光合作用与细胞呼吸

1、12012届高考生物二轮复习课件：专题 新陈代谢 光合作用与细胞呼吸2研读考纲光合作用光合作用 光合作用的发现光合作用的发现 叶绿体中的色素叶绿体中的色素 光合作用的过程光合作用的过程 C3植物和植物和C4植物的概念及叶片结构的特点植物的概念及叶片结构的特点 光合作用的重要意义光合作用的重要意义 提高农作物的光合作用效率提高农作物的光合作用效率 （包括光能在叶绿体中的转换、（包括光能在叶绿体中的转换、C4途径不途径不作要求）作要求） 3研读考纲细胞呼吸细胞呼吸 有氧呼吸和无氧呼吸有氧呼吸和无氧呼吸 细胞呼吸的意义细胞呼吸的意义 4光合作用的过程色素分子色素分子C52C3ADP+PiATP2H2

2、OO24H多种酶多种酶酶酶吸收吸收光解光解能能固定固定还原还原酶酶光反应光反应暗反应暗反应5光反应阶段暗反应阶段进行部进行部位位条件条件物质物质变化变化能量变能量变化化联系联系叶绿体基粒中叶绿体基粒中叶绿体基质中叶绿体基质中光、色素和酶光、色素和酶ATP 、NADPH 多种酶催化多种酶催化光能光能电能电能活跃的化学能活跃的化学能（ATPATP、NADPHNADPH中）中）活跃的化学能活跃的化学能稳定的化学能稳定的化学能 光反应为暗反应提供光反应为暗反应提供HH和和ATPATP暗反应消耗了光反应的产物暗反应消耗了光反应的产物, ,促进光反应的进行促进光反应的进行水的光解水的光解H2O2H+1/2

3、O2合成合成ATP ADP+Pi ATP光光 酶酶光能光能CO2的固定的固定CO2+C5 2C3三碳的还原三碳的还原2C3 CH2O 酶酶 酶酶ATP H光合作用光反应与暗反应的区别和联系光合作用光反应与暗反应的区别和联系6C6H12O6 能量能量（少（少）I + 能量能量(多）多）酶酶酶酶 能量（少）能量（少）酶酶细胞质基质细胞质基质有氧呼吸的过程有氧呼吸的过程散失散失散失散失散失散失34ATPABH少少2丙酮酸丙酮酸C2ATPDE6CO26H2OFH 多多G2ATPH6O212H2O7第一阶段：第一阶段：葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸 + H （少量）（少量） （少量）（少量）酶酶丙酮酸丙酮酸

4、+ H2O酶酶CO2+ H（大量）（大量） （少量）（少量）H + O2H2O （大量）（大量）酶酶第二阶段：第二阶段：第三阶段：第三阶段：细胞质基质细胞质基质线粒体线粒体线粒体线粒体8第一第一阶段阶段第二第二阶段阶段第三第三阶段阶段场所场所反应物反应物产物产物放能放能细胞质基质细胞质基质线粒体线粒体线粒体线粒体葡萄糖葡萄糖丙酮酸和水丙酮酸和水H和和O2丙酮酸和丙酮酸和HH和和CO2H2O少少少少多多有氧呼吸的三各阶段9第一阶段：第一阶段：丙酮酸丙酮酸 +H 葡萄糖葡萄糖酶酶能量能量（少量）（少量）第二阶段：第二阶段：（根据不同的生物细胞不同）（根据不同的生物细胞不同）（与有氧呼吸的第一阶段完

5、全相同）（与有氧呼吸的第一阶段完全相同）丙酮酸丙酮酸酶酶 酒精酒精 COCO2 2（C C2 2HH5 5OHOH）丙酮酸丙酮酸酶酶乳酸（乳酸（C C3 3HH6 6OO3 3)10O O2 2吸收量吸收量 = 0= 0O O2 2吸收量吸收量 = CO= CO2 2释放量释放量O O2 2吸收量吸收量 COCO2 2释放量释放量 小结：呼吸作用的底物为葡萄糖小结：呼吸作用的底物为葡萄糖时时只进行有氧呼吸只进行有氧呼吸只进行无氧呼吸只进行无氧呼吸 既进行有氧呼吸又进既进行有氧呼吸又进 行无氧呼吸行无氧呼吸11考试大纲中对能力要求考试大纲中对能力要求 1理解能力理解能力 2实验与探究能力实验与探

6、究能力 3获取信息的能力获取信息的能力 4综合运用能力综合运用能力 12(2011海南生物海南生物，3)关于细胞呼吸的叙述，关于细胞呼吸的叙述，正确的是正确的是 ()。A种子风干脱水后呼吸强度增强种子风干脱水后呼吸强度增强B土壤淹水可导致根系发生无氧呼吸土壤淹水可导致根系发生无氧呼吸C破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖D小麦种子萌发过程中有氧呼吸逐渐减小麦种子萌发过程中有氧呼吸逐渐减弱弱答案答案B一、理解能力一、理解能力13(2011新课标理综新课标理综，3)番茄幼苗在缺镁的番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其

7、叶片光合作用强度下降，原因是比，其叶片光合作用强度下降，原因是()。A光反应强度升高，暗反应强度降低光反应强度升高，暗反应强度降低B光反应强度降低，暗反应强度降低光反应强度降低，暗反应强度降低C光反应强度不变，暗反应强度降低光反应强度不变，暗反应强度降低D光反应强度降低，暗反应强度不变光反应强度降低，暗反应强度不变答案答案B14(2011山东理综山东理综，4)某兴趣小组在室温下进行了酵母菌某兴趣小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验无氧呼吸的探究实验(如图如图)。下列分析错误的是。下列分析错误的是()。A滴管中冒出气泡是反应产生滴管中冒出气泡是反应产生CO2的结果的结果B试管中加水的主要目

