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（人教单选版）

能将过剩的光能耗散，从而使流向光合作用的能量减少；突变：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， 体的NPQ强度大，能够减少强光对PSⅡ的损伤且减少作用大：之后光合速率等于呼吸速率，C错误，D正确。 于野生型H蛋白的修复作用，这样导致突变体的PSⅡ活性高， 例2：CAB段光照强度不断减弱，光合作用速率下降，CO 能为暗反应提供较多的NADPH和ATP促进暗反应进行，因此；吸收量下降，DE段由于温度太高，植物细胞气孔关闭，导致CO 突变体的暗反应强度高于野生型。 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 第6讲光合作用和细胞呼吸的关系 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 CO,也不释放CO,,此时植物体的光合作用速率等于呼吸作用速 考点一光合作用和细胞呼吸的关系 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)H,0③02C02(2)ATP和NADPH D正确。故选C 有机物化学能热 变式训练2：B这段时间内两种羊草的净光合速率大于0， 2.光反应水的光解 还原C,光反应 则叶肉细胞光合速率大于呼吸速率，A正确：8~18时两种羊草的 剖析难点·考点突破 净光合速率都大于0，因此两种羊草始终处于有机物的积累状态， 精准命题 则有机物积累量在18时最大，B错误：10~12时两种羊草净光合 例：C图中Ⅶ是有氧呼吸第二阶段的产物，表示CO,,产生 速率下降可能是正午温度过高，蒸腾作用过强，导致植物的气孔 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：关闭，影响了CO2的吸收，进而影响了暗反应过程，C正确：叶绿 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：素可吸收并转化光能，因此叶绿素的含量会影响植物的光合速 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 :率，灰绿型羊草净光合速率高于黄绿型可能与叶中叶绿素含量不 层生物膜，A项正确；图中Ⅱ是水光解产物O2,Ⅲ能与C,结合形 同有关，D正确。故选B 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 素养提升·强化思维 吸第三阶段形成水，因此V是O2,V是[H],M是C02,Ⅱ(O2)和真题再现 V(0,)是同一种物质，Ⅲ(CO,)和W(CO,)是同一种物质，I是1.CCO2吸收速率代表净光合速率，低光强下，CO2吸收速率随 NADPH,V是NADH,两者是不同物质，B项正确；据图可知，①表 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 示C02固定，②表示C还原，③表示有氧呼吸第一阶段，④表示 CO,减少，A正确：在高光强下，M点左侧CO,吸收速率升高主 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 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 着ATP的水解，③④⑤过程伴随着ATP的合成，③合成的ATP不 光合速率，植物可以进行光合作用，C错误：图中M点处CO,吸 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 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 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 的差值最大，D正确。故选C。 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！ 2.(1)C0,的固定(2)细胞质基质线粒体基质(3)光呼吸 系起来，D项正确。 细胞呼吸与WT相比，随着光照的增强，改变光呼吸的转基因 变式训练1：D过程④表示光合作用暗反应阶段中CO,的 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 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 不能总光合速率=净光合速率+细胞呼吸速率+光呼吸 中C,的还原，该阶段没有[H]的生成，B项错误；过程⑤为光合作 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 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 呼吸速率，因此不能计算出株系1的总光合速率(4)相同光 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 照强度或CO,浓度下，株系1的净光合速率比株系2和WT的 以为过程②提供[H],D项正确 更高 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 解析：(1)题图1中反应①是CO2和C,在酶的作用下形成C3, 存在NADPH和①ATP中，A项正确：叶绿体中的NADPH参与C 此反应是发生在叶绿体基质中的CO,的固定过程。 的还原，线粒体中的NADH与氧结合生成水，二者都具有还原性， (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 B项正确：给植物提供H,180,H,18O参与光反应生成18O,,H,18O参 NADH,第二阶段产生大量的NADH,有氧呼吸第一阶段的场所 与有氧呼吸的第二阶段生成C8O,,因此短时间内生成的O,和 是细胞质基质，第二阶段的场所是线粒体基质。 CO2均可含0，C项正确；物质④为葡萄糖，在叶绿体基质中合 (3)题图2中植物光合作用C0,的来源除了有外界环境外，还 成，在细胞质基质中分解，D项错误。 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 考点二 真正（总）光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系 率逐渐产生差异，原因是与WT相比，随着光照的增强，改变光 必备知识·夯实基础 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 知识巩固 速率增长较快；总光合速率=净光合速率+细胞呼吸速率+光 2.(1)固定量产生量吸收量释放量积累量(（2)①细胞 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 呼吸耗氧量 ②细胞呼吸CO,释放量 ③细胞呼吸葡萄糖消 和光呼吸速率，因此不能计算出株系1的总光合速率。 耗量 (4)据题图2和题图3可知，相同光照强度或C02浓度下，株系 剖析难点·考点突破 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 精准命题 更多，产量可能更具优势 例1：Da表示光反应阶段，该过程一定伴随O2的释放，d表 微专题四植物“三率”的判定及测定 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 过程产生的ATP和NADPH可用于b暗反应过程中C3的还原 对点落实 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：1.B 光合作用需要C02,CO2缓冲液可提供CO2,若验证植物在 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 光下释放O,,应将装置三置于光下，液滴移动的距离代表光合 能，C正确；c过程葡萄糖中的化学能只有少部分转移到ATP中 作用中O2的释放量，A错误；若要验证CO2是植物进行光合作 大部分以热能的形式散失，D错误。 用的必需原料，自变量是C02的有无，装置一中的氢氧化钠溶 变式训练1：D初期容器内C0,浓度较大，光合作用速率强： 液吸收CO2,装置三中的CO2缓冲液可提供CO2,B正确；光照 于呼吸作用速率，植物吸收C0,释放O,,使密闭容器内的C0,浓： 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 度下降，O2浓度上升，A错误；根据分析由于密闭容器中，在适宜 吸收量，装置三中红色液滴移动的距离可表示光合作用中O 且恒定的温度和光照条件下，容器内的CO,浓度下降，所以说明植 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 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： 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 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： 移动，该植物在装置二中进行有氧呼吸，D错误。 547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C02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 0 植物C02吸收速率的影响如图。对此图理解错误的 CO2吸收量 是 () 50t 0 高光强 30 C02释放量 20 12:0018:00 6:00 12:00时间 10 低光强 A.AB段与DE段CO2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 基质 10 20 30 40 叶温℃ C.18:00时该植物叶肉细胞内光合作用速率等于 轮总复 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 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〕(2024·重庆市万州第二高级中 学校联考模拟预测)羊草属禾本科植物，据叶色可分为 酶活性增强相关 09 灰绿型和黄绿型两种。在夏季晴朗日子的不同时间对 C.在图中两个CP点处，植物均不能进行光合作用 两种羊草的净光合速率进行测定，结果如图。据图分 D.图中M点处光合速率与呼吸速率的差值最大 析错误的是 ( ）2.(2024·吉林卷)在光下叶绿体中的C,能与C0,反 25 ·灰绿型 20 ·黄绿型 应形成C3;当C02/02比值低时，C5也能与02反应 形成C2等化合物。C2在叶绿体、过氧化物酶体和 10 线粒体中经过一系列化学反应完成光呼吸过程。上 述过程在叶绿体与线粒体中主要物质变化如图1。 0 8时10时12时14时16时18时 A.这段时间内两种羊草的叶肉细胞光合速率大 在叶绿体中：C,+C0,酵R2C ⑦ 于呼吸速率 B.这段时间内两种羊草的有机物积累量在16时 C5+0, 膨BC,+C, ② 最大 在线粒体中：2C,+NAD膨，C,+CO,+NADH+H ③ C.10~12时两种羊草净光合速率下降的原因可 能是气孔关闭影响暗反应过程 注：C2表示不同种类的二碳化合物，C,也类似。 D.灰绿型羊草净光合速率高于黄绿型可能与叶 中叶绿素含量不同有关 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。