（新人教版）新高考生物一轮复习精讲课件20 光合作用4（光合作用与呼吸作用）（含答案）

这是一份（新人教版）新高考生物一轮复习精讲课件20 光合作用4（光合作用与呼吸作用）（含答案），共50页。PPT课件主要包含了教学过程，概念图，课堂练习巩固，综合应用，速率测定，分解者，太阳能等内容，欢迎下载使用。

Teaching Prcess
2.课堂教 学内容
一.细胞呼吸与光合作用的综合分析
例1（2022，原创）下图是发生在动植物体内的部分生理过程示意图，相关叙述错误的是（ ）
A.消耗ATP的生理过程有③⑤⑧B.消耗【H】的生理过程有③④⑦C.产生和消耗等量葡萄糖，过程①生成的ATP数量多于过程④D.只发生在动物细胞内的生理过程有⑤⑦⑧⑨
(1)光合作用和细胞呼吸中各种元素的去向
2.光合作用与细胞呼吸物质及能量转化
例2.下图表示植物叶肉细胞光合作用和细胞呼吸过程中氢元素的转移途径，下列相关叙述不正确的是（ ）A.过程①④在生物膜上进行B.光合作用的原料H2O中的氧可以依次经过①②③④转移到细胞呼吸的产物H2O中C.植物体光补偿点时，叶肉细胞内的过程③④中合成的ATP少于过程①合成的ATPD.过程①②③④都有能量的转化
例3：(2016年浙江卷，30题，节选)给某植物提供C18O2和H2O，释放的氧气中含有18O。氧气中含有18O是由于__________________________________，H218O又作为原料参与了光合作用之故。
C18O2中的部分氧转移到H218O中
例4.（2021CY周测）下图表示水稻一个成熟叶肉细胞代谢的某些过程(图中数字代表物质， a、b代表细胞器)。下列有关分析和判断中，错误的是(　　)
A.有a的细胞一定有b，而有b的细胞却不一定有aB.如果用18O标记图中的①，则可能会出现少量的具有 放射性的④C.在b内膜上分布有ATP合成酶，而在a的基质中没有ATP合成酶
D.此类细胞可作为观察DNA和RNA在细胞中的分布的实验材料
(2)光合作用和细胞呼吸中ATP的来源及去路分析
(3)光合作用和细胞呼吸中[H]的来源和去路分析
(4)光合作用和有氧呼吸的能量联系
例5.（2017，浙江节选）下图为某植物叶肉细胞中有关甲、乙两种细胞器的部分物质及能量代谢途径示意图（NADPH指[H]），请回答下列问题：
（4)乙产生的ATP被甲利用时，可参与的代谢过程包括______(填序号)。①C3的还原 ②内外物质运输 ③H2O裂解释放O2 ④酶的合成
（1）光合作用强度：是光合作用反应强弱的指标。一般用植物在单位时间内单位面积通过光合作用制造糖类的量（即光合作用速率，是化学中的一种反应速率）来衡量。
二.光合作用与细胞呼吸的综合应用题
（2）光合作用速率：①表示方法：以单位时间内单位面积光合作用固定（消耗）CO2量、O2量、制造有机物量来衡量。②测定方法：植物进行光合作用的同时，还进行呼吸作用，因此直接测定（真正）光合作用速率是很困难的，而我们只能测定净光合速率。所以可以推导出：真正的光合作用速率 = 净光合作用速率 + 呼吸作用速率。
(3)植物“三率”间的内在关系 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。
④三种速率的表示方法：（对象：植株、叶片、细胞）
(1)当净光合速率＞0时，植物因积累有机物而生长。(2)当净光合速率＝0时，植物不能生长。(3)当净光合速率＜0时，植物不能生长，长时间处于此种状态，植物将死亡。
2.光合速率与植物生长
①当光照强度为0时，若CO2吸收值为负值，该值绝对值代表呼吸速率，该曲线代表净光合速率；②当光照强度为0时，若CO2吸收值为0，该曲线代表真正光合速率。
例6.(2020·合肥二模)对某植物在不同环境条件下O2的吸收量和释放量进行测定，结果如下表，下列对结果的分析不正确的是（ ）
A.在5 klx光照条件下5 h，10 ℃时光合作用产生的O2总量比20 ℃时多2.5 mgB.在20 ℃时，分别用10 klx和5 klx光照10 h，黑暗14 h，O2增加量前者比后者多30 mgC.在10 ℃、10 klx光照4.8 h后，转入20 ℃黑暗环境19.2 h，O2变化量为0D.该实验的自变量是光照强度、温度和光照时间，CO2浓度等属于无关变量
