2018届高考生物二轮复习 小专题4 细胞呼吸和光合作用

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1、小专题4 细胞呼吸和光合作用 考纲要求:1.光合作用的基本过程() 2.影响光合作用速率的环境因素 () 3.细胞呼吸() 构建网络 盘点考点 构建网络串联导思 思维串联 纵横联系 结合网络图思考问题 1.衰老细胞呼吸速率下降的原因有哪些? 2.缺Mg对光合作用有什么影响?为什么? 3.高等植物叶肉细胞能否作为观察线粒体、叶绿体、质壁分离的材料? 4.生长素在发挥作用时,作用部位细胞呼吸速率变化如何? 5.光合作用、细胞呼吸与生态系统能量流动与物质循环间有什么关系? 结合网络图思考问题的提示 1.提示:衰老细胞呼吸速率下降的原因是细胞内水分减少,多种酶的活性降低。 2.提示:光合作用速率降低,

2、因为缺Mg2+叶绿素合成减少,光合作用通过叶绿素吸收光能 减少。 3.提示:高等植物叶肉细胞不能作为观察线粒体的材料,因为叶绿体会影响对染色后的线 粒体的观察,可作为观察叶绿体和质壁分离的材料。 4.提示:生长素发挥作用时,作用部位生长加快,呼吸速率加快。 5.提示:光合作用是能量输入生态系统的途径,也是CO2中的碳转化为有机物中碳的过程, 细胞呼吸是能量输出生态系统的途径,也是生物群落中有机物中的碳转化为CO2的方式。 盘点考点分级突破 精准预测 高效突破 考点一 光合作用和细胞呼吸的过程及内在联系 典例引领 1.(2014全国卷,6)关于光合作用和呼吸作用的叙述,错误的是( ) A.磷酸是

3、光反应中合成ATP所需的反应物 B.光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与 C.人体在剧烈运动时所需要的能量由乳酸分解提供 D.病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用提供能量 C 解析:光合作用的光反应中需ADP和磷酸合成ATP;光合作用中叶绿素可以吸 收光能,不需要酶的催化;乳酸是无氧呼吸的产物,不能继续分解,人体剧烈 运动时所需要的能量是由葡萄糖通过呼吸作用提供的;病毒无独立的代谢系 统,病毒核酸的复制所需要的能量由宿主细胞的呼吸作用提供。 2.(2017全国卷,29)下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意 图。 据图回答下列问题: (1)图中、代表的物质依次是 、 、 、 ,H代

4、表的物质主要是 。 解析:(1)分析图可知,A为光反应阶段,水光解产生NADPH和O2,则为O2,ADP和Pi 得到光能生成ATP,因此为ADP和Pi,同时NADP+与电子和质子(H+)结合,生成 NADPH,因此为NADP+。B为暗反应阶段,CO2与C5结合生成2个C3,因此为C5。图 中的H代表的是NADH。 答案:(1)氧气(或O2) NADP+ ADP和Pi C5 NADH(还原型辅酶) (2)B代表一种反应过程,C代表细胞质基质,D代表线粒体,则ATP合成发生在A过程, 还发生在 (填“B和C”“C和D”或“B和D”)。 (3)C中的丙酮酸可以转化成酒精,出现这种情况的原因是 。 解

5、析:(2)在A、B、C、D中能产生ATP的为A光反应阶段,细胞质基质(C)中的细胞 呼吸第一阶段和发生在线粒体(D)中的有氧呼吸第二、第三阶段。 (3)C中的丙酮酸在无氧条件下可在相应酶的催化作用下转化成酒精。 答案:(2)C和D (3)没有氧气(无氧条件),进行无氧呼吸的第二个阶段产生酒精 说明:该题涉及的基础知识见人教版教材P94左上角“相关信息”。 1.构建光合作用与有氧呼吸关系模型 归纳提升 氧气 (1)物质名称:b. ,c. ,d. ,e. ,f. ,g. ,h. 。 ATP ADP H C5 二氧化碳 C3 (2)生理过程及场所 生理 过过 程 _暗反应应 有氧呼吸 第一阶阶段 有

6、氧呼吸 第二阶阶段 有氧呼吸 第三阶阶段 场场 所 叶绿绿体类类 囊体薄膜 叶绿绿体 基质质 细细胞质质 基质质 线线粒体 基质质 _ 光反应 线粒体内膜 2.分析光合作用与有氧呼吸的物质转化和能量转化关系 3.清除细胞呼吸的7个易失分点 (1)细胞呼吸的实质是氧化分解有机物,释放能量,无论是否有氧气的参与,都是生 物氧化过程。 (2)细胞呼吸的底物是有机物而并不只是糖类,糖类是主要的能源物质。 (3)线粒体只能利用丙酮酸,不能吸收利用葡萄糖。 (4)能量ATP,呼吸作用释放的能量包括ATP中的能量和以热能散失的能量。 (5)有H2O生成的一定是有氧呼吸,有CO2生成的可能是有氧呼吸,也可能是

7、无氧呼吸, 但一定不是乳酸发酵。 (6)真核生物细胞并非都能进行有氧呼吸,如蛔虫细胞、哺乳动物成熟的红细胞只 能进行无氧呼吸。 (7)原核生物无线粒体,但有些原核生物仍可进行有氧呼吸,如蓝藻、硝化细菌等, 因为其细胞中含有与有氧呼吸有关的酶。 考向攻坚 命题聚焦:本考点为全国卷高考命题的热点,近几年的全国卷高考命题既有非选择题 ,也有选择题,考查的重点内容是光合作用和细胞呼吸的过程及两者的综合,吸收光 能的色素、光合作用过程的相关实验探究。 考向一 考查细胞呼吸的类型及过程 1.下图表示人体内主要能源物质氧化分解的部分途径,其中X、Y、M、N代表物质。 下列叙述正确的是( ) A.糖原水解主要

8、发生在骨骼肌细胞中 B.XY过程发生在细胞质基质中 C.M、N分别代表乳酸和酒精 D.Y、M、N中的氧元素均来自X B 解析:糖原水解主要发生在肝细胞中;X是葡萄糖,Y是丙酮酸,XY过程是呼吸作 用的第一阶段,发生在细胞质基质中;M是乳酸,N是水;N中的氧元素来自氧气。 2.(2017山西名校联考)下表是在有氧条件下,测得苹果O2消耗量和CO2产生量的 关系。下列推测不正确的是( )D 氧浓浓度(%)abcde CO2产产生量 (mol/min) 1. 2 1. 0 1. 3 1. 6 3. 0 O2消耗量(mol/min)00. 5 0. 7 1. 2 3. 0 A.氧浓度为a时,细胞呼吸产

9、生的ATP在细胞质基质中合成 B.氧浓度为b时,有氧呼吸消耗葡萄糖的量是无氧呼吸 的1/3 C.氧浓度为c时,细胞呼吸产生酒精的量为0.6 mol/min D.氧浓度为d时,消耗的葡萄糖中有1/4用于酒精发酵 解析:氧浓度为a时,由于O2的消耗量为0,说明此时苹果只进行无氧呼吸,其场所 为细胞质基质;氧浓度为b时,有氧呼吸消耗氧气为0.5,CO2产生量为0.5,葡萄糖 消耗为0.5/6,无氧呼吸CO2产生量为0.5,葡萄糖消耗量为0.5/2,因此有氧呼吸 消耗葡萄糖的量是无氧呼吸的1/3;氧浓度为c时,无氧呼吸产生的CO2量为1.3- 0.7=0.6,所以苹果产生C2H5OH的量为0.6 mo

10、l/min;氧浓度为d时,O2的消耗量为 1.2,故有氧呼吸消耗的葡萄糖为0.2,无氧呼吸产生的CO2为0.4,故无氧呼吸消 耗的葡萄糖为0.2,消耗的葡萄糖中有1/2用于酒精发酵。 方法技巧 “三看法”判断细胞呼吸的类型 “一看”反应物和产物: “二看”物质的量的关系: “三看”场所 考向二 考查捕获光能色素的分布、种类和作用 3.(2017全国卷,3)植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光 的反应(如O2的释放)来绘制的。下列叙述错误的是( ) A.类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成 B.叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制 C.光合作用

