第2讲 光合作用与细胞呼吸 考纲点击
知识内容 1．光合作用的基本过程 3．细胞呼吸 要求 Ⅱ Ⅱ 2．影响光合作用速率的环境因素 Ⅱ 考场传真
1．夏季晴朗的一天，甲、乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．甲植株在A点开始进行光合作用 B．乙植株在E点有机物积累量最多
C．曲线B～C段和D～E段下降的原因相同
D．两曲线B～D段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭
2．设置不同CO2浓度，分组光照培养蓝藻，测定净光合速率和呼吸速率（光合速率＝净光合速率＋呼吸速率），结果见下图。据图判断，下列叙述正确的是（ ）
A．与d3浓度相比，d1浓度下单位时间内蓝藻细胞光反应生成的[H]多 B．与d2浓度相比，d3浓度下单位时间内蓝藻细胞呼吸过程产生的ATP多 C．若d1、d2、d3浓度下蓝藻种群的K值分别为K1、K2、K3，则K1>K2>K3 D．密闭光照培养蓝藻，测定种群密度及代谢产物即可判断其是否为兼性厌氧生物 3．（双选）下图表示细胞呼吸作用的过程，其中①～③代表有关生理过程发生的场所，甲、乙代表有关物质。下列相关叙述正确的是（ ）
A．①和③都具有双层生物膜 B．①和②所含酶的种类不同 C．②和③都能产生大量ATP D．甲、乙分别代表丙酮酸、[H]
4．（2012·福建理综，1）下列有关豌豆的叙述，正确的是（ ） A．萌发初期，种子的有机物总重量增加 B．及时排涝，能防止根细胞受酒精毒害 C．进入夜间，叶肉细胞内ATP合成停止 D．叶片黄化，叶绿体对红光的吸收增多 5．（2012·安徽理综，29）为探究酵母菌的细胞呼吸，将酵母菌破碎并进行差速离心处理，得到细胞质基质和线粒体，与酵母菌分别装入A～F试管中，加入不同的物质，进行了如下实验（见下表）。
注：“＋”表示加入了适量的相关物质，“－”表示未加入相关物质。
（1）会产生CO2和H2O的试管有________会产生酒精的试管有________，根据试管________的实验结果可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所。（均填试管编号）
（2）有氧呼吸产生的[H]，经过一系列的化学反应，与氧结合形成水。2,4－二硝基苯酚（DNP）对该氧化过程没有影响，但使该过程所释放的能量都以热的形式耗散，表明DNP使分布在________的酶无法合成ATP。若将DNP加入试管E中，葡萄糖的氧化分解________（填“能”或“不能”）继续进行。
6．（2012·课标全国理综，29）将玉米种子置于25 ℃、黑暗、水分适宜的条件下萌发，每天定时取相同数量的萌发种子，一半直接烘干称重，另一半切取胚乳烘干称重，计算每粒的平均干重，结果如图所示。若只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳，据图回答下列问题。
（1）萌发过程中胚乳组织中的淀粉被水解成______，再通过______作用为种子萌发提供能量。
（2）萌发过程中在________h之间种子的呼吸速率最大，在该时间段内每粒种子呼吸消耗的平均干重为________mg。 （3）萌发过程中胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质，其最大转化速率为______mg/（粒·d）。
（4）若保持实验条件不变，120 h后萌发种子的干重变化趋势是________，原因是____________________________________。
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热点例析
热点一 光合作用和细胞呼吸的关系 1．光合作用和细胞呼吸关系图解
2．光合作用和细胞呼吸中的物质和能量的变化 （1）物质循环
CO2固定CO2还原呼吸Ⅰ呼吸Ⅱ
C：14CO2――→14C3――→14C6H12O6――→14C3H4O3――→14CO2 光反应呼吸Ⅲ呼吸Ⅱ光合作用
O：H218O――→18O2――→H218O――→C18O2――→C6H218O6＋H218O 光反应暗反应呼吸Ⅰ、Ⅱ呼吸Ⅲ
H：3H2O――→[3H]――→C63H12O6――→[3H]――→3H2O （2）能量变化
3．总光合速率与净光合速率