【（3+0.5）-（2+1）】x 5
（5x10-1x14）-（2x10-1x14）
（4x4.8）-（1x19.2）
例7.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
CO2(或光)补偿点（B）和饱和点（C）的移动方向：一般有左移、右移之分
3.光合作用与细胞呼吸的“关键点”移动
(1)曲线中补偿点和饱和点的移动规律
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（B）和饱和点(C)都应向左移动。
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。
(2)曲线上其他点(补偿点之外的点)的移动方向
呼吸速率不变，相关条件的改变使光合速率下降时，曲线上的A点不动，其他点(D)向 移动，反之向右上方移动。
对曲线上某一点的纵、横坐标进行具体分析
例8.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 B.下移、左移、下移C.上移、左移、上移 D.上移、右移、上移
4.自然环境及密闭容器中植物光合作用曲线及分析
细胞呼吸产生CO2，曲线上升
出现光照且逐渐增强，此时光合速率小于呼吸速率
CO2释放速率减小，曲线上升缓慢
CO2释放量达到最大（C点）
光照增强且光合速率大于呼吸速率
植物吸收CO2，曲线下降
中午光照逐渐增强，温度升高，气孔部分关闭，CO2供应不足
光合速率仍大于呼吸速率，曲线下降缓慢
气孔打开，CO2吸收速率增加（光合速率大于呼吸速率）
装置中CO2含量最小（G点）
光照逐渐减弱，光合速率大于呼吸速率
光照进一步减弱，光合速率小于呼吸速率
净光合速率大于0，即c-g（不含c、g点）
曲线下降时，即C-G（不含C、G点）
计算：P -( M + N )是否大于0
比较I点时CO2浓度是否比A点时低
光照培养阶段，密闭装置中CO2浓度变化量应为光合作用强度与呼吸作用强度间的“差值”，切不可仅答成“光合作用消耗”导致装置中CO2浓度下降。
例9.如图是大棚番茄在24小时测得CO2含量和CO2吸收速率的变化曲线图，下列有关叙述错误的是( )A.a点CO2释放量减少可能是由温度降低　导致细胞呼吸强度减弱B.番茄通过光合作用合成有机物的时间是　c～e段C.由P点条件变为d点，C5生成减少D.植物干重最大的时刻是e点
(1)“密闭装置法”测定光合速率与呼吸速率 ①测定装置(也叫“黑白瓶法”）
5.“四法”突破光合速率与呼吸速率的综合应用问题
A.装置中溶液的作用：甲装置中NaHCO3溶液（或CO2缓冲液）可为光合作用提供CO2，乙装置中NaOH溶液可吸收容器中的CO2。
B.测定原理： a.甲乙两装置中液滴的移动均是由O2含量的变化引起的。 b.甲装置单位时间内红色液滴向右移动的距离为植物O2的释放速率，可代表净光合速率（若液滴向左移动，则为负值） c.乙装置单位时间内红色液滴移动的距离为植物O2的吸收速率，可代表呼吸速率。
对照试验：为防止气压、温度等因素所引起的误差，应设置对照试验，即使用死亡的绿色植物分别进行上述实验，若液滴移动，则需要对实验结果进行校正。
C.测定方法： a.将甲装置置于光照下一定时间，记录红色液滴向右移动的相对距离（m），计作净光合速率。 b.将乙装置置于黑暗中一定时间，记录红色液滴向左移动的相对距离（n），计作呼吸速率。 c.真正光合速率 = 净光合速率 + 呼吸速率 = m + n
“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。
(1)“密闭装置法”测定光合速率与呼吸速率 测定装置(也叫“黑白瓶法”）
