高三生物新人教版必修一二轮专题复习教案《呼吸作用光合作用》专题.docx
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高三生物新人教版必修一二轮专题复习教案《呼吸作用光合作用》专题
光与光合作用
一、“绿叶中色素的提取和分离”实验中滤纸条上色素分布
二、光合作用过程
总反应：
物质转移（以葡萄糖为例）
三、光照和CO2浓度变化对植物细胞内C3、C5、H]、ATP和O2及（CH2O）含量的影响
H]
ATP
O2产生量
C3
C5
（CH2O）
光照强→弱
CO2供应不变
减少
减少
减少
上升
下降
减少
光照弱→强
CO2供应不变
增多
增多
增多
下降
上升
增加
光照不变
CO2供应减少
相对增加
相对增加
减少
下降
上升
相对减少
光照不变
CO2供应增加
相对减少
相对减少
增加
上升
下降
相对增加
四、专有名词辨析
1、实际光合作用速率（强度）：
真正的光合作用强度。
2、净光合作用速率（强度）：
表现光合作用速率，可直接测得。
衡量量：
O2释放量、CO2吸收量、有机物积累量。
3、呼吸作用速率：
衡量量：
O2消耗量、CO2产生量、有机物消耗量。
4、总光合作用=净光合作用+呼吸作用；
5、（光合作用）制造的有机物=合成的有机物=积累的有机物干物质量+消耗的有机物（呼吸作用）
6、叶绿体固定的CO2=光合作用所需要的CO2=从外界吸收的CO2+呼吸释放的CO2；
五、环境因素对光合作用强度的影响
1、光照强度、光质对光合作用强度的影响
2、CO2浓度对光合作用强度的影响
3、温度对光合速率的影响
呼吸作用
一、呼吸作用过程
1、有氧呼吸
阶段
场所
物质变化
产能情况
第一阶段
细胞质基质
少量能量
第二阶段
线粒体基质
少量能量
第三阶段
线粒体内膜
大量能量
总反应式及物质转移：
2、无氧呼吸
阶段
场所
物质变化
产能情况
第一阶段
细胞质基质
少量能量
第二阶段
不产能
三、细胞呼吸的能量变化
★当CO2释放总量最少时，生物呼吸作用最弱，最宜存放。
有氧呼吸与无氧呼吸的比较：
有氧呼吸
无氧呼吸
不
同
点
场所
细胞质基质和线粒体
细胞质基质
条件
O2和酶
酶
产物
CO2和H2O
C2H5OH和CO2或乳酸
能量
大量能量
少量能量
相
同
点
实质
分解有机物，释放能量
联系
第一阶段的场所及转变过程相同
呼吸作用和光合作用关系
（1）黑暗
（2）光合作用强度=呼吸作用强度
✧光合作用产生的有机物—呼吸作用消耗的有机物=有机物的积累
✧光合作用产生的O2—呼吸作用消耗的O2=O2的释放量
✧呼吸作用产生的CO2—光合作用消耗的CO2=CO2的吸收量
光合作用与呼吸作用相关题型专训
一、过程图解类
例：
下图是植物体内几项生理活动关系示意图，请回答：
（1）通过①]________把A]________转变成储存在________中的稳定的化学能。
（2）影响②]________的生态因素主要是________，能量B中约有________%转移到ATP中。
（3）以上四种作用中能产生水的有________。
在碳循环中，通过细胞呼吸不能将碳归还无机环境的是________（填序号）。
（4）③]________在________条件下进行，能量C中约有________%转移到ATP中。
（5）在啤酒生产中，酵母菌大量繁殖时，通过上图中________（填序号）获得能量；发酵时，通过________（填序号）（获得能量）。
【解析】：
此题主要考查光合作用和细胞呼吸过程中物质与能量代谢关系，涉及多个知识点，是一道两者联系较为典型的综合题。
明确光合作用、有氧呼吸、两种无氧呼吸的概念、能量变化的相互关系，以及它们与环境的关系是解答此题的关键。
影响细胞呼吸的因素较多，主要是空气（氧气）和温度。
有氧呼吸虽然消耗水，但第三阶段却能产生较多的水。
两种无氧呼吸均不能生成水。
能否生成水以及能否将碳归还无机环境都要根据产物来分析。
细胞呼吸产生的能量中只有一部分转移到ATP中，大部分以热能形式散失，以各种生物最常利用的葡萄糖为例可以计算出能量转化效率。
有氧呼吸中，1mol葡萄糖彻底氧化分解释放的总能量为2870kJ，其中1161kJ转移到ATP中，而无氧呼吸产生乳酸的过程释放的总能量为196.65kJ，其中只有61.08kJ转移到ATP中。
