推荐学习K12(浙江专用)2019版高考生物大二轮复习 专题三 细胞呼吸与光合作用高考热点专题学案

专题三细胞呼吸与光合作用考情分析光合作用与细胞呼吸是细胞代谢的核心知识，学考、选考都把两者结合起来考查，一般以坐标曲线图、表格和光合作用流程图为载体，选择题与非选择题均有较大几率出现。

主要考查角度有以下几点：(1)表观光合速率及其影响因素，如2015年浙江10月选考，26T；2017年浙江11月选考，30T；2018年浙江4月选考，26T等。

(2)光强度对光合速率的影响，如2015年浙江10月选考，30T；2017年浙江4月选考，30T；2018年浙江4月选考，30T等。

(3)光合作用与细胞呼吸的过程，如2015年浙江10月选考，30T；2016年浙江4月选考，17T等。

(4)光反应和碳反应的过程，如2016年浙江4月选考，30T；2017年浙江11月选考，26T；2017年浙江11月选考，30T等。

(5)叶绿体色素的种类及提取与分离，2016年浙江4月选考，30T；2017年浙江4月选考，30T；2018年浙江4月选考，30T等。

1.表观(净)光合速率和真正(总)光合速率的判定方法(1)若为坐标曲线形式，当光强度为0时，CO2吸收值为0，则该曲线表示真正(总)光合速率，若CO2吸收值为负值，则该曲线表示表观光合速率。

(2)若所给数值为有光条件下绿色植物O2释放量或CO2吸收量的测定值，则为表观光合速率。

(3)有机物积累量为表观光合速率，制造量为真正(总)光合速率。

2.光合作用与细胞呼吸“关键点”移动的判断技巧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最低CO2浓度(或光强度)，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。

3.解读密闭容器及自然环境中植物光合作用曲线解读(1)夏季的一天中CO2吸收量和释放量变化曲线分析(如图1所示)①a点：凌晨3～4时，温度较低，细胞呼吸较弱，CO2释放量较少。

②b点：上午6时左右，温度升高，细胞呼吸增强，CO2释放量增多；太阳出来，开始进行光合作用。

③bc段：光合速率小于呼吸速率。

④c点：上午7时左右，光合速率等于呼吸速率。

⑤ce段：光合速率大于呼吸速率。

⑥d点：温度过高，部分气孔关闭，出现“午休”现象。

⑦e点：下午6时左右，光合速率等于呼吸速率。

⑧ef段：光合速率小于呼吸速率。

⑨fg段：太阳落山，光合作用停止，只进行细胞呼吸。

(2)有关一天中有机物情况的曲线分析(如图2所示)①积累有机物的时间段：ce段。

②制造有机物的时间段：bf段。

③消耗有机物的时间段：O g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：S P－S M－S N。

(3)在相对密闭的环境中，一昼夜CO2含量的变化曲线分析(如图3所示)①如果N点低于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量增加。

②如果N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如果N点等于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量不变。

④CO2含量最高点为c点对应时刻，CO2含量最低点为e点对应时刻。

(4)在相对密闭的环境中，一昼夜O2含量的变化曲线分析(如图4所示)①如果N点低于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量减少。

②如果N点高于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量增加。

③如果N点等于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量不变。

④O2含量最高点为e点对应时刻，O2含量最低点为c点对应时刻。

4.测定光合速率与呼吸速率的三种方法(1)利用装置图法测定植物光合速率与呼吸速率①装置中溶液的作用：在测细胞呼吸速率时，NaOH溶液可吸收容器中的CO2；在测净光合速率时，NaHCO3溶液可提供CO2，保证容器内CO2浓度的恒定。

②测定原理a.甲装置在黑暗条件下植物只进行细胞呼吸，由于NaOH溶液吸收了细胞呼吸产生的CO2，所以单位时间内红色液滴左移的距离表示植物的O2吸收速率，可代表呼吸速率。

b.乙装置在光照条件下植物进行光合作用和细胞呼吸，由于NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定，所以单位时间内红色液滴右移的距离表示植物的O2释放速率，可代表净光合速率。

c.真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。

③测定方法a.将植物(甲装置)置于黑暗条件中一定时间，记录红色液滴移动的距离，计算呼吸速率。

b.将同一植物(乙装置)置于光下一定时间，记录红色液滴移动的距离，计算净光合速率。

c.根据呼吸速率和净光合速率可计算得到真正光合速率。

④物理误差的校正：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，即用死亡的绿色植物分别进行上述实验，根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。

(2)“半叶法”测定光合速率例如：某研究小组采用“半叶法”对番茄叶片的光合作用强度进行测定，如图所示。

“半叶法”的原理是将对称叶片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做处理，并采用适当的方法(可先在叶柄基部用热水或热石蜡液烫伤或用呼吸抑制剂处理)阻止两部分的物质和能量转移。