11、的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示 D.叶片在640660 nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的 A 解析:叶绿体中色素包括类胡萝卜素和叶绿素,其中类胡萝卜素主要吸收蓝紫光, 不吸收红光等长波光;叶绿素主要吸收红光(640660 nm波长)和蓝紫光,这些色 素吸收的光可用于光合作用释放氧气;通过测量叶绿素对不同波长光的吸收值( 吸收百分比)可绘制其吸收光谱;光合作用释放氧气、吸收二氧化碳,因此光合作 用的作用光谱可用在不同光波长下的氧气释放速率或二氧化碳吸收速率来表示 。 4.(2016全国卷,4)关于高等植物叶绿体中色素的叙述,错误的是( ) A.叶绿体中的色素

12、能够溶解在有机溶剂乙醇中 B.构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收 C.通常,红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用 D.黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的 C 解析:叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,因此蓝紫 光和红光被叶绿体中的色素吸收用于光合作用。 考向三 考查光合作用的过程及物质和能量变化 5.(2017山东临沂期末)如图表示绿色植物光合作用的部分过程,图中AC表 示相关物质。有关分析错误的是( ) A.图中A为氧气,可部分释放到空气中 B.图中B为NADPH,外界CO2浓度升高时,B的含量暂时升高 C.该过程消耗的NADP+和C

13、来自叶绿体基质 D.该过程将光能转化为化学能储存在B和ATP中 B 解析:当外界CO2浓度升高时,C3增多,消耗NADPH增多,B的含量减少。 6.(2017山东潍坊三模)下图为小球藻叶肉细胞中部分代谢途径示意图,CO2与 RuBP(五碳化合物)结合的直接产物是磷酸丙糖(TP),TP的去向主要有三个。请据 图回答: (1)TP的合成场所是 。淀粉要运出叶绿体,先水解成TP或葡萄糖,葡 萄糖通过叶绿体膜上的GR运送到细胞质中,和 合成蔗糖,运出叶肉 细胞。 解析:(1)光合作用过程中CO2与C5结合形成C3的场所是叶绿体的基质。葡萄糖 和果糖结合成蔗糖。 答案:(1)叶绿体基质 果糖 (2)在探

14、明卡尔文循环的过程中,将小球藻放入密闭容器中,持续通14CO2,发现光照后14C首先 出现在 (用题中所给的信息或文字回答)化合物中,光照一段时间后,14C会出现 在叶绿体中的 (从“TP”“RuBP”“淀粉”“蔗糖”和“ 葡萄糖”中选择)化合物中。 (3)上述实验中改变了某实验条件后,发现RuBP含量迅速升高,则改变的条件是 . ,由此可知,固定CO2的物质是 。 解析:(2)CO2与C5结合形成三碳化合物即图中的TP(磷酸丙糖),光照一段时间后,14C会出 现在叶绿体中的其他化合物中,蔗糖的合成在细胞质基质中。 (3)使叶绿体中C5含量升高的改变条件是停止供应CO2。固定CO2的物质是五碳

15、化合物即 RuBP。 答案:(2)TP(磷酸丙糖) TP、RuBP、淀粉、葡萄糖 (3)停止通入CO2 RuBP 方法技巧 外界条件变化时C5、C3、H等物质量的变化 当外界条件改变时,光合作用中C3、C5及ATP和ADP含量变化可以采用如图分析: (1)停止光照时:光停,ATP、ADP,C3,C5,分析如下: (2)CO2供应停止时:CO2停,C5,C3,ATP,ADP,分析如下: 考向四 综合考查光合作用和细胞呼吸过程的内在关系 7.(2017河北唐山一模)下列关于光合作用和有氧呼吸过程的叙述,错误的是( ) A.光合作用光反应阶段的产物可为有氧呼吸第三阶段提供原料 B.有氧呼吸第三阶段的产物可为光合作用光反应阶段提供原料 C.两者产生气体的阶段都有水参与 D.两者产生气体的阶段都与生物膜有关 D 解析:光合作用光反应阶段的产物氧气可作为有氧呼吸第三阶段的原料,有 氧呼吸第三阶段的产物水可作为光合作用光反应阶段的原料;光合作用水光 解后产生氧气,有氧呼吸第二阶段水参与反应产生二氧化碳气体;光合作用水光 解后产生氧气发生在类囊体薄膜上,有氧呼吸第二阶段产生二氧化碳气体发生在 线粒体基质中,与生物膜无关。 8.(2017山东潍坊期末)如