光合作用與呼吸作用專題復(fù)習(xí)茂名市第一中學(xué)生物科組江有霞【命題熱點(diǎn)】：細(xì)胞呼吸和光合作用的生理過程、產(chǎn)物和影響原因，及彼此的制約關(guān)系。命題者往往經(jīng)過文字論述、試驗(yàn)數(shù)據(jù)、圖表、曲線等形式考察學(xué)生的分析、綜合應(yīng)用能力。這就要求對課本知識全方面了解、掌握，培養(yǎng)對圖表、曲線等體現(xiàn)形式的對比、分析、獲取信息的能力?！究季V要求】：1、光合作用的基本過程（Ⅱ）。2、影響光合作用速率的環(huán)境原因（Ⅱ）。3、細(xì)胞呼吸。（Ⅱ）Ⅱ的含義：了解所列知識和其他知識之間的聯(lián)絡(luò)和區(qū)別，并能在較復(fù)雜的情景中綜合利用其進(jìn)行分析、判斷、推理和評價(jià)?！揪W(wǎng)絡(luò)構(gòu)建】知識點(diǎn)一：細(xì)胞呼吸1、細(xì)胞呼吸的過程圖解2．呼吸作用的反應(yīng)式：（1）有氧呼吸的總反應(yīng)式，以及多種元素的起源和去路（2）無氧呼吸的反應(yīng)式①分解成酒精的反應(yīng)式：酶C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋能量。酶C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋少量能量。②轉(zhuǎn)化成乳酸的反應(yīng)式：根據(jù)氣體的變化情況判斷細(xì)胞呼吸類型的措施（呼吸底物為葡萄糖)(1)不消耗O2，釋放CO2→只進(jìn)行無氧呼吸。

(2)無CO2釋放→只進(jìn)行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸。(3)CO2釋放量=O2的吸收量→只進(jìn)行有氧呼吸。(4)CO2釋放量＞O2的吸收量→既進(jìn)行有氧呼吸，又進(jìn)行酒精發(fā)酵；多出的CO2來自酒精發(fā)酵。(5)酒精產(chǎn)生量=CO2釋放量→只進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸。

