二轮光合作用和细胞呼吸

核心考点三级排查第1页/共86页第2页/共86页第3页/共86页1．光合作用、细胞呼吸过程中都产生[H]，各是在哪个阶段产生的？各有什么作用？提示：光合作用光反应阶段，水的光解产生[H]，用于暗反应还原C3；有氧呼吸第一、二阶段产生[H]，第三阶段[H]与O2结合生成H2O，产生大量ATP。2．与光合作用有关的色素与酶各分布在哪里？提示：与光合作用有关的色素只分布在类囊体薄膜上，酶分布在类囊体薄膜上和叶绿体基质中。第4页/共86页3．有氧呼吸过程中，水与氧气的参与、[H]与水的产生分别在哪个阶段？哪个阶段产生的能量最多？提示：水参与第二阶段，水在第三阶段产生，氧气参与第三阶段，[H]在第一、二阶段产生，第三阶段产生能量最多。第5页/共86页4．将下列可以表示总光合量、净光合量的序号填入所属集合中。①CO2的吸收量②O2的产生量、制造量③CO2的固定量、消耗量④O2的释放量⑤有机物的增加量、积累量⑥有机物的制造量提示：②③⑥

①④⑤第6页/共86页5．将一植物放在密闭的玻璃罩内，置于室外进行培养，假定玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中相同。获得实验结果如甲、乙、丙、丁图。第7页/共86页(1)图甲、乙、丙中表示光合作用速率等于呼吸作用速率的点是哪些？(2)图乙中ef段与gh段植物吸收CO2速率都下降，原因各是什么？(3)图丁中A表示什么含义？第8页/共86页提示：(1)图甲中C、F点，图乙中d、h点、图丙中A点都表示光合作用速率等于呼吸作用速率。(2)前者是由于光照强失水多，气孔部分关闭，CO2供应不足，影响暗反应；后者是由于光照减弱，[H]和ATP减少，影响光反应。(3)图丁中A点表示净光合作用速率等呼吸作用速率，即总光合作用速率是呼吸作用速率的2倍。第9页/共86页1．下列有关叶绿体及色素的叙述，正确的是(

)①叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同(2013·新课标Ⅱ，2C)②色素提取与分离实验中，在划出一条滤液细线后紧接着重复划线2～3次(2013·江苏卷，5C)第10页/共86页③色素提取的方法是纸层析法④叶片黄化，叶绿体对红光的吸收增多(2012·福建，1D)⑤叶绿体在光下和黑暗中均能合成ATP(2012·全国卷，2B)答案：

①第11页/共86页2．下列有关光合作用的叙述，正确的是(

)①黑布罩上绿藻培养瓶后，绿藻叶绿体发生的现象是O2产生停止(2014·新课标Ⅰ，2A)②置于密闭的玻璃容器内的绿色植物随时间延长，玻璃容器内CO2浓度降低至一定水平后保持相对稳定(2012·海南卷，8C)③光合作用光反应阶段产生的[H]可在叶绿体基质中作为还原剂(2013·海南卷，4B)④进行光合作用的生物都有叶绿体答案：

①②③第12页/共86页3．下列关于呼吸作用的叙述，正确的是(

)①肺炎双球菌无线粒体，但能进行有氧呼吸(2013·新课标Ⅱ，3A)②水稻种子呼吸速率下降有利于干物质合成(2013·安徽卷，3D)③无氧呼吸能产生ATP，但没有[H]的生成过程(2013·海南卷，5C)④无氧呼吸产物不同的原因在于酶的不同答案：

①④第13页/共86页热点考向整合讲练第14页/共86页细胞呼吸的过程及影响因素

高考着重考查细胞呼吸的过程、场所、物质变化及影响因素。既有选择题，又有非选择题，常以图示、曲线、图解、表格形式命题，难度大，探究细胞呼吸类型，会判断细胞呼吸的方式。第15页/共86页

(2014·天津卷)下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。下列叙述正确的是(

)A．过程①只在线粒体中进行，过程②只在叶绿体中进行B．过程①产生的能量全部储存在ATP中C．过程②产生的(CH2O)中的氧全部来自H2OD．过程①和②中均能产生[H]，二者还原的物质不同[自主解答]

________第16页/共86页解析：分析示意图，过程①应为有氧呼吸，它发生的场所是细胞质基质和线粒体，②过程应为光合作用或化能合成作用，它发生的场所是真核细胞的叶绿体、原核细胞的细胞质或进行化能合成作用的生物细胞中；过程①产生的能量一部分储存在ATP中，还有一部分以热能的形式散失；过程②产生的(CH2O)中的氧全部来自CO2；有氧呼吸的第一阶段和第二阶段都能产生[H]，光合作用的光反应阶段也能产生[H]，但过程①产生的[H]用于还原O2，过程②产生的[H]用于还原C3化合物。答案：

D第17页/共86页影响细胞呼吸的外部因素第18页/共86页[方法规律]根据物质变化的“量”判断呼吸类型(以C6H12O6为呼吸底物)不产生CO2只进行产生乳酸的无氧呼吸只产生CO2，不消耗O2只进行产生酒精和CO2的无氧呼吸CO2产生量＝O2吸收量只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸CO2产生量>O2吸收量有氧呼吸和无氧呼吸同时存在VCO2∶VO2＝4∶3，有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等VCO2∶VO2>4∶3，有氧呼吸消耗葡萄糖的速率<无氧呼吸消耗葡萄糖的速率第19页/共86页若O2吸收量>CO2产生量，细胞进行有氧呼吸分解的底物中可既是糖类，又含有脂肪。不产生CO2只进行产生乳酸的无氧呼吸CO2产生量>O2吸收量VCO2∶VO2<4∶3，有氧呼吸消耗葡萄糖的速率>无氧呼吸消耗葡萄糖的速率酒精量＝CO2只进行产生酒精的无氧呼吸酒精量<CO2有氧呼吸和无氧呼吸同时存在有H2O产生一定进行有氧呼吸第20页/共86页1．如图表示某高等植物的非绿色器官细胞呼吸与氧浓度的关系，下列叙述正确的是(

)第21页/共86页A．当氧气浓度为b时，该器官只进行有氧呼吸B．当氧气浓度为a时，该器官有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖相等C．曲线Ⅲ中该器官细胞呼吸发生的场所是线粒体D．曲线Ⅰ也可以表示酵母菌的细胞呼吸与氧浓度的关系第22页/共86页解析：曲线Ⅰ表示该器官进行无氧呼吸产生的CO2量，曲线Ⅲ表示进行有氧呼吸产生的CO2量，曲线Ⅱ表示该器官进行细胞呼吸产生的CO2总量。当氧浓度为b时，无氧呼吸速率为0，该器官只进行有氧呼吸，A正确；当氧气浓度为a时，有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2量相等，但无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗的葡萄糖的3倍，B错误；有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，C错误；酵母菌是兼性厌氧菌，其细胞呼吸与氧浓度的关系如曲线Ⅱ所示，D错误。答案：

A第23页/共86页光合作用的过程及影响因素高考侧重于考查光反应、暗反应的条件、场所、物质变化等。常以曲线、图示形式命题考查光照、温度、CO2对光合作用的影响，考查学生获取信息能力，实验探究能力。第24页/共86页

(2014·山东卷)我省某经济植物光合作用的研究结果如下图。第25页/共86页第26页/共86页(1)图甲表示全光照和不同程度遮光对该植物叶片中叶绿素含量的影响。叶绿素存在于叶绿体中的____________上。需先用__________(填溶剂名称)提取叶片中的色素，再测定叶绿素含量。用纸层析法进一步分离色素时，叶绿素a和叶绿素b在层析液中溶解度较大的是__________。据图分析，该植物可通过________________以增强对弱光的适应能力。第27页/共86页(2)图乙表示初夏某天在遮光50%条件下，温度、光照强度、该植物净光合速率和气孔导度(气孔张开的程度)的日变化趋势。8∶00到12∶00光照强度增强而净光合速率降低，主要原因是______________________。18∶00时叶肉细胞内产生ATP的细胞器有____________。(3)实验过程中，若去除遮光物，短时间内叶肉细胞的叶绿体中C3化合物含量________。[自主解答]