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。 在适宜光照下照射6 h后，在A（黑瓶）、B（白瓶）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M，M＝MB－MA，单位是mg/(dm2·h)，M表示B叶片被截取部分在6 h内光合作用合成的有机物总量。
例10.（2019全国2卷，31,11分）回答下列与生态系统相关的问题。（1）在森林生态系统中，生产者的能量来自于 ，生产者的能量可以直接流向 （答出2点即可）
（2）通常，对于一个水生生态系统来说，可根据水体中含氧量的变化计算出生态系统中浮游植物的总初级生产量（生产者所制造的有机物总量）。若要测定某一水生生态系统中浮游植物的总初级生产量，可在该水生生态系统中的某一水深处取水样，将水样分成三等份，一份直接测定O2含量（A）；另两份分别装入不透光（甲）和透光（乙）的两个玻璃瓶中，密闭后放回取样处，若干小时后测定甲瓶中的O2含量（B）和乙瓶中的O2含量（C）。据此回答下列问题。在甲、乙瓶中生产者呼吸作用相同且瓶中只有生产者的条件下，本实验中C与A的差值表示这段时间内 ；C与B的差值表示这段时间内 ； A与B的差值表示这段时间内 。
生产者净光合作用的放氧量
生产者光合作用的总放氧量
生产者呼吸作用的耗氧量
例11.（2020湖南第一次联考）某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速率，作如图所示实验.在叶柄基部作环剥处理（仅限制叶片有机物的输入和输出），于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1cm2的叶圆片烘干后称其重量，测得叶片的光合作用速率=（3y-2z-x）/6g∙cm-2h-1（不考虑取叶圆片后对叶生理活动的影响和温度微小变化对叶生理活动的影响）.则M处的实验条件是（　　）
10时叶圆片X（干重x克）
下午4时叶圆片Y（干重y克）
测得叶片的光合作用速率=（3y-2z-x）/6g∙cm-2h-1则M处的实验条件是（　　）
A. 下午4时后将整个实验装置遮光3小时B. 下午4时后将整个实验装置遮光6小时C. 下午4时后在阳光下照射1小时D. 晚上8时后在无光下放置3小时
（2）“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 h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M，M＝MB－MA，单位是mg/(dm2·h)，M表示B叶片被截取部分在6 h内光合作用合成的有机物总量。
（3）“叶片上浮法”探究影响光合作用的因素利用“真空渗入法”排除叶肉细胞间隙的空气，充以水分，使叶片沉于水中。在光合作用过程中，植物吸收CO2放出O2，由于O2在水中溶解度很小而在细胞间积累，结果使原来下沉的叶片上浮。根据在相同时间内上浮叶片数目的多少(或者叶片全部上浮所需时间的长短)，即能比较光合作用的强弱。
（4）“梯度法”探究影响光合作用的因素用一系列不同光照强度、温度或CO2浓度的装置，可探究光照强度、温度或CO2浓度对光合作用强度的影响。
特别提醒:　(1)注意变量的控制手段。如光照强度的大小可用不同功率的灯泡(或相同功率的灯泡，但与植物的距离不同)进行控制，不同温度可用不同的恒温装置控制，CO2浓度的大小可用不同浓度的CO2缓冲液调节。(2)不能仅用一套装置通过逐渐改变其条件进行对照实验，而应该用一系列装置进行相互对照。(3)无论哪种装置，在光下测得的数值均为“净光合作用强度值”。
例12.如图表示在不同温度下，测定某植物叶片重量变化情况(均考虑为有机物的重量变化)的操作流程及结果，据图分析回答问题：
(1)由图分析可知，该植物的呼吸速率可表示为____，总光合速率可表示为________。在13～16 ℃之间，随着温度的升高，呼吸作用强度将_____(填“增强”“减弱”或“不变”)，实际光合作用的强度将_____(填“增强”“减弱”或“不变”)。
净光合=（M+Y）-（M-X）=Y＋X