（新高考）2023屆高考生物一輪復習講義 第3單元 微專題二 光合作用和細胞呼吸的綜合分析 新人教版

1、PAGE 8PAGE 微專題二光合作用和細胞呼吸的綜合分析題型一光合作用與細胞呼吸過程中的物質(zhì)能量關系1光合作用和有氧呼吸中各種元素的去向(1)C：CO2eq o(,sup7(暗反應)有機物eq o(,sup11(有氧呼吸),sdo4(第一階段)丙酮酸eq o(,sup11(有氧呼吸),sdo4(第二階段)CO2。(2)H：H2Oeq o(,sup7(光反應)NADPHeq o(,sup7(暗反應)(CH2O)eq o(,sup11(有氧呼吸),sdo4(第一、二階段)Heq o(,sup11(有氧呼吸),sdo4(第三階段)H2O。(3)O：H2Oeq o(,sup7(光反應)O2eq o(

2、,sup11(有氧呼吸),sdo4(第三階段)H2Oeq o(,sup11(有氧呼吸),sdo4(第二階段)CO2eq o(,sup7(暗反應)(CH2O)。2光合作用與有氧呼吸中的能量轉(zhuǎn)化跟蹤訓練1如圖表示在有氧條件下某高等植物體內(nèi)有關的生理過程示意圖，表示有關過程，X、Y、Z和W表示相關物質(zhì)。請據(jù)圖判斷下列說法，錯誤的是()AX、Y、Z物質(zhì)分別表示C3、丙酮酸和ATPB過程中能產(chǎn)生ATP的有C過程分別表示C3的還原和CO2的固定D光合速率小于呼吸速率時，過程產(chǎn)生的CO2會釋放到細胞外答案B解析據(jù)圖可知，物質(zhì)X是CO2固定的產(chǎn)物，所以X表示C3。物質(zhì)Y是葡萄糖氧化分解成CO2的中間產(chǎn)物，所以

3、Y表示丙酮酸。物質(zhì)Z是光反應產(chǎn)生用于暗反應的ATP，A項正確；圖中過程表示光反應，能產(chǎn)生ATP。過程表示暗反應中C3的還原，消耗ATP而不能產(chǎn)生ATP。過程表示有氧呼吸的第一階段，能產(chǎn)生ATP。過程表示有氧呼吸第二階段(或第二、三階段)，能產(chǎn)生ATP。過程表示暗反應中CO2的固定，不能產(chǎn)生ATP，B項錯誤、C項正確；光合速率小于呼吸速率時，過程產(chǎn)生的CO2要比過程消耗的CO2多，所以會有一部分CO2釋放到細胞外，D項正確。2下圖表示植物葉肉細胞光合作用和細胞呼吸過程中氫元素的轉(zhuǎn)移途徑，下列相關敘述不正確的是()A過程在生物膜上進行B光合作用的原料H2O中的氧可以依次經(jīng)過轉(zhuǎn)移到細胞呼吸的產(chǎn)物H2

4、O中C植物體光補償點時，葉肉細胞內(nèi)的過程中合成的ATP少于過程合成的ATPD過程都有能量的轉(zhuǎn)化答案B解析過程光反應階段在葉綠體的類囊體薄膜上進行，有氧呼吸第三階段在線粒體內(nèi)膜上進行，A正確；光合作用的原料H2O中的氧可以依次經(jīng)過光反應釋放到環(huán)境中，環(huán)境中的氧可通過有氧呼吸第三階段轉(zhuǎn)移到細胞呼吸的產(chǎn)物H2O中，中間不經(jīng)過，B錯誤；植物體光補償點時，整體植株的光合作用等于呼吸作用，但植物的非綠色組織只能進行呼吸作用不能進行光合作用，故葉肉細胞的光合作用應大于自身的呼吸作用，即中合成的ATP少于過程合成的ATP，C正確；過程不僅有物質(zhì)的變化過程也伴有能量的轉(zhuǎn)化，D正確。題型二光合作用與呼吸作用的相關

5、計算1根據(jù)關鍵詞判定真正光合速率、凈光合速率和細胞呼吸速率檢測指標細胞呼吸速率凈光合速率真正光合速率CO2釋放量(黑暗)吸收量(植物)、減少量(環(huán)境)利用量、固定量、消耗量O2吸收量(黑暗)、消耗量(黑暗)釋放量(植物)、增加量(環(huán)境)產(chǎn)生量、生成量、制造量、合成量葡萄糖消耗量(黑暗)積累量、增加量產(chǎn)生量、生成量、制造量、合成量2.真正光合速率、凈光合速率和細胞呼吸速率的內(nèi)在關系(1)植物綠色組織在黑暗條件下或非綠色組織測得的數(shù)值為呼吸速率(A點)。(2)植物綠色組織在有光條件下光合作用與細胞呼吸同時進行，測得的數(shù)據(jù)為凈光合速率。(3)真正光合速率呼吸速率凈光合速率。跟蹤訓練3將某植物放在透明

