江苏生物高考热点预测：22光合作用和细胞呼吸省公开课一等奖全国示范课微课金奖

第2讲光合作用和细胞呼吸第1页【基础回顾】一、有氧呼吸与无氧呼吸1.有氧呼吸过程第2页细胞质基质C6H12O6酶

丙酮酸+[H]少许线粒体基质线粒体内膜少许大量丙酮酸+H2O

酶

CO2+[H][H]+O2酶H2O第3页2.呼吸方式判别(1)依据原料判断：消耗O2→_____呼吸(2)依据产物判断：①有H2O生成→_____呼吸无CO2产生→只进行_____呼吸(产物为_____)CO2产生量＝O2消耗量→只进行_____呼吸

CO2产生量＞O2消耗量→既进行_____呼吸，又进行_____呼吸有氧有氧②是否产生CO2有CO2生成无氧乳酸有氧有氧无氧第4页③产生酒精量＝CO2量→进行_____呼吸酒精酒精量<CO2量→既进行_____呼吸，又进行_____呼吸④产生

产生乳酸不产生CO2→只进行无氧呼吸

乳酸产生乳酸和CO2→既进行_____呼吸，又进行_____呼吸无氧有氧无氧无氧有氧第5页二、光合作用1.填出叶绿体结构名称

外膜

基粒

基质

内膜

第6页2.光合作用过程叶绿体类囊体膜[H]+O2ATP活跃化学能叶绿体基质(CH2O)C3ADP+Pi+能量稳定第7页【易错判断】1.(福建·T1D)叶片黄化，叶绿体对红光吸收增多。()【提醒】叶片黄化，说明叶片缺乏叶绿素，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，剩下类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，所以叶片黄化，叶绿体对红光吸收降低。2.(全国卷·T2B)叶绿体在光下和黑暗中均能合成ATP。()【提醒】在光合作用光反应阶段产生ATP，暗反应阶段消耗ATP，叶绿体合成ATP需要光。××第8页3.(海南·T12D)红枫液泡中色素吸收光能用于光合作用。()【提醒】液泡中色素不能吸收光能用于光合作用，吸收光能用于光合作用色素只能是位于叶绿体类囊体薄膜上色素。4.(新课标全国卷·T2B)有氧呼吸产生［H］在线粒体基质中与氧结合生成水。()【提醒】有氧呼吸前两个阶段产生［H］在线粒体内膜上与氧结合生成水。××第9页5.(海南·T3C)破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖。()【提醒】破伤风杆菌属于厌氧菌，在有氧条件下，其繁殖受抑制。6.(浙江·T1C)与夏季相比，植物在冬季光合速率低主要原因是光照时间缩短。()【提醒】植物在冬季光合速率低主要原因是光照强度弱，气温低。××第10页7.(新课标全国卷·T3B)番茄幼苗在缺镁培养液中培养一段时间后，光反应强度和暗反应强度都降低。()【提醒】因为叶绿素合成需要镁元素，故在缺镁培养液中番茄幼苗叶绿素合成受影响，所以光反应强度降低，造成［H］和ATP含量下降，进而使暗反应强度也跟着降低。8.(北京·T2B)乳酸菌在细胞质基质中产生乳酸。()【提醒】乳酸菌进行无氧呼吸，在细胞质基质中产生乳酸。√√第11页9.(海南·T4A)光反应为暗反应提供物质是［H］和H2O。()【提醒】光反应产生ATP，为暗反应提供能量；合成［H］，为暗反应提供还原剂。10.(天津·T1A)在叶肉细胞中，CO2固定和产生场所分别是叶绿体基质和线粒体内膜。()【提醒】CO2固定发生在暗反应阶段，场所为叶绿体基质;CO2产生发生在有氧呼吸第二阶段，场所为线粒体基质。××第12页【关键自查】1.光合作用和细胞呼吸中物质循环和能量流动第13页(1)［H］起源及去路分析：

