高三生物二轮复习板块二专题四细胞呼吸与光合作用课件

专题四

细胞呼吸与光合作用一、细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的

，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成

的过程。1、概念：氧化分解ATP2、实质：细胞内有机物的氧化分解，并释放能量。3、类型：依据是否有O2参与有氧呼吸（O2参与）无氧呼吸（无O2参与）4、意义：书本P94专题四

细胞呼吸与光合作用二、有氧呼吸1、概念：是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生

，释放能量，生成

的过程。

二氧化碳和水大量ATP2、场所：细胞质基质和线粒体。主要发生在线粒体中3、原料：最常用物质是葡萄糖；还可以利用脂肪和蛋白质等4、总反应式：C6H12O6

+6O2+12H2O+能量+6H2O6CO2酶（5）过程葡萄糖不能直接进入线粒体被分解，必须在细胞质基质中分解为丙酮酸才能进入线粒体被分解。细胞质基质线粒体基质大量能量（1）概念：细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物，释放少量能量，生成少量ATP的过程。（2）场所：三、无氧呼吸全过程是在_______________中进行的。细胞质基质（3）过程：微生物的无氧呼吸也叫发酵细胞质基质乳酸酒精和CO2只在第一阶段释放少量能量，生成少量ATP葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸1.[2022·广东二模]研究发现，高强度运动时（如快跑、踢足球、打篮球等）肌细胞耗氧量约为安静时的10～20倍，在运动量相同情况下每周约75分钟的高强度运动比长时间慢运动（如步行、慢骑等）更有益健康。若细胞呼吸的底物均为葡萄糖，则有关高强度运动的叙述，正确的是()A.肌细胞中的糖原可直接分解为葡萄糖来供能B.高强度运动后肌肉酸痛主要是因为丙酮酸积累C.肌细胞的细胞质基质和线粒体均可产生CO2D.细胞呼吸过程中产生的[H]，来自反应物中的葡萄糖和水D（1）[2021·广东T9]无氧条件培养酵母菌时向酵母菌培养液中加入重铬酸钾以便检测乙醇生成。()（2）[2018·全国ⅢT5]植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸。×√3.粮食贮藏过程中，有时会发生粮堆湿度增大现象，这是因为

。4.相对低温条件有利于储存果实，主要原因是

。种子在有氧呼吸过程中产生了水低温降低了细胞呼吸相关酶的活性，减少有机物消耗P43二、光合作用的概念和反应式1.光合作用的概念绿色植物通过______，利用____，将____________转化成储存着能量的______，并且释放出____的过程。叶绿体光能二氧化碳和水有机物氧气CO2+H2O(CH2O)+O2光能叶绿体糖类

6CO2+12H2O光能叶绿体C6H12O6+6H2O+6O22.光合作用的化学反应式光合作用的实质：合成有机物，储存能量光反应阶段（类囊体薄膜）暗反应阶段（叶绿体基质）CO2+C52C3酶2C3(CH2O)+C5酶2C3CO2固定C5多种酶(CH2O)还原O2ATP酶ADP+Pi叶绿体中色素分子光能H2O水在光下分解供能酶NADPHNADP+供能供氢2H2O光解4H++O2+4e-ADP+Pi+能量酶ATP酶NADP++H++2e-NADPHATPADP+PiNADPHNADP+三、光合作用的过程NADPH和ATP的移动方向？从类囊体薄膜到叶绿体基质；NADP+和ADP、Pi的移动方向呢？从叶绿体基质到类囊体薄膜；NADPH的作用？1.活泼的还原剂；2.储存部分能量供暗反应阶段利用；光能→ATP活跃的化学能→糖类中稳定的化学能注意：光反应产生的ATP只能用于暗反应!H+三、光合作用的过程1.图解光合作用的过程H2OCO2

