光合作用与细胞呼吸的综合【高效备课精研+知识精讲提升】 高考生物一轮复习 课件

第12讲

光合作用与细胞呼吸的综合必修1一轮复习

搭建知识框架光合作用与呼吸作用二、光合速率与细胞呼吸速率的关系一、光合作用与呼吸作用基础知识总结三、自然环境及密闭容器中植物光合

作用、呼吸作用曲线及分析四、点移动问题1.自然环境中(夏季)一昼夜植物CO2吸收量与CO2释放量变化曲线2.密闭容器内—昼夜CO2浓度变化曲线1.相关方程式2.发生场所3.物质怎么变化、能量怎么变化4.影响因素有哪些1.真光合速率、净光合速率、呼吸速率怎么表示？2.净光合速率、真光合速率、呼吸速率间的关系？3.净光合速率与呼吸速率的如何测定？1.液滴移动法探究细胞呼吸的方式2.环境条件改变与光补偿点、光饱和点移动方向的关系3.

通过液滴移动测定光合速率和呼吸速率识图并回答：(1)请分别写出上图各字母所表示的物质名称。(2)请分别写出上图序号①②③④所表示的生理过程及场所。光反应

叶绿体基质细胞质基质线粒体内膜一、光合作用与呼吸作用的综合1、光合作用与有氧呼吸中物质的联系ATP

O2

光和色素

ADP

NADPHC3

CO2CO2O2

线粒体基质暗反应

类囊体薄膜

有氧呼吸第一阶段

第二

第三辨析：

在适宜的光照下，若用

浇灌植物,则18O会出现在葡萄糖中（

）

若用18O标记O2，则不会在C6H12O6中检测出18O（

）

给植物提供C18O2，则植物释放的CO2中没有18O（

）①②③√××①C元素：CO2C3(CH2O)

C3H4O3CO2CO2固定C3还原有氧呼吸第一阶段有氧呼吸第二阶段②H元素：H2O

NADPH

(CH2O)

NADH

H2O水的光解C3还原H2O有氧呼吸第一、二阶段有氧呼吸第三阶段水的光解③O元素：H2OO2H2O；CO2(CH2O)CO2

有氧呼吸第三阶段暗反应有氧呼吸第一、二阶段H2O（3）光合作用和有氧呼吸中各种元素的去向

1.下图表示植物叶肉细胞光合作用和细胞呼吸过程中氢元素的转移途径，下列相关叙述不正确的是（

）A.过程①④在生物膜上进行B.光合作用的原料H2O中的氧可以依次经过①②③④转移到细胞呼吸的产物H2O中C.植物体光补偿点时，叶肉细胞内的过程③④中合成的ATP少于过程①合成的ATPD.过程①②③④都有能量的转化B2.(2016年浙江卷，30题，节选)给某植物提供C18O2和H2O，释放的氧气中含有18O。氧气中含有18O是由于___________________________，H218O又作为原料参与了光合作用之故。C18O2中的部分氧转移到H218O中能力训练（4）光合作用中NADPH、ATP与有氧呼吸中NADH、ATP的来源、去路比较项目来源去路NADPH光合作用NADH有氧呼吸ATP光合作用有氧呼吸产生于光反应中水的光解用于暗反应中C3的还原产生于第一、二阶段消耗于第三阶段，与O2结合生成H2O产生于光反应阶段，其中的能量来自光能用于暗反应过程中C3的还原三个阶段均能产生，但第三阶段产生相对较多用于各项生命活动2、光合作用与细胞呼吸中的能量联系一、光合作用与呼吸作用的综合光能储存在ATP、NADPH中的化学能光反应暗反应储存在糖类等有机物中的化学能NADH中的化学能ATP中活跃的化学能热能转化为光能、化学能、机械能、电能等各种形式的能呼吸Ⅰ、Ⅱ细胞内各项生命活动呼吸Ⅲ1．(2022·广东梅州期末)下图①～⑦为某植物细胞代谢的相关生理过程。下列有关叙述错误的是(

