光合作用与细胞呼吸,综合题的解题方法,光合作用和细胞呼吸是有内在联系的，二者具有相反的反应过程，分别给对方提供原料，两个反应相互支持并相互影响对绿色植物来说，很多时候同时进行着光合作用和细胞呼吸，这就为高考在这方面的命题提供了广阔的空间我们,只有深刻理解光合作用和细胞呼吸的原理及其相互关系，才能灵活解决相关问题，熟练掌握计算技巧下面从“光合作用”、“细胞呼吸”及“光合作用与细胞呼吸的综合”三个角度进行分析理论阐释】,1.知识背景,同化CO,2,形成（CH,2,O）,光能转变为化学能，并放出O,2,实质,ATP、H中活跃的化学能（CH,2,O）中稳定的化学能,光能ATP和H中活跃的化学能,能量转化,CO,2,的固定：,CO,2,C,5,2C,3,CO,2,的还原：C,3,(CH,2,O),C,5,H,2,O,水的光解：,2H,2,O4H,O,2,ATP,的形成：,ADP,Pi+,能量,ATP,物质,转化,在叶绿体的基质中进行,在叶绿体类囊体的薄膜上进行,场所,不需色素和光，需要多种酶、ATP、H、CO,2,需色素、光、酶、水,条件,光合作用具体过程,暗反应,光反应,项目,酶,酶,ATP+酶,H,一、光合作用,光能,叶绿体,2.类型及解题规律,（1）叶绿体处于不同条件下，C,3,、C,5,、H、ATP以及（CH,2,O）合成量的动态变化及解题规律。
减少,增加,减少,增加,（CH,2,O）运输,受阻,光照不变,CO,2,供应不变,增加,减少,减少,增加,CO,2,供应增加,减少或,没有,增加,增加,减少,停止CO,2,供应,光照不变,增加,增加,增加,减少,突然光照,减少或,没有,减少或没有,下降,增加,停止光照,CO,2,供应不变,（CH,2,O）合成量,H和ATP,C,5,C,3,项目,条件,1.考查C,3,与C,5,含量的动态变化,【例1】,如图所示某阳生植物细胞在夏季某一晴天内的光合作用过程中，C,3,、C,5,的数量变化若第二天中午天气由光照强烈转向阴天时，叶绿体中C,3,、C,5,含量的变化分别相当于曲线中的,A.cd段（X)、bc段（Y),B.de段（X)、de段（Y),C.de段（Y)、cd段（X),D.bc段（Y)、bc段（X),B,（2）多因子对光合作用综合影响的解题规律,温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当充加CO,2,，进一步提高光合速率当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO,2,浓度以提高光合作用速率等应用,P点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随该因子的不断加强，光合速率不断提高。
当到Q点时，横坐标所表示的因子，不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取适当提高图示中的其他因子,含义,图像,2.考查多因子对光合作用的综合影响,【例2】,回答有关光合作用的问题下图表示当影响光合作用的因素X、Y和Z变化时，光合作用合成量和光强度的关系1)图中X,l,、X,2,、X,3,的差异是由于某种原因如_影响了光合作用的_所导致要提高大棚作物的光合作用合成量，由X,3,增加为X,l,，最常采取的简便而有效的措施是_2)图中Y,1,、Y,2,、Y,3,的差异是由于_影响了光合作用的,所致二氧化碳和温度,暗反应,施,用农家肥（合理的能提高CO,2,浓度或升温的方法均可）,光波长短（或光质）,光反应,(3)图中Z,1,、Z,2,、Z,3,的差异表现在光合作用中_反应的不同，如果Z因素代表植物生长发育期，则代表幼苗期、营养生长和花蕾开花期的曲线依次是_光反应和暗,Z,3,、Z,2,、Z,l,二、细胞呼吸,【理论阐释】,1.知识背景,（,1）有氧呼吸的过程,第一阶段 C,6,H,12,O,6,2丙酮酸+4H+少量能量（2ATP）（细胞质基质）,第二阶段 2丙酮酸+6H,2,O 6CO,2,+20H+少量能量（2ATP）（线粒体内膜）,第三阶段 6O,2,+24H 12H,2,O+大量能量（34ATP）（线粒体基质）,总反应式：,C,6,H,12,O,6,+6O,2,+6H,2,O 6CO,2,+12H,2,O+能量,酶,酶,酶,酶,（,2）无氧呼吸过程,（1）酵母菌(或绿色植物的非绿色器官)细胞呼吸类型的判断,若只产生C0,2,，不消耗O,2,，则只进行无氧呼吸。
