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光合作用和细胞呼吸专题详解一、 色素的种类和作用滤纸条上色素带有四条，分别是（由上到下）橙黄色的胡萝卜素，黄色的叶黄素，蓝绿色的叶绿素a ，黄绿色的叶绿素b 。
其含量、吸收光谱和色素带如下图：将可见太阳光通过三棱镜分光，在屏幕上可以得到七种光的连续光谱带；如果让可见太阳光先经过高等植物的色素溶液，再通过三棱镜分光得到的光谱带为色素的吸收光谱，与连续光谱相比，色素的吸收光谱在不同光质区段发生了不同程度的变暗，其中在红光和蓝紫光区呈现出明显的暗带，由此说明植物光合作用主要吸收红光和蓝紫光，而对绿光却利用的最少。
所以叶绿素的溶液呈现绿色。
[典题1] 将4支盛有等量衣藻的密闭式试管，在暗室中放置一定时间后，分别放在右图中a 、b 、c 、d 所示位置，经照射1小时后，取出衣藻加热脱色，滴加碘液，则呈现蓝色较浅的应是哪支试管中的衣藻（ ）A.aB.bC.cD.d 二、光合作用的过程1．光反应和暗反应的比较：2．叶绿体处于不同的条件下，C 3、C 5、[H]、ATP 以及（CH 2O ）合成量的动态变化。
(1)填出图中字母所表示的物质：a____________，b____________，c____________，d____________。
(2)光反应为暗反应提供了____________和____________。
(3)光合作用中的能量转变是：光能→____________→____________。
(4)如小麦在适宜条件下栽培，突然将d 降至极低水平，则小麦叶片中的三碳化合物含量会突然减少，其原因是__________________；若降低d 的同时，又停止光照，则不会出现上述现象，其原因是__________________。
(5)若对植物作如下处理：（甲）持续光照10分钟，（乙）光照5秒后再黑暗处理5秒，连续交替进行20分钟，若其它条件不变，则在甲、乙两种情况下植物所制造的有机物的总量是（ ）A.甲多于乙B.甲少于乙C.甲和乙相等D.无法确定 三、环境因素对光合作用强度的影响及其在农业生产中的应用空气中CO2的浓度，土壤中水分的多少，光照的长短和强弱、光的成分以及温度的高低等，都是影响光合作用强度的外界因素。
细胞呼吸和光合作用的综合应用令狐采学(40分钟100分)1.(12分)科学家在黑暗条件下，将离体叶绿体浸泡在pH=4的酸性溶液中不能产生ATP(图1)，当叶绿体基质和类囊体腔均达到pH=4时也不能产生ATP(图2)，将其转移到pH=8的碱性溶液中(图3)发现能产生ATP。
回答下列问题：(1)该实验是研究叶绿体中ATP产生的机理，由实验结果可以推测，叶绿体中ATP合成的必要条件是________________________________________。
(2)绿色植物在光合作用时，叶绿体中ATP的合成部位是__________，叶绿体依靠光反应中__________过程在类囊体腔部位积累H+产生类似于图3的条件。
(3)图3实验状态下，叶绿体________(填“会”或“不会”)释放氧气，其原因是________________________。
【解题指南】解答本题的关键是：(1)三图所示只有图3叶绿体中能产生ATP。
(2)实验条件是离体的叶绿体、黑暗的环境条件。
(3)三图的主要不同是不同部位pH不同(H+浓度不同)。
【解析】(1)由实验结果可知，三种条件下只有图3的条件才能产生ATP，与图1、图2相比，图3的条件是类囊体腔中的pH低于叶绿体基质，即类囊体腔中的H+浓度高于叶绿体基质。
(2)绿色植物在光合作用时，叶绿体中ATP的合成部位是类囊体薄膜上，叶绿体中水的光解会产生H+，H+积累形成类似于图3的条件。
(3)由于实验在黑暗条件下进行，叶绿体内无法进行水的光解，因此不能释放氧气。
答案：(1)类囊体腔中的H+浓度高于叶绿体基质(或类囊体腔中的pH低于叶绿体基质)(2)类囊体薄膜上水的光解(3)不会在黑暗条件下，叶绿体不能进行水的光解，不能释放氧气2.(12分)(2017·武汉模拟)下图1为植物光合作用与有氧呼吸的过程示意图，图中字母表示有关物质，序号表示相关生理过程，请据图回答问题：(1)写出下列符号所表示的含义：C________，D________，①________。
高中生物复习《光合作用与细胞呼吸的综合运用》教案一、教学目标1. 知识与技能：（1）理解光合作用和细胞呼吸的基本概念及过程。
（2）掌握光合作用和细胞呼吸之间的相互关系。
（3）能够运用光合作用和细胞呼吸的知识解决实际问题。
2. 过程与方法：（1）通过对比分析，掌握光合作用和细胞呼吸的过程及产物。
（2）利用图表、模型等工具，直观地展示光合作用和细胞呼吸的动态过程。
（3）进行实验操作，观察光合作用和细胞呼吸的现象，提高实验操作能力和观察能力。
3. 情感态度与价值观：（1）培养学生对生物科学的兴趣和好奇心。
（2）培养学生珍惜自然资源，关注环境保护的意识。
二、教学重难点1. 教学重点：（1）光合作用和细胞呼吸的基本概念及过程。
（2）光合作用和细胞呼吸之间的相互关系。
2. 教学难点：（1）光合作用和细胞呼吸过程中能量的转换。
（2）光合作用和细胞呼吸在生产、生活中的应用。
三、教学准备1. 教师准备：（1）整理光合作用和细胞呼吸的相关资料。
（2）设计教学活动及实验方案。
（3）准备多媒体教学设备。
2. 学生准备：（1）预习光合作用和细胞呼吸的相关内容。
（2）完成预习作业。
四、教学过程1. 导入新课：（1）回顾光合作用和细胞呼吸的基本概念。
（2）引导学生思考光合作用和细胞呼吸之间的联系。
2. 知识讲解：（1）讲解光合作用的过程及其产物。
（2）讲解细胞呼吸的过程及其产物。
（3）阐述光合作用和细胞呼吸之间的相互关系。
3. 课堂互动：（1）进行小组讨论，探讨光合作用和细胞呼吸在生产、生活中的应用。
（2）学生代表分享讨论成果。
五、课后作业1. 复习光合作用和细胞呼吸的基本概念及过程。
2. 完成课后练习题，巩固所学知识。
六、教学活动1. 小组讨论：让学生分组讨论光合作用和细胞呼吸在生产、生活中的应用，如农业、环保、能源等领域。
2. 实验操作：安排一次实验课，让学生亲手操作观察光合作用和细胞呼吸的现象，如绿叶在光下的光合作用、酵母菌的细胞呼吸等。
人教版高中生物复习光合作用与细胞呼吸的综合运用教案一、教学目标1. 理解光合作用和细胞呼吸的基本概念、过程及相互关系。
2. 掌握光合作用和细胞呼吸在生产、生活及生态中的应用。
3. 提高分析问题和解决问题的能力，培养学生的创新意识和实践能力。
二、教学内容1. 光合作用的基本概念、过程及条件。
2. 细胞呼吸的基本概念、过程及类型。
3. 光合作用和细胞呼吸的相互关系。
4. 光合作用和细胞呼吸在生产、生活及生态中的应用。
5. 光合作用和细胞呼吸的相关实例分析。
三、教学重点与难点1. 教学重点：光合作用和细胞呼吸的基本概念、过程、相互关系及应用。
2. 教学难点：光合作用和细胞呼吸过程中能量的转换和利用，以及相关实例的分析。
四、教学方法1. 采用问题驱动的教学模式，引导学生主动探究光合作用和细胞呼吸的奥秘。
2. 利用多媒体课件、图片等教学资源，生动形象地展示光合作用和细胞呼吸的过程。
3. 通过小组讨论、实例分析等方式，培养学生的合作精神和实践能力。
4. 注重个体差异，给予学生个性化的指导和关爱，提高学生的自信心和积极性。
五、教学过程1. 导入：以植物的光合作用和动物的细胞呼吸为例，引导学生思考光合作用和细胞呼吸的基本概念及相互关系。
2. 教学环节一：光合作用的基本概念、过程及条件。
1) 讲解光合作用的基本概念。
2) 展示光合作用的过程，强调光能转化为化学能。
3) 介绍光合作用的条件：光照、色素、酶等。
