2024年高考生物二輪復(fù)習(xí)：細(xì)胞呼吸和光合作用教師用書(shū)

第2講細(xì)胞呼吸和光合作用

聚焦新課標(biāo)：223說(shuō)明植物細(xì)胞的葉綠體從太陽(yáng)光中捕獲能量，這些能量在二氧化碳

和水轉(zhuǎn)變?yōu)樘桥c氧氣的過(guò)程中，轉(zhuǎn)化并儲(chǔ)存為糖分子中的化學(xué)能；224說(shuō)明生物通過(guò)細(xì)胞

呼吸將儲(chǔ)存在有機(jī)分子中的能量轉(zhuǎn)化為生命活動(dòng)可以利用的能量.

基礎(chǔ)自查?明晰考位

縱引橫連——建網(wǎng)絡(luò)

提醒：特設(shè)長(zhǎng)句作答題，訓(xùn)練文字表達(dá)能力

HWI—⑨.

一場(chǎng)所-----

卡爾文循環(huán)

的研究方法

糖類(lèi)脂肪蛋白質(zhì)

葡主卜

「光反應(yīng)-?________

萄

糖「場(chǎng)所-

種類(lèi)過(guò)L暗反應(yīng)一?

-反應(yīng)式-?________________

______（規(guī)范作答）

影響光照、溫度、C02、%。、

因素礦質(zhì)元索等

■（影響因素）一II..物質(zhì)、能量轉(zhuǎn)化

。2、出0、溫度等脂肪糖原淀粉」與細(xì)胞〕「用族系

（動(dòng)、植物）（動(dòng)物）（植物）F呼吸的關(guān)新光合速率、呼吸

為生物體生命活動(dòng)⑧—----------速率之間的關(guān)系

邊角掃描——全面清

提醒：判斷正誤并找到課本原話

1.葡萄糖能進(jìn)入線粒體氧化分解.（必修1P93正文和圖5-9）（）

2.無(wú)氧呼吸兩個(gè)階段都釋放能量.（必修IP.正文）（）

3.細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的［H］指的是還原型輔酶I（NADH）.（必修1P93“相關(guān)信息”）（）

4.人體肌細(xì)胞無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的乳酸不能再度利用.（必修1P94“相關(guān)信息”）（）

5.一般情況下，光合作用所利用的光都是可見(jiàn)光.（必修1P99“學(xué)科交叉”）（）

6.水綿葉綠體呈螺旋帶狀分布.（必修1Pm"思考?討論”）（）

7.希爾實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了植物光合作用產(chǎn)生的氧氣中的氧元素全部來(lái)自水.（必修1P102“思

考?討論”）（）

8.NADPH和ATP驅(qū)動(dòng)在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行的暗反應(yīng).泌修IPg正文）（）

9.光合作用的強(qiáng)度就是指植物在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)光合作用積累糖類(lèi)的數(shù)量.（必修1P105

正文）（）

10.“探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響”實(shí)驗(yàn)中，小燒杯分別倒入NaHCOs溶液的

目的是來(lái)提供無(wú)機(jī)鹽。（必修1P105“探究?實(shí)踐”）（）

11.細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有葉綠素的細(xì)菌一定是異養(yǎng)生物.（必修IPw小字）（）

考點(diǎn)梳理?整合突破

整合考點(diǎn)5“共同擔(dān)當(dāng)”的細(xì)胞呼吸與光合作用

微點(diǎn)1光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系及影響因素與應(yīng)用

任務(wù)驅(qū)動(dòng)

任務(wù)1完善光合作用與細(xì)胞呼吸原理及關(guān)系圖解

1.自繪簡(jiǎn)圖——深化理解物質(zhì)轉(zhuǎn)變過(guò)程

填出圖中序號(hào)代表的物質(zhì)名稱(chēng)：①,②,③________,

———————,o

2.四種狀況下“光合與呼吸”的關(guān)系

四

種

狀

況

下

光

合

與

呼

吸

的

關(guān)

系

任務(wù)2影響細(xì)胞呼吸和光合作用的因素及相關(guān)模型解讀

1.把握影響細(xì)胞呼吸的“四類(lèi)”曲線

原理:溫度影響0?為0：只進(jìn)行____呼吸

>應(yīng)用：低溫儲(chǔ)存果蔬，大棚h//果蔬最佳儲(chǔ)存點(diǎn)

量夜間降溫減少有機(jī)物—

3

W氧呼吸

曲

E無(wú)氧呼吸

314無(wú)氧呼吸消失點(diǎn)

°溫度/勾O5101520253007%

甲乙

,為減少有機(jī)物長(zhǎng)期浸入

原理:co,反饋性抑制I消耗，宜將種水中可因

I子風(fēng)

應(yīng)用:窖藏儲(chǔ)存果蔬b：/\產(chǎn)生毒害

CO,濃度。含水量

丙■丁

【特別提醒】

⑴不要認(rèn)為有氧呼吸的全過(guò)程都需要02.有氧呼吸只有第三階段消耗。2.

