高考生物三轮冲刺核心考点透析专题02细胞呼吸与光合作用的综合（解析版）.doc

专题02 细胞呼吸与光合作用的综合一、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二、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中稳定的化学能三、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四、细胞呼吸与光合作用过程图解(1)物质名称：b：O2，c：ATP，d：ADP，e：NADPH([H])，f：C5，g：CO2，h：C3。

2)生理过程及场所序号①②③④⑤生理过程光反应暗反应有氧呼吸第一阶段有氧呼吸第二阶段有氧呼吸第三阶段场所叶绿体类囊体薄膜叶绿体基质细胞质基质线粒体基质线粒体内膜五、光合作用与细胞呼吸物质及能量转化(1) 光合作用和细胞呼吸中各种元素的去向C：CO2有机物丙酮酸CO2H：H2O[H](CH2O)[H]H2OO：H2OO2H2OCO2有机物(2) 光合作用和细胞呼吸中ATP的来源及去路分析①光合作用中ATP的来源及去路来源：光反应——类囊体薄膜上；去路：暗反应——叶绿体基质中② 细胞呼吸中ATP的来源和去路ATP合成：a、b、c都产生ATP，场所为细胞质基质和线粒体；ATP分解为各项生命活动供能3) 光合作用和细胞呼吸中[H]的来源和去路分析项目光合作用细胞呼吸来源过程H2O[H]＋O2C6H12O6丙酮酸＋4[H]；2丙酮酸＋6H2O6CO2＋20[H]场所叶绿体的类囊体薄膜细胞质基质、线粒体基质去路过程C3(CH2O)24[H]＋6O212H2O场所叶绿体基质线粒体内膜特别提醒　①光合作用中产生的[H]是还原型辅酶Ⅱ(NADPH)简化的表示方式，而细胞呼吸中产生的[H]是还原型辅酶Ⅰ(NADH)简化的表示方式，二者不是一种物质，尽管书写形式相同。

②还原氢的书写形式一定不能写成H、H＋或H2，只能写成[H]、NADH或NADPH六、利用曲线和图解分析真正光合速率和净光合速率(1) A点　(2) AB段(3) B点(4) B点后七、植物“三率”的含义、关系及判定1. 植物“三率”间的内在关系(1) 呼吸速率：植物非绿色组织(如苹果果肉细胞)或绿色组织在黑暗条件下测得的值——单位时间内一定量组织的CO2释放量或O2吸收量2) 净光合速率：植物绿色组织在有光条件下测得的值——单位时间内一定量叶面积所吸收的CO2量或释放的O2量3) 真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率2.植物“三率”的判定(1) 根据坐标曲线判定：当光照强度为0时，若CO2吸收值为负值，该值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0时，若CO2吸收值为0，该曲线代表真正光合速率2) 根据关键词判定检测指标呼吸速率净光合速率真正(总) 光合速率CO2释放量(黑暗)吸收量利用量、固定量、消耗量O2吸收量(黑暗)释放量产生量有机物消耗量(黑暗)积累量制造量、产生量特别提醒　光合速率与植物生长(1)当净光合速率＞0时，植物因积累有机物而生长2)当净光合速率＝0时，植物不能生长。

3)当净光合速率＜0时，植物不能生长，长时间处于此种状态，植物将死亡八、光合作用与细胞呼吸的“关键点”移动1.曲线中补偿点和饱和点的移动规律CO2(或光)补偿点和饱和点的移动方向：一般有左移、右移之分，其中CO2(或光)补偿点B是曲线与横轴的交点，CO2(或光)饱和点C则是最大光合速率对应的CO2浓度(或光照强度)，位于横轴上1)呼吸速率增加，其他条件不变时，CO2(或光)补偿点B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，CO2(或光)补偿点B应右移，反之左移3)阴生植物与阳生植物相比，CO2(或光)补偿点和饱和点都应向左移动2.曲线上其他点(补偿点之外的点)的移动方向在外界条件的影响下，通过分析光合速率和呼吸速率的变化，进而对曲线上某一点的纵、横坐标进行具体分析，确定横坐标左移或右移，纵坐标上移或下移，最后得到该点的移动方向九、自然环境及密闭容器中植物光合作用曲线及分析1.自然环境中一昼夜植物光合作用曲线(1) 开始进行光合作用的点：b2) 光合作用与呼吸作用相等的点：c、e3) 开始积累有机物的点：c4) 有机物积累量最大的点：e2.密闭容器中一昼夜植物光合作用曲线(1) 光合作用强度与呼吸作用强度相等的点：D、H。

2) 该植物一昼夜表现为生长，其原因是I点CO2浓度低于A点CO2浓度，说明一昼夜密闭容器中CO2浓度减小，即植物光合作用>呼吸作用，植物生长特别提醒　解答呼吸作用、光合作用曲线综合题应特别关注的信息(1) 光照强度为“0”意味着光合作用不能进行，此时气体变化量全由细胞呼吸引起，可作为呼吸强度指标2) 光照下吸收CO2量应为净光合量3) 光照培养阶段，密闭装置中CO2浓度变化量应为光合作用强度与呼吸作用强度间的“差值”，切不可仅答成“光合作用消耗”导致装置中CO2浓度下降十、光合作用速率和呼吸作用速率的测定1.“装置图法”测定光合速率与呼吸速率(1) 测定装置(2) 测定方法及解读① 测定呼吸速率a. 装置烧杯中放入适宜浓度NaOH溶液用于吸收CO2b. 玻璃钟罩遮光处理，以排除光合作用干扰c. 置于适宜温度环境中d. 红色液滴向左移动(单位时间内左移距离代表呼吸速率)② 测定净光合速率a. 装置烧杯中放入适宜浓度的CO2缓冲液，用于保证容器内CO2浓度恒定，满足光合作用需求b. 必须给予较强光照处理，且温度适宜c. 红色液滴向右移动(单位时间内右移距离代表净光合速率)2.“黑白瓶法”测定光合速率与呼吸速率黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶，只有呼吸作用，而白瓶既能进行光合作用又能进行呼吸作用，所以用黑瓶(无光照的一组)测得的为呼吸作用强度值，用白瓶(有光照的一组)测得的为表观(净)光合作用强度值，综合两者即可得到真正光合作用强度值。

