高考生物复习第二单元生命系统的代谢基础专题二两大基础代谢-光合作用和呼吸作用全国公开课一等奖百校联

专题二两大基础代谢——光合作用和呼吸作用第1页知识根本·自主检索第2页再悟高考·重点提炼考点一光合作用与细胞呼吸过程及相互关系关键点·再回扣

1.光合作用过程第3页(1)光合作用分为①光反应和②暗反应两个阶段。(填代号及名称)(2)C5固定CO2发生于叶绿体基质中。(3)由图示CO2与O2关系可推断此植物光合速率大于呼吸速率。(4)若对上述图示叶肉细胞突然停顿CO2供给，则叶肉细胞中增加物质有：②③④。①C3②C5③［H］④ATP⑤(CH2O)第4页2.细胞呼吸过程

如图表示细胞呼吸过程，其中①～③代表相关生理过程发生场所，甲、乙代表相关物质。第5页(1)场所：①为细胞质基质；②为线粒体基质；③为线粒体内膜。(2)甲、乙代表物质分别为丙酮酸、［H］。(3)若上图表示植物根系细胞呼吸作用，则其在缺氧状态时发生场所应无②③

(填代号)(4)上图若表示某哺乳动物肌细胞呼吸作用，则其进行无氧呼吸时产物为乳酸。(5)写出上述细胞呼吸总反应式：C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量。酶第6页【延伸拓展】(1)光合作用与细胞呼吸过程联络图解：第7页(2)光合作用与细胞呼吸能量联络：第8页考情·考向扫描考向1考查光合作用与细胞呼吸过程中物质和能量转变

【典例1】

下列图为大豆叶片光合作用暗反应阶段示意图。以下叙述正确是 ()第9页A.CO2固定实质上是将ATP中化学能转变为C3中化学能B.CO2可直接被［H］还原，再经过一系列改变形成糖类C.被还原C3在相关酶催化作用下，可再形成C5D.光照强度由强变弱时，短时间内C5含量会升高第10页

【解析】

依据图示可知：CO2+C5→2C3是二氧化碳固定，ATP中能量转化到有机物中，成为稳定化学能，不参加CO2固定，A项错误；CO2+C5→2C3是二氧化碳固定，［H］不参加CO2固定反应，B项错误；被还原C3在相关酶催化作用下，能够再形成C5，称为卡尔文循环，C项正确；光照强度由强变弱时，在短时间内，造成［H］和ATP降低，C5合成速率下降，而其消耗速率不变，所以C5含量会下降，D项错误。

【答案】C第11页

【典例2】

下列图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。以下叙述正确是 ()第12页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产生能量全部储存在ATP中C.过程②产生(CH2O)中氧全部来自H2OD.过程①和②中均能产生［H］，二者还原物质不一样第13页

【解析】

过程①②分别表示有氧呼吸和光合作用。若题中所述细胞为真核细胞，则过程①进行场所是细胞质基质和线粒体，过程②只发生在叶绿体中；若题中所述细胞为原核细胞，则过程①②均发生在细胞质中；过程①经过有氧呼吸氧化分解有机物释放能量大部分以热能形式散失，只有小部分储存在ATP中；过程②产生(CH2O)中氧全部来自CO2，而不是H2O；过程①经过光反应产生［H］，用于暗反应还原C3，而有氧呼吸第一、二阶段产生［H］，用于第三阶段还原O2，生成H2O，所以二者还原物质不一样。

【答案】D第14页

【延伸拓展】

光合作用与有氧呼吸中［H］和ATP起源、去向分析用于各项生命活动(植物C3还原除外)用于C3还原供能去向三个阶段都产生光反应阶段产生起源ATP用于第三阶段还原O2还原C3去向有氧呼吸第一、二阶段H2O光解产生起源［H］有氧呼吸光合作用项目第15页

考向2以图式考查光合作用、细胞呼吸过程及联络

【典例3】

将图示细胞置于密闭容器中培养。在不一样光照强度下细胞内外CO2和O2浓度在短时间内发生了对应改变。以下叙述错误是 ()第16页A.黑暗条件下，①增大、④减小B.光强低于光赔偿点时，①、③增大C.光强等于光赔偿点时，②、③保持不变D.光强等于光饱和点时，②减小、④增大第17页【解析】

当光强低于光赔偿点或黑暗条件下，水稻叶肉细胞消耗胞外和胞内O2，释放CO2，故①②增大，③④减小；当光强等于光赔偿点时，水稻叶肉细胞呼吸速率等于光合作用速率，②③①④保持不变；当光强等于光饱和点时，水稻叶肉细胞光合作用速率大于细胞呼吸速率，②减小，④增大。

【答案】B第18页考点·题组集训1.(·宿州高三质检)下列图是绿色植物叶肉细胞内部分生命活动示意图，其中①、②、③、④、⑤表示生理过程，A、B、C、D表示物质。以下相关分析错误是()第19页A.在生物膜上发生生理过程有③和④B.①②⑤过程均发生在细胞质基质中C.A和B分别表示丙酮酸和［H］D.有氧呼吸包含图中①②③过程第20页答案B解析由图可知，①为有氧呼吸第一阶段，②为有氧呼吸第二阶段，③为有氧呼吸第三阶段，④为光反应，⑤为暗反应阶段。A为丙酮酸，B为［H］，C为ADP和Pi，D为ATP和［H］，C、D项正确；在生物膜上发生生理过程有有氧呼吸第三阶段③和光反应④，A项正确；有氧呼吸第一阶段①在细胞质基质中完成，有氧呼吸第二阶段②在线粒体基质中完成，暗反应阶段⑤在叶绿体基质中完成，B项错误。第21页2.(·天津十二校联考)下列图表示某高等植物叶肉细胞中A、B两种细胞器及相关生理活动。以下说法正确是 ()第22页A.A细胞器内生理活动强度小于B细胞器内生理活动强度B.A、B两种细胞器都能产生ATP，产生ATP均能从细胞器中运出C.图示叶肉细胞中有有机物积累，但该植物不一定能正常生长D.改变光照强度一定会改变A细胞器中生理活动强度第23页答案C解析细胞器A吸收二氧化碳多于细胞器B释放二氧化碳，所以A细胞器内生理活动强度大于B细胞器内生理活动强度，A项错误；叶绿体光反应产生ATP被暗反应消耗，不能从叶绿体中运出，B项错误；有机物积累量假如小于夜间植物呼吸消耗量，该植物也不能正常生长，C项正确；当光照强度到达饱和后，增加光照强度，光合作用过程不会改变，D项错误。第24页考点二光合作用与细胞呼吸影响原因及相关曲线辨析关键点·再回扣

1.影响细胞呼吸三大原因第25页【方法总结】

细胞呼吸曲线识别技巧(1)下降型曲线：呼吸反应速率逐步减缓，普通受生成物含量影响，随生成物增多而减缓，如CO2浓度。(2)上升型曲线：呼吸反应速率逐步加紧，普通受反应物含量影响，随反应物增多而加紧，如O2含量。第26页2.影响光合作用三大原因第27页第28页(3)温度：经过影响酶活性而影响光合作用(如图3)。第29页3.光合速率与呼吸速率关系第30页(1)绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织只进行呼吸作用，测得数据为呼吸速率

(A点)。(2)绿色组织在有光条件下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得数据为净光合速率。(3)总(真正)光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。第31页(4)植物“三率”惯用表示方法：在有光条件下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸，试验容器中O2增加量、CO2降低许或有机物增加量，用于表示净光合速率，而真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。表示方法(以下表)。第32页项目表示方法净光合速率CO2吸收量或小室中CO2降低许，O2释放量或小室中O2增加量、C6H12O6积累量真正光合速率CO2固定量、O2产生量或叶绿体CO2吸收量或叶绿体O2释放量、C6H12O6制造量呼吸速率(遮光条件下测得)CO2释放量、O2吸收量或线粒体CO2释放量或线粒体O2吸收量、C6H12O6消耗量第33页4.密闭容器中植物代谢强度改变曲线分析(1)图示：

