16 必修1 第2单元 第13讲 光合作用和细胞呼吸的综合-【高考DNA解码】2026年高考生物一轮总复习学生用书word（不定项版）

第13讲　光合作用和细胞呼吸的综合 考点1 夯实必备知识 一、1．O2　ATP　ADP　NADPH　C5　CO2　C3　2．光反应　暗反应　第一阶段　第二阶段　第三阶段　基质　细胞质基质　基质　内膜 二、H2O　O2　CO2 达成学科素养 　提示：(1)叶绿体的类囊体薄膜　叶绿体的基质　细胞质基质和线粒体 (2)放能　吸能 (3)植物在生长过程中，光合作用产生的ATP中的能量转移到有机物中，植物体中的有机物只有部分通过细胞呼吸氧化分解释放能量，且释放的能量也只有部分转移到ATP中 评价迁移应用 1．B　[图中A、B分别表示光反应阶段、暗反应阶段，C表示有氧呼吸的第二、三阶段，D表示有氧呼吸的第一阶段；a～e分别表示H2O、O2、CO2、NADPH和ATP。细胞有氧呼吸的各个阶段在有光和无光条件下都可进行，光合作用暗反应的进行需要光反应提供的NADPH和ATP，因此不能在整个夜间进行，A错误；葡萄糖氧化分解成丙酮酸是有氧呼吸和无氧呼吸共有的阶段，B正确；图中的H2O(a)在有氧呼吸第三阶段(场所是线粒体内膜)产生，CO2(c)在有氧呼吸第二阶段(场所是线粒体基质)产生，C错误；光反应阶段产生的ATP全部用于叶绿体内的生命活动，D错误。] 2．B　[细胞呼吸和光合作用能产生ATP，可为图中生命活动提供ATP，A正确；从细胞外进入细胞质基质为主动运输，从细胞质基质进入叶绿体为主动运输，主动运输的方向为逆浓度梯度的浓度大小为细胞外<细胞质基质<叶绿体，B错误；线粒体为有氧呼吸的主要场所，光反应产生的物质X(氧气)可进入线粒体促进ATP合成从细胞外进入细胞质基质，从细胞质基质进入叶绿体均为主动运输，通过提高有氧呼吸水平可促进进入细胞质基质，C正确；水光解产生H＋与结合会产生CO2，可提高叶绿体内CO2水平，CO2为暗反应原料，利于暗反应进行，D正确。] 考点2 达成学科素养 　提示：(1)细胞呼吸　(2)光合作用　(3)等于 (4)CO2　(5)等于　(6)I′　(7)能　J′点低于A′点，说明一昼夜密闭容器中CO2浓度减少，即总光合作用量大于总细胞呼吸量 评价迁移应用 1．C　[给幼苗黑暗处理，幼苗只能进行细胞呼吸，线粒体是有氧呼吸的主要场所，进入线粒体中进行氧化分解的是丙酮酸，不是葡萄糖，A错误；给幼苗光照处理50秒，此时的呼吸消耗为347－340＝7 mg，光照条件下50秒内CO2的吸收量为340－336＝4 mg，则该植物进行光合作用消耗的CO2的量＝呼吸作用产生的CO2＋光合作用从外界吸收的CO2＝7＋4＝11 mg，B错误；将幼苗先黑暗处理100秒，再光照处理100秒，装置内CO2的量增加，该过程中CO2增加的量＝(354－340)－(340－332)＝6 mg，C正确；根据表格无法判断第150秒时幼苗光合作用强度小于呼吸作用强度，D错误。] 2．B　[白瓶中24小时后的溶解氧是浮游植物总生产量与所有生物呼吸量的差值，A错误；黑瓶中生物只进行呼吸作用，所以瓶中呼吸消耗氧气量代表了湖水中所有生物的呼吸强度，消耗的氧气为10－3＝7 mg，B正确；a光照下，20小时后，瓶中溶解氧的含量还是10，即a光照下，刚好满足瓶中生物对氧气所需量，C错误；a光照下，24小时后瓶中溶解氧的含量还是10，即a光照下，瓶中生物光合作用释放氧气0 mg，D错误。] 3．B　[实验是在光合作用的最适温度下进行的，在t5时适当升高温度，植物光合速率会减慢。] 体验真题 1．C　[如图表示两种光照强度下，不同温度对某植物CO2吸收速率的影响，植物CO2吸收速率为净光合速率，图中两个CP点处，植物的净光合速率为0，植物的总光合速率和呼吸速率相等。] 2．解析：(1)光合色素可分为叶绿素和类胡萝卜素两大类，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，属于可见光。(2)植物会进行光合作用和呼吸作用，光合作用消耗CO2产生O2，呼吸作用消耗O2产生CO2。分析题图可知，光照t时间时，a组中的O2浓度小于b组，说明b组产生的O2更多，光合速率更大，消耗的CO2更多，即a组CO2浓度大于b组。(3)再延长光照时长，c、d组O2的浓度不再增加，说明此时受CO2的影响光合速率等于呼吸速率，由于温度保持恒定，所以a、b、c三组的呼吸速率都是一样的，a、c两组的光合速率都等于呼吸速率，说明a、c两组的光合速率都相等且都等于呼吸速率，而b组的由于光照较弱，消耗的CO2较少，所以t时光合速率仍然大于呼吸速率。(4)光照t时间后，c、d组O2浓度相同，即c、d组光合速率不再变化。将d组密闭装置打开，会增加CO2浓度，并以c组光照强度继续照光，其幼苗光合速率会升高。 答案：(1)红光和蓝紫光　光合色素可分为叶绿素和类胡萝卜素，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光　(2)大于　(3)b　密闭装置中不再增加时，光合速率等于呼吸速率，仅b组光合速率大于呼吸速率　(4)升高 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第13讲　光合作用和细胞呼吸的综合 　说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转换并存为糖分子中的化学能。 