新高考一轮复习人教版光合作用与细胞呼吸的关系学案

第10讲光合作用与细胞呼吸的关系

课程内容标准核心素养

通过阐述光合作用与细胞呼吸的相互关系,形成归纳与概括、模型与建模

光合作用与细胞呼吸的关系.科学思维

的科学思维方法.

------------------------［知识自主梳理］------------------------

-光合作用与细胞呼吸的关系

比较项目光合作用呼吸作用

代谢类型合成作用（或同化作用）分解作用（或异化作用）

含叶绿体的植物细胞；回蓝细菌、光

发生范围所有活细胞

合细菌等

有氧呼吸：因细胞质基质、

叶绿体（真核生物）；细胞质（原核生

发生场所线粒体;无氧呼吸：细胞

物）

质基质

发生条件只在光下进行有光、无光都能进行

合成分解

物质变化

无机物一一►有机物有机物一一►无机物

能量变化光能f化学能化学能fATP、热能

分解

合成有机物一一一无机物（或简

实质

无机物一一►有机物；储存能量

单有机物）；释放能量

能量转化的联____，.闻

园亟必陛IVWPH7画毁］嚅M尹中|刖情

一城十鳖警h甘

系光合入州

C：CO2q«坨。）—吸.酮酸地则吸UQ

陋有氧呼吸坦

();H2()J^>O2

元素转移H2O

的联系。-光整》

H：%H+--NADPH-^(CH2O)

有氧呼吸I、U有氧呼吸UI

----------->[H]---------H2()

光能热能ATP

丁tt

过程

H2O+CO2T光合作用1(CH2O)-*[WWW]-*CO2+H2O

联系

I1(含化学能)t

笔记空间

易错判断

I.线粒体与叶绿体的内膜均参与代谢过程。（X）

2.线粒体、叶绿体中都含有少量DNA、RNAo（V）

3.线粒体、叶绿体中都含有葡萄糖。（X）

4.线粒体、叶绿体都能产生ATP,且均可用于各项生命活动。（义）

5.提取完整的线粒体和叶绿体悬浮液，可以独立完成有氧呼吸和光合作用过

程。（X）

特别提醒

1.阳生植物的光补偿点和光饱和点都比阴生植物高。

2.植物进行光合作用的同时还进行呼吸作用。

二真正光合速率、净光合速率和呼吸速率

1.植物三率间的关系

（1）呼吸速率：植物非绿色组织（如苹果果肉细胞）或绿色组织在回黑暗条件下

测得的值——单位时间内一定量组织的C02释放量或。2吸收量。

（2）净光合速率：植物绿色组织在国直光条件下测得的值•■单位时间内一定

量叶面积所吸收的C02量或释放的02量。

(3)真正光合速率二因净光合速率+呼吸速率。

2.曲线模型及分析

真

正

光

合

速

率

(1)有关点/线段的解读

植物组织

曲线对应点/线段细胞生理活动图示

外观表现

光照强度为因雯，从外界吸收。2,向

A点a

只进行因细胞呼吸外界排出C02

随光照强度增强，

国光合作用强度增从外界吸收。2,向

AB段

强，但仍比国呼吸外界排出C02

作用强度弱

光合作用强度的等

壬呼吸作用强度，与外界不发生气体

B点

而此时的光照强度交换

为光补偿点

光合作用强度随光

照强度的增强而国

从外界吸收C02,

BD段增强,而且光合作

向外界释放02—302

用强度党大于呼吸

一此时植物可更新(5,

作用强度

空气

光合作用强度达到

C点

回最大值时所需要

的园最小光照强

度，即光饱和点

回光合作用强度达

DE段到饱和，不再随光

照强度增大而增强

⑵限制因素

AD段主要限制因素：IB光照强度。

DE段主要限制因素：四CQ2浓度等。

光

合

作

用

强

度

(1)CO2饱和点：光合速率达到最大值时环境中C02浓度称C02饱和点(晅旦

点和回日点)。

(2)CO2补偿点：植物光合作用速率等于细胞呼吸速率时的C02浓度，即C02

补偿点(圜区点)。

r考点题型突破

LJ

考点1光合作用与细胞呼吸的关系

0题型一光合.作用与细胞.呼.吸基本过程.的判断

1.下图所示为甘蔗叶肉细胞内的系列反应过程，下列有关说法正确的是

)

A.过程①产生NADPH,过程②消耗NADPH,过程③既产生也消耗[H]

