版生物高考大一轮复习第三单元细胞的能量代谢第10讲光合作用与细胞呼吸的综合应用学案Word文件下载.docx

版生物高考大一轮复习第三单元细胞的能量代谢第10讲光合作用与细胞呼吸的综合应用学案Word文件下载.docx

《版生物高考大一轮复习第三单元细胞的能量代谢第10讲光合作用与细胞呼吸的综合应用学案Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《版生物高考大一轮复习第三单元细胞的能量代谢第10讲光合作用与细胞呼吸的综合应用学案Word文件下载.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

碳反应

有氧呼吸

第一阶段

第二阶段

第三阶段

场所

叶绿体

类囊体膜

基质

胞质

溶胶

线粒体

内膜

1.光合作用与细胞呼吸中物质及能量转化

（1）光合作用和有氧呼吸中各种元素的去向

C：

CO2有机物丙酮酸CO2

H：

H2O[H]（CH2O）[H]H2O

O：

H2OO2H2OCO2有机物

（2）光合作用与有氧呼吸中[H]和ATP的来源、去路

比较项目

来源

去路

[H]

光合作用

光反应中水的光解

用于碳反应中C3的还原

产生于第一、二阶段

消耗于第三阶段，与O2结合生成H2O

ATP

产生于光反应阶段，其中的能量来自光能

用于碳反应过程中C3的还原，其中的能量转变成有机物中稳定的化学能

三个阶段均能产生，但第三阶段相对较多

用于几乎各项生命活动（除光合作用的碳反应）

（3）光合作用与有氧呼吸中的能量转化

2.不同光照条件下叶肉细胞的气体代谢特点

曲线

光合作用强度与细胞呼吸强度的关系

气体代谢特点

图示

A点

只进行细胞呼吸

吸收O2，释放CO2

AB段

细胞呼吸强度大于光合作用强度

B点

细胞呼吸强度等于光合作用强度

不与外界发生气体交换

B点后

光合作用强度大于细胞呼吸强度

吸收CO2，释放O2

命题点一　光合作用与细胞呼吸基本过程的判断

1.下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图，下列叙述正确的是（　　）

（CH2O）＋O2CO2＋H2O＋能量

A.过程①只能在线粒体中进行，过程②只能在叶绿体中进行

B.过程①产生的能量全部都储存在ATP中

C.过程②产生的O2中的氧来自H2O

D.过程①和②中均能产生[H]，且二者还原的物质相同

答案　C

解析　图中过程①表示有氧呼吸过程，发生在胞质溶胶和线粒体中，少数原核生物也能进行有氧呼吸，但是没有线粒体。

过程②表示光合作用，场所一般为叶绿体，但是蓝细菌没有叶绿体也能进行光合作用，A项错误；

有氧呼吸过程中产生的能量大部分以热能的形式散失，少部分储存在ATP中，B项错误；

光合作用产生的（CH2O）中的氧全部来自二氧化碳，O2中的氧全部来自H2O，C项正确；

光合作用光反应阶段产生的[H]用于碳反应中三碳化合物的还原，有氧呼吸第一、二阶段产生的[H]用于第三阶段中氧气的还原，D项错误。

2.如图表示细胞内部分物质转变过程，相关描述正确的是（　　）

A.能够在生物膜上完成的过程是2、5、6、7、8

B.过程3、4的进行需要同种酶的催化

C.图中7过程需要1过程的参与，而8过程中同时进行了2过程

D.在绿色植物的叶肉细胞内，线粒体通过2过程合成的ATP比叶绿体通过2过程合成的ATP用途单一

解析　图中2表示ATP的合成，可发生在线粒体内膜和类囊体膜上；

5表示发生在线粒体内膜上的有氧呼吸的第三阶段；

6表示发生在类囊体膜上的光反应过程中的水在光下分解；

7表示发生在叶绿体基质中的光合作用的碳反应阶段；

8表示无氧呼吸或有氧呼吸的第一、第二阶段，无氧呼吸的场所是胞质溶胶，有氧呼吸的第一、第二阶段分别发生在胞质溶胶和线粒体基质中，A项错误；

过程3表示转录，需要RNA聚合酶催化，过程4表示逆转录，需要逆转录酶催化，B项错误；

