第4讲细胞呼吸与光合作用 讲义 2021届高三新高考生物二轮复习

第4讲细胞呼吸与光合作用

I知识联网

生态系统能髭流动、碳循环

同位素标记法应用"8八HJO、C工等一：

______________________________________________摩:二二联第•与线粒体的关系、0?消耗场所、02去向分析

系「

■■总反应式.⑨上。++能量

①COz+H?。^9匕0）+。2.总反应式C6HI2O6+6H2O+6O272H26cCD2

有气场所

;⑤阡豪祺芟妥祺建旗---------细胞质基质和线粒体

呼吸

光

③2H2。4、4[14]+02一水的光解细也。向+能量（少）

物质/登nC6H12O6-^*2c33+4

能量/一形成

④ADP+Pi+LATPATP变化

应,三个阶段一⑩2c3HQ3+6H2OI6COz+20[H]+能量（少）

⑤光能转变为ATP中活跃的化学能处处■反应式

合胞一⑪24[H]+6O;912HQ+能量（多）

叶绿体基质中一^

总反

上*毕固定⑫;CJ4Q6卫^2CHsOH+2c（^+袍工行）！

⑥co2+c52C,2

暗作呼

物质--------------------------------------------------T---j

反无依呼吸

G还原变化应或CGHIEGW2c3H6。3+能量（少）:

2C3+[H]-^^*（CH2O）+CJ

能比变化场所

ATP中活跃的化学能转变成一细胞质基质

用吸

⑦有机物中稳定妁化学能联

系

匪朝亮:

⑧光、cd..温度等--------;------.⑥温度、。2、匕。等

联।系

记家一

相关曲或模型分析酒精检测、涉及酒精（体积分数

I：L-粮食果藐贮存

色素提嬴分离为95%、70%、50%的酒精溶液

净光合速率、两过程物质、

和无水乙静）的实验等

总光合速率问题能成转化关系

I教材拾遗

1.（必修1P93对比实验）对比实验是设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探

究某种因素与实验对象的关系。

2.（必修1P93小字内容）一般地说，线粒体均匀地分布在细胞质中，但是，活细胞中的线粒体往往

可以定向地运动到代谢比较旺盛的部位。

3.（必修1P94、P103相关信息）细胞呼吸产生的还原氢，其实是喇，而光合作用产生的还原氢

是NADPH,两种物质不同。

4.（必修1P96基础题2）酵母菌细胞破碎离心后,可分离成甲、乙两部分，甲只含细胞质基质，乙只

含细胞器,它们与未离心处理的酵母菌培养液丙分别放入三个试管，加入葡萄糖溶液，在有氧条件

下能产生二氧化碳和水的只有丙。原因是细胞质基质中可以进行无氧呼吸，产生二氧化碳和酒精,

不能进行有氧呼吸产生水，葡萄糖不能直接进入线粒体中反应。

5.（必修1P96拓展题）鸟类和哺乳动物为恒温动物，其维持体温的恒定主要依赖于细胞年产生

的热量，此外还需要ATP水解供能。

6.（必修1P99）叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光（注意它们的吸收光谱

曲线图，波峰表示吸收多）。

7.（必修1P99学科交叉）一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光（不能利用紫外光和红外

光）。

8.（必修1P102同位素标记法）同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。用同位素标记的化合

