1、1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() 2.光合作用与细胞呼吸的综合应用板块一 知识自主梳理一、光合作用与细胞呼吸的关系1细胞呼吸与光合作用过程图解(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2光合作用与有氧呼吸的联系(1)物质方面C：CO 2 C6H12O6 C3H4O3 CO2 暗 反 应 有 氧 呼 吸 第 一 阶 段 有 氧 呼 吸 第 二 阶 段O：H 2O O2 H2O 光 反 应 有 氧 呼 吸 第 三 阶 段2H：H 2O H C6H12O6
2、H H2O 光 反 应 暗 反 应 有 氧 呼 吸 第 一 、 二 阶 段 有 氧 呼 吸 第 三 阶 段(2)能量方面光能 ATP中活跃化学能 C6H12O6中稳定的化学能 光 反 应 暗 反 应 有 氧 呼 吸 特别提醒 1光合作用中产生的H是还原型辅酶NADPH 简化的表示方式，而细胞呼吸中产生的H是还原型辅酶NADH 简化的表示方式，二者不是一种物质，尽管书写形式相同。2还原氢的书写形式一定不能写成H、H 或H 2，只能写成 H、NADH或NADPH。二、光合作用的影响因素及应用1光质(1)原理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。叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡
3、萝卜素对蓝紫光的吸收量大。单色光中，蓝紫光下光合速率最快，红光次之，绿光最差。(2)应用大棚薄膜的选择：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，所以无色透明的大棚中植物的光合效率最高。补充单色光的选择：蓝紫光。2光照强度(1)原理光照强度通过影响植物的光反应进而影响光合速率。光照强度增加，光反应速率加快，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CO 2释放量或O 2吸收量。净光合速率：植物绿色组织在有光条件下测得的值
4、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。真正光合速率净光合速率呼吸速率。(3)曲线模型及分析343CO 2浓度(1)曲线分析图1中A点表示CO 2补偿点，即光合作用速率等于呼吸作用速率时的CO 2浓度，图2中A点表示进行光合作用所需CO 2的最低浓度。C和C点都表示CO 2饱和点。(2)应用：在农业生产上可以通过“正其行，通其风”，增施农家肥等措施增大CO 2浓度，提高光合作用速率。4温度5(1)曲线分析AB段：在B点之前，随着温度升高，光合速率增大B点：酶的最适温度，光合速率最大BC段：随着温度升高，酶的活性下降，光合速率减小，50 左右光合速率几乎为零。(2)应用：冬季，
5、温室栽培可适当提高温度；晚上可适当降低温度，以降低细胞呼吸速率，减少有机物消耗。5多因子变量对光合作用速率的影响(1)曲线分析P点：限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随着因子的不断加强，光合速率不断提高。Q点：横坐标所表示的因素不再是影响光合速率的因子，影响因素主要为各曲线所表示的因子。(2)应用：温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率；也可同时适当增加CO 2浓度，进一步提高光合速率；当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO 2浓度以提高光合速率。板块二 考点题型突破考点1光合作用与呼吸作用的关系2017全国卷下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼
6、吸作用的示意图。6据图回答下列问题：(1)图中、代表的物质依次是_、_、_、_，H代表的物质主要是_。(2)B代表一种反应过程，C代表细胞质基质，D代表线粒体，则ATP合成发生在A过程，还发生在_(填“B和C”“C和D”或“B和D”)。(3)C中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是_。解析 (1)根据题目示意图可知，过程A和B分别代表光合作用的光反应和暗反应，是水光解的产物且不参与暗反应，为氧气，和分别是合成NADPH、ATP的原料，即是NADP 、是ADP和磷酸，参与CO 2的固定，为C 5，H参与了有氧呼吸过程，为还原型辅酶(NADH)。(2)在植物叶肉细胞中产生ATP的场所有细胞
7、质基质、线粒体、叶绿体类囊体薄膜，即除了A过程，ATP的合成还发生在C和D。(3)C中的丙酮酸可以转化为酒精，是因为细胞质基质中存在与无氧呼吸过程相关的酶，在缺氧条件下叶肉细胞可以发生无氧呼吸。答案 (1)O 2 NADP ADPPi C 5 NADH(或答：还原型辅酶) (2)C和D (3)在缺氧条件下进行无氧呼吸题型一 光合作用与细胞呼吸过程的判断12017宿州质检下图是绿色植物叶肉细胞内部分生命活动示意图，其中表示生理过程，AD表示物质。下列分析错误的是( )7A在生物膜上发生的生理过程有和B过程均发生在细胞质基质中CA和B分别表示丙酮酸和HD有氧呼吸包括图中的过程答案 B解析 由图可知
8、，、依次为有氧呼吸的第一、二、三阶段，为光反应，为暗反应，A为丙酮酸，B为H，C为ADP和Pi、NADP ，D为ATP和H，C、D正确；在生物膜上发生的生理过程有有氧呼吸的第三阶段(线粒体内膜)和光反应(类囊体膜)，A正确；有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中完成，有氧呼吸的第二阶段在线粒体基质中完成，暗反应阶段在叶绿体基质中完成，B错误。2下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图，下列叙述正确的是( )A过程只能在线粒体中进行，过程只能在叶绿体中进行B过程产生的能量全部都储存在ATP中C过程产生的O 2中的氧来自H 2OD过程和中均能产生H，且二者还原的物质相同答案 C解析 图中过程表示有氧呼吸过程
9、，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，但是没有线粒体，过程表示光合作用，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错误；光合作用产生的O 2中的氧全部来自于H 2O，C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错误。32018山东德州一模下图是绿色植物体内能量供应及利用的示意图，下列说法正确的是( )A乙过程利用的ATP是由甲和丙过程共同提供的B乙中的ATP用于固定二氧化碳和还原三碳化合物C甲、丙中合成AT
10、P所需的能量来源不相同D丁中的能量可用于肌肉收缩、人的红细胞吸收葡萄糖、兴奋传导等答案 C解析 从图中发生的变化可判断，甲是光反应，乙是暗反应，丙是有氧呼吸，丁是ATP的水解。有氧呼吸丙产生的ATP不能用于光合作用的暗反应，A错误；光反应过程中产生的ATP只用于还原三碳化合物，B错误；光反应合成A8TP所需的能量来源于光能，而丙过程合成ATP所需的能量来自有机物中的化学能，C正确；红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散，需要载体但不消耗ATP，D错误。技法提升光合作用与细胞呼吸中H和ATP的来源、去路比较项目 来源 去路光合作用 光反应中水的光解 用于暗反应中C 3的还原H 有氧呼吸 产生于第一、二
11、阶段 消耗于第三阶段，与O2结合生成H 2O光合作用 产生于光反应阶段，其中的 能量来自光能 用于暗反应过程中C 3的还原，其中的能量转变成有机物中稳定的化学能ATP有氧呼吸 三个阶段均能产生，但第三 阶段相对较多 用于各项生命活动题型二 线粒体与叶绿体之间物质转化问题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
12、1所示是叶绿体的类囊体薄膜，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错误；光合作用光反应阶段除了进行水的光解，还进行ATP合成，主要影响因素为光照，有氧呼吸第三阶段产生的能量少部分用于合成ATP，主要影响因素为温度，C正确、D错误。52017山东日照质检如图为某植物细胞部分结构示意图。据图分析，下列四项叙述中，正确的是( )9Aa、b箭头表示的是O 2进出细胞的过程Be、f箭头表示的是CO 2进出细胞的过程C以C 18O2作原料进行光合作用，在较强光照下，测得含 18O的呼吸作用
