考点4 光合作用与细胞呼吸
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考点4 光合作用与细胞呼吸
超级预测
知识预测
分析三年新课标高考试卷，光合作用和呼吸作用考点在高考中频繁出现，主要集中在以下几个方面：21世纪教育网
1．叶绿体及色素的结构组成及功能，如2008广东文基70、2008海南生物2和2008海南生物3等。21世纪教育网
2．酵母菌的呼吸特点及酵母菌呼吸方式的探究，如2009江苏生物11、2009天津理综6、2009广东理基41、2009福建理综26、2008广东文基71等。
3．光合作用过程及影响因素分析，如2009宁夏理综29、2009广东生物30、2009山东理综26、2008广东生物4、2008宁夏理综28、2008江苏生物5、2008江苏生物30、2007山东理综8、2007广东生物3和26等。
据以上分析，预测2010年高考考点如下：
1．酵母菌的呼吸特点及酵母菌呼吸方式的探究。
2．叶绿体及色素的结构组成及功能。
3．叶绿体色素的提取与分离实验。
4．光合、呼吸过程中物质和能量转化分析及影响因素分析。
5．“细胞呼吸的种类、过程、场所及能量应用”近两年新课标高考只有2009广东生物4、2008广东理基40考查该考点，但2010年高考不可忽视。21世纪教育网
能力预测
1．光合作用与呼吸作用综合在一起，且与实验、模型或生产生活实际相联系，并以此为背景，进行综合试题的命制，主要考查考生获取信息的能力和通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理、作出合理判断的能力，如：2009宁夏理综29、2009广东生物30和2009山东理综26都以数学模型为背景结合生产生活实际综合考查影响光合速率的因素；2009海南生物l3和15、2008年宁夏理综28则分别以坐标曲线分析和大豆幼苗的实验考查光合作用速率的影响因素与农业应用。预计这种能力考查倾向在2010年高考还会持续。21世纪教育网
2．通过考查叶绿体色素的提取、分离和酵母菌呼吸方式的探究，来检测考生实验分析与探究能力的题目在新课标高考试卷中频繁出现，预计2010年高考还会出现。
赋分预测
光合作用与呼吸作用相联系的综合性试题也非常多，试题赋分比重始终非常高，和遗传变异专题大致相同，约占试卷比例的20％左右，这也反映了高考试题从不回避主干知识的重复考查。预计2010年高考，该部分题目保持稳定，约占试题总分的20％左右。
题型预测21世纪教育网
光合作用和呼吸作用考点一直是高考的命题热点，年年都考，常考常新，其试题综合性大、灵活性强、开放度大，命题形式灵活多变，选择题、简答题、图表题和实验探究题均有涉及，预计这种命题趋势还会继续，试题难度一般维持在0.55左右，较难得分。
超值储备
知识能力储备
一、光合作用的基本过程知能储备
1．叶绿体及色素的结构组成及功能(理解能力·2009广东文基70；2008广东文基70；2008海南生物2；2008海南生物3·2010高考预测指数：★★★★★)
(1)捕获光能的结构——叶绿体21世纪教育网
由外膜、内膜、叶绿体基质和基粒(类囊体)构成，叶绿体色素及光反应有关酶分布于基粒的类囊体上，光反应场所是类囊体薄膜；暗反应有关酶分布在叶绿体基质中，暗反应场所是叶绿体基质。叶绿体扩大生化反应面积的方式是类囊体薄膜叠
加形成基粒。
(2)捕获光能的色素——光合色素21世纪教育网
①叶绿体色素的种类、含量及功能
种 叶绿素(3∕4) 叶绿素a 主要吸收红光和蓝紫光
类 叶绿素b
类胡萝卜素（l／4) 胡萝卜素 主要吸收蓝紫光
叶黄素
少数特殊状态的叶绿素a分子可以转换光能为电能，并储存在ATP中。类胡萝卜素除吸收蓝紫光外，还具有保护叶绿素、防止强烈光照伤害叶绿素的功能。
②叶绿体色素吸收的光谱
由于叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，其吸收光谱如图4-1-A所示。类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，其吸收光谱如图4-1-B所示。21世纪教育网
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③绿叶色素溶液的透射颜色和反射颜色
绿叶色素溶液对绿光吸收最少，所以在透射光下是翠绿色的，而在反射光下是棕红色的，这是叶绿素的荧光现象。
(3)光合细菌和蓝藻没有叶绿体，但有光合色素，能进行光合作用。
2．光合作用过程及物质变化分析(理解和获取信息能力2009安徽理综l；2008山东理综7；2007广东理基41；2008江苏生物5；2007广东生物3·2010高考预测指数：★★★★★)
(1)光反应阶段和暗反应阶段的物质能量变化分析
区别 光反应阶段 暗反应阶段
所需条件 必须有光 有光无光均可
进行场所 类囊体的薄膜上21世纪教育网 叶绿体基质中
物质变化 H20分解成O2和[H]；形成ATP 二氧化碳被C5，固定形成C3；C3被[H]还原，生成糖类；ATP转化成ADP和Pi
能量转换 光能转变为活跃的化学能，储存在ATP中 ATP中活跃的化学能转化为糖类中储存的稳定的化学能
(2)光反应阶段和暗反应阶段的物质与能量联系
物质：光反应阶段产生的[H]，在暗反应阶段用于还原C3。
能量：光反应阶段生成的ATP，在暗反应阶段将其储存的化学能释放出来，帮助C3形成糖类，ATP中的化学能则转化为储存在糖类中的化学能。21世纪教育网
二、影响光合作用速率的环境因素知能储备
1、光合速率的指标(理解与综合运用能力·2008广东理基54·2010高考预测指数：★)
光合作用强度的指标可以根据光合作用反应物的消耗或
生成物的增加来确定。
（1）反应物的消耗：CO2的吸收量。
（2)生成物的增加：植物体干重的增加(鲜重的增加不可以)、O2的释放量。
2、影响光合作用速率的因素分析、实验分析探究与农业应用[理解能力与实验探究·2009江苏生物25；2009广东生物30；2009海南生物l3；2009山东理综26(3)；2008广东理基
54；2008江苏生物30；2008宁夏理综28；2007江苏生物26；2007广东文基70·2010高考预测指数：★★★★★]
（1)叶龄
①规律：叶片由小到大的过程中，叶面积逐渐增大，叶肉细胞中叶绿体逐渐增多，光合作用效率不断增加。生长到一定程度，叶片面积和光合色素等达到稳定状态，光合作用效率也基本稳定。伴随着叶绿素衰老，部分色素遭到破坏，光合效率有所下降（如图4—2)。
②农业生产启示：在农业生产中，通过合理密植、适当间苗，修剪以增加有效光合作用面积，提高光能利用率。21世纪教育网
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(2)光照强度与光质
①光合作用随光照强度的变化而变化，光照弱时光合作用减慢，光照逐步增强时光合作用随之加快，但是光照强度达到一定程度，光合作用速率不再增加(如图4-3)。
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②光质不同影响光合速率，白光为复色光，光合作用能力最强，单色光中红光作用最快，蓝紫光次之，绿光最差。21世纪教育网
③农业生产启示
a．温室大棚适当提高光照强度可以增加光合作用强度。
b．延长光合作用时间。
c．增加光合作用面积(合理密植)。
d．对温室大棚用无色透明玻璃。
e．若要降低光合作用则用有色玻璃，如用红色玻璃，则透红光，吸收其他波长的光，光合能力比白光弱，但比其他单色光强。
(3)温度
