第3单元 素养提升课2 光合作用与细胞呼吸的综合分析（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（云南专版）

高考总复习 生物学 第三单元　细胞的能量供应和利用 素养提升课2　光合作用与细胞呼吸的综合分析 1．图解两大生理过程 素养提升一 光合作用与细胞呼吸的关系 2．分析三种元素的转移 1．下图所示为某绿色植物叶肉细胞中有氧呼吸和光合作用的两个代谢过程，图中C3代表含有三个碳原子的有机化合物。下列有关说法错误的是 (　　) B A．过程①②有光无光均可进行 B．过程③消耗的ATP和NADPH，由过程①②提供 C．过程④消耗的CO2量不一定等于过程②产生的CO2量 D．过程①发生在细胞质基质中，过程②③④发生在细胞器中 解析：过程①是有氧呼吸的第一阶段，葡萄糖分解形成丙酮酸，发生在细胞质基质中；过程②是有氧呼吸的第二阶段，发生在线粒体中；过程③④的场所是叶绿体；过程①②有光无光均可进行，A、D正确。过程③表示C3的还原过程，需要消耗光反应产生的NADPH和ATP，B错误。过程④消耗的CO2量不一定等于过程②产生的CO2量，因为光合速率和呼吸速率不一定相等，C正确。 2．下图为植物细胞代谢的部分过程，①～⑦为相关生理过程。下列叙述不正确的是 (　　) A. 若植物缺Mg，则首先会受到显著影响的是过程③ B．过程②的进行与过程⑤⑥密切相关 C．蓝细菌中过程④发生在叶绿体基质中 D．叶肉细胞过程③中O2的产生量小于过程⑥中O2的吸收量，则该细胞内有机物的总量将减少 C 解析：Mg是叶绿素的组成成分，光反应阶段需要叶绿素吸收光能，若植物缺Mg，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过程③(光反应过程)，A正确；过程②(植物细胞吸收无机盐离子)是主动运输过程，需要消耗能量，故与过程⑤⑥(细胞呼吸)密切相关，B正确；蓝细菌是原核生物，没有叶绿体，C错误；叶肉细胞过程③(光反应过程)中O2的产生量小于过程⑥(有氧呼吸过程)中O2的吸收量，则净光合作用量小于0，该植物细胞内有机物的总量将减少，D正确。 素养提升二 真正光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系 1．光合作用、细胞呼吸的“三率”图示模型 (1)“三率”的表示方法 ①呼吸速率：绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织一定时间内CO2释放量或O2吸收量，即图1中A点。 ②净光合速率：绿色组织在有光条件下测得的一定时间内O2释放量、CO2吸收量或有机物积累量，即图1中的C′C段对应的CO2量，也称为表观光合速率。 ③真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，即图1中的AD段对应的CO2总量，也称为总光合速率或实际光合速率。 (2)图2中曲线 Ⅰ 表示真正光合量，曲线 Ⅲ 表示呼吸量，曲线 Ⅱ 表示净光合量。交点D对应E点，此时净光合量为0，B点时植物生长最快。 (3)图3中曲线c表示净光合速率，曲线d表示呼吸速率，c＋d表示真正光合速率。在G点时，真正光合速率是呼吸速率的2倍。 2．真正光合速率、净光合速率和呼吸速率的判定方法 提醒：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，则该数据代表真正光合速率。 3．光合速率与呼吸速率的关系中有机物变化量的判断 1．将某植物叶片分离得到的叶绿体，分别置于含不同蔗糖浓度的反应介质溶液中，测量其光合速率，结果如下图所示。图中光合速率用单位时间内单位叶绿素含量消耗的二氧化碳量表示。下列叙述正确的是 (　　) A A．测得的该植物叶片的光合速率小于该叶片分离得到的叶绿体的光合速率 B．若分离的叶绿体中存在一定比例的破碎叶绿体，测得的光合速率与无破碎叶绿体的相比，光合速率偏大 C．若该植物较长时间处于遮阴环境，叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中b～c段对应的关系相似 D．若该植物处于开花期，人为摘除花朵，叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中a～b段对应的关系相似 解析：测得的该植物叶片的光合速率是叶片的总光合速率减去叶片的呼吸速率，而该叶片分离得到的叶绿体的光合速率就是总光合速率，A正确；若分离的叶绿体中存在一定比例的破碎叶绿体，说明部分叶绿体被破坏无法进行光合作用，故测得的光合速率与无破碎叶绿体的相比，光合速率偏小，B错误；若该植物较长时间处于遮阴环境，光照不足，光反应减弱，影响暗反应速率，则蔗糖合成一直较少，叶片内蔗糖不会出现高浓度积累的现象，两者的关系不同于图中b～c段，C错误；若该植物处于开花期，人为摘除花朵，则叶片光合作用产生的蔗糖不能运到花瓣，在叶片中积累，导致光合速率下降，故叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中b～c段对应的关系相似，D错误。 2．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，结果如下图。由图不能得出的结论是 (　　) B 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 解析：由图可知，CT植株和HT植株的CO2吸收速率最大值基本一致，都接近于3 nmol·cm-2·s-1，A正确；CO2吸收速率代表净光合速率，而真正(总)光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，由图可知，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；由图可知，50 ℃时HT植株的净光合速率大于0，说明其能积累有机物，而CT植株的净光合速率为0，说明其不能积累有机物，C正确；由图可知，在较高的温度下HT植株的净光合速率仍大于0，能积累有机物进行生长发育，体现了HT植株对高温环境较适应，D正确。 3．科研人员研究了温度对人工种植的蒲公英幼苗光合作用与呼吸作用的影响，其他条件相同且适宜，实验结果如下图所示。据图分析，下列说法错误的是 (　　) B A．在光照条件下，蒲公英幼苗30 ℃与35 ℃时总光合速率相同 B．昼夜时间相同且温度不变，则适合蒲公英生长的最适温度是25 ℃ C．P点时，叶肉细胞产生ATP的细胞器为叶绿体和线粒体 D．一直处于光照条件下，25 ℃最有利于蒲公英生长 解析：总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，30 ℃环境中蒲公英的总光合速率＝3＋3.5＝6.5 mg·h-1，35 ℃环境中蒲公英的总光合速率＝3.5＋3＝6.5 mg·h-1，A正确；每天光照与黑暗时间相等，20 ℃时，植物的净光合速率与呼吸速率的差值最大，植物积累的有机物最多，故适合蒲公英生长的最适温度是20 ℃，B错误；P点时，净光合速率大于0，蒲公英既进行光合作用，又进行呼吸作用，叶肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体，其中叶绿体和线粒体是细胞器，C正确；光照条件下，25 ℃时植物的净光合速率最大，最有利于植物的生长，D正确。 4．下图表示一株生长迅速的植物在夏季24 h内CO2的吸收量和释放量，光合速率和呼吸速率用单位时间内CO2吸收量和CO2释放量表示(图中a、b、c表示相应图形的面积)。下列表述不正确的是 (　　) C A．在18：00时和6：00时，该植物光合作用强度与呼吸作用强度相等 B．假设该植物在24 h内呼吸速率不变，最大光合速率为85 mg·h-1 C．该植物在一昼夜中有机物积累量的代数式可表示为a＋c D．中午12：00时左右，叶片上部分气孔关闭，光合速率下降，与植物光合速率最大时相比，此时该植物叶绿体内C5的含量增加 解析：在18：00时和6：00时，CO2的吸收量均为0，即呼吸作用产生的CO2刚好被光合作用吸收，此时该植物光合作用强度与呼吸作用强度相等，A正确；由图可知，该植物夜间呼吸速率为10 mg·h-1，最大净光合速率为75 mg·h-1，假设该植物在24 h内呼吸速率不变，则最大光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝75＋10＝85 mg·h-1，B正确；a和c区段表示白天积累的有机物，b区段表示夜间消耗的有机物，因此该植物在一昼夜中有机物积累量的代数式可表示为a＋c－b，C错误；中午12：00时左右，叶片上部分气孔关闭，CO2浓度降低，导致CO2的固定减少，即C5消耗速率减慢，而C3的还原仍在发生，即C5生成速率几乎不变，故与植物光合速率最大时相比，此时该植物叶绿体内C5的含量增加，D正确。 素养提升三 光合作用与细胞呼吸“关键点”的移动 1．模型构建 2．模型判断 据图可知，OA表示呼吸作用释放的CO2量，由CO2(光)补偿点到CO2(光)饱和点围成的△BCD的面积代表净光合作用有机物的积累量。改变影响光合作用的某一因素，对补偿点和饱和点会有一定的影响，因此净光合作用有机物的积累量也会随之变化。