B.过程②只发生在叶绿体基质中，过程③只发生在线粒体基质中

C.过程①消耗C02、释放。2,过程③消耗。2、释放C02

D.若叶肉细胞内过程②的速率大于过程③的速率，则甘蔗的干重必然增加

答案A

解析过程①②③④分别为光反应、暗反应、细胞呼吸和ATP的水解,NADPH

产生于光反应，用于暗反应，细胞呼吸中，既可产生［H］也可消耗［H］,A正确；

暗反应只发生在叶绿体基质中，细胞呼吸中只有有氧呼吸第二阶段发生在线粒体

基质中，B错误；光反应阶段不消耗CO2,C错误；甘蔗植株的非叶肉细胞进行

呼吸作用时消耗有机物，所以只有当整个植株的光合作用速率大于呼吸作用速率

时，甘蔗干重才会增加，D错误。

2.如图表示在有氧条件下某高等植物体内有关的生理过程示意图，①〜⑤表

示有关过程，X、Y、Z和W表示相关物质。请据图判断下列说法错误的是（）

A.X、Y、Z物质分别表示C3、丙酮酸和ATP

B.①〜⑤过程中能产生ATP的有①②③④

C.②⑤过程分别表示C3的还原和C02的固定

D.光合速率小于呼吸速率时，④过程产生的C02一部分会释放到细胞外

答案B

解析分析图示，①过程表示光反应阶段，②过程表示C3的还原，⑤过程表

示C02的固定，③④过程表示有氧呼吸的第一阶段和第二阶段。Z物质是光反应

阶段产生的ATP,Y物质是呼吸作用第一阶段产生的丙酮酸，X物质是暗反应的

中间产物C3,A、C正确；①〜⑤过程中能产生ATP的有①③④，②⑤过程不产

生ATP,B错误；光合速率小于呼吸速率时，呼吸作用产生的C02会有一部分释

放到细胞外，D正确。

0题型二以.吐绿体和线粒.体为载体分析.光合作用与细.胞呼吸的关系

3.（2020.河北廊坊二联）如图表示某植物叶肉细胞进行光合作用和有氧呼吸的

过程，其中甲〜丁表示场所，a〜d表示相关物质。下列叙述正确的是（）

A.a表示NADPH,该物质和呼吸作用产生的［H］是同一物质

B.乙为叶绿体基质，该处主要发生CO2固定和C3还原过程

C.d表示。2,在线粒体内膜上和d结合的［H］都来自葡萄糖

D.该叶肉细胞在夜间合成ATP数量最多的场所是丙

答案B

解析图中甲是叶绿体的类囊体薄膜，乙为叶绿体基质，丙为细胞质基质，

丁是线粒体，a是NADPH,b为ATP,c为CO2,d是。2。光合作用产生的NADPH

与呼吸作用产生的［H］不是同一物质，后者是NADH,A错误；暗反应包括CO2

的固定和C3的还原两个过程，主要发生在叶绿体基质，B正确；细胞呼吸中产生

的［H］最终来自葡萄糖和水，C错误；夜间叶肉细胞只能进行细胞呼吸，细胞呼吸

中产生ATP最多的是发生在线粒体内膜上的有氧呼吸第三阶段，D错误。

4.（2018.江苏高考节选）下图为某植物叶肉细胞中有关甲、乙两种细胞器的部

分物质及能量代谢途径示意图（NADPH指［H］）,请回答下列问题：

（1）甲可以将光能转变为化学能，参与这一过程的两类色素为

其中大多数高等植物的需在光照条件下合成。

⑵在甲发育形成过程中，细胞核编码的参与光反应中心的蛋白，在细胞质中

合成后，转运到甲内，在_______（填场所）组装；核编码的Rubisco（催化C02固

定的酶）小亚基转运到甲内，在_______（填场所）组装。

（3）甲输出的三碳糖在氧气充足的条件下，可被氧化为后进入乙，继

而在乙的（填场所）彻底氧化分解成C02；甲中过多的还原能可通过物质

转化，在细胞质中合成NADPH,NADPH中的能量最终可在乙的（填场

所）转移到ATP中。

答案（1）叶绿素、类胡萝卜素叶绿素（2）类囊体膜上基质中（3）丙酮酸

基质中内膜上

解析（1）甲为叶绿体，甲中能将光能转化为化学能的色素有叶绿素和类胡萝