⑵原核生物沒(méi)有線粒體，但有些原核生物因?yàn)楹信c有氧呼吸有關(guān)的酶，也可以進(jìn)行有

氧呼吸；無(wú)線粒體的真核生物或真核細(xì)胞只能進(jìn)行無(wú)氧呼吸，如蛔蟲(chóng)、哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)

胞等。

⑶寫(xiě)細(xì)胞呼吸的反應(yīng)式時(shí)不能用ATP來(lái)代替能量，細(xì)胞呼吸釋放的能量包括儲(chǔ)存在ATP

中的能量和以熱能形式散失的能量.

2.對(duì)影響光合作用的三大因素相關(guān)曲線的分析

①原理：主要影響光反應(yīng)階」段_____________的產(chǎn)生

就

第

如外因：_____________

共

②分析p點(diǎn)后的限制因素：.內(nèi)因：_____________、酶的數(shù)量

°光照強(qiáng)度和活性

①原理：影響暗反應(yīng)階段生成

船

型

如外因：_________________

未②分析p點(diǎn)后的限制因素：

內(nèi)因：_________________

0co,的濃度

③C02濃度過(guò)高會(huì)抑制植物的細(xì)胞呼吸，進(jìn)而影響光合作用

拗

闕

如

M主要影響_________通過(guò)影響______________來(lái)影響光合作用

0溫度

任務(wù)3通過(guò)曲線分析植物光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系

1.自然環(huán)境中一晝夜植物的光合作用曲線

⑴光合速率等于呼吸速率的點(diǎn)：

⑵圖甲中N點(diǎn)低于虛線，說(shuō)明該植物一晝夜表現(xiàn)為生長(zhǎng)，其原因是

⑶圖乙中N點(diǎn)低于虛線，說(shuō)明該植物一晝夜不能生長(zhǎng)，其原因是

3.光合作用、呼吸作用的“三率”圖分析

畫(huà)I1物積累量、o;釋放量、co:吸收

方

法

一

表

d凈光合總

光

o示

速率合f有機(jī)物或a產(chǎn)生量、

速co消耗量或固定量

率2

一

（黑暗環(huán)境中有機(jī)物或o,消耗量、co：產(chǎn)生量）

圖2圖3

⑴“三率”的表示方法

①呼吸速率：綠色組織在黑暗條件下或非綠色組織一定時(shí)間內(nèi)C02的釋放量或。2的吸

收量，即圖1中點(diǎn).

②凈光合速率：綠色組織在有光條件下測(cè)得的一定時(shí)間內(nèi)的釋放量、CO2的吸收量

或有機(jī)物的積累量，即圖1中的段對(duì)應(yīng)的C。Z的量，也稱(chēng)為表觀光合速率.

③總（實(shí)際）光合速率=凈光合速率+呼吸速率,即圖1中的段對(duì)應(yīng)的C02總量.

⑵圖2中曲線I表示總光合量，曲線m表示呼吸量，曲線II表示凈光合量.交點(diǎn)D對(duì)

應(yīng)點(diǎn)E,此時(shí)凈光合量為_(kāi)_________點(diǎn)時(shí)植物生長(zhǎng)最快.

⑶圖3中曲線c表示凈光合速率，d表示呼吸速率，c+d表示總光合速率.在___點(diǎn)時(shí),

總光合速率是呼吸速率的2倍.

⑷圖1中8點(diǎn)對(duì)整個(gè)植株而言，光合速率=呼吸速率，而對(duì)于葉肉細(xì)胞來(lái)說(shuō)，光合速

率__呼吸速率.

4.面積法快速分析坐標(biāo)圖中光補(bǔ)償點(diǎn)、光飽和點(diǎn)的移動(dòng)

光合作用隨光照強(qiáng)度（CO?濃度）變化

據(jù)圖可知,0A表示細(xì)胞呼吸釋放的CO2量，由光（COR補(bǔ)償點(diǎn)到光（CO?）飽和點(diǎn)圍成4BCD

的面積代表凈光合作用有機(jī)物的積累量.改變影響光合作用某一因素，對(duì)補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)會(huì)

有一定的影響，因此凈光合作用有機(jī)物的積累量也會(huì)隨之變化.具體分析如下表所示：

條件改變△面積光（COz）補(bǔ)償點(diǎn)光（CO。飽和點(diǎn)

適當(dāng)提高溫度減少右移左移

適當(dāng)增大COz濃度（光照強(qiáng)度）增加左移右移

適當(dāng)減少COz濃度（光照強(qiáng)度）減少右移左移

植物缺少M(fèi)g元素減少右移左移

注：適當(dāng)提高溫度指在最適光合作用溫度的基礎(chǔ)上而適當(dāng)提高；光照強(qiáng)度或C02濃度的

改變均是在飽和點(diǎn)之前.

