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1、版高考生物二轮复习22细胞呼吸和光合作用讲义第2讲 细胞呼吸和光合作用基础自查明晰考位纵引横连建网络边角扫描全面清提醒：判断正误并找到课本原话1重铬酸钾可以检测有无酒精存在，这一原理在日常生活中可以检测汽车司机是否喝酒。(P91探究)()2线粒体一般均匀分布在细胞质中，但也可以定向运动到细胞代谢旺盛的部位。(P93小字)()3对比实验有两个或两个以上的实验组，结果在事先都未知，探究某因素与实验对象的关系。(P93对比实验)()4无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量，生成少量ATP。(P94下部正文)()5细胞呼吸中H的形成过程实际上是氧化型辅酶(NADP)转化成还原型辅酶(NADPH)。(P94相

2、关信息)()6(1)鸟类和哺乳动物需要维持体温的恒定，主要是靠细胞呼吸产生的热量来维持，一般是由ATP水解来供能的。()(2)酵母菌细胞破碎离心后，可分离成甲、乙、丙三部分，甲只含细胞质基质，乙只含细胞器，丙全有。加入葡萄糖溶液，在有氧条件下能产生二氧化碳和水的，只有丙。原因是细胞质基质的无氧呼吸在有氧时难以进行，而且也不产水；葡萄糖又不能直接进入线粒体。(P96练习)()7(1)一般情况下，光合作用利用的光都是可见光，也能利用紫外光。(P99学科交叉)()(2)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(注意它们的吸收光谱曲线图，波峰表示吸收多)。(P99正文)()8光合作用中的H

3、形成过程实际上是辅酶(NAD)与电子和质子(H)结合，形成还原型辅酶(NADH)。(P103相关信息)()9硝化细菌属于自养生物，能将土壤中的NH3氧化成HNO2进而将HNO2氧化成HNO3，释放出的化学能将CO2和H2O合成糖类。(P105正文下部)()10科学家用含有14C的CO2追踪光合作用中的碳原子，这种碳原子的转移途径：CO2C3糖类。(P106练习)()11夏季晴朗的白天的中午，有些植物会关闭气孔，这直接限制光反应；而早晨和黄昏，光照较弱，直接限制的是暗反应。(P106拓展题)()12松土有利于植物根系有氧呼吸从而更好地吸收矿质元素，但不利于水土保持和减缓温室效应，因为植物和微生物

4、有氧呼吸会产生更多二氧化碳。(P108知识迁移)()考点梳理整合突破整合考点5“共同担当”的光合作用与细胞呼吸 考点突破固考基一、光合作用与细胞呼吸原理及关系图解1物质转变过程：物质名称：a：光合色素，b：O2，c：ATP，d：ADP，e：NADPH(H)，f：C5，g：CO2，h：C3。2相应元素转移过程：元素转移过程COH3.能量转换过程：二、影响细胞呼吸和光合作用的因素及相关模型解读1把握影响细胞呼吸的“四类”曲线(1)甲图：温度通过影响与细胞呼吸有关酶的活性来影响呼吸速率。(2)乙图：O2浓度0时，只进行无氧呼吸。0O2浓度10%时，同时进行有氧呼吸和无氧呼吸；随O2浓度增大，无氧呼吸

5、逐渐被抑制，有氧呼吸不断加强。O2浓度10%时，只进行有氧呼吸。O2浓度5%时，有机物消耗最少。(3)丙图：自由水含量较高时呼吸作用旺盛。(4)丁图：CO2是细胞呼吸的产物，对细胞呼吸具有抑制作用。2影响光合作用的三大因素的曲线分析(据图填空)(1)光照强度：(如图1)原理：主要影响光反应阶段ATP和H的产生。分析P点后的限制因素：(2)CO2的浓度：(如图2)原理：影响暗反应阶段C3的生成。分析P点后的限制因素：(3)温度：通过影响酶的活性而影响光合作用(如图3)。3把握光合作用中C3、C5、H、ATP含量和(CH2O)合成量变化的四条曲线(1)CO2供应不变(2)光照强度不变三、通过曲线分

6、析植物光合作用与细胞呼吸的关系1自然环境中一昼夜植物的光合作用曲线甲图：(1)a点：凌晨3时4时，温度降低，细胞呼吸减弱，CO2释放减少。(2)b点：上午6时左右，有微弱光照，开始进行光合作用。(3)bc段(不含b、c点)：光合作用强度小于细胞呼吸强度。(4)c点：上午7时左右，光合作用强度等于细胞呼吸强度。(5)ce段(不含c、e点)：光合作用强度大于细胞呼吸强度。(6)d点：温度过高，部分气孔关闭，出现“午休”现象。(7)e点：下午6时左右，光合作用强度等于细胞呼吸强度。(8)ef段(不含e、f点)：光合作用强度小于细胞呼吸强度。(9)fg段：没有光照，光合作用停止，只进行细胞呼吸。乙图：

