第1部分 主题1 专题(4) 命题点1 光合作用和细胞呼吸的原理（PPT课件）-【艺术生百日冲刺】2026高考生物艺术生基础生文化课成功方案

该高中生物学高考复习课件聚焦“光合作用和细胞呼吸”核心专题，覆盖过程及相互关系、影响因素等高考必考考点，依据高考评价体系分析考情，明确以非选择题为主的命题形式及大学教材情境、实验数据情境两大高频命题角度，通过主干知识整合构建结构与功能观、物质与能量观，对接高考考查要求。 课件亮点在于“真题研究+培优集训+素养导向”，精选2025年河南、山东高考真题，运用“来路-去路”模型分析光照/CO₂骤变对C₃、C₅含量影响，培养科学思维，结合同位素示踪法突破实验题解题技巧，助力学生掌握答题方法，教师可据此精准教学，提升高考复习效率。

第一部分　高考专题突破 第一部分　高考专题突破 返回导航 1 专题(四)　光合作用和细胞呼吸 主题一　细胞生物学 第一部分　高考专题突破 返回导航 1 第一部分　高考专题突破 返回导航 1 命题点1　光合作用和细胞呼吸的原理 第一部分　高考专题突破 返回导航 1 目录 contents Part 01 主干知识整合 Part 02 高考真题研究 Part 03 培优题组集训 第一部分　高考专题突破 返回导航 1 主 干 知 识 整 合 返回导航 第一部分　高考专题突破 返回导航 1 第一部分　高考专题突破 返回导航 1 第一部分　高考专题突破 返回导航 1 第一部分　高考专题突破 返回导航 1 第一部分　高考专题突破 返回导航 1 第一部分　高考专题突破 返回导航 1 第一部分　高考专题突破 返回导航 1 高 考 真 题 研 究 返回导航 第一部分　高考专题突破 返回导航 1 第一部分　高考专题突破 返回导航 1 第一部分　高考专题突破 返回导航 1 第一部分　高考专题突破 返回导航 1 第一部分　高考专题突破 返回导航 1 第一部分　高考专题突破 返回导航 1 第一部分　高考专题突破 返回导航 1 第一部分　高考专题突破 返回导航 1 × 第一部分　高考专题突破 返回导航 1 × 第一部分　高考专题突破 返回导航 1 第一部分　高考专题突破 返回导航 1 √ 第一部分　高考专题突破 返回导航 1 × 第一部分　高考专题突破 返回导航 1 增加 增加 增加二氧化碳浓度 无水乙醇 防止研磨中色素被破坏 自身呼吸消耗或建造植物体结构 第一部分　高考专题突破 返回导航 1 培 优 题 组 集 训 返回导航 第一部分　高考专题突破 返回导航 1 第一部分　高考专题突破 返回导航 1 第一部分　高考专题突破 返回导航 1 第一部分　高考专题突破 返回导航 1 第一部分　高考专题突破 返回导航 1 第一部分　高考专题突破 返回导航 1 第一部分　高考专题突破 返回导航 1 第一部分　高考专题突破 返回导航 1 第一部分　高考专题突破 返回导航 1 第一部分　高考专题突破 返回导航 1 第一部分　高考专题突破 返回导航 1 第一部分　高考专题突破 返回导航 1 第一部分　高考专题突破 返回导航 1 谢谢观看 第一部分　高考专题突破 返回导航 1 考点 1.光合作用和细胞呼吸的过程及其相互关系。2.影响光合作用速率的环境因素。 考情 该部分内容的命题以非选择题为主，属于年年必考的题目。试题情境以下两种居多： (1)以大学教材中有氧呼吸和光合作用过程的文字或图解为情境； (2)以科学家所做的一种或多种环境因素对两过程影响的实验数据表或坐标曲线为情境。 1．光合作用和有氧呼吸的结构基础——ATP合酶 ATP产生机制：线粒体内膜、叶绿体类囊体薄膜的磷脂双分子层对质子高度不通透，因此膜高浓度侧的质子只能通过ATP合酶顺浓度梯度流出，而ATP合酶把质子的电化学势能转化成ATP中的化学能。 2．光合作用与细胞呼吸过程变化的内在联系 3．细胞(有氧)呼吸过程中能量的转化 (1)细胞质基质中的一种小分子物质——NAD＋(氧化型辅酶Ⅰ)能够与葡萄糖氧化过程中脱下来的H＋和e－结合，形成NADH。 (2)NADH在NADH脱氢酶的作用下生成H＋和高能电子(e－)，高能电子(e－)通过呼吸链传递。 (3)复合物Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ的作用：通过电子传递链将H＋定向转运至膜间隙，导致线粒体膜间隙中H＋浓度升高，线粒体基质中H＋浓度降低，质子流再通过ATP合成酶进入线粒体基质，驱动ATP合成。 4．改变条件后，C3、C5、NADPH、ATP的含量及(CH2O)合成量变化 分析光照强度和CO2浓度突然改变后，C3、C5、NADPH、ATP、ADP、NADP＋的含量及(CH2O)合成量的动态变化时，要将光反应和暗反应过程结合起来分析，从具体的反应过程提炼出模型：“来路→某物质→去路”，通过分析其来路和去路的变化来确定含量变化。 如图中Ⅰ表示光反应，Ⅱ表示CO2的固定，Ⅲ表示C3的还原。当外界条件(如光照、CO2)突然发生变化时，分析相关物质含量在短时间内的变化： 1．(2025·河南高考)甜菜是我国重要的经济作物之一，根中含有大量的糖分。研究表明呼吸代谢可影响甜菜块根的生长，其中酶Ⅰ在有氧呼吸的第二阶段发挥催化功能，该酶活性与甜菜根重呈正相关。下列叙述正确的是(　　) A．酶Ⅰ主要分布在线粒体内膜上，催化的反应需要消耗氧气 B．低温抑制酶Ⅰ的活性，进而影响二氧化碳和NADH的生成速率 C．酶Ⅰ参与的有氧呼吸第二阶段是有氧呼吸中生成ATP最多的阶段 D．呼吸作用会消耗糖分，因此在生长期喷施酶Ⅰ抑制剂会增加甜菜产量 答案：B 解析：酶Ⅰ在有氧呼吸的第二阶段发挥催化功能，故酶Ⅰ主要分布在线粒体基质中，催化的反应不需要消耗氧气，需要消耗水和丙酮酸，A错误；有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和NADH，故低温抑制酶Ⅰ的活性，有氧呼吸的第二阶段减慢，进而影响二氧化碳和NADH的生成速率，B正确；酶Ⅰ参与的有氧呼吸第二阶段生成ATP较少，有氧呼吸中生成ATP最多的是第三阶段，C错误；在生长期喷施酶Ⅰ抑制剂会抑制有氧呼吸，生成ATP减少，细胞生长发育活动受抑制，减少甜菜产量，D错误。故选B。 2．(2025·山东高考)高光强环境下，植物光合系统吸收的过剩光能会对光合系统造成损伤，引起光合作用强度下降。植物进化出的多种机制可在一定程度上减轻该损伤。某绿藻可在高光强下正常生长，其部分光合过程如图所示。 注：表示电子的传递路径；Y、Z表示光合色素分子 2．(2024·全国甲卷)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)叶绿体膜的基本支架是____________；叶绿体中含有许多由类囊体组成的______，扩展了受光面积。 (2)据图分析，生成NADPH所需的电子源自于________。采用同位素示踪法可追踪物质的去向，用含3H2O的溶液培养该绿藻一段时间后，以其光合产物葡萄糖为原料进行有氧呼吸时，能进入线粒体基质且被3H标记的物质有H2O、____________。离心收集绿藻并重新放入含H eq \o\al(18,2)O的培养液中，在适宜光照条件下继续培养，绿藻产生的带18O标记的气体有________。 (3)据图分析，通过途径①和途径②消耗过剩的光能减轻光合系统损伤的机制分别为__________________________________________。 答案：(1)磷脂双分子层　基粒 (2)H2O　丙酮酸、[H]　O2、CO2 (3)途径①以电能的方式耗散光能，途径②以热能的方式耗散光能 解析：(1)叶绿体膜属于生物膜，其基本支架是磷脂双分子层。叶绿体中含有许多由类囊体堆叠而成的基粒，扩展了受光面积。 (2)据题图可知，H2O光解产生电子，电子的受体为NADP＋，因此生成NADPH所需的电子源自于H2O。