2025版高考生物一輪總復(fù)習(xí)教師用書(shū)必修1第3單元細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第4講影響光合作用的環(huán)境因素及其應(yīng)用考點(diǎn)三光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系

考點(diǎn)三光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系必備學(xué)問(wèn)·夯實(shí)基礎(chǔ)知|識(shí)|鞏|固1．光合作用與細(xì)胞呼吸的物質(zhì)轉(zhuǎn)化過(guò)程(1)填寫(xiě)相關(guān)物質(zhì)名稱：a.葉綠體中的色素，b.O2，c.ATP，d.ADP，e.NADPH，f.C5，g.CO2，h.C3。(2)生理過(guò)程及場(chǎng)所序號(hào)①②③④⑤生理過(guò)程光反應(yīng)暗反應(yīng)有氧呼吸第一階段有氧呼吸其次階段有氧呼吸第三階段場(chǎng)所葉綠體類囊體薄膜葉綠體基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜(3)完善光合作用與細(xì)胞呼吸的物質(zhì)聯(lián)系①C：CO2eq\o(→,\s\up7(暗反應(yīng)))(CH2O)eq\o(→,\s\up7(有氧呼吸Ⅰ))C3H4O3(丙酮酸)eq\o(→,\s\up7(有氧呼吸Ⅱ))CO2②O：H2Oeq\o(→,\s\up7(光反應(yīng)))O2eq\o(→,\s\up7(有氧呼吸Ⅲ))H2O③H：H2Oeq\o(→,\s\up7(光反應(yīng)))NADPHeq\o(→,\s\up7(暗反應(yīng)))(CH2O)eq\o(→,\s\up7(有氧呼吸Ⅰ、Ⅱ))[H]eq\o(→,\s\up7(有氧呼吸Ⅲ))H2O2．光合作用與細(xì)胞呼吸的能量轉(zhuǎn)化3．光合作用、細(xì)胞呼吸的“三率”圖示模型(1)“三率”的表示方法①呼吸速率：綠色組織在黑暗條件下或非綠色組織確定時(shí)間內(nèi)CO2釋放量或O2吸取量，即圖1中A點(diǎn)。②凈光合速率：綠色組織在有光條件下測(cè)得的確定時(shí)間內(nèi)O2釋放量、CO2吸取量或有機(jī)物積累量，即圖1中的C′C段對(duì)應(yīng)的CO2量，也稱為表觀光合速率。③總(實(shí)際)光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率，即圖1中的AD段對(duì)應(yīng)的CO2總量。(2)圖2中曲線Ⅰ表示總光合量，曲線Ⅲ表示呼吸量，曲線Ⅱ表示凈光合量。交點(diǎn)D對(duì)應(yīng)點(diǎn)E，此時(shí)凈光合量為0，B點(diǎn)時(shí)植物生長(zhǎng)最快。(3)圖3中曲線c表示凈光合速率，d表示呼吸速率，c＋d表示總光合速率。在G點(diǎn)時(shí)，總光合速率是呼吸速率的2倍。(4)圖1中B點(diǎn)對(duì)整個(gè)植株而言，光合速率＝呼吸速率，而對(duì)于葉肉細(xì)胞來(lái)說(shuō)，光合速率>呼吸速率。(填“>”“＝”或“<”)思|維|辨|析易錯(cuò)整合，推斷正誤。(1)光合作用過(guò)程中產(chǎn)生的NADPH可用于有氧呼吸的第三階段。(×)(2)葉綠體產(chǎn)生的O2可進(jìn)入線粒體被干脆利用，線粒體產(chǎn)生的H2O可進(jìn)入葉綠體被干脆利用。(√)(3)進(jìn)入葉綠體的CO2不能被NADPH干脆還原，植物體的凈光合速率長(zhǎng)期為零時(shí)會(huì)導(dǎo)致幼苗停止生長(zhǎng)。(√)延|伸|探|究1．用Heq\o\al(18,2)O澆花草，四周空氣中的CO2會(huì)出現(xiàn)18O，請(qǐng)說(shuō)明緣由。提示：在有氧呼吸其次階段Heq\o\al(18,2)O與丙酮酸反應(yīng)會(huì)生成C18O2，所以四周空氣中的CO2中會(huì)出現(xiàn)18O。2．請(qǐng)以真核細(xì)胞為例，說(shuō)明葉綠體和線粒體中H2O產(chǎn)生與消耗的場(chǎng)所。提示：葉綠體：在葉綠體類囊體薄膜上消耗H2O，在葉綠體基質(zhì)中產(chǎn)生H2O；線粒體：在線粒體基質(zhì)中(其次階段)消耗H2O，在線粒體內(nèi)膜上(第三階段)產(chǎn)生H2O。剖析難點(diǎn)·考點(diǎn)突破重|難|精|講1．歸納光合作用與有氧呼吸中NADPH、NADH、ATP的來(lái)源與去路2．真正光合速率、凈光合速率和呼吸速率的關(guān)系(1)判定方法(2)相關(guān)計(jì)算①光合作用實(shí)際產(chǎn)氧量(葉綠體產(chǎn)氧量)＝實(shí)測(cè)植物氧氣釋放量＋細(xì)胞呼吸耗氧量。