(6)酒精產(chǎn)生量＜CO2釋放量→既進(jìn)行有氧呼吸，又進(jìn)行酒精發(fā)酵；多出的CO2來自有氧呼吸?！炯挤ㄌ釤挕俊纠坎煌N類的生物在不同的條件下，呼吸作用方式不同。若分解底物是葡萄糖，下列對呼吸作用方式的判斷不正確的是()A．若只釋放CO2，不消耗O2，則細(xì)胞只進(jìn)行無氧呼吸B．若CO2的釋放量多于O2的吸收量，則細(xì)胞既進(jìn)行有氧呼吸，也進(jìn)行無氧呼吸C．若CO2的釋放量等于O2的吸收量，則細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸D．若既不吸收O2也不釋放CO2，則闡明該細(xì)胞已經(jīng)死亡判斷細(xì)胞呼吸類型××3、影響細(xì)胞呼吸的原因(1)溫度對細(xì)胞呼吸的影響(1)曲線分析：最適溫度時(shí)，細(xì)胞呼吸最強(qiáng)；超出最適溫度呼吸酶活性降低，甚至變性失活，呼吸受克制；低于最適溫度酶活性下降，呼吸受克制。(2)機(jī)理：經(jīng)過影響與細(xì)胞呼吸有關(guān)酶的活性來影響呼吸速率(3)應(yīng)用：溫室栽培中增大晝夜溫差(降低夜間溫度)，以降低夜間呼吸消耗有機(jī)物。貯存水果時(shí)，合適降低溫度，從而延長保存時(shí)間。(2)O2濃度對細(xì)胞呼吸的影響1)機(jī)理：O2是有氧呼吸所必需的，且O2對無氧呼吸過程有克制作用。中耕松土，增進(jìn)植物根部無氧呼吸無氧發(fā)酵過程需要嚴(yán)格控制無氧環(huán)境低氧倉儲糧食、蔬菜、水果②0＜O2濃度＜10%時(shí)，同步進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸。③O2濃度≥10%時(shí)，只進(jìn)行有氧呼吸。3)應(yīng)用2)呼吸方式的判斷①O2濃度＝0時(shí)，只進(jìn)行無氧呼吸。(3)含水量對細(xì)胞呼吸的影響(1)曲線分析：在一定范圍內(nèi)，細(xì)胞呼吸速率隨含水量的增長而加緊，隨含水量的降低而減慢。當(dāng)含水過多時(shí)，呼吸速率減慢，甚至死亡。①糧食在收倉前要進(jìn)行晾曬處理②干種子在萌發(fā)前要進(jìn)行浸泡處理(2)機(jī)理：水作為有氧呼吸的原料和環(huán)境影響細(xì)胞呼吸的速率。(3)應(yīng)用(4)CO2濃度對細(xì)胞呼吸的影響(1)機(jī)理：CO2是細(xì)胞呼吸的最終產(chǎn)物，積累過多會克制細(xì)胞呼吸的進(jìn)行。(2)應(yīng)用：在蔬菜、水果保鮮中，增長CO2濃度(或充入N2)可克制細(xì)胞呼吸，降低有機(jī)物的消耗?？疾煨问揭唬阂郧€圖形式考察細(xì)胞呼吸類型、過程及影響原因【例1】（2023揭陽模擬）如下甲、乙兩圖都表達(dá)某植物的非綠色器官CO2釋放量和O2吸收量的變化。下列有關(guān)論述，不正確的是()A．甲圖中氧含量為a時(shí)的情況相應(yīng)的是乙圖中的A點(diǎn)B．甲圖中氧含量為b時(shí)的情況相應(yīng)的是乙圖中的CD段C．甲圖中a、b、c、d四個(gè)濃度中，c是最適合貯藏的D．甲圖中氧含量為d時(shí)沒有酒精產(chǎn)生√【例2】甲、乙兩圖都表達(dá)細(xì)胞呼吸強(qiáng)度與氧氣濃度的關(guān)系(呼吸底物為葡萄糖)。據(jù)圖分析回答：(1)圖甲所示細(xì)胞的呼吸方式最可能是________，假如呼吸強(qiáng)度不能用CO2的釋放量表達(dá)，原因是___________。(2)圖乙中B點(diǎn)的CO2來自______________(填細(xì)胞構(gòu)造)，當(dāng)O2濃度達(dá)成M點(diǎn)后來，CO2釋放量不再繼續(xù)增長的內(nèi)因是____________________________。(3)溫室生產(chǎn)過程中，施用有機(jī)肥比單純施用化肥具有明顯的增產(chǎn)效果。試從碳素營養(yǎng)的角度分析其中的原因是________________________________________________無氧呼吸該生物無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)呼吸酶的數(shù)量是有限的土壤微生物分解有機(jī)肥釋放CO2考察形式二：用呼吸裝置探究外界原因?qū)?xì)胞呼吸速率的影響(1)裝置(如圖所示)測定組織細(xì)胞呼吸速率的裝置與原理(2)指標(biāo)：細(xì)胞呼吸速率常用單位時(shí)間CO2釋放量或O2吸收量來表達(dá)。(3)原理：組織細(xì)胞呼吸作用吸收O2，釋放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，刻度管內(nèi)的有色液滴左移。單位時(shí)間內(nèi)液滴左移的體積即表達(dá)呼吸速率。(4)物理誤差的校正①假如試驗(yàn)材料是綠色植物，整個(gè)裝置應(yīng)遮光處理，不然植物的光合作用會干擾呼吸速率的測定。②假如試驗(yàn)材料是種子，為預(yù)防微生物呼吸對試驗(yàn)成果的干擾，應(yīng)對裝置及所測種子進(jìn)行消毒處理。③為預(yù)防氣壓、溫度等物理原因所引起的誤差，應(yīng)設(shè)置對照試驗(yàn)，將所測的生物材料滅活(如將種子煮熟)，其他條件均不變。【例】某同學(xué)用如圖所示的裝置，探究不同濃度2,4－D溶液對大豆種子細(xì)胞呼吸速率的影響，成果如表所示。組別2,4－D溶液濃度(mol/L)有色液滴移動的距離(mm)0min10min20min30min40min50minA001.12.23.34.45.5B10－1206.513.019.526.032.5C10－1008.016.024.032.040.0D10－807.515.022.530.037.5(1)在試驗(yàn)變量中，有色液滴移動的距離應(yīng)為______變量。因(2)試驗(yàn)裝置中NaOH溶液的作用是_______，因而有色液滴移動的原因是_______________。組別2,4－D溶液濃度(mol/L)有色液滴移動的距離(mm)0min10min20min30min40min50minA001.12.23.34.45.5B10－1206.513.019.526.032.5C10－1008.016.024.032.040.0D10－807.515.022.530.037.5吸收有氧呼吸釋放出的CO2

