专题03 呼吸作用和光合作用-【查漏补缺】2023年高考生物三轮冲刺过关（全国通用）（解析版）

这是一份专题03 呼吸作用和光合作用-【查漏补缺】2023年高考生物三轮冲刺过关（全国通用）（解析版），共27页。试卷主要包含了基础再现，教材重要结论性语句，要点判断，长句表述等内容，欢迎下载使用。
专题03 光合作用和呼吸作用

光合作用与细胞呼吸”专题在必修一中属于细胞代谢，是分两节内容展开的，光合作用和呼吸作用是高中生物知识体系的核心内容。在前面复习中学生对于课本知识已基本掌握，而高考中常把两者之间的关系和有关的实验设计及其计算作为考点。学生如果不能把者关系掌握透彻，往往失分较多。
光合作用和呼吸作用是高中生物知识体系的核心内容，是历年来高考命题的重点,从考查角度上看,大多围绕光合作用和呼吸作用的过程展开,通过两项生理过程的发生部位、产物、影响因素相互联系等方面进行全方位的考查,因此从近几年的高考试题可以看出,这部分内容的题目设计多趋向于与其他知识的结合。
光合作用和呼吸作用考查内容的考试题既有选择题,又有简答题,其中包括图表题、分析说明题和实验设计题等,特别是曲线图,属于生物模型的一种，这是新课标的一大特色。可以预见,随着新课程的全面推广,有关此类题型会越来越多,而且往往学生不分析不到位。而考查光合作用和呼吸作用等生理过程'则以简答题为主,这部分试题难度较大。
回归教材重难点

一、基础再现：
（一）细胞呼吸的概念方式和过程
1.细胞呼吸:是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成 二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP 的过程。
2.有氧呼吸:是指细胞在 氧气的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物 彻底氧化分解，产生二氧化碳和水 ,释放能量,生成大量ATP的过程。
3.有氧呼吸的总反应式: 酶
C6H12O6+6O2+6H20 → 6 CO2+12H2O+能量
4.无氧呼吸:全过程是在 细胞质基质中进行的。
5.请写出两种无氧呼吸的反应式及常见生物。
①产酒精:C6H12O6───酶→2C2H5OH+2CO2+少量能量 。常见生物:酵母菌和大部分的植物细胞 (举两例)。
②产乳酸:C6H12O6───酶→2C3H6O3+少量能量  。常见生物: 乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根、哺乳动物成熟红细胞、玉米的胚(举两例)。
6.细胞呼吸原理的应用(列举三例)
① 稻田定期排水防止无氧呼吸产生酒精导致烂根 。
②中耕松土增加根细胞周围氧气浓度提高细胞呼吸强度有利于吸收更多无机盐离子。
③利用微生物的呼吸作用发酵生产果酒、果醋、味精等。
（二）光合作用
1.叶绿体能完成光合作用的原因是叶绿体中含有与光合作用有关的酶和色素 ,蓝藻也能进行光合作用的原因是 蓝藻中含有藻蓝素和叶绿素以及相关的酶。
2.正常情况下叶片呈现绿色的原因是色素对绿光的吸收上绿光被反射呈现绿色，秋天叶片变黄的原因是低温下叶绿素被分解呈现类胡萝卜素的颜色 。
3.如何测定不同色素的吸收光谱?将色素滤液放在阳光和三棱镜之间测定色素的吸收光谱 。
4.色素吸收的光能有何用途? 一方面可用于水的光解将水分解成氧气和还原性氢，另一方面可用于ATP 的合成。
（三）光合作用和化能合成作用的比较：
比较项目
光合作用
化能合成作用

