专题四
光合作用和细胞呼吸
考向预测
1.由五年的考频可以看出本专题在全国卷高考中考查的频度很高。主要考查的内容有光合作用和呼吸作用它们的影响因素、速率变化、物质和能量的变化、物质检测、相关计算、实验分析。
2．在题型方面，非选择题和选择题都有，但非选择题较为突出；在命题形式方面，多以文字题、图标题的形式呈现。多数情况下，高考的四道非选择题有一道出在本专题且常结合生产实际进行综合考查，多数题目通过文字、坐标图或表格给出一定的信息，对学生的能力要求也较高。
3．2018年的考纲无变化，备考时对光合作用的过程、各类环境因素对光合作用的影响、细胞呼吸的类型和过程要作为重点复习，还要重视光合作用和细胞呼吸的综合，重视光合作用和细胞呼吸知识与生产实际的联系。
知识框架
知识与技巧的梳理 考点1 光合作用与细胞呼吸的过程及内在关系
1．光合作用和细胞呼吸的过程图解
例1.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________________。 (2)恒定在上述_______℃温度下，维持10小时光照，10小时黑暗，该植物叶片增重最多，增重了_____mg。
【解题思路】(1)从图中分析可知，无光处理1 h叶片重量减少的量表示呼吸作用消耗的有机物的量，该植物的呼吸速率可表示为X mg/h，光照处理1 h重量增加的量表示净光合作用积累的有机物的量，即X＋Y代表净光合速率、Y＋2X代表实际光合速率。(2)在如图所示实验中，要使植物叶片增重最多，则净光合速率－呼吸速率的差值最大，而X代表呼吸速率，Y＋X代表净光合速率，则要求Y最大时，即温度14℃。若只是持续给予10小时光照，则该温度下，每小时的净光合速率：Y＋X＝3＋2＝5mg，因此该植物叶片增重5×10－2×10＝30 mg。 【答案】（1）X Y＋2X （2）14 30
技巧方法 与光合作用和细胞呼吸相关的计算技巧 (1) 光合作用与细胞呼吸各量关系的分析方法 ①光合作用所需CO2的来源有两个：细胞呼吸产生的，从周围空气中吸收的(若是沉水植物，则是从周围的水中吸收的)。 ②光合作用释放O2的去向有两个：细胞呼吸、释放到周围的空气中(当光合速率大于呼吸速率时)。 ③光合作用制造(等同生产、合成)的葡萄糖的去向有两个：细胞呼吸消耗、积累(当光合速率大于呼吸速率时)。 ④在光照下光合作用与呼吸作用同时进行时，光合作用实际产氧量＝实测的氧气释放量＋呼吸作用耗氧量；光合作用实际二氧化碳消耗量＝实测的二氧化碳吸收量＋呼吸作用二氧化碳释放量；光合作用葡萄糖净产量＝光合作用实际生产葡萄糖的量－呼吸作用消耗葡萄糖的量。 (2)看懂数据及其相互关系是解题的关键 ①文字叙述式：利用一段文字直接给出有关数据； ②表格式：在表格中给出相关数据； ③坐标曲线式(有时加有方格，是为了准确识别有关数据，1个方格代表一定的变化量)，利用坐标系中的曲线所表示的数值来代表CO2、O2的吸收或释放的量。 2．光合作用和细胞呼吸中物质和能量的变化关系
例2.如图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图，下列叙述正确的是( )
A.CO2的固定实质上是将ATP中的化学能转变为C3中的化学能
B.CO2可直接被[H]还原，再经过一系列的变化形成糖类 C.被还原的C3在有关酶的催化作用下，可再形成C5 D.光照强度由强变弱时，短时间内C5含量会升高
【解题思路】CO2的固定指的是C5与CO2在酶的作用下结合形成C3的过程，该过程不消耗ATP，A错误；CO2比较稳定，只有与C5结合形成C3后，才能被[H]还原，B错误；被[H]还原的C3在相关酶的作用下，有的转化成糖类等有机物，有的重新转化成C5，C正确；光照强度减弱时，光反应产生的[H]和ATP减少，致使C3的还原速率减慢，进而导致C5的来源减少，而短时间内CO2与C5结合形成C3的速率不变，即短时间内C5的含量会下降，D错误。 【答案】C
技巧方法 物质含量变化分析策略 (1)分析方法：需从物质的生成和消耗两个方向综合分析。 示例：CO2供应正常，光照停止时C3的含量变化 (2)特别提醒：①各物质含量变化是短时间的；②记住C5、[H]、ATP含量变化一致，且都与C3含量变化相反。 考点2 光合作用与细胞呼吸的影响因素及应用
3．解读净光合速率和真光合速率
(1)光合速率与呼吸速率的常用表示方法
(2)光合作用和细胞呼吸综合曲线解读
①绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织只进行呼吸作用，测得的数值为呼吸速率(A点)。 ②绿色组织在有光条件下，光合作用与呼吸作用同时进行，测得的数值为净光合速率。 ③总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。 ④关系图解分析
A点：只进行呼吸作用，不进行光合作用，净光合量小于0，如图甲所示。 AB段：真正光合速率小于呼吸速率，净光合量小于0，如图乙所示。 B点：真正光合速率等于呼吸速率，净光合量等于0，如图丙所示。 B点以后：真正光合速率大于呼吸速率，净光合量大于0，如图丁所示。 4．透析一昼夜中植物代谢强度变化的3个曲线
(1)图甲中BC段变化原因：由于温度下降，呼吸酶活性降低，CO2释放量有所下降，相当于图乙中的ab段。
(2)图甲中CD段，光合作用强度小于呼吸作用强度，相当于图乙中的cd段。光合作用开始的
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