高考生物一轮复习讲义-第3单元微专题二光合作用和细胞呼吸的综合分析.docx

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1、微专题二光合作用和细胞呼吸的综合分析题型一光合作用与细胞呼吸过程中的物质能量关系1光合作用和有氧呼吸中各种元素的去向(1)C：CO2有机物丙酮酸CO2。(2)H：H2OH(CH2O)HH2O。(3)O：H2OO2H2OCO2(CH2O)。2光合作用与有氧呼吸中的能量转化跟踪训练1如图是绿色植物叶肉细胞的部分代谢过程图解，下列相关叙述正确的是()A过程表示光合作用暗反应，无光条件下能一直进行B过程发生在线粒体中，所有细胞生物都能进行C乳酸菌在有氧和无氧条件下都不可能完成过程D过程产生的H、ATP、CO2都用于过程答案C解析过程表示光合作用暗反应，有光和无光都能进行，但需要光反应提供H和ATP，所

2、以无光条件下不能一直进行，A错误；过程表示葡萄糖分解成丙酮酸，发生在细胞质基质中，所有活细胞都能进行，B错误；过程生成CO2和H，并释放能量形成ATP，所以过程表示有氧呼吸第二阶段，乳酸菌是厌氧型细菌，所以不能完成过程，C正确；过程暗反应所需能量只能来自光反应，过程产生的H、ATP都不能用于过程，但产生的CO2可用于过程，D错误。2下图表示某植物叶肉细胞进行光合作用和有氧呼吸的过程，其中甲丁表示场所，ad表示相关物质。下列叙述正确的是()Aa表示H，该物质和细胞呼吸产生的H是同一物质B乙为叶绿体基质，该处主要发生CO2固定和C3还原过程Cd表示O2，在线粒体内膜上和d结合的H都来自葡萄糖D该叶

3、肉细胞在夜间合成ATP数量最多的场所是丙答案B解析由题图可知，a表示H，该物质是NADPH，细胞呼吸产生的是还原型辅酶(NADH)，不是同一物质，A错误；d表示O2，在线粒体内膜上和d结合的H来自葡萄糖和水，C错误；该叶肉细胞在夜间合成 ATP数量最多的场所是丁线粒体，D错误。题型二光合作用与呼吸作用的相关计算1根据关键词判定真正光合速率、净光合速率和细胞呼吸速率检测指标细胞呼吸速率净光合速率真正光合速率CO2释放量(黑暗)吸收量(植物)、减少量(环境)利用量、固定量、消耗量O2吸收量(黑暗)、消耗量(黑暗)释放量(植物)、增加量(环境)产生量、生成量、制造量、合成量葡萄糖消耗量(黑暗)积累量

4、、增加量产生量、生成量、制造量、合成量2.真正光合速率、净光合速率和细胞呼吸速率的内在关系(1)植物绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率(A点)。(2)植物绿色组织在有光条件下光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数据为净光合速率。(3)真正光合速率呼吸速率净光合速率。跟踪训练3(2023山西忻州高三月考)甲图表示某植物叶肉细胞光合作用强度与光照强度的关系，乙图表示该植物叶肉细胞的部分结构(图中M和N代表两种气体)。据图判断，下列说法正确的是(注：不考虑无氧呼吸)()A甲图中的纵坐标数值对应乙图中的m4B甲图中c点时，乙图中有m1n1m4n4C甲图中e点以后，乙图中n4不再增加，其

5、主要原因是m1值太低D甲图中a、b、c、d、e任意一点，乙图中都有m1n10，m2n20答案B解析分析题图可知，乙图中上面的细胞器是线粒体，下面的细胞器是叶绿体。M代表CO2，N代表O2。甲图中的纵坐标数值为净光合作用量，故当光照强度小于c点对应的光照强度时，对应乙图中的m2，当光照强度大于c点对应的光照强度时，对应乙图中的m3，即从外界吸收的CO2量，A项错误；甲图中c点既没有CO2的释放也没有CO2的吸收，因此m1n1m4n4，B项正确；甲图中e点以后，乙图中n4不再增加，说明光合作用强度不再随光照强度的增强而增加，其主要原因不是m1值太低，而是受外界CO2量的影响，也就是受m3的影响，C

6、项错误；甲图中a、b、c、d、e任意一点，乙图中都有m1n10，但由于d、e点细胞呼吸强度小于光合作用强度，应为m3n30，c点细胞呼吸强度等于光合作用强度，m3n30，c、d、e点时都有m2n20，D项错误。4某生物兴趣小组欲测定温度对植物光合作用速率的影响，他们将生长状况相同的同种植物随机均分为4组进行实验，在不同的温度下测定叶片质量变化(均考虑为有机物的质量变化)。如图表示在不同温度下，测定某植物叶片质量变化情况的操作流程及结果。下列说法错误的是()A从操作流程分析，该植物的呼吸速率可表示为X mg/hB从操作流程分析，该植物的总光合速率可表示为(2XY)mg/hC从实验结果分析，随温度