①规律：光合作用的暗反应是酶促反应，温度直接影响酶的活性，从而影响光合速率。温度过高，影响植物叶片气孔开度，影响CO2供应，进而影响暗反应，从而影响光合速率。
②农业生产启示21世纪教育网
适时播种；温室栽培植物时，白天适当提高温度，晚上适当降低温度。
(4)二氧化碳
①规律：二氧化碳是光合作用的原料之一。环境中二氧化碳浓度的高低明显影响光合速率。在一定范围内，植物的光合速率是随CO2浓度增加而增加，但到达一定程度后再增加CO2浓度，光合速率不再增加(如图4—4)。
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②农业生产启示
温室栽培植物时适当提高室内CO2的浓度，如放一定量的干冰或多施有机肥，使其吸收CO2增多。21世纪教育网
(5)无机盐
①规律：矿物质元素直接或间接影响光合作用。N对酶的含量，N、Mg、Fe、Mn对叶绿素的组成或生物合成，K、P、B对光合产物的运输和转化起促进作用，对光合作用产生间接影响。21世纪教育网
②农业生产启示
适时适量施肥，注意施肥不要过量，否则土壤溶液浓度大于细胞液浓度会造成细胞失水。
(6)水
①规律：水分是光合作用的原料之一，缺少时光合速率下降。
②农业生产启示：合理浇灌。
(7)影响光合作用速率的实验探究
近几年的高考试题中，通过已设计好的实验或者是让学生独立设计实验考查光、CO2、温度、水和无机盐对光合作用的影响的题目，比较多见。这里以图4—5为例。
①调节白炽灯的光强或更换不同颜色的白炽灯可以获得在不同光强和不同光质下，植物光合作用的变化信息。21世纪教育网
②改变NaHCO3溶液的浓度，可以获得不同浓度的CO2对光合作用的影响信息。
③通过改变装置的温度，还可以获得温度对光合作用影响的信息。
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三、细胞呼吸知能储备21世纪教育网
1．有氧呼吸与无氧呼吸(理解能力·2009广东理基41·2010高考预测指数：★★★)
有氧呼吸为生命活动提供的能量比无氧呼吸多得多，在进化过程中绝大部分生物选择了有氧呼吸方式，但为了适应不利的环境条件还保留了无氧呼吸方式。有氧呼吸与无氧呼吸比
较见下表。
有氧呼吸 无氧呼吸
不同点 条件 氧气、酶 酶
场所 细胞质基质、线粒体 细胞质基质
产物 彻底；CO2和H2O 不彻底；乳酸或CO2和酒精
能量 大量能量 少量能量
相同点 本质 氧化分解有机物，释放能量
过程 第一阶段从葡萄糖到丙酮酸完全相同，都产生了丙酮酸、ATP、[H]
意义 1．为生物体的各项生命活动提供能量；2．为体内其他化合物的合成提供原料
2．影响呼吸速率的因素分析及生产生活应用(理解能力·2009广东生物40；2009福建理综26；2009安徽理综29·2010高考预测指数：★★) 21世纪教育网
影响呼吸作用的外界因素有温度、氧气浓度、二氧化碳浓度、含水量等，主要是温度。
(1)温度：温度能影响呼吸作用，主要是影响呼吸酶的活性。一般而言，在一定的温度范围内，呼吸强度随着温度的升高而增强，如图4—6曲线所示。
根据温度对呼吸强度的影响原理，在生产实践上贮藏蔬菜和水果时应该降低温度，以减少呼吸消耗。温度降低的幅度以不破坏植物组织为标准，否则细胞受损，对病原微生物的抵抗力大减，也易腐烂损坏。
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(2)氧气：氧气是植物正常呼吸的重要因子，氧气不足直接影响呼吸速度，也影响呼吸的性质。绿色植物在完全缺氧条件下就进行无氧呼吸，大多数陆生植物根尖细胞的无氧呼吸产物是酒精和CO2 酒精对细胞有毒害作用，所以大多数陆生植物不能长期忍受无氧环境。在低氧条件下通常无氧呼吸与有氧呼吸都能发生，氧气的存在对无氧呼吸起抑制作用。在一定范围内，有氧呼吸强度随氧浓度的增加而增强。关于无氧呼吸和有氧呼吸与氧浓度之间的关系用图4—7的曲线来表示。21世纪教育网
根据氧气对呼吸作用影响的原理，在贮存蔬菜、水果时就降低氧的浓度，一般降到无氧呼吸的消失点，如降得太低，植物组织就进行无氧呼吸，无氧呼吸的产物(如酒精)往往对细胞有 一定的毒害作用，而影响蔬菜、水果的贮藏保鲜。
(3) CO2：增加CO2的浓度对呼吸作用有明显的抑制作用。这可以从化学平衡的角度得到解释。据此原理，在蔬菜和水果的保鲜中，增加CO2的浓度也是一个有效的办法。
(4)水：在一定范围内呼吸作用强度随含水量的增加而加强。
四、叶绿体色素的提取和分离知能储备
1．叶绿体色素的提取与分离原理及方法[实验与探究能力·2007广东生物32(2)·2010高考预测指数：★]
(1)提取叶绿体色素的原理及方法
提取原理：叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以，可以在叶片被磨碎以后用无水乙醇提取叶绿体中的色素。
提取方法与步骤：剪一加药品一磨一过滤。
①剪：越细越好，尽量去除叶脉等部分。
②加药品：二氧化硅、碳酸钙和无水乙醇。前两种是粉末状药品，各加少许；后者是有机溶剂，研磨时分多次加约10 mL。二氧化硅的作用是使研磨更加充分、迅速；碳酸钙的作用是保护叶绿素不分解；无水乙醇用来溶解和提取叶绿体中的色素。
③磨：研磨要领是不能一下一下地砸，而是要用力地压。21世纪教育网
④过滤：用纱布、漏斗和试管，最后将提取液置于试管中待用。
(2)分离叶绿体色素的原理及方法
分离原理：叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢。根据这个原理就可以将叶绿体中不同的色素分离开来。
层析方法与步骤：制备滤纸条一画滤液细线—层析分离叶绿体中的色素一观察实验结果。
①制备滤纸条：将预备在实验桌上的滤纸条一端剪去两一角使之呈梯形。
②画滤液细线：细、匀、直、浓。最好之前用铅笔轻轻地划一道线，用提取液反复划几次，每次划完尽量吹干，不要弄破纸条。
③层析分离叶绿体中的色素：将纸条画有滤液细线的一端置于烧杯中的层析液中，注意千万不要将滤液细线浸没在层析液中，否则会使色素溶解而导致实验失败。层析液是挥发性较强的有机溶剂，并且具有一定的毒性，所以在操作中要尽量用培养皿盖盖住烧杯口。
④观察实验结果：最后滤纸条上将分离出四条色素带，颜色从上往下分别是橙黄色、黄色、蓝绿色和黄绿色，四种色素分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b。
2．实验现象及异常实验现象原因分析[实验与探究能力2008广东理基43；2007广东生物32(3)·2010高考预测指数★★★] 21世纪教育网
(1)实验现象：色素在滤纸条上的分离现象如图4-8所示。
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(2)异常实验现象原因分析21世纪教育网
①收集到的滤液绿色过浅的原因分析：未加石英砂，研磨不充分；使用放置数天的菠菜叶滤液，色素(叶绿素)太少，绿色过浅；一次加入大量的无水乙醇提取浓度太低(正确做法：分次加入少量无水乙醇提取色素)。
②滤纸条色素带重叠：滤纸条上的滤液细线接触到层析液。
方法技巧储备
1．光合作用条件骤变时各物质量的变化分析方法(理解能力·2009海南生物l5·2010高考预测指数：★)
当外界因素中光照强度、C0：浓度骤然变化时，短时间内将直接影响光合作用过程中C3 、C5 、[H]、ATP及C6H2O6生成量，进而影响叶肉细胞中这些物质的含量，它们的关系归纳
如下：
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[典题l] 在其他条件适宜的情况下，在供试植物正常进行光合作用时突然停止光照，并在黑暗中立即开始连续取样分析，在短时间内叶绿中C3和C5化合物含量的变化是 ( )
