新课改省份专用高考生物一轮复习第三单元第三讲第3课时光合作用与细胞呼吸的关系课件.docx

新课改省份专用高考生物一轮复习第三单元第三讲第3课时光合作用与细胞呼吸的关系课件.docx

《新课改省份专用高考生物一轮复习第三单元第三讲第3课时光合作用与细胞呼吸的关系课件.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新课改省份专用高考生物一轮复习第三单元第三讲第3课时光合作用与细胞呼吸的关系课件.docx（27页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

新课改省份专用高考生物一轮复习第三单元第三讲第3课时光合作用与细胞呼吸的关系课件

光合作用与细胞呼吸的关系

®@©©

物质和能量转化关系

［重难深化类］

■

■

深理解以联系为桥梁——融会贯通•探规寻穆

项目

光合作用

有氧呼吸

物质变化

无机物f有机物

有机物f无机物

能量

变化

光能f化学能（储能）

稳定的化学能f活跃的

化学能（放能）

实质

合成有机物，储存能量

分解有机物，释放能量，供细胞利用

场所

叶绿体

活细胞（主要在线粒体）

条件

只在光下进行

有光、无光都能进行

归纳概括光合作用和有氧呼吸的区别

⑴［H］的来源和去路比较

「—元誦用］!

:

水丨葡萄糖I

I（类囊体薄膜）\:

”（细倾基质）I

:

NADPH-EH1——NADH^直里世——丙酮酸、水'

:

/:

（2）ATP的来源与去路比较

［特别提醒］

光合作用中的［H］为NADPH,细胞呼吸中［H］为NADH。

对点落实

1.在细胞中，下列哪个生化反应过程需要消耗ATP（）

A.溶酶体中大分子水解成小分子

B.呼吸作用中葡萄糖分解成丙酮酸

C.光反应中水分解成02和［H］

D.暗反应中C3的还原

解析：

溶酶体中大分子在水解酶的作用下水解成小分子，不一定消耗ATP；呼吸作用中葡萄糖分解成丙酮酸为细胞呼吸第一阶段,会产生ATP；光反应中水在光下分解成02和［H］,伴随产生ATP；暗反应中C3的还原需要光反应产生的ATP和［H］。

答案：

D

2.下图表示芍药叶肉细胞光合作用和细胞呼吸过程中CO?

和［H］

的变化，相关叙述正确的是

注：

①〜⑧表示生理过程

A.过程①发生在叶绿体类囊体薄膜上，过程④发生在线粒体

的内膜上

B.过程⑦发生在线粒体中

C.过程⑤⑥均需要［H］和ATP的参与

D.过程①③产生的［H］是相同的物质，过程⑧在线粒体中进行

b）会迁移以图表为载体——信息蕴含•图文转换

光合作用与呼吸作用过程中的物质转化图分析

;细胞质基质

典型图示］

E

——丙酮酸

③

//丿

■►

■

基

—

■

粒

■

A

T-X

HfO

光

照

叶绿体

[H]——ATP酶

ADP+Pi

酶*

I8O2TH]

'①

I

I-

H^O

C,8O

——HpO

斗

念/

/

✓

/®

忙②

t

c,802

［问题设计］据图填表

提供的最先出现放标记物射性的物质

最终出现放射性的物质

①f水f②f二氧化碳

18o2

水（①途径）〜⑧f⑤〜三碳化合物〜葡萄糖等有机物一③一丙酮酸

h!

8o

氧气（④途

径）;水（蒸腾

作用）

④f氧气f⑦f①f水f②f二氧化碳f⑧f⑤f三碳化合物f葡萄糖等有机

物f③f丙酮酸

c18o2

三碳化合物

（⑤途径）

（一［⑤〜三碳化合物f葡萄糖

等有机物f③f丙酮酸;

（二）⑤f水f⑥f④f氧气

14co2

三碳化合物

（⑤途径）

⑤f三碳化合物一葡萄糖等有机物f③f丙酮酸

“对18o的示踪分析”的注意点如果分析“首先出现在”“短时间出现在"，一般是要求分析第一步反应，不必沿箭头所指路线过多分析；如果是分析“在哪些物质中出现”，则需要沿箭头所指路线将所有可能出现的情况分析出来

对点落实

3・下列有关放射性同位素示踪实验的叙述，错误的是

A.给水稻提供14CO2,则其根细胞在缺氧环境有可能出现

14C2H5OH

B・给水稻提供14CO2,则14C的转移途径是：

14co2->14C3^（14CH2O）

c.用15n标记某种氨基酸，出现放射性的顺序依次是核糖体、

高尔基体、内质网

D.小白鼠吸入18O2,贝恠其尿液中可以检测到H18O,呼出的二

氧化碳也可能含有18o

4.（2016•浙江高考）下面是关于植物光合作用的问题。

请回答:

（1）光反应发生在叶绿体的中，H2O在光反应中裂解

为o

⑵若以叱02作为光合作用的原料，在卡尔文循环中首先出现含

14c的三碳化合物是。

该三碳化合物在NADPH的氢和ATP

的等物质存在的情况下，被还原为三碳糖磷酸。

（3）给某植物提供Ci*O2和H2O,释放的氧气中含有1*0。

氧气中

含有18O是由于,

hFo又作为原料参与了光合作用之故。

（4）植物光合作用光饱和点可通过测定不同下的光合速

率来确定。

在一定条件下，某植物在温度由25°C降为5°C的过程中光饱和点逐渐减小，推测该植物在光照充足时的光合作用最

［归纳拓展］

C18O2x10、Hfo、叱O2在光合作用和细胞呼吸中元素转

移途径的分析

（1）葡萄糖参与的有氧呼吸与光合作用反应式

①有氧呼吸:

C6H12O6+6O2+6H2O

>6CO2+12H2O

②光合作用：

6CO2+12H2O

疇生C6H12O6+6O2+6H2O

（2）18O和14C的转移过程

®18°2WHroWcl8o2WC6Hil°6

C6用06

in光合作用限

H『01802

光合作用JR。

？

③H28<）—有氧呼吸

c18o2

有氧呼f

②宀。

2光合作用

并合

④g肘

C6H1206—无氧呼吸

14C2H5OH

®©©©

考点二

光合速率■呼吸速率及其相互关系

b】会迁移以图表为载体——信息蕴含■图文转换

光合作用、呼吸作用的“三率”图示分析

典型图示］

Tj—表观光合速率

I

#实际光合速率

:

光照强应

血一・

呼吸速率

图2

图1

［问题设计］

（1）“三率”的表示方法

1

l=J

呼吸速率：

绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织一定时间内CO2释放量或02吸收量,即图1中△点。

2

净光合速率：

绿色组织在有光条件下测得的一定时间内o掙放量、CO2一吸收量或有机物积累量,即图1中的C‘C

3总（实际）光合速率=净光合速率+呼吸速率,即图1中的

也段对应的CO2总量

（2）图2中曲线I表示总光合量，曲线in表示呼吸量，曲线II表示净光合量。

交点D对应点E,此时净光

⑶图3中曲线c表示净光合速率，d表示呼吸速率，c+d表示

总光合速率。

在G点时，总光合速率是呼吸速率的倍。

（4）图1中B点对整个植株而言，光合速率二呼吸速率，而对于叶肉细胞来说，光合速率>呼吸速率。

（填或“V”）

1・（2017•北京高考）某植物光合作用、呼

吸作用与温度的关系如图。

据此，对

该植物生理特性理解错误的是（）

O

O

1±

CO2^旨*

（匸

45温度（°C）

A.呼吸作用的最适温度比光合作用

B.

C.

的高

净光合作用的最适温度约为25°C

r;:

—

CO2期法卸

（pmolm2・s丄）

-100102030405060温度（C）

在0〜25°C范围内，温度变化对光合速率的影响比对呼吸

速率的大

D.适合该植物生长的温度范围是10〜50°C

o

当叶面积系数小于“时，随叶面

2・（2018*全国卷》111）回答下列冋题：

（1）

l=.

INI

高等植物光合作用中捕获光能的物质分布在叶绿体的

上，该物质主要捕获可见光中的

（2）

植物的叶面积与产量关系密切。

叶面积系数（单位土地面积上的叶面积总和）与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图所示。

由图可知：

积系数增加，群体光合速率和干物质积累速率均。

当

叶面积系数超过b时，群体干物质积累速率降低，其原因是

（3）通常，与阳生植物相比，阴生植物光合作用吸收与呼吸作用

“高”或

“低”）。

［归纳拓展］

解答呼吸作用、光合作用曲线综合题应特别关注的信息

（1）光照强度为“0”意味着光合作用不能进行，此时气体变化量全由细胞呼吸引起，可作为呼吸强度指标。

（2）光照下吸收CO?

量应为净光合量。

（3）光照培养阶段，密闭装置中CO?

