第第2讲光合作用和细胞呼吸讲光合作用和细胞呼吸知知识网网络构建构建核心考点突破核心考点突破考点一考点一光合作用过程光合作用过程真题预诊真题预诊1(2011年年高高考考新新课课标标全全国国卷卷)番番茄茄幼幼苗苗在在缺缺镁镁的的培培养养液液中中培培养养一一段段时时间间后后，与与对对照照组组相相比比，其其叶叶片片光光合作用强度下降，原因是合作用强度下降，原因是()A光反应强度升高，暗反应强度降低光反应强度升高，暗反应强度降低B光反应强度降低，暗反应强度降低光反应强度降低，暗反应强度降低C光反应强度不变，暗反应强度降低光反应强度不变，暗反应强度降低D光反应强度降低，暗反应强度不变光反应强度降低，暗反应强度不变解析：解析：选选B。镁镁是构成叶是构成叶绿绿素的重要成分，缺素的重要成分，缺镁镁植物植物不能合成叶不能合成叶绿绿素。叶素。叶绿绿素含量降低使幼苗吸收光能的素含量降低使幼苗吸收光能的能力减弱，光合作用的光反能力减弱，光合作用的光反应应强强度降低，故度降低，故A、C项项错误错误；因；因为为暗反暗反应应需要光反需要光反应应提供提供H和和ATP，故光，故光反反应应强强度降低后，度降低后，为为暗反暗反应应提供的提供的H和和ATP减少，减少，暗反暗反应应的的强强度也降低，故度也降低，故B项项正确、正确、D项错误项错误。查查漏漏补补缺缺2反反应应条件和反条件和反应产应产物物过程过程内容内容光反应光反应暗反应暗反应反应反应条件条件外界外界光照、光照、H2OCO2内部内部色素、酶色素、酶ATP、H、C5、酶、酶反应产物反应产物O2、ATP、H(CH2O)、ADP、Pi考点二考点二细胞呼吸过程细胞呼吸过程A植物植物细细胞能胞能进进行行过过程程和和或或过过程程和和B真核真核细细胞的胞的细细胞胞质质基基质质中能中能进进行行过过程程和和C动动物物细细胞内，胞内，过过程程比比过过程程释释放的能量放的能量多多D乳酸菌乳酸菌细细胞内，胞内，过过程程产产生生H，过过程程消消耗耗H解析：解析：选选B。大部分植物。大部分植物细细胞胞进进行无氧呼吸行无氧呼吸时产时产生生CO2和乙醇，少数植物的某些器官在和乙醇，少数植物的某些器官在进进行无氧呼吸行无氧呼吸时时也可以也可以产产生乳酸，如生乳酸，如马铃马铃薯薯块块茎、甜菜茎、甜菜块块根等。有根等。有氧呼吸的第一氧呼吸的第一阶阶段在段在细细胞胞质质基基质质中中进进行，行，产产生丙生丙酮酮酸和酸和H，第二，第二阶阶段在段在线线粒体基粒体基质质中中进进行，行，产产生生CO2和和H，第三，第三阶阶段在段在线线粒体内膜上粒体内膜上进进行行,产产生水。有氧生水。有氧呼吸的三个呼吸的三个阶阶段均段均释释放能量放能量,其中第三其中第三阶阶段段释释放能量放能量最多。乳酸菌的无氧呼吸可以分最多。乳酸菌的无氧呼吸可以分为为两个两个阶阶段：第一段：第一阶阶段与有氧呼吸的第一段与有氧呼吸的第一阶阶段完全相同，也段完全相同，也产产生生H，第二第二阶阶段是丙段是丙酮酮酸在乳酸脱酸在乳酸脱氢氢酶酶的催化下，被的催化下，被H还还原原为为乳酸，因此，乳酸菌乳酸，因此，乳酸菌细细胞内胞内过过程程产产生生H，过过程程消耗消耗H。分析以上反分析以上反应简应简式可知：式可知：1若若细细胞呼吸胞呼吸产产生水，生水，则则一定存在一定存在(但不一定只存但不一定只存在在)有氧呼吸方式；有氧呼吸方式；2若若细细胞呼吸胞呼吸产产生的二氧化碳量多于消耗的氧气生的二氧化碳量多于消耗的氧气量，量，则则存在有氧呼吸和无氧呼吸两种存在有氧呼吸和无氧呼吸两种细细胞呼吸方胞呼吸方式；式；3若若细细胞呼吸胞呼吸产产生的二氧化碳量等于消耗的氧气生的二氧化碳量等于消耗的氧气量，量，则则只存在有氧呼吸方式；只存在有氧呼吸方式；4若若细细胞呼吸胞呼吸产产生的二氧化碳量等于酒精量，生的二氧化碳量等于酒精量，则则只存在无氧呼吸方式；只存在无氧呼吸方式；5若若细细胞呼吸胞呼吸产产生的二氧化碳量大于酒精量，生的二氧化碳量大于酒精量，则则存在有氧呼吸和无氧呼吸两种存在有氧呼吸和无氧呼吸两种细细胞呼吸方式。