8、的是制造无氧环境试管中加水的主要目的是制造无氧环境C若试管中的水换成冷水，气泡释放速率下降若试管中的水换成冷水，气泡释放速率下降D被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至ATP，其余的，其余的存留在酒精中存留在酒精中答案答案D二、获取信息的能力二、获取信息的能力15(2011福建理综福建理综，2)图是夏季晴朗的白天，玉米和花生净光合速率图是夏季晴朗的白天，玉米和花生净光合速率(单位时单位时间、单位叶面积吸收间、单位叶面积吸收CO2的量的量)的变化曲线，下列叙述错误的是的变化曲线，下列叙述错误的是 ()。A在在9：3011：00之间，花生净光合速率下降的原因是暗反应过

9、程减缓之间，花生净光合速率下降的原因是暗反应过程减缓B在在11：0012：30之间，花生的单位叶面积有机物积累量比玉米的多之间，花生的单位叶面积有机物积累量比玉米的多C在在17：00时，玉米和花生的单位叶面积释放时，玉米和花生的单位叶面积释放O2速率相同速率相同D在在18：30时，玉米既能进行光反应，也能进行暗反应时，玉米既能进行光反应，也能进行暗反应B16(2011新课标理综新课标理综，29)在光照等适宜条件下，将培养在在光照等适宜条件下，将培养在CO2浓度为浓度为1%环环境中的某植物迅速转移到境中的某植物迅速转移到CO2浓度为浓度为0.003%的环境中，其叶片暗反应中的环境中，其叶片暗反应

10、中C3和和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如下图。回答问题：化合物微摩尔浓度的变化趋势如下图。回答问题：(1)图中物质图中物质A是是_(C3化合物、化合物、C5化合物化合物)。(2)在在CO2浓度为浓度为1%的环境中，物质的环境中，物质B的浓度比的浓度比A的低，原因是的低，原因是_；将将CO2浓度从浓度从1%迅速降低到迅速降低到0.003%后，物质后，物质B浓度升高的原因是浓度升高的原因是_。17(3)若使该植物继续处于若使该植物继续处于CO2浓度为浓度为0.003%的环境中，暗反应中的环境中，暗反应中C3和和C5化合化合物浓度达到稳定时，物质物浓度达到稳定时，物质A的浓度将比的浓度将比B的的_

11、(低、高低、高)。(4)CO2浓度为浓度为0.003%时，该植物光合速率最大时所需要的光照强度比时，该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓浓度为度为1%时的时的_(高、低高、低)，其原因是，其原因是_。解析解析(1)由题干提供的信息可推知，植物由由题干提供的信息可推知，植物由1% CO2浓度环境转移到浓度环境转移到0.003% CO2浓度的环境中后，植物暗反应阶段的浓度的环境中后，植物暗反应阶段的CO2固定速率减小，因此，固定速率减小，因此，C3产生产生量减少，量减少，C5相对增加，由此可确定相对增加，由此可确定A为为C3化合物，化合物，B为为C5化合物。化合物。 (2)在在CO2浓度

12、为浓度为1%的环境中物质的环境中物质B的浓度的浓度(C5化合物化合物)比比A的低，原因是的低，原因是CO2浓度相对浓度相对高，高，CO2固定与固定与C3化合物的还原达到动态平衡，根据暗反应中化合物的还原达到动态平衡，根据暗反应中CO2固定和固定和C3化合物还原的反应式：化合物还原的反应式：CO2C52C3；可知可知C318化合物分子数比化合物分子数比C5化合物分子数多。将化合物分子数多。将CO2浓度从浓度从1%迅速降低到迅速降低到0.003%后，影响了后，影响了CO2的固定，的固定，C5的消耗减少而的消耗减少而C5化合物的合成速率不变，因此化合物的合成速率不变，因此C5化合物浓度升高。化合物浓

13、度升高。(3)若使该植物继续处于若使该植物继续处于CO2浓度为浓度为0.003%的环境中，的环境中，暗反应中暗反应中C3和和C5化合物浓度达到稳定时，物质化合物浓度达到稳定时，物质A的浓度要比的浓度要比B的浓度高。的浓度高。(4)由于由于0.003% CO2浓度下的暗反应强度比浓度下的暗反应强度比1% CO2浓度下的低，所以所需浓度下的低，所以所需ATP和和H少，因此所需的光照强度也较低。少，因此所需的光照强度也较低。答案答案(1)C3化合物化合物(2)暗反应速率在该环境中已到稳定，即暗反应速率在该环境中已到稳定，即C3和和C5化合化合物的含量稳定。根据暗反应的特点，此时物的含量稳定。根据暗反

14、应的特点，此时C3化合物的分子数是化合物的分子数是C5化合物的化合物的2倍当倍当CO2浓度突然降低时，浓度突然降低时，C5化合物的合成速率不变，消耗速率却减化合物的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致慢，导致C5化合物积累化合物积累(3)高高(4)低低CO2浓度低时，暗反应的强度低，浓度低时，暗反应的强度低，所需所需ATP和和H少少19(2011广东理综广东理综，29)中国的饮食讲究中国的饮食讲究“色、香、味色、香、味”，颜色会影响消费。，颜色会影响消费。小李同学拟研发小李同学拟研发“绿色绿色”食用色素。他以生长很快的入侵植物水葫芦为食用色素。他以生长很快的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验。材料

15、进行如下实验。.提取叶绿素提取叶绿素三、实验与探究能力20.探究探究pH对叶绿素稳定性的影响对叶绿素稳定性的影响取一些叶绿素粗产品，配成一定浓度的溶液，于室温取一些叶绿素粗产品，配成一定浓度的溶液，于室温(约约25 )下进行实下进行实验，方法和结果如下表。验，方法和结果如下表。注注：叶绿素被破坏后变成黄褐色。：叶绿素被破坏后变成黄褐色。根据所学知识和实验结果，请回答：根据所学知识和实验结果，请回答：(1)提取食用叶绿素的提取食用叶绿素的X应该为应该为_，原因是原因是_。(2)表中表中Y应该为应该为_，原因是，原因是_。21(3)若用作食品色素，天然叶绿素色素不适用于若用作食品色素，天然叶绿素色