13、产物的主要去向是图中的dD以H O作原料进行光合作用，在较强呼吸作用下，测得含 18O的光合作用产物的主要去向是图中的b182答案 C解析 a表示叶绿体吸收CO 2，b表示叶绿体释放O 2，e表示线粒体吸收O 2，f表示线粒体释放CO 2，c表示叶绿体产生的O2被线粒体利用，d表示线粒体产生的CO 2被叶绿体利用，A、B错误；以C 18O2作原料进行光合作用然后再进行呼吸作用， 18O的转移途径为C 18O2有机物C 18O2，在较强光照下，光合作用速率大于呼吸作用速率，呼吸产物C18O2主要被叶绿体利用，即主要去向是图中的d，C正确；以H O作原料进行光合作用， 18O全部生成氧气，在182
14、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，D错误。考点2光合作用的影响因素及应用2016全国卷为了探究生长条件对植物光合作用的影响，某研究小组将某品种植物的盆栽苗分成甲、乙两组，置于人工气候室中，甲组模拟自然光照，乙组提供低光照，其他培养条件相同。培养较长一段时间( T)后，测定两组植株叶片随光照强度变化的光合作用强度(即单位时间、单位叶面积吸收CO 2的量)，光合作用强度随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题：(1)据图判断，光照强度低于a时，影响甲组植物光合作用的限制因子是_。(2)b光照强度下，要使甲组的光合作用强度升高，可以考虑的措施是提高_(填“C
15、O 2浓度”或“O2浓度”)。(3)播种乙组植株产生的种子，得到的盆栽苗按照甲组的条件培养 T时间后，再测定植株叶片随光照强度变化的光合作用强度，得到的曲线与甲组的相同。根据这一结果能够得到的初步结论是_10_。解析 (1)在光饱和点(b点)之前，甲组植物光合作用的限制因子是光照强度。(2)光饱和点之后，光合作用的限制因子是温度、CO 2浓度等。(3)对比甲组、乙组曲线可知，在低光照下培养后乙组植物的光合能力比甲组的低，但其子代在甲组的条件下培养，光合能力与甲组相同，这说明低光照培养未能改变植物的遗传特性，乙组光合作用强度与甲组不同是由环境因素引起的，而不是遗传物质改变造成的。答案 (1)光照
16、强度(2)CO2浓度(3)乙组光合作用强度与甲组的不同是由环境因素低光照引起的，而非遗传物质的改变造成的题型一 单一因素对光合作用影响的分析和探究1. 2017枣庄调研植物的光合作用受CO 2浓度、温度与光照强度的影响。如图为在一定CO 2浓度和适宜温度条件下，测定的某植物叶片在不同光照条件下的光合作用速率。下列有关说法错误的是( )A在a点所示条件下，该植物的叶肉细胞内能够产生ATP的部位只是线粒体B该植物叶片的呼吸速率是5 mg/(100 cm 2叶h)C在一昼夜中，将该植物叶片置于c点光照强度条件下11小时，其余时间置于黑暗中，则每100 cm2叶片一昼夜中CO 2的净吸收量为45 mg
17、Db点代表光合速率等于呼吸速率答案 A解析 在a点所示条件下，细胞只进行呼吸作用，产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体，A错误；a点的纵坐标表示呼吸速率，B正确；c点光照强度下，11小时光照每100 cm2叶片吸收CO 2的量为1110110(mg)，晚上每100 cm2叶片细胞呼吸释放CO 2的量为13565(mg)，一昼夜每100 cm2叶片净吸收CO 2量为45 mg，C正确；b点CO 2吸收速率为0，即光合速率等于呼吸速率，D正确。2某植物的光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25 和30 。如图为该植物处于25 环境中光合作用强度随光照强度变化的坐标图。下列叙述正确的是( )11Aa点时
18、叶肉细胞的生理活动只受温度的影响Bb点时植物才开始进行光合作用C若将温度从25 提高到30 时，a点上移，d点下移Dc点时该植物的O 2产生量为 V1 V2答案 D解析 据图分析，a点时叶肉细胞进行呼吸作用，但不进行光合作用，细胞呼吸受多种因素的影响，不是只受温度的影响，A错误；b点时植物光合作用产生的O 2量等于呼吸作用吸收的O 2量，在此之前植物就开始光合作用，B错误；若将温度从25 提高到30 ，光合作用减弱，产生的O 2量减少，但呼吸作用增强，吸收的O 2量增加，故a、d点均上移，C错误；c点时该植物的O 2产生量为 V1 V2，D正确。知识拓展关于环境因素影响光合速率的三点说明(1)
19、温度改变对光合作用的影响：当温度改变时，不管是光反应还是暗反应都会受影响，但主要是影响暗反应，因为参与暗反应的酶的种类和数量都比参与光反应的多。(2)CO2浓度对光合作用的影响：CO 2浓度很低时，光合作用不能进行，但CO 2浓度过高时，会抑制植物的细胞呼吸，进而影响光合作用。(3)光对光合作用的影响：光照不但影响光反应，而且光是叶绿素合成的必要条件，因此植物在暗处呈黄色。题型二 多因素对光合速率影响的分析32017西藏日喀则第一高级中学期中下列各图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况，除各图中所示的因素外，其他环境因素均控制在最适范围。下列分析错误的是( )12A甲图中a点的限制因素可能是
20、叶绿体中酶的数量B乙图中d点比c点在相同时间内叶肉细胞中生成C 5的速率快CM、N点的限制因素是光照强度，P点的限制因素是温度D丙图中，随着温度的升高，曲线走势将稳定不变答案 D解析 从甲图中可以看出，光照强度和二氧化碳的浓度不是a点光合速率的限制因素，可能是叶绿体中色素和酶的数量，A正确；乙图中d点与c点相比，光照强度增加，光反应增加，产生的ATP和H增加，因此相同时间内叶肉细胞中C 3的还原量多，生成C 5的速率快，B正确；图中M、N、P三点限制因素分别为三条曲线的横坐标即光照强度、光照强度、温度，C正确；丙图中，随着温度的升高，曲线走势有可能下降，因为超过最适浓度，酶的活性降低，D错误。
21、4在下列曲线图中，有M、N、O、P、Q五个点，对它们含义的叙述中正确的是( )M点时，植物既进行光合作用，也进行呼吸作用，且光合作用强度弱于呼吸作用强度 N点时，植物体只进行呼吸作用；O点时，植物体的光合作用强度等于呼吸作用强度 Q点时，光照强度不再是限制光合速率的因子，CO 2浓度是限制光合速率的主要因素 P点前，限制光合速率的主要因素是光照强度A B C D答案 C解析 13M点时，光照强度为0，植物叶肉细胞只进行呼吸作用，错误；N点净光合速率为0，说明光合作用强度和呼吸强度相等，O点在M点与N点之间，所以植物体的光合作用强度小于呼吸作用强度，错误；Q点光照强度时，随着光照强度的增加，光合
22、速率不再改变，光照强度不再是影响光合速率的主要因素，正确；P点前，随光照强度增大光合速率增大，影响光合速率的主要因素是光照强度，正确。技法提升解答光合作用相关曲线的基本步骤明标 即明确横坐标和纵坐标所表示的含义找点即找出曲线中的起点、止点、顶点、交点和转折点等关键点。如光照强度(或CO 2浓度)对光合作用强度影响的曲线中，在光照强度为0时，曲线在纵坐标上对应的点表示细胞呼吸所释放的CO 2量或消耗的O 2量；曲线在横坐标上的交点为光补偿点(或CO 2补偿点)，即表示光合作用强度与细胞呼吸强度相同时的光照强度(或CO 2浓度)析线即找出曲线上升、下降或波动等变化趋势，并找出变化的原因。如夏天一天
23、中的光合作用曲线，往往会呈现“M”型变化，其“午休”效应出现的原因是缺水导致气孔关闭，使得CO 2供应不足找因 在受多种因素影响时，找出曲线的限制因素。方法是对纵坐标或横坐标画垂线、或者只看某一条曲线的变化，从而将多因素转变为单一因素，进而确定限制因素考点3光合速率与呼吸速率的关系2017全国卷植物的CO 2补偿点是指由于CO 2的限制，光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO 2浓度。已知甲种植物的CO 2补偿点大于乙种植物的。回答下列问题：(1)将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中，适宜条件下照光培养。培养后发现两种植物的光合速率都降低，原因是_。甲种植物净光合速率为0时，乙种植物净
24、光合速率_(填“大于0”“等于0”或“小于0”)。(2)若将甲种植物密闭在无O 2、但其他条件适宜的小室中，照光培养一段时间后，发现植物的有氧呼吸增加，原因是_。解析 (1)甲、乙植物在同一密闭小室中适宜条件下照光培养，由于植物进行光合作用吸收的CO 2量大于呼吸作用释放的CO 2量，因此密闭小室中的CO 2浓度降低，植物的光合速率也随之降低；甲种植物的CO 2补偿点大于乙种植物的，当甲种植物净光合速率为0时，对应的CO 2浓度大于乙种植物的CO 2补偿点，故乙种植物净光合速率大于0。(2)在光照条件下植物进行光合作用释放O 2，使小室中的O 2浓度升高，而有机物分解产生的NADH在有氧呼吸第
25、三阶段中需与O 2结合而形成水，所以O 2增多时，有氧呼吸会增加。答案 (1)植物在光下光合作用吸收CO 2的量大于呼吸作用释放CO 2的量，使密闭小室中CO 2浓度降低，光合速率也随之降低 大于0 (2)甲种植物在光下光合作用释放的O 2使密闭小室中O 2增加，而O 2与有机物分解产生的NADH发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节，所以当O 2增多时，有氧呼吸会增加14题型一 光合速率和呼吸速率的数量关系题1将生理状况相同的某种绿叶均分成四组，在不同温度下分别暗处理1 h，再光照1 h(光强相同)，测其质量变化，得到如下表的数据。可以得出的结论是 ( )组别 一 二 三 四温度() 27 28
26、 29 30暗处理后质量变化(mg) 1 2 3 1光照后与暗处理前相比质量变化(mg)3.5 3 3 1A该植物光合作用的最适温度约是27 B该植物呼吸作用的最适温度约是29 C2729 下的净光合速率相等D30 下的真正光合速率为2 mg/h答案 B解析 绿叶暗处理1 h，再光照1 h，那么绿叶进行了2 h的呼吸作用和1 h的光合作用。结合表中数据可计算出2730 的呼吸速率分别为1 mg/h、2 mg/h、3 mg/h、1 mg/h，光合作用制造的有机物总量(总光合速率)分别为3.5115.5(mg/h)、3227(mg/h)、3339(mg/h)、1113(mg/h)，故该植物光合作用
27、和呼吸作用最适温度均约为29 ，A、D错误，B正确；2729 净光合速率分别为5.514.5(mg/h)、725(mg/h)、936 (mg/h)，C错误。22017吉林九校二模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。图乙表示水稻CO 2吸收速率与光照强度的关系。下列有关说法正确的是( )A图甲中，光照强度为b时，光合作用速率等于呼吸作用速率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图甲中的c点和图乙中的h点对应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
28、度为a时，O 2产生总量为0，只进行细胞呼吸，据此可知，呼吸强度为6，光照强度为b时，CO 2释放量和O 2产生总量相等，都为3单位，呼吸作用释放的CO 2首先供应叶绿体进行光合作用，剩余部分释放到外界，说明此时呼吸作用大于光合作用，A错误；光照强度为d时，O 2产生总量为8单位，需要消耗的CO152也为8单位减去自身呼吸产生的CO 2的6单位，单位时间内需从外界吸收CO 2为2单位，B正确；图甲中的c点和图乙中的f点对应，C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CO 2浓度或温度等，D错误。技法提升植物“三率”的判定(1)根据坐标曲线判定：当光照强度为0时，若CO 2吸
29、收值为负值，该值绝对值代表呼吸速率，该曲线代表净光合速率，当光照强度为0时，若CO 2吸收值为0，该曲线代表真正光合速率。(2)根据关键词判定项目 表示方法呼吸速率 线粒体释放CO 2量( m1)；黑暗条件下细胞(植物体)释放CO2量(葡萄糖消耗量)线粒体吸收O 2量( n1)；黑暗条件下细胞(植物体)吸收O 2量净光合速率 细胞(植物体)吸收的CO 2量( m2)；植物(叶片)积累葡萄糖量 细胞(植物体)释放的O 2量( n2)真正光合速率叶绿体利用、固定CO 2量 m1 m2；植物(叶绿体)产生葡萄糖量 叶绿体产生、释放O 2量 n1 n2题型二 密闭环境中植物光合速率与呼吸速率的曲线分析
30、题3将某种植物栽培于玻璃温室内，下图为用CO 2浓度测定仪测定的密闭玻璃温室内一昼夜CO 2浓度的变化情况，则下列相关说法不正确的是( )A图中曲线表示植物积累有机物的区段是bfBg点与a点相比，植物体内有机物含量更高Cde段CO 2浓度下降趋于平缓的原因主要是CO 2供应不足Db、c、d三点的C 3含量满足cb，cd答案 D解析 分析题图，当测定的二氧化碳浓度下降时，表示光合速率大于呼吸速率，即植物积累有机物，因此图中曲线积累有机物的区段是bf段，A正确；g点CO 2浓度低于a点，植物积累有机物，植物体内有机物含量升高，B正确；de段气孔关闭，CO 2供应不足，光合速率下降，CO 2浓度下降
31、趋于平缓，C正确；bc段光照逐渐增强，H和ATP增多，C 3含量减少，即cb，cd段CO 2供应减少，C 3含量减少，即cd，D错误。4.在天气晴朗的夏季，将用全素营养液培养的植株放入密闭的玻璃罩内放在室外进行培养。每隔一段时间用CO 2浓度检测仪测定玻璃罩内CO 2浓度，绘制成右图所示的曲线(水平虚线表示实验开始时玻璃罩内CO 2浓度)。据图得出的判断不正确的是( )16Ad点和h点表示光合速率等于呼吸速率Bbc段和ab段曲线斜率差异可能主要是温度造成的C光合速率最大值可能出现在h点D呼吸速率最小值可能出现在b点答案 C解析 图中d点和h点时，玻璃罩内的CO 2浓度达到平衡，此时光合速率等于
32、呼吸速率，A正确；在夜间只进行呼吸作用，但是ab段上升速率快，而bc段变缓，这是由于凌晨温度较低，呼吸作用减弱，B正确；h点时光合作用积累的有机物最多，但光合速率不是最大，C错误；b点之前，CO 2增加的速率快，b点之后，CO 2增加的速率慢，因此呼吸速率最小值可能出现在b点，D正确。技法提升密闭玻璃罩内CO 2浓度与时间的关系曲线曲线分析AB段 无光照，植物只进行呼吸作用BC段 温度降低，呼吸作用减弱CD段 4时后，微弱光照，开始进行光合作用，但光合作用强度呼吸作用强度D点 光合作用强度呼吸作用强度DH段 光合作用强度呼吸作用强度。其中FG段表示“光合午休”现象H点 光合作用强度呼吸作用强度
33、HI段 光照继续减弱，光合作用强度呼吸作用强度，直至光合作用完全停止题型三 开放环境中植物光合速率与呼吸速率的曲线分析题5如图表示的是一昼夜北方某作物植株CO 2吸收量的变化。甲图为盛夏某一晴天，乙图是在春季的某一17晴天。对两图的相关原因分析不正确的是( )A甲图中有机物积累最多的是G点，两图中B点植物干重均低于A点时的干重B植株有机物总积累可用横轴上、下曲线围成的有关面积表示，适当提高温度可增加OA的绝对值C两图中DE时间段叶绿体中三碳化合物含量均大大减少D甲图中E点与G点相比，叶绿体中的ATP含量较多答案 C解析 G点光合作用强度与呼吸作用强度相等，以后呼吸作用强度大于光合作用强度，故有
34、机物积累最多的是G点，两图中AB段只进行呼吸作用，故B点植物干重均低于A点时的干重，A正确；有机物总积累可用横轴上、下曲线围成的有关面积表示，适当提高温度可提高呼吸强度，B正确；甲图DE时由于光照强，气温高，导致蒸腾作用强，水分散失多，气孔关闭，CO 2供应不足，光合作用速率略有下降，三碳化合物来源减少，去路未变，含量减少，乙图是由于光照强度减弱，光反应减弱，导致光合速率减弱，三碳化合物来源不变，去路减少，含量会升高，C错误；甲图中E点与G点相比，叶绿体中的ATP含量较多，D正确。技法提升开放环境中光合作用昼夜变化曲线分析(1)曲线分析MN和PQ 夜晚植物只进行细胞呼吸NA和EP 清晨和傍晚光
35、照较弱，光合作用强度小于细胞呼吸强度A点和E点 光合作用强度等于细胞呼吸强度，CO 2的吸收和释放达到动态平衡AE 光合作用强度大于细胞呼吸强度18C点 叶片表皮气孔部分关闭，出现“光合午休”现象E点 光合作用产物的积累量最大N点 开始进行光合作用A点 开始积累有机物(2)一昼夜有机物的积累量的计算方法(用CO 2表示)一昼夜有机物的积累量白天从外界吸收的CO 2量晚上呼吸作用释放的CO 2量，即 S3( S1 S4)。题型四 光合作用与细胞呼吸的“关键点”移动6下面为几种环境因素对植物光合作用影响的关系图，有关描述错误的是( )A图1中，若光照强度适当增强至最适状态，a点左移，b点右移B图2
