高三生物二轮专题复习专题三细胞呼吸与光合作用高考热点专题一光合作用与细胞呼吸的章分析学案新人教版

专题三细胞呼吸与光合作用高考热点专题一光合作用与细胞呼吸的章分析考情分析光合作用与细胞呼吸是细胞代谢的核心知识，学考、选考都把两者结合起来考查，一般以坐标曲线图、表格和光合作用流程图为载体，选择题与非选择题均有较大几率出现。

主要考查角度有以下几点：(1)表观光合速率及其影响因素，如2015年浙江10月选考，26T等。

(2)光强度对光合速率的影响，如2015年浙江10月选考，30T；2017年浙江4月选考，30T 等。

(3)光合作用与细胞呼吸的过程，如2015年浙江10月选考，30T；2016年浙江4月选考，17T等。

(4)光反应和碳反应的过程，如2016年浙江4月选考，30T。

(5)叶绿体色素的种类及提取与分离，2016年浙江4月选考，30T；2017年浙江4月选考，30T等。

1．表观(净)光合速率和真正光合速率的判定方法(1)若为坐标曲线形式，当光强度为0时，CO2吸收值为0，则该曲线表示总(真正)光合速率，若CO2吸收值为负值，则该曲线表示净光合速率。

(2)若所给数值为有光条件下绿色植物O2释放量或CO2吸收量的测定值，则为净光合速率。

(3)有机物积累量为净光合速率，制造量为总(真正)光合速率。

2．光合作用与细胞呼吸“关键点”移动的判断技巧CO2(或光)补偿点和饱和点的移动方向：一般有左移、右移之分，其中CO2(或光)补偿点B是曲线与横轴的交点，CO2(或光)饱和点C则是最大光合速率对应的最低CO2浓度(或光强度)，位于横轴上。

(1)呼吸速率增加，其他条件不变时，CO2(或光)补偿点B应右移，反之左移。

(2)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B应右移，反之左移。

(3)阴生植物与阳生植物相比，CO2(或光)补偿点和饱和点都应向左移动。

3．解读密闭容器及自然环境中植物光合作用曲线解读(1)夏季的一天中CO2吸收量和释放量变化曲线分析(如图1所示)①a点：凌晨3～4时，温度降低，呼吸作用减弱，CO2释放减少。

②b点：上午6时左右，太阳出来，开始进行光合作用。

③bc段：光合速率小于呼吸速率。

④c点：上午7时左右，光合速率等于呼吸速率。

⑤ce段：光合速率大于呼吸速率。

⑥d点：温度过高，部分气孔关闭，出现“午休”现象。

⑦e点：下午6时左右，光合速率等于呼吸速率。

⑧ef段：光合速率小于呼吸速率。

⑨fg段：太阳落山，停止光合作用，只进行呼吸作用。

(2)有关一天中有机物的情况的曲线分析(如图2所示)①积累有机物的时间段：ce段。

②制造有机物的时间段：bf段。

③消耗有机物的时间段：O g段。

④一天中有机物积累最多的时间点：e点。

⑤一昼夜有机物的积累量：S P－S M－S N。

(3)在相对密闭的环境中，一昼夜CO2含量的变化曲线分析(如图3所示)①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。

②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。

③如果N点等于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量不变。

④CO2含量最高点为c点对应时刻，CO2含量最低点为e点对应时刻。

(4)在相对密闭的环境中，一昼夜O2含量的变化曲线分析(如图4所示)①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减少。

②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增加。

③如果N点等于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量不变。

④O2含量最高点为e点对应时刻，O2含量最低点为c点对应时刻。

4．测定光合速率与呼吸速率的三种方法(1)利用装置图法测定植物光合速率与呼吸速率①装置中溶液的作用：在测细胞呼吸速率时，NaOH溶液可吸收容器中的CO2；在测净光合速率时，NaHCO3溶液可提供CO2，保证了容器内CO2浓度的恒定。

②测定原理a．甲装置在黑暗条件下植物只进行细胞呼吸，由于NaOH溶液吸收了细胞呼吸产生的CO2，所以单位时间内红色液滴左移的距离表示植物的O2吸收速率，可代表呼吸速率。

b．乙装置在光照条件下植物进行光合作用和细胞呼吸，由于NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定，所以单位时间内红色液滴右移的距离表示植物的O2释放速率，可代表净光合速率。

c．真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。

③测定方法a．将植物(甲装置)置于黑暗条件中一定时间，记录红色液滴移动的距离，计算呼吸速率。

b．将同一植物(乙装置)置于光下一定时间，记录红色液滴移动的距离，计算净光合速率。

c．根据呼吸速率和净光合速率可计算得到真正光合速率。

④物理误差的校正：为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，即用死亡的绿色植物分别进行上述实验，根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。

(2)“半叶法”测定光合速率例如：某研究小组采用“半叶法”对番茄叶片的光合作用强度进行测定，如图所示。

“半叶法”的原理是将对称叶片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做处理，并采用适当的方法(可先在叶柄基部用热水或热石蜡液烫伤或用呼吸抑制剂处理)阻止两部分的物质和能量转移。

在适宜光照下照射6小时后，在A、B的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为M A、M B，获得相应数据，则可计算出该叶片的光合作用强度，其单位是mg/(dm2·h)。

