高考生物一輪復習精講課件2023年必修1

分子與細胞第10講

光合作用與呼吸作用的關系考點

光合作用與細胞呼吸的關系真題再現必備知識整合1.光合作用與呼吸作用的比較項目光合作用呼吸作用發(fā)生范圍含葉綠體的植物細胞、藍藻等所有活細胞發(fā)生條件在光下進行時時刻刻都進行實質合成有機物、儲存能量分解有機物，釋放能量考點

光合作用與細胞呼吸的關系圖解聯(lián)系能量聯(lián)系

光反應水的光解還原C32.光合作用與有氧呼吸中[H]、ATP等的來源與去路3.辨析凈光合速率與總光合速率(1)微觀辨析(2)結合曲線辨析(3)從語言文字中辨析還有“葉綠體吸收”也表示總光合速率注

真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率①光合作用消耗的CO2量＝從環(huán)境中吸收的CO2量＋呼吸釋放的CO2量②光合作用產生的O2量＝釋放到環(huán)境中的O2量＋呼吸作用消耗的O2量4.光合作用與細胞呼吸曲線中的“關鍵點”移動1）細胞呼吸對應點（A點）的移動：細胞呼吸增強，A點下移；細胞呼吸減弱，A點上移。2）補償點（B點）的移動①細胞呼吸速率增加，其他條件不變時，CO2（或光）補償點右移，反之左移。②細胞呼吸速率基本不變，相關條件的改變使光合速率下降時，CO2（或光）補償點右移，反之左移。3）飽和點（C點）和D點的移動：相關條件的改變（如增大光照強度或增大CO2濃度）使光合速率增大時，C點右移，D點向右上移動；反之，移動方向相反。5.自然環(huán)境與密閉環(huán)境中一晝夜內光合速率曲線的比較教材深挖拓展1.

某植物密閉在無O2，但其他條件適宜的小室內，照光一段時間后，發(fā)現有氧呼吸增強，原因是？提示：植物在光下進行光合作用釋放的O2，使密閉小室中O2增加，而O2增多時，有氧呼吸會增強。2.

（必修1

P108思維拓展）新疆哈密瓜特別甜的原因是？提示：陽光充沛，日照時間長，晝夜溫差大。能力素養(yǎng)提升考向一

細胞呼吸與光合作用在過程上的聯(lián)系1.

[2021廣東河源模擬]下列關于植物細胞中“O”轉移途徑正確的是(

)A.

根尖細胞中H2O的O可轉移到O2中B.

葉肉細胞吸收的CO2的O可以轉移到丙酮酸中C.

馬鈴薯塊莖細胞中的C6H12O6的O可以轉移到C2H5OH中D.

為葉肉細胞提供O2，其中的O只能轉移到H2O中B[解析]

由于根尖細胞不能進行光合作用，因此根尖細胞中H2O的O不能轉移到O2中，A錯誤；葉肉細胞可以進行有氧呼吸也可以進行光合作用，CO2首先通過光合作用使其中的O轉移到C6H12O6中，然后通過有氧呼吸第一階段轉移到丙酮酸中，B正確；馬鈴薯塊莖細胞無氧呼吸的產物是乳酸，所以細胞中C6H12O6的O不能轉移到C2H5OH中，C錯誤；為葉肉細胞提供O2，其中的O先轉移到H2O中，然后H2O參與有氧呼吸和光合作用，其中的O轉移到更多的物質中，D錯誤。2.

[2020福建廈門雙十中學開學考]如圖為某綠色植物葉肉細胞的部分生理過程示意圖，下列相關敘述錯誤的是(

)A.

①過程的反應場所是線粒體內膜B.

②過程的反應場所是細胞質基質和線粒體基質C.

細胞中①②過程都發(fā)生時，③過程不一定發(fā)生D.

若停止光照，則①過程發(fā)生，②過程不發(fā)生B[解析]

①過程為有氧呼吸的第三階段，其反應場所是線粒體內膜，A正確；②過程為水的光解，反應場所是葉綠體類囊體薄膜，B錯誤；細胞中①②過程都發(fā)生時，只有當②的強度大于①的強度時，③過程才會發(fā)生，C正確；若停止光照，則①有氧呼吸過程可以發(fā)生，②光反應過程不能發(fā)生，D正確。考向二

細胞呼吸與光合作用在物質與能量上的聯(lián)系3.

[2021江蘇南通、揚州三模]如圖為某一植物葉肉細胞中有關甲、乙兩種細胞器的部分物質及能量代謝途徑示意圖（NADPH指光合作用中的[H]），下列敘述錯誤的是(

)A.

甲中將光能轉變成化學能的兩類色素位于類囊體薄膜上B.

甲中產生的O2進入乙中被利用需要通過4層生物膜C.

乙產生的ATP可用于甲過程H2O裂解釋放O2D.

乙中的ATP主要在生物膜上生成C[解析]

甲表示葉綠體，參與光合作用的兩類色素是葉綠素和類胡蘿卜素，這兩類色素位于類囊體薄膜上，A正確；葉綠體和線粒體一樣都分為內膜和外膜，O2從葉綠體中逸出需要經過兩層膜，再進入到同一細胞的線粒體中還需要經過兩層膜，共計4層膜，B正確；由圖可知，線粒體產生的ATP可以供給葉綠體暗反應使用，H2O裂解釋放O2屬于光反應，C錯誤；線粒體是進行有氧呼吸的主要場所，有氧呼吸的第三階段產生的能量最多，發(fā)生場所是線粒體內膜，D正確。4.

如圖表示甘蔗一個葉肉細胞內的系列反應過程，相關敘述正確的是(

)A.

過程①中類胡蘿卜素主要吸收紅光和藍紫光B.

過程②產生的（CH2O）中的O來自CO2和H2OC.

過程③釋放的能量大部分貯存于ATP中D.

過程④一般與吸能反應相聯(lián)系D[解析]

①表示光反應中光能轉化為ATP的過程，發(fā)生在類囊體薄膜上；②表示ATP為三碳化合物的還原過程供能合成有機物的過程，發(fā)生在葉綠體的基質中；③表示有機物分解釋放能量的過程；④表示ATP水解釋放能量的過程。過程①中類胡蘿卜素主要吸收藍紫光，葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，A錯誤；過程②產生的（CH2O）中的O來自CO2，B錯誤；過程③釋放的能量少部分貯存于ATP中，大部分以熱能形式散失，C錯誤；過程④表示ATP水解釋放能量的過程，一般與吸能反應相聯(lián)系，D正確。考向三

光合作用與細胞呼吸曲線中的“關鍵點”移動5.

將川芎植株的一葉片置于恒溫的密閉小室，調節(jié)小室CO2濃度，在適宜光照強度下測定葉片光合作用的強度（以CO2吸收速率表示）,測定結果如圖。相關敘述，正確的是(

)A.

如果光照強度適當降低，a點左移，b點左移B.

如果光照強度適當降低，a點左移，b點右移C.

如果光照強度適當增加，a點右移，b點右移D.

如果光照強度適當增加，a點左移，b點右移D[解析]

如果光照強度適當降低，則光合作用強度會降低，a點右移，b點左移；如果光照強度適當增強，則光合作用強度會增加，a點左移，b點右移，故選D。考向四

密閉和開放環(huán)境中晝夜CO2、O2含量變化過程分析

C

7.

[2020山東青島高三質檢]如圖是北方某干旱地區(qū)夏日晴朗天氣，黃瓜葉片凈光合速率與胞間CO2濃度的日變化曲線。請回答下列問題：1）

據圖推測13：00時，_______（填“增加”或“降低”）環(huán)境的相對濕度可降低黃瓜光合作用“午休”的程度，原因是__________________________________________________________。增加避免因氣孔關閉導致胞間CO2濃度較低，進而影響暗反應速率[解析]

圖中顯示，13：00時，黃瓜光合作用出現了“午休”現象，是氣孔關閉導致CO2吸收不足，進而影響光合作用暗反應，因此適當增加環(huán)境的相對濕度可降低黃瓜光合作用“午休”的程度。2）

有同學認為，17：00～18：00胞間CO2濃度快速上升的原因是呼吸速率大于光合速率，你認為是否正確？_____（填“是”或“否”），理由是__________________________________________。否由圖可知該時間段凈光合速率大于零[解析]

據圖可知，17：00～18：00之間黃瓜的凈光合速率大于零，說明其光合速率大于呼吸速率。3）

玉米、甘蔗等植物細胞中有一種酶，能通過一系列反應將CO2“泵”入某些進行光合作用的細胞，保證暗反應順利進行。在干旱缺水地區(qū)，與11：00時相比，13：00時該類植物光合作用速率反而有所升高，除光照、溫度等因素外，主要原因是_______________________________。該類植物能利用較低濃度的CO2[解析]

根據題意分析可知，玉米、甘蔗等植物能利用較低濃度的CO2，所以在干旱缺水地區(qū)，與11：00時相比，13：00時該類植物光合作用速率反而有所升高。題后悟道·歸納提高大棚內農作物產量的措施措施具體方法和注意事項延長光照時間夜間適當補充光照：最好選擇日光燈，時間不能太長，保證經濟效益增大光合面積合理密植：種植距離要適度，避免相互遮光造成減產間作、套種：要選擇合適的兩種作物，減少競爭導致的減產提高光合作用強度提高CO2濃度：如適當通風、施用農家肥等合理施肥：如農家肥和化肥配合使用，還要避免施肥過度造成“燒苗”提高凈光合作用速率適當增大晝夜溫差：白天適當升溫，夜間適當降溫，增加有機物的積累量1.

[2021山東，16，3分]（多選）關于細胞中的H2O和O2，下列說法正確的是(

)A.

由葡萄糖合成糖原的過程中一定有H2O產生B.

有氧呼吸第二階段一定消耗H2OC.

植物細胞產生的O2只能來自光合作用D.

