細胞呼吸和光合作用

內容概覽

第一部分高考考情速遞

第二部分知識導圖

第三部分考點清單（五大考點）

第四部分易錯易混（6易錯點）

第五部分真題賞析

PART.01°高考考情速遞

常考考點真題舉例

有氧呼吸和無氧呼吸2023?北京?統考高考真題

無氧呼吸全過程2023?山東?高考真題

溫度對細胞呼吸和光合作用的影響2023?湖北?統考高考真題

有氧呼吸過程2023?廣東?統考高考真題

探究酵母菌的細胞呼吸方式的實驗2023?浙江?統考高考真題

溫度對某植物co2吸收速率的影響2023?北京?統考高考真題

光照對光合作用的影響2023?湖北?統考高考真題

光合作用及呼吸作用過程2023?天津?統考高考真題

光合色素的提取和分離實驗2023?海南?高考真題

光合作用2023?廣東?統考高考真題

PART.OP知識導圖

|?分子簡式:A-P~P~P

ADP+Pi+能量、、|ATP|\能量供應機制：ATP與ADP相互轉化

；1意義：生命活動的直接能源物質

本質

酶—---專一性

特點|--------高效性

—作用條件較溫和

條件|—光合色素、酶、光照

場所---葉綠體

--------f光反應'I

過程《-------------

〔暗反應」

應用提高作物產量

廠光照強度

影響因素|一一二氧化碳濃度

1-溫度等

PART.oP考點清單

考點一探究醵母菌細胞呼吸的方式

1.呼吸作用的實質是細胞內的有機物氧化分解，并釋放能量,因此也叫細胞呼吸。（P90）

2.CO2可使澄清石灰水變混濁,也可使漠麝香草酚藍溶液由藍變綠再變黃。根據石灰水混濁程度或澳麝香

草酚藍溶液變成黃色的時間長短,可以檢測酵母菌培養液中CO2的產生情況。（P91“探究?實踐”）

3.檢測酒精的產生：橙色的重鋁酸鉀溶液,在酸性條件下與乙醇發生化學反應，變成灰綠色。（P91"探究?實

踐”）

4.對比實驗：設置兩個或兩個以上的實驗組，通過對結果的比較分析，來探究某種因素對實驗對象的影響，

這樣的實驗叫作對比實驗。（P92“科學方法”）

考點二細胞呼吸的方式及過程

1.有氧呼吸最常利用的物質是葡萄糖,其化學反應式可以簡寫成：C6Hl2O6+6H2O+6€>2』-6CO2+12H2O

+能量。（P92）

2.

階段場所原料產物能量

第一階段細胞質基質葡萄糖丙酮酸、回少量能量

第二階段線粒體基質丙酮酸、水CO2、FH]少量能量

第三階段線粒體內膜出1、水大量能量

3.概括地說，有氧呼吸是指細胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解,

產生二氧化碳和水，釋放能量，生成大量ATP的過程。（P93）

4.在細胞內，1mol葡萄糖徹底氧化分解可以釋放出2870kJ的能量，可使977.28kJ左右的能量儲存在ATP

中，其余的能量則以熱能的形式散失掉了。（P93”思考?討論”）

5.無氧呼吸的全過程，可以概括地分為兩個階段，這兩個階段需要不同酶的催化，但都是在細胞質基質中

進行的。第一個階段與有氧呼吸的第一個階段完全相同。第二個階段是，丙酮酸在不同酶的催化作用下，

分解成酒精和二氧化碳,或者轉化成乳酸。（P94）

6.無論是分解成酒精和二氧化碳或者是轉化成乳酸，無氧呼吸都只在第二階段釋放出少量的能量，生成少

量ATP。葡萄糖分子中的大部分能量則存留在酒精或乳酸中。（P94）

7.無氧呼吸的化學反應式可以概括為以下兩種：

C6Hl2。6——2C3H6。3（乳酸）+少量能量

C6Hl2。6一—2c2H50H（酒精）+2CCh+少量能量P（94）

8.破傷風由破傷風芽抱桿菌引起，這種病菌只能進行無氧呼吸。（P95"思考?討論”）

考點三捕獲光能的色素和結構

1.“綠葉中色素的提取和分離”實驗

（1）提取色素的原理是綠葉中的色素能夠溶解在有機溶劑無水乙醇中,分離色素的原理是色素在層析液中

的溶解度不同，溶解度越高，隨層析液在濾紙上擴散的速度越快。

（2）色素提取和分離實驗中幾種藥品的作用：無水乙醇：提取色素;SiO2：使研磨更充分;CaC03：防止

色素被破壞。

2.葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍紫光和紅光,胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍紫光。這些色素吸收的光都