图中7过程需要ATP水解供能，即1过程的参与，8（细胞呼吸）过程中，有机物分解释放的能量部分用于合成ATP，所以8过程中同时进行了2过程，C项正确；

在绿色植物的叶肉细胞内，线粒体通过2过程合成的ATP可用于除了碳反应以外的细胞的各项生命活动，叶绿体通过2过程合成的ATP只能用于三碳化合物的还原，D项错误。

命题点二　以叶绿体和线粒体为载体分析光合作用与细胞呼吸的关系

3.下面是叶肉细胞在不同光照强度下叶绿体与线粒体的代谢简图，下列相关叙述错误的是（　　）

A.细胞①处于黑暗环境中，该细胞单位时间释放的CO2量即为呼吸速率

B.细胞②没有与外界发生O2和CO2的交换，可断定此时光合速率等于呼吸速率

C.细胞③处在较强光照条件下，细胞光合作用所利用的CO2量为N1与N2的和

D.分析细胞④可得出，此时的光照强度较弱且N1小于M2

答案　D

解析　结合图示可知，细胞①中仅线粒体中有气体的消耗和生成，故应处在黑暗环境中，此时细胞单位时间内释放的CO2量可表示呼吸速率，A项正确；

细胞②没有与外界进行气体交换，此时光合速率与呼吸速率相等，B项正确；

细胞③需要从外界环境吸收CO2，并向细胞外释放O2，此时细胞所处环境的光照强度大于光补偿点，细胞所利用的CO2包括细胞呼吸产生的N2和从环境中吸收的N1，C项正确；

细胞④中，线粒体利用的O2除来自叶绿体外，还要从细胞外吸收，说明此时细胞呼吸强度大于光合作用强度，细胞进行有氧呼吸和光合作用的过程中，O2的净消耗量（吸收量）M2与CO2的净生成量N1相等，D项错误。

4.如图为植物的某个叶肉细胞中两种膜结构及其上发生的生化反应模式图。

下列有关叙述正确的是（　　）

A.图1、2中的两种生物膜依次存在于线粒体和叶绿体中

B.图1中的[H]来自水，图2中的[H]来自丙酮酸

C.两种生物膜除产生上述物质外，还均可产生ATP

D.影响图1、2中两种膜上生化反应的主要外界因素分别是温度和光照

解析　根据题图所示信息可判断，图1所示是叶绿体的类囊体膜，其上进行的是光合作用的光反应，图示生化反应是水的光解，[H]来自水。

图2所示是线粒体内膜，其上进行的是有氧呼吸的第三阶段，[H]来自葡萄糖、丙酮酸和H2O，A、B项错误；

在叶绿体的类囊体膜上进行光合作用的光反应，产生ATP，在线粒体内膜上进行有氧呼吸第三阶段，产生大量ATP，C项正确；

图2表示线粒体内膜，其上进行的是有氧呼吸第三阶段，不受光照影响，D项错误。

考点二　光合作用与细胞呼吸的综合应用

1.真正光合速率、净光合速率和细胞呼吸速率的辨析

（1）内在关系

①细胞呼吸速率：

植物非绿色组织（如苹果果肉细胞）或绿色组织在黑暗条件下测得的值——单位时间内一定量组织的CO2释放量或O2吸收量。

②净光合速率：

植物绿色组织在有光条件下测得的值——单位时间内一定量叶面积所吸收的CO2量或释放的O2量。

③真正光合速率＝净光合速率＋细胞呼吸速率。

（2）判定方法

①根据坐标曲线判定

a.当光照强度为0时，若CO2吸收值为负值，该值的绝对值代表细胞呼吸速率，该曲线代表净光合速率，如图甲。

b.当光照强度为0，光合速率也为0时，该曲线代表真正光合速率，如图乙。

②根据关键词判定

检测指标

细胞呼吸速率

净光合速率

真正（总）光合速率

CO2

释放量（黑暗）

吸收量

利用量、固定量、消耗量

O2

吸收量（黑暗）

释放量

产生量

有机物

消耗量（黑暗）

积累量

制造量、产生量

2.光合作用与细胞呼吸曲线中的“关键点”移动

（1）细胞呼吸对应点（A点）的移动：

细胞呼吸增强，A点下移；

细胞呼吸减弱，A点上移。

（2）补偿点（B点）的移动

①细胞呼吸速率增加，其他条件不变时，CO2（或光）补偿点应右移，反之左移。

②细胞呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合速率下降时，CO2（或光）补偿点应右移，反之左移。

