第3单元 第13讲 光合作用和细胞呼吸的综合-【优学精研】2027年高考生物一轮总复习教用课件（冀赣专版）

该高中生物学高考复习课件聚焦“光合作用和细胞呼吸的综合”专题，覆盖光合作用与细胞呼吸的物质能量联系、总光合/净光合/呼吸速率关系及测定两大核心考点，依据高考评价体系分析近三年河北卷、全国卷等真题分布，明确“过程图解”“实验设计”等常考题型，构建系统备考框架。 课件亮点在于“真题情境+实验探究+素养提升”策略，如结合2025全国卷“三率曲线分析”题，用“液滴移动法”“黑白瓶法”模型培养科学思维与探究实践能力，针对“整株与叶肉细胞光补偿点差异”等易错点解析，助力学生掌握答题逻辑，教师可据此精准突破高频考点，提升复习效率。

第13讲　光合作用和细胞呼吸的综合 核心考点 考题统计 考情分析 1.光合作用与细胞呼吸联系 2025·河北卷T4 2025·黑吉辽蒙卷T10 2025·山东卷T21 2024·新课标卷T30 1.命题特点：注重光合作用 与呼吸作用在物质和能量上 的联系、注重总光合速率、 净光合速率和呼吸速率的测 定等。 2.备考重点：（1）以过程 图解等，考查呼吸作用和光 合作用的关系； （2）结合农业生产问题考 查光合速率和呼吸速率的测 定及实验的设计 2.真正光合速率、净光合速率和呼吸速率的 关系 2025·全国卷T2 2025·陕晋青宁卷T17 2025·四川卷T16 2025·安徽卷T16 2025·河南卷T17 2024·广西卷T19 考点二　总光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系及其测定 考点一　光合作用和细胞呼吸的关系 目录 CONTENT 考教衔接　光合作用与细胞呼吸的比较 高考真题感悟 课时跟踪检测 考点一　光合作用和细胞呼吸的关系 目录 光合作用与细胞呼吸的联系 高中总复习·生物学（提升版） 目录 （1）物质方面 高中总复习·生物学（提升版） 目录 ①如果用18O标记土壤中的水，那么植物产生的二氧化碳和氧气是否含有 18O？如果有，写出18O的转移途径。 提示：有， O经过光合作用的光反应转移给18O2， O经过有氧呼 吸的第二阶段转移给C18O2。 ②给小球藻提供18O2，在小球藻合成的有机物中检测到了18O，分析其最可 能的转移途径是什么？ 提示：有氧呼吸第三阶段18O2与[H]结合生成了 O，有氧呼吸第二阶 段利用 O生成C18O2，C18O2再参与光合作用的暗反应生成含18O的有机 物（C O）。 高中总复习·生物学（提升版） 目录 （2）能量方面 高中总复习·生物学（提升版） 目录 （3）光合作用与有氧呼吸中有关物质的来源与去路 高中总复习·生物学（提升版） 目录 1. 在适宜光照条件下，叶肉细胞中CO2的固定和产生场所分别是叶绿体基 质、线粒体基质。 （　√　） 2. 线粒体基质和叶绿体基质所含酶的种类相同。 （　×　） 提示：线粒体基质是有氧呼吸第二阶段的场所，叶绿体基质是光合作用暗 反应的场所，酶具有专一性，故它们所含酶的种类不相同。 3. 光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变为热能 和ATP。 （　×　） 提示：细胞呼吸过程中有机物中的化学能转变为热能和ATP中的能量， ATP是直接能源物质，不是能量。 √ × × 高中总复习·生物学（提升版） 目录 4. 线粒体、叶绿体都能产生ATP，且均可用于各项生命活动。 （　×　） 提示：线粒体进行细胞有氧呼吸的第二、三阶段合成的ATP可用于生物体 的各项生命活动，叶绿体光反应产生的ATP只能用于暗反应中C3的还原。 × 高中总复习·生物学（提升版） 目录 光合作用与细胞呼吸在场所、物 质与能量转化方面的比较 1. NADH和NADPH是两种重要的还原型辅酶，在细胞呼吸和光合作用等 反应中发挥重要作用。下列说法正确的是（　　） A. 细胞呼吸和光合作用过程中均能产生NADH和NADPH B. 光合作用暗反应过程中所需的能量由NADH和ATP提供 C. 有氧呼吸过程中只有前两个阶段有NADPH生成 D. NADH与氧结合发生在线粒体内膜 √ 高中总复习·生物学（提升版） 目录 解析：细胞呼吸过程中在细胞质基质和线粒体中都能产生NADH，而光合作用的光反应产生的是NADPH，A错误；光合作用暗反应过程需要的能量由光反应产生的NADPH和ATP来提供，而不是NADH，B错误；由分析可知有氧呼吸前两个阶段生成的是NADH，不是NADPH，C错误；有氧呼吸前两个阶段生成的NADH在线粒体内膜上与O2结合生成水，D正确。 高中总复习·生物学（提升版） 目录 2. （2025·陕西宝鸡二模）呼吸作用和光合 作用是生物能量转换的核心生理过程，在线 粒体和叶绿体的生物膜上都存在一系列电子 载体（传递电子）组成的电子传递链，电子 传递过程中释放的能量用于运输H＋从而建 立起跨膜的 H＋浓度梯度，膜两侧的 H＋浓度 梯度驱动ATP合成酶合成ATP，相关过程如图所示，关于呼吸、光合的电子传递链，下列说法正确的是（　　） 高中总复习·生物学（提升版） 目录 A. 图 1、2 的生物膜分别是线粒体内膜、叶绿体内膜 B. 图 1 和图 2 的最终电子受体分别为O2、NADP＋ C. 图示两过程均发生化学能转换为电能 D. 合成的 ATP 均能用于生物体的各项生命活动 √ 高中总复习·生物学（提升版） 目录 解析：图1表示H＋与O2反应生成H2O，该生物膜结构属于线粒体内膜，表示的生理过程是有氧呼吸第三阶段，图2表示H2O分解成H＋与O2，属于光反应，发生于叶绿体的类囊体薄膜，A错误；图 1（有氧呼吸第三阶段）：电子最终传递给O2，生成水，最终电子受体是O2， 图 2（光反应）：电子最终传递给NADP＋，生成NADPH ，最终电子受体是NADP＋，B正确；图1的能量转换为有机物中的化学能→电能→化学能（ATP），图2的能量转换为光能→电能→化学能，由此可知图2过程没有发生化学能转换为电能，C错误；图1呼吸作用产生的ATP可用于各项生命活动，图2光合作用产生的ATP仅用于暗反应，一般不能直接用于其他生命活动，D错误。 