密闭玻璃罩内CO2浓度与时间关系曲线第34页(2)曲线分析：①凌晨2～4时左右，因为温度下降，呼吸酶活性降低，CO2释放量有所下降，如图中BC段。②4时以后，微弱光可使植物进行微弱光合作用，此时光合作用强度小于呼吸作用强度，如图中CD段。③6时以后，光合作用强度显著增大，且大于呼吸强度，如图中DF段。拐点D表示光合作用强度等于呼吸作用强度。第35页④夏天正午时分，因为温度高，气孔关闭，CO2不能进入细胞中造成光合作用强度下降，如图中FG段。GH段罩内CO2浓度继续下降，说明光合作用强度仍大于呼吸强度；18时，罩内CO2浓度最低，此时植物体内积累有机物最多，罩内O2浓度最高。⑤18时后，光线越来越弱，罩内CO2浓度开始增加说明呼吸作用强度已大于光合作用强度。拐点H表示光合作用强度等于呼吸作用强度。第36页考情·考向扫描考向1环境条件改变对光合作用过程中物质改变影响

【典例1】

正常生长绿藻，照光培养一段时间后，用黑布快速将培养瓶罩上，今后绿藻细胞叶绿体内不可能发生现象是 ()A.O2产生停顿

B.CO2固定加紧

C.ATP/ADP比值下降

D.NADPH/NADP+比值下降第37页

【解析】

黑暗处理后，光反应停顿，O2产生停顿。ATP和NADPH是光反应产物，同时也是暗反应原料，黑暗处理后，ATP和NADPH产生降低，且仍被暗反应所消耗，产生ADP和NADP+增多。光反应产生ATP和NADPH降低，使得暗反应产生C5降低，CO2固定减慢。

【答案】B第38页

【解题技法】

外界条件改变时，C5、C3、［H］、ATP等物质量改变模式图第39页

注意：(1)图中物质改变只表示条件改变后短时间内各物质相对含量改变，而非长时间。

(2)以上各物质改变中，C3和C5含量改变是相反，［H］和ATP含量改变是一致。第40页

考向2影响光合作用、细胞呼吸环境原因曲线分析

【典例2】

植物甲与植物乙净光合速率随叶片温度(叶温)改变趋势如图所表示。错误是()第41页A.植物甲和乙光合作用所需要能量都来自于太阳能B.叶温在36-50℃时，植物甲净光合速率比植物乙高C.叶温为25℃时，植物甲光合与呼吸作用强度差值不一样于植物乙D.叶温为35℃时，甲、乙两种植物光合与呼吸作用强度差值均为0第42页【解析】

植物光合作用所需要能量都来自于太阳能，A项正确；分析曲线可知，叶温在36-50℃时，植物甲净光合速率比植物乙高，B项正确；光合与呼吸作用强度差值即净光合速率，叶温为25℃时，植物甲净光合速率小于植物乙，C项正确；叶温为35℃时，甲、乙两种植物光合与呼吸作用强度差值相等，均大于0，D项错误。【答案】D第43页【解题技法】