)A．在适宜的光照下，若用

浇灌植物,则放射性18O会出现在葡萄糖中B．②的进行与⑤⑥密切相关，与③⑦无直接关系C．蓝细菌细胞中③发生在类囊体薄膜上，④发生在叶绿体基质中D．叶肉细胞③中O2的产生量小于⑥中O2的吸收量，则该细胞内有机物的总量将减少√能力训练优化P85√2．(2022·湖北黄石月考)下图是绿色植物叶肉细胞中光合作用与有氧呼吸过程及其关系的图解，其中A～D表示相关过程，a～e表示有关物质。下列相关叙述错误的是(

)A．A过程表示光反应，可为B过程提供NADPH和ATPB．C过程进行的场所是线粒体，在线粒体内膜上物质b被利用C．在黑暗的环境中，物质c可通过叶片的气孔释放到外界D．若用

18O标记物质b，则不会在C6H12O6中检测出18O3．下图表示植物细胞代谢的过程。下列有关叙述错误的是(

)A．植物吸收矿质元素需要的能量既可以由②过程提供，也可以由④～⑨过程提供B．在生长旺盛的季节，植物的光合作用合成的有机物要多于呼吸作用分解的有机物C．图中C6H12O6氧化分解的不同过程产生的ATP数量不同，与氧化分解是否彻底有关D．植物吸收水主要是由根通过渗透作用来完成的√4．下图为高等绿色植物光合作用和细胞呼吸之间的物质和能量转变示意图，图中①～⑥代表物质。据图判断，下列说法错误的是(

)A．①和⑤产生后在细胞中的主要分布位置不同B．④转变成CO2的过程可发生在细胞质基质和线粒体基质中C．给植物提供C18O2，则植物释放的CO2中没有18OD．光照突然增强，短时间内可能会导致①与②的比值增大，随后该比值减小，最终基本不变√

3.光合速率的日变化曲线甲图

夏季某植物一昼夜CO2吸收速率的变化乙图

密闭温室(玻璃罩)内CO2的浓度变化解读曲线：甲、乙两图中，光合速率与呼吸速率相等的时刻：

。甲图：d、h；乙图：D、H甲、乙两图中，植物能积累有机物的区段：

。甲图：d~h；乙图：D~H甲图ef段和乙图EF段，植物光合速率下降的原因是：

。气孔关闭，CO2供应减少甲图gh段和乙图GH段，植物光合速率下降的原因是：

。光照减弱，[H]和ATP产生减少在甲、乙两图中，如何判断植物是否能正常生长？S1

S2S3

甲图：S2－S1－S3是否为正值；乙图：J点值是否比初始CO2浓度低。

4．光(CO2)补偿点、饱和点的移动问题(结合坐标曲线分析)(2)图中B点、C点、D点对应条件下，光合作用CO2固定的速率依次为：_________________________________。研究光照强度对某阴生植物的光合速率影响结果如下，据图回答相关问题：(A、B、C、D均表示曲线上的点)(1)A点的含义：_______________________。光照强度为0,呼吸作用释放CO2的含量4mg/h3mg/h4mg/h12mg/h(3)C点是_________点，上图中是

。D'点是_________点，上图中是_________2klx8klx光补偿光饱和D'(4)光合作用最适温度25℃，呼吸作用最适温度30℃。这是在25℃测得曲线。温度由25℃改为30℃，A点

移，C点

移，D点

移植物缺镁,A点

移,C点

移，D点

移，D‘点_____移下左左下不右右左下总结：利于呼吸作用，A点下移。

利于光合作用，光补

，光饱

，最大速率点

，否则反之。左移右移右上移1、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能力训练√2、将如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，①增大、④减小B．光强低于光补偿点时，①、③增大C．光强等于光补偿点时，②、③保持不变D．光强等于光饱和点时，②减小、④增大√【优87】1.(2022·江西九江联考)右图表示植物光合速率随光照强度改变的曲线，下列叙述不正确的是(

)A．若适当提高温度，光合速率的增加值小于呼吸速率的增加值，则补偿点B应相应地向右移动B．若增加二氧化碳浓度，B点左移，C点左移，D点向右上方移动C．D点时，ATP从类囊体薄膜向叶绿体基质移动D．若图示曲线为阳生植物的光合速率曲线，则换为阴生植物，B点向左移动，D点向左下方移动√√【优87】2.某科研小组用下图甲中试管Ⅰ与试管Ⅱ敞口培养相同数量的小球藻，研究光照强度对小球藻O2产生量的影响，试管Ⅰ的结果如下图乙曲线所示。据图分析，下列叙述正确的是A．Q点的O2净释放量为零，是因为此点光合作用强度为零B．P点为负值的原因是细胞呼吸消耗O2，适当降低温度，P点将下移C．在图乙上绘制试管Ⅱ的结果曲线，Q点应右移D．降低CO2浓度时，在图乙上绘制装置Ⅰ的结果曲线，R点应右移【优87】3．棉花叶片的光合产物会被运到棉铃(果实)等器官被利用。为研究棉花去棉铃后对叶片光合作用的影响，研究者选取至少具有10个棉铃的植株，去除不同比例棉铃，3d后测定叶片的CO2固定速率以及叶片中蔗糖和淀粉的含量，结果如下图所示。下列叙述正确的是

A．叶片固定CO2的场所是叶绿体基质，该过程需要光反应提供NADH和ATPB．若不去除棉铃，则叶片固定CO2的速率较大，叶片中所含的光合产物也较多C．去除棉铃后，叶片中淀粉和蔗糖含量增加的主要原因是叶片呼吸速率降低D．由图中结果可知，叶片中光合产物的积累会抑制叶片光合作用的进行√【优87】4．(2022·山东济宁高三检测)科学家研究发现：在强光下，激发态叶绿素会与氧分子反应形成单线态氧而损伤叶绿体，然而类胡萝卜素可快速淬灭激发态叶绿素，起到保护叶绿体的作用。下图是夏季连续两昼夜内，某杏树CO2吸收量和释放量的变化曲线图。S1～S5表示曲线与横轴围成的面积。请据图回答下列问题：(1)图中MN段杏树叶肉细胞合成ATP的场所有____________________，造成MN段波动的主要外界因素是________。细胞质基质和线粒体温度(2)图中B点时，该杏树的叶肉细胞中光合作用速率______(填“大于”“小于”或“等于”)呼吸作用速率。(3)经过这两昼夜，该杏树仍正常生长，则有机物的积累量在图示_____(填字母)时刻达到最大值。图中S2明显小于S4，造成这种情况的主要外界因素最可能是___________，图中FG段CO2吸收量下降，造成这一变化的主要原因是___________________________。(4)在强光条件下，与正常植株相比，缺乏类胡萝卜素的突变体的光合速率______(填“上升”“不变”或“下降”)，原因是？大于I光照强度部分气孔关闭，CO2供应量减少下降该突变体无法淬灭激发态叶绿素而使叶绿体受损，同时缺乏类胡萝卜素会导致吸收的蓝紫光减少，影响光合作用。真正光合速率

＝

净光合速率

＋

呼吸速率②CO2固定(同化)量＝

CO2吸收量

＋

CO2释放量③有机物制造(产生)量＝

有机物积累量

＋

有机物消耗量①O2产生量

＝O2释放量

＋O2消耗量5．总光合速率、净光合速率和细胞呼吸速率的辨析【优89】对照实验（光照条件）思考：A.甲装置中NaHCO3溶液（或CO2缓冲液）的作用

，乙装置中NaOH溶液的作用

。6.测定光合速率与呼吸速率的方法①气体体积变化法——测定气体的变化量为光合作用提供CO2吸收容器中的CO2B.测定原理：a.甲乙两装置中液滴的移动均是由

含量的变化引起的。

b.甲装置单位时间内红色液滴向

移动的距离为植物O2的释放速率，可代表净光合速率（若液滴向左移动，则为负值）

c.乙装置单位时间内红色液滴移动的距离为植物O2的吸收速率，可代表

。O2右呼吸速率？对照实验：为防止气压、温度等因素所引起的误差，应设置对照实验，即使用死亡的绿色植物分别进行上述实验，若液滴移动，则需要对实验结果进行校正。液滴移动法NaHCO3NaOHNaOHNaHCO3

