2027届高三生物人教版一轮复习课件第15讲 光合作用和细胞呼吸的关系

该高中生物学高考复习课件聚焦“光合作用和呼吸作用的关系”核心考点，依据高考评价体系梳理了过程联系、物质能量转化、光合与呼吸速率关系及测定四大考查维度，通过近三年真题分析明确过程分析、曲线解读、实验设计为高频题型，体现备考针对性和实用性。 课件亮点在于“真题精练+实验方法指导”，如2024新课标全国卷O₂浓度实验题，运用科学思维解析曲线中净光合与总光合关系，结合探究实践指导液滴移动法测定呼吸速率。培养学生物质能量观和实验分析能力，助力高效冲刺，教师可据此精准教学。

第15讲 光合作用和呼吸作用的关系 刘子辰 考点一：光合作用与细胞呼吸过程的关系 上图表示某植物的叶肉细胞中光合作用和细胞呼吸的物质变化示意图,请写出a,b,c的物质名称，并写出①~④的具体生理过程及场所。 a：O2 b：CO2 c：H2O ①：光反应 场所：类囊体薄膜 ②：暗反应 场所：叶绿体基质 ③：呼吸作用阶段I 场所：细胞质基质 ④：有氧呼吸（II）和（III） 场所：线粒体 考点一：光合作用与细胞呼吸过程的关系 光反应和暗反应之间的联系？ 若用18O标记H2O,在图中过程④的最终产物中,可能检测到18O的物质有哪些? 光反应为暗反应提供ATP和NADPH；暗反应为光反应提供ADP,Pi和NADP+ 光反应为暗反应提供能量，暗反应依赖光反应 CO2和H2O 考点一：光合作用与细胞呼吸过程的关系 细胞呼吸和光合作用的物质、能量转化关系: 1.物质方面（从光合作用到呼吸作用物质的去向） 14C转移 14CO2 14C3 （14CH2O） 14C3H4O3 14CO2 固定 还原 有氧 呼吸Ⅰ 有氧 呼吸Ⅱ 18O转移 H218O 18O2 H218O C18O2 (CH218O) 光反应 有氧 呼吸Ⅲ 有氧 呼吸Ⅱ 暗反应 3H转移 3H2O NADP3H NAD3H 3H2O 光反应 （14CH2O） 暗反应 有氧呼 吸Ⅰ、Ⅱ 有氧呼 吸Ⅲ 考点一：光合作用与细胞呼吸过程的关系 细胞呼吸和光合作用的物质、能量转化关系: 2.能量去向（光合作用中的能量向呼吸作用能量的转变） 考点一：光合作用与细胞呼吸过程的关系 细胞呼吸和光合作用的物质、能量转化关系: 3.有关物质的来源和去向 NADH： NADPH: ATP： 来源：呼吸作用阶段I（葡萄糖） 有氧呼吸阶段II（丙酮酸和水） 去向：有氧呼吸阶段 III还原氧气，产生水，释放大量能量 来源：光合作用光反应水的光解 去向：用于暗反应C3的还原 呼吸作用来源：有氧呼吸的三个阶段；无氧呼吸阶段I 去向：作为各项生命活动的直接能源物质 光合作用来源：光反应 去向：主要是暗反应 考点一：光合作用与细胞呼吸过程的关系 【精练 提素养】 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 A 考点一：光合作用与细胞呼吸过程的关系 2.(2026·湛江模拟)如图表示某植物的两种生理过程,下列有关叙述错误的是(　　) A.①过程表示光合作用 B.②过程表示呼吸作用 C.白天可同时进行①和②生理活动 D.晚上①和②生理活动均停止 D 考点一：光合作用与细胞呼吸过程的关系 3.(2024·新课标全国卷)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: 考点一：光合作用与细胞呼吸过程的关系 (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____________________________________________ _________________________。  (2)光照t时间时,a组CO2浓度_________(填“大于”“小于”或“等于”)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”)。  　红光和蓝紫光　 　光合色素中的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　 　大于　 　b　 　密闭装置中的O2浓度不再增加时,幼苗的光合速 率等于呼吸速率,b组的O2浓度增加,幼苗的光合速率大于呼吸速率　 　升高　 考点二：光合速率与呼吸速率的关系 ① ② ③ ④ 净光合速率 呼吸速率 净光合速率 总光合速率 考点二：光合速率与呼吸速率的关系 光合速率与呼吸速率的常考曲线 曲线I： 曲线II： 曲线III： 总光合作用量 净光合量 呼吸量 思考：净光合速率最高的点？ 叶面积指数超过哪个点，植物将不能正常生长？ B E 考点二：光合速率与呼吸速率的关系 光合速率与呼吸速率的常考曲线 思考： 1.净光合作用强度如何表示？ 2.哪个点净光合速率为0？ a-b F 3.当温度大于F点对应的温度时，植物能否正常生长？ 不能 考点二：光合速率与呼吸速率的关系 光合速率与呼吸速率的常考曲线 思考： 1.c曲线代表什么？ 