第二讲 光合作用与细胞呼吸2
细胞呼吸与光合作用
细胞呼吸与光合作用细胞呼吸与光合作用是生物学中重要的两个过程，负责维持生物体的能量供应和环境气体平衡。
细胞呼吸将有机物质转化为ATP（三磷酸腺苷），提供给细胞进行各项生物活动；光合作用则利用太阳能将二氧化碳和水转化为有机物质，同时释放出氧气。
本文将分别探讨细胞呼吸和光合作用的基本原理及其在生物体中的重要性。
一、细胞呼吸细胞呼吸是一系列生化反应过程，通过将有机物质（主要是葡萄糖）氧化分解为二氧化碳和水，生成能量。
细胞呼吸主要发生在细胞的线粒体内，包括三个主要步骤：糖解、Krebs循环和呼吸链。
1. 糖解：糖分子在胞质中被分解成两个三碳分子的丙酮酸，再经过一系列反应生成二磷酸腺苷（ADP）和磷酸根（Pi）的反应，产生ATP和尼酸腺嘌呤二核苷酸（NADH）。
2. Krebs循环：丙酮酸经过进一步的分解，释放出二氧化碳和氢原子，生成进一步的ATP和NADH。
3. 呼吸链：NADH和另一种辅酶FADH2通过一系列蛋白质复合物，在线粒体内的内膜上依次释放出氢离子和电子，最终与氧气结合生成水，同时释放出能量，该能量用于通过细胞膜上的ATP合酶酶解离ADP和Pi合成ATP。
细胞呼吸过程中最终生成的ATP是维持细胞生命活动的重要能源。
此外，细胞呼吸还是调节细胞内的氧分压和二氧化碳分压的主要方式之一，参与了维持动态的呼吸代谢平衡。
二、光合作用光合作用是植物、藻类和一些细菌中利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质并释放出氧气的过程。
光合作用主要发生在植物叶绿体中的叶绿体膜系统中，主要包括光反应和暗反应两个阶段。
1. 光反应：光反应发生在光合色素存在的腺苷二磷酸酰基（ADP）和磷酸根（Pi）参与的过程中，接收到太阳能的光合色素产生高能态的电子，光合色素释放出的电子参与到一系列电子传递链反应中，逐渐转移到特定电子接受体上，最终生成ATP和还原型辅酶NADPH。
2. 暗反应：又称为Calvin循环，暗反应发生在叶绿体基质中没有光的存在下，利用光反应产生的ATP和NADPH，经过多次酶催化反应，将二氧化碳和水转化为三碳糖物质葡萄糖，并同时生成ADP和磷酸根（Pi），完成能量和物质的转化。
(新高考适用)2023版高考生物二轮总复习 专题2 细胞代谢 第2讲 细胞呼吸与光合作用课件
2．环境条件改变时光合作用中相关物质的含量变化 (1)分析方法：需从物质的生成和消耗两个方面综合分析。 示例：CO2供应正常，光照停止时C3的含量变化
(2)物质含量变化
条件
光 照 由 强 到 光照由弱到强，CO2 供 应 由 CO2供应由不
弱，CO2供应 不变
CO2供应不变
充足到不足，足 到 充 足 ， 光照不变 光照不变
【解析】 分析题图可知，H＋由线粒体基质进入线粒体膜间腔时需 要蛋白的协助，A正确；有氧呼吸过程中，第三阶段在线粒体的内膜上 进行，前两个阶段产生的NADH与O2反应生成水，并产生大量能量形成 大量ATP，B正确；分析题图可知，还原型辅酶NADH中的H＋和电子被 电子传递体所接受，结果使得线粒体内膜外侧H＋浓度升高，线粒体内膜 两侧形成H＋梯度，C错误；分析题图，NADH中的H＋和电子被电子传 递体所接受，使得线粒体内膜外侧H＋浓度升高，在线粒体内膜两侧形成 一个质子跨膜梯度，NADH中的能量变为H＋的电化学势能，再通过H＋ 向膜内跨膜运输变为ATP中的能量，D正确。
变式三 影响细胞呼吸的环境因素及应用
3．(2022·开封模拟)干种子萌发过程中，CO2释放量(QCO2)和O2吸 收量(QO2)的变化趋势如图所示(假设呼吸底物都是葡萄糖)。回答下列问 题：
