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（单选版）

第13讲　光合作用和细胞呼吸的综合 考点1 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．D　[③表示光反应阶段，④表示暗反应阶段，光合细菌也能进行光合作用，发生类似③④的生理过程，A正确；叶绿体类囊体薄膜上产生的O2要在相邻细胞的线粒体中利用，若考虑O2穿过类囊体薄膜至少需要穿过7层生物膜(类囊体薄膜＋双层叶绿体膜＋单层细胞膜＋单层细胞膜＋双层线粒体膜)，即7层磷脂双分子层，B正确；叶肉细胞③过程O2的产生量大于⑥中O2的消耗量，叶肉细胞有机物总量会增加，但是就整个植株而言，由于有非光合部位，故该植株的有机物总量可能不增加，C正确；①表示细胞渗透作用吸水，②表示吸收矿质元素离子，⑤表示有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，⑥表示有氧呼吸的第二、三阶段，水和无机盐的跨膜运输方式有差异，水分子跨膜运输不需要细胞的能量，无机盐跨膜运输通常需要⑤⑥过程提供能量，因此①的进行与⑤⑥无关，②的进行与⑤⑥密切相关，D错误。] 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．D　[光下叶肉细胞会进行光合作用和呼吸作用，光合作用叶绿体基质消耗CO2，呼吸作用线粒体基质中有CO2生成，A正确；给该植物浇灌含18O的H2O，光反应水的光解，生成18O标记的O2，18O标记的H2O参与有氧呼吸第二阶段，可生成C18O2，一段时间后空气中能检测出O可与丙酮酸在有氧呼吸第二阶段产生C18O2，C18O2参与光合作用暗反应合成(CH218O)，B正确；实线表示吸收CO2速率，为净光合作用速率，虚线为CO2产生速率，表示呼吸作用速率，30 ℃时，该植物固定CO2的速率为8＋2＝10 mmol·cm-2·h-1，C正确；40 ℃条件下，净光合速率和呼吸速率相等，若白天和黑夜时间相等，则有机物不会积累，植物不能生长，D错误。] 2．D　[测定萌发种子的呼吸速率时，溶液X应为NaOH溶液，以吸收细胞呼吸释放的CO2，A正确；为排除物理因素对结果的影响，减小实验误差，应补充一组装置Ⅲ，并在其烧杯中放等量煮熟的种子作为对照组，B正确；测植物呼吸速率时，为排除光合作用对实验结果的影响，应对装置Ⅱ进行遮光处理，C正确；溶液Y是CO2缓冲液，单位时间内Ⅱ中红色液滴的移动距离代表植物释放O2的速率，D错误。] 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．D　[在适宜且恒定的温度和光照条件下，密闭容器中的小麦会同时进行光合作用和呼吸作用，初期光合速率大于呼吸速率，导致容器内CO2含量逐渐降低；由于密闭容器内的CO2含量有限，随着光合作用持续进行，CO2逐渐被消耗，其含量降低，进而光合作用强度减小；当CO2含量降低到一定水平时，小麦的光合速率和呼吸速率相等，此时净光合速率为0，容器内的CO2含量保持相对稳定。] 3．(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O2浓度不再增加时，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 ______ ______ 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·江西宜春阶段练习)下图①～⑦为某绿色植物细胞代谢的相关生理过程。下列有关叙述错误的是(　　) A．光合细菌也能发生类似于③④的生理过程 B．③过程产生的O2要在相邻细胞的⑥过程被利用，若考虑O2穿过类囊体薄膜，至少需要穿过7层磷脂双分子层 C．叶肉细胞③过程O2的产生量大于⑥中O2的吸收量，则该植株的有机物总量可能不增加 D．①②能否顺利进行与⑤⑥密切相关 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·海南海口阶段练习)下图为某植物在不同温度下，测得相关指标的变化曲线。下列叙述错误的是(　　) A．光下叶肉细胞的线粒体基质中有CO2生成，叶绿体基质消耗CO2 B．给该植物浇灌含18O的H2O，一段时间后可在O2、CO2和糖类中检测到18O C．30 ℃时，该植物固定CO2速率为10 mmol·cm-2·h-1 D．40 ℃条件下，若黑暗和光照时间相等，该植物能正常生长 光合速率的测定 2．(2024·广东肇庆期末)用下图所示的装置Ⅰ可以测定萌发种子的呼吸速率，用装置Ⅱ可以测定植物的呼吸速率和光合速率。下列叙述错误的是(　　) A．测定萌发种子的呼吸速率时，溶液X应为NaOH溶液 B．为排除物理因素的影响，应补充一组装置Ⅲ，在其烧杯中放等量煮熟的种子 C．测植物呼吸速率时，应对装置Ⅱ进行遮光处理 D．溶液Y是CO2缓冲液，单位时间内Ⅱ中红色液滴的移动距离代表植物产生O2的速率 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．(2022·全国乙卷)某同学将一株生长正常的小麦置于密闭容器中，在适宜且恒定的温度和光照条件下培养，发现容器内CO2含量初期逐渐降低，之后保持相对稳定。关于这一实验现象，下列解释合理的是(　　) A．初期光合速率逐渐升高，之后光合速率等于呼吸速率 B．初期光合速率和呼吸速率均降低，之后呼吸速率保持稳定 C．初期呼吸速率大于光合速率，之后呼吸速率等于光合速率 D．初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率 3．(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”)。 [夯实必备知识]自主诊断 考点1 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　类囊体的薄膜　基质　细胞质基质　基质　内膜 二、H2O　O2　CO2 10 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $$