内容正文:
第11讲 细胞代谢综合分析
学科网备考精选
讲师:xxx
第三单元 细胞的能量供应和利用
【上好课】2026年高考生物一轮复习备课系列
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 细胞呼吸、光合作用的物质和能量转化知识点1 光合作用与细胞呼吸的联系
知识点2 光合作用与有氧呼吸中有关物质的来 源与去路
考向 光合作用与细胞呼吸的联系
考点二 “三率”的关系及测定
知识点1 总光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系
05
学以致用·能力提升
知识点2 测定植物光合速率和呼吸速率的常用方法
重难点透析 电子传递链
考向1 “三率”的关系及测定
考向2 光合作用与细胞呼吸“关键点”的移动
考点三 光合作用与细胞呼吸的综合曲线分析
知识点1 自然环境中(夏季)CO2浓度变化曲线
知识点2 密闭环境中CO2浓度变化曲线
考向 光合作用与细胞呼吸的综合曲线分析
含2025年高考真题
长句表达强化+新情境(调节气孔开闭的因素)
01 考情解码·考点定标
考情解码·考点定标
考点要求 考查形式 2025年 2024年 2023年
光合作用与细胞呼吸的联系 选择题
非选择题 云南卷T6,3分 \ 江苏卷T12,2分
光合速率的测定方法 选择题
非选择题 河南卷T17,10分
全国卷T22,6分 福建卷T11,2分 北京卷T3,2分
4
考情解码·考点定标
考情分析 1.从命题题型和内容上看,试题以非选择题为主,是常考内容,也会在选择题中出现。主要从以下几方面考查:光合作用与呼吸作用在物质和能量的联系、三率(总光合速率、净光合速率和呼吸速率)的测定等。
2.从命题思路上看,从以下几个方面进行考查
(1)以过程图解等形式呈现,考查呼吸作用和光合作用的关系;
(2)结合农业生产的具体问题来考查三率的测定、实验的设计等。
复习目标
复习目标:
1.通过分析光合作用与细胞呼吸的关系,形成结构与功能相适应、物质与能量相互依存的生命观念。(生命观念)
2.分析影响光合作用的因素的曲线模型,理解环境因素对光合作用的影响。(科学思维)
3.通过探究环境因素对光合作用强度的影响实验,培养实验设计和分析能力。(科学探究)
4.应用影响光合作用的环境因素知识,指导农业生产。(社会责任)
5
02 体系构建·思维领航
体系构建·思维领航
细胞代谢综合分析
三率
关系
测定
内在关系 总光合速率=净光合速率+呼吸速率
装置图法
黑白瓶法
综合
曲线分析
密闭环境
叶圆片称重法
光合作用与细胞呼吸的联系
物质方面
能量方面
自然环境
消耗有机物
净光合速率
总光合速率
测定叶片中有机物生成量
测定装置中O2的变化
半叶法
测定溶氧量的变化
测定光合作用有机物的制造量
O2吸收/ CO2释放/有机物消耗速率
O2释放/ CO2吸收/有机物积累速率
O2产生/ CO2固定/有机物产生速率
呼吸速率
制造有机物
:光合作用
:呼吸作用
:光合作用
:呼吸作用
光能转化为化学能
化学能转化为热能和化学能
03 考点突破·考向探究
知识点1 光合作用与细胞呼吸的联系
知识夯基
考向研析
1.物质方面
(1)C元素:
(2)H元素:
(3)O元素:
CO2
(CH2O)
C3H4O3
CO2
暗反应
有氧呼吸Ⅰ
有氧呼吸Ⅱ
H2O
O2
(CH2O)
H2O
CO2
光反应
有氧呼吸Ⅲ
暗反应
有氧呼吸Ⅱ
H2O
NADPH
(CH2O)
[H]
H2O
光反应
暗反应
有氧呼吸Ⅰ、Ⅱ
有氧呼吸Ⅲ
考点一 细胞呼吸、光合作用的物质和能量转化
知识点1 光合作用与细胞呼吸的联系
知识夯基
考向研析
2.能量方面
光能
ATP、NADPH中活跃的化学能
有机物中稳定的化学能
以热能形式散失
转化为ATP中活跃的化学能
光合作用
细胞呼吸
考点一 细胞呼吸、光合作用的物质和能量转化
知识夯基
考向研析
物质 过程 来源 去路
NADH ([H])
(还原性辅酶I) 呼吸作用 第一阶段(葡萄糖)、第二阶段( 和水) 第三阶段还原 ,产生(释放大量能量)
NADPH
(还原性辅酶Ⅱ) 光合作用 反应阶段水光解产生 用于暗反应阶段还原C3
ATP 呼吸作用 呼吸各阶段 作为各项生命活动的直接能源物质