(1)干种子吸水后，自由水比例大幅增加，会导致细胞中新陈代谢速 率明显加快，原因是_自__由__水__是__细__胞__内__的__良__好__溶__剂__，__许__多__生__物___化__学__反__应__ _需__要__水__的__参__与__，__水__参__与__物__质__运__输_____(至少答出两点)。
【解析】 有氧呼吸的第一阶段场所是细胞质基质，第二、三阶段 在线粒体，三个阶段均可产生ATP，故有氧呼吸时细胞质基质和线粒体 都可产生ATP，A正确；线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，该阶 段氧气和[H]反应生成水，该过程需要酶的催化，B正确；丙酮酸分解为 CO2和[H]是有氧呼吸第二阶段，场所是线粒体基质，该过程需要水的参 与，不需要氧气的参与，C错误；线粒体是半自主性细胞器，其中含有 少量DNA，可以通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成，D正确。
2-2光合作用与细胞呼吸
CO2 吸收方式以适应环境变化。长期干旱条件下，蝴蝶兰 在夜间吸收CO2并贮存在细胞中。
《 走 向 高 考 》 二 轮 专 题 复 习 · ( ) 生 物 新 课 标 版
专题二
细胞的代谢
(1)依图1分析，长期干旱条件下的蝴蝶兰在0～4时
________(填“有”或“无”)ATP和[H]的合成，原因是 ________；此时段________(填“有”或“无”)光合作用 的暗反应发生，原因是________；10～16时无明显CO2 吸 收的直接原因是________。 (2)从图2可知，栽培蝴蝶兰应避免________，以利于 其较快生长。此外，由于蝴蝶兰属阴生植物，栽培时还需 适当________。
(1)长期干旱，植物体内水分少，白天由于温度高，蒸 腾作用强，所以气孔关闭，CO2吸收减少，但是光反应仍 然进行，所以ATP和[H]不断积累，到了晚上，温度下降， 气孔打开，植物细胞可以利用白天积累的ATP和[H]，进行 暗反应，O2吸收增加。 (2)由于在干旱条件下，干重增加量明显少于正常条件， 所以栽培蝴蝶兰应避免缺水。阴生植物需要的光照强度较 弱，应注意适当遮光。 (3)植物组织培养技术的原理是植物细胞的全能性，细 胞分化的根本原因是基因的选择性表达。
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还原C3
光反应阶 段产生
用于第三阶段还原O2 三个阶段都产生
用于各项生命活动(植物的C3 还原除外)
(
来源
AT P 去向
)
用于C3还
原供能
专题二
细胞的代谢
3.光合速率与呼吸速率的关系 (1)绿色植物在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为 呼吸速率。
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【步步高】2015高考(江苏)生物大二轮课件：专题二第2讲 光合作用与细胞呼吸
重点提炼 命题视角
题组一 从细胞呼吸的过程与方式进行考查
题组二 以曲线图形式考查细胞呼吸类型、过
程及影响因素 题组三 探究外界因素对细胞呼吸速率的影响
考 点 一 细 胞 呼 吸
重点提炼
1. 细胞呼吸的过程图解
2.影响细胞呼吸的环境因素分析
项目 温度 氧气浓度 水分
影响
影响酶活性 原理
解析
随 O2 浓度升高，酵母菌无氧呼吸减弱，有氧呼