7、(1)积累有机物时间段：ce段。(2)制造有机物时间段：bf段。(3)消耗有机物时间段：Og段。(4)一天中有机物积累最多的时间点：e点。(5)一昼夜有机物的积累量表示为：SPSMSN(SP、SM、SN表示面积)。2密闭环境中一昼夜CO2和O2含量的变化(1)光合速率等于呼吸速率的点：C、E。(2)图甲中N点低于虚线，说明该植物一昼夜表现为生长，其原因是N点低于M点，一昼夜密闭容器中CO2浓度减小，即总光合量大于总呼吸量，植物生长。(3)图乙中N点低于虚线，说明该植物一昼夜不能生长，其原因是N点低于M点，一昼夜密闭容器中O2浓度减小，即总光合量小于总呼吸量，植物不能生长。3解读总光合速率与呼吸

8、速率的关系(1)图示(2)解读A点：只进行细胞呼吸。AB段：总光合速率呼吸速率。C点：为光饱和点。4明确各种速率的表示方法及相互关系(1)呼吸速率：有机物或O2消耗量、CO2产生量。(2)净光合速率：有机物积累量、O2释放量、CO2吸收量。(3)总光合速率：有机物或O2产生量、CO2固定量。(4)总光合速率净光合速率呼吸速率。5面积法快速分析坐标图中光补偿点、光饱和点的移动据图可知，OA表示细胞呼吸释放的CO2量，由光(CO2)补偿点到光(CO2)饱和点围成BCD面积代表净光合作用有机物的积累量。改变影响光合作用某一因素，对补偿点和饱和点会有一定的影响，因此净光合作用有机物的积累量也会随之变化

9、。具体分析如下表所示：条件改变面积光(CO2)补偿点光(CO2)饱和点适当提高温度减少右移左移适当增大CO2浓度(光照强度)增加左移右移适当减少CO2浓度(光照强度)减少右移左移植物缺少Mg元素减少右移左移注：适当提高温度指在最适光合作用温度的基础上而适当提高；光照强度或CO2浓度的改变均是在饱和点之前。四、光合作用与细胞呼吸相关实验设计的六种方法总结1实验装置法(气体体积变化法)测定光合速率与呼吸速率(1)测定装置(2)测定方法及解读a测定呼吸强度.装置中烧杯里放入适宜浓度的NaOH溶液：用于吸收CO2；.玻璃钟罩遮光处理，以排除光合作用的干扰；.置于适宜温度环境中；.红色液滴向左移动(代表

10、呼吸耗氧量)。b测定净光合速率.装置烧杯中放入适宜浓度的NaHCO3溶液，用于保证容器内CO2浓度恒定，满足光合需求；.必须给予较强光照处理，且温度适宜；.红色液滴向右移动(代表净光合速率)。(3)光合作用与呼吸作用实验设计中常用实验条件的控制方法增加水中氧气泵入空气或放入绿色水生植物。减少水中氧气容器密封或油膜覆盖或用凉开水。除去容器中二氧化碳氢氧化钠溶液。除去叶中原有淀粉置于黑暗环境中。除去叶中叶绿素酒精隔水加热。除去光合作用对呼吸作用的干扰给植株遮光。如何得到单色光棱镜色散或薄膜滤光。线粒体的提取细胞匀浆离心。保持容器中CO2体积不变NaHCO3溶液。2黑白瓶法：取三个玻璃瓶，一个用黑胶

11、布包上，并包以锡箔。从待测的水体深度取水，保留一瓶以测定水中原来的溶氧量(初始值)。将剩余的两个黑、白瓶沉入取水深度，经过一段时间，将其取出，并进行溶氧量的测定。有初始值的情况下，黑瓶中氧气的减少量为有氧呼吸量；白瓶中氧气的增加量为净光合作用量；二者之和为总光合作用量。没有初始值的情况下，白瓶中测得的现有氧气量与黑瓶中测得的现有氧气量之差即总光合作用量。3叶圆片称重法测定单位时间、单位面积叶片中淀粉的生成量，如图所示以有机物的变化量测定光合速率(S为叶圆片面积)。净光合速率(zy)/2S；呼吸速率(xy)/2S；总光合速率净光合速率呼吸速率(xz2y)/2S。4半叶法将植物对称叶片的一部分(A

12、)遮光或取下置于暗处，另一部分(B)则留在光下进行光合作用(即不做处理)，并采用适当的方法阻止两部分的物质和能量转移。一定时间后，在这两部分叶片的对应部位截取同等面积的叶片，分别烘干称重，记为MA、MB，开始时二者相应的有机物含量应视为相等，照光后的叶片重量大于暗处的叶片重量，超出部分即为光合作用产物的量，再通过计算可得出光合速率。5叶圆片上浮法首先通过对叶片打孔、抽气、沉底的材料处理，然后根据不同的实验目的给予不同的单一变量操作，最后观察并记录叶片上浮所用的平均时间。6梯度法用一系列不同光照强度、温度或CO2浓度的实验装置，可探究光照强度、温度或CO2浓度对光合作用强度的影响。7光合作用与细

13、胞呼吸实验的设计技巧(1)实验设计中必须注意三点变量的控制手段，如光照强度的强弱可用不同功率的灯泡(或相同功率的灯泡，但与植物的距离不同)进行控制，不同温度可用不同恒温装置控制，CO2浓度的大小可用不同浓度的CO2缓冲液调节。对照原则的应用，不能仅用一套装置通过逐渐改变其条件进行实验，而应该用一系列装置进行相互对照。无论哪种装置，在光下测得的数值均为“净光合作用强度”值。(2)解答光合作用与细胞呼吸的实验探究题时必须关注的信息是加“NaOH”还是加“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。题组集训提考能题组一 高考对点练明考向类型1翻阅教材，

14、原味品高考12019全国卷，2马铃薯块茎储藏不当会出现酸味，这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。下列叙述正确的是()A马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖B马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来C马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATPD马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生解析：本题以细胞呼吸相关知识为载体，考查运用所学知识和观点，解释某些生物学问题的能力；试题以马铃薯变酸为背景，体现了对生命观念素养中的结构与功能观的考查。马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物只有乳酸，A错误；其无氧呼吸第一阶段产生H和丙酮酸，并释放少量能量合成少量ATP，第二阶段H把丙酮

15、酸转化为乳酸，B正确，C错误；氧气浓度升高，对无氧呼吸抑制作用增强，所以乳酸产生量减少、酸味产生减弱，D错误。答案：B高考VS,教材人教必修1P9422019全国卷，3将一株质量为20 g的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的环境中，一段时间后植株达到40 g，其增加的质量来自于()A水、矿质元素和空气 B光、矿质元素和水C水、矿质元素和土壤 D光、矿质元素和空气解析：该黄瓜幼苗质量增加部分可分为干重的增加和含水量的增加，干重增加量来源于从土壤中吸收的矿质元素及利用CO2(空气)和H2O合成的有机物。答案：A高考VS,教材人教必修1P10332017全国卷，3植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不

16、同波长光的反应(如O2的释放)来绘制的。下列叙述错误的是()A类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成B叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制C光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示D叶片在640660 nm波长光下释放的O2是由叶绿素参与光合作用引起的解析：类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，A错误；吸收光谱就是通过不同色素对不同波长光的吸收值来绘制的，B正确；光合作用光反应阶段色素对光的吸收会直接影响到暗反应阶段对CO2的利用，所以光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示，C正确；叶绿素主要吸收红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，叶

17、片在640660 nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的，D正确。答案：A高考VS,教材人教必修1P9942016全国卷，4关于高等植物叶绿体中色素的叙述，错误的是()A叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中B构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收C通常，红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用D黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由叶绿素合成受阻引起的解析：叶绿体中的色素能够溶解在包括乙醇在内的有机溶剂中，A正确；镁作为细胞中的无机盐，可以离子状态由植物的根从土壤中吸收，进而参与叶绿素的合成，B正确；一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光，可见光不包括红外光和紫外光，C错误

18、；叶绿素的合成需要光，黑暗中生长的植物幼苗，因没有光照而导致叶绿素合成受阻，使类胡萝卜素的颜色显现出来，因而叶片呈黄色，D正确。答案：C高考VS,教材人教必修1P97【借题发挥】理清教材，突破高考的瓶颈长句描述类题型问题1：衰老细胞呼吸速率下降的原因有哪些？答案：衰老细胞呼吸速率下降的原因是细胞内水分减少，多种酶的活性降低。问题2：生长素在发挥作用时，作用部位细胞呼吸速率如何变化？答案：生长素发挥作用时，作用部位生长加快，呼吸速率加快。问题3：水果、蔬菜和种子的贮存条件有哪些不同？答案：蔬菜和水果应贮存在“零上低温、湿度适中、低氧”的条件下。种子应贮藏在“零上低温、干燥、低氧”条件下。两种贮存