卜素，其中大多数高等植物叶绿素的合成需要光。

（2）参与光反应中心的蛋白分布于叶绿体的类囊体膜上，参与催化C02固定的

酶分布于叶绿体的基质中。

（3）由甲（叶绿体）输出的三碳糖在氧气充足的条件下，可被氧化为丙酮酸后进

入乙（线粒体），在线粒体的基质中被彻底分解成C02；甲中过多的还原能可通过

物质转化，在细胞质中合成NADPH,其中的能量最终可在乙（线粒体）的内膜上经

有氧呼吸的第三阶段转移到ATP中。

考点2光合速率与呼吸速率

0题型一光.合速率与呼.吸速率的关系

1.如图是叶肉细胞内两种细胞器间的气体关系图解，据图判断下列说法错误

的是（）

、C表示叶绿体释放氧气的量，A+C可以表示总光合速率

B.B、C表示线粒体吸收氧气的量，B+C可以表示呼吸速率

C.黑暗中，A、C的量为零

D.叶肉细胞的净光合速率可以用C或D来表示

答案D

解析叶绿体吸收二氧化碳，放出氧气，A、C表示叶绿体释放氧气的量，A

+C可以表示总光合速率，A正确；线粒体吸收氧气，放出二氧化碳，B、C表示

线粒体吸收氧气的量，B+C可以表示呼吸速率，B正确；黑暗中植物不进行光

合作用，C正确；净光合速率可以用A或E表示，D错误。

2.为了研究缺失叶黄素的植株（甲）和正常的植株（乙）光合作用速率的差异，

某实验小组设计实验并测得相关数据如下表（温度和C02浓度等条件均适宜）。下

列有关说法正确的是（）

光合速率光合速率

光合速率最

与呼吸速达到最大黑暗条件下

大值时C（1

率相等时值时的最释放后mg/

吸收fitmg/

的光照强小光照强（100cm2•h）

（100cm2,h）

度（klx）度（klx）

植株甲13126

植株乙393014

A.植株甲因缺少叶黄素而使得叶片呈现黄色，且呼吸速率降低

B.光照强度为3klx时，植株甲光合作用所需C02只来源于呼吸作用

C.光照强度为Iklx时，植株乙的光合速率大于其呼吸速率

D.光照强度为3klx时，甲、乙两植株固定C02速率的差为4mg/（100cm2-h）

答案D

解析叶黄素是黄色，缺少叶黄素会使叶片呈现其他色素的颜色，一般为绿

色，A错误；光照强度为3klx时，植株甲光合速率达到最大值，光合作用所需

C02来自呼吸作用释放的C02和从外界环境吸收的C02,B错误；植株乙的光合

速率等于呼吸速率时的光照强度为3klx,所以在光照强度为1klx时，植株乙的

呼吸速率大于其光合速率，C错误；光照强度为3klx时，植株甲光合速率达到最

大值，固定C02量=呼吸作用释放C02量+光合作用净吸收CO?量=6+12=18

mg/（100cm2-h）,光照强度为3klx时，植株乙光合速率=呼吸速率=14mg/（100

cm2-h）,即此光照强度下甲、乙两植株固定C02速率的差为4mg/（100cm2•h）,

D正确。

3.（2021•山东潍坊高三期中）城市小区绿化植物容易受到建筑物遮荫的困扰。

风箱果是珍贵的灌木绿化树种，为研究光照对其生活的影响，研究人员以1年生

风箱果幼苗为研究对象，选取长势一致的幼苗60株，设置3种遮荫处理：CK(全

光)、轻度遮荫1(60%全光)和重度遮荫L2(20%全光)进行实验。下表为遮荫对风

箱果幼苗光响应参数的影响，其中AQY反映了叶片利用弱光的能力，其值越大

表明植物利用弱光能力越强。

遮荫对风箱果幼苗光合一光响应参数的影响

光照处理

参数

CK1”

表观量子效率AQY

0.0660.0460.037

(pmol•m"•s1)

最大净光合速率Pmax

22.613.211.0

(/zmol•m-2•1)

