版高考生物人教版全国通用大一轮复习讲义教师.docx

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版高考生物人教版全国通用大一轮复习讲义教师

[考纲要求]　光合作用与细胞呼吸的综合应用。

考点　光合作用与细胞呼吸的关系

1.细胞呼吸与光合作用过程图解

（1）物质名称：

b：

O2，c：

ATP，d：

ADP，e：

NADPH（[H]），f：

C5，g：

CO2，h：

C3。

（2）生理过程及场所

序号

①

②

③

④

⑤

生理过程

光反应

暗反应

有氧呼吸第一阶段

有氧呼吸

第二阶段

有氧呼吸

第三阶段

场所

叶绿体类囊体薄膜

叶绿体基质

细胞质基质

线粒体基质

线粒体内膜

2.光合作用与细胞呼吸物质及能量转化

（1）光合作用和细胞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）光合作用和细胞呼吸中ATP的来源及去路分析

①光合作用中ATP的来源及去路

光反应——类囊体薄膜上；去路：

暗反应——叶绿体基质中。

②细胞呼吸中ATP的来源和去路

ATP合成：

a、b、c都产生ATP，场所为细胞质基质和线粒体；ATP分解为各项生命活动供能。

（3）光合作用和细胞呼吸中[H]的来源和去路分析

项目

光合作用

细胞呼吸

来源

过程

H2O[H]＋O2

C6H12O6丙酮酸＋4[H]；

2丙酮酸＋6H2O6CO2＋20[H]

场所

叶绿体的类囊体薄膜

细胞质基质、线粒体基质

去路

过程

C3（CH2O）

24[H]＋6O212H2O

场所

叶绿体基质

线粒体内膜

特别提醒　①光合作用中产生的[H]是还原型辅酶Ⅱ（NADPH）简化的表示方式，而细胞呼吸中产生的[H]是还原型辅酶Ⅰ（NADH）简化的表示方式，二者不是一种物质，尽管书写形式相同。

②还原氢的书写形式一定不能写成H、H＋或H2，只能写成[H]、NADH或NADPH。

3.利用曲线和图解分析真正光合速率和净光合速率

（1）A点　

（2）AB段

（3）B点

（4）B点后

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，发生在细胞质基质和线粒体中，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，但是蓝藻没有叶绿体也能进行光合作用。

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。

光合作用产生的（CH2O）中的氧全部来自二氧化碳，水中的氧变成氧气。

光合作用光反应阶段产生的[H]用于暗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。

2.（2016·郑州一中月考）如图表示细胞内过程，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

答案　C

解析　图中2表示ATP的合成，可发生在线粒体内膜和类囊体薄膜上；5表示发生在线粒体内膜上的有氧呼吸的第三阶段；6表示发生在类囊体薄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暗反应阶段；8表示无氧呼吸或有氧呼吸的第一、第二阶段，无氧呼吸的场所是细胞质基质，有氧呼吸的第一、第二阶段分别发生在细胞质基质和线粒体基质中，A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可用于除了暗反应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.如图为某植物细胞部分结构示意图，据图分析，下列四项叙述中正确的是（　　）

A.a、b箭头表示的是O2进出细胞的过程

B.e、f箭头表示的是CO2进出细胞的过程

C.以C18O2作原料进行光合作用，在较强光照下，测得含18O的呼吸作用产物的主要去向是图中的d

D.以HO作原料进行光合作用，在较强呼吸作用下，测得含18O的光合作用产物的主要去向是图中的b

答案　C

解析　a表示叶绿体吸收CO2，b表示叶绿体释放O2，e表示线粒体吸收O2，f表示线粒体释放CO2，c表示叶绿体产生的O2被线粒体利用，d表示线粒体产生的CO2被叶绿体利用。

以C18O2作原料进行光合作用，18O的转移途径为C18O2→有机物→C18O2，在较强光照下，光合作用速率大于呼吸作用速率，呼吸产物C18O2主要被叶绿体利用，即主要去向是图中的d。

以HO作原料进行光合作用，18O全部生成氧气，在较强呼吸作用下，氧气主要被线粒体利用，进行有氧呼吸，即主要去向是图中的c。

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

答案　C

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薄膜，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。

