专题2 考点5 光合作用与细胞呼吸的原理及相互联系-【红对勾讲与练】2026年高考生物二轮复习讲义

酶 唯一功能为降低化学反应活 化能，即催化功能 激素改变靶细胞原有的生理活动， 作用 起调节作用 ③ 机理 不同 与特定抗原特异性结合，一般 抗体 形成沉淀等，被某些免疫细胞 吞噬消化 与突触后膜上的特异性受体 神经 结合，引起突触后膜膜电位改 递质 变（兴奋或抑制） 作为催化剂，在发挥作用前后 酶 数量及其化学性质不变，且可 作用 反复多次使用 后的 ④ 去向 巅素发挥作用后被灭活 不同 抗您发挥作用后被吞噬消化 神经 被降解或被突触前神经元回收 递质 3.(2025·河南郑州二模)右 图是温度对酶促反应速率 影响的坐标曲线，其中a表 示温度对底物分子能量的 温度 影响，b表示温度对酶空间结构的影响，c表 示温度对酶促反应速率的影响，相关分析错 误的是 ( A.底物分子随着温度升高获得的能量增多 B.酶促反应速率最快时，酶的空间结构最稳定 考点5光合作用与细胞 真题引领 明晰方向。 1.（2025·河北卷)对绿色植物的光合作用和呼 吸作用过程进行比较，下列叙述错误的是 A.类囊体膜上消耗H2O,而线粒体基质中生 成H2O B.叶绿体基质中消耗CO2,而线粒体基质中 生成CO2 C.酶促反应速率相同时，酶的空间结构不一 定相同 D.酶促反应速率是温度对底物和酶两个作用 叠加的结果 4方法技巧· “四看法”破解酶促反应曲线问题 利用数学模型法观察同一条曲线的升、降或平的变 化，掌握变量变化的生物学意义。如在分析影响酶 :促反应的因素时，一般情况下，生成物的量未达到 饱和时，限制因素是横坐标所表示的因素；当达到 :饱和时，限制因素是除横坐标所表示的因素之外的 其他因素 两坐标轴】 曲线的 不同曲线 看的含义 变化 特殊点→ 的变化 分清自变量即曲线的起点、终理解曲线之间的内 与因变量，了点、项点、转折点在联系，找出不同 :解两个变量交叉点五点，理解曲线的异同及变化 的关系 特殊点的意义 的原因 4.(2025·重庆江北区一模)ATP检测试剂盒 检测微生物数量的原理是试剂盒中含充足荧 光素和荧光素酶，荧光素接受ATP提供的能 量，在荧光素酶的催化下产生荧光，根据荧光 的强度可推算出待测样品中微生物的数量。 上述推算依据的主要前提是 () A.试剂盒中ATP的含量相同 B.试剂盒中荧光素的含量相同 C.每个活细胞中ATP的含量大致相同 D.微生物细胞中ATP的合成场所相同 呼吸的原理及相互联系 C.类囊体膜上生成O2,而线粒体内膜上消 耗O2 D.叶绿体基质中合成有机物，而线粒体基质 中分解有机物 2.(2025·安徽卷)为探究水通道蛋白NtPIP对 作物耐涝性的影响，科研小组测定了油菜的 野生型(WT)及NtPIP基因过量表达株 (OE)在正常供氧(AT)和低氧(HT,模拟涝 渍)条件下的根细胞呼吸速率和氧浓度，结果 见图1。 专题二细胞代谢 019 200 86420 图1 回答下列问题： (1)据图1分析，低氧胁迫下，NtPIP基因过 量表达会使根细胞有氧呼吸 ,原 因是 有氧呼吸第二阶段丙酮酸中的化学能大部分 被转化为 中储存的能量。 (2)科学家早期在探索有氧呼吸第二阶段代 谢路径时发现，在添加丙二酸的组织悬浮液 中加入分子A、B或C时，E增多并累积 (图2a);当加入F、G或H时，E也同样累积 (图2b)。根据此结果，针对有氧呼吸第二阶 段代谢路径提出假设： 加入A E积累 E积累加入G a0A,B→C+D→lF→G→HOA+B→C→D→十F→8→H 丙二酸阻遏 丙二酸阻遏 图2 注：字母AH表示一系列分子。 (3)科研小组还发现，低氧条件下，NtPIP基 因过量表达株的叶片净光合速率高于野生 型。结合根细胞呼吸速率的变化分析，其原 因是 (4)光合作用光反应实质是光能引起的氧化 还原反应，最终接受电子的物质（最终电子受 体)是 ,而最终提供电子的物质（最 终电子供体)是 0201 红对勾讲与练·高三二轮生物 主整合 点拨关键。 1.细胞呼吸和光合作用的物质、能量转化关系 根空气 空气 线粒体 H.OO 细胞分裂、 CO+HO+能量 AT 物质合成等 2C. ATP o酶 ADP+Pi 光→色素 酶 C.H.O 酶，CHOH+CO2 ATP 、ADP+Pi CHO 叶绿体 NADP ·能量 细胞质基质 (1)物质转化 C02 第一 第二 的固定 C), C 的还原CHeO,阶段 C3HO3 阶段 CO 光合作用 细胞呼吸 光 暗 第一、 第三 HHO反 NaDPH反应C,H:O, 二阶段[H] 阶段 →HO HO 0 光合作用 有氧呼吸 0 H,0光反应0 第三阶段H,0 光合作用 有氧呼吸 (2)能量转化 有机物 有氧释放大 中稳定 呼吸量能量 大量热能散失 的化学 释放少 ATP中 的化学能 无氧厂 能 量能量 呼吸 少量活跃的 不彻底氧化产 化学能 物中的化学能 点拨①光合作用的产物有一部分是淀粉，还有一 部分是蔗糖。蔗糖可以进入筛管，再通过韧皮部运 输到植株各处。 ②人和动物细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体，酵 母菌细胞呼吸产生CO,的场所是线粒体和细胞质 基质；植物固定CO2的场所是叶绿体基质，蓝细菌、 硝化细菌等固定C),的场所是细胞质基质。 ③不同生物无氧呼吸的产物不同，其直接原因在于 催化反应的酶不同，根本原因在于控制酶合成的基 因不同；线粒体能分解丙酮酸，但不能分解葡萄糖， 葡萄糖需在细胞质基质中酵解后进入线粒体。 2.光合作用与有氧呼吸中NADH、NADPH、 ATP的来源与去路分析 来源第一阶段（葡萄糖）、第二阶 (I)NADH有氧 段（丙酮酸和水） 呼吸 去路 还原O2,产生 H2O(释放大量能量) 来源光反应水的光解 (2)NADPH 合 作用 去路用于暗反应还原C。 来源 三个阶段均产生 有氧 第三阶段产生的量最多 呼吸 去路作为各项生命活动的“直 (3)ATP 接”能源物质 除暗反应以外 来源 光合[ 作用去路 可用于C3的还原 3.总光合速率、净光合速率与呼吸速率的关系 AB段弱光，总光 B点以后总光合 合速率呼吸速率 02C0 速率呼吸速率 :除内部交换外，多 ”O需“外援” 余O,释放到外界， CO,则有多余 C02则需“外援” 有机物积累量、O,释放量、CO,吸收量 C表示方法 净光合 表 速率 光示 有机物或O,产生 量、CO,固定量 8 呼吸速率光照强度 表示1方法 ,光饱和点 黑暗环境中有机物或O,消耗量、CO,产生量 B点为光补偿点，总 A点无光，只进行细胞呼吸 光合速率呼吸速率 0,完全来自“外 102与C0,完全 C0 界”，CO,则全 、 靠“内供” 部释放到外界 02C0 点拨①若题干中所给信息为叶绿体消耗CO,或叶 绿体产生O2的量，则该数据为总光合速率。 ②整株绿色植物净光合速率为0时，叶肉细胞的光 合速率大于其细胞呼吸速率。 追踪集训 融会贯通， 1.下列关于光合作用与细胞呼吸的叙述，正确 的是 ①线粒体脱氢酶参与肝细胞有氧呼吸的第一 阶段。(2024·福建卷) ②幼苗中的水可参与形成NADPH,也可参 与形成NADH。(2024·贵州卷) ③水直接参与了有氧呼吸过程中丙酮酸的生 成。