高考生物一轮复习考点一遍过考点20 光合作用和细胞呼吸的综合(含解析).doc

考点20 光合作用和细胞呼吸的综合高考频度：★★★★☆ 难易程度：★★★☆☆1．光合作用与有氧呼吸的区别项目光合作用有氧呼吸物质变化无机物合成有机物有机物被分解成无机物能量变化光能→稳定的化学能稳定的化学能→热能、ATP中活跃的化学能实质合成有机物，储存能量分解有机物、释放能量，供细胞利用场所主要是叶绿体细胞质基质和线粒体条件只在光下进行时刻都能进行2．光合作用与有氧呼吸的联系（1）物质方面C：CO2C6H12O6C3H4O3CO2O：H2OO2H2OH：H2O[H]C6H12O6[H]H2O（2）能量方面光能ATP中活跃的化学能C6H12O6中稳定的化学能3．在不同的光照条件下，光合速率与呼吸速率的计算（1）绿色植物组织在黑暗条件下测得的数值表示呼吸速率2）绿色植物组织在有光的条件下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数值表示净光合速率3）真光合速率＝净光合速率＋呼吸速率用O2、CO2或葡萄糖的量表示如下：①光合作用产生的O2量＝实测的O2释放量＋细胞呼吸消耗的O2量②光合作用固定的CO2量＝实测的CO2吸收量＋细胞呼吸释放的CO2量③光合作用产生的葡萄糖量＝葡萄糖的积累量(增重部分)＋细胞呼吸消耗的葡萄糖量。

考向一 光合作用与细胞呼吸的过程判断1．下图表示某植物叶肉细胞中部分物质变化途径，其中①〜④代表有关生理过程，相关叙述错误的是A．过程③、④不在生物膜上进行B．过程①、②、④都有ATP生成C．过程③产生的C6H12O6中的氧来自H2O和CO2D．过程④产生的间[H]不全都来自于C6H12O6【参考答案】C【试题解析】过程③表示光合作用暗反应中C3的还原过程，发生在叶绿体基质中；过程④表示有氧呼吸的第一、二阶段，分别发生细胞质基质和线粒体基质中，都不在膜上进行，A正确；过程①表示光合作用的光反应阶段，有ATP生成，过程②表示有氧呼吸的第三阶段，有ATP生成，过程④表示有氧呼吸的第一、二阶段，有ATP生成，B正确；光合作用在光反应阶段将H2O光解产生O2和[H]，故过程③暗反应产生的C6H12O6中的氧来自CO2，C错误；有氧呼吸的第一阶段葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，第二阶段丙酮酸水解产生[H]和CO2，故过程④产生的[H]来自葡萄糖和水，D正确2．下图是苹果叶肉细胞中光合作用与呼吸作用之间的关系图，其中A～E表示相关过程，a～e表示相关物质，据图回答：（1）图中A过程表示__________，反应场所为_____________，d物质表示_____________。

2）C过程发生在______________，D过程产生的b物质参与B过程，至少经过_____层生物膜3）图中产生[H]的过程有_______（填字母）；消耗[H]的过程有________（填字母）4）若苹果有氧呼吸和无氧呼吸消耗等量的C6H12O6，那么它们产生的CO2与消耗O2的比值为______答案】（1）光反应 类囊体膜 [H]和ATP （2）线粒体（或线粒体内膜） 4 （3）ADE BC （4）4∶3 【解析】分析图示可知，A表示光反应，B表示暗反应，E表示有氧呼吸的第一阶段，D表示有氧呼吸的第二阶段，C表示有氧呼吸的第三阶段a表示氧气，b表示二氧化碳，c表示水，d表示[H]和ATP，e表示[H]1）图中A过程表示光反应，反应场所在叶绿体类囊体膜上，d物质表示光反应的产物[H]和ATP2）C表示有氧呼吸的第三阶段，发生粒体内膜，D表示有氧呼吸的第二阶段，产生的b二氧化碳参与B暗反应，至少经过线粒体两层生物膜和叶绿体两层生物膜，共4层生物膜3）图中产生[H]的过程有A光反应，D有氧呼吸的第二阶段，E有氧呼吸的第一阶段；消耗[H]的过程有B暗反应，C有氧呼吸的第三阶段。

