第10講光合作用與呼吸作用的關(guān)系-高考生物一輪復(fù)習(xí)精講課件

高考生物一輪復(fù)習(xí)精講課件2023年必修1

分子與細(xì)胞第10講

光合作用與呼吸作用的關(guān)系考點(diǎn)

光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系真題再現(xiàn)必備知識整合1.光合作用與呼吸作用的比較項(xiàng)目光合作用呼吸作用發(fā)生范圍含葉綠體的植物細(xì)胞、藍(lán)藻等所有活細(xì)胞發(fā)生條件在光下進(jìn)行時時刻刻都進(jìn)行實(shí)質(zhì)合成有機(jī)物、儲存能量分解有機(jī)物，釋放能量考點(diǎn)

光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系圖解聯(lián)系能量聯(lián)系

光反應(yīng)水的光解還原C32.光合作用與有氧呼吸中[H]、ATP等的來源與去路3.辨析凈光合速率與總光合速率(1)微觀辨析(2)結(jié)合曲線辨析(3)從語言文字中辨析還有“葉綠體吸收”也表示總光合速率注

真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率①光合作用消耗的CO2量＝從環(huán)境中吸收的CO2量＋呼吸釋放的CO2量②光合作用產(chǎn)生的O2量＝釋放到環(huán)境中的O2量＋呼吸作用消耗的O2量4.光合作用與細(xì)胞呼吸曲線中的“關(guān)鍵點(diǎn)”移動1）細(xì)胞呼吸對應(yīng)點(diǎn)（A點(diǎn)）的移動：細(xì)胞呼吸增強(qiáng)，A點(diǎn)下移；細(xì)胞呼吸減弱，A點(diǎn)上移。2）補(bǔ)償點(diǎn)（B點(diǎn)）的移動①細(xì)胞呼吸速率增加，其他條件不變時，CO2（或光）補(bǔ)償點(diǎn)右移，反之左移。②細(xì)胞呼吸速率基本不變，相關(guān)條件的改變使光合速率下降時，CO2（或光）補(bǔ)償點(diǎn)右移，反之左移。3）飽和點(diǎn)（C點(diǎn)）和D點(diǎn)的移動：相關(guān)條件的改變（如增大光照強(qiáng)度或增大CO2濃度）使光合速率增大時，C點(diǎn)右移，D點(diǎn)向右上移動；反之，移動方向相反。5.自然環(huán)境與密閉環(huán)境中一晝夜內(nèi)光合速率曲線的比較教材深挖拓展1.

某植物密閉在無O2，但其他條件適宜的小室內(nèi)，照光一段時間后，發(fā)現(xiàn)有氧呼吸增強(qiáng)，原因是？提示：植物在光下進(jìn)行光合作用釋放的O2，使密閉小室中O2增加，而O2增多時，有氧呼吸會增強(qiáng)。2.

（必修1

P108思維拓展）新疆哈密瓜特別甜的原因是？提示：陽光充沛，日照時間長，晝夜溫差大。能力素養(yǎng)提升考向一

細(xì)胞呼吸與光合作用在過程上的聯(lián)系1.

[2021廣東河源模擬]下列關(guān)于植物細(xì)胞中“O”轉(zhuǎn)移途徑正確的是(

)A.

根尖細(xì)胞中H2O的O可轉(zhuǎn)移到O2中B.

葉肉細(xì)胞吸收的CO2的O可以轉(zhuǎn)移到丙酮酸中C.

馬鈴薯塊莖細(xì)胞中的C6H12O6的O可以轉(zhuǎn)移到C2H5OH中D.

為葉肉細(xì)胞提供O2，其中的O只能轉(zhuǎn)移到H2O中B[解析]

由于根尖細(xì)胞不能進(jìn)行光合作用，因此根尖細(xì)胞中H2O的O不能轉(zhuǎn)移到O2中，A錯誤；葉肉細(xì)胞可以進(jìn)行有氧呼吸也可以進(jìn)行光合作用，CO2首先通過光合作用使其中的O轉(zhuǎn)移到C6H12O6中，然后通過有氧呼吸第一階段轉(zhuǎn)移到丙酮酸中，B正確；馬鈴薯塊莖細(xì)胞無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸，所以細(xì)胞中C6H12O6的O不能轉(zhuǎn)移到C2H5OH中，C錯誤；為葉肉細(xì)胞提供O2，其中的O先轉(zhuǎn)移到H2O中，然后H2O參與有氧呼吸和光合作用，其中的O轉(zhuǎn)移到更多的物質(zhì)中，D錯誤。2.

[2020福建廈門雙十中學(xué)開學(xué)考]如圖為某綠色植物葉肉細(xì)胞的部分生理過程示意圖，下列相關(guān)敘述錯誤的是(

)A.

①過程的反應(yīng)場所是線粒體內(nèi)膜B.

