1、专题4 细胞呼吸与光合作用1.光合作用的基本过程()。2.影响光合作用速率的环境因素()。3.细胞呼吸()。重温考纲要求 内容索引 基础自查 排查考点 夯实基础 热点梳理 突破热点 梳理关键 基础自查 排查考点 夯实基础 自建知识体系 答案 叶绿体类囊体薄膜上CO2+H2O (CH2O)+O2光能叶绿体2H2O 4H+O2光ADP+PiATP光、酶将光能转变为ATP中活跃化学能CO2+C5 2C3酶有机物中稳定化学能光、CO2、温度等C6H12O6+6H2O+6O212H2O+6CO2+能量酶2C3H4O3+6H2O 6CO2+20H+能量(少)酶24H+6O2 12H2O+能量(多)酶C6H
2、12O62C2H5OH+2CO2+能量(少)或C6H12O62C3H6O3+能量(少)酶酶温度、O2、H2O等1.有关细胞呼吸的正误判断(1)高等生物都进行有氧呼吸，低等生物都进行无氧呼吸()(2)有氧呼吸的三个阶段都有ATP产生，但第三阶段产生的ATP最多()(3)水是有氧呼吸的产物，也是有氧呼吸的反应物()(4)各种细胞进行有氧呼吸的主要场所都是线粒体()(5)细胞呼吸的结果如果没有水的产生，就一定是无氧呼吸()(6)人体剧烈运动时，CO2/O21，即CO2既可在线粒体又可在细胞质基质中产生()(7)及时排涝，能防止根细胞受酒精毒害()(8)无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜()自查知识缺
3、漏 答案 2.有关光合作用的正误判断(1)叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光()(2)用纸层析法提取菠菜绿叶中的色素()(3)叶绿体色素在层析液中的溶解度越高，在滤纸上扩散就越慢()(4)真核生物中，光反应是在叶绿体类囊体的薄膜上进行的，暗反应是在叶绿体基质中进行的()(5)光反应为暗反应提供H和H2O()(6)离体的叶绿体基质中添加ATP、H和CO2后，可完成暗反应()(7)适宜条件下光合作用过程中C5/C3的比值，停止供应CO2后比停止前高()(8)降低光照将直接影响到光反应的进行，从而影响暗反应；改变CO2浓度则直接影响暗反应的进行()答案 3.有关光合作用与细胞呼吸综合应用的正误判
4、断(1)CO2的固定过程发生在叶绿体中，C6H12O6分解成CO2的过程发生在线粒体中()(2)光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变成热能和ATP()(3)夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降低温度，可提高作物产量()(4)净光合速率长期为零时会导致幼苗停止生长()(5)将一株生长正常的绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养，随培养时间的延长，玻璃容器内CO2浓度可出现的变化趋势是降低至一定水平时保持相对稳定()答案 返回 热点梳理 突破热点 梳理关键 一、“生命不息”的细胞呼吸 二、“食物源泉”的光合作用 返回 三、“共同担当”的呼吸与光合 1.(
5、2013新课标全国，3)下列与微生物呼吸有关的叙述，错误的是()A.肺炎双球菌无线粒体，但能进行有氧呼吸 B.与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码 C.破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中 D.有氧和无氧时，酵母菌呼吸作用产物不同 解析 破伤风芽孢杆菌的代谢类型是异养厌氧型，在有氧的环境中，破伤风芽孢杆菌的代谢要受到抑制，C错。解析 一、“生命不息”的细胞呼吸 真题回放 112解析 2.(2012新课标全国，29)将玉米种子置于25、黑暗、水分适宜的条件下萌发，每天定时取相同数量的萌发种子，一半直接烘干称重，另一半切取胚乳烘干称重，计算每粒的平均干重，结果如下图所示。若只考虑种子萌发所需的营养
6、物质来源于胚乳，据图回答下列问题。(1)萌发过程中胚乳组织中的淀粉被水解成_，再通过_作用为种子萌发提供能量。12葡萄糖呼吸(或生物氧化)答案(2)萌发过程中在_小时之间种子的呼吸速率最大，在该时间段内每粒种子呼吸消耗的平均干重为_mg。解析 因为胚乳减少的干重中有一部分转化成幼苗的组成物质，所以衡量种子的呼吸速率应以种子的干重减少量为指标。由图示曲线可以看出，在7296 h之间，单位时间内种子的干重减少量最大，该时间段(24 h)内每粒种子呼吸消耗的平均干重为204.2177.726.5(mg)。12解析答案 729626.5(3)萌发过程中胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质，其最大转化
7、速率为_mg粒1d1。解析 转化速率(胚乳的减少量种子的干重减少量)/单位时间。在7296 h内，转化速率为(161.7118.1)(204.2177.7)17.1(mg粒1d1)，96120 h内，转化速率为(118.191.1)(177.7172.7)22(mg粒1d1)，因此最大转化速率为22 mg粒1d1。(4)若保持实验条件不变，120小时后萌发种子的干重变化趋势是_，原因是_。解析 黑暗条件下，萌发种子只能进行细胞呼吸而不能进行光合作用，因而种子干重持续下降。12悟规律 22持续下降幼苗呼吸作用消耗有机物，且不能进行光合作用解析答案 1.判断细胞呼吸类型的五大方法(以葡萄糖为底物)
8、(1)产生CO2量消耗O2量呼吸。(2)不消耗O2，产生CO2。(3)释放CO2量吸收O2量。(4)不吸收O2，不释放CO2。(5)有水生成一定是呼吸，有二氧化碳生成一定不是。答案 核心提炼 2 有氧无氧呼吸(酒精发酵)同时进行有氧呼吸和无氧呼吸(酒精发酵)乳酸发酵或细胞已经死亡有氧乳酸发酵2.把握影响细胞呼吸的“四类”曲线(1)甲图：温度通过影响与细胞呼吸有关来影响呼吸速率。(2)乙图：O2浓度0时，只进行。0O2浓度10%时，同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。随O2浓度增大，_ 逐渐被抑制，不断加强。O2浓度10%时，只进行。O2浓度5%时，有机物消耗最少。答案 酶的活性无氧呼吸无氧呼吸有氧呼吸
9、有氧呼吸答案 抑制(3)丙图：自由水含量较高时呼吸作用旺盛。(4)丁图：CO2是细胞呼吸的产物，对细胞呼吸具有作用。3.澄清细胞呼吸的6个失分点(1)误认为有氧呼吸的全过程都需要O2：有氧呼吸的第一、二阶段不需要O2，只有第三阶段需要O2。(2)误认为有氧呼吸的场所只有线粒体 原核生物有氧呼吸的场所是细胞质和细胞膜。真核生物有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。(3)误认为O2一定抑制无氧呼吸：也有例外，如哺乳动物成熟的红细胞的无氧呼吸不受O2的影响。(4)呼吸作用中有H2O生成一定是有氧呼吸，有CO2生成不一定是有氧呼吸，但对动物和人体而言，有CO2生成一定是有氧呼吸，因为动物及人体无氧呼吸产
10、物为乳酸。(5)无氧呼吸产物不同是由于催化反应的酶的种类不同。(6)线粒体是进行有氧呼吸的主要场所。无线粒体的真核细胞只能进行无氧呼吸，如成熟红细胞，蛔虫等，一些原核生物无线粒体，但仍进行有氧呼吸。题型一 细胞呼吸过程与类型的比较 1.如图表示的是细胞呼吸的相关过程，下列叙述正确的是()A.在人体内环境中可以发生过程 B.缺氧条件下马铃薯块茎发生过程 C.乳酸菌无线粒体，但具有与有关的酶 D.都生产ATP，为生命活动供能 解析 题型突破 3 123456782.将一些苹果储藏在密闭容器中，较长时间后会闻到酒香。当通入不同浓度的O2时，其O2的消耗速率和CO2的产生速率如下表所示(假设细胞呼吸的
11、底物都是葡萄糖)。下列叙述错误的是()解析 氧浓度(%)a b c d e CO2产生速率(molmin1)1.2 1.0 1.3 1.6 3.0 O2消耗速率(molmin1)0 0.5 0.7 1.2 3.0 A.O2浓度为a时，细胞呼吸只在细胞质基质中进行 B.O2浓度为b时，较适宜于苹果的储藏 C.O2浓度为c时，有氧呼吸产生CO2的速率为0.7 molmin1 D.O2浓度为d时，消耗的葡萄糖中有1/4用于无氧呼吸 12345678题型二 影响细胞呼吸因素的分析 3.长期浸水会导致树根变黑腐烂。树根从开始浸水到变黑腐烂的过程中，细胞呼吸速率的变化曲线如图所示。下列叙述不正确的是()A
12、.阶段根细胞的有氧呼吸速率下降 B.阶段根细胞的无氧呼吸速率上升 C.阶段曲线下降的主要原因与阶段不同 D.细胞在a点的有氧呼吸强度小于b点 解析 123456784.如图是生物氧化分解葡萄糖过程中氧分压与呼吸熵RQ(RQ放出的CO2量/吸收的O2量，可作为描述细胞呼吸过程中氧气供应状态的一种指标)的关系。以下叙述正确的是()A.呼吸熵越大，细胞有氧呼吸越强，无氧呼吸越弱 B.b点有氧呼吸强度大于a点 C.为延长水果的保存时间，最好将氧分压调至c点 D.c点以后细胞呼吸强度不随氧分压变化而变化 解析 123456785.为研究淹水时KNO3对甜樱桃根呼吸的影响，设四组盆栽甜樱桃，其中一组淹入清
13、水，其余三组分别淹入不同浓度的KNO3溶液，保持液面高出盆土表面，每天定时测定甜樱桃根有氧呼吸速率，结果如图。请回答：(1)细胞有氧呼吸生成CO2的场所是_，分析图中A、B、C三点，可知_点在单位时间内与氧结合的H最多。解析 线粒体基质A答案 12345678(2)图中结果显示，淹水时KNO3对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有_作用，其中_ mmolL1的KNO3溶液作用效果最好。解析 分析题图可知，淹水时KNO3对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有减缓作用；其中30 mmolL1的KNO3溶液处理的曲线处于其他曲线之上，所以该浓度的KNO3溶液作用效果最好。解析答案 减缓3012345678(3)根系缺氧
14、会导致根细胞无氧呼吸增强，实验过程中能否改用CO2作为检测有氧呼吸速率的指标？请分析说明。_。解析 根系缺氧会导致根细胞进行无氧呼吸，而根细胞无氧呼吸能产生CO2，所以实验过程中不能改用CO2作为检测有氧呼吸速率的指标。解析答案 不能，因为无氧呼吸可能会产生CO212345678题型三 细胞呼吸方式的探究与呼吸速率的测定 6.下列有关“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验的叙述，错误的是()A.煮沸葡萄糖溶液是为了灭菌和去除溶液中的O2 B.实验过程中，泵入的空气应去除CO2 C.实验中的无关变量有温度、pH、培养液浓度等 D.通过观察澄清石灰水是否变混浊来判断酵母菌的呼吸方式解析 酵母菌既可以进行
15、有氧呼吸也可以进行无氧呼吸，不管是哪种呼吸方式都会产生二氧化碳，均会使澄清的石灰水变混浊，所以不能通过观察石灰水的变化来判断酵母菌的呼吸方式，故D选项错误，A、B和C选项均是为了排除无关变量对实验结果的干扰。解析 123456787.呼吸熵(RQ释放二氧化碳体积/消耗的氧气体积)表示生物用于有氧呼吸的能源物质的不同。测定发芽种子呼吸熵的装置如图。关闭活塞，在25 下经20分钟读出刻度管中着色液滴移动距离。设装置1和装置2的着色液滴分别向左移动x mm和y mm。下列说法错误的是()12345678A.若测得x180 mm，y50 mm，则该发芽种子的呼吸熵是0.72(保留两位小数)B.若发芽种
16、子仅进行有氧呼吸，且呼吸熵小于1，则分解的有机物可能为脂肪 C.为使测得的x和y值更精确，还应再设置对照装置 D.若呼吸底物是葡萄糖，且测得x300 mm，y100 mm(向右移动了100 mm)，则可推断有氧呼吸消耗的葡萄糖与无氧呼吸消耗的葡萄糖的摩尔比值是12 解析 123456788.科研人员探究了不同温度(25 和0.5)条件下密闭容器内蓝莓果实的CO2生成速率的变化，结果见图1和图2。(1)由图可知，与25 相比，0.5 条件下果实的CO2生成速率较低，主要原因是_；随着果实储存时间的增加，密闭容器内的_浓度越来越高，抑制了果实的细胞呼吸。该实验还可以通过检测_浓度的变化来计算呼吸速
17、率。解析 答案 低温降低了细胞呼吸相关酶的活性CO2O212345678(2)某同学拟验证上述实验结果，设计如下方案：称取两等份同一品种的蓝莓果实，分别装入甲、乙两个容积相同的瓶内，然后密封。将甲、乙瓶分别置于25 和0.5 条件下储存，每隔一段时间测定各瓶中的CO2浓度。记录实验数据并计算CO2生成速率。为使实验结果更可靠，请给出两条建议，以完善上述实验方案(不考虑温度因素)。a._；b_。选取的果实成熟度应一致每个温度条件下至少有3个平行重复实验解析 答案 123456781.酵母菌呼吸方式探究题解法 对于判断酵母菌呼吸方式的实验分析题，若遇到装置图，应首先分析装置图中各部分的作用，再结合
18、有氧呼吸和无氧呼吸的反应式进行分析，若呼吸底物是葡萄糖，则有氧呼吸消耗的O2量与释放的CO2量相等，无氧呼吸不消耗O2，但释放CO2。若遇到实验步骤，则解答的关键是分析变量，自变量是O2的有无，可设置通入无菌O2和密封(如用石蜡油铺满液面)对照；因变量是酵母菌呼吸方式，可通过检测CO2释放量、酒精的有无或热量产生的多少来判断，其中CO2释放量可通过澄清石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液判断，酒精的有无可利用酸性重铬酸钾溶液来判断，产生热量的多少可通过温度计测量；无关变量有温度、pH、培养液量、培养液浓度等。技法提炼 123456782.测定组织细胞呼吸速率的装置与原理(1)装置(如图所示)(2)指标：
19、细胞呼吸速率常用单位时间CO2释放量或O2吸收量来表示。(3)原理：组织细胞有氧呼吸吸收O2，释放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，刻度管内的有色液滴左移。单位时间内液滴左移的体积即表示呼吸速率。12345678(4)误差校正 如果实验材料是绿色植物，整个装置应遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。如果实验材料是种子，为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应对装置及所测种子进行消毒处理。为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，将所测的生物材料灭活(如将种子煮熟)，其他条件均不变。返回 123456781.(2016全国，4)关于高等植物叶绿体中色素
20、的叙述，错误的是()A.叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中 B.构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收 C.通常，红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用 D.黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的 解析 真题回放 11234二、“食物源泉”的光合作用 562.(2013新课标全国，2)关于叶绿素的叙述，错误的是()A.叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素 B.被叶绿素吸收的光可用于光合作用 C.叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同 D.植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光 解析 叶绿素的中心元素是镁离子，A项正确；色素的作用是吸收、传递、转化光能，进行光合作
21、用，B项正确；叶绿素a比叶绿素b在红光区的吸收峰值高，C项正确；植物主要的吸收峰在蓝紫光区和红光区，绿光吸收最少，反射多，所以叶片呈现绿色，D项错误。解析 1234653.(2014新课标全国，2)正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是()A.O2的产生停止 B.CO2的固定加快 C.ATP/ADP比值下降D.NADPH/NADP比值下降 解析 正常生长的绿藻，照光培养一段时间，说明绿藻可以正常进行光合作用，用黑布遮光后，改变了绿藻光合作用的条件，此时光合作用的光反应停止，光反应的产物O2、ATP和H(即NADPH)停止产生，所以A
22、、C、D项所叙述现象会发生；光照停止，暗反应中C3还原受影响，C5减少，CO2的固定减慢，B项所叙述现象不会发生。解析 1234654.(2016全国乙，30)为了探究生长条件对植物光合作用的影响，某研究小组将某品种植物的盆栽苗分成甲、乙两组，置于人工气候室中，甲组模拟自然光照，乙组提供低光照，其他培养条件相同。培养较长一段时间(T)后，测定两组植株叶片随光照强度变化的光合作用强度(即单位时间、单位叶面积吸收CO2的量)，光合作用强度随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题：(1)据图判断，光照强度低于a时，影响甲组植物光合作用的限制因子是_。解析 甲组在a点条件下，增加光照强度，光合作用强
23、度继续增加，故光合作用的限制因子是光照强度。解析答案 12346光照强度5(2)b光照强度下，要使甲组的光合作用强度升高，可以考虑的措施是提高_(填“CO2浓度”或“O2浓度”)。解析 甲组在b点条件下，光照强度不再是光合作用的限制因子，要增加光合作用强度，需增加光合作用原料，而O2是光合作用产物，CO2才是光合作用的原料，故应该增加CO2浓度。解析答案 12346CO2浓度5(3)播种乙组植株产生的种子，得到的盆栽苗按照甲组的条件培养T时间后，再测定植株叶片随光照强度变化的光合作用强度，得到的曲线与甲组的相同。根据这一结果能够得到的初步结论是_。解析 个体的表现型受遗传因素与环境因素共同影响
24、。若乙组的光合作用强度变化受遗传因素影响，则在甲组的光照条件下，乙组的子代光合作用强度随光照强度变化情况应与甲组不同，此与题干矛盾，故可排除遗传因素影响，因此乙组光合作用强度的变化应由环境因素(即低光照)引起，并非遗传物质改变所致。解析答案 12346乙组光合作用强度与甲组的不同是由环境因素低光照引起的，而非遗传物质的改变造成的55.(2016全国丙，29节选)为了探究某地夏日晴天中午时气温和相对湿度对A品种小麦光合作用的影响，某研究小组将生长状态一致的A品种小麦植株分为5组，1组在田间生长作为对照组，另4组在人工气候室中生长作为实验组，并保持其光照和CO2浓度等条件与对照组相同，于中午12：
25、30测定各组叶片的光合速率，各组实验处理及结果如表所示：12346 对照组 实验组一 实验组二 实验组三 实验组四 实验 处理 温度/36 36 36 31 25 相对湿度/%17 27 52 52 52 实验 结果 光合速率/mg CO2dm2h1 11.1 15.1 22.1 23.7 20.7 5回答下列问题：(1)根据本实验结果，可以推测中午时对小麦光合速率影响较大的环境因素是_，其依据是_；并可推测，_(填“增加”或“降低”)麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度。解析 根据本实验结果可知，相同温度条件下，小麦光合速率随相对湿度的增加而明显加快，但相对湿度相同时，小麦光合
26、速率随温度的变化不明显，由此可推知中午时对小麦光合作用速率影响较大的环境因素是相对湿度；并可推测，增加麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度。12346解析答案 相对湿度相同温度条件下，相对湿度改变时，光合速率变化较大增加5(2)在实验组中，若适当提高第_组的环境温度能提高小麦的光合速率，其原因是_。解析 比较实验组二、三、四可知小麦光合速率在31 时高于另两组，而第四组的25 低于31，所以在实验组中，若适当提高第四组的环境温度能提高小麦的光合速率。12346解析答案 四该实验组的环境温度未达到光合作用的最适温度5 对照组 实验组一 实验组二 实验组三 实验组四 实验 处理 温度
27、/36 36 36 31 25 相对湿度/%17 27 52 52 52 实验 结果 光合速率/mg CO2dm2h1 11.1 15.1 22.1 23.7 20.7 6.(2015全国，29)为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响，科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了A、B、C、D四组实验。各组实验的温度、光照强度和CO2浓度等条件相同、适宜且稳定，每组处理的总时间均为135 s，处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。处理方法和实验结果如下：A组：先光照后黑暗，时间各为67.5 s；光合作用产物的相对含量为50%。B组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为
28、7.5 s；光合作用产物的相对含量为70%。C组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为3.75 ms(毫秒)；光合作用产物的相对含量为94%。D组(对照组)：光照时间为135 s；光合作用产物的相对含量为100%。123465解析答案 回答下列问题：(1)单位光照时间内，C组植物合成有机物的量_(填“高于”“等于”或“低于”)D组植物合成有机物的量，依据是_；C组和D组的实验结果可表明光合作用中有些反应不需要_，这些反应发生的部位是叶绿体的_。解析 C组只用了D组一半的光照时间，其光合作用产物的相对含量却是D组的94%，说明C组黑暗条件下进行了部分光合作用，暗反应消耗了AT
29、P和H，为下一次的光照时间内光反应提供了充足的原料ADP、Pi和NADP等，所以C组单位光照时间内，合成有机物的量较高。光合作用暗反应在叶绿体基质中进行。高于C组只用了D组一半的光照时间，其光合作用产物的相对含量却是D组的94%光照基质12346512346解析答案(2)A、B、C三组处理相比，随着_的增加，使光下产生的_能够及时利用与及时再生，从而提高了光合作用中CO2的同化量。解析 A、B、C三组实验中光照时间之和均为67.5 s，但是处理方法不同，结果也不一样，并且是单位时间内光照和黑暗交替频率越高，光合作用产物相对量越高，可知光照时产生的ATP和H在光照时没有用完，可以在黑暗中继续利用