区别
能量
光能
氧化无机物释放的能量
代表生物
绿色植物及光合细菌
硝化细菌
相同
都能将CO2和H2O等无机物合成有机物

二、教材重要结论性语句
1.由于呼吸作用是在细胞内进行的，因此也叫细胞呼吸。
2.活细胞中的线粒体往往可以定向运动到代谢比较旺盛的部位。
3.肌细胞中的肌质体就是由大量变形的线粒体组成的，肌质体有利于对肌细胞的能量供应。
4.设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素与实验对象的关系，这样的实验叫做对比实验。
5.呼吸作用中产生的[H]实际上是氧化型辅酶I(NAD+ )转化为还原型辅酶I(NADH)。
6.对绝大多数生物来说，活细胞所需能量的最终源头是来自太阳的光能。
7.将绿叶中的4种色素溶液，分别放在阳光和三棱镜之间，从连续光谱中可以看到不同波长的光被吸收的情况。
8. 因为叶绿素对绿光的吸收少，绿光被反射出来，所以叶片呈绿色。
9.一般情况下,光合作用所利用的光都是可见光。
10.同位素可用于追踪物质的运行和变化规律，通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清化学反应的详细过程。
11.光合作用过程中产生的[H](NADPH)是氧化型辅酶II(NADP+ )与电子和质子(H+)结合形成的。

三、要点判断：
1.有氧呼吸酶主要分布在线粒体的外膜、内膜和基质中。( x )
2.线粒体可在有氧条件下将葡萄糖氧化分解为CO2和水。( x )
3.用18O标记葡萄糖，则产物水中不会检测到放射性。( √ )
4.进行有氧呼吸的细胞都含有线粒体。( x )
5.酵母菌经研磨搅拌高温高压过滤后得到的提取液仍可进行呼吸作用。（x）
6.某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色，这种变化是由环境造成的。（√）
7.叶绿体中可进行CO。的固定但不能合成ATP。( x )
8.照光培养一段时间的绿藻， 用黑布迅速将培养瓶罩上，绿藻细胞的叶绿体内CO.的固定加快。（ x）
9.从新鲜的绿叶中提取叶绿素a，需要用到无水乙醇碳酸钙、二氧化硅。（√）
10.由550nm波长的光转为670nm波长的光后，叶绿体中C3的量减少。（√）

四、长句表述：
1.有氧呼吸与生物体外燃烧相比有哪些差异?
有氧呼吸是在较温和的条件下进行的，有机物中的能量是经过一系列化学反应逐步释放出来的，这些能量有相当一部分储存在ATP中。

2.请你结合所学知识分析，新疆盛产的哈密瓜为什么特别甜?
哈密地区位于我国高纬度地区（夏季的白天长），阳光充足，而且光照强烈，所以哈密瓜植株的叶片进行光合作用的时间长，光合作用的强度大，产生的糖类自然就会多，哈密地区夜间温度比较低，哈密瓜植物植株的细胞呼吸相对较弱，消耗的糖类物质就会比较少，这样哈密瓜内积存的糖类比较多。哈密瓜细胞内糖类在有关酶的催化作用下，最终转化为果糖和葡萄糖所以哈密瓜特别甜。

3.请问海洋中的绿藻、褐藻、红藻它们在海水中的垂直分布依次是浅、中、深,这与光能的捕获有关吗?
是的。不同颜色的藻类吸收不同的波长的光。藻类本身的颜色是反射出来的光，即红藻反射出红光，绿藻反射出绿光，褐藻反射出黄色的光。水层对光波中的红、橙部分吸收显著多于对蓝、绿部分的吸收，即到达深水层的光线是相对富含短波长的光，所以吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层，吸收蓝紫光和绿光较多的红皂分布与海水深的地方


查补易混易错

易错易混【01】对有氧呼吸和无氧呼吸区别不清，对利用呼吸反应式进行相关计算掌握不熟练。
一、细胞呼吸方式的判断
根据反应物和产物
消耗O2
一定存在有氧呼吸
产生H2O
一定存在有氧呼吸
有酒精或乳酸
一定存在无氧呼吸
无CO2释放
一定为产乳酸的无氧呼吸
根据物质量的关系
CO2= O2
只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸
CO2 > O2
两类呼吸方式并存，差值为无氧呼吸产生的CO2量
根据场所
只在细胞质基质中
无氧呼吸（主要指真核生物）
有线粒体参与
有氧呼吸（或两类呼吸并存）
注：以上数量关系是以葡萄糖为底物的细胞呼吸，若CO2 < O2 ，则可存在脂质的氧化分解。
二、利用“数量关系”进行细胞呼吸的相关计算（以葡萄糖为呼吸底物）
1. 明确以下几个等量关系
（1）CO2释放总量=有氧呼吸释放的CO2量+无氧呼吸释放的CO2量。
（2）O2吸收量=有氧呼吸释放的CO2量。
（3）酒精产生量=无氧呼吸释放的CO2量。
2. 有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸各物质间的关系比
（1）有氧呼吸中葡萄糖∶O2∶CO2=1∶6∶6。
（2）无氧呼吸中葡萄糖∶CO2∶酒精=1∶2∶2或葡萄糖∶乳酸=1∶2。
（3）消耗等量的葡萄糖时，无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2摩尔数之比为1∶3。
（4）消耗等量的葡萄糖时，有氧呼吸消耗的O2摩尔数与有氧呼吸和无氧呼吸产生CO2摩尔数之和的比为3∶4。

易错易混【02】液滴移动法探究细胞呼吸方式或速率的实验，对不同条件下液滴移动所代表的含义不清楚；不能正确设置实验对照组等。
一、液滴移动法判断细胞呼吸方式
1. 装置：

2. 原理：植物呼吸作用吸收O2释放CO2， CO2被NaOH 溶液吸收，使容器内气体压强减小，刻度管内的红墨水滴左移。单位时间内红墨水滴左移的体积即表示呼吸速率。
3. 结果分析：
（1）若甲红墨水滴左移，乙红墨水滴不动，则只进行有氧呼吸。
（2）若甲红墨水滴不动，乙红墨水滴右移，则只进行无氧呼吸。
（3）若甲红墨水滴左移，乙红墨水滴右移，则既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。
4. 物理误差的校正：设置丙装置，除将装置中生物材料换为杀死的等量同种生物材料外，其余均与乙装置相同。

二、液滴移动法测定细胞呼吸速率
1. 装置：

2. 指标：细胞呼吸速率常用单位时间内CO2释放量或O2吸收量来表示。
3. 原理：组织细胞呼吸吸收O2，释放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，刻度管内的液滴左移。单位时间内液滴左移的体积即表示细胞呼吸速率。
4. 物理误差的校正：
（1）如果实验材料是绿色植物，整个装置应遮光处理，否则植物的光合作用会干扰细胞呼吸速率的测定。
（2）如果实验材料是种子，为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应对装置及所测种子进行消毒处理。
（3）为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，将所测的生物材料灭活（如将种子煮熟），其他条件均不变。
【特别提醒】 脂肪分子中含氢量高，含氧量低，等质量的脂肪与葡萄糖相比，氧化分解时耗氧量高，而产生CO2量少。因此脂肪有氧呼吸时，产生的CO2量小于消耗的O2量，有色液滴移动明显。

易错易混【04】对有关光合作用的实验要点掌握不清
绿色植物的叶绿体中含有四种色素，纸层析后，形成的色素带从上到下依次是：胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。蓝细菌（原核生物）只含有叶绿素a和胡萝卜素。

