2016版高考生物大二轮总复习-增分策略-专题二7“共同担当”的光合作用与细胞呼吸课件

必考点7

“共同担当”的光合作用与细胞呼吸专题二

细胞的代谢依纲排查光合作用与细胞呼吸的综合应用(1)光合作用与细胞呼吸有怎样的区别与联系？(2)总光合速率、净光合速率、呼吸速率三者有怎样的关系？如何进行相关计算？(3)总光合速率如何进行实验探究？核心提炼 夯实根底突破要点题组突破

剖析题型提炼方法栏目索引考点整合体系重建1.理清光合作用与细胞呼吸的关系核心提炼〔CH2O〕H2O［H］CO2+H2OC2H5OH+CO2(1)图示2.解读真正(总)光合速率、表观(净)光合速率与呼吸

速率的关系(2)解读①A点：

。②AB段：光合速率

呼吸速率。③B点：光合速率

呼吸速率，称为光补偿点。④B点以后：光合速率

呼吸速率。⑤C点：称为光饱和点。(3)明确最常用计算公式净光合速率(O2释放量或CO2吸收量)＝总光合速率(O2产生量或CO2固定量)－细胞呼吸速率(O2消耗量或CO2产生量)。只进行细胞呼吸<＝>3.曲线分析植物光合作用与细胞呼吸的关系(1)a点：凌晨3～4时，温度降低，

减弱，CO2释放减少。(2)b点：上午5时左右，开始进行光合作用。(3)bc段：光合作用

细胞呼吸。细胞呼吸小于(4)c点：上午6时左右，光合作用 细胞呼吸。(5)ce段：光合作用 细胞呼吸。(6)d点： 过高，局部或全部气孔关闭，出现“午休现象”。(7)e点：下午6时左右，光合作用 细胞呼吸。(8)ef段：光合作用 细胞呼吸。(9)fg段：停止光合作用，只进行细胞呼吸。等于大于温度等于小于1.判断以下关于光合作用与细胞呼吸关系的表达(1)CO2的固定过程发生在叶绿体中，C6H12O6分解成CO2的过程发生在线粒体中(2009·浙江，4B)()(2)光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变成热能和ATP(2009·浙江，4C)()(3)夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降低温度，可提高作物产量(2009·浙江，4D)()题组一光合作用与细胞呼吸关系的判断题组突破××√(4)净光合速率长期为零时会导致幼苗停止生长(2014·海南，7D)(

)(5)将一株生长正常的绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养，随培养时间的延长，玻璃容器内CO2浓度可出现的变化趋势是降低至一定水平时保持相对稳定(2012·海南，8C)(

