光合作用与细胞呼吸的关系
高中生物知识点总结光合作用和细胞呼吸
高中生物知识点总结光合作用和细胞呼吸高中生物知识点总结：光合作用和细胞呼吸在生物学中，光合作用和细胞呼吸是两个重要的生命过程。
光合作用是指植物将光能转化为化学能，通过合成有机物来维持生命活动；而细胞呼吸则是指细胞内有机物被氧化分解，同时释放能量。
一、光合作用光合作用是指光能转化为化学能，并且通过合成有机物质的过程。
这个过程通常发生在植物和一些原生生物的叶绿体中。
光合作用是维持地球上生物生存的重要过程之一。
1. 光合作用的公式光合作用的主要公式如下：6CO2 + 6H2O + 光能→ C6H12O6 + 6O2这个公式表示，在光合作用中，光能被捕获后，二氧化碳和水通过一系列的酶催化反应，生成葡萄糖和氧气。
2. 光合作用的过程光合作用可分为光能捕获、光化学反应和暗反应三个过程：（1）光能捕获：光合作用一开始就是光能的捕获过程，光能被叶绿素等光合色素吸收。
（2）光化学反应：捕获到的光能被传递给反应中心，进而激发电子，从而开始一系列的光化学反应。
（3）暗反应：在光化学反应中，通过ATP和NADPH等能源分子提供的能量，将二氧化碳还原为有机物质（通常是葡萄糖）的过程。
3. 光合作用的条件光合作用是依赖于一定的条件才能进行的，主要有以下几个方面：（1）光照：光合作用需要光的能量，因此光照是光合作用进行的基本条件。
（2）温度：适宜的温度有利于光合作用的进行，其中20-30摄氏度是最适合的温度范围。
（3）二氧化碳浓度：光合作用需要二氧化碳作为原料，因此较高的二氧化碳浓度有利于光合作用的进行。
二、细胞呼吸细胞呼吸是指在细胞内将有机物氧化分解为二氧化碳和水，并通过这个过程释放能量的过程。
细胞呼吸在生物体的新陈代谢和能量供应中起着重要的作用。
1. 细胞呼吸的公式细胞呼吸的主要公式如下：C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 能量这个公式表示，在细胞呼吸过程中，葡萄糖和氧气通过一系列的反应，被分解为二氧化碳、水和能量。
光合作用细胞呼吸与能量流动物质循环的关系
光合作用细胞呼吸与能量流动物质循环的关系光合作用、细胞呼吸和能量流动是生物体内的三个重要过程，它们之间存在着密切的关系。
光合作用是指植物利用太阳能将二氧化碳和水转化为有机物质的过程，这个过程需要光能的输入，同时产生氧气。
细胞呼吸是指生物体内有机物质被氧化分解，产生能量和二氧化碳的过程。
能量流动是指生物体内能量的转移和利用过程，包括光合作用和细胞呼吸。
光合作用和细胞呼吸是生物体内的两个相反的过程，它们之间存在着互补关系。
光合作用产生的有机物质是细胞呼吸的能量来源，而细胞呼吸产生的二氧化碳则是光合作用的原料。
这种互补关系保证了生物体内能量的持续循环。
能量流动是生物体内的一个重要过程，它保证了生物体内能量的高效利用。
在生物体内，能量从一个物种转移到另一个物种，形成了食物链。
食物链的顶端是食肉动物，它们通过捕食其他动物获得能量。
而食物链的底端是植物，它们通过光合作用获得能量。
食物链中的每个物种都是能量的传递者，它们将自己身上的能量传递给下一个物种。
这种能量的传递保证了生物体内能量的高效利用。
物质循环是生物体内的另一个重要过程，它保证了生物体内物质的循环利用。
在生物体内，物质从一个物种转移到另一个物种，形成了物质循环。
物质循环的顶端是食肉动物，它们通过捕食其他动物获得营养物质。
而物质循环的底端是植物，它们通过光合作用吸收营养物质。
物质循环中的每个物种都是营养物质的传递者，它们将自己身上的营养物质传递给下一个物种。
这种营养物质的传递保证了生物体内营养物质的循环利用。
光合作用、细胞呼吸和能量流动物质循环是生物体内三个重要的过程，它们之间存在着密切的关系。
光合作用和细胞呼吸是互补的过程，能量流动和物质循环保证了生物体内能量和物质的高效利用。
这些过程的相互作用保证了生物体内的生命活动的正常进行。
人教版 必修一 微专题四 光合作用与细胞呼吸的关系、曲线模型及相关实验设计 课件 (48张)
时间相等，龙血树能正常生长 C.补充适量的无机盐可能导致图乙中D点左移 D.图乙中影响D、E两点光合速率的主要环境因素相同
叶绿体消耗二氧化碳的速率表示总光合速率，总光合速率＝呼吸速 率＋净光合速率，据图甲 分析，温度为30 ℃和40 ℃ 时，叶绿体消耗二氧化碳 的速率相等，A正确； 40 ℃条件下，净光合速率等于呼吸速率，若黑夜和白天时间相等， 则植物积累有机物的量为(5＋5)×12－5×24＝0，故龙血树不能正常 生长，B错误；
实质
分解有机物、释放能量，供细 合成有机物，储存能量
胞利用
场所 条件
联系
叶绿体 只在光下进行
活细胞(主要在线粒体) 有光、无光都能进行