浓度变化量应为光合作

用强度与呼吸作用强度间的“差值”，切不可仅答成“光合作

用消耗”导致装置中CO?

浓度下降。

（4）植物生长速率取决于净光合量而不是“总光合量”o只

有净光合量＞0时植物才能生长。

精探究以实验为途径——追根溯源•理解更深

光合速率的测定

1.气体体积变化法——测光合作用02产生的体积或CO2消耗的体积

［实验原理］

（1）甲装置在黑暗条件下植物只进行细胞呼吸，由于NaOH溶液吸收了细胞呼吸产生的CO?

，所以单位时间内红色液滴左移的距离表示植物的02吸收速率，可代表呼吸速率。

（2）乙装置在光照条件下植物进行光合作用和细胞呼吸，由于NaHCO3溶液保证了容器内CO?

浓度的恒定，所以单位时间内红色液滴右移的距离表示植物的02释放速率，可代表净光合速率。

（3）真正（总）光合速率=净光合速率+呼吸速率。

‘1

2-半叶法——测定光合作用有机物的产生量

［实验原理］将植物对称叶片的一部分（A）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,记为仏、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，超过部分即为光合作用产物的量，再通过计算可得出光合速率。

［实验原理］将装有水和光合植物的黑、白瓶置于不同水层中，测定单位时间内瓶中溶解氧含量的变化，借此测定水生植物的光合速率。

黑瓶不透光，瓶中生物仅能进行呼吸作用;

白瓶透光，瓶中生物可进行光合作用和呼吸作用。

因此，真光合作用量（光合作用总量）=白瓶中氧气增加量+黑瓶中氧气减少量。

3.（2019-济南模拟）下图是某生物兴趣小组探究不同条件下光合作用

和呼吸作用过程中气体产生情况的实验示意图，装置中的

NaHCO3溶液可维持瓶内的CO2浓度在恒定水平。

下列几种实验

结果（给予相同的环境条件），不可能出现的是

B•甲、乙装置水滴都右移

C.甲装置水滴不动，乙装置水滴左移

4.

某研究小组采用“半叶法”对番茄叶片的光合

作用强度进行测定。

如图所示，“半叶法”的

原理是将对称叶片的一部分（A）遮光，另一部分

（B）不做处理，并采用适当的方法（可先在叶柄基部用热水或热石

蜡液烫伤或用呼吸抑制剂处理）阻止两部分的物质和能量转移。

在适宜光照下照射6h后，在A、B的对应部位截取同等面积的

叶片，烘干称重，分别记为阪、Mb,获得相应数据，则可计算

出该叶片的光合作用强度，其单位是mg/（dm2h）o若M=Mb—

仏，则M表示o

5.

Qfl

III

ay

某生物科研小组，从鸭绿江的某一深度取得一桶水样，分装于六对黑白瓶中，剩余的水样测得初始溶解氧的含量为10mg/L,白瓶为透明玻璃瓶，黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶。

将它们分别置于六种不同的光照条件下（avbvcvdve）,温度保持不变，24h后,实测获得六对黑白瓶中溶解氧的含量，请根据其记录数据（如下表）判断下列选项中错误的是（）

光照强度（klx）

0（黑暗）

a

b

c

d

e

白瓶溶氧量（mg/L）

3

10

16

24

30

30

黑瓶溶氧量（mg/L）

3

3

3

3

3

3

A・黑瓶中的生物呼吸消耗氧气，但没有光照，植物不能进行光合

作用产生專

B・光照强度为“时，白瓶中溶解氧的含量与初始溶解氧量相等，

说明此光照强度下植物仍然不能进行光合作用

C.当光照强度为c时，白瓶中植物产生的氧气量为21mg/L

D.当光照强度为〃时，再增加光照强度，白瓶中植物的光合速率不再增加

深理解以联系为桥梁——融会贯通•探规寻律

一、光补偿点与光饱和点及其移动问题

i

CO2吸收

卜cr

A

/[/光饱和点

0

co2释放

Ac光照强金

A光补偿点

1.光补偿点的两种生理状态

（1）整个植株：

光合作用强度=呼吸作用强度。

（2）叶肉细胞：

光合作用强度＞呼吸作用强度。

2.环境条件改变与光补偿点、光饱和点移动方向的关系

（1）光补偿点的移动

①呼吸速率增加，其他条件不变时，光补偿点应右移,

反之左移。

②呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合速率下降时，光补偿点应右移，反之左移。

（2）光饱和点的移动：

相关条件的改变（如增大CO?