16、素不适用于_食品，否则食品，否则_。(4)小李想了解叶绿素粗产品中是否含有其他色素，请你提供检测方法并写出小李想了解叶绿素粗产品中是否含有其他色素，请你提供检测方法并写出主要步骤。主要步骤。解析解析叶绿素易溶于有机溶剂，如丙酮或无水乙醇中；探究叶绿素易溶于有机溶剂，如丙酮或无水乙醇中；探究pH对叶绿素稳定对叶绿素稳定性的影响时，要有酸性、中性和碱性等不同条件；由表格信息可知，酸性条性的影响时，要有酸性、中性和碱性等不同条件；由表格信息可知，酸性条件下可使叶绿素变成黄褐色；可借鉴课本中色素的分离方法进行色素种类的件下可使叶绿素变成黄褐色；可借鉴课本中色素的分离方法进行色素种类的鉴定。鉴定。答案答

17、案(1)对人无害的有机溶剂对人无害的有机溶剂(食用酒精食用酒精)叶绿素溶于有机溶剂和应考虑溶叶绿素溶于有机溶剂和应考虑溶剂对人体的影响剂对人体的影响(2)8.0实验中自变量的变化应有规律和应考虑碱性实验中自变量的变化应有规律和应考虑碱性pH对对叶绿素稳定性的影响叶绿素稳定性的影响(3)酸性由于叶绿素被破坏造成食品失绿而影响品质酸性由于叶绿素被破坏造成食品失绿而影响品质(4)纸层析法，其主要步骤：制备滤纸条，画色素液细线，用层析液分纸层析法，其主要步骤：制备滤纸条，画色素液细线，用层析液分离色素，观察色素带。离色素，观察色素带。22(2011浙江理综浙江理综，1)下列有关叶绿体及光合下列有关叶绿

18、体及光合作用的叙述，正确的是作用的叙述，正确的是 ()。A破坏叶绿体外膜后，破坏叶绿体外膜后，O2不能产生不能产生B植物生长过程中，叶绿体内各种色素的植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例保持不变比例保持不变C与夏季相比，植物在冬季光合速率低的与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短主要原因是光照时间缩短D离体的叶绿体基质中添加离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和和CO2后，可完成碳反应后，可完成碳反应答案答案D四、综合运用能力23(2011全国理综全国理综，33)为探究不同条件对叶片中淀粉合为探究不同条件对叶片中淀粉合成的影响，将某植物在黑暗中放置一段时间，成的影响，将

19、某植物在黑暗中放置一段时间，耗尽叶片中的淀粉。然后取生理状态一致的叶耗尽叶片中的淀粉。然后取生理状态一致的叶片，平均分成片，平均分成8组，实验处理如下表所示。一段组，实验处理如下表所示。一段时间后，检测叶片中有无淀粉，结果如下表。时间后，检测叶片中有无淀粉，结果如下表。编号编号组组1组组2组组3组组4组组5组组6组组7组组8处理处理葡萄糖溶液浸泡葡萄糖溶液浸泡溶液中通入空气溶液中通入空气葡萄糖溶液浸泡葡萄糖溶液浸泡溶液中通入溶液中通入CO2和和N2蒸馏水浸泡水蒸馏水浸泡水中通入空气中通入空气蒸馏水浸泡水中蒸馏水浸泡水中通入通入CO2和和N2光照光照黑暗黑暗光照光照黑暗黑暗光照光照黑暗黑暗光照光

20、照黑暗黑暗检测检测结果结果有淀粉有淀粉有淀粉有淀粉有淀粉有淀粉无淀粉无淀粉有淀粉有淀粉 无淀粉无淀粉有淀粉有淀粉无淀粉无淀粉24回答问题。回答问题。(1)光照条件下，组光照条件下，组5叶片通过叶片通过_作用产生淀粉；叶肉细胞释放出作用产生淀粉；叶肉细胞释放出的氧气来自于的氧气来自于_的光解。的光解。(2)在黑暗条件下，叶片能进行有氧呼吸的组别是在黑暗条件下，叶片能进行有氧呼吸的组别是_。(3)组组2叶片中合成淀粉的原料是叶片中合成淀粉的原料是_，直接能源物质是，直接能源物质是_，后者是通过后者是通过_产生的。与组产生的。与组2相比，组相比，组4叶片无淀粉的原因是叶片无淀粉的原因是_。(4)如果

21、组如果组7的蒸馏水中只通入的蒸馏水中只通入N2，预期实验结果是叶片中，预期实验结果是叶片中_(有、有、无无)淀粉。淀粉。25解析解析由题中信息知，植物在实验处理前已耗尽了叶片中的淀粉，实验由题中信息知，植物在实验处理前已耗尽了叶片中的淀粉，实验处理后淀粉的生成有两条途径：光合作用生成淀粉和吸收培养液中的葡处理后淀粉的生成有两条途径：光合作用生成淀粉和吸收培养液中的葡萄糖合成淀粉。萄糖合成淀粉。(1)组组5中的叶片环境中，有光照和中的叶片环境中，有光照和CO2，叶片通过光合作，叶片通过光合作用产生淀粉，光合作用产生的氧气来自于水的光解。用产生淀粉，光合作用产生的氧气来自于水的光解。(2)在黑暗条

