光合作用与细胞呼吸的关系

第3课时光合作用与细胞呼吸的关系

1．光合作用与细胞呼吸的物质与能量的转化关系

(1)元素方面：

从反应式上追踪元素的来龙去脉：

(3)能量方面：

2．光合作用与有氧呼吸的区别

条件只在光下进行有光、无光都能进行

[练通难点]

命题点(一)光合作用与有氧呼吸的内在关系

1．如图表示绿色植物体内某些代谢过程中物质的变化，Ⅰ、Ⅱ、

Ⅲ分别表示不同的代谢过程。以下表述正确的是()

A．水参与Ⅲ中第二阶段的反应

B．Ⅱ在叶绿体囊状结构上进行

C．Ⅰ中产生的O2参与Ⅲ的第二阶段

D．X代表的物质从叶绿体的基质移向类囊体

解析：选A由图可知，Ⅰ代表光合作用的光反应阶段，Ⅱ代表光合作用的暗反应阶段，Ⅲ代表有氧呼吸过程。Ⅱ在叶绿体基质中进行；Ⅰ中产生的O2参与Ⅲ的第三阶段；X 代表的物质是ATP，ATP的移动方向是从叶绿体类囊体薄膜到叶绿体基质。

2．(2017·宿州质检)如图是绿色植物叶肉细胞内部分生命活动示意图，其中①～⑤表示生理过程，a～d表示物质。下列分析错误的是()

A．在生物膜上发生的生理过程有③和④

B．①②⑤过程均发生在细胞质基质中

C．a和b分别表示丙酮酸和[H]

D．有氧呼吸包括图中的①②③过程

解析：选B由图可知，①②③依次为有氧呼吸的第一、二、三阶段，④为光反应，⑤为暗反应。a为丙酮酸，b为[H]，c为ADP和Pi，d为ATP和[H]；在生物膜上发生的生理过程有有氧呼吸的第三阶段③和光反应④；有氧呼吸的第一阶段①在细胞质基质中完成，有氧呼吸的第二阶段②在线粒体基质中完成，暗反应阶段⑤在叶绿体基质中完成。

命题点(二)线粒体与叶绿体之间物质转化的问题

3．下列是叶肉细胞在不同光照强度下叶绿体与线粒体代谢简图。以下相关叙述，错误的是()

A．若细胞①处于黑暗环境中，那么该细胞单位时间放出的CO2量即为呼吸速率

B．细胞②没有与外界发生O2和CO2交换，可断定此时光合速率等于呼吸速率

C．细胞③处在较强光照条件下，光合作用所利用的CO2量为N1与N2的和

D．对细胞④的分析可得出，此时的光照强度较弱且物质的量N1小于m2

解析：选D黑暗中叶肉细胞只能进行细胞呼吸，不能进行光合作用；细胞②中线粒体释放的CO2全部用于叶绿体的光合作用，而叶绿体光合作用释放的O2全部用于线粒体的有氧呼吸，此时光合速率等于呼吸速率；细胞③需要不断从外界吸收CO2，可见光合速率大于呼吸速率，细胞光合作用利用的CO2为细胞呼吸释放CO2与从外界吸收CO2之和；细胞④需要不断从外界吸收O2，可见其光合作用释放的O2不足以供给细胞呼吸，且有氧呼吸O2消耗速率与CO2生成速率相等，所以N1等于m2。

4．(2015·重庆高考)将如图所示细胞置于密闭容器中培养。在不同光照强度下，细胞内外的CO2和O2浓度在短时间内发生了相应变化。下列叙述错误的是()

A．黑暗条件下，①增大④减小

B．光强低于光补偿点时，①③增大

C．光强等于光补偿点时，②③保持不变

D．光强等于光饱和点时，②减小、④增大

解析：选B图示细胞为水稻叶肉细胞，在黑暗条件下、密闭容器中，该细胞不进行光合作用，只进行细胞呼吸，吸收O2，放出CO2，因此①增大、④减小。光强低于光补偿点时，光合作用和细胞呼吸同时进行，但细胞呼吸强度大于光合作用强度，细胞吸收O2，放出CO2，此时在密闭容器中①增大、③减小。光强等于光补偿点时，细胞呼吸强度等于光合作用强度，因此细胞吸收O2速度等于放出CO2速度，即②③保持不变。光强等于光饱和点时，光合作用强度最大，细胞光合作用吸收CO2速度大于细胞呼吸吸收O2的速度，因此②减小、④增大。

光合速率与呼吸速率及关系

[化解难点]

1．光合速率与呼吸速率的常用表示方法

2．真正光合速率、净光合速率与呼吸速率的关系

(1)真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。

(2)图1中关键点分析：

①A点光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放的CO2的量即为此时的呼吸作用强度(如图2)。

②AB段时细胞呼吸作用强度大于光合作用强度(如图3)。

③B点所示光照强度为光补偿点，细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，此时光合作用强度等于呼吸作用强度，净光合量为0(如图4)。

④BC段时光合作用强度大于细胞呼吸作用强度，净光合量大于0，就植物来说，只有净光合量大于0，才能正常生长(如图5)。

⑤C点对应的光照强度表示光合速率达到最大值时的最低光照强度。

3．光合速率与植物生长

(1)当净光合速率＞0时，植物因积累有机物而生长。

(2)当净光合速率＝0时，植物不能生长。

(3)当净光合速率＜0时，植物不能生长，长时间处于此种状态，植物将死亡。

[练通难点]

1．将某种植物栽培于玻璃温室内，如图为用CO2浓度测定仪测定的密闭玻璃温室内一昼夜CO2浓度的变化情况，则下列相关说法不正确的是()

A．图中曲线表示植物积累有机物的区段是bf

B．g点与a点相比，植物体内有机物含量升高

C．de段CO2浓度下降趋于平缓的原因主要是叶肉细胞部分气孔关闭

D．玻璃温室内O2的含量在bg段一直上升

解析：选D由曲线图可知，ab段表示CO2浓度逐渐升高，呼吸速率＞光合速率，b、f两点均为光合速率＝呼吸速率，bf段表示CO2浓度逐渐下降，其中光合速率＞呼吸速率，fg段呼吸速率＞光合速率，因此，bf段表示植物有机物的积累过程；由图示可看出，一昼夜后密闭玻璃温室内CO2浓度降低，说明一昼夜中，光合作用制造的有机物的量大于呼吸作用消耗的有机物的量，因此，与a点相比，g点植物体内有机物含量升高；de段CO2浓度下降趋于平缓的原因主要是中午温度较高，叶肉细胞部分气孔关闭；玻璃温室内O2的含量在bf段一直增多，fg段又开始减少。

2．将某绿色盆栽植物置于密闭容器内暗处理后，测得容器内CO2和O2浓度相等(气体含量相对值为1)，在天气晴朗时的早6时移至阳光下，日落后移到暗室中继续测量两种气体的相对含量，变化情况如图所示。下列对此过程的分析正确的是()

A．只有在8时光合作用强度与呼吸作用强度相等