高三生物二轮复习课件 光合作用与细胞呼吸的原理及相互联系

光合作用与细胞呼吸的原理及相互联系高中生物

二轮复习内容索引第一部分追踪集训融会贯通第三部分真题引领明晰方向第二部分主干整合点播关键真题引领明晰方向第分部一1．(2025·河北卷)对绿色植物的光合作用和呼吸作用过程进行比较，下列叙述错误的是(

)A．类囊体膜上消耗H2O，而线粒体基质中生成H2OB．叶绿体基质中消耗CO2，而线粒体基质中生成CO2C．类囊体膜上生成O2，而线粒体内膜上消耗O2D．叶绿体基质中合成有机物，而线粒体基质中分解有机物A解析：类囊体膜上进行水的光解消耗H2O，而线粒体内膜上进行有氧呼吸第三阶段生成H2O，线粒体基质中进行有氧呼吸第二阶段消耗H2O，A错误；叶绿体基质中进行暗反应，消耗CO2进行CO2的固定，线粒体基质中进行有氧呼吸第二阶段，涉及丙酮酸和水反应生成CO2，B正确；类囊体膜上进行水的光解生成O2，线粒体内膜上进行有氧呼吸第三阶段，消耗O2和NADH生成水，C正确；叶绿体基质中进行暗反应，合成葡萄糖等有机物，线粒体基质中进行有氧呼吸第二阶段，分解有机物(丙酮酸)，生成CO2和NADH，D正确。2．(2025·安徽卷)为探究水通道蛋白NtPIP对作物耐涝性的影响，科研小组测定了油菜的野生型(WT)及NtPIP基因过量表达株(OE)在正常供氧(AT)和低氧(HT，模拟涝渍)条件下的根细胞呼吸速率和氧浓度，结果见图1。回答下列问题：(1)据图1分析，低氧胁迫下，NtPIP基因过量表达会使根细胞有氧呼吸增强，原因是在低氧胁迫下，NtPIP基因过量表达株(OE)的根细胞呼吸速率和氧浓度均明显高于WT组。有氧呼吸第二阶段丙酮酸中的化学能大部分被转化为NADH中储存的能量。增强NADH在低氧胁迫下，NtPIP基因过量表达株(OE)的根细胞呼吸速率和氧浓度均明显高于WT组解析：(1)据图1分析，低氧条件下，与野生型组相比，NtPIP基因过量表达株(OE)组氧浓度升高且呼吸速率增加，故低氧胁迫下，NtPIP基因过量表达会使根细胞有氧呼吸增强。有氧呼吸第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳(无机物)、NADH(储存大量能量)，并释放出少量的能量(绝大部分以热能形式散失，少量用于合成ATP)，其中的化学能大部分被转化为NADH内储存的能量。(2)科学家早期在探索有氧呼吸第二阶段代谢路径时发现，在添加丙二酸的组织悬浮液中加入分子A、B或C时，E增多并累积(图2a)；当加入F、G或H时，E也同样累积(图2b)。根据此结果，针对有氧呼吸第二阶段代谢路径提出假设：________________。物质H能转化为A解析：(2)在添加丙二酸的组织悬浮液中加入分子A、B或C时，E增多并累积；当加入F、G或H时，E也同样累积，再结合图2中显示的代谢路径，可知丙二酸的加入会导致E积累；分子A、B、C和F、G、H均为E的前体或可通过代谢转化为E，表明有氧呼吸第二阶段代谢路径存在循环特性，即H→A，故提出假设：物质H能转化为A。(3)科研小组还发现，低氧条件下，NtPIP基因过量表达株的叶片净光合速率高于

野生型。结合根细胞呼吸速率的变化分析，其原因是低氧条件下，NtPIP基因过量表达株根细胞有氧呼吸增强，因而主动运输吸收更多无机盐，为叶绿体的物质和结构合成提供了更多原料，因而提高了净光合速率。解析：(3)由小问(1)可知，低氧条件下，与野生型相比，NtPIP基因过量表达株的根细胞有氧呼吸增强，因而主动运输吸收更多无机盐，为叶绿体的物质和结构合成提供了更多原料，因而提高了净光合速率。