若M ＝M B－M A，则M表示B叶片被截取部分在6小时内光合作用合成的有机物总量。

(3)利用“黑白瓶”法测定光合速率将装有水和光合植物的黑、白瓶置于不同水层中，测定单位时间内瓶中溶解氧含量的变化，借此测定水生植物的光合速率。

黑瓶不透光，瓶中生物仅能进行呼吸作用；白瓶透光，瓶中生物可进行光合作用和呼吸作用。

因此，真正光合作用量(光合作用总量)＝白瓶中氧气增加量＋黑瓶中氧气减少量。

题型一光合作用与细胞呼吸的过程判断1．下图是绿色植物体内能量供应及利用的示意图，下列说法正确的是( )A．乙过程利用的ATP是由甲和丙过程共同提供的B．乙中的ATP用于固定二氧化碳和还原三碳酸分子C．甲、丙中合成ATP所需的能量来源不相同D．丁中的能量可用于肌肉收缩、人的红细胞吸收葡萄糖、兴奋传导等答案 C解析从图中发生的变化可判断，甲是光反应，乙是碳反应，丙是需氧呼吸，丁是ATP的水解。

需氧呼吸产生的ATP不能用于光合作用的碳反应，A项错误；光反应过程中产生的ATP 用于三碳酸分子的还原，B项错误；光反应合成ATP所需的能量来源于光能，而丙过程合成ATP所需的能量来自有机物中的化学能，C项正确；红细胞吸收葡萄糖的方式是易化扩散，易化扩散需要载体蛋白但不消耗ATP，D项错误。

2．如图为植物的某个叶肉细胞中两种膜结构及其上发生的生化反应模式图，下列有关叙述正确的是( )A．图1、2中的两种生物膜依次存在于线粒体和叶绿体中B．图1中的NADPH来自水，图2中的NADH来自丙酮酸C．两种生物膜除产生上述物质外，还均可产生ATPD．影响图1、2中两种膜上生化反应的主要外界因素分别是温度和光照答案 C解析图1膜上的反应是H2O―→NADPH＋O2，可以推断图1是叶绿体类囊体膜，图2膜上的反应是NADH＋O2―→H2O，可以推断图2是线粒体内膜，A错误；图1叶绿体膜上的NADPH来自水，图2为线粒体内膜，其中的NADH最终来自葡萄糖和H2O，B错误；叶绿体光反应阶段，水光解产生ATP，呼吸作用水的生成阶段释放大量能量，一部分储存在ATP中，C正确；影响光合作用的外界因素主要是光照，影响呼吸作用的外界因素主要是温度，D错误。

题型二光合作用与细胞呼吸影响因素的分析3．蚕豆叶片表面的气孔由一对保卫细胞围绕而成。

如图所示为一天中蚕豆完整叶片的气孔孔径的变化以及保卫细胞中钾离子含量和蔗糖浓度的变化情况。

据图分析，下列叙述正确的是( )A．蚕豆叶片不能主动调节气孔孔径的大小B．一天中各时段调节气孔开闭的主要物质不同C．一天中引起气孔开闭的外界环境因素是CO2浓度D．叶片缺水可能引起保卫细胞对钾离子的主动吸收答案 B解析蚕豆叶片能根据植物代谢情况，通过改变保卫细胞代谢速率，使其细胞浓度变化，进而主动调节气孔孔径大小，A错误；由曲线可知，在8：00～11：00气孔孔径增大主要与钾离子含量有关，在17：00～21：00主要与蔗糖含量有关，B正确；一天中引起气孔开闭的外界环境因素主要是温度，C错误；叶片缺水时，一般是钾离子外流，保卫细胞渗透压下降，保卫细胞失水，导致气孔关闭，D错误。

4．选取长势相同的若干同种植株随机均分为甲、乙、丙三组进行实验，甲、乙两组培养在CO2浓度为0.05%的环境中，丙组培养在CO2浓度为0.01%的环境中，其他条件适宜。

在一个无云的晴天，甲、丙两组遮光，乙组不遮光，测定得到的三组植株净光合速率的日变化曲线如图所示。

请据图回答：(1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线分别表示__________________组植株净光合速率的日变化。

(2)一天内，Ⅱ曲线所示植株体内有机物总量在_______________________________点对应时刻最少，原因是_________________________________________________________________________________________________________________________。

(3)在h点对应时刻，Ⅰ、Ⅱ曲线产生氧气量较多的是____________组植株，原因是________________________________________________________________________。

(4)Ⅰ曲线在f～g段逐渐下降的原因是___________________________________________________________，此时细胞叶绿体内NADPH的含量__________(填“增多”“减少”或“不变”)，C3的含量______________(填“增多”“减少”或“不变”)。

(5)在a～b段，Ⅱ曲线所示植物进行光合作用的主要限制因素是________________________。

此时若提高环境中CO2浓度，则光合速率将________________________________。

(6)Ⅲ曲线d点后趋于稳定，原因是____________________________________________________________________________________________________________________。

答案(1)乙、甲、丙(2)c 此刻净光合速率相对值为零，还没有进行有机物的积累(3)乙乙组植株由于叶温较高，呼吸速率大于甲组植株(4)光照过强，气孔关闭，CO2供应不足增多减少(5)光强度基本不变(6)光照达到饱和，CO2浓度较低，限制光合速率的提高解析(1)甲、乙、丙三组的外部条件分别是：遮光、CO2浓度为0.05%，正常光照、CO2浓度为0.05%，遮光、CO2浓度为0.01%，因此可以判断Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线分别表示乙、甲、丙组植株净光合速率的日变化。