第二单元 第10讲 光合作用与细胞呼吸的关系-【金版教程】2024高考生物一轮复习解决方案全书word（新教材，经典版）

第10讲　光合作用与细胞呼吸的关系 一　光合作用与细胞呼吸过程、物质和能量的关系 比较项目 光合作用 呼吸作用 代谢 类型 合成作用 (或同化作用) 分解作用 (或异化作用) 发生范围 含叶绿体的植物细胞；光合细菌(如蓝细菌)等 所有活细胞 发生场所 叶绿体(真核生物)；细胞质(原核生物) 有氧呼吸：细胞质基质、线粒体；无氧呼吸：细胞质基质 发生条件 只在光下进行 有光、无光都能进行 物质变化 无机物有机物 有机物无机物 续表 比较项目 光合作用 呼吸作用 能量变化 光能→化学能 化学能→ATP中活跃的化学能、热能 实质 无机物有机物；储存能量 有机物无机物(或简单有机物)；释放能量 能量 转化 的联系 元素 转移 的联系 C：CO2(CH2O)丙酮酸CO2 O：H2OO2H2O H：H2OH＋―→NADPH(CH2O)[H]H2O 过程联系 二　真正光合速率、净光合速率和呼吸速率 1．植物三率间的关系 (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．图像分析 由图可知： 光合作用强度等于细胞呼吸作用强度：发生③⑥。 光合作用强度大于细胞呼吸作用强度：发生④⑤＋③⑥。 光合作用强度小于细胞呼吸作用强度：发生①②＋③⑥。 从CO2角度分析 ④：单位时间叶绿体从外界吸收的CO2量，代表净光合速率。 ③：单位时间线粒体提供给叶绿体的CO2量，代表呼吸速率。 ③＋④：单位时间整个光合作用固定/利用/消耗的CO2量，表示真正的光合速率。 从O2的角度分析 ⑤：单位时间叶绿体向外界释放的O2量，代表净光合速率。 ⑥：单位时间叶绿体提供给线粒体的O2量，代表呼吸速率。 ⑤＋⑥：单位时间整个光合作用产生/制造/生产的O2量是真正的光合速率。 从有机物的角度分析 单位时间产生/生产/制造的有机物的量代表真正的光合速率，积累的有机物的量代表净光合速率。 3．光合速率与呼吸速率的比较 考点1　　光合作用与细胞呼吸过程、物质、能量的关系 1．(2022·北京市新高三入学定位考试)以下关于光合作用与细胞呼吸的叙述不正确的是(　　) A．光反应中形成的NADPH，既是暗反应的还原剂，也能为暗反应供能 B．光合作用中捕获光能的色素是位于叶绿体内膜上的叶绿素a和叶绿素b C．细胞呼吸分解糖类等有机物产生的ATP是各项生命活动的直接能源物质 D．细胞中糖类、脂质和蛋白质的合成或分解都可以通过细胞呼吸联系起来 答案　B 2．(2022·佛山顺德区二检)在光照等条件下，番茄叶肉细胞进行光合作用与有氧呼吸以及细胞内外交换的示意图如下(1～7表示结构，a～h表示物质的移动情况)，有关说法错误的是(　　) A．线粒体中2处释放的能量远远多于3处 B．叶绿体内会发生光能转变为化学能的过程 C．物质A进入线粒体后彻底分解需要水的参与 D．a、b、e、f的量均为0时对应的光照强度为番茄植株的光补偿点 答案　D 解析　分析题图可知，2代表线粒体内膜，发生有氧呼吸第三阶段的反应，3代表线粒体基质，发生有氧呼吸第二阶段的反应，有氧呼吸第三阶段产生的能量远远多于有氧呼吸第二阶段，即2处释放的能量远远多于3处，A正确；叶绿体是光合作用的场所，光反应阶段光能转变为ATP和NADPH中活跃的化学能，在暗反应阶段ATP和NADPH中活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能，B正确；分析题图可知，物质A是丙酮酸，其在线粒体基质中和水在酶的催化下生成[H]和CO2，产生少量的能量，C正确；分析题图可知，a表示叶肉细胞向细胞外释放CO2，b表示叶肉细胞从细胞外吸收CO2，e表示叶肉细胞向细胞外释放O2，f表示叶肉细胞从细胞外吸收O2，a、b、e、f的量均为0时，番茄叶肉细胞的光合速率等于呼吸速率，此时对应的光照强度为番茄叶肉细胞的光补偿点，但番茄植株的根尖等细胞进行呼吸作用而不进行光合作用，故番茄植株的光合速率小于呼吸速率，即此时对应的光照强度不是番茄植株的光补偿点，D错误。 3．下图所示为甘蔗叶肉细胞内的系列反应过程，下列有关说法正确的是(　　) A．过程①产生NADPH，过程②消耗NADPH，过程③既产生也消耗[H] B．过程②只发生在叶绿体基质中，过程③只发生在线粒体基质中 C．过程①消耗CO2、释放O2，过程③消耗O2、释放CO2 D．若叶肉细胞内过程②的速率大于过程③的速率，则甘蔗的干重必然增加 答案　A 解析　过程①②③④分别为光反应、暗反应、细胞呼吸和ATP的水解，NADPH