在适宜光照下照射6小时后，在A、B的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为M A、M B，获得相应数据，则可计算出该叶片的光合作用强度，其单位是mg/(dm2·h)。

若M＝M B－M A，则M表示B叶片被截取部分在6小时内光合作用合成的有机物总量。

(3)利用“黑白瓶”法测定光合速率将装有水和光合植物的黑、白瓶置于相同水层中，测定单位时间内瓶中溶解氧含量的变化，借此测定水生植物的光合速率。

黑瓶不透光，瓶中生物仅能进行细胞呼吸；白瓶透光，瓶中生物可进行光合作用和细胞呼吸。

因此，真正光合作用氧气产生量(光合作用总量)＝白瓶中氧气增加量＋黑瓶中氧气减少量。

题型一光合作用与细胞呼吸的过程判断1.如图是生物体内能量供应及利用的示意图，下列说法错误的是( )A.A过程一定伴随O2的释放，D过程不需要O2的直接参与B.A过程产生的ATP可用于B过程中三碳酸分子的还原C.A过程产生的ATP远多于C过程产生的ATPD.C过程葡萄糖中的化学能全部转移到ATP中答案 D解析A是光反应，产物有O2、ATP和NADPH等，D是ATP的利用，不需要O2的直接参与，A 正确；A过程中产生的ATP和NADPH可用于B碳反应中三碳酸分子的还原，B正确；A光反应过程产生的ATP全部被用来进行碳反应合成有机物，C细胞呼吸分解的有机物只是光合作用合成的有机物中的一部分，且细胞呼吸过程中大部分的能量以热能形式散失，故A过程产生的ATP远多于C过程产生的ATP，C正确；C细胞呼吸过程葡萄糖中的化学能只有少部分转移到ATP中，大部分以热能形式散失，D错误。

2.如图为绿色植物光合作用过程示意图(物质转换用实线表示，能量传递用虚线表示，图中a～g为物质，①～⑥为反应过程)。

下列判断错误的是( )A.a物质为色素，绿色植物能利用它将光能转换成活跃的化学能贮存在c中B.一个叶肉细胞呼吸产生的CO2到被自身光合作用利用，至少穿过了8层磷脂分子C.将b物质用18O标记，最终在合成的葡萄糖中能检测到放射性18OD.在g物质供应充足时，突然停止光照，三碳酸的含量将迅速下降答案 D解析分析题图可知，图中a物质表示色素，叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光，绿色植物能利用它将光能转换成活跃的化学能贮存在ATP中；叶肉细胞产生的CO2进入同一细胞叶绿体中进行光合作用被利用，至少需要穿过2层线粒体膜和2层叶绿体膜，即4层生物膜，8层磷脂分子；将b物质(O2)用18O标记，18O2首先参与需氧呼吸生成H 182O，该H 182O可以参与需氧呼吸第二阶段，此时18O将转移到C18O2中，然后C18O2参与光合作用，最终在有机物中能检测到放射性18O；突然停止光照，光反应停止，NADPH和ATP的含量下降，故在CO2供应充足时，三碳酸被还原的量减少，但生成量不变，因此三碳酸含量会迅速上升。

题型二分析坐标曲线中补偿点和饱和点的移动3.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.如果光强度适当降低，a点左移，b点左移B.如果光强度适当降低，a点左移，b点右移C.如果光强度适当增强，a点右移，b点右移D.如果光强度适当增强，a点左移，b点右移答案 D解析a点、b点分别是CO2补偿点、CO2饱和点，在a点浓度时，光合速率等于呼吸速率；b点浓度时，光合速率达到最大。

如果光强度适当降低，则光合作用强度会降低，a点应右移，b点左移；如果光强度适当增强，则光合作用强度会增加，a点左移，b点右移。

4.将小麦植株置于密闭玻璃罩内，在不同温度条件下测定小麦对氧气的吸收或释放速率随光强度的变化，实验结果如图所示。

请回答下列问题：(1)b点的生物学含义是__________________________________________________。

此时小麦根尖细胞中产生ATP的场所为_____________________。

适当提高CO2浓度后再测定，图中的b点将向________移动。

(2)由图可知，影响c点变动的主要因素是____________________。

(3)若适当提高CO2浓度，d点将向________移动。

此时叶绿体产生的O2的去向是____________(填“线粒体”“细胞外”或“两者都有”)。

答案(1)光合作用产生氧气的速率等于需氧呼吸消耗氧气的速率细胞溶胶和线粒体左(2)光强度和温度(3)右下两者都有解析(1)分析题图发现，纵坐标表示氧气吸收速率即净光合速率的负值，横坐标表示光强度；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需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的场所是细胞溶胶和线粒体。

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：光强度、温度。

分析25 ℃曲线可知，随着光强度增强，氧气释放速率增强，光强度是影响c点变动的主要限制因素；分析15 ℃曲线可知，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，需要的光强度会增加，所以d点会向右移；因此d点向右下移。