第14页(2)C和O转化：①C转移路径：②O转移路径：第15页(3)ATP起源及去路分析：第16页(4)光合作用和细胞呼吸中能量流动：

第17页2.影响光合作用原因(1)光照强度：①原理：影响光反应阶段ATP及［H］产生，进而影响暗反应。②图像：欲使植物生长，必须使光照强度大于光赔偿点。第18页③应用：延长光合作用时间。经过轮作，延长整年内单位土地面积上绿色植物进行光合作用时间。第19页(2)二氧化碳浓度：①原理：影响暗反应阶段，影响C3生成。②图像：大气中CO2浓度过低时(OA段)，植物无法进行光合作用。③应用：大田中增加空气流动，以增加CO2浓度；温室中可增施有机肥，以增大CO2浓度。第20页(3)温度：①原理：经过影响酶活性进而影响光合作用(主要影响暗反应)。②图像：③应用：大田中适时播种；温室中，增加昼夜温差，确保植物有机物积累。第21页(4)必需矿质元素：①原理：经过影响参加合成与光合作用相关化合物，对光合作用造成直接或间接影响，如K+可影响光合产物运输和积累。②图像：第22页③应用：合理施肥促进叶面积增大，提升酶合成速率，增加光合作用速率。施用有机肥，微生物分解后既可补充CO2又可提供各种矿质元素。第23页3.影响原因骤变时物质量改变第24页第25页4.光合作用与细胞呼吸在不一样光照条件下气体改变规律(1)黑暗状态时，植物只进行细胞呼吸，不进行光合作用。此状态下，植物从外界吸收O2，并将细胞呼吸产生CO2释放到体外，如图甲所表示。第26页(2)弱光情况下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸。①细胞呼吸速率大于光合作用速率时，此状态下，植物气体代谢特点与黑暗情况下相同。但吸收O2量与放出CO2量相比较少(如图乙)。细胞呼吸相对强度可用以下三种方式表示：a.用CO2释放量表示：N1=N2-N；b.用O2吸收量表示：m2=m1-m；c.用植物干重(有机物)降低许表示。第27页②细胞呼吸速率等于光合作用速率时，植物与外界不进行气体交换，即没有O2和CO2吸收与释放(如图丙)。此时表现为呼吸速率或光合速率等于0。第28页(3)较强光照时，植物同时进行光合作用和细胞呼吸，且光合作用速率大于细胞呼吸速率①气体代谢特点(如图丁)：植物光合作用所利用CO2(用N表示)除来自植物本身细胞呼吸(N2)之外，不足部分来自外界(N1)；植物光合作用产生氧气(m)除用于本身细胞呼吸(m1)之外，其余氧气释放到周围环境中(m2)。分析图可知：N=N1+N2，m=m1+m2。第29页②光合作用相对强度表示方法：用O2释放量(或容器中O2增加量)表示：m2=m-m1；用CO2吸收量(或容器中CO2降低许)表示：N1=N-N2；用植物干重(有机物)增加量表示。

第30页5.光合作用与细胞呼吸相关测定(1)光合作用速率表示方法：通常以一定时间内CO2等原料消耗量或O2、(CH2O)等产物生成量来表示。但因为测量时实际情况，光合作用速率又分为表观光合速率和真正光合速率。第31页(2)表观光合速率与真正光合速率区分：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，称为表观光合速率，而植物真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率。如图所表示：第32页(3)表观光合速率与真正光合速率判定：①若为坐标曲线形式，当光照强度为0时，CO2吸收值为0，则为表观光合速率，若是负值则为真正(实际)光合速率。②若所给数值为有光条件下绿色植物测定值，则为表观光合速率。③有机物积累量普通为表观光合速率，制造量普通为真正(实际)光合速率。第33页(4)呼吸速率：将植物置于黑暗中，试验容器中CO2增加量、O2降低许或有机物降低许都可表示呼吸速率。(5)有机物积累量表示方法：一昼夜有机物积累量(用CO2量表示)可用下式表示：积累量=白天从外界吸收CO2量-晚上呼吸释放CO2量。第34页(6)表观(净)光合速率测定方法(如图)：①NaHCO3溶液作用：玻璃瓶中NaHCO3溶液确保了容器内CO2浓度恒定，满足了绿色植物光合作用需求。②植物光合速率指标：植物光合作用释放氧气，使容器内气体压强增大，毛细管内水滴右移。单位时间内水滴右移体积即是表观(净)光合速率。③条件：整个装置必须置于光下。