NADPH2C3

C5

ADP＋PiO2

(CH2O)光反应暗反应（3）[2019·海南T9]红光照射时，胡萝卜素吸收的光能可传递给叶绿素a（4）[2019·天津T2]光反应阶段中水在光下分解需ATP水解提供能量。（5）[2019·海南T12]植物幼茎的绿色部分能进行光合作用和呼吸作用。（6）[2020·全国ⅡT30（3）]用差速离心法将分离得到的叶绿体悬浮在适宜溶液中，照光后有氧气释放；如果在该适宜溶液中将叶绿体外表的双层膜破裂后再照光，（填“有”或“没有”）氧气释放，原因是2.[2022·惠州一模]我国科学家模拟植物光合作用，设计了一条利用二氧化碳合成淀粉的人工路线，流程如图所示。下列相关分析正确的是()BA.①②过程与光反应的过程完全相同，③④过程与暗反应过程完全相同B.该过程与植物光合作用的本质都是将光能转化成化学能储藏于有机物中C.该过程与光合作用合成淀粉都是在常温常压下进行的较温和的反应D.步骤①需要催化剂，②③④既不需要催化剂也不需消耗能量××√有类囊体薄膜是H2O分解释放O2的场所，叶绿体膜破裂不影响类囊体膜的功能。命题点1细胞呼吸、光合作用过程及其关系1.光合作用与细胞呼吸过程中物质和能量转换过程（1）物质转换CO2CO2有氧呼吸H2O暗反应（2）能量转换光合作用2.不同条件下光合作用与细胞呼吸的关系（1）解读真正光合速率与呼吸速率的关系（图示）CO2吸收量净光合速率3.青椒是一种常见的蔬菜，下图1是青椒叶肉细胞中两种细胞器的生理活动示意图，其中甲、乙代表相关结构，a~e代表相关物质，①~③代表相关生理过程。图2是在不同温度条件下青椒植株吸收与释放CO2速率的曲线图。下列分析错误的是()DA.图1中甲是类囊体B.图1中②进行的场所是线粒体基质，物质e是CO2C.图2中30℃时青椒光合速率为6.5CO2mg·h-1D.图2中35℃时植物光合作用固定的CO2小于呼吸作用释放的CO2光合作用制造的有机物的量-细胞呼吸消耗的有机物的量=有机物积累量固定或消耗CO2量产生O2的量CO2吸收量O2的释放量CO2的释放量O2的吸收量总光合作用强度-呼吸细胞强度=净光合作用强度真正光合作用强度-

细胞呼吸强度=

表观光合作用强度光合作用强度影响光合作用的因素A:只进行细胞呼吸B：光合作用=细胞呼吸细胞呼吸释放的CO2

全部用于光合作用B-C：光合作用>细胞呼吸A-B：光合作用<细胞呼吸光照强度对光合作用强度的影响原理：光照强度影响光反应阶段，制约ATP及NADPH的产生，进而制约暗反应光补偿点只有呼吸作用净光合速率总光合速率A点：光照强度为0，只进行细胞呼吸AB段：光合作用强度小于细胞呼吸强度B点：光补偿点(光合作用强度与细胞呼吸强度相等时的光照强度)BD段：光合作用强度大于细胞呼吸强度C点：光饱和点(光照强度达到C点后，光合作用强度不再随着光照强度的增大而增大)D光饱和点C呼吸速率（2）关系图解真题研究

体验领悟1.[2022·广东选择考]种子质量是农业生产的前提和保障。生产实践中常用TTC法检测种子活力，TTC（无色）进入活细胞后可被[H]还原成TTF红色）。大豆充分吸胀后，取种胚浸于0.5%TTC溶液中，30℃保温一段时间后部分种胚出现红色。下列叙述正确的是()A.该反应需要在光下进行B.TTF可在细胞质基质中生成C.TTF生成量与保温时间无关D.不能用红色深浅判断种子活力高低B真题研究

体验领悟2.[2021·广东选择考]与野生型拟南芥WT相比，突变体t1和t2在正常光照条件下，叶绿体在叶肉细胞中的分布及位置不同（图a,示意图），造成叶绿体相对受光面积的不同（图b），进而引起光合速率差异，但叶绿素含量及其他性状基本一致。在不考虑叶绿体运动的前提下，下列叙述错误的是()DA.t2比t1具有更高的光饱和点（光合速率不再随光强增加而增加时的光照强度）B.t1比t2具有更低的光补偿点（光合吸收CO2与呼吸释放CO2等量时的光照强度）C.三者光合速率的高低与叶绿素的含量无关D.三者光合速率的差异随光照强度的增加而变大命题点2光合作用和细胞呼吸的影响因素1.影响细胞呼吸的因素消耗O2浓度对细胞呼吸影响的曲线分析Q点：只进行无氧呼吸P点（P点后）：消耗O2量＝产生CO2量

