内容正文:
考点18 光合作用和细胞呼吸的综合
高考频度:★★★★☆ 难易程度:★★★☆☆
1.光合作用与有氧呼吸的区别
项目
光合作用
有氧呼吸
物质变化
无机物合成有机物
有机物被分解成无机物
能量变化
光能→稳定的化学能
稳定的化学能→热能、ATP中活跃的化学能
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
主要是叶绿体
细胞质基质和线粒体
条件
只在光下进行
时刻都能进行
2.光合作用与有氧呼吸的联系
(1)物质方面
C:CO2C6H12O6C3H4O3CO2
O:H2OO2H2O
H:H2O[H]C6H12O6[H]H2O
(2)能量方面
光能ATP中活跃的化学能C6H12O6中稳定的化学能
3.在不同的光照条件下,光合速率与呼吸速率的计算
(1)绿色植物组织在黑暗条件下测得的数值表示呼吸速率。
(2)绿色植物组织在有光的条件下,光合作用与细胞呼吸同时进行,测得的数值表示净光合速率。
(3)真光合速率=净光合速率+呼吸速率。用O2、CO2或葡萄糖的量表示如下:
①光合作用产生的O2量=实测的O2释放量+细胞呼吸消耗的O2量。
②光合作用固定的CO2量=实测的CO2吸收量+细胞呼吸释放的CO2量。
③光合作用产生的葡萄糖量=葡萄糖的积累量(增重部分)+细胞呼吸消耗的葡萄糖量。
考向一 光合作用与细胞呼吸的过程判断
1.如图表示植物细胞代谢的过程,有关叙述错误的是 ( )
A.植物细胞④过程的进行与⑤~⑩过程密切相关,与②过程无关
B.若植物缺Mg则首先会受到显著影响的生理过程是②
C.图中②过程O2的释放量小于⑩过程O2的吸收量,则该植物体内有机物的量将减少
D.蓝藻细胞的①②过程发生在类囊体薄膜上,③发生在叶绿体基质中
【答案】D
【解析】分析图形可知①是水进入细胞,②是光反应,③是暗反应,④是吸收矿质元素,⑤是细胞呼吸第一阶段,⑥是产生酒精的无氧呼吸,⑦是产生乳酸的无氧呼吸,⑧是有氧呼吸的总反应,⑨是有氧呼吸第二阶段,⑩是有氧呼吸第三阶段。植物吸收矿质元素是主动运输,需要ATP和载体蛋白,该能量来自细胞呼吸,光反应产生的ATP只能用于暗反应,A正确;Mg是叶绿素的组成成分,缺Mg后叶绿素无法形成,直接影响光合作用的光反应,B正确;如果光合作用释放的氧气量小于有氧呼吸过程中氧气的吸收量,说明该植物的呼吸作用速率大于光合作用速率,呼吸作用会消耗有机物,所以植物体内有机物的量将减少,C正确;蓝藻细胞是原核细胞,没有叶绿体,D错误。
2.如图表示高等绿色植物某细胞内水的生成与分解过程,其中①、②表示相关生理过程。下列有关该图的分析错误的是 ( )
A.氧气充足时能进行②过程的细胞也能进行①过程
B.伴随①过程产生的能量,大部分以热能的形式散失
C.①过程O2的消耗量与②过程O2的生成量无直接关系
D.①过程发生在线粒体内膜上,②过程发生在叶绿体内膜上
【答案】D
【解析】氧气充足时能进行②光合作用过程的细胞也能进行①有氧呼吸过程,A正确;伴随①有氧呼吸过程产生的能量,大部分以热能的形式散失,少部分储存在ATP中,B正确;①有氧呼吸过程O2的消耗量与②光合作用过程O2的生成量无直接关系,C正确;①有氧呼吸第三阶段发生在线粒体内膜上,②光合作用的光反应过程发生在叶绿体的类囊体薄膜上,D错误。
考向二 以叶绿体和线粒体为载体分析光合作用和细胞呼吸
3.分析下面有关光合作用和呼吸作用的三张曲线图,下列说法正确的是
A.甲图中c点时的温度如果对应是乙图的t1,则当温度变成t2时,c点向左上方移动
B.从乙图可以看出,温度接近t4时,总光合作用强度等于呼吸作用强度,因而是该植物能正常生长的极限温度
C.如果乙图的光强度位于光饱和点,那么白天环境温度为t2时,植物能获得最佳的生长收益
D.从丙图可知,用于地膜覆盖、大棚种植等的塑料薄膜的颜色最好为红色或蓝紫色,这样有助于促进作物的光合作用
【答案】C
【解析】本题考查环境因素对光合作用强度的影响等相关知识。由图示信息可知,甲图中c点时的温度如果对应是乙图的t1,则当温度变成t2时,总光合作用增强,需要的光照强度也应增大,又由于总光合作用与呼吸作用的差值增大,所以c点应向右上方移动,A错误;温度接近t4时,总光合作用强度等于呼吸作用强度,由于植物白天既进行光合作用又进行呼吸作用,晚上只进行呼吸作用,白天植物没有积累营养物质,晚上一直消耗营养物质,所以t4温度条件下,植物不能生存,B错误;如果乙图的光强度位于光饱和点,那么白天环境温度为t2时,植物总光合作用与呼吸作用的差值最大,能获得最佳的生长收益,C正确;由于叶绿体中的色素能够吸收红橙黄绿青蓝紫7种光质,所以白色的塑料薄膜用于地膜覆盖、大棚种植最有助于