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课题27：光合作用与有氧呼吸的比较
【课标要求】影响光合作用速率的环境因素；细胞呼吸。
【考向瞭望】综合考查光合作用和细胞呼吸各阶段的物质变化及其相互联系；以实验设计和分析题形式考查光合速率和呼吸速率的测定及影响因素。
【知识梳理】一、区别与联系
光合作用 有氧呼吸
代谢类型 合成作用（或同化作用） 分解作用（或异化作用）
物质变化 无机物 有机物 有机物 无机物
能量变化 光能→化学能（储能） 化学能→ATP、热能（放能）
实质 合成有机物，储存能量 分解有机物、释放能量，供细胞利用
场所 叶绿体 活细胞（主要在线粒体）
条件 只在光下进行 有光、无光都能进行
联系
二、光合作用与细胞呼吸的计算：（一）光合作用速率表示方法：通常以一定时间内CO2等原料的消耗或O2、（CH2O）等产物的生成数量来表示。但由于测量时的实际情况，光合作用速率又分为表观光合速率和真正光合速率。（二）在有光条件下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸，实验容器中O2增加量、CO2减少量或有机物的增加量，称为表观光合速率，而植物真正光合速率＝表观光合速率＋呼吸速率。如图所示：（三）呼吸速率：将植物置于黑暗中，实验容器中CO2增加量、O2减少量或有机物减少量，即表示呼吸速率。（四）一昼夜有机物的积累（用CO2量表示）可用下式表示：积累量＝白天从外界吸收的CO2量－晚上呼吸释放的CO2量。
【基础训练】1、农科所技术员研究温度对某蔬菜新品种产量的影响，将实验结果绘制成如下曲线。据此提出以下结论，你认为合理的是（ D ）
A、光合作用酶的最适温度高于细胞呼吸酶的最适温度
B、阴影部分表示5℃～35℃时蔬菜的净光合速率小于零
C、光照越强，该蔬菜新品种的产量越高
D、温室栽培该蔬菜时温度最好控制在25℃～30℃
2、下图表示光照下叶肉细胞中A、B两种细胞器间的气体交换，下列有关此图的叙述正确的是（ D ）
A、在黑暗中A将停止生理作用
B、A结构能产生ATP，B结构不能产生ATP
C、植物正常生长时，B结构产生的O2全部被A结构利用
D、夜间适当降温，能降低A结构的生理功能，白天适当升温，B结构的生理功能提高比A结构更明显，故白天适当升温，夜晚适当降温能增加农作物的产量
3、如图所示的是测定金鱼藻光合作用的实验装置，表中数据是在适宜（恒定）温度条件下，改变灯源与烧杯距离测得的金鱼藻放出的气泡数，如下表所示，请仔细分析后回答下列问题：
（1）从图或表中可以得出的结论是光合速率随光照强度的变化而变化。
（2）若将灯与烧杯间的距离固定在15cm处，温度适宜，光照较长时间后发现产生的气泡数逐渐减少。产生这一现象的原因是溶液中CO2减少，导致[H]和ATP消耗减少，从而抑制了光反应。
（3）从表中数据估计，呈现如右图量变关系时的灯与烧杯间的距离为45cm。
（4）金鱼藻细胞内合成蛋白质所需要的直接能源物质，其产生部位是细胞质基质和线粒体。
【高考模拟】4、（2007山东高考）以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析正确的是（ A ）
A 光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时相等
B 光照相同时间，在20℃条件下植物积累的有机物的量最多
C 温度高于25℃时，光合作用的有机物的量开始减少
D 两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等
5、（2006全国卷Ⅰ）为了验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗，请用所提供的实验材料与用具，在给出的实验步骤和预测实验结果的基础上，继续完成实验步骤的设计和预测实验结果，并对你的预测结果进行分析。
实验材料与用具：烟草幼苗、试管两支、蒸榴水、NaHCO3稀溶液（为光合作用提供原料）、真空泵、暗培养箱、日光灯（实验过程中光照和温度等条件适宜，空气中O2和CO2在水中的容解量及无氧呼吸忽略不计）。
实验步骤和预测实验结果：
（1）剪取两小块相同的烟草叶片，分别放入盛有等量蒸馏水和NaHCO3稀溶液的两支试管中。此时，叶片均浮在液面上。
（2）用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉细胞间隙中的气体后，敞开试管口，可观察到叶片均下沉到试管底部。
（3）将这两支试管放在日光灯下，照光一段时间。结果：NaHCO3稀溶液中的叶片上浮，蒸馏水中的叶片仍在试管底部。
（4）再将这两支试管放在暗培养箱中一段时间。结果：NaHCO3稀溶液中的叶片下沉，蒸馏水中的叶片仍在试管底部。
分析预测的结果：（1）光照下，NaHCO3稀溶液中的叶片进行光合作用，释放出的O2多于呼吸作用消耗的O2，叶肉细胞间隙中的O2增加，叶片上浮。而蒸馏水中缺乏CO2和O2，叶片不能进行光合作用和有氧呼吸，叶肉细胞间隙缺乏气体，因此叶片仍位于试管底部。
（2）黑暗中，NaHCO3稀溶液中的叶片进行呼吸作用，消耗了叶肉细胞间隙中的O2，放出的CO2溶于NaHCO3稀溶液中，叶肉细胞间隙缺乏气体，叶片下沉。蒸馏水中缺乏O2，叶片不能进行有氧呼吸，叶肉细胞间隙仍缺乏气体，因此叶片仍位于试管底部。
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