(1)物质方面 ①C：CO2—反暗—应→(CH2O)—有—氧—呼—吸——第—一—阶—段→丙酮酸—有—氧—呼—吸——第—二—阶—段→ CO2。 ②O：H2O—光—反—应→O2—有—氧—呼—吸——第—三—阶—段→H2O。 ③H ： H2O —光—反—应→ NADPH —暗—反—应→ (CH2O) —有—氧—呼—吸—第——一—、—二—阶—段→ [H]—有—氧—呼—吸——第—三—阶—段→H2O。
(2)能量方面：光能—光—反—应→ATP 和 NADPH 中的能量—反—暗应→(CH2O)中的 热能
能量—细呼—胞吸→A各T项P中生的命能活量动
2.微观辨析真正(总)光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系(以光合速 率大于呼吸速率为例)
项目
表示方法(单位：g·cm－2·h－1)
呼吸 速率
净光合 速率
三、测定光合速率和呼吸速率的方法 1.“装置图法”测定光合速率与呼吸速率 (1)测定装置
(2)测定方法及解读 ①测定呼吸速率(装置甲) a.装置甲烧杯中放入适宜浓度NaOH溶液用于吸 收CO2。 b.玻璃钟罩遮光处理，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(用红色液滴单位时间内向左移动的距离代表呼吸速率)。
光合作用与细胞呼吸的关系
代谢特点 只进行细胞呼吸，不 进行光合作用 光照情况 代谢特点
弱光 细胞呼吸速 率大于实际 光合速率
图 示
气体交换
（二）以气体变化探究光合作用与呼吸作用的关系
Ⅰ—不同状态下植物的代谢特点及相对强度的关系
图示
气体交换特征
从外界吸收 O
细胞呼吸速率大于光 合作用速率
（二）以气体变化探究光合作用与呼吸作用的关系
Ⅰ—不同状态下植物的代谢特点及相对强度的关系
情况光照情况代谢特点 代谢特点
只进行细胞 呼吸，不进 黑暗 只进行细胞呼吸，不 行光合作用
图 示 图示
气体交换特 气体交换特征
呼吸所需O2 全部从外界 吸收，产生 从外界吸收 CO2全部释 放到外界
暗
进行光合作用
光合速率与呼吸速率的测定实验探究
(1)曲线分析：A点光照强度为0，此时只进行细胞呼吸， 细胞内的代谢特点如图2所示，释放的CO2量可表示此时细胞
1、呼吸速率的测定(如图)
①用NaOH溶液，以吸收植物
呼吸作用释放的CO2。
②植物呼吸作用的指标：植物呼吸作用 吸收氧气，释放CO2，CO2被NaOH溶液吸收 ，使容器内气体压强减小，毛细管内的 水滴左移。单位时间内液滴左移的体积
合作用速率
光照情况
代谢特点
图示
植物与外界 换，即没有 吸收 气体交换特征
光合速率大 时进行光合作用和 于细胞呼吸 强光 速率 胞呼吸，且光合作
速率大于细胞呼吸 速率
植物光合作用所 植物光合作 消耗的 CO2量： 呼吸产生的+外 CO2： N＝N 界吸收的 植物光合作用所 产生的O2量:呼 吸消耗的+释放 到外界的
光合作用与细胞呼吸的联系
生物高频考点13：光合作用和细胞呼吸的能量转化
2．光合作用与呼吸作用的联系
(1)物质转化关系： 暗反应 呼吸Ⅰ 呼吸Ⅱ C：CO2―——→(CH2O)―——→C3H4O3―——→CO2 光反应 呼吸Ⅲ O：H2O―——→O2―——→H2O 光反应 暗反应 呼吸Ⅰ、Ⅱ 呼吸Ⅲ H：H2O ——→ [H] ——→ (CH2O) —-----→ [H]——--→H2O (2)能量转化关系： 光反应 暗反应 光能 ——→ ATP 中活跃化学能―——→(CH2O)
光合作用 ATP
有氧呼吸第一、二、三阶段均 产生， 其中第三阶段产生最多， 有氧呼吸、 无氧呼吸 直接用于各项生命活动 能量来自有机物的分解；无氧 呼吸第一阶段
热能 细胞呼吸 ―——―→ ATP中活跃化学能→各项生命活动
3．光合作用与细胞呼吸的关系图示
4．细胞内[H]、ATP 来源、去路的比较
项目 光合作用 [H] 来源 光反应中水的光解 去路 作为暗反应阶段的还原剂，用 于还原 C3 合成有机物等
有氧呼吸用于第三阶段还原氧 有氧呼吸第一阶段、第二阶段 气产生水， 同时释放大量能量； 有氧呼吸、 无氧呼吸 及无氧呼吸第一阶段产生 无氧呼吸用于第二阶段还原丙 酮酸生成相应产物 在光反应阶段合成 ATP，其合 用于暗反应阶段 C3 的还原， 并 成所需能量来自色素吸收转化 以稳定的化学能形式贮存在有 的太阳能 机物中
光合作的比较
项目 物质变化 能量变化 实质 场所 条件 光合作用 合成 无机物――→有机物 光能―→化学能(储能) 合成有机物，储存能量 叶绿体 只在光下进行 有氧呼吸 分解 有机物――→无机物 化学能―→ATP 中活跃的化学能、热能(放能) 分解有机物、释放能量，供细胞利用 活细胞(主要在线粒体) 有光、无光都能进行
简述光合作用与呼吸作用的关系
简述光合作用与呼吸作用的关系光合作用的实质是把水和二氧化碳等无机物，转变成葡萄糖，储存在有机物中。