光合速率与呼吸速率关系曲线解读第44页(1)图1中，①在一定范围内，随叶面积指数增大，光合作用实际量和呼吸量均增加；②超出A点后，光合作用实际量不再随叶面积指数增加而增加，原因是叶片相互遮挡；③干物质量＝光合作用实际量－呼吸量。干物质量为零时，即叶面积指数为D时，光合速率＝呼吸速率。第45页(2)图2中，①在一定范围内，光合速率和呼吸速率都会随温度升高而增加；②细胞呼吸最适温度高于光合作用，所以超出20℃时，光合速率增加迟缓，但呼吸速率增加很快，且可判断20℃时净光合速率最大；③净光合速率＝光合速率－呼吸速率，即两曲线之间距离n代表了对应温度下净光合速率，n＝0时，光合速率＝呼吸速率。第46页考点·题组集训1.(·四川成都第二次诊疗)如图表示某植物叶片暗反应中C3和C5化合物微摩尔浓度改变趋势，该植物在Ⅰ阶段处于适宜环境条件下，Ⅱ阶段改变环境条件是降低光照强度或者降低CO2浓度中某一项，以下分析正确是()第47页A.图中物质甲转变成乙需要消耗光反应提供ATPB.图中Ⅱ阶段所改变环境条件是降低了光照强度C.Ⅱ阶段甲上升是因为叶绿体中［H］和ATP积累D.Ⅱ阶段光合速率最大时所需光照强度比Ⅰ阶段低第48页答案D解析若甲是五碳化合物，乙是三碳化合物，甲→乙需要消耗二氧化碳，A项错误；Ⅱ阶段所改变环境条件是降低了CO2浓度，B项错误，C项错误；Ⅱ阶段改变条件主要影响暗反应进行，所以Ⅱ阶段光合速率最大时所需光照强度比Ⅰ阶段低，D项正确。第49页2.某植物净光合速率改变趋势如图所表示。第50页据图回答以下问题：(1)当CO2浓度为a时，高光强下该植物净光合速率为________。CO2浓度在a～b之间时，曲线________表示了净光合速率随CO2浓度增高而增高。(2)CO2浓度大于c时，曲线B和C所表示净光合速率不再增加，限制其增加环境原因是________。第51页(3)当环境中CO2浓度小于a时，在图示3种光强下，该植物呼吸作用产生CO2量________(填“大于”“等于”或“小于”)光合作用吸收CO2量。(4)据图可推测，在温室中，若要采取提升CO2浓度办法来提升该种植物产量，还应该同时考虑________这一原因影响，并采取对应办法。第52页答案

(1)0A、B、C(2)光强(3)大于(4)光强解析

(1)依据曲线图可知，当CO2浓度为a时，高光强下(曲线A)该植物净光合速率为0；分析坐标图中曲线走势能够看出，当CO2浓度在a～b之间时，曲线A、B、C净光合速率都伴随CO2浓度增高而增高。第53页(2)由题图可知，影响净光合速率原因为CO2浓度和光强。当CO2浓度大于c时，因为受光强限制，光反应产生［H］和ATP不足，暗反应受到限制，曲线B和C净光合速率不再增加。(3)当环境中CO2浓度小于a时，在图示3种光强下，植物净光合速率小于0，说明该植物此时呼吸作用产生CO2量大于光合作用吸收CO2量。(4)据图可推测，光强和CO2浓度都会影响植物净光合速率，所以若要采取提升CO2浓度办法来提升该种植物产量，还应同时考虑光强这一原因影响。第54页考点三光合作用与细胞呼吸相关试验探究关键点·再回扣

1.光合作用与细胞呼吸惯用2种经典试验方法

(1)“黑白瓶法”：用黑瓶(无光照一组)测得为呼吸作用强度值，用白瓶(有光照一组)测得为净光合作用强度值，综合二者即可得到真光合作用强度值。

(2)梯度法：用一系列不一样光照强度、温度或CO2浓度装置，可探究光照强度、温度或CO2浓度对光合作用强度影响。第55页2.酵母菌呼吸方式测定——对比试验法(1)试验原理：①酵母菌进行有氧呼吸能产生大量CO2，在进行无氧呼吸时能产生酒精和CO2。②CO2可使澄清石灰水变浑浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄——依据石灰水浑浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色时间长短，能够检测酵母菌培养液中CO2产生情况。③橙色重铬酸钾溶液，在酸性条件下可与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。第56页(2)试验中关键步骤：①通入A瓶空气中不能含有CO2，以确保使第三个锥形瓶中澄清石灰水变浑浊CO2是由酵母菌有氧呼吸产生。②B瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将B瓶中氧气消耗完后，再连通盛有澄清石灰水锥形瓶，确保是无氧呼吸产生CO2通入澄清石灰水中。第57页3.生物呼吸类型判定试验设计