)√√(6)如图是夏季晴朗的一天，甲、乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化，那么甲植株在a点开始进行光合作用；乙植株在e点有机物积累量最多；曲线b～c段和d～e段下降的原因相同(2012·山东，2改编)()×2.(2014·天津，2)以下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。以下表达正确的选项是()题组二光合作用与细胞呼吸的关系理解A.过程①只在线粒体中进行，过程②只在叶绿体中进行B.过程①产生的能量全部储存在ATP中C.过程②产生的(CH2O)中的氧全部来自H2OD.过程①和②中均能产生[H]，二者复原的物质不同解析过程①②分别是有氧呼吸、光合作用。A项，在有线粒体的真核生物细胞中，过程①发生的场所是细胞质基质和线粒体，过程②只发生在叶绿体中。而在原核细胞中，过程①②都发生在细胞质基质中。B项，过程①通过有氧呼吸氧化分解有机物，释放的能量一局部以热能形式散失，一局部转移至ATP中。C项，过程②产生的(CH2O)中的氧全部来自CO2，而不是来自H2O，H2O中的氧在光反响过程中通过水的光解产生O2。D项，过程①的第一、二阶段产生的[H]，用于第三阶段复原O2，生成H2O；过程②通过光反响产生的[H]，用于暗反响复原C3，因此二者复原的物质不同。答案D3.(2015·重庆，4)将如下图细胞置于密闭容器中培养。在不同光照强度下，细胞内外的CO2和O2浓度在短时间内发生了相应变化。以下表达错误的选项是()注：适宜条件下悬浮培养的水稻叶肉细胞示意图A.黑暗条件下，①增大、④减小B.光强低于光补偿点时，①、③增大C.光强等于光补偿点时，②、③保持不变D.光强等于光饱和点时，②减小、④增大解析黑暗条件下，叶肉细胞只进行呼吸作用，不进行光合作用，细胞吸收O2，释放CO2，故①增大、④减小，A正确；光补偿点是指光合速率与呼吸速率相等时的光照强度，当光强低于光补偿点时，光合速率小于呼吸速率，细胞吸收O2，释放CO2，故①增大、③减小，B错误；当光强等于光补偿点时，光合速率等于呼吸速率，细胞不吸收O2，也不释放CO2，②、③保持不变，C正确；光饱和点是指光合速率到达最大时的最低光照强度，当光强等于光饱和点时，光合速率大于呼吸速率，细胞吸收CO2，释放O2，②减小、④增大，D正确。答案B4.以下图表示某高等植物细胞的两个重要生理过程中C、H、O的变化，某个同学在分析时，作出了如下判断，你认为其中判断错误的选项是()A.甲为光合作用，乙为细胞呼吸B.甲中的H2O在类囊体薄膜上被消耗，乙中H2O的消耗与产生都在线粒体中C.甲和乙过程中都有[H]的产生与消耗D.甲过程全在叶绿体中进行，乙过程全在线粒体中进行解析甲过程是利用CO2和H2O合成有机物的过程，为光合作用，乙过程是将有机物分解为无机物的过程，为细胞呼吸，A项正确；水的光解发生在叶绿体类囊体的薄膜上，有氧呼吸的第一阶段是在细胞质基质中进行的，第二、三阶段是在线粒体中进行的，D项错误；有氧呼吸第二阶段消耗水，第三阶段产生水，B项正确；光反响产生[H]，提供给暗反响消耗，有氧呼吸第一、二阶段产生[H]，提供给第三阶段消耗，C项正确。答案D思维拓展1.光合作用与有氧呼吸的物质转化关系2.光合作用与细胞呼吸的能量转化关系5.(2015·海南，9)植物甲与植物乙的净光合速率随叶片温度(叶温)变化的趋势如下图。以下表达错误的选项是()题组三瞄准重难点，玩转净光合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，植物甲的净光合速率比植物乙的高C.叶温为25℃时，植物甲的光合作用与呼吸作用强度的差

值不同于植物乙的D.叶温为35℃时，甲、乙两种植物的光合作用与呼吸作用

强度的差值均为0解析植物光合作用所需能量的最终源头是太阳能，A正确；由题图可知：叶温在36～50℃时，植物甲的净光合速率比植物乙的高，B正确；植物进行光合作用时，总光合速率－呼吸速率＝净光合速率，叶温为25℃时，植物甲的净光合速率小于植物乙的净光合速率，所以C正确；同理，叶温为35℃时，植物甲与植物乙的净光合速率相同，但不为0，D错误。答案

D6.取某种植物生长状态一致的新鲜叶片，用打孔器打出假设干圆片，平均分成四组，各置于相同的密闭装置内，在其他条件相同且适宜的情况下，分别置于四种不同温度下(t1<t2<t3<t4)。测得光照相同时间后各装置内O2的增加值及黑暗条件下各装置内O2的消耗值，结果如下表。经分析可知，以下表达不正确的选项是()温度气体变化值