吸增强，所以酒精产生量减少，CO2产生量增加，故曲
线a表示CO2量，曲线b表示酒精量。 当O2浓度为c时，产生的酒精量约为7 mol，所以酵母
菌无氧呼吸产生的CO2量也约为7 mol，CO2的总产生
量约为14 mol，说明有氧呼吸产生的CO2量也约为14－
(2)从第12 h到胚根长出期间，萌发种子的干物质总量
会________，主要原因是_________________________
_______________________________________________ _______________________________________________ _________________________。 (3)胚根长出后，萌发种子的__________呼吸速率明显 升高。
4.(2014· 海南，26)某豆科植物种子萌发过程中CO2释放 和O2吸收速率的变化趋势如图所示。请据图回答问题：
(1)在12～24 h期间，呼吸速率逐渐增强，在此期间呼吸作 用的主要方式是________呼吸，该呼吸方式在细胞中发生 的部位是______________，其产物是___________________。
C. 短跑时快肌纤维无氧呼吸产生大量乳酸，故产生酸痛感
高考生物”一本“培养优讲二轮讲义：专题二 第二讲 光合作用与细胞呼吸 含答案
第二讲光合作用与细胞呼吸[考纲要求]1．光合作用的基本过程(Ⅱ) 2.影响光合作用速率的环境因素(Ⅱ) 3.细胞呼吸(Ⅱ)[知识主干·系统联网]理基础建网络回扣关键知识授课提示：对应学生用书第29页■高考必背——记一记1．光合作用的核心知识(1)光反应在光下才能进行，暗反应在有光、无光的条件下都可以进行，但需要光反应的产物[H]和ATP；光反应产生的ATP只为暗反应供能，细胞呼吸产生的ATP为其他各项生命活动供能。
(2)影响光合作用的因素，温度主要影响暗反应，因为参与暗反应的酶的种类和数量都比参与光反应的多；CO2浓度影响暗反应，但CO2浓度很低时，光合作用不能进行。
光照强度是直接影响光反应的速率，光反应产物[H]和A TP的数量多少会影响暗反应的速率。
(3)总光合量、净光合量的表示方法①CO2的吸收量；②O2的产生量、制造量；③CO2的固定量、消耗量；④O2的释放量；⑤有机物的增加量、积累量；⑥有机物的制造量。
其中，②③⑥表示总光合量，①④⑤表示净光合量。
2．细胞呼吸的核心知识(1)真核细胞有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，无氧呼吸的场所是细胞质基质。
(2)水参与有氧呼吸第二阶段的化学反应，水生成于有氧呼吸的第三阶段；CO2生成于有氧呼吸的第二阶段。
(3)温度通过影响酶的活性而影响细胞呼吸速率；O2是有氧呼吸所必需的，且对无氧呼吸有抑制作用；水直接参与有氧呼吸过程，又是化学反应的介质，因此在一定范围内，随水含量的增加细胞呼吸速率加快；CO2浓度过高会抑制细胞呼吸的进程。
■易混易错——判一判1．判断下列有关光合作用叙述的正误(1)类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成。
(全国卷Ⅲ)(×)(2)在叶绿体中可进行CO2的固定但不能合成ATP。
(全国卷Ⅰ)(×)(3)光合作用中CO2可直接被[H]还原，再经过一系列的变化形成糖类。
(安徽卷)(×)(4)在适宜反应条件下，用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用光照强度与白光相同的红光照射，则未被还原的C3上升。
二轮专题二二讲光合作用与细胞呼吸PPT课件
光合作用与细胞呼吸的发现历程
光合作用的发现
光合作用的概念最早由18世纪瑞典植物学家卡尔·冯·林奈提出，而其具体过程 则由20世纪初美国植物学家萨克斯实验证实。
细胞呼吸的发现
03 细胞呼吸的过程与影响
细胞呼吸的定义与类型
定义
细胞呼吸是指细胞内的有机物在 酶的作用下，经过一系列的氧化 分解反应，释放能量并生成ATP 的过程。
类型
细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼 吸两种类型。
细胞呼吸的反应过程
有氧呼吸
细胞在有氧条件下，通过一系列酶促 反应，将葡萄糖彻底氧化分解为二氧 化碳和水，并释放能量。
详细描述
光合作用是地球上最重要的化学反应之一，它利用光能将无机物转化为有机物， 为生物界提供了食物和氧气的来源。光合作用可以分为光反应和暗反应两个阶段 ，其中光反应需要光照，而暗反应不需要光照。
光合作用的反应过程
总结词
光合作用的反应过程可以分为光反应 和暗反应两个阶段。光反应阶段包括 水的光解和光能转化为活跃的化学能 ，而暗反应阶段则包括二氧化碳的固 定和有机物的合成。
无氧呼吸
细胞在无氧条件下，通过一系列酶促 反应，将葡萄糖分解为乙醇或乳酸， 并释放少量能量。
细胞呼吸的影响因素
A
氧气浓度
氧气浓度是影响细胞呼吸速率的重要因素。在 一定范围内，细胞呼吸速率随氧气浓度的增加 而增加。
温度
温度对细胞呼吸速率也有影响。在一定范 围内，温度越高，细胞呼吸速率越快。但 过高的温度会抑制细胞呼吸。
详细描述
在光反应阶段，植物吸收光能将水分 子分解为氧气和还原态氢，同时生成 ATP和NADPH。这些能量在暗反应阶 段被用于将二氧化碳固定为有机物， 如葡萄糖。
光合作用与细胞呼吸教案
光合作⽤与细胞呼吸教案《光合作⽤与细胞呼吸》的专题复习（第⼆课时）考纲要求：1、细胞呼吸（Ⅱ）2、光合作⽤的基本过程（Ⅱ）。
3、影响光合作⽤速率的环境因素（Ⅱ）。
4、实验：⑴探究酵母菌的呼吸⽅式；⑵叶绿体⾊素的提取与分离。
复习⽬标1、光合作⽤与细胞呼吸的过程及影响因素2、光合作⽤与细胞呼吸的原理在⽣产⽣活⽅⾯的应⽤3、与光合作⽤和细胞呼吸有关的实验探究⼀、复习提问：1．⽆氧和零下低温环境有利于⽔果的保鲜2．有氧呼吸产⽣的[H]在线粒体基质中与氧结合⽣成⽔3．⽆氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有[H]的积累4．⽆氧呼吸的终产物是丙酮酸5．硝化细菌⽆线粒体，只能通过⽆氧呼吸获得能量6．叶绿体中的⾊素主要分布在类囊体腔内7．H2O在光下分解为[H]和O2的过程发⽣在基质中8．在叶⾁细胞中，CO2的固定和产⽣场所分别是叶绿体基质、线粒体基质9.光合作⽤过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATP10.番茄幼苗在缺镁的培养液中长时间培养后，光反应强度会降低，暗反应强度也降低11.叶⾁细胞在光照下进⾏光合作⽤，不进⾏呼吸作⽤12.夏季连续阴天，⼤棚中⽩天适当增加光照，夜晚适当降低温度，可提⾼产量13.破坏叶绿体外膜后，O2不能产⽣⼆、典例解析：细胞呼吸和光合作⽤的⽣理过程、产物、影响因素及彼此的制约关系是⾼考命题的热点。
命题者往往通过⽂字叙述、实验数据、图表、曲线等形式考查学⽣分析、综合应⽤能⼒。
这就要求对课本知识全⾯理解、掌握，培养对图表、曲线等表达形式的对⽐、分析获取信息的能⼒。
