专题02 细胞呼吸与光合作用的综合-备战2021年高考生物核心考点透析

专题02 细胞呼吸与光合作用的综合 一、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 二、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 三、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。 四、细胞呼吸与光合作用过程图解 (1)物质名称：b：O2，c：ATP，d：ADP，e：NADPH([H])，f：C5，g：CO2，h：C3。 (2)生理过程及场所 序号 ① ② ③ ④ ⑤ 生理过程 光反应 暗反应 有氧呼吸第一阶段 有氧呼吸 第二阶段 有氧呼吸 第三阶段 场所 叶绿体类囊体薄膜 叶绿体基质 细胞质基质 线粒体基质 线粒体内膜 五、光合作用与细胞呼吸物质及能量转化 (1) 光合作用和细胞呼吸中各种元素的去向 C：CO2有机物丙酮酸CO2 H：H2O[H](CH2O)[H]H2O O：H2OO2H2OCO2有机物 (2) 光合作用和细胞呼吸中ATP的来源及去路分析 ①光合作用中ATP的来源及去路 来源：光反应——类囊体薄膜上；去路：暗反应——叶绿体基质中。 ② 细胞呼吸中ATP的来源和去路 ATP合成：a、b、c都产生ATP，场所为细胞质基质和线粒体；ATP分解为各项生命活动供能。 (3) 光合作用和细胞呼吸中[H]的来源和去路分析 项目 光合作用 细胞呼吸 来源 过程 H2O[H]＋O2 C6H12O6丙酮酸＋4[H]； 2丙酮酸＋6H2O6CO2＋20[H] 场所 叶绿体的类囊体薄膜 细胞质基质、线粒体基质 去路 过程 C3(CH2O) 24[H]＋6O212H2O 场所 叶绿体基质 线粒体内膜 特别提醒　①光合作用中产生的[H]是还原型辅酶Ⅱ(NADPH)简化的表示方式，而细胞呼吸中产生的[H]是还原型辅酶Ⅰ(NADH)简化的表示方式，二者不是一种物质，尽管书写形式相同。 ②还原氢的书写形式一定不能写成H、H＋或H2，只能写成[H]、NADH或NADPH。 六、利用曲线和图解分析真正光合速率和净光合速率 (1) A点　 (2) AB段 (3) B点 (4) B点后 七、植物“三率”的含义、关系及判定 1. 植物“三率”间的内在关系 (1) 呼吸速率：植物非绿色组织(如苹果果肉细胞)或绿色组织在黑暗条件下测得的值——单位时间内一定量组织的CO2释放量或O2吸收量。 (2) 净光合速率：植物绿色组织在有光条件下测得的值——单位时间内一定量叶面积所吸收的CO2量或释放的O2量。 (3) 真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。 2.植物“三率”的判定 (1) 根据坐标曲线判定：当光照强度为0时，若CO2吸收值为负值，该值绝对值代表呼吸速率，该曲线代表净光合速率，当光照强度为0时，若CO2吸收值为0，该曲线代表真正光合速率。 (2) 根据关键词判定 检测指标 呼吸速率 净光合速率 真正(总) 光合速率 CO2 释放量(黑暗) 吸收量 利用量、固定量、消耗量 O2 吸收量(黑暗) 释放量 产生量 有机物 消耗量(黑暗) 积累量 制造量、产生量 特别提醒　光合速率与植物生长 (1)当净光合速率＞0时，植物因积累有机物而生长。 (2)当净光合速率＝0时，植物不能生长。 (3)当净光合速率＜0时，植物不能生长，长时间处于此种状态，植物将死亡。 八、光合作用与细胞呼吸的“关键点”移动 1.曲线中补偿点和饱和点的移动规律 CO2(或光)补偿点和饱和点的移动方向：一般有左移、右移之分，其中CO2(或光)补偿点B是曲线与横轴的交点，CO2(或光)饱和点C则是最大光合速率对应的CO2浓度(或光照强度)，位于横轴上。 (1)呼吸速率增加，其他