考点1　光合作用和细胞呼吸过程中物质和能量的联系 一、光合作用和细胞呼吸的过程及联系 1．物质名称(填空)：b．_________，c．_________，d．________，e．________，f．________，g．________，h．________。 2．生理过程及场所(填表) 序号 ① ② ③ ④ ⑤ 生理过程 ______ ______ 有氧呼吸________ 有氧呼吸________ 有氧呼吸________ 场所 叶绿体 类囊体 的薄膜 叶绿体______ ________ ________ 线粒体________ 线粒体________ 二、光合作用和细胞呼吸的物质和能量转化关系 (1)物质转化 (2)能量变化 [深化拓展] 光合作用与有氧呼吸中有关的NADPH、NADH、ATP的来源与去路 　下图为绿色植物部分物质和能量转换过程的示意图，思考回答： (1)过程①发生在　　　　　　　　　　　　　　上，过程②发生在　　　　　 　　　　　中，过程③发生在　　　　　　　　　　　　　　中。 (2)过程③与　　　　(填“放能”或“吸能”)反应相联系，过程④与　　　　(填“放能”或“吸能”)反应相联系。 (3)在植物的整个生长过程中，过程①产生ATP的量远大于过程③产生的ATP的量，请解释原因。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 光合作用和细胞呼吸的物质和能量联系 1．(2024·广东广州模拟)下图是绿色植物叶肉细胞中光合作用与有氧呼吸的过程及其关系图解，其中，A～D表示相关过程，a～e表示有关物质。据图判断，下列相关说法正确的是(　　) A．图中B、C、D过程可以在整个夜间进行 B．有氧呼吸和无氧呼吸共有的过程是D C．图中a、c都是在细胞质基质中产生的 D．A、C、D过程产生的ATP用于生物体的各项生命活动 2．(2024·山东菏泽一模)下图是某绿藻适应水生环境、提高光合效率的机制图。光反应产生的物质X可进入线粒体促进ATP合成。下列叙述错误的是(　　) A．可为图中生命活动提供ATP的生理过程有细胞呼吸和光合作用 B．图中的浓度大小为细胞外>细胞质基质>叶绿体 C．物质X为氧气，通过提高有氧呼吸水平促进进入细胞质基质 D．在水光解产生H＋的作用下，可提高叶绿体内CO2水平，利于暗反应进行 考点2　真正(总)光合速率和表观(净)光合速率的关系及其测定 一、真正(总)光合速率、表观(净)光合速率和细胞呼吸速率的关系 1．内在关系 (1)细胞呼吸速率：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(总)光合速率＝表观(净)光合速率＋细胞呼吸速率。 2．判定方法 (1)根据坐标曲线判定 ①当光照强度为0时，若CO2吸收值为负值，则该值的绝对值代表细胞呼吸速率，该曲线代表表观(净)光合速率，如图甲。 ②当光照强度为0时，光合速率也为0，该曲线代表真正(总)光合速率，如图乙。 (2)根据关键词判定 检测指标 细胞呼吸速率 表观(净)光合速率 真正(总)光合速率 CO2 释放量(黑暗) 吸收量(植物)、减少量(环境) 利用量、固定量、消耗量 O2 吸收量(黑暗)、消耗量(黑暗) 释放量(植物)、增加量(环境) 产生量、生成量、制造量、合成量 葡萄糖 消耗量(黑暗) 积累量、增加量 产生量、生成量、制造量、合成量 二、光合速率的测定方法 1．气体体积变化法——测定气体的变化量 注：装置内氧气充足，不考虑无氧呼吸。 (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，因此单位时间内红色液滴左移的距离表示植物的O2吸收速率，可代表有氧呼吸速率。 (2)乙装置在光照条件下植物进行光合作用和细胞呼吸，由于NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定，因此单位时间内红色液滴右移的距离表示植物的O2释放速率，可代表净光合速率。 (3)总光合速率＝净光合速率＋有氧呼吸速率。 (4)物理误差的校正：为防止气压、温度等物理因素引起误差，应设置对照实验，即用死亡的绿色植物分别进行上述实验，根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。 2．叶圆片称重法——测定单位时间、单位面积叶片中有机物生成量 (1)操作图示 (2)结果分析 ①净光合速率＝(z－y)/2S(S为叶圆片面积，下同)。 ②呼吸速率＝(x－y)/2S。 ③总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝(x＋z－2y)/2S。 3．半叶法——测定光合作用有机物的制造量 (1)测定：将对称叶片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不处理，并采用适当的方法(可先在叶柄基部用热水或热石蜡液烫伤)阻止物质转移。