5.提高農(nóng)作物產(chǎn)量的措施

提高農(nóng)作物產(chǎn)量措施的有關(guān)分析

合理施肥卜

中耕松土

無(wú)機(jī)肥料（氮肥、鉀肥）：|

①可疏松表土,增加土壤

擴(kuò)大葉面積、增加葉綠素透性，提高地溫

含量、延長(zhǎng)光合時(shí)間，提②促進(jìn)好氧微生物活動(dòng)和

高光合作用強(qiáng)度，增加光L養(yǎng)分有效化，去除雜草，

合產(chǎn)物積累促使農(nóng)作物根系伸展，調(diào)

節(jié)土壤水分狀況

有tO巴料（秸稈、糞尿等）：

被土壤微生物分解后，不「卜合理密植

僅提啊質(zhì)元素、還提供L作物密度要適當(dāng),行距、

C0,促進(jìn)光合作用，提高株距要合理

2充分利向光能和土壤礦質(zhì)

產(chǎn)量，還可改善土壤結(jié)構(gòu)

L元素；有利于作物后期通

輪作卜

風(fēng)，提高農(nóng)作物co?的含

也稱(chēng)換茬，如小麥?zhǔn)崭詈蟆?/p>

量

種植玉米4間作

既能顯著提高土地利用率，通常是將長(zhǎng)勢(shì)較高的喜陽(yáng)

同時(shí)也延長(zhǎng)了有限土地面」

作物與較矮的喜陰作物進(jìn)

積的年有效光照時(shí)間，從行搭配，如玉米和大豆間

而提高了光能利用率作增加單位土地的有效光

合面積，提高光能利用率;

套種，

降低作物之間的競(jìng)爭(zhēng)，提

在前季作物生長(zhǎng)后期的高土地資源利用率

株行間播種或移栽后季一溫室大棚

作物的一種種植模式

具有透光、保溫的作用

不僅能階段性地充分利用一溫室大棚所用的塑料薄膜

空間，更重要的是延長(zhǎng)了應(yīng)該選用無(wú)色透明薄膜；

后季作物的生長(zhǎng)期，增加大棚內(nèi)每天要適時(shí)、適量

了單位土地的有效光照時(shí)L通風(fēng)，可以起到降溫、排

間，從而增加了光能利用濕的作用，同時(shí)維持空氣

率，提高年總產(chǎn)量中必要的二氧化碳濃度

過(guò)程評(píng)價(jià)

評(píng)價(jià)1依托真題歸類(lèi)比較再體驗(yàn)，明考向

1.[2023?天津卷]下圖是某種植物光合作用及呼吸作用部分過(guò)程的圖，關(guān)于此圖說(shuō)法錯(cuò)

誤的是（）

水的

葉綠體基質(zhì)

A.HCO］經(jīng)主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

B.HCO3通過(guò)通道蛋白進(jìn)入葉綠體基質(zhì)

C.光反應(yīng)生成的H+促進(jìn)了HCO］進(jìn)入類(lèi)囊體

D.光反應(yīng)生成的物質(zhì)X保障了暗反應(yīng)的13。2供應(yīng)

2.［2023?山東卷］水淹時(shí)，玉米根細(xì)胞由于較長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行無(wú)氧呼吸導(dǎo)致能量供應(yīng)不足,

使液泡膜上的H+轉(zhuǎn)運(yùn)減緩，引起細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)H+積累，無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的乳酸也使細(xì)胞質(zhì)

基質(zhì)pH降低.pH降低至一定程度會(huì)引起細(xì)胞酸中毒.細(xì)胞可通過(guò)將無(wú)氧呼吸過(guò)程中的丙

酮酸產(chǎn)乳酸途徑轉(zhuǎn)換為丙酮酸產(chǎn)酒精途徑，延緩細(xì)胞酸中毒.下列說(shuō)法正確的是（）

A.正常玉米根細(xì)胞液泡內(nèi)pH高于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

B.檢測(cè)到水淹的玉米根有CO2的產(chǎn)生不能判斷是否有酒精生成

C.轉(zhuǎn)換為丙酮酸產(chǎn)酒精途徑時(shí)釋放的ATP增多以緩解能量供應(yīng)不足

D.轉(zhuǎn)換為丙酮酸產(chǎn)酒精途徑時(shí)消耗的［H］增多以緩解酸中毒

3.［2023?新課標(biāo)卷］我國(guó)勞動(dòng)人民在漫長(zhǎng)的歷史進(jìn)程中，積累了豐富的生產(chǎn)、生活經(jīng)驗(yàn),

并在實(shí)踐中應(yīng)用.生產(chǎn)和生活中常采取的一些措施如下,

①低溫儲(chǔ)存，即果實(shí)、蔬菜等收獲后在低溫條件下存放②春化處理，即對(duì)某些作物萌

發(fā)的種子或幼苗進(jìn)行適度低溫處理③風(fēng)干儲(chǔ)藏，即小麥、玉米等種子收獲后經(jīng)適當(dāng)風(fēng)干處

理后儲(chǔ)藏④光周期處理，即在作物生長(zhǎng)的某一時(shí)期控制每天光照和黑暗的相對(duì)時(shí)長(zhǎng)⑤合

理密植，即栽種作物時(shí)做到密度適當(dāng)，行距、株距合理⑥間作種植，即同一生長(zhǎng)期內(nèi)，在

同一塊土地上隔行種植兩種高矮不同的作物

關(guān)于這些措施，下列說(shuō)法合理的是（）

A.措施②④分別反映了低溫和晝夜長(zhǎng)短與作物開(kāi)花的關(guān)系

B.措施③⑤的主要目的是降低有機(jī)物的消耗

C.措施②⑤⑥的主要目的是促進(jìn)作物的光合作用

D.措施①③④的主要目的是降低作物或種子的呼吸作用強(qiáng)度

4.［2023?北京卷］在兩種光照強(qiáng)度下，不同溫度對(duì)某植物CO?吸收速率的影響如圖,對(duì)

