高考二轮复习光合作用与呼吸作用专题

光合作用与呼吸作用的基础知识扫描光合作用与呼吸作用的影响因素分析光合作用与呼吸作用的实验探究（图表、计算、实验题）1一、光合作用的基础知识扫描光能→活跃的化学能活跃的化学能→稳定的化学能光合作用总反应式：CO2+H2O(CH2O)+O2光能叶绿体CO2+2H2O(CH2O)+O2+H2O光能叶绿体6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能叶绿体光反应阶段（场所：类囊体薄膜上）暗反应阶段（场所：叶绿体基质）2H2O4[H]+O2光ADP+Pi+能量ATP酶CO2的固定C3的还原光能→活跃的化学能活跃的化学能→稳定的化学能光合作用总反应式：CO2+H2O(CH2O)+O2光能叶绿体CO2+2H2O(CH2O)+O2+H2O光能叶绿体6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能叶绿体光反应阶段（场所：类囊体薄膜上）暗反应阶段（场所：叶绿体基质）2H2O4[H]+O2光ADP+Pi+能量ATP酶CO2的固定C3的还原活跃的化学能→稳定的化学能光合作用总反应式：CO2+H2O(CH2O)+O2光能叶绿体CO2+H2O(CH2O)+O2光能叶绿体光能光能叶绿体CO2+2H2O(CH2O)+O2+H2O光能叶绿体CO2+2H2O(CH2O)+O2+H2O光能叶绿体光能光能叶绿体6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能叶绿体6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能叶绿体光能光能叶绿体光反应阶段（场所：类囊体薄膜上）暗反应阶段（场所：叶绿体基质）2H2O4[H]+O2光ADP+Pi+能量ATP酶2H2O4[H]+O2光2H2O4[H]+O22H2O4[H]+O2光ADP+Pi+能量ATP酶ADP+Pi+能量ATP酶CO2的固定C3的还原CO2的固定C3的还原叶绿体基粒基质色素2H2OO24[H]ATPADP+PiCO2C52C3固定(CH2O)H2O还原酶叶绿体基粒基质基粒基质色素色素色素2H2OO24[H]2H2OO24[H]ATPADP+PiATPADP+PiCO2C52C3固定CO2C52C3固定(CH2O)H2O还原(CH2O)H2O还原酶问：1、改变实验条件,分析C3、C5、ADP、ATP、（CH2O）的含量变化2、ATP和ADP的转移方向和含量3、影响因素23二、呼吸作用的基础知识扫描C6H12O6叶绿体能量热能2ATPADP+Pi能量热能2ATPADP+Pi能量热能34ATP②6H2O6CO220[H]酶③6O212H2O酶①2C3H4O3(丙酮酸)4[H]酶有O22C3H4O3无O22C3H6O3(乳酸)2C2H5OH+2CO2（一般指动物）（一般指植物）④⑤线粒体细胞质基质C6H12O6叶绿体能量热能2ATPADP+Pi能量热能2ATPADP+Pi能量热能34ATP②6H2O6CO220[H]酶③6O212H2O酶①2C3H4O3(丙酮酸)4[H]酶有O22C3H4O3无O22C3H6O3(乳酸)2C2H5OH+2CO2（一般指动物）（一般指植物）④⑤线粒体细胞质基质C6H12O6叶绿体C6H12O6叶绿体叶绿体能量热能2ATPADP+Pi能量热能2ATPADP+Pi能量热能2ATPADP+Pi能量热能2ATPADP+Pi能量热能34ATP能量热能34ATP②6H2O6CO220[H]酶②6H2O6CO220[H]酶6H2O6CO220[H]酶③6O212H2O酶③6O212H2O酶6O212H2O6O212H2O酶①2C3H4O3(丙酮酸)4[H]酶①2C3H4O3(丙酮酸)4[H]酶2C3H4O3(丙酮酸)4[H]酶有O22C3H4O3有O22C3H4O3无O22C3H6O3(乳酸)2C2H5OH+2CO2（一般指动物）（一般指植物）④⑤无O22C3H6O3(乳酸)2C2H5OH+2CO2（一般