低氧条件下，NtPIP基因过量表达株根细胞有氧呼吸增强，因而主动运输吸收更多无机盐，为叶绿体的物质和结构合成提供了更多原料，因而提高了净光合速率(4)光合作用光反应实质是光能引起的氧化还原反应，最终接受电子的物质(最终电子受体)是NADP＋，而最终提供电子的物质(最终电子供体)是H2O。解析：(4)光反应中水在光下分解为H＋、O2和e－，e－经传递最终与H＋和NADP＋结合生成NADPH，因此，光反应中最终的电子供体是H2O，最终的电子受体是NADP＋。NADP＋H2O主干整合点播关键第分部二1．细胞呼吸和光合作用的物质、能量转化关系NADPH(CH2O)(1)物质转化(2)能量转化ATP、NADPH

①光合作用的产物有一部分是淀粉，还有一部分是蔗糖。蔗糖可以进入筛管，再通过韧皮部运输到植株各处。②人和动物细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体，酵母菌细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体和细胞质基质；植物固定CO2的场所是叶绿体基质，蓝细菌、硝化细菌等固定CO2的场所是细胞质基质。③不同生物无氧呼吸的产物不同，其直接原因在于催化反应的酶不同，根本原因在于控制酶合成的基因不同；线粒体能分解丙酮酸，但不能分解葡萄糖，葡萄糖需在细胞质基质中酵解后进入线粒体。2．光合作用与有氧呼吸中NADH、NADPH、ATP的来源与去路分析第三阶段光反应3．总光合速率、净光合速率与呼吸速率的关系＜＞＝

①若题干中所给信息为叶绿体消耗CO2或叶绿体产生O2的量，则该数据为总光合速率。②整株绿色植物净光合速率为0时，叶肉细胞的光合速率大于其细胞呼吸速率。追踪集训融会贯通第分部三②⑤⑥⑩1．下列关于光合作用与细胞呼吸的叙述，正确的是(

______________

)①线粒体脱氢酶参与肝细胞有氧呼吸的第一阶段。(2024·福建卷)②幼苗中的水可参与形成NADPH，也可参与形成NADH。(2024·贵州卷)③水直接参与了有氧呼吸过程中丙酮酸的生成。(2024·江西卷)④[H]与氧结合生成水并形成ATP的过程发生在线粒体基质和内膜上。(2024·安徽卷)⑤分离提取液中的光合色素可采用纸层析法。(2024·贵州卷)⑥还原型辅酶Ⅰ参与呼吸作用并在线粒体内膜上作为反应物。(2023·广东卷)⑦线粒体内膜含有丰富的酶，是有氧呼吸生成CO2的场所。(2023·湖南卷)⑧叶绿素降解，光反应生成的NADH和ATP减少。(2023·湖北卷)⑨呼吸作用中有机物彻底分解、产生大量ATP的过程发生在线粒体基质中。(2022·河北卷)⑩黑藻光合作用时，在类囊体薄膜上合成ATP。(2022·福建卷)⑪蓝细菌没有线粒体，只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP。(2022·江苏卷)⑫线粒体中的丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需要O2的直接参与。(2022·全国甲卷)2．(2025·河北石家庄一模)下列有关细胞呼吸的叙述，正确的是(

)A．线粒体中呼吸酶的数量和活性不能直接影响细胞有氧呼吸的强度B．有氧呼吸过程中NADH的产生过程均需要氧气的直接参与C．稻田适时排水可通过改善氧气供应来促进作物根系的呼吸作用D．剧烈运动时细胞呼吸速率加快导致细胞内ATP含量显著增加C解析：线粒体是有氧呼吸的主要场所，呼吸酶参与有氧呼吸的过程，其数量和活性直接影响细胞有氧呼吸的强度，A错误。有氧呼吸过程概括地分为三个阶段，在第一个阶段葡萄糖分解成丙酮酸和少量NADH，并释放少量的能量，该过程不需要氧气参与；在第二个阶段丙酮酸和水反应生成二氧化碳和NADH，并释放少量的能量，此过程也不需要氧气直接参与；只有在第三个阶段，前两个阶段产生的NADH与氧气结合生成水，同时释放大量的能量，该阶段需要氧气的直接参与，B错误。水稻的根系在水中容易进行无氧呼吸，产生酒精等有害物质，对根系造成伤害，稻田适时排水可以改善氧气供应情况，使根系能够进行有氧呼吸，为根系的生命活动提供足够的能量，促进根系的生长和对矿质元素等的吸收，C正确。细胞内ATP的含量是相对稳定的，剧烈运动时细胞呼吸速率加快，会产生更多的ATP来满足细胞对能量的需求，但同时ATP也会迅速被消耗，用于各种生命活动，所以细胞内ATP含量不会显著增加，而是处于动态平衡之中，D错误。3．(多选)如图为某绿色植物自然状态下一天中的CO2量的变化情况，据图分析下列叙述错误的是(