3. 教学环节二：细胞呼吸的基本概念、过程及类型。
1) 讲解细胞呼吸的基本概念。
2) 展示细胞呼吸的过程，强调有机物的氧化分解和能量释放。
3) 介绍细胞呼吸的类型：有氧呼吸、无氧呼吸。
4. 教学环节三：光合作用和细胞呼吸的相互关系。
1) 讲解光合作用和细胞呼吸的相互关系。
2) 引导学生理解光合作用和细胞呼吸在能量转化和利用上的联系。
5. 教学环节四：光合作用和细胞呼吸在生产、生活及生态中的应用。
1) 讲解光合作用在生产中的应用，如提高作物产量。
人教版高中生物复习《光合作用与细胞呼吸的综合运用》教案一、教学目标1. 理解光合作用和细胞呼吸的基本概念、过程及物质变化。
2. 掌握光合作用和细胞呼吸之间的关系。
3. 能够运用光合作用和细胞呼吸的知识解决实际问题。
二、教学内容1. 光合作用的基本概念、过程及物质变化。
2. 细胞呼吸的基本概念、过程及物质变化。
3. 光合作用与细胞呼吸之间的关系。
4. 实际问题分析与解决。
三、教学重点与难点1. 教学重点：光合作用和细胞呼吸的基本概念、过程及物质变化；光合作用与细胞呼吸之间的关系。
2. 教学难点：光合作用和细胞呼吸之间的相互关系及其在实际问题中的应用。
四、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生主动探究光合作用与细胞呼吸之间的关系。
2. 通过案例分析，让学生学会运用光合作用和细胞呼吸的知识解决实际问题。
3. 利用图表、动画等多媒体教学资源，帮助学生形象地理解光合作用和细胞呼吸的过程。
1. 导入：简要回顾光合作用和细胞呼吸的基本概念，激发学生的学习兴趣。
2. 教学环节一：光合作用的基本概念、过程及物质变化。
1) 讲解光合作用的基本概念。
2) 演示光合作用的过程及物质变化。
3) 学生跟随讲解，记录关键知识点。
3. 教学环节二：细胞呼吸的基本概念、过程及物质变化。
1) 讲解细胞呼吸的基本概念。
2) 演示细胞呼吸的过程及物质变化。
3) 学生跟随讲解，记录关键知识点。
4. 教学环节三：光合作用与细胞呼吸之间的关系。
1) 讲解光合作用与细胞呼吸之间的关系。
2) 学生跟随讲解，记录关键知识点。
5. 教学环节四：实际问题分析与解决。
1) 出示实际问题，引导学生运用光合作用和细胞呼吸的知识进行分析。
2) 学生分组讨论，提出解决方案。
3) 各组汇报讨论成果，教师点评并总结。
6. 课堂小结：回顾本节课所学内容，强调光合作用与细胞呼吸之间的关系及其在实际问题中的应用。
7. 作业布置：布置相关练习题，巩固所学知识。
1. 评价方式：过程性评价与终结性评价相结合。
光合作用和细胞呼吸的影响因素及应用1．影响细胞呼吸曲线分析(1)甲图：温度通过影响与细胞呼吸有关酶的活性来影响呼吸速率。
(2)乙图：①O2浓度＝0时，只进行无氧呼吸。
②0<O2浓度<10%时，同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。
随O2浓度增大，无氧呼吸逐渐被抑制，有氧呼吸不断加强。
③O2浓度≥10%时，只进行有氧呼吸。
④O2浓度＝5%时，有机物消耗最少。
(3)丙图：自由水含量较高时呼吸作用旺盛。
(4)丁图：CO2是细胞呼吸的产物，对细胞呼吸具有抑制作用。
2．影响光合作用的因素影响因素原理图像图像解读光照强度影响光反应阶段ATP、[H]的产生P点的限制因素①外因：温度、CO2浓度等②内因：色素含量、酶的数量和活性、C5的含量等CO2浓度影响暗反应阶段C3的生成P点的限制因素①外因：温度、光照强度等②内因：酶的数量和活性、色素含量、C5的含量等温度通过影响酶的活性来影响光合作用P点对应的温度为进行光合作用的最适温度(1)曲线中特殊点含义分析①A点：只进行细胞呼吸。
AB段：光合速率小于呼吸速率。
B点以后：光合速率大于呼吸速率。