1.下图表⽰绿⾊植物细胞内部分物质的转化过程，以下有关叙述正确的是AA．物质①、②依次是H2O和O2B．图中产⽣[H]的场所都是线粒体C．⽤18O标记葡萄糖，则产物⽔中会检测到放射性D．图⽰过程只能在有光的条件下进⾏2．将⽣长状况相同的轮藻叶⽚分成4等份，在不同的温度下分别暗处理1 h，再光照1 h(光照强度相同)，测其重量变化，得到如下的数据。
光合作用和细胞呼吸
光合作用和细胞呼吸
光合作用可以分为光反应和暗反应两个阶段。
光反应主要发生在叶绿
体叶片的叶绿体膜内，当叶绿体受到光照时，激发了叶绿体中的光合色素，光合色素通过一系列反应将光能转化为化学能，并将水分解产生氧气和电
子供应给暗反应。
暗反应发生在叶绿体中的基质中，利用光反应产生的ATP和NADPH等能量物质来合成有机物质，即将二氧化碳还原成葡萄糖等
有机物。
相比之下，细胞呼吸是植物和动物细胞内利用有机物（如葡萄糖）氧
化成二氧化碳和水，生成ATP分解释放能量的过程。
细胞呼吸可以分为有
氧呼吸和无氧呼吸两种类型。
有氧呼吸是在有氧条件下进行的，通过三个
主要过程：糖酵解、三羧酸循环和线粒体呼吸链来产生ATP和水。
在糖酵
解中，葡萄糖分解成丙酮酸和乳酸，产生少量ATP和NADH；在三羧酸循
环中，丙酮酸经过一系列反应生成更多的ATP和NADH；在线粒体呼吸链中，NADH和FADH2经过电子传递链产生大量ATP，同时氧氧化成水。
无氧
呼吸是在无氧条件下进行的，通过发酵来产生ATP，但ATP的产量较有氧
呼吸少。
细胞呼吸与光合作用
细胞呼吸与光合作用细胞呼吸和光合作用是生物体内两个非常重要的生物化学过程。
细胞呼吸是指生物体将有机物质分解为能量并储存的过程，而光合作用则是指生物体利用光能将水和二氧化碳转化为有机物质和氧气的过程。
这两个过程在维持生物体能量平衡和生物圈的稳定方面起着关键作用。
本文将分别介绍细胞呼吸和光合作用的基本原理、过程及其在自然界和生物体中的重要性。
一、细胞呼吸细胞呼吸是一种通过有机物质代谢产生能量的过程，它在大多数有氧生物中发生。
细胞呼吸的基本过程包括糖类的降解、产生三磷酸腺苷（ATP）和释放二氧化碳。
细胞呼吸主要分为三个阶段：糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化。
1. 糖酵解：糖酵解是将葡萄糖分解为两分子丙酮酸的过程。
在糖酵解中，一分子葡萄糖经过一系列反应转化为两分子丙酮酸，并释放出少量的ATP。
2. 三羧酸循环：三羧酸循环是在线粒体内进行的，它将丙酮酸转化为二氧化碳和水，并释放出更多的ATP和电子载体。
3. 氧化磷酸化：在氧化磷酸化过程中，氧气参与其中，氧气与电子载体反应生成水，并释放出大量的ATP。
细胞呼吸是生物体内能量供应的主要途径，几乎所有细胞都通过细胞呼吸获得能量。
通过细胞呼吸，有机物质被降解，原子中的化学能转化为细胞所需的能量(ATP)，进而维持生物体正常的代谢和生命活动。
二、光合作用光合作用是一种通过光能将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气的过程。
光合作用发生在植物、藻类和一些细菌的叶绿体中。
光合作用可以分为两个主要阶段：光反应和暗反应。
1. 光反应：光反应发生在光合作用的第一阶段，它需要光能的输入。
在光反应中，光能被叶绿素吸收，激发电子从水中释放出来，形成氧气并产生ATP和电子载体。
2. 暗反应：暗反应发生在光合作用的第二阶段，它不需要光能的输入。
在暗反应中，ATP和电子载体提供能量，将二氧化碳转化为有机物质（如葡萄糖）。
光合作用是地球上最重要的生物化学过程之一，它通过将太阳能转化为化学能，为地球上所有生物提供了能量和有机物质。
专题二：第二讲 光合作用
第二讲