高中总复习·生物学（提升版） 目录 考点二　 总光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系及其测定 目录 1. 辨析净光合速率与总光合速率 （1）微观辨析（以光合速率大于呼吸速率为例） 高中总复习·生物学（提升版） 目录 （2）结合曲线辨析 提醒：当植株处于B点时，叶肉细胞中光合速率大于呼吸速率；当叶肉细 胞处于B点时，植株光合速率小于呼吸速率。 高中总复习·生物学（提升版） 目录 2. 真正（总）光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系 （1）判定方法 高中总复习·生物学（提升版） 目录 （2）相关计算 ①光合作用实际产氧量（叶绿体产氧量）＝实测植物氧气释放量＋ ⁠ ⁠。 ②光合作用实际CO2消耗量（叶绿体消耗CO2量）＝实测植物CO2吸收量 ＋ ⁠。 ③光合作用葡萄糖净生产量（葡萄糖积累量）＝光合作用实际葡萄糖生产 量（叶绿体产生或合成的葡萄糖量）－ ⁠。 细胞 呼吸耗氧量　 细胞呼吸CO2释放量　 细胞呼吸葡萄糖消耗量　 高中总复习·生物学（提升版） 目录 3. “三率”的常考曲线分析 （1）以“物质的量”为指标 高中总复习·生物学（提升版） 目录 （2）以“测定的CO2吸收量与释放量”为指标： 高中总复习·生物学（提升版） 目录 4. 测定植物光合速率和呼吸速率的常用方法 （1）“液滴移动法”——测定装置中气体体积变化 高中总复习·生物学（提升版） 目录 ①在测定了净光合速率和呼吸速率的基础上可计算得出二者之和，即“真 正光合速率”。 ②物理误差的校正：为使实验结果精确，除减少无关变量的干扰外，还应 设置对照装置。与图示两装置相比，对照装置的不同点是用“死亡的绿色 植物”代替“绿色植物”，其余均相同。 高中总复习·生物学（提升版） 目录 （2）“黑白瓶法”——测定溶氧量的变化 a.“黑瓶”不透光，测定的是 ；“白瓶”给予光照，测定 的是 ⁠。 有氧呼吸量　 净光合作用量　 高中总复习·生物学（提升版） 目录 b.在有初始值的情况下，黑瓶中 ⁠为有 氧呼吸量；白瓶中 为净光合作用量； 二者之和为 ⁠。 c.在没有初始值的情况下， ⁠ ＝真正光合作用量。 O2的减少量（或CO2的增加量）　 O2的增加量（或CO2的减少量）　 真正光合作用量　 白瓶中测得的现有量－黑瓶中测得的现有 量　 高中总复习·生物学（提升版） 目录 1. 实验中测得的O2产生量是植物光合作用实际产生的总O2量。〔必修1 P105“旁栏思考”〕 （　×　） 提示：实验中测得的O2产生量是净光合速率，而植物光合作用实际产生的 总O2量是总光合速率。 × 高中总复习·生物学（提升版） 目录 2. 整株植物处于光补偿点时，叶肉细胞的光合作用强度和呼吸作用强度相 等。 （　×　） 提示：整株植物处于光补偿点时，此时植株既不从环境吸收CO2，也不向 环境释放CO2，即光合作用吸收的CO2不来自外界，完全由细胞呼吸释放的 CO2提供；整株植物细胞皆进行呼吸作用，而光合作用在叶肉细胞等部分 植物细胞中进行，所以在叶肉细胞中的光合作用强度应大于叶肉细胞的呼 吸作用强度。 × 高中总复习·生物学（提升版） 目录 3. 如果两种农作物的光补偿点相同，则它们在光补偿点时实际光合作用速 率也相同。 （　×　） 提示：如果两种农作物的光补偿点相同，由于不知道它们的呼吸速率大 小，所以它们在光补偿点时实际光合作用速率不一定相同。 4. 绿色植物在生长过程中，光合作用产生的ATP的量远大于细胞呼吸产生 的ATP的量。 （　√　） × √ 高中总复习·生物学（提升版） 目录 总光合速率、净光合速率和呼吸 速率的关系 1. （2025·安徽合肥模拟）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（M为初始浓度），且c、d组O2浓度相同。下列推测合理的是（　　） 高中总复习·生物学（提升版） 目录 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 √ 高中总复习·生物学（提升版） 目录 解析：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、叶绿体类囊体薄膜和线粒体，A错误；t时间内，c、d组氧气含量大于M且相同，说明有机物积累相同，b组大于M小于c和d组，因此装置中植物积累有机物的量关系为c＝d＞b＞a，B正确；延长光照时间使c、d组中O2浓度不再增加时，c组植株的光合速率等于d组，C错误；C5与CO2反应生成2分子C3，C3的含量是C5的两倍，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的浓度依然低于C3，D错误。 高中总复习·生物学（提升版） 目录 2. （2023·北京高考3题）在两种光照强度下，不同温度对某植物CO2吸收 速率的影响如图。对此图理解错误的是（　　） A. 在低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下降 的原因是呼吸速率上升 B. 在高光强下，M点左侧CO2吸收速率升高与光 合酶活性增强相关 C. 在图中两个CP点处，植物均不能进行光合作用 D. 