胞呼吸方式。根据根据细细胞呼吸是否胞呼吸是否产产生二氧化碳，不能判断生二氧化碳，不能判断细细胞胞呼吸的方式，因呼吸的方式，因为为无氧呼吸和有氧呼吸均可无氧呼吸和有氧呼吸均可产产生生二氧化碳二氧化碳考考题预诊题预诊3(2011年高考福建卷年高考福建卷)下下图图是夏季晴朗的白天，玉米是夏季晴朗的白天，玉米和花生和花生净净光合速率光合速率(单单位位时间时间、单单位叶面位叶面积积吸收吸收CO2的的量量)的的变变化曲化曲线线，下列叙述，下列叙述错误错误的是的是()考点三考点三影响光合作用的因素影响光合作用的因素A在在9 3011 00之之间间，花生，花生净净光合速率下降光合速率下降的原因是暗反的原因是暗反应过应过程减程减缓缓B在在11 0012 30之之间间，花生的，花生的单单位叶面位叶面积积有有机物机物积积累量比玉米的多累量比玉米的多C在在17 00时时，玉米和花生的，玉米和花生的单单位叶面位叶面积释积释放放O2速率相同速率相同D在在18 30时时，玉米既能，玉米既能进进行光反行光反应应，也能，也能进进行暗反行暗反应应解析：解析：选选B。在。在9 3011 00之之间间，随着光照的增，随着光照的增强强、温度的升高，植株的蒸、温度的升高，植株的蒸腾腾作用加作用加强强，叶片上，叶片上部分气孔关部分气孔关闭闭，CO2进进入植物体内的量减少。因入植物体内的量减少。因玉米玉米为为C4植物，能利用低植物，能利用低浓浓度的度的CO2，其暗反，其暗反应应过过程无明程无明显显影响；而花生影响；而花生为为C3植物，所以植物，所以CO2吸吸收减少，收减少，导导致暗反致暗反应过应过程减程减缓缓，A项项正确。花生正确。花生净净光合速率光合速率对应对应的有机物量即的有机物量即为为花生的花生的单单位叶面位叶面积积有机物有机物积积累量，由累量，由图图示可知，在示可知，在11 0012 30之之间间，花生的，花生的单单位叶面位叶面积积有机物有机物积积累量比累量比玉米的少，玉米的少，B项错误项错误。在。在17 00时时，两者的，两者的净净光合光合速率相等，速率相等，则则玉米和花生玉米和花生单单位叶面位叶面积积从外界吸收的从外界吸收的CO2量相等，向外界量相等，向外界释释放的放的O2量也相等量也相等,C项项正确。正确。在在18 30时时，玉米仍，玉米仍进进行光合作用，只是光合速率等行光合作用，只是光合速率等于呼吸速率，即于呼吸速率，即净净光合速率光合速率为为0，故此，故此时时玉米既能玉米既能进进行光反行光反应应也能也能进进行暗反行暗反应应，D项项正确。正确。查查漏漏补补缺缺影响光合作用的外界因素及其在生影响光合作用的外界因素及其在生产产中的中的应应用用1光照光照强强度度(1)原理：影响光反原理：影响光反应阶应阶段段ATP、H的的产产生。生。(2)曲曲线线：(4)应应用：用：种植大棚蔬菜种植大棚蔬菜时时，多施有机肥、人工增施，多施有机肥、人工增施CO2；大田作物大田作物应应多施有机肥和多施有机肥和实实施秸施秸秆秆还还田，或南北田，或南北向种植以保向种植以保证证空气空气顺畅顺畅流通。流通。3温度温度(1)原理：通原理：通过过影响影响酶酶的活性来影响光合速率。的活性来影响光合速率。