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2020届一轮复习人教版光合作用与细胞呼吸的关系学案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CO2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CO2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：14CO2→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[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CO 2释放量或O 2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CO 2量或释放的O 2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CO 2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CO 2量□20等于呼吸作用放出的CO 2量时的□21光照强度。
一、教学目标1. 知识与技能：（1）理解光合作用和细胞呼吸的概念、过程及相互关系；（2）掌握光合作用和细胞呼吸在生产、生活中的应用。
2. 过程与方法：（1）通过对比分析，探讨光合作用和细胞呼吸的异同；（2）运用光合作用和细胞呼吸的原理，解决实际问题。
3. 情感态度与价值观：（1）培养学生的环保意识，认识到光合作用和细胞呼吸在生态系统中的重要性；（2）激发学生对生物科学研究的兴趣，培养创新精神。
二、教学重点与难点1. 教学重点：（1）光合作用和细胞呼吸的概念、过程及相互关系；（2）光合作用和细胞呼吸在生产、生活中的应用。
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不同环境条件下的调节机制。
三、教学方法1. 采用问题驱动法，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，形象直观地展示光合作用和细胞呼吸的过程；3. 结合实例，分析光合作用和细胞呼吸在生产、生活中的应用；4. 开展小组讨论，培养学生的合作精神和口头表达能力。
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）提问：光合作用和细胞呼吸之间有什么关系？2. 自主学习：（1）学生自主阅读教材，梳理光合作用和细胞呼吸的过程；（2）学生完成课后练习，巩固所学知识。
3. 课堂讲解：（1）讲解光合作用和细胞呼吸的异同；（2）分析光合作用和细胞呼吸在生产、生活中的应用。
4. 实例分析：（1）以绿色植物为例，探讨光合作用和细胞呼吸在植物生长过程中的作用；（2）以人类为例，分析光合作用和细胞呼吸在人体生理活动中的重要性。
5. 小组讨论：（1）分组讨论光合作用和细胞呼吸在自然界中的作用；（2）各小组汇报讨论成果，进行交流分享。
6. 总结提升：（1）梳理本节课所学内容，总结光合作用和细胞呼吸的原理及应用；（2）布置课后作业，巩固所学知识。
五、课后作业1. 比较光合作用和细胞呼吸的过程，列出它们的异同；2. 举例说明光合作用和细胞呼吸在生产、生活中的应用；3. 探究光合作用和细胞呼吸在不同环境条件下的调节机制。
第11讲光合作用与细胞呼吸的综合应用[考纲要求]光合作用与细胞呼吸的综合应用。
考点一光合作用与细胞呼吸的过程比较1.物质名称：b：O 2，c：ATP，d：ADP，e：NADPH([H])，f：C 5，g：CO 2，h：C 3。
2.生理过程及场所序号①②③④⑤生理过程光反应暗反应有氧呼吸第一阶段有氧呼吸第二阶段有氧呼吸第三阶段场所叶绿体类囊体膜叶绿体基质细胞质基质线粒体基质线粒体内膜1.光合作用与细胞呼吸中物质及能量转化(1)光合作用和有氧呼吸中各种元素的去向C：CO 2――→暗反应有机物――→呼吸Ⅰ丙酮酸――→呼吸ⅡCO 2H：H 2O ――→光反应[H]――→暗反应(CH 2O)――――――→有氧呼吸Ⅰ、Ⅱ[H]――――→有氧呼吸ⅢH 2O O：H 2O ――→光反应O 2――――→有氧呼吸ⅢH 2O ――――→有氧呼吸ⅡCO 2――→暗反应有机物(2)光合作用与有氧呼吸中[H]和ATP 的来源、去路比较项目来源去路[H]光合作用光反应中水的光解用于暗反应中C 3的还原有氧呼吸产生于第一、二阶段消耗于第三阶段，与O 2结合生成H 2O ATP光合产生于光反应阶段，其中的用于暗反应过程中C 3的还原，其中的作用能量来自光能能量转变成有机物中稳定的化学能有氧呼吸三个阶段均能产生，但第三阶段相对较多用于各项生命活动(光合作用的暗反应除外)(3)光合作用与有氧呼吸中的能量转化2.