②光合作用實(shí)際CO2消耗量(葉綠體消耗CO2量)＝實(shí)測(cè)植物CO2吸取量＋細(xì)胞呼吸CO2釋放量。③光合作用葡萄糖凈生產(chǎn)量(葡萄糖積累量)＝光合作用實(shí)際葡萄糖生產(chǎn)量(葉綠體產(chǎn)生或合成的葡萄糖量)－細(xì)胞呼吸葡萄糖消耗量。3．自然環(huán)境中一晝夜植物CO2吸取或釋放速率的變更曲線分析4．密閉容器中一晝夜CO2濃度的變更曲線分析提示：分析光合作用或細(xì)胞呼吸速率的變更時(shí)，應(yīng)分析曲線變更趨勢(shì)的快慢，也就是斜率。精|準(zhǔn)|命|題考向一光合作用與細(xì)胞呼吸過(guò)程、物質(zhì)、能量的關(guān)系》例1(2024·佛山順德區(qū)二檢)在光照等條件下，番茄葉肉細(xì)胞進(jìn)行光合作用與有氧呼吸以及細(xì)胞內(nèi)外交換的示意圖如下(1～7表示結(jié)構(gòu)，a～h表示物質(zhì)的移動(dòng)狀況)，有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(D)A．線粒體中2處釋放的能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于3處B．葉綠體內(nèi)會(huì)發(fā)生光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的過(guò)程C．物質(zhì)A進(jìn)入線粒體后徹底分解須要水的參與D．a(chǎn)、b、e、f的量均為0時(shí)對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度為番茄植株的光補(bǔ)償點(diǎn)解析：分析題圖可知，2代表線粒體內(nèi)膜，發(fā)生有氧呼吸第三階段的反應(yīng)，3代表線粒體基質(zhì)，發(fā)生有氧呼吸其次階段的反應(yīng)，有氧呼吸第三階段產(chǎn)生的能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于有氧呼吸其次階段，即2處釋放的能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于3處，A正確；葉綠體是光合作用的場(chǎng)所，光反應(yīng)階段光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP和NADPH中活躍的化學(xué)能，在暗反應(yīng)階段ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能，B正確；分析題圖可知，物質(zhì)A是丙酮酸，其在線粒體基質(zhì)中和水在酶的催化下生成[H]和CO2，產(chǎn)生少量的能量，C正確；分析題圖可知，a表示葉肉細(xì)胞向細(xì)胞外釋放CO2，b表示葉肉細(xì)胞從細(xì)胞外吸取CO2，e表示葉肉細(xì)胞向細(xì)胞外釋放O2，f表示葉肉細(xì)胞從細(xì)胞外吸取O2，a、b、e、f的量均為0時(shí)，番茄葉肉細(xì)胞的光合速率等于呼吸速率，此時(shí)對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度為番茄葉肉細(xì)胞的光補(bǔ)償點(diǎn)，但番茄植株的根尖等細(xì)胞進(jìn)行呼吸作用而不進(jìn)行光合作用，故番茄植株的光合速率小于呼吸速率，即此時(shí)對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度不是番茄植株的光補(bǔ)償點(diǎn)，D錯(cuò)誤?！沧兪接?xùn)練1〕(2024·江蘇連云港期初)光合作用和細(xì)胞呼吸是植物體的兩個(gè)重要生理活動(dòng)，下列關(guān)于植物光合作用和細(xì)胞呼吸的敘述，錯(cuò)誤的是(B)A．適宜的光照下，葉肉細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體中都有ATP合成B．細(xì)胞呼吸過(guò)程中有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能主要轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中活躍的化學(xué)能C．用Heq\o\al(18,2)O培育小球藻，一段時(shí)間后可在其產(chǎn)生的糖類和氧氣中檢測(cè)到18OD．