酵母菌只有在有氧条件下才能大量繁殖后代；微生物的无氧呼吸通常称为发酵。
答案：
（1）光合作用 光能 糖类（通常指葡萄糖）
（2）有氧呼吸 空气（氧气）和温度 40.45 （3）①、② ③ （4）无氧呼吸 无氧 31.06 （5）② ④
二、坐标曲线图、柱状图类
例：
（2010·北京模拟）把土豆依次放在空气、氮气和空气中各贮藏一周。
在实验室中测定其CO2的释放量，实验结果如图所示。
下列叙述正确的是（ ）
A．土豆的无氧呼吸不产生CO2
B．在第一周只进行了有氧呼吸
C．在第二周暂时没有呼吸作用
D．第三周的无氧呼吸先强后弱
【解析】：
土豆（马铃薯块茎）无氧呼吸产生乳酸，不产生CO2，故A正确。
第一周在空气中既有无氧呼吸（内部细胞），又有有氧呼吸（外部细胞）；第二周在氮气中，只进行无氧呼吸，无CO2产生；第三周有氧呼吸消耗无氧呼吸产生的中间产物，CO2的释放量剧增，无氧呼吸强度减小，故B、C、D错误。
答案：
A
例：
如图表示氧气浓度对培养液中草履虫、乳酸菌、酵母菌呼吸作用的影响，则呼吸曲线a、b、c分别代表了（ ）
A．酵母菌、乳酸菌、草履虫 B．草履虫、乳酸菌、酵母菌
C．乳酸菌、酵母菌、草履虫 D．酵母菌、草履虫、乳酸菌
【解析】：
题干文字说明中要求分别指出三种生物的呼吸曲线，图像中提供了三条曲线的走向。
分析后可知：
b为需氧型生物的呼吸曲线，c为厌氧型生物的呼吸曲线，a先下降后上升为兼性厌氧型生物的呼吸曲线。
经过对错误选项的排除，可得到正确答案。
答案：
D
例：
（2009·江苏高考）某研究性学习小组采用盆栽实验，探究土壤干旱对某种植物叶片光合速率的影响。
实验开始时土壤水分充足，然后实验组停止浇水，对照组土壤水分条件保持适宜，实验结果如图所示。
下列有关分析正确的有（多选）（ ）
A．叶片光合速率随干旱时间延长而呈下降趋势
B．叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降
C．实验2～4天，光合速率下降是由叶片叶绿素含量下降引起的
D．实验2～4天，光合速率下降可能是由叶片内CO2浓度下降引起的
【解析】：
由图示曲线信息可知，实验条件下，随干旱时间的延长叶片的光合速率呈下降趋势；对比甲、乙图示可知，叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降；由于2～4天光合速率下降早于叶绿素含量下降，因此，光合速率的下降不是叶绿素含量下降引起的；实验条件下，随时间推移，植物缺水严重、叶片失水、气孔关闭，导致CO2吸收减少，使光合速率下降。
答案：
ABD
三、计算类
1．对某植物作如下处理：
（甲）持续光照20min，（乙）先光照5s后再黑暗处理5s，连续交替40min。
若其他条件不变，则在甲、乙两种情况下植物光合作用所制造的O2和合成的有机物总量符合下列哪项（ ）
A．O2：
甲＜乙，有机物，甲＝乙
B．O2：
甲＝乙，有机物，甲＝乙
C．O2：
甲＜乙，有机物，甲＜乙
D．O2：
甲＝乙，有机物，甲＜乙
【解析】：
给予植物间歇光照，光反应产物能被及时利用，光能利用率高，故在相同的光照时间内生成的O2量较多，有机物合成总量较多。
答案：
C
2．请回答下列有关光合作用的问题。
（1）光合速度受到温度、二氧化碳和光照强度的影响。
其中，光照强度直接影响光合作用的________过程；二氧化碳浓度直接影响光合作用的________过程。
（2）甲图表示在二氧化碳充足的条件下，某植物光合速度与光照强度和温度的关系。
①在温度为10℃、光照强度大于________千勒克司时，光合速度不再增加。
当温度为30℃、光照强度小于L3千勒克司时，光合速度的限制因素是______________。
②根据甲图，在乙图的坐标上标出光照强度为L2千勒克司，温度分别为10℃、20℃和30℃时的光合速度。
（3）丙图表示A、B两种植物的光合速度与光照强度的关系。
①当在________千勒克司光照强度条件下，A、B两种植物的光合速度相同。
②A植物在光照强度为9千勒克司时，2小时单位叶面积可积累葡萄糖________mg。
（计算结果保留一位小数。
相对原子质量C—12，H—1，O—16）
③A植物在1天内（12小时白天，12小时黑夜），要使有机物积累量为正值，白天平均光照强度必须大于________千勒克司。