A．C3和C5都迅速减少
B．C3和C5都迅速增加
C．C3迅速增加，C5迅速减少
D．C3迅速减少，C5迅速增加
【解析] 突然停止光照导致光反应供给暗反应的产物ATP、NADPH减少，导致C3不能被还原成有机物和C5，所以C3积累，C5减少。
【答案]C
2．有关光合作用和呼吸作用综合题的解答技巧分析(理解能力·2009浙江理综4；2007山东理综8·2010高考预测指数：★★★)
(1)光合作用和呼吸作用的原料和产物正好相反，但二者不是可逆过程。
(2)光合作用所需的CO2的两个来源：①呼吸作用产生的；②从周围空气中吸收的(如是水生植物，则是从周围的水中吸收的)。
光合作用释放的O2的两个去向：①用于呼吸作用；②呼吸作用用不完的，才释放到周围的空气中。
光合作用制造(生产、合成)的葡萄糖的两个去向：①用于呼吸作用消耗；②呼吸作用消耗不完的，才用于积累。
(3)发生时间：光合作用(有光照时)，呼吸作用(有光和无光均进行)。
(4)只要温度相等，有光照和无光照情况下，植物的呼吸作用强度相等。
(5)光合作用和呼吸作用的相对强弱(以绿色植物为例)：
①没有光合作用时，植物仍有呼吸作用，植物体内葡萄糖的总量减少，环境中的C02量增加、O2减少。
②有光合作用但弱于呼吸作用时，植物体内葡萄糖的总量减少，环境中的C02量增加、O2减少。
③光合作用和呼吸作用的强度相等，植物体内葡萄糖的总量不变，环境中的C02量不变、O2量不变。
④光合作用强度大于呼吸作用，植物体内葡萄糖的总量增加，环境中的C02量减少(减少部分即用来合成葡萄糖的增加部分)、02量增加(增加部分即是积累了葡萄糖时所释放的部分)。
⑤不存在只进行光合作用而不进行呼吸作用的生物或细胞。
(6)植物在进行光合作用吸收二氧化碳的同时，还进行呼吸作用释放二氧化碳，而呼吸作用释放的部分或全部二氧化碳未出植物体又被光合作用利用，所以把在光照下测定的二氧化碳的吸收量(只是光合作用从外界吸收的量，没有把呼吸作用产生出的二氧化碳计算在内)称为净光合速率。如果在测光合速率时，同时测其呼吸速率，把它加到净光合速率上去，则得到真正光合速率。21世纪教育网
即：真正光合速率=净光合速率+呼吸速率，具体可表达为：
真正光合作用CO2吸收量=净光合作用CO2吸收量+呼吸作用CO2释放量。
如果将上述公式推广到氧气和葡萄糖，则得到下列公式：21世纪教育网
真正光合作用O2释放量=净光合作用O2释放量+呼吸作用O2吸收量。
真正光合作用葡萄糖合成量=净光合作用葡萄糖合成量+呼吸作用葡萄糖分解量。
(7)其他小问题需要注意：
(D标准状况下，l mol气体的体积是22.4升(L)；1升=10 00毫升(mL)。
②物质的量与质量的关系：物质的量=物质的质量(克)／相对分子质量(或摩尔质量)。
③注意不要算错相对分子质量，最好记住：葡萄糖是180，C02是44，O2是32。
[典题2】 以测定的C02吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如图4—9所示。下列分析正确的是 ( )
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A．光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时相等
B．光照相同时间，在20℃条件下植物积累的有机物的量最多21世纪教育网
C．温度高于25℃时，光合作用的有机物的量开始减少
D．两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等。
[解析】 该图纵坐标分别是光照下二氧化碳的吸收量，也就是植物积累的有机物量(即净光合作用)和二氧化碳的释放量(呼吸作用)，因此，光合作用制造的有机物应该是两条曲线的数值之和。所以，光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物的量为(3.5+3)mg／h，30℃时光合作用制造的有机物的量为(3.5+3)mg／h，故光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时相等；制造有机物最多的应该不是25℃而是30～35℃，积累量最多的才是25℃；光合作用制造的有机物与呼吸作用消耗的有机物的量相等的点应该是光照下植物不吸收二氧化碳的点，而不是图中二者曲线的交点。21世纪教育网
[答案] A
3．植物和酵母菌有氧呼吸与无氧呼吸所占比例的推断与计算技巧(理解能力·2009天津理综6；2009江苏生物l·2010高考预测指数：★★ )
(1)有氧呼吸与无氧呼吸类型的推断
不消耗O2，释放CO2→只进行无氧呼吸。
酒精量等于CO2量→只进行无氧呼吸。
C02释放量等于O2的吸收量→只进行有氧呼吸。
C02释放量大于O2的吸收量→既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸；多余CO2来自无氧呼吸。
酒精量小于CO2量→既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸；多余的CO2来自有氧呼吸。
(2) O2的浓度与细胞呼吸类型的关系
O2浓度直接影响呼吸作用的性质。O2浓度为0时只进行无氧呼吸；浓度为l0％以下时，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；浓度为10％以上时，只进行有氧呼吸。
4．光合、呼吸速率的测定实验探究(实验与探究能力·3年高考未考点·2010高考预测指数：★★)
(1)净光合速率的测定(如图4—10) 21世纪教育网
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①NaHCO3，溶液作用：玻璃瓶中的NaHCO3，溶液保证了容器内CO2浓度的恒定，满足了绿色植物光合作用的需求。
②植物光合速率指标：植物光合作用释放氧气，使容器内气体压强增大，毛细管内的水滴右移。单位时间内液滴右移的体积即是净光合速率。
③条件：整化凌詈一讲颜在光下，光是植物进行光合作用的条件。
(2)呼吸速率的测定(如图4—10)
①图4—10同样可以用于呼吸速率的测定，但要把NaHCO3，溶液换成NaOH溶液，吸收植物呼吸作用释放的CO2。21世纪教育网
②植物呼吸作用的指标：植物呼吸作用吸收氧气，释放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，毛细管内的水滴左移。单位时间内液滴左移的体积即是呼吸速率。
③条件：整个装置必须遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。
[典题3] 图4—11是探究酵母菌进行呼吸方式类型的装置，下面叙述错误的是 ( )
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A．假设装置一中的液滴左移，装置二中的液滴不动，说明酵母菌只进行有氧呼吸
B．假设装置一中的液滴不移动，装置二中的液滴右移，说明酵母菌只进行无氧呼吸
C．假设装置一中的液滴左移，装置二中的液滴右移，说明酵母菌即进行有氧呼吸又进行无氧呼吸
D．假设装置一、二中的液滴均不移动说明酵母菌只进行有氧呼吸或只进行无氧呼吸