只进行有氧呼吸QP段(不包含Q、P点)：产生CO2量>消耗O2量⇒同时进行有氧呼吸和无氧呼吸R点：产生CO2最少⇒组织细胞呼吸作用最弱。对应的O2浓度适合保存果蔬有机物消耗最少D点：无氧呼吸消失点无氧呼吸CO2产生量O2消耗量（1）[2021·湖南]柑橘在塑料袋中密封保存，可以减少水分散失、降低呼吸速率，起到保鲜作用。()（2）[2019·全国Ⅱ]马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生。√×光照强度对光合作用强度的影响原理：光照强度影响光反应阶段，制约ATP及NADPH的产生，进而制约暗反应光补偿点只有呼吸作用净光合速率总光合速率A点：光照强度为0，只进行细胞呼吸AB段：光合作用强度小于细胞呼吸强度B点：光补偿点(光合强度=呼吸强度)BD段：光合作用强度大于细胞呼吸强度C点：光饱和点D光饱和点C呼吸速率D点限制因素：外因：温度、CO2浓度等；内因：色素含量、酶的数量和活性。（4）[2020·全国ⅠT30（3）]农业生产常采用间作（同一生长期内，在同一块农田上间隔种植两种作物）的方法提高农田的光能利用率。现有4种作物，在正常条件下生长能达到的株高和光饱和点（光合速率达到最大时所需的光照强度）见下表。从提高光能利用率的角度考虑，最适合进行间作的两种作物是，选择这两种作物的理由是作物ABCD株高/cm1706559165光饱和点12001180560623

A和C作物A光饱和点高且长得高，可利用上层光照进行光合作用；作物C光饱和点低且长得矮，与作物A间作后，能利用下层的弱光进行光合作用。（5）[2018·全国ⅡT30（1）]为了研究某种树木树冠上下层叶片光合作用的特性，某同学选取来自树冠不同层的A、B两种叶片，分别测定其净光合速率，结果如图所示。据图回答问题：从图可知，A叶片是树冠（填“上层”或“下层”）的叶片，判断依据是下层A叶片的净光合速率达到最大时所需光照强度低于B叶片CO2浓度AB吸收速率CO2C释放速率CO2DA点：对应的CO2浓度为能进行光合作用的最低CO2浓度。CO2补偿点

光合作用速率＝呼吸作用速率对应的D点为CO2饱和点B点：C点：原理：CO2浓度主要影响暗反应反应阶段，制约C3的形成。CO2对光合作用强度的影响C点之后光合速率的限制因素：外因:光照强度和温度；内因:酶的数量和活性、

色素含量、C5的含量温度对光合作用强度的影响原理：温度通过影响与光合作用有关酶的活性O温度光合速率应用：温室栽培植物时，白天调到光合作用最适温度，以提高光合速率；晚上适当降低温室内温度，以降低细胞呼吸速率，保证植物有机物的积累最适温度下植物光合作用最大温度过高时植物气孔关闭，光合速率会减弱。影响对CO2的吸收（3）[2019·全国ⅠT29（2）]将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理，该植物根细胞中溶质浓度增大，叶片中的脱落酸（ABA）含量增高，叶片气孔开度减小。与干旱处理前相比，干旱处理后该植物的光合速率会，出现这种变化的主要原因是降低气孔开度减小使供应给光合作用所需的CO2减少。3.两条变化曲线的比较

