必修1 第三单元 第6讲 光合作用和细胞呼吸的关系-【衡中学案】2026年高考生物一轮总复习学案（人教不定项版）

变量中，影响光合作用强度的主要环境因素有 流向光合作用的能量 (填“多”或“少”)。 (答出2个因素即可)。 若测得突变体的暗反应强度高于野生型，根据本实 (2)根据本实验 (填“能”或“不能”)比较 验推测，原因是 出强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱，理 由是 温馨提示：复习至此，请完成练案[13] (3)据图分析，与野生型相比，强光照射下突变体中 第6讲 光合作用和细胞呼吸的关系 考情研读·备考定位 课标要求 核心素养 1.熟练掌握光合作用和细胞呼吸的1.通过分析光合作用与细胞呼吸的物质和能量转化过程，建立物质 关系。 和能量观。（生命观念) 2.通过阐述光合作用与细胞呼吸的2.通过对光合作用、细胞呼吸“三率”曲线分析，培养模型构建与分析 相互关系，形成归纳与概括、模型 能力。（科学思维） 088 与建模的科学思维方法。 3.通过对光合速率的测定实验，培养实验探究能力。（实验探究） 2026 年 考点一光合作用和细胞呼吸的关系 创 暗反应 设 必备知识·斧实县础 (CH,0)。 (2)能量变化 知1识巩固 中 细 能 1.细胞呼吸和光合作用的物质、能量转化关系 光光 暗中稳定 ATP中 能 用于 反应 中活跃的 反应的 呼 光能+无反：D境反应 活跃的 生命 化学能 吸 化学能 活动 H,0 CO. C6H1206 光合作用 细胞呼吸 2.光合作用与有氧呼吸中有关的NADPH、NADH、ATP 有氧呼吸D田（有氧呼吸D←丙酮酸（有氧呼吸） 的来源与去路 H田 来源第一阶段〔葡萄糖)、第二阶段丙 有氧 酮酸和水) ATP NADH 呼吸 去路第三阶段还原02，产生H,0 (1)物质转化 (释放大量能量) 来源 所产生 ①C:C02 暗反应 有机的整 →丙酮酸 有氧呼吸 NADPH 光合 第二阶段 作用去路用于暗反应】 有氧 来源三阶段均产生 呼吸去路作为各项生命活动的直接能源 暗反应 ②H:H,0 光反应 NADPH CATP 物质 光合「 来源 有氧呼吸 有氧呼吸 →H 第一、二阶 第三阶段 作用去路主要用于C,的还原 ③0：H,0光反应 有氧呼吸 有氧呼吸 >H0 第三阶段 第二阶段 剖析难点·考点突破 下列说法正确的是 () H,0①0，②H,0③C0,④C,⑤(CH,0) 精准命题 A.过程①②④都有ATP生成 考向光合作用和细胞呼吸的关系 B.过程③⑤都有[H1生成 》例(2024·山东临沂一模)光合作用与细胞 C.过程①②⑤都需在生物膜上进行 呼吸相互依存、密不可分，各自又具有相对的独立性。 D.过程②③可相互提供物质 如图是某植物光合作用和细胞呼吸过程示意图，其中 〔变式训练2〕(2024·安徽淮北一模)绿色植物 I~I代表物质，①~⑤代表过程。下列叙述错误的光合作用和细胞呼吸之间的能量转换如图所示，图中 是 ( ①~⑥代表物质，下列有关叙述错误的是 () ATP C02 ⑦ 酶 ,C0 H,0 ,葡萄糖 丙酮酸 ③ H,0 YADP NADPH ADP+Pi H,0、 NADP NAD'NADH 酶 ⑤ 脂肪 4 V H 生命 糖类 ATP 蛋白质 7酶 光能 活动 H,O 叶绿体 线粒体 HO 光合作用 A.图中I被相邻细胞利用至少需要穿过6层生 呼吸作用 H,0 物膜 A.植物光反应把太阳能转变为活跃的化学能贮 B.图中Ⅱ和V、Ⅲ和I分别是同一种物质，I和V 存在NADPH和①中 高 是不同物质 B.叶绿体中的NADPH和线粒体中的NADH都具 轮 C.