呼吸速率RHfzmol•m-2•s-1)1.30.80.3

光补偿点LCP25.919.08.6

光饱和点LSP1066.8676.8640.4

(1)本实验的自变量是________每实验组的苗木应为株。

(2)表中数据显示风箱果幼苗对遮荫产生了一定的适应性，请推测遮荫条件下

细胞呼吸速率降低的意义：o遮

荫显著降低了风箱果的AQY,原因是o

(3)CK组与L2组相比，风箱果幼苗最大光合速率的差值为gmol-m-

2

-s-',影响光合速率的外界因素主要是___________________o

(4)请结合实验结果，对生产实践中风箱果幼苗的栽植提出合理建议：

答案(1)遮荫程度20

(2)通过减少碳(有机物)的消耗，将更多的碳用于生长风箱果幼苗对弱光的

利用能力较差

⑶12.6温度和CO2浓度

(4)尽量将其栽植在阳光充足的环境中

解析(1)实验为研究遮荫对风箱果幼苗光响应参数的影响，故实验的自变量

为遮荫程度；实验设计应遵循无关变量一致原则，实验共有3组，故每实验组的

苗木应为20株。

(3)根据表格信息可知：光合速率=净光合速率+呼吸速率，故CK组的最大

光合速率为(22.6+1.3)=23.9陛⑹皿£,s-i,L2组的最大光合速率=11.0+0.3=

11.3pmolm-2-s-1,两者的差值为23.9-11.3=12.6gmolm-2-s-1；根据表格信

息可知，，，光照强度不再是影响光合作用的外界因素，此时影响因素主要是温度

和CO?浓度。

(4)据表格可知，在遮荫条件下，植物的净光合速率降低，故在生产实践中应

尽量将其栽植在阳光充足的环境中。

4.(2021•成都七中高三入学考试)在适宜光照下，测定植物甲、乙在不同CO2

浓度下的光合速率，结果如图所示。请据图回答问题：

[:0

吸

收

M

植物

乙

浓度

释02

放

最

(DC02浓度为q时，限制植物甲、乙光合速率的环境因素分别是

(2)已知植物甲呼吸作用的最适温度比光合作用的高，若图中曲线是在光合作

用的最适温度下测定的，适当提高环境温度，q点将向移动。

(3)若将植物甲、乙同时种植在同一个透明的密闭环境中，在适宜光照下，一

段时间后，植物可能无法正常生长，原因是

(4)CO2浓度为r时，植物甲的总光合速率(填“大于”“等于”或

“小于”)植物乙的总光合速率；当CO2浓度为q时，植物乙与植物甲固定的CO2

量的差值为o

答案⑴CO2浓度温度

⑵右

(3)甲随着时间的延长，环境中CO2浓度不断下降，在低CO2浓度下，植物

甲的净光合速率可能小于0,无法正常生长

(4)大于b+c-d

解析(1)据图可知CO2浓度为q时，甲植物光合速率未到达饱和，所以限制

植物甲光合速率的环境因素是CO2浓度；乙植物光合速率达到饱和，所以此时限

制植物乙光合速率的环境因素是温度。

(2)若图中曲线是在光合作用的适宜温度下测得，提高环境温度，植物甲的光

合速率会下降，只有在更高的CO2浓度下，植物甲的光合速率才能与呼吸速率相

等，q点将右移。

(3)若将植物甲、乙同时种植在同一个透明的密闭环境中，随着时间的延长，

环境中CO2浓度不断下降，在低CO2浓度下，植物甲的净光合速率可能小于0,

无法正常生长。

(4)当CO2浓度为0时，纵坐标所示数值表示呼吸速率，当CO?浓度大于0

时，纵坐标所示数值表示净光合速率，而净光合速率=总光合速率-呼吸速率。

据此分析可知：当CO2浓度为r时，植物甲、植物乙的净光合速率均等于b,但

植物甲的呼吸速率(d)大于植物乙的呼吸速率(c),所以植物甲的总光合速率大于植

物乙的总光合速率。当CO2浓度为q时，植物甲的净光合速率为0,植物乙的净

光合速率为b,此时植物乙与植物甲固定的CO2量(总光合速率)的差值=b+c-do

技法提升

植物“三率”的判定

⑴根据坐标曲线判定：当光照强度为0时，若CO?吸收值为负值，该值的绝

对值代表呼吸速率，该曲线代表净光合速率，当光照强度为。时，若CO2吸收值

为0,该曲线代表真正光合速率。

(2)根据关键词判定

项目表示方法（单位时间内）

级粒体产生co?圾粒体吸收O?

