高三一轮复习课件【备课精研+高效课堂】 光合作用与呼吸作用

第10讲光合作用与呼吸作用课标要求素养目标1.说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转换并储存为糖分子中的化学能。2.说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量从物质与能量视角，探索呼吸作用与光合作用，阐明细胞生命活动过程中贯穿着物质与能量的变化(生命观念、科学思维、科学探究)【知识框架】考点一光合作用与细胞呼吸过程及物质和能量的联系

1．细胞呼吸与光合作用过程图解序号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(2)光合作用和细胞呼吸中ATP的来源和去路分析。①光合作用中ATP的来源和去路。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、线粒体基质和线粒体内膜。ATP去路：ATP水解为各项生命活动供能。

哈密瓜产于新疆维吾尔自治区的哈密市，该市阳光充沛、昼夜温差大，试从哈密瓜的生长环境因素分析，哈密瓜特别甜的原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：白天温度高、光照强，哈密瓜光合作用强，制造有机物较多；夜间温度低，哈密瓜细胞呼吸较弱，消耗的有机物较少，一昼夜积累的有机物较多考向一围绕光合作用与细胞呼吸基本过程，考查科学思维[典型例题1]

(2021·汕头一模)绿色植物的叶肉细胞既能进行细胞呼吸，又能进行光合作用，下列相关叙述正确的是(

)A．有氧呼吸和光合作用中都有水参与反应，并且都在生物膜上进行B．暗反应中接受能量并被还原的C3，一部分形成糖类，另一部分形成C5C．叶绿体产生的O2大部分释放到空气中，少部分被线粒体吸收利用D．光合作用和细胞呼吸都能产生还原氢，且化学本质相同【典型例题】B考向二围绕光合作用与细胞呼吸在物质和能量代谢上的联系，考查科学思维[典型例题2]

(经典高考题)下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。据图回答下列问题：(1)图中①②③④代表的物质依次是____________、____________、____________、__________，[H]代表的物质主要是__________________。(2)B代表一种反应过程，C代表细胞质基质，D代表线粒体，则ATP合成发生在A过程，还发生在__________________(填“B和C”“C和D”或“B和D”)过程。(3)C中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是_______________。O2NADP＋ADP＋PiC5NADH(或还原型辅酶Ⅰ)C和D在缺氧条件下进行无氧呼吸1．(2021·山西运城高三月考)下图表示某绿色植物在生长阶段体内物质的转变情况，图中a、b为光合作用的原料，①—④表示相关过程，有关说法不正确的是(

)A．图中①过程进行的场所是叶绿体囊状结构薄膜B．生长阶段①过程合成的ATP少于②过程产生的ATPC．有氧呼吸的第一阶段，除了产生[H]、ATP外，产物中还有丙酮酸D．②④过程中产生ATP最多的是②过程B生长阶段绿色植物净光合大于零NN2．下面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只能由甲提供B．乙中的ATP用于固定CO2和还原C3C．甲、丙中合成ATP所需的能量来源相同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A考点二“三率”的关系及其测定方法

1．核心概念(1)细胞呼吸速率：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(总)光合速率＝净光合速率＋细胞呼吸速率。2.(科学探究)光合速率和呼吸速率的几个测定方法(1)“液滴移动法”①测定呼吸速率(装置甲)。a．装置甲烧杯中放入适宜浓度NaOH溶液用于：b．玻璃钟罩遮光处理的目的：c．置于适宜温度环境中。d．红色液滴

移动(用红色液滴单位时间内向左移动的距离代表呼吸速率)。吸收CO2以排除光合作用的干扰向左②测定净光合速率(装置乙)。a．装置乙烧杯中放入适宜浓度的CO2缓冲液的目的是：b．必须给予较强光照处理，且温度适宜。c．红色液滴

移动(用红色液滴单位时间内向右移动的距离代表净光合速率)。③总(真正)光合速率＝呼吸速率＋净光合速率用于保证容器内CO2浓度恒定，满足光合作用需求。向右物理误差的校正：为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，即用死亡的绿色植物分别进行上述实验，根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。(2)“半叶法”：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细胞呼吸强度值，曝光的一半测得的数据变化值代表

