必修1分子與細(xì)胞第三單元細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第6講光合作用和細(xì)胞呼吸的關(guān)系考情研讀·備考定位課標(biāo)要求核心素養(yǎng)1．熟練掌握光合作用和細(xì)胞呼吸的關(guān)系。2．通過(guò)闡述光合作用與細(xì)胞呼吸的相互關(guān)系，形成歸納與概括、模型與建模的科學(xué)思維方法。1．通過(guò)分析光合作用與細(xì)胞呼吸的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化過(guò)程，建立物質(zhì)和能量觀。(生命觀念)2．通過(guò)對(duì)光合作用、細(xì)胞呼吸“三率”曲線分析，培養(yǎng)模型構(gòu)建與分析能力。(科學(xué)思維)3．通過(guò)對(duì)光合速率的測(cè)定實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)探究能力。(實(shí)驗(yàn)探究)考點(diǎn)二考點(diǎn)一考點(diǎn)一光合作用和細(xì)胞呼吸的關(guān)系必備知識(shí)·夯實(shí)基礎(chǔ)知|識(shí)|鞏|固1．細(xì)胞呼吸和光合作用的物質(zhì)、能量轉(zhuǎn)化關(guān)系CO2(CH2O)H2OO2CO2(2)能量變化2．光合作用與有氧呼吸中有關(guān)的NADPH、NADH、ATP的來(lái)源與去路剖析難點(diǎn)·考點(diǎn)突破精|準(zhǔn)|命|題考向光合作用和細(xì)胞呼吸的關(guān)系

(2024·山東臨沂一模)光合作用與細(xì)胞呼吸相互依存、密不可分，各自又具有相對(duì)的獨(dú)立性。如圖是某植物光合作用和細(xì)胞呼吸過(guò)程示意圖，其中Ⅰ～Ⅶ代表物質(zhì)，①～⑤代表過(guò)程。下列敘述錯(cuò)誤的是

(

)例A．圖中Ⅶ被相鄰細(xì)胞利用至少需要穿過(guò)6層生物膜B．圖中Ⅱ和Ⅴ、Ⅲ和Ⅶ分別是同一種物質(zhì)，Ⅰ和Ⅳ是不同物質(zhì)C．圖中①～⑤均伴隨著ATP的合成或水解，其中③合成的ATP可被②利用D．光合作用的產(chǎn)物脂肪、糖類、蛋白質(zhì)的合成或分解都可通過(guò)細(xì)胞呼吸聯(lián)系起來(lái)答案：C解析：圖中Ⅶ是有氧呼吸第二階段的產(chǎn)物，表示CO2，產(chǎn)生場(chǎng)所是線粒體基質(zhì)，在相鄰細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)中被利用，至少需要穿過(guò)線粒體膜(2層)、線粒體所在細(xì)胞的細(xì)胞膜(1層)、相鄰細(xì)胞的細(xì)胞膜(1層)、相鄰細(xì)胞的葉綠體膜(2層)，至少需要穿過(guò)6層生物膜，A項(xiàng)正確；圖中Ⅱ是水光解產(chǎn)物O2，Ⅲ能與C5結(jié)合形成C3，表示CO2，Ⅴ與有氧呼吸前兩個(gè)階段產(chǎn)生的Ⅳ參與有氧呼吸第三階段形成水，因此Ⅴ是O2，Ⅳ是[H]，Ⅶ是CO2，Ⅱ(O2)和Ⅴ(O2)是同一種物質(zhì)，Ⅲ(CO2)和Ⅶ(CO2)是同一種物質(zhì)，Ⅰ是NADPH，Ⅳ是NADH，兩者是不同物質(zhì)，B項(xiàng)正確；據(jù)圖可知，①表示CO2固定，②表示C3還原，③表示有氧呼吸第一階段，④表示有氧呼吸第三階段，⑤表示有氧呼吸第二階段，其中②過(guò)程伴隨著ATP的水解，③④⑤過(guò)程伴隨著ATP的合成，③合成的ATP不能被②利用，C項(xiàng)錯(cuò)誤；呼吸作用一方面能為生物體的生命活動(dòng)提供能量，另一方面能為體內(nèi)其他化合物的合成提供原料，光合作用的產(chǎn)物脂肪、糖類、蛋白質(zhì)的合成或分解都可通過(guò)細(xì)胞呼吸聯(lián)系起來(lái)，D項(xiàng)正確?！沧兪接?xùn)練1〕

