1、新课改省份专用高考生物一轮复习第三单元第三讲第3课时光合作用与细胞呼吸的关系课件光合作用与细胞呼吸的关系 物质和能量转化关系重难深化类深理解以联系为桥梁融会贯通探规寻穆项目光合作用有氧呼吸物质 变化无机物f有机物有机物f无机物能量变化光能f化学能（储能）稳定的化学能f活跃的化学能（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、无光都能进行归纳概括光合作用和有氧呼吸的区别H的来源和去路比较元誦用 !: 水 丨 葡萄糖 II （类囊体薄膜） : ”（细倾基质） I: NADPH-EH1NADH直里世丙酮酸、水: / :(2)A
2、TP的来源与去路比较特别提醒光合作用中的H为NADPH,细胞呼吸中H为NADH。对点落实1.在细胞中，下列哪个生化反应过程需要消耗ATP ()A.溶酶体中大分子水解成小分子B.呼吸作用中葡萄糖分解成丙酮酸C.光反应中水分解成02和HD.暗反应中C3的还原解析：溶酶体中大分子在水解酶的作用下水解成小分子，不一定 消耗ATP；呼吸作用中葡萄糖分解成丙酮酸为细胞呼吸第一阶段, 会产生ATP；光反应中水在光下分解成02和H,伴随产生ATP； 暗反应中C3的还原需要光反应产生的ATP和H。 答案：D2.下图表示芍药叶肉细胞光合作用和细胞呼吸过程中CO?和H的变化，相关叙述正确的是注：表示生理过程A.过程
3、发生在叶绿体类囊体薄膜上，过程发生在线粒体的内膜上B.过程发生在线粒体中C.过程均需要H和ATP的参与D.过程产生的H是相同的物质，过程在线粒体中进行b）会迁移 以图表为载体信息蕴含图文转换光合作用与呼吸作用过程中的物质转化图分析;细胞质基质典型图示E丙酮酸/ 丿 基粒AT-XHfO光照叶绿体H ATP 酶ADP + Pi酶*I8O2 THII -HOC,8OHpO斗念/忙t c ,802问题设计据图填表提供的最先出现放 标记物射性的物质最终出现放射性的物质f水ff二氧化碳18o2水（途径）f三碳化合物葡萄 糖等有机物一一丙酮酸h!8o氧气（途径）;水（蒸腾作用）f氧气fff水 ff二氧化碳f
4、ff 三碳化合物f葡萄糖等有机物ff丙酮酸c18o2三碳化合物（途径）（一三碳化合物f葡萄糖等有机物ff丙酮酸;（二）f水fff氧气14co2三碳化合物（途径）f三碳化合物一葡萄糖等 有机物ff丙酮酸“对18o的示踪 分析”的注意点 如果分析“首先 出现在” “短时 间出现在，一 般是要求分析第 一步反应，不必 沿箭头所指路线 过多分析；如果 是分析“在哪些 物质中出现”， 则需要沿箭头所 指路线将所有可 能出现的情况分 析出来对点落实3下列有关放射性同位素示踪实验的叙述，错误的是A.给水稻提供14CO2,则其根细胞在缺氧环境有可能出现14C2H5OHB给水稻提供14CO2 ,则14C的转移途
5、径是：14co2-14C3(14CH2O)c.用15n标记某种氨基酸，出现放射性的顺序依次是核糖体、高尔基体、内质网D.小白鼠吸入18O2,贝恠其尿液中可以检测到H18O,呼出的二氧化碳也可能含有18o4. (2016浙江高考)下面是关于植物光合作用的问题。请回答:(1)光反应发生在叶绿体的 中，H2O在光反应中裂解为 o若以叱02作为光合作用的原料，在卡尔文循环中首先出现含14c的三碳化合物是 。该三碳化合物在NADPH的氢和ATP的 等物质存在的情况下，被还原为三碳糖磷酸。(3)给某植物提供Ci*O2和H2O,释放的氧气中含有1*0。氧气中含有18O是由于 ,hFo又作为原料参与了光合作用
6、之故。(4)植物光合作用光饱和点可通过测定不同 下的光合速率来确定。在一定条件下，某植物在温度由25 C降为5 C的过 程中光饱和点逐渐减小，推测该植物在光照充足时的光合作用最归纳拓展C18O2x 10、Hfo、叱O2在光合作用和细胞呼吸中元素转移途径的分析(1)葡萄糖参与的有氧呼吸与光合作用反应式有氧呼吸:C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O光合作用：6CO2+12H2O疇生 C6H12O6+6O2+6H2O(2)18O和14C的转移过程182WHroWcl8o2WC6Hil6C6 用 06in 光合作用限H0 1802光合作用JR。？H 28 呼吸速率。(填或“V”)1（2
