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1、专题四 光合作用与细胞呼吸,最新考纲 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(),知识串联回顾,核心考点突破,知识串联回顾 思维串联纵横联系,体验真题明考向,核心考点突破 核心考点高效突破,核心考点一 光合作用和细胞呼吸的过程及内在联系,1.(2018全国卷,5)下列关于生物体中细胞呼吸的叙述,错误的是( ) A.植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸 B.食物链上传递的能量有一部分通过细胞呼吸散失 C.有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是葡萄糖和乳酸 D.植物光合作用和呼吸作用过程中都可以合成ATP,C,解析:植物体的细胞呼吸在有光或无光条件下都可以进行,
2、氧气充足时进行有氧呼吸,氧气缺少时进行无氧呼吸;在食物链中,输入某一营养级的能量,一部分用于此营养级生物自身的生长、发育和繁殖等生命活动,绝大部分则通过细胞呼吸以热能的形式散失;有氧呼吸的产物是水和CO2,无氧呼吸的产物是酒精和CO2或者是乳酸;有氧呼吸的三个阶段都有ATP产生,光合作用的光反应阶段有ATP产生。,2.(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
3、,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。,3.(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O
4、2) 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阶段产生酒精,命题感悟:本部分选择题和非选择题均有考查,主要体现
5、在光合作用与细胞呼吸过程中的物质和能量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。,1.构建光合作用与细胞呼吸相互关系的模型,要点整合提素养,(1)物质名称:b. ,c. ,d. ,e. ,f. ,g. ,h. 。,氧气,ATP,ADP,H,C5,二氧化碳,C3,(2)生理过程及场所,光反应,线粒体,内膜,2.明辨光合作用与细胞呼吸的10个误区 (1)有氧呼吸与无氧呼吸的本质区别是有机物是否彻底氧化分解。 (2)细胞呼吸的底物并非只有葡萄糖,若有氧呼吸的底物为脂肪,则其吸收O2的量 释放CO2的量。,高于,(3)线粒体不能利用葡萄糖,只能利用丙酮酸。 (4)有
6、氧呼吸第二阶段需要H2O的参与,第三阶段生成H2O。 (5)有H2O生成的一定是 呼吸,有CO2生成不一定是有氧呼吸,也可能是无氧呼吸。 (6)有氧呼吸过程中葡萄糖中能量去向为大部分以热能散失,少部分转化为ATP中活跃的化学能;无氧呼吸过程中葡萄糖中能量去向为大部分储存在小分子有机物中、一部分以热能散失、一部分转化为ATP中活跃的化学能。 (7)真核细胞并非都进行有氧呼吸,如蛔虫细胞、哺乳动物成熟的红细胞;原核细胞并非不能进行有氧呼吸,如蓝藻、硝化细菌、肺炎双球菌等均可进行有氧呼吸。 (8)光反应产生的ATP直接在 中被利用,不供给其他生命活动。 (9)光反应需要光,暗反应有光无光均可进行。但
7、是,无光不能进行光反应,无光反应提供的H与ATP,暗反应也不能进行。 (10)有氧呼吸的场所不一定在线粒体,光合作用的场所不一定在叶绿体,如原核生物。,有氧,暗反应,素养培优,光合作用与细胞呼吸过程中的“物质与能量观”,(2)能量转化关系,1.(2018河北衡水模拟)下列关于有氧呼吸和无氧呼吸的叙述中,正确的是( ) A.有氧呼吸和无氧呼吸的各个阶段均产生ATP B.有氧呼吸产生的H2O中的氢来自葡萄糖和H2O C.有氧呼吸时CO2浓度与O2浓度的比值,细胞质基质比线粒体基质高 D.污染物M抑制浮游植物有氧呼吸的各个阶段,但对无氧呼吸无影响,考向一,围绕细胞呼吸的类型及过程考查识记和理解能力,