实验1小时后红墨水滴移动情况测植物呼吸作用甲装置

移1.5厘米乙装置

右移0.5厘米测植物净光合作用甲装置

移4.5厘米乙装置

右移0.5厘米左

右活植物死植物24该植物的光合作用速率是每小时产生

厘米的氧气。6黑暗光照

②叶圆片称重法——测定单位时间、单位面积叶片中有机物生成量结果分析a．净光合速率＝(z－y)/2S(S为叶圆片面积，下同)。b．呼吸速率＝(x－y)/2S。c．总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝(x＋z－2y)/2S。4．某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速率，做了下图所示实验。在叶柄基部做环剥处理(仅限制叶片有机物的输入和输出)，在不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1cm2的叶圆片，烘干后称其重量，测得叶片的光合作用速率＝[(3y－2z－x)/6]g/(cm2·h)(不考虑取叶圆片后对叶生理活动的影响和温度微小变化对叶生理活动的影响)。则M处的实验条件是

A．下午4时后将整个实验装置遮光3hB．下午4时后将整个实验装置遮光6hC．下午4时后在阳光下照射1hD．晚上8时后在无光下放置3h√【优91】③半叶法——测定光合作用有机物的制造量测定：将对称叶片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做处理，并采用适当的方法(可先在叶柄基部用热水或热石蜡液烫伤)阻止物质转移。在适宜光照下照射6h后，在A、B的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为MA、MB。计算：设被截取部分初始干重为M。a．被截取部分的呼吸速率＝(M－MA)/6。b．被截取部分的净光合速率＝(MB－M)/6。c．被截取部分的总光合速率＝呼吸速率＋净光合速率＝(MB－MA)/6。3.(2022·河南洛阳高三统考)如右图所示，将对称叶片左侧遮光，右侧曝光，并采用适当的方法阻止两部分之间的物质转移。在适宜光照下照射6小时后，从两侧截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为a和b。下列相关叙述正确的是(

)A．a/6所代表的是该叶片的呼吸速率B．b/6所代表的是该叶片的光合速率C．(b＋a)/6所代表的是该叶片的净光合速率D．(b－a)/6所代表的是该叶片的真正光合速率√【优91】④黑白瓶法——测水中溶氧量的变化

注：瓶中氧气充足，不考虑无氧呼吸。某生物科研小组，从鸭绿江的某一深度取得一桶水样，分装于五对黑白瓶中，剩余水样测得初始溶解氧的含量为10mg/L，白瓶为透明玻璃瓶，黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶。将它们分别置于五种不同的光照条件下，温度保持不变，24小时后，实测获得六对黑白瓶中溶解氧的含量，请根据其记录数据（下表），求各组的真正光合量？光照强度/klxabcde白瓶溶氧量/（mg·L－1）1016243030黑瓶溶氧量/（mg·L－1）33333（初始-呼吸'）（初始+净光'）06142020净光合量77777呼吸量

下表所示是采用黑白瓶（不透光瓶—可透光瓶）法测定夏

季某池塘不同深度水体中初始平均O2浓度与24小时后平均O2浓度，并进行比较计算后的数据。水深/m1234白瓶中O2浓度＋31.50－1黑瓶中O2浓度－1.5－1.5－1.5－1.5√⑤叶圆片上浮法——定性检测O2释放速率实验原理:

叶圆片上浮的原因？光合作用产生的O2大于呼吸作用消耗的O2，导致细胞间隙的氧气量增加，将细胞间隙的水分排出，从而使叶片因比重下降而上浮。实验装置:怎样设置？自变量：因变量：观测指标？单位时间内上浮叶片数目的多少叶片全部上浮所需时间的长短光照强度光合速率大小

图甲为研究光合作用的实验装置。用打孔器在某植物的叶片上打出多个叶圆片，再用气泵抽出气体直至叶片沉入水底，然后将等量的叶圆片转至不同浓度的NaHCO3溶液中，给予一定的光照，测量每个培养皿中叶圆片上浮至液面所用的平均时间(见图乙),以研究光合作用速率与NaHCO3溶液浓度的关系。下列有关分析正确的是(

)

A．在AB段，随着NaHCO3溶液浓度的增加，光合作用速率逐渐减小B．在BC段，单独增加光照或温度或