可用于光合作用。（P99）

3.光合作用的化學反應式：

光能

CCh+HzQ^t（CH2O）+O2。（P102）

4.葉綠體增大膜面積的方式：類囊體垛疊形成基粒。光合色素分布于類囊體薄膜上。（P100）

5.色素的功能：吸收、傳遞、轉化光能。

考點四光合作用的原理

）回

H2c個三為正人嚴K。，

6綠體木JNADPHM多種酶a

能“

光反而階段暗反6階段

1.光反應的場所是類囊體薄膜,，包括水的光解和ATP的合成。暗反應的場所是葉綠體基質,包括CO2的

固定和C3的還原。

2.將光反應和暗反應聯系起來的物質是ATP和NADPH,光反應的產物是ATP、NADPH、O2?

考點五光合作用的影響因素及其應用

1.突然停止光照，相關物質的量變化情況為：NADPH、ATP工隆、C3增加、C.5下降。

2.突然停止CO2,相關物質的量變化情況為：NADPH、ATP增加、C3工隆、Q增力口。

3.總光合作用可用Ch的產生量或CO2的消耗量（固定量）或光合作用制造的有機物量表示。凈光合作用

可用C02的吸收量或02的釋放量或光合作用積累的有機物量表示。

4.光照強度：直接影響光反應速率，光反應產物NADPH與ATP的數量多少會影響暗反應速率,這是最主

要的因素。

5.溫度：影響光合作用過程，特別是暗反應中酶的催化效率，從而影響光合作用強度。

6.CO2濃度：CO2是暗反應的原料，CO?濃度的高低直接影響暗反應速率。

7.無機營養：例如皿是葉綠素的組成成分，電是光合酶的組成成分，巳是ATP分子的組成成分。

8.水分：水分是光合作用的原料之一，缺少時可使光合作用強度下降。

PART.OP易錯易暹^

易錯點1誤以為儲存蔬菜和水果與儲存種子的條件相同

點撥：（1）蔬菜和水果應在“零上低溫、濕度適中、低氧”的條件下保鮮。

⑵種子應在“零上低溫、干燥、低氧”的條件下儲存。

易錯點2誤以為人體內產生的CO2只能是有氧呼吸的產物

點撥：因為人體細胞無氧呼吸的產物是乳酸，無C02。

易錯點3誤以為光合作用的產物只有淀粉。

點撥：光合作用的產物有一部分是淀粉，還有一部分是蔗糖。蔗糖可以進入篩管，再通過韌皮

部運輸到植株各處。

易錯點4不同因素的作用具有互補效應。

點撥：如當光照強度降低時，可通過增加C02濃度補償。

易錯點5不同條件下關鍵影響因素不同。

點撥：如其他條件適宜，C02達到飽和點，此時限制因素最可能是五碳化合物的含量。

易錯點6真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率

點撥：（1）光合作用消耗的（3。2量=從環境中吸收的C02量+呼吸釋放的C02量

⑵光合作用產生的。2量=釋放到環境中的。2量+呼吸作用消耗的。2量

PART.0/真題賞析

一、單選題

1.（2023?北京?統考高考真題）運動強度越低，骨骼肌的耗氧量越少。如圖顯示在不同強度體育運動時,

骨骼肌消耗的糖類和脂類的相對量。對這一結果正確的理解是（）

克

夕

三

-

8立

琴

盤

=

A.低強度運動時，主要利用脂肪酸供能

B.中等強度運動時，主要供能物質是血糖

C.高強度運動時，糖類中的能量全部轉變為ATP

D.肌糖原在有氧條件下才能氧化分解提供能量

【答案】A

【分析】如圖顯示在不同強度體育運動時，骨骼肌消耗的糖類和脂類的相對量，當運動強度較低時，主要

利用脂肪酸供能；當中等強度運動時，主要供能物質是肌糖原，其次是脂肪酸；當高強度運動時，主要利

用肌糖原供能。

【詳解】A、由圖可知，當運動強度較低時，主要利用脂肪酸供能，A正確；

B、由圖可知，中等強度運動時，主要供能物質是肌糖原，其次是脂肪酸，B錯誤；

C、高強度運動時，糖類中的能量大部分以熱能的形式散失，少部分轉變為ATP,C錯誤；