②過程的反應(yīng)場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)C.

細(xì)胞中①②過程都發(fā)生時，③過程不一定發(fā)生D.

若停止光照，則①過程發(fā)生，②過程不發(fā)生B[解析]

①過程為有氧呼吸的第三階段，其反應(yīng)場所是線粒體內(nèi)膜，A正確；②過程為水的光解，反應(yīng)場所是葉綠體類囊體薄膜，B錯誤；細(xì)胞中①②過程都發(fā)生時，只有當(dāng)②的強(qiáng)度大于①的強(qiáng)度時，③過程才會發(fā)生，C正確；若停止光照，則①有氧呼吸過程可以發(fā)生，②光反應(yīng)過程不能發(fā)生，D正確?？枷蚨?/p>

細(xì)胞呼吸與光合作用在物質(zhì)與能量上的聯(lián)系3.

[2021江蘇南通、揚(yáng)州三模]如圖為某一植物葉肉細(xì)胞中有關(guān)甲、乙兩種細(xì)胞器的部分物質(zhì)及能量代謝途徑示意圖（NADPH指光合作用中的[H]），下列敘述錯誤的是(

)A.

甲中將光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的兩類色素位于類囊體薄膜上B.

甲中產(chǎn)生的O2進(jìn)入乙中被利用需要通過4層生物膜C.

乙產(chǎn)生的ATP可用于甲過程H2O裂解釋放O2D.

乙中的ATP主要在生物膜上生成C[解析]

甲表示葉綠體，參與光合作用的兩類色素是葉綠素和類胡蘿卜素，這兩類色素位于類囊體薄膜上，A正確；葉綠體和線粒體一樣都分為內(nèi)膜和外膜，O2從葉綠體中逸出需要經(jīng)過兩層膜，再進(jìn)入到同一細(xì)胞的線粒體中還需要經(jīng)過兩層膜，共計4層膜，B正確；由圖可知，線粒體產(chǎn)生的ATP可以供給葉綠體暗反應(yīng)使用，H2O裂解釋放O2屬于光反應(yīng)，C錯誤；線粒體是進(jìn)行有氧呼吸的主要場所，有氧呼吸的第三階段產(chǎn)生的能量最多，發(fā)生場所是線粒體內(nèi)膜，D正確。4.

如圖表示甘蔗一個葉肉細(xì)胞內(nèi)的系列反應(yīng)過程，相關(guān)敘述正確的是(

)A.

過程①中類胡蘿卜素主要吸收紅光和藍(lán)紫光B.

過程②產(chǎn)生的（CH2O）中的O來自CO2和H2OC.

過程③釋放的能量大部分貯存于ATP中D.

過程④一般與吸能反應(yīng)相聯(lián)系D[解析]

①表示光反應(yīng)中光能轉(zhuǎn)化為ATP的過程，發(fā)生在類囊體薄膜上；②表示ATP為三碳化合物的還原過程供能合成有機(jī)物的過程，發(fā)生在葉綠體的基質(zhì)中；③表示有機(jī)物分解釋放能量的過程；④表示ATP水解釋放能量的過程。過程①中類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光，葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，A錯誤；過程②產(chǎn)生的（CH2O）中的O來自CO2，B錯誤；過程③釋放的能量少部分貯存于ATP中，大部分以熱能形式散失，C錯誤；過程④表示ATP水解釋放能量的過程，一般與吸能反應(yīng)相聯(lián)系，D正確?？枷蛉?/p>

光合作用與細(xì)胞呼吸曲線中的“關(guān)鍵點(diǎn)”移動5.

將川芎植株的一葉片置于恒溫的密閉小室，調(diào)節(jié)小室CO2濃度，在適宜光照強(qiáng)度下測定葉片光合作用的強(qiáng)度（以CO2吸收速率表示）,測定結(jié)果如圖。相關(guān)敘述，正確的是(

)A.

如果光照強(qiáng)度適當(dāng)降低，a點(diǎn)左移，b點(diǎn)左移B.

如果光照強(qiáng)度適當(dāng)降低，a點(diǎn)左移，b點(diǎn)右移C.

如果光照強(qiáng)度適當(dāng)增加，a點(diǎn)右移，b點(diǎn)右移D.

如果光照強(qiáng)度適當(dāng)增加，a點(diǎn)左移，b點(diǎn)右移D[解析]

如果光照強(qiáng)度適當(dāng)降低，則光合作用強(qiáng)度會降低，a點(diǎn)右移，b點(diǎn)左移；如果光照強(qiáng)度適當(dāng)增強(qiáng)，則光合作用強(qiáng)度會增加，a點(diǎn)左移，b點(diǎn)右移，故選D。考向四

密閉和開放環(huán)境中晝夜CO2、O2含量變化過程分析

C

7.