指动物）（一般指植物）④⑤2C3H6O3(乳酸)2C2H5OH+2CO2（一般指动物）（一般指植物）2C3H6O3(乳酸)2C2H5OH+2CO2（一般指动物）（一般指植物）④⑤线粒体细胞质基质有氧呼吸总反应式:C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶②③②③①2870KJ1161kJ(38ATP)热能无氧呼吸总反应式:C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量酶（2ATP）C6H12O62C3H6O3(乳酸)+能量酶（2ATP）（对应生物：绝大多数植物、酵母菌）（对应生物：人和绝大多数动物、乳酸菌）（马铃薯块茎、甜菜块根、胡萝卜叶、玉米胚）①阶段在细胞质基质②阶段在线粒体基质反应场所：③阶段在线粒体内膜有氧呼吸总反应式:C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶②③②③①2870KJ1161kJ(38ATP)热能2870KJ1161kJ(38ATP)2870KJ2870KJ1161kJ(38ATP)热能无氧呼吸总反应式:C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量酶C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量酶（2ATP）C6H12O62C3H6O3(乳酸)+能量酶C6H12O62C3H6O3(乳酸)+能量C6H12O62C3H6O3(乳酸)+能量酶（2ATP）（对应生物：绝大多数植物、酵母菌）（对应生物：人和绝大多数动物、乳酸菌）（马铃薯块茎、甜菜块根、胡萝卜叶、玉米胚）①阶段在细胞质基质②阶段在线粒体基质反应场所：③阶段在线粒体内膜①阶段在细胞质基质②阶段在线粒体基质反应场所：①阶段在细胞质基质②阶段在线粒体基质反应场所：③阶段在线粒体内膜问：1.为什么酵母菌无氧呼吸产生酒精，而乳酸菌无氧呼吸产生乳酸?直接原因是什么?根本原因是什么?2.同样是马铃薯植株，其块茎细胞无氧呼吸产物为乳酸，而其他器官无氧呼吸产物却是酒精，这又是什么原因?直接原因是什么?根本原因是什么?基因不同基因选择性表达4光照强度ABC光补偿点CO2释放速率CO2吸收速率o纵坐标的值实指净光合速率A点对应的纵坐标的绝对值实指呼吸速率光饱和点最大净光合速率呼吸速率最大光合速率三、光合作用与呼吸作用的主要影响因素分析其大小主要受温度影响5光照强度ABCCO2吸收速率o纵坐标的值实指净光合速率A点对应的纵坐标的绝对值实指呼吸速率最大净光合速率呼吸速率最大光合速率光合作用与呼吸作用的主要影响因素分析其大小主要受温度影响S1S2S3呼吸消耗(有机物)量=(有机物)储存量=(有机物)制造量=S1+S2S3--S1S3+S26酵母菌或植物的非绿色器官呼吸速率随O2浓度的变化O2浓度CO2释放速率0无氧呼吸有氧呼吸ABCab总曲线A点:只进行无氧呼吸C点及以后:只进行有氧呼吸A～C之间:无氧呼吸+有氧呼吸B点对应的氧浓度下，无氧呼吸受到抑制，有氧呼吸又很微弱，消耗的有机物最少．补充：光合作用与呼吸作用的主要影响因素分析有氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸O2的吸收速率7例题：如图所示农田一昼夜温度变化Ⅰ、光照强度变化Ⅱ和植物吸收CO2变化Ⅲ数据绘制成的曲线，则下列说法不正确的是()A．在Ⅲ曲线与时间轴交点c和e时，光合作用吸收的CO2与细胞呼吸释放的CO2量相等B．a点的形成是由夜间的低温造成的C．从时间轴上的c点开始合成有机物，到e点有机物的合成停止D．增大曲线Ⅲ与时间轴所围成的正面积的措施包括提高光照强度、CO2浓度和充足的水分供应解析：此题考查光合作用和细胞呼吸的关系。c、e两点表示植物光合作用吸收CO2和细胞呼吸放出CO2的量相等，此时植物光合作用合成有机物的量和细胞呼吸消耗有机物的量相等，c点之前、e点之后也进行光合作用。