光合作用產生的O2中的氧元素只能來自H2OABD[解析]

葡萄糖合成糖原的反應屬于脫水縮合反應，A正確；有氧呼吸第二階段為丙酮酸與水反應生成CO2和[H]的過程，B正確；植物細胞產生的O2可來自光合作用，也可來自H2O2的分解，細胞代謝過程中會產生H2O2，這些H2O2需要被分解，其分解過程發(fā)生在細胞內，C錯誤；光合作用中O2的產生來自H2O的光解，D正確。真題再現2.

[2021山東，21，8分]光照條件下，葉肉細胞中O2與CO2競爭性結合C5，O2與C5結合后經一系列反應釋放CO2的過程稱為光呼吸。向水稻葉面噴施不同濃度的光呼吸抑制劑SoBS溶液，相應的光合作用強度和光呼吸強度見下表。光合作用強度用固定的CO2量表示，SoBS溶液處理對葉片呼吸作用的影響忽略不計。SoBS濃度0100200300400500600光合作用強度（CO2μmol·m2·s-1）18.920.920.718.717.616.515.7光呼吸強度（CO2μmol·m2·s-1）6.46.25.85.55.24.84.31）

光呼吸中C5與O2結合的反應發(fā)生在葉綠體的_______中。正常進行光合作用的水稻，突然停止光照，葉片CO2釋放量先增加后降低，CO2釋放量增加的原因是_________________________________________________________________________________。光照停止，產生的ATP、[H]減少，暗反應消耗的C5減少，C5與O2結合增加，產生的CO2增多[解析]

C5分布在葉綠體基質中，由此可推知光呼吸中C5與O2結合的反應發(fā)生在葉綠體的基質中。突然停止光照，水稻光反應產生的ATP、[H]減少，暗反應消耗的C5減少，C5與O2結合增加，產生的CO2增多。基質2）

與未噴施SoBS溶液相比，噴施100

mg/L

SoBS溶液的水稻葉片吸收和放出CO2量相等時所需的光照強度_____（填：“高”或“低”），據表分析，原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。低噴施SoBS溶液后，光合作用固定的CO2增加，光呼吸釋放的CO2減少，即葉片的CO2吸收量增加，釋放量減少，此時，在更低的光照強度下，兩者即可相等[解析]

觀察表格可知，與未噴施SoBS溶液相比，噴施100

mg/L

SoBS溶液的水稻葉片光合作用強度增加，光呼吸強度降低，據此推知光合作用固定的CO2增加，光呼吸（及呼吸作用）釋放的CO2減少，即葉片的CO2吸收量增加、釋放量減少。此時，在更低的光照強度下，兩者即可相等。3）

光呼吸會消耗光合作用過程中的有機物，農業(yè)生產中可通過適當抑制光呼吸以增加作物產量。為探究SoBS溶液利于增產的最適噴施濃度，據表分析，應在___________mg/L之間再設置多個濃度梯度進一步進行實驗。100～300[解析]

為探究SoBS溶液利于增產的最適噴施濃度，據表分析，應在表中光合作用強度-光呼吸強度的最大值的兩側濃度之間即100～300

mg/L之間再設置多個濃度梯度進一步進行實驗。3.

[2020課標全國Ⅰ，30，10分]農業(yè)生產中的一些栽培措施可以影響作物的生理活動，促進作物的生長發(fā)育，達到增加產量等目的。回答下列問題：1）

中耕是指作物生長期中，在植株之間去除雜草并進行松土的一項栽培措施，該栽培措施對作物的作用有____________________________________________________________________________（答出2點即可）。減少雜草對水分、礦質元素和光的競爭；增加土壤氧氣含量，促進根系的呼吸作用[解析]

中耕時去除雜草可降低作物與雜草之間在光照、水分、礦質元素等方面的競爭；中耕時松土可增加土壤氧氣含量，利于根的呼吸，從而促進根對礦質元素的吸收。2）

農田施肥的同時，往往需要適當澆水，此時澆水的原因是___________________________________________________（答出1點即可）。肥料中的礦質元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收[解析]

礦質元素通常以離子的形式被作物根系吸收，故施肥的同時適當澆水，使肥料中的礦質元素溶解在水中，可促進根對礦質元素的吸收。3）

農業(yè)生產常采用間作（同一生長期內，在同一塊農田上間隔種植兩種作物）的方法提高農田的光能利用率。現有4種作物，在正常條件下生長能達到的株高和光飽和點（光合速率達到最大時所需的光照強度）見表。從提高光能利用率的角度考慮，最適合進行間作的兩種作物是________，選擇這兩種作物的理由是______________________________________________________________________________________________________________________________。作物ABCD株高/cm1706559165光飽和點/μmol·m-2·s-11

2001

180560623A和C作物A光飽和點高且長得高，可利用上層光照進行光合作用；作物C光飽和點低且長得矮，與作物A間作后，能利用下層的弱光進行光合作用[解析]

為提高光能利用率，進行間作的兩種作物應該一高一矮，其中較高的作物利用上層較強的光照，故要求光飽和點較高，如作物A；另一種作物植株較矮，利用下層較弱的光照，故要求光飽和點較低，如作物C，因此最適合進行間作的兩種作物是A和C。4.

[2018課標全國