4）有氧呼吸：C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O；酒精发酵：C6H12O6→2CO2+2CH3CH2OH所以消耗等量的C6H12O6时，产生的二氧化碳是8，消耗氧气是6，故产生的CO2与消耗O2的比值为4∶3考向二 以叶绿体和线粒体为载体分析光合作用和细胞呼吸3．如图为某植物细胞部分结构示意图，据图分析，下列四项叙述中，正确的是A．a、b箭头表示的是O2进出细胞的过程B．e、f箭头表示的是CO2进出细胞的过程C．以C18O2作原料进行光合作用，在较强光照下，测得含18O的呼吸作用产物的主要去向是图中的dD．以HO作原料进行光合作用，在较强呼吸作用下，测得含18O的光合作用产物的主要去向是图中的b【参考答案】C【试题解析】a表示叶绿体吸收CO2，b表示叶绿体释放O2，e表示线粒体吸收O2，f表示线粒体释放CO2，c表示叶绿体产生的O2被线粒体利用，d表示线粒体产生的CO2被叶绿体利用以C18O2作原料进行光合作用，18O的转移途径为C18O2→有机物→C18O2，在较强光照下，光合作用速率大于呼吸作用速率，呼吸产物C18O2主要被叶绿体利用，即主要去向是图中的d以HO作原料进行光合作用，18O全部生成氧气，在较强呼吸作用下，氧气主要被线粒体利用，进行有氧呼吸，即主要去向是图中的c。

4．在一定浓度的CO2和适当温度条件下，测定植物叶片在不同光照条件下的光合作用速率，光照强度与该植物叶片光合作用速率的关系及CO2的转移方向如图所示，据图回答下列问题：（1）在图中a点所示条件下，该植物叶肉细胞内能够产生ATP的部位是________2）在一昼夜中，将该植物叶片置于8 klx光照下9小时，其余时间置于黑暗中，则每100 cm2叶片一昼夜中CO2的净吸收量为________mg3）如图所示曲线中b、c两点所代表的光合作用强度分别与图甲、乙、丙、丁的对应关系是b点对应________；c点对应________4）图丙中CO2由线粒体扩散到叶绿体经过__________层膜5）在图中b点所处的状态时，叶绿体内ADP的移动方向是________________________6）写出光合作用总反应式___________________________________答案】（1）细胞质基质、线粒体 （2）18 （3）丙 丁 （4）4 （5）从叶绿体基质移动到类囊体薄膜 （6）CO2＋H2O (CH2O)＋O2 【解析】图示坐标中，当光照强度为0时，光合作用速率为负值，则a点的值代表呼吸速率，与图乙对应； 曲线代表净光合速率曲线。

甲～丁图中，线粒体产生二氧化碳，叶绿体消耗二氧化碳1）在图中a点所示条件下，该植物叶肉细胞只能进行呼吸作用，能够产生ATP的部位是细胞质基质和线粒体2）在一昼夜中，将该植物叶片置于8 klx光照下9小时，每100 cm2叶片吸收的二氧化碳为12×9=108（mg），其余时间置于黑暗中，则置于黑暗中的时间为24—9=15小时，黑暗中释放二氧化碳量为6×15=90（mg），则每100 cm2叶片一昼夜中CO2的净吸收量为108—90=18（mg）3）如图所示曲线中，b点为光补偿点，此时呼吸作用产生的二氧化碳正好被叶绿体消耗，对应于图丙；c点对应的光照强度为光饱和点，此时叶绿体利用的二氧化碳来自线粒体和外界环境，对应于图丁4）线粒体和叶绿体均是双层膜细胞器，图丙中CO2由线粒体扩散到叶绿体经过4层膜5）在图中b点所处的状态时，叶绿体基质中ATP水解生成ADP，ADP移动到类囊体薄膜，接受能量，和Pi结合，重新生成ATP6）光合作用把二氧化碳和水合成为有机物，同时释放氧气，反应式中注意不要漏掉反应条件：光能和叶绿体考向三 总光合速率、净光合速率与呼吸速率的判断及相关计算5．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CO2浓度等条件均适宜）。

