1加强提升课加强提升课( (一一) ) 光合作用与呼吸作用之间的关系及其实验探究光合作用与呼吸作用之间的关系及其实验探究光合作用与细胞呼吸的关系1光合作用与有氧呼吸过程的比较项目光合作用有氧呼吸场所叶绿体细胞质基质和线粒体C 的变化CO2C3C6H12O6C6H12O6C3H4O3CO2H的变化H2OHC6H12O6C6H12O6HH2OH的作用还原 C3还原 O2O2的变化H2OO2O2H2O能量变化光能C6H12O6中的化学能C6H12O6中的化学能ATP 中的能量和热能ATP产生于光反应，用于暗反应中 C3的还原有氧呼吸三个阶段都产生，用于除暗反应外的各项生命活动影响因素光照、温度、CO2浓度等O2浓度、温度等2.光合作用与有氧呼吸的联系(1)物质方面C：CO2C6H12O6C3H4O3CO2；暗反应有氧呼吸第一阶段有氧呼吸第二阶段O：H2OO2H2O；光反应有氧呼吸第三阶段H：H2OHC6H12O6HH2O。光反应暗反应有氧呼吸第一、二阶段有氧呼吸第三阶段(2)能量方面光能ATP 中活跃的化学能C6H12O6中稳定的化学能光反应暗反应有氧呼吸热能 ATP中活跃的化学能各项生命活动)3相关计算植物的光合作用与细胞呼吸同时进行时，存在如下关系：(1)光合作用实际产氧量(叶绿体产氧量)实测植物氧气释放量细胞呼吸耗氧量。2(2)光合作用实际 CO2消耗量(叶绿体消耗 CO2量)实测植物 CO2消耗量细胞呼吸 CO2释放量。(3)光合作用葡萄糖净生产量(葡萄糖积累量)光合作用实际葡萄糖生产量(叶绿体产生或合成的葡萄糖量)细胞呼吸葡萄糖消耗量。角度 1 光合作用与细胞呼吸的关系1(2018河北保定月考)如图表示光合作用和有氧呼吸过程中 C、H、O 三种元素的转移途径以及能量转换过程。图中序号表示相关的生理过程。下列叙述不正确的是( )A在元素转移途径中，与、与表示的生理过程相同B在元素转移途径中，能在小麦根尖成熟区细胞中发生的生理过程有C在有氧呼吸过程中，产生能量最多的过程是DATP 中的化学能可以转变为有机物中的化学能而不能转变为光能解析：选 D。和都表示光反应中水分子在光照下的分解，和都表示有氧呼吸第三阶段中氧气与H反应生成水，A 正确。小麦根尖成熟区细胞中有线粒体、没有叶绿体，因而可以发生有氧呼吸过程即，但不能进行光合作用，B 正确。在有氧呼吸过程中，产生能量最多的是第三阶段，即或，C 正确。ATP 中的化学能可以转变为有机物中的化学能，也可以转变为光能，如萤火虫发光由 ATP 供能，D 错误。2(2018河北衡水中学联考)如图表示在有氧条件下某高等植物体内有关的生理过程示意图，表示有关过程，X、Y、Z 和 W 表示相关物质。请据图判断下列说法错误的是( )AX、Y、Z 物质分别表示 C3、丙酮酸和 ATPB过程中能产生 ATP 的有C过程分别表示 C3的还原和 CO2的固定D光合速率小于呼吸速率时，过程产生的 CO2会释放到细胞外解析：选 B。分析图示，过程表示光反应阶段，过程表示 C3的还原，过程表示 CO2的固定，过程表示有氧呼吸的第一阶段和第二阶段。Z 物质是光反应阶段产生的 ATP，Y3物质是呼吸作用第一阶段产生的丙酮酸，X 物质是暗反应的中间产物 C3，A 项、C 项正确；过程中能产生 ATP 的有，过程不产生 ATP，B 项错误；光合速率小于呼吸速率时，呼吸作用产生的 CO2会有一部分释放到细胞外，D 项正确。(1)“图解法”理解光合作用与细胞呼吸过程(2)光合作用与细胞呼吸过程中H和 ATP 的来源和去向 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还原供能用于各项生命活动(植物 C3的还原除外)角度 2 光合作用和细胞呼吸的相关计算3(曲线类)(2018河南六市联考)将某种绿色植物的叶片放在特定的实验装置中，研究其在 10 、20 的温度条件下，分别置于 5 klx、10 klx 光照和黑暗条件下的光合作用强度和呼吸作用强度，结果如图。据图所作的推测中，正确的是( )A该叶片在 20 、10 klx 的光照下，每小时光合作用固定的 CO2量约是 8.25 mgB该叶片在 5 klx 光照下，10 时积累的有机物比 20 时少C该叶片在 10 、5 klx 的光照下，每小时光合作用所产生的氧气量是 3 mgD通过实验可知，叶片的净光合速率与温度和光照强度均成正比解析：选 A。叶片在 20 、10 klx 时，每小时光合作用固定的 CO2量是(102)/2(44/32)48.25 mg；在 5 klx 光照强度下，10 时积累的有机物比 20 时的多；在 10 、5 klx 的光照强度下每小时光合作用所产生的 O2量是(61)/23.5 mg；净光合速率与植物细胞的呼吸速率和真正光合速率有关，仅就图中曲线而言，不能得出净光合速率与温度和光照强度的关系。4(表格类)在一定浓度的 CO2和适当的温度条件下，测定 A 植物和 B 植物在不同光照条件下的光合速率，结果如表，以下有关说法错误的是( )光合速率与呼吸速率相等时的光照强度(klx)光饱和时的光照强度(klx)光饱和时的 CO2吸收速率(mg/100 cm2叶小时)黑暗条件下 CO2释放速率(mg/100 cm2叶小时)A 植物13115.5B 植物393015A.与 B 植物相比，A 植物是在弱光照条件下生长的植物B当光照强度超过 9 klx 时，B 植物光合速率不再增加，造成这种现象的原因可能是暗反应跟不上光反应C当光照强度为 9 klx 时，B 植物的总光合速率是 45 mg CO2/100 cm2叶小时D当光照强度为 3 klx 时，A 植物与 B 植物固定 CO2速率的差值为 4 mg CO2/100 cm2叶小时解析：选 D。由表可知，光合速率与呼吸速率相等时的光照强度是植物的光补偿点，A 植物的光补偿点低，则 A 植物属于弱光条件下生长的植物。B 植物光饱和时的光照强度是 9 klx，此时光反应产生的H和 ATP 不会限制暗反应，则光照强度超过 9 klx 时，B 植物光合速率不再增加的原因是暗反应跟不上光反应。光饱和时 CO2吸收速率表示净光合速率，黑暗条件下 CO2释放速率表示呼吸速率，总光合速率净光合速率呼吸速率，因此，当光照强度为 9 klx 时，B 植物的总光合速率301545(mg CO2/100 cm2叶小时)。当光照强度为 3 klx 时，对 B 植物来说，此光照强度是光补偿点，因此总光合速率呼吸速率15 mg CO2/100 cm2叶小时，对 A 植物来说，此光照强度是光饱和点，因此总光合速率115.516.5(mg CO2/100 cm2叶小时)，因此差值为 1.5 mg CO2/100 cm2叶小时。5(柱形图类)某实验小组研究温度对水绵光合作用的影响，实验结果如图所示，据图分析下列有关说法正确的是( )A据图可知，水绵细胞呼吸作用的最适温度为 35 5B图中水绵细胞积累有机物速率最大时的温度是 25 C每天光照 10 小时，最有利于水绵生长的温度是 25 D在 5 时，水绵细胞产生氧气的速率是消耗氧气的速率的 2 倍解析：选 B。图中纵坐标表示光照下吸收 CO2的量(即净光合速率)或黑暗中释放 CO2的量(即呼吸速率)。由于没有对高于 35 条件下水绵细胞的呼吸作用进行研究，因此，不能说明水绵细胞呼吸作用的最适温度为 35 。水绵细胞积累有机物的速率是指净光合速率，从图中可以看出，在 25 时水绵细胞在光照下吸收 CO2的量最高，即积累有机物的速率最大。每天光照 10 小时，最有利于水绵生长的温度应是 20 ，因为在 20 时，每天光照 10 小时，一昼夜水绵积累的有机物最多，为 11.5 mg(3.25101.51411.5)(用 CO2吸收量表示)。在 5 时，水绵细胞产生氧气的速率是 1.5(用 CO2吸收量表示)，消耗氧气的速率是 0.5(用 CO2释放量表示)，可知水绵细胞产生氧气的速率是消耗氧气的速率的 3 倍。植物“三率”的判定(1)根据坐标曲线判定：当光照强度为 0 时，若 CO2吸收值为负值，该值绝对值代表呼吸速率，该曲线代表净光合速率，当光照强度为 0 时，若 CO2吸收值为 0，该曲线代表真正光合速率。(2)根据关键词判定检测指标呼吸速率净光合速率真正(总)光合速率CO2释放量(黑暗)吸收量利用量、固定量、消耗量O2吸收量(黑暗)释放量产生量有机物消耗量(黑暗)积累量制造量、产生量密闭环境中昼夜 CO2/O2含量变化过程分析1绿色植物 24 h 内有机物的“制造” “消耗”与“积累”(1)典型图示(2)曲线解读6积累有机物时间段：CE 段。制造有机物时间段：BF 段。消耗有机物时间段：OG 段。一天中有机物积累最多的时间点：E 点。一昼夜有机物的积累量：SPSMSN(SP、SM、SN分别表示 P、M、N 的面积)。2在相对密闭的环境中，一昼夜 CO2含量的变化曲线图和 O2含量的变化曲线图的比较项目一昼夜 CO2含量的变化曲线图(小室中 CO2变化状况)一昼夜 O2含量的变化曲线图(小室中 O2变化状况)图示如果 N 点低于 M 点说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量增加说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量减少如果 N 点高于 M 点说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量减少说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量增加如果 N 与 M 点一样高说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量不变说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量不变含量最高点CO2含量最高点为 C 点O2含量最高点为 E 点含量最低点CO2含量最低点为 E 点O2含量最低点为 C 点1如图表示夏季晴天某植物放在密闭的玻璃罩内一昼夜 CO2浓度的变化曲线(实线)，据图判断正确的是( )AH 点时植物产生 ATP 的场所只有细胞质基质和线粒体B光合作用是从 D 点开始的，因为 D 点后 CO2浓度开始下降C处于实线与虚线交叉点时的光合作用强度等于呼吸作用强度D经历一天植物体内的有机物有积累，容器内 O2含量增加解析：选 D。由题图分析可知，H 点是 CO2浓度变化曲线的拐点，光合作用强度等于呼吸作用强度，此时植物体内产生 ATP 的场所应是细胞质基质、线粒体和叶绿体，A 错误；D 点时光合作用强度也等于呼吸作用强度，光合作用在 D 点前已开始，B 错误；图中 H、D 点代表7光合作用强度等于呼吸作用强度，实线与虚线的交叉点代表此时 CO2浓度与起始点相同，植物体内的有机物积累量为 0，C 错误；与初始相比，24 时 CO2浓度下降，说明一天中有机物有积累，容器内 O2含量增加，D 正确。2如图甲是夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。分析曲线并回答下列问题：(1)由图甲可看出大约中午 12 时时，光合作用强度明显减弱(C 点)，其主要原因是_。(2)由 B 点到 C 点的过程中，短时间内 C3和 C5的变化分别是_。(3)测得该植物的一些实验数据如下：30 一定光照 15 h黑暗下 5 h15