22、件下，在黑暗条件下，组组2和组和组6的溶液中通入空气，有氧气存在，叶片能进行有氧呼吸。的溶液中通入空气，有氧气存在，叶片能进行有氧呼吸。(3)组组2叶片没有光照处理，不能进行光合作用，但能以培养液中的葡萄糖为原叶片没有光照处理，不能进行光合作用，但能以培养液中的葡萄糖为原料，生成淀粉；消耗的能量直接来源于料，生成淀粉；消耗的能量直接来源于ATP的水解，此时的的水解，此时的ATP是通过是通过有氧呼吸产生的。组有氧呼吸产生的。组4与组与组2相比，培养液中没有相比，培养液中没有O2，叶片不能进行有氧，叶片不能进行有氧呼吸，缺少呼吸，缺少ATP，不能合成淀粉。，不能合成淀粉。(4)若组若组7中只通入中

23、只通入N2，没有，没有CO2，叶片，叶片不能进行光合作用，溶液中也没有葡萄糖，则叶片中无淀粉生成。不能进行光合作用，溶液中也没有葡萄糖，则叶片中无淀粉生成。答案答案(1)光合光合H2O(2)组组2和组和组6(3)葡萄糖葡萄糖ATP有氧呼吸组有氧呼吸组4叶片不能进行有氧呼吸，淀粉的合成缺少叶片不能进行有氧呼吸，淀粉的合成缺少ATP(4)无无26(2011广东理综广东理综，26)观赏植物蝴蝶兰可通过改变观赏植物蝴蝶兰可通过改变CO2吸收方式以适应环境吸收方式以适应环境变化。长期干旱条件下，蝴蝶兰在夜间吸收变化。长期干旱条件下，蝴蝶兰在夜间吸收CO2并贮存在细胞中。并贮存在细胞中。图图1正常和长期干

24、旱条件下蝴蝶兰正常和长期干旱条件下蝴蝶兰CO2吸收速率的日变化吸收速率的日变化图图2正常和长期干旱条件下蝴蝶兰的干重增加量正常和长期干旱条件下蝴蝶兰的干重增加量27(1)依图依图1分析，长期干旱条件下的蝴蝶兰在分析，长期干旱条件下的蝴蝶兰在04时时_(填填“有有”或或“无无”)ATP和和H的合成，原因是的合成，原因是_；此时段此时段_(填填“有有”或或“无无”)光合作用的暗反应发生，原因是光合作用的暗反应发生，原因是_；1016时无明显时无明显CO2吸收的直接原因是吸收的直接原因是_。(2)从图从图2可知，栽培蝴蝶兰应避免可知，栽培蝴蝶兰应避免_，以利于其较快生长。此外，以利于其较快生长。此外

25、，由于蝴蝶兰属阴生植物，栽培时还需适当由于蝴蝶兰属阴生植物，栽培时还需适当_。(3)蝴蝶兰的种苗可利用植物细胞的蝴蝶兰的种苗可利用植物细胞的_，通过植物组织培养技术大，通过植物组织培养技术大规模生产，此过程中细胞分化的根本原因是规模生产，此过程中细胞分化的根本原因是_。28解析解析(1)由图由图1可知，长期干旱条件下的蝴蝶兰在可知，长期干旱条件下的蝴蝶兰在04时，时，CO2的吸收速的吸收速率为率为3 mol/(m2s)，说明能利用外界环境中的，说明能利用外界环境中的CO2，但，但CO2的还原过程因的还原过程因没有没有ATP和和H而不能发生。而不能发生。ATP和和H不仅是光反应阶段的产物，也是细

26、不仅是光反应阶段的产物，也是细胞呼吸的产物，活细胞都能进行细胞呼吸；在干旱条件下，由于水的限制胞呼吸的产物，活细胞都能进行细胞呼吸；在干旱条件下，由于水的限制作用，气孔关闭，作用，气孔关闭，CO2进入受阻，所以光合作用明显降低。进入受阻，所以光合作用明显降低。(2)由图由图2可知，可知，干旱条件下干重的增加量大约只有正常情况的四分之一，所以要使其较快干旱条件下干重的增加量大约只有正常情况的四分之一，所以要使其较快生长，需要克服水分这一限制因素，阴生植物栽培时应避免强光照射。生长，需要克服水分这一限制因素，阴生植物栽培时应避免强光照射。(3)植物组织培养技术充分利用了植物细胞的全能性，细胞分化的

27、根本原因是植物组织培养技术充分利用了植物细胞的全能性，细胞分化的根本原因是基因的选择性表达。基因的选择性表达。答案答案(1)有细胞呼吸合成无叶绿体在无光时不能合成有细胞呼吸合成无叶绿体在无光时不能合成ATP和和H气孔关闭气孔关闭(2)长期干旱长期干旱(长期缺水长期缺水)遮阴遮阴(3)全能性基因的选择性表达全能性基因的选择性表达29 本讲内容是高考的重中之重。纵观近几年高考试题，主要考查以下内容本讲内容是高考的重中之重。纵观近几年高考试题，主要考查以下内容(1)光合色素的种类、光合色素的提取、光合作用的过程和意义；光合色素的种类、光合色素的提取、光合作用的过程和意义；(2)有氧呼吸和无氧呼吸的条

28、件、反应式、过程及联系生产生活实际的问题等；有氧呼吸和无氧呼吸的条件、反应式、过程及联系生产生活实际的问题等；(3)光合作用和细胞呼吸的综合应用。光合作用和细胞呼吸的综合应用。 从题型方面看，选择、简答、实验等各种题型都有；从试题难度方面看，低、中、高从题型方面看，选择、简答、实验等各种题型都有；从试题难度方面看，低、中、高难度试题都有，而且中、高难度试题大多涉及与生产实际相关的光合作用与细胞呼吸难度试题都有，而且中、高难度试题大多涉及与生产实际相关的光合作用与细胞呼吸的关系及实验设计与分析。这些题往往与其他相关知识联系，综合性强，思维含量高。的关系及实验设计与分析。这些题往往与其他相关知识联