有氧呼吸消耗O2后引起左側(cè)瓶內(nèi)氣體體積減小，氣壓下降(3)若某一階段大豆種子依然存活，但不見液滴移動，此時(shí)大豆種子中產(chǎn)生ATP的場合是______________。(4)與D組相比，當(dāng)2,4－D溶液濃度為10－12mol/L時(shí)，有色液滴在單位時(shí)間內(nèi)移動的距離更________。組別2,4－D溶液濃度(mol/L)有色液滴移動的距離(mm)0min10min20min30min40min50minA001.12.23.34.45.5B10－1206.513.019.526.032.5C10－1008.016.024.032.040.0D10－807.515.022.530.037.5細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)小知識點(diǎn)二：光合作用1、葉綠體的構(gòu)造與光合作用過程圖解2、探究外界條件變化時(shí)C5、C3、[H]等物質(zhì)含量的變化條件光照由強(qiáng)到弱，CO2供應(yīng)不變光照由弱到強(qiáng)，CO2供應(yīng)不變CO2供應(yīng)由充足到不足，光照不變CO2供應(yīng)由不足到充足，光照不變C3含量增加減少減少增加C5含量減少增加增加減少[H]和ATP的含量減少或沒有增加增加減少(CH2O)的合成量減少增加減少增加圖形變化3．探究單因子對光合作用速率的影響A點(diǎn)：光照強(qiáng)度為0，只進(jìn)行細(xì)胞呼吸；AB段：光合作用強(qiáng)度不不小于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度；B點(diǎn)：光補(bǔ)償點(diǎn)(光合作用強(qiáng)度與細(xì)胞呼吸強(qiáng)度相等時(shí)的光照強(qiáng)度)；BC段：光合作用強(qiáng)度不小于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度；C點(diǎn)：光飽和點(diǎn)(光照強(qiáng)度達(dá)成C點(diǎn)后，光合作用強(qiáng)度不再隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)而增強(qiáng))。3．探究單因子對光合作用速率的影響(1)據(jù)圖解讀光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響(2)據(jù)圖解讀CO2濃度對光合作用強(qiáng)度的影響A點(diǎn)：CO2補(bǔ)償點(diǎn)(表達(dá)光合作用速率等于細(xì)胞呼吸速率時(shí)的CO2濃度)；A′點(diǎn)：表達(dá)進(jìn)行光合作用所需CO2的最低濃度；B和B′點(diǎn)：CO2飽和點(diǎn)(兩組都表達(dá)在一定范圍內(nèi)CO2濃度達(dá)成該點(diǎn)后，光合作用強(qiáng)度不再隨CO2濃度增長而增長。(3)據(jù)圖解讀溫度對光合作用強(qiáng)度的影響光合作用是在酶催化下進(jìn)行的，溫度直接影響酶的活性。一般植物在10～35℃下正常進(jìn)行光合作用，其中AB段(10～35℃)隨溫度的升高而逐漸加強(qiáng)，B點(diǎn)(35℃)以上因?yàn)楣夂厦富钚韵陆?，光合作用開始下降，50℃左右光合作用停止。4．探究多種因子對光合作用的影響P點(diǎn)此前，限制光合速率的原因應(yīng)為橫坐標(biāo)所示的因子，隨該因子的不斷加強(qiáng)，光合速率不斷提升。當(dāng)?shù)絈點(diǎn)時(shí)，橫坐標(biāo)所示的因子不再影響光合速率，要想提升光合速率，可合適提升圖示中的其他因子和含量或強(qiáng)度?！纠肯聢D為某植物光合作用速率與環(huán)境原因之間的關(guān)系，請據(jù)圖回答下列問題：(1)圖甲表達(dá)在光照弱的情況下，光合作用速率隨________的增長成正百分比增長，這種情況下，能夠覺得此時(shí)影響光合作用的過程是________階段。(2)從圖甲可知，光照強(qiáng)度超出某一強(qiáng)度時(shí)，光合作用不再增強(qiáng)，且有穩(wěn)定發(fā)展的趨勢，這種變化主要決定于__________，此時(shí)光合作用的________階段受到限制。(3)圖乙中出現(xiàn)CD段的原因是___________________________。(4)請?jiān)趫D甲中繪制50℃時(shí)植物光合作用速率變化的曲線。(5)根據(jù)圖甲，在圖乙中繪制光照強(qiáng)度為A時(shí)，不同溫度下光合作用速率變化的曲線。考察形式：以曲線分析形式考察影響光合作用的環(huán)境原因光照強(qiáng)度光反應(yīng)溫度暗反應(yīng)伴隨溫度的升高，酶活性降低，光合作用速率降低√√知識點(diǎn)三：光合作用與呼吸作用的關(guān)系及有關(guān)計(jì)算1．兩者關(guān)系圖解讀(1)圖示(2)解讀2．解讀真正光合速率和凈(表觀)光合速率的曲線圖(1)圖示(2)解讀三種速率的表達(dá)措施三種速率的表達(dá)措施項(xiàng)目表示方法凈光合速率(又稱表觀光合速率)O2的釋放量、CO2的吸收量、有機(jī)物的積累量真正光合速率(又稱實(shí)際光合速率)O2的產(chǎn)生量、CO2的固定量、有機(jī)物的制造量呼吸速率(黑暗中測量)CO2的釋放量、O2的吸收量、有機(jī)物的消耗量三種速率的表達(dá)措施考察形式一：考察光合作用與呼吸作用的聯(lián)絡(luò)A．若細(xì)胞①處于黑暗環(huán)境中，那么該細(xì)胞單位時(shí)間放出的CO2量即為呼吸速率B．細(xì)胞②沒有與外界發(fā)生O2和CO2互換，此時(shí)光合作用速率等于呼吸作用速率C．細(xì)胞③處于較強(qiáng)光照條件下，細(xì)胞光合作用所利用的CO2量為N1與N2的和D．對細(xì)胞④的分析可得出，此時(shí)的光照強(qiáng)度較弱且物質(zhì)的量N1不不小于m2【例1】下圖是葉肉細(xì)胞在不同光照強(qiáng)度下葉綠體與線粒體代謝簡圖。如下有關(guān)論述，錯(cuò)誤的是()×【例2】如圖是綠色植物體內(nèi)能量供給及利用的示意圖，下列說法有誤的是()A．A過程中合成ATP的部位是在葉綠體類囊體薄膜上B．B過程中的ATP用于還原三碳化合物(C3)C．A、C過程中合成ATP所需的能量起源相同D．D過程中能量的去向是用于耗能的生命活動×考察形式二：利用坐標(biāo)曲線圖、柱狀圖或表格的形式考察光合作用與呼吸作用的關(guān)系以及有關(guān)計(jì)算【例1】某研究小組對一大豆新品種種子萌發(fā)和幼苗生長過程開展研究，首先將大豆種子置于水分(蒸餾水)、通氣、光照等條件合適的環(huán)境中培養(yǎng)，定時(shí)檢測萌發(fā)種子的干重變化，成果如右圖所示。據(jù)圖分析：