(2024·江西卷) ④[H]与氧结合生成水并形成ATP的过程 发生在线粒体基质和内膜上。(2024·安 徽卷) ⑤分离提取液中的光合色素可采用纸层析 法。(2024·贵州卷) ⑥还原型辅酶I参与呼吸作用并在线粒体内 膜上作为反应物。(2023·广东卷) ⑦线粒体内膜含有丰富的酶，是有氧呼吸生 成CO2的场所。(2023·湖南卷) ⑧叶绿素降解，光反应生成的NADH和 ATP减少。(2023·湖北卷) ⑨呼吸作用中有机物彻底分解、产生大量 ATP的过程发生在线粒体基质中。(2022· 河北卷) ①黑藻光合作用时，在类囊体薄膜上合成 ATP。(2022·福建卷) ①蓝细菌没有线粒体，只能通过无氧呼吸分 解葡萄糖产生ATP。(2022·江苏卷) ②线粒体中的丙酮酸分解成CO2和[H]的过 程需要O2的直接参与。(2022·全国甲卷) 2.(2025·河北石家庄一模)下列有关细胞呼吸 的叙述，正确的是 ( A.线粒体中呼吸酶的数量和活性不能直接 影响细胞有氧呼吸的强度 B.有氧呼吸过程中NADH的产生过程均需 要氧气的直接参与 C.稻田适时排水可通过改善氧气供应来促进 作物根系的呼吸作用 D.剧烈运动时细胞呼吸速率加快导致细胞内 ATP含量显著增加 3.(2025·江西九江二模)如图为某绿色植物自 然状态下一天中的CO2量的变化情况，据图 分析下列叙述错误的是 专题二细胞代谢 021 5205 -△-C0,消耗量 日41 0-C02吸收量 A 46 8 6:00 12:0018:00 24:00 6:00 时刻 A.一天中的光合作用时间大于12小时 B.一天中该植物干重最大的时刻大约是 18:00 C.中午时b曲线下降的原因是气孔关闭， CO2供应不足 D.一天中呼吸作用产生的CO2量可用两曲 线之间围成的面积表示 4.(2025·安徽蚌埠二模)新疆阿克苏糖心苹果 备受广大消费者喜爱，也是当地的支柱产业。 科研人员对其做了一些相关研究，结果如图 所示。据图回答问题： ●一上部(73.3%) ■-中部(45.5%)》 100 ▲一下部(21.8%) 80 60 ◆ 40 20 0套袋0天套袋30天套袋60天套袋90天 注：部位百分比指该部位的相对光照强度。 一搭棚处理 ·非搭棚处理 1001 80 号 60 40 20 10/110/710/1310/2010/2711/3日期 注：搭棚不影响CO2的供给。 (1)本实验探究光照强度、套袋天数、温度等 对苹果糖心形成的影响，其中光照主要影响 苹果树的 (填生理活动名称)，该过 022 2对闪讲与练·高三二轮生物 程进行的场所是 ,温度主要通过影 响 ,进而影响苹果树的代谢。 (2)白天苹果果肉细胞产生ATP的场所有 糖心的形成与糖类积累 有关，实验发现上部糖心果率高于其他部位， 其原因是 (3)10月13日之后，果树非搭棚处理比搭棚 处理的糖心果率高，原因是 (4)有人认为新疆阿克苏苹果出现糖心的原 因是没有及时采摘，出现代谢紊乱，导致糖分 过度积累而出现的一种病症，起名叫水心病。 请设计实验对这一观点进行探究，要求写出 实验思路、预期结果和结论。 实验思路： 预期结果和结论： 4方法技巧，一 光合作用和细胞呼吸曲线类题目解题分析 识别坐标图中横、纵坐标的含义、刻度和单位， 理解横、纵坐标之间的关系 准确联系相应的知识点 明 明确曲线中特殊点的含义，包括起点、终点、 项点、转折点、交叉点等 分析曲线的走向和变化趋势，揭示曲线变化的原 因和含义，全面解读曲线所示的变化过程 析 如果是有多条曲线的坐标图，首先要分别分析 其变化规律，然后找出彼此之间的联系，进而 分析多条曲线之间差异产生的原因 作 运用图中曲线的特征、规律解决题中问题，并 用规范的生物学语言表达细胞中ATP含量大致相同，那么样品 中微生物数量越多，释放出的ATP总 量就越多，产生的荧光强度也就越强。 