2019版高考生物二輪增分策略 專題二考點5 光合作用和細胞呼吸的原理及其相互關系學案

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1、考點5光合作用和細胞呼吸的原理及其相互關系1光合作用過程2有氧呼吸過程1光合作用與有氧呼吸過程中H和ATP的來源和去向歸納項目H來源去向光合作用H2O光解產(chǎn)生還原C3有氧呼吸有氧呼吸第一、二階段用于第三階段還原O2ATP來源去向光反應階段產(chǎn)生用于C3還原供能三個階段都產(chǎn)生用于各項生命活動(植物C3的還原除外)2.光合作用和細胞呼吸中物質和能量的變化關系1(4)3改變條件后，C3、C5、H、ATP的含量及(CH2O)合成量變化分析光照強度和二氧化碳濃度突然改變后，C3、C5、H、ATP的含量及(CH2O)合成量的動態(tài)變化時要將光反應和暗反應過程結合起來分析，從具體的反應過程提煉出模型：“來路某物

2、質去路”，分析其來路和去路的變化來確定含量變化。如下面四幅模型圖：題組一光合作用的色素與結構辨析1下列關于葉綠體的色素敘述錯誤的是()A礦質元素能影響葉綠素的合成B提取葉綠素時選用層析液的原因是色素可溶于有機溶劑C低溫條件下色素合成受阻D黃化苗中無葉綠素，但有其他色素存在答案B解析Mg是合成葉綠素的主要元素；提取葉綠素是利用葉綠體中的色素溶解于有機溶劑如酒精或丙酮(相似相溶)，形成色素液，層析液的作用是溶解并分離不同色素，這是兩個不同的過程；低溫會降低酶的活性進而影響反應速度；黃化苗因缺光而不能產(chǎn)生葉綠素，所以變黃，但有其他色素存在。22(2018如皋質量調研)將葉綠體從葉肉細胞中分離出來，破

3、壞其外膜，仍可以進行光合作用。以下分析正確的是()A光合作用所需的酶和色素主要位于葉綠體的內膜和基質中B葉綠體內膜具有選擇透過性，外膜是全透性的，起保護作用C光合作用必須在葉綠體中才能進行D葉綠素被破壞，則不能進行光合作用答案D解析光合作用所需的酶主要分布在葉綠體的基質中和類囊體膜上，而色素分布在葉綠體的類囊體薄膜上，A錯誤；葉綠體的內膜和外膜均具有選擇透過性，B錯誤；只要能滿足所需條件，光合作用就可以進行，因此光合作用不一定都在葉綠體中進行，如藍藻沒有葉綠體，也能進行光合作用，C錯誤；由于葉綠素具有吸收、傳遞和轉換光能的作用，因此葉綠素被破壞，光反應不能進行，整個光合作用也不能進行，D正確。

4、題組二光合作用與細胞呼吸的過程辨析3下圖是綠色植物體內能量供應及利用的示意圖，下列說法正確的是(多選)()A乙過程利用的ATP是由甲和丙過程共同提供的B乙中的ATP用于還原三碳化合物C甲、丙中合成ATP所需的能量來源不相同D丁中的能量可用于肌肉收縮、人的紅細胞吸收葡萄糖、興奮傳導等答案BC解析從圖中發(fā)生的變化可判斷，甲是光反應，乙是暗反應，丙是有氧呼吸，丁是ATP的水解。有氧呼吸產(chǎn)生的ATP不能用于光合作用的暗反應，A項錯誤；光反應過程中產(chǎn)生的ATP用于還原三碳化合物，B項正確；光反應合成ATP所需的能量來源于光能，而丙過程合成ATP所需的能量來自有機物中的化學能，C項正確；紅細胞吸收葡萄糖的

5、方式是協(xié)助擴散，協(xié)助擴散需要載體蛋白但不消耗ATP，D項錯誤。4(2018北京豐臺區(qū)期末)細胞呼吸過程中，線粒體內膜上的質子泵能將NADH(即H)分解產(chǎn)生的H轉運到膜間隙，使膜間隙中H濃度增加，大部分H通過結構回流至線粒體基質，同時驅動ATP的合成，主要過程如圖所示。下列有關敘述不正確的是()3A乳酸菌不可能發(fā)生上述過程B該過程發(fā)生于有氧呼吸第二階段C圖中是具有ATP合成酶活性的通道蛋白DH由膜間隙向線粒體基質的跨膜運輸屬于協(xié)助擴散答案B解析乳酸菌屬于原核生物，原核細胞中沒有線粒體，所以不可能發(fā)生圖示過程，A正確；線粒體內膜上進行的是有氧呼吸第三階段，B錯誤；根據(jù)題圖可知，結構能夠驅動ATP合

6、成，因此是一種具有ATP合成酶活性的通道(載體)蛋白，C正確；根據(jù)題圖可知，“使得線粒體內外膜間隙中H濃度提高”，因此H由膜間隙向線粒體基質的跨膜運輸是由高濃度向低濃度一側運輸，并且需要借助于載體，因此屬于協(xié)助擴散，D正確。5(2018宿遷模擬)如圖表示在有氧條件下某高等植物體內有關的生理過程示意圖，表示有關過程，X、Y、Z和W表示相關物質。請據(jù)圖判斷下列說法錯誤的是()AX、Y、Z物質分別表示C3、丙酮酸和ATPB過程中能產(chǎn)生ATP的有C過程分別表示C3的還原和CO2的固定D光合速率小于呼吸速率時，過程產(chǎn)生的CO2會釋放到細胞外答案B解析據(jù)圖可知，Z是ATP，Y是丙酮酸，X是C3，A正確；光

7、合作用的光反應階段和有氧呼吸的第一、二階段產(chǎn)生ATP，而光合作用的暗反應階段中的三碳化合物的還原過程不能產(chǎn)生ATP，B錯誤；圖中表示三碳化合物的還原過程，表示二氧化碳的固定過程，C正確；光合速率小于呼吸速率時，葉肉細胞會有二氧化碳的凈釋放，即過程產(chǎn)生的CO2會釋放到細胞外，D正確。題組三辨析條件驟變引起光合作用過程中物質含量的變化46正常生長的綠藻，照光培養(yǎng)一段時間后，用黑布迅速將培養(yǎng)瓶罩上，此后綠藻細胞的葉綠體內不可能發(fā)生的現(xiàn)象是()AO2的產(chǎn)生停止CATP/ADP比值下降BCO2的固定加快DH含量減少答案B解析用黑布將培養(yǎng)瓶罩上，光反應停止，O2的產(chǎn)生停止，A正確；同時H和ATP的產(chǎn)生停止

8、，使暗反應C3的還原速度減慢，從而導致CO2的固定減慢，B錯誤；ADP生成ATP減少，使ATP/ADP比值下降，C正確；光反應停止，H的產(chǎn)生減少，D正確。7(2018無錫模擬)在光合作用中NADP與NADPH可相互轉化(如圖1)。為探究外界因素對NADP含量的影響，取某雙子葉植物小圓葉片等量分為3組，進行以下實驗(見表格)，各組均在黑暗5min后開始測定NADP含量，結果如圖2?；卮鹣铝袉栴}：組別處理甲組25，光照1h黑暗5min重新光照乙組25，光照1h黑暗5min不再光照丙組42，光照1h黑暗5min重新光照(1)圖2中_(填“a與d”或“d與e”或“c與f”)NADP含量的差異，反映出高

9、溫(42)抑制該植物的暗反應。(2)ab段NADP含量下降的原因是_。(3)資料顯示：抗霉素A能夠影響該植物光合作用，導致NADP含量減少，請在上述實驗的基礎上，補充實驗加以驗證(簡要寫出實驗思路即可)：_。答案(1)a與d(2)重新光照時，光反應迅速將水分解，生成氧氣和NADPH，消耗NADP，暗反應中C3還原消耗NADPH較少(3)增設一組實驗，加入抗霉素A，其他條件與甲組相同，測定NADP的含量，與甲組相比較5解析(1)據(jù)題干信息可知，甲組和丙組始終以溫度作為唯一自變量。光照1h內，甲、丙兩組NADPH和NADP相互轉化，含量保持動態(tài)平衡。黑暗5min，甲、丙兩組植物仍然在相應溫度下進行

10、了一小段時間的暗反應，產(chǎn)生NADP。在高溫條件下(丙組)C3的還原減弱，消耗的NADPH減少，產(chǎn)生的NADP比25條件下(甲組)少。因此圖2中d點比a點的NADP含量低，可以反映高溫(42)抑制該植物暗反應的進行。d點和e點反映的是在42條件下重新光照NADP含量的變化。c點和f點的比較反映的是在25條件下有無光照對NADP含量的影響。(2)重新光照時，光反應迅速將水分解，生成O2和NADPH，消耗NADP，暗反應中C3還原消耗的NADPH較少，導致NADP含量顯著下降，所以ab段NADP含量下降。保持在光照條件下，b點到c點，NADPH轉化NADP的速率逐漸升高；c點后二者的含量達到新的平衡

11、。(3)若要驗證抗霉素A能夠影響該植物光合作用，導致NADP含量減少，必須以有、無抗霉素A為自變量，NADP的含量變化為因變量設計實驗。根據(jù)單一變量原則，對照組不能選擇乙組；丙組42條件下生成的NADP含量少，也不宜作為對照組。相對丙組而言，甲組的條件較適宜，應選擇甲組為對照。因此實驗思路為：增設一組實驗，加入抗霉素A、其他條件與甲組相同，測定NADP含量，與甲組進行比較。思維延伸(1)下圖中T0T1表示的是適宜條件下生長的小球藻葉綠體(H、ADP、C3或C5)中某兩種化合物的含量，T1T3則表示改變其生長條件后兩種化合物的含量變化。若T1時刻降低了培養(yǎng)液中NaHCO3的濃度，則物質甲、乙分別

12、指的是_。若T1時刻降低了光照強度，則物質甲、乙分別指的是_。答案C5、HADP、C3(2)研究小組將某綠色植物置于一密閉玻璃容器內，在適宜條件下，經(jīng)黑暗和光照處理，測量容器內氧氣量的變化，結果如圖所示。光照處理后，除容器內氧氣外，細胞內其他物質含量也會發(fā)生變化。與B點相比較，C點葉肉細胞內C3物質的合成速率_(填“上升”“下降”或“不變”)，判斷的理由是_。答案下降隨著光合作用的進行，容器內二氧化碳逐漸減少，光合作用速率逐漸降低(3)如圖甲表示小球藻的某生理過程，科學家向小球藻培養(yǎng)液中通入放射性14CO2，在不同條件下連續(xù)測量小球藻細胞中14C標記的圖甲中三種化合物的相對量，其變化曲線如圖乙所示。曲線A6有兩次上升過程，參照圖甲分析原因分別是_。答案光照條件下，小球藻吸收培養(yǎng)液中的14CO2并逐漸合成14C3，使其上升；突然停止光照，14C3不能繼續(xù)被還原，使其再次上升秀7