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1、1考点考点 2 2 光合作用与细胞呼吸光合作用与细胞呼吸1光合作用与细胞呼吸过程(1)物质转变过程物质名称：a.光合色素，b.O2，c.ATP，d.ADP，e.NADPH，f.C5，g.CO2，h.C3。生理过程及场所序号生理过程光反应暗反应有氧呼吸第一阶段有氧呼吸第二阶段有氧呼吸第三阶段场所叶绿体类囊体薄膜叶绿体基质细胞质基质线粒体基质线粒体内膜(2)光合作用和细胞呼吸中的能量流动(3)H和 ATP 的来源及去向比较项目光合作用有氧呼吸来源H2O 光解产生有氧呼吸第一、二阶段 H去向还原 C3用于第三阶段还原 O2来源光反应阶段产生三个阶段都产生 ATP去向用于 C3还原供能用于各项需能的生
2、命活动2.光合作用和细胞呼吸的有关曲线(1)CO2浓度2图乙中 A 点时代谢特点为光合速率与细胞呼吸速率相等，此时的 CO2浓度为 CO2补偿点，而图甲中 D 点时 CO2浓度是植物进行光合作用时最小 CO2浓度，即从 D 点才开始启动光合作用。B 点和 P 点的限制因素：外因有温度和光照强度；内因有酶的数量和活性、C5的含量、色素含量等。(2)多因素影响曲线分析：P 点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因素，随着该因素的不断加强，光合速率不断提高。当达到 Q 点时，横坐标所表示的因素不再是影响光合速率的因素，要想提高光合速率，可采取适当提高图示中的其他因素的方法。(3)聚焦氧气浓度对细
3、胞呼吸相关的两类曲线中关键点图甲中 O2浓度为 0 时，并非细胞呼吸强度为 0，而是只进行无氧呼吸，氧气浓度大于 0小于 10%时两种呼吸类型均有，大于等于 10%时只进行有氧呼吸；图乙中从 c 点开始也是只进行有氧呼吸，并且 c 点以后随着氧分压在一定范围内的增大，有氧呼吸还会加强。另外，图乙中 a、b、c 的有氧呼吸强度逐渐增强，而无氧呼吸强度逐步减弱，c 时降为 0。图甲中 ABBC，但是氧浓度为 C 点时，无氧呼吸和有氧呼吸消耗葡萄糖的量并不相同。图甲中 R 点时，细胞呼吸释放出的 CO2总量最小，由此可知，在储藏种子或蔬菜水果保鲜时应保持低温、低氧而非无氧。3(4)一昼夜中植物代谢强
4、度变化图甲中 BC 段变化原因：由于温度下降，呼吸酶活性降低，CO2释放量有所下降。图甲中 CD 段，光合作用强度小于细胞呼吸强度，相当于图乙中的 cd 段，光合作用开始的点，图甲中为 C 点，图乙中为 c 点。图甲 DF 段中，光合作用强度大于细胞呼吸强度，拐点 D 表示光合作用强度等于细胞呼吸强度，相当于图乙中 d 点，图丙中 n 点。图甲中 FG 段曲线下降趋势变缓的原因：正午时分，环境温度过高导致部分气孔关闭，吸收 CO2减少。GH 段罩内 CO2浓度继续下降，说明光合作用强度仍大于细胞呼吸强度；拐点H，罩内 CO2浓度最低，此时植物体内积累的有机物最多，罩内 O2浓度最高，此时光合作
5、用强度等于细胞呼吸强度，相当于乙图中 h 点，丙图中 m 点。图乙中 ef 段与 gh 段都是下降趋势，但原因不同：ef 段是由气孔部分关闭，CO2供应不足导致的；gh 段是由光照强度逐渐减弱导致的。图甲中 H 点后，光照越来越弱，罩内 CO2浓度开始增加，说明细胞呼吸强度已大于光合作用强度；判断一昼夜植物体内出现有机物积累的依据是 I 点时 CO2浓度低于 A 点时，图丙中一昼夜中有机物积累量的代数式可表示为 ACB。4题型一 光合作用和细胞呼吸的过程及相互关系1(2018江苏，29)下图为某植物叶肉细胞中有关甲、乙两种细胞器的部分物质及能量代谢途径示意图(NADPH 指H)，请回答下列问题
6、：(1)甲可以将光能转变为化学能，参与这一过程的两类色素为_，其中大多数高等植物的_需在光照条件下合成。(2)在甲发育形成过程中，细胞核编码的参与光反应中心的蛋白，在细胞质中合成后，转运到甲内，在_(填场所)组装；核编码的 Rubisco(催化 CO2固定的酶)小亚基转运到甲内，在_(填场所)组装。(3)甲输出的三碳糖在氧气充足的条件下，可被氧化为_后进入乙，继而在乙的_(填场所)彻底氧化分解成 CO2；甲中过多的还原能可通过物质转化，在细胞质中合成 NADPH，NADPH 中的能量最终可在乙的_(填场所)转移到 ATP 中。(4)乙产生的 ATP 被甲利用时，可参与的代谢过程包括_(填序号)
7、。C3的还原 内外物质运输 H2O 裂解释放 O2 酶的合成答案 (1)叶绿素、类胡萝卜素 叶绿素 (2)类囊体薄膜上 基质中 (3)丙酮酸 基质中 内膜上 (4)解析 (1)图中甲是叶绿体，是进行光合作用的场所。叶绿体中含有叶绿素和类胡萝卜素，可以吸收光能，并将光能转变为化学能；叶绿素通常需要在有光的条件下才能合成。(2)光反应在叶绿体的类囊体薄膜上进行，参与光反应的酶(蛋白质)在细胞质中合成后，转运到叶绿体的类囊体薄膜上组装；CO2的固定发生在叶绿体基质中，催化 CO2固定的酶在叶绿体基质中组装。(3)图中乙为线粒体，是进行有氧呼吸的主要场所。氧气充足时，光合作用产生的三碳糖可被氧化为丙酮