________________________________________________________________________________________________________________________________________________第28页/共86页解析：(1)叶绿素存在于叶绿体中的类囊体薄膜上。根据绿叶中色素的提取和分离实验可知，提取色素时需先用无水乙醇(或丙酮)溶解色素。根据层析结果可知，叶绿素a和叶绿素b在层析液中溶解度较大的是叶绿素a。据图甲可知，遮光率越高，叶绿素含量越多，所以该植物可通过增加叶绿素含量来增强对弱光的适应能力。第29页/共86页(2)分析图乙，从8∶00到12∶00，光照强度逐渐增强，温度逐渐升高，净光合速率逐渐降低，气孔导度基本不变，由此可知净光合速率降低的主要原因是温度升高，呼吸速率加快，光合速率与呼吸速率的差值减小。18∶00时净光合速率为0，此时叶肉细胞内既进行光合作用，又进行细胞呼吸，故产生ATP的细胞器有线粒体和叶绿体。(3)若去除遮光物，则光照强度增大，导致光反应增强，[H]、ATP含量增多，这样C3被还原的量增多，故短时间内C3的含量会减少。第30页/共86页答案：

(1)类囊体薄膜(或类囊体，基粒)无水乙醇(或丙酮)叶绿素a增加叶绿素含量(2)呼吸作用增强，光合速率与呼吸速率的差值减小线粒体、叶绿体(3)减少第31页/共86页1．影响光合作用的外界因素第32页/共86页第33页/共86页第34页/共86页2．密闭容器中植物代谢变化曲线分析(1)图示：第35页/共86页(2)曲线分析：①凌晨2～4时左右，由于温度下降，呼吸酶活性降低，CO2释放量有所下降，如图中BC段。②4时以后，微弱的光可使植物进行微弱的光合作用，此时光合作用强度小于呼吸作用强度，如图中CD段。第36页/共86页③6时以后，光合作用强度明显增大，且大于呼吸强度，如图中DF段。点D和18时的点H表示光合作用强度等于呼吸作用强度。④夏天的正午时分，由于温度高，气孔关闭，CO2不能进入细胞中导致光合作用强度下降，如图中FG段。GH段罩内CO2浓度继续下降，说明光合作用强度仍大于呼吸强度；18时，罩内CO2浓度最低，此时植物体内积累的有机物最多，罩内O2浓度最高。第37页/共86页2．植物的光合作用受温度和光照强度的影响，如图表示植物在三种不同光照强度下消耗CO2的情况。下列分析正确的是(

)第38页/共86页A．在－5～0℃时，温度和光照强度都是限制光合作用的因素B．在10～30℃时，温度是限制光合作用的主要因素C．在光照强度相同的情况下，0℃时的光合作用强度一定小于15℃时的光合作用强度D．在温度相同的情况下，4倍光照强度时的光合作用强度一定大于1倍光照强度时的光合作用强度第39页/共86页解析：由图可知，在－5～0℃时，温度是限制光合作用的因素，A错误；在10～30℃时，光照强度是限制光合作用的主要因素，B错误；光照强度相同，0℃时植物体内光合作用酶的活性低于15℃时酶的活性，所以0℃时的光合作用强度一定小于15℃时的光合作用强度，C正确；如果温度较高，蒸腾作用增强，植物会出现气孔关闭的现象，所以在温度相同的情况下，4倍光照强度时的光合作用强度不一定大于1倍光照强度时的光合作用强度，D错误。答案：