29、系，综合性强，思维含量高。 复习时，一要善于列表比较，如光合作用的光反应与暗反应的比较、有氧呼吸与无氧复习时，一要善于列表比较，如光合作用的光反应与暗反应的比较、有氧呼吸与无氧呼吸的比较、光合作用与细胞呼吸的比较等。二要重视实验分析与探究能力的培养，呼吸的比较、光合作用与细胞呼吸的比较等。二要重视实验分析与探究能力的培养，对教材基础实验和经典实验进行全面系统的复习。三要注意光合作用和细胞呼吸的知对教材基础实验和经典实验进行全面系统的复习。三要注意光合作用和细胞呼吸的知识常综合在一起进行考查，且灵活性大，与农业生产联系紧密。因此要加强训练，培识常综合在一起进行考查，且灵活性大，与农业生产联系紧密

30、。因此要加强训练，培养运用理论知识解决实际问题的能力。养运用理论知识解决实际问题的能力。 专家箴言通过以上高考体验，可以归纳总结：专家箴言通过以上高考体验，可以归纳总结：301光合作用与细胞呼吸过程中光合作用与细胞呼吸过程中H、ATP来源与去路的比较来源与去路的比较(见下表见下表) 更清晰考点一光合作用与细胞呼吸的关系考试说明考试说明(1)(1)光合作用的基本过程光合作用的基本过程()/(2)()/(2)细胞呼吸细胞呼吸()()比较项目比较项目来来 源源去去 路路H光合光合作用作用光反应中光反应中_的氧化分解的氧化分解作为暗反应阶段的还原剂，用作为暗反应阶段的还原剂，用于还原于还原_、合成有机

31、物等、合成有机物等有氧有氧呼吸呼吸第第_阶段产生阶段产生用于第用于第_阶段还原氧气产阶段还原氧气产生水，同时释放大量能量生水，同时释放大量能量水水C3一、二一、二三三31比较项目比较项目来来 源源去去 路路ATP光合光合作用作用在光反应阶段合成在光反应阶段合成ATP，其合成所，其合成所需能量来自色素吸收、转换的太阳需能量来自色素吸收、转换的太阳能能用于暗反应阶段用于暗反应阶段C3还原时的能还原时的能量之需，以量之需，以_的化学能形的化学能形式储存在有机物中式储存在有机物中有氧有氧呼吸呼吸第一、二、三阶段均产生，其中第第一、二、三阶段均产生，其中第_阶段产生最多，能量来自阶段产生最多，能量来自_

32、的氧化分解的氧化分解作为能源直接用于各项生命活作为能源直接用于各项生命活动动稳定稳定三三有机物有机物2. .通过气体变化探究光合作用与细胞呼吸的关系通过气体变化探究光合作用与细胞呼吸的关系(1)不同状态下植物的代谢特点及相对强度的关系不同状态下植物的代谢特点及相对强度的关系(见下表见下表)光照情况光照情况代谢特点代谢特点图图 示示气体交换特征气体交换特征黑暗黑暗只进行细胞呼只进行细胞呼吸，不进行吸，不进行_从外界吸收从外界吸收O2，放出放出CO2光合作用光合作用32续表续表弱弱光光细胞呼吸速率细胞呼吸速率_光光合作用速率合作用速率从外界吸收从外界吸收O2，放出少量放出少量CO2细胞呼吸速率细胞

33、呼吸速率 _光光合作用速率合作用速率植物与外界不进植物与外界不进行气体交换，即行气体交换，即没有没有O2和和CO2的的吸收与释放吸收与释放强强光光同时进行光合作用和细同时进行光合作用和细胞呼吸，且光合作用速胞呼吸，且光合作用速率率_细胞呼吸速率细胞呼吸速率植物光合作用所植物光合作用所利用的利用的CO2：NN1N2；植物光；植物光合作用产生的氧合作用产生的氧气：气：mm1m2大于大于等于等于大于大于33(2)光合速率与呼吸速率的关系光合速率与呼吸速率的关系绿色植物在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率。绿色植物在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率。绿色植物组织在光下，光合作用与细胞

34、呼吸同时进行，测得的数据为绿色植物组织在光下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数据为净光合速率。净光合速率。用图解的形式呈现真正光合速率、表观用图解的形式呈现真正光合速率、表观(净净)光合速光合速率和呼吸速率三者之间的关系率和呼吸速率三者之间的关系真正光合速率、净光合速率、呼吸速率的关系：真真正光合速率、净光合速率、呼吸速率的关系：真正光合速率净光合速率呼吸速率正光合速率净光合速率呼吸速率三者的常用表示方法：三者的常用表示方法：真正光合速率真正光合速率O2产生产生(生成生成)速率速率CO2固定速率固定速率有机物产生有机物产生(制造、生制造、生成成)速率速率净光合速率净光合速率O2释放速率释放

35、速率CO2吸收速率吸收速率有机物积累速率有机物积累速率呼吸速率呼吸速率黑暗中黑暗中O2吸收速率吸收速率黑暗中黑暗中CO2释放释放速率速率有机物消耗速率有机物消耗速率341光合作用和细胞呼吸的关系光合作用和细胞呼吸的关系(见下图见下图)更系统场所：叶绿体场所：细胞质基质、线粒体场所：叶绿体场所：细胞质基质、线粒体2从光合作用和细胞呼吸分析物质循环和能量流动从光合作用和细胞呼吸分析物质循环和能量流动(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：35有氧呼吸反应式：有氧呼吸反应式：(2)从具体过程中寻找物质循环和能量流动从具体过程中寻找物质循环和能

36、量流动(见下图见下图)36a物质循环：物质循环：b能量流动：能量流动：37光合、呼吸速率的测定实验探究光合、呼吸速率的测定实验探究(1)净光合速率的测定净光合速率的测定(如右图如右图)NaHCO3溶液的作用：玻璃瓶中的溶液的作用：玻璃瓶中的NaHCO3溶液溶液保证了容器内保证了容器内CO2浓度的恒定，满足了绿色植物光浓度的恒定，满足了绿色植物光合作用的需求。合作用的需求。植物光合速率指标：植物光合作用释放氧气，使植物光合速率指标：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。单位时间内液滴右移的体积容器内气体压强增大，毛细管内的水滴右移。单位时间内液滴右移的体积即是净光合速率