(2)曲曲线线：考点四考点四光合作用与细胞呼吸的关系光合作用与细胞呼吸的关系A在在a点所示条件下，点所示条件下，该该植物的叶肉植物的叶肉细细胞内能胞内能够产够产生生ATP的部位是的部位是线线粒体粒体B该该植物叶片的呼吸速率是植物叶片的呼吸速率是5 mg/(100 cm2小小时时)C在一昼夜中，将在一昼夜中，将该该植物叶片置于植物叶片置于c点光照点光照强强度下度下11小小时时，其余，其余时间时间置于黑暗中，置于黑暗中，则则每每100 cm2的叶片一昼的叶片一昼夜中夜中CO2的的净净吸收量吸收量为为45 mgD已知已知该该植物光合作用和植物光合作用和细细胞呼吸的最适温度分胞呼吸的最适温度分别为别为25 和和30 。若将温度提高到。若将温度提高到30 的条件下的条件下(原光照原光照强强度和度和CO2浓浓度不度不变变)，则图则图中中b点将右移，点将右移，c点将下移点将下移解解析析：选选A。从从题题图图中中可可以以看看出出，在在a点点条条件件下下该该植植物物只只进进行行呼呼吸吸作作用用，不不进进行行光光合合作作用用，所所以以在在a点点所所示示条条件件下下，该该植植物物的的叶叶肉肉细细胞胞内内能能够够产产生生ATP的的部部位位是是细细胞胞质质基基质质和和线线粒粒体体。将将该该植植物物叶叶片片置置于于c点点光光照照强强度度条条件件下下11小小时时，每每100 cm2叶叶片片CO2的的净净吸吸收收量量为为1011110(mg)，其其余余时时间间置置于于黑黑暗暗中中，每每100 cm2叶叶片片CO2的的净净释释放放量量为为51365(mg)，故故100 cm2叶叶片片一一昼昼夜夜中中CO2的的净净吸吸收收量量为为1106545(mg)。若若将将温温度度升升高高到到30 ，则则细细胞胞呼呼吸吸强强度度会会增增大大，光光合合作作用用强强度度会会减减小小，故故b点点将将右右移移，c点将下移。点将下移。查查漏漏补补缺缺呼吸速率、呼吸速率、总总(真正真正)光合速率与光合速率与净净光合速率的关系光合速率的关系绿绿色植物在光照下同色植物在光照下同时进时进行光合作用和行光合作用和细细胞呼吸，在胞呼吸，在无光条件下只无光条件下只进进行行细细胞呼吸。如胞呼吸。如图图：1呼吸速率：指呼吸速率：指绿绿色植物色植物组织组织在黑暗条件下或非在黑暗条件下或非绿绿色色植物植物组织进组织进行行细细胞呼吸胞呼吸时测时测得的得的单单位位时间时间内内释释放放CO2或消耗有机物等的数或消耗有机物等的数值值，如，如图图中的中的OA段。段。2真正光合速率：指真正光合速率：指绿绿色植物色植物组织组织在有光条件下，在有光条件下，单单位位时间时间内内进进行光合作用的速率，如行光合作用的速率，如图图中的中的OA段段CD段。因段。因为绿为绿色植物色植物组织组织在光下光合作用与在光下光合作用与细细胞呼吸同胞呼吸同时进时进行，所以行，所以单单位位时间时间内内测测得的数据得的数据为净为净光合速率光合速率,如如图图中的中的CD段。段。3三种速率的表示方式三种速率的表示方式项目项目表示方法表示方法净光合速率净光合速率(又称表观又称表观光合速率光合速率)O2的释放量、的释放量、CO2的吸收的吸收量、有机物的积累量量、有机物的积累量真正光合速率真正光合速率(又称实又称实际光合速率际光合速率)O2的产生量、的产生量、CO2的固定的固定量、有机物的制造量量、有机物的制造量呼吸速率呼吸速率(黑暗中测量黑暗中测量)CO2的释放量、的释放量、O2的吸收的吸收量、有机物的消耗量量、有机物的消耗量名名师高考高考导航航体验赛场体验赛场 高考热点聚焦高考热点聚焦 (2011年年高高考考浙浙江江卷卷)下下列列有有关关叶叶绿绿体体及及光光合合作作用的叙述，正确的是用的叙述，正确的是()A破坏叶绿体外膜后，破坏叶绿体外膜后，O2不能产生不能产生B植植物物生生长长过过程程中中，叶叶绿绿体体内内各各种种色色素素的的比比例例保保持持不变不变C与与夏夏季季相相比比，植植物物在在冬冬季季光光合合速速率率低低的的主主要要原原因因是光照时间缩短是光照时间缩短D离离体体的的叶叶绿绿体体基基质质中中添添加加ATP、NADPH和和CO2后，可完成暗反应后，可完成暗反应例例例例1 