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1、高中生物学案专题：光合作用和呼吸作用光合作用：呼吸作用：光合作用和细胞呼吸中H的来源和去路分析光合作用细胞呼吸来源过程场所叶绿体内的类囊体薄膜（1）细胞质基质（2）线粒体基质去路过程场所叶绿体基质线粒体内膜光合作用和细胞呼吸中ATP的来源及去路分析（1）光合作用ATP（光反应类囊体膜上）ADP+Pi（暗反应叶绿体基质中）（2）细胞呼吸有氧呼吸：ATP （都产生ATP，场所为细胞质基质和线粒体）ADP+Pi（各项生命活动需要）无氧呼吸：第一步产生ATP，第二步不产生ATP光合作用与光照强度的关系、净光合和总光合(1)绿色植物在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率。(2)绿色植物组织在光下，
2、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)总(真正)光合速率净光合速率呼吸速率净(表观)光合速率通常用O2释放量、CO2吸收量或有机物积累量来表示。总(真正)光合速率通常用O2产生量、CO2固定量或有机物制造量来表示。呼吸速率通常用黑暗中CO2释放量、O2吸收量或有机物消耗量来表示。光照条件画图表示CO2、O2的来源和去向含义（光合作用呼吸作用强弱、O2量或CO2的量、相当于坐标图中的点或段）黑暗只进行呼吸作用，不进行光合作用，所以单位时间内O2的吸收量或者CO2的释放量代表呼吸速率，相当于A点弱光照细胞呼吸作用强于光合作用；细胞呼吸所需要的O2，一是来自光合作用，二是从外界吸
3、收；细胞呼吸产生的CO2，一部分供给光合作用利用，一部分释放到外界环境中，相当于AB段。较强光照光照达到一定强度时，光合作用强度与细胞呼吸作用强度相同；细胞呼吸产生的CO2量与光合作用需要的CO2量相等；光合作用产生的O2量与细胞呼吸需要的O2量相等，相当于B点。强光照光合作用强于细胞呼吸；光合作用所需的CO2，一是由细胞呼吸产生，二是从外界环境吸收；光合作用产生的O2，一部分供给细胞呼吸利用，一部分释放到外界环境中，单位时间内CO2的吸收量或的O2释放量即为净光合速率，相当于BC段。光合作用和细胞呼吸的关系1.生物层面区别生物类型 自养生物 异养生物光合作用能进行 不能进行 细胞呼吸 能进行
4、 能进行 碳源 无机碳如CO2 有机碳如糖类 2.细胞层面区别器官及细胞 能否光合作用 能否细胞呼吸 根 导管细胞不能不能其它细胞 不能 能 叶 表皮细胞 不能 能 叶肉细胞 能 能 保卫细胞 能 能 3.细胞器层面区别光合作用场所只有一个叶绿体，细胞呼吸场所有两个：细胞质基质和线粒体，主要场所为线粒体，且只能利用丙酮酸不能利用葡萄糖。因两种细胞器的功能不同，所以产生的气体不同，叶绿体产生O2，线粒体则产生CO2。光合作用与细胞呼吸的相关测定1.光合作用速率表示方法：通常以一定时间内CO2等原料的消耗或O2、（CH2O）等产物的生成数量来表示。但由于测量时的实际情况，光合作用速率又分为表观光合
5、速率和真正光合速率。2.在有光条件下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸,实验容器中O2增加量、CO2减少量或有机物的增加量,称为表观光合速率，而植物真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率。如图所示。 3.呼吸速率：将植物置于黑暗中，实验容器中CO2增加量、O2减少量或有机物减少量都可表示呼吸速率。4.一昼夜有机物的积累量（用CO2量表示）可用下式表示:积累量=白天从外界吸收的CO2量-晚上呼吸释放的CO2量。5.判定方法(1)若为坐标曲线形式，当光照强度为0时，CO2吸收值为0，则为真正（实际）光合速率，若是负值则为表观光合速率。(2)若所给数值为有光条件下绿色植物的测定值，则为表观光合速率。(3
6、)有机物积累量一般为表观光合速率，制造量一般为真正（实际）光合速率。【练习】题型一 基本概念1下列关于光合作用的叙述，正确的是 ( )叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内 H2O在光下分解为H和O2的过程发生在基质中 在叶肉细胞中，CO2的固定和产生场所分别是叶绿体基质、线粒体基质光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATP 番茄幼苗在缺镁的培养液中长时间培养后，光反应强度会降低，暗反应强度也降低 叶肉细胞在光照下进行光合作用，不进行呼吸作用夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降低温度，可提高作物产量 破坏叶绿体外膜后，O2不能产生2.将一株生长正常的绿色植物
7、置于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养，随培养时间的延长，玻璃容器内CO2浓度可出现的变化趋势是A.一直降低，直至为零 B.一直保持稳定，不变化C.降低至一定水平时保持相对稳定 D.升高至一定水平时保持相对稳定题型二 坐标曲线题3.某生物兴趣小组欲研究密闭的温室一昼夜内O2浓度变化的情况，当地日照时间为6时至18时，在适宜的生长条件下,预期一昼夜内温室中O2 变化的曲线最可能是 ( )4.图中纵轴表示植物光合作用或呼吸作用的速度，横轴表示各种外界条件（其余的条件都是适宜的）。对曲线中M点的描述，不正确的是 （ ）A.若横轴表示光强度，则M点光合速度最大B.若横轴表示CO2浓度，则M点光合速