（3）饱和点（C点）和D点的移动：

相关条件的改变（如增大光照强度或增大CO2浓度）使光合速率增大时，C点右移，D点上移的同时右移；

反之，移动方向相反。

3.植物光合作用和细胞呼吸的日变化曲线分析

（1）自然环境中一昼夜植物CO2吸收或释放速率的变化曲线

a点：

凌晨，温度降低，细胞呼吸减弱，CO2释放减少。

b点：

有微弱光照，植物开始进行光合作用。

bc段：

光合作用强度小于细胞呼吸强度。

c点：

上午7时左右，光合作用强度等于细胞呼吸强度。

ce段：

光合作用强度大于细胞呼吸强度。

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，光合作用强度等于细胞呼吸强度。

ef段：

fg段：

没有光照，光合作用停止，只进行细胞呼吸。

bf段：

制造有机物的时间段。

积累有机物的时间段。

一昼夜有机物的积累量＝S1－（S2＋S3）。

（S1、S2、S3分别表示曲线和横轴围成的面积）。

（2）密闭容器中一昼夜CO2浓度的变化曲线

（注意：

分析光合作用或细胞呼吸速率的变化时，应分析曲线变化趋势的快慢，也就是斜率。

）

AB段：

无光照，植物只进行细胞呼吸。

BC段：

温度降低，细胞呼吸减弱（曲线斜率下降）。

CD段：

4时后，微弱光照，开始进行光合作用，但光合作用强度小于细胞呼吸强度。

D点：

随光照增强，光合作用强度等于细胞呼吸强度。

DH段：

其中FG段表示“光合午休”现象。

H点：

随光照减弱，光合作用强度下降，光合作用强度等于细胞呼吸强度。

HI段：

光照继续减弱，光合作用强度小于细胞呼吸强度，直至光合作用完全停止。

I点低于A点：

一昼夜，密闭容器中CO2浓度减小，即光合作用大于细胞呼吸，植物能正常生长（若I点高于A点，植物不能正常生长）。

命题点一　真正光合速率、净光合速率和细胞呼吸速率的分析

1.（2017·

北京，2）某植物光合作用、细胞呼吸与温度的关系如下图。

据此，对该植物生理特性理解错误的是（　　）

A.细胞呼吸的最适温度比光合作用的高

B.净光合作用的最适温度约为25℃

C.在0～25℃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℃

解析　由图可知，细胞呼吸的最适温度为50℃左右，光合作用的最适温度为30℃左右，A项正确；

由最上图可知，植物体净光合作用的最适温度约为25℃，B项正确；

在0～25℃范围内，总光合速率曲线的上升幅度比呼吸速率曲线上升幅度大，说明温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的影响大，C项正确；

由图可以看出，当温度超过45℃时，净光合速率小于0，植物不能正常生长，D项错误。

2.图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时，单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化。

图乙表示蓝细菌光合速率与光照强度的关系，下列说法正确的是（　　）

A.图甲中，光照强度为b时，光合速率等于呼吸速率

B.图甲中，光照强度为d时，单位时间内细胞从周围吸收2个单位的CO2

C.图乙中，当光照强度为x时，细胞中产生ATP的场所有胞质溶胶、线粒体和叶绿体

D.图乙中，限制e、f、g点光合作用速率的因素主要是光照强度

答案　B

解析　分析甲图可知，光照强度为b时，CO2释放量和O2产生总量相等，都为3个单位，细胞呼吸释放的CO2首先供应叶绿体进行光合作用，剩余部分释放到外界，说明此时细胞呼吸大于光合作用，A项错误；

光照强度为d时，水稻叶肉细胞光合速率大于细胞呼吸速率，光照强度为a时，CO2释放量即为细胞呼吸速率，则光照强度为d时，O2产生总量为8个单位，需要消耗的CO2也为8个单位，所以单位时间内需从外界吸收CO2为2个单位，B项正确；

图乙中所示生物为蓝细菌，蓝细菌不含线粒体和叶绿体，C项错误；

图乙中，限制