2027届高考生物人教版一轮复习课件 第15讲 光合作用和细胞呼吸的综合分析

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分析”专题，依据课标要求及2022-2025年安徽、河北等多地区高考真题考情，系统梳理物质能量转化、“三率”关系及测定两大核心考点，对接高考评价体系，明确高频考点权重，归纳物质去向分析、曲线解读等常考题型，体现备考针对性与实用性。 课件亮点在于高考真题实战与实验探究结合，如以2024新课标“密闭装置O₂浓度变化”真题为例，运用物质与能量观分析“三率”关系，通过液滴移动法等实验方法培养科学思维与探究实践素养，提供“三率”计算模板及易错点警示，助力学生掌握答题技巧，教师可据此精准指导高考冲刺复习。

第15讲 光合作用和细胞呼吸的综合分析 必修一 第三单元 细胞的能量供应和利用 课标要求 说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转换并储存为糖分子中的化学能。 考情分析 光合作用与细胞呼吸综合分析：2025·安徽·T16　2025·云南·T17　2025·河北·T4　2024·新课标·T31　2024·安徽·T16　2024·全国甲·T29　2023·重庆·T19　2023·北京·T3　2023·广东·T18　2023·河北·T19　2023·辽宁·T21　2022·天津·T16　2022·全国乙·T2　2022·湖南·T17　2022·福建·T10 考点一　细胞呼吸、光合作用的物质和能量转化 考点二　“三率”的关系及测定 细胞呼吸、光合作用的物质和能量转化 01 5 1.生理过程及场所 序号 ① ② ③ ④ ⑤ 生理过程 场所 光反应 暗反应 有氧呼吸 第二阶段 叶绿体类囊体薄膜 有氧呼吸 第一阶段 有氧呼吸 第三阶段 叶绿体基质 细胞质基质 线粒体基质 线粒体内膜 一、光合作用与细胞呼吸的联系 细胞呼吸、光合作用的物质和能量转化 考点一 光合 色素 O2 ATP ADP NADPH C5 C3 CO2 CO2 O2 细胞呼吸、光合作用的物质和能量转化 考点一 2. 物质联系 —— 元素去向 1、C元素 CO2 暗反应 (CH2O) 有氧Ⅰ C3H4O3 有氧Ⅱ CO2 2、H元素 H2O 光反应 NADPH 暗反应 H2O 有氧Ⅲ NADH (CH2O) 有氧Ⅰ、Ⅱ 3、O元素 H2O 光反应 O2 有氧Ⅲ (CH2O) 暗反应 CO2 H2O 有氧Ⅱ 一、光合作用与细胞呼吸的联系 细胞呼吸、光合作用的物质和能量转化 考点一 光能 光反应 ATP和NADPH中活跃的化学能 暗反应 有机物中稳定的化学能 热能 ATP中活跃的化学能 用于各项生命活动 光合作用 有氧呼吸 （大部分） 注意：叶绿体光反应产生的ATP一般只能用于叶绿体，如暗反应或其他吸能反应；但细胞呼吸产生的ATP可以转运进叶绿体中被利用。 3. 能量联系 一、光合作用与细胞呼吸的联系 细胞呼吸、光合作用的物质和能量转化 考点一 物质 过程 来源 去路 NADH ([H]) (还原性辅酶I) 呼吸作用 第一阶段（葡萄糖）、第二阶段（ 和 水） 第三阶段还原 ，产生水（释放大量能量） NADPH (还原性辅酶Ⅱ) 光合作用 阶段 用于暗反应阶段C3 的还原 ATP 呼吸作用 呼吸各阶段 作为各项生命活动的 直接能源物质 光合作用 阶段 主要用于暗反应C3的还原 4.NADH、NADPH、ATP的来源与去路 丙酮酸 O2 光反应 有氧 光反应 并非唯一，还有GTP、UTP等 细胞呼吸、光合作用的物质和能量转化 考点一 考向一　细胞呼吸、光合作用的物质和能量变化 1.(2025·豫北名校期末联考)如图表示某自养型生物进行光合作用和细胞呼吸的过程示意图，图中①～④表示反应过程。下列叙述正确的是 A.反应①②发生的场所只能分别是类囊体薄膜 和线粒体内膜 B.反应③④分别表示CO2的固定和有氧呼吸的 第一、二阶段 C.反应①产生的ATP可用于反应③和其他消耗 能量的反应 D.NADP＋是氧化型辅酶Ⅰ，是光合作用产生的e－的最终受体 √ 　　　若该自养型生物为蓝细菌，则其反应①②发生的场所不在类囊体薄膜和线粒体内膜，A错误； 反应③表示暗反应过程，包括CO2的固定和C3的还原，B错误； 反应①产生的ATP可用于反应③和其他消耗能量的反应，如叶绿体内基因的表达等，C正确； NADP＋是氧化型辅酶Ⅱ，D错误。 2.(2025·河北，4)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 √ 02 “三率”的关系及测定 14 考点二 “三率”的关系及测定 项目 含义 表示方法(单位面积的叶片在单位时间内的变化量) 真正光 合速率 植物在光下实际合成有机物的速率 O2_________________ 速率或叶绿体释放O2量 CO2固定速率或叶绿体吸收CO2量 有机物____ __________ ______速率 净光 合速率 植物有机物的______ 速率 植物或叶片或叶肉细胞O2______速率 植物或叶片或叶肉细胞CO2_______速率 有机物积累速率 产生(生成) 产生(制造、生成) 积累 释放 吸收 呼吸 速率 单位面积的叶片在单位时间内分解有机物的速率 中O2吸收速率 黑暗中CO2释放速率 有机物消耗速率 黑暗 1.自然环境与密闭环境中一昼夜内光合速率曲线的变化 (1)图1的B点、图2的B′C′段形成的原因：凌晨约2时～4时，温度降低， 减弱，CO2释放量减少。 (2)图1的C点、图2的C′点：此时开始出现光照， 启动。 (3)图1的D点、图2的D′点：此时光合作用强度 细胞呼吸强度。 细胞呼吸 光合作用 等于 考点二 “三率”的关系及测定 (4)图1的E点、图2的F′G′段形成的原因：温度过高，部分气孔关闭， 供应不足，出现“光合午休”现象。 (5)图1的F点、图2的H′点：此时光合作用强度 细胞呼吸强度，之后光合作用强度小于细胞呼吸强度。 (6)图1的G点、图2的 点：此时光照强度降为0，光合作用停止。 CO2 等于 I′ 考点二 “三率”的关系及测定 (7)图2所示一昼夜密闭容器中植物 (填“能”或“不能”)正常生长，原因是_______________________________________________________ ___________________________。 J′点低于A′点，说明一昼夜密闭容器中CO2浓度减少，即总光合作用量大于总细胞呼吸量 能 考点二 “三率”的关系及测定 2.测定植物光合速率和呼吸速率的常用方法 一、液滴移动法 1、测定呼吸速率 ①装置烧杯中放入适宜浓度的 溶液用于 。 ②玻璃钟罩 处理，以排除光合作用干扰。 ③置于适宜温度环境中。 ④红色液滴向 移动(单位时间内 移距离代表呼吸速率)。 NaOH 吸收CO2 遮光 左 左 2、测定净光合速率 ①装置烧杯中放入适宜浓度的CO2缓冲液（如NaHCO3），用于保证容器内CO2浓度恒定，满足光合作用需求。 ②必须给予足够光照处理，且温度适宜。 ③红色液滴向 移动(单位时间内 移距离代表净光合速率)。 右 右 物理误差的校正：为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照组：即用死亡的绿色植物分别在同等条件下进行上述实验。 考点二 “三率”的关系及测定 二、半叶法 若W=WB-WA, 则W的含义为:_______________________________。 B叶片被截取部分在t小时内光合作用合成的有机物总量 总光合速率= W/(S×t） 注意：①本方法常用于大田农作物光合速率的测定； ②可选对称于主脉的多组叶圆片，烘干称重，分别求出WA和WB的平均值，以减小实验误差。 2.测定植物光合速率和呼吸速率的常用方法 考点二 “三率”的关系及测定 三、黑白瓶法 若初始溶氧量为x， 后测得 白瓶溶氧量为M白， 黑瓶溶氧量为M黑 呼吸速率= 净光合速率= 总光合速率= x - M黑 M白 - x M白 - M黑 注意：①本方法常用于水生植物三率的测定； ②瓶中氧气充足，不考虑无氧呼吸。 考点二 “三率”的关系及测定 四、叶圆片称重法 净光合速率＝(z－y )/ts； 呼吸速率＝(x－y )/ts； 总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝(x＋z－2y )/ts 考点二 “三率”的关系及测定 考向二　“三率”的关系及测定 3.(2023·北京，3)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 √ 4.某同学欲测定植物叶片的总光合速率，做如图所示实验。在叶柄基部做环剥处理(仅限制叶片有机物的输入和输出)，于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1cm2的叶圆片烘干后称其质量，测得叶圆片的总光合速率＝(7y－6z－x)/6(g·cm－2·h－1)。不考虑取叶圆片的机械损伤和温度微小变化对叶片生理活动的影响，则M处的实验条件是 A.下午4时后在阳光下照射3小时再遮光3小时 B.下午4时后将整个实验装置遮光3小时 C.下午4时后将整个实验装置遮光1小时 D.下午4时后在阳光下照射3小时 √ 考向三　光合作用与细胞呼吸的综合曲线分析 5.(2024·新课标，31)某同学将一种高等植物幼苗分为4组(a、b、c、d)，分别置于密闭装置中照光培养，a、b、c、d组的光照强度依次增大，实验过程中温度保持恒定。一段时间(t)后测定装置内O2浓度，结果如图所示，其中M为初始O2浓度，c、d组O2浓度相同。回答下列问题： (1)太阳光中的可见光由不同颜色的光组成，其中高等 植物光合作用利用的光主要是______________，原因 是____________________________________________ ______________________________________________。 光合色素可分为叶绿素和类胡萝卜素，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光　 红光和蓝紫光 (2)光照t时间时，a组CO2浓度_____(填“大于”“小于”或“等于”)b组。 大于 　　　b组O2浓度高于a组，说明光合速率大于呼吸速率，整体表现为吸收CO2，释放O2。因此，a组CO2浓度大于b组。 (3)若延长光照时间，c、d组O2浓度不再增加，则光照 t时间时，a、b、c中光合速率最大的是___组，判断依 据是__________________________________________ ______________________________________________ ______________________________________________ ________________________________________________________________________________。 (4)光照t时间后，将d组密闭装置打开，并以c组光照强度继续照光，其幼苗光合速率会______(填“升高”“降低”或“不变”)。 　密闭容器中，c的O2浓度不再增加，说明此时由 于CO2不足，导致光合速率减弱，光合速率等于呼吸 速率；a组O2浓度等于初始浓度，也意味着光合速率 等于呼吸速率；而b组此时的光合速率仍然大于呼吸速率。综上所述，b组的光合速率最大 b 升高 $