光合作用 暗反应C3的还原
丙酮酸
O2
H2O
光
有氧
光反应
第三阶段最多
并非唯一,还有GTP、UTP等
知识点2 光合作用与有氧呼吸中有关物质的来源与去路
考点一 细胞呼吸、光合作用的物质和能量转化
考向 光合作用与细胞呼吸的联系
知识夯基
考向研析
例1.如图表示植物叶肉细胞中光合作用和呼吸作用的过程示意图,其中a、b、c、d表示生理过程,甲表示细胞器,乙表示反应场所。下列有关叙述正确的是( )
C
产生的NADPH可以用于C3的还原
A.a过程产生的NADPH可以用于CO2的固定
B.甲的内膜上含有催化ATP合成的酶
C.给植物提供H218O一段时间后,产物O2、(CH2O)、CO2、H2O都会出现18O
D.光照条件下植物根细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成
甲是叶绿体,叶绿体的类囊体薄膜上含有催化ATP合成的酶
根细胞没有叶绿体,根细胞只能进行呼吸作用
考点一 细胞呼吸、光合作用的物质和能量转化
知识夯基
考向研析
【变式训练1·变载体】下图是叶肉细胞在不同光照强度下叶绿体与线粒体代谢简图。以下相关叙述,错误的是( )。
D
A.若细胞①处于黑暗环境中。那么该细胞单位时间内放出的CO2量即为呼吸速率
B.细胞②没有与外界发生O2和CO2交换,可断定此时光合作用速率等于细胞呼吸速率
C.细胞③处在较强光照条件下,细胞光合作用所利用的CO2量为N1与N2的和
D.对细胞④的分析可得出,此时的光照强度较弱且物质的量N1小于m2
细胞有氧呼吸和光合作用过程中,O2的净消耗量(吸收量)m2与CO2的净生成量N1相等。
考向 光合作用与细胞呼吸的联系
考点一 细胞呼吸、光合作用的物质和能量转化
考向 光合作用与细胞呼吸的联系
知识夯基
考向研析
【变式训练2·变考法】如图为某植物细胞内部分物质转化示意图,其中字母代表物质,据图分析,下列叙述错误的是( )
B
C为CO2,在无氧呼吸过程中,丙酮酸可在细胞质基质中被分解产生CO2
A.葡萄糖脱水缩合形成的A可能是不易溶于水且遇碘呈现蓝色的淀粉
B.图中的B为丙酮酸,只能在线粒体基质中被分解产生C
C.图中的D为C3,E为有机物,D合成E的过程发生在叶绿体基质
D.若光照强度不变,C增加,则短时间内D增加,C5减少
考点一 细胞呼吸、光合作用的物质和能量转化
知识点1 总光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系
知识夯基
考向研析
1.植物“三率”间的内在关系
(1)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物需释放量或 吸收量,即图1中 点。
(2)净光合速率:植物绿色组织在 条件下测得的值——单位时间内一定量叶面积CO2的吸收量或O2的 量,即图1中的 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+ 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。
考点二“三率”的关系及测定
CO2
O2
光照
释放
呼吸
A
C′C
检测指标 呼吸速率 净(表观)光合速率 真(总) 光合速率
CO2
O2
有机物
知识点1 总光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系
知识夯基
考向研析
2.植物“三率”的判定
(1)根据坐标曲线判定:当光照强度为 时,CO2吸收值为0,则该曲线表示总(真)光合速率曲线;若CO2吸收值为负值,该值的绝对值表示 速率,该曲线表示物质来速率曲线。
(2)根据关键词判定
考点二“三率”的关系及测定
0
呼吸
净光合
速率(黑暗)
速率
(利用、消耗)速率
速率(黑暗)
速率
产生(生成)速率
消耗速率(黑暗)
速率
速率
释放
吸收
固定
积累
产生(制造、生成)
吸收
释放
知识点1 总光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系
知识夯基
考向研析
3.“三率”图示模型
图2中曲线 Ⅰ 表示 光合量,曲线 Ⅲ 表示 量,曲线 Ⅱ 表示 光合量。交点D对应E点,此时净光合量为0, 点时植物生长最快。
图3中曲线c表示 光合速率,曲线d表示 ,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 倍。
考点二“三率”的关系及测定
真正
呼吸
净
B
净
呼吸速率
2
知识点2 测定植物光合速率和呼吸速率的常用方法
知识夯基
考向研析
1.装置图法
考点二“三率”的关系及测定
测定装置 测量条件 测量原理 测量指标
测定呼吸速率 黑暗,适宜温度
黑暗条件下绿色植物仅进行细胞呼吸,产生的CO2被NaOH溶液吸收,消耗O2导致液滴物质来y
单位时间内液滴左移距离可表示细胞呼吸消耗O2的速率,即呼吸速率
测定净光合速率 光照,适宜温度
当光照下绿色植物光合作用大于细胞呼吸时,O2释放导致液滴物质来y 单位时间内液滴右移距离可表示O2的释放速率,即净光合速率
吸收容器中的CO2
维持CO2恒定
右移
左移
注意:为防止气压、温度等物理因素所引起的误差,应设置对照实验,即用死亡的绿色植物、烧杯中放入蒸馏水分别进行上述实验,根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。
知识点2 测定植物光合速率和呼吸速率的常用方法
知识夯基
考向研析
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
考点二“三率”的关系及测定
如图所示以有机物的变化量测定光合速率(S为叶圆片面积)。
(1)净光合速率= ;
(2)呼吸速率= ;
(3)总光合速率=净光合速率+呼吸速率= 。
(z-y)/2S
(x-y)/2S
(x+z-2y)/2S
知识点2 测定植物光合速率和呼吸速率的常用方法
知识夯基
考向研析
3.黑白瓶法——测定溶氧量的变化
考点二“三率”的关系及测定
“黑瓶”不透光,测定的是 ;“白瓶”给予光照,测定的是______________。
规律1:有初始值的情况下,黑瓶中O2的减少量(或CO2的增加量)为 呼吸量;白瓶中O2的增加量(或CO2的减少量)为 光合作用量;二者之和为总光合作用量。
规律2:没有初始值的情况下,白瓶中测得的现有量与黑瓶中测得的现有量之 即总光合作用量。
有氧呼吸量
净光合作用量
有氧
净
差
知识点2 测定植物光合速率和呼吸速率的常用方法
知识夯基
考向研析
4.半叶法——测定光合作用有机物的制造量
考点二“三率”的关系及测定
将对称叶片的一部分(A)遮光,另一部分(B)不作处理,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。
遮光的一半测得的数据变化值代表 物 质来y 值,曝光的一半测得的数据变化值代表 值
净光合作用强度
细胞呼吸强度
重难点透析 “关键点”的移动
知识夯基
考向研析
1.模型构建
考点二“三率”的关系及测定
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 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:
净光合
重难点透析 “关键点”的移动
知识夯基
考向研析
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 作用有机物的积累量。
考点二“三率”的关系及测定
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 移 左移
适当增大光照强度
(CO2浓度) 增加 左移 移
适当减少光照强度
(CO2浓度) 减少 移 左移
植物缺少Mg元素 减少 右移 移
净光合
右
右
右
左
指在最适光合作用温度的基础上
改变均在饱和点之前
知识夯基
考向研析
例1.如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生成CO2,叶绿体基质消耗CO2
B.在40℃时,该植物在光下的呼吸速率等于光合速率,不能正常生长
C.该植物的呼吸作用最适温度高于光合作用的最适温度
D.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
