2027届高三生物人教版一轮复习课件 第13课时　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，依据新课标物质与能量观要求，覆盖2023-2025年河北、全国卷等多省高频考点，系统梳理物质转化、能量变化及速率关系，通过真题统计明确“速率测定”“过程分析”等核心考点权重，归纳曲线分析、实验设计等常考题型，对接高考评价体系。 课件亮点在于“真题情境+素养导向”的备考设计，如结合2025全国卷曲线题，以科学思维构建速率关系模型，通过探究实践指导液滴移动法等实验误差校正，帮助学生掌握曲线交点分析、实验变量控制技巧，教师可依托真题演练精准把握命题趋势，提升复习针对性与学生得分率。

第三单元　 细胞的能量供应和利用 第13课时　光合作用和细胞呼吸的综合分析 模块一 分子与细胞 2027高考生物一轮总复习 1 课程标准 从物质与能量视角，探索光合作用与呼吸作用，解释光合作用在碳中和方面的重要作用，阐明细胞生命活动过程中贯穿着物质与能量的变化。 考情分析 1.光合作用与细胞呼吸过程的关系 2025：河北T4、陕晋宁青T17 2.光合速率和呼吸速率的关系及测定 2025：甘肃T17、全国T2、重庆T16、四川T16、云南T17、广东T18、河南T17、陕晋宁青T17；2024：广西T19、福建T11、重庆T18、安徽T16、广东T20、全国甲T29、黑吉辽T21；2023：重庆T19、北京T3、广东T18、辽宁T21 1 目录 考点一　光合作用与细胞呼吸过程的关系 考点二　光合速率和呼吸速率的关系及测定 课时作业13 真题演练 感悟高考 1 考点一　光合作用与细胞呼吸过程的关系 1 1．有氧呼吸与光合作用的物质关系 返回 必备知识　梳理 2．有氧呼吸与光合作用的能量变化 返回 必备知识　梳理 3．有氧呼吸与光合作用的有关物质的来源与去路 返回 必备知识　梳理 围绕光合作用和呼吸作用的物质和能量转化考查生命观念 A 考向 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.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 返回 核心素养　达成 解析：类囊体膜上进行水的光解消耗H2O，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不生成H2O，A错误；叶绿体基质中进行暗反应，消耗CO2进行CO2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O2，线粒体内膜上进行有氧呼吸第三阶段，消耗O2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CO2和NADH，D正确。 返回 核心素养　达成 2．(2026·河南南阳模拟)如图为植物细胞代谢的部分过程简图，①～⑦为相关生理过程。据图回答问题： 丙酮酸 (1)图中C3的名称是______，可为②提供能量的生理过程是____(填图中序号)。 ⑤⑥ 返回 核心素养　达成 解析：(1)图中C3是呼吸作用第一阶段产生的丙酮酸，可为②主动运输提供能量的生理过程是⑤⑥，即呼吸作用产生的ATP可以用于主动运输过程消耗。 返回 核心素养　达成 (2)在适宜光照下，若用O浇灌植物，则18O__(填“会”或“不会”)出现在葡萄糖中，原因是____________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 会 用O浇灌植物时，水通过(有氧)呼吸的第二阶段形成C18O2，进而被光合作用的暗反应阶段利用，形成含18O的葡萄糖(或用O浇灌植物时，水中的18O通过过程⑥形成C18O2，进而被过程④利用，形成葡萄糖) 返回 核心素养　达成 解析：(2)用O浇灌植物时，水中的18O通过(有氧)呼吸作用(第二阶段)形成C18O2，进而被光合作用的暗反应阶段利用，形成葡萄糖(或用O浇灌植物时，水中的18O通过过程⑥形成C18O2，进而被过程④利用，形成葡萄糖)，因此，在适宜光照下，若用O浇灌植物，则18O会出现在葡萄糖中。 返回 核心素养　达成 (3)图中过程⑤⑦中，葡萄糖中能量的去向是 ______________________________________________。 储存在酒精和ATP中的化学能及以热能的形式散失 解析：(3)图中过程⑤⑦表示产生酒精的无氧呼吸过程，葡萄糖中能量的去向主要储存在酒精中，此外还会转变成ATP中的化学能及以热能的形式散失。 返回 核心素养　达成 (4)过程⑥发生的具体部位是______________________。 线粒体基质和线粒体内膜 解析：(4)过程⑥为有氧呼吸第二阶段和第三阶段，发生的具体部位分别是线粒体基质和线粒体内膜。 