呼吸量；黑暗条件下量；黑暗条件下有机物的

速率细胞（植物体）细胞（植物体）消耗量

释放C（）2i吸收（）,量

净光合细胞（植物体）细胞（植物体）有机物的

速率吸收CO2ft释放量积累量

真正光有机物的

叶绿体固定CQ量叶绿体产生a量

合速率制造量

f题型二密.闭环境中和天.放环境中植物.光合速率与呼.吸速率分析

5.将某种植物栽培于玻璃温室内，下图为用C02浓度测定仪测定的密闭玻

璃温室内一昼夜C02浓度的变化情况，则下列相关说法不正确的是（）

玻

璃

罩

内

浓

度

24681012141618202224一昼夜(h)

A.图中曲线表示植物积累有机物的区段是bf

B.g点与a点相比，植物体内有机物含量更高

C.de段CO?浓度下降趋于平缓的原因主要是CO?供应不足

D.b、c、d三点的C3含量满足c>b,c>d

答案D

解析分析题图，当测定的二氧化碳浓度下降时，表示光合速率大于呼吸速

率，即植物积累有机物，因此图中曲线积累有机物的区段是bf段，A正确；g点

C02浓度低于a点，说明经过24小时后植物吸收C02,积累有机物，B正确；de

段气孔关闭，C02供应不足，光合速率下降，C02浓度下降趋于平缓，C正确；

be段光照逐渐增强，NADPH和ATP增多，C3含量减少，即c<b,cd段CO2供

应减少，C3含量减少，即c>d,D错误。

6.如图表示的是一昼夜北方某作物植株C02吸收量的变化。甲图为盛夏某

一晴天，乙图是在春季的某一晴天。对两图的相关原因分析不正确的是（）

co,•

吸

收

收O

I

co,I

释

放

ffl

,两图中B点植物干重均低于A点时的干重

B.植株有机物总积累可用横轴上、下曲线围成的有关面积表示，适当提高

温度可增加0A的绝对值

C.两图中DE时间段叶绿体中三碳化合物含量均大大减少

D.甲图中E点与G点相比，叶绿体中的ATP含量较多

答案C

解析G点光合作用强度与呼吸作用强度相等，以后呼吸作用强度大于光合

作用强度，故有机物积累最多的是G点，两图中AB段只进行呼吸作用，故B点

植物干重均低于A点时的干重，A正确；有机物总积累可用横轴上、下曲线围成

的有关面积表示，适当提高温度可提高呼吸强度，B正确；甲图DE时由于光照

强，气温高，导致蒸腾作用强，水分散失多，气孔关闭，C02供应减少，三碳化

合物来源减少，去路未变，含量减少，乙图是由于光照强度减弱，光反应减弱，

三碳化合物去路减少，三碳化合物来源不变，含量会升高，C错误；甲图中E点

与G点相比，E点光合作用强度比G点强，叶绿体中的ATP含量较多，D正确。

题后归纳

1.相对密闭的环境中，一昼夜C02含量的变化曲线图和。2含量的变化曲线图

的比较

一昼夜C02含量的变化曲线图（小室一昼夜。2含量的变化曲

比较项目

中CO2变化状况）线图（小室中。2变化状况）

〔CO2的含量。2的含1/L

MV

图示M

0「时「0-C-」:时茴

曲线分析C点、E点：光合作用强度=呼吸作用强度

CE段：C02含量下降（。2含量上升），光合作用强度〉呼吸作用强

度

MC段和EN段：COa含量上升（02含量下降），光合作用强度〈呼

吸作用强度

光合作用开始于C点之前，结束于E点之后

C02含量最高点为C点对应的CO2含。2含量最高点为E点对应

含量最高点

量的。2含量

C02含量最低点为E点对应的C02含。2含量最低点为C点对应

含量最低点

量的。2含量

如果N点低于说明经过一昼夜，植物体内的有机物说明经过一昼夜，植物体

M点总量增加内的有机物总量减少

续表

一昼夜C02含量的变化曲线图（小一昼夜。2含量的变化曲线图（小

比较项目

室中C02变化状况）室中。2变化状况）

如果N点说明经过一昼夜，植物体内的有说明经过一昼夜，植物体内的有

高于M点机物总量减少机物总量增加

如果N点

说明经过一昼夜，植物体内的有说明经过一昼夜，植物体内的有

与M点一

机物总量不变机物总量不变

样高

天中C02吸收和释放变化曲线图如下

c

C02

的

吸

收

。laTh

C处积累M机物—

的制造有机物----1

释

放消耗有机物---------