(相对值/mg·h－1)

t1t2t3t4光照下O2的增加值2.76.012.512.0黑暗下O2的消耗值2.04.08.012.0A.在实验的温度范围内，呼吸作用强度随着温度的升高而升高B.在实验的四种温度下，植物在t3温度时经光合作用制造有机物的量最多C.光照相同时间后，t4温度下装置内O2的增加量与细胞呼吸消耗的O2量相等D.在实验的四种温度下，假设均给予24小时光照，植物有机物的积累量均大于0解析由表可知黑暗条件下氧气的消耗值代表呼吸作用，由表中数据可知，随着温度的升高呼吸作用增大，故A正确；制造有机物的量应是净光合作用积累量和呼吸作用消耗量之和，由表可知在t4温度下制造有机物是24，是最大的，故B错误；光照相同时间后，t4温度下装置内氧气的增加量和细胞呼吸消耗的氧气量都是12，是相等的，故C正确；由表可知净光合速率都大于0，故D正确。答案

B7.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呼吸作用的影响，结果如以下图所示。以下分析正确的选项是()A.光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时的相等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与呼吸作用消耗的有

机物的量相等解析该图纵坐标分别表示光照下二氧化碳的吸收量(即植物积累的有机物量)和黑暗中二氧化碳的释放量(即呼吸作用)，因此，光合作用制造的有机物应该是两条曲线的数值之和。35℃时光合作用制造的有机物的量为(3.5＋3)mg/h,30℃时光合作用制造的有机物的量为(3.5＋3)mg/h，故光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时相等；制造有机物的量最多的应该不是25℃而是30～35℃，积累量最多的才是25℃；光合作用制造的有机物与呼吸作用消耗的有机物的量相等的点应该是光照下植物不吸收二氧化碳的点，而不是图中二者曲线的交点。答案

A8.将某种大小相同的绿色植物叶片在不同温度下分别暗处理1h，测其重量变化，立即光照1h，再测其重量变化。结果如下表：组别1234温度(℃)25272931暗处理后质量变化(mg)－1－2－3－1光照后与暗处理前质量变化(mg)＋3＋3＋3＋1分析表中数据可判定(

)A.光照的1h时间内，第4组合成葡萄糖总量为2mgB.光照的1h时间内，第1、2、3组释放的氧气量相等C.光照的1h时间内，四组光合作用强度均大于呼吸强度D.呼吸酶的最适温度是29℃解析从表中数据可知，光照1h，质量变化分别为4mg、5mg、6mg、2mg，可知光合速率均大于呼吸速率，每组释放的氧气量均不相等，每组合成的葡萄糖总量分别为5mg、7mg、9mg、3mg，A、B项错误，C项正确；暗处理1h，其质量变化反映了呼吸强度，可知四组温度中29℃是适宜温度，但由于实验组别少，不能确定最适温度，D项错误。答案

C9.某实验小组研究温度对水绵光合作用和呼吸作用的影响，实验结果如以下图所示，据图分析以下有关说法正确的选项是()A.依图可知，水绵细胞呼吸作用的最适温度为35℃B.图中水绵细胞积累有机物速率最大时的温度是25℃C.每天光照10小时，最有利于水绵生长的温度是25℃D.在5℃时，水绵细胞产生氧气的速率是消耗氧气的速率

的2倍解析图中纵坐标表示光照下吸收CO2的量(即净光合速率)或黑暗中释放CO2的量(即呼吸速率)。由于没有对高于35℃条件下水绵细胞的呼吸作用进行研究，因此，不能说明水绵细胞呼吸作用的最适温度为35℃。水绵细胞积累有机物的速率是指净光合速率，从图中可以看出，在25℃时水绵细胞在光照下吸收CO2的量最高，即积累有机物的速率最大。每天光照10小时，最有利于水绵生长的温度应是20℃，因为在20℃时，每天光照10小时，一昼夜水绵积累的有机物最多，为11.5(3.25×10－1.5×14＝11.5)(用CO2吸收量表示)。在5℃时，水绵细胞产生氧气的速率是1.5(用CO2量表示)，消耗氧气的速率是0.5(用CO2量表示)，可知水绵细胞产生氧气的速率是消耗氧气的速率的3倍。答案

