2027届高考生物人教版一轮复习课件+第15讲+光合作用和细胞呼吸的综合分析

第15讲光合作用和细胞呼吸的综合分析必修一第三单元

细胞的能量供应和利用课标要求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。考情分析光合作用与细胞呼吸综合分析：2025·安徽·T16

2025·云南·T17

2025·河北·T4

2024·新课标·T31

2024·安徽·T16

2024·全国甲·T29

2023·重庆·T19

2023·北京·T3

2023·广东·T18

2023·河北·T19

2023·辽宁·T21

2022·天津·T16

2022·全国乙·T2

2022·湖南·T17

2022·福建·T10考点一细胞呼吸、光合作用的物质和能量转化考点二“三率”的关系及测定细胞呼吸、光合作用的物质和能量转化011.生理过程及场所序号①②③④⑤生理过程场所光反应

暗反应

有氧呼吸第二阶段叶绿体类囊体薄膜有氧呼吸第一阶段有氧呼吸第三阶段叶绿体基质细胞质基质线粒体基质线粒体内膜一、光合作用与细胞呼吸的联系光合色素O2ATPADPNADPHC5C3CO2CO2O22.物质联系——元素去向1、C元素CO2暗反应(CH2O)有氧ⅠC3H4O3有氧ⅡCO22、H元素H2O光反应NADPH暗反应H2O有氧ⅢNADH(CH2O)有氧Ⅰ、Ⅱ3、O元素H2O光反应O2有氧Ⅲ(CH2O)暗反应CO2H2O有氧Ⅱ一、光合作用与细胞呼吸的联系光能光反应ATP和NADPH中活跃的化学能暗反应有机物中稳定的化学能热能ATP中活跃的化学能用于各项生命活动光合作用有氧呼吸（大部分）注意：叶绿体光反应产生的ATP一般只能用于叶绿体，如暗反应或其他吸能反应；但细胞呼吸产生的ATP可以转运进叶绿体中被利用。3.能量联系一、光合作用与细胞呼吸的联系物质过程来源去路NADH([H])(还原性辅酶I)呼吸作用第一阶段（葡萄糖）、第二阶段（

和

水）第三阶段还原

，产生水（释放大量能量）NADPH(还原性辅酶Ⅱ)光合作用

阶段

用于暗反应阶段C3

的还原ATP呼吸作用

呼吸各阶段作为各项生命活动的直接能源物质光合作用

阶段主要用于暗反应C3的还原4.NADH、NADPH、ATP的来源与去路丙酮酸O2光反应有氧光反应并非唯一，还有GTP、UTP等考向一细胞呼吸、光合作用的物质和能量变化1.(2025·豫北名校期末联考)如图表示某自养型生物进行光合作用和细胞呼吸的过程示意图，图中①～④表示反应过程。下列叙述正确的是A.反应①②发生的场所只能分别是类囊体薄膜

和线粒体内膜B.反应③④分别表示CO2的固定和有氧呼吸的

第一、二阶段C.反应①产生的ATP可用于反应③和其他消耗

能量的反应D.NADP＋是氧化型辅酶Ⅰ，是光合作用产生的e－的最终受体√

若该自养型生物为蓝细菌，则其反应①②发生的场所不在类囊体薄膜和线粒体内膜，A错误；反应③表示暗反应过程，包括CO2的固定和C3的还原，B错误；反应①产生的ATP可用于反应③和其他消耗能量的反应，如叶绿体内基因的表达等，C正确；NADP＋是氧化型辅酶Ⅱ，D错误。2.(2025·河北，4)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√02“三率”的关系及测定

项目含义表示方法(单位面积的叶片在单位时间内的变化量)真正光合速率植物在光下实际合成有机物的速率O2_________________速率或叶绿体释放O2量CO2固定速率或叶绿体吸收CO2量有机物____________________速率净光合速率植物有机物的______速率植物或叶片或叶肉细胞O2______速率植物或叶片或叶肉细胞CO2_______速率有机物积累速率产生(生成)

产生(制造、生成)积累释放吸收呼吸速率单位面积的叶片在单位时间内分解有机物的速率

中O2吸收速率黑暗中CO2释放速率有机物消耗速率黑暗1.自然环境与密闭环境中一昼夜内光合速率曲线的变化(1)图1的B点、图2的B′C′段形成的原因：凌晨约2时～4时，温度降低，