D、高強度運動時，機體同時進行有氧呼吸和無氧呼吸，肌糖原在有氧條件和無氧條件均能氧化分解提供能

量，D錯誤。

故選A。

2.（2023?山東?高考真題）水淹時，玉米根細胞由于較長時間進行無氧呼吸導致能量供應不足，使液泡膜

上的H+轉運減緩，引起細胞質基質內H+積累，無氧呼吸產生的乳酸也使細胞質基質pH降低。pH降低至一

定程度會引起細胞酸中毒。細胞可通過將無氧呼吸過程中的丙酮酸產乳酸途徑轉換為丙酮酸產酒精途徑，

延緩細胞酸中毒。下列說法正確的是（）

A.正常玉米根細胞液泡內pH高于細胞質基質

B.檢測到水淹的玉米根有C02的產生不能判斷是否有酒精生成

C.轉換為丙酮酸產酒精途徑時釋放的ATP增多以緩解能量供應不足

D.轉換為丙酮酸產酒精途徑時消耗的［H］增多以緩解酸中毒

【答案】B

【分析】無氧呼吸全過程：（1）第一階段：在細胞質基質中，一分子葡萄糖形成兩分子丙酮酸、少量的［H］

和少量能量，這一階段不需要氧的參與。（2）第二階段：在細胞質基質中，丙酮酸分解為二氧化碳和酒精

或乳酸。

【詳解】A、玉米根細胞由于較長時間進行無氧呼吸導致能量供應不足，使液泡膜上的H+轉運減緩，引起細

胞質基質內H+積累，說明細胞質基質內H+轉運至液泡需要消耗能量，為主動運輸，逆濃度梯度，液泡中H+

濃度高，正常玉米根細胞液泡內pH低于細胞質基質，A錯誤；

B、玉米根部短時間水淹，根部氧氣含量少，部分根細胞可以進行有氧呼吸產生C02,檢測到水淹的玉米根

有C02的產生不能判斷是否有酒精生成，B正確；

C、轉換為丙酮酸產酒精途徑時，無ATP的產生，C錯誤；

D、丙酮酸產酒精途徑時消耗的［H］與丙酮酸產乳酸途徑時消耗的［H］含量相同，D錯誤。

故選Bo

3.（2023?湖北?統考高考真題）高溫是制約世界糧食安全的因素之一，高溫往往使植物葉片變黃、變褐。

研究發現平均氣溫每升高1回，水稻、小麥等作物減產約3%~8%。關于高溫下作物減產的原因，下列敘述錯

誤的是（）

A.呼吸作用變強，消耗大量養分

B.光合作用強度減弱，有機物合成減少

C.蒸騰作用增強，植物易失水發生萎蕉

D.葉綠素降解，光反應生成的NADH和ATP減少

【答案】D

【分析】溫度能影響呼吸作用，主要是影響呼吸酶的活性，一般而言，在一定的溫度范圍內，呼吸強度隨

著溫度的升高而增強。

【詳解】A、高溫使呼吸酶的活性增強，呼吸作用變強，消耗大量養分，A正確；

B、高溫使氣孔導度變小，光合作用強度減弱，有機物合成減少，B正確；

C、高溫使作物蒸騰作用增強，植物易失水發生萎蕉，C正確；

D、高溫使作物葉綠素降解，光反應生成的NADPH和ATP減少，D錯誤。

故選D。

4.（2023?廣東?統考高考真題）在游泳過程中，參與呼吸作用并在線粒體內膜上作為反應物的是（）

A.還原型輔酶回B.丙酮酸

C.氧化型輔酶團D.二氧化碳

【答案】A

【分析】有氧呼吸過程分三個階段，第一階段是葡萄糖分解成2分子丙酮酸和少量的［H］,同時釋放了少量

的能量，發生的場所是細胞質基質；第二階段丙酮酸和水反應產生二氧化碳［H］,同時釋放少量的能量，發

生的場所是線粒體基質；第三階段是前兩個階段產生的［H］與氧氣結合形成水，釋放大量的能量，發生的場

所是線粒體內膜。

【詳解】游泳過程中主要以有氧呼吸提供能量，有氧呼吸的第一階段和第二階段都產生了［H］,這兩個階段

產生的［H］在第三階段經過一系列的化學反應，在線粒體內膜上與氧結合生成水，這里的［H］是一種簡化的表

示方式，實際上指的是還原型輔酶團，A正確。

故選Ao

5.（2023?浙江?統考高考真題）為探究酵母菌的細胞呼吸方式，可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料進行實