B解答此题的关键是明确细胞真正光合速率(实际光合速率)、净光合速率(表观光合速率)、呼吸速率的含义及相互关系。在有光条件下，植物细胞同时进行光合作用和呼吸作用。植物细胞的真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。注意：O2释放速率或CO2吸收速率，其主体不同代表的含义就不同。如“细胞释放O2的速率”指的是净光合速率，“叶绿体释放O2的速率”指的就是真正光合速率。“细胞吸收CO2的速率”指的是净光合速率，“叶绿体吸收CO2的速率”指的就是真正光合速率。易错警示10.科研人员为研究枇杷植株在不同天气条件下的光合特征，对其净光合速率和气孔导度进行了测定，结果如下。以下有关表达不正确的选项是()题组四气孔开闭对光合作用的影响A.阴天时净光合速率下降的时间与气孔导度的下降时间不

一致B.晴天时出现“午休”现象与气孔关闭引起的CO2浓度下降

有关C.两种条件下枇杷净光合速率峰值出现的早晚均与光照强

度无关D.实验结果显示枇杷植株适合种植在光线弱的荫蔽环境中解析分析图示可知，阴天时净光合速率从12时开始下降，气孔导度从10时开始下降，A项正确；晴天时出现“午休”现象，是由于温度过高、蒸腾作用过强，气孔大量关闭，引起CO2浓度下降，暗反响过程减弱，B项正确；晴天时，净光合速率峰值的出现，与温度、光照强度都有关，阴天时，净光合速率峰值出现在12时左右，与此时光照强度最强有关，C项错误；题图显示，阴天时气孔导度的日变化通常高于晴天，而在10：30至14：00时的净光合速率，阴天时大于晴天，因此枇杷植株更适合种植在光线弱的荫蔽环境中，D项正确。答案C11.选取长势相同的假设干同种植株随机均分为甲、乙、丙三组进行实验，甲、乙两组培养在CO2浓度为0.05%的环境中，丙组培养在CO2浓度为0.01%的环境中，其他条件适宜。在一个无云的晴天，甲、丙两组遮光，乙组不遮光，测定得到的三组植株净光合速率的日变化曲线如下图。请据图答复：(1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线分别表示

组植株净光合速率的日变化。解析甲、乙、丙三组的外部条件分别是：遮光、CO2浓度为0.05%，正常光照、CO2浓度为0.05%，遮光、CO2浓度为0.01%，因此可以判断Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线分别表示乙、甲、丙组植株净光合速率的日变化。乙、甲、丙(2)一天内，Ⅱ曲线所示植株体内有机物总量在

点对应时刻最少，原因是

。解析

一天内，Ⅱ曲线所示植株在c点对应时刻净光合速率相对值为0，还没有进行有机物的积累，所以体内有机物总量最少。c此刻净光合速率相对值为零，还没有进行有机物的积累(3)在h点对应时刻，Ⅰ、Ⅱ曲线产生氧气量较多的是