考向一
Байду номын сангаас
细胞的代谢
光合作用和细胞呼吸
热点指数 ★★★★★
光合作用与细胞呼吸
命题点
(1)色素提取和分离的操作关键及故障分析 (2)光合作用的物质、能量转换 高考对此类问题的考查有以下几种形式：一是
命题角度 色素提取和分离的操作关键及故障分析；二是
考查光反应、暗反应的过程、场所及相互关系；
考向二
(2)物质的变化
[特别提示] 以上只是在条件变化后短时间内相对含量的变化，而不是合成速率 的变化。
训练 3
下图表示将植物放在不同浓度 CO2 环境
条件下，其光合作用速率受光照强度影响的变化 曲线。b 点与 a 点相比较，b 点时叶肉细胞中 C3 的含量以及 b 点与 c 点相比较，b 点时叶肉细胞 中 C3 的含量的变化情况分别是 ( A )
适当增加光照强 度或适当遮阴等
欲使植物生长，必须使光 照强度大于光补偿点
二氧 影响 暗反应 化碳 阶段，制约 浓度 C3 生成
(1)大田中 合理密植 ； (2)温室中可增施有机肥 ， 大气中 CO2 浓度过低时 以增大 CO2 浓度 (OA 段)植物无法进行光 合作用
通过影响 酶活性 进而影响光合作 温度 用(主要制约暗反 应) 可通过所参与的 与光合作用相关 必需 的化合物对光合 矿质 作用造成直接或 元素 间接影响，如 K
甲 无水乙醇 水 CaCO3 SiO2 － + + + 乙 + － + + 丙 + － － + 丁 + － + －
① ② ③ ④
A．①②③④ C．④②③①
B．②④①③ D．③②①④
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(4)光反应中能把光能转换成电能的叶绿素是少数处于特殊状态的
_______________________________________________________。 叶绿素a
二、获取信息的能力
4．(2010· 上海生物，26)右图中①代表新鲜菠菜叶的光合色素纸层析 结果，则右图②所示结果最有可能来自于 A．水培的洋葱叶 B．生长的柳树幼叶 ( )
光合作用及呼吸作用在提高作物产量方面的主要应用
途径
延长光照时间
措施或方法
补充光照
增大光合
作用面积 提高光合
间作、合理密植
控制适宜光强、提高CO2浓度(如通风)、合理施肥
作用效率
提高净光合 作用速率
(供应适量必需矿质元素)
维持适当昼夜温差(白天适当升温作用因素的图象分析
1．影响细胞呼吸的外部因素及应用
外界 因素
图 示
原理
应 用
温度
细胞呼吸是由酶催化的一系 列反应过程。在一定范围内， 大棚蔬菜的种植，保持一 细胞呼吸随温度的升高而加 定的昼夜温差，或阴天适 快，但超过最适温度后，细胞 当降温，有利于增产 呼吸将逐渐减弱，直至停止 作物栽培中，采取中耕松 在一定范围内有氧呼吸强度 土等措施防止板结，保证 随氧气浓度升高而增大；氧气 根细胞正常呼吸，以促进 对无氧呼吸有抑制作用 其对矿质元素的吸收、利 用
既进行有氧呼吸， 又进行无氧呼吸
体验高考
一、理解能力 1．(2010· 全国新课标，2)下列关于呼吸作用的叙述，正确的是 ( )
A．无氧呼吸的终产物是丙酮酸
B．有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水 C．无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有[H]的积累
D．质量相同时，脂肪比糖原有氧氧化释放的能量多
C．培养的衣藻
答案：D
D．秋冬的银杏落叶