19、手段均需降低呼吸作用，减少有机物的消耗，但由于水果和蔬菜本身的特点需要一定的湿度才能保持新鲜度，故二者在贮藏条件上存在差异。问题4：光反应受抑制时，暗反应为何会被削弱？若抑制暗反应，也会削弱光反应吗？答案：由于暗反应需光反应为之提供H和ATP，故抑制光反应必会削弱暗反应；由于暗反应可为光反应提供ADP、Pi及NADP，故抑制暗反应时，也将会削弱光反应。问题5：海洋中的藻类植物习惯上依其颜色分为绿藻、褐藻和红藻，它们在海水中的垂直分布依次是浅、中、深，这与光能的捕获有关吗？为什么？答案：与光能的捕获有关。不同颜色的藻类吸收不同波长的光，藻类本身的颜色是反射出来的光，即红藻反射出红光，绿藻反射出绿

20、光，褐藻反射出黄光，水层对光中的红橙部分吸收显著多于蓝、绿，即达到深水层的光线是相对富含短波长的光，所以吸收红光和蓝紫光较多的绿藻主要分布于海水的浅层，吸收蓝紫光和绿光较多的红藻主要分布于海水的深层。问题6：高等植物叶肉细胞能否作为观察线粒体、叶绿体、质壁分离的材料？答案：高等植物叶肉细胞不能作为观察线粒体的材料，因为叶绿体会影响对染色后的线粒体的观察，可作为观察叶绿体和质壁分离的材料。问题7：光合作用、细胞呼吸与生态系统能量流动与物质循环间有什么关系？答案：光合作用是能量输入生态系统的途径，也是CO2中的碳转化为有机物中碳的过程，细胞呼吸是能量输出生态系统的途径，也是生物群落中有机物中的碳转

21、化为CO2的方式。类型2整体对比历年同类题，找共性和趋势5高考重组判断(1)人体在剧烈运动时所需要的能量由乳酸分解提供(全国卷，6C)()(2)有氧和无氧时，酵母菌呼吸作用产物不同(全国卷，3D)()(3)有氧呼吸产生的H在线粒体基质中与氧结合生成水(全国卷，2B)()(4)无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有H的积累(全国卷，2C)()(5)无氧呼吸的终产物是丙酮酸(全国卷，2A)()(6)磷酸是光反应中合成ATP所需的反应物(全国卷，6A)()(7)光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与(全国卷，6B)()(8)植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光(全国卷，2D)()(9)叶绿素a和

22、叶绿素b在红光区的吸收峰值不同(全国卷，2C)()(10)番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，光反应强度会降低，暗反应强度也降低(全国卷，3改编)()62019全国卷，4若将n粒玉米种子置于黑暗中使其萌发，得到n株黄化苗。那么，与萌发前的这n粒干种子相比，这些黄化苗的有机物总量和呼吸强度表现为()A有机物总量减少，呼吸强度增强B有机物总量增加，呼吸强度增强C有机物总量减少，呼吸强度减弱D有机物总量增加，呼吸强度减弱解析：本题以黄化苗的代谢为载体，考查考生通过比较、分析与综合的方法，对某些生物学问题进行推理、解释并作出正确判断的能力；试题通过黄化苗与干种子的代谢状态的比较，体现了科学思维素养

23、中的分析与推断要素。与干种子相比，黄化苗中自由水含量增多，细胞呼吸强度增强，有机物总量减少，A正确，B、C、D错误。答案：A72018全国卷，5下列关于生物体中细胞呼吸的叙述，错误的是()A植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸B食物链上传递的能量有一部分通过细胞呼吸散失C有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是葡萄糖和乳酸D植物光合作用和呼吸作用过程中都可以合成ATP解析：植物在黑暗中有氧时主要进行有氧呼吸，无氧时可进行无氧呼吸，A正确；食物链上的营养级同化的能量有三个去向：呼吸散失、传递给下一个营养级(除了最高营养级)和被分解者分解利用，B正确；有氧呼吸的产物是CO2和H2O，无氧呼吸的产物是C

24、O2和酒精或乳酸，C错误；植物光合作用的光反应阶段和呼吸作用过程中都可以合成ATP，D正确，所以选C。答案：C8全国卷，2正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是()AO2的产生停止BCO2的固定加快CATP/ADP比值下降DNADPH/NADP比值下降解析：正常生长的绿藻，照光培养一段时间，说明绿藻可以正常进行光合作用，用黑布遮光后，光合作用的光反应停止，光反应的产物O2、ATP和H(即NADPH)停止产生，所以A、C、D项所叙述现象会发生；光照停止，暗反应中C3还原受影响，C5减少，CO2的固定减慢，B项所叙述现象不会发生。答案：

25、B9全国卷，3下列与微生物呼吸有关的叙述，错误的是()A肺炎双球菌无线粒体，但能进行有氧呼吸B与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码C破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中D有氧和无氧时，酵母菌呼吸作用产物不同解析：破伤风芽孢杆菌的代谢类型是异养厌氧型，在有氧的环境中，破伤风芽孢杆菌的代谢受到抑制，C错。答案：C102019全国卷，31，节选(2)通常，对于一个水生生态系统来说，可根据水体中含氧量的变化计算出生态系统中浮游植物的总初级生产量(生产者所制造的有机物总量)。若要测定某一水生生态系统中浮游植物的总初级生产量，可在该水生生态系统中的某一水深处取水样，将水样分成三等份，一份直接测定O2含量(

26、A)；另两份分别装入不透光(甲)和透光(乙)的两个玻璃瓶中，密闭后放回取样处，若干小时后测定甲瓶中的O2含量(B)和乙瓶中的O2含量(C)。据此回答下列问题。在甲、乙瓶中生产者呼吸作用相同且瓶中只有生产者的条件下，本实验中C与A的差值表示这段时间内_；C与B的差值表示这段时间内_；A与B的差值表示这段时间内_。解析：本题主要借助光合作用与细胞呼吸相关知识，考查考生对实验现象的分析，并对收集到的数据进行处理的能力；试题设置的“黑白瓶”实验对照，体现了对科学探究素养中结果分析要素的考查。(2)此为“黑白瓶法”测定植物的光合速率，A为甲、乙两瓶中O2起始含量，甲瓶不透光，生产者只进行呼吸作用，若干小

27、时后测定甲瓶中O2含量为B，A与B的差值为这段时间内生产者呼吸作用消耗的O2量；乙瓶透光，生产者既进行光合作用又进行呼吸作用，若干小时后测定乙瓶中O2含量为C，C与A的差值表示这段时间内生产者净光合作用释放的O2量；乙瓶与甲瓶中的O2含量进行比较，C与B的差异是由生产者的光合作用造成的，所以C与B的差值表示这段时间内生产者光合作用的总放氧量(产生O2量)。答案：(2)生产者净光合作用的放氧量生产者光合作用的总放氧量生产者呼吸作用的耗氧量112018全国卷，30甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题：(1)当光照强度大于a时，甲、乙两种植物中，对光能的利用率较高的植物

28、是_。(2)甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，那么净光合速率下降幅度较大的植物是_，判断的依据是_。(3)甲、乙两种植物中，更适合在林下种植的是_。(4)某植物夏日晴天中午12：00时叶片的光合速率明显下降，其原因是进入叶肉细胞的_(填“O2”或“CO2”)不足。解析：(1)由图分析可知，当光照强度大于a时，相同光照强度下，甲植物的净光合速率大于乙，有机物的积累较多，对光能的利用率较高。(2)甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，植株接受的光照强度相对较弱，光照强度降低可导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大，因此种植密度过大，导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大。(3)从图中可以

29、看出，乙植物的光饱和点以及光补偿点都比甲植物低，适合在光照强度相对更弱的环境中生长，林下的光照强度更低，因此更适合在林下种植的是植物乙。(4)夏日晴天中午12：00时，植物为了减少蒸腾作用对水分的散失，叶片上的部分气孔会关闭，导致细胞间的二氧化碳的含量下降，从而引起光合速率下降。答案：(1)甲(2)甲光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大，种植密度过大，植株接受的光照强度减弱，导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大(3)乙(4)CO2122018全国卷，30为了研究某种树木树冠上下层叶片光合作用的特性，某同学选取来自树冠不同层的A、B两种叶片，分别测定其净光合速率，结果如图所示。据图回答问题：(1)从图可知，A叶片是树冠_(填“上层”或“下层”)的叶片，判断依据是_。(2)光照强度达到一定数值时，A叶片的净光合速率开始下降，但测得放氧速率不变，则净光合速率降低的主要原因是光合作用的_反应受到抑制。