【解析】：
（1）光是光反应的必要条件，光照强度直接影响光合作用的光反应过程。
CO2
的固定发生在暗反应，CO2浓度直接影响光合作用的暗反应过程。
（2）据甲图可知，温度为10℃，光强大于L1千勒克司时，光合速度不再增加；温度30℃光强小于L3千勒克司时，限制光合速度的因素是光照强度而不是温度。
据甲图知光强为L2千勒克司，温度分别为10℃、20℃和30℃的光合速度分别为2、4、4，在乙图中标出。
（3）由丙图知当光照强度为6千勒克司时，A和B植物光合速度都是6mg/h，两种植物光合速度相同。
A植物在光强为9千勒克司，2小时单位叶面积可积累葡萄糖为（8×2）/44×1/6×180＝10.9mg。
由图丙可知A植物每小时产生4mgCO2，当光强为6千勒克司时，每小时吸收4mgCO2，净积累量等于呼吸作用消耗量，当植物白天12小时，黑夜12小时，要使有机物积累量为正值，白天平均光照强度必须大于6千勒克司。
答案：
（1）光反应 暗反应
（2）①L1 光照强度 ②如右图所示
（3）①6 ②10.9 ③6
针对训练：
1.（2010·威海模拟）如图是H]随化合物在生物体内的转移过程，下列对其分析错误的是（ ）
A.H］经①→②转移到葡萄糖，首先H］与C3结合，该转变过程属于暗反应
B.H］经②→①转移到水中，此过程需要氧气参与
C.H］经②→④过程一般在缺氧条件下才能进行
D.②→①产生的H］和①→②产生的H］全部来自于水
2．（2009·江苏高考）某小组为研究脱气对酵母菌在培养初期产气量的影响，进行了甲、乙两组实验，实验装置如图所示，除图中实验处理不同外，其余条件相同。
一段时间内产生CO2总量的变化趋势是（ ）
3．（2010·北京模拟）把土豆依次放在空气、氮气和空气中各贮藏一周。
在实验室中测定其CO2的释放量，实验结果如图所示。
下列叙述正确的是（ ）
A．土豆的无氧呼吸不产生CO2
B．在第一周只进行了有氧呼吸
C．在第二周暂时没有呼吸作用
D．第三周的无氧呼吸先强后弱
4．（2009·江苏高考）某研究性学习小组采用盆栽实验，探究土壤干旱对某种植物叶片光合速率的影响。
实验开始时土壤水分充足，然后实验组停止浇水，对照组土壤水分条件保持适宜，实验结果如图所示。
下列有关分析正确的有（多选）（ ）
A．叶片光合速率随干旱时间延长而呈下降趋势
B．叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降
C．实验2～4天，光合速率下降是由叶片叶绿素含量下降引起的
D．实验2～4天，光合速率下降可能是由叶片内CO2浓度下降引起的
5.（09年海南）取某种植物生长状态一致的新鲜叶片，用打孔器打出若干圆片，圆片平均分成甲、乙、丙三组，每组各置于一个密闭装置内，并分别给予a、b、c三种不同强度的光照，其他条件一致。
照光相同时间后，测得各装置内氧气的增加量如图所示，下列
叙述错误的是
A.装置内增加的氧气来自于水
B.光照强度为a时，光合作用停止
C.丙组装置内的CO2含量照光后比照光前低
D.该图反映了光合作用强度与光照强度的关系
6.（09海南高考）（9分）在光照等适宜条件下，将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中，其叶片暗反应中C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如下图。
回答问题：
（1）图中物质A是______（C3化合物、C5化合物）
（2）在CO2浓度为1%的环境中，物质B的浓度比A的低，原因是_______；将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后，物质B浓度升高的原因是______________。
（3）若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中，暗反应中C3和C5化合物浓度达到稳定时，物质A的浓度将比B的________（低、高）。
（4）CO2浓度为0.003%时，该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的_______（高、低），其原因_______。