返回 核心素养　达成 (5)一棵植物在生长过程中，光合作用产生的ATP的量远大于细胞呼吸产生的ATP的量，原因是____________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 植物在生长过程中积累的有机物的能量主要来自光合作用光反应过程形成的ATP中的活跃化学能，呼吸作用消耗的有机物就是光合作用产生的，而植物处于生长过程中有有机物的积累，因此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 返回 核心素养　达成 解析：(5)一棵植物在生长过程中，要不断积累有机物，而有机物中的能量来自光合作用光反应过程形成的ATP中的活跃化学能，呼吸作用消耗的有机物就是光合作用产生的有机物，而植物处于生长过程中有有机物的积累，这就意味着光合作用产生的ATP中的能量保留下来了，因此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。 返回 核心素养　达成 考点二　光合速率和呼吸速率的关系及测定 1 1．真正(总)光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系 (1)微观辨析 净光合 呼吸 净光合 返回 必备知识　梳理 (2)结合曲线辨析 = > < 返回 必备知识　梳理 (3)关系式模型 真正(总)光合速率＝净光合速率＋呼吸速率 ①光合作用消耗的CO2量＝从环境中吸收的CO2量＋细胞呼吸释放的CO2量。 ②光合作用产生的O2量＝释放到环境中的O2量＋细胞呼吸消耗的O2量。 ③光合作用制造有机物的量＝有机物积累量＋细胞呼吸消耗的有机物量。 返回 必备知识　梳理 2．光合作用和细胞呼吸的日变化曲线分析 (1)图1的B点、图2的B′C′段形成的原因是凌晨温度降低，细胞呼吸减弱，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，光合作用开始进行。 (3)图1的D点、图2的D′点：此时光合作用强度等于细胞呼吸强度。 (4)图1的E点、图2的F′G′段形成的原因是温度过高，部分气孔关闭，出现“午休”现象。 返回 必备知识　梳理 (5)图1的F点、图2的H′点：此时光合作用强度等于细胞呼吸强度，之后光合作用强度小于呼吸作用强度。 (6)图1的G点、图2的I′点：此时光照强度降为0，光合作用停止。 返回 必备知识　梳理 3．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 有氧呼吸消 耗O2 呼吸 释放O2 净光合 返回 必备知识　梳理 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(总)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。 返回 必备知识　梳理 (2)“叶圆片称重法”——测定有机物的变化量 本方法测定单位时间、单位面积叶片中淀粉的生成量，如图所示以有机物的变化量测定光合速率(叶圆片面积为S cm2)。   净光合速率＝(z－y)/2S；呼吸速率＝________________；真正(总)光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝______________________。(单位均为g·cm－2·h－1) (x－y)/2S (x＋z－2y)/2S 返回 必备知识　梳理 (3)“半叶法”——测定光合作用有机物的产生量 细胞呼吸 将叶片一半遮光、一半曝光，遮光的一半测得的数据变化值代表________强度值，曝光的一半测得的数据变化值代表__________强度值，最后计算真正光合作用强度值。需要注意的是该种方法在实验之前需对叶片进行特殊处理，以防止有机物的运输。 净光合作用 返回 必备知识　梳理 (4)“黑白瓶法”——测定溶氧量的变化 有氧呼吸量 ①“黑瓶”不透光，测定的是__________；“白瓶”给予光照，测定的是____________。 ②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______________。 ③在没有初始值的情况下，_______________________________________ ___________________＝真正光合作用量。 净光合作用量 O2的减少量 O2的增加量 真正光合作用量 白瓶中测得的现有溶氧量－黑瓶中测得的 现有溶氧量 返回 必备知识　梳理 1. (2025·全国卷)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 结合光合速率和呼吸速率的关系，考查科学思维 C 考向1 返回 核心素养　达成 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，植物的干重不会增加，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，生长速率逐渐增大，B正确。光照强度小于b时，光照强度未达到饱和的阶段，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(因为光照不足，光反应提供的ATP和NADPH有限，限制暗反应)；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，提供的ATP和NADPH减少，会使暗反应中CO2固定速率降低，D正确。 返回 核心素养　达成 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： 不相等 (1)该植物叶片在温度a和c时的光合速率相 等，叶片有机物积累速率______(填“相 等”或“不相等”)，原因是_______________ ________________________________________ ________________________________________ _________________________________________________________________________________。 有机物的积累速 率代表净光合速率，净光合速率＝光合速率 －呼吸速率，由图可知，该植物叶片在温度 a和c时光合速率相等，呼吸速率不相等，即该植物叶片在温度a和c时的净光合速率不相等 返回 核心素养　达成 解析：(1)有机物的积累速率代表净光合速率，净光合速率＝光合速率－呼吸速率。由图可知，该植物叶片在温度a和c时光合速率相等，呼吸速率不相等，即该植物叶片在温度a和c时的净光合速率不相等，有机物积累速率也不相等。 返回 核心素养　达成 (2)在温度d时，该植物体的干重会减少，原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 在温度d时，该叶片的光合速率与呼吸速率相等，即该植物叶片的净光合速率为0，没有有机物积累，且该植物体还有很多不能进行光合作用的细胞，需要通过细胞呼吸消耗有机物 返回 核心素养　达成 解析：(2)在温度d时，该叶片的光合速率与呼吸速率相等，即该植物叶片的净光合速率为0，没有有机物积累，该植物体还有很多不能进行光合作用的细胞，这些细胞需要通过细胞呼吸消耗有机物，因此，在温度d时，该植物体的干重会减少。 返回 核心素养　达成 (3)温度超过b时，该植物由于暗反应速率降低导致光合速率降低。暗反应速率降低的原因可能是____________________________________________ ___________________________________________________________________________________________(答出1点即可)。 温度超过b时，随着温度升高，植物气孔开度降低，进入叶片的CO2减少(或温度超过b时，随着温度升高，与暗反应有关酶的活性降低)(合理即可) 返回 核心素养　达成 解析：(3)温度较高时，蒸腾作用较强，植物部分气孔关闭，以防止水分大量散失。气孔部分关闭时，通过气孔进入叶片的CO2减少，暗反应速率降低，导致光合速率降低。因此温度超过b时，该植物暗反应速率降低的原因可能是随着温度升高，植物气孔开度降低，进入叶片的CO2减少。 返回 核心素养　达成 (4)通常情况下，为了最大程度地获得光合产物，农作物在温室栽培过程中，白天温室的温度应控制在______________________________________最大时的温度。 光合速率与呼吸速率差值(或净光合速率) 返回 核心素养　达成 解析：(4)植物的净光合速率越大，积累的有机物越多，因此为了最大程度地获得光合产物，农作物在温室栽培过程中，白天温室的温度应控制在净光合速率最大时的温度。 返回 核心素养　达成 光合速率和呼吸速率的测定 C 考向2 3．(2026·安徽芜湖联考)某兴趣小组设计了如图所示的实验装置若干组，室温25 ℃下进行了一系列的实验，对实验过程中装置条件及结果的叙述，错误的是(　　) 返回 核心素养　达成 A.若X溶液为NaOH溶液并遮光处理，可探究该植物的有氧呼吸强度 B.若X溶液为NaOH溶液并遮光处理，一段时间后液滴向左移动 C.若X溶液为清水并遮光处理，液滴左移，说明有氧呼吸的底物只有葡萄糖一种 D.若X溶液为CO2缓冲液并给予适宜光照，液滴移动距离可表示净光合作用强度 返回 核心素养　达成 解析：若X溶液为NaOH溶液，可吸收CO2，遮光时，光合作用不能正常进行，所以液滴的移动反映了O2的消耗量，即植物的有氧呼吸强度，一段时间后，液滴向左移动，A、B正确；若X溶液为清水，清水对气体的消耗和产生几乎没有影响，在遮光条件下，植物进行有氧呼吸，若液滴左移，说明O2的消耗量大于CO2的释放量，说明有氧呼吸的底物可能存在非糖物质，即不只有葡萄糖一种，C错误；若X溶液为CO2缓冲液，该溶液可以维持装置中CO2浓度的相对稳定，在给予适宜光照时，液滴的移动距离可表示O_(2))的释放量，即净光合作用强度，D正确。 返回 核心素养　达成 4．(2026·黑龙江哈尔滨模拟)某转基因作物有很强的光合作用能力。某中学生物兴趣小组在暑假开展了对该转基因作物光合作用强度测试的研究课题，设计了如图所示装置，完成光合作用强度的测试实验。回答有关问题： 返回 核心素养　达成 (1)测定植物的净光合作用强度，方法步骤如下： ①甲、乙两装置的D中都放入__________溶液，装置乙作为对照。 NaHCO3 解析：(1)①在测定净光合作用强度时要满足光合作用所需的条件：充足的光照、一定浓度的CO2(由NaHCO3溶液提供)。光合作用过程中消耗一定量CO2，产生等量O2，而NaHCO3溶液可保证装置内CO2浓度的恒定，因此，甲、乙两装置的D中都放入NaHCO3溶液，装置乙作为对照。 返回 核心素养　达成 ②把甲、乙装置的玻璃钟罩进行____处理，放在温度等条件相同且适宜的环境中。 光照 解析：(1)②将甲、乙装置的玻璃钟罩进行光照处理，放在温度等条件相同且适宜的环境中。 ③30 min后分别记录甲、乙两装置中红墨水滴移动的方向和距离。 返回 核心素养　达成 (2)测定植物的呼吸作用强度，方法步骤如下： ①甲、乙两装置的D中都放入________溶液，装置乙作为对照。 NaOH 返回 核心素养　达成 解析：(2)①在测呼吸作用强度时一定要将实验装置置于黑暗条件下，使植物只进行呼吸作用。NaOH溶液可吸收CO2，植物进行呼吸作用消耗O2，释放CO2，而CO2被NaOH溶液吸收，根据一定时间内玻璃钟罩内气体体积的减少量即可计算出呼吸作用强度。因此，测定植物的呼吸作用强度时，甲、乙两装置的D中都放入NaOH溶液，装置乙作为对照。 返回 核心素养　达成 ②将甲、乙装置的玻璃钟罩进行______________处理，放在温度等条件相同且适宜的环境中。 遮光(或黑暗) 解析：(2)②将甲、乙装置的玻璃钟罩进行遮光(或黑暗)处理，放在温度等条件相同且适宜的环境中。 ③30 min后分别记录甲、乙两装置中红墨水滴移动的方向和距离。 返回 核心素养　达成 (3)实验进行30 min后，记录的甲、乙装置中红墨水滴移动情况如下表： 左 项目 实验30 min后红墨水滴移动情况 测定植物呼吸作用强度 甲装置 __(填“左”或“右”)移2 cm 乙装置 右移0.5 cm 测定植物净光合作用强度 甲装置 __(填“左”或“右”)移6 cm 乙装置 右移0.5 cm 右 返回 核心素养　达成 解析：(3)若该装置测定细胞呼吸作用强度，液滴的移动就来自O2的吸收量，液滴向左移动；若该装置测定植物的净光合作用强度，液滴的移动就来自O2的释放量，液滴向右移动。 返回 核心素养　达成 (4)假设红墨水滴每移动1 cm，植物体内的葡萄糖增加或减少1 g，那么该植物的呼吸速率是__ g/h；白天光照15 h，一昼夜葡萄糖的积累量是______ g(不考虑昼夜温差的影响)。 5 解析：(4)对照实验装置乙中红墨水滴右移是环境因素(如气压等)对实验产生影响的结果。实验装置甲同样也受环境因素的影响，因此，在测定植物呼吸作用强度时，植物呼吸作用消耗的O2量等于玻璃钟罩内气体体积的改变量，即该植物的呼吸速率为2＋0.5＝2.5(g/半小时)＝5(g/h)；净光合速率为6－0.5＝5.5(g/半小时)＝11(g/h)，白天光照15 h的净光合作用量是11×15＝165(g)，一昼夜葡萄糖的积累量是15 h的光合作用实际生产量减去24 h的呼吸作用消耗量，等同于15 h的净光合作用量减去9 h的呼吸作用消耗量，即165－5×9＝120(g)。 120 返回 核心素养　达成 真题演练 感悟高考 1 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，在适宜且恒定的温度和光照条件下培养，发现容器内CO2含量初期逐渐降低，之后保持相对稳定。关于这一实验现象，下列解释合理的是(　　) A.初期光合速率逐渐升高，之后光合速率等于呼吸速率 B.初期光合速率和呼吸速率均降低，之后呼吸速率保持稳定 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，之后光合速率等于呼吸速率 D 返回 真题演练 感悟高考 解析：由于是密闭容器中，在适宜且恒定的温度和光照条件下，容器内的CO2含量逐渐下降，说明植物光合速率大于呼吸速率，但由于CO2含量逐渐降低，从而使植物光合速率逐渐降低，直到光合速率与呼吸速率相等，容器中气体趋于稳定，即初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率，D正确。 返回 真题演练 感悟高考 回答下列问题： (1)光对植物生长发育的作用有__________________和________________________ ________两个方面。 2．(2025·河南卷)光质和土壤中的盐含量是影响作物生理状态的重要因素。为探究不同光质对高盐含量(盐胁迫)下某作物生长的影响，将作物分组处理一段时间后，结果如图所示(光补偿点指当总光合速率等于呼吸速率时的光照强度)。 为光合作用提供能量 作为一种信号调节植物生长 发育 返回 真题演练 感悟高考 解析：(1)光可以为植物光合作用提供光能；同时光可以作为一种光信号调节植物生长发育，故光对植物生长发育的作用有为光合作用提供能量和作为一种信号调节植物生长发育两个方面。 返回 真题演练 感悟高考 (2)上述实验需控制变量，为探究实验光处理是否完全抵消了盐胁迫对该作物生长的影响，至少应选用上述______组(填组别)进行对比分析，该实验中的无关变量有__________________(答出2点即可)。 ①③④ 温度和二氧化碳浓度 返回 真题演练 感悟高考 解析：(2)为探究实验光处理是否完全抵消了盐胁迫对该作物生长的影响，至少应选用题述盐胁迫组(③)和盐胁迫加光处理组(④)进行对比分析。①③比较可知盐胁迫对作物生长的影响，①③④比较可判断实验光处理是否完全抵消了盐胁迫对该作物生长的影响。实验中除了自变量和因变量，其余变量称为无关变量，该实验中的无关变量有温度和二氧化碳浓度等。 返回 真题演练 感悟高考 (3)在光照强度达到光补偿点之前(CO2消耗量与光照强度视为正比关系)，④组的总光合速率________(填“始终大于”“始终小于”“先大于后等于”或“先小于后等于”)③组的总光合速率，判断依据是_____________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________。 始终大于 ④组呼吸作用强于③组，但是两组光补偿点相同也就是呼吸速率等于总光合速率时的光照强度相等，所以④组达到光补偿点之前的总光合速率始终大于③组 返回 真题演练 感悟高考 解析：(3)由于④组呼吸作用强于③组，但是两组光补偿点相同也就是呼吸速率等于总光合速率时的光照强度相等，所以④组达到光补偿点之前的总光合速率始终大于③组。 返回 真题演练 感悟高考 3．(2025·广东卷)我国科学家以不同植物为材料，在不同光质条件下探究光对植物的影响。测定了番茄的光合作用相关指标并拟合CO2响应曲线(图1)；比较了突变体与野生型水稻水分消耗的差异(图2)，鉴定到突变体发生了PILI5基因的功能缺失，并确定该基因参与脱落酸信号通路的调控。 注　红光下植物的相关反应与白天相似，远红光下植物的相关反应与夜间相似。 返回 真题演练 感悟高考 回答下列问题： (1)图1中，当胞间CO2浓度在900～1 200 μmol·mol-1范围时，红光下光合速率的限制因子是________，推测此时蓝光下净光合速率更高的原因是______________________。 光照强度 植物对蓝光的利用率更高 返回 真题演练 感悟高考 解析：(1)当胞间CO2浓度在900～1 200 μmol·mol-1范围时，从图1中红光曲线来看，随着胞间CO2浓度增加，净光合速率不再上升，说明此时胞间CO2浓度不是限制因子，而可能是光照强度等其他因素限制了净光合速率。对于蓝光下净光合速率更高的原因，可能是植物对蓝光的利用率更高。 返回 真题演练 感悟高考 (2)图2中，突变体水稻在远红光与红光条件下蒸腾速率接近，推测其原因是_____________________________________________________________ ____________________________________________________________。 突变体中PILI5基因功能缺失，阻断了脱落酸信号通路对气孔开放程度的调控，使得气孔开放程度在远红光和红光条件下无明显差异 返回 真题演练 感悟高考 解析：(2)已知红光下植物的相关反应与白天相似，远红光下植物的相关反应与夜间相似，突变体发生了PILI5基因的功能缺失，且该基因参与脱落酸信号通路的调控。突变体在远红光与红光条件下蒸腾速率接近，推测原因可能是突变体中PILI5基因功能缺失，阻断了脱落酸信号通路对气孔的调控作用，导致在不同光质(远红光和红光)下气孔开放程度变化不大，从而蒸腾速率接近。 返回 真题演练 感悟高考 (3)归纳上述两个研究内容，总结出光影响植物的两条通路(图3)。通路1中，①吸收的光在叶绿体中最终被转化为________________。通路2中吸收光的物质②为________。用箭头完成图3中②所介导的通路，并在箭头旁用“(＋)”或“(－)”标注前后两者间的作用，(＋)表示正相关，(－)表示负相关。 有机物中的化学能 光敏色素 返回 真题演练 感悟高考 答案： 返回 真题演练 感悟高考 解析：(3)通路1中，①为光合色素，吸收的光在叶绿体中最终被转化为有机物中的化学能。通路2中吸收光的物质②为光敏色素。由于突变体发生PILI5基因功能缺失后，在远红光与红光条件下蒸腾速率接近，可推测光敏色素吸收光信号后，通过影响PILI5基因的表达，进而影响脱落酸信号通路，对气孔开放程度进行调控。可推断光敏色素对PILI5基因表达的影响是负相关，PILI5基因对脱落酸信号通路的影响是正相关，脱落酸信号通路对气孔开放程度的影响是负相关，即如答案所示。 返回 真题演练 感悟高考 (4)根据图3中相关信息，概括出植物利用光的方式：__________________ __________________________________________________________________________________________。 通过叶绿体中的光合色素吸收光能用于光合作用合成有机物；通过光敏色素吸收光信号调控基因表达，影响植物生理过程 返回 真题演练 感悟高考 解析：(4)根据图3中相关信息，植物利用光的方式有：通过叶绿体中的光合色素吸收光能，将其转化为化学能用于光合作用合成有机物；通过光敏色素吸收光信号，调控基因(如PILI5基因)表达，进而影响植物的生理过程(如通过脱落酸信号通路调控气孔开放程度)。 返回 真题演练 感悟高考 课时作业13 1 一、选择题(每小题3分，共21分) 1．(2026·河北邯郸模拟)下列有关绿色植物光合作用与细胞呼吸的叙述，正确的是(　　) A.光合作用的场所是叶绿体，有氧呼吸的场所在线粒体 B.光合作用的光反应吸收的能量均转化为ATP中的化学能 C.细胞呼吸产生的ATP和[H]均可用于光合作用的暗反应 D.细胞呼吸与光合作用的物质联系有葡萄糖、二氧化碳、水和氧气等 D 返回 07 08 09 01 02 03 04 05 06 课时作业　13 解析：真核细胞光合作用的场所是叶绿体，有氧呼吸的场所主要是在线粒体，A错误；光合作用的光反应阶段吸收的能量，有一部分储存在ATP中，也有一部分储存在NADPH中，B错误；细胞呼吸产生的ATP用于大部分的生命活动，细胞呼吸产生的[H]主要是指NADH，而光合作用的暗反应需要的是ATP和NADPH，主要由光反应提供，C错误；细胞呼吸与光合作用的物质联系有葡萄糖、二氧化碳、水和氧气等，D正确。 返回 07 08 09 01 02 03 04 05 06 课时作业　13 2．(2026·安徽合肥模拟)将小麦幼苗叶片放在温度适宜的密闭容器内，测得该容器内氧气量的变化情况如图所示。下列说法正确的是(　　) C A.用酸性重铬酸钾溶液检测0～5 min容器内的气体，可观察到溶液由蓝变绿再变黄 B.若小麦叶片的呼吸速率保持不变，则5～15 min叶片产生氧气的速率为6×10－5 mol/min C.B点时，小麦叶片的光合作用速率等于呼吸作用速率 D.与A点相比，B点时叶绿体基质中C3含量增加 返回 07 08 09 01 02 03 04 05 06 课时作业　13 解析：0～5 min处于黑暗条件，小麦只进行呼吸作用，产生的气体是CO2。酸性重铬酸钾溶液是用来检测酒精的，检测CO2应该用澄清石灰水或溴麝香草酚蓝溶液，A错误。黑暗条件下测得的细胞呼吸速率＝(5－4)×10－7 mol/(5 min)＝2×10－8 mol/min；而在光照下测得的净光合作用速率＝(8－4)×10－7 mol/(10 min)＝4×10－8 mol/min，叶片产生氧气的速率为总光合作用速率，即为细胞呼吸速率与净光合作用速率之和，是6×10－8 mol/min，B错误。密闭容器中氧气浓度取决于有氧呼吸强度和光合作用强度的大小，B点时氧气浓度不变，说明B点时叶片的光合作用速率等于呼吸作用速率，C正确。与A点相比，B点时容器内的二氧化碳含量变少，C3生成减少，还原不变，所以叶绿体基质中C3含量减少，D错误。 返回 07 08 09 01 02 03 04 05 06 课时作业　13 3．(2025·河南豫北名校联考)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。下列说法正确的是(　　) 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 C 返回 07 08 09 01 02 03 04 05 06 课时作业　13 解析：该自养型生物可能为真核生物或原核生物，则其反应①②发生的场所不一定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，如叶绿体色素合成、叶绿体内基因的表达等，C正确；NADP＋是氧化型辅酶Ⅱ，D错误。 返回 07 08 09 01 02 03 04 05 06 课时作业　13 4．(2026·河南洛阳联考)温度是影响植物生长发育的重要环境因素之一。在其他环境因素适宜时，温度对某绿色植物叶肉细胞呼吸速率和光合速率的影响结果如图所示。下列说法错误的是(　　) A.CO2中的C在叶绿体中的转移途径是CO2→ C3→(CH2O) B.该植物叶片在温度为a和c时有机物积累的速 率相等 C.在温度为d时，该植物体的干重减少，不能 正常生长 D.若适当降低光照强度，则图中的d点将左移 B 返回 07 08 09 01 02 03 04 05 06 课时作业　13 解析：在光合作用的暗反应中，CO2首先与C5结合生成C3，然后C3接受ATP和NADPH释放的能量被NADPH还原生成(CH2O)，CO2中的碳原子在叶绿体中的转移途径是CO2→C3→(CH2O)，A正确。有机物积累速率即净光合速率，净光合速率＝光合速率－呼吸速率。温度为a和温度为c时，光合速率与呼吸速率的差值不相等，所以有机物积累速率不相等，B错误。在温度为d时，叶肉细胞的呼吸速率等于光合速率，植物体主要靠叶肉细胞进行光合作用，而植物体所有细胞均需要进行呼吸作用，故在温度为d时，该植物体的干重减少，不能正常生长，C正确。适当降低光照强度，光合速率会下降，而呼吸速率不变，此时光合速率等于呼吸速率的温度(光补偿点对应的温度)会降低，即图中的d点将左移，D正确。 返回 07 08 09 01 02 03 04 05 06 课时作业　13 A.若细胞①处于黑暗环境中，那么该 细胞单位时间内放出的CO2量即为呼 吸速率 B.细胞②没有与外界发生O2和CO2交 换，可断定此时光合作用速率等于细胞呼吸速率 C.细胞③处在较强光照条件下，细胞光合作用所利用的CO2量为N1与N2的和 D.对细胞④的分析可得出，此时的光照强度较弱且物质的量N1小于m2 5．(2026·辽宁本溪模拟)下图是叶肉细胞在不同光照强度下叶绿体与线粒体代谢简图。以下相关叙述错误的是(　　) D 返回 07 08 09 01 02 03 04 05 06 课时作业　13 解析：若细胞①处于黑暗环境中，细胞只进行呼吸作用，因此可以测定该细胞单位时间内放出的CO2量即为呼吸速率，A正确；细胞②中叶绿体产生的O2全部被线粒体所利用，此时叶肉细胞中光合作用速率等于呼吸作用速率，B正确；细胞③从外界吸收CO2、释放O2，故光合速率大于呼吸速率，光合作用所需的CO2，来源于外界的CO2和呼吸作用产生的CO2，故细胞光合作用所利用的CO2量为N1与N2的和，C正确；细胞④从外界吸收O2并释放CO2到细胞外，此时呼吸速率大于光合速率，可能原因是此时光照强度较弱，细胞有氧呼吸和光合作用过程中，O2的净消耗量(吸收量)m2与CO2的净生成量N1相等，D错误。 返回 07 08 09 01 02 03 04 05 06 课时作业　13 6．(2025·江西九江模拟)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(　　) 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时 C.中午时b曲线下降原因是气孔关闭， CO2供应不足 D.白天呼吸作用产生的CO2量可用两曲线之 间围成的面积表示 C 返回 07 08 09 01 02 03 04 05 06 课时作业　13 解析：据题图分析可知，6：00时有CO2的消耗，此时已经进行光合作用，18：00之后仍然有CO2的消耗，说明18：00时后仍进行光合作用，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时CO2吸收量接近0，即净光合速率接近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时该植物干重最大，B正确；中午曲线b吸收CO2速率下降，代表净光合速率下降，但是CO2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＋呼吸速率，故曲线b下降的原因是该植物的呼吸速率增强，C错误；据图可知，白天呼吸作用产生的CO2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－净光合速率，D正确。 返回 07 08 09 01 02 03 04 05 06 课时作业　13 7．(2026·河北石家庄模拟)下图是夏季连续两天内，某植物整体光合速率的日变化曲线图，S1～S5表示曲 线与横轴围成的面积，由图不能 得出的结论是(　　) A.分析曲线变化趋势的不同，推 测造成S2、S4面积差异的因素最可能是光照强度 B.DE段CO2释放量波动明显，主要原因是夜间温度的变化影响了呼吸酶的活性 C.若该植物经过这两昼夜仍能生长，则S2＋S4<S1＋S3＋S5 D.在B、I点时，该植物叶肉细胞光合作用固定的CO2量大于呼吸作用释放的CO2量 C 返回 07 08 09 01 02 03 04 05 06 课时作业　13 解析：分析曲线变化趋势，第2天存在光合午休现象(FGH段)，而第1天没有出现，可知第1天可能是阴天，第2天是晴天，推测造成S2、S4面积差异的因素最可能是光照强度，A不符合题意；DE段是夜晚，没有光照，CO2的释放量来自细胞呼吸，CO2释放量波动明显，主要原因是夜间温度的变化影响了呼吸酶的活性，B不符合题意；若该植物经过这两昼夜仍能生长，则光合作用合成的有机物大于呼吸作用分解的有机物，则S2＋S4>S1＋S3＋S5，C符合题意；在B、I点时，植物的CO2的吸收量(或释放量)是0，即植物的光合作用强度等于呼吸作用强度，植物通常只有叶肉细胞等少数光合细胞进行光合作用，但所有细胞都进行细胞呼吸，所以该植物叶肉细胞光合作用固定的CO2量大于呼吸作用释放的CO2量，D不符合题意。 返回 07 08 09 01 02 03 04 05 06 课时作业　13 二、非选择题(共29分) 8．(14分)(2025·安徽合肥模拟)旱优73号是一种适合在安徽沿淮地区种植的旱稻品种，具有产量高、米质优、适应性广的特点。图1是旱优73号旱稻光反应阶段的示意图， 图2是两种光照强度下， 不同温度对旱优73号旱 稻CO2吸收速率的影响， 回答下列问题： 注　e－表示电子。 返回 07 08 09 01 02 03 04 05 06 课时作业　13 (1)图1中的光反应阶段是在________________上进行的，光合色素吸收的光能将水分解成O2、H＋和e－，最终转化为__________________中活跃的化学能。水光解产生的O2若被有氧呼吸利用，至少要穿过__层生物膜。 叶绿体类囊体薄膜 NADPH和ATP 5 返回 07 08 09 01 02 03 04 05 06 课时作业　13 解析：(1)图1中的光反应阶段是在叶绿体类囊体薄膜上进行的，光合色素吸收光能后，将水分解成O2、H＋和e－，同时伴随ATP和NADPH生成，光能也在该过程中转化成活跃的化学能储存在ATP和NADPH中。水光解产生的O2若被有氧呼吸利用，最少要穿过类囊体薄膜、叶绿体的双层膜和线粒体的双层膜，共5层生物膜。 返回 07 08 09 01 02 03 04 05 06 课时作业　13 (2)在低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因可能是____________。 解析：(2)低光强下，在一定温度范围内，随叶温升高，旱稻细胞中与呼吸作用有关酶的活性升高，细胞呼吸速率上升，CO2吸收速率下降。 呼吸速率上升 返回 07 08 09 01 02 03 04 05 06 课时作业　13 (3)图2中的两个CP点处，旱优73号旱稻均__(填“能”或“不能”)进行光合作用，原因是_________________________________________________ _________________________________________________________。 能 图中两个CP点处，CO2吸收速率均为0，即净光合速率为0，光合速率等于细胞呼吸速率，植物能够进行光合作用 返回 07 08 09 01 02 03 04 05 06 课时作业　13 解析：(3)图中两个CP点处，CO2吸收速率均为0，即净光合速率为0，由于两个CP点处植物细胞呼吸速率不为0，所以两个CP点处光合速率不为0，植物能够进行光合作用。 返回 07 08 09 01 02 03 04 05 06 课时作业　13 9．(15分)(2025·辽宁朝阳模拟)“光系统”是指光合生物中能够吸收光能并将光能转变为化学能的多蛋白复合物(其中D蛋白是关键)。高等植物具有两个光系统(光系统Ⅰ和光系统Ⅱ)。在强光照射下，光能超过光合系统所能利用的能量时，光合器官可能遭到破坏，该现象称为光抑制。许多研究表明位于叶绿体类囊体薄膜上的光系统Ⅱ(PSⅡ)是光抑制的敏感部位，它能在光合过程中传递电子。回答下列问题： 返回 07 08 09 01 02 03 04 05 06 课时作业　13 (1)光反应产生的O2到达同一细胞进行有氧呼吸至少穿过____层磷脂分子层。A蛋白的作用是_______________________________________。 解析：(1)叶绿体光反应产生O2的场所是类囊体薄膜，而有氧呼吸第三阶段消耗O2的场所是线粒体内膜，故光反应产生的O2至少需要通过类囊体膜、叶绿体两层膜、线粒体两层膜，才能到达线粒体内膜，进行有氧呼吸，因此至少穿过5层膜，即至少需要穿过10层磷脂分子层。分析图1可知，A蛋白的作用是运输H＋和催化ADP和Pi结合形成ATP。 10 运输H＋和催化ADP和Pi结合形成ATP 返回 07 08 09 01 02 03 04 05 06 课时作业　13 (2)当给予植物远红光(P 700)照射时，不但能够作用于光系统Ⅰ(PSⅠ)产生NADPH为暗反应提供____________，而且也能够与________结合传递信号调节生命活动。 解析：(2)NADPH为暗反应C3的还原提供能量和还原剂。远红光能够与光敏色素结合激活光敏色素，被激活的光敏色素结构会发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核，影响细胞核内特定基因的转录过程，从而控制蛋白质的合成以调节生命活动。 能量和还原剂 光敏色素 返回 07 08 09 01 02 03 04 05 06 课时作业　13 (3)据图2中的信息，在光呼吸的过程中绿色植物在Rubisco催化下_____________与C5反应，形成的_______中的C原子最终进入线粒体放出CO2。据图推测参与此过程的细胞器有____________________________。 解析：(3)分析图2可知，在Rubisco催化下O2与C5反应形成C2，C2中的C原子最终进入线粒体放出CO2，由此可知参与光呼吸的细胞器有叶绿体、线粒体和过氧化物酶体。 氧气(O2) C2 叶绿体、线粒体和过氧化物酶体 返回 07 08 09 01 02 03 04 05 06 课时作业　13 (4)研究发现植物的“光呼吸”能利用部分有机物，在吸收O2放出CO2的同时消耗多余光能，对光合器官起保护作用(如图2)，在此过程中产生的副产物在特定条件下会使得O2转化为超氧自由基，进而会攻击各种生物膜，请简述自由基攻击各种生物膜的原理：_________________________________________________________________________________________________。 自由基（）通过攻击生物膜中的脂质(磷脂)和蛋白质，破坏其结构和功能，进而对细胞造成损耗 返回 07 08 09 01 02 03 04 05 06 课时作业　13 解析：(4)自由基（）通过攻击生物膜中的脂质(磷脂)和蛋白质，破坏其结构和功能，进而对细胞造成损耗。 返回 07 08 09 01 02 03 04 05 06 课时作业　13 本课结束 模块一 分子与细胞 1 $