】b【分析】本题以坐标曲线图为情境，综合考查学生对光合作用和呼吸作用等相关知识的理解能力和分析能力。【详解】若a代表o2吸收量，则随光照强度的增大，从外界吸收的o2量逐渐减少，说明光合作用生成的o2被有氧呼吸所利用，所以光合作用是从o2吸收量减少开始的，即在d点之前光合作用已经进行，a错误；若a代表co2释放量，则e点对应的光照强度为光饱和点（光合作用达到最大值所对应的最小光照强度），因此e点时限制光合作用的因素不再是光照强度，而可能是co2浓度，若提高大气中co2浓度，e点将向右下方移动，b正确，c错误；已知光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25和30，若a代表o2吸收量，图示曲线是

10、环境温度为25时测定的，当环境温度上升至30时，光合作用减弱，呼吸作用增强，b点则上移，d错误。3夏季晴朗的一天，甲乙两株同种植物在相同条件下co2 吸收速率的变化如图所示，下列说法正确的是a甲植株在a点开始进行光合作用b乙植株在e点有机物积累量最多c曲线b-c 段和d-e段下降的原因相同d两曲线b-d段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭【答案】d【解析】a点时，甲植株的光合作用强度等于呼吸作用强度；光合作用开始于a点之前，a错误。618时，乙植物都要从环境中吸收二氧化碳；该时间段，光合作用强度大于呼吸作用强度，有机物不断积累，18时积累量达到最大值，b错误。曲线bc段下降的原因是气孔关闭，二

11、氧化碳供应不足，d正确；de段下降的原因是光照强度降低，c错误。本题考查影响光合作用的因素，属于对识记、理解层次的考查。4下图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述，正确的是at1t2，叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加，基质中水光解加快、o2释放增多bt2t3，暗反应（碳反应）限制光合作用。若在t2时刻增加光照，光合速率将再提高ct3t4，光照强度不变，光合速率的提高是由于光反应速率不变、暗反应增强的结果dt4后短暂时间内，叶绿体中adp和pi含量升高，c3化合物还原后的直接产物含量降低【答案】d【详解】a、水的光解发生在叶绿体类囊体的薄膜上，a错误；b、在t

12、2t3阶段光合作用主要的限制因素是co2的量，若在t2时刻增加光照，光合速率不会提高，b错误；c、t3t4阶段，光照强度不变，co2的量增加，而co2增加，首先会影响暗反应阶段，co2固定增强，c3含量上升，进而导致光反应速率增强，所以光合作用的速率是加快的，c错误；d、co2供应不变，光照突然减弱，光反应减弱，消耗的adp、pi少，合成产生的atp、h少，从而导致暗反应中c3的还原减弱，因此在t4后短暂时间内，adp和pi的含量升高，c3还原后的直接产物含量降低，d正确。故选d。5下图表示测定金鱼藻光合作用强度的实验密闭装置，氧气传感器可监测o2浓度的变化，下列叙述错误的是a该实验探究不同单

13、色光对光合作用强度的影响b加入nahco3溶液是为了吸收呼吸作用释放的co2c拆去滤光片，单位时间内，氧气传感器测到的o2浓度高于单色光下o2浓度d若将此装置放在黑暗处，可测定金鱼藻的细胞呼吸作用强度【答案】b【分析】本题主要考查影响光合作用的环境因素。1、温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。2、二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。3、光照强度对光合作用的影响：在

14、一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。【详解】分析题图，该实验的自变量是不同单色光，因变量是释放的o2的量（代表光合作用强度），故实验目的是探究不同单色光对光合作用强度的影响，a正确；加入nahco3溶液是为光合作用提供co2，b错误；相同条件下，白光下比单色光下的光合作用要强，因此拆去滤光片，单位时间内，氧气传感器测到的o2浓度高于单色光下o2浓度，c正确；若将此装置放在黑暗处，可测定金鱼藻的呼吸作用强度，d正确。核心考点二 光合作用与细胞呼吸的关系、1光合作用与有氧呼吸过程中h和atp的来源与去路项目来源去路h光合作用光反应中水的光

15、解作为还原剂用于暗反应阶段中c3的还原有氧呼吸第一、第二阶段产生用于第三阶段还原o2产生h2o，同时释放出大量的能量atp光合作用光反应阶段合成atp，所需能量来自色素吸收的太阳能用于暗反应阶段c3的还原，以稳定的化学能的形式储存于有机物中有氧呼吸第一、二、三阶段均能产生，第三阶段产生的能量最多。能量来自有机物的氧化分解作为能量“通货”，用于各项生命活动2常考易错的植物“三率”（1）植物“三率”间的内在关系呼吸速率：植物非绿色组织（如苹果果肉细胞）或绿色组织在黑暗条件下测得的值单位时间内一定量组织的co2释放量或o2吸收量。净光合速率：植物绿色组织在有光条件下测得的值单位时间内一定量叶面积所吸