[解析】 装置一中因为有NaOH溶液，呼吸作用释放的CO2被吸收，因此红色液滴的移动只代表氧气的消耗。装置二中的水溶液不能吸收呼吸作用释放的CO2，因此红色液滴的移动只代表释放的CO2与氧气的消耗的差值。酵母菌有氧呼吸消耗的氧气与释放的CO2相等，无氧呼吸不消耗氧气，但产生CO2。因此装置一中的液滴只能左移或不动，不动则只进行无氧呼吸，若左移，必然存在有氧呼吸。若装置二中的液滴不动，说明酵母菌只进行有氧呼吸。若装置二中的液滴右移，则是产生CO2大于消耗的氧气，这说明有氧呼吸和无氧呼吸都存在。但当装置一、二中的液滴均不移动时，只能说明一个情况：酵母菌已死亡。
[答案]D
易混易错储备21世纪教育网
一、易混知识点储备
1．有氧呼吸和无氧呼吸过程中的物质变化
(1)有氧呼吸中各元素来源去路
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①CO2是在第二阶段产生的，是丙酮酸和水反应生成的，CO2中的氧原子一个来自葡萄糖，另一个来自水。这个过程在线粒体基质中进行。
②O2参与反应的阶段是第三阶段，是[H]和氧结合生成水，所以呼吸作用产物水中的氧来自O2，这个过程在线粒体内膜上进行。
③有氧呼吸过程中的反应物和生成物中都有水，反应物中的水在第二阶段与丙酮酸反应，生成物中的水是有氧呼吸第三阶段[H]和O2结合生成的。
(2)无氧呼吸易混点21世纪教育网
①无氧呼吸全过程都在细胞质基质中进行，如图4—13。
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②无氧呼吸过程分为两个阶段：第一阶段是和有氧呼吸公共的途径．即l分子葡萄糖被分解成2分子丙酮酸：第二阶段是利用第一阶段产生的[H]还原丙酮酸，在不同的植物
中，由于酶的不同，丙酮酸被还原的产物也是不同的，有的是乳酸，有的是酒精。
③不同生物无氧呼吸的产物不同
生物 无氧呼吸产物
大多数植物细胞如根细胞 酒精和C02
植物 马铃薯块茎、甜菜块根 乳酸
动物 乳酸
乳酸菌等 乳酸
微生物 酵母菌等 酒精和C02
注意 微生物(如酵母菌、乳酸菌)的无氧呼吸习惯上称为发酵。
④人体无氧呼吸产生的乳酸的去路21世纪教育网
肌细胞无氧呼吸产生的乳酸绝大部分随血液进入肝，在肝细胞中转变成丙酮酸，丙酮酸可以氧化放能，也可以形成新的肝糖原或葡萄糖；还有极少量的乳酸通过血液循环到达肾脏，随尿排出体外。
2．光合作用与呼吸作用的综合问题分析
(1)光合作用与呼吸作用的区别与联系
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(2)光合作用、呼吸作用过程中的物质与能量转化分析
①从反应式看元素的转移
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③[H]和ATP的来源与去路比较
来源 去路
光合作用 光反应中水的光解 作为还原剂用于暗反应中还原C3形成(CH20)
[H] 呼吸作用 第一阶段从葡萄糖到丙酮酸及第二阶段丙 酮酸和H2O分解 用于第三阶段还原0：产生水，同时释放大量能量21世纪教育网
ATP 光合作用 光反应阶段ATP合成所需能量来自色素吸收的太阳光能 用于暗反应阶段C3，还原时的能量之需，以稳定的化学能形式储存于有机物中
呼吸作用 第一、二、三阶段均产生，第三阶段产生最多，能量来自有机物氧化分解 用于各项生命活动
二、典型易错题点拨
1．对细胞呼吸的过程理解欠缺，混淆有氧呼吸、无氧呼吸各阶段的场所和变化
[易错典题l] 用含有180的葡萄糖示踪有氧呼吸过程中的氧原子，180转移的途径是 ( )
A．葡萄糖→丙酮酸→水
B．葡萄糖→丙酮酸→氧气
C．葡萄糖→氧气→水
D．葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳
[解析】 从有氧呼吸的反应式看，原料有三种，其中O2全部进入产物水中，C6H12O6、H2O中的氧全部进入二氧化碳中。因此，
葡萄糖的180转移的途径是“葡萄糖→两酮酸→二氧化碳”。
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[答案]D(易错选A)
[错因分析】 本题的易错点是没有弄清有氧呼吸过程中的物质变化。复习时要注意对有氧呼吸反应式的理解和记忆。答题时最好写出反应式，然后再做进一步的分析：原料O2中的氧全部进入产物的H2O中，推出产物CO2中的氧只能来自原料C6H12O6和H2O，即C6H12O6的氧最终全部进入CO2。备考时，注意将其与光合怍用反应式及其元素去向放在一起，比较异同点，找出规律，在理解的基础上加强记忆，以便今后正确解答此类问题。
2．忽视原核细胞结构的特殊性，机械套用真核生物细胞呼吸的规律
[易错典题2] 关于细胞呼吸的以下说法，正确的是( )
A．酵母菌进行有氧呼吸的场所是线粒体
B．硝化细菌的有氧呼吸主要在线粒体中进行
C．能够进行有氧呼吸的细胞必定具有线粒体
D．醋酸杆菌无线粒体，但能够进行有氧呼吸
[解析] 酵母菌为真核生物，有氧呼吸的主要场所是线粒体。硝化细菌、醋酸杆菌是好氧型细菌，它们均属于原核生物，细胞内不具有线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体等膜性细胞器。原核细胞进行有氧呼吸的场所是细胞膜。
[答案]D(易错选B)
[错因分析] 有氧呼吸的三个阶段发生的场所分别是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜，这一规律只能应用于真核细胞，不能用于原核细胞。造成本题目出错的原因是部分考
生混淆原核细胞结构的特殊性，机械地将真核生物代谢的相关规律不加变通地运用到原核生物。
3．对一昼夜内光合作用强度曲线与光合作用积累量曲线不能进行科学转化
[易错典题3] 某生物研究小组对栽培在密闭玻璃温室中的植物进行研究，用红外线测量仪对室内空气中的CO2含量进行24小时测定，并绘制了温室内的CO2浓度与时间关系的曲线如图4—15。根据曲线所得到的结论是
A．光合速率等于呼吸速率的是b和c
B．光合速率最大的是b点，最小的是c点
C．b点的光合速率为零，c点光合速率最大
D．光合速率最低的是c点，呼吸速率最高是b点
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[解析] 由a至d，整个曲线可认为呼吸作用强度是相同的。b点和c点是CO2浓度曲线的两个转折点，b点后曲线开始下降，代表此时光照已经增强到光合作用消耗CO2与呼吸作用产生CO2相等，c点后曲线开始上升，代表此时光照已经减弱到光合作用消耗CO2与呼吸作用产生CO2相等。因此，光合速率最大的点应介于b点和c点之间。bc段曲线下降，表示光合作用消耗CO2超过呼吸作用产生CO2。
[答案] A
[错因分析] 对一昼夜内单位时间消耗C02量的曲线熟悉，但不能准确地转化出容器内C02浓度变化曲线来。存在的问题主要表现为：对一昼夜内单位时间消耗C02量的曲线“原型”理解不够深刻；信息迁移的能力和抽象思维能力相对较弱。出现这些问题的考生备考时需加强对常见生物学曲线的分析和理解，对曲线的“起点”“终点”“拐点”和“交叉点”等特殊点的生物含义的理解不能有丝毫马虎。
4．对呼吸作用各阶段的原料与产物理解不够
[易错典题4] 下列结构进行的反应中，能以水作为原料的是(多选) ( )
A．叶绿体 B．核糖体
C．线粒体 D．高尔基体
[解析] “光合作用需要水”这是一个地球人都知道的道理，但在有氧呼吸第二阶段，每一分子葡萄糖产生的两分子丙酮酸脱氢生成C02，也需要消耗6分子水，最终在第三阶段产生了l2分子水。
[答案] AC(易漏选C)
[错因分析】 本题很多考生漏选C项。其实教材方程式的写法并没有充分反映出呼吸反应的本质。考生应善于从过程中理解呼吸作用各阶段的原料与产物。
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考点4 光合作用与细胞呼吸
超级预测
知识预测
分析三年新课标高考试卷，光合作用和呼吸作用考点在高考中频繁出现，主要集中在以下几个方面：21世纪教育网
1．叶绿体及色素的结构组成及功能，如2008广东文基70、2008海南生物2和2008海南生物3等。21世纪教育网
2．酵母菌的呼吸特点及酵母菌呼吸方式的探究，如2009江苏生物11、2009天津理综6、2009广东理基41、2009福建理综26、2008广东文基71等。
3．光合作用过程及影响因素分析，如2009宁夏理综29、2009广东生物30、2009山东理综26、2008广东生物4、2008宁夏理综28、2008江苏生物5、2008江苏生物30、2007山东理综8、2007广东生物3和26等。
据以上分析，预测2010年高考考点如下：
1．酵母菌的呼吸特点及酵母菌呼吸方式的探究。
2．叶绿体及色素的结构组成及功能。
3．叶绿体色素的提取与分离实验。
4．光合、呼吸过程中物质和能量转化分析及影响因素分析。
5．“细胞呼吸的种类、过程、场所及能量应用”近两年新课标高考只有2009广东生物4、2008广东理基40考查该考点，但2010年高考不可忽视。21世纪教育网
能力预测
1．光合作用与呼吸作用综合在一起，且与实验、模型或生产生活实际相联系，并以此为背景，进行综合试题的命制，主要考查考生获取信息的能力和通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理、作出合理判断的能力，如：2009宁夏理综29、2009广东生物30和2009山东理综26都以数学模型为背景结合生产生活实际综合考查影响光合速率的因素；2009海南生物l3和15、2008年宁夏理综28则分别以坐标曲线分析和大豆幼苗的实验考查光合作用速率的影响因素与农业应用。预计这种能力考查倾向在2010年高考还会持续。21世纪教育网
2．通过考查叶绿体色素的提取、分离和酵母菌呼吸方式的探究，来检测考生实验分析与探究能力的题目在新课标高考试卷中频繁出现，预计2010年高考还会出现。
赋分预测
光合作用与呼吸作用相联系的综合性试题也非常多，试题赋分比重始终非常高，和遗传变异专题大致相同，约占试卷比例的20％左右，这也反映了高考试题从不回避主干知识的重复考查。预计2010年高考，该部分题目保持稳定，约占试题总分的20％左右。
题型预测21世纪教育网
光合作用和呼吸作用考点一直是高考的命题热点，年年都考，常考常新，其试题综合性大、灵活性强、开放度大，命题形式灵活多变，选择题、简答题、图表题和实验探究题均有涉及，预计这种命题趋势还会继续，试题难度一般维持在0.55左右，较难得分。
超值储备
知识能力储备
一、光合作用的基本过程知能储备
1．叶绿体及色素的结构组成及功能(理解能力·2009广东文基70；2008广东文基70；2008海南生物2；2008海南生物3·2010高考预测指数：★★★★★)
(1)捕获光能的结构——叶绿体21世纪教育网
由外膜、内膜、叶绿体基质和基粒(类囊体)构成，叶绿体色素及光反应有关酶分布于基粒的类囊体上，光反应场所是类囊体薄膜；暗反应有关酶分布在叶绿体基质中，暗反应场所是叶绿体基质。叶绿体扩大生化反应面积的方式是类囊体薄膜叠
加形成基粒。
(2)捕获光能的色素——光合色素21世纪教育网
①叶绿体色素的种类、含量及功能
种 叶绿素(3∕4) 叶绿素a 主要吸收红光和蓝紫光
类 叶绿素b
类胡萝卜素（l／4) 胡萝卜素 主要吸收蓝紫光
叶黄素
少数特殊状态的叶绿素a分子可以转换光能为电能，并储存在ATP中。类胡萝卜素除吸收蓝紫光外，还具有保护叶绿素、防止强烈光照伤害叶绿素的功能。
②叶绿体色素吸收的光谱
由于叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，其吸收光谱如图4-1-A所示。类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，其吸收光谱如图4-1-B所示。21世纪教育网
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③绿叶色素溶液的透射颜色和反射颜色
绿叶色素溶液对绿光吸收最少，所以在透射光下是翠绿色的，而在反射光下是棕红色的，这是叶绿素的荧光现象。
(3)光合细菌和蓝藻没有叶绿体，但有光合色素，能进行光合作用。
2．光合作用过程及物质变化分析(理解和获取信息能力2009安徽理综l；2008山东理综7；2007广东理基41；2008江苏生物5；2007广东生物3·2010高考预测指数：★★★★★)
(1)光反应阶段和暗反应阶段的物质能量变化分析
区别 光反应阶段 暗反应阶段
所需条件 必须有光 有光无光均可
进行场所 类囊体的薄膜上21世纪教育网 叶绿体基质中
物质变化 H20分解成O2和[H]；形成ATP 二氧化碳被C5，固定形成C3；C3被[H]还原，生成糖类；ATP转化成ADP和Pi
能量转换 光能转变为活跃的化学能，储存在ATP中 ATP中活跃的化学能转化为糖类中储存的稳定的化学能
(2)光反应阶段和暗反应阶段的物质与能量联系
物质：光反应阶段产生的[H]，在暗反应阶段用于还原C3。
能量：光反应阶段生成的ATP，在暗反应阶段将其储存的化学能释放出来，帮助C3形成糖类，ATP中的化学能则转化为储存在糖类中的化学能。21世纪教育网
二、影响光合作用速率的环境因素知能储备
1、光合速率的指标(理解与综合运用能力·2008广东理基54·2010高考预测指数：★)
光合作用强度的指标可以根据光合作用反应物的消耗或
生成物的增加来确定。
（1）反应物的消耗：CO2的吸收量。
（2)生成物的增加：植物体干重的增加(鲜重的增加不可以)、O2的释放量。
2、影响光合作用速率的因素分析、实验分析探究与农业应用[理解能力与实验探究·2009江苏生物25；2009广东生物30；2009海南生物l3；2009山东理综26(3)；2008广东理基
54；2008江苏生物30；2008宁夏理综28；2007江苏生物26；2007广东文基70·2010高考预测指数：★★★★★]
（1)叶龄
①规律：叶片由小到大的过程中，叶面积逐渐增大，叶肉细胞中叶绿体逐渐增多，光合作用效率不断增加。生长到一定程度，叶片面积和光合色素等达到稳定状态，光合作用效率也基本稳定。伴随着叶绿素衰老，部分色素遭到破坏，光合效率有所下降（如图4—2)。
②农业生产启示：在农业生产中，通过合理密植、适当间苗，修剪以增加有效光合作用面积，提高光能利用率。21世纪教育网
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(2)光照强度与光质
①光合作用随光照强度的变化而变化，光照弱时光合作用减慢，光照逐步增强时光合作用随之加快，但是光照强度达到一定程度，光合作用速率不再增加(如图4-3)。
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②光质不同影响光合速率，白光为复色光，光合作用能力最强，单色光中红光作用最快，蓝紫光次之，绿光最差。21世纪教育网
③农业生产启示
a．温室大棚适当提高光照强度可以增加光合作用强度。
b．延长光合作用时间。
c．增加光合作用面积(合理密植)。
d．对温室大棚用无色透明玻璃。
e．若要降低光合作用则用有色玻璃，如用红色玻璃，则透红光，吸收其他波长的光，光合能力比白光弱，但比其他单色光强。
(3)温度
①规律：光合作用的暗反应是酶促反应，温度直接影响酶的活性，从而影响光合速率。温度过高，影响植物叶片气孔开度，影响CO2供应，进而影响暗反应，从而影响光合速率。