5．(2010· 浙江理综，29，Ⅰ)试管苗的光合作用能力较弱，需要逐步适 应外界环境才能往大田移栽。研究人员进行了“改变植物组织培养 条件缩短试管苗适应过程”的实验，实验在适宜温度下进行，图甲 和 图乙表示其中的两个实验结果。
请回答：
(1)图甲的实验是在大气CO2浓度下进行的。据图分析，试管苗在不加蔗糖
答案：D
2．(2010· 天津理综，1)在叶肉细胞中，CO2的固定和产生场所分别是 ( ) ②类囊体薄膜 B．②③ ③线粒体基质 C．①④ ④线粒体内膜 D．②④
①叶绿体基质 A．①③ 答案：A
3．(2010· 全国Ⅱ，31)请回答下列问题： (1)氮、磷、镁3种元素中，构成生命活动所需直接能源物质的元素是 氮、磷 ________，构成细胞膜的元素是________。 氮、磷 (2)缺镁时植物叶片发黄，其原因是 镁是叶绿素的组成成分，缺镁导致 叶绿素合成受阻 。 (3)在提取叶绿体色素的过程中，研磨叶片时通常需加少量二氧化硅、
含 水 量
2.影响光合作用的因素及应用
(1)内部因素
内部因素 图 示 应 用 由图示看出，阴生植物光补偿点与 阳生植物与阴 生植物的光能 利用能力 光饱和点均小于阳生植物，即 b＜ b′，c＜c′。因此当图中光照大于 c 点所对应的强度时提高光照强度 对阳生植物更有利 由甲图知，无论是栽培农作物，还 自身叶面积指 数、叶片生长 状况对光能利 用能力 是植树、养花，种植的密度都应当 合理。由乙图知，农作物、果树管 理后期适当摘除老叶残叶及茎叶， 都是根据该图原理，降低细胞呼吸 消耗有机物
(3)根据上述实验结果推知，采用无糖培养基、 适当提高CO2浓度 适当提高光照强度 可缩短试管苗的适应过程。 和
考点1
光合作用与细胞呼吸的关系
1．光合作用和细胞呼吸的关系图
场所：叶绿体
场所：细胞质基质、线粒体 (CH2O)＋O2 6CO2＋12H2O＋能量
光合作用反应方程式：CO2＋H2O 呼吸作用反应方程式：C6H12O6＋6O2＋6H2O
的培养基中 光合速率 和 光饱和点 更高。
(2)图乙是试管苗在密闭、无糖培养基条件下测得的24 h内CO2浓度变化曲 线。图中b～c段CO2浓度升高缓慢是因为CO2浓度过高使细胞呼吸减弱 ， c～d段CO2浓度急剧下降是因为试管苗 进行光合作用吸收了CO2 。若
提高 d点时打开培养瓶塞，试管苗的光合速率__________________________。
专题二
细胞的代谢
光合作用与细胞呼吸
第二讲
网络构建
【例1】(经典题)光合作用和细胞呼吸是植物体 最重要的生命活动，右图为其简单过程示 意图。下列有关叙述正确的是 ( )
A．图中代表光合作用的是③②，代表细胞呼吸的是①④
B．图中②③发生在叶绿体内，①④过程发生在线粒体内
C．植物细胞内部都能发生①②③④过程，且都能产生ATP D．图中X和Y代表同一物质，X产生于叶绿体基质中，Y产生于线粒 体中
CO2 浓度
通过影响酶活性进而 温度 影响光合作用(主要制 约暗反应)
a.大田中适时播种 b．温室栽培应用：冬天适当 增温，夏天适当降温；白天 调到最适温度，以提高光合 植物光合作用在最适温度 作用效率；晚上降温，以降 时效率最高，温度过低、 低呼吸作用，保证有机物积 过高均不利于植物生长 累
无机盐离子可通过参 与构成与光合作用相 无机 关的重要化合物对光 盐离 合作用造成直接或间 子 接影响，如 K＋可影响 光合产物的运输和积 累 是光合作用的原料之 一； 缺水时可导致叶气 水分 孔关闭，致使 CO2 供 应不足而影响光合速 率
净光合速率。 ③真正光合速率、净光合速率、呼吸速率的关系：真正光合速率＝净光
合速率＋呼吸速率
④三者的常用表示方法：