具体分析如下表所示： 条件改变 △BCD面积 CO2(光)补偿点 CO2(光)饱和点 适当提高温度 减少 右移 左移 适当增大光照强度 (CO2浓度) 增加 左移 右移 适当减少光照强度 (CO2浓度) 减少 右移 左移 植物缺少Mg元素 减少 右移 左移 注：适当提高温度指在最适光合作用温度的基础上；光照强度或CO2浓度的改变均在饱和点之前。 下图为CO2吸收量与光照强度关系的坐标图，当光合作用相关因素改变后，有关a、b、c点的移动的描述，不正确的是 (　　) A A.若植物体缺Mg，则对应的b点将向左移 B.已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25 ℃和30 ℃，则温度由25 ℃上升到30 ℃时，对应的a点将下移，b点将右移 C.若原曲线代表阳生植物，则阴生植物对应的a点、b点、c点将分别向上移、左移、左移 D.若实验时将光照由白光改为蓝光(光照强度不变)，则b点将向左移 解析：b点表示光补偿点，此时光合速率＝呼吸速率，若植物体缺Mg，则叶绿素含量降低，光合速率下降，需要更强光照条件，才能使光合速率＝呼吸速率，故b点将右移，A错误。某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25 ℃和30 ℃，温度由25 ℃上升到30 ℃时，呼吸速率上升，故a点将下移；呼吸速率上升，光合速率下降，要让光合速率＝呼吸速率，需要更强光照，故b点将右移，B正确。阳生植物的呼吸速率、光补偿点和光饱和点都比阴生植物高，若原曲线代表阳生植物，则阴生植物对应的a点、b点、c点将分别向上移、左移、左移，C正确。植物光合作用主要吸收的光是蓝紫光和红光，若实验时将光照由白光改为蓝光(光照强度不变)，则光合速率上升，要让光合速率＝呼吸速率，需要较弱光照即可，故b点将向左移，D正确。 素养提升四 开放和密闭环境中CO2、O2含量昼夜变化分析 1．自然环境中，绿色植物一昼夜CO2吸收与释放速率曲线分析 2．密闭环境中，绿色植物一昼夜CO2和O2含量变化曲线分析 1．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．光照强度增大是导致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：早晨太阳出来后光照强度不断增大，使得露天栽培和大棚栽培的油桃的光合速率迅速上升，A正确；大棚栽培条件下的油桃在bc段Pn下降，主要原因是太阳出来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Pn下降，是因为环境温度过高导致气孔关闭，胞间CO2浓度降低，B错误；15时以后，两种栽培条件下的光合速率持续下降，是光照强度逐渐减弱所致，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(增加CO2浓度)是提高大田作物产量的重要措施，D正确。 2．图甲中曲线 Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 分别表示某一天24 h的温度、某植物总光合速率、表观光合速率变化，图乙中曲线表示放有某植物的密闭玻璃罩内一天24 h的CO2浓度的变化，以下分析错误的是 (　　) C A．图乙曲线中EF段玻璃罩内CO2浓度下降加快是由于光照强度增加 B．植物一天中含有机物最多的时刻在图甲中是e点，在图乙中则是H点 C．植物在图甲中的b、f两点的生理状态与图乙中D、H两点的生理状态相同 D．图甲曲线 Ⅲ 12时左右d点下降原因是温度过高，呼吸速率上升使表观光合速率下降，但总光合速率未下降 解析：图乙曲线中EF段玻璃罩内CO2浓度下降加快，是因为光照强度增大，光合速率逐渐增大，且光合速率大于呼吸速率，玻璃罩内CO2消耗加快，A正确。图甲中曲线 Ⅲ c点之前表观光合速率＜0，有机物处于不断消耗状态，ce段表观光合速率＞0，有机物不断积累，e点时光合速率＝呼吸速率，e点后光合速率＜呼吸速率，因此植物含有机物最多的时刻在e点；图乙中H点玻璃罩内CO2浓度下降到最低，此时光合速率＝呼吸速率，有机物积累量达到最大，B正确。图甲中曲线 Ⅱ 表示植物总光合速率，b、f两点总光合速率为0，植物只进行呼吸作用；图乙中D、H两点表示光合速 率＝呼吸速率，C错误。由图甲曲线 Ⅱ 可知，12时左右总光合速率未下降，故图甲曲线 Ⅲ 12时左右d点下降原因是温度过高，呼吸速率上升使表观光合速率下降，D正确。 谢谢观看！ (1)C元素 CO2有机物丙酮酸CO2 (2)H元素 H2ONADPH(CH2O)[H]H2O (3)O元素 H2OO2H2OCO2有机物 $$