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1EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.考点20光合作用和细胞呼吸的综合高考频度：★★★★☆难易程度：★★★☆☆1．光合作用与有氧呼吸的区别项目光合作用有氧呼吸物质变化无机物合成有机物有机物被分解成无机物能量变化光能→稳定的化学能稳定的化学能→热能、ATP中活跃的化学能实质合成有机物，储存能量分解有机物、释放能量，供细胞利用场所主要是叶绿体细胞质基质和线粒体条件只在光下进行时刻都能进行2．光合作用与有氧呼吸的联系（1）物质方面C：CO2―――→暗反应C6H12O6―――→有氧呼吸第一阶段O作原料进行光合作用，18O全部生成氧气，在较强呼吸作用下，氧气主要被线粒体利用，进行有氧呼吸，即主要去向是图中的c。4．在一定浓度的CO2和适当温度条件下，测定植物叶片在不同光照条件下的光合作用速率，光照强度与该植物叶片光合作用速率的关系及CO2的转移方向如图所示，据图回答下列问题：2（1）在图中a点所示条件下，该植物叶肉细胞内能够产生ATP的部位是________。（2）在一昼夜中，将该植物叶片置于8klx光照下9小时，其余时间置于黑暗中，则每100cm2叶片一昼夜中CO2的净吸收量为________mg。（3）如图所示曲线中b、c两点所代表的光合作用强度分别与图甲、乙、丙、丁的对应关系是b点对应________；c点对应________。（4）图丙中CO2由线粒体扩散到叶绿体经过__________层膜。（5）在图中b点所处的状态时，叶绿体内ADP的移动方向是________________________。（6）写出光合作用总反应式___________________________________。【答案】（1）细胞质基质、线粒体（2）18（3）丙丁（4）4（5）从叶绿体基质移动到类囊体薄膜（6）CO2＋H2O(CH2O)＋O2【解析】图示坐标中，当光照强度为0时，光合作用速率为负值，则a点的值代表呼吸速率，与图乙对应；曲线代表净光合速率曲线。甲～丁图中，线粒体产生二氧化碳，叶绿体消耗二氧化碳。（1）在图中a点所示条件下，该植物叶肉细胞只能进行呼吸作用，能够产生ATP的部位是细胞质基质和线粒体。（2）在一昼夜中，将该植物叶片置于8klx光照下9小时，每100cm2叶片吸收的二氧化碳为12×9=108（mg），其余时间置于黑暗中，则置于黑暗中的时间为24—9=15小时，黑暗中释放二氧化碳量为6×15=90（mg），则每100cm2叶片一昼夜中CO2的净吸收量为108—90=18（mg）。（3）如图所示曲线中，b点为光补偿点，此时呼吸作用产生的二氧化碳正好被叶绿体消耗，对应于图丙；c点对应的光照强度为光饱和点，此时叶绿体利用的二氧化碳来自线粒体和外界环境，对应于图丁。（4）线粒体和叶绿体均是双层膜细胞器，图丙中CO2由线粒体扩散到叶绿体经过4层膜。（5）在图中b点所处的状态时，叶绿体基质中ATP水解生成ADP，ADP移动到类囊体薄膜，接受能量，和Pi结合，重新生成ATP。（6）光合作用把二氧化碳和水合成为有机物，同时释放氧气，反应式中注意不要漏掉反应条件：光能和叶绿体。3考向三总光合速率、净光合速率与呼吸速率的判断及相关计算5．为了研究缺失叶黄素的植株（甲）和正常的植株（乙）光合作用速率的差异，某实验小组设计实验并测得相关数据如下表（温度和CO2浓度等条件均适宜）。下列有关说法正确的是光合速率与呼吸速率相等时的光照度（klx）光合速率达到最大值时的最小光照强度（klx）光合速率最大值时CO2吸收量mg/（100cm2）黑暗条件下CO2释放量mg/（100cm2）植株甲13126植株乙393014A．植株甲因缺少叶黄素而使得叶片呈现黄色，且呼吸速率降低B．光照强度为3klx时，植株甲光合作用所需CO2只来源于呼吸作用C．光照强度为1klx时，植株乙的光合速率大于其呼吸速率D．