30、，还原C3化合物生成糖类等有机物及C5化合物，C5化合物继续与CO2结合，因此提高了光合作用中CO2的同化量。光照和黑暗交替频率ATP和H悟规律 51.理清外界条件变化时，C5、C3、H、ATP等物质的量变化的4种模型分析(1)光照强度变化 答案 核心提炼 2 C3C5、H、ATPC3C5、H、ATP(2)CO2浓度变化：答案 C3C5、H、ATPC3C5、H、ATP2.把握影响光合作用因素的3类曲线答案 影响 因素 原理 图像 图像解读 光照 强度 影响阶段ATP、H的产生 P点的限制因素 外因：_ 内因：色素含量、酶的数量和活性、C5的含量 光反应温度、CO2浓度答案 CO2 浓度 影响阶
31、段C3的生成 P点的限制因素 外因：_ 内因：酶的数量和活性、色素含量、C5的含量 温度 通过影响_ 来影响光合作用 P点对应的温度为进行光合作用的_ 暗反应酶的活性温度、光照强度最适温度题型一 光合作用的过程分析 1.右图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图。下列叙述正确的是()A.CO2的固定实质上是将ATP中的化学能转变为C3中的化学能 B.CO2可直接被H还原，再经过一系列的变化形成糖类 C.被还原的C3在相关酶的催化作用下，可再形成C5 D.光照强度由强变弱时，短时间内C5含量会升高 解析 题型突破 3 123452.右图表示某植物叶片暗反应中C3和C5微摩尔浓度的变化趋势，该植物在
32、阶段处于适宜环境条件下，阶段改变的环境条件是降低光照强度或者降低CO2浓度中的某一项。下列分析正确的是()A.图中物质甲转变成乙需要消耗光反应提供的ATP B.图中阶段所改变的环境条件是降低了光照强度 C.阶段甲上升是因为叶绿体中H和ATP的积累 D.阶段光合速率最大时所需光照强度比阶段低 解析 12345题型二 影响光合作用因素的曲线分析 3.植物的光合作用受温度和光照强度的影响，右图表示植物在三种不同光照强度下消耗CO2的情况。下列分析正确的是()A.在50 时，温度和光照强度都是限制光合作用的因素 B.在1030 时，温度是限制光合作用的主要因素 C.在光照强度相同的情况下，0 时的光合
33、作用强度一定小于15 时的光合作用强度 D.在温度相同的情况下，4倍光照强度时的光合作用强度一定大于1倍光照强度时的光合作用强度 解析 123454.右下图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述，正确的是()A.t1t2，叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加，基质中水光解加快、O2释放增多 B.t2t3，暗反应限制光合作用。若在t2时刻增加光照，光合速率将再提高 C.t3t4，光照强度不变，光合速率的提高是由于光反应速率不变、暗反应增强的结果 D.t4后短暂时间内，叶绿体中ADP和Pi含量升高，C3化合物还原后的直接产物含量降低 解析 123455.某科研小组于夏
34、季一晴天在一个大棚中以某桃树为实验材料，探究不同光照强度对叶片光合速率的影响，得到的变化曲线如图所示。实验期间分别于11时和15时打开和关闭通风口，请据图回答：答案(1)上述实验中，大棚覆盖的塑料薄膜应选用_(颜色)；通过改变_来设置不同的弱光环境。无色透明遮阳网的层数黑色解析 12345(2)图中10时到11时的时间段内，限制各组光合速率的主要因素是_；各组光合速率分别于12时、13时、14时又下降的原因可能是_。解析 由CO2浓度曲线可知，10时到11时，CO2浓度迅速下降到低点，成为限制各组光合速率的主要因素；12时、13时、14时各组的光合速率分别又下降，而CO2浓度并不低，可推测其原
35、因最可能是大棚内温度升高引起气孔关闭，从而使光合速率下降。(或CO2含量)CO2浓度大棚内温度升高，引起气孔关闭(气孔导度下降)，光合速率下降解析答案 12345(3)如表所示为用不同光照强度处理该桃树和某种栎树后得到的数据：光合参数(molm2s1)CK组 T1组 T2组 桃树 栎树 桃树 栎树 桃树 栎树 光补偿点 29.7 32.8 20.7 31.4 18.2 31.2 光饱和点 752.5 1 188.2 522 1 164.5 417.5 1 133.5 分析表中数据可知，_更适应弱光环境。Rubisco酶是植物光合作用过程中的一个关键酶，它所催化的反应是无机碳进入生物群落的主要途
36、径，由此可知它应存在的场所是_，它参与催化的是_。答案 解析 桃树叶绿体基质CO2的固定12345深入认识影响光合作用的“限制因素”(1)限制因素在曲线图中一般为横轴所示因素，即相关实验的自变量。(2)限制因素可变，如“饱和点”的出现会改变限制因素，总结如下：技法提炼 12345a点前限制因素为光照强度，之后为其他因素，外因如CO2浓度、温度等，内因如酶的活性、色素的含量等。b点前限制因素为CO2浓度，之后为其他因素，外因如光照强度、温度等，内因如酶的活性等。a、b点之后只有改变其他限制因素才能提高光合作用强度。返回 123451.(2014新课标全国，6)关于光合作用和呼吸作用的叙述，错误的
37、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 D.病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用提供能量 解析 真题回放 1123三、“共同担当”的呼吸与光合 2.(2016全国甲，31)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NaHCO3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
38、加水草，密闭所有试管。各试管的实验处理和结果见下表。123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 50 min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 注：*遮光是指用黑纸将试管包裹起来，并放在距日光灯100 cm的地方。123若不考虑其他生物因素对实验结果的影响，回答下列问题：(1)本实验中，50 min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_引起的；若1号试管的溶液是蓝色，则说明2至7号试管的实验结果是_(填“可靠的”或“不可靠的”)。解析
39、答案 不同光强下水草的光合作用与呼吸作用不可靠的123(2)表中X代表的颜色应为_(填“浅绿色”、“黄色”或“蓝色”)，判断依据是_。解析 2号试管因遮光，其内的水草不能进行光合作用消耗CO2，但能通过呼吸作用释放CO2，所以试管内CO2浓度最高，X代表的颜色应为黄色。(3)5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化，说明在此条件下水草_。解析 5号试管中的溶液颜色与对照组1号试管的相同，均为浅绿色，说明在此条件下水草并未引起溶液中CO2含量变化，这意味着其光合作用强度与呼吸作用强度相等。解析答案 黄色水草不能进行光合作用，只能进行呼吸作用，溶液中CO2浓度高于3号试管光合作用强度等于呼吸作用强度
40、，吸收与释放的CO2量相等 1233.(2014新课标全国，29)某植物净光合速率的变化趋势如图所示。据图回答下列问题：(1)当CO2浓度为a时，高光强下该植物的净光合速率为_。CO2浓度在ab之间时，曲线_表示了净光合速率随CO2浓度的增高而增高。解析 根据曲线图可知，当CO2浓度为a时，高光强下(曲线A)该植物的净光合速率为0；分析坐标图中曲线的走势可以看出，当CO2浓度在ab之间时，曲线A、B、C的净光合速率都随着CO2浓度的增高而增高。0A、B和C解析答案 123(2)CO2浓度大于c时，曲线B和C所表示的净光合速率不再增加，限制其增加的环境因素是_。解析 由题图可知，影响净光合速率的
41、因素为CO2浓度和光强。当CO2浓度大于c时，由于受光强的限制，光反应产生的H和ATP不足，暗反应受到限制，曲线B和C的净光合速率不再增加。解析答案 光强123(3)当环境中CO2浓度小于a时，在图示的3种光强下，该植物呼吸作用产生的CO2量_(填“大于”、“等于”或“小于”)光合作用吸收的CO2量。解析 当环境中的CO2浓度小于a时，在图示的3种光强下，植物的净光合速率小于0，说明该植物此时呼吸作用产生的CO2量大于光合作用吸收的CO2量。解析答案 大于123(4)据图可推测，在温室中，若要采取提高CO2浓度的措施来提高该种植物的产量，还应该同时考虑_这一因素的影响，并采取相应措施。解析 据
42、图可推测，光强和CO2浓度都会影响植物的净光合速率，因此若要采取提高CO2浓度的措施来提高该种植物的产量，还应同时考虑光强这一因素的影响。悟规律 解析答案 光强1231.理清光合作用与细胞呼吸的关系答案 核心提炼 2 H2OHCH2OH2O+CO2C2H5OH+CO22.明确3种元素的转移途径答案 C：CO2暗反应呼吸呼吸CO2H：H2O光反应暗反应(CH2O)呼吸、呼吸H2OO：H2O光反应呼吸H2O有机物丙酮酸HHO23.解读真正(总)光合速率、表观(净)光合速率与呼吸速率的关系(1)图示(2)解读 A点：。AB段：光合速率呼吸速率。B点：光合速率呼吸速率，称为光补偿点。B点以后：光合速率
43、呼吸速率。C点：称为光饱和点。(3)明确最常用计算公式 净光合速率(O2释放量或CO2吸收量)总光合速率(O2产生量或CO2固定量)细胞呼吸速率(O2消耗量或CO2产生量)。答案 只进行细胞呼吸题型一 光合作用与细胞呼吸的过程分析 1.如图为某植物叶肉细胞中两种膜结构以及发生的生化反应模式图。下列有关叙述正确的是()A.图1、2中的两种生物膜上都发生能量的转换，且转换形式相同 B.两种生物膜除了产生上述物质外，还均可产生ATP C.图l中的A是H，图2中的B全来自丙酮酸和H2O D.由于图1、图2中的生物膜来自不同细胞器，所以它们的主要成分不同 解析 题型突破 312345678910 112
44、.如图是某植物叶肉细胞中光合作用和呼吸作用的物质变化示意简图，其中a、b表示物质，表示生理过程。据图回答：(1)图中物质a是_。解析 结合题图，水的光解产物有a和H，且a参与有氧呼吸的第三阶段，联系教材知识可知a为O2。O2解析答案 1235678910411(2)过程中发生的能量变化是_，图中生理过程的能量最终来源于_。解析 光合作用和呼吸作用过程中的能量变化是：光合作用将光能转变成ATP中活跃的化学能，最终转变成有机物中稳定的化学能；呼吸作用将有机物中稳定的化学能转变成ATP中活跃的化学能和热能。过程是光合作用的暗反应阶段，其能量变化是活跃的化学能转变成稳定的化学能；图示植物叶肉细胞中生理
45、过程的能量最终来源于太阳能。活跃的化学能转变成稳定的化学能太阳能(光能)解析答案 1235678910411(3)过程中a被利用的具体部位是_。若无a供应，则此植物细胞呼吸的产物一般是_。解析 过程中的a表示O2，可与H结合生成水，即有氧呼吸第三阶段，场所是线粒体内膜。若没有O2供应，植物细胞进行无氧呼吸，产物一般是酒精和CO2。(4)图中有氧呼吸相关酶的分布场所是_。解析 有氧呼吸的三个阶段都需要酶催化，因此与有氧呼吸有关的酶分布在细胞质基质和线粒体中。解析答案 线粒体内膜酒精和CO2细胞质基质和线粒体1235678910411光合作用与细胞呼吸过程题解法 对于与光合作用和呼吸作用过程相关的