3.“半叶法”测光合作用有机物的生产量将叶片一半遮光，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表观(净)光合作用强度值，综合两者可计算出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4.“叶片上浮法”探究影响光合作用的因素利用“真空渗入法”排除叶肉细胞间隙的空气，充以水分，使叶片沉于水中在光合作用过程中，植物吸收CO2放出O2，由于O2在水中溶解度很小而在细胞间积累，结果使原来下沉的叶片上浮根据在相同时间内上浮叶片数目的多少(或者叶片全部上浮所需时间的长短)，即能比较光合作用的强弱5.“梯度法”探究影响光合作用的因素用一系列不同光照强度、温度或CO2浓度的装置，可探究光照强度、温度或CO2浓度对光合作用强度的影响特别提醒　(1)注意变量的控制手段如光照强度的大小可用不同功率的灯泡(或相同功率的灯泡，但与植物的距离不同)进行控制，不同温度可用不同的恒温装置控制，CO2浓度的大小可用不同浓度的CO2缓冲液调节2)不能仅用一套装置通过逐渐改变其条件进行对照实验，而应该用一系列装置进行相互对照3)无论哪种装置，在光下测得的数值均为“净光合作用强度值”。

一、 选择题：1.图是绿色植物叶肉细胞中光合作用与有氧呼吸及其关系的图解，其中甲～丁表示相关过程，a～e表示相关物质据图判断下列说法正确的是(　　)A.若增加光照强度，则短时间内乙过程中C3含量增加B.a中的O全部来自氧气，H全部来自葡萄糖C.该细胞白天进行甲和乙过程，夜晚进行丙和丁过程D.乙中[H]被消耗的过程伴随ATP含量的减少，丁中[H]被消耗的过程中伴随ATP含量的增加【答案】 D【解析】　分析题图可知：甲代表光反应，乙代表暗反应，丁代表有氧呼吸的第二和第三阶段，丙代表有氧呼吸的第一阶段；a是水分子、b是氧气、c是二氧化碳、d是ATP、e是[H]若增加光照强度，光反应产生[H]和ATP增加，会促进暗反应C3转化为糖类，则短时间内乙过程中C3含量下降；a中的O全部来自氧气，H中来自葡萄糖和水；丙和丁过程代表呼吸作用，白天夜晚都进行；乙(暗反应)中[H]被消耗的过程伴随ATP含量的减少，是光合作用将ATP中不稳定的化学能转化为有机物中稳定的化学能储存起来，丁(有氧呼吸)的第二和第三阶段中，[H]和氧气结合生成水，同时释放大量的能量，伴随ATP含量的增加2.下图表示细胞中与水分子代谢有关的生理过程，下列相关叙述错误的是(　　)A.属于生物膜系统的结构有甲、乙、丙 B.结构甲产生的H2O中的氢来自于葡萄糖和水C.结构乙中H2O分解的部位是类囊体薄膜 D.结构丁上合成多肽链时生成的水分子数等于氨基酸数【答案】 D【解析】　生物膜系统由细胞膜、细胞核膜以及细胞器膜等结构构成，甲为线粒体膜，乙为叶绿体膜，丙为粗面型内质网膜；结构甲(线粒体)中产生的H2O中的氢来自于葡萄糖和水；结构乙中H2O分解属于光反应过程，场所为类囊体薄膜；氨基酸脱水缩合形成多肽链，生成的水分子数＝肽键数＝氨基酸数－肽链条数。

3.如图是[H]随化合物在生物体内的转移过程，下列说法正确的是(　　)A.①产生的[H]可在②过程中将五碳化合物还原 B.[H]经⑤转移到水中，其过程需氧气参与C.能形成ATP的过程有①②⑤⑥⑦ D.⑥⑤过程粒体中进行【答案】 B【解析】　①表示光合作用的光反应阶段，为②暗反应阶段提供ATP和[H]，用于三碳化合物的还原，A错误；⑤表示有氧呼吸的第三阶段，氧气与[H]结合生成水，B正确；②表示光合作用的暗反应阶段，需消耗ATP，不能合成ATP，⑦多糖分解为葡萄糖的过程不合成ATP，C错误；⑥可表示有氧呼吸的第一和第二阶段，反应场所为细胞质基质和线粒体基质，也可表示无氧呼吸的第一阶段，反应场所为细胞质基质，D错误4.下列关于光合作用和呼吸作用的叙述，正确的是(　　)A.正常进行光合作用的细胞，突然停止CO2供应后叶肉细胞内C5/C3的值减小B.细胞呼吸产生的ATP可用于肌肉收缩、主动运输等生命活动C.对真核生物而言，细胞呼吸产生ATP的场所一定是线粒体D.光合作用产生的[H]可。