1、PAGE 8PAGE 微專題二光合作用和細(xì)胞呼吸的綜合分析題型一光合作用與細(xì)胞呼吸過程中的物質(zhì)能量關(guān)系1光合作用和有氧呼吸中各種元素的去向(1)C：CO2eq o(,sup7(暗反應(yīng))有機(jī)物eq o(,sup11(有氧呼吸),sdo4(第一階段)丙酮酸eq o(,sup11(有氧呼吸),sdo4(第二階段)CO2。(2)H：H2Oeq o(,sup7(光反應(yīng))NADPHeq o(,sup7(暗反應(yīng))(CH2O)eq o(,sup11(有氧呼吸),sdo4(第一、二階段)Heq o(,sup11(有氧呼吸),sdo4(第三階段)H2O。(3)O：H2Oeq o(,sup7(光反應(yīng))O2eq o(

2、,sup11(有氧呼吸),sdo4(第三階段)H2Oeq o(,sup11(有氧呼吸),sdo4(第二階段)CO2eq o(,sup7(暗反應(yīng))(CH2O)。2光合作用與有氧呼吸中的能量轉(zhuǎn)化跟蹤訓(xùn)練1如圖表示在有氧條件下某高等植物體內(nèi)有關(guān)的生理過程示意圖，表示有關(guān)過程，X、Y、Z和W表示相關(guān)物質(zhì)。請據(jù)圖判斷下列說法，錯(cuò)誤的是()AX、Y、Z物質(zhì)分別表示C3、丙酮酸和ATPB過程中能產(chǎn)生ATP的有C過程分別表示C3的還原和CO2的固定D光合速率小于呼吸速率時(shí)，過程產(chǎn)生的CO2會(huì)釋放到細(xì)胞外答案B解析據(jù)圖可知，物質(zhì)X是CO2固定的產(chǎn)物，所以X表示C3。物質(zhì)Y是葡萄糖氧化分解成CO2的中間產(chǎn)物，所以

3、Y表示丙酮酸。物質(zhì)Z是光反應(yīng)產(chǎn)生用于暗反應(yīng)的ATP，A項(xiàng)正確；圖中過程表示光反應(yīng)，能產(chǎn)生ATP。過程表示暗反應(yīng)中C3的還原，消耗ATP而不能產(chǎn)生ATP。過程表示有氧呼吸的第一階段，能產(chǎn)生ATP。過程表示有氧呼吸第二階段(或第二、三階段)，能產(chǎn)生ATP。過程表示暗反應(yīng)中CO2的固定，不能產(chǎn)生ATP，B項(xiàng)錯(cuò)誤、C項(xiàng)正確；光合速率小于呼吸速率時(shí)，過程產(chǎn)生的CO2要比過程消耗的CO2多，所以會(huì)有一部分CO2釋放到細(xì)胞外，D項(xiàng)正確。2下圖表示植物葉肉細(xì)胞光合作用和細(xì)胞呼吸過程中氫元素的轉(zhuǎn)移途徑，下列相關(guān)敘述不正確的是()A過程在生物膜上進(jìn)行B光合作用的原料H2O中的氧可以依次經(jīng)過轉(zhuǎn)移到細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物H2

4、O中C植物體光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)，葉肉細(xì)胞內(nèi)的過程中合成的ATP少于過程合成的ATPD過程都有能量的轉(zhuǎn)化答案B解析過程光反應(yīng)階段在葉綠體的類囊體薄膜上進(jìn)行，有氧呼吸第三階段在線粒體內(nèi)膜上進(jìn)行，A正確；光合作用的原料H2O中的氧可以依次經(jīng)過光反應(yīng)釋放到環(huán)境中，環(huán)境中的氧可通過有氧呼吸第三階段轉(zhuǎn)移到細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物H2O中，中間不經(jīng)過，B錯(cuò)誤；植物體光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)，整體植株的光合作用等于呼吸作用，但植物的非綠色組織只能進(jìn)行呼吸作用不能進(jìn)行光合作用，故葉肉細(xì)胞的光合作用應(yīng)大于自身的呼吸作用，即中合成的ATP少于過程合成的ATP，C正確；過程不僅有物質(zhì)的變化過程也伴有能量的轉(zhuǎn)化，D正確。題型二光合作用與呼吸作用的相關(guān)

5、計(jì)算1根據(jù)關(guān)鍵詞判定真正光合速率、凈光合速率和細(xì)胞呼吸速率檢測指標(biāo)細(xì)胞呼吸速率凈光合速率真正光合速率CO2釋放量(黑暗)吸收量(植物)、減少量(環(huán)境)利用量、固定量、消耗量O2吸收量(黑暗)、消耗量(黑暗)釋放量(植物)、增加量(環(huán)境)產(chǎn)生量、生成量、制造量、合成量葡萄糖消耗量(黑暗)積累量、增加量產(chǎn)生量、生成量、制造量、合成量2.真正光合速率、凈光合速率和細(xì)胞呼吸速率的內(nèi)在關(guān)系(1)植物綠色組織在黑暗條件下或非綠色組織測得的數(shù)值為呼吸速率(A點(diǎn))。(2)植物綠色組織在有光條件下光合作用與細(xì)胞呼吸同時(shí)進(jìn)行，測得的數(shù)據(jù)為凈光合速率。(3)真正光合速率呼吸速率凈光合速率。跟蹤訓(xùn)練3將某植物放在透明

6、且密閉的容器內(nèi)，并在適宜條件下培養(yǎng)。測得植物吸收和產(chǎn)生的CO2的速率如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是()AT1時(shí)刻，該植物固定CO2的速率是10mgh1BT2時(shí)刻，該植物能進(jìn)行光合作用但無有機(jī)物積累CT1T3時(shí)間段內(nèi)，該植物的凈光合速率逐漸下降DT3時(shí)刻后，密閉容器中的CO2濃度不斷升高答案C解析T1時(shí)刻，該植物固定CO2的速率為總光合速率，即總光合速率凈光合速率呼吸速率10212 (mgh1)，A錯(cuò)誤；T2時(shí)刻，該植物凈光合速率大于0，有有機(jī)物的積累，B錯(cuò)誤；密閉容器內(nèi)二氧化碳的含量一定，隨著光合作用的進(jìn)行，二氧化碳濃度逐漸降低，所以T1T3時(shí)間段，該植物的凈光合速率逐漸下降，C正確；T3時(shí)刻

7、之后，該植物的光合速率等于呼吸速率，容器中CO2濃度保持不變，D錯(cuò)誤。4植物光合速率目前主要使用CO2紅外分析儀進(jìn)行測定，一般用單位時(shí)間內(nèi)同化CO2的微摩爾數(shù)表示。將生長狀況相同的某種植物在不同溫度下分別暗處理1h，再光照1h(光照強(qiáng)度相同)，測定分析儀密閉氣路中CO2的濃度，轉(zhuǎn)換得到如圖數(shù)據(jù)。下列分析正確的是()A該植物在29和30時(shí)依然表現(xiàn)生長現(xiàn)象B該植物細(xì)胞呼吸和光合作用的最適溫度分別是29和28C在27、28和29時(shí)，光合作用制造的有機(jī)物的量相等D30時(shí)光合作用速率等于細(xì)胞呼吸速率，CO2變化都是20微摩爾/小時(shí)答案A解析暗處理后CO2濃度的增加量表示呼吸作用強(qiáng)度，光照后與暗處理前CO

8、2濃度的減少量表示光合作用進(jìn)行了1h和細(xì)胞呼吸進(jìn)行了2h后的重量變化。四組溫度下，該植物都表現(xiàn)為生長現(xiàn)象，A正確；植物細(xì)胞呼吸和光合作用的最適溫度都是29，因?yàn)楣夂献饔脧?qiáng)度即：CO2濃度的減少量2CO2濃度的增加量，29最大；呼吸作用強(qiáng)度也是在29最大，B錯(cuò)誤；27時(shí)，光合作用制造的有機(jī)物的量等于60202100(微摩爾/小時(shí))；28時(shí)，光合作用制造的有機(jī)物的量等于60402140(微摩爾/小時(shí))；29時(shí)，光合作用制造的有機(jī)物的量等于60602180(微摩爾/小時(shí))，光合作用制造的有機(jī)物的量不相等，C錯(cuò)誤；30時(shí)，光合作用速率大于細(xì)胞呼吸速率，呼吸作用：CO2變化是20微摩爾/小時(shí)；光合作用：