（1）总光合速率和净光合速率的关系。
①曲线各区段气体代谢特点图示。
②光补偿点和光饱和点。
光补偿点：光合作用等于呼吸作用，若改变某一因素（如光照、CO2浓度），使光合作用增强（减弱），而呼吸作用不变，则光补偿点应左移（右移）；若改变某一因素（如温度），使呼吸作用增强（减弱），则光补偿点应右移（左移）。 光饱和点：当横坐标对应的因素对光合作用最大值不产生影响时，若改变某一因素使光合作用增强（减弱），则光饱和点应右移（左移）。
（2）光合速率和呼吸速率的测定。 ①细胞呼吸速率的测定。
NaOH溶液的作用是吸收呼吸作用释放的CO2，使容器内气体体积的变化能直接反映O2的变化。对照组应将所测生物灭活，其他各项处理应与实验组完全一致。若被测生物为植物，整个装置必须遮光处理。 ②细胞呼吸类型的测定。
同时设置NaOH溶液组和蒸馏水组，根据两组装置中液滴移动的情况可分析被测生物的细胞呼吸类型。实验组着色液左移、对照组着色液不动，说明种子只进行有氧呼吸；实验组着色液不动、对照组着色液右移，说明被测生物只进行无氧呼吸；实验组着色液左移、对照组着色液右移，说明被测生物既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。 ③净光合速率的测定。
NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定，满足了绿色植物光合作用的需求。植物光合作用释放氧气，使容器内气体压强增大，毛细管内的水滴右移，单位时间内液滴右移的体积即是净光合速率。
特别提示1．产生ATP最多的过程是光反应，为生命活动提供ATP最多的过程是有氧呼吸第三阶段。
2．绿色植物在黑暗条件下或非绿色组织在光照下测得的数值为呼吸速率。绿色植物组织在光照下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数据为净光合速率。 3．植物一天中有机物积累量＝x·真正光合速率－24·呼吸速率＝x·净光合速率－（24－x）·呼吸速率（x表示一天的光照时间）。 为了提高温室的经济效益，需要调控好温室内的光照、温度、气体和湿度。科研人员对温室栽种的作物进行了相关研究，以下是实验测得的有关数据。（甲表所示为在特殊的装置内，给予不同强度的光照，测到的该植物的氧气释放量。乙图表示该作物光合速率（%）与叶龄的关系，A点表示幼叶呈折叠状，B点表示叶充分展开。丙图中曲线1、2分别表示作物的实际光合量和净光合量。） 光照强度 0 2 0 4 0.2 6 0.4 8 0.8 10 1.2 12 1.2 14 1.2 O2释放量/（μL·cm－2叶面·min－1） －0.2 甲
乙 丙 根据上述有关数据，回答下列有关问题。
（1）从甲表可知，在光照强度为4单位时，该作物光合作用的实际产氧量为______μL/（cm2叶面·min）。
（2）由乙图分析，①新形成的嫩叶净光合速率（净光合速率＝实际光合速率－呼吸速率）较低，从光合作用的光反应角度分析是由于____________________________________________。
②CD段相对光合速率明显下降的原因是____________________________________________________________________。 （3）由丙图分析：最有利于积累有机物的温度是______；假如植物生活在12 h光照、12 h黑暗的环境中，则在环境温度达到约________时，该植物就不能正常增长。原因是 ________________________________________________。 触类旁通1（2012·长春外国语学校检测）下图表示光合作用和呼吸作用过程中CO2和[H]的变化。有关叙述正确的是（ ）
注：①～⑧表示生理过程
A．过程①发生在叶绿体内的类囊体薄膜上，过程②发生在叶绿体基质中 B．过程③发生在细胞质基质中，过程④发生在线粒体中 C．过程⑤⑥均需要NADPH和ATP提供还原剂和能量
D．①③过程产生的[H]都将与氧结合产生水，过程⑧仅在线粒体中进行
热点二 影响光合作用的因素及应用
1．内部因素：植物自身遗传性的差异使不同植物光合速率不同，如阴生植物、阳生植物（图1）；同种植物的不同发育状态
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