作用强度值，最后计算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。(3)黑白瓶法：黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶，只进行

，而白瓶既能进行光合作用又能进行细胞呼吸，所以用黑瓶(无光照的一组)测得的为细胞呼吸强度值，用白瓶(有光照的一组)测得的为净光合作用强度值，综合两者即可得到真正光合作用强度值。细胞呼吸净光合(4)叶圆片上浮法：利用真空渗入法排除叶肉细胞间隙的空气，使叶片下沉于水中。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。(1)光合作用的指标是光合速率。光合速率通常以单位时间单位面积CO2的吸收量表示，一般测定的光合速率都没有把叶子的呼吸作用考虑在内，测到的是净光合速率，而总光合速率还应加上呼吸速率。(2)存在CO2的释放或O2的吸收并非就一定没有光合作用。当光合速率小于呼吸速率时，仍然会存在CO2的释放及向外吸收O2的气体代谢过程。(3)有光照，植物不一定就能够生长：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，长时间处于此状态，植物将死亡。考向一围绕“三率”辨析及计算，考查科学思维[典型例题1]

(2021·湛江一模)某植物种子的种皮透水性和透气性极差，导致萌发率低。生物小组为了解该植物种子萌发过程中细胞呼吸的情况，在适宜条件下测得CO2的吸收速率(单位：mL·g－1·h－1)结果如图所示。下列有关叙述正确的是(

)A．种子萌发前主要进行无氧呼吸，并产生乳酸B．种子萌发前需要先合成相关色素才能进行光合作用C．在萌发后的第4天，幼苗在线粒体基质中生成CO2D．在萌发后的第6天，幼苗的光合速率是30mLCO2·g－1·h－1【典型例题】C解析：由图可知，种子萌发前主要进行无氧呼吸，且会释放二氧化碳，说明其无氧呼吸产物是酒精和二氧化碳，不会产生乳酸，A错误；

种子萌发后需要先合成相关色素才能进行光合作用，B错误；

在萌发后的第4天，有氧呼吸能产生二氧化碳，而有氧呼吸产生二氧化碳的场所是线粒体基质，C正确；第3天CO2的释放量为0，此时呼吸速率等于光合速率，也就是从第三天前，即第二天的时候已经有了光合作用，所以第二天的数值并非等于呼吸作用的强度，是真正呼吸作用产生的CO2减去一部分给光合作用后剩余的释放量，故呼吸作用的速率应该大于15mLCO2·g－1·h－1，故第6天的光合速率应该是大于30mLCO2·g－1·h－1，D错误。考向二围绕光合速率的测定，考查科学探究[典型例题2]

(2021·潮州二模)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，立即测定甲瓶中的氧气含量，并将乙、丙瓶密封后沉回原处。一昼夜后取出玻璃瓶，分别测定两瓶中的氧气含量，结果如下表所示(不考虑化能合成作用)。有关分析不合理的是(

)透光玻璃瓶甲透光玻璃瓶乙不透光玻璃瓶丙4.9mg5.6mg3.8mgA．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氧气量约为1.1mgC．在一昼夜后，乙瓶水样的pH比丙瓶的高D．在一昼夜内，乙瓶中生产者实际光合作用释放的氧气量约为0.7mgD考点三光合作用与细胞呼吸的综合曲线

1．核心概念(1)光补偿点：光合速率等于呼吸速率时的光照强度。(2)光饱和点：光合速率不再随光强增加而增加时对应的最小光照强度。2．构建模型解决综合曲线中“关键点”的移动问题据图可知，OA表示呼吸作用释放的CO2量，由光(CO2)补偿点到光(CO2)饱和点围成△BCD面积代表净光合作用有机物的积累量。改变影响光合作用某一因素，对补偿点和饱和点会有一定的影响，因此净光合作用有机物的积累量也会随之变化。具体分析如下表所示：注：适当提高温度指在最适光合作用温度的基础上；光照强度或CO2浓度的改变均是在饱和点之前。条件改变△面积光(CO2)补偿点光(CO2)饱和点适当提高温度左移适当增大光照强度(CO2浓度)增加右移适当减小光照强度(CO2浓度)减小右移植物缺少Mg元素减小左移减小右移左移左移右移3．植物光合作用和呼吸作用的日变化曲线分析(1)自然环境中一昼夜植物CO2吸收或释放速率的变化曲线分析。分析：①a点之前、h点之后：只进行