[2020山東青島高三質(zhì)檢]如圖是北方某干旱地區(qū)夏日晴朗天氣，黃瓜葉片凈光合速率與胞間CO2濃度的日變化曲線。請回答下列問題：1）

據(jù)圖推測13：00時，_______（填“增加”或“降低”）環(huán)境的相對濕度可降低黃瓜光合作用“午休”的程度，原因是__________________________________________________________。增加避免因氣孔關(guān)閉導(dǎo)致胞間CO2濃度較低，進(jìn)而影響暗反應(yīng)速率[解析]

圖中顯示，13：00時，黃瓜光合作用出現(xiàn)了“午休”現(xiàn)象，是氣孔關(guān)閉導(dǎo)致CO2吸收不足，進(jìn)而影響光合作用暗反應(yīng)，因此適當(dāng)增加環(huán)境的相對濕度可降低黃瓜光合作用“午休”的程度。2）

有同學(xué)認(rèn)為，17：00～18：00胞間CO2濃度快速上升的原因是呼吸速率大于光合速率，你認(rèn)為是否正確？_____（填“是”或“否”），理由是__________________________________________。否由圖可知該時間段凈光合速率大于零[解析]

據(jù)圖可知，17：00～18：00之間黃瓜的凈光合速率大于零，說明其光合速率大于呼吸速率。3）

玉米、甘蔗等植物細(xì)胞中有一種酶，能通過一系列反應(yīng)將CO2“泵”入某些進(jìn)行光合作用的細(xì)胞，保證暗反應(yīng)順利進(jìn)行。在干旱缺水地區(qū)，與11：00時相比，13：00時該類植物光合作用速率反而有所升高，除光照、溫度等因素外，主要原因是_______________________________。該類植物能利用較低濃度的CO2[解析]

根據(jù)題意分析可知，玉米、甘蔗等植物能利用較低濃度的CO2，所以在干旱缺水地區(qū)，與11：00時相比，13：00時該類植物光合作用速率反而有所升高。題后悟道·歸納提高大棚內(nèi)農(nóng)作物產(chǎn)量的措施措施具體方法和注意事項(xiàng)延長光照時間夜間適當(dāng)補(bǔ)充光照：最好選擇日光燈，時間不能太長，保證經(jīng)濟(jì)效益增大光合面積合理密植：種植距離要適度，避免相互遮光造成減產(chǎn)間作、套種：要選擇合適的兩種作物，減少競爭導(dǎo)致的減產(chǎn)提高光合作用強(qiáng)度提高CO2濃度：如適當(dāng)通風(fēng)、施用農(nóng)家肥等合理施肥：如農(nóng)家肥和化肥配合使用，還要避免施肥過度造成“燒苗”提高凈光合作用速率適當(dāng)增大晝夜溫差：白天適當(dāng)升溫，夜間適當(dāng)降溫，增加有機(jī)物的積累量1.

[2021山東，16，3分]（多選）關(guān)于細(xì)胞中的H2O和O2，下列說法正確的是(

)A.

由葡萄糖合成糖原的過程中一定有H2O產(chǎn)生B.

有氧呼吸第二階段一定消耗H2OC.

植物細(xì)胞產(chǎn)生的O2只能來自光合作用D.

光合作用產(chǎn)生的O2中的氧元素只能來自H2OABD[解析]

葡萄糖合成糖原的反應(yīng)屬于脫水縮合反應(yīng)，A正確；有氧呼吸第二階段為丙酮酸與水反應(yīng)生成CO2和[H]的過程，B正確；植物細(xì)胞產(chǎn)生的O2可來自光合作用，也可來自H2O2的分解，細(xì)胞代謝過程中會產(chǎn)生H2O2，這些H2O2需要被分解，其分解過程發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)，C錯誤；光合作用中O2的產(chǎn)生來自H2O的光解，D正確。真題再現(xiàn)2.

[2021山東，21，8分]光照條件下，葉肉細(xì)胞中O2與CO2競爭性結(jié)合C5，O2與C5結(jié)合后經(jīng)一系列反應(yīng)釋放CO2的過程稱為光呼吸。向水稻葉面噴施不同濃度的光呼吸抑制劑SoBS溶液，相應(yīng)的光合作用強(qiáng)度和光呼吸強(qiáng)度見下表。光合作用強(qiáng)度用固定的CO2量表示，SoBS溶液處理對葉片呼吸作用的影響忽略不計。SoBS濃度0100200300400500600光合作用強(qiáng)度（CO2μmol·m2·s-1）18.920.920.718.717.616.515.7光呼吸強(qiáng)度（CO2μmol·m2·s-1）6.46.25.85.55.24.84.31）

