2025版高考生物一輪總復(fù)習(xí)教師用書必修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·夯實(shí)基礎(chǔ)知|識|鞏|固1．光合作用與細(xì)胞呼吸的物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程(1)填寫相關(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)生理過程及場所序號①②③④⑤生理過程光反應(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對應(yīng)點(diǎn)E，此時(shí)凈光合量為0，B點(diǎn)時(shí)植物生長最快。(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)對整個(gè)植株而言，光合速率＝呼吸速率，而對于葉肉細(xì)胞來說，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期為零時(shí)會導(dǎo)致幼苗停止生長。(√)延|伸|探|究1．用Heq\o\al(18,2)O澆花草，四周空氣中的CO2會出現(xiàn)18O，請說明緣由。提示：在有氧呼吸其次階段Heq\o\al(18,2)O與丙酮酸反應(yīng)會生成C18O2，所以四周空氣中的CO2中會出現(xiàn)18O。2．請以真核細(xì)胞為例，說明葉綠體和線粒體中H2O產(chǎn)生與消耗的場所。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)會發(fā)生光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的過程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，有氧呼吸的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，A正確；光合作用過程中光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，細(xì)胞呼吸過程中有機(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中可檢測到被標(biāo)記的18O，再通過光合作用的暗反應(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，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。考向二光合速率與呼吸速率》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，而溫度會影響呼吸作用強(qiáng)度，A錯(cuò)誤；圖示只能說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啵珼正確?！沧兪接?xùn)練2〕在確定光照下，測定植物甲、乙在不同CO2濃度下的光合速率，結(jié)果如圖所示。請據(jù)圖回答問題：(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，植物甲可能無法正常生長，緣由是隨著時(shí)間的延長，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，無法正常生長。(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得，提高環(huán)境溫度，植物甲的光合速率會下降，呼吸速率會增大，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