8、酸后进入线粒体，丙酮酸在线粒体基质中被彻底氧化分解成CO2，同时产生H和 ATP；有氧呼吸前两个阶段产生的H在线粒体内膜上参与有氧呼吸的第三阶段，即和 O2反应生成水，同时产生大量 ATP。叶绿体中产生的过多的还原能通过物质转化合成 NADPH，NADPH 可通过参与有氧呼吸第三阶段产生 ATP。(4)由图示可知，乙(线粒体)产生的 ATP 能够进入甲(叶绿体)，所以在线粒体中合成的 ATP 可以用于 C3的还原，同时还能用于内外物质的运输、酶的合成等；水的光解不需要 ATP。52(2018衡水武邑中学三调)光合作用和有氧呼吸过程中都有H的生成和利用，下列分析中合理的是( )A从本质上讲，二者
9、都具有还原性，是同一种物质，数量相同，功能相同B从去路上看，前者产生的H用于还原 C3，后者与 O2结合生成 H2OC二者产生的H在还原底物时，都释放出大量的能量D从来源上看，前者来源于水的光解，后者来源于丙酮酸和产物中的 H2O答案 B解析 从本质上讲，二者都具有还原性，但不是同一种物质，有氧呼吸产生的H是NADH，光合作用产生的H是 NADPH，A 错误；光合作用产生的H用于还原 C3，有氧呼吸产生的H与氧气结合生成 H2O，B 正确；C3的还原消耗 ATP，该过程不释放大量能量，C 错误；光合作用产生的H来源于水的光解，有氧呼吸产生的H来源于葡萄糖和 H2O，D 错误。方法规律 “图解法
10、”理解光合作用与细胞呼吸(1)过程联系(2)物质联系C 元素：CO2(CH2O)丙酮酸CO2。暗反应有氧呼吸第一阶段有氧呼吸第二阶段O 元素：H2OO2H2O。光反应有氧呼吸第三阶段H 元素：H2OH(CH2O)HH2O。光反应暗反应有氧呼吸第一、二阶段有氧呼吸第三阶段(3)能量联系题型二 光合作用和细胞呼吸的影响因素及应用3(2018全国，30)为了研究某种树木树冠上下层叶片光合作用的特性，某同学选取来自树冠不同层的 A、B 两种叶片，分别测定其净光合速率，结果如图所示。据图回答问题：6(1)由图可知，A 叶片是树冠_(填“上层”或“下层”)的叶片，判断依据是_。(2)光照强度达到一定数值时
11、，A 叶片的净光合速率开始下降，但测得放氧速率不变，则净光合速率降低的主要原因是光合作用的_反应受到抑制。(3)若要比较 A、B 两种新鲜叶片中叶绿素的含量，在提取叶绿素的过程中，常用的有机溶剂是_。答案 (1)下层 A 叶片的净光合速率达到最大时所需的光照强度低于 B 叶片 (2)暗 (3)无水乙醇解析 探究某种树木树冠上下层叶片的净光合速率，给出了来自树冠不同层的 A、B 两种叶片的光照强度与净光合速率的关系曲线图，图中也显示出 A、B 两种叶片的呼吸速率。(1)根据题图中的曲线可知，A 叶片净光合速率最大时，对应的光照强度约为1 200 molm2s1，B 叶片净光合速率最大时，对应的光
12、照强度至少为 2 000 molm2s1，即 A 叶片的净光合速率达到最大时所需的光照强度低于 B 叶片，因此 A叶片位于树冠下层。(2)当光照强度达到一定数值时，A 叶片的放氧速率不变，但净光合速率下降，原因可能是光合作用的暗反应受到抑制。(3)常用的提取叶绿素的有机溶剂是无水乙醇。4(2018青岛一模)如图是北方某干旱地区夏日晴朗天气，黄瓜叶片净光合速率与胞间CO2浓度的日变化曲线。请回答下列问题：7(1)据图推测 13：00 时，_(填“增加”或“降低”)环境的相对湿度可降低黄瓜光合作用“午休”的程度，其原因是_。(2)有同学认为，17：0018：00 胞间 CO2浓度快速上升的原因是呼
13、吸速率大于光合速率，你认为是否正确？_，理由是_。(3)玉米、甘蔗等植物细胞中有一种酶，能通过系列反应将 CO2“泵”入某些进行光合作用的细胞，保证暗反应顺利进行。在干旱缺水地区，与 11：00 时相比，13：00 时该类植物光合作用速率反而有所升高，除光照、温度等因素外，主要原因是_。答案 (1)增加 避免因部分气孔关闭导致胞间 CO2浓度较低，进而影响暗反应速率 (2)否 由图中实验结果可知该时间段净光合速率大于零 (3)该类植物能利用较低浓度的 CO2解析 (1)图中 13：00 时黄瓜光合作用出现了“午休”现象，是由部分气孔关闭导致二氧化碳吸收不足，进而影响光合作用暗反应导致的，适当增加环境的相对湿度可降低黄瓜光合“午休”的程度。(2)由图中实验结果可知，17：0018：00 之间黄瓜的净光合速率大于零，说明其光合速率大于呼吸速率。(3)根据题意分析，玉米、甘蔗等植物细胞中有一种酶，能通过系列反应将 CO2“泵”入某些进行光合作用的细胞，保证暗反应顺利进行，即玉米、甘蔗等植物能利用较低浓度的 CO2，所以在干旱缺水地区，与 11：00 时相比，13：00 时该类植物光合作用速率反而有所升高。8方法规律 常考的植物“三率”问题图解