导学教程高考生物一轮复习 第3单元 细胞的能量供应和利用 热点专题突破系列（二）细胞呼吸和光合作用的综合应用课件.ppt

热点专题突破系列 二 细胞呼吸和光合作用的综合应用 1 光合作用与细胞呼吸的关系 1 物质方面 2 能量方面 暗反应 呼吸 呼吸 光反应 呼吸 光反应 暗反应 呼吸 呼吸 光反应 暗反应 细胞呼吸 热能 2 光合作用与细胞呼吸之间的气体变化下列为叶肉细胞内线粒体与叶绿体之间的气体变化图示 据图判断生理过程 图 表示黑暗中 只进行 图 表示细胞呼吸速率 光合作用速率 图 表示细胞呼吸速率 光合作用速率 图 表示细胞呼吸速率 光合作用速率 细胞呼吸 3 据图探究真正光合速率 净光合速率和呼吸速率三者之间的关系 1 光合速率与呼吸速率的表示方法 净光合速率 常用一定时间内o2 量 co2 量或有机物积累量表示 真正光合速率 常用一定时间内o2产生量 co2 量或有机物产生量表示 呼吸速率 植物置于 环境中 测定实验容器内co2增加量 o2减少量或有机物减少量 释放 吸收 固定 黑暗 2 表观 净 光合速率与真正光合速率的关系 绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率 a点 绿色组织在有光条件下光合作用与细胞呼吸同时进行 测得的数据为净光合速率 真正光合速率 关系式用o2 co2或葡萄糖的量表示如下 a 光合作用产氧量 氧气释放量 净光合速率 呼吸速率 细胞呼吸耗氧量 b 光合作用固定co2量 细胞呼吸释放co2量 c 光合作用葡萄糖产生量 葡萄糖积累量 增重部分 细胞呼吸消耗葡萄糖量 co2吸收量 考向一光合作用与细胞呼吸的关系1 如图为植物细胞代谢的过程图 有关叙述正确的是 a 植物因失水过多导致叶片气孔关闭 此时叶肉细胞中的c3含量下降 有机物合成速率明显下降b 蓝藻细胞中 水的光解发生在叶绿体的类囊体薄膜上 过程发生在细胞质基质 过程发生在线粒体中c 光合作用中产生的 h 通过主动运输进入线粒体参与h2o的生成d 光合作用和呼吸作用都可以产生atp 且均用于生物体的多种生命活动 解析选项a 气孔关闭 叶肉细胞中co2浓度降低 co2固定量减少 c3含量下降 有机物合成速率明显下降 选项b 蓝藻为原核生物 不含叶绿体 选项c 光合作用和呼吸作用过程中产生的 h 不是同一种物质 其功能也不同 光合作用产生的 h 不能参与线粒体中水的生成 选项d 光合作用产生的atp只能用于暗反应中c3的还原 生物体生命活动所需能量主要由呼吸作用提供 答案a 2 如图 表示不同条件下 植物叶肉细胞的co2转移途径 某小组在密闭玻璃温室中进行植物栽培实验 他们对室内空气中的co2含量进行24小时监测 并根据数据绘制了如图所示的曲线 下列分析正确的是 忽略土壤微生物代谢活动产生的co2量 a 与曲线中a点相符b 与曲线中b点相符c 与曲线中c点相符d 与曲线中d点相符解析据图分析 表示呼吸速率大于光合速率 曲线中a点只进行细胞呼吸 故a错误 表示只进行细胞呼吸 与曲线中a点相符 故b错误 表示光合速率等于呼吸速率 与曲线中b c点相符 故c正确 表示光合速率大于呼吸速率 与曲线bc段相符 故d错误 答案c 考向二总光合速率 净光合速率与呼吸速率3 经典易错题 以测定的co2吸收量与释放量为指标 研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响 结果如图所示 下列相关分析正确的是 a 光照相同时间 35 时光合作用制造的有机物的量与30 时相等b 光照相同时间 在20 条件下植物积累的有机物的量最多c 温度高于25 时 光合作用制造的有机物的量开始减少d 两曲线的交点表示光合作用制造的有机物的量与细胞呼吸消耗的有机物的量相等 