驗。下列關于該實驗的敘述，正確的是（）

A.酵母菌用量和葡萄糖溶液濃度是本實驗的自變量

B.酵母菌可利用的氧氣量是本實驗的無關變量

C.可選用酒精和C02生成量作為因變量的檢測指標

D.不同方式的細胞呼吸消耗等量葡萄糖所釋放的能量相等

【答案】C

【分析】探究酵母菌的細胞呼吸方式的實驗中，酵母菌用量和葡萄糖溶液是無關變量；氧氣的有無是自變

量；需氧呼吸比厭氧呼吸釋放的能量多。

【詳解】A、酵母菌用量和葡萄糖溶液是無關變量，A錯誤；

B、氧氣的有無是自變量，B錯誤；

C、有氧呼吸不產生酒精，無氧呼吸產生酒精和C02且比值為1:1,因此可選用酒精和C02生成量作為因變

量的檢測指標，C正確；

D、等量的葡萄糖有氧呼吸氧化分解徹底，釋放能量多；無氧呼吸氧化分解不徹底，大部分能量還儲存在酒

精中，釋放能量少，D錯誤。

故選C。

6.（2023?北京,統考高考真題）在兩種光照強度下，不同溫度對某植物CO2吸收速率的影響如圖。對此圖

理解錯誤的是（）

?

C

U

-

3

)

神

姻

陞

3

6

。

葉溫（℃）

A.在低光強下，CO2吸收速率隨葉溫升高而下降的原因是呼吸速率上升

B.在高光強下，M點左側CO2吸收速率升高與光合酶活性增強相關

C.在圖中兩個CP點處，植物均不能進行光合作用

D.圖中M點處光合速率與呼吸速率的差值最大

【答案】C

【分析】本實驗的自變量為光照強度和溫度，因變量為CO2吸收速率。

【詳解】A、CO2吸收速率代表凈光合速率，低光強下，CO2吸收速率隨葉溫升高而下降的原因是呼吸速率

上升，需要從外界吸收的CO2減少，A正確；

B、在高光強下，M點左側C5吸收速率升高主要原因是光合酶的活性增強，B正確；

C、CP點代表呼吸速率等于光合速率，植物可以進行光合作用，C錯誤；

D、圖中M點處C5吸收速率最大，即凈光合速率最大，也就是光合速率與呼吸速率的差值最大，D正確。

故選Co

7.（2023?湖北?統考高考真題）植物光合作用的光反應依賴類囊體膜上PS回和PS回光復合體，PS回光復合體

含有光合色素，能吸收光能，并分解水。研究發現，PSEI光復合體上的蛋白質LH03,通過與PSEI結合或分離

來增強或減弱對光能的捕獲（如圖所示）。LHC回與PS團的分離依賴LHC蛋白激酶的催化。下列敘述錯誤的是

強光

類囊體膜

嬴ES-E

A.葉肉細胞內LHC蛋白激酶活性下降，PSI回光復合體對光能的捕獲增強

B.Mg2+含量減少會導致PS目光復合體對光能的捕獲減弱

C.弱光下LHC團與PS團結合，不利于對光能的捕獲

D.PSEI光復合體分解水可以產生H+、電子和。2

【答案】C

【分析】由題干信息可知，強光下LHC蛋白激酶的催化LHC團與PS團的分離，弱光下LHC團與PS團結合，來改

變對光能的捕獲強度。

【詳解】A、葉肉細胞內LHC蛋白激酶活性下降，LHC團與PS團分離減少，PSI回光復合體對光能的捕獲增強，A

正確;

B、Mg2+是葉綠素的組成成分，其含量減少會導致PS目光復合體上的葉綠素含量減少，導致對光能的捕獲減

弱,B正確;

C、弱光下LHC回與PS團結合，增強對光能的捕獲，C錯誤;