a点：凌晨2〜4时，温度降低，呼吸作用减弱，C02释放量减少。

b点：上午6时左右，太阳出来，开始进行光合作用。

be段：由于光照较弱，光合作用强度小于呼吸作用强度。

c点：上午7时左右，光合作用强度等于呼吸作用强度。

ce段：上午7时至下午6时左右，光合作用强度大于呼吸作用强度。

d点：温度过高，失水过多气孔大量关闭，出现“光合午休”现象。

e点：下午6时左右，光合作用强度等于呼吸作用强度。

ef段：光合作用强度小于呼吸作用强度，f点之后植物停止光合作用。

温馨提示：关于有机物情况：

积累有机物时间段：ce段；

制造有机物时间段：bf段；

消耗有机物时间段：0g段；

一天中有机物积累最多的时间点：e点；

一昼夜有机物的积累量：SP-SM-SNO

△题型三光合.作用与细胞呼.吸曲线中二.关键点:移动.方向分析

7.下面为几种环境因素对植物光合作用影响的关系图，有关描述错误的是

1C()2吸收速率[CO?吸收速率[光合产址

浓度为0.03%

/q-浓度为o.oi%

°■C()2浓-0彳：光照强一°光照强度

图1图2图3

A.图1中，若光照强度适当增强至最适状态，a点左移，b点右移

B.图2中，若C02浓度适当增大至最适状态，a点右移，b点左移

C.图3中，a点与b点相比，a点时叶绿体中C3含量相对较多

D.图3中，限制b点光合作用的主要因素是光照强度和C02浓度

答案B

解析由图示分析可知：图1中，a点表示C02补偿点，b点表示C02饱和

点，当光照强度适当增强至最适状态，光合速率增大，b点右移，要使光合速率

等于呼吸速率，a点左移，A正确；图2中，a点表示光补偿点，b点表示光饱和

点，根据图1分析过程可知a点左移，b点右移，B错误；图3中，b点时，光照

强度和CCh浓度均是光合作用的限制因素，a点和b点的光照强度相同，a点的

CO2浓度高于b点的CO2浓度，故a点时叶绿体中C3含量比b点多，C、D正确。

8.已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃,如图

表示30℃时光合速率与光照强度的关系。若温度降到25c（原二氧化碳浓度不

变），理论上图中相应点a、b、d的移动方向分别是（）

C

9

吸

收

量

。C

P光照强度

释

放

后

A.下移、右移、右上移B.下移、左移、左下移

C.上移、左移、右上移D.上移、右移、右上移

答案C

解析图中a、b、d三点分别表示细胞呼吸速率、光补偿点和在光饱和点时

的光合作用速率。据题意，由于光合作用酶和细胞呼吸酶的最适温度不同，当温

度由30°C降到25°C时，细胞呼吸速率降低，a点上移；b点表示光合作用速率=

细胞呼吸速率，在25c时细胞呼吸作用速率降低，光合作用速率增大，在除光照

强度外其他条件不变的情况下，要使其仍然相等，需降低光照强度以使光合作用

速率减弱，即b点左移；d点表示光饱和点时的光合作用速率，当温度由30℃降

到光合作用最适温度25c时，光饱和点增大，最大净光合速率增大，d点向右上

方移动。

技法提升

光（CO2）补偿点与光（CO2）饱和点及其移动问题

CO?吸收

/（co?）饱和F

0C光照强度（CO?浓度）

co?释放A光（CO—补偿点

(1)光(C02)补偿点的移动

①呼吸速率增加，其他条件不变时，光(C02)补偿点应右移，反之左移。

②呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合速率下降时，光(C02)补偿点应

右移，反之左移。

(2)光(82)饱和点的移动：相关条件的改变，使光合速率增大时，光(C02)饱

和点C应右移(C点右上移)，反之左移(C点左下移)。

(3)阴生植物与阳生植物相比，C02(或光)补偿点和饱和点都应向左移动。

d题型四植物.是否生长的判.断

9.将某种植物放在特定的实验装置内，研究温度对光合作用与呼吸作用的影

响，实验以该植物叶绿体光合作用吸收的C02总量与线粒体呼吸作用C02的释放

量为指标，实验结果如下表所示。下列对该植物数据表格分析正确的是()

温度(℃)202530354045

光照下叶绿体CO2吸收总量

(mg/h)

黑暗中CO2释放量(mg/h)