图中①~⑤均伴随着ATP的合成或水解，其中 有还原性 C.给植物提供H280,短时间内生成的02和C02 复 ③合成的ATP可被②利用 D.光合作用的产物脂肪、糖类、蛋白质的合成或均可含0 分解都可通过细胞呼吸联系起来 D.物质④在叶绿体基质中合成，在线粒体基质中 物 〔变式训练1)(2025·广东茂名统考)如下表示分解 089 叶肉细胞内光合作用、细胞呼吸过程中0的转移过程。 考点二 真正《品)光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系 则备知识·夯买是础 (2)结合曲线辨析 「光合速率=呼吸速率 知识巩固 点植物表观上不与外界 (发生气体交换 1.辨析净光合速率与总光合速率 D C 「光合速率>呼吸速率 净光合 总 (1)微观辨析（以光合速率大于呼吸速率为例） 植物吸收c0释放0 S B 速率 .co. 6,的 CO. 0 、呼吸速率光照 02 来自空气吸收m2 《--净光合速率 ,固定m,」 CO. AB光合速率<呼吸速率 C02 释放m UUU 段1植物释放C0,吸收0， 合 :呼吸速率 吸收n, 〔只呼吸不光合 植物释放CO2 C02/ 2 点 吸收0 进入空气释放 <…净光合速率 2.真正（总）光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系 2.密闭容器中一昼夜C0,浓度的变化曲线分析 (1)判定方法 D 当光照强度为0时，若C0,吸收值 为负值，该值绝对值代表呼吸速 曲线 率，该曲线代表净光合速率 内 判定 A 当光照强度为0时，若C0吸收值 0浓度 G 为0，该曲线代表真正光合速率 H CO,利用量 方 消耗量 0 24681012141618202224时间时) 法 真正（总） 03 光合速率有机物制造量、产生量 提醒：分析光合作用或细胞呼吸速率的变化时，应分 C0,释放量（黑暗） 析曲线变化趋势的快慢，也就是斜率。 关键词呼吸速率 O,吸收量（黑暗） 判定 有机物消耗量（黑暗） A鹭无光照，植物只进行呼吸作用 -C02 BC段温度降低，呼吸作用减弱（曲线斜率较AB吸下降 净光合 0 CD段4时后，微弱光照，开始进行光合作用，但光合作 速率 一有机物 用强度小于呼吸作用强度 (2)相关计算 D点，光合作用强度等于呼吸作用强度 ①光合作用实际产氧量（叶绿体产氧量）=实测植 DH段光合作用强度大于呼吸作用强度。其中FG段表示 析 光合“午休”现象 物氧气释放量+ H点，光合作用强度等于呼吸作用强度 ②光合作用实际CO2消耗量（叶绿体消耗C02量） =实测植物C02吸收量+ Ⅱ段光照继续减弱至无，光合作用强度小于呼吸作用 ”强度，直至光合作用完全停止 090 一昼夜，密闭容器中C0,浓度减小，即光合 ③光合作用葡萄糖净生产量（葡萄糖积累量）=光 I点低于A点作用强度大于呼吸作用强度，植物能正常生 2026 长（若1点等于或高于A点，植物不能正常生长） 合作用实际葡萄糖生产量（叶绿体产生或合成的葡 年 萄糖量) 精准命题 创 剖析谁点·夸点突破 考向一 结合光合作用与细胞呼吸的联系，考查 新 科学思维 计 重难精讲 1.