2019高考生物一本培養(yǎng)優(yōu)講二輪講義：二 第二講 光合作用與細胞呼吸 含答案

第二講光合作用與細胞呼吸

［考綱要求］

1.光合作用的基本過程(II)2.影響光合作用速率的環(huán)境因素(II)3.細胞呼吸(II)

［知識主干?系統(tǒng)聯(lián)網］理基礎建網絡回扣關鍵知

識

授課提示：對應學生用書第29頁

四口反應式

.C6+HQ(CHQH%.~總反應反，⑨皂能量

①葉綠體/<C6Hl2O6+6O2+6H2O>6CO2+12H2O+

有氧

②光、色素、醉?條件—?⑩細胞質基質和線粒體

光

③pm燧囊體的薄膜上反~>C6H［2()6里2c3H4。3刊用+能量(少)

應

水的光解和ATI形成.質變化

三個階段?2c3H4O3+6H2。皂6co2+20［H］+能量(少)

④將光能轉化為ATP中活躍的化學能④量變化反應式-----------------------------------

——AQ24[H]+6O2曳12H2O+能量（多）

⑤［H］、ATP、多種醉《補關器?C6H12O6皂2c2H5OH+2c02+能量(少)或

無輒呼吸

暗C6H12O6鴛2c3H60+能量(少)

葉綠體基質反

⑥C02的固定、C3的還原簟座變化應

理雪?細胞質基質

將⑦巫中活躍的化學能轉變,量變化影響因素

為有機物中穩(wěn)定的化學能一——?6溫度、02、1120等

I—有氧呼吸原理的應用

⑧光、C02、溫度等<_影響因素

I——無氧呼吸原理的應用

■高考必背——記一記

1.光合作用的核心知識

(1)光反應在光下才能進行，暗反應在有光、無光的條件下都可以進行，但需要光反應

的產物［H］和ATP;光反應產生的ATP只為暗反應供能，細胞呼吸產生的ATP為其他各項生

命活動供能。

(2)影響光合作用的因素，溫度主要影響暗反應，因為參與暗反應的酶的種類和數(shù)量都

比參與光反應的多；CO2濃度影響暗反應，但CO2濃度很低時，光合作用不能進行。光照強

度是直接影響光反應的速率，光反應產物［H］和ATP的數(shù)量多少會影響暗反應的速率。

(3)總光合量、凈光合量的表示方法

①CO2的吸收量；②。2的產生量、制造量；③CO2的固定量、消耗量；④。2的釋放量；

⑤有機物的增加量、積累量；⑥有機物的制造量。

其中，②③⑥表示總光合量，①④⑤表示凈光合量。

2.細胞呼吸的核心知識

(1)真核細胞有氧呼吸的場所是細胞質基質和線粒體，無氧呼吸的場所是細胞質基質。

(2)水參與有氧呼吸第二階段的化學反應，水生成于有氧呼吸的第三階段；C02生成于

有氧呼吸的第二階段。

(3)溫度通過影響酶的活性而影響細胞呼吸速率；。2是有氧呼吸所必需的，且對無氧呼

吸有抑制作用；水直接參與有氧呼吸過程，又是化學反應的介質，因此在一定范圍內，隨水

含量的增加細胞呼吸速率加快；CO2濃度過高會抑制細胞呼吸的進程。

■易混易錯——判一判

1.判斷下列有關光合作用敘述的正誤

(1)類胡蘿卜素在紅光區(qū)吸收的光能可用于光反應中ATP的合成。(2017?全國卷lll)(X)

⑵在葉綠體中可進行CO2的固定但不能合成ATP?(2016?全國卷I)(X)

(3)光合作用中CO2可直接被［H］還原，再經過一系列的變化形成糖類。(2015?安徽卷)(X)

(4)在適宜反應條件下，用白光照射離體的新鮮葉綠體一段時間后，突然改用光照強度

與白光相同的紅光照射，則未被還原的C3上升。(2016?天津卷)(X)

(5)適宜條件下光合作用過程中C5/C3的比值，停止供應CO2后比停止前高。(2015?山東

卷)(J)

(6)大豆幼苗在適宜條件下進行光合作用時，若突然停止CO2供應，短時間內葉綠體中

C5和ATP含量都會升高。(J)

2.判斷下列有關細胞呼吸敘述的正誤

(1)構成葉綠素的鎂可以由植物的根從土壤中吸收。(2016?全國卷H)(J)

(2)呼吸作用中，催化ATP合成的酶分布在線粒體外膜上。(2016?海南卷)(X)

(3)有氧呼吸和無氧呼吸的產物分別是葡萄糖和乳酸。(2018?全國卷lll)(X)

(4)細胞呼吸的結果如果沒有水的產生，就一定是無氧呼吸。(J)

(5)人體細胞內O2/CO2的比值，線粒體內比細胞質基質高。(X)

［高頻考點?融會貫通］析考點做題組攻破熱點難

點

授課提示：對應學生用書第30頁

考點一光合作用與呼吸作用的過程及相互關系

［真題試做?明考向］

1.(2018?高考全國卷I)甲、乙兩種植物凈光合速率隨光照

強度的變化趨勢如圖所示。

回答下列問題：

(1)當光照強度大于a時，甲、乙兩種植物中，對光能的利"

用率較高的植物是。

(2)甲、乙兩種植物單獨種植時，如果種植密度過大，那么凈光合速率下降幅度較大的

植物是，判斷的依據是

(3)甲、乙兩種植物中，更適合在林下種植的是。

(4)某植物夏日晴天中午12：00時葉片的光合速率明顯下降，其原因是進入葉肉細胞的

(填“。2”或“CO2”)不足。

解析：(1)由曲線圖可知，光照強度大于a時，甲植物的凈光合速率隨著光照強度的增

加而增加的幅度更大，說明甲植物對光能的利用率較高。

(2)當種植密度過大時，植株的葉片會相互遮擋，植株接受的光照強度減弱，導致植物

凈光合速率下降。由曲線圖可知，光照強度降低導致甲植物凈光合速率降低的幅度比乙大。

(3)由曲線圖可知，在低光照強度下，乙植物的凈光合速率較高，在高光照強度下，乙

植物的凈光合速率明顯低于甲植物，所以乙植物更適合在林下低光照強度的環(huán)境下種植。

(4)夏日晴天中午12點，溫度較高，部分氣孔關閉，進入葉肉細胞的CCh明顯減少，抑

制了暗反應，導致葉片的光合速率明顯降低。

答案：(1)甲(2)甲光照強度降低導致甲植物凈光合速率降低的幅度比乙大，種植密

度過大，植株接受的光照強度減弱，導致甲植物凈光合速率下降幅度比乙大(3)乙(4)CO2

2.(2017?高考全國卷II)下圖是表示某植物葉肉細胞光合作用和呼吸作用的示意圖。

BCD

據圖回答下列問題：

(1)圖中①、②、③、④代表的物質依次是___________________________________________

、、,[H]代表的物質主要是-

(2)B代表一種反應過程，C代表細胞質基質，D代表線粒體，則ATP合成發(fā)生在A過

程，還發(fā)生在________(填“B和C”“C和D”或“B和D”)。

(3)C中的丙酮酸可以轉化成酒精，出現(xiàn)這種情況的原因是

解析：(1)由分析可知，圖中①表示光合作用光反應階段水光解的產物。2；②是生成還

原型輔酶H(NADPH)的反應物NADP+;③是生成ATP的原料ADP+Pi;④代表光合作用暗

反應階段參與固定C02的物質C5;圖中［H］代表的物質是呼吸作用過程中的還原型輔酶

I(NADH)o(2)細胞中生成ATP的場所除葉綠體外還有細胞質基質(C)和線粒體(D)。(3)細胞

質基質中的丙酮酸可以轉化成酒精的原因是植物細胞缺氧，導致細胞進行無氧呼吸。

+

答案：(1)。2NADPADP+PiC5NADH(或還原型輔酶I)

(2)C和D

(3)在缺氧條件下進行無氧呼吸

3.(2016?高考全國卷II)BTB是一種酸堿指示劑。BTB的弱堿性溶液顏色可隨其中CO2

濃度的增高而由藍變綠再變黃。某同學為研究某種水草的光合作用和呼吸作用，進行了如下

實驗：用少量的NaHCO3和BTB加水配制成藍色溶液，并向溶液中通入一定量的CO?使溶

液變成淺綠色，之后將等量的綠色溶液分別加入到7支試管中，其中6支加入生長狀況一致

的等量水草，另一支不加水草，密閉所有試管。各試管的實驗處理和結果見下表。

試管編號1234567

水草無有有有有有有

距日光燈的

20遮光*10080604020

是巨離(cm)