减弱，CO2释放量减少。(2)图1的C点、图2的C′点：此时开始出现光照，

启动。(3)图1的D点、图2的D′点：此时光合作用强度

细胞呼吸强度。细胞呼吸光合作用等于(4)图1的E点、图2的F′G′段形成的原因：温度过高，部分气孔关闭，

供应不足，出现“光合午休”现象。(5)图1的F点、图2的H′点：此时光合作用强度

细胞呼吸强度，之后光合作用强度小于细胞呼吸强度。(6)图1的G点、图2的

点：此时光照强度降为0，光合作用停止。CO2等于I′(7)图2所示一昼夜密闭容器中植物

(填“能”或“不能”)正常生长，原因是__________________________________________________________________________________。J′点低于A′点，说明一昼夜密闭容器中CO2浓度减少，即总光合作用量大于总细胞呼吸量能2.测定植物光合速率和呼吸速率的常用方法一、液滴移动法1、测定呼吸速率①装置烧杯中放入适宜浓度的

溶液用于

。②玻璃钟罩

处理，以排除光合作用干扰。③置于适宜温度环境中。④红色液滴向

移动(单位时间内

移距离代表呼吸速率)。NaOH吸收CO2遮光左左2、测定净光合速率①装置烧杯中放入适宜浓度的CO2缓冲液（如NaHCO3），用于保证容器内CO2浓度恒定，满足光合作用需求。②必须给予足够光照处理，且温度适宜。③红色液滴向

移动(单位时间内

移距离代表净光合速率)。右右物理误差的校正：为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照组：即用死亡的绿色植物分别在同等条件下进行上述实验。二、半叶法若W=WB-WA,则W的含义为:_______________________________。B叶片被截取部分在t小时内光合作用合成的有机物总量总光合速率=W/(S×t）注意：①本方法常用于大田农作物光合速率的测定；②可选对称于主脉的多组叶圆片，烘干称重，分别求出WA和WB的平均值，以减小实验误差。2.测定植物光合速率和呼吸速率的常用方法三、黑白瓶法若初始溶氧量为x，后测得白瓶溶氧量为M白，黑瓶溶氧量为M黑呼吸速率=净光合速率=总光合速率=x-M黑

M白-xM白

-M黑注意：①本方法常用于水生植物三率的测定；

②瓶中氧气充足，不考虑无氧呼吸。四、叶圆片称重法

净光合速率＝(z－y)/ts；

呼吸速率＝(x－y)/ts；

总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝(x＋z－2y)/ts考向二“三率”的关系及测定3.(2023·北京，3)在两种光照强度下，不同温度对某植物CO2吸收速率的影响如图。对此图理解错误的是A.在低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而

下降的原因是呼吸速率上升B.在高光强下，M点左侧CO2吸收速率升高

与光合酶活性增强相关C.在图中两个CP点处，植物均不能进行光合作用D.图中M点处光合速率与呼吸速率的差值最大√4.某同学欲测定植物叶片的总光合速率，做如图所示实验。在叶柄基部做环剥处理(仅限制叶片有机物的输入和输出)，于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1cm2的叶圆片烘干后称其质量，测得叶圆片的总光合速率＝(7y－6z－x)/6(g·cm－2·h－1)。不考虑取叶圆片的机械损伤和温度微小变化对叶片生理活动的影响，则M处的实验条件是A.下午4时后在阳光下照射3小时再遮光3小时B.下午4时后将整个实验装置遮光3小时C.下午4时后将整个实验装置遮光1小时D.下午4时后在阳光下照射3小时√考向三光合作用与细胞呼吸的综合曲线分析5.(2024·新课标，31)某同学将一种高等植物幼苗分为4组(a、b、c、d)，分别置于密闭装置中照光培养，a、b、c、d组的光照强度依次增大，实验过程中温度保持恒定。一段时间(t)后测定装置内O2浓度，结果如图所示，其中M为初始O2浓度，c、d组O2浓度相同。回答下列问题：(1)太阳光中的可见光由不同颜色的光组成，其中高等植物光合作用利用的光主要是______________，原因是__________________________________________________________________________________________。

光合色素可分为叶绿素和类胡萝卜素，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光红光和蓝紫光(2)光照t时间时，a组CO2浓度_____(填“大于”“小于”或“等于”)b组。大于

b组O2浓度高于a组，说明光合速率大于呼吸速率，整体表现为吸收CO2，释放O2。因此，a组CO2浓度大于b组。(3)若延长光照时间，c、d组O2浓度不再增加，则光照t时间时，a、b、c中光合速率最大的是___组，判断依据是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________