不同光照条件下叶肉细胞的气体代谢特点曲线光合作用强度与细胞呼吸强度的关系气体代谢特点图示A 点只进行细胞呼吸吸收O 2，释放CO 2AB 段细胞呼吸强度大于光合作用强度吸收O 2，释放CO 2B 点细胞呼吸强度等于光合作用强度不与外界发生气体交换B 点后光合作用强度大于细胞呼吸强度吸收CO 2，释放O 2命题点一光合作用与细胞呼吸基本过程的判断1.下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图，下列叙述不正确的是(多选)()(CH 2O)＋O 2????①②CO 2＋H 2O＋能量A.过程①只能在线粒体中进行，过程②只能在叶绿体中进行B.过程①产生的能量全部都储存在ATP 中C.过程②产生的O 2中的氧来自H 2OD.过程①和②中均能产生[H]，且二者还原的物质相同答案ABD解析图中过程①表示有氧呼吸过程，发生在细胞质基质和线粒体中，少数原核生物也能进行有氧呼吸，发生在细胞质基质中。
过程②表示光合作用，场所一般为叶绿体，但是蓝藻没有叶绿体也能进行光合作用，A 项错误；有氧呼吸过程中产生的能量大部分以热能的形式散失，少部分储存在ATP 中，B 项错误；光合作用产生的(CH 2O)中的氧全部来自二氧化碳，O 2中的氧全部来自H 2O，C 项正确；光合作用光反应阶段产生的[H]用于暗反应中三碳化合物的还原，有氧呼吸第一、二阶段产生的[H]用于第三阶段中氧气的还原，D 项错误。
2.如图表示细胞内部分物质转变过程，相关描述正确的是()A.能够在生物膜上完成的过程是2、5、6、7、8B.过程3、4的进行需要同种酶的催化C.图中7过程需要1过程的参与，而8过程中同时进行了2过程D.在绿色植物的叶肉细胞内，线粒体通过2过程合成的ATP 比叶绿体通过2过程合成的ATP 用途单一答案C解析图中2表示ATP 的合成，可发生在线粒体内膜和类囊体膜上；5表示发生在线粒体内膜上的有氧呼吸的第三阶段；6表示发生在类囊体膜上的光反应过程中的水在光下分解；7表示发生在叶绿体基质中的光合作用的暗反应阶段；8表示无氧呼吸或有氧呼吸的第一、第二阶段，无氧呼吸的场所是细胞质基质，有氧呼吸的第一、第二阶段分别发生在细胞质基质和线粒体基质中，A 项错误；过程3表示转录，需要RNA 聚合酶催化，过程4表示逆转录，需要逆转录酶催化，B 项错误；图中7过程需要ATP 水解供能，即1过程的参与，8(细胞呼吸)过程中，有机物分解释放的能量部分用于合成ATP，所以8过程中同时进行了2过程，C 项正确；在绿色植物的叶肉细胞内，线粒体通过2过程合成的ATP 可用于除了暗反应以外的细胞的各项生命活动，叶绿体通过2过程合成的ATP 只能用于三碳化合物的还原，D 项错误。
命题点二以叶绿体和线粒体为载体分析光合作用与细胞呼吸的关系3.下面是叶肉细胞在不同光照强度下叶绿体与线粒体的代谢简图，下列相关叙述错误的是()A.细胞①处于黑暗环境中，该细胞单位时间释放的CO 2量即为呼吸速率B.细胞②没有与外界发生O 2和CO 2的交换，可断定此时光合速率等于呼吸速率C.细胞③处在较强光照条件下，细胞光合作用所利用的CO 2量为N 1与N 2的和D.分析细胞④可得出，此时的光照强度较弱且N 1小于M 2答案D解析结合图示可知，细胞①中仅线粒体中有气体的消耗和生成，故应处在黑暗环境中，此时细胞单位时间内释放的CO 2量可表示呼吸速率，A 项正确；细胞②没有与外界进行气体交换，此时光合速率与呼吸速率相等，B 项正确；细胞③需要从外界环境吸收CO 2，并向细胞外释放O 2，此时细胞所处环境的光照强度大于光补偿点，细胞所利用的CO 2包括细胞呼吸产生的N 2和从环境中吸收的N 1，C 项正确；细胞④中，线粒体利用的O 2除来自叶绿体外，还要从细胞外吸收，说明此时细胞呼吸强度大于光合作用强度，细胞进行有氧呼吸和光合作用的过程中，O 2的净消耗量(吸收量)M 2与CO 2的净生成量N 1相等，D 项错误。
4.如图为植物的某个叶肉细胞中两种膜结构及其上发生的生化反应模式图。
下列有关叙述正确的是()A.图1、2中的两种生物膜依次存在于线粒体和叶绿体中B.图1中的[H]来自水，图2中的[H]来自丙酮酸C.两种生物膜除产生上述物质外，还均可产生ATPD.影响图1、2中两种膜上生化反应的主要外界因素分别是温度和光照答案C解析根据题图所示信息可判断，图1所示是叶绿体的类囊体膜，其上进行的是光合作用的光反应，图示生化反应是水的光解，[H]来自水。
图2所示是线粒体内膜，其上进行的是有氧呼吸的第三阶段，[H]来自葡萄糖、丙酮酸和H 2O，A、B 项错误；在叶绿体的类囊体膜上进行光合作用的光反应，产生ATP，在线粒体内膜上进行有氧呼吸第三阶段，产生大量ATP，C 项正确；图2表示线粒体内膜，其上进行的是有氧呼吸第三阶段不受光照影响，D 项错误。
考点二光合作用与细胞呼吸的综合应用1.真正光合速率、净光合速率和呼吸速率的辨析(1)内在关系①呼吸速率：植物非绿色组织(如苹果果肉细胞)或绿色组织在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。
②净光合速率：植物绿色组织在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。
③真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。
(2)判定方法①根据坐标曲线判定a.当光照强度为0时，若CO2吸收值为负值，该值的绝对值代表细胞呼吸速率，该曲线代表净光合速率，如图甲。
b.当光照强度为0时，光合速率也为0，该曲线代表真正光合速率，如图乙。
②根据关键词判定检测指标呼吸速率净光合速率真正(总)光合速率CO2释放量(黑暗)吸收量利用量、固定量、消耗量O2吸收量(黑暗)释放量产生量有机物消耗量(黑暗)积累量制造量、产生量2.光合作用与细胞呼吸曲线中的“关键点”移动(1)细胞呼吸对应点(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)补偿点(B点)的移动①细胞呼吸速率增加，其他条件不变时，CO2(或光)补偿点应右移，反之左移。
②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，CO2(或光)补偿点应右移，反之左移。
(3)饱和点(C点)和D点的移动：相关条件的改变(如增大光照强度或增大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。
3.植物光合作用和细胞呼吸的日变化曲线分析(1)自然环境中一昼夜植物CO 2吸收或释放速率的变化曲线a 点：凌晨，温度降低，细胞呼吸减弱，CO 2释放减少。
b 点：有微弱光照，植物开始进行光合作用。
bc 段：光合作用强度小于细胞呼吸强度。
c 点：上午7时左右，光合作用强度等于细胞呼吸强度。
ce 段：光合作用强度大于细胞呼吸强度。
d 点：温度过高，部分气孔关闭，出现“午休”现象。
e 点：下午6时左右，光合作用强度等于细胞呼吸强度。
ef 段：光合作用强度小于细胞呼吸强度。
fg 段：没有光照，光合作用停止，只进行细胞呼吸。
bf 段：制造有机物的时间段。
ce 段：积累有机物的时间段。
一昼夜有机物的积累量＝S 1－(S 2＋S 3)。
(S 1、S 2、S 3分别表示曲线和横轴围成的面积)。
(2)密闭容器中一昼夜CO 2浓度的变化曲线(注意：分析光合作用或细胞呼吸速率的变化时，应分析曲线变化趋势的快慢，也就是斜率。
)AB 段：无光照，植物只进行细胞呼吸。
BC 段：温度降低，细胞呼吸减弱(曲线斜率下降)。
CD 段：4时后，微弱光照，开始进行光合作用，但光合作用强度小于细胞呼吸强度。
D 点：随光照增强，光合作用强度等于细胞呼吸强度。
DH 段：光合作用强度大于细胞呼吸强度。
其中FG 段表示“光合午休”现象。
H 点：随光照减弱，光合作用强度下降，光合作用强度等于细胞呼吸强度。
HI 段：光照继续减弱，光合作用强度小于细胞呼吸强度，直至光合作用完全停止。
I 点低于A 点：一昼夜，密闭容器中CO 2浓度减小，即光合作用大于细胞呼吸，植物能正常生长(若I 点高于A 点，植物不能正常生长)。
命题点一真正光合速率、净光合速率和呼吸速率的分析1.某植物光合作用、细胞呼吸与温度的关系如下图。
据此，对该植物生理特性理解错误的是()A.细胞呼吸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℃答案D解析由图可知，细胞呼吸的最适温度为50℃左右，光合作用的最适温度为30℃左右，A 项正确；由最上图可知，植物体净光合速率最适温度约为25℃，B 项正确；在0～25℃范围内，总光合速率曲线的上升幅度比呼吸速率曲线上升幅度大，说明温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的影响大，C 项正确；由图可以看出，当温度超过45℃时，净光合速率小于0，植物不能正常生长，D 项错误。
2.图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d 时，单位时间内CO 2释放量和O 2产生总量的变化。
图乙表示蓝藻光合速率与光照强度的关系，下列说法正确的是()A.图甲中，光照强度为b 时，光合速率等于呼吸速率B.图甲中，光照强度为d 时，单位时间内细胞从周围吸收2个单位的CO 2C.图乙中，当光照强度为x 时，细胞中产生ATP 的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体D.图乙中，限制e、f、g 点光合作用速率的因素主要是光照强度答案B解析分析甲图可知，光照强度为b时，CO2释放量和O2产生总量相等，都为3个单位，细胞呼吸释放的CO2首先供应叶绿体进行光合作用，剩余部分释放到外界，说明此时细胞呼吸大于光合作用，A项错误；光照强度为d时，水稻叶肉细胞光合速率大于细胞呼吸速率，光照强度为a时，CO2释放量即为细胞呼吸速率，则光照强度为d时，O2产生总量为8个单位，需要消耗的CO2也为8个单位，所以单位时间内需从外界吸收CO2为2个单位，B项正确；图乙中所示生物为蓝藻，蓝藻不含线粒体和叶绿体，C项错误；图乙中，限制g点光合作用速率的因素不是光照强度，可能是二氧化碳浓度及温度等，D项错误。
