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第三单元 第三单元 光合作用与细胞呼吸
知识主线 思维串联
线粒体
细胞质基质
光照、温度、CO2
1.光合作用与细胞呼吸的过程图解
微专题1 光合作用与细胞呼吸的关系
H2O
[H]
(CH2O)
CO2+H2O+能量
C2H5OH+CO2
2.光合作用与细胞呼吸中[H]、ATP来源与去路
NADH
NADPH
水的光解
提醒:①无氧呼吸只在第一阶段产生少量ATP,第二阶段不能产生ATP,[H]在第一阶段产生,第二阶段被利用,无[H]的积累。
②无氧呼吸过程只生成少量ATP,大部分能量存留在酒精或乳酸中。
3.明确3种元素的转移途径
①
②
③
CO2
CO2
有氧呼吸
H2O
[H]
4.四种状况下“光合与呼吸”的关系
题型一 结合光合作用与细胞呼吸的联系,意在考查分析判断能力
1.(2019·海南卷,12)下列关于绿色植物的叙述,错误的是( )
A.植物细胞在白天和黑夜都能进行有氧呼吸
B.植物细胞中ATP的合成都是在膜上进行的
C.遮光培养可使植物叶肉细胞的叶绿素含量下降
D.植物幼茎的绿色部分能进行光合作用和呼吸作用
解析 有氧呼吸不需要光照,植物细胞在白天和黑夜都能进行有氧呼吸,A正确;植物细胞中ATP不一定都是在膜上合成的,如细胞质基质和线粒体基质也可以合成ATP,B错误;合成叶绿素需要光照,遮光培养会导致光照减弱,会导致叶肉细胞的叶绿素含量下降,C正确;植物幼茎的绿色部分含有叶绿体,能进行光合作用,所有的活细胞都能进行呼吸作用,D正确。
答案 B
2.(2019·广东深圳市调研)为了探究某地冬季温室大棚内温度和CO2浓度对黄瓜光合作用的影响,某研究小组将黄瓜植株分为五组(一组作为对照组,其他四组作为实验组),保持各组光照强度和湿度等条件相同且最为适宜,在光照培养箱中测定各组叶片的净光合速率,各组实验处理及结果如表所示:
组别
项目 对照组 实验组
一组 二组 三组 四组
实验处理 温度/℃ 12 12 12 20 25
CO2浓度/(100 μL·L-1) 6 10 15 15 15
实验结果 净光合速率/(μmol·m-2·s-1) 9.7 13.2 15.1 23.3 30.9
回答下列问题:
(1)黄瓜植株叶片光合作用产生的O2中的O来自于____________,O2除部分释放到外界以外,还有部分可以参与细胞有氧呼吸,与________(填“NADH”或“NADPH”)结合释放出大量能量。
(2)根据本实验结果,可以推测冬季温室大棚中对黄瓜净光合速率影响较大的环境因素是________,其依据是________________________________________________;
并可以推测冬季温室大棚要提高黄瓜净光合速率的措施是______________________
___________________________________________________________________。
(3)该研究小组同时测定了33 ℃时与第四组在其他条件相同情况下的黄瓜净光合速率,发现与第四组实验结果相同,推测其原因是______________________________
_____________________________________________________________________。
解析 (1)光合作用过程中,H2O光解产生O2,O2还可以参与细胞有氧呼吸的第三阶段,与NADH(还原型辅酶Ⅰ)结合产生水,并释放大量能量。(2)根据表中数据,一组和二组实验结果对比说明在相同温度条件下,CO2浓度改变产生的净光合速率差值是15.1-13.2=1.9(μmol·m-2·s-1),而三组和四组实验结果对比说明在相同CO2浓度条件下,温度改变产生的净光合速率差值是30.9-23.3=7.6(μmol·m-2·s-1),故温度对温室大棚中黄瓜净光合速率影响较大。就本实验而言,适当提高温室大棚中的温度和CO2浓度都可以提高黄瓜净光合速率。(3)经测定,在其他条件均相同的情况下,33 ℃与25 ℃的净光合速率相同,根据净光合速率=实际光合速率-呼吸速率可知,实际光合速率与呼吸速率差值不变,而温度改变对光合作用和呼吸作用均有影响,故推测其原因是温度改变使黄瓜植株光合速率和呼吸速率的改变量相同。
答案 (1)水(或H2O) NADH
(2)温度 相同CO2浓度条件下,温度改变时净光合速率变化较大 适当提高温室大棚中的温度(和CO2浓度)
(3)温度改变使黄瓜植株光合速率和呼吸速率的改变量相同,即二者速率的差值(净光合速率)保持不变(答案合理均可)
题型二 借助光合作用与细胞呼吸在生活中的应用,考查社会责任
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