呼吸作用的实质是把葡萄糖氧化分解，释放出二氧化碳和水，同时释放出能量。
二者的区别是：一个是将食物中的有机物分解成二氧化碳和水，同时产生ATP；另一个是将葡萄糖转变成二氧化碳和水，同时释放出能量。
它们又是密切相关的。
光合作用的原料是水、二氧化碳和有机物，而呼吸作用的原料是有机物和氧气。
绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气。
光合作用释放的氧气多，呼吸作用释放的二氧化碳多。
呼吸作用吸收的氧气多，释放出的二氧化碳少。
可见，植物的光合作用强，产生的有机物就多，释放出的氧气也多。
反之，呼吸作用强，消耗的有机物就多，释放出的氧气也少。
可见光线能够使水、二氧化碳和有机物结合起来形成淀粉，储存能量。
同时植物细胞中的叶绿体能够把光能转变成化学能。
所以，只要有阳光，植物就能进行光合作用，合成有机物，释放氧气，用来给自己制造食物。
反之，植物不能进行光合作用，只能靠消耗有机物中的能量来维持生命活动。
光合作用是指绿色植物利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物(如葡萄糖)，并释放出氧气的过程。
呼吸作用是指绿色植物利用氧气，把葡萄糖分解成二氧化碳和水，并且把储存着能量的有机物，如淀粉、脂肪和蛋白质等，分解成二氧化碳和水，并且释放出能量的过程。
光合作用与呼吸作用都属于细胞呼吸作用。
细胞呼吸作用是生物界普遍存在的一种生理现象，所有活细胞都要进行细胞呼吸作用。
植物进行光合作用的条件是二氧化碳和水，其他两项是光照和温度。
呼吸作用与光合作用都是通过光合作用中间产物的积累（淀粉）来完成的。
二者在遗传和变异上都有着紧密联系。
光合作用为呼吸作用提供原料，呼吸作用为光合作用提供能量。
但二者的不同点也是很明显的：光合作用是通过叶绿体，呼吸作用是通过线粒体。
光合作用吸收的光能主要用于合成有机物；呼吸作用吸收的光能主要用于细胞内的有机物的分解和能量的释放。
光合作用与细胞呼吸的关系
光合作用有氧呼吸物质变化无机物――→合成有机物 有机物――→分解无机物能量变化 光能→化学能(储能) 化学能→ATP 中活跃的化学能、热能(放能)实质 合成有机物，储存能量分解有机物、释放能量、供细胞利用场所 叶绿体 活细胞(主要在线粒体) 条件 只在光下进行 有光、无光都能进行 (1)物质方面：C ：CO 2――→暗反应(CH 2O)――→呼吸ⅠC 3H 4O 3――→呼吸ⅡCO 2O ：H 2O ――→光反应O 2――→呼吸ⅢH 2OH ：H 2O ――→光反应[H]――→暗反应(CH 2O)――→呼吸Ⅰ、Ⅱ[H]――→呼吸ⅢH 2O (2)能量方面：光能――→光反应ATP 中活跃的化学能――→暗反应(CH 2O) ――→细胞呼吸⎩⎨⎧热能ATP 中活跃的化学能→各项生命活动3．光合作用与细胞呼吸的关系图示(1)光合作用只有植物的绿色细胞和光合细菌能进行，细胞呼吸则是所有的活细胞都能进行。
(2)光合作用中光反应产生的ATP只供暗反应利用，而细胞呼吸产生的ATP可供各项生命活动利用。
(3)光合作用的光反应中产生的[H]来自水的光解，用于暗反应中C3的还原以生成(CH2O)；有氧呼吸中产生的[H]来自第一、二阶段有机物的氧化，用于第三阶段与O2结合生成H2O，并产生大量的ATP。
角度一 以物质转化示意图为载体，考查光合作用与细胞呼吸的关系 1．(2014·天津高考)如图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。
下列叙述正确的是( )A ．过程①只在线粒体中进行，过程②只在叶绿体中进行B ．过程①产生的能量全部储存在ATP 中C ．过程②产生的(CH 2O)中的氧全部来自H 2OD ．过程①和②中均能产生[H]，二者还原的物质不同解析：选D 过程①②分别表示有氧呼吸和光合作用。
若题中所述细胞为真核细胞，则过程①进行的场所是细胞质基质和线粒体，过程②只发生在叶绿体中；若题中所述细胞为原核细胞，则过程①②均发生在细胞质中，A 错误；过程①通过有氧呼吸氧化分解有机物释放的能量大部分以热能的形式散失，只有小部分储存在ATP 中，B 错误；过程②产生的(CH 2O)中的氧全部来自CO 2，而不是H 2O ，C 错误；过程①通过光反应产生的[H]，用于暗反应还原C 3，而有氧呼吸第一、二阶段产生的[H]，用于第三阶段还原O 2，生成H 2O ，因此二者还原的物质不同，D 正确。
光合作用与呼吸作用之间的关系
加强提升课(一) 光合作用与呼吸作用之间的关系及其实验探究光合作用与细胞呼吸的关系1．光合作用与有氧呼吸过程的比较(1)物质方面C ：CO 2――→暗反应C 6H 12O 6――→有氧呼吸第一阶段C 3H 4O 3――→有氧呼吸第二阶段CO 2；O ：H 2O ――→光反应O 2――→有氧呼吸第三阶段H 2O ；H ：H 2O ――→光反应[H]――→暗反应C 6H 12O 6――→有氧呼吸第一、二阶段[H]――→有氧呼吸第三阶段H 2O 。