②B点：光补偿点(光合速率等于呼吸速率时的光照强度)，细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用。
③C点：光饱和点(光合速率达到最大时的最低光照强度)，继续增加光照强度，光合作用强度不再增加。
④D点的含义：光照强度为C时该植物吸收CO2的速率。
(2)曲线中的“关键点”移动①细胞呼吸对应点(图中A点)的移动：细胞呼吸增强，A点下移；细胞呼吸减弱，A点上移。
②光补偿点(图中B点)的移动细胞呼吸速率提高，其他条件不变时，光补偿点右移，反之左移。
细胞呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合速率下降时，光补偿点右移，反之左移。
③光饱和点(图中C点)和D点的移动：其他相关条件的改变(如增大CO2浓度)使光合速率增大时，C点右移，D点上移的同时右移；反之，移动方向相反。
1．在光照较强的夏季中午，绿色植物的光合作用强度会降低，原因是什么？提示：夏季中午，光照过强、温度过高，导致气孔部分关闭，叶肉细胞吸收CO2减少，C3生成减少，故光合作用强度会降低。
细胞呼吸和光合作用的综合应用(40分钟100分)1.(12分)科学家在黑暗条件下，将离体叶绿体浸泡在pH=4的酸性溶液中不能产生ATP(图1)，当叶绿体基质和类囊体腔均达到pH=4时也不能产生ATP(图2)，将其转移到pH=8的碱性溶液中(图3)发现能产生ATP。
回答下列问题：(1)该实验是研究叶绿体中ATP产生的机理，由实验结果可以推测，叶绿体中ATP合成的必要条件是________________________________________。
(2)绿色植物在光合作用时，叶绿体中ATP的合成部位是__________，叶绿体依靠光反应中__________过程在类囊体腔部位积累H+产生类似于图3的条件。
(3)图3实验状态下，叶绿体________(填“会”或“不会”)释放氧气，其原因是________________________。
【解题指南】解答本题的关键是：(1)三图所示只有图3叶绿体中能产生ATP。
(2)实验条件是离体的叶绿体、黑暗的环境条件。
(3)三图的主要不同是不同部位pH不同(H+浓度不同)。
【解析】(1)由实验结果可知，三种条件下只有图3的条件才能产生ATP，与图1、图2相比，图3的条件是类囊体腔中的pH低于叶绿体基质，即类囊体腔中的H+浓度高于叶绿体基质。
(2)绿色植物在光合作用时，叶绿体中ATP的合成部位是类囊体薄膜上，叶绿体中水的光解会产生H+，H+积累形成类似于图3的条件。
(3)由于实验在黑暗条件下进行，叶绿体内无法进行水的光解，因此不能释放氧气。
答案：(1)类囊体腔中的H+浓度高于叶绿体基质(或类囊体腔中的pH 低于叶绿体基质)(2)类囊体薄膜上水的光解(3)不会在黑暗条件下，叶绿体不能进行水的光解，不能释放氧气2.(12分)(2017·武汉模拟)下图1为植物光合作用与有氧呼吸的过程示意图，图中字母表示有关物质，序号表示相关生理过程，请据图回答问题：(1)写出下列符号所表示的含义：C________，D________，①________。
(2)若图1中化合物B的含量在24小时内发生的变化如下图2所示，请回答：G点时化合物B含量升高主要是_____________________________________所致。
________段的出现可能是由白天天气暂时由晴转阴造成的。
请在图3中画一条曲线，表示上图中的EH段(10 h至14 h)水稻叶肉细胞中C3含量的变化趋势。
(设a点为10 h的C3含量)【解析】本题主要考查植物的光合作用与呼吸作用，意在考查考生的理解能力。
(1)由图1可知，A、B、C、D、E、F分别表示CO2、C5、O2、[H]、水、[H]，①表示暗反应过程，②表示O2进入线粒体的过程，③表示有氧呼吸的第一阶段，④表示有氧呼吸的第二阶段。
(2)在12～14 h内，气温过高，植物为了减弱蒸腾作用，气孔张开程度减小，甚至关闭，导致进入叶肉细胞内的CO2含量减少，使C3合成量减少，C5含量增加。
天气由晴转阴时，光反应受阻，产生的ATP和[H]减少，使C3的还原变慢，C5的产生量减少，同时C5仍与CO2结合生成C3，所以此条件下的C5含量会降低。
C3与C5的含量变化相反，所以参照C5的含量变化即可画出C3的含量变化图。
答案：(1)O2[H] 暗反应(2)温度过高，气孔关闭，叶肉细胞吸收CO2减少CD 如图：3.(12分)对黄瓜植株不同着生位置的叶片的结构及光合作用进行研究，部分结果如下，分析回答问题：(1)上位叶(着生于植株上部)的光合作用速率和CO2固定速率均明显高于下位叶(着生于植株基部)，其主要原因是下位叶接受的光照较弱，光反应产生的______________较少，影响了暗反应中________的还原，从而影响了对CO2的固定。
(2)上位叶的光饱和点和光补偿点均明显高于下位叶。
若下图中的曲线Ⅰ表示上位叶在不同的光照强度下的光合速率(以吸收CO2的相对值表示)，则表示下位叶的光合速率的曲线最可能是______。
(3)观察上位叶和下位叶的结构，发现下位叶的叶绿体数量多、体积大，叶绿体中的基粒数和每个基粒中的类囊体数量都比较多。
上述项目中，能在光学显微镜下观察到的是________。
这种结果表明，生物体的结构和______是相适应的。
【解析】(1)弱光下，光反应产生[H]和ATP减少，影响了暗反应中C3的还原，从而影响了对CO2的固定。
(2)由题可知，上位叶的光饱和点和光补偿点均明显高于下位叶，则上位叶光合速率也明显高于下位叶。
若曲线Ⅰ表示上位叶在不同的光照强度下的光合速率，则图中曲线Ⅳ光补偿点高于曲线Ⅰ，而曲线Ⅱ光合作用强度与曲线Ⅰ无明显差异，只有曲线Ⅲ光补偿点和光饱和点均低于曲线Ⅰ，且光合速率也明显低于曲线Ⅰ，因此曲线Ⅲ为下位叶在不同的光照强度下的光合速率。
(3)在光学显微镜下可以观察到叶绿体的形态和数量，而叶绿体的结构(双层膜结构和基粒)为亚显微结构，需要利用电子显微镜才能观察。
从实验中可以得出由于上位叶与下位叶在叶绿体数量和基粒数量、结构等方面的差异，导致光合作用上的差异，这表明了生物体的结构和功能是相适应的。
答案：(1)[H]和ATP C3(2)Ⅲ(3)叶绿体数量(和大小) 功能4.(12分)(2017·安庆模拟)如图是某植物成熟绿叶组织的相关图解。
其中图1是叶肉细胞的光合作用过程图解；图2表示在某光照强度和适宜温度下，光合作用增长速率随CO2浓度变化的情况；图3表示当光照和CO2浓度充足的条件下，温度对该植物光合作用和呼吸作用的影响(其中实线表示光照时CO2的固定量，虚线表示黑暗时CO2的产生量)。
请据图回答下列问题：(1)由图1可知，甲、乙分别代表的物质是________、________，想要使叶绿体内C3的含量快速下降，可以改变的环境条件是_______________。
(2)图2中限制D点光合作用速率的主要环境因素是________，和D 点相比，C点叶绿体中C5的含量______(填“较低”“较高”或“相等”)。
(3)由图3可知，与________作用相关的酶对高温更为敏感，相关酶的作用机理是________________________。
(4)若昼夜不停地照光，图3植物在温度为________条件下，生长状况达到最佳。
若在此温度条件下，每天交替进行12 h光照、12 h黑暗处理，则该植物在24小时内积累的葡萄糖为________mg(保留小数点后一位)。
【解析】(1)联系光合作用过程的图解，可知图1中甲即CO2与C5结合生成C3，C3在光反应生成的ATP和[H](即乙)的作用下，生成(CH2O)和C5。
不提供CO2会导致C3不能生成，增加光照强度，会导致C3快速消耗，两种情况都可使C3含量快速下降。