6、且密閉的容器內(nèi)，并在適宜條件下培養(yǎng)。測得植物吸收和產(chǎn)生的CO2的速率如圖所示。下列相關敘述正確的是()AT1時刻，該植物固定CO2的速率是10mgh1BT2時刻，該植物能進行光合作用但無有機物積累CT1T3時間段內(nèi)，該植物的凈光合速率逐漸下降DT3時刻后，密閉容器中的CO2濃度不斷升高答案C解析T1時刻，該植物固定CO2的速率為總光合速率，即總光合速率凈光合速率呼吸速率10212 (mgh1)，A錯誤；T2時刻，該植物凈光合速率大于0，有有機物的積累，B錯誤；密閉容器內(nèi)二氧化碳的含量一定，隨著光合作用的進行，二氧化碳濃度逐漸降低，所以T1T3時間段，該植物的凈光合速率逐漸下降，C正確；T3時刻

7、之后，該植物的光合速率等于呼吸速率，容器中CO2濃度保持不變，D錯誤。4植物光合速率目前主要使用CO2紅外分析儀進行測定，一般用單位時間內(nèi)同化CO2的微摩爾數(shù)表示。將生長狀況相同的某種植物在不同溫度下分別暗處理1h，再光照1h(光照強度相同)，測定分析儀密閉氣路中CO2的濃度，轉(zhuǎn)換得到如圖數(shù)據(jù)。下列分析正確的是()A該植物在29和30時依然表現(xiàn)生長現(xiàn)象B該植物細胞呼吸和光合作用的最適溫度分別是29和28C在27、28和29時，光合作用制造的有機物的量相等D30時光合作用速率等于細胞呼吸速率，CO2變化都是20微摩爾/小時答案A解析暗處理后CO2濃度的增加量表示呼吸作用強度，光照后與暗處理前CO

8、2濃度的減少量表示光合作用進行了1h和細胞呼吸進行了2h后的重量變化。四組溫度下，該植物都表現(xiàn)為生長現(xiàn)象，A正確；植物細胞呼吸和光合作用的最適溫度都是29，因為光合作用強度即：CO2濃度的減少量2CO2濃度的增加量，29最大；呼吸作用強度也是在29最大，B錯誤；27時，光合作用制造的有機物的量等于60202100(微摩爾/小時)；28時，光合作用制造的有機物的量等于60402140(微摩爾/小時)；29時，光合作用制造的有機物的量等于60602180(微摩爾/小時)，光合作用制造的有機物的量不相等，C錯誤；30時，光合作用速率大于細胞呼吸速率，呼吸作用：CO2變化是20微摩爾/小時；光合作用：

9、CO2變化是60微摩爾/小時，D錯誤。題型三植物光合作用和細胞呼吸的日變化曲線分析1圖1的B點、圖2的BC段形成的原因：凌晨3時4時，溫度降低，細胞呼吸減弱，CO2釋放減少。2圖1的C點、圖2的C點：此時開始出現(xiàn)光照，光合作用啟動。3圖1的D點、圖2的D點：此時光合作用強度等于呼吸作用強度。4圖1的E點、圖2的FG段形成的原因：溫度過高，部分氣孔關閉，CO2供應不足，出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象。5圖1的F點、圖2的H點：此時光合作用強度等于呼吸作用強度，之后光合作用強度小于呼吸作用強度。6圖1的G點、圖2的I點：此時光照強度降為0，光合作用停止。跟蹤訓練5如圖是大棚番茄在24小時測得CO2含量和CO2吸

10、收速率的變化曲線圖，下列有關敘述錯誤的是()Aa點CO2釋放量減少可能是由溫度降低導致細胞呼吸強度減弱B番茄通過光合作用合成有機物的時間是ce段C由P點條件變?yōu)閐點，C5生成減少D植物干重最大的時刻是e點答案B解析a點溫度降低導致細胞呼吸減弱，CO2釋放量減少，A正確；番茄通過光合作用制造有機物的時間是bf段，B錯誤；d時氣溫高，蒸騰作用過強導致氣孔關閉，CO2供應不足，光合速率減慢，C5生成減少，C正確；ce段光合作用大于呼吸作用，有機物積累，e點之后光合作用小于呼吸作用，故有機物積累最多的時刻是e點，D正確。6圖甲為黑藻在適宜溫度下O2釋放速率隨光照強度的變化。圖乙是將黑藻放在適宜溫度的密

11、閉環(huán)境中，(不同時間內(nèi)光照強度不同)測得的密閉環(huán)境中CO2濃度隨時間的變化情況。下列敘述錯誤的是()A圖甲中，當光照強度相對值為2時，黑藻的氧氣產(chǎn)生速率相對值為2B圖甲中，當光照強度相對值為7時，若要提高黑藻光合速率，可適當增加CO2濃度C圖乙中黑藻的光合速率等于呼吸速率的時間段是46h、810hD由圖乙分析，黑藻在該密閉環(huán)境中經(jīng)過12h后有機物的含量下降答案D解析由圖甲可知，黑藻呼吸作用消耗氧氣的速率為2，當光照強度相對值為2時，因黑藻的氧氣釋放速率為0，則其產(chǎn)生氧氣的速率與呼吸作用消耗氧氣的速率相同，也為2，A正確；圖甲中，當光照強度相對值為7時，繼續(xù)增加光照強度黑藻光合速率不能提高，已知