37、。即是净光合速率。条件：整个装置必须在光下，光是植物进行光合作用的条件。条件：整个装置必须在光下，光是植物进行光合作用的条件。 心堂亮 38(2)呼吸速率的测定呼吸速率的测定(如上图如上图)上图同样可以用于呼吸速率的测定，但要把上图同样可以用于呼吸速率的测定，但要把NaHCO3溶液换成溶液换成NaOH溶液，吸收植物细胞呼吸释放的溶液，吸收植物细胞呼吸释放的CO2。植物细胞呼吸的指标：植物细胞呼吸吸收氧气，释放植物细胞呼吸的指标：植物细胞呼吸吸收氧气，释放CO2，CO2被被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，毛细管内的水滴左移。单位溶液吸收，使容器内气体压强减小，毛细管内的水滴左移。单位时间

38、内液滴左移的体积即是呼吸速率。时间内液滴左移的体积即是呼吸速率。条件：整个装置必须遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率条件：整个装置必须遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。的测定。39细胞呼吸与血糖调节、体温调节的关系细胞呼吸与血糖调节、体温调节的关系(1)细胞呼吸是血糖的主要去路。细胞呼吸是血糖的主要去路。(2)体温调节过程中，热量的来源是细胞呼吸释放的热能。体温调节过程中，热量的来源是细胞呼吸释放的热能。光合作用、细胞呼吸与能量流动和物质循环间的关系光合作用、细胞呼吸与能量流动和物质循环间的关系(1)能量流动过程中，绿色植物通过光合作用固定的太阳能总量是流经整个生态系统

39、的能量流动过程中，绿色植物通过光合作用固定的太阳能总量是流经整个生态系统的总能量，而生物体内能量最终通过细胞呼吸主要以热能的形式散失，所以能量不可循总能量，而生物体内能量最终通过细胞呼吸主要以热能的形式散失，所以能量不可循环。环。(2)在碳循环中，光合作用是在碳循环中，光合作用是CO2由大气进入生物群落的主要途径，而细胞呼吸是由大气进入生物群落的主要途径，而细胞呼吸是CO2由生物群落返回大气的主要途径。由生物群落返回大气的主要途径。细胞代谢是生物体进行各项生命活动的基础细胞代谢是生物体进行各项生命活动的基础(1)当同化作用大于异化作用时生物体才能正常生长发育；当同化作用大于异化作用时生物体才能

40、正常生长发育；(2)激素是通过改变细胞代谢而实现调节的；激素是通过改变细胞代谢而实现调节的；(3)遗传和变异是以细胞内基因的传递和变化为基础的；遗传和变异是以细胞内基因的传递和变化为基础的；(4)生物与无机环境间物质和能量的变换是以细胞代谢为基础的。生物与无机环境间物质和能量的变换是以细胞代谢为基础的。12340 (经典题经典题) )光合作用和细胞呼吸是植物体光合作用和细胞呼吸是植物体最重要的生命活动，右图为其简单过程示意最重要的生命活动，右图为其简单过程示意图。下列有关叙述中，正确的是图。下列有关叙述中，正确的是 ()。A图中代表光合作用的是，代表细胞呼吸的是图中代表光合作用的是，代表细胞呼

41、吸的是B图中发生在叶绿体内，过程发生在线粒体内图中发生在叶绿体内，过程发生在线粒体内C植物细胞内部都能发生过程，且都能产生植物细胞内部都能发生过程，且都能产生ATPD图中图中a和和b代表同一物质，代表同一物质，a产生于叶绿体基质中，产生于叶绿体基质中，b产生于线粒体中产生于线粒体中强信心 【例例1】41审题关键审题关键“糖糖”“”“CO2”以及以及“箭头方向箭头方向”。命题来源命题来源光合作用与细胞呼吸过程图解和反应场所。光合作用与细胞呼吸过程图解和反应场所。思路分析思路分析从图中看从图中看代表光合作用暗反应阶段，代表光合作用暗反应阶段，CO2的固定和的固定和C3还还原的场所是叶绿体基质。分别

42、代表有氧呼吸第一阶段和第二阶段，原的场所是叶绿体基质。分别代表有氧呼吸第一阶段和第二阶段，场所分别是细胞质基质和线粒体基质。场所分别是细胞质基质和线粒体基质。a代表三碳化合物代表三碳化合物(C3)，产生于叶，产生于叶绿体基质，绿体基质，b代表丙酮酸，产生于细胞质基质，代表丙酮酸，产生于细胞质基质，a、b不是同一种物质。不是同一种物质。植物细胞能发生过程的只有能进行光合作用的细胞，如叶肉细植物细胞能发生过程的只有能进行光合作用的细胞，如叶肉细胞等；植物根尖细胞没有叶绿体，不能进行光合作用，只能进行细胞呼胞等；植物根尖细胞没有叶绿体，不能进行光合作用，只能进行细胞呼吸。所以，植物细胞内不是都能发生

43、过程，且过程不能产生吸。所以，植物细胞内不是都能发生过程，且过程不能产生ATP，要消耗光反应生成的，要消耗光反应生成的ATP。答案答案A42 某研究人员利用番茄植株进行了两组实验，实验一、二的结果分别某研究人员利用番茄植株进行了两组实验，实验一、二的结果分别用图中的甲、乙表示，请据图回答问题。用图中的甲、乙表示，请据图回答问题。【例例2】43丙种植有番茄植株的密闭容器内丙种植有番茄植株的密闭容器内CO2含量的变化含量的变化(1)实验一除满足植物对水和无机盐的需求外，还必须在适宜的实验一除满足植物对水和无机盐的需求外，还必须在适宜的_等外界条件下进行。等外界条件下进行。(2)实验一的自变量是实验

44、一的自变量是_，图甲中，图甲中A点条件下番茄植株相对生长速点条件下番茄植株相对生长速率低于率低于B点的主要原因是点的主要原因是_。日温日温26 、夜温、夜温20 一定是番茄植株生长的最适温度组合吗？一定是番茄植株生长的最适温度组合吗？_，理由是理由是_ 。44(3)图乙表示在一个种植有番茄植株的密闭容器内图乙表示在一个种植有番茄植株的密闭容器内O2含量的变化，据图分析：含量的变化，据图分析：番茄植株光合作用释放的番茄植株光合作用释放的O2量和细胞呼吸消耗的量和细胞呼吸消耗的O2量相等的点是量相等的点是_(填字填字母母)。该番茄植株经过一昼夜后，是否积累了有机物？该番茄植株经过一昼夜后，是否积累

45、了有机物？_，理由是，理由是_ _。根据图乙，在图丙中以根据图乙，在图丙中以A为起点，画出该密闭容器内为起点，画出该密闭容器内CO2含量变化的曲线。含量变化的曲线。答案答案(1)光照强度和光照强度和CO2浓度浓度(2)夜温夜温A点的夜温过低，点的夜温过低，导致植物夜间新陈代谢过弱，不利于物质合成、细胞分裂导致植物夜间新陈代谢过弱，不利于物质合成、细胞分裂等生理活动的进行不一定没有在其他日温和夜温组合等生理活动的进行不一定没有在其他日温和夜温组合的条件下对番茄植株的生长速率进行实验的条件下对番茄植株的生长速率进行实验(3)B、C否密闭装置内的否密闭装置内的O2含量比实验前低，说明番茄植株细胞含量

46、比实验前低，说明番茄植株细胞呼吸消耗的有机物总量多于光合作用合成的有机物总量，呼吸消耗的有机物总量多于光合作用合成的有机物总量，因此没有积累有机物答案见右图。因此没有积累有机物答案见右图。45影响细胞呼吸的外部因素及应用影响细胞呼吸的外部因素及应用(见下表见下表)更清晰考点二影响光合作用和细胞呼吸的因素及相关图像分析考点二影响光合作用和细胞呼吸的因素及相关图像分析考试说明考试说明影响光合作用速率的环境因素影响光合作用速率的环境因素()()外界外界因素因素图图 示示原原 理理应应 用用温度温度细胞呼吸是由酶催化的一细胞呼吸是由酶催化的一系列反应过程。在一定范系列反应过程。在一定范围内，细胞呼吸速

47、率随温围内，细胞呼吸速率随温度的升高而度的升高而_，但，但超过最适温度后，细胞呼超过最适温度后，细胞呼吸将逐渐减弱，直至停止吸将逐渐减弱，直至停止大棚蔬菜的种大棚蔬菜的种植，保持一定的植，保持一定的昼夜温差，或阴昼夜温差，或阴天适当天适当_，有利于增产有利于增产加快加快降温降温146外界外界因素因素图图 示示原原 理理应应 用用氧气氧气在一定范围内有氧在一定范围内有氧呼吸强度随氧气浓呼吸强度随氧气浓度升高而度升高而_；氧气对无氧呼吸有氧气对无氧呼吸有抑制作用抑制作用作物栽培中，采作物栽培中，采取中耕松土等措取中耕松土等措施防止板结，保施防止板结，保证根细胞正常呼证根细胞正常呼吸，以促进其对吸，

48、以促进其对矿质元素的吸矿质元素的吸收、利用收、利用增大增大47续表续表CO2从化学平衡角度分从化学平衡角度分析，析，CO2浓度增大，浓度增大，呼吸速率呼吸速率_在果蔬保存中，如在果蔬保存中，如增加增加CO2浓度，以浓度，以减弱细胞呼吸，降减弱细胞呼吸，降低其代谢强度，达低其代谢强度，达到保鲜目的到保鲜目的含含水水量量在一定范围内，细胞在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的呼吸强度随含水量的升高而升高而_，随含，随含水量的减少而水量的减少而_作物种子的储藏，作物种子的储藏，需风干，以减弱细需风干，以减弱细胞呼吸，减少有机胞呼吸，减少有机物的消耗物的消耗下降下降加强加强减弱减弱48影响光合作用的因素

49、及应用影响光合作用的因素及应用(1)内部因素内部因素(见下表见下表)内部因素内部因素图图 示示应应 用用阳生植物与阴阳生植物与阴生植物的光能生植物的光能利用能力利用能力由图示看出，阴生植物光补偿点由图示看出，阴生植物光补偿点与光饱和点均与光饱和点均_阳生植物，阳生植物，即即B_B，C_C。因此。因此当图中光照大于当图中光照大于C点所对应的强点所对应的强度时，度时， _光照强度对阳生光照强度对阳生植物更有利植物更有利小于小于提高提高2.49续表续表自身叶面积指数、自身叶面积指数、叶片生长状况对光叶片生长状况对光能利用能力能利用能力由甲图知，无论是栽由甲图知，无论是栽培农作物，还是植培农作物，还是

50、植树、养花，种植的密树、养花，种植的密度都应当合理。由乙度都应当合理。由乙图知，农作物、果树图知，农作物、果树管理后期适当摘除老管理后期适当摘除老叶残叶及茎叶，都是叶残叶及茎叶，都是根据该图原理，降低根据该图原理，降低细胞呼吸消耗有机物细胞呼吸消耗有机物50(2)外部因素外部因素(单因子单因子)(见下表见下表)因素因素原理原理图像图像应用应用光照光照强度强度影响光反应阶段，影响光反应阶段，制约制约ATP及及H的产的产生，进而制约生，进而制约_欲使植物生长，必须使光照欲使植物生长，必须使光照强度强度_光补偿点光补偿点阴生植物的光阴生植物的光补偿点和光饱补偿点和光饱和点比较低，和点比较低，因此种植

