第11讲 光合作用与细胞呼吸的综合分析与训练（课件）-2025年高考生物大一轮复习扫易错攻疑难课件

第二单元 细胞的能量供应和利用 第11讲 光合作用和细胞呼吸综合分析与训练 三真课堂 1 ★自主复习·精细梳理 【要求】 1．精读课本，了解知识被发现的情境。 2．精细梳理知识，使知识条理化、简约化。 3．将重点、错点、疑点用不同的符号标记出来。 4．学习小组相互检查任务完成情况，抽查学习效果，签名以示负责。 【任务】 1．必修1 97～108 2．学案第11讲 【课堂抽测】 上课开始时，对自主复习情况进行抽测，以学习小组为单位记分，作为优秀学习小组评选依据。 ★盲点错点·精准清除 【扫盲点】 （必修1 P105探究·实践）用叶圆片沉浮法定性测定O2释放速率 (1)原理 通过利用真空技术排出_______________________，充以水分，使叶片沉于水中；光照下，富含CO2清水中的叶圆片进行光合作用，____________ ________________________________________________，叶片上浮。根据_____________________________的多少(或者________________________的长短)，即能定性测定O2释放速率。 叶片全部上浮所需时间 叶肉细胞间隙中的空气 在相同时间内上浮叶片数目 释放出的O2多于呼吸作用消耗的O2，叶肉细胞间隙中的O2增加 ★盲点错点·精准清除 【扫盲点】 （必修1 P105探究·实践）用叶圆片沉浮法定性测定O2释放速率 (2)方法步骤 ①取生长旺盛的绿叶，用直径为0.6cm的打孔器打出圆形小叶片10片。 ②用真空渗入法使___________________________而下沉。将处理过的叶圆片放入_______处盛有清水的小烧杯中待用。 ③取一只小烧杯倒入______________的清水，将待用的叶圆片放入小烧杯中，用适宜的光线照射，观察记录__________________________________ ____________________时间。 第一个叶圆片开始上浮时间、最后一个叶圆片上浮结束 叶圆片细胞间隙充满水 富含CO2 黑暗 ★盲点错点·精准清除 【灭错点】 1．光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATP中的化学能。 2．在适宜光照条件下，叶肉细胞中CO2的固定和产生场所分别是叶绿体基质、线粒体基质。 3．用H218O培养小球藻，一段时间后可在其产生的糖类和氧气中检测到18O。 4．小圆形叶片上浮实验中，叶片上浮的原因是光合作用产生O2大于有氧呼吸消耗的O2，不要片面认为只是光合作用产生了O2。 ★盲点错点·精准清除 【灭错点】 5．光合作用和有氧呼吸，两者产生气体的阶段都有水参与，但并不都与生物膜有关。 6．光照下叶绿体和线粒体直接被对方利用的物质有O2、CO2，葡萄糖不能被线粒体直接利用。 7．整个植物体处于光补偿点时，叶肉细胞的光合作用强度大于呼吸作用强度。 8．当植株净光合速率为0时，叶肉细胞的净光合速率大于0；当叶肉细胞中净光合速率为0时，植株的净光合速率小于0。 【解疑点】 ★疑点难点·精心突破 1．光合作用与细胞呼吸有哪些联系？ (1)过程联系 NADPH ADP +Pi ATP O2 C6H12O6 ADP+Pi ATP (2)物质联系 ①C： ②O： ③H： H2O———→O2————→H2O 光反应 有氧呼吸Ⅲ CO2———→C6H12O6———→C3H4O3———→CO2 暗反应 有氧呼吸Ⅰ 有氧呼吸Ⅱ H2O——→NADPH——→(CH2O)——→NADH——→H2O 光反应 暗反应 有氧呼吸 ⅠⅡ 有氧呼吸 Ⅲ 【解疑点】 ★疑点难点·精心突破 1．光合作用与细胞呼吸有哪些联系？ (3)能量联系 ATP中活泼的化学能 有机物中稳定化学能 ATP中活泼的化学能 【解疑点】 ★疑点难点·精心突破 1．