探究某生物材料细胞呼吸类型(假设生物材料为植物种子，呼吸底物只有葡萄糖且不考虑外界条件影响)，某同学设计试验装置如图，请完善下面结果预测。第58页(1)若甲液滴左移，乙液滴不动，则只进行有氧呼吸。(2)若甲液滴不动，乙液滴右移，则只进行无氧呼吸。(3)若甲液滴左移，乙液滴右移，则既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。(4)物理误差校正：除将装置中生物材料换为杀死等量同种生物材料外其余均与乙装置相同。第59页4.光合速率与呼吸速率测定(1)测定装置：第60页第61页第62页(3)试验设计中3个关键点：①变量控制伎俩，如光照强度大小可用不一样功率灯泡(或相同功率灯泡，但与植物距离不一样)进行控制，不一样温度可用不一样恒温装置控制，CO2浓度大小可用不一样浓度CO2缓冲液调整。②对照标准应用，不能仅用一套装置经过逐步改变其条件进行试验，而应该用一系列装置进行相互对照。③不论哪种装置，在光下测得数值均为“表观(净)光合作用强度值”。第63页考情·考向扫描考向光合作用与细胞呼吸试验测定与探究

【典例】

为了探究不一样光照处理对植物光合作用影响，科学家以生长状态相同某种植物为材料设计了A、B、C、D四组试验。各组试验温度、光照强度和CO2浓度等条件相同、适宜且稳定，每组处理总时间均为135s，处理结束时测定各组材料中光合作用产物含量。处理方法和试验结果以下：第64页A组：先光照后黑暗，时间各为67.5s；光合作用产物相对含量为50%B组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为7.5s；光合作用产物相对含量为70%。C组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为3.75ms(毫秒)；光合作用产物相对含量为94%。D组(对照组)：光照时间为135s；光合作用产物相对含量为100%。第65页回答以下问题：(1)单位光照时间内，C组植物合成有机物量_____(填“高于”“等于”或“低于”)D组植物合成有机物量，依据是________；C组和D组试验结果可表明光合作用中有些反应不需要________，这些反应发生部位是叶绿体________。(2)A、B、C三组处理相比，伴随________增加，使光下产生________能够及时利用与及时再生，从而提升了光合作用中CO2同化量。第66页【解析】(1)在该试验中，作为对照组D组，其是全光照135s，而C组试验处理是光照和黑暗交替进行，即其仅用了D组二分之一时间光照，但却合成有机物量是94%(D组为100%)，故单位光照时间内，C组植物合成有机物量高于D组植物合成有机物量。C组光照时间缩短，说明在光合作用过程中，有些反应，如暗反应不需要光照，而这个过程发生在叶绿体基质中。第67页(2)光合作用过程有两个阶段：光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段必须在光下进行，其将水分解，产生ATP和还原型辅酶Ⅱ(［H］)用于暗反应。A、B、C三组处理相比，伴随光照时间间隔降低，光暗频率增大，使光下产生ATP和［H］能够及时被利用与再生，从而提升了光合作用中CO2同化量。第68页

【答案】(1)高于C组只用了D组二分之一光照时间，其光合作用产物相对含量却是D组94%光照基质

(2)光照和黑暗交替频率ATP和还原型辅酶Ⅱ第69页【解题技法】(1)生物学试验中惯用试验条件控制方法①增加水中氧气——泵入空气或放入绿色水生植物。②降低水中氧气——容器密封或油膜覆盖或用凉开水。③除去容器中二氧化碳——氢氧化钠溶液。④除去叶中原有淀粉——置于黑暗环境中。⑤除去叶中叶绿素——酒精隔水加热。第70页⑥除去光合作用对呼吸作用干扰——给植株遮光。⑦怎样得到单色光——棱镜色散或薄膜滤光。⑧线粒体提取——细胞匀浆离心。⑨保持容器中CO2体积不变——NaHCO3溶液。(2)解答光合作用与细胞呼吸试验探究题时务必要关注信息：是加“NaOH”还是“NaHCO3”；给予“光照”处理还是“黑暗”处理，是否有“在温度、光照最适宜条件下”等信息。第71页考点·题组集训为研究浮游藻类光合作用，将一个绿藻培养至指数生长久，并以此为材料