组植物，原因是

。解析

在h点对应时刻，Ⅰ、Ⅱ曲线产生氧气量较多的是乙组植物，原因是乙组植物所处环境是正常光照，而甲组植物所处环境是遮光环境，故乙组植株由于叶温较高，呼吸速率大于甲组植株。乙乙组植株由于叶温较高，呼吸速率大于甲组植株(4)Ⅰ曲线在f～g段逐渐下降的原因是 ，此时细胞叶绿体内[H]的含量，C3的含量。解析Ⅰ曲线在f～g段逐渐下降的原因是光照过强，气孔关闭，CO2供给缺乏，限制了光合作用的暗反响。此时细胞叶绿体内，CO2固定速率减弱，C3复原仍在继续，因此C3的含量会减少；由于C3的含量减少，对[H]的消耗速率下降，而[H]还在继续形成，故[H]的含量会增多。光照过强，气孔关闭，CO2供给缺乏增多减少(5)在a～b段，Ⅱ曲线所示植物进行光合作用的主要限制因素是。此时假设提高环境中CO2浓度，那么光合速率将。解析a～b段对应的时间为凌晨，光照较弱，因此在a～b段，Ⅱ曲线所示植物进行光合作用的主要限制因素是光照强度。此时假设提高环境中CO2浓度，那么光合速率根本不变。光照强度根本不变(6)Ⅲ曲线d点后趋于稳定，原因是 。解析丙组植株(遮光、CO2浓度为0.01%)与甲组植株(遮光、CO2浓度为0.05%)相比，丙组植株所处外界环境中的CO2浓度较低，因此较早到达光饱和，此时限制光合速率的主要外界因素是CO2浓度。光照到达饱和，CO2浓度较低，限制光合速率的提高绿叶的主要功能是进行光合作用和蒸腾作用。绿色植物水分的散失主要是通过气孔蒸发实现的，即蒸腾作用，同时绿叶光合作用所需的原料CO2也是主要通过气孔吸收的，因此气孔的开闭情况直接影响到叶片水分的散失和光合作用强度。思维拓展12.如图①～④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下图的曲线。以下分析正确的选项是(忽略土壤微生物代谢活动产生的CO2量)()题组五密室中的光合与呼吸A.①与曲线中a点相符 B.②与曲线中b点相符C.③与曲线中c点相符 D.④与曲线中d点相符解析据图分析：①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；②表示只进行细胞呼吸，与曲线中a点相符，故B错误；③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；④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

C13.某研究小组进行某植物的栽培试验，图1表示在适宜的光照、CO2浓度等条件下测得的光合曲线和黑暗条件下的呼吸曲线；图2为在恒温密闭玻璃温室中，连续24h测定的温室内CO2浓度以及植物CO2吸收速率的变化曲线。据图分析，以下说法中错误的选项是()A.图1中，当温度到达55℃时，植物光合作用相关的酶失活B.6h时，图2叶肉细胞产生[H]的场所有叶绿体、线粒体和细胞质基质等C.18h时，图2叶肉细胞中叶绿体产生的O2量大于线粒体消耗的O2量D.该植物在进行光合作用且吸收CO2的量为0时，在两图中的描述点共有4个解析分析题图，图1中的虚线始终为二氧化碳的释放，因此表示呼吸速率随温度变化的情况。而实线会低于0，因此表示净光合速率随温度变化的情况，当温度到达55℃时，光合作用不再吸收二氧化碳，只剩下呼吸作用消耗二氧化碳的曲线，表示植物不再进行光合作用，只进行呼吸作用，故A正确；分析图2可知，6h时，二氧化碳的吸收速率为0，此时光合作用强度与呼吸作用强度相等，因此叶肉细胞产生[H]的场所有叶绿体、线粒体和细胞质基质等，故B正确；分析图2可知，18h时，二氧化碳的吸收速率等于0，说明此时植株的光合作用强度等于有氧呼吸的强度，所以植株的叶肉细胞的叶绿体产生的O2量就必须大于线粒体消耗的O2量，这样才能保证非绿色器官的O2供给，故C正确；图2中当光合速率等于呼吸速率时，净光合速率为0，处于室内二氧化碳浓度曲线的最高点和最低点，因此图2中光合速率和呼吸速率相等的时间点有2个，图1中，光合作用与呼吸作用相等的温度条件是40℃，共3个，故D错误。答案D14.利用如下图的实验装置进行与光合作用有关的实验，以下说法正确的选项是()题组六光合速率的测定与实验探究A.试管中收集的气体量代表了光合作用产生的氧气量B.在光下，如果有气泡产生，可以说明光合作用产生氧气C.为了探究二氧化碳浓度对光合作用的影响，可以用不同

浓度的NaHCO3溶液进行实验