第2单元 微专题1 光合作用与细胞呼吸的综合题型突破（课件PPT）-【优化指导】2026年高考生物学一轮复习高中总复习·第1轮（浙科版 浙江专版）

高考总复习 生物学 第二单元　细胞的代谢 微专题1 光合作用与细胞 呼吸的综合题型突破 1.光合作用与细胞呼吸的区别与联系 题型一 光合作用与细胞呼吸的比较 (2)能量联系 3．光合作用与需氧呼吸中供氢体(NADH、NADPH)、ATP来源与去路 1．(2024·浙江丽水模拟)如图为绿色植物部分物质和能量转换过程的示意图，下列叙述正确的是(　　) D A．过程①发生在叶绿体中，过程③发生在线粒体中 B．过程①产生[H]，过程③消耗NADPH C．若叶肉细胞中过程②速率大于过程③，则植物干重增加 D．过程③中ATP的合成与放能反应相联系，过程④与吸能反应相联系 解析：过程①为光合作用的光反应，发生在叶绿体中，过程③是需氧呼吸或厌氧呼吸过程，不一定发生在线粒体中，A错误；过程①产生NADPH，过程③既产生[H]又消耗[H]，B错误；若叶肉细胞中过程②速率大于过程③，则植物干重不一定增加，因为还有不能进行光合作用的细胞会通过呼吸作用消耗有机物，C错误；过程③中ATP的合成需要能量，与放能反应相联系，过程④是ATP的水解，释放能量，与吸能反应相联系，D正确。 2．(2024·浙江嘉兴模拟)如图为植物细胞代谢的部分过程简图，①～⑦为相关生理过程。下列叙述错误的是(　　) C A.若植物缺镁，则首先会受到显著影响的是③ B．②的进行与⑤⑥密切相关 C．蓝细菌中④发生在叶绿体基质中 D．若叶肉细胞③中O2的产生量小于⑥中O2的吸收量，则该细胞内有机物的总量将减少 解析：镁是合成叶绿素的重要成分，光反应阶段需要叶绿素吸收光能，若植物缺镁，则叶绿素的合成受到影响，首先会受到显著影响的生理过程是③光反应过程，A正确；②是植物细胞通过主动转运吸收无机盐离子的过程，需要消耗能量，故与⑤⑥过程密切相关，B正确；蓝细菌是原核生物，没有叶绿体，C错误；若图中③光反应过程O2的产生量小于⑥需氧呼吸过程O2的吸收量，则表观(净)光合作用量小于0，该细胞内有机物的总量将减少，D正确。 1.深度解读真正光合速率与呼吸速率的关系 题型二 表观光合速率与真正光合速率的内涵及表示方法 提醒：①如果题干中给出的信息是叶绿体消耗CO2或叶绿体产生O2的量，则该数据为真正光合速率。 ②整株绿色植物净光合速率为0时，叶肉细胞的光合作用强度大于细胞呼吸强度。 2．“三率”之间的关系 3．三类曲线的相关分析 3．(2025·浙江杭州模拟)在自然条件下，某植物叶片总光合速率和呼吸速率随温度变化的趋势如图所示。由图不能得出的结论是(　　) A A．温度为a和c时，植物有机物积累速率相等 B．温度为d时，该植物体的干重会减少 C．温度大于b时，总光合速率降低的原因可能是气孔关闭 D．温室大棚种植时，晚上适当降低温度可以增产 解析：有机物积累速率为总光合速率减去呼吸速率，从图中可以看出，温度为a时总光合速率和呼吸速率的差值大于温度为c时，A错误；温度为d时，该植物叶片的呼吸速率等于总光合速率，但是对于整个植物体来说，还包括一些不能进行光合作用的细胞，因此植物体的呼吸速率大于总光合速率，因此消耗的有机物多于制造的有机物，该植物体的干重会减少，B正确；温度大于b时，总光合速率降低，可能是因为温度过高导致气孔关闭，影响了二氧化碳的吸收，C正确；温室大棚种植时，晚上不进行光合作用，只进行细胞呼吸，适当降低温度可以降低呼吸速率，减少有机物的消耗，从而达到增产的目的，D正确。 4．(2025·浙江天域名校协作体联考)图1是非洲茉莉叶肉细胞中光合作用和需氧呼吸的物质变化示意简图，其中①～⑤为生理过程，a～h为物质名称。图2为将非洲茉莉放置在密闭透明的容器中，给予恒定且适宜的光照，在不同的温度条件下测定容器中CO2浓度的变化(该植物光合作用的最适温度为25 ℃，细胞呼吸的最适温度为30 ℃)。图3改变非洲茉莉光强时，a表示该植物在夜晚单位时间内CO2的释放量，b、c、d表示在不同光照条件下单位时间内该植物O2产生的总量。图4表示进行图3实验过程其叶肉细胞部分结构气体进出示意图。请分析并回答下列问题。 (1)图1在生物膜上进行的生理过程有________(填图中序号)。图中①～⑤的代谢过程在光照环境中，能够直接为茉莉细胞物质转运、蛋白质的合成提供ATP的过程包括________(填图中数字标号)。若用18O标记土壤中的水，那么植物产生的哪些物质中含有18O？_____________(填三种物质)。 (2)图2中B、C点时限制光合速率的主要环境因素分别是___________。与B点相比，C点时植物的光合速率________(填“变大”“不变”或“变小”)；处理12 h后，该植物的干重________(填“减少”“增加”或“不变”)，判断理由是_______________________________________。 (3)图4中只有c、d箭头发生时对应图3中的________(填“a”“b”“c”或“d”)的光强。在图3中d强度光照时，图4存在________(填字母)气体进出过程。 (4)科研工作者发现一种突变型非洲茉莉，在适宜光照下，与正常非洲茉莉相比，其光合速率明显上升。某生物兴趣小组推测，突变型非洲茉莉光合速率的上升与其光反应速率上升有关。请利用正常非洲茉莉和突变型非洲茉莉的类囊体悬浮液、光源等实验材料，设计简单实验验证上述推测。请简要写出实验思路： ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ _________________________________________________________。 答案：(1)①⑤　③④⑤　O2、H2O、C6H12O6　(2)CO2浓度、温度　变大　增加　终点C时的CO2浓度小于起点A时的CO2浓度　(3)c　a、b、c、d　(4)可以取等量的正常非洲茉莉和突变型非洲茉莉的类囊体悬浮液分别置于A、B试管中，给予相同且适宜的光强，检测两组的O2释放速率 解析：(1)图1中①光反应阶段在类囊体膜上进行，⑤需氧呼吸的第三阶段在线粒体内膜上进行，所以图1在生物膜上进行的生理过程是①⑤；③④⑤依次代表需氧呼吸的三个阶段，需氧呼吸产生的能量用于各项生命活动，而光反应产生的ATP只用于碳反应，所以①～⑤的生理过程能产生ATP用于细胞物质转运、蛋白质的合成有③④⑤；若用18O标记土壤中的水，首先18O会经过光合作用形成O2，植物吸收O2会进行细胞呼吸，产生CO2和H2O，CO2又会被利用进行光合作用，产生C6H12O6，所以经过光合作用和细胞呼吸，最后植物产生的H2O、O2、C6H12O6都可能含有18O。 (2)据图可知，B点之前，CO2浓度降低，而该植物光合作用的最适温度为25 ℃，则在B点时限制光合速率的主要环境因素是CO2浓度，6 h之后温度升高，CO2浓度增加，说明光合速率小于呼吸速率，据此推测C点时限制光合速率的主要环境因素是温度；B、C点时CO2浓度均不变，细胞的呼吸速率＝光合速率，与B点相比，C点时细胞呼吸的酶活性更高，呼吸速率更强，故植株的光合速率变大；处理12 h后，终点C时的CO2浓度小于起点A时的CO2浓度，说明该段时间内，植物的光合速率＞呼吸速率，整体过程植物净(表观)光合速率大于零，存在有机物积累，则植物的干重会增加。 (3)图4中只有c、d箭头发生时，说明光合速率＝呼吸速率，对应图3中的c光强，此时O2的产生总量＝CO2的释放量；在图3中d强度光照时，该植物O2产生总量大于CO2释放量，说明光合速率大于呼吸速率，此时就会向细胞外释放O2，因此在图3中d强度光照时，图4存在a、b、c、d气体进出过程。(4)本实验可以单独研究光反应，遵循单一变量、对照、等量原则，可以取等量的正常非洲茉莉和突变型非洲茉莉的类囊体悬浮液分别置于A、B试管中，给予相同且适宜的光强，检测两组的O2释放速率并进行比较，得出结论。 题型三 自然环境下与密闭容器中光合作用和细胞呼吸的日变化曲线分析 5．(2024·浙江金华模拟)科研人员检测晴朗天气下露天栽培和大棚栽培的油桃的光合速率(Pn)日变化情况，并将检测结果绘制成图。下列相关说法错误的是(　　) B A．光强度增大是导致ab段、lm段Pn增加的主要原因 B．致使bc段、mn段Pn下降的原因是气孔关闭 C．致使ef段、op段Pn下降的原因是光照逐渐减弱 D．适时浇水、增施农家肥是提高大田作物产量的重要措施 解析：日出后光强度逐渐增大，ab段、lm段油桃的光合速率(Pn)逐渐增大，因此光强度是导致ab段、lm段Pn增加的主要原因，A正确；大棚栽培条件下的油桃在bc段光合速率(Pn)下降，主要原因是日出后旺盛的光合作用消耗大量CO2，使大棚内密闭环境中CO2浓度迅速下降，而露天栽培的油桃在mn段光合速率(Pn)下降，是因环境温度过高导致部分气孔关闭，吸收CO2减少，因此bc段适时通风可增加CO2浓度，mn段适时遮阴可降低气孔的关闭，从而有效缓解光合速率(Pn)下降，B错误；下午3点之后光照减弱，因此，ef段、op段光合速率(Pn)下降是光强度减弱引起的，C正确；适时浇水避免植物因缺水导致气孔关闭、增施农家肥可增加土壤中CO2浓度，均是提高大田作物产量的重要措施，D正确。 1.“液滴移动法”测定 (1)测定装置 题型四 光合速率的测定方法 (2)测定方法及解读 ①测定呼吸速率 a．装置烧杯中放入适宜浓度的NaOH溶液用于吸收CO2。 b．玻璃钟罩遮光处理，以排除光合作用干扰。 c．置于适宜温度环境中。 d．红色液滴向左移动(单位时间内左移距离代表呼吸速率)。 ②测定表观光合速率 a．装置烧杯中放入适宜浓度的CO2缓冲液，用于保证容器内CO2浓度恒定，满足光合作用需求。 b．必须给予较强光照处理，且温度适宜。 c．红色液滴向右移动(单位时间内右移距离代表表观光合速率)。 2．以有机物变化量为测量指标——半叶法 半叶法：将叶片一半遮光，一半曝光，遮光的一半测得的数据变化值代表细胞呼吸强度值，曝光的一半测得的数据变化值代表净光合作用强度值，最后计算真正光合作用强度值。需要注意的是该种方法在实验之前需对叶片进行特殊处理，以防止有机物的运输。 3．测定有机物的变化量——叶圆片称重法 (1)操作图示 通过测定单位时间、单位面积叶片中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 ①表观光合速率＝(z－y)/2S。 ②呼吸速率＝(x－y)/2S。 ③真正光合速率＝表观光合速率＋呼吸速率＝(x＋z－2y)/2S。 6．(2025·浙江湖州模拟)取一植物形态、大小、生长发育状况相同的四片叶按如图所示的装置进行实验，烧杯中的液体可以保证叶片所需的水与矿质元素的正常供应，气体的变化可以通过观察油滴的运动判断。不考虑厌氧呼吸，呼吸底物及光合产物均为葡萄糖。下列说法中正确的是(　　) B A．适宜的光照下，装置甲中油滴向右发生移动 B．通过装置丙中油滴的移动方向可以判断光合强度与呼吸强度的大小关系 C．通过乙、丁装置可以计算出真正光合速率 D．