(2025·廣東茂名統(tǒng)考)如下表示葉肉細(xì)胞內(nèi)光合作用、細(xì)胞呼吸過(guò)程中O的轉(zhuǎn)移過(guò)程。下列說(shuō)法正確的是(

)A．過(guò)程①②④都有ATP生成B．過(guò)程③⑤都有[H]生成C．過(guò)程①②⑤都需在生物膜上進(jìn)行D．過(guò)程②③可相互提供物質(zhì)答案：D解析：過(guò)程④表示光合作用暗反應(yīng)階段中CO2的固定，該階段沒(méi)有ATP的合成，A項(xiàng)錯(cuò)誤；過(guò)程⑤表示暗反應(yīng)階段中C3的還原，該階段沒(méi)有[H]的生成，B項(xiàng)錯(cuò)誤；過(guò)程⑤為光合作用的暗反應(yīng)階段，發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中，C項(xiàng)錯(cuò)誤；過(guò)程②有氧呼吸第三階段，可以為過(guò)程③有氧呼吸第二階段提供水，過(guò)程③可以為過(guò)程②提供[H]，D項(xiàng)正確?！沧兪接?xùn)練2〕

(2024·安徽淮北一模)綠色植物光合作用和細(xì)胞呼吸之間的能量轉(zhuǎn)換如圖所示，圖中①～⑥代表物質(zhì)，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)答案：D考點(diǎn)二真正(總)光合速率、凈光合速率和呼吸速率的關(guān)系必備知識(shí)·夯實(shí)基礎(chǔ)知|識(shí)|鞏|固1．辨析凈光合速率與總光合速率(1)微觀辨析(以光合速率大于呼吸速率為例)(2)結(jié)合曲線辨析2．真正(總)光合速率、凈光合速率和呼吸速率的關(guān)系(1)判定方法(2)相關(guān)計(jì)算①光合作用實(shí)際產(chǎn)氧量(葉綠體產(chǎn)氧量)＝實(shí)測(cè)植物氧氣釋放量＋_____________________。②光合作用實(shí)際CO2消耗量(葉綠體消耗CO2量)＝實(shí)測(cè)植物CO2吸收量＋________________________。③光合作用葡萄糖凈生產(chǎn)量(葡萄糖積累量)＝光合作用實(shí)際葡萄糖生產(chǎn)量(葉綠體產(chǎn)生或合成的葡萄糖量)－________________________。細(xì)胞呼吸耗氧量細(xì)胞呼吸CO2釋放量細(xì)胞呼吸葡萄糖消耗量剖析難點(diǎn)·考點(diǎn)突破重|難|精|講1．自然環(huán)境中一晝夜植物CO2吸收或釋放速率的變化曲線分析2．密閉容器中一晝夜CO2濃度的變化曲線分析提醒：分析光合作用或細(xì)胞呼吸速率的變化時(shí)，應(yīng)分析曲線變化趨勢(shì)的快慢，也就是斜率?？枷蛞唤Y(jié)合光合作用與細(xì)胞呼吸的聯(lián)系，考查科學(xué)思維

(2025·河南名校聯(lián)盟)如圖是生物體內(nèi)能量供應(yīng)及利用的示意圖，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A．a(chǎn)過(guò)程一定伴隨O2的釋放，d過(guò)程不需要O2的直接參與B．a(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的ATP和NADPH可用于b過(guò)程中C3的還原C．a(chǎn)、c中合成ATP所需的能量來(lái)源不同D．c過(guò)程葡萄糖中的化學(xué)能全部轉(zhuǎn)移到ATP中精|準(zhǔn)|命|題例1答案：D解析：a表示光反應(yīng)階段，該過(guò)程一定伴隨O2的釋放，d表示ATP水解過(guò)程，該過(guò)程不需要O2的直接參與，A正確；a光反應(yīng)過(guò)程產(chǎn)生的ATP和NADPH可用于b暗反應(yīng)過(guò)程中C3的還原，B正確；a、c中合成ATP所需的能量來(lái)源不同，a過(guò)程合成ATP所需能量來(lái)自光能，而c過(guò)程合成ATP所需能量來(lái)自有機(jī)物中化學(xué)能，C正確；c過(guò)程葡萄糖中的化學(xué)能只有少部分轉(zhuǎn)移到ATP中，大部分以熱能的形式散失，D錯(cuò)誤?！沧兪接?xùn)練1〕

(2022·全國(guó)乙卷)某同學(xué)將一株生長(zhǎng)正常的小麥置于密閉容器中，在適宜且恒定的溫度和光照條件下培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)容器內(nèi)CO2含量初期逐漸降低，之后保持相對(duì)穩(wěn)定。關(guān)于這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，下列解釋合理的是(

)A．初期光合速率逐漸升高，之后光合速率等于呼吸速率B．初期光合速率和呼吸速率均降低，之后呼吸速率保持穩(wěn)定C．初期呼吸速率大于光合速率，之后呼吸速率等于光合速率D．初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率答案：D解析：初期容器內(nèi)CO2濃度較大，光合作用速率強(qiáng)于呼吸作用速率，植物吸收CO2釋放O2，使密閉容器內(nèi)的CO2濃度下降，O2濃度上升，A錯(cuò)誤；根據(jù)分析由于密閉容器中，在適宜且恒定的溫度和光照條件下，容器內(nèi)的CO2濃度下降，所以說(shuō)明植物光合作用速率大于呼吸作用速率，但由于CO2含量逐漸降低，從而使植物光合速率逐漸降低，直到光合作用速率與呼吸作用速率相等，容器中氣體趨于穩(wěn)定，B錯(cuò)誤；初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率，C錯(cuò)誤，D正確?？枷蚨Y(jié)合光合作用與細(xì)胞呼吸相關(guān)曲線，考查科學(xué)思維

(2025·貴州安順高三期末)將某植物置于密閉玻璃容器內(nèi)，并將裝置放置于自然條件下，測(cè)定夏季一晝夜內(nèi)CO2的吸收量和釋放量，結(jié)果如下圖所示。下列分析錯(cuò)誤的是(

)例2A．AB段與DE段CO2吸收量下降的原因不同B．BC段細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所可能只有線粒體基質(zhì)C．18：00時(shí)該植物葉肉細(xì)胞內(nèi)光合作用速率等于呼吸作用速率D．CD段影響該植物葉肉細(xì)胞光合作用的主要因素是光照強(qiáng)度答案：C解析：AB段光照強(qiáng)度不斷減弱，光合作用速率下降，CO2吸收量下降，DE段由于溫度太高，植物細(xì)胞氣孔關(guān)閉，導(dǎo)致CO2吸收量下降，A正確；BC段細(xì)胞只進(jìn)行呼吸作用，細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所可能只有線粒體基質(zhì)，B正確；18：00時(shí)，該植物既不吸收CO2也不釋放CO2，此時(shí)植物體的光合作用速率等于呼吸作用速率，但該植物葉肉細(xì)胞內(nèi)光合作用速率大于呼吸作用速率，C錯(cuò)誤；CD段隨光照強(qiáng)度增加，植物光合作用速率也在不斷增加，故CD段影響該植物葉肉細(xì)胞光合作用的主要因素是光照強(qiáng)度，D正確。故選C?！沧兪接?xùn)練2〕(多選)如圖表示某植物在不同光照強(qiáng)度下的CO2吸收量和釋放量情況，其中B、C兩點(diǎn)分別表示光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是(

