2018年高考生物复习专题2细胞的代谢第2讲光合作用与呼吸作用

适时浇水避免植物因缺水导致气孔关闭、增施农家肥从而增加土壤中CO2浓度
是提高大田作物产量的可行性重要措施。
例2. 某研究小组进行某植物的栽培实验，图1表示在适宜的光照、
CO2浓度等条件下测得的光合曲线和黑暗条件下的呼吸曲线；图
2为在恒温密闭玻璃温室中，连续24 h测定的温室内CO2浓度以 及植物CO2吸收速率的变化曲线。据图分析，下列说法中正确的
解析 图1中的虚线始终为二氧化碳的释放，从图中看出，当温度达到55 ℃时，光合作用不 再吸收二氧化碳，只剩下细胞呼吸释放二氧化碳的曲线，表示植物不再进行光合作用， 只进行细胞呼吸，A正确；图2中6 h时，二氧化碳的吸收速率为0，此时光合作用强 度与细胞呼吸强度相等，因此叶肉细胞产生[H]的场所有叶绿体、线粒体和细胞质基 质，B正确；图2中18 h，二氧化碳的吸收速率等于0，说明植物的光合作用强度等于 细胞呼吸强度，植株的叶肉细胞的叶绿体产生的O2量必须大于线粒体消耗的O2量，
考点透视
考点2 面积法快速分析坐标图中光补偿点、光饱和点的移动
规律方法 据图可知，OA表示细胞呼吸释放的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：
才能保证非叶肉细胞的O2供应，而使植物的光合作用强度等于有氧呼吸的强度，C正
确；图2中当光合速率等于呼吸速率时，净光合速率为0，处于室内二氧化碳浓度曲线 的拐点，因此图2中光合速率和呼吸速率相等的时间点有2个，图1中，光合作用与细 胞呼吸相等的温度条件是40 ℃，故两图中的描述点共3个，D错误。
例3. 某研究小组测得在适宜条件下某植物叶片遮光前吸收CO2的速率和遮光(完全黑暗) 后释放CO2的速率。单位面积叶片在单位时间内吸收或释放CO2的速率随时间变化
作用的有关酶活性下降，细胞呼吸的有关酶活性提高，所以提高温度后细胞呼吸增 强，图形B面积变大，而提高温度、降低光照都会使光合作用减弱，图形A面积变小。
技巧归纳
判断下图面积与合成、消耗有机物的关系
S1＋S3：细胞呼吸消耗有机物量；
S2＋S3：光合作用产生有机物总量；
S2－S1：O～D时，光合作用净积累有机物量。
例1. 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( D ) 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
例2. (经典题改编)已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25 ℃和30 ℃，如 图表示30 ℃时光合作用与光照强度的关系。若温度降到25 ℃(原光照强度和二氧 化碳浓度不变)，理论上图中相应点a、b、d的移动方向分别是( C ) A．下移、右移、上移 B．下移、左移、下移 C．上移、左移、上移 D．上移、右移、上移
说明一昼夜密闭容器中CO2浓度减小，即总光合量大于总呼吸量，植物生长。
(3)图乙中N点低于虚线，该植物一昼夜不能生长，其原因是N点低于M点，说 明一昼夜密闭容器中O2浓度减小，即总光合量小于总呼吸量，植物不能生长。
典例解析
例1. 科研人员检测晴朗天气下露地栽培和大棚栽培的油桃的光合速率(Pn)日变化情况， 并将检测结果绘制成下图。下列相关说法错误的是( B ) A．光照强度增大是导致ab段、lm段Pn增加的主要原因 B．致使bc段、mn段Pn下降的原因是气孔关闭
考点透视
考点1 借助坐标曲线分析自然环境及密闭容器中植物 光合作用的变化
1．自然环境中一昼夜植物光合作用曲线 图甲：(1)a点：凌晨3时～4时，温度降低，细胞呼吸减弱，CO2释放减少。 (2)b点：上午6时左右，有微弱光照，开始进行光合作用。 (3)bc段(不含b、c点)：光合作用强度小于细胞呼吸强度。 (4)c点：上午7时左右，光合作用强度等于细胞呼吸强度。 (5)ce段(不含c、e点)：光合作用强度大于细胞呼吸强度。 (6)d点：温度过高，部分气孔关闭，出现“午休”现象。 (7)e点：下午6时左右，光合作用强度等于细胞呼吸强度。 (8)ef段(不含e、f点)：光合作用强度小于细胞呼吸强度。 (9)fg段：没有光照，光合作用停止，只进行细胞呼吸。
吸收量、C6H12O6消耗量
考点透视 考点3 围绕光合速率与呼吸速率的测定考查实验探究
1．六种探究光合作用强度的实验设计方法 (1)液滴移动法(气体体积变化法) ①黑暗条件下，装置甲中红色液滴左移的距 离代表有氧呼吸消耗氧气的量。
②适宜光照下，装置乙中红色液滴右移的距
离代表净光合速率。 ③真光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。
(3)叶圆片称重法 测定单位时间、单位面积叶片中淀粉的生成量，如图所示以有机物的变化量测定光合 速率(S为叶圆片面积)。
