第11讲 光合作用与细胞呼吸的综合应用,第三单元 光合作用和细胞呼吸,KAO GANG YAO QIU,考纲要求,光合作用与细胞呼吸的综合应用。,考点一 光合作用与细胞呼吸过程中物质和能量的联系,01,考点二 光合作用与细胞呼吸的综合曲线分析,02,NEI RONG SUO YIN,内容索引,重温高考 演练模拟,03,课时作业,04,考点一,光合作用与细胞呼吸过程中物质和能量的联系,知识梳理,答案,1.物质名称：b：O2，c： ，d：ADP，e：NADPH(H)，f： ， g：CO2，h： 。,ATP,C5,C3,答案,2.生理过程及场所,光反应,一,二,三,叶绿体基质,细胞质基质,线粒体内膜,重点剖析,1.光合作用与细胞呼吸中物质及能量转化 (1)光合作用和有氧呼吸中各种元素的去向,(2)光合作用与有氧呼吸中H和ATP的来源、去路,(3)光合作用与有氧呼吸中的能量转化,2.不同光照条件下叶肉细胞的气体代谢特点,命题点一 光合作用与细胞呼吸基本过程的判断 1.(2018淮阴高三二模)下图为植物细胞代谢的部分过程简图，为相关生理过程。下列叙述错误的是,命题探究,A.若植物缺镁，则首先会受到显著影响的是 B.的进行与密切相关 C.蓝藻细胞中发生在叶绿体基质中 D.叶肉细胞中O2的产生量小于中O2的吸收量，则该细胞内有机物的总量将减少,答案,解析,解析 镁是合成叶绿素的成分，光反应阶段需要叶绿素吸收光能，若植物缺镁则叶绿素的合成受到影响，首先会受到显著影响的生理过程是光反应过程，A项正确； 是植物细胞通过主动运输吸收无机盐离子的过程，需要消耗能量，故与过程密切相关，B项正确； 蓝藻细胞是原核细胞，没有叶绿体，C项错误； 图中光反应过程O2的产生量小于有氧呼吸过程O2的吸收量，则净光合作用量小于0，该植物体内有机物的量将减少，D项正确。,2.(2017全国，29)下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。,据图回答下列问题： (1)图中、代表的物质依次是_、_、_、_，H代表的物质主要是_。,答案,解析,O2,NADP,ADP和Pi,C5,NADH,解析 光合作用光反应阶段，水光解形成NADPH和氧气，因此图中是O2； 可形成NADPH，应为NADP； 可形成ATP，应为ADP和Pi；三碳化合物还原可形成有机物和五碳化合物，因此表示C5。 细胞呼吸过程中产生的H代表的物质主要是NADH。,(2)B代表一种反应过程，C代表细胞质基质，D代表线粒体，则ATP合成发生在A过程，还发生在_(填“B和C”“C和D”或“B和D”)。,解析 图中A表示光反应阶段，B表示暗反应阶段，C代表细胞质基质(可发生有氧呼吸的第一阶段)，D代表线粒体(可发生有氧呼吸的第二阶段和第三阶段)，其中光反应阶段、有氧呼吸的三个阶段都能合成ATP，而暗反应阶段不但不能合成ATP还会消耗ATP。因此，ATP合成除发生在A过程，还发生在C和D中。,答案,解析,C和D,(3)C中的丙酮酸可以转化成乙醇，出现这种情况的原因是_ _。,解析 植物叶肉细胞中，有氧条件下，丙酮酸进入线粒体最终分解形成二氧化碳和水；在缺氧条件下进行无氧呼吸，转化成乙醇和二氧化碳。,答案,解析,在缺氧条件下进行,无氧呼吸,命题点二 以叶绿体和线粒体为载体分析光合作用与细胞呼吸的关系 3.下面是叶肉细胞在不同光照强度下叶绿体与线粒体的代谢简图，下列相关叙述错误的是,A.细胞处于黑暗环境中，该细胞单位时间释放的CO2量即为呼吸速率 B.细胞没有与外界发生O2和CO2的交换，可断定此时光合速率等于呼吸速率 C.细胞处在较强光照条件下，细胞光合作用所利用的CO2量为N1与N2的和 D.分析细胞可得出，此时的光照强度较弱且N1小于M2,答案,解析,解析 结合图示可知，细胞中仅线粒体中有气体的消耗和生成，故应处在黑暗环境中，此时细胞单位时间内释放的CO2量可表示呼吸速率，A项正确； 细胞没有与外界进行气体交换，此时光合速率与呼吸速率相等，B项正确； 细胞需要从外界环境吸收CO2，并向细胞外释放O2，此时细胞所处环境的光照强度大于光补偿点，细胞所利用的CO2包括细胞呼吸产生的N2和从环境中吸收的N1，C项正确； 细胞中，线粒体利用的O2除来自叶绿体外，还要从细胞外吸收，说明此时细胞呼吸强度大于光合作用强度，细胞进行有氧呼吸和光合作用的过程中，O2的净消耗量(吸收量)M2与CO2的净生成量N1相等，D项错误。,4.(2018江苏，29节选)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：,(1)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。,答案,解析,丙酮酸,基质中,内膜上,解析 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。,(2)乙产生的ATP被甲利用时，可参与的代谢过程包括_(填序号)。 C3的还原 内外物质运输 H2O裂解释放O2 酶的合成,解析 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。,答案,解析,考点二,光合作用与细胞呼吸的综合曲线分析,1.真正光合速率、净光合速率和细胞呼吸速率的曲线辨析 (1)内在关系 细胞呼吸速率：植物非绿色组织(如苹果果肉细胞)或绿色组织在黑暗条件下测得的值单位时间内一定量组织的CO2释放量或O2吸收量。 净光合速率：植物绿色组织在有光条件下测得的值单位时间内一定量叶面积所吸收的CO2量或释放的O2量。 真正光合速率 细胞呼吸速率。,知识梳理,答案,净光合速率,(2)判定方法 根据坐标曲线判定,a.当光照强度为0时，若CO2吸收值为负值，该值的绝对值代表细胞呼吸速率，该曲线代表 ，如图甲。 b.当光照强度为0时，光合速率也为0，该曲线代表 ，如图乙。,净光合速率,真正光合速率,答案,根据关键词判定,2.光合作用与细胞呼吸曲线中的“关键点”移动,(1)细胞呼吸对应点(A点)的移动：细胞呼吸增强，A点 ；细胞呼吸减弱，A点 。 (2)补偿点(B点)的移动 细胞呼吸速率增加，其他条件不变时，CO2(或光)补偿点应右移，反之左移。,细胞呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合速率下降时，CO2(或光)补偿点应 ，反之 。 (3)饱和点(C点)和D点的移动：相关条件的改变(如增大光照强度或增大CO2浓度)使光合速率增大时， C点右移，D点上移的同时右移；反之，移动方向相反。,下移,上移,右移,左移,答案,3.植物光合作用和细胞呼吸的日变化曲线分析 (1)自然环境中一昼夜植物CO2吸收或释放速率的变化曲线,a点：凌晨，温度降低，细胞呼吸减弱，CO2释放减少。 b点：有微弱光照，植物开始进行光合作用。 bc段：光合作用强度小于细胞呼吸强度。 c点：上午7时左右，光合作用强度等于细胞呼吸强度。,ce段：光合作用强度大于细胞呼吸强度。 d点：温度过高，部分气孔关闭，出现“午休”现象。 e点：下午6时左右，光合作用强度等于细胞呼吸强度。 ef段：光合作用强度小于细胞呼吸强度。 fg段：没有光照，光合作用停止，只进行细胞呼吸。 bf段：制造有机物的时间段。 ce段：积累有机物的时间段。 一昼夜有机物的积累量S1(S2S3)(S1、S2、S3分别表示曲线和横轴围成的面积)。,(2)密闭容器中一昼夜CO2浓度的变化曲线,(注意：分析光合作用或细胞呼吸速率的变化时，应分析曲线变化趋势的快慢，也就是斜率。) AB段：无光照，植物只进行细胞呼吸。 BC段：温度降低，细胞呼吸减弱(曲线斜率下降)。,CD段：4时后，微弱光照，开始进行光合作用，但光合作用强度小于细胞呼吸强度。 D点：随光照增强，光合作用强度等于细胞呼吸强度。 DH段：光合作用强度大于细胞呼吸强度。其中FG段表示“光合午休”现象。 H点：随光照减弱，光合作用强度下降，光合作用强度等于细胞呼吸强度。 HI段：光照继续减弱，光合作用强度小于细胞呼吸强度，直至光合作用完全停止。 I点低于A点：一昼夜后，密闭容器中CO2 浓度减小，即光合作用大于细胞呼吸， 植物能正常生长(若I点高于A点，植物不 能正常生长)。,命题点一 真正光合速率、净光合速率和细胞呼吸速率曲线的分析 1.(2019江阴一中质检)如图表示20 时玉米光合速率与光照强度的关系，Sa、Sb、Sc依次表示有关物质量的相对值，下列说法中不正确的是(多选 ) A.SaSbSc表示光合作用总量 B.ScSa表示净光合作用量 C.光照强度从B点到D点变化过程中，C3逐渐 减少 D.若提高CO2浓度，则B点右移,命题探究,答案,解析,解析 由图可知，ScSa表示净光合作用量，SaSb表示呼吸消耗的总量，玉米光合作用总量呼吸消耗量净光合量SbSc；光照强度从B点到D点变化过程中，光照强度增加，光反应产生的H和ATP增加，被还原的C3增多，所以细胞中的C3逐渐减少；若提高CO2浓度，光补偿点减小，B点左移。,2.图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时，单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化。图乙表示蓝藻光合速率与光照强度的关系，下列说法正确的是,A.图甲中，光照强度为b时，光合速率等于呼吸速率 B.图甲中，光照强度为d时，单位时间内细胞从周围吸收2个单位的CO2 C.图乙中，当光照强度为x时，细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和 叶绿体 D.图乙中，限制e、f、g点光合作用速率的因素主要是光照强度,答案,解析,解析 分析甲图可知，光照强度为b时，CO2释放量和O2产生总量相等，细胞呼吸释放的CO2首先供应叶绿体进行光合作用，剩余部分释放到外界，则此时细胞呼吸速率大于光合速率，A项错误； 光照强度为d时，水稻叶肉细胞的光合速率大于细胞呼吸速率，光照强度为a时，CO2释放量即为细胞呼吸速率，则光照强度为d时，O2产生总量为8个单位，需要消耗的CO2也为8个单位，所以单位时间内需从外界吸收CO2为2个单位，B项正确； 图乙中所示生物为蓝藻，蓝藻不含线粒体和叶绿体，C项错误； 图乙中，限制g点光合作用速率的因素不是光照强度，可能是二氧化碳浓度及温度等，D项错误。,答案,解析,命题点二 光合作用与细胞呼吸曲线中“关键点”移动方向的分析 3.已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25 和30 ，如图表示30 时光合作用与光照强度的关系。若温度降到25(原光照强度和二氧化碳浓度不变)，理论下图中相应点a、b、d的移动方向分别是,A.下移、右移、上移 B.下移、左移、下移 C.上移、左移、上移 D.上移、右移、上移,解析 图中a、b、d三点分别表示细胞呼吸强度、光补偿点和在光饱和点时的光合作用强度。由题干“光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25