图中M点处光合速率与呼吸速率的差值最大 √ 高中总复习·生物学（提升版） 目录 解析：CO2吸收速率代表净光合速率，低光强下，CO2吸收速率随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CO2减少，A正确；在高光强下，M点左侧CO2吸收速率升高主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光合速率，此时植物可以进行光合作用，C错误；图中M点处CO2吸收速率最大，即净光合速率最大，也就是光合速率与呼吸速率的差值最大，D正确。 高中总复习·生物学（提升版） 目录 光合速率的测定 3. 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（　　） 高中总复习·生物学（提升版） 目录 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12 h，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4 h后重为（X－l）kg，然后光照4 h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 √ 高中总复习·生物学（提升版） 目录 解析：在光照时间相同的情况下，30 ℃时光合作用的总量为3.50（净合成量）＋3.00（呼吸消耗量）＝6.50 mg/h，35 ℃时光合作用的总量为 3.00（净合成量）＋3.50（呼吸消耗量）＝6.50 mg/h，二者相同，A正 确；若每天交替进行12小时光照，12小时黑暗，则幼苗积累有机物为12小 时的净光合－12小时的呼吸，数值最大的是20 ℃，B正确；若该植物原重 X g，置于暗处4 h后重（X－1）g，则呼吸速率为1/4 g·h－1，然后光照4 h 后重（X＋2）g，则4 h内的净光合量为3 g，总光合量为（3＋1）g，故总 光合速率为1 g·h－1，C错误；图乙中NaHCO3溶液作为CO2缓冲液，因此水 滴的移动方向和距离与装置中的O2变化有关，结合图甲，光照下乙装置的 液滴在25 ℃时净光合速率最强，因此单位时间内向右移动的距离最大，D 正确。 高中总复习·生物学（提升版） 目录 自然环境与密闭环境中一昼夜 光合速率的变化分析 4. 科研人员检测晴朗天气下露天栽培和大棚栽培的油桃的光合速率（Pn） 日变化情况，并将检测结果绘制成图。下列相关说法错误的是（　　） A. 光照强度增大是导致ab段、lm段Pn增 加的主要原因 B. 致使bc段、mn段Pn下降的原因是气孔 导度下降 C. 致使ef段、op段Pn下降的原因是光照逐渐减弱 D. 适时浇水、增施农家肥是提高大田作物产量的重要措施 √ 高中总复习·生物学（提升版） 目录 解析：　早晨太阳出来后光照强度不断增大，使得露天栽培和大棚栽培 的油桃的光合速率迅速上升，A正确；大棚栽培条件下的油桃在bc段Pn下 降，主要原因是太阳出来后旺盛的光合作用消耗大量CO2，使大棚内密闭 环境中CO2浓度迅速下降，而露天栽培的油桃在mn段Pn下降，是因为环境 温度过高导致气孔导度下降，不能吸收CO2，B错误；15时以后，两种栽培 条件下的光合速率持续下降，是光照强度逐渐减弱所致，C正确；适时浇 水从而避免植物因缺水导致气孔关闭，增施农家肥从而增加CO2浓度是提 高大田作物产量的重要措施，D正确。 高中总复习·生物学（提升版） 目录 题后归纳：开放和密闭环境中CO2、O2含量昼夜变化分析 （1）自然环境中，绿色植物一昼夜内CO2的吸收与释放速率的曲线分析 高中总复习·生物学（提升版） 目录 （2）相对密闭的环境中，绿色植物一昼夜内CO2含量的变化曲线分析 高中总复习·生物学（提升版） 目录 考教衔接　光合作用与细胞呼吸的比较 目录 （2025·河北高考4题）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. 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 √ 高中总复习·生物学（提升版） 目录 解析：　光反应发生在类囊体膜上，水分解产生氧和H＋；暗反应发生在 叶绿体基质，该过程发生CO2的固定和C3的还原，生成有机物；有氧呼吸 第二阶段发生在线粒体基质，该阶段丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和 [H]，并释放出少量的能量；有氧呼吸第三阶段发生在线粒体内膜，[H]和 氧气结合形成水。A错误，B、C、D正确。 高中总复习·生物学（提升版） 目录 〔必修1 P93正文〕（1）有氧呼吸第二阶段是在线粒体基质中将丙酮酸和 水彻底分解成二氧化碳和[H]，并释放出少量的能量。第三阶段是在线粒 体内膜上，将上两个阶段产生的[H]，经过一系列的化学反应，与氧结合 形成水，同时释放出大量的能量，这一阶段需要氧的参与。 〔必修1 P103～104正文〕（2）在叶绿体的类囊体膜上进行水的光解，叶 绿体基质中进行暗反应，消耗CO2进行二氧化碳的固定和三碳化合物的还 原合成有机物。 高中总复习·生物学（提升版） 目录 考法1：结合图像考查光合作用与细胞呼吸的联系 1. （2025·云南昭通模拟）如图所示为甘蔗一个叶肉细胞内的系列反应过 程，下列有关说法正确的是（　　） A. 过程A中类胡萝卜素吸收的紫 外光可为ATP的合成提供能量 B. 过程A产生的ATP和NADPH可 用于过程B中CO2的固定 C. 突然停止光照或提高CO2浓度均可使④的含量在短时间内增加 D. 