12、黑藻處于適宜溫度下，故可通過增加環(huán)境中CO2濃度來提高光合速率，B正確；圖乙中，黑藻在46 h、810 h內(nèi)，密閉環(huán)境中CO2濃度不變，說明光合作用吸收CO2的量與呼吸作用釋放CO2的量相等，即光合速率等于呼吸速率，C正確；據(jù)圖乙可知，黑藻在該密閉環(huán)境中經(jīng)過12 h后，密閉玻璃容器中的二氧化碳濃度比起始時的濃度低，減少的二氧化碳用于有機物的積累儲存，有機物含量上升，D錯誤。題型四光合速率的測定方法1“液滴移動法”(1)測定呼吸速率裝置燒杯中放入適宜濃度的NaOH溶液用于吸收CO2。玻璃鐘罩遮光處理，以排除光合作用干擾。置于適宜溫度環(huán)境中。紅色液滴向左移動(單位時間內(nèi)左移距離代表呼吸速率)。(2

13、)測定凈光合速率裝置燒杯中放入適宜濃度的CO2緩沖液，用于保證容器內(nèi)CO2濃度恒定，滿足光合作用需求。必須給予足夠光照處理，且溫度適宜。紅色液滴向右移動(單位時間內(nèi)右移距離代表凈光合速率)。(3)物理誤差的校正：為防止氣壓、溫度等物理因素所引起的誤差，應設置對照實驗，即用死亡的綠色植物分別進行上述實驗，根據(jù)紅色液滴的移動距離對原實驗結果進行校正。2“黑白瓶法”：黑瓶為黑布罩住的玻璃瓶，瓶中生物只進行細胞呼吸，而白瓶中的生物既能進行光合作用又能進行細胞呼吸，所以黑瓶(無光照的一組)測得的為細胞呼吸強度值，白瓶(有光照的一組)測得的為表觀(凈)光合作用強度值，綜合兩者即可得到真正光合作用強度值。3

14、“稱重法”：將葉片一半遮光，一半曝光，遮光的一半測得的數(shù)據(jù)變化值代表細胞呼吸強度值，曝光的一半測得的數(shù)據(jù)變化值代表表觀(凈)光合作用強度值，綜合兩者可計算出真正光合作用強度值。需要注意的是該種方法在實驗之前需對葉片進行特殊處理，以防止有機物的運輸。跟蹤訓練7(2022遼寧實驗中學高三質(zhì)檢)某生物科研小組從池塘某一深度取水樣，分裝到六對黑白瓶中(白瓶為透光瓶，黑瓶為不透光瓶)。剩余水樣立即測定初始溶解氧為10mg/L。將瓶密封后有五對置于五種不同強度的光照條件下(溫度相同)，一對放回原水層，24小時后，測定瓶中溶解氧量。請根據(jù)記錄數(shù)據(jù)(如表)判斷，下列說法正確的是()光照強度(klx)abcde

15、原水層白瓶溶氧量(mg/L)31019303019黑瓶溶氧量(mg/L)333332A.光照強度為a時，白瓶和黑瓶的溶解氧量相同，說明a為黑暗條件B光照強度為b時，植物不能發(fā)生光合作用C原水層與c的白瓶溶解氧含量相同，可以推測原水層的光照強度為cD當光照強度大于d時，白瓶中的植物產(chǎn)生的氧氣量都是30mg/L答案A解析光照強度為b時，白瓶溶解氧量與初始溶解氧量相等，說明凈光合速率為零，植物能發(fā)生光合作用，B錯誤；原水層與c的白瓶溶解氧含量雖相同，但呼吸速率不同原水層的呼吸速率1028 (mg/L)，c的白瓶呼吸速率1037 (mg/L)，所以兩者的總光合速率不同，光照強度不同，C錯誤；當光照強度

16、大于d時，白瓶中的植物產(chǎn)生的氧氣量即為總光合量表觀光合量呼吸消耗量301010327(mg/L)，D錯誤。8某半干旱地區(qū)春季多風，干旱少雨；夏季酷熱，降水相對較多；秋季涼爽，晝夜溫差較大。某科研小組對當?shù)丶?、乙、丙三種植物在不同季節(jié)的生長情況進行研究，結果如下圖所示。(1)植物的葉肉細胞中ATP的生成場所是_，秋季光照下ATP生成速率最慢的植物是_。(2)夏季三種植物中生長最快的是_，判斷依據(jù)是_。(3)與其他兩季相比，秋季三種植物的呼吸速率_(填“升高”“不變”或“降低”)，原因是_。(4)研究發(fā)現(xiàn)，三種植物都可以通過調(diào)節(jié)根的吸水能力以適應春季干旱的環(huán)境，據(jù)圖可知適應能力最強的是_，理由是_。(5)將一株生長正常的甲植物對稱葉片的一部分(a)遮光，另一部分(b)不