高考生物二轮复习 考前三个月 专题2 细胞的代谢 考点6 透过光合作用和细胞呼吸原理,掌握过程关系图解

1、考点6透过光合作用和细胞呼吸原理，掌握过程关系图解依纲联想1光合作用与细胞呼吸过程中H和ATP的来源和去向归纳项目光合作用有氧呼吸H来源H2O光解产生有氧呼吸第一、二阶段去向还原C3用于第三阶段还原O2ATP来源光反应阶段产生三个阶段都产生去向用于C3还原供能用于各项生命活动(植物C3的还原除外)2.光合作用和细胞呼吸中物质和能量的变化关系3改变条件后C3、C5、H、ATP的含量及(CH2O)合成量变化分析光照强度和二氧化碳浓度突然改变后，C3、C5、H、ATP的含量及(CH2O)合成量的动态变化时要将光反应和暗反应过程结合起来分析，从具体的反应过程提炼出模型：“来路某物质去路”，分析其来路和

2、去路的变化来确定含量变化。如下面四幅模型图：1(2014·天津，2)下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。下列叙述正确的是()A过程只在线粒体中进行，过程只在叶绿体中进行B过程产生的能量全部储存在ATP中C过程产生的(CH2O)中的氧全部来自H2OD过程和中均能产生H，二者还原的物质不同答案D解析过程分别是有氧呼吸、光合作用。A项，在有线粒体的真核生物细胞中，过程发生的场所是细胞质基质和线粒体，过程只发生在叶绿体中，而在原核细胞中，过程都发生在细胞质基质中。B项，过程通过有氧呼吸氧化分解有机物，释放的能量一部分以热能形式散失，一部分转移至ATP中。C项，过程产生的(CH2O)中的氧全

3、部来自CO2，而不是来自H2O，H2O中的氧在光反应过程中通过水的光解产生O2。D项，过程的第一、二阶段产生的H，用于第三阶段还原O2，生成H2O；过程通过光反应产生的H，用于暗反应还原C3，因此二者还原的物质不同。2判断下列关于光合作用原理及过程的叙述(1)光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与(2014·新课标，6)()(2)在叶肉细胞中，H2O在光下分解和CO2的固定均发生在叶绿体基质中，而在线粒体基质中可产生CO2(2009·安徽，1B和2010·天津，1改编)(×)(3)大豆幼苗在适宜条件下进行光合作用时，若突然停止CO2供应，短时间内叶绿体中

4、C5和ATP含量都会升高(2013·山东，25节选)()(4)正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内O2的产生停止、ATP/ADP比值下降、NADPH/NADP比值下降，而CO2的固定会减慢(2014·新课标，2ACD)()(5)如图所示为叶绿体中色素蛋白等成分在膜上的分布。在图示结构上可完成光合作用的全过程，所产生的ATP可用于植物体的各项生理活动(2008·山东，7BD)(×)(6)将一株生长正常的绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养，随培养时间的延长，玻璃容器内CO2浓度可出现的变化趋势是降

5、低至一定水平时保持相对稳定(2012·海南，8C)()3判断下列关于呼吸作用的叙述(1)有氧呼吸产生的H在线粒体基质中与氧结合生成水；无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有H的积累(2010·课标全国，2改编)(×)(2)下图为细胞呼吸作用的过程，其中物质甲、乙分别代表丙酮酸、H，而场所1、2、3所含酶的种类不同，只有场所3能产生大量ATP(2012·江苏，23改编)()(3)如图为细胞内糖分解代谢过程，则植物细胞能进行过程1和3或过程1和4；真核细胞的细胞质基质中能进行过程1和2；动物细胞内，过程2比过程1释放的能量多；乳酸菌细胞内，过程1产生H，过程

6、3消耗H(2011·海南，4改编)(×)4(2014·海南，26)某豆科植物种子萌发过程中CO2释放和O2吸收速率的变化趋势如图所示。请据图回答问题：(1)在1224 h期间，呼吸速率逐渐增强，在此期间呼吸作用的主要方式是_呼吸，该呼吸方式在细胞中发生的部位是_，其产物是_。(2)从第12 h到胚根长出期间，萌发种子的干物质总量会_，主要原因是_。(3)胚根长出后，萌发种子的_呼吸速率明显升高。答案(1)无氧细胞质基质酒精和二氧化碳(2)减少种子不进行光合作用制造有机物，同时进行呼吸作用消耗有机物，使有机物的总量下降(3)有氧解析(1)据图可知，在1224 h期间

7、，氧气吸收量很少，而二氧化碳释放量很多，表明此时的呼吸作用主要是无氧呼吸；无氧呼吸的场所是细胞质基质，产物是酒精和二氧化碳。(2)第12 h到胚根长出期间，种子不进行光合作用制造有机物，同时进行呼吸作用消耗有机物，使有机物的总量下降。(3)胚根长出后，氧气的吸收量明显增多，说明有氧呼吸的速率明显提高。5完善如下有关光合作用和细胞呼吸内容(1)(2014·安徽，29(2)叶肉细胞间隙CO2至少需要跨_层磷脂双分子层才能到达CO2固定的部位。(2)(2014·山东，26(3)在对某经济植物不同程度的遮光实验过程中，若去除遮光物，短时间内叶肉细胞的叶绿体中C3化合物含量_。(3)

8、(2014·广东，26(1)CO2以_方式进入叶绿体后，与_结合而被固定，固定产物的还原需要光反应提供的_。(4)(2013·福建，26(1)为研究淹水时KNO3对甜樱桃根呼吸的影响，设四组盆栽甜樱桃，其中一组淹入清水，其余三组分别淹入不同浓度的KNO3溶液，保持液面高出盆土表面，每天定时测定甜樱桃根有氧呼吸速率，结果如图，则细胞有氧呼吸生成CO2的场所是_，分析图中A、B、C三点，可知_点在单位时间内与氧结合的H最多。答案(1)3(2)减少(3)自由扩散C5(五碳化合物)H(或NADPH)和ATP(4)线粒体基质A6(2011·新课标全国，29)在光照等适宜条件

9、下，将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中，其叶片暗反应中C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如图。回答问题：(1)图中物质A是_(C3化合物、C5化合物)。(2)在CO2浓度为1%的环境中，物质B的浓度比A的低，原因是_；将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后，物质B浓度升高的原因是_。(3)若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中，暗反应中C3和C5化合物浓度达到稳定时，物质A的浓度将比B的_(低、高)。(4)CO2浓度为0.003%时，该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的_(高、低)，其原因_。答案(1)C3化

10、合物(2)暗反应速率在该环境中已达到稳定，即C3和C5化合物的含量稳定。根据暗反应的特点，此时C3化合物的分子数是C5化合物的2倍当CO2浓度突然降低时，C5化合物的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致C5化合物积累(3)高(4)低CO2浓度低时，暗反应的强度低，所需的ATP和H少1.光合作用和细胞呼吸是最基本的物质代谢和能量代谢，二者的原料和产物可以相互利用，二者综合考查是常见形式，同学们在备考过程中：(1)要利用图解或表理解光合作用和细胞呼吸中生理过程变化、有氧呼吸三个阶段的差异、光反应和暗反应之间的关系；(2)结合同位素标记法理解光合作用和细胞呼吸过程中的元素去向和来源问题。2光合作用与细

11、胞呼吸过程的图解突破案例解读命题时常将教材中光合作用与细胞呼吸过程的图解综合起来，考查考生对光合作用和细胞呼吸过程内在联系的认识和识图能力、分析理解能力。如图则是将光合作用和细胞呼吸的图解整合在一起的方式之一。此图分析时可从H入手，光合作用过程中，H产生于光反应阶段，用于暗反应阶段；有氧呼吸过程中，H产生于有氧呼吸的第一、二阶段，用于有氧呼吸的第三阶段。故图中表示的过程分别是光反应、有氧呼吸第二阶段、暗反应、有氧呼吸第一阶段、有氧呼吸第三阶段；甲丁表示的物质分别是ATP、丙酮酸、CO2、O2。1如图表示某生物膜结构及其发生的部分生理过程，下列叙述正确的是()A图示膜结构为叶绿体内膜BA侧为叶绿

12、体基质，其中含有少量DNAC甲表示色素，在层析液中溶解度最高的是叶绿素aD图示过程为光反应，该过程不需酶的催化答案B解析图示膜结构为叶绿体的类囊体薄膜，A错误；A侧为叶绿体基质，其中含有少量DNA，B正确；甲表示色素，在层析液中扩散最快、溶解度最高的是胡萝卜素，C错误；图示过程为光反应，该过程需要酶的催化，D错误。思维延伸判断下列叙述的正误：(1)原题图是叶绿体中的类囊体薄膜，其内侧产生的气体扩散到相邻细胞中被用于细胞呼吸，至少需要穿过14层磷脂分子()(2)由原题图中信息可推知H从内侧到达外侧时是逆浓度梯度进行的，属于主动运输(×)(3)原题图中膜的功能不同于其他生物膜的主要原因是

13、膜上有色素和光合酶()(4)由原题图分析可推知，合成ATP的直接动力来自于H的跨膜运输，产生后不能运出所在细胞器()(5)原题图所生成的ATP参与的生理过程是暗反应，体现出生物膜具有能量转换功能()(6)该题图膜上含量最少的色素是胡萝卜素，在层析液中的溶解度最大()(7)若要提取题图膜上的色素，需要使用的试剂是无水乙醇，常利用纸层析法将各种色素分离开来()(8)如果适当增加光照强度，在该图生物膜上产生速率会增加的物质有H、ATP和O2()(9)科学家将离体叶绿体浸泡在pH4的酸性溶液中不能产生ATP(图1)，当叶绿体基质和类囊体均达到pH4时(图2)，将其转移到pH8的碱性溶液中(图3)发现有

14、ATP合成。则：光可为该实验提供能量，是该实验进行的必要条件(×)该实验中叶绿体完整，保证反应过程高效、有序地进行()产生ATP的条件是类囊体腔中的H浓度高于叶绿体基质()叶肉细胞中的叶绿体依靠水的光解产生类似于图3的条件()2如图表示绿色植物叶肉细胞中的两个代谢过程，图中C3代表含有3个碳原子的有机化合物，下列有关说法错误的是()A过程发生在细胞质基质中B过程中都产H和ATPC过程消耗ATP和HD过程只产生C3化合物答案D解析是有氧呼吸的第一阶段，发生在细胞质基质中，A正确；过程是有氧呼吸的第一、第二阶段，都能产生H和ATP，B正确；三碳化合物的还原过程需要消耗光反应产生的H和AT

15、P，C正确；过程是二氧化碳的固定过程，主要产生C3化合物，D错误。思维延伸判断下列叙述的正误：(1)题中过程均可发生在蓝藻细胞中，且发生场所分别为线粒体和叶绿体(×)(2)如图表示绿色植物光合作用和细胞呼吸过程中化合物在体内的转移过程，判断如下叙述：a过程，H在基粒中产生到叶绿体基质被利用()b过程需要氧气参与，可以发生在植物体的根、茎等细胞内()c合成的(CH2O)大于消耗的(CH2O)，植物表现生长现象()d产生的H和产生的H都来自水(×)(3)如图是某植物叶肉细胞中光合作用与细胞呼吸过程中相关物质变化示意图，则：a过程发生于线粒体中()b光合作用与细胞呼吸产生的H均用

16、于产生水(×)c当该细胞中过程强度大于过程时，则该植株一定表现为正常生长(×)d过程产生的H参与暗反应中三碳化合物的生成(×)e过程的H并非全部来自于线粒体基质，过程中的H从类囊体薄膜移向叶绿体基质()f若温度下降可能引起过程的反应速率下降；但若停止光照，则过程发生，过程不发生()g有过程发生而没有过程发生时，该细胞所处的生理状态一定是光合作用强度等于细胞呼吸强度(×)3(新情景过程图)百合以气孔白天关闭、夜间开放的特殊方式适应高温干旱环境。下图为百合叶肉细胞内的部分代谢示意图，据图分析错误的是()A图中B物质可能是葡萄糖B线粒体和细胞质基质均能产生CO

17、2CPEP、C5均能与CO2结合D夜间细胞液pH可能会下降答案A解析据图分析，B物质进入了线粒体后，被氧化分解为二氧化碳，所以B是丙酮酸，不是葡萄糖，A错误；据图可知，指向二氧化碳的箭头有两个，既有线粒体中的，也有细胞质基质中的苹果酸的分解，B正确；据图分析，细胞内的二氧化碳能够与C5结合形成C3，来自于细胞外的二氧化碳与PEP结合形成OAA，C正确；据图分析，苹果酸夜间会进入液泡的细胞液中，所以夜间细胞液的pH会降低，D正确。思维延伸(1)如原题图所示，PEP、OAA、C5、C3、A、B为菠萝叶肉细胞内的部分相关代谢物质，能参与CO2固定的有_，推测B是_。(2)干旱条件下，白天为菠萝光合作

18、用提供CO2的主要生理过程是_，其具体部位分别是_；菠萝细胞夜间pH下降，原因是_。(3)下图表示绿色植物叶肉细胞进行光合作用和有氧呼吸的过程及其关系的图解，其中ae表示有关物质，AD表示相关过程。则：图中a物质为_，D过程的场所为_；如图所示的生理过程中，能够产生ATP的有_(填字母)。(4)如图是某植物叶肉细胞中两种细胞器生理活动示意图，其中ae代表相关物质，代表相关生理过程。则图中代表的生理过程称为_，a代表的物质有_。图中表示的生理过程是_，写出所示过程的总反应方程式：_。(5)如图表示某绿色植物叶肉细胞中进行的两个相关的生理过程，其中a、b、c表示相关物质，甲和乙分别表示某种细胞器，

19、则从图分析，如果物质a为_，它在细胞器甲的_(场所)产生，物质c是一种含3个碳原子的化合物，它最可能是_。H2O在结构乙的产生部位是_。(6)如图为某绿色植物细胞内部分代谢活动图解，其中表示代谢过程，AF表示代谢过程中产生的物质，则图中，物质A是_，过程为_。物质C在该过程中的作用是_。答案(1)PEP、C5丙酮酸(2)有氧呼吸(第二阶段)和苹果酸分解线粒体基质和细胞质基质夜间菠萝细胞合成苹果酸；夜间细胞呼吸产生CO2形成H2CO3(3)水细胞质基质ABD(4)光合作用的光反应H和ATP有氧呼吸的第三阶段C6H12O66H2O6O26CO212H2O能量(5)O2(叶绿体)基粒(或类囊体薄膜)

20、丙酮酸(线粒体)内膜(6)ATP和H有氧呼吸第三阶段与H结合形成水，同时产生大量能量4植物的光合作用是合成有机物的主要途径。下图1是光合作用过程示意图，其中A、B、C代表物质；图2表示在不同条件下某植株的光合作用速率。请据图分析回答：(1)图1中A代表的物质是_。(2)充足光照下光合作用利用的CO2主要来自_，也有部分是由细胞的_(填场所)产生的。(3)磷酸转运器能将磷酸丙糖运出的同时将无机磷酸等量运入叶绿体。当细胞质基质中无机磷酸相对含量降低时，_(促进/抑制)磷酸丙糖的外运，同时_的合成量增加。(4)图2是利用密闭大棚进行实验所得结果，这一实验过程中的自变量有_；30 时，给饱和CO2浓度

21、的大棚通风，图1中C物质合成速率_(增加/减小/不变)。(5)冬季晴天大棚蔬菜的生产除了应适当升温外，还可采取施用有机肥的方法达到增产目的，原因是_。答案(1)ATP和H(2)大气线粒体(基质)(3)抑制淀粉(4)温度和二氧化碳浓度减小(5)有机肥被微生物分解既可提高环境中二氧化碳浓度也可为植物提供无机盐解析(1)由图1可知，光反应为暗反应提供的物质A表示ATP和H。(2)充足光照下，光合作用大于呼吸作用，所以光合作用利用的CO2主要来自大气中的二氧化碳和呼吸作用由线粒体产生的二氧化碳。(3)由图可知，当细胞质基质中无机磷酸相对含量降低时，磷酸转运器不能将无机磷酸等量运入叶绿体，抑制磷酸丙糖的

22、外运，磷酸丙糖在叶绿体中合成淀粉，使淀粉的合成量增加。(4)由图2可知，该实验过程中的自变量有温度和二氧化碳浓度。图1中的C表示五碳化合物，30 时，给饱和CO2浓度的大棚通风，导致CO2浓度下降，二氧化碳固定减少，C3的量减少，则C5的合成速率减小。(5)有机肥被微生物分解既可提高环境中二氧化碳浓度也可为植物提供无机盐。思维延伸读图1思考填充下列问题：(1)图1中B和C分别代表的物质是_，生成物质A的过程中所发生的能量转化形式为_，发生的场所为_，其上所分布的物质为_；图示卡尔文循环发生的场所为_，所实现的能量转换形式为_，该过程中若追踪C元素的去向可用_技术。(2)光合作用光反应阶段的产物

23、除图1中已标注的外，还有_。CO2以_方式从细胞质基质进入叶绿体内。(3)请说明过程的生理意义：_。(4)根据图中信息，光合作用的直接产物是_，间接产物是_。(5)卡尔文循环的进行并不直接需要光。那么，在黑暗中，卡尔文循环在植物体内能正常进行吗？并说明理由：_。(6)图中所示叶绿体结构还缺少一个重要的部分，这个部分的名称为_。(7)据图分析若磷酸转运器的活性受抑制，则卡尔文循环会被_，可能的机制是_。(8)T0T1表示的是适宜条件下生长的小球藻叶绿体(H、ADP、C3或C5)中某两种化合物的含量，T1T3则表示改变其生长条件后两种化合物的含量变化。若T1时刻降低了培养液中NaHCO3的浓度，则物质甲、乙分别指的是_。若T1时刻降低了光照强度，则物质甲、乙分别指的是_。答案(1)C3和C5光能活跃的化学能叶绿体类囊体薄膜色素和酶叶绿体基质活跃的化学能有机物中稳定的化学能同位素示踪(2)O2自由扩散(3)有效调控叶绿体中光