净光合速率＝(z－y)/2S； 呼吸速率＝(x－y)/2S； 总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝(x＋z－2y)/2S。
(4)半叶片法
将植物对称叶片的一部分(A)遮光或取下置于暗处，另一部分(B)则留在光下进行光合
条件改变
适当提高温度 适当增大CO2 浓度(光照强度) 适当减少CO2 浓度(光照强度) 植物缺少Mg元素
△面积
减少
光(CO2)补偿 点 右移
光(CO2)饱和点
左移
增加
减少 减少
左移
右移 右移
右移
左移 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。
典例解析
2
外”或“两者都有”)。
解析 (1)分析题图发现，纵坐标表示氧气吸收速率即净光合速率，横坐标表示光照 强度；b点氧气吸收速率为0，即净光合速率为0，其含义为：光合作用产生氧气的速 率等于有氧呼吸消耗氧气的速率 ；此时小麦根尖(根尖中无叶绿体)，只能进行细胞呼 吸产生ATP，细胞呼吸产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体。图中适当提高CO2浓 度后，光合速率增加，光补偿点减小，b点将向左移动。 (2)由题图可知，变量只有两个：光照强度、温度。分析25 ℃曲线可知，随着光照强 度增强，氧气释放速率增强，光照强度是影响c点变动的主要限制因素；分析15 ℃曲
是(多选)( ABC )
A．图1中，当温度达到55 ℃时，植物光合作用相关的酶失活 B．6 h时，图2叶肉细胞产生[H]的场所有叶绿体、线粒体和细 胞质基质 C．18 h时，图2叶肉细胞中叶绿体产生的O2量大于线粒体消耗的O2量
D．该植株在进行光合作用且吸收CO2的量为0时，在两图中的描述点共有4个
作用(即不做处理)，并采用适当的方法阻止两部分的物质和能量转移。一定时间后， 在这两部分叶片的对应部位截取同等面积的叶片，分别烘干称重，记为MA、MB，开 始时二者相应的有机物含量应视为相等，照光后的叶片重量大于暗处的叶片重量，超 出部分即为光合作用产物的量，再通过计算可得出光合速率。
(5)叶圆片上浮法
趋势的如图所示。回答下列问题：
水 (1)在光照条件下，叶肉细胞利用光能分解________ ，同化CO2， 图形A＋B＋C的面积表示该植物在一定时间内单位面积叶片光 固定CO2总量 CO2。 量 合作用____________________ ，其中图形B的面积表示细胞细胞呼吸释放的 ________________________ 自由扩散 CO 进出叶肉细胞都是通过 ________的方式进行的。 A (2)在上述实验中，若提高温度、降低光照，则图形________( 填“A”或“B”)的
首先通过对叶片打孔、抽气、沉底的材料处理，然后根据不同的实验目的给予不同的 单一变量操作，最后观察并记录叶片上浮所用的平均时间。
(6)梯度法
用一系列不同光照强度、温度或CO2浓度装置，可探究光照强度、温度或CO2浓度对 光合作用强度的影响。
线可知，c点时虽然二者温度不同，但净光合速率相同，由于二者的呼吸速率不同，
说明二者总光合速率不同，进而说明温度也影响光合速率，进而影响c点的变动。 (3)提高二氧化碳浓度后，植物的最大光合速率增加，d点会向下移，最大光合速率增 加，需要的光照强度会增加，所以d点会向右移；因此d点有机物时间段：ce段。
(2)制造有机物时间段：bf段。 (3)消耗有机物时间段：Og段。 (4)一天中有机物积累最多的时间点：e点。 (5)一昼夜有机物的积累量表示为：SP－SM
－SN(SP、SM、SN表示面积)。
2．密闭环境中一昼夜CO2和O2含量的变化
(1)光合速率等于呼吸速率的点：C、E。 (2)图甲中N点低于虚线，该植物一昼夜表现为生长，其原因是N点低于M点，
2
B 填“A”或“B”)的面积增大，原因是 面积变小，图形________( 光合速率降低，呼吸速率增强 ____________________________ 。
解析 (1)光照下叶肉细胞利用吸收的光能进行水的光解，根据图中曲线在遮光前后的变化， 可以确定图形B为遮光前细胞呼吸释放CO2的量，A为光照时叶片净吸收CO2的量，C 则是除细胞呼吸以外叶片释放CO2的途径，这种释放CO2的途径可能与光照有关。所
以，图形A＋B＋C即为光照下实际光合作用，也就是光照下固定CO2的总量。(2)影
响光合作用的因素有光强度、温度和CO2浓度等，而影响细胞呼吸的因素有温度、 O2浓度等。温度通过影响酶的活性而影响光合作用和细胞呼吸的速率，其中参与细
胞呼吸的酶对高温较敏感。原来的温度为光合作用的最适温度，提高温度后，光合
总光合速率、净光合速率与呼吸速率常用表示方法
项目 表示方法 植物CO2吸收量或小室中CO2减少量、植物O2释放量或 小室中O2增加量、C6H12O6积累量 CO2固定量、O2产生量或叶绿体CO2吸收量或叶绿体O2