2020年高考生物一轮复习第三单元第11讲光合作用和细胞呼吸的关系及影响因素讲义(含解析)(必修1)

第11讲光合作用的影响因素影响光合作用速率的环境因素（Ⅱ）影响光合作用的因素及应用1．内部因素(1)植物自身的遗传特性(如植物品种不同)以阴生植物、阳生植物为例，如图所示：(2)植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶。

2．外部因素(1)光照强度(2)CO2浓度(3)温度(4)必需矿质元素(N、P、Mg、K等)据图分析多因素对光合作用的影响，回答下列问题：(1)三条曲线在P点之前限制光合速率的因素分别是________、__________、________。

(2)三条曲线在Q点之后横坐标所表示的因子________(填“是”或“不是”)影响光合速率的主要因素，此时的限制因素分别是________、__________、________。

(3)在北方的冬暖大棚中施用有机肥的益处包括____________________。

答案：(1)光照强度光照强度温度(2)不是温度CO2浓度光照强度(3)增加土壤肥力、增加大棚内的温度和CO2浓度考向1考查影响光合作用的环境因素1．(2019·湖北孝感一中等八所重点高中协作体联考)在CO2浓度为0.03%和适宜的恒定温度条件下，测定植物甲和植物乙在不同光照条件下的光合速率，结果如图。

下列有关分析正确的是()A．当光照强度为1 klx时，植物甲开始进行光合作用B．当光照强度为3 klx时，植物乙的总光合速率是0 mg/(100 cm2叶·h)C．若在c点时突然停止CO2供应，短时间内植物甲的叶绿体中C3的含量会增加D．d点时限制植物乙的光合速率增大的主要环境因素是CO2的浓度解析：选D。

光照强度为1 klx时，此时植物甲的光合作用强度等于呼吸作用强度，A错误；当光照强度为3 klx时，总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝0＋20＝20 mg/(100 cm2叶·h)，B错误；c点的限制因素主要是CO2浓度，因此突然停止CO2供应，CO2固定受阻，短时间内C3的含量会减少，C错误；d点时植物乙到达光饱和点，因此光照强度不再是限制因素，而题中又提出此过程处于“适宜的恒定温度条件”，因此此时限制植物乙的光合速率增大的主要因素是CO2的浓度，D正确。

第11讲光合作用和细胞呼吸的关系及影响因素[考纲明细] 1.影响光合速率的环境因素(Ⅱ) 2.光合作用与细胞呼吸的综合应用知识自主梳理一、光合作用的影响因素及应用1．光(1)光照时间：光照时间延长可以提高光能利用率。

方法主要是轮作(一年两茬或三茬)。

(2)光质①原理a．叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。

b．叶绿素对□01红光和□02蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对□03蓝紫光的吸收量大。

c．单色光中，□04蓝紫光下光合速率最快，红光次之，绿光最差。

②应用a．大棚薄膜的选择：□05无色透明大棚能透过日光中各色光，有色大棚主要透过同色光，其他光被其吸收，所以□06无色透明的大棚中植物的光合效率最高。

b．补充单色光的选择：□07蓝紫光。

(3)光照强度①原理光照强度通过影响植物的□08光反应进而影响光合速率。

光照强度增加，光反应速率□09加快，产生的[H]和ATP增多，使暗反应中还原过程加快，从而使光合作用产物增加。

②植物三率间关系a．呼吸速率：植物非绿色组织(如苹果果肉细胞)或绿色组织在□10黑暗条件下测得的值——单位时间内一定量组织的CO2释放量或O2吸收量。

b．净光合速率：植物绿色组织在□11有光条件下测得的值——单位时间内一定量叶面积所吸收的CO2量或释放的O2量。

c．真正光合速率＝□12净光合速率＋呼吸速率。

③曲线模型及分析a．描述：在一定范围内随□13光照强度的增加，光合作用速率加快，光照强度增强到一定程度后光合作用速率就不再增加(限制因素：酶、光合色素和CO2浓度等)。

O点：只进行□14呼吸作用，不进行□15光合作用。

OA段：光合作用速率□16小于呼吸作用速率。

A点：光合作用速率□17等于呼吸作用速率。

AC段：光合作用速率□18大于呼吸作用速率且随光照强度的增强而增大。

C点：光合作用速率达到□19最大。

b．光补偿点：光合作用固定的CO2量□20等于呼吸作用放出的CO2量时的□21光照强度。

2020届一轮复习人教版影响光合作用的因素作业一、选择题1．(2019·宁夏银川一中月考)如图表示某植物在不同光照强度下，单位时间内CO2释放量和O2产生总量的相对变化。

