1、专题3 细胞呼吸与光合作用 【答案速填】：分解有机物，释放能量 有氧呼吸 细胞质基质、线粒体 _ 无氧呼吸 细胞质基质_ _ 提供能量 叶绿体 同位素标记法 叶绿体类囊体薄膜 叶绿体基质 _ _ 61262222C H O6H O6O6CO12H O酶能量612625C H O2C H OH酶（酒精）22CO少量能量22COH O光能叶绿体22CH OO（）【知识方法】一、细胞呼吸方式的判定方法 1.据是否消耗O2：2.据产物划分：3.根据曲线分析：（1）A曲线：有氧呼吸曲线；B曲线：无氧呼吸曲线。（2）O点：只进行无氧呼吸。（3）P点：无氧呼吸停止。（4）OP段（不包括O点和P点）：无氧呼吸
2、和有氧呼吸。（5）P点以后：只进行有氧呼吸。二、细胞呼吸与光合作用过程图解 三、细胞呼吸与光合作用的影响因素 1.光照强度和CO2浓度变化对C3、C5含量的影响：（1）图解：（2）说明。以上图解只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化，而非长时间。以上各物质变化中，C3和C5含量的变化是相反的，C5、H和ATP含量变化是一致的。2影响细胞呼吸的4大外界因素：(1)温度：（2）O2浓度：（3）CO2浓度：（4）含水量：3.影响光合作用的3大主要因素：(1)光照强度(如图甲所示)。原理:影响光反应阶段ATP、H的产生。分析：(2)CO2浓度(如图乙所示)。原理:影响暗反应阶段C3的生成。分析：
3、(3)温度(如图丙所示)。原理:通过影响酶的活性而影响光合作用。分析:P点对应的温度为进行光合作用的最适温度。4.解读总光合速率与呼吸速率的关系：（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。四、有关细胞呼吸和光合作用的实验设计 1.生物呼吸类型判定实验设计：假设生物材料为植物种子，呼吸底物只有葡萄糖且不考虑外界条件的影响。实验装置如图：(1)若甲装置中红墨水滴左移，乙装置中红墨水滴不动，则只进行有氧呼吸。(2)若甲装置中红墨水滴不动，乙装置中红墨水滴右移，则只进行无氧呼吸。(3)若甲装置中红墨水滴左移，乙装置中红墨水滴右移，则既进行有氧呼吸，又进
4、行无氧呼吸。(4)物理误差的校正：除将装置中生物材料换为杀死的等量同种生物材料外，其余均与乙装置相同。2.光合速率与呼吸速率的测定：(1)测定装置：(2)测定方法及解读。测定呼吸强度。a装置烧杯中放入适宜浓度的NaOH溶液用于吸收CO2。b玻璃钟罩进行遮光处理，以排除光合作用的干扰。c置于适宜温度环境中。d红色液滴向左移动(代表呼吸耗氧量)。测定净光合速率。a装置小烧杯中放入适宜浓度的CO2缓冲液，用于保证容器内CO2浓度恒定，满足光合需求。b必须给予较强光照处理，且温度适宜。c红色液滴向右移动(代表净光合速率)。【易错易混】1.光合作用中的H细胞呼吸中的H：（1）光合作用：H为NADPH（还
5、原型辅酶），在光反应阶段由NADP+转化而成。（2）细胞呼吸：H为NADH（还原型辅酶），在有氧呼吸第一、第二阶段和无氧呼吸第一阶段由NAD+转化而成。2.辨析光合作用和有氧呼吸过程中H与ATP的来源及去向：3.正确分析密闭环境中一昼夜CO2含量的变化曲线：(1)N3点低于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量增加(即植物生长)。(2)N1点高于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量减少。(3)N2点等于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量不变。(4)CO2含量最高点为C点(C点)，CO2含量最低点为E点(E点)，对应的光照强度都为光补偿点C，光合速率与呼吸速率相等。(5)图中曲
6、线与横轴围成的面积S2(S1S3)的代数和即为净光合量，若该值0，则植物生长，若该值0，则植物不生长。题型一 光合作用与细胞呼吸过程的综合考查【典例1】(2017江苏高考T29)科研人员对猕猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性进行了系列研究。图1为光合放氧测定装置示意图，图2为不同光照条件下果肉随时间变化的光合放氧曲线。请回答下列问题：世纪金榜导学号73414012（1）取果肉薄片放入含乙醇的试管，并加入适量_ _，以防止叶绿素降解。长时间浸泡在乙醇 中的果肉薄片会变成白色，原因是_ _。（2）图1中影响光合放氧速率的因素有_。氧电极可以检测反应液中氧气的浓度，测定前应排除 反应液中_的干扰。（3
7、）图1在反应室中加入NaHCO3的主要作用是_ _。若提高反应液中NaHCO3浓度，果肉放氧 速率的变化是_（填“增大”“减 小”“增大后稳定”或“稳定后减小”）。（4）图2中不同时间段曲线的斜率代表光合放氧的速 率，对1520 min曲线的斜率几乎不变的合理解释是 _；若在20 min后停止 光照，则短时间内叶绿体中含量减少的物质有_ _（填序号:C5 ATP H C3），可推测20 25 min曲线的斜率为_（填“正值”“负 值”或“零”）。【解题技法】识图分析法 1.关键信息：光合色素、NaHCO3、光合放氧速率、停止光照、叶绿体中含量减少的物质等。2.思考路线图：答案：（1）CaCO3
8、 光合色素溶解在乙醇中 （2）光照、温度、CO2（NaHCO3）浓度 溶解氧 （3）提供CO2 增大后稳定（4）光合产氧量与呼吸耗氧量相等 负值【借题发挥】高考大题长句表达专项练 在光照较强的夏季中午，绿色植物的光合作用强度会降低，原因是_。答案：夏季中午，光照过强、温度过高，导致部分气孔关闭，叶肉细胞吸收CO2减少，C3生成减少，故光合作用强度会降低【思维建模】光合作用与细胞呼吸联系图解（1）图解:（2）解读。图1：从H入手分析。.光合作用过程中H产生于光反应阶段，用于暗反应阶段；有氧呼吸过程中，H产生于有氧呼吸的第一和第二阶段，用于有氧呼吸的第三阶段。.故图中表示的过程分别是光反应、有氧呼
9、吸第二阶段、暗反应、有氧呼吸第一阶段和有氧呼吸第三阶段。.甲丁表示的物质分别是ATP、丙酮酸、CO2、O2。图2：从O2的产生与消耗入手分析。.确定过程为光合作用的光反应阶段,过程为有氧呼吸第三阶段。.再从过程产生H的去向和过程H的来源入手分析过程：光反应阶段H2O（a）在光下分解产生的H用于过程（暗反应阶段），b代表的物质是CO2；参与有氧呼吸第三阶段的H产生于过程（有氧呼吸的第一和第二阶段）。图3：从光照入手分析。.过程甲为光合作用的光反应阶段，依据葡萄糖的产生可知过程乙为光合作用的暗反应阶段。进而分析确定戊、丁、丙分别为有氧呼吸的第一、第二和第三阶段。.物质a、b、c、d分别表示H和AT
10、P、ADP和Pi、O2、CO2。.在过程甲戊中，只有乙过程不能产生ATP，能产生气体的过程有甲和丁。题型二 净光合速率与总光合速率和呼吸速率之间的关系【典例2】(2017全国卷T30)植物的CO2补偿点是指由于CO2的限制，光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度。已知甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的。回答下列问题：世纪金榜导学号73414013（1）将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小 室中，适宜条件下照光培养。培养后发现两种植物的 光合速率都降低，原因是_。甲种植物净光合速率为0时，乙种植物净光合速率 _（填“大于0”“等于0”或“小于0”）。（2）若将甲种植物密闭在无O2、但
11、其他条件适宜的小室中，照光培养一段时间后，发现植物的有氧呼吸增加，原因是_。【解题技法】图解法 1.关键信息:CO2补偿点、光合速率、呼吸速率、净光合速率。2.思考路线图：答案：（1）植物在光下光合作用吸收CO2的量大于细胞呼吸释放CO2的量，使密闭小室中CO2浓度降低，光合速率也随之下降 大于0（2）甲种植物在光下光合作用释放的O2使密闭小室中O2增加，而O2与有机物分解产生的NADH发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节，所以当O2增多时，有氧呼吸会增加【借题发挥】高考大题长句表达专项练 若植物长期处于光照强度为光补偿点（植物的光合 强度和呼吸强度达到相等时的光照强度值）的自然 环境中，植物能
12、否正常生长？原因是什么？_ _。答案：不能。因为光照强度为光补偿点时，植物在白天没有有机物的积累，而且植物在夜间又进行细胞呼吸消耗有机物，植物体内的有机物减少，因此植物将不能正常生长【高考新动向】光合作用与生产实践【典例】金钗石斛是重要中药，因其对生长要求特殊、繁殖缓慢等原因，野生金钗石斛几近绝迹。科学家研究了不同光照强度下温度对金钗石斛生长和分蘖率的影响，结果如下图和下表（注：分蘖率越高表示植株繁殖能力越强）。分析回答：世纪金榜导学号73414014（1）本研究是在人工气候箱中进行的，实验过程中 除可调节箱内_外，其他条件(如空气湿度、CO2浓度等)均应处于相同且比较适宜的状态，其目 的是_
13、。（2）由上图可知，当栽培温度从15 增加到25 时，OM点净光合速率明显增加，这主要是因为_ _；而从PN点净光合速率增加不明 显，这是因为光照不足，叶绿体的_ 上产生ATP和H的速度慢，导致暗反应阶段C3转化为 _的过程变慢。（3）根据本研究，在金钗石斛的生长期应控制的适 宜条件是_，而在分蘖期特别要注意适当 _。【解题技法】图表分析法 1.关键信息:光照强度、温度、金钗石斛生长和分蘖率等。2.思考路线图：（1）由曲线图可知：（2）分析曲线图和表格：曲线图：25、640 molm-2s-1光照强度下金钗石斛净 表格：在25、160 molm-2s-1光照强度下金钗石斛分 160 molm-2s-1左右。答案：（1）温度和光照强度 使实验结果明显，有 利于观察（2）随着温度的升高，参与代谢的酶活性增强 类囊体薄膜 有机物（和C5）（3）25、640 molm-2s-1 降低光照强度（A）（B）