第16講光合作用和細胞呼吸的關系課程標準1.熟練掌握光合作用和細胞呼吸的關系。2.通過闡述光合作用與細胞呼吸的相互關系，形成歸納與概括、模型與建模的科學思維方法?？键c一光合作用和細胞呼吸的關系1.細胞呼吸和光合作用的物質、能量轉化關系（1）物質轉化①C：CO2（2）能量變化

2.光合作用與有氧呼吸中有關的NADPH、NADH、ATP的來源與去路1.（必修1P93、103正文）提取完整的線粒體和葉綠體懸浮液，可以獨立完成有氧呼吸和光合作用過程。（）2.（必修1P93、103正文）用H218O澆灌植物，周圍空氣中的H2O、O2、CO2都能檢測到18O。（3.（必修1P103正文）植物細胞都能產生還原型輔酶Ⅱ（NADPH）。（）1.（2025·江蘇連云港模擬）下圖表示植物葉肉細胞中光合作用和細胞呼吸的相關過程，其中①～⑤表示代謝過程，A～F表示代謝過程中產生的物質，相關敘述錯誤的是（）A.過程①③④⑤都可以產生ATP B.過程①和過程③在生物膜上進行C.物質C的元素只來自水 D.物質A、B、D、E、F中都含H2.（2024·遼寧大連模擬）下圖為綠色植物體內某些代謝過程中物質變化的示意圖，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別表示不同的代謝過程。下列相關敘述正確的是（）A.Ⅲ過程在第二階段消耗水，第三階段產生水B.若Ⅰ、Ⅱ過程的速率大于Ⅲ過程，植物體干重將減少C.Ⅰ過程中產生的O2參與Ⅲ過程的第二階段反應D.物質X是從葉綠體的基質移向類囊體薄膜的考點二植物“三率”的判斷與測定1.辨析凈光合速率與總光合速率（1）微觀辨析（2）結合曲線辨析2.真正（總）光合速率、凈光合速率和呼吸速率的關系（1）判定方法

（2）相關計算①光合作用實際產氧量（葉綠體產氧量）＝實測植物氧氣釋放量＋細胞呼吸耗氧量。②光合作用實際CO2消耗量（葉綠體消耗CO2量）＝實測植物CO2吸收量＋細胞呼吸CO2釋放量。③光合作用葡萄糖凈生產量（葡萄糖積累量）＝光合作用實際葡萄糖生產量（葉綠體產生或合成的葡萄糖量）－細胞呼吸葡萄糖消耗量。3.“三率”的常考曲線分析（1）（2）（3）以“測定的CO2吸收量與釋放量”為指標（4）自然環(huán)境與密閉環(huán)境中一晝夜內光合速率曲線的比較提醒植物光合速率等于呼吸速率時，葉肉細胞中光合速率大于呼吸速率。4.光合速率與呼吸速率的探究方法（1）“液滴移動法”——測定裝置中O2的變化①總光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。②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，應設置對照實驗，即用死亡的綠色植物分別進行上述實驗，根據紅色液滴的移動距離對原實驗結果進行校正。（2）“黑白瓶法”——測溶氧量的變化①黑白瓶法常用于水生生態(tài)系統(tǒng)光合速率和呼吸速率的測定。②在沒有初始值m0時，可利用m2－1.（必修1P105旁欄思考）觀測到的O2的產生量是植物光合作用實際產生的總O2量。（）2.（必修1P105旁欄思考拓展）植物積累的有機物的量是植物實際光合作用產生的總有機物量。（）1.（2021·北京高考3題）將某種植物置于高溫環(huán)境（HT）下生長一定時間后，測定HT植株和生長在正常溫度（CT）下的植株在不同溫度下的光合速率，結果如圖。由圖不能得出的結論是（）A.兩組植株的CO2吸收速率最大值接近B.35℃時兩組植株的真正（總）光合速率相等C.50℃時HT植株能積累有機物而CT植株不能D.HT植株表現(xiàn)出對高溫環(huán)境的適應性2.某興趣小組設計了如圖所示的實驗裝置若干組，室溫25℃下進行了一系列的實驗，對實驗過程中裝置條件及結果的敘述錯誤的是（）A.若X溶液為CO2緩沖液并給予光照，液滴移動距離可表示凈光合作用強度大小B.若要測真正光合強度，需另加設一裝置遮光處理，X溶液為NaOH溶液C.若X溶液為清水并給予光照，光合作用大于細胞呼吸時，呼吸作用產生的CO2全部被光合作用所用D.若X溶液為清水并遮光處理，消耗的底物為淀粉時，液滴右移3.（2025·山東德州期末）如圖表示25℃時，葡萄和草莓在不同光照強度條件下CO2吸收量的變化曲線。下列敘述正確的是（）A.M點時葡萄的凈光合速率為10（mg·m－2·h－1）B.已知葡萄光合作用和呼吸作用的最適溫度分別是25℃和30℃，若將環(huán)境溫度改變?yōu)?0℃，其他條件不變，則P點將左移C.對草莓而言，若白天和黑夜的時間各為12h，則平均光照強度在Xklx以上才能正常生長D.光照強度為Yklx時，葡萄和草莓光合作用合成有機物的量相等4.