8、度最大C.若横轴表示O2浓度，则M点呼吸速度最大D.若横轴表示光强度或CO2浓度，则M点表示光合速度与呼吸速度相等5.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.丙曲线b-d段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭6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），结果见右图，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
9、时间内蓝藻细胞呼吸过程产生的ATP多来源:C.若d1、d2、d3浓度下蓝藻种群的K值分别为K1、K2、K3，则K1K2K3D.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题型三 光合作用与细胞呼吸的相关测定7、（I）将某绿色植物放在特定的实验装置中，研究温度对光合作用与呼吸作用的影响（其他实验条件都是理想的），实验以CO2的吸收量与释放量为指标。实验结果如下表所示：温度（） 5101520253035光照下吸收CO2(mg/h) 1.001.752.503.253.753.503.00黑暗中释放CO2(mg/h) 0.500.751.001.502.253.003.50
10、下列对该表数据分析正确的是 ( )A.昼夜不停地光照，在35时该植物不能生长B.昼夜不停地光照，在15时该植物生长得最快C.每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，在20时该植物积累的有机物最多D.每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，在30时该植物积累的有机物是10时的2倍（II）两个生物兴趣小组分别对酵母菌细胞呼吸方式进行了如下探究实验。请据题分析作答：（1）甲兴趣小组想探究的具体问题是：酵母菌是否在有氧、无氧条件下均能产生CO2。现提供若干套（每套均有数个）实验装置，如图（AD）所示：请根据实验目的选择装置序号，并按照实验的组装要求排序（装置可重复使用）。有氧条件下的装置序号： ；无氧
11、条件下的装置序号： 。装置中C瓶的作用是 ，B瓶中澄清的石灰水还可用代替 。（2）乙兴趣小组利用图 所示装置（橡皮塞上的弯管为带有红色液滴的刻度玻璃管），探究酵母菌的细胞呼吸类型。如果想得到实验结论，还必须同时设置对照实验，请问对照实验装置（假设该装置编号为）如何设计？ 。请预测与结论相符合的现象，并填写下表：序号 装置中红色液滴的移动现象 结论 装置 装置 1a_ b不移动 只进行有氧呼吸 2c不移动 d _只进行无氧呼吸 3e_f_既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸 若酵母菌消耗的O2为3 mol，而释放的CO2为9 mol，则酵母菌无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的 倍。题型四 光合作用与细
12、胞呼吸的关系8、如下图所示，图甲表示某大棚蔬菜叶肉细胞的部分结构和相关代谢情况，其中af代表O2或CO2。图乙表示该植物在适宜的条件下，O2净产量（光合作用的O2产生量-呼吸作用的O2消耗量）与光照强度之间的关系曲线。据图回答下列问题：（1）在图甲中，b可代表 ，物质b进入箭头所指的结构后与 结合，生成大量的 。（2）在适宜的条件下,若用CO2、H218O供给植物进行代谢，则甲图中的d所代表的物质应是 。（3）在图乙中，A点时叶肉细胞内生成的物质有 ，在N点后O2净产量的增长逐渐减慢并趋向平衡，其制约的内在和外在因素分别是 、 。（4）在其他条件不变的情况下，适当提高棚内的温度，可以提高蔬菜的
13、产量，此时乙图中N点向 （左、右）移动。（5）在图乙P点所处的状态时，叶绿体内ATP移动的方向是 。A点状态时，可以发生图甲中的哪些过程（用图中字母表示）？ ；D点时发生（字母表示） 。9.如图为光合作用和呼吸作用之间的能量转变图解。下列有关该图的说法中正确的是A只有在强光下同一叶肉细胞呼吸作用产生的二氧化碳直接供自身光合作用利用B光合作用光反应阶段产生的H只来自水，而呼吸作用产生的H只来自有机物C耗氧量相同的情况下，同一植株的绿色细胞和非绿色细胞产生ATP的量可能相同D在强光下一株植物所有细胞呼吸消耗的氧气全部来自光合作用过程中产生的氧气10如图为某种植物细胞部分结构示意图，据图分析，下列四
14、项叙述中，正确的是()。Aa、b箭头表示的是O2进出细胞的过程Be、f箭头表示的是CO2进出细胞的过程C以C18O2作原料进行光合作用，在较强光照下，测得含18O的呼吸作用产物的主要去向是图中的dD以HO作原料进行光合作用，在较强呼吸作用下，测得含18O的光合作用产物的主要去向是图中的b11下图甲表示某种植物光合作用强度与光照强度的关系，图乙表示该植物叶肉细胞的部分结构(图中M和N代表两种气体的体积)，下列说法正确的是(注：不考虑无氧呼吸)()。A图甲中的纵坐标数值即为图乙中的m4B处于图甲中A、B、C、D、E任意一点，图乙中都有m1n10，m2n20C图甲中E点以后，图乙中n4不再增加，其主
15、要原因是m1值太低D图甲中C点时，图乙中有m1n1m4n412.培养单细胞绿藻的培养液和培养单细胞酵母菌的培养液,在所含成分上最大区别是A.前者必须含有机成分 B.后者必须含有机成分C.前者可以不含无机盐 D.后者可以不含无机盐答案1、 2、C 3、D 4、D 5、D 6、A 7、（I）C （II）（1）CAB(或CBAB) DB 吸收空气中的CO2，排除其对实验结果的干扰（其他合理答案亦可） 溴麝香草酚蓝水溶液（不可有错别字） （2）装置除用等量清水代替10%NaOH溶液外，其他设计与装置相同 a向左移 d向右移 e向左移 f向右移 68、（1）O2 H ATP和水 （2）18O2（3）CO2和H2O 叶绿体的数量 二氧化碳浓度（或温度） （4）左 （5）从类囊体膜到叶绿体基质 ef abcd9、C 10、C 11、D 12、B10