过程B发生在叶绿体基质中，过程C和过程D均会产生ATP √ 高中总复习·生物学（提升版） 目录 解析： 　类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，基本不吸收紫外光，且紫外光会 损伤细胞，不能为ATP合成供能，A错误；光反应（过程A）产生的ATP和 NADPH用于暗反应（过程B）中C3的还原，不是CO2的固定，B错误；突 然停止光照，光反应产物减少，C3还原减慢，CO2固定正常，C5（④）含 量短时间内减少，提高CO2浓度，CO2固定加快，C5消耗增多，合成暂不 变，故C5含量短时间内也减少，C错误；过程B是暗反应，发生在叶绿体基 质，过程C是细胞呼吸第一阶段，过程D包含有氧呼吸第二、三阶段，细胞 呼吸过程会产生ATP，D正确。 高中总复习·生物学（提升版） 目录 2. 科研人员用适宜光照条件下正常生长的水稻植株，进行同位素标记实 验。下列有关叙述错误的是（　　） A. 提供 O，一段时间后，能在CO2中检测到18O B. 提供 O，一段时间后，不能在有机物中检测到18O C. 提供14CO2，则根细胞在缺氧状态下可能出现14C2H5OH D. 提供14CO2，叶绿体中14C的转移途径大致是14CO2→14C3→（14CH2O） 考法2：同位素标记考查光合作用与细胞呼吸的物质变化 √ 高中总复习·生物学（提升版） 目录 解析：给水稻提供 O， O可参与有氧呼吸的第二阶段，所以生成的CO2中会有18O，含有18O的二氧化碳可参与光合作用暗反应过程，故能在有机物中检测到18O，A正确，B错误；给水稻提供14CO2，14C在水稻光合作用过程中的转移途径大致是14CO2→14C3→（14CH2O），根细胞在缺氧状态下进行无氧呼吸时，14C6H12O6会分解形成14C2H5OH，C、D正确。 高中总复习·生物学（提升版） 目录 高考真题感悟 目录 一、命题角度练 角度一 结合光合作用与细胞呼吸的联系，考查生命观念及科学思维 1. （2024·广东高考2题）2019年，我国科考队在太平洋马里亚纳海沟采集 到一种蓝细菌，其细胞内存在由两层膜组成的片层结构，此结构可进行光 合作用与呼吸作用。在该结构中，下列物质存在的可能性最小的是（　　） A. ATP B. NADP＋ C. NADH D. DNA √ 高中总复习·生物学（提升版） 目录 解析： 　由题干信息可知，采集到的蓝细菌其细胞内存在由两层膜组成 的片层结构，此结构可进行光合作用与呼吸作用，进行光合作用时，光反 应阶段可以将ADP和Pi转化为ATP，NADP＋和H＋转化为NADPH，用于暗 反应，有氧呼吸的第一阶段和第二阶段都可以生成NADH，而DNA存在于 蓝细菌的拟核中，D正确，A、B、C错误。 高中总复习·生物学（提升版） 目录 2. （2025·黑吉辽蒙高考10题）黑暗条件下，叶绿体内膜的载体蛋白NTT 顺浓度梯度运输ATP、ADP和Pi的过程示意图如图。其他条件均适宜，下 列叙述正确的是（　　） A. ATP、ADP和Pi通过NTT时，无需与NTT 结合 B. NTT转运ATP、ADP和Pi的方式为主动 运输 C. 图中进入叶绿体基质的ATP均由线粒体产生 D. 光照充足，NTT运出ADP的数量会减少甚至停止 √ 高中总复习·生物学（提升版） 目录 解析：　NTT属于载体蛋白，载体蛋白转运时需要与所运输的物质结合，A错误；根据题干信息可知，NTT介导的是顺浓度梯度运输，因此NTT转运物质的方式不是主动运输，B错误；图中进入叶绿体基质的ATP也可能由细胞质基质产生，C错误；光照充足时，叶绿体通过光合作用合成的ATP增多，所需要的原料ADP和Pi增加，因此NTT运出ADP的数量会减少甚至停止，D正确。 高中总复习·生物学（提升版） 目录 3. （2025·全国卷2题）在一定温度下，生长在大田的某种植物光合速率 （CO2固定速率）和呼吸速率（CO2释放速率）对光照强度的响应曲线如图 所示。下列叙述错误的是（　　） A. 光照强度为a时，该植物的干重不会增加 B. 光照强度从a逐渐增加到b时，该植物生长速 率逐渐增大 C. 光照强度小于b时，提高大田CO2浓度，CO2 固定速率会增大 D. 光照强度为b时，适当降低光反应速率，CO2固定速率会降低 角度二 结合总光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系，考查科学思维 √ 高中总复习·生物学（提升版） 目录 解析：光照强度为a时，光合速率等于呼吸速率，即净光合速率为0。植物干重增加依赖净光合积累有机物，此时净光合为0，干重不会增加，A正确；光照强度从a逐渐增加到b时，光合速率与呼吸速率差值逐渐增大。净光合速率越大，植物积累有机物越多，生长速率越大，B正确；光照强度小于b时，光照强度未达饱和，在光照强度为主要限制因素时，提高大田CO2浓度，CO2固定速率不会增大，只有当光照强度饱和后，提高CO2浓度，CO2固定速率才会增大，C错误；光照强度为b时，光反应为暗反应提 供ATP和NADPH。适当降低光反应速率，光反应提供的ATP和NADPH减 少，会使暗反应中CO2固定速率降低，D正确。 高中总复习·生物学（提升版） 目录 二、长句表达练 4. 〔经典高考题节选〕（1）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）。 （2）干旱会导致气孔开度减小，研究发现在同等程度干旱条件下，C4植 物比C3植物生长得好。从两种植物CO2补偿点的角度分析，可能的原因 是 ⁠。 自身呼吸消耗或建造植物体结构 C4植物的CO2补偿点低于C3植物，C4植物能够利用较低浓度的CO2 高中总复习·生物学（提升版） 目录 课时跟踪检测 目录 1. （2025·河北衡水中学模拟）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（　　） 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 O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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 √ 高中总复习·生物学（提升版） 目录 解析：a过程为水的光解，产生的NADPH可以用于C3的还原，A错误；甲是叶绿体，叶绿体的类囊体薄膜上含有催化ATP合成的酶，B错误；给植物提供 O一段时间后，a过程产生18O2，水参与有氧呼吸的第二阶段，c过程会出现C18O2，18O2参与有氧呼吸的第三阶段生成水，d过程会出现 O，b过程为CO2参与的暗反应，C18O2参与b过程会生成（C O），C正确；根细胞没有叶绿体，根细胞只能进行呼吸作用，ATP合成场所是细胞质基质、线粒体，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 高中总复习·生物学（提升版） 目录 2. 如图为叶肉细胞内碳元素的部分转移路径，①～④表示生理过程。下列 相关叙述正确的是（　　） CO2 C3 C6H12O6 C3 CO2 A. 图中①②过程发生在叶绿体，③④过程发生在线粒体 B. 图中过程①和过程③产生的C3为同一种物质 C. 图中过程②的C3的碳原子全部转移到C6H12O6 D. 若①②的速率大于③④的速率，整棵植株的干重不一定会增加 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 高中总复习·生物学（提升版） 目录 解析：图中①②过程为光合作用的暗反应阶段，发生在叶绿体基质中，③④过程分别表示有氧呼吸的第一、二阶段，分别发生在细胞质基质和线粒体基质中，A错误；图中过程①和过程③产生的C3不是同一种物质，前者是3-磷酸甘油酸，后者是丙酮酸，B错误；图中过程②的C3的碳原子没有全部转移到C6H12O6，同时又产生了部分五碳化合物，C错误；若①②的速率大于③④的速率，可说明叶肉细胞的光合作用大于呼吸作用，但整棵植株的干重不一定会增加，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 高中总复习·生物学（提升版） 目录 3. （2025·重庆万州模拟）某生物兴趣小组研究水培绿萝在不同光照条件 下的气体交换情况，实验数据如表所示，不同条件下呼吸速率相同。下列 说法错误的是（　　） 光照条件 强光 弱光 黑暗 O2释放速率/（μmol·m－2·s－1） 12.5 5.0 －3.0 A. 强光条件下绿萝可以正常生长，而弱光条件下则不能 B. 强光条件下绿萝的总光合速率为15.5 μmol·m－2·s－1 C. 黑暗条件下绿萝叶肉细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体 D. 弱光条件下绿萝进行光合作用所需要的CO2来自外界环境和线粒体 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 高中总复习·生物学（提升版） 目录 解析：强光下净光合速率为12.5 μmol·m－2·s－1，弱光下为5.0 μmol·m－2·s－1，均大于0，说明两种光照条件下绿萝均可积累有机物，正常生长，A错误；总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。强光下总光合速率为12.5＋3.0＝15.5 μmol·m－2·s－1，B正确；黑暗条件下绿萝仅进行呼吸作用，叶 肉细胞中ATP的生成场所为细胞质基质（有氧呼吸第一阶段）和线粒体 （有氧呼吸第二、三阶段），C正确；弱光下净光合速率＞0，说明光合速 率＞呼吸速率，此时光合作用所需的CO2来自线粒体和外界环境，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 高中总复习·生物学（提升版） 目录 4. （2025·云南昭通模拟）如图甲、乙分别为某植物在不同条件下相关指 标的变化曲线[单位：mmol/（cm2·h）]。下列叙述正确的是（　　） 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. 40 ℃条件下，若黑夜和白天时间 相等，该植物能正常生长 C. 补充适量的Mg元素可能导致图乙中D点右移 D. 图乙中，当光照强度为5 klx时，有机物的制造量为8 mmol/（cm2·h） √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 高中总复习·生物学（提升版） 目录 解析：图甲中，CO2吸收速率表示净光合作用速率，CO2产生速率表示呼吸作用速率，叶绿体消耗的CO2量是指总光合作用量，温度为30 ℃时，总光合作用量为8＋2＝10 mmol/（cm2·h）；温度为40 ℃时，总光合作用量为5＋5＝10 mmol/（cm2·h），A正确；40 ℃条件下，某植物净光合速率和呼吸速率相等均为5 mmol/（cm2·h），若白天和黑夜时间相等，则黑夜期间（12小时）呼吸作用消耗5×12＝60 mmol/（cm2·h），白天（12小时）有机物积累量为5×12＝60 mmol/（cm2·h），一昼夜之后，植物有机物积累量为0，植物不能正常生长，B错误；补充适量的Mg元素可能使某植物的光合作用速率增加，则光补偿点会降低，即D点左移，C错误；当光照强度为5 klx时，有机物的制造量为10 mmol/（cm2·h），D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 高中总复习·生物学（提升版） 目录 5. （2025·山东泰安模拟）发菜是一种陆生蓝细菌，常以丝状细胞群体的 形式存在。科研人员发现了不同pH对发菜细胞光合放氧速率和呼吸耗氧速 率存在影响，如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 发菜细胞的叶绿体和线粒体可以交换 O2和CO2 B. pH为4时，发菜细胞的光合速率小于 呼吸速率 C. 发菜细胞光合作用与呼吸作用的最适 pH可能不同 D. 发菜细胞对酸性环境的适应能力强于碱性环境 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 高中总复习·生物学（提升版） 目录 解析： 　发菜是原核生物，没有叶绿体和线粒体，其光合作用和呼吸作 用相关的酶分布在细胞质和细胞膜上，所以不存在叶绿体和线粒体交换O2 和CO2的情况，A错误；由图可知，pH为4时光合放氧速率（净光合作用速 率）为0，说明呼吸作用速率等于总光合作用速率，B错误；从图中可以看 出，光合放氧速率和呼吸耗氧速率随pH变化的曲线峰值对应的pH不同，说 明发菜细胞光合作用与呼吸作用的最适pH可能不同，C正确；从图中可以 看出，pH约为4时净光合速率为0，pH低于4时则呼吸作用大于光合作用， 不利于发菜的生长，而pH为12时细胞呼吸为0，但光合放氧速率直到pH等 于13时才为0，说明发菜对碱性环境有较强的适应能力，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 高中总复习·生物学（提升版） 目录 6. （2025·北京海淀模拟）将某种植物置于高温环境（HT）下生长一定时 间后，测定HT植株和生长在正常温度（CT）下的植株在不同温度下的光 合速率，结果如图。由图分析，下列叙述错误的是（　　） A. 35 ℃时两组植株的真正（总）光合速率 相等 B. 两组植株的CO2吸收速率最大值接近 C. 50 ℃时HT植株能积累有机物而CT植株不能 D. HT植株表现出对高温环境的适应性 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 高中总复习·生物学（提升版） 目录 解析：　CO2吸收速率代表净光合速率，而总光合速率＝净光合速率＋呼 吸速率。由图可知35 ℃时两组植株的净光合速率相等，但呼吸速率未知， 故35 ℃时两组植株的真正（总）光合速率无法比较，A错误；由图可知， CT植株和HT植株的CO2吸收速率最大值基本一致，都接近于3 mmol·cm－ 2·s－1，B正确；由图可知，50 ℃时HT植株的净光合速率大于零，说明能积 累有机物，而CT植株的净光合速率不大于零，说明不能积累有机物，C正 确；由图可知，在较高的温度下HT植株的净光合速率仍大于零，能积累有 机物进行生长发育，体现了HT植株对高温环境较适应，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 高中总复习·生物学（提升版） 目录 7. （2025·湖北黄石期末）研究小组将生长发育状况相同的大豆植株分为 两组，Ⅰ组用遮光网处理以降低光照强度，Ⅱ组不作处理，分别测定净光合 速率的日变化情况，结果如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. c点时叶肉细胞产生ATP的场所是线粒 体和叶绿体 B. d点和g点表示Ⅰ组、Ⅱ组植物的光合作 用速率相同 C. 由图可知，适时适当遮光有利于大豆积累有机物 D. ef段下降是因为光照过强导致大豆细胞叶绿体受损 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 高中总复习·生物学（提升版） 目录 解析：　Ⅰ线上c为光补偿点，此时光合作用等于呼吸作用，叶肉细胞产生 ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体，A错误；由图可知，Ⅰ组大豆 和Ⅱ组大豆的d点和g点重合，代表两组植物的净光合速率相同，但两者的 呼吸速率未知，所以Ⅰ组、Ⅱ组植物的光合作用速率不一定相同，B错误； 由图可知，在dg对应的时间段（约1∶30～3∶30）用遮光网处理，可减缓 净光合速率的下降，提高作物的产量，有利于大豆有机物的积累，C正 确；Ⅱ组ef段产生的原因：于12点到14点左右，全天光照最强烈，此时温度 高，从图上看出曲线下降有可能是因为气孔关闭，不利于光合作用进行， 若是细胞叶绿体受损伤，则f点之后净光合速率不会升高，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 高中总复习·生物学（提升版） 目录 8. （2025·河南驻马店模拟）如图表示某植物在遮光前后光合速率的变 化，下列相关叙述正确的是（　　） A. 遮光前，植物只进行光合作用 B. 遮光后，植物的光合作用立即停止 C. 遮光后，植物的呼吸作用强度不变 D. 遮光后，植物的有机物含量逐渐减少 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 高中总复习·生物学（提升版） 目录 解析：遮光前，植物有光照，同时进行光合作用和呼吸作用，A错误；遮光后，光反应停止，但暗反应因光反应产生的NADPH和ATP未耗尽，还 能进行一小段时间，不是立即停止，B错误；遮光后，光反应停止，呼吸 速率可能会由于温度变化而变化，C错误；遮光后，光合作用停止，呼吸 作用持续消耗有机物，有机物含量逐渐减少，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 高中总复习·生物学（提升版） 目录 9. （2025·山东烟台期末）如图为某绿色植物的光合速率、呼吸速率随温 度变化的曲线图（其余条件均相同）。下列说法错误的是（　　） A. 图中虚线是该绿色植物在黑暗条件下测出的呼吸作用曲线 B. AB段叶肉细胞中产生的CO2移动方向是线粒体移向叶绿体 C. 限制AB段CO2吸收速率的主要因素是温度 D. 图中B点光合作用制造的有机物等于呼吸作用消耗的有机物 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 高中总复习·生物学（提升版） 目录 解析：　题图中虚线测量的是呼吸速率，应在黑暗条件下进行，否则会 有光合作用的影响，A正确；据图可知AB段，光合作用大于呼吸作用，植 物呼吸作用产生的CO2被光合作用所利用，因此AB段时叶肉细胞中产生的 CO2移动方向是从线粒体移向叶绿体，B正确；A点为光补偿点，此时光合 作用制造的有机物等于呼吸作用消耗的有机物，AB段随温度升高，净光合 作用升高，该阶段限制光合作用的因素是温度，C正确；B点净光合量等于 呼吸作用量，光合作用的总量等于呼吸作用的两倍，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 高中总复习·生物学（提升版） 目录 10. 〔多选〕（2025·湖南长沙模拟）如图是在24小时测得大棚番茄CO2的 含量和CO2的吸收速率的变化曲线图，下列有关叙述正确的是（　　） A. a点CO2释放量减少可能是由于温度降低导致细胞呼吸强度减弱 B. 番茄通过光合作用合成有机物的时间是c～e段 C. 如果N点低于M点，说明经过一昼夜植物体内的有机物总量增加 D. 植物干重最大的时刻是e点 √ √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 高中总复习·生物学（提升版） 目录 解析：番茄通过光合作用制造有机物的时间是b～f段，B错误；c～e段光合作用强度大于细胞呼吸强度，有机物积累，e点之后光合作用强度小于细胞呼吸强度，故有机物积累最多的时刻是e点，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 高中总复习·生物学（提升版） 目录 11. 〔多选〕（2025·河北唐山期末）人工光质调节可有效改善植物生长发育，具有良好的实用性和可操作性。某研究人员以白膜为对照，利用蓝膜覆盖的方式调节光质，分析提高蓝光比例对南川柳幼苗生长的影响，结果如图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 实验时间段内，蓝膜处理下南川柳幼苗的有机物积累速率高于白膜组 B. 实验中16：00～18：00南川柳幼苗净光合速率下降的主要原因是光照强 度减弱 C. 蓝膜处理下南川柳幼苗净光合速率提高的原因是细胞呼吸速率明显下降 D. 除研究因素外，光照强度和CO2浓度不会影响南川柳幼苗的净光合速率 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 高中总复习·生物学（提升版） 目录 解析：净光合速率表示有机物的积累速率，从图中可以看出在实验时间段内，蓝膜处理下的净光合速率整体高于白膜组，所以蓝膜处理下南川柳幼苗的有机物积累速率高于白膜组，A正确；从图中可以看出，在16：00～18：00这个时间段，随着时间推移，光照强度逐渐降低，而光照强度是影响光合速率的重要因素之一，光照强度降低会导致净光合速率下降，B正确；净光合速率＝总光合速率－呼吸速率。蓝膜处理下南川柳幼苗净光合速率提高，是因为蓝光占比提高对光合作用相关的生理过程有促进作用，而不是因为细胞呼吸速率明显下降，C错误；影响植物净光合速率的因素有很多，除了光照强度外，CO2浓度会影响暗反应，矿质元素会影响植物的各种生理过程，进而影响光合作用，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 高中总复习·生物学（提升版） 目录 12. （2025·云南昭通模拟）昭通糖心苹果备受广大消费者喜爱，苹果产业 也是昭阳区的支柱产业之一。如图甲为苹果叶肉细胞中部分结构及相关代 谢发生的气体转移情况。图乙表示在密闭恒温（温度为25 ℃）小室内测定 的a、b两个品种苹果树光合作用强度与光照强度的关系。假设苹果树光合 作用产生的有机物全为葡萄糖，据图回答问题： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 高中总复习·生物学（提升版） 目录 （1）当图甲中仅存在c、d过程时，整株苹果树光合速率 （填“大 于”或“等于”或“小于”）呼吸速率。有同学认为图甲中c过程不仅可以 表示O2的转移情况，还可以表示葡萄糖的转移情况。你认为这个观点 是 （填“正确”或“错误”）的，原因是 ⁠ ⁠。 小于　 错误　 葡萄糖需在细胞质基 质中分解成丙酮酸才可以进入线粒体中继续进行分解 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 高中总复习·生物学（提升版） 目录 解析：据图分析，仅存在c、d过程时植物的叶肉细胞的光合速率与呼吸速率相等，根细胞等无光合作用只有呼吸作用，因此整株苹果树光合速率小于呼吸速率。由于葡萄糖需在细胞质基质中分解成丙酮酸后才可以进入线粒体继续分解，所以c过程不可以表示葡萄糖的去向。