7．（2010·济南统考）下图中的甲、乙两图为一昼夜中某作物植株对CO2的吸收和释放状况的示意图。
甲图是在春季的某一晴天，乙图是在盛夏的某一晴天，请据图回答问题：
（1）甲图曲线中C点和E点（外界环境中CO2浓度变化为零）处，植株处于何种生理活动状态___________________________________________________________________。
（2）根据甲图推测该植物光合作用强度最高的是________点，植株积累有机物最多的是________点。
（3）乙图中FG段CO2吸收量逐渐减少是因为________，以致光反应产生的________和________逐渐减少，从而影响了暗反应强度。
（4）乙图曲线中间E处光合作用强度暂时降低，可能是因为_______________________。
1.【解析】：
考查光合作用、有氧呼吸和无氧呼吸的生理过程及联系。
在有氧呼吸过程中，第一阶段也可以产生少量的H]，其来源是葡萄糖。
答案：
D
2．【解析】：
酵母菌既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸，两种呼吸产物中都有二氧化碳，但分解同样多的葡萄糖时，有氧呼吸的产气量比无氧呼吸要多，所以甲脱气后应进行无氧呼吸，乙不脱气应先进行有氧呼吸，其产气要快，产气量比甲要多。
答案：
A
3．【解析】：
土豆（马铃薯块茎）无氧呼吸产生乳酸，不产生CO2，故A正确。
第一周在空气中既有无氧呼吸（内部细胞），又有有氧呼吸（外部细胞）；第二周在氮气中，只进行无氧呼吸，无CO2产生；第三周有氧呼吸消耗无氧呼吸产生的中间产物，CO2的释放量剧增，无氧呼吸强度减小，故B、C、D错误。
答案：
A
4.【解析】：
由图示曲线信息可知，实验条件下，随干旱时间的延长叶片的光合速率呈下降趋势；对比甲、乙图示可知，叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降；由于2～4天光合速率下降早于叶绿素含量下降，因此，光合速率的下降不是叶绿素含量下降引起的；实验条件下，随时间推移，植物缺水严重、叶片失水、气孔关闭，导致CO2吸收减少，使光合速率下降。
答案：
ABD
5.【解析】：
本题考查光合作用的知识。
氧气来自光反应水的光解，光照强度为a时，有氧气释放，所以光合作用没有停止，CO2含量照光后光合作用吸收比照光前低。
答案：
B
【答案】
（1）C3化合物
（2）暗反应速率在该环境中已达到稳定，即C3和C5化合物的含量稳定，根据暗反应的特点，此时C3化合物的分子数是C5化合物的2倍当CO2浓度突然降低时，C5化合物的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致C5化合物积累（3）高（4）低CO2浓度低时，暗反应的强度低，所需的ATP和H]少
6.【解析】本题主要考查光合作用的影响因素及识图能力的相关知识。
（1）CO2浓度降低后，直接影响暗反应中CO2的固定，导致C3化合物的量减少，确定物质A是C3化合物，物质B是C5化合物。
⑵CO2浓度为1％时，暗反应速率在该环境中已达到稳定，即C3和C5化合物的含量稳定，根据暗反应的特点，此时C3化合物的分子数是C5化合物的2倍；当CO2浓度突然降低时，C5化合物的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致C5化合物积累。
⑶CO2浓度为0.003％时，C3和C5化合物的浓度保持稳定后，暗反应保持稳定，此时仍根据暗反应中CO2的固定的反应式确定，C3化合物的量应是C5化合物的量的2倍。
⑷CO2浓
7．【解析】：
甲图C点与E点植物不吸收也不释放CO2，表明植物的光合作用强度等于呼吸作用强度；光合作用强度最高点，应是CO2吸收速率最高点（D），有机物积累最多点应是光合作用减弱到等于呼吸作用时的点（E）。
答案：
（1）呼吸作用释放CO2的量等于光合作用吸收CO2的量
（2）D E （3）光照强度逐渐减弱 ATP NADPHH] （4）温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了CO2原料的供应。
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