7、017北京高考）某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如图。据此，对该植物生理特性理解错误的是（）OO1CO2旨*(匸45温度（C）A.呼吸作用的最适温度比光合作用B.C.的高净光合作用的最适温度约为25 Cr;:CO2期法卸(pmol m 2s丄)-10 0 10 20 30 40 50 60 温度（C）在025 C范围内，温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大D.适合该植物生长的温度范围是1050 Co当叶面积系数小于“时，随叶面2(2018*全国卷111)回答下列冋题：(1)l=.INI高等植物光合作用中捕获光能的物质分布在叶绿体的 上，该物质主要捕获可见光中的(2)植物的叶面积与产量关
8、 系密切。叶面积系数(单位土 地面积上的叶面积总和)与 植物群体光合速率、呼吸速 率及干物质积累速率之间 的关系如图所示。由图可知：积系数增加，群体光合速率和干物质积累速率均 。当叶面积系数超过b时，群体干物质积累速率降低，其原因是(3)通常，与阳生植物相比，阴生植物光合作用吸收与呼吸作用“高”或“低”)。归纳拓展解答呼吸作用、光合作用曲线综合题应特别关注的信息(1)光照强度为“0”意味着光合作用不能进行，此时气体变 化量全由细胞呼吸引起，可作为呼吸强度指标。(2)光照下吸收CO?量应为净光合量。(3)光照培养阶段，密闭装置中CO?浓度变化量应为光合作用强度与呼吸作用强度间的“差值”，切不可仅
9、答成“光合作用消耗”导致装置中CO?浓度下降。(4)植物生长速率取决于净光合量而不是“总光合量” o只有净光合量0时植物才能生长。精探究 以实验为途径追根溯源理解更深光合速率的测定1.气体体积变化法测光合作用02产生的体积或CO2消耗的体积实验原理(1)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CO?，所以单位时间内红色液滴左移的距离表示植 物的02吸收速率，可代表呼吸速率。(2)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CO?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02释放速率，可代表净光合速率。(3)真
10、正(总)光合速率=净光合速率+呼吸速率。 12-半叶法测定光合作用有机物的产生量实验原理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 仏、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，超过部分即为光合作用 产物的量，再通过计算可得出光合速率。实验原理将装有水和光合植物的黑、白瓶置于不同水层 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
11、行呼吸作用;白瓶透光，瓶中生物可进行光合作用和呼吸作用。因此，真 光合作用量（光合作用总量）=白瓶中氧气增加量+黑瓶中 氧气减少量。3.（2019-济南模拟）下图是某生物兴趣小组探究不同条件下光合作用和呼吸作用过程中气体产生情况的实验示意图，装置中的NaHCO3溶液可维持瓶内的CO2浓度在恒定水平。下列几种实验结果（给予相同的环境条件），不可能出现的是B甲、乙装置水滴都右移C.甲装置水滴不动，乙装置水滴左移4.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
12、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 h后，在A、B的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为阪、Mb,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)o若M=Mb仏，则M表示 o5.QflIIIay某生物科研小组，从鸭绿江的某一深度取得一桶水样，分装于 六对黑白瓶中，剩余的水样测得初始溶解氧的含量为10mg/L, 白瓶为透明玻璃瓶，黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶。将它们分别置 于六种不同的光照条件下(avbvcvdve),温度保持不变，24 h后, 实测获得六对黑白瓶中溶解氧的含量，请根据其记录数据(如下 表)判断下列选项中错误的是