[提醒]（1）如果题干中给出的信息是叶绿体消耗CO2或叶绿体产生O2的量，则该数据为总光合速率。（2）整株绿色植物净光合速率为0时，叶肉细胞的光合作用强度大于细胞呼吸强度。（3）叶肉细胞的液泡中含有的一些水溶性色素，不能用于光合作用。3.[2022·梅州质检]如图为某植物CO2消耗速率和CO2吸收速率随时间的变化曲线。下列说法正确的是()A.该植物在7：00开始进行光合作用B.在18：00时，该植物有机物的积累量达到最大C.在7：00时和在18：00时，该植物C3的还原速率相等D.曲线b在10:00~12:00之间下降的主要原因是气孔关闭导致暗反应减弱BP411.[2022·广东选择考]研究者将玉米幼苗置于三种条件下培养10天后（图a），测定相关指标（图b），探究遮阴比例对植物的影响。（1）结果显示，与A组相比，C组叶片叶绿素含量，原因可能是较高遮阴减弱了叶绿素的降解，同时增加了叶绿素的合成。（2）比较图b中B1与A组指标的差异，并结合B2相关数据，推测B组的玉米植株可能会积累更多的，因而生长更快。糖类等光合产物P38（3）某兴趣小组基于上述B组条件下玉米生长更快的研究结果，作出该条件可能会提高作物产量的推测，由此设计了初步实验方案进行探究：实验材料：选前期一致、生长状态相似的某玉米品种幼苗90株。实验方法：按图a所示的条件，分A、B、C三组培养玉米幼苗，每组30株；其中以为对照，并保证除外其他环境条件一致。收获后分别测量各组玉米的籽粒重量。结果统计：比较各组玉米的平均单株产量。分析讨论：如果提高玉米产量的结论成立，下一步探究实验的思路是光照等培养条件A组遮阴比例探究能提高作物产量的最适遮阴比例。2.[2022·湖北选择考]不同条件下植物的光合速率和光饱和点（在一定范围内，随着光照强度的增加，光合速率增大，达到最大光合速率时的光照强度称为饱和点）不同，研究证实高浓度臭氧（O3）对植物的光合作用有影响。用某一高浓度O3连续处理甲、乙两种植物75天。在第55天、65天、75天分别测定植物净光合速率，结果如图1、图2和图3所示。【注】曲线1：甲对照组，曲线2：乙对照组，曲线3：甲实验组，曲线4：乙实验组。（1）图1中，在高浓度O3处理期间，若适当增加环境中的CO2浓度，甲、乙植物的光饱和点会（填“减小”“不变”或“增大”）。（2）与图3相比，图2中甲的实验组与对照组的净光合速率差异较小，表明【注】曲线1：甲对照组，曲线2：乙对照组，曲线3：甲实验组，曲线4：乙实验组。增大高浓度臭氧处理甲植物的时间越短，对甲植物光合作用的影响越小。（3）从图3分析可得到两个结论：①O3处理75天后，甲、乙两种植物的，表明长时间高浓度的O3对植物光合作用产生明显抑制；②长时间高浓度的O3对乙植物的影响大于甲植物，表明实验组的净光合速率均明显小于对照组长时间高浓度O3对不同种类植物光合作用产生的抑制效果不同。（4）实验发现，处理75天后甲、乙植物中的基因A表达量都下降，为确定A基因功能与植物对O3耐受力的关系，使乙植物中A基因过量表达，并用高浓度O3处理75天。若实验现象为，则说明A基因的功能与乙植物对O3耐受力无关。