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 高中总复习·生物学（提升版） 目录 （2）图乙中光照强度为Z时，a、b两个品种苹果树制造葡萄糖速率之比 为 ，对a品种而言，假如白天和黑夜的时间各为12 h，平均光照 强度在 klx以上才能使该植物处于生长状态。若a品种光合速率和呼 吸速率的最适温度分别是25 ℃和30 ℃，若将温度提高到30 ℃（其他条件 不变）。则图中M点的位置理论上的变化是向 方移动。 10∶7　 Y　 左下　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 高中总复习·生物学（提升版） 目录 解析：题图乙中光照强度为Z时，a、b植物二氧化碳的吸收速率分别是8 mg·m－2·h－1、6 mg·m－2·h－1，呼吸速率分别为2 mg·m－2·h－1、1 mg·m －2·h－1，故二氧化碳的固定速率分别是10 mg·m－2·h－1、7 mg·m－2·h－1（可以代表葡萄糖的制造速率），所以a、b植物制造葡萄糖的速率之比为 10∶7；对a植物而言，假如白天和黑夜的时间各为12 h，当每小时二氧化 碳的吸收量－每小时二氧化碳的产生量大于0时，才能使a植物处于生长状 态，由题图可知，平均光照强度在Y klx以上时，每小时二氧化碳的吸收量 －每小时呼吸作用二氧化碳的产生量大于0；25 ℃为a植物光合速率所需的 最适温度，而呼吸速率的最适温度是30 ℃，所以若将温度提高到30 ℃，a 植物的光合速率将下降，呼吸速率将上升，净光合作用下降，题图中M （光饱和点）点的位置理论上的变化是向左下方移动。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 高中总复习·生物学（提升版） 目录 （3）a、b两个品种的苹果树单独种植时，如果种植密度过大，那么净光合 速率下降幅度较大的是 品种，判断的依据是 ⁠ ⁠。 解析：据图乙分析，a、b两个品种的苹果树单独种植时，如果种植密度过大，植株接受的光照强度减弱，导致a品种净光合速率下降幅度比b品种大。 a　 种植密度过大，植株接 受的光照强度减弱，导致a品种净光合速率下降幅度比b品种大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 高中总复习·生物学（提升版） 目录 13. （2025·安徽六安模拟）科学家对酸橙夏季光合作用特性进行研究，以 期为酸橙优质高产栽培提供理论基础。图1所示为种植酸橙的大棚内光照 强度和CO2浓度日变化，图2所示为酸橙的净光合速率和气孔导度日变化。 回答下列问题： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 高中总复习·生物学（提升版） 目录 （1）酸橙叶肉细胞光合作用过程中，吸收光能的分子位于 ⁠ （填具体位置），水在光照下被分解时，丢失的电子最终传 递给 进而生成NADPH，NADPH在光合作用暗反应中的作用 是 ⁠。 解析：酸橙叶肉细胞光合作用过程中，吸收光能的分子为光合色素，光合色素位于叶绿体类囊体薄膜上，水在光照下被分解时，丢失的电子最终传递给NADP＋生成NADPH，NADPH可以为暗反应提供还原剂和能量。 （叶绿体） 类囊体薄膜　 NADP＋　 提供还原剂和能量　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 高中总复习·生物学（提升版） 目录 （2）酸橙幼苗在图1所示的时间段内、光照强度和CO2浓度下 （填 “有”或“没有”）有机物积累，理由是 ⁠ ⁠ ⁠。 有　 该时间段内大棚中CO2浓度明 显降低，说明酸橙幼苗吸收的CO2量大于释放的CO2量，有有机物积累（或 该时间段内，酸橙净光合速率一直大于零） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 高中总复习·生物学（提升版） 目录 解析：由图1可知，大棚内CO2浓度明显降低，说明酸橙幼苗吸收的CO2量大于释放的CO2量，有有机物积累，说明酸橙幼苗在图1所示的光照强度和CO2浓度下能正常生长。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 高中总复习·生物学（提升版） 目录 （3）图2中10：00前影响酸橙净光合速率的主要环境因素是 ⁠ 。12：00～14：00时酸橙的净光合速率下降，但不一定是由于气孔导 度下降而导致净光合速率下降的，还需要测定12：00～14：00时酸橙叶肉 细胞的胞间CO2浓度变化，若酸橙叶肉细胞的胞间CO2浓度并未降低，则此 时导致酸橙叶肉细胞净光合速率下降的原因可能是 ⁠ （答 一点）。 光照强 度　 温度过高，与光合作 用有关的酶活性下降；光照过强，色素分子或类囊体膜结构受损等 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 高中总复习·生物学（提升版） 目录 解析：图2中10：00前光照强度较弱，因此影响酸橙净光合速率的主要环境因素是光照强度。若酸橙叶肉细胞的胞间CO2浓度并未降低，说明此时导致酸橙叶肉细胞净光合速率下降的因素不是CO2浓度，净光合速率＝总光合速率－呼吸速率，因此此时净光合速率下降的原因可能是温度过高，与光合作用有关的酶活性下降，导致光合速率降低；也可能是光照过强，色素分子或类囊体膜结构受损；也可能是温度升高，与呼吸作用有关的酶活性升高，呼吸作用增强等。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 高中总复习·生物学（提升版） 目录 $