16、收的co2量或释放的o2量。真正光合速率净光合速率呼吸速率。（2）植物“三率”的判定根据坐标曲线判定：当光照强度为0时，若co2吸收值为负值，该值绝对值代表呼吸速率。根据关键词判定检测指标呼吸速率净光合速率真正（总）光合速率co2释放量（黑暗）吸收量利用量、固定量、消耗量o2吸收量（黑暗）释放量产生量有机物消耗量（黑暗）积累量制造量、产生量3光合作用和细胞呼吸综合曲线解读（1）绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织只进行呼吸作用，测得的数值为呼吸速率（a点）。（2）绿色组织在有光条件下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数据为净光合速率。（3）各点（段）的光合作用和呼吸作用分析曲线对应点细胞生理活动

17、atp产生场所植物组织外观表现图示a点只进行细胞呼吸，不进行光合作用胞质基质和线粒体从外界吸收o2，向外界排出co2ab段（不含a、b点）呼吸量>光合量细胞质基质、线粒体、叶绿体从外界吸收o2，向外界排出co2b点光合量呼吸量与外界不发生气体交换b点之后光合量>呼吸量从外界吸收co2，向外界释放o2此时植物可更新空气【易混易错】光合与呼吸曲线分析的2个易错点（1）植物生长速率取决于净光合量而不是“总光合量”。如下图中n值为净光合速率（虚线表示），n值总光合速率呼吸速率。（2）解答与呼吸作用、光合作用曲线综合题应特别关注的信息光照强度为“0”意味着光合作用不能进行，此时气体变化量全由

18、细胞呼吸引起可作为呼吸强度指标。光照下吸收co2量应为净光合量。光照培养阶段，密闭装置中co2浓度变化量应为光合作用强度与呼吸作用强度间的“差值”，切不可仅答成“光合作用消耗”导致装置中co2浓度下降。4测定净光合速率的方法（1）nahco3溶液作用：烧杯中的nahco3溶液保证了容器内co2浓度的恒定，满足了绿色植物光合作用的需求。（2）植物净光合速率测定指标：植物光合作用释放氧气，使容器内气体压强增大，毛细管内的水滴右移。单位时间内水滴右移的体积即表示净光合速率。（3）条件：整个装置必须在光下，光是植物进行光合作用的条件。【易混易错】测定光合速率实验的3个易混易错点（1）注意变量的控制手段

19、。如光照强度的大小可用不同功率的灯泡（或相同功率的灯泡，但与植物的距离不同）进行控制，不同温度可用不同恒温装置控制，co2浓度的大小可用不同浓度的co2缓冲液调节。（2）不能仅用一套装置通过逐渐改变其条件进行对照实验，而应该用一系列装置进行相互对照。（3）无论哪种装置，在光下测得的数值均为“净光合作用强度”值。【方法技巧】（1）上图测得的净光合速率真正光合速率呼吸速率。（2）光补偿点和光饱和点植物光合作用所利用的co2与该温度条件下呼吸作用所释放的co2量达到平衡时的光照强度称为光补偿点。如图b点。当光照强度增加到一定值后，植物的光合作用强度不再随光照强度的增加而增加或增加很少时，这一光照强度

20、就称为光饱和点。如图c点。（3）补偿点和饱和点并不是固定不变的若呼吸速率增加，co2（光）补偿点应右移，反之应左移。若呼吸速率基本不变，条件的改变使光合速率下降时，co2（光）补偿点应右移，反之应左移。与阳生植物相比，阴生植物co2（光）补偿点和饱和点都相应向左移动。5有机物情况变化曲线及密闭环境中一昼夜co2含量的变化曲线i自然环境中一昼夜植物光合作用曲线（1）开始进行光合作用的点：b。（2）光合作用与呼吸作用相等的点：c、e。（3）开始积累有机物的点：c。（4）有机物积累量最大的点：e。ii密闭容器中一昼夜植物光合作用曲线（1）光合作用强度与呼吸作用强度相等的点：d、h。（2）该植物一昼夜

21、表现为生长，其原因是i点co2浓度低于a点co2浓度，说明一昼夜密闭容器中co2浓度减小，即植物光合作用>呼吸作用，植物生长。考法一 过合作用与呼吸作用过程（2014·全国高考真题）关于光合作用和呼吸作用的叙述，错误的是a磷酸是光反应中合成atp所需的反应物b光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与c人体在剧烈运动时所需的能量由乳酸分解提供d病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用提供能量【答案】c【详解】a、由反应式可知，磷酸是光反应中合成atp所需的反应物，a正确；b、吸收光能是由色素蛋白复合体来完成的，不需要酶的参与，b正确；c、人体在剧烈运动时，氧气供应不足，细胞会进行无氧呼