(2)能量方面光能――→光反应ATP 中活跃的化学能――→暗反应C 6H 12O 6中稳定的化学能――→有氧呼吸⎩⎪⎨⎪⎧热能ATP 中活跃的化学能―→各项生命活动 3．相关计算植物的光合作用与细胞呼吸同时进行时，存在如下关系：(1)光合作用实际产氧量(叶绿体产氧量)＝实测植物氧气释放量＋细胞呼吸耗氧量。
(2)光合作用实际CO 2消耗量(叶绿体消耗CO 2量)＝实测植物CO 2消耗量＋细胞呼吸CO 2释放量。
(3)光合作用葡萄糖净生产量(葡萄糖积累量)＝光合作用实际葡萄糖生产量(叶绿体产生或合成的葡萄糖量)－细胞呼吸葡萄糖消耗量。
角度1 光合作用与细胞呼吸的关系1．(2018·河北保定月考)如图表示光合作用和有氧呼吸过程中C、H、O三种元素的转移途径以及能量转换过程。
图中序号表示相关的生理过程。
下列叙述不正确的是( )A．在元素转移途径中，④与⑧、⑦与⑨表示的生理过程相同B．在元素转移途径中，能在小麦根尖成熟区细胞中发生的生理过程有②③⑥⑦⑨C．在有氧呼吸过程中，产生能量最多的过程是⑦D．ATP中的化学能可以转变为有机物中的化学能而不能转变为光能解析：选D。
④和⑧都表示光反应中水分子在光照下的分解，⑦和⑨都表示有氧呼吸第三阶段中氧气与[H]反应生成水，A正确。
小麦根尖成熟区细胞中有线粒体、没有叶绿体，因而可以发生有氧呼吸过程即②③⑥⑦⑨，但不能进行光合作用，B正确。
第10讲 光合作用与呼吸作用的关系-【2023大一轮】备战2023年高考生物一轮复习精讲课件
耗”的 CO2 的量
(容器)中减少”的 CO2 的量
CO2 的量
“产生”或“制造”的 O2 “释放至容器(环境)中”或“容器 黑暗中吸收的 O2
的量
(环境)中增加”的 O2 的量
的量
“产生”“合成”或“制 “积累”“增加”或“净产生” 黑暗中消耗的有
造”的有机物的量
的有机物的量
注 真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率
图解联系
能量联系
物质联系
暗反应
有氧呼吸第一阶段
有氧呼吸第二阶段
Cቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ素： CO2 <m>
CH2O
丙酮酸
CO2 </m>
光反应 暗反应
有氧呼吸第一、二阶段
H元素： H2 <m> O
[H]
CH2O
[H
有氧呼吸第三阶段
]
H2 O</m>
光反应 有氧呼吸第三阶段
O元素： H2 <m> O
O2
H2O
有氧呼吸第二阶段 暗反应
4 </m>
2
<m>
3 </m>
<m>
4 </m>
[解析] 在实验温度范围内，绿藻呼吸作用相关酶的活性与温度呈正相关，A正 确； T3 <m> </m> 条件下绿藻的净光合速率大于0，因此绿藻细胞产生的氧气扩散到细胞外和 线粒体中，B正确； T4 <m> </m> 条件下绿藻的净光合速率与呼吸速率相等，而净光合速率= 总光合速率-呼吸速率，所以其总光合速率是呼吸速率的两倍，C错误； T4 <m> </m> 时培养 瓶光下O2增加值降低，原因是光合速率增加幅度小于呼吸速率增加幅度，导致净 光合速率下降，D正确。
高考生物专题2-光合作用与细胞呼吸综合题的解题方法
（2）无氧呼吸过程
2.解题方法 2.解题方法 （1）酵母菌(或绿色植物的非绿色器官)细胞呼吸类型的 酵母菌(或绿色植物的非绿色器官) 判断 。（如图 ①若只产生C02，不消耗O2，则只进行无氧呼吸。（如图A 若只产生C0 不消耗O 则只进行无氧呼吸。（如图A 点）
②若产生CO2的摩尔数比吸收02的摩尔数多，即 若产生CO 的摩尔数比吸收0 的摩尔数多， >1:1，则两种呼吸并存。（如图AC 。（如图AC段 C02:O2>1:1，则两种呼吸并存。（如图AC段） ③若产生CO2的摩尔数与吸收02的摩尔数相等，即 若产生CO 的摩尔数与吸收0 的摩尔数相等， 1:1，则只进行有氧呼吸。（如图C点以后） 。（如图 C02:02＝1:1，则只进行有氧呼吸。（如图C点以后） ④B点表示无氧呼吸与有氧呼吸速率相等，此时CO2 点表示无氧呼吸与有氧呼吸速率相等，此时CO 的总释放量最低， 点表示氧浓度超过10％ 的总释放量最低，D点表示氧浓度超过10％以上时无氧呼 10 吸消失。说明有氧存在时，无氧呼吸受到抑制。 吸消失。说明有氧存在时，无氧呼吸受到抑制。
