2026届高考生物一轮总复习必修1第3单元细胞的能量供应和利用第6讲光合作用和细胞呼吸的关系课件

这是一份2026届高考生物一轮总复习必修1第3单元细胞的能量供应和利用第6讲光合作用和细胞呼吸的关系课件，共48页。PPT课件主要包含了考情研读·备考定位，考点二，考点一，CO2，CH2O，H2O，2能量变化，答案D，2结合曲线辨析，细胞呼吸耗氧量等内容，欢迎下载使用。
第6讲　光合作用和细胞呼吸的关系
考点一　光合作用和细胞呼吸的关系
必备知识 · 夯实基础
知|识|巩|固1．细胞呼吸和光合作用的物质、能量转化关系
2．光合作用与有氧呼吸中有关的NADPH、NADH、ATP的来源与去路
剖析难点 · 考点突破
精|准|命|题考向　光合作用和细胞呼吸的关系　　　　(2024·山东临沂一模)光合作用与细胞呼吸相互依存、密不可分，各自又具有相对的独立性。如图是某植物光合作用和细胞呼吸过程示意图，其中Ⅰ～Ⅶ代表物质，①～⑤代表过程。下列叙述错误的是 (　　)
A．图中Ⅶ被相邻细胞利用至少需要穿过6层生物膜B．图中Ⅱ和Ⅴ、Ⅲ和Ⅶ分别是同一种物质，Ⅰ和Ⅳ是不同物质C．图中①～⑤均伴随着ATP的合成或水解，其中③合成的ATP可被②利用D．光合作用的产物脂肪、糖类、蛋白质的合成或分解都可通过细胞呼吸联系起来答案：C
解析：图中Ⅶ是有氧呼吸第二阶段的产物，表示CO2，产生场所是线粒体基质，在相邻细胞的叶绿体基质中被利用，至少需要穿过线粒体膜(2层)、线粒体所在细胞的细胞膜(1层)、相邻细胞的细胞膜(1层)、相邻细胞的叶绿体膜(2层)，至少需要穿过6层生物膜，A项正确；图中Ⅱ是水光解产物O2，Ⅲ能与C5结合形成C3，表示CO2，Ⅴ与有氧呼吸前两个阶段产生的Ⅳ参与有氧呼吸第三阶段形成水，因此Ⅴ是O2，Ⅳ是[H]，Ⅶ是CO2，Ⅱ(O2)和Ⅴ(O2)是同一种物质，Ⅲ(CO2)和Ⅶ(CO2)是同一种物质，Ⅰ是NADPH，Ⅳ是NADH，两者是不同物质，B项正确；据图可知，①表示CO2固定，②表示C3还原，③表示有氧呼吸第一阶段，
④表示有氧呼吸第三阶段，⑤表示有氧呼吸第二阶段，其中②过程伴随着ATP的水解，③④⑤过程伴随着ATP的合成，③合成的ATP不能被②利用，C项错误；呼吸作用一方面能为生物体的生命活动提供能量，另一方面能为体内其他化合物的合成提供原料，光合作用的产物脂肪、糖类、蛋白质的合成或分解都可通过细胞呼吸联系起来，D项正确。
〔变式训练1〕　(2025·广东茂名统考)如下表示叶肉细胞内光合作用、细胞呼吸过程中O的转移过程。下列说法正确的是(　　)
A．过程①②④都有ATP生成B．过程③⑤都有[H]生成C．过程①②⑤都需在生物膜上进行D．过程②③可相互提供物质
答案：D解析：过程④表示光合作用暗反应阶段中CO2的固定，该阶段没有ATP的合成，A项错误；过程⑤表示暗反应阶段中C3的还原，该阶段没有[H]的生成，B项错误；过程⑤为光合作用的暗反应阶段，发生在叶绿体基质中，C项错误；过程②有氧呼吸第三阶段，可以为过程③有氧呼吸第二阶段提供水，过程③可以为过程②提供[H]，D项正确。
〔变式训练2〕　(2024·安徽淮北一模)绿色植物光合作用和细胞呼吸之间的能量转换如图所示，图中①～⑥代表物质，下列有关叙述错误的是(　　)
考点二　真正(总)光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系
知|识|巩|固1．辨析净光合速率与总光合速率(1)微观辨析(以光合速率大于呼吸速率为例)
2．真正(总)光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系(1)判定方法
(2)相关计算①光合作用实际产氧量(叶绿体产氧量)＝实测植物氧气释放量＋_____________________。②光合作用实际CO2消耗量(叶绿体消耗CO2量)＝实测植物CO2吸收量＋________________________。③光合作用葡萄糖净生产量(葡萄糖积累量)＝光合作用实际葡萄糖生产量(叶绿体产生或合成的葡萄糖量)－________________________。