净光合速率和呼吸速率相等,由于光照时间未知,无法判断植物一天的有机物积累量
B
考向1 三率”的关系及测定
考点二“三率”的关系及测定
知识夯基
考向研析
【变式训练1·变考法】将高等植物幼苗分成a、b、c、d四组并置于密闭装置中照光培养,四组光照强度依次增强,温度恒定。一段时间(t)后测得装置内O2浓度如图1(M为初始浓度),且c、d组O2浓度相同。下列推测合理的是( )
a组的光合速率等于呼吸速率,产生ATP的场所有细胞质基质、类囊体膜和线粒体
考向1 三率”的关系及测定
A.a组幼苗叶肉细胞产生ATP的场所只有细胞质基质和线粒体
B.t时间内,装置中植物积累有机物的量关系为c=d>b>a
C.延长光照时间使c、d组中O2浓度不再增加时,c组植株的光合速率大于d组
D.若降低d组装置中CO2的浓度,当暗反应再次稳定时,其叶绿体中C5的浓度比C3的高
B
c组植株的光合速率等于d组
C5与CO2反应生成2分子C3,C3的含量是C5的两倍
考点二“三率”的关系及测定
知识夯基
考向研析
【变式训练2·变载体】龙血树在《本草纲目》中被誉为“活血圣药”,有消肿止痛、收敛止血的功效。图甲、乙为同一批龙血树分别在不同温度、光照强度下相关指标的变化曲线(其余条件均相同)(单位:mmol。cm-2.h-1下列说法错误的是( )
A.据图甲分析,温度为30℃和40℃时,叶绿体消耗CO2的速率相等
B.图甲40℃条件下,若黑夜和白天时间相等,龙血树不能正常生长
C.补充适量的矿质元素可能导致图乙中D点左移
D.若图乙是30℃下测得的结果,则图甲A点对应的光照强度为4klx
图甲 A 点对应的光照强度为等于或大于4klx
D
考向1 三率”的关系及测定
考点二“三率”的关系及测定
知识夯基
考向研析
例2.以测定的CO2吸收量与释放量为指标,研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响,结果如图甲所示。图乙装置是在其他条件适宜时,测定该绿色植物在不同温度下的气体变化情况。结合两图分析。下列叙述错误的是( )
4h内的净光合量为3g,总光合量为(3+1)g,故总光合速率为1g/h
C
考向2 光合作用与细胞呼吸“关键点”的移动
A.该绿色植物在30℃时的光合作用强度与35℃时的光合作用强度相等
B.若每天光照12h,则该植物在20℃时生长速率最快
C.若该植物原重X kg,置于暗处4h后重为(X-1)kg,然后光照4h后重为(X+2)kg,则总光合速率为3/4 kg·h-1
D.乙装置的液滴约在25℃时单位时间内向右移动的距离最大
考点二“三率”的关系及测定
知识夯基
考向研析
【变式训练1·变考法】矿质离子主要由植物根系吸收,对光合作用有一定的影响。在适宜条件下,将黄瓜幼苗培养在完全培养液中,测定其光合作用速率与光照强度的关系,结果如图。若将黄瓜幼苗培养在缺镁培养液中(缺镁对呼吸作用速率影响不大),下列分析错误的是( )
体内叶绿素合成减少,光合作用速率下降,植物必需在较强光照下光合速率才能与呼吸速率相同,B点会右移
C
考向2 光合作用与细胞呼吸“关键点”的移动
A.缺镁会影响叶绿素的合成,使光合速率下降,C点向左下方移动
B.缺镁对呼吸作用速率影响不大,所以A点不会有明显移动
C.图中B点是光补偿点,在缺镁培养液培养后B点左移
D.图中D点是光饱和点,在缺镁培养液培养后D点左移
考点二“三率”的关系及测定
知识夯基
考向研析
【变式训练2·变载体】下图中纵坐标表示植物个体对某种气体吸收量或释放量的变化。下列说法正确的是( )
A.C点时,叶肉细胞中能产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体
B.若A代表O2吸收量,D点时的叶肉细胞既不吸收O2也不释放O2
C.若A代表CO2释放量,适当提高大气中的CO2浓度,E点将向右下方移动
D.F代表光饱和点,若F点后仍不断提高光照强度,光合作用强度一定会始终不变
C点时光照强度为零,植物只进行呼吸作用,叶绿体不产生ATP
C
考向2 光合作用与细胞呼吸“关键点”的移动
D点表示光补偿点,叶肉细胞的光合速率大于叶肉细胞的呼吸速率,因此D点叶肉细胞吸收的O2少于释放的O2
光照强度过大,灼伤叶绿体,导致光合作用强度下降
考点二“三率”的关系及测定