(1)第2-6天，種子從外界吸收________，參加細(xì)胞內(nèi)生化反應(yīng)，造成干重增長。6天后種子干重降低的主要原因是______________。細(xì)胞呼吸，分解了有機(jī)物水分(2)種皮未突破前，種子以無氧呼吸為主，第4天，試驗(yàn)小組測得種子吸收的O2和釋放的CO2之比為1：3，此時(shí)大豆細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物________增多，該物質(zhì)產(chǎn)生于細(xì)胞的_______中，產(chǎn)生該物質(zhì)的葡萄糖占被分解葡萄糖的百分比是______。第______天，大豆的呼吸速率與光合速率大致相當(dāng)。酒精細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)6:710C6H12O6

→2C2H5OH＋2CO2＋能量C6H12O6+6O2+6H2O→6CO2＋12H2O＋能量16611X=1/6122y=1(3)試驗(yàn)小組在光照強(qiáng)度和CO2濃度等條件不變的情況下，測定不同溫度對大豆葉的凈光合速率和呼吸速率的影響，成果如下圖。據(jù)圖分析，大豆最適生長溫度是________℃左右，在此溫度下，每l00mm2葉面積上1小時(shí)光合作用制造的葡萄糖是_________mol

(4)研究小組發(fā)覺沙塵天氣影響大豆生長，分析覺得：首先，沙塵天氣直接影響葉綠體光反應(yīng)中的______產(chǎn)生，其次沙塵堵塞大豆葉氣孔，影響光合作用的______階段。186CO2＋12H2O→C6H12O6+6O2+6H2O61(800+300)×3600×100