一、植物“三率”的含义、关系及判定

1.植物“三率”间的内在关系

（1）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＋呼吸速率。

2.植物“三率”的判定

（1）根据坐标曲线判定：

当光照强度为0时，若CO2吸收值为负值，该值绝对值代表呼吸速率，该曲线代表净光合速率，当光照强度为0时，若CO2吸收值为0，该曲线代表真正光合速率。

（2）根据关键词判定

检测指标

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

特别提醒　光合速率与植物生长

（1）当净光合速率＞0时，植物因积累有机物而生长。

（2）当净光合速率＝0时，植物不能生长。

（3）当净光合速率＜0时，植物不能生长，长时间处于此种状态，植物将死亡。

1.（2016·全国名校大联考）夏季晴朗的一天，甲、乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示。

下列说法正确的是（　　）

A.甲植株在a点开始进行光合作用

B.乙植株在e点有机物积累量最多

C.曲线b～c段和d～e段下降的原因相同

D.两曲线b～d段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭

答案　D

解析　图中光合作用开始的点在a点之前，即CO2吸收速率开始变化的点，故A错误；图中6～18时有机物一直在积累，18时植物体内有机物积累量最大，故B错误；曲线b～c段下降的原因是光照太强，气孔关闭，叶片吸收的CO2少，d～e段下降的原因是光照强度减弱，故C错误。

2.（2016·合肥二模）对某植物在不同环境条件下O2的吸收量和释放量进行测定，结果如下表，下列对结果的分析不正确的是（　　）

光照强度（klx）

O2变化量（mg/h）

温度

0

5

10

10℃

－0.5

＋3.0

＋4.0

20℃

－1

＋2.0

＋5.0

A.在5klx光照条件下5h,10℃时光合作用产生的O2总量比20℃时多2.5mg

B.在20℃时，分别用10klx和5klx光照10h，黑暗14h，O2增加量前者比后者多30mg

C.在10℃、10klx光照4.8h后，转入20℃黑暗环境19.2h，O2变化量为0

D.该实验的自变量是光照强度、温度和光照时间，CO2浓度等属于无关变量

答案　D

解析　黑暗中单位时间内O2的吸收量代表呼吸速率，光下测定的单位时间内O2的释放量是净光合速率，在5klx光照条件下5h,10℃时光合作用产生的O2总量是3.5×5＝17.5mg,20℃时光合作用产生的O2总量是3×5＝15mg；在20℃时，用10klx和5klx光照10h，黑暗14h，O2的增加量分别是5×10－1×14＝36mg、2×10－1×14＝6mg，前者比后者多30mg；在10℃时，用10klx光照4.8h，积累O2量为4×4.8＝19.2mg,20℃黑暗环境19.2h，消耗O2量为1×19.2＝19.2mg，O2变化量为0；该实验的自变量是光照强度与温度，光照时间、CO2浓度等属于无关变量。

3.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。

图乙表示蓝藻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的场所有细胞质基质、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，水稻叶肉细胞光合作用速率大于细胞呼吸速率，光照强度为a时，CO2释放量即为呼吸速率，则光照强度为d时，O2产生总量为8单位，需要消耗的CO2也为8单位，所以单位时间内需从外界吸收CO2为2单位，B项正确；图乙中所示生物为蓝藻，蓝藻不含线粒体和叶绿体，C项错误；图乙中，限制g点光合作用速率的因素不是光照强度，可能是二氧化碳浓度及温度等，D项错误。

二、光合作用与细胞呼吸的“关键点”移动

1.曲线中补偿点和饱和点的移动规律

CO2（或光）补偿点和饱和点的移动方向：

一般有左移、右移之分，其中CO2（或光）补偿点B是曲线与横轴的交点，CO2（或光）饱和点C则是最大光合速率对应的CO2浓度（或光照强度），位于横轴上。

（1）呼吸速率增加，其他条件不变时，CO2（或光）补偿点B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，CO2（或光）补偿点B应右移，反之左移。

（3）阴生植物与阳生植物相比，CO2（或光）补偿点和饱和点都应向左移动。

2.曲线上其他点（补偿点之外的点）的移动方向

在外界条件的影响下，通过分析光合速率和呼吸速率的变化，进而对曲线上某一点的纵、横坐标进行具体分析，确定横坐标左移或右移，纵坐标上移或下移，最后得到该点的移动方向。

4.已知某植物光合作用和呼吸作用的