ac段:无光照,只进行 。
b点: 降低, 减弱,CO2释放减少。
c点:有微弱光照,开始进行 。
cd段:光合作用 细胞呼吸。
d点:光合作用 细胞呼吸。
dh段:光合作用 细胞呼吸。
f点:
h点:光合作用 细胞呼吸。
hi段:光合作用 细胞呼吸。
ij段:停止 ,只进行 。
知识点1 自然环境中(夏季)CO2浓度变化曲线
知识夯基
考向研析
制造有机物: 积累有机物:
一天中有机物积累最多的时间点:
一天中有机物最少的时间点:
一昼夜有机物积累量=
呼吸
光合作用
小于
等于
大于
温度过高,部分气孔关闭,
CO2供应量下降,出现“午休现象”。
等于
小于
光合作用
呼吸作用
呼吸作用
ci段
dh段
h点
d点
温度
Ⅱ-(Ⅰ+Ⅲ)
考点三 光合作用与细胞呼吸的综合曲线分析
知识点2 密闭环境中CO2浓度变化曲线
知识夯基
考向研析
AB段:无光照,只进行 。
BC段:温度降低, 减弱。
CD段:光合作用 细胞呼吸。
D点:光合作用 细胞呼吸。
DH段:光合作用 细胞呼吸。
其中 段出现“光合午休”现象。
H点:光合作用 细胞呼吸。
HI段:光合作用 细胞呼吸。
直至光合作用完全停止
呼吸
小于
等于
大于
等于
小于
FG
呼吸作用
整棵植株光合速率等于呼吸速率,但叶肉细胞光合速率大于细胞呼吸速率。
易错提醒
考点三 光合作用与细胞呼吸的综合曲线分析
知识夯基
考向研析
易错提醒
知识点2 密闭环境中CO2浓度变化曲线
考点三 光合作用与细胞呼吸的综合曲线分析
积累量可用J点与A点对应的CO2浓度的差值表示,据此可判断24小时该植物是否积累有机物。
(1)如果J点低于A点,说明经过一昼夜,光合作用制造的有机物多于细胞呼吸消耗的有机物(光合作用CO2固定量大于细胞呼吸CO2产生量),植物体内的有机物总量增加。
(2)如果J点高于A点,说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量减少。
(3)如果J点等于A点,说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量不变。
考向 光合作用与细胞呼吸的综合曲线分析
知识夯基
考向研析
例1.将某一植株放在密闭玻璃罩内,在夏季晴朗的一天置于室外一昼夜,获得实验结果如图1(C点开始有光照)、图2所示。下列有关说法错误的是( )
A.图1中BC段较AB段CO2浓度增加减慢,是因为低温使植物呼吸作用减弱
B.图1、图2中分别出现FG段与ef段的变化,原因是部分气孔关闭,叶片吸收CO2 的速率减少
C.图2中gh段O2含量增加,且到达i点时,该植株积累的有机物最多
D.图示结果表明,该植株经过这一昼夜之后,植物体内有机物含量有所增加
C
图2中gh段仍表现为吸收 CO2 ,说明 O2 含量仍在增加,且到达h点时,该植株积累的有机物最多
考点三 光合作用与细胞呼吸的综合曲线分析
知识夯基
考向研析
【变式训练1·变考法】将某植物置于密闭玻璃容器内,并将装置放置于自然条件下,测定夏季一昼夜内CO2的吸收量和释放量,结果如下图所示。下列分析错误的是( )
A.AB段与DE段CO2吸收量下降的原因不同
B.BC段细胞内产生CO2的场所可能只有线粒体基质
C.18:00时该植物叶肉细胞内光合作用速率等于呼吸作用速率
D.CD段影响该植物叶肉细胞光合作用的主要因素是光照强度
此时,该植物既不吸收CO2也不释放CO2,此时植物体的光合作用速率等于呼吸作用速率,但该植物叶肉细胞内光合作用速率大于呼吸作用速率
C
考向1 探究酵母菌细胞呼吸的方式
考向 光合作用与细胞呼吸的综合曲线分析
考点三 光合作用与细胞呼吸的综合曲线分析
知识夯基
考向研析
【变式训练2·变载体】图表示夏季晴天,某植物放在密闭的玻璃罩内一昼夜CO2的浓度变化,假设一昼夜5时日出,19时日落,假定玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中相同。用CO2测定仪测得了一天内该玻璃罩内CO2浓度变化情况,绘制成下图的曲线,下列有关说法正确的是( )
考向1 探究酵母菌细胞呼吸的方式
A
A.BC段较AB段CO2增加速度减慢,是因低温使植物呼吸作用减弱
B.CO2下降从D点开始,说明植物进行光合作用是从D点开始的