答案：C题型一：图表题8练习：1.．下图是植物体内几项生理活动关系示意图，请回答：(1)通过[①]________把[A]________转变成储存在________中的稳定的化学能。(2)影响[②]________的生态因素主要是________，能量B中约有________%转移到ATP中。(3)以上四种作用中能产生水的有________。在碳循环中，通过细胞呼吸不能将碳归还无机环境的是________(填序号)。(4)[③]________在________条件下进行，能量C中约有________%转移到ATP中。(5)在啤酒生产中，酵母菌大量繁殖时，通过上图中________(填序号)获得能量；发酵时，通过________(填序号)(获得能量)。9解析：此题主要考查光合作用和细胞呼吸过程中物质与能量代谢关系，涉及多个知识点，是一道两者联系较为典型的综合题。明确光合作用、有氧呼吸、两种无氧呼吸的概念、能量变化的相互关系，以及它们与环境的关系是解答此题的关键。影响细胞呼吸的因素较多，主要是空气(氧气)和温度。有氧呼吸虽然消耗水，但第三阶段却能产生较多的水。两种无氧呼吸均不能生成水。能否生成水以及能否将碳归还无机环境都要根据产物来分析。细胞呼吸产生的能量中只有一部分转移到ATP中，大部分以热能形式散失，以各种生物最常利用的葡萄糖为例可以计算出能量转化效率。有氧呼吸中，1mol葡萄糖彻底氧化分解释放的总能量为2870kJ，其中1161kJ转移到ATP中，而无氧呼吸产生乳酸的过程释放的总能量为196.65kJ，其中只有61.08kJ转移到ATP中。酵母菌只有在有氧条件下才能大量繁殖后代；微生物的无氧呼吸通常称为发酵。答案：(1)光合作用光能糖类(通常指葡萄糖)(2)有氧呼吸空气(氧气)和温度40.45(3)①、②③(4)无氧呼吸无氧31.06(5)②④102、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答案：D解析；本题考查运用影响光合作用的因素分析曲线，获得信息，解决问题的能力。由图可知，CO2吸收速率代表净光合作用速率，a点的含义为光合作用速率等于呼吸作用速率，开始进行光合作用的时间是在a点以前水平线转折点；e点代表此刻开始光照消失，只进行呼吸作用，而有机无积累最多时，应发生在傍晚时光合作用速率等于呼吸作用速率，据图应在18时；18时以后，呼吸作用强于光合作用；夏季晴朗的中午，乙植物在bc段，为了减少水分蒸发，有些气孔关闭，从而使CO2供应不足，光合作用速率降低；而甲植物无此现象可能是与自身气孔无法关闭有关；bd段随时间的的进行，光照强度逐渐降低，从而使光合作用速率逐渐降低。113．(2010·滨州模拟)将一植物放在密闭的玻璃罩内，置于室外进行培养，假定玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中相同。用CO2浓度测定仪测得了该玻璃罩内CO2浓度的变化情况，绘制成如图的曲线，下列有关说法正确的是()A．H点CO2浓度最低，说明此时植物对CO2的吸收量多，光合作用最强B．CO2浓度下降从DE段开始，说明植物进行光合作用是从D点开始的C．D点表明植物光合作用强度和细胞呼吸强度相等D．D点较B点CO2浓度高，是因为D点温度高，使植物细胞呼吸强解析：H点CO2浓度最低，说明此时植物体内积累的有机物最多；D点和H点时，光合作用强度与细胞呼吸强度相等，D点之前，H点以后也进行光合作用，只不过是光合作用强度比细胞呼吸强度弱；D点以前由于植物只进行细胞呼吸，或者是细胞呼吸强度大于光合作用强度，所以玻璃罩内的CO2浓度逐渐增大。答案：C12题型二：计算题例题：将某种绿色植物的叶片，放在特定的实验装置中。研究在10℃、20℃的温度条件下，分别置于黑暗和5klx、10klx条件下的光合作用和呼吸作用。结果如下图所示(横坐标为时间，单位：小时)。对以上结果分析正确的是，该叶片()A．20℃时的呼吸速率是10℃时的4倍B．在10℃、5klx的光照下，每小时光合作用产生的氧气量是3mgC．在5klx光照下，10℃时积累