此圖理解錯(cuò)誤的是（）

O

E

S

/

>

第

岑

M

Z

O

U

A.在低光強(qiáng)下，CO2吸收速率隨葉溫升高而下降的原因是呼吸速率上升

B.在高光強(qiáng)下，M點(diǎn)左側(cè)CO2吸收速率升高與光合酶活性增強(qiáng)相關(guān)

C.在圖中兩個(gè)CP點(diǎn)處，植物均不能進(jìn)行光合作用

D.圖中V點(diǎn)處光合速率與呼吸速率的差值最大

5.[2023?湖北卷]高溫是制約世界糧食安全的因素之一，高溫往往使植物葉片變黃、變

褐.研究發(fā)現(xiàn)平均氣溫每升高1°C,水稻、小麥等作物減產(chǎn)約3%~8%。關(guān)于高溫下作物減

產(chǎn)的原因，下列敘述錯(cuò)誤的是（）

A.呼吸作用變強(qiáng)，消耗大量養(yǎng)分

B.光合作用強(qiáng)度減弱，有機(jī)物合成減少

C.蒸騰作用增強(qiáng)，植物易失水發(fā)生萎鬻

D.葉綠素降解，光反應(yīng)生成的NADH和ATP減少

6.[2023?湖北卷]植物光合作用的光反應(yīng)依賴(lài)類(lèi)囊體膜上PSI和PS口光復(fù)合體，PSD

光復(fù)合體含有光合色素，能吸收光能，并分解水。研究發(fā)現(xiàn),PSH光復(fù)合體上的蛋白質(zhì)LHCD,

通過(guò)與PSn結(jié)合或分離來(lái)增強(qiáng)或減弱對(duì)光能的捕獲（如圖所示）.LHCII與PSn的分離依賴(lài)

LHC蛋白激酶的催化。下列敘述錯(cuò)誤的是（）

類(lèi)囊一~n~??…續(xù)…I一

體人次膜…uicnpsnmen…就…Ludc_npsUn-inUcn…

A.葉肉細(xì)胞內(nèi)LHC蛋白激酶活性下降，PS口光復(fù)合體對(duì)光能的捕獲增強(qiáng)

B.Mg2+含量減少會(huì)導(dǎo)致PSD光復(fù)合體對(duì)光能的捕獲減弱

C.弱光下LHCII與PSII結(jié)合，不利于對(duì)光能的捕獲

D.PSD光復(fù)合體分解水可以產(chǎn)生電子和。2

7.[2023?山東卷]（不定項(xiàng)）某種植株的非綠色器官在不同濃度下，單位時(shí)間內(nèi)。2吸

收量和C。2釋放量的變化如圖所示。若細(xì)胞呼吸分解的有機(jī)物全部為葡萄糖，下列說(shuō)法正確

的是（）

A.甲曲線表示02吸收量

B.濃度為b時(shí)，該器官不進(jìn)行無(wú)氧呼吸

C.Oz濃度由0到b的過(guò)程中，有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐漸增加

D.Oz濃度為a時(shí)最適合保存該器官，該濃度下葡萄糖消耗速率最小

評(píng)價(jià)2依托教材專(zhuān)練長(zhǎng)句表述，提考能

8.（必修1P94正文）無(wú)氧呼吸中葡萄糖中能量去向及釋放的能量去向？

9.泌修1P95正文）松土能增進(jìn)肥效的原因？

10.（必修1P97“問(wèn)題探討”拓展）生產(chǎn)上，用何種顏色的塑料薄膜做頂棚產(chǎn)量高？如果

陰天或夜間給大棚內(nèi)的農(nóng)作物補(bǔ)光呢？

評(píng)價(jià)3依托真題歸類(lèi)比較再探究，強(qiáng)素養(yǎng)

口.[2023?山東卷]當(dāng)植物吸收的光能過(guò)多時(shí)，過(guò)剩的光能會(huì)對(duì)光反應(yīng)階段的PSD復(fù)合

體（PSU）造成損傷，使PSH活性降低，進(jìn)而導(dǎo)致光合作用強(qiáng)度減弱,細(xì)胞可通過(guò)非光化學(xué)淬

滅（NPQ）將過(guò)剩的光能耗散,減少多余光能對(duì)PSII的損傷.已知擬南芥的II蛋白有2個(gè)功能:

①修復(fù)損傷的PSD;②參與NPQ的調(diào)節(jié).科研人員以擬南芥的野生型和H基因缺失突變體

為材料進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖所示.實(shí)驗(yàn)中強(qiáng)光照射時(shí)對(duì)野生型和突變體的光照強(qiáng)度相

同，且強(qiáng)光對(duì)二者的PSII均造成了損傷。

屈

女

主

、

超

醺

G

d

N

（1）該實(shí)驗(yàn)的自變量為該實(shí)驗(yàn)的無(wú)關(guān)變量中，影響光合作

用強(qiáng)度的主要環(huán)境因素有（答出2個(gè)因素即可）。

（2）根據(jù)本實(shí)驗(yàn)，_______（填“能”或“不能”）比較出強(qiáng)光照射下突變體與野生型的

PSU活性強(qiáng)弱，理由是_____________________________________________________

⑶據(jù)圖分析，與野生型相比，強(qiáng)光照射下突變體中流向光合作用的能量_______（填“多”

或“少”）。若測(cè)得突變體的暗反應(yīng)強(qiáng)度高于野生型，根據(jù)本實(shí)驗(yàn)推測(cè)，原因是

12.[2023?浙江6月]植物工廠是一種新興的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，可人工控制光照、溫度、

CO2濃度等因素。不同光質(zhì)配比對(duì)生菜幼苗體內(nèi)的葉綠素含量和氮含量的影響如圖甲所示，

不同光質(zhì)配比對(duì)生菜幼苗干重的影響如圖乙所示.分組如下：CK組（白光）、A組（紅光：藍(lán)

光=1：2）、B組（紅光：藍(lán)光=3：2）、C組（紅光：藍(lán)光=2：1）,每組輸出的功率相同.