第35页【热点考向1】细胞呼吸高考频次3年23考预测指数☆☆☆☆☆【典题训练1】(·海南高考)细胞内糖分解代谢过程如图，以下叙述错误是()第36页A.植物细胞能进行过程①和③或过程①和④B.真核细胞细胞质基质中能进行过程①和②C.动物细胞内，过程②比过程①释放能量多D.乳酸菌细胞内，过程①产生［H］，过程③消耗［H］第37页【解题指导】解答本题突破点是依据各阶段产物判断①②③④分别属于细胞呼吸哪个阶段。【解析】选B。分析图解可知，过程①为细胞呼吸第一阶段，过程③④属于无氧呼吸第二阶段，过程②指有氧呼吸第二、三阶段，发生在线粒体中。有些植物无氧呼吸产物是酒精和二氧化碳，有些植物无氧呼吸产物是乳酸。过程②比过程①释放能量多。乳酸菌只能进行无氧呼吸，在第一阶段产生丙酮酸和［H］，第二阶段消耗［H］，所以过程①产生［H］，过程③消耗［H］。第38页【思维拓展】(1)为何不一样生物无氧呼吸产物不一样？提醒：主要是因为细胞中所含酶不一样。动物和人无氧呼吸产物是乳酸。(2)陆生植物根部假如较长时间遭受水淹，则会经过图中哪些过程产能？提醒：通常陆生植物根部长时间遭受水淹会经过①、④过程完成呼吸，在这两个过程中①能释放较少能量。第39页【归纳总结】有氧呼吸与无氧呼吸过程比较第40页【热点考向2】光合作用高考频次3年26考预测指数☆☆☆☆☆角度一：提取和分离叶绿体中色素【典题训练2】(·上海高考)如图表示叶绿体色素提取分离试验中纸层析结果，据图判断用作试验材料叶片颜色为()A.红色 B.黄色 C.绿色 D.紫色第41页【解题指导】解答本题时需依据色素带与点样处距离判断四种色素名称；然后明确叶片颜色与叶绿素和类胡萝卜素之间百分比关系。【解析】选B。叶绿体色素提取分离试验中，在滤纸条上，从上往下(距离点样处由远到近)色素依次是：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。而从图可看出，胡萝卜素、叶黄素含量显著高于叶绿素a、叶绿素b，故叶片呈黄色，B正确。第42页【思维拓展】(1)色素带中四种色素主要吸收什么光？提醒：叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。(2)色素提取和分离原理分别是什么？提醒：提取原理：色素能溶解在有机溶剂(如丙酮)中；分离原理：色素在层析液中溶解度不一样，溶解度高随层析液在滤纸上扩散得快。第43页【归纳总结】(1)试验中几个化学物质作用：①丙酮作为提取液，可溶解绿叶中色素。②层析液用于分离色素。③二氧化硅(石英砂)破坏细胞结构，有利于研磨充分。④碳酸钙可预防研磨过程中色素被破坏。第44页(2)纸层析结果分析：第45页①色素带条数与色素种类相关，四条色素带说明有四种色素。②色素带宽窄与色素含量相关，色素带越宽说明此种色素含量越多。③色素带扩散速度与溶解度相关，扩散速度越快说明溶解度越大。④相邻两条色素带之间距离最远是胡萝卜素和叶黄素，最近是叶绿素a和叶绿素b。⑤色素带最宽是叶绿素a，最窄是胡萝卜素，叶绿素b比叶黄素稍宽。第46页角度二：光合作用与细胞呼吸关系【典题训练3】(·山东高考)夏季晴朗一天，甲、乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率改变如图所表示。以下说法正确是()A.