22、吸产生乳酸，c错误；d、病毒核酸的复制是在宿主细胞内完成的，需要的能量由宿主细胞呼吸作用提供，d正确。故选c。考法二 光补偿点（2015·重庆高考真题）将题图所示细胞置于密闭容器中培养。在不同光照强度下细胞内外的co2和o2浓度在短时间内发生了相应变化。下列叙述错误的是（ ）a黑暗条件下，增大、减小b光强低于光补偿点时，、增大c光强等于光补偿点时，、保持不变d光强等于光饱和点时，减小、增大【答案】b【详解】a、黑暗条件下，细胞只有呼吸作用，呼吸作用消耗氧气产生的co2扩散至细胞外，因此增大、减小；a正确；b、光强低于光补偿点时，即光合作用强度小于呼吸作用强度，此时增大、减小；b错误；

23、c、光强等于光补偿点时，光合作用强度等于呼吸作用强度，、保持不变；c正确；d、光强等于光饱和点时，光合作用强度大于呼吸作用强度，减小、增大；d正确。故选b。考法二 曲线图分析2017·北京高考真题）某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如图。据此，对该植物生理特性理解错误的是（ ）a呼吸作用的最适温度比光合作用的高b净光合作用的最适温度约为25c在025范围内，温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大d适合该植物生长的温度范围是1050【答案】d【分析】总光合作用=呼吸作用+净光合作用；分析上图，植物体在25时，净光合速率最高，说明该温度为净光合作用的最适温度。分析下图：由图可知，植物

24、体总光合作用的最适温度为30，呼吸作用的最适温度为50。【详解】a、由图可知，呼吸作用的最适温度为50，总光合作用的最适温度为30，a正确；b、由上图可知，植物体在25时，净光合速率最高，说明该温度为净光合作用的最适温度，b正确；c、在025范围内，光合作用的增大速率大于呼吸作用，说明温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大，c正确；d、由图可知，超过45，净光合速率为负值，没有有机物的积累，不适合生长，d错误。故选d。6下图表示某自养型生物细胞光合作用、细胞呼吸过程中h的转移过程，错误的是a图中过程都能产生atpb过程需要水的参与，能产生c02c过程和过程离不开叶绿体和线粒体d过程和过程产生

25、的h不是同种物质【答案】c【解析】图中过程表示光合作用的光反应阶段，能产生atp。过程表示有氧呼吸第一、二阶段，都能产生少量的atp。过程表示有氧呼吸第三阶段，能产生大量的atp，故a项正确；过程表示有氧呼吸第一、二阶段，在有氧呼吸第二阶段中，需要水的参与，能将丙酮酸分解成co2和h，b项正确；在真核细胞内，过程（光反应）和过程（有氧呼吸第三阶段）分别在叶绿体和线粒体中进行，但在原核细胞内没有叶绿体和线粒体，例如蓝藻细胞内没有叶绿体和线粒体，但也能进行过程和过程，c项错误；过程（光反应）中产生的h是还原型辅酶（nadph），过程（有氧呼吸第一、二阶段）中产生的h是还原型辅酶（nadh），d项正

26、确。7下图表示植物叶肉细胞内光合作用、呼吸作用中o的转移过程。下列相关叙述正确的是a过程都有atp生成 b过程都有h生成c过程都需在生物膜上进行 d过程可相互提供物质【答案】d【解析】图中过程分别是光反应、有氧呼吸第三阶段、有氧呼吸第二阶段、co2的固定、c3的还原，过程都有生成，而无atp生成故，a错误；过程都有h生成，而无h生成，b错误；过程都需在生物膜上进行，而在叶绿体基质中进行，c错误；过程可为过程提供水，过程可为过程提供h，d正确。【点睛】本题以图形为载体，考查了光合作用和有氧呼吸的过程及两者的联系。考查了学生识图、析图能力，运用所学知识分析和解决问题的能力。光合作用和呼吸作用过程是

27、考查的重点和难点。光合作用合成有机物，而呼吸作用分解有机物。光合作用为呼吸作用提供有机物和氧气，呼吸作用为光合作用提供二氧化碳和水。8关于光合作用和呼吸作用的叙述，错误的是a磷酸是光反应中合成atp所需的反应物b光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与c人体在剧烈运动时所需的能量由乳酸分解提供d病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用提供能量【答案】c【详解】a、由反应式可知，磷酸是光反应中合成atp所需的反应物，a正确；b、吸收光能是由色素蛋白复合体来完成的，不需要酶的参与，b正确；c、人体在剧烈运动时，氧气供应不足，细胞会进行无氧呼吸产生乳酸，c错误；d、病毒核酸的复制是在宿主细胞内完成的，需要的能量由宿主细胞呼吸作用提供，d正确。故选c。9图中甲、乙为植物叶肉细胞中的两种膜结构。下列有关叙述中，错误的是a甲、乙两种膜结构都属于生物膜中的细胞器膜b甲中产生的o2若被乙利用，至少穿过4层生物膜c乙中的h可能来自于葡萄糖的分解，也可能来自于图甲d甲、乙中的生化反应是不同的，所以由不同的酶催化【答案】c【解析】a据图分析，膜甲为叶绿体中类囊体薄膜，膜乙为线粒体内膜，两种