②农业生产启示21世纪教育网
适时播种；温室栽培植物时，白天适当提高温度，晚上适当降低温度。
(4)二氧化碳
①规律：二氧化碳是光合作用的原料之一。环境中二氧化碳浓度的高低明显影响光合速率。在一定范围内，植物的光合速率是随CO2浓度增加而增加，但到达一定程度后再增加CO2浓度，光合速率不再增加(如图4—4)。
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②农业生产启示
温室栽培植物时适当提高室内CO2的浓度，如放一定量的干冰或多施有机肥，使其吸收CO2增多。21世纪教育网
(5)无机盐
①规律：矿物质元素直接或间接影响光合作用。N对酶的含量，N、Mg、Fe、Mn对叶绿素的组成或生物合成，K、P、B对光合产物的运输和转化起促进作用，对光合作用产生间接影响。21世纪教育网
②农业生产启示
适时适量施肥，注意施肥不要过量，否则土壤溶液浓度大于细胞液浓度会造成细胞失水。
(6)水
①规律：水分是光合作用的原料之一，缺少时光合速率下降。
②农业生产启示：合理浇灌。
(7)影响光合作用速率的实验探究
近几年的高考试题中，通过已设计好的实验或者是让学生独立设计实验考查光、CO2、温度、水和无机盐对光合作用的影响的题目，比较多见。这里以图4—5为例。
①调节白炽灯的光强或更换不同颜色的白炽灯可以获得在不同光强和不同光质下，植物光合作用的变化信息。21世纪教育网
②改变NaHCO3溶液的浓度，可以获得不同浓度的CO2对光合作用的影响信息。
③通过改变装置的温度，还可以获得温度对光合作用影响的信息。
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三、细胞呼吸知能储备21世纪教育网
1．有氧呼吸与无氧呼吸(理解能力·2009广东理基41·2010高考预测指数：★★★)
有氧呼吸为生命活动提供的能量比无氧呼吸多得多，在进化过程中绝大部分生物选择了有氧呼吸方式，但为了适应不利的环境条件还保留了无氧呼吸方式。有氧呼吸与无氧呼吸比
较见下表。
有氧呼吸 无氧呼吸
不同点 条件 氧气、酶 酶
场所 细胞质基质、线粒体 细胞质基质
产物 彻底；CO2和H2O 不彻底；乳酸或CO2和酒精
能量 大量能量 少量能量
相同点 本质 氧化分解有机物，释放能量
过程 第一阶段从葡萄糖到丙酮酸完全相同，都产生了丙酮酸、ATP、[H]
意义 1．为生物体的各项生命活动提供能量；2．为体内其他化合物的合成提供原料
2．影响呼吸速率的因素分析及生产生活应用(理解能力·2009广东生物40；2009福建理综26；2009安徽理综29·2010高考预测指数：★★) 21世纪教育网
影响呼吸作用的外界因素有温度、氧气浓度、二氧化碳浓度、含水量等，主要是温度。
(1)温度：温度能影响呼吸作用，主要是影响呼吸酶的活性。一般而言，在一定的温度范围内，呼吸强度随着温度的升高而增强，如图4—6曲线所示。
根据温度对呼吸强度的影响原理，在生产实践上贮藏蔬菜和水果时应该降低温度，以减少呼吸消耗。温度降低的幅度以不破坏植物组织为标准，否则细胞受损，对病原微生物的抵抗力大减，也易腐烂损坏。
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(2)氧气：氧气是植物正常呼吸的重要因子，氧气不足直接影响呼吸速度，也影响呼吸的性质。绿色植物在完全缺氧条件下就进行无氧呼吸，大多数陆生植物根尖细胞的无氧呼吸产物是酒精和CO2 酒精对细胞有毒害作用，所以大多数陆生植物不能长期忍受无氧环境。在低氧条件下通常无氧呼吸与有氧呼吸都能发生，氧气的存在对无氧呼吸起抑制作用。在一定范围内，有氧呼吸强度随氧浓度的增加而增强。关于无氧呼吸和有氧呼吸与氧浓度之间的关系用图4—7的曲线来表示。21世纪教育网
根据氧气对呼吸作用影响的原理，在贮存蔬菜、水果时就降低氧的浓度，一般降到无氧呼吸的消失点，如降得太低，植物组织就进行无氧呼吸，无氧呼吸的产物(如酒精)往往对细胞有 一定的毒害作用，而影响蔬菜、水果的贮藏保鲜。
(3) CO2：增加CO2的浓度对呼吸作用有明显的抑制作用。这可以从化学平衡的角度得到解释。据此原理，在蔬菜和水果的保鲜中，增加CO2的浓度也是一个有效的办法。
(4)水：在一定范围内呼吸作用强度随含水量的增加而加强。
四、叶绿体色素的提取和分离知能储备
1．叶绿体色素的提取与分离原理及方法[实验与探究能力·2007广东生物32(2)·2010高考预测指数：★]
(1)提取叶绿体色素的原理及方法
提取原理：叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以，可以在叶片被磨碎以后用无水乙醇提取叶绿体中的色素。
提取方法与步骤：剪一加药品一磨一过滤。
①剪：越细越好，尽量去除叶脉等部分。
②加药品：二氧化硅、碳酸钙和无水乙醇。前两种是粉末状药品，各加少许；后者是有机溶剂，研磨时分多次加约10 mL。二氧化硅的作用是使研磨更加充分、迅速；碳酸钙的作用是保护叶绿素不分解；无水乙醇用来溶解和提取叶绿体中的色素。
③磨：研磨要领是不能一下一下地砸，而是要用力地压。21世纪教育网
④过滤：用纱布、漏斗和试管，最后将提取液置于试管中待用。
(2)分离叶绿体色素的原理及方法
分离原理：叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢。根据这个原理就可以将叶绿体中不同的色素分离开来。
层析方法与步骤：制备滤纸条一画滤液细线—层析分离叶绿体中的色素一观察实验结果。
①制备滤纸条：将预备在实验桌上的滤纸条一端剪去两一角使之呈梯形。
②画滤液细线：细、匀、直、浓。最好之前用铅笔轻轻地划一道线，用提取液反复划几次，每次划完尽量吹干，不要弄破纸条。
③层析分离叶绿体中的色素：将纸条画有滤液细线的一端置于烧杯中的层析液中，注意千万不要将滤液细线浸没在层析液中，否则会使色素溶解而导致实验失败。层析液是挥发性较强的有机溶剂，并且具有一定的毒性，所以在操作中要尽量用培养皿盖盖住烧杯口。
④观察实验结果：最后滤纸条上将分离出四条色素带，颜色从上往下分别是橙黄色、黄色、蓝绿色和黄绿色，四种色素分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b。
2．实验现象及异常实验现象原因分析[实验与探究能力2008广东理基43；2007广东生物32(3)·2010高考预测指数★★★] 21世纪教育网
(1)实验现象：色素在滤纸条上的分离现象如图4-8所示。
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(2)异常实验现象原因分析21世纪教育网
①收集到的滤液绿色过浅的原因分析：未加石英砂，研磨不充分；使用放置数天的菠菜叶滤液，色素(叶绿素)太少，绿色过浅；一次加入大量的无水乙醇提取浓度太低(正确做法：分次加入少量无水乙醇提取色素)。
②滤纸条色素带重叠：滤纸条上的滤液细线接触到层析液。
方法技巧储备
1．光合作用条件骤变时各物质量的变化分析方法(理解能力·2009海南生物l5·2010高考预测指数：★)
当外界因素中光照强度、C0：浓度骤然变化时，短时间内将直接影响光合作用过程中C3 、C5 、[H]、ATP及C6H2O6生成量，进而影响叶肉细胞中这些物质的含量，它们的关系归纳
如下：
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[典题l] 在其他条件适宜的情况下，在供试植物正常进行光合作用时突然停止光照，并在黑暗中立即开始连续取样分析，在短时间内叶绿中C3和C5化合物含量的变化是 ( )
A．C3和C5都迅速减少
B．C3和C5都迅速增加
C．C3迅速增加，C5迅速减少
D．C3迅速减少，C5迅速增加
【解析] 突然停止光照导致光反应供给暗反应的产物ATP、NADPH减少，导致C3不能被还原成有机物和C5，所以C3积累，C5减少。
【答案]C
2．有关光合作用和呼吸作用综合题的解答技巧分析(理解能力·2009浙江理综4；2007山东理综8·2010高考预测指数：★★★)
(1)光合作用和呼吸作用的原料和产物正好相反，但二者不是可逆过程。
(2)光合作用所需的CO2的两个来源：①呼吸作用产生的；②从周围空气中吸收的(如是水生植物，则是从周围的水中吸收的)。
光合作用释放的O2的两个去向：①用于呼吸作用；②呼吸作用用不完的，才释放到周围的空气中。
光合作用制造(生产、合成)的葡萄糖的两个去向：①用于呼吸作用消耗；②呼吸作用消耗不完的，才用于积累。
(3)发生时间：光合作用(有光照时)，呼吸作用(有光和无光均进行)。
(4)只要温度相等，有光照和无光照情况下，植物的呼吸作用强度相等。
(5)光合作用和呼吸作用的相对强弱(以绿色植物为例)：
①没有光合作用时，植物仍有呼吸作用，植物体内葡萄糖的总量减少，环境中的C02量增加、O2减少。
②有光合作用但弱于呼吸作用时，植物体内葡萄糖的总量减少，环境中的C02量增加、O2减少。
③光合作用和呼吸作用的强度相等，植物体内葡萄糖的总量不变，环境中的C02量不变、O2量不变。
④光合作用强度大于呼吸作用，植物体内葡萄糖的总量增加，环境中的C02量减少(减少部分即用来合成葡萄糖的增加部分)、02量增加(增加部分即是积累了葡萄糖时所释放的部分)。
⑤不存在只进行光合作用而不进行呼吸作用的生物或细胞。
(6)植物在进行光合作用吸收二氧化碳的同时，还进行呼吸作用释放二氧化碳，而呼吸作用释放的部分或全部二氧化碳未出植物体又被光合作用利用，所以把在光照下测定的二氧化碳的吸收量(只是光合作用从外界吸收的量，没有把呼吸作用产生出的二氧化碳计算在内)称为净光合速率。如果在测光合速率时，同时测其呼吸速率，把它加到净光合速率上去，则得到真正光合速率。21世纪教育网
即：真正光合速率=净光合速率+呼吸速率，具体可表达为：
真正光合作用CO2吸收量=净光合作用CO2吸收量+呼吸作用CO2释放量。
如果将上述公式推广到氧气和葡萄糖，则得到下列公式：21世纪教育网
真正光合作用O2释放量=净光合作用O2释放量+呼吸作用O2吸收量。
真正光合作用葡萄糖合成量=净光合作用葡萄糖合成量+呼吸作用葡萄糖分解量。
(7)其他小问题需要注意：
(D标准状况下，l mol气体的体积是22.4升(L)；1升=10 00毫升(mL)。
②物质的量与质量的关系：物质的量=物质的质量(克)／相对分子质量(或摩尔质量)。
③注意不要算错相对分子质量，最好记住：葡萄糖是180，C02是44，O2是32。
[典题2】 以测定的C02吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如图4—9所示。下列分析正确的是 ( )
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A．光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时相等
B．光照相同时间，在20℃条件下植物积累的有机物的量最多21世纪教育网
C．温度高于25℃时，光合作用的有机物的量开始减少
D．两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等。
[解析】 该图纵坐标分别是光照下二氧化碳的吸收量，也就是植物积累的有机物量(即净光合作用)和二氧化碳的释放量(呼吸作用)，因此，光合作用制造的有机物应该是两条曲线的数值之和。所以，光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物的量为(3.5+3)mg／h，30℃时光合作用制造的有机物的量为(3.5+3)mg／h，故光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时相等；制造有机物最多的应该不是25℃而是30～35℃，积累量最多的才是25℃；光合作用制造的有机物与呼吸作用消耗的有机物的量相等的点应该是光照下植物不吸收二氧化碳的点，而不是图中二者曲线的交点。21世纪教育网
[答案] A
3．植物和酵母菌有氧呼吸与无氧呼吸所占比例的推断与计算技巧(理解能力·2009天津理综6；2009江苏生物l·2010高考预测指数：★★ )
(1)有氧呼吸与无氧呼吸类型的推断
不消耗O2，释放CO2→只进行无氧呼吸。
酒精量等于CO2量→只进行无氧呼吸。
C02释放量等于O2的吸收量→只进行有氧呼吸。
C02释放量大于O2的吸收量→既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸；多余CO2来自无氧呼吸。
酒精量小于CO2量→既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸；多余的CO2来自有氧呼吸。
(2) O2的浓度与细胞呼吸类型的关系
O2浓度直接影响呼吸作用的性质。O2浓度为0时只进行无氧呼吸；浓度为l0％以下时，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；浓度为10％以上时，只进行有氧呼吸。
4．光合、呼吸速率的测定实验探究(实验与探究能力·3年高考未考点·2010高考预测指数：★★)
(1)净光合速率的测定(如图4—10) 21世纪教育网
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①NaHCO3，溶液作用：玻璃瓶中的NaHCO3，溶液保证了容器内CO2浓度的恒定，满足了绿色植物光合作用的需求。
②植物光合速率指标：植物光合作用释放氧气，使容器内气体压强增大，毛细管内的水滴右移。单位时间内液滴右移的体积即是净光合速率。
③条件：整化凌詈一讲颜在光下，光是植物进行光合作用的条件。
(2)呼吸速率的测定(如图4—10)
①图4—10同样可以用于呼吸速率的测定，但要把NaHCO3，溶液换成NaOH溶液，吸收植物呼吸作用释放的CO2。21世纪教育网
②植物呼吸作用的指标：植物呼吸作用吸收氧气，释放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，毛细管内的水滴左移。单位时间内液滴左移的体积即是呼吸速率。
③条件：整个装置必须遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。
[典题3] 图4—11是探究酵母菌进行呼吸方式类型的装置，下面叙述错误的是 ( )
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A．假设装置一中的液滴左移，装置二中的液滴不动，说明酵母菌只进行有氧呼吸
B．假设装置一中的液滴不移动，装置二中的液滴右移，说明酵母菌只进行无氧呼吸
C．假设装置一中的液滴左移，装置二中的液滴右移，说明酵母菌即进行有氧呼吸又进行无氧呼吸
D．假设装置一、二中的液滴均不移动说明酵母菌只进行有氧呼吸或只进行无氧呼吸
[解析】 装置一中因为有NaOH溶液，呼吸作用释放的CO2被吸收，因此红色液滴的移动只代表氧气的消耗。装置二中的水溶液不能吸收呼吸作用释放的CO2，因此红色液滴的移动只代表释放的CO2与氧气的消耗的差值。酵母菌有氧呼吸消耗的氧气与释放的CO2相等，无氧呼吸不消耗氧气，但产生CO2。因此装置一中的液滴只能左移或不动，不动则只进行无氧呼吸，若左移，必然存在有氧呼吸。若装置二中的液滴不动，说明酵母菌只进行有氧呼吸。若装置二中的液滴右移，则是产生CO2大于消耗的氧气，这说明有氧呼吸和无氧呼吸都存在。但当装置一、二中的液滴均不移动时，只能说明一个情况：酵母菌已死亡。
[答案]D
易混易错储备21世纪教育网
一、易混知识点储备
1．有氧呼吸和无氧呼吸过程中的物质变化
(1)有氧呼吸中各元素来源去路
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①CO2是在第二阶段产生的，是丙酮酸和水反应生成的，CO2中的氧原子一个来自葡萄糖，另一个来自水。这个过程在线粒体基质中进行。
②O2参与反应的阶段是第三阶段，是[H]和氧结合生成水，所以呼吸作用产物水中的氧来自O2，这个过程在线粒体内膜上进行。
③有氧呼吸过程中的反应物和生成物中都有水，反应物中的水在第二阶段与丙酮酸反应，生成物中的水是有氧呼吸第三阶段[H]和O2结合生成的。
(2)无氧呼吸易混点21世纪教育网
①无氧呼吸全过程都在细胞质基质中进行，如图4—13。
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②无氧呼吸过程分为两个阶段：第一阶段是和有氧呼吸公共的途径．即l分子葡萄糖被分解成2分子丙酮酸：第二阶段是利用第一阶段产生的[H]还原丙酮酸，在不同的植物
中，由于酶的不同，丙酮酸被还原的产物也是不同的，有的是乳酸，有的是酒精。
③不同生物无氧呼吸的产物不同
生物 无氧呼吸产物
大多数植物细胞如根细胞 酒精和C02
植物 马铃薯块茎、甜菜块根 乳酸
动物 乳酸
乳酸菌等 乳酸
微生物 酵母菌等 酒精和C02
注意 微生物(如酵母菌、乳酸菌)的无氧呼吸习惯上称为发酵。
④人体无氧呼吸产生的乳酸的去路21世纪教育网
肌细胞无氧呼吸产生的乳酸绝大部分随血液进入肝，在肝细胞中转变成丙酮酸，丙酮酸可以氧化放能，也可以形成新的肝糖原或葡萄糖；还有极少量的乳酸通过血液循环到达肾脏，随尿排出体外。
2．光合作用与呼吸作用的综合问题分析
(1)光合作用与呼吸作用的区别与联系
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(2)光合作用、呼吸作用过程中的物质与能量转化分析
①从反应式看元素的转移
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③[H]和ATP的来源与去路比较
来源 去路
光合作用 光反应中水的光解 作为还原剂用于暗反应中还原C3形成(CH20)
[H] 呼吸作用 第一阶段从葡萄糖到丙酮酸及第二阶段丙 酮酸和H2O分解 用于第三阶段还原0：产生水，同时释放大量能量21世纪教育网
ATP 光合作用 光反应阶段ATP合成所需能量来自色素吸收的太阳光能 用于暗反应阶段C3，还原时的能量之需，以稳定的化学能形式储存于有机物中
呼吸作用 第一、二、三阶段均产生，第三阶段产生最多，能量来自有机物氧化分解 用于各项生命活动
二、典型易错题点拨
1．对细胞呼吸的过程理解欠缺，混淆有氧呼吸、无氧呼吸各阶段的场所和变化
[易错典题l] 用含有180的葡萄糖示踪有氧呼吸过程中的氧原子，180转移的途径是 ( )
A．葡萄糖→丙酮酸→水
B．葡萄糖→丙酮酸→氧气
C．葡萄糖→氧气→水
D．葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳
[解析】 从有氧呼吸的反应式看，原料有三种，其中O2全部进入产物水中，C6H12O6、H2O中的氧全部进入二氧化碳中。因此，
葡萄糖的180转移的途径是“葡萄糖→两酮酸→二氧化碳”。
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[答案]D(易错选A)
[错因分析】 本题的易错点是没有弄清有氧呼吸过程中的物质变化。复习时要注意对有氧呼吸反应式的理解和记忆。答题时最好写出反应式，然后再做进一步的分析：原料O2中的氧全部进入产物的H2O中，推出产物CO2中的氧只能来自原料C6H12O6和H2O，即C6H12O6的氧最终全部进入CO2。备考时，注意将其与光合怍用反应式及其元素去向放在一起，比较异同点，找出规律，在理解的基础上加强记忆，以便今后正确解答此类问题。
2．忽视原核细胞结构的特殊性，机械套用真核生物细胞呼吸的规律
[易错典题2] 关于细胞呼吸的以下说法，正确的是( )
A．酵母菌进行有氧呼吸的场所是线粒体
B．硝化细菌的有氧呼吸主要在线粒体中进行
C．能够进行有氧呼吸的细胞必定具有线粒体
D．醋酸杆菌无线粒体，但能够进行有氧呼吸
[解析] 酵母菌为真核生物，有氧呼吸的主要场所是线粒体。硝化细菌、醋酸杆菌是好氧型细菌，它们均属于原核生物，细胞内不具有线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体等膜性细胞器。原核细胞进行有氧呼吸的场所是细胞膜。
[答案]D(易错选B)
[错因分析] 有氧呼吸的三个阶段发生的场所分别是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜，这一规律只能应用于真核细胞，不能用于原核细胞。造成本题目出错的原因是部分考
生混淆原核细胞结构的特殊性，机械地将真核生物代谢的相关规律不加变通地运用到原核生物。
3．对一昼夜内光合作用强度曲线与光合作用积累量曲线不能进行科学转化
[易错典题3] 某生物研究小组对栽培在密闭玻璃温室中的植物进行研究，用红外线测量仪对室内空气中的CO2含量进行24小时测定，并绘制了温室内的CO2浓度与时间关系的曲线如图4—15。根据曲线所得到的结论是
A．光合速率等于呼吸速率的是b和c
B．光合速率最大的是b点，最小的是c点
C．b点的光合速率为零，c点光合速率最大
D．光合速率最低的是c点，呼吸速率最高是b点
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[解析] 由a至d，整个曲线可认为呼吸作用强度是相同的。b点和c点是CO2浓度曲线的两个转折点，b点后曲线开始下降，代表此时光照已经增强到光合作用消耗CO2与呼吸作用产生CO2相等，c点后曲线开始上升，代表此时光照已经减弱到光合作用消耗CO2与呼吸作用产生CO2相等。因此，光合速率最大的点应介于b点和c点之间。bc段曲线下降，表示光合作用消耗CO2超过呼吸作用产生CO2。
[答案] A
[错因分析] 对一昼夜内单位时间消耗C02量的曲线熟悉，但不能准确地转化出容器内C02浓度变化曲线来。存在的问题主要表现为：对一昼夜内单位时间消耗C02量的曲线“原型”理解不够深刻；信息迁移的能力和抽象思维能力相对较弱。出现这些问题的考生备考时需加强对常见生物学曲线的分析和理解，对曲线的“起点”“终点”“拐点”和“交叉点”等特殊点的生物含义的理解不能有丝毫马虎。
4．对呼吸作用各阶段的原料与产物理解不够
[易错典题4] 下列结构进行的反应中，能以水作为原料的是(多选) ( )
A．叶绿体 B．核糖体
C．线粒体 D．高尔基体
[解析] “光合作用需要水”这是一个地球人都知道的道理，但在有氧呼吸第二阶段，每一分子葡萄糖产生的两分子丙酮酸脱氢生成C02，也需要消耗6分子水，最终在第三阶段产生了l2分子水。
[答案] AC(易漏选C)
[错因分析】 本题很多考生漏选C项。其实教材方程式的写法并没有充分反映出呼吸反应的本质。考生应善于从过程中理解呼吸作用各阶段的原料与产物。
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