真正光合速率 净光合速率 呼吸速率 O2 产生(生成)速 率 O2 释放速率 黑暗中 O2 吸收 速率 CO2 固定速率 CO2 吸收速率 黑暗中 CO2 释放 速率 有机物产生(制造、 生成)速率 有机物积累速率 有机物消耗速率
答案：A
【例2】(2010· 南京调研)下图是测定发芽种子的呼吸类型所用装置(假设
呼吸底物只有葡萄糖，并且不考虑外界条件的影响)，下列有关说法
错误的是 ( )
答案：C 现象 甲装置 液滴左移 液滴不动 液滴不动 液滴左移 乙装置 液滴不动 液滴右移 液滴不动 液滴右移
选项 A B C D
结论 只进行有氧呼吸 只进行无氧呼吸 只进行有氧呼吸
合理施肥促进叶面积增大， 提高酶合成速率，增加光合 在一定范围内无机盐离子 作用速率。施用有机肥，微 越丰富，光合作用速率越 生物分解后既可补充 CO 又 2 快，但超过饱和点后，光 可提供各种无机盐离子 合作用将不再增加，甚至 可能会造成危害 保障水的供应，不仅满足 光合作用原料需求，而且 为保障植物光合作用，应适 可使枝叶挺立、气孔开放， 时适量进行合理灌溉 有利于接受光照及 CO2 进 入
氧气
CO2
在果蔬保存中，如增 从化学平衡角度 加 CO2 浓度， 减弱细 分析， 2 浓度增 CO 胞呼吸，降低其代谢 大， 呼吸速率下降 强度，达到保鲜目的 在一定范围内， 细 作物种子的储藏，需 胞呼吸强度随含 风干，以减弱细胞呼 水量的升高而加 吸，减少有机物的消 强， 随含水量的减 耗 少而减弱
2．光合作用和细胞呼吸中物质和能量的变化关系 (1)物质变化：
思考：(1)产生ATP最多的阶段是什么阶段？ 答案：光反应阶段。
(2)为各种生命活动提供的ATP最多的阶段是什么阶段？
答案：细胞有氧呼吸阶段Ⅲ。
(2)光合速率与呼吸速率的关系 ①绿色植物在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率。
②绿色植物组织在光下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数据为
(3)多因子影响
图象
多 因 子 含义
P 点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随该因子的不断 加强，光合速率不断提高。当到 Q 点时，横坐标所表示的因子不再是影 响光合速率的因子，要想提高光合速率，可适当提高图示的其他因子 温室栽培时，在一定光照强度下，白天可适当提高温度，增加光合酶的活 应用 性，提高光合速率，也可同时适当增加 CO2，进一步提高光合速率。当 温度适宜时，可适当增加光照强度和 CO2 浓度以提高光合作用速率
(2)外部因素(单因子)
因素 原理 图象 应用
光照 强度
影响光反应阶 阴生植物的光补偿点 段， 制约 ATP 及 和光饱和点比较低， [H]的产生， 进而 因此种植阴生植物应 制约暗反应 避免过强光照 欲使植物生长， 必须使光照强度大 于光补偿点 a.大田中增加空气流 动，以增大 CO2 浓度 影响暗反应阶 b．温室中增大 CO2 段， 制约 C3 生成 大气 CO2 浓度过低时(OA 段)植物 浓度，即增施气肥 c．增施有机肥 无法进行光合作用
碳酸钙及适量丙酮。二氧化硅的作用是 有助于磨碎植物细胞 ；碳酸
钙的作用是________________________________________________； 防止研磨过程中叶绿体色素被破坏 丙酮的作用是____________________________________________。 色素的提取溶剂