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1、专题五细胞呼吸与光合作用1.说明叶绿体从太阳光中捕获能量，并将其转化为细胞可利用的化学能储存在有机物中。2.说明生物通过细胞呼吸将储存在有机物中的能量转化为生命活动可以利用的能量。3.活动：(1)提取和分离叶绿体色素。(2)探究酵母菌的呼吸方式。疏漏诊断1有关细胞呼吸、光合作用的正误判断(1)高等生物都进行有氧呼吸，低等生物都进行无氧呼吸( )(2)有氧呼吸的三个阶段都有ATP产生，但第三阶段产生的ATP最多( )(3)各种细胞进行有氧呼吸的主要场所都是线粒体( )(4)人体剧烈运动时，CO2/O21，即CO2既可在线粒体又可在细胞质基质中产生( )(5)及时排涝，能防止根细胞受酒精毒害( )
2、(6)离体的叶绿体基质中添加ATP、H和CO2后，可完成暗反应( )(7)适宜条件下光合作用过程中C5/C3的值，停止供应CO2后比停止前高( )(8)降低光照将直接影响到光反应的进行，从而影响暗反应；改变CO2浓度则直接影响暗反应的进行( )2有关光合作用与细胞呼吸综合应用的正误判断(9)CO2的固定过程发生在叶绿体中，C6H12O6分解成CO2的过程发生在线粒体中( )(10)光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变成热能和ATP( )(11)夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降低温度，可提高作物产量( )(12)净光合速率长期为零时会导致幼苗停止生长( )(1
3、3)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低至一定水平时保持相对稳定( )长句冲关1概述性知识(1)细胞呼吸的实质是氧化分解有机物，释放能量。(2)有氧呼吸过程中葡萄糖中能量的去向为大部分以热能的形式散失，少部分转化为ATP中活跃的化学能。(3)除光能、有机物中的化学能之外，硝化细菌等进行化能合成作用的细菌可利用体外无机物(如NH3)氧化时所释放的能量来合成ATP。2程序性诱问(4)葡萄糖分解产生的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是在缺氧条件下进行无氧呼吸。(5)给某植物提供C18O2和H2O，释放
4、的O2中含有18O。O2中含有18O是由于C18O2中的部分18O转移到H2O中，HO又作为原料参与了光合作用。(6)夏季晴朗白天的中午、黄昏光合作用都会减弱，说出其中的原因中午温度过高，出现“午休”现象，气孔关闭，吸收的CO2减少，从而影响了暗反应；黄昏光照强度减弱，从而影响了光反应。(7)土壤板结，光合速率下降的原因是土壤板结，导致土壤中缺氧，根细胞进行无氧呼吸，产生的ATP减少，供给根细胞用于矿质元素吸收的能量减少，光合色素的合成和酶数量减少，光合作用减弱。微专题1细胞呼吸与光合作用过程的联系1图解光合作用与细胞呼吸的过程2光合作用与细胞呼吸过程中物质和能量转换过程3四种状况下“光合与呼
5、吸”的关系1(2019高考全国卷)马铃薯块茎储藏不当会出现酸味，这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。下列叙述正确的是()A马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖B马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来C马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATPD马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生解析：选B。马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸，葡萄糖是细胞呼吸的原料而不是产物，A项错误；在马铃薯块茎细胞无氧呼吸的第一阶段，葡萄糖分解成丙酮酸，第二阶段在相应酶的催化下，丙酮酸转化为乳酸，B项正确；在马铃薯块茎细胞无氧呼吸的第一阶段，1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸，并且释