46、试题，应先判断相关生理过程的类别，可根据有机物、O2或CO2的产生或消耗来判断，合成有机物、消耗CO2、释放O2的过程属于光合作用，分解有机物、消耗O2、释放CO2的过程属于呼吸作用。技法提炼 1235678910411然后根据不同阶段的物质变化以及发生的场所来判断每个生理过程具体的阶段，如光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，分别发生在叶绿体的类囊体薄膜、叶绿体基质中；有氧呼吸包括三个阶段，发生部位分别是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜；无氧呼吸两个阶段均发生在细胞质基质中。再如，水的光解发生在光反应阶段，葡萄糖等有机物的合成发生在暗反应阶段，葡萄糖的分解发生在有氧呼吸第一阶段，O2的消耗发
47、生在有氧呼吸第三阶段，CO2的产生发生在有氧呼吸第二阶段，H2O的产生发生在有氧呼吸第三阶段。1235678910411题型二 净光合速率、总光合速率及其相关计算 3.以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析正确的是()A.光照相同时间，35 时光合作用制造的有机物的量与30 时相等 B.光照相同时间，在20 条件下植物积累的有机物的量最多 C.温度高于25 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与呼吸作用消耗的有机物的量相等 解析 12356789104114.将某种大小相同的绿色植物叶片在不同
48、温度下分别暗处理1 h，测其重量变化，立即光照1 h，再测其重量变化。结果如下表：组别 1 2 3 4 温度()25 27 29 31 暗处理后质量变化(mg)1 2 3 1 光照后与暗处理前质量变化(mg)3 3 3 1 分析表中数据可判定()1235678910411A.光照的1 h时间内，第4组合成葡萄糖总量为2 mg B.光照的1 h时间内，第1、2、3组释放的氧气量相等 C.光照的1 h时间内，四组光合作用强度均大于呼吸作用强度 D.呼吸酶的最适温度是29 解析 从表中数据可知，光照1 h与暗处理1 h后相比，质量变化分别为4 mg、5 mg、6 mg、2 mg，可知光合速率均大于呼
49、吸速率，每组释放的氧气量均不相等，每组合成的葡萄糖总量分别为5 mg、7 mg、9 mg、3 mg，A、B项错误，C项正确；暗处理1 h，其质量变化反映了呼吸强度，可知四组温度中29 是适宜温度，但由于实验组别少，不能确定最适温度，D项错误。解析 12356789104115.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()1235678910411A.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
50、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 解析 1235678910411光合作用与细胞呼吸相关计算题的解法 对于光合作用和细胞呼吸过程中的相关计算题。首先，根据测定条件判断发生的生理过程的类别，黑暗下绿色植物只进行呼吸作用，测得的是呼吸速率；光照下绿色植物可进行光合作用和呼吸作用，测得的是净光合速率。其次，根据题中的描述判断不同物质含量表示的速率类型(如净光合速率、呼吸速率、总光合速率)，如有机物的产生量(合成量、制造量)、CO2的同化量(固定量、消耗量)、O2的产生量(制造量)表示总光合速率(实际光合速率)
51、；有机物的积累量(增加量、净产生量)、CO2的吸收量、O2的释放量表示净光合速率。技法提炼 1235678910411最后，依据公式进行相关计算和推导，如总光合速率净光合速率呼吸速率。若有机物的种类是葡萄糖，由于光合作用或有氧呼吸过程中C6H12O6O2CO2166，则若根据实验装置测得O2的消耗量或释放量，可推算出葡萄糖的消耗量或合成量。1235678910411注：植物总光合速率呼吸速率净光合速率。题型三 光合作用与细胞呼吸相关曲线图题 6.寒富苹果叶片发育的好坏是果树产量和品质的基础，通过对寒富苹果叶片发育过程中光合特性的研究，探究叶片发育过程中光合生产能力，可为寒富苹果的栽培管理提供科
52、学依据。以下是某研究小组的研究结果，有关说法正确的是()1235678910411A.可用单位时间内O2的产生量衡量净光合速率 B.图1中A点和B点表示在相应光照强度下，植物不进行光合作用 C.图2中萌芽后的前25 d净光合速率较低与叶片发育时细胞呼吸较强有关 D.图1显示随寒富苹果叶片的发育，对强光的利用能力降低解析 12356789104117.如图甲是夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。分析曲线并回答下列问题：(1)由图甲可看出大约中午12时时，光合作用强度明显减弱(C点)，其主要原因是_。解析 夏季中午温度高，植物蒸腾作用比其他时间强，导致部分气孔关闭，CO2吸收量减
53、少，光合作用强度减弱。解析答案 温度高，蒸腾作用强，导致部分气孔关闭，CO2吸收量减少，光合作用强度减弱1235678910411(2)由B点到C点的过程中，短时间内C3和C5的变化分别是_。解析 由(1)知，B点到C点光合作用强度减弱的根本原因是植物吸收的CO2减少，光合作用的暗反应阶段CO2固定减少，C3生成量减少，而C5消耗量减少，由此得出在光合作用的动态变化中，C3减少、C5增加。C3减少、C5增多解析答案 1235678910411(3)测得该植物的一些实验数据如下：30 15 黑暗5 h 一定光照15 h 黑暗下5 h 吸收CO2 660 mg 释放CO2 220 mg 释放CO2
54、 110 mg 若该植物处于白天均温30，晚上均温15，有效光照12 h的环境下，该植物一昼夜积累的葡萄糖为_ mg。解析 CO2吸收量代表的是光合作用的净光合量，注意题目中白天和晚上对应的温度，结合题意计算CO2的吸收量为(660/15)12(110/5)12264(mg)，一昼夜积累的葡萄糖的量为(264180)/(644)180(mg)。180解析答案 1235678910411(4)将该植物置于一密闭的容器内一昼夜，此过程中容器内O2的相对含量变化如图乙所示。据图回答下列问题：图乙中植株光合作用释放的O2量和呼吸作用消耗的O2量相等的点是_；该植株经过一昼夜后，能否积累有机物？_，理由