光照强度为3klx时，甲，乙两植株固定CO2速率的差为4mg/（100cm2·h）【答案】D【解析】据表格数据分析，甲的呼吸速率比乙低，但叶黄素是黄色，缺少叶黄素会使叶片呈现其他色素的颜色，一般为绿色，A错误；据表格数据，光照强度为3klx时植株甲光合速率达到最大值，光合作用所需CO2来自呼吸作用和外界环境吸收，B错误；据表格数据，植株乙的光合速率＝呼吸速率时的光照强度为3klx，所以在光照强度为lklx时，植株乙的呼吸速率大于其光合速率，C错误；光照强度为3klx时，植株甲光合速率达到最大值，固定CO2量＝呼吸作用释放CO2量+光合作用净吸收CO2量＝6+12＝18［mg/（100cm2·h）］；光照强度为3klx时，植株乙光合速率＝呼吸速率＝14［mg/（100cm2·h）］，即此光照强度下甲、乙两植株固定C02速率的差为4mg/（100cm2·h），D正确。解题技巧1．净光合速率和总光合速率的判定方法（1）若为坐标曲线形式，当光照强度为0时，CO2吸收值为0，则该曲线表示总(真)光合速率，若CO24吸收值为负值，则该曲线表示净光合速率。（2）所给数值为有光条件下绿色植物的测定值，则为净光合速率。（3）有机物积累量为净光合速率，制造量为总(真)光合速率。2．光合作用与细胞呼吸相关计算的两种妙法（1）“半叶法”——测光合作用有机物的生产量例如：某研究小组采用“半叶法”对番茄叶片的光合作用强度进行测定，如图所示。“半叶法”的原理是将对称叶片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做处理，并采用适当的方法(可先在叶柄基部用热水或热石蜡液烫伤或用呼吸抑制剂处理)阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射6小时后，在A、B的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为MA、MB，获得相应数据，则可计算出该叶片的光合作用强度，其单位是mg/(dm2·h)。若M＝MB－MA，则M表示B叶片被截取部分在6小时内光合作用合成的有机物总量。（2）“黑白瓶”中有关光合作用与细胞呼吸的计算方法“黑白瓶”问题是一类通过净光合作用强度和有氧呼吸强度推算总光合作用强度的试题，其中“黑瓶”不透光，测定的是有氧呼吸量；“白瓶”给予光照，测定的是净光合作用量，可分为有初始值与没有初始值两种情况，规律如下：规律①：有初始值的情况下，黑瓶中氧气的减少量(或二氧化碳的增加量)为有氧呼吸量；白瓶中氧气的增加量(或二氧化碳的减少量)为净光合作用量；二者之和为总光合作用量。规律②：没有初始值的情况下，白瓶中测得的现有量与黑瓶中测得的现有量之差即总光合作用量。6．如表所示为某科研小组在不同环境条件下，针对花椰菜的氧气吸收量和释放量进行测定后，所得的结果：回答下列问题：（1）光照强度为10klx时，花椰菜细胞内能产生ATP的场所主要有__________。（2）花椰菜在10klx光照条件下5h，10℃时光合作用产生的O2总量比20℃时少__________mg。5（3）大棚种植花椰菜时，如果昼夜温度均保持在20℃时，光照强度为5klx，光照时间至少要超过______h，该植物才能正常生长。（4）分离绿叶中的色素时，用__________法，分离后得到不同的色素带，在暗室内用红光照射四条色素带，可以看到较暗的是__________（填色素名称）【答案】（1）细胞质基质、线粒体和叶绿体（2）7.5（3）8（4）纸层析叶绿素a和叶绿素b【解析】（1）光照强度为10klx时，花椰菜细胞内既进行光合作用，又进行呼吸作用，所以细胞内产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体。（2）分析表中数据可知，10klx时，花椰菜在10℃时，每小时光合作用产生的氧气量为4+0.5=4.5（mg），5小时产生的总量为22.5mg，花椰菜在20℃时，每小时光合作用产生的氧气量为5+1=6（mg），5小时产生的总量为30mg，因此花椰菜在10℃时，5小时光合作用产生的氧气量比20℃时少30﹣22.5=7.5（mg）。（3）大棚种植花椰菜时，白天的光合作用产生的有机物的量应大于一整天的呼吸作用有机物的消耗量，昼夜温度均保持在20℃，光照强度为5klx时，实际光合速率为2+1=3（mg/h），一昼夜呼吸作用有机物的消耗量为24×1=24（mg），则白天光照时间至少需要24÷3=8（h）。（4）绿叶中色素的分离，需用纸层析法。叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，所以暗室中用红光照射四条色素带，可以看到较暗的是叶绿素a和叶绿素b考向四光合作用与细胞呼吸的“关键点”移动7．已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃，如图表示30℃时光合作用与光照强度的关系。若温度降到25℃(原光照强度和二氧化碳浓度不变)，理论上图中相应点a、b、d的移动方向分别是A．下移、右移、上移6B．下移、左移、下移C．上移、左移、上移D．上移、右移、上移【参考答案】C【试题解析】图中a、b、d三点分别表示细胞呼吸强度、光补偿点和在光饱和点时的光合作用强度。由题干“光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃”可知，当温度从30℃降到25℃时，细胞呼吸强度降低，a点上移；光合作用强度增强，所以光饱和点(d点)时吸收的CO2增多，d点上移。b点表示光合作用强度＝细胞呼吸强度，在25℃时细胞呼吸作用强度降低，光合作用强度增强，在除光照强度外其他条件不变的情况下要使其仍然与细胞呼吸强度相等，需降低光照强度以使光合作用强度与细胞呼吸强度相等，即b点左移。解题技巧光合作用、细胞呼吸曲线中关键点的移动CO2(或光)补偿点和饱和点的移动方向：一般有左移、右移之分，其中CO2(或光)补偿点B是曲线与横轴的交点，CO2(或光)饱和点C则是最大光合速率对应的CO2浓度(或光照强度)，位于横轴上。（1）呼吸速率增加，其他条件不变时，CO2(或光)补偿点B应右移，反之左移。（2）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B应右移，反之左移。（3）阴生植物与阳生植物相比，CO2(或光)补偿点和饱和点都应向左移动。8．图甲中试管Ⅰ与试管Ⅱ敞口培养相同数量的小球藻，研究光照强度对小球藻氧气产生量的影响，试管Ⅰ的结果如图乙曲线所示。据图分析，下列叙述正确的是A．Q点的O2净释放量为零，是因为此点光合作用强度为零B．P点为负值的原因是细胞呼吸消耗氧气，适当降低温度，P点将下降7C．在图乙上绘制装置Ⅱ的曲线，Q点应右移D．降低CO2浓度时，在图乙上绘制装置Ⅰ的曲线，R点应右移【答案】C【解析】乙图中P点植物只进行呼吸作用，Q点时植物同时进行光合作用和呼吸作用，光合作用强度等于呼吸作用强度，此点为光补偿点；R点是光饱和点，此点后再增加光照强度，光合作用强度都不变。装置Ⅱ是缺镁培养液，则小球藻中叶绿素不能合成，吸收光能减少，直接降低光合作用强度。Q点时光合作用强度等于呼吸作用强度，光合作用产生的氧气刚好用于呼吸作用消耗，O2净释放量为零，A错误；适当降低温度，酶的活性降低，呼吸作用强度降低，P点上移，B错误；Ⅱ试管中植物生活在缺镁的环境中，合成叶绿素含量降低，吸收光能较少，需要光补偿点增大，故Q点右移，C正确；降低CO2浓度时，光饱和点会向左移动，即R点应左移，D错误。考向五以图、表、曲线为载体综合分析光合作用与细胞呼吸9．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CO2释放量和O2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CO2C．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【参考答案】B【试题解析】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，说明此时细胞呼吸速率大于光合作用速率，A项错误；光照强