物,化学性质不会改变。科学家通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清化学反应的详细过程。

9.（必修1P106拓展题1）夏季晴朗的白天中午光合速率下降的原因是:光照过强、温度过高，有

些植物为了减少水分的散失会关闭部分气孔，导致@4共应不足，直接限制暄反廛阶段;早晨和傍晚

光合速率较低的原因是光照较II，直接限制的是光反应阶段。

10.（必修1P108知识迁移）松土有利于植物根系有氧呼吸，从而更好地吸收矿质元素，但不利于水

土保持和减缓温室效应，因为植物和微生物有氧呼吸会产生更多二氧化碳。

考点一细胞呼吸及其影响因素

高考经典再研

典例1（2020山东,2,2分）癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生

ATP,这种现象称为“瓦堡效应"。下列说法错误的是（B）

A."瓦堡效应"导致癌细胞需要大量吸收葡萄糖

B.癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量ATP

C.癌细胞呼吸作用过程中丙酮酸主要在细胞质基质中被利用

D.消耗等量的葡萄糖，癌细胞呼吸作用产生的NADI1比正常细胞少

该题以癌细胞的"瓦堡效应"为情境，既从基础性维度考查细胞呼吸不同类型的特点，又需考生

必备知识

结合题目情境综合性分析癌细胞中有氧呼吸和无氧呼吸情况

该题从基础性、综合性、应用性和创新性4个维度进行设计，维度间既相互关联，又有交叉和递

关键能力

ifi.该题考查了提取信息能力和科学思维能力，同时体现了物质与能量观

本部分选择题和非选择题均有考查。该部分试题大多在创设的较复杂的情境中考查细胞呼吸

应考策略

的过程及影响因素，还考查细胞呼吸过程中涉及的物质和能量的变化,题目难度适中

豌1作物留种时,需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗。若作物种质资源呼吸作用所

利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖,下列关于种质资源呼吸作用的叙述，正确的是（）

A.若种质资源无0,吸收也无C0：释放，则说明种质资源是死的

B.若吸收02的量与释放CO2的量相等,则种质资源只进行有氧呼吸

C.若种质资源只进行无氧呼吸且产物是酒精，则无0。吸收也无⑩释放

D.若吸收的量比释放C0：的量少，则种质资源同时进行有氧和无氧呼吸

金答案D种质资源无G吸收也无C0,释放，说明种质资源只进行产生乳酸的无氧呼吸或者

种质资源是死的,A错误;若吸收（X的量与释放CO2的量相等，则种质资源只进行有氧呼吸或同时进

行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸,B错误;若种质资源只进行无氧呼吸且产物是酒精，则无0,吸

收但有C0?释放,C错误;若吸收Oz的量比释放CO?的量少，则种质资源同时进行有氧和无氧呼吸,D

正确。

突破核心整合

L理清有氧呼吸"三"个阶段发生的场所及物质和能量的变化

⑴第一阶段一一细胞质基质：消耗葡萄糖，产生田］和丙酮酸，释放少量能量。

⑵第二阶段——线粒体基质:分解丙酮酸，产生凹和，释放少量能量。

⑶第三阶段一线粒体内膜：［H］与&结合产生氏0,释放大量能量。

2.不同生物无氧呼吸产物归纳

L乳酸菌

产物率氧嗖।------所有动物细胞

J植物中的马钵薯块茎、玉米胚、甜菜块根

直接原因一“酶”不同

根本原因一＞“基因”不同

,_____L酵母菌

产物由画卷|------多数植物细胞

*多数细菌

3.〃三看〃判断细胞呼吸的类型

L消耗。2或产物中有H2。，一定存在有氧呼吸

反应物

一产物中有酒精或乳酸，一定存在无氧呼吸

产物

无CO］产生

-----?——-只进行产生乳酸的无氧呼吸

只进行以葡萄糖为底物的有皂呼吸

或有氧呼吸和乳酸发酵并存

既进行有氧呼吸,又进行酒精发解;

多余的C0?来自酒精发酵

呼吸底物中可能含脂质（脂肪）

其核细胞「只在细胞质基质中进行一►无氧呼吸

L有线粒体参与一►存在有氧呼吸

原核细胞呼吸场所为细胞质与细胞膜，呼吸类型

'可依据H,0、酒精、乳酸等确认

4.影响细胞呼吸因素的相关曲线分析

⑴甲图中:温度通过影响来影响细胞呼吸速率，生产上常低温贮存果蔬，大棚内夜

间降温的目的是减少有机物的消耗。

（2）乙图中：

a.0。浓度=0,细胞的呼吸方式是只进行无氧呼吸；

b.0<0二浓度〈M时,细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，随O2浓度增大，无氧呼吸逐渐受抑