过程需要光反应阶段的产物， 【解析】选B。C3→C5过程需要光反应阶段的产物，故没 解析】 光时C 含量将增加，有光时C 的含量将下降； 光时C3含量将增加，有光时C3的含量将下降；C5→C3则不 需要光反应阶段的产物，故没光时C 含量将下降， 需要光反应阶段的产物，故没光时C5含量将下降，有光时 C5的含量将增加。 的含量将增加。 从图中ab段 光照逐渐增强， 含量下降， 含量上升； 从图中ab段：光照逐渐增强，X含量下降，Y含量上升； ab de段：光照逐渐减弱，X含量上升，Y含量下降，可判断 de段 光照逐渐减弱， 含量上升， 含量下降， 出X曲线表示的是C3一天中的含量变化，Y曲线表示的是C5 曲线表示的是C 一天中的含量变化， 曲线表示的是C 含量变化。 含量变化。 阴天与晴天相比光照减弱，所以C 含量的变化如X 阴天与晴天相比光照减弱，所以C3含量的变化如X曲 线的d→e段 含量的变化如Y曲线的d→e d→e段 线的d→e段，C5含量的变化如Y曲线的d→e段。 d→e
光合作用与细胞呼吸的关系
光合作用与细胞呼吸的关系嘿，咱今儿个就来好好唠唠光合作用与细胞呼吸这对“好兄弟”！你想想啊，光合作用就像是大自然的神奇魔法，植物们通过阳光、水和二氧化碳，制造出氧气和有机物，这多厉害呀！这就好比是一个超级大厨，能把普通的食材变成美味佳肴。
植物们吸收着阳光的能量，把那些简单的东西转化成生命所需的养分，这简直就是在创造奇迹嘛！那细胞呼吸呢，就像是把这些创造出来的东西再好好利用一番。
细胞呼吸把有机物分解，释放出能量，让生命活动能够持续进行。
这就好像是我们吃了饭，身体要把食物里的能量给释放出来，才能有力气去干活、去玩耍呀！要是没有光合作用，那可不得了啦！没有氧气，我们还怎么呼吸呀？没有有机物，那生命靠啥存活呀？这就好像是没有了大米饭，我们肚子得饿得咕咕叫啦！而要是没有细胞呼吸，那光合作用制造出来的好东西不就浪费了嘛，就像做好的美食没人吃，那多可惜呀！你看，这两者相互配合，多默契呀！植物白天努力进行光合作用，晚上细胞呼吸也不闲着。
它们就像是一个团队，共同为了生命的延续而努力。
咱再打个比方，光合作用就像是赚钱，细胞呼吸就像是花钱。
只有赚得多，花得合理，才能让生活过得滋润嘛！如果只知道赚钱不知道花钱，那钱堆在那有啥用呢？如果只知道花钱不知道赚钱，那很快就会入不敷出啦！在大自然这个大舞台上，光合作用和细胞呼吸这一对“黄金搭档”可真是缺一不可呀！它们让生命变得丰富多彩，让世界充满了生机和活力。
所以说呀，我们可得好好珍惜这两者的关系，保护好我们的大自然。
不然，要是哪一天这对“好兄弟”闹别扭了，那可就麻烦大啦！我们的生活也会受到很大影响呢！你说是不是这个理儿呀？反正我觉得就是这么回事儿！这光合作用和细胞呼吸呀，真的是太重要啦！我们可得好好对待它们，让它们一直好好地为我们服务呀！。
光合作用与细胞呼吸关系重点知识梳理
光合作用与细胞呼吸关系重点知识梳理光合作用与呼吸作用过程图解2、有氧呼吸与光合作用中氧原子的去向与来源2.1光合作用 “O ”的来源和去路6CO 2+12H 2O C H 12O 6+6H 2O+6O 22.2有氧呼吸“ O ”的来源和去路与光合作用相反。
3、植物光合作用-呼吸作用过程中几种关系（若植物细胞同时具有线粒体和叶绿体） ①若光合作用强度等于呼吸作用强度此时细胞的光合作用和呼吸作用强度相同，光合作用产生的O 2，提供给呼吸作用。
而呼吸作用产生的CO 2则供应细胞的光合作用。
可用图表示为：②若光合作用强度小于呼吸作用强度此时细胞的光合作用强度小于呼吸作用强度，呼吸作用占上风。
呼吸作用所需要的O 2，一方面来自叶绿体提供，另一方面则来自外界环境中；产生的CO 2一则提供给叶绿体利用，多余的则释放到环境中去。
可用下图表示：光 能 叶绿体 ↓ ↓ ↑ ↑ ↑ 线粒体 叶绿体 O 2 CO 2③若光合作用强度大于呼吸作用强度此时细胞的光合作用强度大于呼吸作用强度，细胞光合作用所利用的CO2除来自细胞自身呼吸产生外，不足的部分则来自外界环境；细胞光合作用产生的O2，除用于自身细胞呼吸消耗外，其余的O2则释放到外界环境中。
可用图表示为：4 光合作用中“总量”与“净量”问题光合作用强度与光照强度关系曲线线粒体叶绿体O2O2CO2CO2线粒体叶绿体CO2CO2O2O2结论：（1）真正（理论）光合作用O2产生速率＝表观（实测）光合作用O2释放速率＋呼吸作用O2消耗速率。
（2）真正（理论）光合作用CO2吸收速率＝表观（实测）光合作用CO2吸收速率＋呼吸作用CO2释放速率。
（3）光合作用产生有机物的速率＝有机物积累速率＋呼吸作用有机物消耗速率。
2024届高考一轮复习生物教案(新教材人教版鲁湘辽)：光合作用和细胞呼吸的综合分析
第7课时 光合作用和细胞呼吸的综合分析课标要求 1.熟练掌握光合作用和细胞呼吸的关系。
2.通过阐述光合作用与细胞呼吸的相互关系，形成归纳与概括、模型与建模的科学思维方法。