C第40页/共86页3．下图表示发生在叶绿体中的相关代谢过程，其中①、②表示相关过程，甲、乙表示两种气体物质，下列说法错误的是(

)A．过程①表示光反应，过程②的场所是叶绿体基质B．物质甲表示O2，物质乙表示CO2C．过程②能将活跃的化学能转变成稳定的化学能D．过程②的两个阶段都需要消耗过程①产生的[H]和ATP第41页/共86页解析：由题图可知，过程①②分别表示光反应和暗反应，反应场所分别是叶绿体类囊体薄膜和叶绿体基质。物质甲、乙分别表示O2和CO2。光反应能将光能转换成活跃的化学能储存在ATP中，暗反应能将活跃的化学能转变成稳定的化学能储存在葡萄糖中。过程②包括CO2的固定和C3的还原两个阶段，其中CO2的固定不需要消耗①过程产生的[H]和ATP。答案：

D第42页/共86页细胞呼吸与光合作用的综合应用细胞呼吸与光合作用是高考的重点、难点，既有选择题又有非选择题、实验题，常以曲线、图表、实验设计、结果分析进行命题，考查学生的获取信息、综合运用能力。第43页/共86页

(2014·四川卷)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下图所示(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(

)第44页/共86页第45页/共86页A．与单作相比，间作时两种植物的呼吸强度均没有受到影响B．与单作相比，间作时两种植物光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．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[自主解答]

________第46页/共86页解析：由图可知与单作相比，两种植物在间作时的呼吸速率(光照强度为0时净光合速率的绝对值)不同，A错误；与单作相比，间作时桑树的光饱和点增大，大豆的光饱和点减小，B错误；间作提高了桑树的光合速率，并且间作大豆在较弱光照强度下的光合速率也高于单作，C错误；开始积累有机物时的最低光照强度即光补偿点，由图知大豆单作时的光补偿点大于间作，D正确。答案：

D第47页/共86页1．光合作用与有氧呼吸过程中[H]和ATP的来源和去向光合作用有氧呼吸[H]来源H2O光解产生有氧呼吸第一、二阶段去向还原C3用于第三阶段还原O2ATP来源光反应阶段产生三个阶段都产生去向用于C3还原供能用于各项生命活动(植物C3的还原除外)第48页/共86页2.呼吸速率、总(真正)光合速率与净光合速率的关系绿色植物在光照下同时进行光合作用和细胞呼吸，在无光条件下只进行细胞呼吸。如下图：第49页/共86页(1)三种速率的表示方法：项目表示方法净光合速率(又称表观光合速率)单位时间O2的释放量、CO2的吸收量、有机物的积累量、增加量真正光合速率(又称实际光合速率)单位时间O2的产生量、CO2的固定量、有机物的制造量呼吸速率(黑暗中测量)单位时间CO2的释放量、O2的吸收量、有机物的消耗量、减少量第50页/共86页(2)呼吸速率和表观光合速率的测定方法：测定呼吸速率时，应在黑暗条件，且将NaHCO3溶液换为NaOH溶液。第51页/共86页3．测定并判断呼吸类型，应设置两套呼吸装置两套呼吸装置中设置单一变量，即用等量的蒸馏水取代实验组的NaOH，其他所有项目均应一致，加蒸馏水的装置内气压变化代表O2消耗量与CO2产生量之差。两套装置可如图所示，当然，此时仍有必要设置另一组作误差校正之用。第52页/共86页结果与分析：(1)若装置1、2液滴均不移动，则表明所测生物只进行产生乳酸的无氧呼吸。(2)若装置1液滴左移，装置2液滴不动，则表明所测生物只进行有氧呼吸(因有氧呼吸产生CO2与消耗O2量相等)。(3)若装置1液滴不动，装置2液滴右移，则表明所测生物只进行无氧呼吸(因无氧呼吸只产生CO2，不消耗O2)。(4)若装置1液滴左移，装置2液滴右移，则表明该生物既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸(因两种呼吸作用共存时呼吸放出的CO2量应高于O2消耗量)。第53页/共86页4．(2014·临沂三模)将某绿色盆栽植物置于密闭容器内暗处理后，测得容器内CO2和O2浓度相等(气体含量相对值为1)，在天气晴朗时的早6时移至阳光下，日落后移到暗室中继续测量两种气体的相对含量，变化情况如图所示。下列对此过程的分析正确的是(

)第54页/共86页第55页/共86页A．只有在8时光合作用强度与呼吸作用强度相等B．在9～16时之间，光合速率>呼吸速率，O2浓度不断上升C．该植物体内17时有机物积累量小于19时的有机物积累量D．该植物从20时开始进行无氧呼吸解析：8时和17时，光合作用强度都与呼吸作用强度相等，A错误；17时光合速率＝呼吸速率，植物体内积累有机物最多，C错误；最终CO2释放量大于O2吸收量，说明植物进行了无氧呼吸，但并非从20时开始进行无氧呼吸，D错误。答案：

B第56页/共86页5．(2014·吉林九校二模)图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时，单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化。图乙表示水稻CO2吸收速率与光照强度的关系。有关说法正确的是(

)第57页/共86页A．图甲中，光照强度为b时，光合作用速率等于呼吸作用速率B．图甲中，光照强度为d时，单位时间内细胞从周围吸收2个单位的CO2C．图甲中的c点和图乙中的h点对应D．图乙中，限制e、f、g点光合作用速率的因素主要是光照强度第58页/共86页解析：分析甲图可知，光照强度为b时，CO2释放量和O2产生总量相等，都为3个单位，呼吸作用释放的CO2首先供应叶绿体进行光合作用，剩余部分释放到外界，说明此时呼吸作用大于光合作用，A错误；光照强度为d时，水稻叶肉细胞光合作用速率大于呼吸作用速率，光照强度为a时，CO2释放量即为呼吸速率，则光照强度为d时，O2产生总量为8单位，需要消耗的CO2也为8单位，所以单位时间内需从外界吸收CO2为2单位，B正确；图甲中的c点和图乙中的f点对应，C错误；图乙中，限制g点光合作用速率的因素不是光照强度，可能是二氧化碳浓度及温度等，D错误。答案：

B第59页/共86页经典考题三级通关第60页/共86页(2014·新课标Ⅱ)某植物净光合速率的变化趋势如图所示。据图回答下列问题：第61页/共86页(1)当CO2浓度为a时，高光强下该植物的净光合速率为________。CO2浓度在a～b之间时，曲线________表示了净光合速率随CO2浓度的增高而增高。(2)CO2浓度大于c时，曲线B和C所表示的净光合速率不再增加，限制其增加的环境因素是________。(3)当环境中CO2浓度小于a时，在图示的3种光强下，该植物呼吸作用产生的CO2量________(填“大于”、“等于”或“小于”)光合作用吸收的CO2量。(4)据图可推测，在温室中，若要采取提高CO2浓度的措施来提高该种植物的产量，还应该同时考虑________这一因素的影响，并采取相应措施。第62页/共86页解题模板：

第63页/共86页尝试解答：

____________________答案：

(1)0

A、B和C

(2)光强(3)大于(4)光强第64页/共86页1．(2014·新课标卷Ⅰ)正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是(

)A．O2的产生停止 B．CO2的固定加快C．ATP/ADP比值下降 D．NADPH/NADP＋比值下降第65页/共86页解析：用黑布迅速将培养瓶罩上，导致绿藻细胞叶绿体内的光反应停止，不再产生O2、ATP和NADPH，使ATP/ADP、NADPH/NADP＋比值下降，A、C、D正确；光反应停止，使暗反应中的C3还原受阻，导致C5含量减少，从而使CO2的固定减慢，B错误。答案：

B第66页/共86页2．(2014·新课标卷Ⅱ)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要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第67页/共86页解析：在光合作用光反应阶段，在有关酶的作用下，叶绿体中光合色素吸收的光能促成ADP与Pi发生化学反应，生成ATP，A正确。叶绿素吸收光能不需要酶的参与，B正确。人体剧烈运动时，所需能量主要由有氧呼吸提供，骨骼肌细胞也可通过无氧呼吸(产生乳酸)来供能，而不是分解乳酸提供能量，C错误。病毒是专营寄生生活的生物，其生命活动所需的能量全部由宿主细胞提供，D正确。答案：