解析光下co2的消耗量应为co2吸收量与co2释放量之和 35 时消耗量为3 00 3 50 6 50 30 时消耗量为3 50 3 00 6 50 图中可见光下25 时co2吸收量最大 故25 时植物积累的有机物的量最多 25 时 光合作用co2的消耗量应为3 75 2 25 6 00 而30 35 时都为6 50 图中两曲线的交点应表示光合作用积累的有机物的量与细胞呼吸消耗的有机物的量相等 答案a 4 下图表示某绿色植物的叶肉细胞在其他条件不变且比较适宜时 分别在光照强度为a b c d时 单位时间内co2释放量和o2产生量的变化 下列叙述正确的是 a 光照强度为a时 叶肉细胞产生atp的场所有叶绿体 线粒体 细胞质基质b 光照强度为b时 光合作用速率等于呼吸作用速率c 该植物其他条件不变 一昼夜中保持15h光照强度为c 其余时间黑暗 该植物能正常生长d 光照强度为d时 细胞要从周围吸收2个单位的二氧化碳 解析光照强度为a时 只有co2的释放 没有o2产生 所以植物只进行呼吸作用 不进行光合作用 此时叶肉细胞产生atp的场所有线粒体和细胞质基质 光照强度为b时 co2的释放量是线粒体产生的co2经细胞内叶绿体光合作用吸收后的剩余部分 o2的产生量是叶绿体真正光合作用所产生的o2 由于co2的释放量 0 说明此时呼吸速率大于光合速率 光照强度为c时 没有co2释放 且o2产生量等于a时co2的释放量 可判断此时光合速率 呼吸速率 所以该植物其他条件不变一昼夜中保持15h光照强度为c 其余时间黑暗 一昼夜的有机物积累量 0 该植物不能正常生长 光照强度为d时 真正光合速率 净光合速率 呼吸速率 所以净光合速率 o2产生量 呼吸速率 8 6 2 所以细胞要从周围吸收2个单位的co2 答案d 满分100分 限时45分钟 一 选择题 每小题5分 共60分 1 下图是叶肉细胞在不同光照强度下叶绿体与线粒体代谢简图 以下相关叙述 错误的是 a 若细胞 处于黑暗环境中 那么该细胞单位时间放出的co2量即为呼吸速率b 细胞 没有与外界发生o2和co2交换 可断定此时光合作用速率等于呼吸作用速率c 细胞 处在较强光照条件下 细胞光合作用所利用的co2量为n1与n2的和d 对细胞 的分析可得出 此时的光照强度较弱且物质的量n1小于m2 解析黑暗中叶肉细胞只能进行细胞呼吸 不能进行光合作用 所以a项正确 细胞 中线粒体释放的co2正好用于叶绿体的光合作用 而叶绿体光合作用释放的o2正好用于线粒体的有氧呼吸 此时光合作用速率等于呼吸作用速率 b项正确 细胞 需要不断从外界吸收co2 可见光合作用速率大于呼吸作用速率 细胞光合作用利用的co2为线粒体呼吸释放co2与从外界吸收co2之和 c项正确 细胞 需要不断从外界吸收o2 可见其光合作用释放的o2不足以供给线粒体呼吸 所以n1等于m2 d项错误 答案d 2 2016 乌鲁木齐模拟 如图表示某绿色植物在晴朗的一天中co2吸收速率的变化 下列有关叙述正确的是 a 曲线a b段上升的主要原因是温度不断升高 使光合作用增强b 曲线b c段下降的原因是光反应所需的水分不足c 曲线d f段下降的原因是呼吸作用不断加强d 曲线上a e点 光合作用的强度与呼吸作用的强度相等 解析由图可知 曲线a b段上升的主要原因是光照强度不断增强 使光合作用增强 a项错误 曲线b c段下降的原因是光照过强 植物气孔关闭 导致二氧化碳供应不足 光合作用强度下降 b项错误 曲线d f段下降的原因是光照强度下降 光合作用强度下降 c项错误 曲线上a e点co2吸收速率为0 即光合作用消耗co2的速率与呼吸作用产生co2的速率相等 d项正确 答案d 3 如图甲为25 时小麦光合作用速率随光照强度变化的曲线 图乙为小麦细胞内光合作用和呼吸作用相关酶的活性与温度的关系 