制，有氧呼吸不断加强;

c.Oz浓度刈，细胞的呼吸方式是只进行有氧呼吸；

d.图中0?浓度为」/1^时，有机物消耗最少，此浓度是果蔬贮存的最佳浓度。

⑶丙图中:自由水含量较高时呼吸旺盛，为减少有机物消耗，种子贮存前宜处

理。

⑷丁图中:co：是细胞呼吸的产物，对细胞呼吸具有作用，生产上常采用增加co。浓度

或窖藏贮存果蔬。

模拟对点演习

考向一围绕有氧呼吸和无氧呼吸过程，考查生命观念与科学思维能力

1.（2020四J11重庆一中高三期中）如图所示为细胞呼吸的生理过程。下列叙述正确的是（）

②

+CO2+H2O

C6Hl2。6S*丙酮酸一X*乳酸

④

1—>酒精+C02

A.①④过程没有凹的积累

B.①、④过程都有能量的释放

C.植物细胞只能进行①②④过程

D.人体细胞只能进行①②过程

1.喑案A①④过程表示无氧呼吸产生酒精和CO,的过程，没有冏的积累,A正确;③④过程都是

无氧呼吸的第二阶段，都不释放能量,B错误;有些植物细胞如马铃薯块茎细胞可以进行图中的③

过程,C错误;人体细胞可以进行①②③过程,D错误。

考向二围绕呼吸作用过程中物质和能量的变化,考杳相关细胞结构的科学思维能力

2.（2020湖北高三调研）有氧呼吸所需的ADP和Pi是由细胞质基质不断输入到线粒体基质中的，

而合成的ATP则要由线粒体基质持续输往线粒体外。该事实表明（）

A.线粒体膜具有高度的选择透过性

B.有氧呼吸过程都发生在线粒体中

C.线粒体是一类半自主性的细胞器

D.线粒体的内膜是合成ATP的场所

2”答案A根据题干信息的"ADP和Pi是由细胞质基质不断输入到线粒体基质中的,而合成

的ATP则要由线粒体基质持续输往线粒体外"，说明线粒体膜对物质的进出具有选择性,A正确；

该题干信息不能体现有氧呼吸过程都发生在线粒体中，有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质中,B

错误;从题干的信息不能得出“线粒体是一类半自主性的细胞器"和"线粒体的内膜是合成ATP

的场所”的结论,C、D错误。

考向三围绕硝化细菌的相关知识，考查科学探究能力

3.（2020湖北武汉模拟）硝化细菌是一种好氧细菌，常生活在有氧的水中或砂层中。下列有关硝化

细菌的说法错误的是（）

A.硝化细菌生命活动的直接能源物质是ATP

B.硝化细菌进行有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体

C.硝化细菌无法利用光能，但也能将无机物转化为有机物

D.硝化细菌能把土壤中的氨（NHJ氧化为亚硝酸（HNO）进而氧化成硝酸（HNOJ

3.喑案BATP是硝化细菌生命活动的直接能源物质,A正确;硝化细菌是原核生物，硝化细菌无

线粒体,B错误;硝化细菌不能利用光能，但可以进行化能合成作用合成有机物,C正确;硝化细菌可

以将氨氧化成硝酸，并利用无机物氧化所释放的能量制造有机物,D正确。

考向四依据细胞呼吸的过程，考杳获取信息及综合运用能力

4.(2020江苏,30,8分)研究发现，线粒体内的部分代谢产物可参与调控核内基因的表达，进而调控

细胞的功能。下图为T细胞中发生上述情况的示意图，请据图回答下列问题:

⑴丙酮酸进入线粒体后先经氧化脱竣形成乙酰辅酶A,再彻底分解成和［H］。凹经一系

列复杂反应与结合,产生水和大量的能量，同时产生自由基。

⑵线粒体中产生的乙酰辅酶A可以进入细胞核,使染色质中与结合的蛋白质乙酰化，激

活干扰素基因的转录。

⑶线粒体内产生的自由基穿过线粒体膜到中，激活NFAT等调控转录的蛋白质分子，

激活的NFAT可穿过进入细胞核，促进白细胞介素基因的转录。转录后形成的

分子与核糖体结合，经过程合成白细胞介素。

(4)T细胞内乙酰辅酶A和自由基调控核内基因的表达，其意义是.

4.上答案(1)CO202(2)DNA⑶细胞质基质核孔mRNA翻译⑷提高机体的免疫能力

懈析⑴在线粒体基质中发生有氧呼吸第二阶段，该阶段中丙酮酸与H2O彻底分解成⑩和叽

凹经一系列化学反应与0?结合产生水和大量的能量，同时产生自由基。⑵分析题图，线粒体中产

生的乙酰辅酶A可以进入细胞核，细胞核中染色质主要由DNA与蛋白质构成，乙酰辅酶A使染色

质中与DNA结合的蛋白质乙酰化，激活干扰素基因的转录。（3）分析题图可知，线粒体内产生的自

由基穿过线粒体膜到细胞质基质中，激活NFAT等调控转录的蛋白质分子。由于NFAT的化学本质

是蛋白质，因此激活的NFAT需要穿过核孔进入细胞核。转录可产生mRNA,其与核糖体结合后开始

翻译的过程。（4）T细胞内乙酰辅酶A进入细胞核后，使染色质中的蛋白质乙酰化,从而激活干扰

素基因的转录，而自由基进入细胞核后，促进了白细胞介素基因的转录。由此可知,T细胞内乙酰

辅酶A和自由基调控核内基因的表达，从而提高了机体的免疫能力。

考点二光合作用及其影响因素

高考经典再研

典例2（2020山东,21,9分）人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类，相关装置及过程如图

所示，其中甲、乙表示物质，模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。

模块

模

模块

块23

⑴该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的模块是才莫块3中的甲

可与CO2结合，甲为。

⑵若正常运转过程中气泵突然停转，则短时间内乙的含量将（填："增加"或"减

少"）。若气泵停转时间较长，模块2中的能量转换效率也会发生改变，原因

是。

⑶在与植物光合作用固定的co,量相等的情况下,该系统糖类的积累量（填："高于"

“低于”或”等于“）植物,原因是.

⑷干旱条件下很多植物光合作用速率降低，主要原因

是o人工光合作用系统由于对环境中水的

依赖程度较低，在沙漠等缺水地区有广阔的应用前景。

该题以人工光合作用系统的设计及在干旱地区的潜在应用为情境，考查光合作用的物质合成和能

必备知识

量转化等知识

该试题考查科学探究能力，既包括对教材中基础实验的考查，又包括对实验方案的设计、实验原

关键能力

理的理解和实验结果的分析等能力的考查

本部分多以非选择题的形式考查，考直内容为生物学科知识体系中的基本概念、基本规律、基本

应考策略

方法,能够全面检验考生对高中所学生物学必备知识的理解、掌握与运用情况

⑴模块1和模块2五碳化合物（或:a）

⑵减少模块3为模块2提供的ADP、Pi和NADP不足

参考答案

⑶高于人工光合作用系统没有呼吸作用消耗糖类（或:植物呼吸作用消耗糖类）

（4）叶片气孔开放程度降低,C。：的吸收量减少

陵电2大豆与根瘤菌是互利共生关系，下图所示为大豆叶片及根瘤菌中部分物质的代谢、

运输途径，请据图回答下列问题:

⑴在叶绿体中，光合色素的作用是;光反应为暗反应提供的化学

物质有,

(2)上图所示的代谢途径中，催化固定C0-，形成3-磷酸甘油酸(PGA)的酶在中,PGA还

原成磷酸丙糖(TP)运出叶绿体后合成蔗糖，催化TP合成蔗糖的酶存在于中。

⑶根瘤菌固氮产生的NH：，可用于氨基酸的合成，氨基酸在核糖体中合成蛋白质时，需要通过

搬运氨基酸。

(4)C0;2和N2的固定都需要消耗大量ATP。叶绿体中合成ATP的能量用于；根瘤菌中

合成ATP的能量主要源于的分解。

⑸根瘤菌能为大豆提供，大豆能为根瘤菌提供，大豆和根瘤菌在相互影

响中不断发展和进化，形成互利共生关系，我们把这种现象称作0

金答案(1)吸收、传递和转化光能凹和ATP(2)叶绿体基质细胞质基质(3)tRNA

⑷C的还原糖类⑸氨基酸蔗糖共同进化

懒析⑴在叶绿体中，光合色素的作用是吸收、传递和转化光能光反应为暗反应提供了凹

和ATP。⑵据图可知,C02进入叶绿体基质形成PGA,推知催化该过程的酶位于叶绿体基质中，然后

PGA被还原，形成TP,TP被运到细胞质基质中合成蔗糖，催化TP合成蔗糖的酶存在于细胞质基质

中。（3）在核糖体中合成蛋白质时，需要tRNA搬运氨基酸。（4）光合作用的光反应中合成的ATP可

用于C的还原;根瘤菌与植物共生,从植物根细胞中吸收有机物，主要利用糖类作原料进行细胞呼

吸，释放能量，合成ATPO⑸根瘤菌能为大豆提供氨基酸，大豆能为根瘤菌提供蔗糖，大豆和根瘤菌

在相互影响中不断发展和进化，形成互利共生关系，我们把这种现象称作共同进化。

突破核心整合

1.光合作用的要点归纳

原理।~-提取原理：有机溶剂能溶解色素

'―►分离原理：不同色素在层析液中溶解度不同，

色素

的提导致其在滤纸条上犷散的速度不同

取与

L二氧化硅：使研磨充分

分离

实验—•■碳酸钙：防止色素被破坏

—无水乙醇：溶解色素

实验结果.滤纸条上从上到下四条色素带依次为：

(1)一胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b

⑵光合作用过程中碳、氢、氧元素去向

光能，

6co2+12也0叶绿体》做见06+6出0+602

①氧元素:H20fo2

CO?-C6Hl2。6、H20

②碳元素:C0LC3~-C6Hl

③氢元素:HzOf凹fC6Hl2。6、H20

2.关注影响光合作用的因素的三类曲线

P点的限制因素:

光

影响①光反应阶段合

光照速

率外因:③温度、COL的供应量等

ATP、［H］的产生，进而制约②

内因:④色素含量、酶的数量和活

暗反应阶段光照强用

性、G的含量等

P点的限制因素:

光

合

32影响⑤暗反应阶段G的速

率外因:⑥温度和光照强度等

浓度生成

内因:⑦酶的数量和活性、3的含

co,浓度

量、色素含量等

光

合

速

通过影响⑧酶的活性影率P点对应的温度为进行光合作用的最

温度

响光合作用适温度

I素养提升

1.据卡尔文循环可知,叶绿体基质中C,的含量通常是Cs的2倍。

2.光照停止或减弱，短时间内叶绿体基质中Cs、G和ATP、［H］含量变化情况及其原因。

［提示］光照停止或减弱，导致光反应停止或减弱,产生的ATP、［H］含量减少。CO/共应正常心

的生成量不变，短时间内C,含量增加,a含量减少。

3.突然停止或减少CO/共应，短时间内叶绿体基质中C3、C$和ATP、［H］含量变化情况及其原

So

［提示］突然停止或减少CO?供应，导致C3的生成量减少。光照不变,ATP、凹供应正常,G消耗

继续，短时间内G含量减少,a含量增加。

模拟对点演习

考向一围绕光合作用的色素和场所，考查分析和判断能力

1.（2020天津,5,4分）研究人员从菠菜中分离类囊体,将其与16种酶等物质一起用单层脂质分子

包裹成油包水液滴，从而构建半人工光合作用反应体系。该反应体系在光照条件下可实现连续的

C0,固定与还原,并不断产生有机物乙醇酸。下列分析正确的是（）

A.产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质

B.该反应体系不断消耗的物质仅是C02

C.类囊体产生的ATP和02参与CO2固定与还原

D.与叶绿体相比，该反应体系不含光合作用色素

1.喑案A绿色植物光反应的场所是叶绿体类囊体薄膜,产物有&、NADPH、ATP,暗反应的场

所是叶绿体基质，产物有糖类等有机物才居此推理该半人工光合作用反应体系中产生乙醇酸的场

所相当于叶绿体基质,A正确;该反应体系不断消耗的物质不仅有C0〃还有水,B错误;类囊体膜上产

生的NADPH、ATP参与C3的还原,C错误;该反应体系含有从菠菜中分离出的类囊体，吸收光能的色

素分布在类囊体的薄膜上,故该反应体系中含有光合作用色素,1）错误。

考向二围绕光合作用的影响因素，考杳生命观念和科学思维能力

2.（2020山东德州二模）如图为在不同光照强度下测定的甲、乙两种植物的光合作用强度变化曲

线。下列说法正确的是（）

G

?

z

k

甲

・

uo

ml

斛

涵

与

睿/E

O

W/M500100015002000

光照强度(h)

A.在连续阴雨的环境中，生长受到影响较大的是植物甲

B.光强为M时，植物乙的光合速率高于植物甲

C.光强大于500lx,植物乙对光能的利用率比植物甲高

D.光强大于1000lx,限制植物乙光合速率的环境因素是光照强度

2.喑案A据图分析可知，植物甲对光能的利用率高需要较强的光照，植物乙的光补偿点和光

饱和点都比植物甲低，故阴雨天气受影响较大的是植物甲,A正确;光强为M时，两种植物的净光合

速率相等，但植物甲的呼吸速率大于植物乙，故植物甲的光合速率（呼吸速率+净光合速率）高于植

物乙,B错误;据图可知:光强大于500lx,植物乙C0。吸收速率较植物甲低，故植物乙对光能的利用

率比植物甲低,C错误;在1000lx之后，植物乙的光合速率已不再随光照强度增大而增加,故当光

强大于1000lx时,限制植物乙光合速率的环境因素不再是光照强度,1）错误。

考向三以探究实验的形式，考查科学探究能力

3.（2020浙江7月选考,25,2分）将某植物叶片分离得到的叶绿体，分别置于含不同蔗糖浓度的反

应介质溶液中，测量其光合速率，结果如图所示。图中光合速率用单位时间内单位叶绿素含量消

耗的二氧化碳量表示。下列叙述正确的是（）

务

溺

<2*

°反应介质中的酸㈱浓博

A.测得的该植物叶片的光合速率小于该叶片分离得到的叶绿体的光合速率

B,若分离的叶绿体中存在一定比例的破碎叶绿体，测得的光合速率与无破碎叶绿体的相比，光合

速率偏大

C,若该植物较长时间处于遮阴环境,叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中B-C段对应的关系

相似

D.若该植物处于开花期，人为摘除花朵,叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中A-B段对应的

关系相似

3.喑案A该植物叶片同时进行光合作用和呼吸作用，测得的该植物叶片的光合速率表示净光

合速率，该叶片分离得到的叶绿体的光合速率表示总光合速率，净光合速率=总光合速率-呼吸速

率,A正确;若分离的叶绿体中存在一定比例的破碎叶绿体，说明部分叶绿体被破坏无法进行光合

作用，与无破碎叶绿体的相比，光合速率偏小,B错误;若该植物长时间处于遮阴环境，光合速率慢，叶

片内蔗糖不可能出现高浓度积累的现象，二者的关系不同于图中B-C段对应的关系,C错误;花朵

为光合产物的贮存场所,若该植物处于开花期，人为摘除花朵后,蔗糖的贮存器官减少，叶片内蔗糖

积累会抑制光合作用的正常进行，二者的关系与图中B-C段对应的关系相似,D错误。

4.(2020山东德州二模)为研究低温胁迫对水稻生长的影响科研人员进行相关研究，结果如表所

不。

光合色素气孑月度光合速率胞间co。浓度

(mg/L)(umol,m2•s1)(nmol•m2•s1)(uL/L)

3℃处理8.90.13-0.35454.5

正常培养260.30.5316

注:气孔导度指气孔的开放程度。

⑴低温下光合色素的含量降低，影响了光合作用的进行,叶片中光合色素吸收的光能的用途

是;此外，低温胁迫下水稻光合速率降低的原因还

有O

⑵低温胁迫下水稻叶片胞间C02浓度比正常培养条件下高原因

是

⑶植物抵抗低温胁迫的能力与膜透性的变化有关，可用电导法测定,相对电导值与植物抵抗低温

胁迫的能力呈反比。为了提高水稻抵抗低温胁迫的能力，科研人员对水稻进行抗寒驯化必吉果如

图所示：

①据图分析可知才亢寒驯化对水稻抵抗低温胁迫能力的影响

是____________________________________________________0

②植物体内脱落酸通常在环境不佳时产生，故又称为"逆境激素"，为探究脱落酸能否代替低温

进行水稻的抗寒驯化，实验思路

是_

4.喑案⑴将乩0分解为a和凹及合成ATP低温影响光合作用相关酶的活性⑵低温导致

气孔关闭,光合色素减少，最终导致水稻呼吸速率大于光合速率叶肉细胞释放的⑩不能释放到植

物体外（3）①一定范围内，随抗寒驯化天数增多,水稻抵抗低温胁迫能力增强，超过一定天数后，水

稻抵抗低温胁迫的能力基本不变

②将长势一致的水稻均分为三组，一组用适当浓度的脱落酸处理并在常温下培养，一组用等量的

清水处理并在低温下培养，一组用等量的清水处理并在常温下培养，每间隔一定天数测定三组水

稻的相对电导值

上解析⑴低温下光合色素的含量降低，影响了光合作用的光反应的进行，叶片中光合色素吸收的

光能的用途是将H2o分解为02和皿及合成ATP；此外，低温胁迫下水稻光合速率降低的原因还有低

温影响光合作用相关酶的活性。（2）由于低温导致气孔关闭，光合色素减少,最终导致水稻呼吸速

率大于光合速率，叶肉细胞释放的CO?不能及时释放到植物体外，所以低温胁迫下水稻叶片胞间

CO2浓度比正常培养条件下高。⑶①据图分析可知，一定范围内，随抗寒驯化天数增多，相对电导值

下降,而相对电导值与植物抵抗低温胁迫的能力成反比，说明水稻抵抗低温胁迫能力增强，而超过

一定天数后，水稻抵抗低温胁迫的能力基本不变。②为探究脱落酸能否代替低温进行水稻的抗寒

驯化，实验思路是将长势一致的水稻均分为三组,一组用适当浓度的脱落酸处理并在常温下培养，

一组用等量的清水处理并在低温下培养，一组用等量的清水处理并在常温下培养，每间隔一定天

数测定三组水稻的相对电导值。

考点三光合作用与细胞呼吸的关系

高考经典再研

典例3（2020山东高考模拟）龙须菜是生活在近岸海域的大型经济藻类，既能给海洋生态系

统提供光合产物,又能为人类提供食品原料。某小组研究C02浓度和光照强度对龙须菜生长的影

响,实验结果如图所示。已知大气CO?浓度约为0.03%,实验过程中温度等其他条件适宜，下列相关

说法错误的是(AB)