重|难|精|讲1．自然环境中一昼夜植物CO2吸收或释放速率的变化曲线分析
2．密闭容器中一昼夜CO2浓度的变化曲线分析
提醒：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。
考向一　结合光合作用与细胞呼吸的联系，考查科学思维　　　　(2025·河南名校联盟)如图是生物体内能量供应及利用的示意图，下列说法错误的是(　　)A．a过程一定伴随O2的释放，d过程不需要O2的直接参与B．a过程产生的ATP和NADPH可用于b过程中C3的还原C．a、c中合成ATP所需的能量来源不同D．c过程葡萄糖中的化学能全部转移到ATP中
答案：D解析：a表示光反应阶段，该过程一定伴随O2的释放，d表示ATP水解过程，该过程不需要O2的直接参与，A正确；a光反应过程产生的ATP和NADPH可用于b暗反应过程中C3的还原，B正确；a、c中合成ATP所需的能量来源不同，a过程合成ATP所需能量来自光能，而c过程合成ATP所需能量来自有机物中化学能，C正确；c过程葡萄糖中的化学能只有少部分转移到ATP中，大部分以热能的形式散失，D错误。
〔变式训练1〕　(2022·全国乙卷)某同学将一株生长正常的小麦置于密闭容器中，在适宜且恒定的温度和光照条件下培养，发现容器内CO2含量初期逐渐降低，之后保持相对稳定。关于这一实验现象，下列解释合理的是(　　)A．初期光合速率逐渐升高，之后光合速率等于呼吸速率B．初期光合速率和呼吸速率均降低，之后呼吸速率保持稳定C．初期呼吸速率大于光合速率，之后呼吸速率等于光合速率D．初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率
答案：D解析：初期容器内CO2浓度较大，光合作用速率强于呼吸作用速率，植物吸收CO2释放O2，使密闭容器内的CO2浓度下降，O2浓度上升，A错误；根据分析由于密闭容器中，在适宜且恒定的温度和光照条件下，容器内的CO2浓度下降，所以说明植物光合作用速率大于呼吸作用速率，但由于CO2含量逐渐降低，从而使植物光合速率逐渐降低，直到光合作用速率与呼吸作用速率相等，容器中气体趋于稳定，B错误；初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率，C错误，D正确。
考向二　结合光合作用与细胞呼吸相关曲线，考查科学思维　　　　(2025·贵州安顺高三期末)将某植物置于密闭玻璃容器内，并将装置放置于自然条件下，测定夏季一昼夜内CO2的吸收量和释放量，结果如下图所示。下列分析错误的是(　　)
A．AB段与DE段CO2吸收量下降的原因不同B．BC段细胞内产生CO2的场所可能只有线粒体基质C．18：00时该植物叶肉细胞内光合作用速率等于呼吸作用速率D．CD段影响该植物叶肉细胞光合作用的主要因素是光照强度答案：C
解析：AB段光照强度不断减弱，光合作用速率下降，CO2吸收量下降，DE段由于温度太高，植物细胞气孔关闭，导致CO2吸收量下降，A正确；BC段细胞只进行呼吸作用，细胞内产生CO2的场所可能只有线粒体基质，B正确；18：00时，该植物既不吸收CO2也不释放CO2，此时植物体的光合作用速率等于呼吸作用速率，但该植物叶肉细胞内光合作用速率大于呼吸作用速率，C错误；CD段随光照强度增加，植物光合作用速率也在不断增加，故CD段影响该植物叶肉细胞光合作用的主要因素是光照强度，D正确。故选C。
〔变式训练2〕(多选)如图表示某植物在不同光照强度下的CO2吸收量和释放量情况，其中B、C两点分别表示光补偿点和光饱和点，下列说法正确的是(　　)
A．A点对应的CO2释放量可以表示植物在黑暗环境中的细胞呼吸强度B．B点的含义是植物的光合作用与细胞呼吸强度相等时所对应的光照强度