50min后試

管中溶液的淺綠色X淺黃色黃綠色淺綠色淺藍色藍色

顏色

*遮光是指用黑紙將試管包裹起來，并放在距日光燈100cm的地方。

若不考慮其他生物因素對實驗結果的影響，回答下列問題：

⑴本實驗中，50min后1號試管的溶液是淺綠色，則說明2至7號試管的實驗結果是

由

引起的；若1號試管的溶液是藍色，則說明2至7號試管的實驗結果是(填“可

靠的”或“不可靠的”)。

(2)表中X代表的顏色應為(填“淺綠色”“黃色”或“藍色”)，判斷依據是

(3)5號試管中的溶液顏色在照光前后沒有變化，說明在此條件下水草

解析：(1)BTB(；臭麝香草酚藍)的弱堿性溶液可檢驗溶液中C02含量的變化，1號試管作

為空白對照組，反應前后顏色不變，則說明2至7號試管的實驗結果是由于不同光照強度下

水草的光合作用和呼吸作用共同引起的；若1號試管中溶液呈藍色，那么2至7號試管的實

驗結果不可靠。(2)2號試管遮光，水草只能進行呼吸作用，并且CO?量比3號試管多，因

此依據表格中顏色變化規(guī)律,2號試管中溶液顏色應為黃色。(3)5號試管光照前后顏色不變，

說明水草既沒有吸收CO?也沒有釋放CCh,因此，該條件下水草的光合作用強度等于呼吸

作用強度。

答案：(1)不同光強下水草的光合作用和呼吸作用不可靠的

(2)黃色水草不進行光合作用，只進行呼吸作用，溶液中C02濃度高于3號試管

(3)光合作用強度等于呼吸作用強度，吸收與釋放的C02量相等

［融會貫通?析考點］

1.光合作用與細胞呼吸關系模型透析

根空氣空氣

.線粒與TP|細胞分裂|

HOO----------

22CO外f0葉氏0+能量f冷誨物質合成|

［HjRo?產一：ADP+PiS------J

：ATP^酶，5

［色素？酶;C3H4O3—JSC2H5OH4-CO2+tgfiMTP

'、、/ADP+Pi:t酶Ls—?C3HQ3+能力

CsHuOs

葉綠體j細胞質基質

結合圖1從［H］入手對圖2分析：光合作用過程中，［H］產生于［①］光反應階段，用于［③］

暗反應階段；有氧呼吸過程中，［H］產生于有氧呼吸的［④］［②］第一、二階段，用于有氧呼吸

的［⑤］第三階段。圖2中甲?丁表示的物質分別是ATP、丙酮酸、CO?、Ch。

2.外界條件變化時，C5、C3、［H］、ATP等物質的量的變化模式圖

(1)光照強度變化

光

s_光

照

光照光照弱！

強一一二一一①弱

i一.①

<■②

~―②

°時間°時間

曲線①表示C3曲線①表示G、［H］、ATP

曲線②表示Cs、［H］、ATP曲線②表示C3

(2)CC)2濃度變化

雷

co2；co疣足

不足-一①

§311--------1

即I

-\-②

°時間

曲線①^示Q、［H］、ATP曲線①表示C,

曲線②表示C3曲線②表示Cs、［H］、ATP

3.影響光合作用的三大因素曲線分析

A詼

W

幫

°光照強度0co2的濃度

圖1圖2圖3

(1)光照強度(如圖1)

①原理：主要影響光反應階段ATP和［H］的產生。

②分析P點后的限制因素

［外因：溫度、C02濃度

1內因：色素的含量、酶的數(shù)量和活性

(2)82的濃度(如圖2)

①原理：影響暗反應階段C3的生成。

②分析P點后的限制因素

!外因：溫度、光照強度

1內因：酶的數(shù)量和活性

(3)溫度：通過影響酶的活性而影響光合作用(如圖3)。

［易錯警示?防易誤］

(1)誤認為有氧呼吸的全過程都需要02。有氧呼吸的第一、二階段不需要。2,只有第三

階段需要

(2)誤認為有氧呼吸的場所只有線粒體。

①原核生物有氧呼吸的場所是細胞質和細胞膜。

②真核生物有氧呼吸的場所是細胞質基質和線粒體。

(3)呼吸作用中有H2O生成一定是有氧呼吸，有CO2生成不一定是有氧呼吸，但對動物

和人體而言，有CO2生成一定是有氧呼吸，因為動物及人體無氧呼吸產物為乳酸。

(4)水稻等植物長期水淹后爛根的原因是無氧呼吸的產物酒精對細胞有毒害作用。玉米

種子爛胚的原因是無氧呼吸產生的乳酸對細胞有毒害作用O

［方法技巧?會應用］

光合作用與細胞呼吸過程及物質轉化問題的解題策略

解答時，應結合所給條件，從以下幾個方面進行分析。

(1)理解教科書中光合作用和細胞呼吸的過程圖解，把握相關生理過程中的物質變化和

能量變化。

①光合作用：物質變化為H2O-O2+[H]>CO2-C3-C5+(CH2O),能量變化為光能一

活躍的化學能(NADPH和ATP)-(CH2O)中穩(wěn)定的化學能。

②細胞呼吸：物質變化為C6Hl2。6-2c3H4。3(丙酮酸)+4[H]、2c3H4。3(丙酮酸)+

6H2。-6co2+20[H]、24[H]+6O2-12H2O,能量變化為(CH2O)中穩(wěn)定的化學能f活躍

的化學能(ATP)和熱能。

(2)結合教科書圖解，準確獲取圖示中的物質轉化信息，據此確定相應生理過程是光合

作用過程還是細胞呼吸過程,是光反應階段還是暗反應階段,或者是有氧呼吸的哪一個階段。

[鞏固提升?練題組]

>題組一細胞呼吸過程的考查

4.(2018?高考全國卷III)下列關于生物體中細胞呼吸的敘述，錯誤的是()

A.植物在黑暗中可進行有氧呼吸也可進行無氧呼吸

B.食物鏈上傳遞的能量有一部分通過細胞呼吸散失

C.有氧呼吸和無氧呼吸的產物分別是葡萄糖和乳酸

D.植物光合作用和呼吸作用過程中都可以合成ATP

解析：植物體的細胞呼吸在有光或無光條件下都可以進行，氧氣充足時進行有氧呼吸，

氧氣缺少時進行無氧呼吸。在食物鏈中，輸入某一營養(yǎng)級的能量，一部分用于此營養(yǎng)級生物

自身的生長、發(fā)育和繁殖等生命活動，一部分則通過細胞呼吸以熱能的形式散失。有氧呼吸

的產物是水和CO2,無氧呼吸的產物是酒精和CO2或者是乳酸。有氧呼吸的三個階段都有

ATP產生，光合作用的光反應階段有ATP產生。

答案：C

5.(2018?高考全國卷III)回答下列問題：

(1)高等植物光合作用中捕獲光能的物質分布在葉綠體的________上，該物質主要捕獲

可見光中的o

(2)植物的葉面積與產量關系密切。葉面積系數(shù)(單位土地面積上的葉面積總和)與植物群

體光合速率、呼吸速率及干物質積累速率之間的關系如圖所示。由圖可知：當葉面積系數(shù)小

于a時，隨葉面積系數(shù)增加，群體光合速率和干物質積累速率均0當葉面積系數(shù)超

過b時，群體干物質積累速率降低，其原因是

群體光合速率

群體呼吸速率

群體干物質積累速率

葉面積系數(shù)

（3）通常，與陽生植物相比，陰生植物光合作用吸收與呼吸作用放出的CO2量相等時所

需要的光照強度（填“高”或"低”）o

解析：（1）高等植物進行光合作用捕獲光能的物質是色素，該物質分布在葉綠體的類囊

體膜上，其捕獲的光主要是藍紫光和紅光。

（2）由圖中曲線可以看出，當葉面積系數(shù)小于。時，隨葉面積系數(shù)增加，群體光合速率

和干物質積累速率都在增加；當葉面積系數(shù)超過b時，群體光合速率不變，但群體呼吸速率

增加，兩者差值降低，故群體干物質積累速率降低。

（3）通常，陰生植物的光合速率和呼吸速率都比陽生植物低，因此與陽生植物相比，陰

生植物光合作用吸收與呼吸作用放出的CO,量相等時所需要的光照強度低。

答案：（1）類囊體膜藍紫光和紅光（2）增加群體光合速率不變，但群體呼吸速率仍

在增加，故群體干物質積累速率降低（3）低

＞題組二光合作用的場所及結構考查

6.如圖為葉綠體的結構和功能示意圖，請回答：

（1）光合作用光反應產生的可以被暗反應所利用；在光照條件下，ATP的移動

方向是（用圖中字母和箭頭表示）。

（2）若暗反應被抑制，可能的外部影響因素是、o

（3）在電子顯微鏡下觀察，可見到葉綠體基質中含量最多的物質是顆粒（光合產

物）。

（4）暗反應通過來影響光反應，從而影響光合作用速率。

解析：（1）光合作用光反應為暗反應提供了還原性氫和ATP,用于三碳化合物的還原。

光反應的場所是葉綠體的類囊體薄膜A,暗反應的場所是葉綠體基質B,所以光照下ATP

從A移向B。（2）暗反應主要受外界環(huán)境中二氧化碳濃度和溫度的影響。（3）光合作用的產物

葡萄糖最終以多糖淀粉的形式儲存起來，且淀粉顆粒在電子顯微鏡下是可以觀察到的，所以

電子顯微鏡下葉綠體基質中含量最多的物質是淀粉。（4）暗反應消耗ATP產生ADP和Pi,而

ADP和Pi為光反應過程中ATP合成的原料。

答案：⑴還原性氫和ATPA-B

（2）二氧化碳供應不足溫度過高或過低

（3）淀粉

（4）提供ADP和Pi

7.如圖甲表示某綠色植物光合作用的部分過程，圖中A、B、C表示三種化合物，圖

乙表示在密封恒溫小室內測定的該植株上一組幼葉和成熟葉光合作用強度與光照強度間的

關系圖。據此回答下列問題：

2

C02[mg/(100cm-h)]

246810

光照強度(Idx)

乙

一培養(yǎng)皿

燈芯（棉線）

丙

（1）圖甲所示過程中消耗的ATP其合成場所為,A、B、C中不可循環(huán)利用的是

（填字母）。

（2）圖乙中曲線F代表（填“幼葉”或“成熟葉”）的光合作用強度。當光照強度

為5klx時,F組葉肉細胞中能產生［H］的細胞器是

（3）圖乙中光照強度為3klx時，相同時間內，等面積的F、E兩組葉片合成葡萄糖的質

量之比為。光照強度為8klx時，F(xiàn)組葉片的光合作用速率小于E組的，主要的內

在限制因素有（答出一個即可）。

（4）圖丙表示“綠葉中色素的提取和分離”實驗裝置，將提取出的含有色素的濾液滴在

濾紙上的a點，通過棉線將培養(yǎng)皿中的（填“層析液”或“無水乙醇”）引到a點，

最后應得到4個同心圓,最小的一個圓呈現(xiàn)的顏色是（填“藍綠色”或“黃綠色”）。

解析：（1）圖甲所示過程中消耗ATP的過程是光合作用的暗反應過程，ATP合成場所為

類囊體薄膜。暗反應過程中，C是五碳化合物，可以循環(huán)再生，A、B分別表示三碳化合物

和［H］,不能循環(huán)再生。（2）圖乙中，幼葉和成熟葉相比代謝旺盛，葉綠體中色素的含量高，

故E曲線表示幼葉的光合作用強度曲線，F(xiàn)曲線表示成熟葉的光合作用強度曲線。當光照強

度為5klx時，F(xiàn)組葉肉細胞中既能進行光合作用也能進行呼吸作用，故能產生［H］的細胞器

是線粒體、葉綠體。（3）當光照強度為3klx時，相同時間內，等面積的E組葉片的實際光合

作用強度為10+20=30,F的實際光合作用強度為10+10=20,故F、E兩組葉片中實際光

合作用強度之比為2：3;光照強度為8klx時，成熟葉片光合作用速率小于幼葉的原因為葉

綠體中色素的含量和光合作用相關的酶含量低。(4)圖丙表示分離光合作用色素的裝置，將

提取出的含有色素的濾液滴在濾紙上的a點，通過棉線將培養(yǎng)皿中的層析液引到a點，最后

應得到4個同心圓，最小的一個圓是葉綠素b,呈現(xiàn)的顏色是黃綠色。

答案：(1)類囊體薄膜A、B

(2)成熟葉線粒體、葉綠體

(3)2：3色素的含量或酶的含量

(4)層析液黃綠色

〉題組三光合作用過程的考查

8.(2018?陜西榆林模擬)將小球藻細胞中的葉綠體和線粒體采用一定方法分離后，進行

了如下實驗：將葉綠體和線粒體分別加入甲、乙兩支試管中，甲中盛有適宜濃度的NaHCCh

溶液，乙中盛有適宜濃度的丙酮酸溶液，當處于充足光照且其他條件適宜的環(huán)境中，兩支試

管內都會產生氣泡。請分析回答：

(1)提取小球藻葉綠體中色素并分離過程中，在濾紙條上擴散速度最快的色素是

，其中葉綠素主要吸收光，其分子中含有(填“Fe”“Ca”或

“Mg”)。

(2)從小球藻細胞中分離得到葉綠體和線粒體的常用方法是0

(3)甲中的氣泡產生于光合作用的階段，該階段同時產生的NADPH轉移途徑

是___________________________________________________________________________

;乙中的氣體可使水溶液由藍變綠再變黃。

(4)若原實驗在黑暗且其他條件相同的環(huán)境中進行，則甲、乙兩支試管內的實驗現(xiàn)象分

別是，原因是

解析：(1)葉綠體中色素的提取和分離過程中，在濾紙條上擴散速度最快的色素是胡蘿

卜素，其中葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，其分子中含有Mg。(2)分離細胞器的常用方法是