C第68页/共86页3．(2014·南京、盐城三模)将刚采摘的新鲜蓝莓分成两等份，一份用高浓度的CO2处理48h后，贮藏在温度为1℃的冷库内，另一份则始终在1℃的冷库内贮藏。从采摘后算起每10天取样一次，测定其单位时间内CO2释放量和O2吸收量，计算二者的比值得到下图所示曲线。下列有关叙述错误的是(

)第69页/共86页A．比值大于1，表明蓝莓既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸B．第20天CO2处理组蓝莓产生的乙醇量低于对照组C．第40天对照组蓝莓有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多D．为抑制蓝莓贮藏时的无氧呼吸，贮藏前可用高浓度的CO2处理一段时间第70页/共86页解析：若蓝莓只进行有氧呼吸，则二氧化碳与氧气比值为1，若比值大于1，表明蓝莓既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸，A正确；第20天时，对照组与CO2处理组比较，二氧化碳与氧气比值远大于1，则说明对照组无氧呼吸强度高于CO2处理组，则对照组产生的乙醇量也会高于CO2处理组，B正确；第71页/共86页第40天对照组蓝莓二氧化碳与氧气比值为2，可知无氧呼吸与有氧呼吸产生CO2量相等，有氧呼吸产生CO2与消耗葡萄糖比为6∶1，无氧呼吸产生CO2与消耗葡萄糖比为2∶1，当CO2量相等时，无氧呼吸消耗的葡萄糖多于有氧呼吸消耗，C错误；由实验结果可推测，可用高浓度的CO2处理，抑制蓝莓贮藏时的无氧呼吸，D正确。答案：

C第72页/共86页4．(2014·安徽合肥二模)对某植物在不同环境条件下氧气的吸收量和释放量进行测定，结果如下表：光照强度(klx)O2变化量(mg/h)温度051010℃－0.5＋3.0＋4.020℃－1＋2.0＋5.0第73页/共86页下列对结果的分析不合理的是(

)A．在5klx光照条件下5小时，10℃

时光合作用产生的O2总量比20℃时多2.5mgB．在20℃时，分别用10klx和5klx光照10小时，黑暗14小时，氧气增加量前者比后者多30mgC．在10℃、10klx光照4.8小时后，转入20℃黑暗环境19.2小时，氧气变化量为0D．该实验的自变量是光照强度、温度和照光时间，二氧化碳浓度等属于无关变量第74页/共86页解析：黑暗中单位时间内氧气的吸收量代表呼吸速率，光下测定的单位时间内氧气的释放量是净光合速率，在5klx光照条件下5小时，10℃时光合作用产生的O2总量是3.5×5＝17.5(mg)，20℃时光合作用产生的O2总量是3×5＝15(mg)，A正确；在20℃时，用10klx和5klx光照10小时，黑暗14小时，氧气增加量分别是5×10－1×14＝36(mg)、2×10－l×l4＝6(mg)，前者比后者多30(mg)，B正确；第75页/共86页在10℃、10klx光照4.8小时，积累氧气4×4.8＝19.2(mg)，20℃黑暗环境19.2小时，消耗氧气1×19.2＝19.2(mg)，氧气变化量为0，C正确；该实验的自变量是光照强度与温度，照光时间、二氧化碳浓度等属于无关变量，D错误。答案：

D第76页/共86页5．如图表示水稻一个成熟叶肉细胞代谢的某些过程(图中数字代表物质，a、b代表细胞器)。下列有关分析和判断中。错误的是(

)第77页/共86页A．水稻细胞中，有a的细胞一定有b，而有b的细胞不一定有aB．如果用18O标记图中的①，则可能会出现少量的具有放射性的④C．在b内膜上分布有ATP合成酶，而在a的基质中没有ATP合成酶D