甲植株在a点开始进行光合作用B.乙植株在e点有机物积累量最多C.曲线b～c段和d～e段下降原因相同D.两曲线b～d段不一样原因可能是甲植株气孔无法关闭第47页【解题指导】解答本题需注意：(1)曲线与横坐标交点表示光合作用速率等于呼吸作用速率；(2)明确bc段下降原因是光合作用原料CO2降低。【解析】选D。A错误，分析图示可知，这一天6：00时(甲曲线a点)和18：00时左右，甲、乙两植物光合作用吸收CO2速率和呼吸作用释放CO2速率相等。在6：00之前，甲、乙两植物光合作用已经开始，但光合作用比细胞呼吸弱；B错误，第48页在18时后，甲、乙两植物光合作用速率开始小于细胞呼吸速率，有机物积累量最多时刻应为18：00，e点时有机物积累量已经降低；C错误，图示曲线b～c段下降主要原因是气孔部分关闭造成叶内二氧化碳浓度降低，d～e段下降原因是光照强度减弱，光反应产生［H］和ATP速率减慢。这两段下降原因不相同；D正确，b～d段，乙曲线改变为植物“午休现象”，是气孔部分关闭造成了叶内二氧化碳浓度降低，甲植物可能不存在“午休现象”或气孔关闭程度很小或气孔无法关闭。第49页【思维拓展】请用坐标图描绘在相对密闭环境中，一昼夜CO2含量改变。提醒：如图所表示：第50页分析：①CO2含量最高点为c点，CO2含量最低点为e点。②经过一昼夜假如N＝M，则植物体内有机物总量不变；N<M，则植物体内有机物总量增加；N＞M，则植物体内有机物总量降低。第51页【归纳总结】曲线分析植物光合作用与呼吸作用关系(1)夏季一天中CO2吸收和释放改变曲线图剖析(如图)：第52页a点：凌晨3时～4时，温度降低，呼吸作用减弱，CO2释放降低；b点：早晨6时左右，太阳出来，开始进行光合作用；bc段：光合作用小于呼吸作用；c点：早晨7时左右，光合作用等于呼吸作用；ce段：光合作用大于呼吸作用；d点：温度过高，部分气孔关闭，出现“午休现象”；e点：下午6时左右，光合作用等于呼吸作用；ef段：光合作用小于呼吸作用；fg段：太阳落山，停顿光合作用，只进行呼吸作用。第53页(2)相关有机物情况分析(如图)：ce段：积累有机物时间段；bf段：制造有机物时间段；e点：一天中有机物积累量最多时间点；Sp-SM-SN：一昼夜有机物积累量。第54页1.(数据计算题)(多项选择)(·江苏高考)某种铁线莲根茎可作中药，有主要经济价值。下表为不一样遮光处理对其光合作用影响结果，相关叙述正确是()第55页A.适当遮光处理,可提升其干重B.叶绿素含量与净光合速率呈正相关C.叶绿素a/b可作为其利用弱光能力判断指标D.遮光90%时,铁线莲不进行光合作用第56页【题型分析】在近几年高考试题中，相关光合作用和呼吸作用生成物计算题频频出现，主要包括有氧呼吸和无氧呼吸混累计算、光合作用速率和呼吸作用速率综累计算等。命题趋势是：常与图表或试验结合，经过计算说明或解释相关问题，如江苏·T23、广东·T26、全国课标卷·T29等。解答相关有氧呼吸及无氧呼吸混累计算题关键是，依据题意和有氧呼吸、无氧呼吸反应式，确定无氧呼吸和有氧呼吸释放CO2量。解答相关光合作用速率和呼吸作用速率综累计算题关键是了解总光合量、净光合量、呼吸量之间关系。第57页【解析】选A、C。