13、 ()光照强度(klx)0(黑暗)abcde白瓶溶氧量(mg/L)31016243030黑瓶溶氧量(mg/L)333333A黑瓶中的生物呼吸消耗氧气，但没有光照，植物不能进行光合作用产生專B光照强度为“时，白瓶中溶解氧的含量与初始溶解氧量相等，说明此光照强度下植物仍然不能进行光合作用C.当光照强度为c时，白瓶中植物产生的氧气量为21mg/LD.当光照强度为时，再增加光照强度，白瓶中植物的光合速率 不再增加深理解以联系为桥梁融会贯通探规寻律一、光补偿点与光饱和点及其移动问题iCO2吸收卜 crA/ /光饱和点0co2释放A c 光照强金A光补偿点1.光补偿点的两种生理状态(1)整个植株：光合作用
14、强度=呼吸作用强度。(2)叶肉细胞：光合作用强度呼吸作用强度。2.环境条件改变与光补偿点、光饱和点移动方向的关系 （1）光补偿点的移动呼吸速率增加，其他条件不变时，光补偿点应右移,反之左移。呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合速率下降 时，光补偿点应右移，反之左移。（2）光饱和点的移动：相关条件的改变（如增大CO?浓度）使光合速率增大时，光饱和点C应右移（C点右上移），反之左 移（C点左下移）。若温度降到25 C（原光照强度和CO?浓度不变），理论上图中相应点a b、d的移动方向分别是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、上移二、归纳有关光合作用中的计算
15、问题1物质的量换算法+6O2+6H2O,可知:6 ： 6 ： 1,因此，已知绿叶吸收的CO2的量（加）或释放的O2 的量（补 就可以迅速求出C6H12O6的量（効或质量（G）。即: w=m/6=n/6, G=(m/6)X180=3Qmo 注：此处的“量”指的是“物质的量”2.线段分析计算法在绿叶圆片的称干重实验或黑白瓶实验中，有时会出现 总光合速率与净光合速率相混淆的情况，极易出错，如 果使用线段分析计算的方法，问题就变得简单多了。例2将同一菠菜叶片用打孔器打成叶圆片若干，分组进行 如下实验。已知叶片实验前，在不同温度下分别暗处理lh,测其质量变化，立即再光照lh(光照强度相同)，再测其质量变
16、化，得 到如下结果：暗处理后质量变化(mg) 1 2 33.利用坐标曲线计算在已知光合速率与自变量的关系表格的情况下，要求计算 出未列出表格内的数据。这时可以利用表格数据作坐标曲 线，然后再根据曲线的变化规律求出未列入表格中的数据。例3在一定浓度的CO?和适当的温度条件下，测定某双子叶植物叶片在不同光照条件下的光合速率，结果见下表。表中负值表光照强度(klx)1.03.05.07.08.010.0光合速率CO? mg/(100 cm?叶山)2.0+2.0+6.0+ 10.0+ 12.0+ 12.0示CO2释放量，正值表示CO2吸收量。回答下列问题：该植物叶片的呼吸速率是 CO2 mg/(100
17、 cm2叶h)。(2)在光照强度为 klx时，该植物叶片光合作用合成量和呼吸作用消耗量相等。4.还原光合作用或细胞呼吸曲线进行计算在只给定了曲线的情况下，要根据图示条件去计算时, 往往可以通过还原未知问题的曲线来回答。时的相等B.光照相同时间，在20 C条件下植物积累的有机物的量最多C.温度高于25 C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有机物的量与细胞呼吸消耗的有机物的量相等课堂一刻钟研真题知命题点查薄弱点清迷盲点1. （2018海南高考）高等植物细胞中，下列过程只发生在生物膜上的是中；葡萄糖分解产生丙酮酸发生在细胞质基质中；以DNA为模板合成RNA即转录过程
18、，主要发生在细胞核，其次还发生在线 粒体基质和叶绿体基质中。 答案:A2（2014全国卷II）关于光合作用和呼吸作用的叙述，错误的是（）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CI.AI病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用厶童量氧呼吸的产物，在人体内不能继所需的能量是由葡萄糖分解提供的|=毒核酸的复制所需要的能量由宿主细胞的呼吸缶阳摄供。答案：C3.（2015海肃高考）植物甲与植物乙的净光合 速率随叶片温度（叶温）变化的趋势如图所 示。下列叙述错误的是 （）A.植物甲和乙光合作用所需要的能量都来 自于太阳能
