5.4.4 微课4 光合作用与细胞呼吸的综合分析 （Word学生用书）-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中生物必修一（人教版）

本高中生物学讲义聚焦光合作用与细胞呼吸的综合分析，先归纳物质转化、能量变化及NADH、NADPH、ATP的来源去路，再微观辨析总光合、净光合与呼吸速率关系，最后分析自然和密闭环境中一昼夜光合作用曲线，构建从基础到应用的学习支架。 该资料以生命观念中的物质与能量观为核心，通过图表辅助和典例设计（如典例1-6）培养科学思维，提升曲线分析等能力。课中助力教师系统授课，课后学生可借典例和曲线分析巩固知识，有效查漏补缺。

微课4　光合作用与细胞呼吸的综合分析 题型1　归纳概括光合作用与细胞呼吸物质和能量转化的关系 细胞呼吸和光合作用的物质、能量转化关系 （1）物质转化 （2）能量变化 （3）光合作用与有氧呼吸中有关NADH、NADPH、ATP的来源与去路 【典例1】　下图是糖类的合成与分解过程示意图。下列有关叙述正确的是（　　） CO2＋H2O＋能量（CH2O）＋O2 A.①和②过程可在同一个细胞中同时进行 B.无光条件下，过程①和②都不能进行 C.过程①在叶绿体中进行，过程②在线粒体中进行 D.过程②产生的能量全部储存在ATP中 【典例2】　下图是某植物叶肉细胞内与能量转换有关的部分生理过程示意图，其中A～D代表相关生理过程，a～e代表相关物质。下列叙述正确的是（　　） A.物质a、b分别为O2、H2O B.物质e为ATP，A、B、C、D过程均能产生 C.B、C过程分别发生于叶绿体基质、线粒体基质 D.物质c被14C标记后可追踪光合作用中碳原子的转移途径 题型2　微观辨析总光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系（以光合速率大于呼吸速率为例） 项目 表示方法（单位：g·cm－2·h－1） 呼吸速率 黑暗条件下细胞（植物体）释放的CO2量（葡萄糖消耗量）（m1） 黑暗条件下细胞（植物体）吸收的O2量（n1） 净光合速率 细胞（植物体）吸收的CO2量（m2）；植物（叶片）积累的葡萄糖量 细胞（植物体）释放的O2量（n2） 真正（总）光合速率 叶绿体固定的CO2量m3或（m1＋m2）；植物产生的葡萄糖量 叶绿体产生的O2量n3或（n1＋n2） 【典例3】　如图表示某植物叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时，单位时间内叶肉细胞CO2释放量和叶绿体O2释放总量的变化。下列判断错误的是（　　） A.光照强度为a时，叶肉细胞只进行呼吸作用 B.光照强度为b时，呼吸作用强度是光合作用强度的两倍 C.光照强度为c时，与叶肉细胞呼吸作用相比，光合作用较强 D.光照强度为d时，叶肉细胞单位时间内从外界吸收2个单位的CO2 【典例4】　在其他条件相同且适宜的情况下，科研人员研究了温度对人工种植的番茄幼苗光合作用与呼吸作用的影响，实验结果如图。据图分析，下列说法错误的是（　　） A.番茄幼苗的呼吸作用最适温度可能大于或等于 35 ℃ B.P 点时，叶绿体 CO2吸收速率等于线粒体 CO2产生速率 C.持续光照条件下，25 ℃左右最有利于番茄幼苗生长 D.日夜各 12 小时，20 ℃左右最有利于番茄幼苗生长 题型3　自然和密闭环境中一昼夜植物光合作用曲线分析 1.自然环境中一昼夜植物光合作用曲线 （1）A点：夜温降低，细胞呼吸减弱，CO2释放减少。 （2）开始进行光合作用的点：B；结束光合作用的点：M。 （3）光合速率与呼吸速率相等的点：C、H；有机物积累量最大的点：H。 （4）DE段下降的原因是气孔部分关闭，CO2吸收减少；FH段下降的原因是光照强度减弱。 2.密闭环境中一昼夜CO2和O2含量的变化 （1）光合速率等于呼吸速率的点：C、E。 （2）图1中若N点低于虚线，则该植物一昼夜表现为生长，其原因是N点低于M点，说明一昼夜密闭容器中CO2含量减少，即总光合量大于总呼吸量，植物生长。 （3）图2中若N点低于虚线，则该植物一昼夜不能生长，其原因是N点低于M点，说明一昼夜密闭容器中O2含量减少，即总光合量小于总呼吸量，植物不能生长。 【典例5】　（2025·江苏通州高级中学月考）甲图为农田中24小时内植物吸收或释放CO2速率的变化曲线，代表一种开放体系；乙图为栽培蔬菜的温室大棚中24小时内CO2浓度变化曲线，代表一种密闭体系。下列说法不正确的是（　　） A.甲图表示的是植物的净光合速率，e～f段变化的原因是部分关闭的气孔又张开，CO2吸收速率增加 B.甲图中24小时内不进行光合作用的时段是a～b和h～i C.乙图温室大棚中经过24小时后，蔬菜的叶肉细胞内没有有机物积累 D.乙图中c～g段大棚内CO2浓度下降的原因是光合作用速率大于呼吸作用速率 【典例6】　（2025·山东临沂检测）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、im段Pn增加的主要原因 B.致使bc段、mn段Pn下降的原因是气孔关闭 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棚作物产量的重要措施 完成课后作业　重难突破练（四） 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $ 微课4　光合作用与细胞呼吸的综合分析 【典例1】　A　①表示光合作用，②表示细胞呼吸，可同时发生在绿色植物的叶肉细胞中，A正确；无光条件下，光合作用不能进行，但细胞呼吸不受光照影响，B错误；真核生物中，过程①在叶绿体中进行，过程②在细胞质基质和线粒体中进行，在原核生物中，光合作用和细胞呼吸在细胞质和细胞膜等场所进行，C错误；有氧呼吸释放的能量大部分以热能的形式散失，少部分储存在ATP中，D错误。 【典例2】　D　A过程需要光，所以为光反应，反应物a是H2O，产物b是O2，因为b可以参与有氧呼吸第三阶段（C），A错误；物质e为ATP，光反应（A过程）产生ATP；暗反应（B过程）消耗ATP，不产生；有氧呼吸（C、D过程）产生ATP。所以不是A、B、C、D过程均能产生ATP，B错误；B暗反应发生在叶绿体基质，C过程为有氧呼吸第二、三阶段，发生在线粒体基质和内膜，C错误；物质c是二氧化碳，用14C标记二氧化碳后可追踪光合作用中碳原子的转移途径，即二氧化碳→三碳化合物→糖类等有机物，D正确。 【典例3】　C　光照强度为a时，叶肉细胞没有氧气的产生，因此不进行光合作用，只进行呼吸作用，A正确；光照强度为b时，叶肉细胞的呼吸速率不变，与图a相同为6，只是部分二氧化碳被光合作用吸收，因此光合作用速率为3，呼吸作用速率为6，呼吸作用强度是光合作用强度的两倍，B正确；光照强度为c时，二氧化碳释放量为0，叶肉细胞光合作用速率为6，呼吸作用速率为6，叶肉细胞光合作用强度等于呼吸作用的强度，C错误；光照强度为d时，氧气的产生量为8单位，即光合作用要吸收8单位的二氧化碳，呼吸作用产生6个单位的二氧化碳，因此叶肉细胞单位时间内从外界吸收2个单位的CO2，D正确。 【典例4】　B　黑暗中放出CO2的量代表的是不同温度下有机物的消耗量，也代表呼吸速率，根据图示，黑暗条件下，黑暗中放出CO2的量随着温度的升高而升高，即呼吸速率随温度的上升而上升，因此番茄幼苗的呼吸作用最适温度可能大于或等于 35 ℃，A正确；P点时，净光合速率大于0，说明光合作用速率大于呼吸作用速率，叶绿体吸收CO2大于线粒体产生CO2，B错误；在光照下，图中数据表明温度在25℃时，植物的净光合速率最大，最有利于番茄幼苗生长，C正确；黑暗条件下植物CO2释放量表示呼吸作用，光照条件下植物CO2吸收量表示净光合作用，实际光合作用＝净光合作用＋呼吸作用，日夜各12小时，20 ℃积累的有机物为12×（3.25＋1.5）－24×1.5＝21 mg/h，在图中各温度下积累的最多，最有利于番茄幼苗生长，D正确。 【典例5】　C　甲图为农田中24小时内植物吸收或释放CO2速率的变化曲线，表示的是植物与外界进行气体交换的情况，代表的是植物的净光合速率，d～e段光合速率下降的原因是气孔关闭，CO2吸收减少，e～f段变化的原因是部分关闭的气孔又张开，CO2吸收速率增加，A正确；由于光合作用的进行导致植物释放的CO2减少，因此甲图中b点表示光合作用开始的点，gh表示光合速率小于呼吸速率，h点表示光合作用消失的点，故甲图中24小时内不进行光合作用的时段是a～b和h～i，B正确；乙图温室大棚中经过24小时后， 大棚内的二氧化碳浓度没有变化，整个植株没有有机物的积累，但对于整个植株来说，存在只进行呼吸作用的细胞，呼吸作用消耗的有机物都来自叶肉细胞，所以叶肉细胞内会有有机物的积累，C错误；乙图中c～g段大棚内CO2浓度下降的原因是随着光照强度的增加，光合作用速率大于呼吸作用速率，密闭容器中CO2浓度降低，D正确。 【典例6】　B　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，即光照强度增大是导致ab段、im段光合速率（Pn）增加的主要原因，A正确；大棚栽培条件下的油桃在bc段光合速率（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段光合速率（Pn）下降，是因为环境温度过高导致气孔关闭，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，即致使ef段、op段光合速率（Pn）下降的原因是光照逐渐减弱，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浓度是提高大棚作物产量的重要措施，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $