光合作用和呼吸作用专题复习

光合作用与呼吸作用专题复习

一、基础知识：光合作用和呼吸作用的过程（书本记忆）

二、光合作用和呼吸作用的物质和能量联系

【例1】下图表示光合作用与呼吸作用过程中物质变化的关系，下列说法不正确的是（）A.能提供给动物体各种生命活动

所需能量最多的过程是5

B．各种生物体（除病毒外）都能

进行的过程是3

C．3和4过程产生的[H]部分能与

氧结合产生水

D．2过程需多种酶参与，且需ATP供能

【变式1】如图表示绿色植物体内某些代谢过程中物质的变化，A、

B、C分别表示不同的代谢过程。以下表述正确的是（）

A.水参与C中第二阶段的反应

B.B在叶绿体类囊体薄膜上进行

C.A中产生的O2，参与C的第二阶段

D.X代表的物质从叶绿体的基质移向叶绿体的类囊体薄膜

【变式2】右图表示某植物细胞内的代谢过程，下列有关叙述不正确的是（）

A．X、Y物质分别代表三碳化合物和丙酮酸

B．①、④过程都产生[H]

C．①过程发生在线粒体基质中，②过程发生在叶绿体基质中

D．①②③④四个过程既不消耗氧气也不产生氧气

【例2】下列关于叶绿体和线粒体的比较的叙述，正确的是（）

A.叶绿体中可发生CO2→C3→C6H12O6，在线粒体中则会发生C6H12O6→C3→CO2

B.ATP和［H］在叶绿体中随水的分解而产生，在线粒体中随水的生成而产生

C.光能转变成化学能发生在叶绿体中，化学能转变成光能发生在线粒体中

D.都具有较大膜面积和复杂的酶系统，有利于新陈代谢高效而有序地进行

三、光合作用和呼吸作用的影响因素及相关曲线图光合作用影响因素曲线分析及应用

①光照强度

哪条曲线能表示阳生植物？

请在下面各细胞中画出

O 2和CO 2出入的情况：

（A 点时）

（AB 段）

（B 点时）

（BC 段）

②CO 2浓度、含水量和矿质元素

“正其行，通其风”即适当提高CO 2浓度

合理灌溉，合理施肥

③温度(如图所示)光合作用是在酶催化下进行的，温度直接影响酶的活性。同时温度太高，会导致植物气孔关闭，

CO 2吸收减少。

应用：白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用；晚上适当降低温室温度，以降低细胞呼吸，保证有机物的积累。（即保证昼夜温差）

④光照面积(如图所示)OA 段表明随叶面积的不断增大，光合作用实际量不断增

大，A 点为光合作用叶面积的饱和点。随叶面积的增大，光合作用不再增加，原因是有很多叶被遮挡，光照强度在光补偿点以下。

OB 段表明干物质量随光合作用增加而增加，而由于A 点以后光合作用不再增加，但叶片随叶面积的不断增加呼吸量

(OC 段)不断增加，所以干物质积累量不断降低

(BE 段)。

呼吸作用影响因素

曲线分析及应用

植物叶肉细胞

植物叶肉细胞

植物叶肉细胞

植物叶肉细胞

温度O2浓度水分

【例3】(多选)在下图中，图1、图2为不同材料叶绿体中色素的层析结果（示意图），图3、图4为不同条件下水稻光合作用强度的变化曲线，其中正确的是

【例4】科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一植物光合作用强度的影响，得到实验结果如右图。请据图判断下列叙述不正确．．．的是( )

A．光照强度为a时，造成曲线II和III光合作用强

度差异的原因是CO2浓度不同

B．光照强度为 b 时，透成曲线I和II光合作用强

度差异的原因是温度度不同

C．光照强度为a～b，曲线I、II光合作用强度随光

照强度升高而升高

D．光照强度为a～c，曲线I、III光合作用强度随光

照强度升高而升高

【例5】图中为某植物细胞部分结构示意图，据图分析，下列四项叙述中正确的是（）A.a、b箭头表示的是O2进出细胞的过程 B.e、f箭头表示的是CO2进出细胞的过程

C.以C18O2作原料进行光合作用，在较强光照下，测得

18

O的细胞呼吸产物的主要去向是图中 d

D.以作原料进行光合作用，在较强呼吸强度下，

测得含18O的光合作用产物的主要去向是图中的 b

【例6】在适宜的温度、水分和CO2条件下，测定

A、B、C、D四种植物分别在强光和弱光时的光

合速率，其中属于最典型阴生植物的是（）

【例7】（2009江苏）某小组为研究脱气对酵母菌在培养初期产气量的影响，进行了甲、乙2组实验，实验装置如右图所示，除图中实验处理不同外，其余条件相同。一段时间内产生

CO2总量的变化趋势是

【变式3】（2009·长沙模拟）呼吸商（RQ=放出的CO2量/吸收的O2量）可作为描述细胞呼

吸过程中氧气供应状态的一种指标。如图是酵母菌氧化分解葡萄糖过程中氧分压与呼吸商的

关系，以下叙述正确的是（）

A.呼吸商越大，细胞有氧呼吸越强，

无氧呼吸越弱

B.b点有氧呼吸强度大于 a

C.为延长水果的保存时间，最好将氧分压调至c点

D.c点以后细胞呼吸强度不随氧分压的变化而变化

【变式4】以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作

用的影响，结果如图所示。下列分析正确的是（）

A.光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物的量

与30℃时相等

B.光照相同时间，在20℃条件下植物积累的有机物的

量最多

C.温度高于25℃时，光合作用制造的有机物的量开始

减少

D.两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗

的有机物的量相等

【变式5】下图分别表示两个自变量对光合速率的影响

情况，除各图中所示因素外，其他因素都控制在最适范围。下列分析错误的是（）

A.甲图中的a点的限制因素可能是叶绿体中酶的数量

B. 乙图中d点与c点相比，相同时间内叶肉细胞中C3的生产量多

C. 图中M 、N点的限制因素是光照强度，P点的限制因素是温度

D. 丙图中随着温度的升高，曲线的走势将稳定不变

【变式6】（2009江苏多选）某研究性学习小组采用盆栽实验，探究土壤干旱对某种植物叶片光合速率的影响。实验开始时土壤水分充足，然后实验组停止浇水，对照组土壤水分条件保持适宜，实验结果如下图所示。下列有关分析正确的有( )

A．叶片光合速率随干旱时间延长而呈下降趋势

B．叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降

C．实验2-4天，光合速率下降是由叶片叶绿素含量下降引起的

D．实验2-4天，光合速率下降可能是由叶片内CO2浓度下降引起的

【变式7】在可以调节温度的温室里栽培番茄，以研究昼夜温差对番茄生长的影响，实验结

果如下图所示。曲线A是根据番茄植株在日温为26℃，夜温如横坐标所示的温度范围内测

定的数据绘制的。曲线B是根据番茄植株在昼夜恒温的情况下，如横坐标所示的温度范围内测定的数据绘制的。则下列说法正确的是（）

A．从图中可以看到，昼夜恒温要比保持昼夜温差有利于番茄生长

B．曲线A中，茎在夜间温度为20℃时的生长速度比在10℃时要快，可以说明呼吸作用对植物正常生命活动的重要性

C．从图中可以看到，昼夜温差越大，对番茄的生长就越有利

D．若此温室为红色罩膜的大棚，则番茄的光合作用会增强

四、关于计算

1.呼吸作用的计算：

有氧呼吸：C6H12O6：O2 ：CO2=

无氧呼吸：C6H12O6： CO2=

【例8】一密闭容器中加入葡萄糖溶液和酵母菌，1小时后测得该容器中O2减少了24 mL，CO2增加了48 mL，则在1小时内酒精发酵所消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的（）

A.1/3倍

B.1/2倍

C.2倍

D.3倍

【例9】左图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、

c、d时，CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述

正确的是（）

A.氧浓度为a时，最适于贮藏该植物器官

B.氧浓度为b时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸

的5倍

C.氧浓度为c时，无氧呼吸最弱

D.氧浓度为d时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等

2、净光合作用、实际光合作用和呼吸消耗之间的关系式

（1）对于一株绿色植物而言，黑暗环境下，植物只进行呼吸作用，此时可根据比例关系直接求得植物的呼吸消耗。

（2）而将绿色植物置于适宜的光照条件下时，植物同时进行光合作用和呼吸作用，此时无法直接将光合作用与呼吸作用区分开，测得的数据，表示的是净光合作用。

由此可见：净光合作用 _______ 实际光合作用 ______ 呼吸消耗

【例10】判断下面几种常见情况对应的是净光合作用、实际光合作用还是呼吸作用（1）封闭容器中测得的气体体积等的变化量

（2）积累的有机物的量

（3）金鱼藻每天光合作用能够制造的氧气量

（4）暗处的CO2增多量

（5）实际测得的光合作用速率

【例11】图甲表示某地夏季一密闭大棚内一昼夜间CO2浓度的变化，而图乙表示棚内植株

在b点时，消耗的CO2总量与消耗的O2总量之比（体积比），其中正确的是（）

【例12】将某绿色植物放在特定的实验装置中，研究温度对光合作用与呼吸作用的影响（其他实验条件都是理想的），实验以CO2的吸收量与释放量为指标。实验结果如下表所示：温度（℃） 5 10 15 20 25 30 35 光照下吸收CO2（mg/h） 1.00 1.75 2.50 3.25 3.75 3.50 3.00

黑暗中释放CO2（mg/h）0.50 0.75 1.00 1.50 2.25 3.00 3.50 下列对该表数据分析正确的是（）

A.昼夜不停地光照，在35℃时该植物不能生长

B.昼夜不停地光照，在15℃时该植物生长得最快

C.每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，在20℃时该植物积累的有机物最多

D.每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，在30℃时该植物积累的有机物是10℃的2倍【变式8】用某种大小相似的轮藻叶片，分组进行光合作用实验：已知叶片实验前重量，在

不同温度下分别暗处理1h，测其重量变化，立即光照1h（光强度相同），再测其重量变化。得到如下结果。

组别一二三四

温度/°C27282930

暗处理后重量变化/mg-1-2-3-1

光照后与暗处理前重量变化/mg+3+3+3+1

以下说法错误的是（）

A．该轮藻呼吸作用酶的最适宜温度约为29℃

B．光照时，第一、二、三组轮藻释放的氧气量相等

C．光照时，第四组轮藻光合作用强度大于呼吸作用强度

D．光照时，第四组轮藻合成有机物总量为3mg

五、关于实验

【例13】（11分）某转基因作物有很强的光合作用强度。某中学生物兴趣小组在暑假开展

了对该转基因作物光合强度测试的研究课题，设计了如下装置。请你利用下列装置完成光合作用强度的测试实验，并分析回答有关问题。

Ⅰ．实验步骤

（1）先测定植物的呼吸作用强度，方法步骤是：

①甲乙两装置的D中都放入___________，装置乙作对照。

②将装置甲、乙的玻璃钟罩___________处理，放在温度等条件相同的环境中。

③30分钟后分别记录甲、乙两装置红墨水滴移动的方向和刻度。

（2）测定植物的净光合作用强度，方法步骤是：

①甲、乙两装置D中放入___________。

②把装置甲、乙放在______ _____。（2分）

③30分钟后分别记录甲、乙两装置红墨水滴移动的方向和刻度。

（3）实验操作30分钟后，记录装置中红墨水滴移动情况：

Ⅱ．实验分析：假设红墨水滴每移动1cm，植物体内的葡萄糖增加或减少1g。那么该植物的呼吸作用速率是________g／小时（2分）；白天光照15小时，一昼夜葡萄糖的积累是________g（2分）。（不考虑昼夜温差影响）

【例14】请回答下列有关光合作用和呼吸作用的问题。

(1)下表为某同学探究影响植物光合作用因素所做的实验。据图表可知，探究的影响因素

有。要比较不同颜色的光对光合作用的影响，应选择的容器标号是。

容器植物部位光质温度(℃) O2增加量

(mL/8小时)

1 天竺葵叶红2

2 120

2 天竺葵叶黄22 15

3 天竺葵根红22 －10

4 紫罗兰叶红22 80

5 紫罗兰叶黄22 10

(2)甲图表示在光照充足、CO2浓度适宜的条件下，温度对某植物的真正光合作用速率和

呼吸作用速率的影响。图中实线表示光合作用速

率，虚线表示呼吸作用速率。请据图回答下列问

题。

分析图解可知，光合作用、呼吸作用都受到温度

的影响，其中与作用有关的酶对高温更

为敏感。温度主要影响光合作用的阶段。

光反应阶段产生的[H]和ATP用于暗反应中

过程。若昼夜不停地光照，该植物生长的最适宜

温度约是；若温度均保持在20℃的条件下，长时间每天交替进行12 h光照、12 h黑暗，该植物能否正常生长？。在温度为10℃的条件下，该植物叶

肉细胞中产生ATP的场所有

。

（3）根据甲图，在乙图的坐标上画出植物在15～60℃范围内的净光合作用速率的变化曲线。

(2009·福建高考)右图表示的是测定保湿桶内温度变化实验装置。某

研究小组以该装置探究酵母菌在不同条件下呼吸作用的情况。

材料用具：保温桶（500mL）、温度计活性干酵母、质量浓度0.1g/mL

的葡萄糖溶液、棉花、石蜡油。

实验假设：酵母菌在有氧条件下呼吸作用比无氧条件下呼吸作用放出

热量更多。

（1）取A、B两装置设计实验如下，请补充下表中内容：

装置方法步骤一方法步骤二方法步骤三

A 加入240ml的葡萄糖溶液加入10g活性干酵母①

B 加入240ml煮沸后冷却的

葡萄糖溶液

②

加入石蜡油，铺满液

面

（2）B装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是，这是控制实验的变量。（3）要测定B装置因呼吸作用引起的温度变化量，还需要增加一个装置C。请写出装置C 的实验步骤：

装置方法步骤一方法步骤二方法步骤三

C ③④加入石蜡油，铺满液面（4）实验预期：在适宜条件下实验，30分钟后记录实验结果，若装置A、B、C温度大小关系是：（用“<、=、>”表示），则假设成立。

（5）写出酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸的反应式（以葡萄糖为底物）

有氧呼吸；

无氧呼吸。