)

A．一天中的光合作用时间大于12小时B．一天中该植物干重最大的时刻大约是12：00C．中午时b曲线下降的原因是气孔关闭，CO2供应不足D．一天中呼吸作用产生的CO2量可用两曲线之间围成的面积表示BC解析：6：00之前有CO2的消耗，18：00之后仍然有CO2的消耗，说明这些时间段内都能进行光合作用，故一天中的光合作用时间大于12小时，A正确；据图可知，18：00的CO2吸收量接近0，净光合速率接近0，此后细胞呼吸速率大于光合速率，消耗更多的有机物，故一天中大约18：00该植物干重最大，B错误；曲线b表明中午CO2吸收量下降，代表净光合速率下降，但是CO2的消耗量增加，即总光合速率增强，由于总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，所以曲线b下降的原因是该植物的呼吸速率增强，C错误；据图可知，一天中呼吸作用产生的CO2量可以通过计算两曲线(a和b)之间围成的面积来得到，这是因为曲线a表示CO2消耗量，代表总光合速率，曲线b表示CO2吸收量，代表净光合速率，呼吸速率＝总光合速率－净光合速率，D正确。4．(2025·安徽蚌埠二模)新疆阿克苏糖心苹果备受广大消费者喜爱，也是当地的支柱产业。科研人员对其做了一些相关研究，结果如图所示。据图回答问题：(1)本实验探究光照强度、套袋天数、温度等对苹果糖心形成的影响，其中光照主要影响苹果树的光合作用(填生理活动名称)，该过程进行的场所是叶绿体，温度主要通过影响酶的活性，进而影响苹果树的代谢。(2)白天苹果果肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体，糖心的形成与糖类积累有关，实验发现上部糖心果率高于其他部位，其原因是苹果树上部接受的阳光充足，光合作用制造和积累的有机物(糖类)多，糖心果率高。光合作用叶绿体酶的活性

苹果树上部接受的阳光充足，光合作用制造和积累的有机物(糖类)多，糖心果率高细胞质基质、线粒体解析：(1)本题探究光照强度、套袋天数、温度等对苹果糖心形成的影响，其中光照主要影响苹果树的光合作用，因为光照是光合作用的重要条件，光合作用的场所是叶绿体，温度主要通过影响酶的活性，进而影响苹果树的代谢。(2)果肉细胞没有叶绿体，所以ATP在苹果果肉细胞中产生的场所有细胞质基质、线粒体。糖心的形成与糖类积累有关，实验发现上部糖心果率高于其他部位，原因是苹果树上部接受的光照充足，光合作用制造和积累的有机物(糖类)多，所以糖心果率高。(3)10月13日之后，果树非搭棚处理比搭棚处理的糖心果率高，原因是非搭棚处理下昼夜温差大，夜间环境温度低，果树的呼吸作用弱，对有机物的消耗少，并且白天光照充足，光合作用强，则全天有机物的积累量高，提高了糖心果率。解析：(3)10月13日之后，果树非搭棚处理比搭棚处理的糖心果率高，原因是非搭棚处理下昼夜温差大，夜间环境温度低，果树的呼吸作用弱，对有机物的消耗少，并且白天光照充足，光合作用强，全天有机物的积累量高，提高了糖心果率。

非搭棚处理下昼夜温差大，夜间环境温度低，果树的呼吸作用弱，对有机物的消耗少，并且白天光照充足，光合作用强，则全天有机物的积累量高，提高了糖心果率(4)有人认为新疆阿克苏苹果出现糖心的原因是没有及时采摘，出现代谢紊乱，导致糖分过度积累而出现的一种病症，起名叫水心病。请设计实验对这一观点进行探