51、阴生因此种植阴生植物应避免过植物应避免过强光照强光照暗反应暗反应大于大于51因素因素原理原理图像图像应用应用CO2浓度浓度影响暗反应影响暗反应阶段，制约阶段，制约_生成生成大气大气CO2浓度过低时浓度过低时(OA段段)植物无法进行光合作用植物无法进行光合作用a.大田中增加空气流动，以大田中增加空气流动，以增大增大CO2浓度浓度b温室中应增大温室中应增大CO2浓浓度，即增施气肥度，即增施气肥c增施有机肥增施有机肥温度温度通过影响酶通过影响酶活性进而影活性进而影响光合作用响光合作用(主要制约主要制约暗反应暗反应)植物光合作用在最适温度植物光合作用在最适温度时效率最高，温度过低、时效率最高，温度过低

52、、过高均不利于植物生长过高均不利于植物生长a.大田中适时播种大田中适时播种b温室栽培应用：冬天适温室栽培应用：冬天适当增温，夏天适当降温；当增温，夏天适当降温；白天调到最适温度，以提白天调到最适温度，以提高光合作用效率；晚上降高光合作用效率；晚上降温，以降低温，以降低_，保证有机物积累保证有机物积累C3细胞呼吸细胞呼吸52因素因素原理原理图像图像应用应用无机无机盐离盐离子子无机盐离子可通过参与无机盐离子可通过参与构成与光合作用相关的构成与光合作用相关的重要化合物对光合作用重要化合物对光合作用造成直接或间接影响，造成直接或间接影响，如如K可影响光合产物的可影响光合产物的运输和积累运输和积累在一定

53、范围内无机盐离子在一定范围内无机盐离子越丰富，光合作用速率越越丰富，光合作用速率越_，但超过饱和点后，但超过饱和点后，光合作用将不再光合作用将不再_，甚至可能会造成危害甚至可能会造成危害合理施肥促进叶面合理施肥促进叶面积增大，提高酶合积增大，提高酶合成速率，增加光合成速率，增加光合作用速率。施用有作用速率。施用有机肥，微生物分解机肥，微生物分解后既可补充后既可补充CO2又又可提供各种无机盐可提供各种无机盐离子离子快快增加增加53续表续表水分水分是光合作用的原料是光合作用的原料之一；缺水时可导之一；缺水时可导致叶气孔关闭，致致叶气孔关闭，致使使CO2供应不足而供应不足而影响光合速率影响光合速率保

54、障水的供应，不仅满保障水的供应，不仅满足光合作用原料需求，足光合作用原料需求，而且可使枝叶挺立、气而且可使枝叶挺立、气孔开放，有利于接受光孔开放，有利于接受光照及照及_进入进入为保障植物光合作为保障植物光合作用，应适时适量进用，应适时适量进行合理灌溉行合理灌溉CO2(3)多因子影响多因子影响(见下表见下表)多因子多因子 图像图像54多因子多因子含义含义P点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因点时，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。当到子，随该因子的不断加强，光合速率不断提高。当到Q点时，横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因点时，横坐标所表

55、示的因子不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可适当提高图示的其他因子子，要想提高光合速率，可适当提高图示的其他因子应用应用温室栽培时，在一定光照强度下，白天可适当温室栽培时，在一定光照强度下，白天可适当_温温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当增加增加CO2，进一步提高光合速率。当温度适宜时，可适，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当增加光照强度和CO2浓度以提高光合作用速率浓度以提高光合作用速率提高提高55光合作用过程中，光照和光合作用过程中，光照和CO2发生改变时，对发生改变时，对H、ATP、C3、C5

56、、(CH2O)的影响的影响(见下表见下表)条条 件件停止光照停止光照(CO2供应不变供应不变)突然光照突然光照(CO2供应不变供应不变)停止停止CO2供应供应(光照不变光照不变)适当增加适当增加CO2供供应应(光照不变光照不变)C3含量含量_减少减少减少减少增加增加C5含量含量减少减少_增加增加减少减少H和和ATP含量含量减少或没有减少或没有增加增加_减少减少葡萄糖的合成葡萄糖的合成减少或没有减少或没有增加增加减少或没有减少或没有_增加增加增加增加增加增加增加增加3.56光合作用与细胞呼吸在提高作物产量方面的主要应用光合作用与细胞呼吸在提高作物产量方面的主要应用(见下表见下表) 心堂亮 途径途

57、径措施或方法措施或方法延长光照时间延长光照时间补充光照补充光照增大光合增大光合作用面积作用面积间作、合理密植间作、合理密植提高光合提高光合作用效率作用效率控制适宜光强、提高控制适宜光强、提高CO2浓度浓度(如通风如通风)、合理施肥合理施肥(供应适量必需矿质元素供应适量必需矿质元素)提高净光合提高净光合作用速率作用速率维持适当昼夜温差维持适当昼夜温差(白天适当升温，晚上白天适当升温，晚上适当降温适当降温)57 某学校研究小组利用叶面积相等的某学校研究小组利用叶面积相等的a、b两种植物的叶片分别进行了以下两种植物的叶片分别进行了以下两组实验两组实验(假设两组实验在相同且适宜的温度下进行，且忽略光照对细胞呼吸假设两组实验在相同且适宜的温度下进行，且忽略光照对细胞呼吸的影响的影响)。实验一实验一将将a、b两种植物的叶片分别放置在相同的密闭小室中，给予充足的两种植物的叶片分别放置在相同的密闭小室中，给予充足的光照，利用红外测量仪每隔光照，利用红外测量仪每隔5 min测定小室中的测定小室中的CO2浓度，结果如图浓度，结果如图1所示。所示。强信心 【例例3】58实验二实验二给予不同强度的光照，测定给予不同强度的光照，测定a、b两种植物叶片的两种植物叶片的CO2吸收量和吸