（2025·黑龍江佳木斯校考）黑白瓶法多用于研究浮游植物生產量，所用白瓶完全透光，黑瓶不透光。用若干個黑白瓶，裝入某湖泊一定水層的1L湖水后密閉，進行實驗測試，結果如圖所示。下列相關說法正確的是（）A.白瓶中的生物白天只進行光合作用B.瓶中生物24小時呼吸消耗氧氣量為7mgC.a光照強度下，不能滿足瓶中生物對氧氣所需量D.a光照強度下，白瓶中植物24小時氧氣凈釋放量為7mg1.（2023·湖北高考11題）高溫是制約世界糧食安全的因素之一，高溫往往使植物葉片變黃、變褐。研究發(fā)現(xiàn)平均氣溫每升高1℃，水稻、小麥等作物減產約3％～8％。關于高溫下作物減產的原因，下列敘述錯誤的是（）A.呼吸作用變強，消耗大量養(yǎng)分B.光合作用強度減弱，有機物合成減少C.蒸騰作用增強，植物易失水發(fā)生萎蔫D.葉綠素降解，光反應生成的NADH和ATP減少溯源教材（1）細胞呼吸是指有機物在細胞內經過一系列的氧化分解，生成二氧化碳和其他產物，釋放能量并生成ATP的過程。（見必修1P94正文）（2）光合作用的過程中合成了有機物。（見必修1P102正文）（3）光反應生成ATP和NADPH。（見必修1P103正文）2.（2024·安徽高考16題）為探究基因OsNAC對光合作用的影響，研究人員在相同條件下種植某品種水稻的野生型（WT）、OsNAC敲除突變體（KO）及OsNAC過量表達株（OE），測定了灌漿期旗葉（位于植株最頂端）凈光合速率和葉綠素含量，結果見下表。回答下列問題。凈光合速率（μmol·m－2·s－1）葉綠素含量（mg·g－1）WT24.04.0KO20.33.2OE27.74.6（1）旗葉從外界吸收1分子CO2與核酮糖-1，5-二磷酸結合，在特定酶作用下形成2分子3-磷酸甘油酸；在有關酶的作用下，3-磷酸甘油酸接受釋放的能量并被還原，隨后在葉綠體基質中轉化為。（2）與WT相比，實驗組KO與OE的設置分別采用了自變量控制中的、（填科學方法）。（3）據表可知，OsNAC過量表達會使旗葉凈光合速率。為進一步探究該基因的功能，研究人員測定了旗葉中編碼蔗糖轉運蛋白基因的相對表達量、蔗糖含量及單株產量，結果如圖。結合圖表，分析OsNAC過量表達會使旗葉凈光合速率發(fā)生相應變化的原因：①；②。3.（2023·廣東高考18題）光合作用機理是作物高產的重要理論基礎。大田常規(guī)栽培時，水稻野生型（WT）的產量和黃綠葉突變體（ygl）的產量差異不明顯，但在高密度栽培條件下ygl產量更高，其相關生理特征見下表和下圖。（光飽和點：光合速率不再隨光照強度增加時的光照強度；光補償點：光合過程中吸收的CO2與呼吸過程中釋放的CO2等量時的光照強度。）水稻材料葉綠素（mg/g）類胡蘿卜素（mg/g）類胡蘿卜素/葉綠素WT4.080.630.15ygl1.730.470.27分析圖表，回答下列問題：（1）ygl葉色黃綠的原因包括葉綠素含量較低和，葉片主要吸收可見光中的光。（2）光照強度逐漸增加達到2000μmol·m－2·s－1時，ygl的凈光合速率較WT更高，但兩者凈光合速率都不再隨光照強度的增加而增加，比較兩者的光飽和點，可得yglWT（填“高于”“低于”或“等于”）。ygl有較高的光補償點，可能的原因是葉綠素含量較低和。（3）與WT相比，ygl葉綠素含量低，高密度栽培條件下，更多的光可到達下層葉片，且ygl群體的凈光合速率較高，表明該群體，是其高產的原因之一。（4）試分析在0～50μmol·m－2·s－1范圍的低光照強度下，WT和ygl凈光合速率的變化，在給出的坐標系中繪制凈光合速率趨勢曲線。在此基礎上，分析圖a和你繪制的曲線，比較高光照強度和低光照強度條件下WT和ygl的凈光合速率，提出一個科學問題。4.（2021·全國乙卷29題）生活在干旱地區(qū)的一些植物（如植物甲）具有特殊的CO2固定方式。這類植物晚上氣孔打開吸收CO2，吸收的CO2通過生成蘋果酸儲存在液泡中；白天氣孔關閉，液泡中儲存的蘋果酸脫羧釋放的CO2可用于光合作用?；卮鹣铝袉栴}：（1）白天葉肉細胞產生ATP的場所有。光合作用所需的CO2來源于蘋果酸脫羧和釋放的CO2。（2）氣孔白天關閉、晚上打開是這類植物適應干旱環(huán)境的一種方式，這種方式既能防止，又能保證正常進行。（3）若以pH作為檢測指標，請設計實驗來驗證植物甲在干旱環(huán)境中存在這種特殊的CO2固定方式。（簡要寫出實驗思路和預期結果）（1）某同學將一株生長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CO2含量初期逐漸降低，之后保持相對穩(wěn)定。關于這一實驗現(xiàn)象，其中解釋合理的是初期呼吸速率