这样就可以根据荧光强度来推算待测 样品中微生物的数量，C符合题意。微 生物细胞中ATP的合成场所相同与 通过荧光强度推算微生物数量没有直 接关系，D不符合题意。 考点5光合作用与细胞呼吸的 原理及相互联系 真题引领 1.A类囊体膜上进行水的光解消耗 H,),而线粒体内膜上进行有氧呼吸 第三阶段生成H2O,线粒体基质中进 行有氧呼吸第二阶段消耗H2O,A错 误；叶绿体基质中进行暗反应，消耗 CO,进行CO。的固定，线粒体基质中 进行有氧呼吸第二阶段，涉及丙酮酸 和水反应生成CO2,B正确；类囊体膜 上进行水的光解生成)，，线粒体内膜 上进行有氧呼吸第三阶段，消耗)，和 NADH生成水，C正确；叶绿体基质中 进行暗反应，合成葡萄糖等有机物，线 粒体基质中进行有氧呼吸第二阶段， 分解有机物（丙酮酸），生成CO,和 NADH,D正确。 2.(1)增强在低氧胁迫下，NtPIP基 因过量表达株(()E)的根细胞呼吸速率 和氧浓度均明显高于WT组NADH (2)物质H能转化为A (3)低氧条件下，NiPIP基因过量表达 株根细胞有氧呼吸增强，因而主动运 输吸收更多无机盐，为叶绿体的物质 和结构合成提供了更多原料，因而提 高了净光合速率 (4)NADP H,O 解析：(1)据图1分析，低氧条件下，与 野生型组相比，NtPIP基因过量表达 株()E)组氧浓度升高且呼吸速率增 加，故低氧胁迫下，NIPIP基因过量表 达会使根细胞有氧呼吸增强。有氧呼 吸第二阶段是丙酮酸和水反应生成二 氧化碳（无机物）、NADH(储存大量能 量)，并释放出少量的能量（绝大部分 以热能形式散失，少量用于合成ATP), 其中的化学能大部分被转化为NADH 内储存的能量。(2)在添加丙二酸的 组织悬浮液中加入分子A、B或C时， E增多并累积；当加入F、G或H时， E也同样累积，再结合图2中显示的代 谢路径，可知丙二酸的加入会导致E 积累；分子A、B、C和F、G、H均为E 的前体或可通过代谢转化为E,表明有 氧呼吸第二阶段代谢路径存在循环特 性，即日→A,故提出假设：物质日能 转化为A。(3)由小问(1)可知，低氧条 件下，与野生型相比，NtPIP基因过量 表达株的根细胞有氧呼吸增强，因而 2182对闪讲与练·高三二轮生物 主动运输吸收更多无机盐，为叶绿体 的物质和结构合成提供了更多原料， 因而提高了净光合速率。(4)光反应 中水在光下分解为H+、O2和e,e 经传递最终与H+和NADP+结合生 成NADPH,因此，光反应中最终的电 子供体是H),最终的电子受体是 NADPT 主干整合 1.NADPH (CH,O) (2)ATP、NADPH 2.(1)第三阶段(3)光反应 3.< 追踪集训 1.②⑤⑥① 2.C线粒体是有氧呼吸的主要场所，呼 吸酶参与有氧呼吸的过程，其数量和 活性直接影响细胞有氧呼吸的强度， A错误。有氧呼吸过程概括地分为三 个阶段，在第一个阶段葡萄糖分解成 丙酮酸和少量NADH,并释放少量的 能量，该过程不需要氧气参与；在第二 个阶段丙酮酸和水反应生成二氧化碳 和NADH,并释放少量的能量，此过程 也不需要氧气直接参与；只有在第三 个阶段，前两个阶段产生的NADH与 氧气结合生成水，同时释放大量的能 量，该阶段需要氧气的直接参与，B错 误。