9、CO2變化是60微摩爾/小時(shí)，D錯(cuò)誤。題型三植物光合作用和細(xì)胞呼吸的日變化曲線分析1圖1的B點(diǎn)、圖2的BC段形成的原因：凌晨3時(shí)4時(shí)，溫度降低，細(xì)胞呼吸減弱，CO2釋放減少。2圖1的C點(diǎn)、圖2的C點(diǎn)：此時(shí)開始出現(xiàn)光照，光合作用啟動(dòng)。3圖1的D點(diǎn)、圖2的D點(diǎn)：此時(shí)光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度。4圖1的E點(diǎn)、圖2的FG段形成的原因：溫度過高，部分氣孔關(guān)閉，CO2供應(yīng)不足，出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象。5圖1的F點(diǎn)、圖2的H點(diǎn)：此時(shí)光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度，之后光合作用強(qiáng)度小于呼吸作用強(qiáng)度。6圖1的G點(diǎn)、圖2的I點(diǎn)：此時(shí)光照強(qiáng)度降為0，光合作用停止。跟蹤訓(xùn)練5如圖是大棚番茄在24小時(shí)測得CO2含量和CO2吸

10、收速率的變化曲線圖，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()Aa點(diǎn)CO2釋放量減少可能是由溫度降低導(dǎo)致細(xì)胞呼吸強(qiáng)度減弱B番茄通過光合作用合成有機(jī)物的時(shí)間是ce段C由P點(diǎn)條件變?yōu)閐點(diǎn)，C5生成減少D植物干重最大的時(shí)刻是e點(diǎn)答案B解析a點(diǎn)溫度降低導(dǎo)致細(xì)胞呼吸減弱，CO2釋放量減少，A正確；番茄通過光合作用制造有機(jī)物的時(shí)間是bf段，B錯(cuò)誤；d時(shí)氣溫高，蒸騰作用過強(qiáng)導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，CO2供應(yīng)不足，光合速率減慢，C5生成減少，C正確；ce段光合作用大于呼吸作用，有機(jī)物積累，e點(diǎn)之后光合作用小于呼吸作用，故有機(jī)物積累最多的時(shí)刻是e點(diǎn)，D正確。6圖甲為黑藻在適宜溫度下O2釋放速率隨光照強(qiáng)度的變化。圖乙是將黑藻放在適宜溫度的密

11、閉環(huán)境中，(不同時(shí)間內(nèi)光照強(qiáng)度不同)測得的密閉環(huán)境中CO2濃度隨時(shí)間的變化情況。下列敘述錯(cuò)誤的是()A圖甲中，當(dāng)光照強(qiáng)度相對值為2時(shí)，黑藻的氧氣產(chǎn)生速率相對值為2B圖甲中，當(dāng)光照強(qiáng)度相對值為7時(shí)，若要提高黑藻光合速率，可適當(dāng)增加CO2濃度C圖乙中黑藻的光合速率等于呼吸速率的時(shí)間段是46h、810hD由圖乙分析，黑藻在該密閉環(huán)境中經(jīng)過12h后有機(jī)物的含量下降答案D解析由圖甲可知，黑藻呼吸作用消耗氧氣的速率為2，當(dāng)光照強(qiáng)度相對值為2時(shí)，因黑藻的氧氣釋放速率為0，則其產(chǎn)生氧氣的速率與呼吸作用消耗氧氣的速率相同，也為2，A正確；圖甲中，當(dāng)光照強(qiáng)度相對值為7時(shí)，繼續(xù)增加光照強(qiáng)度黑藻光合速率不能提高，已知

12、黑藻處于適宜溫度下，故可通過增加環(huán)境中CO2濃度來提高光合速率，B正確；圖乙中，黑藻在46 h、810 h內(nèi)，密閉環(huán)境中CO2濃度不變，說明光合作用吸收CO2的量與呼吸作用釋放CO2的量相等，即光合速率等于呼吸速率，C正確；據(jù)圖乙可知，黑藻在該密閉環(huán)境中經(jīng)過12 h后，密閉玻璃容器中的二氧化碳濃度比起始時(shí)的濃度低，減少的二氧化碳用于有機(jī)物的積累儲(chǔ)存，有機(jī)物含量上升，D錯(cuò)誤。題型四光合速率的測定方法1“液滴移動(dòng)法”(1)測定呼吸速率裝置燒杯中放入適宜濃度的NaOH溶液用于吸收CO2。玻璃鐘罩遮光處理，以排除光合作用干擾。置于適宜溫度環(huán)境中。紅色液滴向左移動(dòng)(單位時(shí)間內(nèi)左移距離代表呼吸速率)。(2