下列说法不正确的是 a a点可代表小麦呼吸作用的强度b c点时限制光合速率的因素不再是光照强度 很可能是co2浓度c 光合作用酶的最适温度与呼吸作用酶的最适温度不相同d 当温度从25 升高到30 时 b点将左移 解析a点时光照强度为0 小麦只进行呼吸作用 故a点可代表小麦呼吸作用的强度 a项正确 c点为光饱和点 限制因素可能是温度和co2浓度 由于此时温度为光合作用的最适温度 故限制因素应该是co2浓度 b项正确 由图乙可知 光合作用的最适温度为25 呼吸作用的最适温度为30 c项正确 b点时光合速率 呼吸速率 当温度从25 升高到30 时 呼吸速率加快 而光合速率减弱 故只有提高光照强度光合速率才能与呼吸速率相等 b点将右移 d项错误 答案d 4 2015 蚌埠二模 科学家将离体叶绿体浸泡在ph 4的酸性溶液中不能产生atp 下图1 当叶绿体基质和类囊体均达到ph 4时 下图2 将其转移到ph 8的碱性溶液中 下图3 发现atp合成 下列叙述不合理的是 a 光可为该实验提供能量 是该实验进行的必要条件b 该实验中叶绿体完整 保证反应过程高效 有序地进行c 产生atp的条件是类囊体腔中的h 浓度高于叶绿体基质d 叶肉细胞中的叶绿体依靠水的光解产生类似于图3的条件解析题给实验中 没有提及光照 atp的产生只与类囊体腔中的h 浓度高于叶绿体基质有关 答案a 5 2015 海南单科 植物甲与植物乙的净光合速率随叶片温度 叶温 变化的趋势如图所示 下列叙述错误的是 a 植物甲和乙光合作用所需要的能量都来自于太阳能b 叶温在36 50 时 在相同温度时植物甲的净光合速率比植物乙的高c 叶温为25 时 植物甲的光合与呼吸作用强度的差值不同于植物乙的d 叶温为35 时 甲 乙两种植物的光合与呼吸作用强度的差值均为0 解析植物进行光合作用所需能量均来自于太阳能 a正确 叶温在36 50 时 在相同温度时植物甲的曲线在植物乙曲线上方 所以植物甲的净光合速率比植物乙的高 b正确 叶温为25 时 植物甲和乙的曲线没有相交 即二者的净光合速率不同 c正确 叶温为35 时 甲 乙两种植物的净光合速率相同且大于零 所以这两种植物的光合与呼吸作用强度的差值均大于0 d错误 答案d 6 下图是绿色植物体内能量供应及利用的示意图 下列说法正确的是 a 乙过程利用的atp是由甲和丙过程共同提供的b 乙中的atp用于固定二氧化碳和还原三碳化合物c 甲 丙中合成atp所需的能量来源不相同d 丁中的能量可用于肌肉收缩 人的红细胞吸收葡萄糖 兴奋传导等 解析从图中发生的变化可判断 甲是光反应 乙是暗反应 丙是有氧呼吸 丁是atp的水解 有氧呼吸产生的atp不能用于光合作用的暗反应 a项错误 光反应过程中产生的atp用于还原三碳化合物 b项错误 光反应合成atp所需的能量来源于光能 而丙过程合成atp所需的能量来自有机物中的化学能 c项正确 红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散 协助扩散需要载体但不消耗atp d项错误 答案c 7 农科所技术员研究温度对某蔬菜新品种产量的影响 将实验结果绘制成如图所示的曲线 据此得出以下结论 你认为合理的是 a 光合酶的最适温度高于呼吸酶的最适温度b 该图显示温度高于27 5 时 植株将呈现 负增长 c 光照越强 该蔬菜新品种的产量越高d 温室栽培该蔬菜时温度最好控制在25 30 解析图示虚线为细胞呼吸强度 实线为 总光合量 而不是 净光合量 故光合酶的最适温度为27 5 应低于呼吸酶的最适温度 该图显示温度为35 时光合速率与呼吸速率相等 净光合量为0 高于35 时植物方可呈现 负 增长 27 5 之后净光合量有所下降 蔬菜产量将降低 栽培温度宜控制在25 30 之间 答案d 8 2016 东城区模拟 某生物研究小组在密闭恒温玻璃温室内进行植物栽培实验 连续48小时测定温室内co2浓度及植物co2吸收速率 得到如图所示曲线 整个过程呼吸速率恒定 据图分析正确的是 a 图中植物呼吸速率与光合速率相等的时间点有3个b 绿色植物吸收co2速率达到最大的时刻是第45小时c 实验开始的前24小时比后24小时的平均光照强度弱d 实验全过程叶肉细胞内产生atp的场所是线粒体和叶绿体 解析图中细线是在恒温密闭环境中测得的二氧化碳吸收速率 当吸收速率为零时 表示植物不从外界吸收二氧化碳 此时光合作用所需的所有二氧化碳全由呼吸作用提供 即此时呼吸速率与光合速率相等 根据图解可知呼吸速率与光合速率相等的点有4个 分别在第6 18 30 42小时 a错误 据曲线分析 co2吸收速率最大时对应的时间是第36小时 b错误 由曲线图看出 前24小时比后24小时的平均co2吸收速率低 因此 前24小时比后24小时的平均光照强度弱 c正确 实验全过程叶肉细胞内产生atp的场所包括细胞质基质 线粒体和叶绿体 d错误 答案c 9 2015 滨州模拟 如图表示温度对某种植物在光照下和黑暗中二氧化碳吸收量和释放量 单位 mg h 的影响情况 已知除了温度变化之外 其他环境条件 如光照强度等 不变 下列说法正确的是 a 根据图中曲线 无法确定呼吸作用的最适温度b 光照下二氧化碳的吸收量表示光合作用所同化的二氧化碳量c 图中a点表示光合作用强度与呼吸作用强度相等d 环境温度超过25 时 植物体内有机物的量会减少 解析曲线显示在黑暗中随着温度上升 二氧化碳的释放量在逐渐增加 没有出现最大值 a项正确 植物光合作用同化的二氧化碳量包括光照下二氧化碳的吸收量和呼吸作用释放的二氧化碳量 b项错误 图中a点表示净光合作用强度与呼吸作用强度相等 真正光合作用强度大于呼吸作用强度 c项错误 环境温度超过25 时 植物体内有机物的量并没有减少 仍在不断积累 d项错误 答案a 10 2016 广州模拟 用等体积的三个玻璃瓶甲 乙 丙 同时从某池塘水深0 5m处的同一位置取满水样 立即测定甲瓶中的o2含量 并将乙 丙瓶密封后沉回原处 一昼夜后取出玻璃瓶 分别测定两瓶中的o2含量 结果如下 不考虑化能合成作用 有关分析不合理的是 a 丙瓶中浮游植物的细胞产生 h 的场所是细胞质基质和线粒体基质b 在一昼夜内 丙瓶生物细胞呼吸消耗的o2量约为1 1mgc 在一昼夜后 乙瓶水样的ph比丙瓶的低d 在一昼夜内 乙瓶中生产者实际光合作用释放的o2量约为1 8mg 解析丙瓶不透光 生物只能进行细胞呼吸 产生 h 的场所有细胞质基质和线粒体基质 甲瓶与丙瓶o2量的差表示丙瓶细胞呼吸消耗的量 丙瓶不透光 一昼夜的时间内水样中生物均在进行呼吸作用 乙瓶透光 有光照时水样中生物会进行光合作用 消耗部分呼吸作用产生的co2 因此一昼夜后 乙瓶水样ph比丙瓶的高 乙 丙瓶取自同一处 生物的种类和数量基本相同 细胞呼吸速率相同 乙瓶一昼夜的净光合量用o2表示为0 7mg 细胞呼吸的量用o2表示为1 1mg 所以一昼夜乙瓶中生产者实际光合作用释放的o2量为1 8mg 答案c 二 非选择题 共40分 11 13分 2015 河北联考 图1表示某绿色植物叶肉细胞中进行的两个相关的生理过程 其中a b c表示物质 甲和乙分别表示某种细胞器 图2表示在不同温度下 测定该植物叶片1cm2重量 mg 变化情况 均考虑为有机物的重量变化 的操作流程及结果 据图分析回答问题 1 从图1分析 如果物质a为o2 它在细胞器甲的 场所 产生 物质c是一种含3个碳原子的化合物 它最可能是 h2o在结构乙的产生部位是 2 从图2分析可知 该植物的呼吸速率可表示为 mg cm 2 h 1 用图中字母表示 实际光合速率可表示为 mg cm 2 h 1 用图中字母表示 3 从图2分析 恒定在上述 温度下 维持12小时光照 12小时黑暗 该植物叶片1cm2增重最多 增重了 mg 解析 1 由图1可知 甲消耗二氧化碳和水进行光合作用 表示叶绿体 乙表示线粒体 是有氧呼吸的主要场所 a表示氧气 b表示葡萄糖 c表示丙酮酸 如果物质a为o2 它在叶绿体的基粒上产生 物质c是一种含3个碳原子的化合物 为丙酮酸 h2o在线粒体的内膜上产生 2 从图2分析可知 叶片无光时减少量 即为其呼吸量 为xmg cm 2 h 1 实际光合速率为 m y m x x y 2xmg cm 2 h 1 3 从图2分析 呼吸量为xmg cm 2 h 1 净光合速率为y xmg cm 2 h 1 恒定在14 温度下 维持12小时光照 12小时黑暗 该植物叶片1cm2增重最多 增重了5 12 2 12 36mg 答案 1 叶绿体 基粒 或类囊体 丙酮酸 线粒体 内膜 2 xy 2x 3 1436 12 13分 2015 安庆模拟 茶宜高山之阴 而喜日阳之早 安徽盛产茶叶 科技人员为提高茶叶品质和产量 对茶进行了如图所示的有关研究 请据图回答下列问题 1 植物的光合速率受光照强度 co2浓度和温度等因素的影响 其中光照强度直接影响光合作用的 过程 co2浓度直接影响光合作用的 过程 2 如图所示 从8 00开始到10 00左右 净光合速率不断升高并出现第一个高峰 影响的主要环境因素是光照强度逐渐增加 等 3 中午时分 光合速率下降 出现光合 午休 现象 从图中的曲线分析 主要原因是气温升高 植物为减少水分散失 气孔部分关闭 导致 4 至下午15 00左右 净光合速率回升出现第二个高峰 但峰值较低 限制的主要因素可能是气温过高 呼吸作用增强 光照减弱以及 等 5 某兴趣小组的同学查资料得知茶树喜阴湿环境 他们设想 如在茶园空隙处间行种植一些高秆作物如玉米等 不仅可以增加经济收入 还可能有效缓解茶树的光合 午休 现象 他们欲利用学校的一块正方形茶园进行探究 请完善以下实验 将该茶园均分为东 西两块 分别标为a组 b组 其中b组为实验组 对两组进行相同的栽培管理 在玉米生长的不同时期 分别测量a b两组茶树的 和胞间co2浓度 如果 则说明他们的设想是正确的 原因可能是间作玉米能提高 降低光照强度和局部温度 提高茶叶的胞间co2浓度等 解析 1 光合作用中 光照强度直接影响光合作用的光反应过程 co2浓度直接影响光合作用的暗反应过程 2 影响光合作用的外界因素有光照强度 co2浓度和温度等 3 炎热夏季中午 气温升高 植物为减少水分散失 气孔部分关闭 导致胞间co2浓度降低 光合速率下降 这就是植物的光合 午休 现象 4 炎热夏季午后 光合 午休 结束 植物净光合速率回升出现第二个高峰 但由于气温过高 呼吸作用增强 光照减弱及胞间co2浓度较低 则净光合速率峰值较低 5 该实验的自变量是茶树林是否间种玉米 因变量是茶树的净光合速率和胞间co2浓度 实验组茶树间种适量的玉米 对照组不做任何处理 如果实验组茶树净光合速率和胞间co2浓度高于对照组 则说明同学们的设想是正确的 原因可能是间作玉米能提高环境空气湿度 降低光照强度和局部温度 提高茶叶的胞间co2浓度等 答案 1 光反应暗反应 2 气温回升co2浓度适宜 3 胞间co2浓度降低 4 胞间co2浓度较低 5 a组不处理 b组间种适量的玉米 净光合速率 b组的净光合速率和胞间co2浓度高于a组环境的空气湿度 13 14分 2016 烟台模拟 为了探讨某种植物的一些生理特性 科研人员做了一系列的相关实验 如图是在不同光照条件下测定的其光合速率变化情况 请分析回答 1 从图中a b段可以看出 限制叶片光合速率的主要环境因素是 若其他条件不变 对