A基因过量表达的乙植物的净光合速率与A基因表达量下降的乙植物的净光合速率相同【注】曲线1：甲对照组，曲线2：乙对照组，曲线3：甲实验组，曲线4：乙实验组。1.[2022·潮州二模]在适宜的条件下给降香黄檀树干施用三种不同浓度的乙烯利后，其光合特性的变化情况如下表所示。根据表中的数据分析，下列相关叙述正确的是()不同浓度乙烯利对降香黄檀光合特性的影响乙烯利浓度0.1%16.270.37258.984.680.5%14.410.38256.897.112.5%11.760.18219.374.47对照10.910.15218.283.58注：Pn净光合速率；Cond气孔导度；Ci胞间二氧化碳浓度；Tr蒸腾速率。A.可根据提取液中不同色素的溶解度确定乙烯利对光合色素含量的影响B.表中不同浓度的乙烯利处理，均可增加叶片对二氧化碳的吸收和水分的散失C.不同浓度乙烯利处理均是通过增强暗反应强度来提高降香黄檀的净光合速率D.随着乙烯利浓度的增大，表格中各项指标均高于对照且逐渐降低B P402.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CO2体积分数和光照强度对龙须菜生长的影响，实验结果如下图所示。已知大气CO2体积分数约为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()A.实验中CO2体积分数为0.1%的组是实验组B.增大CO2体积分数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B1.研究发现，全光照条件下植物的蒸腾速率较大，水分利用效率较低。据此并结合所学知识分析，育苗时适度遮光的意义为适度遮光有利于降低温度、减小蒸腾速率，提高植物的水分利用效率，提高幼苗的成活率。2.给小球藻提供18O2，在小球藻合成的有机物中检测到了18O，其最可能的转化途径是有氧呼吸第三阶段18O2与[H]结合生成了H218O，有氧呼吸第二阶段利用H218O生成C18O2，C18O2再参与光合作用的暗反应阶段生成含18O的有机物（CH218O）。3.粮食贮藏过程中，有时会发生粮堆湿度增大现象，这是因为种子在有氧呼吸过程中产生了水。4.相对低温条件有利于储存果实，主要原因是低温降低了细胞呼吸相关酶的活性，减少有机物消耗。5.早春采用密闭玻璃温室育苗时，一段时间后植物光饱和点对应的光合速率往往（填“降低”或“升高”），植物的光补偿点会（填“降低”或“升高”），因此要提高育苗质量应当采取降低升高增施农家肥，适当通风P436.光照停止后，植物的光反应立即停止，但暗反应没有立即停止，原因是7.在适宜温度下，大田中光照强度处于光补偿点与光饱和点之间时，是限制光合作用的主要因素；光照强度高于光饱和点后农作物的光合作用不再增强的外界原因主要是光照强度环境中的CO2浓度较低，导致暗反应限制了光反应8.如果两种农作物的光补偿点相同，则它们在光补偿点时实际光合作用速率

（“相同/不同/不一定相同”），原因不一定相同它们的呼吸速率不一定相同。9.一种农作物单独种植称为单作，不同种类农作物间行种植称为间作。某农科所要研究花生和玉米单作和间作对作物产量的影响，则应该设置

组实验。如图是某作物（花生或玉米）间作和单作时，在不同光照强度下测得的单株该作物吸收CO2的速率。假设间作与单作时各农作物间的株距相同。3（1）光照强度为a时，无论间作，还是单作，该作物的光合速率无明显差别，导致该现象的主要原因是此时光照强度弱，光反应限制光合速率，间作和单作的光合速率均较小。（2）该作物很可能是，理由是玉米玉米植株比花生植株高，间作情况下玉米与玉米的间距较大，不会彼此遮光，且有利于行间通风，局部CO2浓度较高，所以间作时玉米对CO2和光能的利用优于单作，光合速率高。10.植物的CO2补偿点是指植物光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度，CO2饱和点是指植物光合速率达到最大值时环境中的最低CO2浓度。在适宜温度、一定光照条件下，某兴趣小组分别测定了玉米、小麦幼苗的CO2补偿点和CO2饱和点，测定结果如下表。植物项目玉米小麦CO2补偿点CO2饱和点（1）据表分析，在CO2浓度为40的环境中培养小麦幼苗，限制小麦幼苗光合速率的主要环境因素是CO2浓度（2）若将正常生长的玉米、小麦幼苗放置在同一密闭小室中培养，一段时间后发现两种植物的光合速率都降低，原因是继续培养，玉米、小麦幼苗存活时间更长的是，判断理由是植物在光下进行光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用释放CO2的量，使密闭小室中CO2浓度降低，光合速率也随之降低。玉米玉米的CO2补偿点比小麦低，在相对较低的CO2浓度下仍然存在有机物的积累。11.CO2浓度增加会对植物光合作用速率产生影响。研究人员以大豆、甘薯、花生、水稻、棉花作为实验材料，分别进行三种不同实验处理，甲组提供大气CO2浓度，乙组提供CO2浓度倍增的环境，丙组先在CO2浓度倍增的环境中培养60d，测定前一周恢复为大气CO2浓度。整个生长过程保证充足的水分供应，选择晴天上午测定各组的光合作用速率。结果如下图所示。（1）与甲组相比，乙组CO2浓度倍增，光合作用速率并没有倍增，此时限制光合速率增加的因素有光照强度的限制（NADPH和ATP的供应限制）；固定CO2的酶活性不够高、C5的再生速率不足、有机物在叶绿体中积累较多等。（2）解释丙组的光合速率比甲组低的原因：植物长期处于CO2倍增环境下，降低了固定CO2的酶含量或者活性，当恢复到大气CO2浓