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第11讲 光合作用与细胞呼吸的综合分析
高三生物总复习课件-必修1 分子与细胞
考点一 光合作用与细胞呼吸联系
1．光合作用与有氧呼吸的关系
(1)物质方面
基础·精细梳理
①C：CO2―→有机物―→丙酮酸―→CO2
②H：H2O―→NADPH―→(CH2O)―→[H]―→H2O
③O：H2O―→O2―→H2O―→CO2―→(CH2O)
考点一 光合作用与细胞呼吸联系
(2)能量方面
基础·精细梳理
考点一 光合作用与细胞呼吸联系
(3)NADH([H])、NADPH
基础·精细梳理
考点一 光合作用与细胞呼吸联系
2．辨析净光合速率与总光合速率
(1)结合曲线辨析
基础·精细梳理
提醒　当植株净光合速率为0时，叶肉细胞的净光合速率大于0；
当叶肉细胞中净光合速率为0时，植株的净光合速率小于0。
(2)从语言文字中辨析
考点一 光合作用与细胞呼吸联系
基础·精细梳理
总(真正)光合速率 净(表观)光合速率 呼吸速率
“同化”“固定”或“消耗”的CO2的量 “从环境(容器)中吸收”或“环境(容器)中减少”的CO2的量 黑暗中释放的CO2的量
“产生”或“制造”的O2的量 “释放至容器(环境)中”或“容器(环境)中增加”的O2的量 黑暗中吸收的O2的量
“产生”“合成”或“制造”的有机物的量 “积累”“增加”或“净产生”的有机物的量 黑暗中消耗的有机物的量
名师解读
真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率
光合作用消耗的CO2量＝从环境中吸收的CO2量＋呼吸释放的CO2量
光合作用产生的O2量＝释放到环境中的O2量＋呼吸作用消耗的O2量
考点一 光合作用与细胞呼吸联系
3．自然环境与密闭环境中—昼夜内光合速率曲线的比较
基础·精细梳理
1．(2023·江苏百校大联考)蓝细菌是引起“水华”现象的主要微生物。如图是蓝细菌光合作用和呼吸作用过程中含碳化合物相互转化的部分图解。下列相关叙述正确的是(　　)
A．与过程①②有关的酶分布在叶绿体基质中
B．有氧呼吸中，与过程③相比，过程④产生
[H]的量较多
C．过程③④能为过程②提供ATP和NADPH
D．在乳酸菌细胞中能发生的过程是③和④
【考向】结合光合作用与细胞呼吸的联系，考查科学思维
考点一 光合作用与细胞呼吸联系
典例·精心深研
2．(2023·广东珠海一中调研)将某一植株放在密闭玻璃罩内，在夏季晴朗的一天置于室外一昼夜，获得实验结果如图1(C点开始有光照)、2所示。下列有关说法错误的是(　　)
A．图1中BC段较AB段CO2浓度增加减慢，
是因为低温使植物呼吸作用减弱
B．图1、图2中分别出现FG段与ef段的变化，
原因是部分气孔关闭，叶片吸收CO2的量减少
C．图2中gh段O2含量增加，且到达i点时，该植株积累的有机物最多
D．图示结果表明，该植株经过这一昼夜之后，植物体内有机物含量有所增加
【考向】结合光合作用与细胞呼吸的联系，考查科学思维
考点一 光合作用与细胞呼吸联系
典例·精心深研
3.(多选)(2022·山东菏泽模拟)图甲表示某油科植物种子萌发过程中CO2释放和O2吸收速率的变化趋势，图乙表示油科植物叶肉细胞中C3的相对含量在夏季某天24 h内(有一段时间乌云遮蔽)的变化趋势。下列有关分析判断错误的是(　　)
A.图甲中，在12～24 h期间，萌发种子的呼吸方式主要
是无氧呼吸
B.图甲中，第48 h后，萌发的种子O2吸收速率超过CO2
释放速率，其原因是幼苗开始进行光合作用
C.图乙中，叶肉细胞进行光合作用的区间是曲线B－I，
乌云遮蔽开始的时间可能是曲线上D点对应的时刻
D.与F点相比，G点叶绿体中NADPH的含量较高
【考向】结合光合作用与细胞呼吸的联系，考查科学思维
考点一 光合作用与细胞呼吸联系
典例·精心深研
1．“液滴移动法”——测定装置中O2的变化
考点二 光合速率的测定方法
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名师解读
①真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。
②物理误差的校正：为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，即用死亡的绿色植物分别进行上述实验，根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。　
1．(2023·江西九江模拟)为探究光照强度对光合作用的影响，某兴趣小组设计了如图所示的实验装置若干组，在25 ℃条件下进行了一系列实验。下列说法正确的是(　　)
A．在无光条件下，液滴向左移动
B．在有光条件下，液滴向右移动
C．在有光条件下，液滴向右移动的距离代表光合速率
D．随光照强度的增强，液滴向右移动的距离逐渐增大
考点二 光合速率的测定方法
典例·精心深研
2．“黑白瓶法”——测溶氧量的变化
考点二 光合速率的测定方法
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提醒　①黑白瓶法常用于水生生态系统光合速率和呼吸速率的测定。
②在没有初始值m0时，可利用(m2-m1)/t计算出真正光合速率。
3．(2023·河北景县调研)下表是采用黑白瓶(不透光瓶—可透光瓶)测定的夏季某池塘不同深度水体中初始平均氧浓度与24小时后平均氧浓度，并进行比较计算后的数据。下列有关分析正确的是(　　)
A．水深1 m处白瓶中水生植物24小时制造
的O2为3(g·m－3)
B．水深2 m处白瓶中水生植物不能进行水
的光解但能进行C3的还原
C．水深3 m处白瓶中水生植物产生ATP的细胞器是叶绿体和线粒体
D．水深4 m处白瓶和黑瓶中的水生植物均不进行光合作用
考点二 光合速率的测定方法
典例·精心深研
水深/m 1 2 3 4
白瓶中O2浓度/(g·m－3) ＋3 ＋1.5 0 －1
黑瓶中O2浓度/(g·m－3) －1.5 －1.5 －1.5 －1.5
3．“半叶法”——测定光合作用有机物的产生量
考点二 光合速率的测定方法
基础·精细梳理
提醒 ①本方法又叫半叶称重法，即测定单位时间、单位叶面积干物质的产生总量，常用于大田农作物光合速率的测定。
②本方法的要点是一半叶片遮光，另一半叶片照光，同时开始实验。
③可选择对称于主脉的多组叶圆片，烘干称重，分别求出WA和WB的平均值，以减小实验误差。
2．(2023·福建厦门双十学校质检)研究者将对称叶片一半遮光，另一半照光处理。经过一段时间后，在对称部位截取同等面积(实验处理前干重相同)的叶片，烘干称重，用于相关速率的计算。不考虑光照条件对叶片呼吸速率的影响，下列说法正确的是(　　)
A．遮光处理后叶绿体基质中C3的含量比照光处理后低
B．照光处理时类囊体薄膜上可发生NADP＋与电子和H＋结合
C．照光处理与遮光处理后叶片的干重差是由呼吸作用引起的
D．要计算光合作用速率还需测定同等面积叶片的初始干重
考点二 光合速率的测定方法
典例·精心深研
1．(2022·全国乙卷，2)某同学将一株生长正常的小麦置于密闭容器中，在适宜且恒定的温度和光照条件下培养，发现容器内CO2含量初期逐渐降低，之后保持相对稳定。关于这一实验现象，下列解释合理的是(　　)
A．初期光合速率逐渐升高，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，之后呼吸速率保持稳定
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
重温真题 经典再现
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2．(2019·全国卷Ⅱ，31)(节选)回答下列与生态系统相关的问题。
通常，对于一个水生生态系统来说，可根据水体中含氧量的变化计算出生态系统中浮游植物的总初级生产量(生产者所制造的有机物总量)。若要测定某一水生生态系统中浮游植物的总初级生产量，可在该水生生态系统中的某一水深处取水样，将水样分成三等份，一份直接测定O2含量(A)；另两份分别装入不透光(甲)和透光(乙)的两个玻璃瓶中，密闭后放回取样处，若干小时后测定甲瓶中的O2含量(B)和乙瓶中的O2含量(C)。据此回答下列问题。
在甲、乙瓶中生产者呼吸作用相同且瓶中只有生产者的条件下，本实验中C与A的差值表示这段时间内_______________________________；C与B的差值表示这段时间内_______________________________________；A与B的差值表示这段时间内________________________________________。
　　
重温真题 经典再现
生产者净光合作用的放氧量
生产者光合作用的总放氧量
生产者呼吸作用的耗氧量
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3．(2022·广东卷，18)研究者将玉米幼苗置于三种条件下培养10天后(图a)，测定相关指标(图b)，探究遮阴比例对植物的影响。回答下列问题：
(1)结果显示，与A组相比，C组叶片叶绿素含量________，
原因可能是________________________________________。
(2)比较图b中B1与A组指标的差异，并结合B2相关数据，
推测B组的玉米植株可能会积累更多的________________，
因而生长更快。
重温真题 经典再现
高
遮阴条件下植物合成较多的叶绿素
糖类等有机物
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(3)某兴趣小组基于上述B组条件下玉米生长更快的研究结果，作出该条件可能会提高作物产量的推测，由此设计了初步实验方案进行探究：
实验材料：选择前期__________一致、生长状态相似的某玉米品种幼苗90株。
实验方法：按图a所示的条件，分A、B、C三组培养玉米幼苗，每组30株；其中以______为对照，并保证除__________外其他环境条件一致。收获后分别测量各组玉米的籽粒重量。
结果统计：比较各组玉米的平均单株产量。
分析讨论：如果提高玉米产量的结论成立，下一步探究实验的思路是_______________________________________。　
重温真题 经典再现
光照条件
A组
遮阴比例
探究提高作物产量的最适遮阴比例
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