水稻的根系在水中容易进行无氧 呼吸，产生酒精等有害物质，对根系造 成伤害，稻田适时排水可以改善氧气 供应情况，使根系能够进行有氧呼吸， 为根系的生命活动提供足够的能量， 促进根系的生长和对矿质元素等的吸 收，C正确。细胞内ATP的含量是相 对稳定的，剧烈运动时细胞呼吸速率 加快，会产生更多的ATP来满足细胞 对能量的需求，但同时ATP也会迅速 被消耗，用于各种生命活动，所以细胞 内ATP含量不会显著增加，而是处于 动态平衡之中，D错误。 3.C6:00之前有CO2的消耗，18：00之 后仍然有C)2的消耗，说明这些时间 段内都能进行光合作用，故一天中的 光合作用时间大于12小时，A正确；据 图可知，18：00的C02吸收量接近0， 净光合速率接近0，此后细胞呼吸速率 大于光合速率，消耗更多的有机物，故 一天中大约18：00该植物千重最大， B正确；曲线b表明中午CO2吸收量 下降，代表净光合速率下降，但是C) 的消耗量增加，即总光合速率增强，由 于总光合速率=净光合速率十呼吸速 率，所以曲线b下降的原因是该植物的 呼吸速率增强，C错误；据图可知，一天 中呼吸作用产生的C):量可以通过计 算两曲线(a和b)之间围成的面积来得 到，这是因为曲线a表示CO2消耗量， 代表总光合速率，曲线b表示CO2吸 收量，代表净光合速率，呼吸速率=总 光合速率一净光合速率，D正确。 4.(1)光合作用叶绿体酶的活性 (2)细胞质基质、线粒体苹果树上部 接受的阳光充足，光合作用制造和积 累的有机物（糖类）多，糖心果率高 (3)非搭棚处理下昼夜温差大，夜间环 境温度低，果树的呼吸作用弱，对有机 物的消耗少，并且白天光照充足，光合 作用强，则全天有机物的积累量高，提 高了糖心果率 (4)将同一果园的苹果树随机均分为 甲、乙两组，管理条件相同且适宜，在 果实成熟初期采摘甲组的苹果，乙组 苹果延期采摘，观察两组苹果的糖心 形成情况若甲组苹果没有糖心，乙 组苹果有糖心，说明采摘延迟会导致 糖心的形成；若两组苹果都有糖心，说 明糖心的形成与是否及时采摘无关 解析：(1)本题探究光照强度、套袋天 数、温度等对苹果糖心形成的影响，其 中光照主要影响苹果树的光合作用， 因为光照是光合作用的重要条件，光 合作用的场所是叶绿体，温度主要通 过影响酶的活性，进而影响苹果树的 代谢。(2)果肉细胞没有叶绿体，所以 ATP在苹果果肉细胞中产生的场所有 细胞质基质、线粒体。糖心的形成与 糖类积累有关，实验发现上部糖心果 率高于其他部位，原因是苹果树上部 接受的光照充足，光合作用制造和积 累的有机物（糖类）多，所以糖心果率 高。(3)10月13日之后，果树非搭棚 处理比搭棚处理的糖心果率高，原因 是非搭棚处理下昼夜温差大，夜间环 境温度低，果树的呼吸作用弱，对有机 物的消耗少，并且白天光照充足，光合 作用强，全天有机物的积累量高，提高 了糖心果率。(4)实验目的是探究是 否因为没有及时采摘，出现代谢紊乱， 导致新疆阿克苏苹果糖分过度积累而 出现水心病，所以实验的自变量为采 摘的时间，因变量为苹果是否出现糖 心，实验思路：将同一果园的苹果树随 机均分为甲、乙两组，管理条件相同且 适宜，在果实成熟初期采摘甲组的苹 果，乙组苹果延期采摘，观察两组苹果 的糖心形成情况。预期结果和结论： 若甲组苹果没有糖心，乙组苹果有糖 心，说明采摘延迟会导致糖心的形成： 若两组苹果都有糖心，说明糖心的形 成与是否及时采摘无关。 考点6细胞代谢的影响因素 真题引领 1.B细胞质基质中可以进行糖酵解，产 生[H],[H]进入线粒体参与有氧呼吸 的第三阶段，A正确；玉米T蛋白可影 响线粒体内与呼吸作用相关的多种 酶，T蛋白缺失还会造成线粒体内膜受