差速離心法。(3)甲試管中在光下類囊體薄膜上能夠進行光合作用的光反應，該反應能將水

分解成氧氣和NADPH,氧氣以氣泡的形式釋放出去。NADPH在類囊體薄膜上生成后會進

入葉綠體基質中參與暗反應。乙試管無法進行光合作用，沒有氧氣生成，乙試管中的丙酮酸

能夠進入線粒體中參與有氧呼吸的第二階段，生成CO2,CO2可使漠麝香草酚藍水溶液由藍

變綠再變黃。(4)若原實驗在黑暗且其他條件相同的環(huán)境中進行，則甲試管中光合作用的光

反應階段不能進行，乙試管線粒體中丙酮酸仍能分解，產生CO2。

答案：(1)胡蘿卜素紅光和藍紫Mg

(2)差速離心法

(3)光反應從類囊體薄膜向葉綠體基質澳麝香草酚藍

（4）甲試管中無氣泡產生，乙試管中有氣泡生成黑暗條件下甲試管中光合作用的光反

應階段不能進行，乙試管線粒體中丙酮酸仍能分解，產生C02

9.為研究種植密度較高的玉米田中去葉對單株和群體產量的影響，研究者選取開花后

3天的植株進行處理，從頂部去除不同數(shù)量葉片，每隔13天測定穗位葉的葉綠素含量和光

合速率（代表單株產量），同時在一定面積的樣方中測定群體光合速率（代表群體產量）。結果

如圖（備注：穗位葉位于植株中下部，其生長狀況直接影響玉米籽粒中有機物的積累量）。

葉6

綠-O-去除o片葉

5去除片葉

素-O-2

f-去除4片葉

含4

一去嗓6片葉

量3

m

g-2

013263952

去葉后的天數(shù)

7

S

Z-

—E

二O

E

±

)

>

酒

技

畫

o

。

去除葉片數(shù)量

圖2

（1）葉綠素分布于組成葉綠體基粒的薄膜上，光反應階段產生的ATP和［H］將直

接參與暗反應階段中過程，進而形成有機物。

（2）由圖1可知，去葉13天測定時，穗位葉的葉綠素含量隨著而

增大-本實驗中，穗位葉的葉綠素含量始終高于空白對照組的處理為o

（3）由圖2可知，隨頂部去除葉片數(shù)量增加，的光合速率持續(xù)增加，原因可能

是穗位葉o

（4）綜合上述結果可推測，種植密度較高的玉米田中適度去除頂部葉片，可使玉米單株

光合速率和群體光合速率。

（5）為確認穗位葉的光合產物是否向遮光葉片運輸而導致減產，可進一步設計實驗：對

玉米植株頂部2片葉遮光處理；用透明袋包住穗位葉，不影響其正常生長。實驗時向包住穗

位葉的透明袋中通入，其他生長條件適宜，一段時間后檢測

解析：（1）葉綠素分布于組成葉綠體基粒的類囊體（或囊狀結構）薄膜上，光反應階段產生

的ATP和［H］將直接參與暗反應階段中C3的還原過程，進而形成有機物。（2）由圖1可知，

去葉13天測定時，穗位葉的葉綠素含量隨著去葉程度的增強（或去葉數(shù)量的增多）而增大。

本實驗中，穗位葉的葉綠素含量始終高于空白對照組的處理為去除2片葉。（3）由圖2可知，

隨頂部去除葉片數(shù)量增加，單株的光合速率持續(xù)增加，原因可能是穗位葉獲得的光照和C02

更充足。（4）綜合上述結果可推測，種植密度較高的玉米田中適度去除頂部葉片，可使玉米

單株光合速率和群體光合速率增長趨勢一致。（5）為確認穗位葉的光合產物是否向遮光葉片

運輸而導致減產，可采用放射性同位素標記法檢測光合產物的運輸方向，所以實驗時向包住

穗位葉的透明袋中通入帶有放射性標記的CCh,其他生長條件適宜，一段時間后檢測頂部2

片遮光葉片是否有放射性。如果一段時間后檢測頂部2片遮光葉片有放射性，說明穗位葉的

光合產物會向遮光葉片運輸，從而導致減產；如果檢測頂部2片遮光葉片沒有放射性，則說

明穗位葉的光合產物不會向遮光葉片運輸。

答案：（1）類囊體（或囊狀結構）C3的還原

（2）去葉程度的增強（或去葉數(shù)量的增多）去除2片葉

（3）單株獲得的光照和CO2更充足

（4）增長趨勢一致（均增長）

18

（5）1十。2（或CO2,帶有放射性標記的CO2）頂部2片遮光葉片是否有放射性

考點二影響光合作用和細胞呼吸的因素

［真題試做?明考向］

1.（2018?高考全國卷II）為了研究某種樹木樹冠上下層葉片光合作用的特性，某同學選

取來自樹冠不同層的A、B兩種葉片，分別測定其凈光合速率，結果如圖所示。據圖回答問

題：

(

S714

7-12

2180

.

16

i4

<52

CJ

都0

量

如

宋-2

400800120016002000

處

光照強度(2mol-m-2-s-1)

0

6

￥。

第

<n

火

處

(1)從圖可知，A葉片是樹冠(填''上層”或“下層”)的葉片，判斷依據是

(2)光照強度達到一定數(shù)值時，A葉片的凈光合速率開始下降，但測得放氧速率不變，

則凈光合速率降低的主要原因是光合作用的反應受到抑制。

(3)若要比較A、B兩種新鮮葉片中葉綠素的含量，在提取葉綠素的過程中，常用的有

機溶劑是。

解析：探究某種樹木樹冠上下層葉片的凈光合速率，給出了來自樹冠不同層的A、B兩

種葉片的光照強度與凈光合速率的關系曲線圖，圖中也顯示出A、B兩種葉片的呼吸速率。

(1)根據題圖中的曲線可知，A葉片凈光合速率最大時，對應的光照強度約為1200

B葉片凈光合速率最大時，對應的光照強度至少為2000(imormNs-i,即A

葉片的凈光合速率達到最大時所需的光照強度低于B葉片，因此A葉片位于樹冠下層。

(2)當光照強度達到一定數(shù)值時，A葉片的放氧速率不變，但凈光合速率下降，原因可

能是光合作用的暗反應受到抑制。

(3)常用的提取葉綠素的有機溶劑是無水乙醇。

答案：(1)下層A葉片的凈光合速率達到最大時所需光照強度低于B葉片(2)暗(3)

無水乙醇

2.(2017?高考全國卷I)植物的CO2補償點是指由于CO?的限制，光合速率與呼吸速率

相等時環(huán)境中的CO2濃度。已知甲種植物的CO2補償點大于乙種植物的。回答下列問題：

(1)將正常生長的甲、乙兩種植物放置在同一密閉小室中，適宜條件下照光培養(yǎng)。培養(yǎng)

后發(fā)現(xiàn)兩種植物的光合速率都降低，原因是

甲種植物凈光合速率為0時，乙種植物凈光合速率(填“大于0”“等于0”或

“小于0”)。

(2)若將甲種植物密閉在無02、但其他條件適宜的小室中，照光培養(yǎng)一段時間后，發(fā)現(xiàn)

植物的有氧呼吸增加，原因是

解析：（1）將正常生長的甲、乙兩種植物放置在同一密閉小室中，適宜條件下照光培養(yǎng)，

剛開始時小室內C02濃度較高，光合作用強度大于呼吸作用強度，一段時間后，C02濃度降

低，暗反應受阻，進而使兩種植物的光合速率都降低。甲種植物的CO2補償點大于乙種植

物的，因此當甲種植物的光合速率為。時，已超過乙種植物的CO2補償點，其凈光合速率

大于0。（2）將甲種植物密閉在無。2、但其他條件適宜的小室中，該小室內是有CO2的，植

物可以進行光合作用，甲種植物在光下進行光合作用釋放的02使密閉小室中。2增加，而

。2與有機物分解產生的NADH發(fā)生作用形成水是有氧呼吸的一個環(huán)節(jié)，所以當。2增多時，

有氧呼吸會增加。

答案：（1）植物在光下光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用釋放CO2的量，使密閉小室

中CO2濃度降低，光合速率也隨之降低大于0

（2）甲種植物在光下光合作用釋放的02使密閉小室中。2增加，而。2與有機物分解產生

的NADH發(fā)生作用形成水是有氧呼吸的一個環(huán)節(jié)，所以當。2增多時，有氧呼吸會增加

3.（2016?高考全國卷III）為了探究某地夏日晴天中午時氣溫和相對濕度對A品種小麥光

合作用的影響，某研究小組將生長狀態(tài)一致的A品種小麥植株分為5組，1組在田間生長作

為對照組，另4組在人工氣候室中生長作為實驗組，并保持其光照和CO2濃度等條件與對

照組相同。于中午12：30測定各組葉片的光合速率，各組實驗處理及結果如表所示：

實驗實驗實驗實驗

對照組

組一組二組三組四

實驗溫度/℃3636363125

處理相對濕度/%1727525252

實驗

光合速率/mgCCh，dm2-h111.115.122.123.720.7

結果

回答下列問題:

（1）根據本實驗結果，可以推測中午時對小麥光合速率影響較大的環(huán)境因素是

,其依據是;并可推測，（填"增加”或

“降低”）麥田環(huán)境的相對濕度可降低小麥光合作用“午休”的程度。

（2）在實驗組中，若適當提高第組的環(huán)境溫度能提高小麥的光合速率，其原因

是

（3）小麥葉片氣孔開放時，CO2進入葉肉細胞的過程（填“需要”或“不需要”）

載體蛋白，（填“需要”或“不需要”）消耗ATP。

解析：（1）通過題表可知，溫度均為36℃時，相對濕度增加，光合速率明顯增大；而相

對濕度均為52%時，溫度不同，光合速率變化較小，由此可知，濕度對光合速率影響較大。

增加相對濕度可降低光合午休的程度。（2）由實驗組二、三、四可看出，相對濕度相同時，

31°C、36℃時的光合速率明顯高于25°C時的，說明25°C溫度較低，未達到光合作用相關

酶的最適溫度，若適當提高溫度，能夠提高小麥的光合速率。（3）CO2經氣孔進入葉肉細胞

的方式是自由擴散，不需要載體協(xié)助，也不需要消耗能量。

答案：（1）濕度（或相對濕度）在相同溫度條件下，相對濕度改變時光合速率變化較大

增加

（2）四該實驗組的環(huán)境溫度未達到光合作用的最適溫度

（3）不需要不需要

4.（2015?高考全國卷I）為了探究不同光照處理對植物光合作用的影響，科學家以生長

狀態(tài)相同的某種植物為材料設計了A、B、C、D四組實驗。各組實驗的溫度、光照強度和

CO2濃度等條件相同、適宜且穩(wěn)定，每組處理的總時間均為135s,處理結束時測定各組材

料中光合作用產物的含量。處理方法和實驗結果如下：

A組：先光照后黑暗，時間各為67.5s；光合作用產物的相對含量為50%。

B組：先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時間各為7.5s；光合作

用產物的相對含量為70%o

C組：先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時間各為3.75ms（毫秒）;

光合作用產物的相對含量為94%o

D組（對照組）：光照時間為135s；光合作用產物的相對含量為100%。

回答下列問題：

（1）單位光照時間內，C組植物合成有機物的量______（填“高于”“等于”或“低

于”）D組植物合成有機物的量，依據是

;C組和D組的實驗結果可表明光合作用中有些反應不需要

,這些反應發(fā)生的部位是葉綠體的。

（2）A、B、C三組處理相比，隨著的增加，使光下產生的

能夠及時利用與及時再生，從而提高了光合作用中CO2的同化量。

解析：（1）C組與D組相比，C組的光照總時間為D組的一半，而光合產物接近D組的

光合產物，說明C組在單位光照時間內合成有機物的量高于D組，從而也說明光合作用的

有些過程不需要光照，這些過程屬于暗反應，發(fā)生在葉綠體基質中。（2）A、B、C三組中光

照與黑暗交替頻率依次增加，而三組的光合產物也依次增加，說明隨著光照與黑暗交替頻率

的增加，光反應產生的還原型輔酶H和ATP能被充分利用與及時再生，從而產生更多的有

機物。

答案：（1）高于C組只用了D組一半的光照時間，其光合作用產物的相對含量卻是D

組的94%光照基質

(2)光照和黑暗交替頻率ATP和還原型輔酶H

［融會貫通,析考點］

1.透析一晝夜中植物代謝強度變化的3個曲線

玻

璃

罩

內

co

濃

度

密閉玻璃罩內COz濃度與時間的關系曲線

甲

夏季自然環(huán)境中植物代謝與時間關系曲線

夏季自然環(huán)境中植物代謝與時間關系曲線

丙

(1)圖甲中BC段變化原因：由于溫度下降，呼吸酶活性降低，C02釋放量有所下降。

(2)圖甲中CD段中，光合作用強度小于呼吸作用強度，相當于乙圖中的cd段。光合作

用開始的點在甲圖中為C點，在乙圖中為c點。

(3)圖甲DF段中，光合作用強度大于呼吸作用強度，拐點D表示光合作用強度等于呼

吸作用強度，相當于乙圖中d點，丙圖中n點。

(4)圖甲中FG段曲線下降趨勢變緩的原因：正午時分，由于部分氣孔關閉，C02進入細

胞減少。GH段罩內C02濃度繼續(xù)下降，說明光合作用強度仍大于呼吸作用強度；18時，

罩內C02濃度最低，此時植物體內積累的有機物最多，罩內。2濃度最高。拐點H表示光合

作用強度等于呼吸作用強度，相當于乙圖中h