C.FG 段CO2下降不明显,是因为光照强度减弱,光合作用减弱
D.H点CO2浓度最低,说明此时植物对CO2的吸收最多,光合作用最强
光合作用在D点之前就开始
气孔关闭,CO2供应不足,使光合作用减弱
H点时,光合作用等于呼吸作用,此时为一天中积累有机物最多
考向 光合作用与细胞呼吸的综合曲线分析
考点三 光合作用与细胞呼吸的综合曲线分析
04 真题感知·命题洞见
1.(2025·云南·高考真题)云南省是著名的鲜花产地,所产鲜花花色鲜艳与其独特的自然环境息息相关。花青素苷是决定被子植物色彩呈现的主要色素物质,花冠中糖类或被紫外光激活的紫外光受体均可促进相关基因表达,从而增加花青素苷的合成。下列说法错误的是( )
A.云南平均海拔高,紫外光强,能够促进花青素苷的合成
B.鲜切花中花青素苷会缓慢降解,在浸泡液中添加适量糖可延缓鲜花褪色
C.云南平均海拔高,昼夜温差大,有利于呈色
D.鲜花中花青素苷的含量,与紫外光受体基因表达水平呈负相关
紫外光受体基因表达水平越高,花青素苷合成量应越多,两者应为正相关
D
真题感知·命题洞见
2.(2025·河南·高考真题)光质和土壤中的盐含量是影响作物生理状态的重要因素。为探究不同光质对高盐含量(盐胁迫)下某作物生长的影响,将作物分组处理一段时间后,结果如图所示(光补偿点指当总光合速率等于呼吸速率时的光照强度)。
真题感知·命题洞见
回答下列问题:
(1)光对植物生长发育的作用有 和能进行光合作用吸收二氧化碳和两个方面。
(2)上述实验需控制变量,为探究实验光处理是否完全抵消了盐胁迫对该作物生长的影响,至少应选用上述 组(填组别)进行对比分析,该实验中的无关变量有每个
为光合作用提供能量
作为一种信号调节植物生长发育
①③④
2.(2025·河南·高考真题)光质和土壤中的盐含量是影响作物生理状态的重要因素。为探究不同光质对高盐含量(盐胁迫)下某作物生长的影响,将作物分组处理一段时间后,结果如图所示(光补偿点指当总光合速率等于呼吸速率时的光照强度)。
真题感知·命题洞见
每个细胞都要进行细胞 (答出2点即可)。
(3)在光照强度达到光补偿点之前(CO2消耗量与光照强度视为正比关系),④组的总光合速率 (填“始终大于”“始终小于”“先大于后等于”或“先小于后等于”)③组的总光合速率,判断依据是每个细胞都要进行细胞呼吸消耗氧气和释放二氧化碳,而绿色植物的一些细胞和蓝细菌能进行光合作用吸收二氧化碳和释 .。
温度和CO2浓度
始终大于
④组呼吸作用强于③组,但是两组光补偿点相同也就是呼吸速率等于总光合速率时的光照强度相等 ,所以④组达到光补偿点之前的总光合速率也大于③组
3.(2025·甘肃·高考真题)波长为400~700nm的光属于光合有效辐射(PAR),其中400~500nm为蓝光(B),600~700nm为红光(R)。远红光(700~750nm,FR)通常不能用于植物光合作用,但可作为信号调节植物的生长发育。研究者测定了某高大作物冠层中A(高)和B(低)两个位置的PAR、红光/远红光比例(R/FR)和叶片指标(厚度、叶绿素含量、线粒体暗呼吸),并分析了施氮肥对以上指标的影响,结果如下表。回答下列问题。
真题感知·命题洞见
冠层位置 PAR R/FR 叶片厚度(μm) 叶绿素含量(μg·g-1) 线粒体暗呼吸
A
B
A(施氮肥)
B(施氮肥) 0.90
0.20
0.70
0.02 3.40
0.29
1.75
0.01 160
100
150
— 0.15
0.20
0.28
— 1.08
1.08
1.08
—
(1)植物叶片中 可吸收红光用于光合作用, 可吸收少量的红光和远红光作为光信号,导致B位置PAR和R/FR较A位置低; 虽不能吸收红光,
,但可吸收蓝光,也可使B位置PAR降低。
叶绿素
光敏色素
类胡萝卜素
(2)由表中数据可知,施氮肥 (填“提高”或“降低”)了冠层叶片对太阳光的吸收,其可能的原因是能进行光合作用吸收二氧化碳和能进行光合作用吸收二氧化碳和 。
真题感知·命题洞见
提高
施氮肥促进了叶绿素合成和叶片生长,增加了叶片的光捕获能力,导致冠层整体吸光增强,透射到下层的PAR减少
冠层位置 PAR R/FR 叶片厚度(μm) 叶绿素含量(μg·g-1) 线粒体暗呼吸
A
B
A(施氮肥)
B(施氮肥) 0.90
0.20
0.70