7、升高，总光合速度先升高后下降D在14 下维持10小时光照后10小时黑暗，该植物叶片会增重30 mg答案C解析从实验结果分析，随着温度的升高，2XY的值分别为4、7、8、9，故总光合速率越来越大，C错误；14 时，光照10小时积累的有机物量(YX)10(32)1050(mg)；黑暗10小时消耗的有机物量X1021020 mg，所以该植物叶片会增重502030(mg)，D正确。题型三植物光合作用和细胞呼吸的日变化曲线分析1图1的B点、图2的BC段形成的原因：凌晨3时4时，温度降低，细胞呼吸减弱，CO2释放减少。2图1的C点、图2的C点：此时开始出现光照，光合作用启动。3图1的D点、图2的D点：此时

8、光合作用强度等于呼吸作用强度。4图1的E点、图2的FG段形成的原因：温度过高，部分气孔关闭，CO2供应不足，出现“午休”现象。5图1的F点、图2的H点：此时光合作用强度等于呼吸作用强度，之后光合作用强度小于呼吸作用强度。6图1的G点、图2的I点：此时光照强度降为0，光合作用停止。跟踪训练5下列关于曲线的描述，正确的是()A图1中，两曲线的交点对应的是净光合速率为0时的温度B图2中，de段和fg段下降的原因相同C图3中a、b两点为光合速率和呼吸速率相等的点D若呼吸作用的原料全部为葡萄糖，则图1中30 时10 h需消耗葡萄糖15 mg答案C解析图1中，光照下CO2的吸收速率代表净光合速率，两曲线的

9、交点对应的是净光合速率与呼吸速率相等，A错误；图2中，de段下降是因为气孔部分关闭导致CO2减少所致，fg段是因为光照强度降低所致，B错误；图3中，当光合速率和呼吸速率相等时，温室内二氧化碳浓度达到最高或最低点，a、b两点为光合速率和呼吸速率相等的点，C正确；若呼吸作用的原料全部为葡萄糖，图1中30 时，黑暗条件下CO2的释放速率为3 mg/h,10 h释放CO2量为30 mg，设10 h需消耗葡萄糖x mg，根据有氧呼吸反应式，需消耗葡萄糖(644)/30180/x，x20.45 mg，D错误。6如图是大棚番茄在24小时测得CO2含量和CO2吸收速率的变化曲线图，下列有关叙述错误的是()Aa

10、点CO2释放量减少可能是由温度降低导致细胞呼吸强度减弱B番茄通过光合作用合成有机物的时间是ce段C由P点条件变为d点，C5生成减少D植物干重最大的时刻是e点答案B解析a点温度降低导致细胞呼吸减弱，CO2释放量减少，A正确；番茄通过光合作用制造有机物的时间是bf段，B错误；d时气温高，蒸腾作用过强导致气孔关闭，CO2供应不足，光合速率减慢，C5生成减少，C正确；ce段光合作用大于呼吸作用，有机物积累，e点之后光合作用小于呼吸作用，故有机物积累最多的时刻是e点，D正确。题型四光合速率的测定方法1“液滴移动法”(1)测定呼吸速率装置烧杯中放入适宜浓度的NaOH溶液用于吸收CO2。玻璃钟罩遮光处理，以

11、排除光合作用干扰。置于适宜温度环境中。红色液滴向左移动(单位时间内左移距离代表呼吸速率)。(2)测定净光合速率装置烧杯中放入适宜浓度的CO2缓冲液，用于保证容器内CO2浓度恒定，满足光合作用需求。必须给予足够光照处理，且温度适宜。红色液滴向右移动(单位时间内右移距离代表净光合速率)。(3)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。2“黑白瓶法”：黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶，瓶中生物只进行细胞呼吸，而白瓶中的生物既能进行光合作用又能进行细胞呼吸，所以黑瓶(无光照的一组)测得的为细胞呼吸强度值

12、，白瓶(有光照的一组)测得的为表观(净)光合作用强度值，综合两者即可得到真正光合作用强度值。3“称重法”：将叶片一半遮光，一半曝光，遮光的一半测得的数据变化值代表细胞呼吸强度值，曝光的一半测得的数据变化值代表表观(净)光合作用强度值，综合两者可计算出真正光合作用强度值。需要注意的是该种方法在实验之前需对叶片进行特殊处理，以防止有机物的运输。跟踪训练7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细胞呼吸的影响，结果如图甲所示。图乙装置可以用来测定光合速率，装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度，该装置置于20 环境中。实验开始时，针筒的读数是0.2 mL，毛细管内的水

