2025年高考生物一轮复习 12 第三单元 第11课 光合作用与细胞呼吸的综合应用.docx

第11课光合作用与细胞呼吸的综合应用

·学业质量水平要求·

1.利用构建物理模型的方法分析光合作用与细胞呼吸的关系，形成生命的物质和能量观。

2.通过构建数学模型分析光合速率与呼吸速率的关系，并用于指导农业生产实践。

光合作用和细胞呼吸之间的物质和能量关系

1．光合作用和有氧呼吸过程中的物质转化关系

2．光合作用和细胞呼吸的能量转化关系

1．下图表示植物叶肉细胞中光合作用、有氧呼吸的过程及两者之间的联系。其中甲～戊表示生理过程，a～d表示相关物质。下列说法正确的是()

A．物质a表示ATP，物质c表示O2，物质d表示CO2

B．甲表示光合作用的光反应阶段，对光能的吸收不需要酶的直接参与

C．若该叶肉细胞产生的物质c和物质d的量相等，则该植物的净光合速率为0

D．用18O同时标记H2O和CO2，可探究光合产物O2中O元素的来源

B解析：物质a表示光反应产生的ATP和NADPH，物质c表示O2，物质d表示有氧呼吸第二阶段产生的CO2，A错误；甲表示光合作用的光反应阶段，对光能的吸收不需要酶的直接参与，B正确；若物质c和物质d的量相等，则该植物的叶肉细胞的净光合速率为0，但是还有一些细胞只进行细胞呼吸不进行光合作用，就整个植株而言，净光合速率小于0，C错误；用18O分别标记H2O和CO2，才可探究光合产物O2中O元素的来源，D错误。

2．(2021·全国卷Ⅰ)生活在干旱地区的一些植物(如植物甲)具有特殊的CO2固定方式。这类植物晚上气孔打开吸收CO2，吸收的CO2通过生成苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭，液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO2可用于光合作用。回答下列问题：

(1)白天叶肉细胞产生ATP的场所有__________________。光合作用所需的CO2来源于苹果酸脱羧和____________释放的CO2。

(2)气孔白天关闭、晚上打开是这类植物适应干旱环境的一种方式，这种方式既能防止______________________________，又能保证______________正常进行。

(3)若以pH作为检测指标，请设计实验来验证植物甲在干旱环境中存在这种特殊的CO2固定方式(简要写出实验思路和预期结果)。

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

解析：(1)白天叶肉细胞既能进行光合作用，又能进行呼吸作用，因此叶肉细胞能产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体(线粒体基质和线粒体内膜)、叶绿体类囊体薄膜。光合作用为有氧呼吸提供有机物和氧气，反之，细胞呼吸产生的CO2也能用于光合作用暗反应，故光合作用所需的CO2可来源于苹果酸脱羧和细胞呼吸释放的CO2。(2)由于环境干旱，植物吸收的水分较少，为了维持机体的平衡，气孔白天关闭能防止白天因温度较高、蒸腾作用较强，导致植物体水分散失过多，晚上气孔打开吸收CO2储存固定，以保证光合作用(暗反应)的正常进行。(3)该实验的自变量是植物甲所处的生存环境是否干旱，由于夜间气孔打开吸收CO2，生成苹果酸储存在液泡中，会导致液泡pH降低，故可通过检测液泡的pH验证植物甲存在该种特殊的CO2固定方式，即因变量检测指标是液泡中的pH。

答案：(1)细胞质基质、线粒体(线粒体基质和线粒体内膜)、叶绿体类囊体薄膜细胞呼吸(或呼吸作用)(2)蒸腾作用过强导致水分散失过多光合作用(暗反应)(3)实验思路：取生长状态相同的植物甲若干株随机均分为A、B两组；A组在(湿度适宜的)正常环境中培养，B组在干旱环境中培养，其他条件相同且适宜，一段时间后，分别检测两组植株夜晚同一时间液泡中的pH，并求平均值。预期结果：A组pH平均值高于B组

厘清光合作用与细胞呼吸中氢和ATP的来源及去路

(1)氢的来源和去路比较

(2)ATP的来源与去路比较

光合作用和细胞呼吸速率的关系

1．光照强度对光合速率和呼吸速率的影响

(1)构建模型

(2)模型分析

①绿色