D、PS目光復合體能吸收光能，并分解水，水的光解產生H+、電子和。2,D正確。

故選Co

8.（2023?天津?統考高考真題）下圖是某種植物光合作用及呼吸作用部分過程的圖，關于此圖說法錯誤的

是（）

A.HCC）3-經主動運輸進入細胞質基質

B.HCCh-通過通道蛋白進入葉綠體基質

C.光反應生成的H+促進了HC03-進入類囊體

D.光反應生成的物質X保障了暗反應的C02供應

【答案】B

【分析】光反應階段在葉綠體囊狀結構薄膜上進行，此過程必須有光、色素、光合作用的酶.具體反應步

驟：①水的光解，水在光下分解成氧氣和還原氫；②ATP生成，ADP與Pi接受光能變成ATP,此過程將光

能變為ATP活躍的化學能。

【詳解】A、據圖可知，HC2-進入細胞質基質需要線粒體產生的ATP供能，屬于主動運輸，A正確；

B、HC03-進入葉綠體基質也需要線粒體產生的ATP供能，屬于主動運輸，通道蛋白只能參與協助擴散，B錯

誤；

C、據圖可知，光反應中水光解產生的H+促進HC03-進入類囊體，C正確；

D、據圖可知，光反應生成的物質X（02）促進線粒體的有氧呼吸，產生更多的ATP,有利于HC03-進入葉綠

體基質，產生82,保證了暗反應的C5供應，D正確。

故選Bo

二、綜合題

9.（2023?海南?高考真題）海南是我國火龍果的主要種植區之一、由于火龍果是長日照植物，冬季日照時

間不足導致其不能正常開花，在生產實踐中需要夜間補光，使火龍果提前開花，提早上市。某團隊研究了

同一光照強度下，不同補光光源和補光時間對火龍果成花的影響，結果如圖。

補光時間（小時/天）

回答下列問題。

⑴光合作用時，火龍果植株能同時吸收紅光和藍光的光合色素是—；用紙層析法分離葉綠體色素獲得的4

條色素帶中，以濾液細線為基準，按照自下而上的次序，該光合色素的色素帶位于第一條。

（2）本次實驗結果表明，三種補光光源中最佳的是—，該光源的最佳補光時間是一小時/天，判斷該光源

是最佳補光光源的依據是—。

⑶現有可促進火龍果增產的三種不同光照強度的白色光源，設計實驗方案探究成花誘導完成后提高火龍果

產量的最適光照強度（簡要寫出實驗思路）。—

【答案】⑴葉綠素（或葉綠素a和葉綠素b）一和二

⑵紅光+藍光6不同的補光時間條件下，紅光+藍光光源組平均花朵數均最多

⑶將生長狀況相同的火龍果分三組，分別用三種不同光照強度的白色光源對火龍果進行夜間補光6小時，

其他條件相同且適宜，一段時間后觀察記錄每組平均花朵數

【分析】1、光合色素的提取和分離實驗中，用紙層析法分離葉綠體色素的原理為，不同的色素在層析液中

的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快，反之則慢，分離后獲得4條色素帶，由下到上分

別為葉綠素b（黃綠色）、葉綠素a（藍綠色）、葉黃素（黃色）、胡蘿卜素（橙黃色），其中葉綠素a和

葉綠素b統稱為葉綠素，主要吸收藍紫光和紅光，胡蘿卜素和葉黃素統稱為類胡蘿卜素主要吸收藍紫光。

2、分析題圖，補光時間為6小時/天，且紅光+藍光組平均花朵數最多，即在此條件下最有利于火龍果成花。

【詳解】（1）火龍果植株能同時吸收紅光和藍光的光合色素是葉綠素a和葉綠素b,二者統稱為葉綠素。

用紙層析法分離葉綠體色素獲得的4條色素帶中，以濾液細線為基準，按照自下而上的次序，該光合色素

的色素帶位于第一條和第二條。

（2）根據實驗結果，三種補光光源中最佳的是紅光+藍光，因為在不同補光時間條件下，紅光+藍光組平均

花朵數都最多，該光源的補光時間是6小時/天時，平均花朵數最多，所以最佳補光時間是6小時/天。

（3）本實驗要求對三種不同光照強度的白色光源，探究成花誘導完成后提高火龍果產量的最適光照強度，

所以將生長狀況相同的火龍果分三組，分別用三種不同光照強度的白色光源對火龍果進行夜間補光6小時，

其他條件相同且適宜，一段時間后觀察記錄每組平均花朵數。

10.（2023?廣東?統考高考真題）光合作用機理是作物高產的重要理論基礎。大田常規栽培時，水稻野生型

（WT）的產量和黃綠葉突變體（ygl）的產量差異不明顯，但在高密度栽培條件下ygl產量更高，其相關生

理特征見下表和圖。（光飽和點：光合速率不再隨光照強度增加時的光照強度；光補償點：光合過程中吸

收的CO2與呼吸過程中釋放的CO2等量時的光照強度。

水稻材料葉綠素(mg/g)類胡蘿卜素(mg/g)類胡蘿卜素/葉綠素

WT4.080.630.15

ygl1.730.470.27

7?

?

一

。

豆

亞分析圖表，回

斐

萊

0500100015002000

光照強度[呷。1-m2-s-1]

答下列問題:

(l)ygl葉色黃綠的原因包括葉綠素含量較低和，葉片主要吸收可見光中的光。

(2)光照強度逐漸增加達到2000umolm-2L時，ygl的凈光合速率較WT更高，但兩者凈光合速率都不再隨光

照強度的增加而增加，比較兩者的光飽和點，可得yglWT(填"高于"、"低于"或"等于")。y