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- 2023-03-16 15:55:01 发布
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光合作用和细胞呼吸的综合
[素能建构]
1．光合作用与细胞呼吸中物质及能量转化
(1)物质方面：
①C：CO2 ― ― →
暗反应
(CH2O) ― ― →
呼吸Ⅰ
C3H4O3 ― ― →
呼吸Ⅱ
CO2。
②O：H2O ― ― →
光反应
O2 ― ― →
呼吸Ⅲ
H2O。
③H：H2O ― ― →
光反应
NADPH ― ― →
暗反应
(CH2O) ― ― →
呼吸Ⅰ、Ⅱ
[H] ― ― →
呼吸Ⅲ
H2O。
(2)能量方面：
光能 ― ― →
光反应
ATP 和 NADPH ― ― →
暗反应
(CH2O) ― ― →
细胞呼吸
{热能ATP ― →各项生命活动
(3)光合作用与有氧呼吸中[H]、ATP 来源与去路
2．不同光照条件下叶肉细胞的气体代谢特点
曲线
光合作用强度与细胞呼吸强
度的关系
气体代谢特点 图示
A 点 只进行细胞呼吸 吸收 O2，释放 CO2
AB 段
细胞呼吸强度大于光合作用
强度
吸收 O2，释放 CO2
B 点
细胞呼吸强度等于光合作用
强度
不与外界发生气体
交换
B 点后
光合作用强度大于细胞呼吸
强度
吸收 CO2，释放 O2
[对点训练]
1．下图为植物细胞代谢的部分过程简图，①～⑦为相关生理过程。下列叙述
错误的是( )
A．若植物缺镁，则首先会受到显著影响的是③
B．②的进行与⑤⑥密切相关
C．蓝细菌细胞中④发生在叶绿体基质中
D．叶肉细胞③中 O2的产生量小于⑥中 O2的吸收量，则该细胞内有机物的总
量将减少
C [镁是合成叶绿素的成分，光反应阶段需要叶绿素吸收光能，若植物缺镁
则叶绿素的合成受到影响，首先会受到显著影响的生理过程是③光反应过程，A
项正确；②是植物细胞通过主动运输吸收无机盐离子的过程，需要消耗能量，故
与⑤⑥过程密切相关，B 项正确；蓝细菌细胞是原核细胞，没有叶绿体，C 项错误；
图中③光反应过程 O2 的产生量小于⑥有氧呼吸过程 O2 的吸收量，则净光合作用
量小于 0，该植物体内有机物的量将减少，D 项正确。]
2．下图是叶肉细胞在不同光照强度下叶绿体与线粒体的代谢简图，下列相关
叙述错误的是 ( )
A．细胞①处于黑暗环境中，该细胞单位时间释放的 CO2量即为呼吸速率
B.细胞②没有与外界发生 O2和 CO2的交换，可断定此时光合速率等于呼吸速
率
C．细胞③处在较强光照条件下，细胞光合作用所利用的 CO2 量为 N1 与 N2
的和
D．分析细胞④可得出，此时的光照强度较弱且 N1小于 M2
D [结合图示可知，细胞①中仅线粒体中有气体的消耗和生成，故应处在黑
暗环境中，此时细胞单位时间内释放的 CO2 量可表示呼吸速率，A 项正确；细胞②
没有与外界进行气体交换，此时光合速率与呼吸速率相等，B 项正确；细胞③需要
从外界环境吸收 CO2，并向细胞外释放 O2，此时细胞所处环境的光照强度大于光
补偿点，细胞所利用的 CO2 包括细胞呼吸产生的 N2 和从环境中吸收的 N1，C 项
正确；细胞④中，线粒体利用的 O2 除来自叶绿体外，还要从细胞外吸收，说明此
时细胞呼吸强度大于光合作用强度，细胞进行有氧呼吸和光合作用的过程中，O2
的净消耗量(吸收量)M2 与 CO2 的净生成量 N1 相等，D 项错误。]
总光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系及计算
[素能建构]
1．内在关系
(1)细胞呼吸速率：植物非绿色组织(如苹果果肉细胞)或绿色组织在黑暗条件
下测得的值——单位时间内一定量组织的 CO2释放量或 O2吸收量。
(2)净光合速率：植物绿色组织在有光条件下测得的值——单位时间内一定量
叶面积所吸收的 CO2量或释放的 O2量。
(3)总(真正)光合速率＝净光合速率＋细胞呼吸速率。
2．判定方法
(1)根据坐标曲线判定
①当光照强度为 0 时，若 CO2 吸收值为负值，该值的绝对值代表细胞呼吸速
率，该曲线代表净光合速率，如图甲。
②当光照强度为 0 时，光合速率也为 0，该曲线代表总(真正)光合速率，如图
乙。
(2)根据关键词判定
检测指标 细胞呼吸速率 净光合速率 真正(总)光合速率
CO2 释放量(黑暗) 吸收量 利用量、固定量、消耗量
O2 吸收量(黑暗) 释放量 产生量
有机物 消耗量(黑暗) 积累量 制造量、产生量
[对点训练]
3．如图表示 20 ℃时玉米光合速率与光照...
[素能建构]
1．光合作用与细胞呼吸中物质及能量转化
(1)物质方面：
①C：CO2 ― ― →
暗反应
(CH2O) ― ― →
呼吸Ⅰ
C3H4O3 ― ― →
呼吸Ⅱ
CO2。
②O：H2O ― ― →
光反应
O2 ― ― →
呼吸Ⅲ
H2O。
③H：H2O ― ― →
光反应
NADPH ― ― →
暗反应
(CH2O) ― ― →
呼吸Ⅰ、Ⅱ
[H] ― ― →
呼吸Ⅲ
H2O。
(2)能量方面：
光能 ― ― →
光反应
ATP 和 NADPH ― ― →
暗反应
(CH2O) ― ― →
细胞呼吸
{热能ATP ― →各项生命活动
(3)光合作用与有氧呼吸中[H]、ATP 来源与去路
2．不同光照条件下叶肉细胞的气体代谢特点
曲线
光合作用强度与细胞呼吸强
度的关系
气体代谢特点 图示
A 点 只进行细胞呼吸 吸收 O2，释放 CO2
AB 段
细胞呼吸强度大于光合作用
强度
吸收 O2，释放 CO2
B 点
细胞呼吸强度等于光合作用
强度
不与外界发生气体
交换
B 点后
光合作用强度大于细胞呼吸
强度
吸收 CO2，释放 O2
[对点训练]
1．下图为植物细胞代谢的部分过程简图，①～⑦为相关生理过程。下列叙述
错误的是( )
A．若植物缺镁，则首先会受到显著影响的是③
B．②的进行与⑤⑥密切相关
C．蓝细菌细胞中④发生在叶绿体基质中
D．叶肉细胞③中 O2的产生量小于⑥中 O2的吸收量，则该细胞内有机物的总
量将减少
C [镁是合成叶绿素的成分，光反应阶段需要叶绿素吸收光能，若植物缺镁
则叶绿素的合成受到影响，首先会受到显著影响的生理过程是③光反应过程，A
项正确；②是植物细胞通过主动运输吸收无机盐离子的过程，需要消耗能量，故
与⑤⑥过程密切相关，B 项正确；蓝细菌细胞是原核细胞，没有叶绿体，C 项错误；
图中③光反应过程 O2 的产生量小于⑥有氧呼吸过程 O2 的吸收量，则净光合作用
量小于 0，该植物体内有机物的量将减少，D 项正确。]
2．下图是叶肉细胞在不同光照强度下叶绿体与线粒体的代谢简图，下列相关
叙述错误的是 ( )
A．细胞①处于黑暗环境中，该细胞单位时间释放的 CO2量即为呼吸速率
B.细胞②没有与外界发生 O2和 CO2的交换，可断定此时光合速率等于呼吸速
率
C．细胞③处在较强光照条件下，细胞光合作用所利用的 CO2 量为 N1 与 N2
的和
D．分析细胞④可得出，此时的光照强度较弱且 N1小于 M2
D [结合图示可知，细胞①中仅线粒体中有气体的消耗和生成，故应处在黑
暗环境中，此时细胞单位时间内释放的 CO2 量可表示呼吸速率，A 项正确；细胞②
没有与外界进行气体交换，此时光合速率与呼吸速率相等，B 项正确；细胞③需要
从外界环境吸收 CO2，并向细胞外释放 O2，此时细胞所处环境的光照强度大于光
补偿点，细胞所利用的 CO2 包括细胞呼吸产生的 N2 和从环境中吸收的 N1，C 项
正确；细胞④中，线粒体利用的 O2 除来自叶绿体外，还要从细胞外吸收，说明此
时细胞呼吸强度大于光合作用强度，细胞进行有氧呼吸和光合作用的过程中，O2
的净消耗量(吸收量)M2 与 CO2 的净生成量 N1 相等，D 项错误。]
总光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系及计算
[素能建构]
1．内在关系
(1)细胞呼吸速率：植物非绿色组织(如苹果果肉细胞)或绿色组织在黑暗条件
下测得的值——单位时间内一定量组织的 CO2释放量或 O2吸收量。
(2)净光合速率：植物绿色组织在有光条件下测得的值——单位时间内一定量
叶面积所吸收的 CO2量或释放的 O2量。
(3)总(真正)光合速率＝净光合速率＋细胞呼吸速率。
2．判定方法
(1)根据坐标曲线判定
①当光照强度为 0 时，若 CO2 吸收值为负值，该值的绝对值代表细胞呼吸速
率，该曲线代表净光合速率，如图甲。
②当光照强度为 0 时，光合速率也为 0，该曲线代表总(真正)光合速率，如图
乙。
(2)根据关键词判定
检测指标 细胞呼吸速率 净光合速率 真正(总)光合速率
CO2 释放量(黑暗) 吸收量 利用量、固定量、消耗量
O2 吸收量(黑暗) 释放量 产生量
有机物 消耗量(黑暗) 积累量 制造量、产生量
[对点训练]
3．如图表示 20 ℃时玉米光合速率与光照...