13、滴在位置X。20 min后，针筒的容量需要调至0.6 mL的读数，才能使水滴仍维持在位置X处。下列分析错误的是()A光照相同时间，在25 条件下植物积累的有机物的量最多B光照相同时间，35 时光合作用制造的有机物的量与30 相等C图乙若以释放的氧气量代表净光合速率，则该植物的净光合速率为1.2 mL/hD若将图乙的碳酸氢钠溶液换成等量清水，20 min后，要使水滴维持在位置X处，针筒的容量需向右调节答案D解析若将图乙的碳酸氢钠溶液换成等量清水，光合作用吸收的CO2与释放的O2量相等，20 min后，要使水滴维持在位置X处，不需要调节针筒容量，D错误。8某生物科研小组从池塘某一深度取水样，分装到

14、六对黑白瓶中(白瓶为透光瓶，黑瓶为不透光瓶)。剩余水样立即测定初始溶解氧为10 mg/L。将瓶密封后有五对置于五种不同强度的光照条件下(温度相同)，一对放回原水层，24小时后，测定瓶中溶解氧量。请根据记录数据(如表)判断，下列说法正确的是()光照强度(klx)abcde原水层白瓶溶氧量(mg/L)31019303019黑瓶溶氧量(mg/L)333332A.光照强度为a时，白瓶和黑瓶的溶解氧量相同，说明a为黑暗条件B光照强度为b时，植物不能发生光合作用C原水层与c的白瓶溶解氧含量相同，可以推测原水层的光照强度为cD当光照强度大于d时，白瓶中的植物产生的氧气量都是30 mg/L答案A解析光照强度为

15、b时，白瓶溶解氧量与初始溶解氧量相等，说明净光合速率为零，植物能发生光合作用，B错误；原水层与c的白瓶溶解氧含量虽相同，但呼吸速率不同原水层的呼吸速率1028 (mg/L)，c的白瓶呼吸速率1037 (mg/L)，所以两者的总光合速率不同，光照强度不同，C错误；当光照强度大于d时，白瓶中的植物产生的氧气量即为总光合量表观光合量呼吸消耗量301010327(mg/L)，D错误。9马铃薯是中国五大主食之一，其营养价值高、适应力强、产量高，是全球第三大重要的粮食作物。为了探究便于其储藏的有利条件，某研究小组利用马铃薯块茎做了相应实验，实验结果如图甲所示。在研究温度对光合作用与细胞呼吸的影响时，在不同

16、温度下采用“半叶法”对马铃薯植株上叶片的光合速率进行测定，将A侧遮光，B侧照光，在适宜的光照强度下照射1小时后，分别在A、B两侧截取同等单位面积的叶片称出干重(如图乙)，实验结果如下表所示(光合速率的单位为mg/h)。请据此回答下列问题：温度()101520253035MA(干重，mg)4.254.003.502.752.001.50MB(干重，mg)6.757.508.258.758.508.00(1)马铃薯植株中根细胞无氧呼吸的产物是_，马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是_，造成这种差异的直接原因是_。(2)由图甲可知，在_条件下更有利于储藏马铃薯块茎；与25 相比，在3 条件下光照对马铃薯块

17、茎细胞呼吸的促进作用较_(填“强”或“弱”)。(3)根据表格数据分析，与30 相比，35 时的总光合速率_(填“更强”“更弱”“不变”或“不确定”)，理由是_。(4)昼夜不停地光照，在_时该马铃薯叶片生长的相对最快，判断依据是_。答案(1)酒精和CO2乳酸催化反应的酶的种类不同(2)低温(3 )、黑暗强(3)不变MBMA表示总光合速率，两者均为6.5 mg/h(4)25MB减去实验开始时的干重可表示其净光合速率，不同温度下，叶片在实验开始时的干重相同，所以MB值越大，则净光合速率就越大，叶片生长的速度相对就越快解析(2)由图甲可知，在低温、黑暗条件下更有利于储藏马铃薯块茎；由图甲可知，3 时黑暗条件下与光照条件下呼吸速率差值比25 时大，即在3 条件下光照对马铃薯块茎细胞呼吸的促进作用较强。(3)不同温度下，叶片在实验开始时的干重相同，设为a。其呼吸速率为aMA，其净光合速率为MBa，则总光合速率净光合速率呼吸速率 MBa aMA MBMA,35 时的总光合速率为81.56.5 (mg/h)，30 时的总光合速率为8.526.5 (mg/h)。(4)不同温度下，叶片在实验开始时的干重相同，设为a，其净光合速率为MBa，净光合速率大小与MB成正比，所以MB值越大，净光合速率就越大，叶片生长的速度相对就越快，故在25 时该马铃薯叶片生长的相对最快。