通过丙、丁装置可以证明光合作用需要CO2 解析：不考虑厌氧呼吸，呼吸底物及光合产物均为葡萄糖时，在适宜的光照条件下，植物光合作用消耗二氧化碳和产生的氧气量相等，同时呼吸作用消耗的氧气也等于释放的二氧化碳，因此气体压强不变，所以装置甲中油滴不移动，A错误；装置丙中放置了CO2缓冲液，该溶液可以为光合作用提供稳定的二氧化碳，因此该装置中气体量的变化可表示氧气的变化，可以判断光合强度与呼吸强度的大小关系，B正确；乙和丁装置内有NaOH溶液使光合作用原料不足，无法计算出真正光合速率，C错误；证明CO2是光合作用的必要条件时，单一变量为有无CO2，其他条件都要相同且适宜，丙、丁装置中有2个变量，D错误。 7．(2024·浙江杭州模拟)某生物兴趣小组从湖泊的某一深度取得一桶水样，封装于6对密封的黑白瓶中(白瓶为透明瓶，黑瓶为不透光瓶)，剩余的水样测得原溶氧量为10 mg·L－1。将6对密封黑白瓶分别置于6种不同的光照条件下(由a→e逐渐加强)，其他条件相同，24小时后，实测获得6对黑白瓶中溶氧量，记录数据如下。下列相关分析错误的是(　　) C A.瓶中所有生物正常生活所需耗氧量在24 h内为7 mg· L－1 B.光强度为 d、e 时，黑瓶中溶氧量应为3 mg· L－1 C.光强度为c时，在24 h内白瓶中植物产生的氧气量为17 mg· L－1 D．光强度为d时，再增加光强度，白瓶中溶氧量也不会增加 解析：分析黑瓶可知，24 h氧气的消耗量是10－3＝7 mg· L－1，即瓶中所有生物正常生活所需耗氧量在24 h内为7 mg· L－1，A正确；由表中数据可知，光强度变化，消耗的氧气不变，因此光强度为d、e时，黑瓶中溶氧量应为3 mg· L－1，B正确；光强度为c时，24 h氧气的增加量是24－10＝14 mg· L－1，呼吸消耗量是7 mg· L－1，因此在24 h内白瓶中植物产生的氧气量为14＋7＝21 mg· L－1，C错误；由表格数据可知，d已经达到光饱和点，d之后再增加光强度，白瓶中溶氧量也不会增加，D正确。 8．(2025·浙江嘉兴模拟)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(　　) D 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的净增加量 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 解析：Y经过了光合作用，比饥饿处理后的叶片多积累了一些有机物，因此Y比X重，A正确；(y－x) g可代表从上午10时到下午4时光合作用中有机物的净增加量，B正确；下午4时到晚上10时都在黑暗中，植物叶片只进行呼吸作用，(y－z) g表示这6个小时呼吸作用消耗的有机物的量，C正确；(y－x) g可代表从上午10时到下午4时光合作用中有机物的净增加量，(y－z) g可表示这6个小时呼吸作用消耗的有机物的量，所以从上午10时到下午4时，一个叶圆片制造的有机物＝6个小时内有机物的净增加量＋6个小时呼吸作用消耗的有机物的量＝(y－x)＋(y－z)＝(2y－x－z) g，D错误。 请完成：大题专项练(一) 温馨提示 请完成：阶段综合评价(二) 温馨提示 谢谢观看！ 2．光合作用与细胞呼吸在物质、能量上的联系 (1)物质联系 ①C：CO2C6H12O6C3H4O3 CO2 ②O：H2OO2H2O ③H：H2ONADPH(CH2O)[H]H2O 光强度/klx 0(黑暗) a b c d e 白瓶溶氧量/(mg· L－1) 3 10 16 24 30 30 黑瓶溶氧量/(mg·L－1) 3 3 3 3 E E $$