1【标准解析标准解析】逐项分析如下：逐项分析如下：选项选项分析分析A项项光合作用光反应的场所是叶绿体内类囊体薄光合作用光反应的场所是叶绿体内类囊体薄膜，破坏叶绿体外膜不会影响光反应的进行，膜，破坏叶绿体外膜不会影响光反应的进行，仍然会有仍然会有O2产生产生B项项植物叶片在衰老过程中，部分色素植物叶片在衰老过程中，部分色素(如叶绿素如叶绿素)遭到破坏，各种色素的比例发生改变：叶绿遭到破坏，各种色素的比例发生改变：叶绿素含量相对减少，叶黄素和类胡萝卜素含量素含量相对减少，叶黄素和类胡萝卜素含量相对增多相对增多选项选项分析分析C项项与夏季相比，冬季温度较低，低温直接影响与夏季相比，冬季温度较低，低温直接影响光合作用所需酶的活性，温度是影响光合速光合作用所需酶的活性，温度是影响光合速率的主要原因率的主要原因D项项碳反应的场所是叶绿体基质，碳反应所需条碳反应的场所是叶绿体基质，碳反应所需条件为件为ATP、H、CO2，所以在离体的叶绿，所以在离体的叶绿体基质中添加体基质中添加ATP、NADPH和和CO2后，可后，可完成碳完成碳(暗暗)反应反应【答案答案】D【互互动动探探究究】(1)严严重重干干旱旱，影影响响光光合合作作用用的的主主要因素是什么？要因素是什么？(2)D项项中中添添加加足足量量的的三三种种物物质质后后，光光合合产产量量不不会会继继续续上升的内部因素是什么？上升的内部因素是什么？【提示提示】(1)CO2。气孔关。气孔关闭闭，影响暗反，影响暗反应应。(2)酶酶量的限制。量的限制。瞄准考向瞄准考向 命命题趋势预测题趋势预测2011年高考年高考对对本本专题专题知知识识的考的考查查可可归纳归纳如下：如下：高考题目高考题目考查点考查点2011年海南年海南高考高考T4细胞呼吸过程的特点细胞呼吸过程的特点2011年浙江年浙江高考高考T1影响光合作用的因素探究实验影响光合作用的因素探究实验高考题目高考题目考查点考查点考情调研考情调研分析本专题的知识特点，除了上述内分析本专题的知识特点，除了上述内容外，以下角度也是命题重点：容外，以下角度也是命题重点：(1)光合作用的过程分析；光合作用的过程分析；(2)光合作用和细胞呼吸的关系及应用；光合作用和细胞呼吸的关系及应用；(3)探究细胞呼吸的方式及影响细胞呼探究细胞呼吸的方式及影响细胞呼吸的因素。吸的因素。 (2011年河南九校年河南九校联联考考)如如图图表示光合作用与表示光合作用与呼吸作用呼吸作用过过程中物程中物质变质变化的关系，下列化的关系，下列说说法法错误错误的的是是()例例例例2 2A过过程需多种程需多种酶酶参与且需参与且需ATP供能供能B适宜条件下，适宜条件下，过过程在活程在活细细胞中都能胞中都能进进行行C过过程程产产生的能量最多生的能量最多D过过程程产产生的生的H都能与氧都能与氧结结合合产产生水生水【解解析析】据据图图可可知知，分分别别是是光光反反应应，暗暗反反应应，有有氧氧呼呼吸吸第第一一、第第二二、第第三三阶阶段段。过过程程需需多多种种酶酶参参与与且且需需光光反反应应产产生生的的ATP供供能能，A正正确确。活活细细胞胞都都能能进进行行呼呼吸吸作作用用，有有氧氧呼呼吸吸和和无无氧氧呼呼吸吸都都有有过过程程进进行行，B正正确确。5个个过过程程中中，都都能能合合成成ATP,但但过过程程合合成成的的ATP在在暗暗反反应应阶阶段段被被消消耗耗了了；有有氧氧呼呼吸吸合合成成的的ATP供供给给各各种种生生命命活活动动所所需需，其其中中以以过过程程产产生生的的能能量量最最多多，C正正确确。过过程程都都有有H的的产产生生,其其中中过过程程产产生生的的H在在暗暗反反应应阶阶段段被被用用于于还还原原C3，过过程程产产生生的的H在在过过程程中中与与氧氧结结合合产产生生水，水，D错误错误。【答案答案】D规规律律总结总结 (1)净净光合速率真正光合速率一呼吸速率；光合速率真正光合速率一呼吸速率；(2)欲使植物生欲使植物生长长，必，必须须使光照使光照强强度大于光度大于光补偿补偿点；点；(3)由于由于细细胞呼吸、光合作用的反胞呼吸、光合作用的反应应物、最物、最终产终产物完全相物完全相反，且在光下二者又同反，且在光下二者又同时进时进行。因此表示二者关系的曲行。因此表示二者关系的曲线线也多种多也多种多样样。列。列举举如下：如下：掌握技巧掌握技巧 易易错题错题型突破型突破理解困理解困难难型型易易错错原因原因 对对考考纲纲要求掌握的相关要求掌握的相关规规律、原理等律、原理等不能准确不能准确应应用；没有掌握教材用；没有掌握教材设设置置实验实验的原理，的原理，导导致不会分析致不会分析题题目提供的目提供的实验实验；读读不懂不懂题题干提供的信干提供的信息，或不能将息，或不能将题题干信息与所学知干信息与所学知识识相相联联系。系。应对应对技巧技巧 对对于教材中体于教材中体现现的相关原理、的相关原理、规规律及律及概念等内容，不概念等内容，不仅仅要熟要熟记记，而且要理解其，而且要理解其实质实质,只靠只靠死死记记硬背硬背记记住的内容在做住的内容在做题时题时就不能灵活的运用。就不能灵活的运用。教材上出教材上出现现的的实验实验，要理解其，要理解其实验实验原理，并明确出原理，并明确出现现的的实验现实验现象与象与实验实验原理之原理之间间的的联联系。系。对对于信息于信息题题,需要在所学知需要在所学知识识与与题题目提供的信息之目提供的信息之间间建立建立联联系，系，从而得出从而得出结结果，果，这类题这类题目需要在平目需要在平时时多加多加练习练习，此，此外要多外要多阅读阅读与生物有关的与生物有关的课课外外资资料，并料，并经经常将所学常将所学知知识识与与阅读阅读内容相内容相联联系。系。A当光照当光照强强度小于度小于1时时，温度是呼吸作用的限制，温度是呼吸作用的限制因素，不是真正光合作用的限制因素因素，不是真正光合作用的限制因素B当光照当光照强强度大于度大于7时时，25 比比15 条件下植物条件下植物的有机物的合成速率大的有机物的合成速率大C图图2表示在表示在5 35 下下该该植物最大光合作用植物最大光合作用速率的速率的变变化化D图图3表示在表示在5 35 下下该该植物呼吸作用速率植物呼吸作用速率的的变变化化【解析解析】由由题图题图知，当光照知，当光照强强度小于度小于1时时,温度是呼温度是呼吸作用的限制因素吸作用的限制因素,不是真正光合作用的限制因素；当不是真正光合作用的限制因素；当光照光照强强度大于度大于7时时，25 时时合成的有机物量合成的有机物量61.57.5,而在而在15 时时合成的有机物量合成的有机物量60.56.5，因，因此此25 比比15 条件下植物的有机物合成速率大；由条件下植物的有机物合成速率大；由图图1知，在知，在5 、15 、25 、35 下下该该植物的最大植物的最大光合作用速率分光合作用速率分别别是是4.5、6.5、7.5、5.5，与，与图图2描述描述不相符；不相符；图图3表示在表示在5 35 下下该该植物呼吸作用速植物呼吸作用速率的率的变变化曲化曲线线。【答案答案】C知能知能优化化训练本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束按按ESC键键退出全屏播放退出全屏播放