C．C点的含义是植物的光合作用强度不再随着光照强度的增加而增加的最小光照强度D．若该植物生存环境中的CO2浓度下降，则B点会向右移，C点会向左移，D点会向右上移答案：ABC
解析：A点对应的光照强度为0，可以用来表示植物在黑暗环境中的细胞呼吸强度，A正确；B点是光补偿点，它的含义是植物的光合作用与细胞呼吸强度相等时所对应的光照强度，B正确；C点是光饱和点，它的含义是植物的光合作用强度不再随着光照强度的增加而增加的最小光照强度，C正确；若该植物生存环境中的CO2浓度下降，则补偿呼吸需要更大的光照强度，同时由于CO2的限制，光合作用速率降低，所以B点会向右移，C点会向左移，D点会向左下移，D错误。
素养提升 · 强化思维
真|题|再|现1．(2023·北京卷)在两种光照强度下，不同温度对某植物CO2吸收速率的影响如图。对此图理解错误的是(　　)
A．在低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升B．在高光强下，M点左侧CO2吸收速率升高与光合酶活性增强相关C．在图中两个CP点处，植物均不能进行光合作用D．图中M点处光合速率与呼吸速率的差值最大
答案：C解析：CO2吸收速率代表净光合速率，低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升，需要从外界吸收的CO2减少，A正确；在高光强下，M点左侧CO2吸收速率升高主要原因是光合酶的活性增强，B正确；CP点代表呼吸速率等于光合速率，植物可以进行光合作用，C错误；图中M点处CO2吸收速率最大，即净光合速率最大，也就是光合速率与呼吸速率的差值最大，D正确。故选C。
2．(2024·吉林卷)在光下叶绿体中的C5能与CO2反应形成C3；当CO2/O2比值低时，C5也能与O2反应形成C2等化合物。C2在叶绿体、过氧化物酶体和线粒体中经过一系列化学反应完成光呼吸过程。上述过程在叶绿体与线粒体中主要物质变化如图1。
光呼吸将已经同化的碳释放，且整体上是消耗能量的过程。回答下列问题。(1)反应①是________过程。(2)与光呼吸不同，以葡萄糖为反应物的有氧呼吸产生NADH的场所是________和________。
(3)我国科学家将改变光呼吸的相关基因转入某种农作物野生型植株(WT)，得到转基因株系1和2，测定净光合速率，结果如图2、图3。图2中植物光合作用CO2的来源除了有外界环境外，还可来自________和________(填生理过程)。7—10时株系1和2与WT净光合速率逐渐产生差异，原因是_________________________________________________。据图3中的数据________(填“能”或“不能”)计算出株系1的总光合速率，理由是__________________________________________。
(4)结合上述结果分析，选择转基因株系1进行种植，产量可能更具优势，判断的依据是_________________________________________。
答案：(1)CO2的固定　(2)细胞质基质　线粒体基质　(3)光呼吸　细胞呼吸　与WT相比，随着光照的增强，改变光呼吸的转基因株系1和2的光呼吸增长较慢，从而使其净光合速率增长较快　不能　总光合速率＝净光合速率＋细胞呼吸速率＋光呼吸速率，由题图3中的数据无法获得株系1的细胞呼吸速率和光呼吸速率，因此不能计算出株系1的总光合速率　(4)相同光照强度或CO2浓度下，株系1的净光合速率比株系2和WT的更高
解析：(1)题图1中反应①是CO2和C5在酶的作用下形成C3，此反应是发生在叶绿体基质中的CO2的固定过程。(2)以葡萄糖为反应物的有氧呼吸会在第一阶段产生少量的NADH，第二阶段产生大量的NADH，有氧呼吸第一阶段的场所是细胞质基质，第二阶段的场所是线粒体基质。