(2)由题干可知，图2曲线是在适宜温度下测得的，D点光合作用速率不再随CO2浓度的增加而增加，故推知限制D点光合作用速率的主要环境因素是光照强度。
C 点CO2的含量低于D点，结合的C5少，故C点叶绿体中C5的含量较高。
(3)由图3可知，实线代表总光合作用强度，虚线代表呼吸作用强度，呼吸作用强度的峰值所对应的温度高于光合作用强度峰值所对应的温度，故光合作用相关的酶对高温更为敏感，酶通过降低化学反应的活化能来催化化学反应。
(4)光合作用强度和呼吸作用强度的差值最大时，植物积累的有机物最多，由图3可知该点对应的温度为30℃。
此温度条件下，光照12 h，黑暗12 h，累积吸收的CO2为(5-3)×12=24(mg)，换算成积累的葡萄糖为24/44×1/6×180≈16.4(mg)。
答案：(1)CO2[H]和ATP 减小CO2浓度(不提供CO2或增强光照等)(2)光照强度较高(3)光合降低化学反应的活化能(4)30℃16.45.(10分)(2017·洛阳模拟)某研究小组用番茄进行光合作用和呼吸作用的实验。
结合所给材料，回答相关问题：(1)实验一：探究单株番茄光合作用强度与种植密度的关系，结果如图甲所示。
与M点相比，N点限制单株番茄光合作用强度的外界因素是________、________，图甲给我们的启示是在栽培农作物时要注意______________________。
(2)在图乙中A点时叶肉细胞中形成NADPH([H])的场所是________。
有氧呼吸过程中，葡萄糖中氧的转移途径是______________________。
(3)据图乙分析，温室栽培该植物，为获得最大经济效益，应控制的最低温度为________。
(4)图乙中，________点光合作用制造的有机物是呼吸作用消耗有机物的两倍。
【解析】(1)由图甲可知，与M点相比，N点种植密度较大，因此会影响单株番茄的光照强度，同时也会影响通风即影响二氧化碳的浓度，即N点的限制因素是光照强度、二氧化碳浓度等。
从图甲分析可知，密度过大，单株番茄的光合作用强度下降，因此在栽培农作物时要注意合理密植。
(2)图乙中A点时从空气中吸收的CO2量为0，即此时净光合速率为0，在叶绿体的类囊体薄膜上形成NADPH([H])。
在有氧呼吸过程中，葡萄糖中的氧原子先进入丙酮酸，然后在有氧呼吸第二阶段再进入二氧化碳中。
(3)获得最大经济效益所需的最低温度是达到最大净光合速率时的最低温度，从图乙可知，为20℃。
(4)光合作用制造有机物的量是呼吸作用消耗有机物的量的两倍的点应是净光合速率与呼吸速率相等的点，即两条曲线的交点，对应B、D点。
答案：(1)光照强度二氧化碳浓度合理密植(2)叶绿体的类囊体薄膜葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳(3)20℃(4)B、D6.(10分)研究小组将生长状况相似的菠菜幼苗均分为A、B两组进行实验探究。
A组培养在完全培养液中，B组培养在缺Mg2+的培养液中，其他条件相同且适宜。
一段时间后，持续提供14C标记的CO2进行光合作用。
回答下列问题：(1)菠菜细胞吸收Mg2+的方式为________________，此过程____________(填“消耗”或“不消耗”)ATP。
(2)请列举出本实验的两个无关变量：______________、____________。
(3)一段时间后检测，发现B组产生的含有14C标记的(CH2O)的量比A 组低，原因是缺Mg2+导致叶片中________含量减少，从而直接影响光合作用的_____________________(填反应阶段)。
(4)在检测过程中，发现6 s后含有14C的物质种类要比0.5 s后的多。
菠菜最初产生的含有14C的物质为______________，场所是________________。
【解析】(1)植物细胞吸收无机盐离子的方式是主动运输，需要消耗ATP。
