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
考点
1 光合作用与细胞呼吸的关系
要点讲解 1.光合作用与有氧呼吸过程的比较
巡町却休 主盟在圾粒怵
项目 场所 C的变化 [H]的变化 [H]的作用 02的变化 光合作用 叶绿体 CO25 C35 C6H12O6 H2O5 [H] 5 C6H12O6 还原C3 H2O5 O2 有氧呼吸 细胞质基质和线粒体 C6H 12。65 C3H4O35CO2 C6H12O65 [H] 5 H2O 还原O2 O25 H2O C6H12O6中的化学能5 ATP中的能 能量变化 光能5 C6H12O6中的化学能 产生于光反应，用于暗反应中 C3 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
的还原 光照、温度、CO2浓度等 (1) 物质方面
有氧呼吸
CO2—暗――5有氧呼吸
C6H12O6第一阶段 C3H4O3第二阶段 C°2；
光反应 有氧呼吸
O: H2O ------- 502第三阶段 H2O;
光反应 暗反应
H
有氧呼吸 有氧呼吸
556Hl206
: H20 ------- [H] ------- C第一、二阶段[H]第三阶段 H20。
(2) 能量方面
, 八 光反应
暗反应
有氧
光能——5 ATP 中活跃的化学能——5 C6H12O6中稳定的化学能5 热能
ATP中活跃的化学能一5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。
⑵光合作用实际C02消耗量（叶绿体消耗C02量）=实测植物C02消耗量+细胞呼吸 C02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 成的葡萄糖量）-细胞呼吸葡萄糖消耗量。
（叶绿体产生或合
命题突破 □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、0三种元素的转移途径 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
光音柞用
C: C02
有氧呼吸
?（CH:O）聖丙啊触 —
①
II 0
①一?
「p ￡
備冶址倦型ATP旦曾需『盘匕呼_其他悴的瓯
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C02的固定 D .光合速率小于呼吸速率时，④过程产生的
C02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 C02 的固定，③④过程表示有氧呼吸的第一阶段和第二阶段。 Y物质是呼吸作用第一阶段产生的丙酮酸
Z物质是光反应阶段产生的 ATP ,
，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。
（i）“图解法”理解光合作用与细胞呼吸过程
“ 热能灯卩 优学^__I \\
光合柞用
?GH|应堀蠶呼吸
⑵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 02 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 C、20 C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
（ ）
.?啜吭拡H1*
A ?该叶片在20 C、10 klx的光照下，每小时光合作用固定的
CO2量约是8.25 mg
B ?该叶片在5 klx光照下，10 C时积累的有机物比 20 C时少 C?该叶片在10 C、5 klx的光照下，每小时光合作用所产生的氧气量是 D .通过实验可知，叶片的净光合速率与温度和光照强度均成正比 解析：选A。叶片在20 C、10 klx时，每小时光合作用固定的 =8.25 mg;在5 klx光照强度下，10 C时积累的有机物比 光照强度下每小时光合作用所产生的
CO2量是(10+ 2)/2X (44/32)
20 C时的多；在10 C、5 klx的
3 mg
02量是(6 + 1)/2= 3.5 mg；净光合速率与植物细胞的呼
吸速率和真正光合速率有关，仅就图中曲线而言，不能得出净光合速率与温度和光照强度的 关系。 4.
度条件下，测定
下的光合速率，结果如表，以下有关说法错误的是
(表格类)在一定浓度的 CO2和适当的温A植物和B植物在不同光照条件
( )
光饱和时的CO2吸 黑暗条件下CO2释 放速率(mg/100 cm2叶小时) 5.5 15 \\ A植物 B植物
光合速率与呼吸速 率相等时的光照强 度(klx) 1 3 光饱和时的光照强 度(klx) 3 9 收速率(mg/100 cm2叶小时) 11 30 A.与B植物相比，A植物是在弱光照条件下生长的植物
B .当光照强度超过 9 klx时，B植物光合速率不再增加，造成这种现象的原因可能是暗反应 跟不上光反应
C .当光照强度为 9 klx时，B植物的总光合速率是 45 mg CO2/100 cm2叶小时
D.当光照强度为3 klx时，A植物与B植物固定CO2速率的差值为4 mg CO2/100 cm2叶?小 时 解析：选D。由表可知，光合速率与呼吸速率相等时的光照强度是植物的光补偿点 的光补偿点低，则A植物属于弱光条件下生长的植物。
，A植物
9 klx ,
B植物光饱和时的光照强度是
此时光反应产生的［H］和ATP不会限制暗反应，则光照强度超过9 klx时，B植物光合速率不 再增加的原因是暗反应跟不上光反应。光饱和时
CO2吸收速率表示净光合速率 ，黑暗条件下
，因此，当光照强度为9 klx
CO2释放速率表示呼吸速率，总光合速率=净光合速率+呼吸速率
时，B植物的总光合速率= 30 + 15 = 45(mg CO2/100 cm2叶 小时)。当光照强度为3 klx时，对 B植物来说，此光照强度是光补偿点，因此总光合速率=呼吸速率=
15 mg CO2/100 cm2叶 小
时，对A植物来说，此光照强度是光饱和点，因此总光合速率=11 + 5.5= 16.5(mg CO2/100 cm2
叶小时）,因此差值为1.5 mg CO2/100 cm2叶 小时。 5.
（柱形图类）某实验小组研究温度对水绵光合作用的影响，实验结果如图所
示，据图分析下 列有关说法正确的是（ ）
A ?据图可知，水绵细胞呼吸作用的最适温度为
B .图中水绵细胞积累有机物速率最大时的温度是 C .每天光照10小时，最有利于水绵生长的温度是
35 C 25 C 25 C
2倍
D .在5 C时，水绵细胞产生氧气的速率是消耗氧气的速率的
解析：选B。图中纵坐标表示光照下吸收 CO2的量（即净光合速率）或黑暗中释放 CO2的量（即 呼吸速率）。由于没有对高于 35 C条件下水绵细胞的呼吸作用进行研究
，因此，不能说明水
绵细胞呼吸作用的最适温度为 35 C。水绵细胞积累有机物的速率是指净光合速率 ，从图中可 以看出，在25 C时水绵细胞在光照下吸收 CO2的量最高，即积累有机物的速率最大。每天 光照10小时，最有利于水绵生长的温度应是
20 C,因为在20 C时，每天光照10小时，一
昼夜水绵积累的有机物最多 ，为11.5 mg（3.25 X 10- 1.5X 14= 11.5）（用CO2吸收量表示）。在 5 C时，水绵细胞产生氧气的速率是
1.5（用CO2吸收量表示），消耗氧气的速率是 0.5（用CO2
3倍。
释放量表示）,可知水绵细胞产生氧气的速率是消耗氧气的速率的
植物“三率”的判定
（1）根据坐标曲线判定：当光照强度为0时，若CO2吸收值为负值，该值绝对值代表呼吸速率， 该曲线代表净光合速率，当光照强度为0时，若CO2吸收值为0，该曲线代表真正光合速率。 ⑵根据关键词判定
检测指标 呼吸速率 净光合速率 真正（总）光合速率 利用量、固定量、消 CO2 释放量（黑暗） 吸收量 耗量 O2
吸收量（黑暗） 释放量 产生量
光合作用与呼吸作用之间的关系
