第12讲 细胞代谢综合分析（复习课件）（福建专用）2026年高考生物一轮复习讲练测

2026年高考一轮复习 第12讲 细胞代谢 综合分析 福建专用 1 01 考情解码·考点定标 智能导览·极速定位 02 体系构建·思维领航 03 考点突破·考向探究 04 真题感知·命题洞见 考点一 光合作用与有氧呼吸的关系 知识点1 光合作用与有氧呼吸的区别 知识点2 光合作用与细胞呼吸三个层面上的联系 知识点3 光合作用与有氧呼吸中[H]、ATP的来源与去路 考向1 结合光合作用与呼吸作用相关曲线考查科学思维能力 考向2 细胞呼吸与光合作用的过程及实验设计 考点二　光合作用与细胞呼吸综合应用 知识点1 辨析净光合速率与总光合速率 知识点2 光合作用曲线中的“关键点”移动 知识点3 光合作用与细胞呼吸的综合曲线分析 考向1 光合作用和细胞呼吸的综合运用，考查综合分析问题能力 考向2 光呼吸与光合作用的关系 05 学以致用·能力提升 综合拓展类 01 考情解码·考点定标 考情解码·考点定标 考情解码 考点要求 真题展示 1.光合作用与有氧呼吸的联系 2024·全国甲,29 2024·全国新课标,31 2023·重庆,19 2.光合作用与细胞呼吸的综合应用 2024·江苏，20 2024·福建，11 2024·重庆，7 2023·湖南，18 2023·福建，17 3.光呼吸与光合作用的关系 2024 ·黑吉辽，21 2023·湖南，18 2022·江苏，20 4 考点定标 1.细胞代谢仍然是必考的非选择题，可以结合其他知识点出现综合选择题，或者单独命基础知识点的选择题。 ​2.细胞呼吸光合作用的过程，以及探究不同环境因素对光合作用和呼细胞呼吸的影响，是细胞代谢部分的高频考点。 3.背景主要是结合农业生产实践相关的问题，或者最新的发现与科学研究。考查细胞代谢整体过程的理解，以及结合新的信息运用到题目中的能力，结合实验分析的方式综合考查。 备考建议 1.比较归纳：熟记呼吸作用与光合作用生理过程的区别与联系。 ​2.​拓展强化：强化信息获取与处理能力，提升图表解读水平。 ​3.聚焦实验：深化理解教材实验设计，聚焦探究与科学思维，掌握实验设计分析精髓。 考情解码·考点定标 5 02 体系构建·思维领航 体系构建·思维领航 03 考点突破·考向探究 考点一 光合作用与有氧呼吸的关系 知识点1  光合作用与有氧呼吸的区别 知识夯基 考向研析 项目 光合作用 有氧呼吸 物质变化 无机物 有机物 有机物 无机物 能量变化 光能→稳定的化学能(储能) 稳定的化学能→ATP中活跃化学能及热能(放能) 实质 合成有机物，储存能量 分解有机物、释放能量，供细胞利用 场所 叶绿体 细胞质基质、线粒体 条件 只在光下进行 有光、无光都能进行 考点一 光合作用与有氧呼吸的关系 知识点2  光合作用与细胞呼吸三个层面上的联系 知识夯基 考向研析 1.过程联系 光能 光合作用 O2 化学能 （CH2O） CO2+H2O 热能 ATP 细胞呼吸 CO2 H20 C6H12O6 O2 叶绿体 线粒体 C3H4O3 考点一 光合作用与有氧呼吸的关系 知识点2  光合作用与细胞呼吸三个层面上的联系 知识夯基 考向研析 2.物质联系 ①C： ②O： ③H： CO2 (CH2O) C3H4O3 CO2 暗反应 有氧呼吸Ⅰ 有氧呼吸Ⅱ H2O O2 H2O 光反应 有氧呼吸Ⅲ H2O NADPH 光反应 (CH2O) 暗反应 有氧呼吸Ⅰ、Ⅱ [H] H2O 有氧呼吸Ⅲ 考点一 光合作用与有氧呼吸的关系 知识点2  光合作用与细胞呼吸三个层面上的联系 知识夯基 考向研析 3.能量联系 光能 ATP中活跃的化学能 有机物中稳定的化学能 ATP中活跃的化学能 热能 用于各项生命活动 光合作用 细胞呼吸 光反应 暗反应 考点一 光合作用与有氧呼吸的关系 知识点3  光合作用与有氧呼吸中[H]、ATP的来源与去路 知识夯基 考向研析 NADH 第1阶段（葡萄糖），第2、3阶段（丙酮酸和水） 第3阶段还原O2，产生H2O（释放大量能量） NADPH 光反应水的光解所产生 用于暗反应C3的还原 还原型辅酶I 还原型辅酶II 考点一 光合作用与有氧呼吸的关系 知识点3  光合作用与有氧呼吸中[H]、ATP的来源与去路 知识夯基 考向研析 三个阶段均产生 作为各项生命活动的直接能源物质 光反应 可用于还原C3 第三阶段产生最多 暗反应除外 (1)线粒体、叶绿体都能产生ATP，且均可用于各项生命活动(　　) (2)提取完整的线粒体和叶绿体悬浮液，可以独立完成有氧呼吸和光合作用过程(　　) (3)用HO浇灌植物，周围空气中的H2O、O2、CO2都能检测到18O(　　) (4)整株植物处于光补偿点时，叶肉细胞的光合作用强度和细胞呼吸强度相等(　　) (5)植物细胞都能产生还原型辅酶Ⅱ(NADPH)(　　) 考点一 光合作用与有氧呼吸的关系 知识夯基 考向研析 易错辨析 × × √ 叶绿体产生ATP用于暗反应 有氧呼吸需细胞基质 × × 此时是叶肉细胞的光合强度=整株植物的呼吸强度 只有含叶绿体且进行光合作用的细胞 知识夯基 考向研析 考点一 光合作用与有氧呼吸的关系 考向1   结合光合作用与呼吸作用相关曲线考查科学思维能力 1. (2024·全国甲,29)在自然条件下,某植物叶片光合速率和呼吸速率随温度变化的趋势如图所示。回答下列问题。 (1)该植物叶片在温度a和c时的光合速率相等,叶片有机物积累速率________(填“相等”或“不相等”),原因是______________________________。 (2)在温度d时,该植物体的干重会减少,原因是________________________________________________。 (3)温度超过b时,该植物由于暗反应速率降低导致光合速率降低。暗反应速率降低的原因可能是 ________________________。(答出一点即可) (4)通常情况下,为了最大程度地获得光合产物,农作物在温室栽培过程中,白天温室的温度应控制 在____________________________最大时的温度。 不相等 叶片的呼吸速率不相等 叶片光合速率等于呼吸速率，而非绿色细胞只有呼吸作用 暗反应相关酶活性降低 光合速率和呼吸速率的差 知识夯基 考向研析 考点一 光合作用与有氧呼吸的关系 考向1   结合光合作用与呼吸作用相关曲线考查科学思维能力 2. (2024·全国新课标,31)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”）。 红光和蓝紫光 光合色素中的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 大于 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 升高 3. (2023·重庆,19)水稻是我国重要的粮食作物，光合能力是影响水稻产量的重要因素。 (1)通常情况下，叶绿素含量与植物的光合速率成正相关。但有研究发现，叶绿素含量降低的某一突变体水稻，在强光照条件下，其光合速率反而明显高于野生型。为探究其原因，有研究者在相同光照强度的强光条件下，测定了两种水稻的相关生理指标（单位省略），结果如下表。 注：RuBP羧化酶：催化CO2固定的酶：Vmax：RuBP羧化酶催化的最大速率 ①类囊体薄膜电子传递的最终产物是 。RuBP羧化酶催化的底物是CO2和 。 ②据表分析，突变体水稻光合速率高于野生型的原因是 。 考点一 光合作用与有氧呼吸的关系 考向2   细胞呼吸与光合作用的过程及实验设计 知识夯基 考向研析 光反应 暗反应 光能转化效率 类囊体薄膜电子传递速率 RuBP羧化酶含量 Vmax 野生型 0．49 180．1 4．6 129．5 突变体 0．66 199．5 7．5 164．5 NADPH C5 突变体的光反应与暗反应速率都较野生型快 (2)研究人员进一步测定了田间光照和遮荫条件下两种水稻的产量（单位省略），结果如下表。 ①在田间遮荫条件下，突变体水稻产量却明显低于野生型，造成这个结果的内因是 ，外因是 。 ②水稻叶肉细胞的光合产物有淀粉和 ，两者可以相互转化，后者是光合产物的主要运输形式，在开花结实期主要运往籽粒。 ③根据以上结果，推测两种水稻的光补偿点（光合速率和呼吸速率相等时的光照强度），突变体水稻较野生型 （填“高”、“低”或“相等”）。 考点一 光合作用与有氧呼吸的关系 考向2   细胞呼吸与光合作用的过程及实验设计 知识夯基 考向研析 突变体叶绿素含量太低 田间光照产量 田间遮阴产量 野生型 6．93 6．20 突变体 7．35 3．68 光照强度太低 蔗糖 高 考点二 光合作用与细胞呼吸综合应用 知识点1  辨析净光合速率与总光合速率 知识夯基 考向研析 1.微观辨析 CO2 CO2 来自空气 的吸收m2 释放m1 O2 固定m3 O2 吸收n1 产生n3 进入空气 的释放n2 总光合速率 净光合速率 净光合速率 呼吸速率 以光合速率大于呼吸速率为例 考点二 光合作用与细胞呼吸综合应用 知识点1  辨析净光合速率与总光合速率 知识夯基 考向研析 2.结合曲线辨析 A点：只呼吸不光合 B点：光合速率=呼吸速率 B点后：光合速率>呼吸速率 AB段：光合速率<呼吸速率 考点二 光合作用与细胞呼吸综合应用 知识点1  辨析净光合速率与总光合速率 知识夯基 考向研析 3.从语言文字中辨析 总(真正)光合速率 净(表观)光合速率 呼吸速率 “同化”“固定”或“消耗”的CO2的量 “产生”或“制造”的O2的量 “产生”“合成”或“制造”的有机物的量 “从环境(容器)中吸收”或“环境(容器)中减少”的CO2的量 “释放至容器(环境)中”或“容器(环境)中增加”的O2的量 “积累”“增加”或“净产生”的有机物的量 黑暗中释放的CO2的量 黑暗中吸收的O2的量 黑暗中消耗的有机物的量 注　真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率 光合作用消耗的CO2量＝从环境中吸收的CO2量＋呼吸释放的CO2量 光合作用产生的O2量＝释放到环境中的O2量＋呼吸作用消耗的O2量 考点二 光合作用与细胞呼吸综合应用 知识点2  光合作用曲线中的“关键点”移动 知识夯基 考向研析 (1)A点： B点(补偿点) C点(饱和点) 适当增大CO2浓度(光照强度) 适当减小CO2浓度(光照强度) 土壤缺Mg2＋ 注意：细胞呼吸速率增加，其他条件不变时，CO2(或光)补偿点应右移，反之左移。 (3)D点： (2)B点与C点的变化(注：只有横坐标为自变量，其他条件不变) 代表呼吸速率，细胞呼吸增强，A点下移；反之，A点上移。 左移 右移 右移 右移 左移 左移 代表最大光合速率，若增大光照强度或增大CO2浓度使光合速率增大时，D点向右上方移动；反之，移动方向相反。 考点二 光合作用与细胞呼吸综合应用 知识点3  光合作用与细胞呼吸的综合曲线分析 知识夯基 考向研析 （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 ， 减弱，CO2释放量 。 （2）图1的C点、图2的C′点：此时开始出现光照，光合作用 。 （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 ， CO2供应不足，出现“ ”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 细胞呼吸强度。 （6）图1的G点、图2的I′点：此时光照强度降为0，光合作用 。 （7）图2 所示一昼夜密闭容器中植物能(填“能”或“不能”)正常 生长，原因是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 总细胞呼吸量。 降低 细胞呼吸 减少 启动 等于 气孔关闭 光合午休 等于 小于 停止 大于 1.(2022·全国乙，2)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 考向1  光合作用和细胞呼吸的综合运用，考查综合分析问题能力 知识夯基 考向研析 D 考点二 光合作用与细胞呼吸综合应用 解析：培养初期，容器内CO2含量逐渐降低，光合速率逐渐减慢，之后光合速率等于呼吸速率，A错误； 初期光合速率减慢，由于光合速率大于呼吸速率，容器内O2含量升高，呼吸速率会有所升高，之 后保持稳定，B错误；根据上述分析，初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率， C错误，D正确。 2.(2021·北京，3)将某种植物置于高温环境(HT)下生长一定时间后，测定HT植株和生长在正常温度(CT)下的植株在不同温度下的光合速率，结果如图。由图不能得出的结论是（ ） A.两组植株的CO2吸收速率最大值接近 B.35 ℃时两组植株的真正(总)光合速率相等 C.50 ℃时HT植株能积累有机物而CT植株不能 D.HT植株表现出对高温环境的适应性 考向1  光合作用和细胞呼吸的综合运用，考查综合分析问题能力 知识夯基 考向研析 B 考点二 光合作用与细胞呼吸综合应用 解析：CO2吸收速率代表净光合速率，而总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。35 ℃时两组植株的净光合速率相等，但呼吸速率未知，故35 ℃时两组植株的真正(总)光合速率无法比较，B错误。 3.(2024·江苏，20)科研人员对蓝细菌的光合放氧、呼吸耗氧和叶绿素a含量等进行了系列研究。图1是蓝细菌光合作用部分过程示意图，图2是温度对蓝细菌光合放氧和呼吸耗氧影响的曲线图。请回答下列问题： 考向1  光合作用和细胞呼吸的综合运用，考查综合分析问题能力 知识夯基 考向研析 考点二 光合作用与细胞呼吸综合应用 (1)图1中H+从类囊体膜内侧到外侧只能通过ATP合酶，而O2能自由通过类囊体膜，说明类囊体膜具有的特性是         。碳反应中C3在         的作用下转变为(CH2O)，此过程发生的区域位于蓝细菌的         中。 (2)图2中蓝细菌光合放氧的曲线是       (从“甲”“乙”中选填)，理由为         。 选择透过性 ATP、NADPH和酶 细胞质基质 乙 常温下光合作用 产生氧气的量大于呼吸作用消耗氧气的量，这样植物才能积累有机物，正常生长 考向2  光呼吸与光合作用的关系 知识夯基 考向研析 考点二 光合作用与细胞呼吸综合应用 4.(2023·湖南，18)下图是水稻和玉米的光合作用暗反应示意图。卡尔文循环的Rubisco酶对CO2的Km为450μmol·L-1（K越小，酶对底物的亲和力越大）,该酶既可催化RuBP与CO2反应，进行卡尔文循环，又可催化RuBP与O2反应，进行光呼吸（绿色植物在光照下消耗O2并释放CO2的反应）。该酶的酶促反应方向受CO2和O2相对浓度的影响。与水稻相比，玉米叶肉细胞紧密围绕维管束鞘，其中叶肉细胞叶绿体是水光解的主要场所，维管束鞘细胞的叶绿体主要与ATP生成有关。玉米的暗反应先在叶肉细胞中利用PEPC酶（PEPC对CO2的Km为7μmol·L-1）催化磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）与CO2反应生成C4,固定产物C4转运到维管束鞘细胞后释放CO2,再进行卡尔文循环。回答下列问题： 考向2  光呼吸与光合作用的关系 知识夯基 考向研析 考点二 光合作用与细胞呼吸综合应用 (1)玉米的卡尔文循环中第一个光合还原产物是          （填具体名称）该产物跨叶绿体膜转运到细胞质基质合成          （填"葡萄糖""蔗糖"或"淀粉"）后，再通过            长距离运输到其他组织器官。 (2)在干旱、高光照强度环境下，玉米的光合作用强度       （填"高于"或"低于"）水稻。从光合作用机制及其调控分析，原因是                                                                                （答出三点即可）。 (3)某研究将蓝细菌的CO2浓缩机制导入水稻，水稻叶绿体中CO2浓度大幅提升，其他生理代谢不受影响，但在光饱和条件下水稻的光合作用强度无明显变化。其原因可能是                                                                                                         （答出三点即可）。 3-磷酸甘油醛 蔗糖 维管组织 高于 高光照条件下玉米可以将光合产物及时转移；玉米的PEPC酶对CO2的亲和力比水稻的Rubisco酶更高；玉米能通过PEPC酶生成C4，使维管束鞘内的CO2浓度高于外界环境，抑制玉米的光呼吸 酶的活性达到最大，对CO2的利用率不再提高；受到ATP以及NADPH等物质含量的限制；原核生物和真核生物光合作用机制有所不同 04 真题感知·命题洞见 真题感知·命题洞见 1．（2024·贵州·高考真题）为探究不同光照强度对叶色的影响，取紫鸭跖草在不同光照强度下，其他条件相同且适宜，分组栽培，一段时间后获取各组光合色素提取液，用分光光度法（一束单色光通过溶液时，溶液的吸光度与吸光物质的浓度成正比）分别测定每组各种光合色素含量。下列叙述错误的是（    ） A．叶片研磨时加入碳酸钙可防止破坏色素 B．分离提取液中的光合色素可采用纸层析法 C．光合色素相对含量不同可使叶色出现差异 D．测定叶绿素的含量时可使用蓝紫光波段 D 叶绿素和类胡萝卜素都可以吸收蓝紫光，所以不能用蓝紫光波段测定叶绿素含量 真题感知·命题洞见 2．（2024·重庆·高考真题）肿瘤所处环境中的细胞毒性T细胞存在题图所示代谢过程。其中，PC酶和PDH酶控制着丙酮酸产生不同的代谢产物，进入有氧呼吸三羧酸循环。增加PC酶的活性会增加琥珀酸的释放，琥珀酸与受体结合可增强细胞毒性T细胞的杀伤能力，若环境中存在乳酸，PC酶的活性会被抑制。下列叙述正确的是（    ） A．图中三羧酸循环的代谢反应直接需要氧 B．图中草酰乙酸和乙酰辅酶A均产生于线粒体内膜 C．肿瘤细胞无氧呼吸会增强细胞毒性T细胞的杀伤能力 D．葡萄糖有氧呼吸的所有代谢反应中至少有5步会生成［H］ D 线粒体基质 若环境中存在乳酸，PC酶的活性会被抑制，而增加PC酶的活性会增加琥珀酸的释放，琥珀酸与受体结合可增强细胞毒性T细胞的杀伤能力，肿瘤细胞无氧呼吸会增加细胞中乳酸含量，从而抑制PC酶活性，减弱细胞毒性T细胞的杀伤能力 真题感知·命题洞见 3．（2023·福建·高考真题）秸秆直接焚烧会造成空气污染等环境问题。秸秆还田是当前农业生产中常用措施，研究秸秆还田模式对秸秆在生产中合理利用有重要的指导意义。科研人员研究了秸秆还田与氮肥配施的模式对玉米光合作用的影响，测定相关指标，结果如图所示。 注:SR表示秸秆还田，NSR表示秸秆不还田;蒸腾速率是指单位时间内单位叶面积通过蒸腾作用散失的水量。 回答下列问题: (1)玉米绿叶中的叶绿素主要吸收 光。据图1、2可推测，等量配施氮肥条件下，与NSR相比，SR的玉米叶肉细胞中光反应会产生更多的 。据图2可知，与NSR相比，SR显著提高了净光合速率，其净光合速率随着施氮量的增加呈 。 红光、蓝紫 ATP、 NADPH和O2 先增加后减少 33 真题感知·命题洞见 (2)根据图中实验结果，下列关于玉米光合作用的叙述正确的是  。 A．胞间CO₂浓度与气孔开放程度及细胞对CO₂的固定量有关 B．与SR相比，NSR会降低蒸腾速率，但有利于细胞对CO2的吸收 C．与SR相比，NSR的胞间CO2浓度更高，细胞对CO2的固定量更多 D．当配施氮肥量为180kg·hm-2时，细胞加大了对CO2的固定，导致胞间CO2浓度降低 E．与配施氮肥量为180kg·hm-2相比，过多的施氮量会使细胞吸收的CO2减少，最终导致叶绿素转化光能的效率下降 (3)结合上述实验结果，从经济效益和环境保护角度说明玉米种植不宜过量施用氮肥的原因          。 ADE 过量施氮肥增加生产成本，反而可能减产;过量施氮肥会导致土壤污染、水体污染等环境问题 05 学以致用·能力提升 学以致用·能力提升 综合拓展类 （2024·重庆，18）重庆石柱是我国著名传统中药黄连的主产区之一，黄连生长缓慢，存在明显的光饱和（光合速率不再随光强增加而增加）和光抑制（光能过剩导致光合速率降低）现象。 (1)探寻提高黄连产量的技术措施，研究人员对黄连的光合特征进行了研究，结果见图1。 ①黄连的光饱和点约为        umol·m-2·s-1。光强大于1300umol·m-2·s-1后，胞间二氧化碳浓度增加主要是由于         。 ②推测光强对黄连生长的影响主要表现为      。 黄连叶片适应弱光的特征有       （答2点）。 500 光合作用受到抑制，消耗的二氧化碳减少，且气孔导度增加 黄连在弱光随光强增加生长快速达到最大，光照过强其生长受到抑制 叶片较薄，叶绿素较多，（叶色深绿，叶绿体颗粒较大） 36 学以致用·能力提升 综合拓展类 (2)黄连露天栽培易发生光抑制，严重时其光合结构被破坏（主要受损的部位是位于类囊体薄膜上的色素蛋白复合体），为减轻光抑制，黄连能采取调节光能在叶片上各去向（题图2）的比例，提升修复能力等防御机制，具体可包括        （多选）。①叶片叶绿体避光运动，②提高光合产物生成速率，③自由基清除能力增强，④提高叶绿素含量，⑤增强热耗散。 (3)生产上常采用搭棚或林下栽培减轻黄连的光抑制，为增强黄连光合作用以提高产量还可采取的措施施及其作用是       。 ①②③⑤ 合理施肥增加光合面积，补充二氧化碳提高暗反应 37 2026年高考一轮复习 福建专用 感谢观看 THANK YOU 38 $$