【新教材】2022届高考生物一轮复习讲义：第三单元 细胞的能量供应和利用 第10讲 细胞呼吸与光合作用综合应用 教案

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考点一 光合作用与细胞呼吸过程中物质和能量的联系
1．光合作用与细胞呼吸中物质及能量转化
(1)光合作用和有氧呼吸中各种元素的去向
C：CO2eq \(――→,\s\up7(暗反应))有机物eq \(――→,\s\up7(呼吸Ⅰ))丙酮酸eq \(――→,\s\up7(呼吸Ⅱ))CO2
H：H2Oeq \(――→,\s\up7(光反应))[H]eq \(――→,\s\up7(暗反应))(CH2O)eq \(――――――→,\s\up7(有氧呼吸Ⅰ、Ⅱ))[H]eq \(――――→,\s\up7(有氧呼吸Ⅲ))H2O
O：H2Oeq \(――→,\s\up7(光反应))O2eq \(――――→,\s\up7(有氧呼吸Ⅲ))H2Oeq \(――――→,\s\up7(有氧呼吸Ⅱ))CO2eq \(――→,\s\up7(暗反应))有机物
(2)光合作用与有氧呼吸中[H]和ATP的来源、去路
(3)光合作用与有氧呼吸中的能量转化
2．不同光照条件下叶肉细胞的气体代谢特点
考点二 光合作用与细胞呼吸的综合曲线分析
1．真正光合速率、净光合速率和细胞呼吸速率的曲线辨析
(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
a．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。
b．当光照强度为0时，光合速率也为0，该曲线代表真正光合速率，如图乙。
②根据关键词判定
2.光合作用与细胞呼吸曲线中的“关键点”移动
(1)细胞呼吸对应点(A点)的移动：细胞呼吸增强，A点下移；细胞呼吸减弱，A点上移。
(2)补偿点(B点)的移动
①细胞呼吸速率增加，其他条件不变时，CO2(或光)补偿点应右移，反之左移。
②细胞呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合速率下降时，CO2(或光)补偿点应右移，反之左移。
(3)饱和点(C点)和D点的移动：相关条件的改变(如增大光照强度或增大CO2浓度)使光合速率增大时，C点右移，D点上移的同时右移；反之，移动方向相反。
3．植物光合作用和细胞呼吸的日变化曲线分析
(1)自然环境中一昼夜植物CO2吸收或释放速率的变化曲线
a点：凌晨，温度降低，细胞呼吸减弱，CO2释放减少。
b点：有微弱光照，植物开始进行光合作用。
bc段：光合作用强度小于细胞呼吸强度。
c点：上午7时左右，光合作用强度等于细胞呼吸强度。
ce段：光合作用强度大于细胞呼吸强度。
d点：温度过高，部分气孔关闭，出现“午休”现象。
e点：下午6时左右，光合作用强度等于细胞呼吸强度。
ef段：光合作用强度小于细胞呼吸强度。
fg段：没有光照，光合作用停止，只进行细胞呼吸。
bf段：制造有机物的时间段。
ce段：积累有机物的时间段。
一昼夜有机物的积累量＝S1－(S2＋S3)(S1、S2、S3分别表示曲线和横轴围成的面积)。
(2)密闭容器中一昼夜CO2浓度的变化曲线
(注意：分析光合作用或细胞呼吸速率的变化时，应分析曲线变化趋势的快慢，也就是斜率。)
AB段：无光照，植物只进行细胞呼吸。
BC段：温度降低，细胞呼吸减弱(曲线斜率下降)。
CD段：4时后，微弱光照，开始进行光合作用，但光合作用强度小于细胞呼吸强度。
D点：随光照增强，光合作用强度等于细胞呼吸强度。
DH段：光合作用强度大于细胞呼吸强度。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，光合作用强度等于细胞呼吸强度。
HI段：光照继续减弱，光合作用强度小于细胞呼吸强度，直至光合作用完全停止。
I点低于A点：一昼夜后，密闭容器中CO2浓度减小，即光合作用大于细胞呼吸，植物能正常生长(若I点高于A点，植物不能正常生长)。
比较项目
来源
去路
[H]
光合作用
产生于光反应中水的光解
用于暗反应中C3的还原
有氧呼吸
产生于第一、二阶段
消耗于第三阶段，与O2结合生成H2O
ATP
光合作用
产生于光反应阶段，其中的能量来自光能
用于暗反应过程中C3的还原，其中的能量转变成有机物中稳定的化学能
有氧呼吸
三个阶段均能产生，但第三阶段相对较多
用于各项生命活动(光合作用的暗反应除外)
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
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