加强提升课(一) 光合作用与呼吸作用之间的关系
及其实验探究
光合作用与细胞呼吸的关系
1．光合作用与有氧呼吸过程的比较
项目 场所 C的变化 [H]的变化 [H]的作用 O2的变化 能量变化 光合作用 叶绿体 CO2→C3→C6H12O6 H2O→[H]→C6H12O6 还原C3 H2O→O2 光能→C6H12O6中的化学能 产生于光反应，用于暗反应中C3的还原 光照、温度、CO2浓度等 有氧呼吸 细胞质基质和线粒体 C6H12O6→C3H4O3→CO2 C6H12O6→[H]→H2O 还原O2 O2→H2O C6H12O6中的化学能→ATP中的能量和热能 有氧呼吸三个阶段都产生，用于除暗反应外的各项生命活动 O2浓度、温度等 ATP 影响因素 2.光合作用与有氧呼吸的联系
(1)物质方面
C：CO2――→C6H12O6第一阶段――→C3H4O3第二阶段――→CO2； O：H2O――→O2第三阶段――→H2O；
H：H2O――→[H]――→C6H12O6第一、二阶段――→[H]第三阶段――→H2O。 (2)能量方面 光能――→ATP
光反应光反应
暗反应
有氧呼吸
有氧呼吸
光反应
有氧呼吸
暗反应
有氧呼吸
有氧呼吸
中活跃的化学能――→C6H12O6中稳定的化学能――→呼吸
暗反应有氧
??热能
? ?ATP中活跃的化学能―→各项生命活动?
3．相关计算
植物的光合作用与细胞呼吸同时进行时，存在如下关系：
(1)光合作用实际产氧量(叶绿体产氧量)＝实测植物氧气释放量＋细胞呼吸耗氧量。 (2)光合作用实际CO2消耗量(叶绿体消耗CO2量)＝实测植物CO2消耗量＋细胞呼吸CO2释放量。
(3)光合作用葡萄糖净生产量(葡萄糖积累量)＝光合作用实际葡萄糖生产量(叶绿体产生或合成的葡萄糖量)－细胞呼吸葡萄糖消耗量。
角度1 光合作用与细胞呼吸的关系
1．(2018·河北保定月考)如图表示光合作用和有氧呼吸过程中C、H、O三种元素的转移途径以及能量转换过程。图中序号表示相关的生理过程。下列叙述不正确的是( )
A．在元素转移途径中，④与⑧、⑦与⑨表示的生理过程相同
B．在元素转移途径中，能在小麦根尖成熟区细胞中发生的生理过程有②③⑥⑦⑨ C．在有氧呼吸过程中，产生能量最多的过程是⑦
D．ATP中的化学能可以转变为有机物中的化学能而不能转变为光能
解析：选D。④和⑧都表示光反应中水分子在光照下的分解，⑦和⑨都表示有氧呼吸第三阶段中氧气与[H]反应生成水，A正确。小麦根尖成熟区细胞中有线粒体、没有叶绿体，因而可以发生有氧呼吸过程即②③⑥⑦⑨，但不能进行光合作用，B正确。在有氧呼吸过程中，产生能量最多的是第三阶段，即⑦或⑨，C正确。ATP中的化学能可以转变为有机物中的化学能，也可以转变为光能，如萤火虫发光由ATP供能，D错误。
2．(2018·河北衡水中学联考)如图表示在有氧条件下某高等植物体内有关的生理过程示意图，①～⑤表示有关过程，X、Y、Z和W表示相关物质。请据图判断下列说法错误的是( )
A．X、Y、Z物质分别表示C3、丙酮酸和ATP B．①～⑤过程中能产生ATP的有①②③④ C．②⑤过程分别表示C3的还原和CO2的固定
D．光合速率小于呼吸速率时，④过程产生的CO2会释放到细胞外
解析：选B。分析图示，①过程表示光反应阶段，②过程表示C3的还原，⑤过程表示CO2的固定，③④过程表示有氧呼吸的第一阶段和第二阶段。Z物质是光反应阶段产生的ATP，Y物质是呼吸作用第一阶段产生的丙酮酸，X物质是暗反应的中间产物C3，A项、C项正确；①～⑤过程中能产生ATP的有①③④，②⑤过程不产生ATP，B项错误；光合速率小于呼吸速率时，呼吸作用产生的CO2会有一部分释放到细胞外，D项正确。
(1)“图解法”理解光合作用与细胞呼吸过程
(2)光合作用与细胞呼吸过程中[H]和ATP的来源和去向
项目 来源 [H] 去向 来源 ATP 去向 光合作用 H2O光解产生 还原C3 光反应阶段产生 用于C3还原供能 有氧呼吸 有氧呼吸第一、二阶段 用于第三阶段还原O2 三个阶段都产生 用于各项生命活动(植物C3的还原除外) 角度2 光合作用和细胞呼吸的相关计算 3．(曲线类)(2018·河南六市联考)将某种绿色植物的叶片放在特定的实验装置中，研究其在10 ℃、20 ℃的温度条件下，分别置于5 klx、10 klx光照和黑暗条件下的光合作用强度和呼吸作用强度，结果如图。据图所作的推测中，正确的是( )
A．该叶片在20 ℃、10 klx的光照下，每小时光合作用固定的CO2量约是8.25 mg
光合作用与呼吸作用之间的关系