浓度）使光

合速率增大时，光饱和点C应右移（C‘点右上移），反之左移（C‘点左下移）。

若温度降到25°C（原光照强度和CO?

浓度不变），理论上图中相应点

a>b、d的移动方向分别是

A.下移、右移、上移

B.下移.左移、下移

C.上移.左移.上移

D.上移、右移、上移

二、归纳有关光合作用中的计算问题

1・物质的量换算法

+6O2+6H2O,可知:

6：

6：

1,因此，已知绿叶吸收的CO2的量（加）或释放的O2的量（补就可以迅速求出C6H12O6的量（効或质量（G）。

即:

w=m/6=n/6,G=（m/6）X180=3Qmo注：

此处的“量”指的是“物质的量”

2.线段分析计算法

在绿叶圆片的称干重实验或黑白瓶实验中，有时会出现总光合速率与净光合速率相混淆的情况，极易出错，如果使用线段分析计算的方法，问题就变得简单多了。

［例2］将同一菠菜叶片用打孔器打成叶圆片若干，分组进行如下实验。

已知叶片实验前，在不同温度下分别暗处理lh,测其

质量变化，立即再光照lh（光照强度相同），再测其质量变化，得到如下结果：

暗处理后质量变化（mg）—1—2—3

3.利用坐标曲线计算

在已知光合速率与自变量的关系表格的情况下，要求计算出未列出表格内的数据。

这时可以利用表格数据作坐标曲线，然后再根据曲线的变化规律求出未列入表格中的数据。

［例3］在一定浓度的CO?

和适当的温度条件下，测定某双子叶

植物叶片在不同光照条件下的光合速率，结果见下表。

表中负值表

光照强度（klx）

1.0

3.0

5.0

7.0

8.0

10.0

光合速率[CO?

mg/

（100cm?

叶山）]

—2.0

+2.0

+6.0

+10.0

+12.0

+12.0

示CO2释放量，

正值表示CO2吸收量。

回答下列问题：

⑴该植物叶片的呼吸速率是CO2mg/（100cm2叶・h）。

（2）在光照强度为klx时，该植物叶片光合作用合成量

和呼吸作用消耗量相等。

4.还原光合作用或细胞呼吸曲线进行计算

在只给定了曲线的情况下，要根据图示条件去计算时,往往可以通过还原未知问题的曲线来回答。

时的相等

B.光照相同时间，在20C条件下植物积累的有机物的量最多

C.温度高于25C时，光合作用制造的有机物的量开始减少

D・两曲线的交点表示光合作用制造的有机物的量与细胞呼吸消

耗的有机物的量相等

课堂一刻钟

研真题——知命题点・查薄弱点・清迷盲点

1.（2018•海南高考）高等植物细胞中，下列过程只发生在生物膜上的是

中；葡萄糖分解产生丙酮酸发生在细胞质基质中；以DNA为模

板合成RNA即转录过程，主要发生在细胞核，其次还发生在线粒体基质和叶绿体基质中。

答案:

A

2・（2014•全国卷II）关于光合作用和呼吸作用的叙述，错误的是（）

A.磷酸是光反应中合成ATP所需的反应物

B.光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与

C.人体在剧烈运动时所需要的能量由乳酸分解提供

CI.