0.02 3.40
0.29
1.75
0.01 160
100
150
— 0.15
0.20
0.28
— 1.08
1.08
1.08
—
(3)光补偿点是指光合作用中吸收的CO2与呼吸作用中释放的CO2相等时的光照强度。研究者分析了冠层A、B处的叶片(未施氮肥)在不同光照强度下的净光合作用速率(下图),发现冠层 位置的叶片具有较高的光补偿点,
B
真题感知·命题洞见
冠层位置 PAR R/FR 叶片厚度(μm) 叶绿素含量(μg·g-1) 线粒体暗呼吸
A
B
A(施氮肥)
B(施氮肥) 0.90
0.20
0.70
0.02 3.40
0.29
1.75
0.01 160
100
150
— 0.15
0.20
0.28
— 1.08
1.08
1.08
—
(3)光补偿点是指光合作用中吸收的CO2与呼吸作用中释放的CO2相等时的光照强度。研究者分析了冠层A、B处的叶片(未施氮肥)在不同光照强度下的净光合作用速率(下图),发现冠层 位置的叶片具有较高的光补偿点,由表中数据可知其主要原因是收二氧化碳和能进行 光 合 作用吸二氧化碳和能进行二氧化碳和能进行二氧化碳和能进行 收二氧二氧化碳和 能 进 。
B
B处光合有效辐射、红光/远红光比例远低于A处,光合作用主要利用红光和蓝紫光,远红光(700~750nm,FR)通常不能用于植物光合作用,故B处需要较强光照才能达到光补偿点
真题感知·命题洞见
4.(2025·重庆·高考真题)科研人员以水稻秸秆为原料合成的一种新型纳米材料X,发现其能通过叶面或根部吸收进入植物细胞。
(1)为分析X对植物光能利用的影响,科研人员用添加X的培养液培养水绵,再用通过三棱镜的光照射载有需氧细菌和水绵的临时装片,观察并统计不同光质下需氧细菌数量,结果见下表。
光质处理 蓝光 绿光 黄光 橙光 红光
培养液(对照) 150 12 10 14 89
培养液+X 139 28 7 13 88
结果表明,X能够促进水绵利用 光。在水绵细胞中,X呈现出随机分布的特点,当X分布在叶绿体的 时,水绵光能利用效率最佳。
类囊体/基粒
绿
(2)为进一步探究X对叶绿体功能的影响,开展了下列实验。
①用离体叶绿体X和Y(可与NADPH发生反应的化合物)进行实验,在相同光照条件下,实时测定并计算Y的变化量。由图可知,X能 (填“促进”或“抑制”)叶绿体合成NADPH。为保证本实验的严谨性,需增设1个处理,即Y+经煮沸的叶绿体。该处理获得的结果最符合图中曲线的 (填“甲”或“乙”或“丙”)。
真题感知·命题洞见
促进
丙
(2)为进一步探究X对叶绿体功能的影响,开展了下列实验。
②将清水和X溶液分别处理后的植物叶片用打孔器打出叶圆片,抽气后,再置于1%的碳酸氢钠溶液中,给予相同的光照,发现X溶液处理的叶圆片先浮出叶面,其原因是 。
(3)研究还发现处理植物的X浓度过高,会出现植物叶片气孔开放度下降的现象,推测与之相关的植物激素及其含量变化是 。
真题感知·命题洞见
脱落酸含量增加
x溶液处理叶圆片能提高光能利用率,促进光反应速率,产生氧气速率加快
5.(2024·上海·高考真题)磷是维持植物正常生长发育所必需的元素。研究人员在相同光照强度、CO2浓度等条件下,对长势一致的4组当归植株,分别补充P1、P2、P3、P4量的磷,测定其叶肉细胞的净光合速率(指光合作用合成有机物的速率减去呼吸作用消耗有机物的速率)和总叶绿素含量,结果如图1。
真题感知·命题洞见
(1)当归叶肉细胞内的下列物质或结构中,含有磷元素的有 (单选)。
A.淀粉 B.高能电子 C.麦芽糖 D.叶绿体外膜
D
淀粉只含有C、H、O元素,不含P;高能电子不含有元素;麦芽糖只含有C、H、O元素,不含P
真题感知·命题洞见
(2)根据图1数据判断,P3组一定高于P1组的是当归叶肉细胞单位时间单位叶面积___(单选)。
A.生成H2O的量 B.吸收CO2的量 C.吸收O2的量 D.释放CO2的量
(3)分析图1数据可得到的结论是______ (单选)。
A.磷元素是当归叶肉细胞合成光合色素的原料
B.总叶绿素含量随光照强度的增加先升高再降低
C.过高浓度的磷会抑制当归叶肉细胞的净光合速率
D.当归叶肉细胞的净光合速率提高可促进对P的吸收
图1中因变量指标之一为净光合速率,可用单位时间单位面积植物吸收CO2的量表示
B
C