易错易混【05】对光合作用的过程、原理理解不到位
1、光合作用中光反应和暗反应的比较：
比较项目
光反应
暗反应
场所
类囊体薄膜
叶绿体基质
条件
色素、光、酶、水、ADP、Pi
多种酶、CO2、ATP、[H]
反应产物
[H]、O2、ATP
有机物、ADP、Pi、NADP+、水
物质变化
水的光解：2H2O4[H]+O2
ATP的生成：ADP+Pi+光能ATP
CO2的固定：CO2+C52C3
C3的还原：2C3（CH2O）+C5
能量变化
光能→电能→ATP中活跃的化学能
ATP中活跃的化学能→糖类等有机物中稳定的化学能
实质
光能转变为化学能，水光解产生O2和[H]
同化CO2形成（CH2O）
联系
①光反应为暗反应提供[NADPH]和ATP；
②暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+；
③ 光反应与暗反应相互偶联，离开了彼此均会受阻，即无光反应，暗反应无法进行。若无暗反应，有机物无法合成，同样光反应也会停止。
& 解题技巧
1．通过光合作用过程从物质的生成和消耗两个方面分析。如光照强度不变，CO2供应减少，短时间内C3、C5、NADPH和ATP的含量变化：

由于光照强度不变，CO2供应减少，Ⅱ减弱，Ⅲ暂时不变：①C3合成减少，消耗量暂时不变，C3含量减少； ②C5消耗减少，合成量暂时不变，C5含量增加；Ⅲ随后减弱，Ⅰ暂时不变：③NADPH和ATP含量减少。
2．短时间各物质变化模型
条件
光照由强到弱，CO2供应不变
光照由弱到强，CO2供应不变
CO2供应由充足到不足，光照不变
CO2供应由不足到充足，光照不变
C3
增加↑
减少↓
减少↓
增加↑
C5
减少↓
增加↑
增加↑
减少↓
NADPH和ATP
减少↓
增加↑
增加↑
减少↓
（CH2O）合成量
减少↓
增加↑
减少↓
增加↑
模型图




①图1中曲线甲表示C3，曲线乙表示C5、NADPH、ATP、（CH2O）合成量。
②图2中曲线甲表示C5、NADPH、ATP、（CH2O）合成量，曲线乙表示C3。
③图3中曲线甲表示C5、NADPH、ATP，曲线乙表示C3、（CH2O）合成量。
④图4中曲线甲表示C3、（CH2O）合成量，曲线乙表示C5、NADPH、ATP。

易错易混【06】对有关光合和呼吸综合的曲线类图解不会识别和理解
& 解题技巧
1．植物的呼吸速率、净光合速率和真正光合速率
（1）呼吸速率（黑暗条件）：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（光照条件）：单位时间内一定量组织的CO2吸收量或O2释放量。
（3）真正光合速率=净光合速率+呼吸速率。
（4）曲线解读：

①A点：只呼吸不光合，植物释放CO2，吸收O2。
②AB段：光合速率＜呼吸速率，植物释放CO2，吸收O2。
③B点：光合速率=呼吸速率，植物表观上不与外界发生气体交换。
④B点之后：光合速率＞呼吸速率，植物吸收CO2，释放O2。
2．自然环境及密闭容器中CO2含量变化分析
（1）自然环境中一昼夜植物光合作用曲线及分析

图1 曲线分析
图2 曲线分析
a点：凌晨2时～4时，温度降低，呼吸作用减弱，CO2释放减少。
b点：有微弱光照，植物开始进行光合作用。
bc段：光合作用＜呼吸作用。
c点：光合作用=呼吸作用，c点后开始积累有机物。
ce段：光合作用＞呼吸作用。
d点：温度过高，部分气孔关闭，出现“午休”现象。
e点：光合作用等于呼吸作用，有机物积累量最大的点。
ef段：光合作用＜呼吸作用。
fg段：没有光照，停止光合作用，只进行呼吸作用。
AB段：无光照，植物只进行呼吸作用。
BC段：温度降低，呼吸作用减弱。
CD段：4时后，微弱光照，开始进行光合作用，但光合作用强度呼吸作用强度。其中FG段表示“光合午休”现象。
H点：随光照减弱，光合作用强度下降，光合作用强度＝呼吸作用强度。
HI段：光照继续减弱，光合作用强度