)A．A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的CO2釋放量可以表示植物在黑暗環(huán)境中的細(xì)胞呼吸強(qiáng)度B．B點(diǎn)的含義是植物的光合作用與細(xì)胞呼吸強(qiáng)度相等時(shí)所對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度C．C點(diǎn)的含義是植物的光合作用強(qiáng)度不再隨著光照強(qiáng)度的增加而增加的最小光照強(qiáng)度D．若該植物生存環(huán)境中的CO2濃度下降，則B點(diǎn)會(huì)向右移，C點(diǎn)會(huì)向左移，D點(diǎn)會(huì)向右上移答案：ABC解析：A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度為0，可以用來(lái)表示植物在黑暗環(huán)境中的細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，A正確；B點(diǎn)是光補(bǔ)償點(diǎn)，它的含義是植物的光合作用與細(xì)胞呼吸強(qiáng)度相等時(shí)所對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度，B正確；C點(diǎn)是光飽和點(diǎn)，它的含義是植物的光合作用強(qiáng)度不再隨著光照強(qiáng)度的增加而增加的最小光照強(qiáng)度，C正確；若該植物生存環(huán)境中的CO2濃度下降，則補(bǔ)償呼吸需要更大的光照強(qiáng)度，同時(shí)由于CO2的限制，光合作用速率降低，所以B點(diǎn)會(huì)向右移，C點(diǎn)會(huì)向左移，D點(diǎn)會(huì)向左下移，D錯(cuò)誤。素養(yǎng)提升·強(qiáng)化思維構(gòu)|建|網(wǎng)|絡(luò)真|題|再|(zhì)現(xiàn)1．(2023·北京卷)在兩種光照強(qiáng)度下，不同溫度對(duì)某植物CO2吸收速率的影響如圖。對(duì)此圖理解錯(cuò)誤的是(

)A．在低光強(qiáng)下，CO2吸收速率隨葉溫升高而下降的原因是呼吸速率上升B．在高光強(qiáng)下，M點(diǎn)左側(cè)CO2吸收速率升高與光合酶活性增強(qiáng)相關(guān)C．在圖中兩個(gè)CP點(diǎn)處，植物均不能進(jìn)行光合作用D．圖中M點(diǎn)處光合速率與呼吸速率的差值最大答案：C解析：CO2吸收速率代表凈光合速率，低光強(qiáng)下，CO2吸收速率隨葉溫升高而下降的原因是呼吸速率上升，需要從外界吸收的CO2減少，A正確；在高光強(qiáng)下，M點(diǎn)左側(cè)CO2吸收速率升高主要原因是光合酶的活性增強(qiáng)，B正確；CP點(diǎn)代表呼吸速率等于光合速率，植物可以進(jìn)行光合作用，C錯(cuò)誤；圖中M點(diǎn)處CO2吸收速率最大，即凈光合速率最大，也就是光合速率與呼吸速率的差值最大，D正確。故選C。2．(2024·吉林卷)在光下葉綠體中的C5能與CO2反應(yīng)形成C3；當(dāng)CO2/O2比值低時(shí)，C5也能與O2反應(yīng)形成C2等化合物。C2在葉綠體、過(guò)氧化物酶體和線粒體中經(jīng)過(guò)一系列化學(xué)反應(yīng)完成光呼吸過(guò)程。上述過(guò)程在葉綠體與線粒體中主要物質(zhì)變化如圖1。光呼吸將已經(jīng)同化的碳釋放，且整體上是消耗能量的過(guò)程?；卮鹣铝袉?wèn)題。(1)反應(yīng)①是________過(guò)程。(2)與光呼吸不同，以葡萄糖為反應(yīng)物的有氧呼吸產(chǎn)生NADH的場(chǎng)所是________和________。(3)我國(guó)科學(xué)家將改變光呼吸的相關(guān)基因轉(zhuǎn)入某種農(nóng)作物野生型植株(WT)，得到轉(zhuǎn)基因株系1和2，測(cè)定凈光合速率，結(jié)果如圖2、圖3。圖2中植物光合作用CO2的來(lái)源除了有外界環(huán)境外，還可來(lái)自________和________(填生理過(guò)程)。7—10時(shí)株系1和2與WT凈光合速率逐漸產(chǎn)生差異，原因是_________________________________________________。據(jù)圖3中的數(shù)據(jù)________(填“能”或“不能”)計(jì)算出株系1的總光合速率，理由是__________________________________________。(4)結(jié)合上述結(jié)果分析，選擇轉(zhuǎn)基因株系1進(jìn)行種植，產(chǎn)量可能更具優(yōu)勢(shì)，判斷的依據(jù)是_________________________________________。答案：(1)CO2的固定(2)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體基質(zhì)(3)光呼吸細(xì)胞呼吸與WT相比，隨著光照的增強(qiáng)，改變光呼吸的