36、中，若CO 2浓度适当增大至最适状态，a点右移，b点左移C图3中，a点与b点相比，a点时叶绿体中C 3含量相对较多D图3中，限制b点光合作用的主要因素是光照强度和CO 2浓度答案 B解析 由图示分析可知：图1中，a点表示CO 2补偿点，b点表示CO 2饱和点，当光照强度适当增强至最适状态，光合速率增大，b点右移，要使光合速率等于呼吸速率，a点左移，A正确；图2中，a点表示光补偿点，b点表示光饱和点，根据图1分析过程可知a点左移，b点右移，B错误；图3中，b点时，光照强度和CO 2浓度均是光合作用的限制因素，a点和b点的光照强度相同，a点的CO 2浓度高于b点的CO 2浓度，故a点时叶绿体中C
37、3含量比b点多，C、D正确。7科学家研究小麦20 时光合作用强度与光照强度的关系，得到如图曲线。下列有关叙述错误的是( )19A在25 条件下研究时，cd段位置会上移，a点会下移Ba点时叶肉细胞产生ATP的细胞器有线粒体和叶绿体C其他条件适宜，当植物缺Mg时，b点将向右移动Dc点之后小麦光合作用强度不再增加，可能与叶绿体中酶的浓度有关答案 B解析 图中二氧化碳吸收量代表光合作用强度，二氧化碳释放量代表呼吸作用强度。当温度升高为25 时，因为在适宜温度范围内，所以呼吸作用和光合作用强度都会增大，因此cd段会上移，a点会下移，A正确；a点时，光照强度为零，故小麦只通过呼吸作用产生ATP，进行的场所
38、是细胞质基质和线粒体，其中线粒体是细胞器，B错误；Mg是植物合成叶绿素的必需元素，叶绿素在光合作用时可以吸收和传递光能，在其他条件适宜的情况下，当缺少Mg元素时，叶绿素的合成就会受阻，从而使光合作用的强度降低，由于呼吸作用的强度不受影响，所以要让光合作用和呼吸作用相等，就必须要增加光照强度以提高光合作用强度，因此b点右移，C正确；据图可知，c点是光饱和点，c点之后光合作用强度不再随光照强度增大而增大，此时影响的因素可能是色素含量、酶的浓度等，D正确。技法提升光合作用与呼吸作用中点移动问题(1)呼吸速率增加，其他条件不变时，CO 2(或光)补偿点应右移，反之左移。(2)呼吸速率基本不变，相关条件
39、的改变使光合速率下降时，CO 2(或光)补偿点应右移，反之左移。(3)阴生植物与阳生植物相比，CO 2(或光)补偿点和饱和点都应向左移动。(4)在外界条件的影响下，通过分析光合速率和呼吸速率的变化，进而对曲线上某一点的纵、横坐标进行具体分析，确定横坐标左移或右移，纵坐标上移或下移，最后得到该点的移动方向。题型五 植物是否生长的判断题8将某种植物放在特定的实验装置内，研究温度对光合作用与呼吸作用的影响，实验以该植物叶绿体光合作用吸收的CO 2总量与线粒体呼吸作用CO 2的释放量为指标，实验结果如下表所示。下列对该植物数据表格分析正确的是( )温度() 20 25 30 35 40 45光照下叶绿
40、体CO 2吸收总量(mg/h) 1.00 1.75 2.50 3.25 3.75 3.50黑暗中CO 2释放量(mg/h) 0.50 0.75 1.00 1.50 2.25 3.00A昼夜不停地光照，温度为20 时该植物不能生长B昼夜不停地光照，温度为45 时，最有利于有机物的积累C每天交替进行12 h光照12 h黑暗，温度均保持在45 条件下，能正常生长D每天交替进行12 h光照12 h黑暗，温度均保持在35 条件下，能正常生长答案 D解析 温度为20 时，光照下CO 2吸收总量为1.00 20mg/h，该值表示真光合速率，真正光合速率大于呼吸速率，净光合速率大于0，昼夜不停地光照，该植物能
41、够正常生长，A错误；昼夜不停地光照，温度为35 时有机物积累最多，B错误；每天交替进行12 h光照、12 h黑暗，温度均保持在45 时，该植物的有机物积累量为3.50123.002430(mg)0，植物生长。昼夜有机物积累量0，植物不生长，长时间小于0，植物将死亡。微专题二光合速率和呼吸速率的测定一 装置图法测定光合速率与呼吸速率气体体积变化法测光合作用O 2产生或CO 2消耗的体积(1)装置中溶液的作用在测细胞呼吸速率时，NaOH溶液可吸收容器中的CO 2；在测净光合速率时NaHCO 3溶液可提供CO 2，能保证容器内CO 2浓度的恒定。(2)测定原理甲装置在黑暗条件下植物只进行细胞呼吸，由
42、于NaOH溶液吸收了细胞呼吸产生的CO 2，所以单位时间内红色液滴左移的距离表示植物的O 2吸收速率，可代表呼吸速率。乙装置在光照条件下植物进行光合作用和细胞呼吸，由于NaHCO 3溶液保证了容器内CO 2浓度的恒定，所以单位时间内红色液滴右移的距离表示植物的O 2释放速率，可代表净光合速率。真正光合速率净光合速率呼吸速率。(3)测定方法将植物(甲装置)置于黑暗中一定时间，记录红色液滴移动的距离，计算呼吸速率。将同一植物(乙装置)置于光下一定时间，记录红色液滴移动的距离，计算净光合速率。根据呼吸速率和净光合速率可计算得到真正光合速率。(4)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，
43、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。 2112017郑州质检如图是在一定温度下测定某植物呼吸作用和光合作用强度的实验装置(呼吸底物为葡萄糖，不考虑装置中微生物的影响)，相关叙述正确的是( )A烧杯中盛放NaHCO 3溶液，可用于测定一定光强下植物的净光合速率B在遮光条件下，烧杯中盛放NaOH溶液，可用于测定植物无氧呼吸的强度C烧杯中盛放清水，可用于测定一定光照强度下真光合速率D在遮光条件下，烧杯中盛放清水，可用于测定植物有氧呼吸的强度答案 A解析 NaHCO3溶液可以维持装置内二氧化碳浓度的恒定，U形管中液面高度的变化是装置中氧气量的
44、变化造成的，可以代表净光合速率，A正确；NaOH可以吸收二氧化碳，U形管液面高度的变化由装置中氧气量的变化造成，而无氧呼吸不消耗氧气，不能用来测定无氧呼吸的强度，B错误；由于植物光下同时进行光合作用和呼吸作用，所以光下无法测得真光合速率，C错误；在单位时间内，有氧呼吸消耗的氧气量等于产生的二氧化碳量，无论有氧呼吸强度多大，U形管中液面都不会发生变化，D错误。2利用以下装置可探究某绿色植物的生理作用。假如该植物的光合作用的产物和呼吸作用的底物均为葡萄糖，且不能进行产生乳酸的无氧呼吸。回答下列问题：(1)实验前，应_(填“打开”或“关闭”)活塞，记录有色液滴的位置。(2)忽略装置内其他微生物的干扰
45、，可利用装置_来探究该植物的呼吸作用类型，此时应对实验装置进行_处理，若_，则该植物在进行有氧呼吸的同时也进行产生酒精和CO 2的无氧呼吸；该植物的根尖细胞内，能产生CO 2，但不伴随ATP合成的生理过程是_。(3)忽略装置内其他微生物的干扰，最好选择装置_来验证CO 2是植物进行光合作用的必需原料。答案 (1)关闭 (2)甲和乙 完全遮光 装置甲中的有色液滴向左移，装置乙中的有色液滴向右移 无氧呼吸的第二阶段 (3)甲和丙解析 22(1)可通过该装置中有色液滴的移动情况来反映呼吸作用和光合作用，故需记录有色液滴的位置(或所在的刻度)；另外，装置必须密闭，即要关闭活塞。(2)可利用装置甲和装置
46、乙来探究该植株的呼吸作用类型，实验时一定要对装置进行完全遮光处理，装置甲内含有氢氧化钠溶液，可吸收植株呼吸作用产生的CO 2，若呼吸作用消耗氧气，则有色液滴向左移；装置乙内无吸收CO 2的溶液，根据有氧呼吸和无氧呼吸的特点可知，若植物进行产生酒精和CO 2的无氧呼吸，则装置乙中的有色液滴会向右移。无氧呼吸的第二阶段有CO 2产生，但不产生ATP。(3)装置甲内无CO 2，而装置丙内有CO 2，且CO 2浓度在一段时间内不变，故这两套装置适合用于验证CO 2是植物进行光合作用的必需原料。技法提升光合作用和细胞呼吸实验探究中常用实验条件的控制(1)增加水中O 2泵入空气或吹气或放入绿色水生植物；(2)减少水中O 2容器密封或油膜覆盖或用凉开水；(3)除去容器中CO 2氢氧化钠溶液；(4)除去叶中原有淀粉置于黑暗环境中；(5)除去叶中叶绿素酒精隔水加热；(6)除去光合作用对呼吸作用的干扰给植株遮光；(7)如何得到单色光棱镜色散或薄膜滤光；(8)线粒体提取细胞匀浆离心。二 “半叶法”测定光合作用有机物的产生量将叶片一半遮光，一半曝光，遮光的一半测得的数据变化值代表呼吸作用强度，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，最后计算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。3某研究小组采用“半叶