19、净光合速率 “。植物甲植物乙叶温在3650 C时，植物甲的净光合 速率比植物乙的高4.(2017全国卷II)下图是某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的 不意图。茯线粒体,A” “C据图回答下列问题：(1)图中、代表的物质依次是 、 , H代表的物质主要是(2)B代表一种反应过程，C代耒 则ATP合成发生在A过詹住 和D”或“B和D”)。(3)C中的丙酮酸可以转彳失分探因知识不全 此空在人教版必修教材 P94“相关信息中有明确 解释,因此在复习中只有 对教材知识全面复习才不 至于形成知识空缺。是 5. (2016全国卷II)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
20、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NaHCOs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，另一支不加水草，密闭所有试管。各试管的实验处理和结果见下表。试管编号123| 4567 |水草无有有有有有有距日光灯的距 离(cm)20遮光*1008060402050 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*遮光是指用黑纸将试管包裹起来，并放在距日光灯100 cm的地芳若不考虑其他生物因素对实验结果的影响，回答下列问
21、题: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 满分必备一答题规范解答植物光合作用类问题时，要综 合考虑光合作用和呼吸作用。结合 本题描述时要答出溶液颜色没有变 化的原因是光合作用强度等于呼吸 作用强度，CO2的吸收和释放量 相等，含量没有发生变化。引起的；若1号试管的溶液是蓝色验结果是 (填“平(2)表中X代表的颜色应为丄蓝色”),判断依据是 、(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 O解析：（1）1号试管中没有加水草，50 min后1号试管的溶液颜色仍为浅绿色，说明无关变量不会引起溶液颜色的变化，2至7号试管的实验结果应是由水
22、草的光合作用、呼吸作用引起的;若1号试管的溶液是蓝色，说明无水草的光照条件下溶液中CO2含量减少了，无关变量对实验结果有影响，则说明2至7号试管的实验结果是不可靠的。（2）2号试管进行了遮光，水草不能进行光合作用，只能进行呼吸作用产生CO2,而且与3号试管（光 合作用强度小于呼吸作用强度）相比，2号试管溶液中的CO?含量更多，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，说明在此条件下溶液中CO?含量没有变化，水草的光合作用强度与呼吸作用强度相等，吸收与释放的CO?量相等。答案：(1)不同光强下水草的光合作用和呼吸作用(其他合理答 案可酌情给分)不可靠的(2)黄色 水草不进行光合
23、作用，只进行呼吸作用，溶液中CO?浓度高于3号试管(3)光合作用强度等于呼吸作用强度,吸收与释放的CO?量相等学情考情了然于胸一、明考情知能力找准努力方向1光合作用和细胞呼吸的物质转化和能量转化过程和场查 所，其中对物质的转化常借助同位素标记法考查。知2光合速率、呼吸速率的表示方式、测定及相互关系，多 识 以曲线分析形式考查。1识记能力：主要考查对光合作用和细胞呼吸的物质转化和能量转化过程的识记能力O查2推理能力：主要考查对曲线中光合速率、呼吸速率确 能 定及相互关系的分析能力。力3.实验探究能力：如第5题以实验分析题形式考查光照强度对光合作用的影响。二、记要点背术语汇总本节重点 1.光合速率
24、与呼吸速率的表示方法 净光合速率：常用一定时间内。2释放量、CO?吸收量或有机物积累量表示。 (2)真正(总)光合速率：常用一定时间内02产生量、CO2固定量或(3)呼吸速率：指将植物置于黑暗环境中，单位时间内实验容器中CO2增加量、。2减少量或有机物减少量。12.净光合速率与真正(总)光合速率的关系DC/A净光合速率b/7丿/燼峯光照强度A真正CP洱肯OC02操法(1)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)绿色组织在有光条件下光合作用与呼吸作用同时进行,测得的数据为净光合速率。（3）真正（总）光合速率=净光合速率+呼吸速率 关系式用02. CO?或葡萄糖的量表示如下: 光合作用产氧量=氧气释放量+细胞呼吸耗氧量;光合作用固定CO2量=CO2吸收量+细胞呼吸释放CO2量;光合作用葡萄糖产生量=葡萄糖积累量（增重部分）+细胞呼 吸消耗葡萄糖量。