106umolX=66umol暗反應(yīng)66ATP和[H]【例2】（2023江蘇卷）為探討鹽對某生物燃料樹種幼苗光合作用的影響，在不同濃度NaCl條件下，對其凈光合速率、胞間CO2濃度、光合色素含量等進(jìn)行測定，成果如下圖。檢測期間細(xì)胞的呼吸強(qiáng)度沒有明顯變化。請參照圖回答下列問題:（3）當(dāng)NaCl濃度在200~250mmol/L時(shí)凈光合速率明顯下降，自然條件下該植物在夏季晴朗的中午凈光合速率也會出現(xiàn)下降的現(xiàn)象。前者主要是因?yàn)?，后者主要是因?yàn)?。胞間CO2濃度降低光合色素含量降低（4）總光合速率可用單位時(shí)間內(nèi)單位葉面積上表示。請?jiān)诖痤}卡指定位置的坐標(biāo)圖上繪制該試驗(yàn)中總光合速率變化趨勢的曲線圖光合作用消耗的CO2量（光合作用產(chǎn)生的O2量或光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物的量）【例3】（2023廣東高考）觀察不同光照條件下生長的柑橘，成果見下表，請回答下列問題：光照強(qiáng)度葉色平均葉面積（cm2）氣孔密度（個(gè)·mm－2）凈光合速率（μmolCO2·m－2·s－1）強(qiáng)淺綠13.6（100%）826（100%）4.33（100%）中綠20.3（149%）768（93%）4.17（96%）弱深綠28.4（209%）752（91%）3.87（89%）（注：括號內(nèi)的百分?jǐn)?shù)以強(qiáng)光照的數(shù)據(jù)作為參照）⑴CO2以方式進(jìn)入葉綠體后，與結(jié)合而被固定，固定產(chǎn)物的還原需要光反應(yīng)提供。⑵在弱光下，柑橘經(jīng)過和來吸收更多的光能，以適應(yīng)弱光環(huán)境。自由擴(kuò)散C5

[H]和ATP增長葉面積提升葉綠素含量【例3】（2023廣東高考）觀察不同光照條件下生長的柑橘，成果見下表，請回答下列問題：光照強(qiáng)度葉色平均葉面積（cm2）氣孔密度（個(gè)·mm－2）凈光合速率（μmolCO2·m－2·s－1）強(qiáng)淺綠13.6（100%）826（100%）4.33（100%）中綠20.3（149%）768（93%）4.17（96%）弱深綠28.4（209%）752（91%）3.87（89%）⑶與弱光下相比，強(qiáng)光下柑橘平均每片葉的氣孔總數(shù)，單位時(shí)間內(nèi)平均每片葉CO2吸收量。對強(qiáng)光下生長的柑橘適度遮陰，連續(xù)觀察葉色、葉面積和凈光合速率，這三個(gè)指標(biāo)中，最先發(fā)生變化的是，最終發(fā)生變化的是。分析：平均葉面積×氣孔密度=平均每片葉的氣孔總數(shù)弱光下平均每片葉的氣孔總數(shù)為：28.4cm2×100mm2/cm2×752個(gè)/mm2=2135680個(gè)強(qiáng)光下平均每片葉的氣孔總數(shù)為：13.6cm2×100mm2/cm2×826個(gè)/mm2=1123360個(gè)較少分析：單位時(shí)間內(nèi)平均每片葉CO2的吸收量，可用凈光合作用速率×平均葉面積的值來表達(dá)【例3】（2023廣東高考）觀察不同光照條件下生長的柑橘，成果見下表，請回答下列問題：光照強(qiáng)度葉色平均葉面積（cm2）氣孔密度（個(gè)·mm－2）凈光合速率（μmolCO2·m－2·s－1）強(qiáng)淺綠13.6（100%）826（100%）4.33（100%）中綠20.3（149%）768（93%）4.17（96%）弱深綠28.4（209%）752（91%）3.87（89%）⑶與弱光下相比，強(qiáng)光下柑橘平均每片葉的氣孔總數(shù)，單位時(shí)間內(nèi)平均每片葉CO2吸收量。對強(qiáng)光下生長的柑橘適度遮陰，連續(xù)觀察葉色、葉面積和凈光合速率，這三個(gè)指標(biāo)中，最先發(fā)生變化的是，最終發(fā)生變化的是。弱光下為：28.4cm2×10-4m2/cm2×3.87molCO2/m-2/s-1≈0.01μmolCO2/s-1

強(qiáng)光下為:13.6cm2×10-4m2/cm2×4.33molCO2/m-2/s-1≈0.006μmolCO2/s-1

較少凈光合速率葉面積較少1.光合速率的測定措施(1)條件：整個(gè)裝置必須在光下，光是植物進(jìn)行光合作用的條件。(2)NaHCO3溶液作用：燒杯中的NaHCO3溶液確保了容器內(nèi)CO2濃度的恒定，滿足了綠色植物光合作用的需求。(3)植物光合速率測定指標(biāo)：植物光合作用釋放氧氣，使容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，毛細(xì)管內(nèi)的有色液滴右移。單位時(shí)間內(nèi)有色液滴右移的體積即表達(dá)光合速率?？疾祛愋?/p>