於

加

閔

轅

卜

盛

±--

CKABCCKABC

圖甲圖乙

回答下列問(wèn)題：

⑴光為生菜的光合作用提供又能調(diào)控生菜的形態(tài)建成.生菜吸收營(yíng)養(yǎng)液中含

氮的離子滿(mǎn)足其對(duì)氮元素需求，若營(yíng)養(yǎng)液中的離子濃度過(guò)高，根細(xì)胞會(huì)因_______作用失水

造成生菜萎鬻.

(2)由圖乙可知，A.B、C組的干重都比CK組高，原因是

______________________________________________________________.由圖甲、圖乙可知,

選用紅、藍(lán)光配比為,最有利于生菜產(chǎn)量的提高，原因是

⑶進(jìn)一步探究在不同溫度條件下，增施CO2對(duì)生菜光合速率的影響，結(jié)果如圖丙所示.

由圖可知，在25℃時(shí)，提高CO?濃度對(duì)提高生菜光合速率的效果最佳，判斷依據(jù)是

植物工廠利用秸稈發(fā)酵生產(chǎn)沼氣，冬天可燃燒沼氣以

提高C02濃度，還可以使光合速率進(jìn)一步提高，從農(nóng)業(yè)生態(tài)工程角度分析，優(yōu)點(diǎn)

還有___________________________________________________________________________

微點(diǎn)2光合作用與細(xì)胞呼吸相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究

任務(wù)驅(qū)動(dòng)

任務(wù)1完善綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)圖解

螞提取原理:有色機(jī)素溶劑無(wú)水乙醇能溶解

If分離原理：不同色素在中的

色溶解度不同導(dǎo)致其在濾紙

素

的條上擴(kuò)散的速度不同

提f二氧化硅：使研磨充分

取

髓一碳酸鈣：防止

與

分

離-*無(wú)水乙醇：溶解色素

實(shí)

驗(yàn)

濾紙條上從上到下四條色索帶依

實(shí)驗(yàn)結(jié)果

次為:、葉黃素、、

葉綠素b

任務(wù)2完善光合作用與細(xì)胞呼吸相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的六種方法總結(jié)

1.實(shí)驗(yàn)裝置法(氣體體積變化法)測(cè)定光合速率與呼吸速率

⑴測(cè)定裝置

（2）測(cè)定方法及解讀

a.測(cè)定呼吸強(qiáng)度

I.裝置中燒杯里放入適宜濃度的NaOH溶液：用于；

D.玻璃鐘罩處理，以排除光合作用的干擾；

ID.置于適宜溫度環(huán)境中；

IV.紅色液滴向移動(dòng)（代表呼吸耗氧量）.

b.測(cè)定凈光合速率

I.裝置燒杯中放入適宜濃度的NaHCO3溶液，用于保證容器內(nèi)_______恒定，滿(mǎn)足光合

需求；

n.必須給予較強(qiáng)光照處理，且溫度適宜；

m.紅色液滴向移動(dòng)（代表凈光合速率）.

⑶光合作用與呼吸作用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中常用實(shí)驗(yàn)條件的控制方法

①增加水中氧氣——泵入空氣或放入綠色水生植物。

②減少水中氧氣——容器密封或油膜覆蓋或用涼開(kāi)水.

③除去容器中二氧化碳——?dú)溲趸c溶液.

④除去葉中原有淀粉——置于黑暗環(huán)境中.

⑤除去葉中葉綠素——酒精隔水加熱.

⑥除去光合作用對(duì)呼吸作用的干擾——給植株遮光.

⑦如何得到單色光——棱鏡色散或薄膜濾光.

⑧線粒體的提取——細(xì)胞勻漿離心.

⑨保持容器中CO2體積不變——NaHCOs溶液.

⑷判定細(xì)胞呼吸類(lèi)型

同時(shí)設(shè)置甲裝置：NaOH溶液組；乙裝置：蒸儲(chǔ)水組。植物需遮光處理，根據(jù)兩組裝置

中有色液滴移動(dòng)的情況可分析被測(cè)生物的細(xì)胞呼吸類(lèi)型（如下表）.