13、)測定凈光合速率裝置燒杯中放入適宜濃度的CO2緩沖液，用于保證容器內(nèi)CO2濃度恒定，滿足光合作用需求。必須給予足夠光照處理，且溫度適宜。紅色液滴向右移動(dòng)(單位時(shí)間內(nèi)右移距離代表凈光合速率)。(3)物理誤差的校正：為防止氣壓、溫度等物理因素所引起的誤差，應(yīng)設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)，即用死亡的綠色植物分別進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，根據(jù)紅色液滴的移動(dòng)距離對原實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行校正。2“黑白瓶法”：黑瓶為黑布罩住的玻璃瓶，瓶中生物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，而白瓶中的生物既能進(jìn)行光合作用又能進(jìn)行細(xì)胞呼吸，所以黑瓶(無光照的一組)測得的為細(xì)胞呼吸強(qiáng)度值，白瓶(有光照的一組)測得的為表觀(凈)光合作用強(qiáng)度值，綜合兩者即可得到真正光合作用強(qiáng)度值。3

14、“稱重法”：將葉片一半遮光，一半曝光，遮光的一半測得的數(shù)據(jù)變化值代表細(xì)胞呼吸強(qiáng)度值，曝光的一半測得的數(shù)據(jù)變化值代表表觀(凈)光合作用強(qiáng)度值，綜合兩者可計(jì)算出真正光合作用強(qiáng)度值。需要注意的是該種方法在實(shí)驗(yàn)之前需對葉片進(jìn)行特殊處理，以防止有機(jī)物的運(yùn)輸。跟蹤訓(xùn)練7(2022遼寧實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三質(zhì)檢)某生物科研小組從池塘某一深度取水樣，分裝到六對黑白瓶中(白瓶為透光瓶，黑瓶為不透光瓶)。剩余水樣立即測定初始溶解氧為10mg/L。將瓶密封后有五對置于五種不同強(qiáng)度的光照條件下(溫度相同)，一對放回原水層，24小時(shí)后，測定瓶中溶解氧量。請根據(jù)記錄數(shù)據(jù)(如表)判斷，下列說法正確的是()光照強(qiáng)度(klx)abcde

15、原水層白瓶溶氧量(mg/L)31019303019黑瓶溶氧量(mg/L)333332A.光照強(qiáng)度為a時(shí)，白瓶和黑瓶的溶解氧量相同，說明a為黑暗條件B光照強(qiáng)度為b時(shí)，植物不能發(fā)生光合作用C原水層與c的白瓶溶解氧含量相同，可以推測原水層的光照強(qiáng)度為cD當(dāng)光照強(qiáng)度大于d時(shí)，白瓶中的植物產(chǎn)生的氧氣量都是30mg/L答案A解析光照強(qiáng)度為b時(shí)，白瓶溶解氧量與初始溶解氧量相等，說明凈光合速率為零，植物能發(fā)生光合作用，B錯(cuò)誤；原水層與c的白瓶溶解氧含量雖相同，但呼吸速率不同原水層的呼吸速率1028 (mg/L)，c的白瓶呼吸速率1037 (mg/L)，所以兩者的總光合速率不同，光照強(qiáng)度不同，C錯(cuò)誤；當(dāng)光照強(qiáng)度

16、大于d時(shí)，白瓶中的植物產(chǎn)生的氧氣量即為總光合量表觀光合量呼吸消耗量301010327(mg/L)，D錯(cuò)誤。8某半干旱地區(qū)春季多風(fēng)，干旱少雨；夏季酷熱，降水相對較多；秋季涼爽，晝夜溫差較大。某科研小組對當(dāng)?shù)丶住⒁?、丙三種植物在不同季節(jié)的生長情況進(jìn)行研究，結(jié)果如下圖所示。(1)植物的葉肉細(xì)胞中ATP的生成場所是_，秋季光照下ATP生成速率最慢的植物是_。(2)夏季三種植物中生長最快的是_，判斷依據(jù)是_。(3)與其他兩季相比，秋季三種植物的呼吸速率_(填“升高”“不變”或“降低”)，原因是_。(4)研究發(fā)現(xiàn)，三種植物都可以通過調(diào)節(jié)根的吸水能力以適應(yīng)春季干旱的環(huán)境，據(jù)圖可知適應(yīng)能力最強(qiáng)的是_，理由是_。(5)將一株生長正常的甲植物對稱葉片的一部分(a)遮光，另一部分(b)不