DC。2浓度：0.03%

oCO2浓度：0.1%

A.实验中（。浓度为0.现的组是对照组

B.增加C0?浓度能提高龙须菜的生长速率

C.高光照强度下光反应速率快从而使龙须菜生长较快

D.选择龙须菜养殖场所时需考虑海水的透光率等因素

必备知识本题以龙须菜的光合作用为情境，系统考查了实验设计的原则、光合作用的条件等问题

本题重点考查学生获取信息、分析信息的能力，同时考查科学探究能力,包括对实验方案的设

关键能力

计、实验原理的理瞬口实验结果的分析等能力的考查

本部分在高考中属于高频考点,多以非选择题的形式考查。考查内容多以环境因素影响光合作

应考策略

用和呼吸作用过程中物质和能量变化为主，考查实验的设计与分析能力

豌3茶树是一年内多轮采摘的叶用植物，对氮元素需求较大，因此生产中施氮量往往偏多，

造成了资源浪费和环境污染。为了科学施氮肥,科研小组测定了某品种茶树在不同施氮量情况下

的净光合速率等指标，结果见表。表中氮肥农学效率=（施氮肥的产量-不施氮肥的产量）/施氮肥

的量，在茶叶收获后可通过计算得出;叶绿素含量、净光合速率能直接用仪器快速检测。下列说

法错误的是（）

组施氮量叶绿素含量净光合速率氮月巴农学效率

别(g,m")(mg,g')(umol•m'*s')(g,gj

101.289.96—

2251.4510.411.51

3401.5212.542.42

455(生产中常用施氮量)1.5010.681.72

A.该实验的自变量是施氮量,1组为对照组

B.科学施氮肥能够促进光反应和暗反应的进行

C.生产中氮肥的常用施氮量农学效率不高,需要科学调整施氮量

D.40g.m:时，净光合速率和氮肥农学效率最高，是生产中的最佳施氮量

喑案D该实验的自变量是施氮量,1组是对照组,A正确;氮元素与茶树体内叶绿素合成有

关，叶绿素具有吸收、转化、传递光能的作用，科学施氮肥能够促进光反应的进行,氮元素还用于

合成［町皿参与暗反应过程，科学施氮肥也能够促进暗反应的进行,B正确;从表格中可以看出，施用

生产中常用施氮量(55g-m°)的茶树的叶绿素含量、净光合速率和氮肥农学效率都不是最高的，

因此农业生产上需要科学调整施氮量,C正确;40g-KT时，净光合速率和氮肥农学效率不一定最

高,不一定是最佳施氮量，最佳施氮量还需进一步缩小梯度进行测定,D错误。

突破核心整合

1.光合作用与细胞呼吸的内在联系

⑴过程图解

根空气空气

线粒体

①堡。2------------------------细胞分裂、

仁②典一产，玉④8泗，0+能贵物质合成等

'0,|»

光一:’包素（

；C,H4O,_*.（SC^OHtCd,

81ATP

、八ADP+P，、:G।一.（：、凡0、

③（CHQ）-能量

叶绿体—:2—.细胞质楚质

⑵理清光合作用与细胞呼吸过程中凹的来源与去路

⑶理清光合作用与有氧呼吸过程中ATP的来源与去路

来源

三个阶段均产生

有氧呼吸

料作为细胞中绝大多数需要能量

—的生命活动“直接”能源

来源

光合作用」~＞光反应（光能fATP）

*去感

"主要用于⑥还原C3

⑷写出光合作用与有氧呼吸在物质上的联系（相应元素转移过程分析）

⑦g地区⑨q妁还原呼吸I⑪工o.

C0;----------►⑧-------------C.H^O,~-⑩C,H.O,--CO,

X___________________，X_____________________________/

光合作用有氧呼吸

光反应暗反应呼吸I、n呼吸M

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