下列有关说法正确的是光合速率与呼吸速率相等时的光照度（klx）光合速率达到最大值时的最小光照强度（klx）光合速率最大值时CO2吸收量mg/（100cm2）黑暗条件下CO2释放量mg/（100cm2）植株甲13126植株乙393014A．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3 klx时，植株甲光合作用所需CO2只来源于呼吸作用C．光照强度为1 klx时，植株乙的光合速率大于其呼吸速率D．光照强度为3 klx时，甲，乙两植株固定CO2速率的差为4 mg/（100cm2·h）【答案】D【解析】据表格数据分析，甲的呼吸速率比乙低，但叶黄素是黄色，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；据表格数据，光照强度为3 klx时植株甲光合速率达到最大值，光合作用所需CO2来自呼吸作用和外界环境吸收，B错误；据表格数据，植株乙的光合速率＝呼吸速率时的光照强度为3 klx，所以在光照强度为l klx时，植株乙的呼吸速率大于其光合速率，C错误；光照强度为3 klx时，植株甲光合速率达到最大值，固定CO2量＝呼吸作用释放CO2量+光合作用净吸收CO2量＝6+12＝18 ［mg/（100 cm2·h）］；光照强度为3 klx时，植株乙光合速率＝呼吸速率＝14 ［mg/（100 cm2·h）］，即此光照强度下甲、乙两植株固定C02速率的差为4 mg/（100cm2·h），D正确。

解题技巧1．净光合速率和总光合速率的判定方法（1）若为坐标曲线形式，当光照强度为0时，CO2吸收值为0，则该曲线表示总(真)光合速率，若CO2吸收值为负值，则该曲线表示净光合速率2）所给数值为有光条件下绿色植物的测定值，则为净光合速率3）有机物积累量为净光合速率，制造量为总(真)光合速率2．光合作用与细胞呼吸相关计算的两种妙法（1）“半叶法”——测光合作用有机物的生产量例如：某研究小组采用“半叶法”对番茄叶片的光合作用强度进行测定，如图所示半叶法”的原理是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或用呼吸抑制剂处理)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作用强度，其单位是mg/(dm2·h)若M＝MB－MA，则M表示B叶片被截取部分在6小时内光合作用合成的有机物总量2）“黑白瓶”中有关光合作用与细胞呼吸的计算方法“黑白瓶”问题是一类通过净光合作用强度和有氧呼吸强度推算总光合作用强度的试题，其中“黑瓶”不透光，测定的是有氧呼吸量；“白瓶”给予光照，测定的是净光合作用量，可分为有初始值与没有初始值两种情况，规律如下：规律①：有初始值的情况下，黑瓶中氧气的减少量(或二氧化碳的增加量)为有氧呼吸量；白瓶中氧气的增加量(或二氧化碳的减少量)为净光合作用量；二者之和为总光合作用量。

规律②：没有初始值的情况下，白瓶中测得的现有量与黑瓶中测得的现有量之差即总光合作用量6．如表所示为某科研小组在不同环境条件下，针对花椰菜的氧气吸收量和释放量进行测定后，所得的结果：回答下列问题：（1）光照强度为10 klx时，花椰菜细胞内能产生ATP的场所主要有__________2）花椰菜在10 klx光照条件下5 h，10 ℃时光合作用产生的O2总量比。