考点一 光合作用与有氧呼吸的关系1．光合作用与有氧呼吸的关系(1)图解光合作用与细胞呼吸过程中的物质转化关系(2)光合作用和细胞呼吸的比较 比较项目 光合作用 细胞呼吸 代谢类型 合成作用(或同化作用)分解作用(或异化作用)发生范围含叶绿体的植物细胞；蓝细菌、光合细菌等所有活细胞发生场所叶绿体(真核生物)；细胞质(原核生物)有氧呼吸：细胞质基质、线粒体(真核生物)；细胞质(原核生物) 无氧呼吸：细胞质基质发生条件 只在光下进行 有光、无光都能进行 物质变化 无机物――→合成有机物 有机物――→分解无机物 能量变化光能→化学能化学能→热能、ATP 中活跃的化学能实质无机物――→合成有机物；储存能量有机物――→分解无机物(或简单有机物)；释放能量能量转化的联系元素转移的联系C：CO2――→暗反应(CH2O)→丙酮酸→CO2O：H2O――→光反应O2→H2OH：H2O――→光反应H＋→NADPH――→暗反应(CH2O)→[H]→H2O过程联系2.真正(总)光合速率、净光合速率和呼吸速率(1)光合速率与呼吸速率的常用表示方法项目含义表示方法(单位面积的叶片在单位时间内变化量)O2CO2有机物真正光合速率植物在光下实际合成有机物的速率O2产生(生成)速率或叶绿体释放O2量CO2固定速率或叶绿体吸收CO2量有机物产生(制造、生成)速率净光合速率植物有机物的积累速率植物或叶片或叶肉细胞O2释放速率植物或叶片或叶肉细胞CO2吸收速率有机物积累速率呼吸速率单位面积的叶片在单位时间内分解有机物的速率黑暗中O2吸收速率黑暗中CO2释放速率有机物消耗速率(2)曲线模型及分析①植物绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率(A点)。
②植物绿色组织在有光条件下光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数据为净光合速率。
生物学中的光合作用与呼吸作用
生物学中的光合作用与呼吸作用生物学研究了许多关于生物体代谢的过程，其中光合作用和呼吸作用是两个至关重要的过程。
光合作用是指植物及某些类似细菌的生物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质的过程。
而呼吸作用则是指生物体利用有机物质分解释放能量的过程。
本文将对光合作用和呼吸作用进行深入探讨，并比较二者之间的异同。
一、光合作用光合作用是植物中最主要的代谢过程之一。
它发生在叶绿体中的叶绿体色素中，其中叶绿素是光合作用的关键物质。
光合作用的基本方程式可以表示为：6CO2 + 6H2O + 光能→ C6H12O6 + 6O2从方程式中可以看出，光合作用需要光能的输入，同时也需要二氧化碳和水。
通过光合作用，植物将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气。
葡萄糖是植物体内的主要有机物质，它可以被植物利用作为能量源，也可以用来构建其他有机物质。
光合作用可以分为光化反应和暗反应两个阶段。
光化反应是指植物叶绿体中的光合色素吸收光能后产生的一系列反应，其中产生的能量储存在ATP和NADPH分子中。
而暗反应则是在光化反应的基础上，利用ATP和NADPH将二氧化碳转化为葡萄糖的过程。
二、呼吸作用呼吸作用是生物细胞中产生能量的过程，它发生在细胞质和线粒体中。
呼吸作用的基本方程式可以表示为：C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 能量从方程式中可以看出，呼吸作用需要有机物质葡萄糖和氧气。
通过呼吸作用，有机物质被分解产生二氧化碳、水和能量。
这个能量可以用于维持生物体的正常代谢活动，例如运动、生长和繁殖等。
呼吸作用可以分为三个阶段：糖解、柠檬酸循环和氧化磷酸化。
糖解是指葡萄糖分子在细胞质中被分解为两个三碳糖分子。
柠檬酸循环是将三碳糖分子进一步分解为二氧化碳，并产生少量能量分子。
氧化磷酸化是最主要的能量生成过程，其中通过线粒体内的电子传递链将能量转化为ATP分子。
三、光合作用与呼吸作用的比较1. 能量转化方向：光合作用是利用光能将无机物转化为有机物和能量，而呼吸作用则是将有机物分解为无机物和能量。
光合作用与细胞呼吸的关系
光合作用与细胞呼吸的关系
其次，光合作用和细胞呼吸在化学反应中的反应物和产物方面也有一
定的相互关系。
在光合作用中，植物吸收二氧化碳和水，通过光合色素吸
收太阳能，将二氧化碳和水合成为葡萄糖和氧气。
而在细胞呼吸中，有机
物质（如葡萄糖）和氧气作为反应物，生成二氧化碳、水和能量（ATP）。
可以看出，光合作用和细胞呼吸是相互衔接、互为反应物和产物的两个过程。
最后，光合作用和细胞呼吸也在空气中二氧化碳和氧气的浓度调节方
面起到了重要的协调作用。
光合作用通过吸收二氧化碳，释放氧气，增加
了空气中氧气的浓度，并减少了二氧化碳的浓度，这是细胞呼吸所需的反
应物。
细胞呼吸则介导将氧气转化为二氧化碳的过程，增加了二氧化碳的
浓度，以供光合作用的反应物。