AI

病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用厶童量

氧呼吸的产物，在人体内不能继

所需的能量是由葡萄糖分解提供的

|==

毒核酸的复制所需要的能量由宿主细胞的呼吸缶阳摄供。

答案：

C

3.（2015•海肃高考）植物甲与植物乙的净光合速率随叶片温度（叶温）变化的趋势如图所示。

下列叙述错误的是（）

A.植物甲和乙光合作用所需要的能量都来自于太阳能

净光合速率“。

植物甲

♦植物乙

叶温在36〜50°C时，植物甲的净光合速率比植物乙的高

4.（2017•全国卷II）下图是某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的不意图。

茯线粒体,

A”“C

据图回答下列问题：

（1）图中①、②、③、④代表的物质依次是—

、,[H]代表的物质主要是

（2）B代表一种反应过程，C代耒"则ATP合成发生在A过詹住和D”或“B和D”）。

（3）C中的丙酮酸可以转彳

失分探因——知识不全此空在人教版必修①教材P94“相关信息"中有明确解释,因此在复习中只有对教材知识全面复习才不至于形成知识空缺。

是

5.（2016•全国卷II）BTB是一种酸碱指示剂。

BTB的弱碱性溶液颜色可随其中CO2浓度的增高而由蓝变绿再变黄。

某同学为研究某种水草的光合作用和呼吸作用，进行了如下实验：

用少量的

NaHCOs和BTB加水配制成蓝色溶液，并向溶液中通入一定量的co2使溶液变成浅绿色，之后将等量的浅绿色溶液分别加入到7支试管中。

其中6支加入生长状况一致的等量水草，另一支

不加水草，密闭所有试管。

各试管的实验处理和结果见下表。

试管编号

1

2

3

|4

5

6

7|

水草

无

有

有

有

有

有

有

距日光灯的距离（cm）

20

遮光*

100

80

60

40

20

50min后试管中溶液的颜色

浅绿色

X

浅黄色

黄绿色

浅绿色

浅蓝色

蓝色

*遮光是指用黑纸将试管包裹起来，并放在距日光灯100cm的地芳'

若不考虑其他生物因素对实验结果的影响，回答下列问题:

⑴本实验中，50min后1号试管的溶液是浅绿色，则说明2至

7号试管的实验结果是由

满分必备一答题规范

解答植物光合作用类问题时，要综合考虑光合作用和呼吸作用。

结合本题描述时要答出溶液颜色没有变化的原因是光合作用强度等于呼吸作用强度，CO2的吸收和释放量相等，含量没有发生变化。

引起的；若1号试管的溶液是蓝色

验结果是（填“平■

（2）表中X代表的颜色应为丄

"蓝色”）,判断依据是、

（3）5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化，说明在此条件下

水草O

解析：

（1）1号试管中没有加水草，50min后1号试管的溶液颜

色仍为浅绿色，说明无关变量不会引起溶液颜色的变化，2至7

号试管的实验结果应是由水草的光合作用、呼吸作用引起的;

若1号试管的溶液是蓝色，说明无水草的光照条件下溶液中CO2

含量减少了，无关变量对实验结果有影响，则说明2至7号试

管的实验结果是不可靠的。

（2）2号试管进行了遮光，水草不能进

行光合作用，只能进行呼吸作用产生CO2,而且与3号试管（光合作用强度小于呼吸作用强度）相比，2号试管溶液中的CO?

含

量更多，颜色应为黄色。

（3）5号试管中的溶液颜色在照光前后没

有变化，说明在此条件下溶液中CO?

含量没有变化，水草的光

合作用强度与呼吸作用强度相等，吸收与释放的CO?

量相等。

答案：

（1）不同光强下水草的光合作用和呼吸作用（其他合理答案可酌情给分）不可靠的

（2）黄色水草不进行光合作用，只进行呼吸作用，溶液中CO?

浓度高于3号试管

（3）光合作用强度等于呼吸作用强度,吸收与释放的CO?

量相等

学情考情■了然于胸

一、明考情•知能力——找准努力方向

1•光合作用和细胞呼吸的物质转化和能量转化过程和场

查所，其中对物质的转化常借助同位素标记法考查。

知2•光合速率、呼吸速率的表示方式、测定及相互关系，多识以曲线分析形式考查。

1•识记能力：

主要考查对光合作用和细胞呼吸的物质转

化和能量转化过程的识记能力O

查2•推理能力：

主要考查对曲线中光合速率、呼吸速率确能定及相互关系的分析能力。

力3.实验探究能力：

如第5题以实验分析题形式考查光照

强度对光合作用的影响。

二、记要点•背术语——汇总本节重点1.光合速率与呼吸速率的表示方法⑴净光合速率：

常用一定时间内。

2释放量、CO?

吸收量或有机

物积累量表示。

（2）真正（总）光合速率：

常用一定时间内02产生量、CO2固定量或

（3）呼吸速率：

指将植物置于黑暗环境中，单位时间内实验容器中

CO2增加量、。

2减少量或有机物减少量。

£1"

2.净光合速率与真正（总）光合速率的关系

D

C

/

/

A净光合速率

b/7

丿

/｝燼峯

光照强度

A

真正

CP洱肯OC02操法

（1）绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速

率（A点）。

（2）绿色组织在有光条件下光合作用与呼吸作用同时进行,测得的

数据为净光合速率。

（3）真正（总）光合速率=净光合速率+呼吸速率关系式用02.CO?

或葡萄糖的量表示如下:

①光合作用产氧量=氧气释放量+细胞呼吸耗氧量;

②光合作用固定CO2量=CO2吸收量+细胞呼吸释放CO2量;

③光合作用葡萄糖产生量=葡萄糖积累量（增重部分）+细胞呼吸消耗葡萄糖量。