2.d曲线代表什么？ 3.总光合速率如何计算？ 4.G代表什么？此时植物能否正常生长？ 净光合强度 呼吸强度 c+d 净光合速率=呼吸速率 能正常生长 考点二：光合速率与呼吸速率的关系 自然环境中一昼夜植物光合作用曲线 制造有机物： 积累有机物： 一天中有机物积累最多的时间点： 一天中有机物最少的时间点： 一昼夜有机物积累量＝ ac段：无光照，只进行 。 b点： 降低， 减弱，CO2释放减少。 c点：开始进行 。 cd段：光合作用 细胞呼吸。 d点：光合作用 细胞呼吸。 dh段：光合作用 细胞呼吸。 呼吸 光合作用 小于 等于 大于 ef段： h点：光合作用 细胞呼吸。 hi段：光合作用 细胞呼吸。 ij段：停止 ，只进行 。 温度过高，部分气孔关闭， CO2供应量下降，出现“午休现象”。 等于 小于 光合作用 呼吸作用 呼吸作用 ci段 dh段 h点 d点 温度 SⅡ－(SⅠ＋SⅢ) 密闭容器中一昼夜CO2浓度的变化曲线 AB段：只进行 。 BC段：温度降低， 减弱。 CD段：光合作用 细胞呼吸。 D点：光合作用 细胞呼吸。 DH段：光合作用 细胞呼吸。 其中 段出现“光合午休”现象。 H点：光合作用 细胞呼吸。 HI段：光合作用 细胞呼吸。 直至光合作用完全停止 呼吸 小于 等于 大于 等于 小于 呼吸作用 I点的CO2浓度大小跟A点相比减小， 说明该植物吸收了CO2，说明有有机物的积累，能正常生长。 FG 该环境下，植物能否正常生长？ 上升：说明释放了CO2，呼吸大于光合 下降：说明吸收了CO2，呼吸小于光合 考点二：光合速率与呼吸速率的关系 光合速率与呼吸速率的测定方法——液滴移动法 I.净光合速率的测定(如图) ①NaHCO3溶液的作用： ②植物光合速率指标： ③条件： 玻璃瓶中的NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定，满足了绿色植物光合作用的需求。 植物光合作用释放氧气，使容器内气体压强增大，毛细管内的水滴右移。单位时间内液滴右移的体积即是净光合速率。 整个装置必须在光下，光是植物进行光合作用的条件。 考点二：光合速率与呼吸速率的关系 光合速率与呼吸速率的测定方法——液滴移动法 II.呼吸速率的测定(如上图) ① ②植物呼吸作用的指标： ③条件： 上图同样可以用于呼吸速率的测定，但要把NaHCO3溶液换成NaOH溶液，吸收植物呼吸作用释放的CO2。 植物呼吸作用吸收氧气，释放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，毛细管内的水滴左移。单位时间内液滴左移的体积即是呼吸速率。 整个装置必须遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。 考点二：光合速率与呼吸速率的关系 光合速率与呼吸速率的测定方法——液滴移动法 如果要排除温度，气压等环境因素对装置的影响，应该设置什么样的对照组？ 对照组：用“死亡的绿色植物”代替“绿色植物”，其余均相同 考点二：光合速率与呼吸速率的关系 光合速率与呼吸速率的测定方法——半叶法 将植物对称叶片的一部分遮光，另一部分则留在光下进行光合作用，并采用适当方法阻止两部分的物质和能量转移(或者将一半剪下进行遮光处理)。一定时间后(h)在这两部分叶片的对应部位截取相同面积(S)的叶片，分别烘干称重，记为WA、WB。 ①该方法测定的_______速率为 。 (WB—WA)/S·h 总光合 ②遮光部分在遮光后立即截取面积为S 的叶片烘干称重，仍然记为WA,其余 与上述操作相同，则测定的______ 速率为 净光合 (WB—WA)/S·h 遮光 光照 A B 环割 ______________ 考点二：光合速率与呼吸速率的关系 光合速率与呼吸速率的测定方法——黑白瓶法 ①“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 ③在没有初始值的情况下，______________________________________ ＝总光合作用量。 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__________________。 O2减少量(或CO2增加量) O2增加量(或CO2减少量) 总光合作用量 白瓶中测得的现有量－黑瓶中测得的现有量 考点二：光合速率与呼吸速率的关系 光合速率与呼吸速率的测定方法——叶圆片称重法 叶柄处环割的目的： 阻止叶片的光合产物向外运输。 净光合速率=___________, 呼吸速率= _________, 总光合速率= . (z-y)/2S (x-y)/2S (x＋z-2y)/2S 10时叶圆片干重x克 12时叶圆片干重y克 14时叶圆片干重z克 上午10时 置于黑暗中 上午12时 置于光下 烘干 烘干 烘干 环割 叶圆片面积为s $