可以说，光合作用和细胞呼吸维持着空气
中氧气和二氧化碳浓度的平衡。
总之，光合作用和细胞呼吸是生物体内两个互为依存且相互促进的能
量转换过程。
光合作用通过吸收太阳能，将无机物质转化为有机物质，并
储存大量的化学能，供给细胞呼吸和其他生物化学反应。
细胞呼吸则将有
机物质氧化分解，释放出能量以供细胞使用，并将氧气和二氧化碳的浓度
保持平衡，为光合作用提供反应物。
可以说，光合作用和细胞呼吸是生物
体内能量的循环，是生命的基础。
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(1)黑瓶中的水藻及水深4 m时白瓶中的水藻都不能进 行光合作用，据图中的数据得知，水藻的呼吸速率为 _____1_.5__g_/m__2_·h________ ； 此 时 水 藻 产 生 ATP 的 结 构 有 ___细__胞__质__基__质__、__线__粒__体____。
(2)白瓶中测得的O2变化量为净光合作用产生量，则光 照适宜时，水深2 m处每平方米的水藻1小时制造的O2的总 量为___3_g____。
光合作用与细胞呼吸的联系
(1)曲线分析：A点光照强度为0，此时只进行细胞呼吸， 细胞内的代谢特点如图2所示，释放的CO2量可表示此时细胞
速 吸率 速率等大于于光光 用 作速 用速率率
光合作用和 ，且光合作
于 吸细 速率胞等呼于吸光 作率用速率
从外界吸
从外界吸收 O
植物与外
从外换界，吸即收C吸没 OO
(5)若图乙实验中将试管向右移，随着距离的增加， 气泡产生速率下降，产生这一结果的主要原因是 光__照__强__度__减__弱__，__光__合__作__用__产__生__的__O__2减__少__(_其__他__合__理__答__案。也可)
(6)为了减少实验数据的偶然误差，实验设计过程中， 除要控制无关变量相同，设置对照实验外，还应进行 重_复__实__验__(_或__每__支__试__管__放__入__多__株。水藻进行实验)
光合作用反应方程式：6CO2＋12H2O
C6H12O6＋ 6H2O
＋6O2
呼吸作用反应方程式：C6H12O6＋6O2＋6H2O 6CO2＋
光合作用与细胞呼吸的联系
(1)曲线分析：A点光照强度为0，此时只进行细胞呼吸， 细胞内的代谢特点如图2所示，释放的CO2量可表示此时细胞
光合作用与细胞呼吸的关系
呼吸速Ⅰ率—不大同于状态光下植物的代谢特点及相对强度的关系从外界吸 合作用速率
光照情况 代谢特点
图示
气体交换特征
细胞呼吸
呼吸弱速光率等于速实率际光等（于总 合作用速率 ）光合速
率
植进物行植与气物外体界交与不换外 ，即换没有，从即外没 界不吸释收放OC2O，2到也吸
外界
胞呼吸速率大于光
从外界吸收
合作用速光率合作用与细胞呼吸的关系
关键一：如何分析植物的光合作用与呼吸作用
（二）以气体变化探究光合作用与呼吸作用的关系
胞合 呼光作 吸 照情1用 速-况-不率 速同等 率状代于态谢下光特植点物的代谢特点图及示相对强度的气关体植换系交物，换行 吸强光光 ，合 且作 光实）率用 合际光大和 作（合于总速细
(3)白瓶在水深3 m时，O2的变化量为0，表明在此深度 时，水藻的光合速率___等__于_______(填大于、等于、小于)呼 吸速率，若将白瓶水藻从3 m处移到2 m处时，则水藻细胞 中C3的含量将_____减__少__(_或__下__降__)______。
(4)图乙装置中，用排水收集法测定单位时间内气体 的产生量，可表示水藻的____净__光___合_______速率。
即是呼吸速率。 ③条件：整个装置必须遮光处理，否则 植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。 死亡的绿色植
NaOH溶物液（呼 吸作用）
2、净光合速率的测定(如图)
①NaHCO3溶液的作用：保证了容器 内CO2浓度的恒定，满足了光合作用
的需求。 ②植物光合速率指标：光合作用释 放氧气，使容器内气体压强增大， 毛细管内的水滴右移。单位时间内 液滴右移的体积即是净光合速率。
曲线c：净光合强度 曲线d：呼吸强度 c＋d：总光合强度 交点G：净光合强度＝呼吸强度 （此时植物仍能生长直至曲线c
与横轴相交使得净光合量降为0时，
才与图4中D、E点相当）
决胜高考P66—5题 P67—13题
基本解题方法
根据图形判断：
图形体现的光合速率有负值—此时曲线上点表示 净光合速率 图形起点为0，且光合速率为正值—此时曲线上点表示总光合速率
只进行有氧呼吸 只进行无氧呼吸 只进行有氧呼吸 既进行有氧呼吸， 又进行无氧呼吸
(1)曲线分析：A点光照强度为0，此时只进行细胞呼吸， 细胞内的代谢特点如图2所示，释放的CO2量可表示此时细胞
1、呼吸速率的测定(如图)
①用NaOH溶液，以吸收植物 呼吸作用释放的CO2。