A.昼夜不停地光照，温度为20℃时该植物不能生长

B.昼夜不停地光照，温度为45℃时，最有利于有机物的积累

C.每天交替进行12h光照12h黑暗，温度均保持在45℃条件下，能正常

生长

D.每天交替进行12h光照12h黑暗，温度均保持在35℃条件下，能正常

生长

答案D

解析温度为20C时，光照下叶绿体CO2吸收总量为1.00mg/h,该值表示

真光合速率，真正光合速率大于呼吸速率，净光合速率大于0,昼夜不停地光照,

该植物能够正常生长，A错误；昼夜不停地光照，温度为35℃时有机物积累最多,

B错误；每天交替进行12h光照、12h黑暗，温度均保持在45c时，XX24=

-30(mg)<0,不能正常生长，C错误；每天交替进行12h光照、12h黑暗，温度

均保持在35℃时，该植物的有机物积累量=12X3.25-24X=3(mg),故该植物

可以正常生长，D正确。

10.(2021.临沂模拟)在C02浓度及其他外界条件适宜且稳定的条件下，测得

某栽培植物叶肉细胞适宜光照条件下的净光合速率和黑暗条件下的呼吸速率随温

度的变化情况如图。下列分析错误的是()

A.催化光合作用与呼吸作用的酶的最适温度不同

B.在30℃时，该植物的总光合速率最大

C.在40°C时，该植物在适宜光照条件下能正常生长

D.每天光照、黑暗各处理12h,该植物25c时仍能正常生长

答案C

解析呼吸作用的最适温度在40℃左右，而光合作用的最适温度在30℃左

右，A正确；据图分析可知，在30C时，该植物的总光合作用速率最大，B正确；

40℃时，净光合速率为0,该植物在适宜光照条件下不能正常生长，C错误；每

天光照、黑暗各处理12h,该植物25℃时24h内有机物的积累量为(4-3)X12

=12>0,能正常生长，D正确。

技法提升

“昼夜有机物积累量法”判断植物是否生长

昼夜有机物积累量=实际光合速率X光合时间-呼吸速率X24小时=净光

合速率X光照时间-呼吸速率X黑暗时间。

①昼夜有机物积累量>0,植物生长。

②昼夜有机物积累量W0,植物不生长，长时间小于0,植物将死亡。

考点3光合速率和呼吸速率的测定

-装置图液滴移动法

气体体积变化法测光合作用02产生或C02消耗的体积

甲乙

(1)装置中溶液的作用

在测细胞呼吸速率时，NaOH溶液可吸收容器中的C02；在测净光合速率时

NaHCCh溶液可提供CO2,能保证容器内CO2浓度的恒定。

(2)测定原理

①甲装置在黑暗条件下植物只进行细胞呼吸，由于NaOH溶液吸收了细胞呼

吸产生的CO2,所以单位时间内红色液滴左移的距离表示植物的。2吸收速率，可

代表呼吸速率。

②乙装置在光照条件下植物进行光合作用和细胞呼吸，由于NaHCCh溶液保

证了容器内C02浓度的恒定，所以单位时间内红色液滴右移的距离表示植物的

02释放速率，可代表净光合速率。

③真正光合速率=净光合速率+呼吸速率。

(3)测定方法

①将植物置于黑暗中(甲装置)一定时间，记录红色液滴移动的距离，计算呼

吸速率。

②将同一植物置于光下(乙装置)一定时间，记录红色液滴移动的距离，计算

净光合速率。

③根据呼吸速率+净光合速率=真正光合速率可计算得到真正光合速率。

(4)物理误差的校正

为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，即用死亡的

绿色植物分别进行上述实验，根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。

1.下图为测定光合作用的实验装置图，锥形瓶内装有水草和适宜浓度的

Na2cO3/NaHCO3溶液，一段时间适宜强度的光照后，U形管左侧管内液面的高度

变化和锥形瓶中液体的pH变化分别是()

A.升局、升局B.升局、降低

C.降低、升高D.降低、降低

答案C

解析在一定温度、适宜浓度的Na2co3/NaHCO3和适宜光照条件下，锥形

瓶中的水草光合作用强度大于呼吸作用强度，水草光合作用释放氧气大于呼吸作

用消耗的氧气，。2几乎不溶于水，故随着反应的进行，。2越来越多，其压强增大

造成U形管左侧液面下降、右侧液面上升，瓶内的NaHCCh溶液可分解为光合作

用提供C02,导致锥形瓶内液体的pH升高。

2.某转基因作物有很强的光合作用能力。某中学生物兴趣小组在暑假开展了

对该转基因作物光合作用强度测试的研究课题，设计了如图所示装置。请你利用

这些装置完成光合作用强度的测试实验，并分析回答有关问题。

A为开关

B为玻璃钟罩

C为转基因作物

D为烧杯

E为红眼水滴

F为直尺

实验药品：

NallCO、或NaOH

溶液

乙装置

(1)先测定植物的呼吸作用强度，方法步骤如下:

①甲、乙两装置的D中都放入装置乙作为对照。②将甲、乙装置

的玻璃钟罩进行处理，放在温度等相同且适宜的环境中。

③30分钟后分别记录甲、乙两装置中红墨水滴移动的方向和距离。

(2)测定植物的净光合作用强度，方法步骤如下：

①甲、乙两装置的D中放入

②把甲、乙装置放在

③30分钟后分别记录甲、乙两装置中红墨水滴移动的方向和距离。

(3)实验进行30分钟后，记录的甲、乙装置中红墨水滴移动情况如下表:

实验30分钟后红墨水滴移动情况

测定植物呼甲装置_(填“左”或“右”)移1.5cm

吸作用强度乙装置右移0.5cm

测定植物净甲装置_(填“左”或“右”)移4.5cm

光合作用强度乙装置右移0.5cm

(4)假设红墨水滴每移动1cm,植物体内的葡萄糖增加或减少1g,那么该植

物的呼吸速率是________g/h；白天光照15h,一昼夜葡萄糖的积累量是________

g(不考虑昼夜温差的影响)。

答案(1)①NaOH溶液②遮光

(2)①NaHCO3溶液，装置乙作为对照②光照充足、温度等相同且适宜的环

境中

⑶左右(4)484

解析(1)在测呼吸作用强度时一定要将实验装置置于黑暗条件下，使植物只

进行呼吸作用。植物进行呼吸作用消耗一定量的。2,释放等量的CO2,而CO2

可以被NaOH溶液吸收，根据一定时间内玻璃钟罩内气体体积的减少量即可计算

出呼吸作用强度。

(2)在测定净光合作用强度时要满足光合作用所需的条件：适宜的温度、充足

的光照、一定浓度的CO2(由NaHCCh溶液提供),光合作用过程中消耗一定量CO2,

产生等量。2,而NaHCCh溶液可保证装置内C02浓度的恒定，因此，玻璃钟罩内

气体体积的变化只受02释放量的影响，而不受C02气体减少量的影响。

(3)若该装置测定细胞呼吸作用强度时，液滴的移动来自氧气的吸收量，液滴

向左移动；若该装置测定植物的净光合作用强度时，液滴的移动来自氧气的释放

量，液滴向右移动。

(4)对照实验装置乙中红墨水滴右移是环境因素(如气压等)对实验产生影响的

结果，实验装置甲同样也受环境因素的影响，因此，植物呼吸作用消耗。2量等于

玻璃钟罩内气体体积的改变量，即该植物的呼吸速率为(L5+0.5)X2=4(g/h)；净

光合速率为(4.5-0.5)X2=8(g/h),白天光照15h的净光合作用量是8X15=

120(g),一昼夜葡萄糖的积累量等于15h的光合作用实际产生量减去24h的呼吸

作用消耗量，等同于15h的净光合作用量减去9h的呼吸作用消耗量，即120-

4X9=84(g)o

技法提升

光合作用和细胞呼吸实验探究中常用实验条件的控制

(1)增加水中02——泵入空气或吹气或放入绿色水生植物；

(2)减少水中02——容器密封或油膜覆盖或用凉开水；

(3)除去容器中CO2——氢氧化钠溶液；

(4)除去叶中原有淀粉—置于黑暗环境中；

(5)除去叶中叶绿素——酒精隔水加热；

(6)除去光合作用对呼吸作用的干扰——给植株遮光；

(7)如何得到单色光——棱镜色散或薄膜滤光；

(8)线粒体提取——细胞匀浆离心。

二半叶法

将叶片一半遮光，一半曝光，遮光的一半测得的数据变化值代表呼吸作用强

度值，曝光的一半测得的数据变化值代表净光合作用强度值，最后计算真正光合

作用强度值。需要注意的是该种方法在实验之前需对叶片进行特殊处理，以防止

有机物的运输。

3.某研究小组采用“半叶法”对番茄叶片的光合速率进行测定。将对称叶片

的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做处理，并采用适当的方法阻止两部分的物质

和能量转移。在适宜光照下照射6小时后，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,获得相应数据，则可计算出该叶片的光合

速率，其单位是mg/(dm2•h)。请分析回答下列问题:

⑴MA表示叶片初始质量-6个小时呼吸作用有机物的消耗量；MB表示

+6个小时-6个小时呼吸作用有机物的

消耗量。

⑵若M=MB-MA,则M表示