55、是_。解析 B点和C点不能因为一昼夜O2的消耗量大于O2的生成量，说明该植物一昼夜呼吸作用大于光合作用1235678910411答案 两种不同条件下的坐标曲线分析(1)自然环境中一昼夜植物光合作用曲线，如下：技法提炼 开始进行光合作用的点：b点。光合作用与呼吸作用相等的点：c、e点。开始积累有机物的点：c点。有机物积累量最大的点：e点。1235678910411(2)密闭容器中一昼夜植物光合作用曲线如下：光合作用强度与呼吸作用强度相等的点：D、H点。该植物一昼夜表现为生长，其原因是I点低于A点，说明一昼夜密闭容器中CO2浓度减小，即光合作用细胞呼吸，植物生长。1235678910411题型四
56、坐标图中光补偿点、光饱和点的移动 8.将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室，调节小室CO2浓度，在一定光照强度下测定叶片光合作用强度(以CO2吸收速率表示)，测定结果如图所示，下列叙述正确的是()A.如果光照强度适当降低，a点左移，b点左移 B.如果光照强度适当降低，a点左移，b点右移 C.如果光照强度适当增强，a点右移，b点右移 D.如果光照强度适当增强，a点左移，b点右移 解析 1235678910411解析答案 9.下图是同密闭的玻璃罩内植物在不同光照和CO2浓度下测得相关的曲线图，请回答下列问题：(1)若图甲是在CO2浓度为G点时，改变光照强度测得的曲线，则CO2浓度由曲线中G点增加到
57、H点时，图甲中D点移动方向为_(填“左移”“右移”或“不变”)。解析 图甲D点表示光的饱和点，当图乙中增加CO2浓度(G点到H点)时，净光合作用增加，因此图甲中D点右移。右移1235678910411(2)若图甲是在CO2浓度为H点时，改变光照强度测得的曲线，则CO2浓度由曲线中H点增加到I点时，图甲中D点移动方向为_(填“左移”“右移”或“不变”)。解析 图乙H点表示CO2饱和点，当CO2浓度由H点增加到I点时，光合作用不再改变，因此图甲中D点不变。不变解析答案 1235678910411面积法快速分析坐标图中光补偿点、光饱和点的移动 技法提炼 1235678910411据图可知，OA表示呼
58、吸作用释放的CO2量，由光(CO2)补偿点到光(CO2)饱和点围成BCD面积代表净光合作用有机物的积累量。改变影响光合作用某一因素，对补偿点和饱和点会有一定的影响，因此净光合作用有机物的积累量也会随之变化。具体分析如下表所示：条件改变 面积 光(CO2)补偿点 光(CO2)饱和点 适当提高温度 减少 右移 左移 适当增大光照强度(CO2浓度)增加 左移 右移 适当减少光照强度(CO2浓度)减少 右移 左移 植物缺少Mg元素 减少 右移 左移 注：适当提高温度指在最适光合作用温度的基础上；光照强度或CO2浓度的改变均是在饱和点之前。1235678910411题型五 影响光合作用与细胞呼吸因素的分
59、析 10.蚕豆叶片表面的气孔由一对保卫细胞围绕而成。如图所示为一天中蚕豆完整叶片的气孔孔径的变化以及保卫细胞中钾离子含量和蔗糖浓度的变化情况。据图分析下列叙述正确的是()1235678910411A.蚕豆叶片不能主动调节气孔孔径的大小 B.一天中各时段调节气孔开闭的主要物质不同 C.一天中引起气孔开闭的外界环境因素是CO2浓度 D.叶片缺水可能引起保卫细胞对钾离子的主动吸收 解析 123567891041111.某科研小组为研究温度变化对某栽培植物生长的影响，在光照、CO2浓度及其他外界条件适宜且恒定的条件下，测得植物叶肉细胞净光合速率及在黑暗条件下呼吸速率的相对值如下表；在不同温度下该植物叶
60、肉细胞间的CO2浓度相对值如下图。请分析回答：答案 温度()20 25 30 35 40 45 50 55 净光合速率相对值 2 4 5 3 0 4 3 2 呼吸速率相对值 2 3 3.5 4.5 5 4.5 3 2(1)表中数据表明：该植物在温度为_，光合产物的积累最快；温度对叶肉细胞光合作用和呼吸作用的影响不完全相同，其原因是_。30 光合酶和呼吸酶的最适温度不同解析 1235678910411(2)在40 条件下，该植物叶肉细胞的胞间CO2浓度应处在图中的_点，判断依据是 _。图中d点时，叶肉细胞所处的温度是_(填表中温度)。解析 在40 条件下，净光合速率相对值为零，说明此时光合作用速
61、率等于呼吸作用速率，叶肉细胞无CO2的吸收和释放，所以该植物叶肉细胞的胞间CO2浓度应处在图中的c点。图中d点时，胞间CO2的相对值最高，说明净光合速率的相对值最小，所以叶肉细胞所处的温度是45。解析答案 温度()20 25 30 35 40 45 50 55 净光合速率相对值 2 4 5 3 0 4 3 2 呼吸速率相对值 2 3 3.5 4.5 5 4.5 3 2 c因40 条件下光合作用速率等于呼吸作用速率，叶肉细胞无CO2的吸收和释放451235678910411(3)每天交替进行12 h光照、12 h黑暗，该植物能长期正常生长的温度为_(填表中温度)。理由是_。解析 只有一昼夜有机物积累，植物才能正常生长。若每天交替进行12 h光照、12 h黑暗，则该植物有机物积累量净光合速率12呼吸速率12(净光合速率呼吸速率)12，据此分析表中数据可知：在25 和30 时，24 h内有机物积累量均大于零，该植物能长期正常生长。温度()20 25 30 35 40 45 50 55 净光合速率相对值 2 4 5 3 0 4 3 2 呼吸速率相对值 2 3 3.5 4.5 5 4.5 3 2 解析答案 30 25 和24 h内有机物的积累量大于零返回 1235678910411
