第5章細胞的能量供應和利用微專題2光合作用和細胞呼吸的綜合應用1．光合作用與細胞呼吸的比較(1)圖示：(2)光合作用與有氧呼吸過程的比較：項目光合作用有氧呼吸場所葉綠體細胞質基質和線粒體C的變化CO2→C3→C6H12O6C6H12O6→C3H4O3→CO2NADPH或NADH的變化H2O→NADPH→C6H12O6C6H12O6→[H]→H2ONADPH或NADH的作用NADPH用于還原C3NADH用于還原O2O2的變化H2O→O2O2→H2O項目光合作用有氧呼吸能量變化光能→C6H12O6中的化學能C6H12O6中的化學能→ATP中的能量和熱能ATP產生于光反應，用于暗反應中C3的還原有氧呼吸三個階段都產生ATP，用于除暗反應外的各項生命活動影響因素光照、溫度、CO2濃度等O2濃度、溫度等2．光合作用與細胞呼吸過程中NADPH、NADH和ATP的來源和去向項目光合作用有氧呼吸NADPH或NADH來源H2O光解產生NADPH有氧呼吸第一、二階段產生NADH去向NADPH用于還原C3NADH用于第三階段還原O2ATP來源光反應階段產生三個階段都產生去向用于C3還原供能用于各項生命活動(植物C3的還原除外)3．光合作用和細胞呼吸的相關計算(1)綠色植物組織在黑暗條件下測得的數值表示呼吸速率。(2)綠色植物組織在有光的條件下，光合作用與細胞呼吸同時進行，測得的數值表示凈光合速率。(3)真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。用O2、CO2或葡萄糖的量表示如下：①光合作用產生的O2量＝實測的O2釋放量＋細胞呼吸消耗的O2量。②光合作用固定的CO2量＝實測的CO2吸收量＋細胞呼吸釋放的CO2量。③光合作用產生的葡萄糖量＝葡萄糖的積累量(增重部分)＋細胞呼吸消耗的葡萄糖量。如圖為綠色植物部分物質和能量轉換過程的示意圖，下列敘述正確的是 (

)A．過程①發(fā)生在葉綠體中，過程③發(fā)生在線粒體中B．過程①產生NADH，過程③消耗NADPHC．若葉肉細胞中過程②速率大于過程③，則植物干重增加D．過程③中ATP的合成與放能反應相聯系，過程④與吸能反應相聯系【答案】D【解析】過程①發(fā)生在葉綠體中，過程③發(fā)生在細胞質基質和線粒體中，A項錯誤；過程①產生NADPH，過程③產生NADH，也消耗NADH，B項錯誤；若葉肉細胞中過程②速率大于過程③，則植物干重不一定增加，因為植物體還有很多細胞沒有葉綠體，只進行細胞呼吸，C項錯誤；過程③中ATP的合成與放能反應相聯系，過程④與吸能反應相聯系，D項正確。

(2021·北京卷)將某種植物置于高溫環(huán)境(HT)下生長一定時間后，測定HT植株和生長在正常溫度(CT)下的植株在不同溫度下的光合速率，結果如圖。由圖不能得出的結論是

(

)A．兩組植株的CO2吸收速率最大值接近B．35℃時兩組植株的真正(總)光合速率相等C．50℃時HT植株能積累有機物而CT植株不能D．HT植株表現出對高溫環(huán)境的適應性【答案】B【解析】由圖可知，CT植株和HT植株的CO2吸收速率最大值基本一致，都接近3nmol·cm－2·s－1，A正確。CO2吸收速率代表凈光合速率，而總光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。由圖可知35℃時兩組植株的凈光合速率相等，但呼吸速率未知，故35℃時兩組植株的真正(總)光合速率無法比較，B錯誤。由圖可知，50℃時HT植株的凈光合速率大于零，說明能積累有機物，而CT植株的凈光合速率不大于零，說明不能積累有機物，C正確。由圖可知，在較高的溫度下HT植株的凈光合速率仍大于零，能積累有機物進行生長發(fā)育，體現了HT植株對高溫環(huán)境較適應，D正確。

(2021·全國乙卷)生活在干旱地區(qū)的一些植物

(如植物甲)具有特殊的CO2固定方式。這類植物晚上氣孔打開吸收CO2，吸收的CO2通過生成蘋果酸儲存在液泡中；白天氣孔關閉，液泡中儲存的蘋果酸脫羧釋放的CO2可用于光合作用。回答下列問題：(1)白天葉肉細胞產生ATP的場所有________________________。光合作用所需的CO2來源于蘋果酸脫羧和______________釋放的CO2。(2)氣孔白天關閉、晚上打開是這類植物適應干旱環(huán)境的一種方式，這種方式既能防止_________________，

又能保證_______________正常進行。(3)若以pH作為檢測指標，請設計實驗來驗證植物甲在干旱環(huán)境中存在這種特殊的CO2固定方式。(簡要寫出實驗思路和預期結果)【答案】(1)細胞質基質、線粒體、葉綠體呼吸作用(2)蒸騰作用過強，失水過多暗反應和光合作用(3)實驗思路：取若干生理狀態(tài)相同的植物甲，平均分為A、B兩組并于夜晚測定其細胞液pH值。將A組置于干旱條件下培養(yǎng)，B組置于水分充足的條件下培養(yǎng)，其他條件保持相同且適宜。一段時間后，分別測定A、B兩組植物夜晚細胞液的pH值并記錄。預期結果：A組pH值小于B組，且B組pH值實驗前后變化不大，說明植物甲在干旱環(huán)境中存在這種特殊的CO2固定方式?！窘馕觥?1)白天葉肉細胞產生ATP的途徑有呼吸作用和光合作用，對應的場所有細胞質基質、線粒體、葉綠體。光合作用所需的CO2來源于蘋果酸脫羧和細胞呼吸釋放的CO2。(2)氣孔白天關閉、晚上打開是這類植物適應干旱環(huán)境的一種方式，這種方式既能防止蒸騰作用丟失大量水分，又能保證光合作用暗反應的正常進行。(3)實驗設計時遵循對照原則和單一變量原則，無關變量相同且適宜。若以pH作為檢測指標，驗證植物甲在干旱環(huán)境中存在這種特殊的CO2固定方式。具體實驗思路：取若干生理狀態(tài)相同的植物甲，平均分為A、B兩組并于夜晚測定其細胞液pH值。將A組置于干旱條件下培養(yǎng)，B組置于水分充足的條件下培