②植物呼吸作用的指标：植物呼吸作用 吸收氧气，释放CO2，CO2被NaOH溶液吸收 NaOH溶液（呼 ，使容器内气体压强减小，毛细管内的 吸作用） 水滴左移。单位时间内液滴左移的体积
细胞呼吸
细胞弱呼光 吸速率速实大率际于大（光于总 合作用速）率光合速
率
呼吸消耗的O2 量=光合作用
产从生外的界+外吸界收 O 吸收的； CO
呼吸产生CO2 量=光合作用
植利用物的与+外释放界不进
进行光合作光用合作用与细胞呼吸的关系 从外界吸
关键一：如何分析植物的光合作用与呼吸作用
（二）以气体变化探究光合作用与呼吸作用的关系
要点探 究
♦网络概览♦
网络构建
【例2】(2010·南京调研)下图是测定发芽种子的呼吸类型所 用装置(假设
呼吸底物只有葡萄糖，并且不考虑外界条件的影响)，下 列有关说法
错误的是
选项
A B C
D
答案：C
()
现象
甲装置
乙装置
液滴左移 液滴不动
液滴不动 液滴右移
液滴不动 液滴不动
液滴左移 液滴右移
结论
速率大于细胞胞呼呼吸吸速
速率
率
植用物所植光消物合耗光 作的 合作 COC2量O：2：呼N吸＝N 产合 生的作+外用界产生
吸收的
m
植物光合作 用所产生的
速 吸率 速率等大于于光光 用 作速 用速率率
光合作用和 ，且光合作
于 吸细 速率胞等呼于吸光 作率用速率
从外界吸
从外界吸收 O
植物与外
从外换界，吸即收C吸没 OO
③条件：整个装置必须在光下。
综合练习
要点探 究跟踪训练
2．图甲是采用黑、白瓶法(黑瓶不透光)，分别测定 某池塘夏季白天各深度每小时的平均氧浓度变化曲线，纵 轴表示水池深度(假定不同深度的水温不变)，横轴表示瓶 中O2的变化量(g/m2·h)；图乙是某同学“探究影响植物光 合速率的因素”的实验装置图。请回答下列问题：
决胜高考 P66—6题
2、掌握两个重要的计算关系式： 积累量=光照净积累量—黑暗呼吸量
=光照总光合量—黑暗呼吸量
决胜高考P66—7题
决胜高考P71
决胜高考P71—典例剖析
要点探
究
【例❷】下图表示20 ℃时玉米光合作用强度与
光照强度的关系，S1、S2、S3表示所在部位的面积，代 表有机物的量，下列说法中不正确的是( )
纠错训练 离体叶绿体在光下进行稳定的光 合作用时，如果突然中断CO2的供应，下列 关于短时间内叶绿体中ATP与O2的相对含量 变化的示意图中，正确的是( )
光合作用与细胞呼吸的联系
关键一：如何分析植物的光合作用与呼吸作用
（一）光合作用和细胞呼吸的过程关系图
场所：叶绿体 场所：细胞质基质、线粒体
关键一：如何分析植物的光合作用与呼吸作用
（二）以气体变化探究光合作用与呼吸作用的关系 Ⅰ—不同状态下植物的代谢特点及相对强度的关系
情况光照情况代谢特代点谢特点
图图示示
气体交气换体特交征换特
只进行细
暗
黑只暗进行细胞胞呼呼吸吸，，不 进行光合不进作行用光
合作用
细胞呼吸速率大于光
呼吸所需
从O外外2界全界吸部吸收从收 O2 放
速 吸率 速率等大于于光光 用 作速 用速率率
光合作用和 ，且光合作
于 吸细 速率胞等呼于吸光 作率用速率
从外界吸
从外界吸收 O
植物与外
从外换界，吸即收C吸没 OO
光合作用与细胞呼吸的关系
光合作用与细胞呼吸的关系
关键一：如何分析植物的光合作用与呼吸作用
（二）以气体变化探究光合作用与呼吸作用的关系 Ⅱ----光合速率与呼吸速率的关系 ④三者常用的表示方法：
，产生 CO2全部 释放到外
界
从外界吸收 O2 放
光合作用与细胞呼吸的关系
关键代一谢：特如点何分析植物的图光示合作用与呼吸作气体用交换
（二）以气体变化探究光合作用与呼吸作用的关系
只光进照进行Ⅰ情行细—况光不胞合同呼作状代吸态用谢，下特不植点物的代谢特点图及示相对强度的气从关体外系交界换吸特征收 O
植物产生O2/C6H12O6的量—
植物光合作用利用/消耗CO2
的量—
植物积累C6H12O6的量— 总 的量—
净
植物（向外界）释放总O2 净
植物吸收CO2的量—净
产物中能转化为淀粉或其它有机净物 的量—
总
叶绿体吸收CO2的量/生净成C6H12O6的量—
封闭小总室内O2的增加量/CO2的减少量—
总
以有机物变化探究光合作用 与呼吸作用的关系？
要点探
究 (4)相关曲线分析。
曲线Ⅰ：总光合量 曲线Ⅲ：呼吸量 曲线Ⅱ：净光合量（即Ⅰ—Ⅲ差值） 交点D对应E，此时净光合量为“0”、 B点为植物生产最快点
要点探 究
曲线a：总光和强度 曲线b：呼吸强度
ab间差（a－b）：净光合强度或干物质量； 交点F：光合强度＝呼吸强度（此时净 光合＝0，植物不能生长，相当于图4 D点 和E点）
真正光合速率
O2 产生(生成)速 率
CO2 固定速率
有机物产生(制造、生成)速率
净光合速率 呼吸速率
O2 释放速率 CO2 吸收速率
黑暗中 O2 吸收 黑暗中 CO2 释放
速率
速率
有机物积累速率 有机物消耗速率