在适宜光照下照射6 h后，在A、B的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为MA、MB。 (2)计算：设被截取部分初始干重为M。 ①被截取部分的呼吸速率＝(M－MA)/6。 ②被截取部分的净光合速率＝(MB－M)/6。 ③被截取部分的总光合速率＝呼吸速率＋净光合速率＝(MB－MA)/6。 4．黑白瓶法——测水中溶氧量的变化 注：瓶中O2充足，不考虑无氧呼吸。 　下图是生物学研究小组构建的两个数学模型，请思考回答问题。 (1)图1的B点、图2的B′C′段形成的原因：凌晨约2时～4时，温度降低，　　　　　　减弱，CO2释放量减少。 (2)图1的C点、图2的C′点：此时开始出现光照，　　　　　　启动。 (3)图1的D点、图2的D′点：此时光合作用强度　　　　细胞呼吸强度。 (4)图1的E点、图2的F′G′段形成的原因：温度过高，部分气孔关闭，　　　　供应不足，出现“光合午休”现象。 (5)图1的F点、图2的H′点：此时光合作用强度　　　　细胞呼吸强度，之后光合作用强度小于细胞呼吸强度。 (6)图1的G点、图2的　　　点：此时光照强度降为0，光合作用停止。 (7)图2所示一昼夜密闭容器中植物　　　(填“能”或“不能”)正常生长，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 总光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系 1．(2024·河北保定期末)科研人员将两株长势相同的小麦幼苗放在两个密闭透明、大小相同的容器内，分别在黑暗和适宜光照条件下，定时(秒)测定密闭容器中的CO2含量(mg)，结果如表所示。下列叙述正确的是(　　) 　　　　时间(秒) 条件　　　　 0 50 100 150 黑暗 340 347 354 361 光照 340 336 332 328 A．给幼苗黑暗处理，线粒体利用葡萄糖氧化分解释放CO2 B．给幼苗光照处理50秒，该植物进行光合作用消耗4 mg CO2 C．将幼苗先黑暗处理100秒，再光照处理100秒，装置内CO2的量增加6 mg D．将幼苗光照处理第150秒时幼苗光合作用强度小于呼吸作用强度 光合速率的测定 2．(2024·广东实验中学检测)黑白瓶法可用于研究赛里木湖中浮游植物生产量，所用白瓶完全透光，黑瓶不透光。用若干个黑白瓶，装入某湖泊一定水层的1 L湖水后密闭，进行实验测试，结果如图所示。下列相关说法正确的是(　　) A．a光照强度下白瓶24小时后的溶解氧为浮游植物的总生产量 B．瓶中生物24小时呼吸消耗氧气量为7 mg C．a光照下不能满足瓶中生物对氧气所需量 D．a光照下白瓶中生物光合作用释放氧气7 mg 3．为测定某植物的光合速率，某同学将该植物放入如图甲所示装置中，在光合作用最适温度下进行培养，然后测量不同时段密闭的透明玻璃罩内植物的O2释放速率，结果如图乙所示。下列说法不正确的是(　　) A．若完全培养液中缺少镁元素，t1～t2时间段会延长 B．在t5时适当升高温度，植株光合速率将会进一步加快 C．在t4时向玻璃钟罩内适量补充CO2会加快植株的光反应速率 D．在t3～t4阶段，O2释放速率降低的主要原因是玻璃钟罩内CO2含量下降 1．(2023·北京卷)在两种光照强度下，不同温度对某植物CO2吸收速率的影响如图。对此图理解错误的是(　　) A．在低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升 B．在高光强下，M点左侧CO2吸收速率升高与光合酶活性增强相关 C．在图中两个CP点处，植物均不能进行光合作用 D．图中M点处光合速率与呼吸速率的差值最大 2．(2024·全国新课标卷)某同学将一种高等植物幼苗分为4组(a、b、c、d)，分别置于密闭装置中照光培养，a、b、c、d组的光照强度依次增大，实验过程中温度保持恒定。一段时间(t)后测定装置内O2浓度，结果如图所示，其 中M为初始O2浓度，c、d组O2浓度相同。回答下列问题。 (1)太阳光中的可见光由不同颜色的光组成，其中高等植物光合作用利用的光主要是________________，原因是________________________________________ __________________________。 (2)光照t时间时，a组CO2浓度________(填“大于”“小于”或“等于”)b组。 (3)若延长光照时间c、d组O2浓度不再增加，则光照t时间时，a、b、c中光合速率最大的是______组，判断依据是______________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 (4)光照t时间后，将d组密闭装置打开，并以c组光照强度继续照光，其幼苗光合速率会________(填“升高”“降低”或“不变”)。 1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $$