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1、重点题型重点题型1光合作用与细胞呼吸的关系光合作用与细胞呼吸的关系1.光合作用与细胞呼吸的关系光合作用与细胞呼吸的关系2.光合作用与细胞呼吸三个层面上的联系光合作用与细胞呼吸三个层面上的联系(1)过过程程联联系系(3)能量能量联联系系【例例证证】(2018高高考考江江苏苏卷卷，29)如如图图为为某某植植物物叶叶肉肉细细胞胞中中有有关关甲甲、乙乙两两种种细细胞胞器器的的部分物部分物质质及能量代及能量代谢谢途径示意途径示意图图(NADPH指指H)，请请回答下列回答下列问题问题：(1)甲甲可可以以将将光光能能转转变变为为化化学学能能，参参与与这这一一过过程程的的两两类类色色素素为为_，其其中中大大多
2、多数数高等植物的高等植物的_需在光照条件下合成。需在光照条件下合成。(2)在在甲甲发发育育形形成成过过程程中中，细细胞胞核核编编码码的的参参与与光光反反应应中中心心的的蛋蛋白白，在在细细胞胞质质中中合合成成后后，转转运运到到甲甲内内，在在_(填填场场所所)组组装装；核核编编码码的的Rubisco(催催化化CO2固固定定的的酶酶)小小亚亚基基转转运到甲内，在运到甲内，在_(填填场场所所)组组装。装。(3)甲甲输输出出的的三三碳碳糖糖在在氧氧气气充充足足的的条条件件下下，可可被被氧氧化化为为_后后进进入入乙乙，继继而而在在乙乙的的_(填填场场所所)彻彻底底氧氧化化分分解解成成CO2；甲甲中中过过多
3、多的的还还原原能能可可通通过过物物质质转转化化，在在细细胞胞质质中合成中合成NADPH，NADPH中的能量最中的能量最终终可在乙的可在乙的_(填填场场所所)转转移到移到ATP中。中。(4)乙乙产产生的生的ATP被甲利用被甲利用时时，可参与的代，可参与的代谢过谢过程包括程包括_(填序号填序号)。C3的的还还原原内外物内外物质质运运输输H2O裂解裂解释释放放O2酶酶的合成的合成解解析析(1)由由题题图图可可知知甲甲为为叶叶绿绿体体，乙乙为为线线粒粒体体。植植物物通通过过光光合合作作用用将将光光能能转转变变为为化化学学能能，参参与与光光合合作作用用的的两两类类色色素素为为叶叶绿绿素素和和类类胡胡萝萝
4、卜卜素素，其其中中大大多多数数高高等等植植物物的的叶叶绿绿素素需需在在光光照照条条件件下下合合成成。(2)光光反反应应的的场场所所为为类类囊囊体体膜膜，参参与与光光反反应应中中心心的的蛋蛋白白在在类类囊囊体体膜膜上上组组装装；Rubisco(催催化化CO2固固定定的的酶酶)是是参参与与暗暗反反应应的的相相关关酶酶，在在叶叶绿绿体体基基质质中中组组装装。(3)叶叶绿绿体体输输出出的的三三碳碳糖糖在在氧氧气气充充足足的的条条件件下下，可可被被氧氧化化为为丙丙酮酮酸酸后后进进入入线线粒粒体体，在在线线粒粒体体基基质质中中被被彻彻底底氧氧化化分分解解成成CO2；NADPH可可被被线线粒粒体体内内膜膜上
5、上发发生生的的有有氧氧呼呼吸吸第第三三阶阶段段利利用用，NADPH中中的的能能量量最最终终被被转转移移到到ATP中中。(4)线线粒粒体体产产生生的的ATP被被叶叶绿绿体体利利用用时时，可可参参与与叶叶绿绿体体内内C3的的还还原原、内内外外物物质质运运输输、有有关关酶酶的的合合成成等等代谢过程，水裂解释放代谢过程，水裂解释放O2利用的是光能。利用的是光能。答案答案(1)叶绿素、类胡萝卜素叶绿素叶绿素、类胡萝卜素叶绿素(2)类囊体膜上类囊体膜上基质中基质中(3)丙酮酸基质中内膜上丙酮酸基质中内膜上(4)光合作用与有氧呼吸中光合作用与有氧呼吸中H、ATP来源与去路来源与去路题型光合作用与有氧呼吸的内
6、在关系，考查科学思维能力题型光合作用与有氧呼吸的内在关系，考查科学思维能力1.(2019江江西西金金太太阳阳全全国国大大联联考考)如如图图为为某某植植物物叶叶肉肉细细胞胞内内生生理理活活动动的的示示意意图图，其其中中a、b代表代表细细胞胞结结构，构，代表物代表物质质，下列，下列说说法正确的是法正确的是()A.色素只存在于色素只存在于结结构构a中，可以用无水乙醇中，可以用无水乙醇进进行提取行提取B.图图中中a实现实现的能量的能量转换为转换为光能直接光能直接转换为稳转换为稳定的化学能定的化学能C.分分别为别为H2O和和CO2，该细该细胞的光合速率小于呼吸速率胞的光合速率小于呼吸速率D.代表的物代表
7、的物质为质为ATP，图图中中细细胞外胞外K运运输输到到细细胞内的方式是主胞内的方式是主动动运运输输解解析析分分析析题题图图可可知知，图图中中结结构构a代代表表叶叶绿绿体体、b代代表表线线粒粒体体，叶叶肉肉细细胞胞中中叶叶绿绿体体中中含含有有色色素素，液液泡泡中中也也可可能能含含有有色色素素，A错错误误；a代代表表叶叶绿绿体体，叶叶绿绿体体是是进进行行光光合合作作用用的的场场所所，光光合合作作用用过过程程中中发发生生的的能能量量变变化化是是光光能能先先转转换换成成ATP中中活活跃跃的的化化学学能能，ATP中中活活跃跃的的化化学学能能再再转转换换成成(CH2O)中中稳稳定定的的化化学学能能，B错错
8、误误；可可用用于于光光合合作作用用和和细细胞胞呼呼吸吸，且且细细胞胞呼呼吸吸也也可可产产生生，所所以以为为H2O，可可来来自自细细胞胞外外和和线线粒粒体体，推推知知其其为为CO2，该该细细胞胞需需要要从从外外界界吸吸收收CO2，所所以以光光合合速速率率大大于于呼呼吸吸速速率率，C错错误误；代代表表的的物物质质为为ATP，由由此此可可以以判判定定K由由细细胞胞外外运运输输到到细细胞胞内内的的方方式式为为主动运输，主动运输，D正确。正确。答案答案D2.(2019河河南南、河河北北重重点点高高中中联联考考)下下图图表表示示某某自自养养型型生生物物细细胞胞内内光光合合作作用用、细细胞胞呼呼吸吸过过程中
9、程中H的的转转移移过过程。下列叙述程。下列叙述错误错误的是的是()A.图图中中过过程程都能都能产产生生ATPB.过过程程需要需要H2O参与，能参与，能产产生生CO2C.过过程程和和过过程程离不开叶离不开叶绿绿体和体和线线粒体粒体D.过过程程和和过过程程产产生的生的H不是同种物不是同种物质质解解析析由由图图分分析析可可知知，过过程程表表示示光光合合作作用用，过过程程表表示示有有氧氧呼呼吸吸，蓝蓝藻藻可可以进行光合作用，但属于原核生物，没有叶绿体；没有线粒体，以进行光合作用，但属于原核生物，没有叶绿体；没有线粒体，C错误。错误。答案答案C重点题型重点题型2开放和密闭环境中开放和密闭环境中CO2、O
10、2含量昼夜变化状况分析含量昼夜变化状况分析1.开放环境中开放环境中CO2吸收、释放量昼夜变化曲线分析吸收、释放量昼夜变化曲线分析2.相对密闭的环境中，一昼夜相对密闭的环境中，一昼夜CO2含量的变化曲线图和含量的变化曲线图和O2含量的变化曲线含量的变化曲线巧据小室内巧据小室内CO2(或或O2)的的“初测值初测值”与与“末测值末测值”确认植物是否生长：确认植物是否生长：易错警示易错警示植株植株叶肉细胞：叶肉细胞：密闭小室中气体变化是整棵植株密闭小室中气体变化是整棵植株(绿色、非绿色部位绿色、非绿色部位)光合与呼吸作用综合影响的结果光合与呼吸作用综合影响的结果当密闭小室中当密闭小室中CO2(或或O2
11、)初测值与末测值相等时：初测值与末测值相等时：【例例证证】(2016全全国国卷卷，29)为为了了探探究究某某地地夏夏日日晴晴天天中中午午时时气气温温和和相相对对湿湿度度对对A品品种种小小麦麦光光合合作作用用的的影影响响，某某研研究究小小组组将将生生长长状状态态一一致致的的A品品种种小小麦麦植植株株分分为为5组组，1组组在在田田间间生生长长作作为为对对照照组组，另另4组组在在人人工工气气候候室室中中生生长长作作为为实实验验组组，并并保保持持其其光光照照和和CO2浓浓度度等等条条件件与与对对照照组组相相同同，于于中中午午12：30测测定定各各组组叶叶片片的的光光合合速速率率，各各组组实实验处验处理
12、及理及结结果如表所示：果如表所示：对对照照组组实验组实验组一一实验组实验组二二实验组实验组三三实验组实验组四四实验处实验处理理温度温度/3636363125相相对对湿度湿度/%1727525252实验结实验结果果光合速率光合速率/(mgCO2dm2h1)11.115.122.123.720.7回答下列回答下列问题问题：(1)根根据据本本实实验验结结果果，可可以以推推测测中中午午时时对对小小麦麦光光合合速速率率影影响响较较大大的的环环境境因因素素是是_，依据是，依据是_；并并可可推推测测，_(填填“增增加加”或或“降降低低”)麦麦田田环环境境的的相相对对湿湿度度可可降降低低小小麦麦光光合作用合作
13、用“午休午休”的程度。的程度。(2)在在实实验验组组中中，若若适适当当提提高高第第_组组的的环环境境温温度度能能提提高高小小麦麦的的光光合合速速率率，其其原因是原因是_。(3)小小麦麦叶叶片片气气孔孔开开放放时时，CO2进进入入叶叶肉肉细细胞胞的的过过程程_(填填“需需要要”或或“不不需需要要”)载载体蛋白，体蛋白，_(填填“需要需要”或或“不需要不需要”)消耗消耗ATP。历练审题历练审题(1)分析如下分析如下点点悟悟分分析析多多因因子子变变量量时时，一一定定要要遵遵循循单单一一变变量量原原则则，分分析析温温度度对对光光合合速速率率的的影影响响时时，温温度度为为单单一一变变量量，相相对对湿湿度
14、度为为无无关关变变量量，其其应应该该相相同同，同同理理，相相对对湿湿度度为为单一变量时，温度应该相同。单一变量时，温度应该相同。答答案案(1)湿湿度度(或或相相对对湿湿度度)相相同同温温度度条条件件下下，相相对对湿湿度度改改变变时时，光光合合速速率率变变化化较较大大增增加加(2)四四该该实实验验组组的的环环境境温温度度未未达达到到光光合合作作用用的的最最适适温温度度(其其他他合合理理答答案案可酌情给分可酌情给分)(3)不需要不需要不需要不需要1.(2019唐唐山山市市质质检检)将将两两棵棵生生长长状状况况相相同同的的同同种种植植物物分分别别置置于于透透明明的的玻玻璃璃罩罩内内，如如图图甲甲、乙
15、乙所所示示；在在相相同同自自然然条条件件下下，测测得得甲甲、乙乙装装置置一一昼昼夜夜中中植植物物氧氧气气释释放放速速率率分分别别如如图图丙、丁曲丙、丁曲线线所示。下列所示。下列说说法正确的是法正确的是()A.一昼夜中，装置乙的植物一昼夜中，装置乙的植物积积累的有机物多累的有机物多B.E点点时时，气孔关，气孔关闭导闭导致光合作用停止致光合作用停止C.14点点时时，与装置乙相比，甲中植物叶，与装置乙相比，甲中植物叶绿绿体在体在C3生成量相生成量相对较对较高高D.AB段和段和CD段，曲段，曲线线下降的原因相同下降的原因相同解解析析图图丙丙、丁丁中中横横轴轴上上方方曲曲线线与与横横轴轴围围成成的的面面
16、积积均均表表示示相相应应时时间间段段内内植植物物有有机机物物的的积积累累量量，横横轴轴下下方方曲曲线线与与横横轴轴围围成成的的面面积积表表示示相相应应时时间间段段内内，有有机机物物的的消消耗耗量量，二二者者的的差差值值表表示示的的是是一一昼昼夜夜中中有有机机物物的的积积累累量量，A正正确确；丁丁图图中中E点点时时大大多多数数气气孔孔关关闭闭，少少数数气气孔孔仍仍开开放放，同同时时叶叶肉肉细细胞胞间间隙隙中中仍仍存存在在CO2，光光合合作作用用仍仍进进行行，B错错误误；图图甲甲植植物物处处于于密密闭闭空空间间内内，当当光光合合作作用用强强度度大大于于呼呼吸吸作作用用强强度度时时，容容器器内内CO
17、2量量随随光光合合作作用用的的进进行行逐逐渐渐减减少少，而而图图乙乙植植物物处处于于开开放放空空间间内内，CO2浓浓度度为为外外界界大大气气中中的的浓浓度度，则则14点点时时图图甲甲植植物物生生存存环环境境中中CO2浓浓度度低低于于乙乙，且且图图甲甲植植物物14点点时时O2释释放放速速率率明明显显低低于于乙乙，光光合合作作用用强强度度小小于于乙乙，则则C3的的生生成成量量低低于于乙乙，C错错误误；AB段段光光合合速速率率下下降降的的主要原因是主要原因是CO2浓度降低，浓度降低，CD段光合速率下降的主要原因是光照强度降低，段光合速率下降的主要原因是光照强度降低，D错误。错误。答案答案A2.(20
18、18镇镇江江一一模模)某某种种植植物物固固定定CO2的的方方式式比比较较特特殊殊，夜夜间间吸吸收收的的CO2生生成成苹苹果果酸酸储储存存在在液液泡泡中中，白白天天苹苹果果酸酸经经脱脱羧羧作作用用释释放放CO2用用于于光光合合作作用用，其其过过程程如如图图1所所示示；图图2表表示示不不同同地地区区A、B、C三三类类植植物物在在晴晴朗朗夏夏季季的的光光合合作作用用日日变变化化曲曲线线。请请据据图图分析并回答：分析并回答：(1)图图1所所示示细细胞胞对对应应图图2中中的的_(填填字字母母)类类植植物物，其其在在中中午午12点点时时光光合合作作用用所所需需的的CO2来来源源有有_，该该植植物物在在夜夜
19、间间产产生生ATP的的场场所所有有_。(2)在在上上午午10点点时时，突突然然降降低低环环境境中中CO2浓浓度度后后的的一一小小段段时时间间内内，图图2中中植植物物A和植物和植物B细细胞中胞中C3含量的含量的变变化分化分别别是是_。(3)m点是曲点是曲线线C与与X轴轴交点，影响交点，影响m点向左移点向左移动动的因素有的因素有_(多多选选)。A.植物缺植物缺镁镁B.调调整温度使之更适宜整温度使之更适宜C天气天气转转阴阴D.CO2浓浓度适当上升度适当上升E.CO2浓浓度适当下降度适当下降(4)在在一一定定的的二二氧氧化化碳碳浓浓度度和和适适宜宜温温度度下下，把把图图2中中A植植物物的的叶叶片片置置
20、于于5klx(光光合合作作用用总总速速率率为为44mgCO2100cm2叶叶h1)光光照照下下14h，其其余余时时间间置置于于黑黑暗暗中中(细细胞胞呼呼吸吸速速率率为为6.6mgCO2100cm2叶叶h1)，则则一一天天内内该该植植物物每每25cm2叶叶片片葡葡萄萄糖糖积积累累量量为为_(用用CO2的的净净吸收量表示吸收量表示)mg。(5)图图1细细胞胞固固定定CO2的的方方式式是是对对环环境境的的适适应应，推推测测其其生生活活环环境境的的特特点点是是_(选选填填“炎炎热热干干旱旱”或或“温温暖暖潮潮湿湿”)，从从进进化化角角度度看看，其其固固定定CO2的的特特殊殊方方式式是是_的的结结果。果
21、。解解析析(1)图图1所所示示细细胞胞夜夜间间能能吸吸收收CO2生生成成苹苹果果酸酸储储存存在在液液泡泡中中，对对应应图图2中中A类类植植物物。由由图图1卡卡尔尔文文循循环环中中CO2的的来来源源可可以以看看出出，该该类类植植物物中中午午光光合合作作用用所所需需的的CO2来来源源于于苹苹果果酸酸经经脱脱羧羧作作用用释释放放及及细细胞胞呼呼吸吸产产生生，该该植植物物在在夜夜间间进进行行细细胞胞呼呼吸吸产产生生ATP，场场所所为为细细胞胞质质基基质质和和线线粒粒体体。(2)突突然然降降低低环环境境中中CO2浓浓度度，植植物物A液液泡泡中中苹苹果果酸酸经经脱脱羧羧作作用用可可以以释释放放CO2，所所
22、以以细细胞胞中中C3含含量量基基本本不不变变，植植物物B由由于于环环境境中中CO2浓浓度度下下降降，生生成成的的C3减减少少，细细胞胞中中C3含含量量下下降降。(3)m点点是是曲曲线线C与与X轴轴交交点点，此此时时细细胞胞呼呼吸吸速速率率等等于于光光合合作作用用速速率率，调调整整温温度度使使之之更更适适宜宜及及CO2浓浓度度适适当当上上升升均均会会增增大大光光合合作作用用速速率率，使使m点点向向左左移移动动；植植物物缺缺镁镁、天天气气转转阴阴及及CO2浓浓度度适适当当下下降降，均均会会降降低低光光合合作作用用速速率率，使使m点点向向右右移移动动。(4)一一天天内内该该植植物物每每100cm2叶叶片片CO2净净吸吸收收量量为为44146.624457.6mg，每每25cm2叶叶片片CO2净净吸吸收收量量为为457.64114.4mg。(5)图图1细细胞胞生生活活在在炎炎热热干干旱旱环环境境，白白天天气气孔孔关关闭闭，所所以以夜夜晚晚要要固固定定CO2，从从进进化角度看，这是长期自然选择的结果。化角度看，这是长期自然选择的结果。答案答案(1)A苹果酸经脱羧作用释放、细胞呼吸产生细胞质基质和线粒体苹果酸经脱羧作用释放、细胞呼吸产生细胞质基质和线粒体(2)A基本不变，基本不变，B下降下降(3)BD(4)114.4(5)炎热干旱自然选择炎热干旱自然选择