自然环境中一昼夜植物C02吸收或释放速率的变化 》例1)(2025·河南名校联盟)如图是生物体内 中 能量供应及利用的示意图，下列说法错误的是() 曲线分析 C02的 吸收量 NADPH 2C3 C021 9ATP酶ADP+Pi+能量 NADP+￥ 酶C 酶 ATP →C6HO6 g ADP+Pi S324时 d C0,的 释放量 A.a过程一定伴随02的释放，d过程不需要02的 a点、凌晨，温度降低，呼吸作用减弱，C0,释放减少 直接参与 b点，有微弱光照，植物开始进行光合作用 B.a过程产生的ATP和NADPH可用于b过程中 bc段光合作用强度小于呼吸作用强度 C3的还原 ce点光合作用强度等于呼吸作用强度 C.a、c中合成ATP所需的能量来源不同 D.c过程葡萄糖中的化学能全部转移到ATP中 c段光合作用强度大于呼吸作用强度 线 点，温度过高，部分气孔关闭，出现光合“午休”现象 〔变式训练1)(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 析 段，光合作用强度小于呼吸作用强度 度和光照条件下培养，发现容器内C02含量初期逐渐 g段，没有光照，光合作用停止，只进行呼吸作用 降低，之后保持相对稳定。关于这一实验现象，下列解 M段，制造有机物的时间段 释合理的是 () ce段，积累有机物的时间段 A.初期光合速率逐渐升高，之后光合速率等于呼 昼夜有机物的积累量S,-S+S) 吸速率 B.初期光合速率和呼吸速率均降低，之后呼吸速 素养提升·强化思维 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 构建网络 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 物质 于呼吸速率 光合作用 能量 呼吸作用 考向二结合光合作用与细胞呼吸相关曲线，考 净光合作用 查科学思维 》例2(2025·贵州安顺高三期末)将某植物置 判定方法 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C0,的吸收量和释放量，结果如下图所 真题再现 示。下列分析错误的是 (） 1.(2023·北京卷)在两种光照强度下，不同温度对某 植物C02吸收速率的影响如图。对此图理解错误的 C0,吸收量 是 () 50t 高光强 30 C02释放量 20 12:0018:00 6:0012:00时间 10 低光强 A.AB段与DE段CO,吸收量下降的原因不同 0 CP 高考 B.BC段细胞内产生CO2的场所可能只有线粒体 CP 10 20 30 40 基质 叶温℃ 轮总复 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 A.在低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下降的 D.CD段影响该植物叶肉细胞光合作用的主要因 原因是呼吸速率上升 物 素是光照强度 B.在高光强下，M点左侧CO2吸收速率升高与光合 〔变式训练2〕（多选）如图表示某植物在不同光 酶活性增强相关 09 照强度下的CO2吸收量和释放量情况，其中B、C两点 C.在图中两个CP点处，植物均不能进行光合作用 分别表示光补偿点和光饱和点，下列说法正确的是 D.图中M点处光合速率与呼吸速率的差值最大 ( 2.(2024·吉林卷)在光下叶绿体中的C能与C02反 光补偿点 应形成C3;当C02/02比值低时，C5也能与02反应 B C光饱和点 形成C2等化合物。C2在叶绿体、过氧化物酶体和 线粒体中经过一系列化学反应完成光呼吸过程。上 光照强度 述过程在叶绿体与线粒体中主要物质变化如图1。 A.A点对应的CO2释放量可以表示植物在黑暗环 在叶绿体中：C,+C0,酵R2C ⑦ 境中的细胞呼吸强度 B.B点的含义是植物的光合作用与细胞呼吸强度 C,+02 膨BC,+C: ② 相等时所对应的光照强度 在线粒体中：2C,+NAD酶，C,+CO,+NADH+H C.C点的含义是植物的光合作用强度不再随着光 ③ 照强度的增加而增加的最小光照强度 注：C2表示不同种类的二碳化合物，C,也类似。 D.若该植物生存环境中的CO2浓度下降，则B点 会向右移，C点会向左移，D点会向右上移 图1 光呼吸将已经同化的碳释放，且整体上是消耗能量 35 2000 株系1 的过程。回答下列问题。 3 株系2 600 -- (1)反应①是 过程。 20 200 15 800 (2)与光呼吸不同，以葡萄糖为反应物的有氧呼吸 10 ----1---- 产生NADH的场所是 和 5 400 0 (3)我国科学家将改变光呼吸的相关基因转人某种 6 8 10 12 14 1618 时刻 农作物野生型植株(WT),得到转基因株系1和2， 图2 测定净光合速率，结果如图2、图3。图2中植物光 50 合作用C02的来源除了有外界环境外，还可来自 40.-株系1. 和 (填生理过程)。7一10时株系 30 株系2 WT 1和2与WT净光合速率逐渐产生差异，原因是 20 ------------ 10 0 据图3中的数据 (填“能”或“不能”)计算 L 出株系1的总光合速率，理由是 C0,浓度八μmol·mo) (4)结合上述结果分析，选择转基因株系1进行种 图3 植，产量可能更具优势，判断的依据是 温馨提示：复习至此，请完成练案[14 092 微专题四 植物“三率”的判定及测定 2026 年 2.光合速率的测定方法 专题1整合 (1)气体体积变化法—测定气体的变化量 1.总光合速率、净光合速率和细胞呼吸速率的辨析 计 (1)内在关系 一红色液滴 红色液滴 ①细胞呼吸速率：植物非绿色组织（如苹果果肉细 中 胞)或绿色组织在黑暗条件下测得的值一—单位时 绿色 NaOH NaHCO 物 溶液 溶液 间内一定量组织的C02释放量或02吸收量： ②净光合速率：植物绿色组织在有光条件下测得的 值一一单位时间内一定量叶面积所吸收的C02量或 注：装置内氧气充足，不考虑无氧呼吸。 释放的02量。 ①甲装置在黑暗条件下植物只进行细胞呼吸，由于 ③真正光合速率=净光合速率+细胞呼吸速率。 NaOH溶液吸收了细胞呼吸产生的CO2,因此单位时 (2)根据关键词判定 间内红色液滴左移的距离表示植物的O,吸收速率， 总（真正）光合速率 净（表观）光合速率 呼吸速率 可代表有氧呼吸速率。 “同化”“固定”或 “从环境（容器）中吸 黑暗中释放 ②乙装置在光照条件下植物进行光合作用和细胞呼 收”或“环境（容器） “消耗”的CO,的量 的C02的量 吸，由于NaHCO,溶液保证了容器内CO2浓度的恒 中减少”的CO2的量 定，因此单位时间内红色液滴右移的距离表示植物 “释放至环境（容器） “产生”或“制造 中”或“环境（容器） 黑暗中吸收 的02释放速率，可代表净光合速率。 的02的量 的02的量 ③总光合速率=净光合速率+有氧呼吸速率。 中增加”的0，的量 ④物理误差的校正：为防止气压、温度等物理因素引 “产生”“合成”或 “积累”“增加”或 黑暗中消耗 起误差，应设置对照实验，即用死亡的绿色植物分别 “制造”的有机物 “净产生”的有机物 的有机物的量 进行上述实验，根据红色液滴的移动距离对原实验 的量 的量 结果进行校正。第6讲光合作用和细胞呼吸的关系 吸收量下降，A正确；BC段细胞只进行呼吸作用，细胞内产生CO 的场所可能只有线粒体基质，B正确：18：00时，该植物既不吸收 考点一光合作用和细胞呼吸的关系 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， 必备知识·夯实基础 C错误；CD段随光照强度增加，植物光合作用速率也在不断增加 知识巩固 故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， 1.(1)①C0 ②(CH,0)且，0③0，C0, (2)ATP和NADPH D正确，故选C。 有机物化学能热 变式训练2：ABCA点对应的光照强度为0，可以用来表示 2.光反应水的光解 还原C,光反应 植物在黑暗环境中的细胞呼吸强度，A正确；B点是光补偿点，它 剖析难点·考点突破 的含义是植物的光合作用与细胞呼吸强度相等时所对应的光照 精准命题 强度，B正确：C点是光饱和点，它的含义是植物的光合作用强度 例：C图中I是有氧呼吸第二阶段的产物，表示CO,,产生 不再随着光照强度的增加而增加的最小光照强度，C正确；若该植 场所是线粒体基质，在相邻细胞的叶绿体基质中被利用，至少需 物生存环境中的CO,浓度下降，则补偿呼吸需要更大的光照强 要穿过线粒体膜(2层)、线粒体所在细胞的细胞膜(1层)、相邻细 度，同时由于CO2的限制，光合作用速率降低，所以B点会向右 胞的细胞膜(1层)、相邻细胞的叶绿体膜(2层)，至少需要穿过6 移，C点会向左移，D点会向左下移，D错误。 层生物膜，A项正确：图中Ⅱ是水光解产物O,,Ⅲ能与C、结合形 素养提升·强化思维 成C,,表示CO,,V与有氧呼吸前两个阶段产生的V参与有氧呼 真题再现 吸第三阶段形成水，因此V是O2,V是[H],Ⅶ是CO2,Ⅱ(O2)和 1.CCO,吸收速率代表净光合速率，低光强下，C0,吸收速率随 V(O2)是同一种物质，Ⅲ(CO2)和M(CO2)是同一种物质，I是 叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升，需要从外界吸收的 NADPH,V是NADH,两者是不同物质，B项正确；据图可知，①表 CO,减少，A正确；在高光强下，M点左侧CO2吸收速率升高主 示C0,固定，②表示C,还原，③表示有氧呼吸第一阶段，④表示 要原因是光合酶的活性增强，B正确；CP点代表呼吸速率等于 有氧呼吸第三阶段，⑤表示有氧呼吸第二阶段，其中②过程伴随 光合速率，植物可以进行光合作用，C错误：图中M点处CO,吸 着ATP的水解，③④⑤过程伴随着ATP的合成，③合成的ATP不 收速率最大，即净光合速率最大，也就是光合速率与呼吸速率 能被②利用，C项错误：呼吸作用一方面能为生物体的生命活动提 的差值最大，D正确。故选C。 供能量，另一方面能为体内其他化合物的合成提供原料，光合作 2.(1)C02的固定(2)细胞质基质线粒体基质(3)光呼吸 用的产物脂肪、糖类、蛋白质的合成或分解都可通过细胞呼吸联 细胞呼吸与T相比，随着光照的增强，改变光呼吸的转基因 系起来，D项正确。 株系1和2的光呼吸增长较慢，从而使其净光合速率增长较快 变式训练1：D过程④表示光合作用暗反应阶段中CO,的 不能总光合速率=净光合速率+细胞呼吸速率+光呼吸 固定，该阶段没有ATP的合成，A项错误：过程⑤表示暗反应阶段 速率，由题图3中的数据无法获得株系1的细胞呼吸速率和光 中C3的还原，该阶段没有[H]的生成，B项错误；过程⑤为光合作 呼吸速率，因此不能计算出株系1的总光合速率(4)相同光 用的暗反应阶段，发生在叶绿体基质中，C项错误：过程②有氧呼 照强度或CO2浓度下，株系1的净光合速率比株系2和T的 吸第三阶段，可以为过程③有氧呼吸第二阶段提供水，过程③可 更高 以为过程②提供[H],D项正确。 解析：(1)题图1中反应①是CO2和C在酶的作用下形成C3, 变式训练2：D植物光反应把太阳能转变为活跃的化学能储 此反应是发生在叶绿体基质中的CO,的固定过程。 