以遮光百分比为0作为参考，分析植株干重一栏，发觉遮光百分比为10%、30%时，干重有所增大，A正确；查阅表中叶绿素含量和净光合速率两栏数据进行对比分析，显然二者并非呈正相关，B错误；表中叶绿素a/b与净光合速率数据之间展现较为一致对应性，所以能够作为判断指标，C正确；遮光90%时，表中净光合速率为0，即铁线莲光合速率等于其呼吸速率，所以进行了光合作用，D错误。第58页2.(过程分析题)(·临沂质检)如图是［H］随化合物在生物体内转移过程，以下分析中正确是()A.①产生［H］可在②过程中将五碳化合物还原B.［H］经⑤转移到水中，其过程需CO2参加C.能形成ATP过程有①②④⑤⑥⑦D.晴天时小麦①过程比在阴雨天时旺盛第59页【题型分析】本题型往往综合了光合作用、有氧呼吸、无氧呼吸等过程，要求对各过程进行评价和分析，如上海·T25、海南·T4、全国课标卷·T4等题。解答本类试题要对光合作用和呼吸作用过程有彻底、全方面掌握，要以光反应和暗反应物质改变和能量改变为根本，尤其注意光合作用与呼吸作用联络。第60页【解析】选D。过程①是光反应中水光解，产生［H］用于过程②(暗反应)中C3还原，A错误。过程⑤是有氧呼吸第三阶段，［H］与O2结合生成水，本过程无需CO2参加，B错误。光合作用中光反应(①)、有氧呼吸(⑤+⑥)、无氧呼吸第一阶段(⑥)均可产生ATP，图中其它过程不能产生ATP，C错误。第61页3.(图表剖析题)(·海淀模拟)如图为某植物在适宜自然条件下，CO2吸收速率与光照强度关系曲线。以下分析判断不正确是()A.若温度降低，a点上移 B.若植物缺Mg，b点左移C.若CO2升高，c点右移 D.若水分不足，c点左移第62页【题型分析】本类题型包含叶绿体、线粒体结构图、光合作用和呼吸作用过程图、吸收光谱图、影响光合作用和呼吸作用环境原因相关曲线等，这是高考出现频率极高题型之一。如江苏·T23、山东·T2、天津·T5、安徽·T29、海南·T26、全国新课标卷·T29等。解答本类题目时应明确以下几点：第63页(1)仔细研读题目，获取有效信息，挖掘隐含条件。(2)认真识图并将其与所学光合作用过程图相比较，找出异同点。(3)细读设问，明确处理问题切入点。(4)利用所学知识和题干获取有效信息进行综合分析，并斟酌选择最适当生物学术语规范解答。第64页【解析】选B。本题考查了光合作用多因子影响原因。A项，a点表示呼吸作用强度，温度降低，呼吸作用强度下降，a点上移。B项，植物缺镁时，体内色素含量下降，相同光照强度下光合作用减弱，故植物缺镁时光合作用和呼吸作用相等时所对应光照强度应更高，即b点右移。C项，植物到达光饱和点时光合作用主要限制原因是外界二氧化碳浓度，此时二氧化碳浓度提升，能够增大光饱和点。D项，若水分不足，光饱和点左移。第65页4.(试验探究题)(·唐山模拟)某生物兴趣小组利用如图装置(若干个)开展了相关光合作用和细胞呼吸试验研究，试验开始时打开活塞开关，使水柱液面平齐，然后关闭活塞开关，8小时后，观察统计试验数据以下表。第66页2.光合作用过程第67页请依据以上图表回答以下问题：(1)上表探究性试验课题中自变量是________。研究不一样植物光合作用，最好选择容器标号是_________。(2)若容器1烧杯中加入是CO2缓冲液，U型管左侧液面改变是___(填上升或下降)，植物净光合作用速率是____mL/h。为了更准确测定，应对试验结果进行校正(排除非生物原因对试验结果影响)，假如校正装置试验结果是左侧液