用含3H2O的溶液培养该绿藻一段时间后，3H会通过光合作用进入产物葡萄糖中，使葡萄糖被3H标记，以该葡萄糖为原料进行有氧呼吸时，经有氧呼吸第一阶段产生的丙酮酸和[H]均会被3H标记，丙酮酸进入线粒体基质进行有氧呼吸第二阶段时分解产 生[H]，故在线粒体基质中被3H标记的物质有H2O、丙酮酸和[H]。将离心收集的绿藻重新放入含有H eq \o\al(18,2)O的培养液中，在适宜的光照条件下继续培养，绿藻中的H eq \o\al(18,2)O经过光合作用产生了18O2；而18O2中的18O可通过有氧呼吸第三阶段进入H2O中，再通过有氧呼吸第二阶段可进入CO2中，故绿藻产生的带18O标记的气体有O2和CO2。 (3)据题图可知，过剩的光能可通过途径①以电能的方式耗散；还可通过途径②以热能的方式耗散，减轻光合系统的损伤。 【思维延伸】——判断与填充 (1)癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP，这种现象称为“瓦堡效应”。癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量ATP(2020·山东，2)(　　) 提示：癌细胞中丙酮酸转化为乳酸发生在无氧呼吸的第二阶段，无氧呼吸只在第一阶段产生少量ATP。 (2)(2021·重庆，6)如图为类囊体膜蛋白排列和光反应产物形成的示意图。据图辨析下列说法： ①水光解产生的O2若被有氧呼吸利用，最少要穿过4层膜(　　) 提示：水光解产生O2的场所是叶绿体的类囊体薄膜的内侧，若被有氧呼吸利用，最少要穿过1层类囊体薄膜，2层叶绿体膜，穿过同一细胞中的线粒体的2层膜，共5层膜。 ②产生的ATP可用于暗反应及其他消耗能量的反应(　　) (3)根系呼吸产生的能量减少使水分吸收所需的能量不足(2024·甘肃，3)(　　) 提示：根系吸收水分是被动运输，不消耗能量。 (4)(经典高考题)大豆幼苗在适宜条件下进行光合作用时，若突然停止CO2供应，短时间内叶绿体中C5和ATP含量的变化分别为______、______。大田种植大豆时，“正其行，通其风”的主要目的是通过____________________提高光合作用强度以增加产量。 (5)(2024·甘肃，17)提取叶片中叶绿素和类胡萝卜素常使用的溶剂是__________，加入少许碳酸钙可以______________________。 (6)(2022·全国甲，29节选)正常条件下，植物叶片的光合产物不会全部运输到其他部位，原因是__________________________________(答出1点即可)。 题组一　光合作用与细胞呼吸的过程辨析 1．(2025·陕西渭南二模)当植物的光合速率大于呼吸速率时，植物积累有机物，从而能正常生长。下列有关植物光合作用和呼吸作用的叙述，错误的是(　　) A．某植物叶片的净光合速率>0时，该植株的有机物可能会减少 B．光合作用光反应产生的ATP可为植物吸收矿质元素提供能量 C．玉米胚乳细胞进行无氧呼吸时只在第一阶段产生少量的能量 D．呼吸作用和光合作用产生的气体中的氧元素都可能来自反应物水中的氧 答案：B 解析：A、真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，而某植物叶片的净光合速率>0时，整个植株的呼吸速率可能大于光合速率，有机物消耗大于有机物合成，故会出现有机物减少的情况，A正确；B、光合作用光反应阶段产生的ATP不用于植物吸收矿质元素，B错误；C、玉米胚乳细胞进行无氧呼吸时只在第一阶段产生少量能量，第二阶段不能产生能量，C正确；D、呼吸作用产生的气体为二氧化碳，二氧化碳中的氧元素来自反应物水中的氧(有氧呼吸第二阶段)，光合作用产生的气体为氧气，氧气中的氧元素来自反应物水中的氧(光合作用的光反应阶段)，D正确。故选B。 2．(不定项)(2025·山东二模)ADP­ATP交换体(ANT)是位于线粒体膜和叶绿体膜上的通道蛋白，依赖膜两侧ADP和ATP的浓度梯度，完成ADP与ATP的1∶1反向交换。正常光照下，光反应产生ATP和NADPH的比例约为4∶3，而暗反应消耗ATP和NADPH的比例约为3∶2。下列说法正确的是(　　) A．产生ATP的主要场所是叶绿体内膜和线粒体内膜 B．正常光照下叶绿体处于ATP相对缺乏、NADPH相对过剩的状态 C．光反应产能相对不足时，外源ATP的输入可确保暗反应持续运行 D．膜上ANT运输ADP与ATP的1∶1反向交换不消耗细胞代谢产生的能量 答案：BCD 解析：A、细胞呼吸的主要场所是线粒体，有氧呼吸的第二、三阶段在线粒体中进行，会产生大量ATP；光合作用的光反应阶段在叶绿体类囊体薄膜上进行，也能产生ATP。所以产生ATP的主要场所是叶绿体类囊体薄膜和线粒体，A错误；B、正常光照下，光反应产生ATP和NADPH的比例约为4∶3，暗反应消耗ATP和NADPH的比例约为3∶2。将暗反应消耗比例换算为与光反应产生比例同分母形式，即暗反应消耗ATP和NADPH比例为9∶6，光反应产生比例为8∶6。由此可知，光反应产生的ATP相对暗反应的消耗是不足的，NADPH相对是过剩的，所以正常光照下叶绿体处于ATP相对缺乏、NADPH相对过剩的状态，B正确； C、当光反应产能相对不足时，外源ATP的输入可以为暗反应等过程提供能量，从而可确保反应持续运行，C正确；D、ADP­ATP交换体(ANT)依赖膜两侧ADP和ATP的浓度梯度，完成ADP与ATP的1∶1反向交换，该过程是顺浓度梯度运输，属于协助扩散输，不需要消耗细胞代谢产生的能量，D正确。故选BCD。 题组二　辨析条件骤变引起代谢过程中物质含量的变化 3．研究人员利用图1装置研究植物叶片在不同光照强度下对密闭水浴箱内的CO2浓度变化速率的影响，测得实验结果如图2曲线所示。实验过程中的叶片呼吸强度不变，其他条件适宜，A～E时间段光源逐渐向左移动。下列叙述正确的是(　　) A．植物叶片叶肉细胞的呼吸速率为M，提高水浴温度可使M增大 B．A时刻开始光照，在AB时间段内小室中CO2浓度逐渐减小 C．D时刻叶片光合作用消耗CO2的速率为2M，且此速率在DE时间段内逐渐减小 D．叶片光合作用在E时刻暂停，光照强度是F时刻叶片光合速率的限制因素 答案：C 解析：植物叶片叶肉细胞的呼吸速率为M，题中温度适宜，提高水浴温度，酶的活性会降低，故可使M减小，A错误；AB时间段，由于光照强度逐渐增强(光源向左移动)，光合作用逐渐增强，光合作用消耗的CO2逐渐增多，而呼吸速率不变，导致叶片释放CO2的速率逐渐减慢，但AB时间段内小室中CO2浓度在逐渐增大，B错误；D时刻叶片光合作用消耗CO2的速率为净光合速率＋呼吸速率＝2M，且此速率在DE时间段内逐渐减小，C正确；实验进行到E时刻，持续充入CO2，密闭水 浴箱内的CO2浓度变化速率为0，说明E时刻光合速率等于呼吸速率。随着CO2浓度不断增大，EF时间段内光合速率不断增大，F时刻不再变化，说明已达到CO2的饱和点，此时限制叶片光合速率的主要因素是光照强度，D错误。 4．(不定项)(2025·德州二模)光合作用产物的积累会影响反应的进行。下图表示某植物在夏季晴朗的一天不同时刻光合速率的变化。下列说法正确的是(　　) A．AB段限制光合速率的环境因素主要是光照强度 B．CD段光合速率下降的原因是气孔部分关闭，植物从外界获得的CO2减少 C．C点和E点时叶绿体内ATP的合成速率相等 D．EB段的光合速率低于BC段可能是叶片中光合产物积累所致 答案：ABD 解析：A、AB段随着光照强度的增加，光合速率逐渐增大，因此限制光合速率的环境因素主要是光照强度，A正确；B、CD段光照强度过大，光合速率下降的原因是气孔部分关闭，植物从外界获得的CO2减少，B正确；C、C点和E点时光合速率不同，C点大于E点，叶绿体内ATP的合成速率不相等，C错误；D、EB段的光合速率低于BC段可能是叶片中光合产物积累抑制光合速率所致，D正确。故选ABD。 $