如图A点）,2.解题方法,若产生CO,2,的摩尔数比吸收0,2,的摩尔数多，即C0,2,:O,2,1:1，则两种呼吸并存如图AC段）,若产生CO,2,的摩尔数与吸收0,2,的摩尔数相等，即C0,2,:0,2,1:1，则只进行有氧呼吸如图C点以后）,B点表示无氧呼吸与有氧呼吸速率相等，此时CO,2,的总释放量最低，D点表示氧浓度超过10以上时无氧呼吸消失说明有氧存在时，无氧呼吸受到抑制2）有关细胞呼吸计算的规律总结,规律一,：细胞有氧呼吸时CO,2,：O,2,=1：1，无氧呼吸时 C0,2,：0,2,=2：0规律二,：消耗等量的葡萄糖时，酒精发酵与有氧呼吸产生的CO,2,物质的量之比为1：3规律三,：产生同样数量的ATP时，无氧呼吸与有氧呼吸消耗的葡萄糖的物质的量之比为19：1规律四,：在进行有氧呼吸和无氧呼吸的气体变化计算及酶速率比较时，应使用C,6,H,12,O,6,+6H,2,O+60,2,6CO,2,+12H,2,0+能量和C,6,H,12,O,6,2C,2,H,5,OH+2CO,2,+能量这两个反应式，并结合化学课上所学的，根据化学方程式计算的规律和办法进行解答规律五,：如果在题干中没有给出所要计算的具体数值，只有体积比，则可将此比值当成实际体积(或物质的量)进行计算，最后求解。
例1】下图中曲线,b,表示水稻根有氧呼吸和无氧呼吸所释放的CO,2,总量的变化，曲线,a,表示有氧呼吸释放的CO,2,量的变化，则表示无氧呼吸释放的CO,2,量的变化是下列选项中的,b,a,1,2,O,2,浓度,CO,2,释,放,量,0,1,2,B,【例2】现有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液，通入不同浓度的氧气时，其产生的酒精和二氧化碳的量如图所示（两种呼吸作用速率相等），在氧浓度为a时,A.酵母菌只进行发酵,B.67的酵母菌进行发酵,C.33的酵母菌进行发酵,D.酵母菌停止发酵,B,三、光合作用与细胞呼吸综合,【理论阐释】,1.知识背景,光合作用与细胞呼吸的比较,这两种生理作用在植物体内是相互对立而又密切联系的两个方面植物的光合作用为细胞呼吸提供有机物和氧气，细胞呼吸又可以为光合作用提供二氧化碳和水2.知识延伸,（1）植物在同时进行光合作用和细胞呼吸的综合分析：,总（真）光合作用是指植物在光照下制造的有机物的总量（吸收的CO,2,总量）净光合作用是指在光照下制造的有机物总量（或吸收的CO,2,总量）中扣除掉在这一段时间中植物进行细胞呼吸所消耗的有机物（或释放的CO,2,）后，净增的有机物的量。
当植物在某一光照强度条件下，进行光合作用所吸收的CO,2,与该温度条件下植物进行细胞呼吸所释放的CO,2,量达到平衡时，这一光照强度就称为光补偿点，这时光合作用强度主要是受光反应产物的限制当光照强度增加到一定强度后，植物的光合作用强度不再增加或增加很少时，这一光照强度就称为植物光合作用的光饱和点，此时的光合作用强度是受暗反应系统中酶的活性和CO,2,浓度的限制如下图所示）,当外界条件变化时，C0,2,（光）补偿点移动规律如下：,a、若呼吸速率增加，C0,2,（光）补偿点应右移b、若呼吸速率减小，C0,2,（光）补偿点应左移c、若呼吸速率基本不变，条件的改变使光合速率下降时，C0,2,（光）补偿点应右移；条件的改变使光合速率增加时，C0,2,（光）补偿点应左移例1】将川芍植株的一叶片置于,恒温的密闭小室，调节小室CO,2,浓,度，在适宜光照强度下测定叶片,光合作用的强度（以CO,2,吸收速率表示），测定结果如图下列相关叙述，正确的是,A.如果光照强度适当降低，a点左移，b点左移,B.如果光照强度适当降低，a点左移，b点右移,C.如果光照强度适当增加，a点右移，b点右移,D.如果光照强度适当增加，a点左移，b点右移,D,由于在光下，植物既进行光合作用，又进行细胞呼吸，而夜晚只进行细胞呼吸，在此基础上进一步理解一天24小时中，何时放CO,2,，何时吸CO,2,呢？可用下图表示：,A,B,C,D,E,F,G,H,I,时间,O,CO,2,吸,收,量,CO,2,释,放,量,AB和HI分别表示06时和1824时之间只进行细胞呼吸作用放出CO,2,，BH段光合作用与细胞呼吸同时进行，BC、GH表示光照强度较弱时，光合作用小于细胞呼吸，也放出CO,2,，C与G点表示光合作用等于细胞呼吸，所以既不吸收CO,2,也不放出CO,2,，CG光合作用大于细胞呼吸，则吸收CO,2,。
E时表示夏季中午光照过强，温度过高，蒸腾作用增大，导致叶片表皮气孔关闭，从而减少CO,2,供应A,B,C,D,E,F,G,H,I,时间,O,CO,2,吸,收,量,CO,2,释,放,量,（2）不同光照条件下植物的代谢特点及相对强度的表示方法,植物重量（有机物量）,O,2,吸收量（或实验容器内O,2,的减少量）,CO,2,释放量（或实验容器内C0,2,的增加量）,减少,增加,增加,植物从外界吸收O,2,放出CO,2,只进行细胞呼吸，不进行光合作用,黑,暗,情,况,下,细胞呼吸强度表示方法,图示,气体代谢特点,代谢,状,态,3解题方法,光合作用与细胞呼吸的综合计算总光合量、净光合量与呼吸量的关系可用下述公式表示：,总光合量=净光合量+呼吸量,（1）当光合作用细胞呼吸,光合作用CO,2,的总吸收量=环境中CO,2,的减少量细胞呼吸CO,2,释放量,光合作用O,2,释放总量=环境中O,2,增加量+细胞呼吸O,2,消耗量,光合作用的实际产氧量=实测氧气的释放量细胞呼吸的消耗量,净光合作用的葡萄糖产量=光合作用实际葡萄糖生产量细胞呼吸葡萄糖的消耗量,（2）当光合作用细胞呼吸,光合作用吸收的CO,2,量细胞呼吸释放的CO,2,量环境中增加的CO,2,量,光合作用释放O,2,的量细胞呼吸消耗的O,2,量环境中减少的O,2,量,如果将上述公式推广到葡萄糖，则得到下列公式：,真光合作用葡萄糖合成量净光合作用葡萄糖合成量细胞呼吸葡萄糖分解量,【例2】(2008宁夏高考)将长势相同、数量相等的甲、乙两个品种的大豆幼苗分别置于两个相同的密闭透明玻璃罩内，在光照、温度等相同且适宜的条件下培养，定时测定玻璃罩内的CO,2,含量，结果如图。
据图回答：,025min期间，影响甲品种大豆幼苗光合作用强度的主要因素是_含量乙植株比甲植株固定CO,2,的能力_015min期间植株释放O,2,速率的变化趋势是_,_3045min期间两个玻璃罩内CO,2,含量相对稳定的原因是_解析】,本题考查光合作用和呼吸作用的相互关系植物光合作用大于呼吸作用时，植物吸收CO,2,释放氧气，使得玻璃罩内CO,2,逐渐减少题干中已强调在光照、温度相同且适宜，所以可以考虑影响甲乙两种植物光合强度的因素为CO,2,，随着CO,2,浓度减小，光合速率逐渐减小答案：,CO,2,强减慢植物呼吸作用释放CO,2,的量与其光合作用消耗CO,2,的量相等（或呼吸速率与光合速率相等）,【例3】将某种绿色植物的叶片，放在特定的实验装置中研究在10、20的温度下，分别置于5 000 1x、,20 000 lx光照和黑暗条件下的光合作用和呼吸作用结果如图所示1)该叶片的呼吸速率在20下是10下的_倍2)该叶片在10,5000 lx的光照条件下，每小时光合作用所产生的氧气总量是_mg3)该叶片在20,20 000 lx的光照条件下，如果光合作用合成的有机物都是葡萄糖，每小时产生的葡萄糖为_mg。
解析】,（1）（2）绿色植物每时每刻都在进行细胞呼吸，消耗氧气，产生二氧。