容器中氣體變化細(xì)胞呼吸類(lèi)型

不消耗。2,但產(chǎn)生C02（甲組有色液

進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無(wú)氧呼吸

滴不移動(dòng)，乙組有色液滴右移）

C02釋放量等于02消耗量（甲組有只進(jìn)行有氧呼吸或進(jìn)行有氧

色液滴左移，乙組有色液滴不移動(dòng)）呼吸和產(chǎn)生乳酸的無(wú)氧呼吸

C02釋放量大于02消耗量（甲組有產(chǎn)生酒精的無(wú)氧呼吸與有氧

色液滴左移，乙組有色液滴右移）呼吸同時(shí)進(jìn)行

C02釋放量小于。2消耗量（甲組有進(jìn)行有氧呼吸，底物中除糖類(lèi)

色液滴左移，乙組有色液滴左移）外還有脂肪

2.黑白瓶法：取三個(gè)玻璃瓶，一個(gè)用黑膠布包上，并包以錫箔.從待測(cè)的水體深度取水，

保留一瓶以測(cè)定水中原來(lái)的溶氧量（初始值）。將剩余的兩個(gè)黑、白瓶沉入取水深度，經(jīng)過(guò)一

段時(shí)間，將其取出，并進(jìn)行溶氧量的測(cè)定.

①有初始值的情況下，黑瓶中氧氣的減少量為;白瓶中氧氣的增加量為

凈光合作用量；二者之和為總光合作用量.

②沒(méi)有初始值的情況下，白瓶中測(cè)得的現(xiàn)有氧氣量與黑瓶中測(cè)得的現(xiàn)有氧氣量之差

即.

3.葉圓片稱(chēng)重法

測(cè)定單位時(shí)間、單位面積葉片中淀粉的生成量，如圖所示以有機(jī)物的變化量測(cè)定光合速

率（S為葉圓片面積）.

（I/在上午1。時(shí)移動(dòng).（I修/在中午12時(shí)移動(dòng)《竹!

件/整個(gè)裝置于黑暗中■沖/整個(gè)裝置于光照下^^

在上牟10時(shí)移走的在中午12時(shí)移走的在下午14時(shí)移走的

葉圓片X（干重x克）葉圓片Y（干重.、,克）葉圓片Z（干重z克）

凈光合速率=;

呼吸速率=;

總光合速率=凈光合速率+呼吸速率=.

4.半葉法

將植物對(duì)稱(chēng)葉片的一部分（A）遮光或取下置于暗處，另一部分（B）則留在光下進(jìn)行光合作

用（即不做處理），并采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠值奈镔|(zhì)和能量轉(zhuǎn)移。一定時(shí)間后，在這兩部

分葉片的對(duì)應(yīng)部位截取同等面積的葉片，分別烘干稱(chēng)重，記為力久、MB,開(kāi)始時(shí)二者相應(yīng)的

有機(jī)物含量應(yīng)視為相等，照光后的葉片重量大于暗處的葉片重量，超出部分即為光合作用產(chǎn)

物的量，再通過(guò)計(jì)算可得出光合速率.

5.葉圓片上浮法

首先通過(guò)對(duì)葉片打孔、抽氣、沉底的材料處理，然后根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)?zāi)康慕o予不同的單

一變量操作，最后觀察并記錄葉片上浮所用的平均時(shí)間.

6.梯度法

用一系列不同光照強(qiáng)度、溫度或CO?濃度的實(shí)驗(yàn)裝置，可探究光照強(qiáng)度、溫度或C02

濃度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響.

7.光合作用與細(xì)胞呼吸實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)技巧

⑴實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中必須注意三點(diǎn)

①變量的控制手段，如光照強(qiáng)度的強(qiáng)弱可用不同功率的燈泡（或相同功率的燈泡，但與

植物的距離不同）進(jìn)行控制，不同溫度可用不同恒溫裝置控制，C02濃度的大小可用不同濃度

的CO2緩沖液來(lái)調(diào)節(jié).

②對(duì)照原則的應(yīng)用，不能僅用一套裝置通過(guò)逐漸改變其條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，而應(yīng)該用一系列

裝置進(jìn)行相互對(duì)照.

③無(wú)論哪種裝置，在光下測(cè)得的數(shù)值均為“凈光合作用強(qiáng)度”值.

⑵解答光合作用與細(xì)胞呼吸的實(shí)驗(yàn)探究題時(shí)必須關(guān)注的信息是加“NaOH”還是加

“NaHCCV;給予“光照”處理還是“黑暗”處理；是否有“在溫度、光照最適宜條件下”

等信息。

過(guò)程評(píng)價(jià)

評(píng)價(jià)1依托真題歸類(lèi)比較再體驗(yàn)，明考向

1.[2023?浙江1月]為探究酵母菌的細(xì)胞呼吸方式，可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料

進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是（）

A.酵母菌用量和葡萄糖溶液濃度是本實(shí)驗(yàn)的自變量

B.酵母菌可利用的氧氣量是本實(shí)驗(yàn)的無(wú)關(guān)變量

C.可選用酒精和CO?生成量作為因變量的檢測(cè)指標(biāo)

D.不同方式的細(xì)胞呼吸消耗等量葡萄糖所釋放的能量相等

2.[2022?全國(guó)乙卷]某同學(xué)將一株生長(zhǎng)正常的小麥置于密閉容器中，在適宜且恒定的溫

度和光照條件下培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)容器內(nèi)C02含量初期逐漸降低，之后保持相對(duì)穩(wěn)定.關(guān)于這一實(shí)

驗(yàn)現(xiàn)象，下列解釋合理的是（）

A.初期光合速率逐漸升高，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，之后呼吸速率保持穩(wěn)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