存在NADPH和①ATP中，A项正确；叶绿体中的NADPH参与C (2)以葡萄糖为反应物的有氧呼吸会在第一阶段产生少量的 的还原，线粒体中的NADH与氧结合生成水，二者都具有还原性 NADH,第二阶段产生大量的NADH,有氧呼吸第一阶段的场所 B项正确：给植物提供HO,H2O参与光反应生成O2,H,0参 是细胞质基质，第二阶段的场所是线粒体基质。 与有氧呼吸的第二阶段生成C8O2,因此短时间内生成的O2和 (3)题图2中植物光合作用C02的来源除了有外界环境外，还 CO2均可含80，C项正确；物质④为葡萄糖，在叶绿体基质中合 可来自细胞呼吸和光呼吸；7一10时株系1和2与WT净光合速 成，在细胞质基质中分解，D项错误。 率逐渐产生差异，原因是与WT相比，随着光照的增强，改变光 考点二 真正（总）光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系 呼吸的转基因株系1和2的光呼吸增长较慢，从而使其净光合 必备知识·夯实基础 速率增长较快；总光合速率=净光合速率+细胞呼吸速率+光 知识巩固 呼吸速率，由题图3中的数据无法获得株系1的细胞呼吸速率 2.(1)固定量产生量吸收量释放量积累量(2)①细胞 和光呼吸速率，因此不能计算出株系1的总光合速率。 呼吸耗氧量 ②细胞呼吸C02释放量 ③细胞呼吸葡萄糖消 (4)据题图2和题图3可知，相同光照强度或C0,浓度下，株系 耗量 1的净光合速率比株系2和WT的更高，因此其积累的有机物 剖析难点·考点突破 更多，产量可能更具优势， 精准命题 微专题四植物“三率”的判定及测定 例1：D a表示光反应阶段，该过程一定伴随O2的释放，d表 示ATP水解过程，该过程不需要O2的直接参与，A正确；a光反应：对点落实 过程产生的ATP和NADPH可用于b暗反应过程中C,的还原，1.B光合作用需要CO,CO,缓冲液可提供CO,若验证植物在 B正确：a、c中合成ATP所需的能量来源不同，a过程合成ATP所 光下释放O2,应将装置三置于光下，液滴移动的距离代表光合 需能量来自光能，而c过程合成ATP所需能量来自有机物中化学 作用中O2的释放量，A错误；若要验证CO2是植物进行光合作 能，C正确：C过程蔺萄糖中的化学能只有少部分转移到ATP中， 用的必需原料，自变量是CO2的有无，装置一中的氢氧化钠溶 大部分以热能的形式散失，D错误。 液吸收CO2,装置三中的CO2缓冲液可提供CO2,B正确；光照 变式训练1：D初期容器内C02浓度较大，光合作用速率强： 条件下，装置一红色液滴移动的距离可表示呼吸作用中O2的 于呼吸作用速率，植物吸收C0,释放O,,使密闭容器内的C0,浓 吸收量，装置三中红色液滴移动的距离可表示光合作用中0 度下降，O,浓度上升，A错误：根据分析由于密闭容器中，在适宜 的释放量，C错误：黑暗条件下，若装置一中的红色液滴不移动， 且恒定的温度和光照条件下，容器内的CO2浓度下降，所以说明植 则该植物在装置一中只进行无氧呼吸；装置二中的红色液滴不 物光合作用速率大于呼吸作用速率，但由于C0,含量逐渐降低，从 移动，该植物在装置二中进行有氧呼吸，D错误。 而使植物光合速率逐渐降低，直到光合作用速率与呼吸作用速率2.CD当温度为25℃时，净光合作用速率为3.8(g·h1),呼 相等，容器中气体趋于稳定，B错误；初期光合速率大于呼吸速率， 吸作用消耗速率为1.8(g·h),所以实际光合作用速率为 之后光合速率等于呼吸速率，C错误，D正确。 3.8+1.8=5.6(mg·h);而在30℃时，实际光合作用速率为 例2：CAB段光照强度不断减弱，光合作用速率下降，CO, 3.4+3.0=6.4(mg·h1),所以该植物在25℃条件下，光合作 吸收量下降，DE段由于温度太高，植物细胞气孔关闭，导致CO2 用制造的有机物并不是最多的，A错误；在35℃条件下，该植物 547