下列对植物生理过程分析正确的是( D )A．光照强度为a时，光合作用强度不为零B．光照强度为b时，光合作用与呼吸作用强度相等C．光照强度为c时，光合作用强度是呼吸作用强度的两倍D．光照强度为d时，光合作用从环境中吸收2单位CO2解析：光照强度为a时，只有CO2的释放，并且氧气的产生总量为0，说明此时只进行呼吸作用，不进行光合作用，A错误；光照强度为b时，有CO2的释放，说明呼吸作用大于光合作用，B错误；光照强度为c时，氧气的产生总量等于a光照强度时的二氧化碳的释放量，说明此时的光合作用强度等于呼吸作用强度，C错误；光照强度为d时，实际光合速率为氧气的产生总量8，即二氧化碳吸收总量为8，而呼吸作用产生6个单位的二氧化碳，因此光合作用需从环境中吸收2个单位CO2，D正确。

2．(2019·安徽重点高中模拟)如图表示夏季连续两昼夜内，某野外植物对CO2的吸收速率和释放速率的变化曲线图。

S1～S5表示曲线与x轴围成的面积。

下列叙述错误的是( D )A．在B点和I点时，该植物的光合作用强度和呼吸作用强度相同B．图中DE段不是直线的原因是夜间温度不稳定，影响植物的呼吸作用C．如果S1＋S3＋S5>S2＋S4，表明该植物在这两昼夜内有机物的积累为负值D．图中S2明显小于S4，造成这种情况的主要外界因素最可能是CO2浓度解析：在B和I点时，该植物吸收CO2和释放CO2的速率相等，即该植物的光合作用强度和呼吸作用强度相同，故A项正确；影响野外植物呼吸作用的主要因素是温度，夜间温度有起伏，故DE段不是一条直线，B项正确；S2＋S4代表白天有机物的积累量，S1＋S3＋S5代表夜间有机物的消耗量，当S1＋S3＋S5>S2＋S4时，表明该植物在这两昼夜内有机物的积累为负值，故C项正确；野外环境两昼夜内CO2浓度变化非常小，故S2与S4不同的最可能原因不应为CO2浓度，故D 项错误。

第11讲光合作用与细胞呼吸的关系考点一光合作用与细胞呼吸物质和能量转化关系[重难深化类]1．归纳概括光合作用和有氧呼吸的区别2．光合作用与细胞呼吸中[H]和ATP的来源及去路分析(1)[H]的来源和去路比较(2)ATP的来源与去路比较[特别提醒]光合作用中的[H]为NADPH，细胞呼吸中[H]为NADH。

[对点落实]1．(2019·南昌一模)在细胞中，下列哪个生化反应过程需要消耗ATP()A．溶酶体中大分子水解成小分子B．呼吸作用中葡萄糖分解成丙酮酸C．光反应中水分解成O2和[H]D．暗反应中C3的还原解析：选D溶酶体中大分子在水解酶的作用下水解成小分子，不一定消耗ATP；呼吸作用中葡萄糖分解成丙酮酸为细胞呼吸第一阶段，会产生ATP；光反应中水在光下分解成O2和[H]，伴随产生ATP；暗反应中C3的还原需要光反应产生的ATP和[H]。

2．下图表示芍药叶肉细胞光合作用和细胞呼吸过程中CO 2和[H]的变化，相关叙述正确的是()A ．过程①发生在叶绿体类囊体薄膜上，过程④发生在线粒体的内膜上B ．过程⑦发生在线粒体中C ．过程⑤⑥均需要[H]和ATP 的参与D ．过程①③产生的[H]是相同的物质，过程⑧在线粒体中进行解析：选A 过程①表示光合作用的光反应，发生在叶绿体的类囊体薄膜上，过程④表示有氧呼吸的第三阶段，发生在线粒体的内膜上；过程⑦表示细胞呼吸的第一阶段，发生在细胞质基质中；过程⑤是CO 2的固定，不需要[H]和ATP 的参与；过程①③产生的[H]是不同的物质，过程⑧是有氧呼吸的第二阶段，发生在线粒体中。

光合作用与呼吸作用过程中的物质转化图分析[典型图示][问题设计] 据图填表[对点落实]3．下列有关放射性同位素示踪实验的叙述，错误的是()A．给水稻提供14CO2，则其根细胞在缺氧环境有可能出现14C2H5OHB．给水稻提供14CO2，则14C的转移途径是：14CO2→14C3→(14CH2O)C．用15N标记某种氨基酸，出现放射性的顺序依次是核糖体、高尔基体、内质网D．小白鼠吸入18O2，则在其尿液中可以检测到H182O，呼出的二氧化碳也可能含有18O解析：选C给水稻提供14CO2，水稻通过光合作用会产生(14CH2O)，则其根细胞在缺氧环境会利用(14CH2O)进行无氧呼吸，有可能出现14C2H5OH；给水稻提供14CO2，则14C的转移途径是：14CO→14C3→(14CH2O)；用15N标记某种氨基酸，出现放射性的顺序依次是核糖体、内质网、高尔基体；小2白鼠吸入18O2，则在其尿液中可以检测到H182O，水参与有氧呼吸第二阶段产生二氧化碳，所以呼出的二氧化碳也可能含有18O。

第11讲光合作用和细胞呼吸的关系及影响因素限时规范特训一、选择题1．下图表示在某温度下光照强度对植物光合作用的影响。

下列有关叙述正确的是( )A．m点之前植物细胞没有光合作用但一直进行呼吸作用B．其他条件不变，提高温度后m点可能左移也可能右移C．n点之后植物吸收CO2量不再增加只与叶绿体中酶数量有关D．光照强度为n时，该植物从环境中吸收的CO2总量可用“a＋b”表示答案 B解析据图分析，m点为光补偿点，表示绿色植物光合作用速率和呼吸作用速率相等，在此之前光合速率小于呼吸速率，A错误；根据题干信息可知，该图是在某温度下进行的，提高温度后酶的活性可能升高或者降低，所以m点可能左移也可能右移，B正确；n点之后植物吸收CO2的量不再增加，其内部因素为叶绿体中酶的数量和活性，以及色素的含量，外部因素可能有温度、二氧化碳浓度等，C错误；光照强度为n时，该植物从环境中吸收的CO2总量可用b表示，D错误。

2．如图所示为甘蔗一个叶肉细胞内的系列反应过程，下列有关说法正确的是( )A．过程①中类胡萝卜素主要吸收的是红光和蓝紫光B．过程②只发生在叶绿体基质，过程③只发生在线粒体C．过程③释放的能量大部分储存于ATP中D．过程④一般与吸能反应相联系答案 D解析过程①中类胡萝卜素主要吸收的是蓝紫光，A错误；过程②属于光合作用暗反应，只发生在叶绿体基质中，过程③为呼吸作用，发生在细胞质基质和线粒体中，B错误；过程③释放的能量小部分储存于ATP中，C错误；过程④是ATP分解释放能量，一般与吸能反应相联系，D正确。

3．[2017·北师大附中期中]下列关于叶肉细胞能量代谢的叙述中，正确的是( )A．适宜光照下，叶绿体和线粒体合成ATP都需要O2B．只要提供O2，线粒体就能为叶绿体提供CO2和ATPC．无光条件下，线粒体和叶绿体都产生ATPD．叶绿体和线粒体都有ATP合成酶，都能发生氧化还原反应答案 D解析叶绿体合成ATP需要色素、酶和光照，不需要氧气，线粒体进行有氧呼吸第二阶段合成ATP不需要O2，A错误；线粒体合成的ATP不提供给叶绿体，B错误；无光条件下，叶绿体不产生ATP，C错误；叶绿体和线粒体中都能合成ATP，都有ATP合成酶，都能发生氧化还原反应，D正确。

加强提升课（一）光合作用与呼吸作用之间的关系及其实验探究(2016·高考四川卷)叶肉细胞内的下列生理过程，一定在生物膜上进行的是( ) A．O2的产生B．H2O生成C．[H]的消耗D．ATP的合成解析：选A。

氧气是在光合作用光反应中产生的，场所在叶绿体的类囊体薄膜上，A正确；在核糖体上翻译成蛋白质，在细胞核中DNA转录形成RNA等过程中可产生水，B错误；[H]的消耗可发生在叶绿体基质中(C3的还原)，C错误；细胞呼吸第一阶段产生ATP在细胞质基质中进行，D错误。

(2015·高考重庆卷)将下图所示细胞置于密闭容器中培养。

在不同光照强度下，细胞内外的CO2和O2浓度在短时间内发生了相应变化。

下列叙述错误的是( )适宜条件下悬浮培养的水稻叶肉细胞示意图A．黑暗条件下，①增大、④减小B．光强低于光补偿点时，①、③增大C．光强等于光补偿点时，②、③保持不变D．光强等于光饱和点时，②减小、④增大解析：选B。

A项，图示细胞为水稻叶肉细胞。

在黑暗条件下、密闭容器中，该细胞不进行光合作用，只进行细胞呼吸，吸收O2，放出CO2，因此①增大、④减小。

B项，光强低于光补偿点时，光合作用和细胞呼吸同时进行，但细胞呼吸强度大于光合作用强度，细胞吸收O2，放出CO2，此时在密闭容器中①增大、③减小。

C项，光强等于光补偿点时，细胞呼吸强度等于光合作用强度，因此细胞吸收O2速度等于放出CO2速度，即②、③保持不变。

D项，光强等于光饱和点时，光合作用强度最大，细胞光合作用吸收CO2速度大于细胞呼吸吸收O2的速度，因此②减小、④增大。

(2017·高考北京卷)某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如图。

据此，对该植物生理特性理解错误的是( )A．呼吸作用的最适温度比光合作用的高B．净光合作用的最适温度约为25 ℃C．在0～25 ℃范围内，温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大D．适合该植物生长的温度范围是10～50 ℃解析：选D。