6、放出少量能量，生成少量ATP，C项错误；一般来说，氧气浓度的升高会抑制细胞的无氧呼吸，故马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高不会增加酸味的产生，D项错误。2(2018高考北京卷)光反应在叶绿体类囊体上进行。在适宜条件下，向类囊体悬液中加入氧化还原指示剂DCIP，照光后DCIP由蓝色逐渐变为无色。该反应过程中()A需要ATP提供能量BDCIP被氧化C不需要光合色素参与D会产生氧气解析：选D。光合作用中的光反应发生在类囊体薄膜上，光合色素吸收光能，一方面使水光解，释放出氧气、形成H，另一方面在有关酶的催化作用下，促使ADP与Pi发生化学反应形成ATP，D项符合题意，A、C项不符合题意。结合题干信息，加
7、入氧化还原指示剂DCIP后，DCIP会被H还原，B项不符合题意。3(2019高考江苏卷)叶绿体中催化CO2固定的酶R由叶绿体DNA编码的大亚基和细胞核DNA编码的小亚基共同组装而成，其合成过程及部分相关代谢途径如下图所示。请回答下列问题：(1)合成酶R时，细胞核DNA编码小亚基的遗传信息_到RNA上，RNA进入细胞质基质后指导多肽链合成；在叶绿体中，参与大亚基肽链合成的RNA中，种类最多的是_。(2)进行光合作用时，组装完成的酶R需ATP参与激活，光能转化为ATP中的化学能是在_上(填场所)完成的。活化的酶R催化CO2固定产生C3化合物(C3)，C3还原为三碳糖(C3)，这一步骤需要_作为还原
8、剂。在叶绿体中C3除了进一步合成淀粉外，还必须合成化合物X以维持卡尔文循环，X为_。(3)作为光合作用的重要成分，X在叶绿体中的浓度受多种因素调控，下列环境条件和物质代谢过程，与X浓度相关的有_(填序号)。外界环境的CO2浓度叶绿体接受的光照强度受磷酸根离子浓度调节的C3输出速度酶R催化X与O2结合产生C2化合物的强度(4)光合作用旺盛时，很多植物合成的糖类通常会以淀粉的形式临时储存在叶绿体中，假如以大量可溶性糖的形式存在，则可能导致叶绿体_。解析：(1)遗传信息从DNA流动到RNA的过程叫转录。参与蛋白质合成的RNA有tRNA、mRNA和rRNA，由于tRNA与特定的氨基酸相结合，其功能具有
9、特异性，种类最多。(2)光合作用过程中，发生在类囊体薄膜上的光反应，将光能转化为ATP中的化学能。光反应为暗反应提供了H和ATP，其中H是将C3还原形成C3的还原剂。暗反应过程中，C5和CO2结合形成C3，其中一部分C3又会被还原成C5，从而使卡尔文循环持续地进行下去。(3)凡是影响光反应和暗反应的因素，都可以引起C3、C5相对含量的暂时变化。外界环境的CO2浓度改变，会暂时影响C5的消耗；叶绿体接受的光照强度变化，会暂时影响C5的生成；C3的输出速度会影响C5的生成；酶R催化C5与O2结合产生C2化合物的强度会直接影响C5的浓度。(4)若叶绿体中存在大量可溶性糖，其渗透压会增大，造成叶绿体大
10、量吸水而涨破。答案：(1)转录tRNA(2)类囊体薄膜HC5(五碳化合物)(3)(4)吸水涨破本部分选择题和非选择题均有考查，主要体现在光合作用与细胞呼吸过程中物质和能量的变化以及二者的相互联系，可体现生命观念核心素养中的物质与能量观，试题难度适中。一、考查生命观念1(2019河南八市高三测评)在光合作用的探究历程中，人们利用离体的叶绿体进行实验，逐渐探明了水的光解和H的产生过程，如图所示(e为负电子)。下列分析正确的是()A完成过程需要叶绿体色素和酶的共同作用B过程发生在类囊体薄膜上并存在能量的转换CNADPH进入叶绿体基质并参与合成C3的反应D自养生物细胞的过程均发生在叶绿体中解析：选B。
11、过程是水在光下分解，需要叶绿体色素分子吸收的光能，但不需要酶的催化，A错误；过程表示NADPH的形成，发生在类囊体薄膜上并将色素分子吸收的光能转变成活跃的化学能储存起来，B正确；NADPH进入叶绿体基质并参与C3的还原反应，C错误；自养生物蓝藻为原核生物，没有叶绿体，因此其过程一定不是在叶绿体中进行的，故过程不一定在叶绿体中进行，D错误。2下图表示光合作用和细胞呼吸的部分过程，下列相关叙述不正确的是()AX物质为C3，过程除需H外，还需要光反应提供的ATPB过程产生的H与图中的H不同C过程发生在线粒体中，过程需要水的参与D植物的同一细胞中可以同时发生过程解析：选C。C3的还原需要光反应提供的H
12、和ATP，A正确。有氧呼吸的第一、二阶段均会产生H，即NADH，光合作用的光反应中产生的H为NADPH，两者不相同，B正确。过程发生在细胞质基质中，过程发生在线粒体基质中，C错误。光照条件下，在植物的叶肉细胞中可同时发生光合作用和细胞呼吸，D正确。二、考查科学思维3(不定项)(2019济南重点中学高三联考)科研人员为研究某植物的光合特性，测定了该植物在光、暗条件下的CO2吸收速率，结果如下图。下列叙述正确的是()A暗期CO2吸收速率大于0B从暗期变到光期的瞬间，叶绿体中C3含量升高C光期CO2吸收速率下降可能是CO2浓度降低所致D暗期植物不能将CO2转化为糖类等光合产物的原因是没有光反应提供的
13、ATP和H解析：选ACD。从图示曲线可知，暗期CO2吸收速率大于0，A正确；从暗期变到光期的瞬间，光反应增强， C3的还原增强，C3消耗增加，而C3合成速率不变，故C3含量减少，B错误；光期CO2吸收速率有下降趋势，可能是随着光合作用的进行，CO2不断被吸收，导致环境中CO2浓度降低所致，C正确；没有光反应提供ATP和H，暗反应无法进行，故暗期植物不能将CO2转化为糖类等光合产物是因为没有光反应提供的ATP和H，D正确。4将某植物置于一定的温度和CO2浓度条件下，测定光照强度对光合作用强度的影响，结果如图1。图2表示该植物叶肉细胞中的叶绿体和线粒体。请分析回答下列问题：(1)在A点时，该植物叶
14、肉细胞内产生ATP的细胞器有_；若适当增加CO2浓度使光合速率增大，图1中的A点将向_移动，B点将向_移动。(2)若将该植物放在缺镁的土壤中培养一段时间，则该植物处于B点条件下时，光合作用强度_C点对应的光合作用强度，原因是在缺镁时_合成量变化，使光合作用强度发生改变。(3)请在图2中绘制出图1中C点时O2(用实线表示)和CO2(用虚线表示)的转移方向。解析：(1)据题图1可知，P点表示光照强度为0时，该植物的呼吸作用强度，故图1纵轴中的光合作用强度表示的是该植物净光合作用强度。A点时，净光合作用强度为0，则总光合作用强度大于0，此时该植物叶肉细胞中产生ATP的细胞器有叶绿体和线粒体。若适当增
15、加CO2浓度使光合速率增大，而呼吸速率不变，因此，较弱的光照就能使总光合作用强度等于呼吸作用强度，即A点将左移；CO2浓度增加，该植物需要更强的光照才能充分利用CO2，即B点将右移。(2)缺镁会影响叶绿素的合成，导致该植物光合作用能力减弱，B点条件下植物光合作用强度会小于C点对应光合作用强度。(3)在C点时，植物总光合作用强度大于呼吸作用强度，叶肉细胞中叶绿体利用的CO2一方面来自线粒体，另一方面来自外界环境；同时光合作用释放的O2一部分被自身线粒体利用，其余的释放到细胞外。答案：(1)线粒体、叶绿体左右(2)小于叶绿素(3)如下图光合作用曲线中光补偿点和光饱和点移动规律(1)名词解释光补偿点是指植物的光合作