。②a点：有微弱光照，光合作用

；h点：光合作用停止。③ac段、gh段：光合速率

呼吸速率。④c点、g点：光合速率

呼吸速率。⑤cg段：光合速率

呼吸速率。⑥de段：温度过高，

关闭，出现“午休”现象(整个过程消耗有机物；

段制造有机物；

段积累有机物)。细胞呼吸开始＜＝＞部分气孔ahcg光补偿点光补偿点(2)密闭容器中一昼夜CO2浓度的变化曲线分析。分析：①AB段：无光照，植物只进行细胞呼吸。②BC段：温度降低，细胞呼吸

，此时植物仍只进行细胞呼吸。③CD段：4时后，微弱光照，开始进行光合作用，但光合作用

细胞呼吸。④D点、H点：光合作用

细胞呼吸。⑤DH段：光合作用

细胞呼吸，其中FG段表示“光合午休”现象。⑥HI段：光照继续减弱，光合作用

细胞呼吸，直至光合作用完全停止，植物只进行细胞呼吸(

段容器内CO2浓度增加，为消耗有机物；DH段容器内CO2浓度减少，为

有机物；HI段容器内CO2浓度

，为消耗有机物)。减弱＜＝＞＜AD积累增加光补偿点光补偿点判断正误。1．整株植物处于光补偿点时，叶肉细胞的光合作用强度和呼吸作用强度相等。(×)提示：整株植物处于光补偿点时，该植物的光合作用强度等于呼吸作用强度，而叶肉细胞的光合作用强度应该大于呼吸作用强度。2．(2019·全国卷Ⅰ)干旱处理导致叶片气孔开度减小，与干旱处理前相比，干旱处理后该植物的光合速率会降低，出现这种变化的主要原因是植物缺水。(×)提示：出现这种变化的主要原因并非缺水，而是由于干旱条件下导致的气孔开度减小，使供应给光合作用所需的CO2减少。1．(经典高考题)将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中，适宜条件下照光培养。培养后发现两种植物的光合速率都降低，原因是____________________________________________________________________________________________________________。植物在光下光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用释放的量，使密闭小室中CO2浓度降低，光合速率也随之降低2．(经典高考题)某植物夏日晴天中午12：00时叶片的光合速率明显下降，其原因是___________________________________________________________________________________________________________________。夏日晴天中午温度过高，植物为避免蒸腾过度，关闭部分气孔导致进入叶肉细胞的CO2不足(科学思维)辨析不同图形中的光补偿点以下四幅图中所有的a点及图乙中的b点均表示光补偿点，因此在判断时一定要认真分析。考向一围绕光补偿点、饱和点移动问题，考查科学思维[典型例题1]如图表示某植物CO2吸收量随光照强度改变的变化曲线。下列叙述正确的是(

)A．若在缺镁环境中培养，图甲中B点向右移，C点向左下移B．图中A点产生CO2的场所是细胞中的线粒体基质C．阴生植物与阳生植物相比，B点向左移，C点向右下移D．若实验时将光照由白光改为蓝光(光照强度不变)，则B点向右移【典型例题】A解析：图甲中，B点表示光合速率等于呼吸速率时的光照强度，在C点对应的光照强度时光合速率达到最大值。镁元素是合成叶绿素的重要元素，缺镁时，叶绿素的合成受阻，光合速率降低，要想光合速率等于呼吸速率，只有增大光照强度，因此B点向右移，C点向左下移，A正确；图甲中A点时的光照强度为0，植物细胞只进行呼吸作用，有氧呼吸第二阶段和无氧呼吸都能产生CO2，所以此时产生CO2的场所是细胞中的线粒体基质或细胞质基质，B错误；由于阴生植物适宜生活在较低光照条件下，因此光补偿点和光饱和点均低于阳生植物，故阴生植物与阳生植物相比，B点向左移，C点向左下移，C错误；当光照由白光改为蓝光(光照强度不变)时由于蓝光利用率高，