光合作用与细胞呼吸有哪些联系？ 2．O、H元素在光合作用和有氧呼吸中能循环使用吗？ 【解疑点】 ★疑点难点·精心突破 (1) 18O2—————→H218O—————→8O2 有氧呼吸 光合作用 (2) H218O—————→18O2—————→H218O 光合作用 有氧呼吸 (3) H218O—————→C18O2 —————→ C6H1218O6 + H218O 有氧呼吸 光合作用 (4) C18O2 —————→ C6H1218O6 + H218O—————→ C18O2 光合作用 有氧呼吸 (5) C6H1218O6 —————→C18O2 —————→ H218O + C6H1218O6 有氧呼吸 光合作用 (6) 3H2O —————→ C63H1218O6 —————→ 3H2O 光合作用 有氧呼吸 3．怎样准确判断“总光合速率”“净光合速率”“呼吸速率”？ (1)微观辨析 细胞呼吸 净光合作用 净光合作用 总光合作用 【解疑点】 ★疑点难点·精心突破 (2)结合曲线辨析 ①呼吸速率：绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织____________________ ____________________，即图1中______。 【解疑点】 ★疑点难点·精心突破 3．怎样准确判断“总光合速率”“净光合速率”“呼吸速率”？ 一定时间内CO2释放量或O2吸收量 A点 (2)结合曲线辨析 ②净光合速率：绿色组织在有光条件下测得的________________________ __________________________，即图1中的________段对应CO2量，也称为表观光合速率。 【解疑点】 ★疑点难点·精心突破 3．怎样准确判断“总光合速率”“净光合速率”“呼吸速率”？ 一定时间内O2释放量或CO2吸收量或有机物积累量 C′C (2)结合曲线辨析 ③总（实际）光合速率＝______________________________，即图1中的 __________段对应的CO2总量。 【解疑点】 ★疑点难点·精心突破 3．怎样准确判断“总光合速率”“净光合速率”“呼吸速率”？ 净光合速率＋呼吸速率 AD (2)结合曲线辨析 ④图2中曲线Ⅰ表示______________，曲线Ⅲ表示_________，曲线Ⅱ表示 _________。交点D对应点_____，此时净光合量为_____，B点时植物生长 _______。 【解疑点】 ★疑点难点·精心突破 3．怎样准确判断“总光合速率”“净光合速率”“呼吸速率”？ 总光合量 呼吸量 净光合量 E 0 最快 (2)结合曲线辨析 ⑤图3中曲线c表示_______________，d表示________________，c＋d表示 _______________。在G点时，总光合速率是呼吸速率的____倍。 【解疑点】 ★疑点难点·精心突破 3．怎样准确判断“总光合速率”“净光合速率”“呼吸速率”？ 净光合速率 呼吸速率 总光合速率 2 (2)结合曲线辨析 ⑥图1中B点对整个植株而言，光合速率_____呼吸速率，而对于叶肉细胞来说，光合速率____呼吸速率。 【解疑点】 ★疑点难点·精心突破 3．怎样准确判断“总光合速率”“净光合速率”“呼吸速率”？ ＝ ＞ (3)从语言文字中辨析 检测指标 总(真正)光合速率 净(表观)光合速率 呼吸速率 CO2 O2 有机物 【解疑点】 ★疑点难点·精心突破 3．怎样准确判断“总光合速率”“净光合速率”“呼吸速率”？ 同化或固定或 消耗或叶绿体吸收 从环境（容器）中吸收 或环境（容器）中减少 黑暗中释放 产生或制造 释放至容器（环境）中 或容器（环境）中增加 黑暗中吸收 产生或合成或制造 积累或增加或净产生 黑暗中消耗 4．怎样用液滴移动法测定光合作用速率？ (1)装置 【解疑点】 ★疑点难点·精心突破 NaHCO3 NaOH 4．怎样用液滴移动法测定光合作用速率？ (2)原理 【解疑点】 ★疑点难点·精心突破 ①甲装置在黑暗条件下植物只进行细胞呼吸，由于NaOH溶液吸收了细胞呼吸产生的CO2，所以单位时间内红色液滴左移的距离表示____________ _________，可代表_____________。 ②乙装置在光照条件下植物进行____________________，由于NaHCO3溶液保证了________________________，所以____________________________ 表示植物的O2释放速率，可代表_______________。 ③真正光合速率＝_______________________。 呼吸速率 植物的O2 吸收速率 容器内CO2浓度的恒定 光合作用和细胞呼吸 净光合速率 单位时间内红色液滴右移的距离 净光合速率＋呼吸速率 4．怎样用液滴移动法测定光合作用速率？ (3)物理误差的校正 【解疑点】 ★疑点难点·精心突破 为防止_______________等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，即用_________________分别进行上述实验，根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。 死亡的绿色植物 气压、温度 5．自然环境与密闭环境中一昼夜内光合速率曲线有什么区别和联系？ 【解疑点】 ★疑点难点·精心突破 图1 图2 形 成 原 因 AB段 bc段 C点 c点 D点 d点 EF段 fg段 H点 h点 I点 i点 CD、HI段 cd、hi段 DH段 dh段 CI段 ci段 AJ段 aj段 5．自然环境与密闭环境中一昼夜内光合速率曲线有什么区别和联系？ 【解疑点】 ★疑点难点·精心突破 凌晨3时～4时，温度降低，细胞呼吸减弱，CO2释放减少 此时开始出现光照，光合作用启动 此时光合作用强度等于细胞呼吸强度 温度过高，部分气孔关闭，出现“午休”现象 此时光合作用强度等于细胞呼吸强度，有机物积累最多 光合作用停止 光合作用强度小于细胞呼吸强度 光合作用强度大于细胞呼吸强度，积累有机物时间段 制造有机物时间段 消耗有机物时间段 6．怎样根据密闭环境中CO2（或O2）的“初测值”与“末测值”判断植物是否生长？ M-N＜0 N点低于M点 M-N＞0 N点高于M点 M-N=0 N点等于M点 一昼夜，密闭容器中CO2浓度减小，即光合作用强度＞呼吸作用强度，植物体内有机物总量增多，植物能生长 一昼夜，密闭容器中CO2浓度增大，即光合作用强度＜呼吸作用强度，植物体内有机物总量减少，植物不能生长 一昼夜，密闭容器中CO2浓度不变，即光合作用强度＝呼吸作用强度，植物体内有机物总量不变，植物能不能生长 【解疑点】 ★疑点难点·精心突破 7．植株的状态等于叶肉细胞的状态吗？ 植株的状态_____叶肉细胞的状态： 密闭环境中气体变化是整棵植株(绿色、非绿色部位)__________________综合影响的结果。 当密闭环境中CO2（或O2）初测值与末测值相等时： 整株植物的______________________； 叶肉细胞的______________________ 。 【解疑点】 ★疑点难点·精心突破 ≠ 光合作用与细胞呼吸 光合速率与呼吸速率相等 光合速率大于呼吸速率 等于 大于 1．光呼吸 光呼吸是指绿色植物在光照情况下吸收O2，将_________中的C5分解产生CO2的过程。如下图所示： 【破难点】 ★疑点难点·精心突破 叶绿体 1．光呼吸 (1)条件：光呼吸产生的条件是________________________________等。 (2)场所：与光呼吸有直接关系的细胞器为________________。 (3)对植物的影响：光呼吸是一个“耗能浪费”的生理过程，因此，_____ 植物的光呼吸可实现农作物的增产；在干旱天气和过强光照下，因为温度很高，蒸腾作用很强，气孔大量关闭。此时的光呼吸可以消耗光反应阶段生成的______________________，又可以为暗反应阶段提供原料，对植物有重要的正面意义。　 【破难点】 ★疑点难点·精心突破 光照、高O2含量和低CO2含量 叶绿体、线粒体 抑制 多余的NADPH和ATP 2．用半叶法测定光合作用有机物的产生量 本方法又叫半叶称重法，即检测__________________________________，常用于大田农作物的光合速率测定。在测定时，叶片一半遮光，一半曝 光，分别测定两半叶的干物质重量，进而计算叶片的真正光合速率、呼 吸速率和净光合速率。 【破难点】 ★疑点难点·精心突破 单位时间、单位叶面积干物质产生总量 [实例]测定植物光合作用强度常采用“半叶法”，其原理是：将植物对称叶片的一部分（A）剪下置于暗处，另一部分（B）则留在植株上，在光下进行光合作用。过一定时间后，在A、B的对应部位截取同等面积的叶片，分别烘干称重，获得相应数据，则可计算出该植物光合作用的强度 (单位：mg/dm2·h) 。 实验步骤如下： (1)选择测定样品：在田间选定有代表性的植物叶片（如叶片在植株上的部位、叶龄、受光条件等）20片，用小纸牌编号。 2．用半叶法测定光合作用有机物的产生量 【破难点】 ★疑点难点·精心突破 [实例]测定植物光合作用强度常采用“半叶法” 实验步骤如下： (2)叶子基部处理：为了使实验数据准确，必须设法使所选定的叶片中的_______ 无法外运也不能从其他部位运入，但又不影响____________的供应。为此必须破坏叶柄的__________________，但又不能伤及____________________。 (3)剪取样品：按编号次序分别剪下对称叶片的一半(即A部分)，按编号顺序置于湿润的环境中，贮于暗处。5小时后，再依次剪下另外半叶（即B部分），同样按编号置于湿润环境中，两次剪叶的速度应尽量保持一致。在实验过程中，还应尽可能使光下和暗处的温度保持一致。 2．用半叶法测定光合作用有机物的产生量 【破难点】 ★疑点难点·精心突破 有机物 无机物 韧皮部（或筛管） 木质部（或导管） [实例]测定植物光合作用强度常采用“半叶法” 实验步骤如下： (4)称重比较：将各同号叶片之A、B两部分按对应部位叠在一起，在无粗叶脉处放上已知面积的方形金属板，用刀片沿金属板的边缘切下两个方形叶块，分别烘干至恒重，称重（分别记为WA、WB）记录。 2．用半叶法测定光合作用有机物的产生量 【破难点】 ★疑点难点·精心突破 [实例]测定植物光合作用强度常采用“半叶法” 实验步骤如下： (5)请设计一个表格用于记录实验数据和分析结果(假设实验选定的叶片为4片) 2．用半叶法测定光合作用有机物的产生量 【破难点】 ★疑点难点·精心突破 [实例]测定植物光合作用强度常采用“半叶法” 实验步骤如下： (6)△W＝WB－WA，则△W表示：__________________________________ ____________________________。 (7)假设每次截取光照下的叶片面积为d，每次光照时间为t，则该植物光合作用强度K可表示为：_________________。 2．用半叶法测定光合作用有机物的产生量 【破难点】 ★疑点难点·精心突破 K=△W/dt 光照下的叶片被截取部分在5小时内光合作用合成有机物的总量 3．用叶圆片称重法测定有机物的变化量 (1)操作图示：通过测定单位时间、单位面积叶片中淀粉的生成量，如图所示以有机物的变化量测定光合速率(S为叶圆片面积)。 (2)结果分析： 净光合速率＝ ___________； 呼吸速率＝ ___________； 总光合速率＝ ______________________________________。 【破难点】 ★疑点难点·精心突破 (z－y)/2S (x－y)/2S 净光合速率＋呼吸速率＝(x＋z－2y)/2S [实例]在同一天时间里，从经过饥饿处理的植物的同一叶片上陆续取下面积相同的叶圆片，称取其质量，实验情况如图所示。在不考虑叶片内有机物向其他部位转移的情况下进行分析，其中错误的是（ ） A．叶圆片y比叶圆片x重 B．(y－x)g可代表从上午10时到下 午4时光合作用中有机物净增加量 C．在下午4时至晚上10时这段时间 内，呼吸作用消耗有机物的量可表 示为(y－z)g D．假使全天温度保持不变，则从上午10时到下午4时，一个叶圆片制造的有机物为 (y－x)g 3．用叶圆片称重法测定有机物的变化量 【破难点】 ★疑点难点·精心突破 D 4．用黑白瓶法测水体中溶氧量的变化 (1)“黑瓶”不透光，测定的是___________；“白瓶”给予光照，测定的 是_______________。总光合作用量(强度)＝净光合作用量(强度)＋有氧呼 吸量(强度)。 (2)有初始值的情况下，黑瓶中O2的减少量(或CO2的增加量)为_________；白瓶中O2的增加量(或CO2的减少量)为_____________；二者之和为总光合作用量。 (3)在没有初始值的情况下，白瓶中测得的现有量－黑瓶中测得的现有量＝______________。 【破难点】 ★疑点难点·精心突破 有氧呼吸量 净光合作用量 有氧呼吸量 净光合作用量 总光合作用量 [实例]通常，对于一个水生生态系统来说，可根据水体中含氧量的变化计算出生态系统中浮游植物的总初级生产量(生产者所制造的有机物总量)。若要测定某一水生生态系统中浮游植物的总初级生产量，可在该水生生态系统中的某一水深处取水样，将水样分成三等份，一份直接测定O2含量(A)；另两份分别装入不透光(甲)和透光(乙)的两个玻璃瓶中，密闭后放回取样处，若干小时后测定甲瓶中的O2含量(B)和乙瓶中的O2含量(C)。据此回答下列问题。 在甲、乙瓶中生产者呼吸作用相同且瓶中只有生产者的条件下，本实验中C与A的差值表示这段时间内______________________________________；C与B的差值表示这段时间内________________________________________________；A与B的差值表示这段时间内___________________________________。 4．用黑白瓶法测水体中溶氧量的变化 【破难点】 ★疑点难点·精心突破 生产者净光合作用的放氧量 生产者光合作用的总放氧量 生产者呼吸作用的耗氧量 5．用间隔光照法比较有机物的合成量 光反应和暗反应在不同酶的催化作用下____________进行，由于催化暗反应的酶的催化效率和数量都是有限的，因此在一般情况下，光反应的速率比暗反应_____，光反应的产物ATP和NADPH________被暗反应及时消耗掉。持续光照，光反应产生的NADPH和ATP不能及时被暗反应消耗，暗反应________光合作用的速率，降低了光能的利用率。但若光照、黑暗交替进行，则黑暗间隔有利于充分利用光照时积累的光反应的产物，持续进行一段时间的暗反应，因此在光照强度和光照时间不变的情况下，制造的有机物__________。 【破难点】 ★疑点难点·精心突破 相对独立 快 不能 限制了 相对多 [实例]科研人员利用“间隙光”来测定沙棘的光合作用，每次光照20秒，黑暗20秒，交替进行12小时，并用灵敏传感器记录环境中氧气和二氧化碳的变化，实验结果部分记录如下图所示。 据实验结果部分记录图分析，与连续光照6小 时，再连续黑暗6小时的相比，“间隙光”处 理的光合作用效率_____连续光照下的光合效 率，原因是_____________________________ _________________________。上面曲线出现 的原因是光合作用光反应的速率比暗反应的速 率____。图中两条曲线所围成的面积S1______S2。 5．用间隔光照法比较有机物的合成量 【破难点】 ★疑点难点·精心突破 大于 “间隙光”能充分利用光合作用光反应产生的NADPH和ATP 更快 等于 $$