夏季連續(xù)陰天，大棚中白天適當(dāng)增加光照，夜晚適當(dāng)降低溫度，有利于提高作物產(chǎn)量解析：光合作用的光反應(yīng)階段產(chǎn)生ATP，光反應(yīng)的條件是光照，場(chǎng)所是葉綠體，有氧呼吸的三個(gè)階段都能合成ATP，有氧呼吸的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，A正確；光合作用過(guò)程中光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，細(xì)胞呼吸過(guò)程中有機(jī)物中的化學(xué)能大部分以熱能形式散失，少部分轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中活躍的化學(xué)能，B錯(cuò)誤；用Heq\o\al(18,2)O培育小球藻，在葉綠體中進(jìn)行光合作用，進(jìn)行水的光解形成氧氣和NADPH，則最先檢測(cè)到含有放射性的產(chǎn)物是氧氣；Heq\o\al(18,2)O可參與有氧呼吸的其次階段，在CO2中可檢測(cè)到被標(biāo)記的18O，再通過(guò)光合作用的暗反應(yīng)階段，轉(zhuǎn)移到糖類等有機(jī)物中，C正確；夏季連續(xù)陰天，光照強(qiáng)度減弱，光合作用合成的有機(jī)物削減，夏季的氣溫較高，細(xì)胞呼吸作用較強(qiáng)，細(xì)胞呼吸分解的有機(jī)物較多，不利于植物生長(zhǎng)，所以大棚中白天適當(dāng)增加光照，提高光合作用強(qiáng)度，夜晚適當(dāng)降低溫度，降低細(xì)胞呼吸強(qiáng)度從而增加凈光合作用強(qiáng)度，可提高作物產(chǎn)量，D正確?？枷蚨夂纤俾逝c呼吸速率》例2(2024·北京師范高校附中高三月考改編)利用水稻品種“兩優(yōu)培九”，探討其葉片凈光合速率與葉溫的變更關(guān)系，結(jié)果如下圖。以下敘述正確的是(D)A．試驗(yàn)須要限制相同且適宜的呼吸強(qiáng)度B．真光合速率最適溫度出現(xiàn)在33℃左右C．15℃時(shí)此植物的ATP僅來(lái)自細(xì)胞呼吸D．曲線下降可能因?yàn)楹粑俾试黾痈嘟馕觯涸撛囼?yàn)的自變量是溫度，而溫度會(huì)影響呼吸作用強(qiáng)度，A錯(cuò)誤；圖示只能說(shuō)明凈光合速率的最適宜溫度出現(xiàn)在33℃左右，而呼吸速率的狀況不清楚，因此無(wú)法推斷真光合速率的最適溫度，B錯(cuò)誤；據(jù)圖分析，15℃時(shí)此植物的凈光合速率大于0，說(shuō)明其可以同時(shí)進(jìn)行光合作用和呼吸作用，因此產(chǎn)生ATP的過(guò)程有光合作用和呼吸作用，C錯(cuò)誤；曲線下降是因?yàn)閷?shí)際光合速率與呼吸速率之間的差值變小，可能因?yàn)楹粑俾试黾痈?，D正確?！沧兪接?xùn)練2〕在確定光照下，測(cè)定植物甲、乙在不同CO2濃度下的光合速率，結(jié)果如圖所示。請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題：(1)CO2濃度為q時(shí)，限制植物甲、乙光合速率的環(huán)境因素分別是CO2濃度、光照強(qiáng)度。(2)已知植物甲呼吸作用的最適溫度比光合作用的高，若圖中曲線是在光合作用的最適溫度下測(cè)定的，適當(dāng)提高環(huán)境溫度，q點(diǎn)將向右移動(dòng)。(3)若將植物甲、乙同時(shí)種植在同一個(gè)透亮的密閉環(huán)境中，在適宜光照下，一段時(shí)間后，植物甲可能無(wú)法正常生長(zhǎng)，緣由是隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，環(huán)境中CO2濃度不斷下降，在低CO2濃度下，植物甲的凈光合速率可能小于0，無(wú)法正常生長(zhǎng)。(4)CO2濃度為r時(shí)，植物甲的總光合速率大于(填“大于”“等于”或“小于”)植物乙的總光合速率；當(dāng)CO2濃度為q時(shí)，植物乙與植物甲固定的CO2量的差值為b＋c－d。解析：(1)由題干可知，圖中結(jié)果是在確定光照下測(cè)得的。據(jù)圖可知CO2濃度為q時(shí)，甲植物光合速率未到達(dá)飽和，所以限制植物甲光合速率的環(huán)境因素是CO2濃度；乙植物光合速率達(dá)到飽和，所以此時(shí)限制植物乙光合速率的環(huán)境因素是光照強(qiáng)度。(2)若圖中曲線是在光合作用的最適溫度下測(cè)得，提高環(huán)境溫度，植物甲的光合速率會(huì)下降，呼吸速率會(huì)增大，只有在更高的CO2濃度下，植物甲的光合速率才能與呼吸速率相等，q點(diǎn)將右移。(4)當(dāng)CO2濃度為0時(shí)，縱坐標(biāo)所示數(shù)值表示呼吸