3.[2022?海南卷]某小組為了探究適宜溫度下CO?對(duì)光合作用的影響，將四組等量菠菜

葉圓片排氣后，分別置于盛有等體積不同濃度NaHCOs溶液的燒杯中，從燒杯底部給予適宜

光照，記錄葉圓片上浮所需時(shí)長(zhǎng)，結(jié)果如圖.下列有關(guān)敘述正確的是（）

3400

裝300

200

也

1000

射

&

『

火■

囤

M㈠

度

A.本實(shí)驗(yàn)中，溫度、NaHCC>3濃度和光照都屬于自變量

B.葉圓片上浮所需時(shí)長(zhǎng)主要取決于葉圓片光合作用釋放氧氣的速率

C.四組實(shí)驗(yàn)中，0.5%NaHC03溶液中葉圓片光合速率最高

D.若在4℃條件下進(jìn)行本實(shí)驗(yàn)，則各組葉圓片上浮所需時(shí)長(zhǎng)均會(huì)縮短

評(píng)價(jià)2依托教材專(zhuān)練長(zhǎng)句表述，提考能

4.（必修1P.oo"思考?討論.）下面是驗(yàn)證葉綠體功能實(shí)驗(yàn)中恩格爾曼所做的實(shí)驗(yàn)示意

圖，請(qǐng)分析：

恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)示意圖

400450500550600650700

波長(zhǎng)/nm

恩格爾曼第二個(gè)實(shí)驗(yàn)的示意圖

⑴恩格爾曼實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)材料的選取上有什么巧妙之處？

⑵恩格爾曼實(shí)驗(yàn)要在沒(méi)有空氣的黑暗環(huán)境中進(jìn)行的原因是什么?

⑶在第二個(gè)實(shí)驗(yàn)中，大量的需氧細(xì)菌聚集在紅光和藍(lán)紫光區(qū)域，為什么？

⑷如果對(duì)恩格爾曼的第二個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，用透過(guò)三棱鏡的光先通過(guò)葉綠體色素提取

液，再照射到載有水綿和需氧細(xì)菌的臨時(shí)裝片上，一段時(shí)間后，需氧細(xì)菌分布有何特點(diǎn)？

評(píng)價(jià)3依托真題歸類(lèi)比較再探究，強(qiáng)素養(yǎng)

5.[2023?海南卷]海南是我國(guó)火龍果的主要種植區(qū)之一。由于火龍果是長(zhǎng)日照植物，冬

季日照時(shí)間不足導(dǎo)致其不能正常開(kāi)花，在生產(chǎn)實(shí)踐中需要夜間補(bǔ)光，使火龍果提前開(kāi)花，提

早上市。某團(tuán)隊(duì)研究了同一光照強(qiáng)度下，不同補(bǔ)光光源和補(bǔ)光時(shí)間對(duì)火龍果成花的影響，結(jié)

果如圖.

6

(

艱5

)口紅光+藍(lán)光口紅光。藍(lán)光

舔4

張3

程

我2

中1

0［，］J1」

1'2'34'5'6'7'

補(bǔ)光時(shí)間（小時(shí)/天）

回答下列問(wèn)題.

⑴光合作用時(shí)，火龍果植株能同時(shí)吸收紅光和藍(lán)光的光合色素是;用紙層析法

分離葉綠體色素獲得的4條色素帶中，以濾液細(xì)線為基準(zhǔn)，按照自下而上的次序，該光合色

素的色素帶位于第條.

⑵本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，三種補(bǔ)光光源中最佳的是,該光源的最佳補(bǔ)光時(shí)

間是小時(shí)/天，判斷該光源是最佳補(bǔ)光光源的依據(jù)是

⑶現(xiàn)有可促進(jìn)火龍果增產(chǎn)的三種不同光照強(qiáng)度的白色光源，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案探究成花誘

導(dǎo)完成后提高火龍果產(chǎn)量的最適光照強(qiáng)度（簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路）.

6.[2023?浙江1月]葉片是給植物其他器官提供有機(jī)物的“源”，果實(shí)是儲(chǔ)存有機(jī)物的

“庫(kù)”?，F(xiàn)以某植物為材料研究不同庫(kù)源比（以果實(shí)數(shù)量與葉片數(shù)量比值表示）對(duì)葉片光合作

用和光合產(chǎn)物分配的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1.

表1

項(xiàng)目甲組乙組丙組

果實(shí)

I0卜葉片

處理上II

庫(kù)源比1/21/41/6

單位葉面積葉

78.775.575.0

綠素相對(duì)含量

凈光合速率

(pimol,m'2"s9.318.998.75

T)

果實(shí)中含13C

21.9637.3866.06

光合產(chǎn)物(mg)

單果重(g)11.8112.2119.59

注：①甲、乙、丙組均保留枝條頂部1個(gè)果實(shí)并分別保留大小基本一致的2、4.6片成

熟葉，用13co2供應(yīng)給各組保留的葉片進(jìn)行光合作用.②凈光合速率：?jiǎn)挝粫r(shí)間單位葉面積

從外界環(huán)境吸收的13co2量.

回答下列問(wèn)題：

⑴葉片葉綠素含量測(cè)定時(shí)，可先提取葉綠體色素，再進(jìn)行測(cè)定.提取葉綠體色素時(shí)，選

擇乙醇作為提取液的依據(jù)是.