研究人员发现,植物根细胞质膜上存在负责吸收磷的磷转运蛋白H6。环境中P缺乏时,H6的数量会发生变化,同时其功能受一种胞内蛋白M6的调节。图2是该机制示意图,♡表示无机磷。
(4)从下列①~④中选择并形成实验方案,以探究缺磷对植物根细胞质膜上H6数量的影响。对照组 ;实验组 。
①选取长势一致的同种植物幼苗若干种植于磷充足培养基
②选取长势一致的同种植物幼苗若干种植于磷不足培养基
③检测H6基因转录水平
④检测光合作用相关基因转录水平
真题感知·命题洞见
②③
①③
研究人员发现,植物根细胞质膜上存在负责吸收磷的磷转运蛋白H6。环境中P缺乏时,H6的数量会发生变化,同时其功能受一种胞内蛋白M6的调节。图2是该机制示意图,♡表示无机磷。
(5)结合题中信息分析植物根细胞对外界磷浓度变化的反应,并用下列编号表示。外界磷充足时: 。外界磷缺乏时: 。
①质膜上的H6数量少 ②质膜上的H6数量多 ③M6抑制H6的转运功能
④M6促进H6的转运功能 ⑥M6不影响H6的转运功能
⑤细胞内磷元素维持在正常水平 ⑦细胞内外磷含量一致
真题感知·命题洞见
②④⑤
①③⑤
05 学以致用·能力提升
学以致用·能力提升
长句作答类
一.教材知识链接
1.将光反应和暗反应联系起来的物质是 ,光反应的产物是作用吸二氧化碳和能进行二氧。
2.突然停止光照,相关物质的量变化情况为:NADPH、ATP 、C3 、C5 。
3.突然停止CO2,相关物质的量变化情况为:NADPH、ATP 、C3 、C5 。
4.总光合作用可用O2的 或CO2的 或光合作用 的有机物量表示。净光合作用可用CO2的 或O2的 或光合作用 的有机物量表示。
ATP和NADPH
ATP、
NADPH、O2
下降
增加
下降
增加
下降
增加
产生量
消耗量(固定量)
制造
吸收量
释放量
积累
51
学以致用·能力提升
长句作答类
二.长句表达强化
1.整个植株表现为单位时间内CO2吸收量为0时,该植株叶肉细胞的光合作用强度大于(填“大于”“等于”或“小于”)叶肉细胞的细胞呼吸强度,原因是。病毒尽管没有细胞结构,但病毒必须寄生在活细胞中,依靠细胞中的物质来合成自身需要的物,离开了细胞,病毒 。
2.若将某种植物放在无O2、但其他条件适宜的密闭小室中,照光培养一段时间后,发现植物的有氧呼吸增加,原因是寄生在活细胞中,依靠细胞中的物质来合成自身需要的物质在活细胞中,依靠细胞中的物质来合成自身需要在活细胞中,依靠细胞中的物质来合成自身需要 。
3.物的叶面积与产量关系密切。叶面积系数(单位土地面积上的叶面积总和)与植物群
该条件下叶肉细胞的光合速率等于整个植株的细胞呼吸速率,因此叶肉细胞的光合速率大于叶肉细胞的呼吸速率
该植物在光下进行光合作用释放的O2使密闭小室中O2增加,而O2与有机物分解产生的[H]发生作用生成水是有氧呼吸的一个环节,所以当O2增多时,有氧呼吸会增加
52
学以致用·能力提升
长句作答类
二.长句表达强化
体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图所示。由图可知,当叶面积系数小于a时,随叶面积系数增加,群体光合速率和干物质积累速率均增加。当叶面积系数超过b时,群体干物质积累速率降低,其原因是基本上每个细胞都要进行细胞呼吸消耗氧气和释放二氧化碳,而绿色植物 。.....。
群体光合速率不变,但群体呼吸速率仍在增加,故群体干物质积累速率降低
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学以致用·能力提升
情境素材类
三.新情境
调节气孔开闭的因素
(1)光:植物气孔一般是按昼夜节律开闭:白天打开气孔进行光合作用,晚上通过关闭气孔来减少水分损失。
(2)CO2浓度:低浓度CO2气孔开启,高浓度CO2气孔关闭。
(3)含水量:干旱或蒸腾过强,失水多气孔关闭,雨后水分过饱和气孔也会关闭(保卫细胞膨胀过度)。
(4)植物激素:细胞分裂素促进气孔开放,而脱落酸却引起气孔关闭。
(5)开闭原理
54
讲师:xxx
第12讲 细胞的增殖
下一节预告
学科网备考精选
【上好课】2026年高考生物一轮复习备课系列
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