光呼吸中C5與O2結(jié)合的反應(yīng)發(fā)生在葉綠體的_______中。正常進(jìn)行光合作用的水稻，突然停止光照，葉片CO2釋放量先增加后降低，CO2釋放量增加的原因是_________________________________________________________________________________。光照停止，產(chǎn)生的ATP、[H]減少，暗反應(yīng)消耗的C5減少，C5與O2結(jié)合增加，產(chǎn)生的CO2增多[解析]

C5分布在葉綠體基質(zhì)中，由此可推知光呼吸中C5與O2結(jié)合的反應(yīng)發(fā)生在葉綠體的基質(zhì)中。突然停止光照，水稻光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP、[H]減少，暗反應(yīng)消耗的C5減少，C5與O2結(jié)合增加，產(chǎn)生的CO2增多。基質(zhì)2）

與未噴施SoBS溶液相比，噴施100

mg/L

SoBS溶液的水稻葉片吸收和放出CO2量相等時所需的光照強(qiáng)度_____（填：“高”或“低”），據(jù)表分析，原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。低噴施SoBS溶液后，光合作用固定的CO2增加，光呼吸釋放的CO2減少，即葉片的CO2吸收量增加，釋放量減少，此時，在更低的光照強(qiáng)度下，兩者即可相等[解析]

觀察表格可知，與未噴施SoBS溶液相比，噴施100

mg/L

SoBS溶液的水稻葉片光合作用強(qiáng)度增加，光呼吸強(qiáng)度降低，據(jù)此推知光合作用固定的CO2增加，光呼吸（及呼吸作用）釋放的CO2減少，即葉片的CO2吸收量增加、釋放量減少。此時，在更低的光照強(qiáng)度下，兩者即可相等。3）

光呼吸會消耗光合作用過程中的有機(jī)物，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可通過適當(dāng)抑制光呼吸以增加作物產(chǎn)量。為探究SoBS溶液利于增產(chǎn)的最適噴施濃度，據(jù)表分析，應(yīng)在___________mg/L之間再設(shè)置多個濃度梯度進(jìn)一步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。100～300[解析]

為探究SoBS溶液利于增產(chǎn)的最適噴施濃度，據(jù)表分析，應(yīng)在表中光合作用強(qiáng)度-光呼吸強(qiáng)度的最大值的兩側(cè)濃度之間即100～300

mg/L之間再設(shè)置多個濃度梯度進(jìn)一步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。3.

[2020課標(biāo)全國Ⅰ，30，10分]農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一些栽培措施可以影響作物的生理活動，促進(jìn)作物的生長發(fā)育，達(dá)到增加產(chǎn)量等目的?；卮鹣铝袉栴}：1）

中耕是指作物生長期中，在植株之間去除雜草并進(jìn)行松土的一項(xiàng)栽培措施，該栽培措施對作物的作用有____________________________________________________________________________（答出2點(diǎn)即可）。減少雜草對水分、礦質(zhì)元素和光的競爭；增加土壤氧氣含量，促進(jìn)根系的呼吸作用[解析]

中耕時去除雜草可降低作物與雜草之間在光照、水分、礦質(zhì)元素等方面的競爭；中耕時松土可增加土壤氧氣含量，利于根的呼吸，從而促進(jìn)根對礦質(zhì)元素的吸收。2）

農(nóng)田施肥的同時，往往需要適當(dāng)澆水，此時澆水的原因是___________________________________________________（答出1點(diǎn)即可）。肥料中的礦質(zhì)元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收[解析]

礦質(zhì)元素通常以離子的形式被作物根系吸收，故施肥的同時適當(dāng)澆水，使肥料中的礦質(zhì)元素溶解在水中，可促進(jìn)根對礦質(zhì)元素的吸收。3）

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)常采用間作（同一生長期內(nèi)，在同一塊農(nóng)田上間隔種植兩種作物）的方法提高農(nóng)田的光能利用率?，F(xiàn)有4種作物，在正常條件下生長能達(dá)到的株高和光飽和點(diǎn)（光合速率達(dá)到最大時所需的光照強(qiáng)度）見表。從提高光能利用率的角度考慮，最適合進(jìn)行間作的兩種作物是________，選擇這兩種作物的理由是______________________________________________________________________________________________________________________________。作物ABCD株高/cm1706559165光飽和點(diǎn)/μmol·m-2·s-11

2001

180560623A和C作物A光飽和點(diǎn)高且長得高，可利用上層光照進(jìn)行光合作用；作物C光飽和點(diǎn)低且長得矮，與作物A間作后，能利用下層的弱光進(jìn)行光合作用[解析]

為提高光能利用率，進(jìn)行間作的兩種作物應(yīng)該一高一矮，其中較高的作物利用上層較強(qiáng)的光照，故要求光飽和點(diǎn)較高，如作物A；另一種作物植株較矮，利用下層較弱的光照，故要求光飽和點(diǎn)較低，如作物C，因此最適合進(jìn)行間作的兩種作物是A和C。4.

[2018課標(biāo)全國