⑵研究光合產(chǎn)物從源分配到庫(kù)時(shí)，給葉片供應(yīng)13co2,I3CO2先與葉綠體內(nèi)的結(jié)

合而被固定，形成的產(chǎn)物還原為糖需接受光反應(yīng)合成的中的化學(xué)能.合成的

糖分子運(yùn)輸?shù)焦麑?shí)等庫(kù)中.在本實(shí)驗(yàn)中，選用13co2的原因有

(答出2點(diǎn)即可).

⑶分析實(shí)驗(yàn)甲、乙、丙組結(jié)果可知，隨著該植物庫(kù)源比降低，葉凈光合速率(填

“升高”或“降低”)、果實(shí)中含13c光合產(chǎn)物的量________(填“增加”或“減少”).庫(kù)源

比降低導(dǎo)致果實(shí)單果重變化的原因

是.

⑷為進(jìn)一步研究葉片光合產(chǎn)物的分配原則進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，庫(kù)源處理如圖所示，用13co2供

應(yīng)給保留的葉片進(jìn)行光合作用，結(jié)果見(jiàn)表2.

果實(shí)位置果實(shí)中含13c光合產(chǎn)物(mg)單果重(g)

第1果26.9112.31

第2果18.0010.43

第3果2.148.19

根據(jù)表2實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從庫(kù)與源的距離分析，葉片光合產(chǎn)物分配給果實(shí)的特點(diǎn)

是.

⑸綜合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從調(diào)整庫(kù)源比分析，下列措施中能提高單枝的合格果實(shí)產(chǎn)量（單

果重10g以上為合格）的是哪一項(xiàng)？

A.除草B,遮光

C.疏果D.松土

模擬預(yù)測(cè)?題組集訓(xùn)

題組預(yù)測(cè)一細(xì)胞呼吸與光合作用的過(guò)程及其相互關(guān)系

1.[2023?重慶渝中區(qū)高三綜合]田間管理能夠通過(guò)影響農(nóng)作物的光合速率及呼吸速率

的大小而決定其產(chǎn)量.灌溉、追肥、松土、間苗等是一些常見(jiàn)的田間管理措施，關(guān)于玉米種

植后的一些管理措施，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A.適時(shí)適量灌溉能保證玉米植株光合作用的正常進(jìn)行

B.肥料中的Mg?+可參與組成玉米植株中的葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素

C.中耕松土可以增強(qiáng)玉米植株根系對(duì)礦質(zhì)元素的吸收

D.間苗有利于玉米植株合理利用陽(yáng)光和CO?等環(huán)境資源

2.[2023?山東省臨沂市高三一模]（不定項(xiàng)）光合作用與細(xì)胞呼吸相互依存、密不可分，

各自又具有相對(duì)的獨(dú)立性。如圖是某植物光合作用和細(xì)胞呼吸過(guò)程示意圖，其中I~vn代表

物質(zhì)，①?⑤代表過(guò)程.下列敘述錯(cuò)誤的是（）

A.圖中VII被相鄰細(xì)胞利用至少需要穿過(guò)5層生物膜

B.圖中n和v、ni和w分別是同一種物質(zhì)，1和N是不同物質(zhì)

C.圖中①~⑤均伴隨著ATP的合成或水解，其中③合成的ATP可被②利用

D.光合作用的產(chǎn)物脂肪、糖類(lèi)、蛋白質(zhì)的合成或分解都可通過(guò)細(xì)胞呼吸聯(lián)系起來(lái)

題組預(yù)測(cè)二玩轉(zhuǎn)圖表線，難點(diǎn)不再難

c02“G

標(biāo)#ADH

人工淀粉°*

合成途徑DHA

弗

G-6-P*DHAP

模塊GAP

F-6-Pr

3.[2023?山東省臨沂市高三一模]2022年我國(guó)科學(xué)家在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)CO2到淀粉的

從頭合成。圖中Ci模塊是用無(wú)機(jī)催化劑把CO?還原為甲醇，C3模塊是將甲醇轉(zhuǎn)換為C3,C6

模塊是用C3合成為C6,Q模塊是將C6再聚合成為淀粉.下列敘述錯(cuò)誤的是（）

A.圖中由CO2到GAP的過(guò)程相當(dāng)于葉綠體中CO2的固定

B.由GAP至IJG-6-P的過(guò)程在葉綠體內(nèi)需要NADPII作還原劑

C.Q模塊合成淀粉的過(guò)程伴隨著水的生成

D.在固定等量CO?的情況下，該人工途徑比植物光合作用積累淀粉的量少

4.[2023-廣東省茂名市高三考試]為研究光照與黑暗交替處理對(duì)花生葉片葉綠體中的

ATP和ADP含量變化的影響，某研究小組測(cè)定的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示.結(jié)合圖中結(jié)果分析，

下列敘述錯(cuò)誤的是()

A.光照0~5min,葉肉細(xì)胞中發(fā)生了ADP與ATP之間的相互轉(zhuǎn)化

B.光照5~20mim,葉綠體中的ATP含量基本穩(wěn)定，說(shuō)明ATP與ADP轉(zhuǎn)化逐漸停止

C.黑暗20~30分鐘，暗反應(yīng)