8、B,考向设计通技法,解析:无氧呼吸在第二阶段不产生ATP;有氧呼吸第二阶段有H2O的参与,其中H也转化为了H,在第三阶段与O2结合生成H2O,即有氧呼吸产生的H2O中的氢来自葡萄糖和H2O;有氧呼吸中的二氧化碳在线粒体基质产生,所以有氧呼吸时CO2浓度与O2浓度的比值,细胞质基质比线粒体基质低;有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同,污染物M抑制浮游植物有氧呼吸的各个阶段,对无氧呼吸也有影响。,2.(2018广东珠海一模)如图是酵母菌呼吸作用示意图,相关叙述正确的是( ) A.条件甲下葡萄糖释放的能量大部分转移到ATP B.条件乙下葡萄糖内的能量只流向酒精和ATP C.甲、乙条件下产生物质a的部位是
9、不同的 D.试剂X是重铬酸钾,C,解析:条件乙下生成酒精,则该条件应为无氧条件,条件甲为有氧条件。有氧呼吸时,葡萄糖释放的能量,少部分储存在ATP中,大部分以热能形式散失;无氧呼吸时,葡萄糖内的能量大部分未释放出来仍储存在酒精中,释放出的能量中少部分储存在ATP中,大部分以热能形式散失;物质a为有氧呼吸和无氧呼吸的共同产物,应为CO2,无氧呼吸产生CO2的场所为细胞质基质,有氧呼吸产生CO2的场所为线粒体基质;酸性重铬酸钾溶液用于检测酒精,检测CO2的试剂X应为溴麝香草酚蓝水溶液或澄清的石灰水溶液。,“三看法”判断细胞呼吸的类型,方法技巧,3.(2018百所名校模拟)下列关于光合色素的叙述中,
10、正确的是( ) A.构成叶绿素的镁可由植物的根从土壤中吸收 B.光合色素分布于叶绿体内膜和细胞质基质中 C.光合色素只吸收红光和蓝紫光用于水的光解 D.植物叶片黄化,叶绿体对红光的吸收会增加,考向二,围绕叶绿体色素的种类、分布和作用考查识记和理解能力,A,解析:构成叶绿素的镁属于无机盐离子,可通过植物根从土壤中吸收;光合色素分布于叶绿体类囊体薄膜上;光合色素主要吸收红光和蓝紫光,用于光反应;植物叶片黄化,则叶绿素含量明显减少,则对红光的吸收会减少。,4.(2018四川成都模拟)下列关于绿叶中色素的叙述,正确的是( ) A.色素能溶解于无水乙醇,可用无水乙醇提取色素 B.类胡萝卜素在层析液中的溶
11、解度小于叶绿素 C.叶绿素主要吸收红外光和紫外光用于光合作用 D.叶绿体和液泡中的色素都能将光能转变为化学能,A,解析:绿叶中色素溶解于无水乙醇,可用无水乙醇提取色素;类胡萝卜素在层析液中的溶解度大于叶绿素,类胡萝卜素随层析液在滤纸上扩散速度快;叶绿素主要吸收可见光中的红光和蓝紫光,用于光合作用;叶绿体中的色素能够将光能转变为化学能,液泡中的色素不能将光能转变为化学能。,考向三,围绕光合作用过程中物质变化和能量变化考查理解及获取信息能力,5.(2018河南商丘模拟)利用小球藻培养液进行光合作用实验时,在其中加入抑制暗反应的物质后,发现在同样的光照条件下释放氧气的速度下降。主要原因是( ) A.
12、合成ATP的酶活性受到抑制 B.H、ATP等的积累,使光反应速率减慢 C.叶绿素吸收光能的效率下降 D.暗反应中生成的水减少,使光反应的原料不足,B,解析:ATP是在光反应阶段形成的,ATP合成酶属于光反应的物质,而加入物质只影响暗反应;由于暗反应速率下降,会减少对H和ATP的消耗,导致H和ATP积累;变化的条件影响了暗反应,没有影响光反应,所以叶绿素吸收光能的效率没有下降;光反应的原料水主要来自环境,不是来自暗反应。,6.(2018河南郑州一模)如图所示为研究光照强度和CO2浓度对某植物光合作用速率的影响。下列有关叙述中不正确的是( ) A.曲线AB,叶绿体中C3浓度降低 B.BD,叶绿体中
13、C5浓度升高 C.曲线AB,叶绿体中C5生成速率降低 D.D点时,限制光合作用速率的环境因素可能有CO2浓度和温度等,C,解析:曲线中A点转向B点时,光照强度增强,光反应产生的H和ATP增加,促进暗反应中C3还原,C5生成速率升高,导致叶绿体中C3浓度降低;曲线中B点转向D点时,CO2浓度降低,CO2与C5结合生成C3的反应减弱,因此叶绿体中C5浓度升高;曲线中D点为光饱和点,限制光合作用速率的环境因素可能有CO2浓度和温度等。,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
14、、ADP,C3,C5,分析如下:,(2)CO2供应停止时:CO2停,C5,C3,ATP,ADP,分析如下:,7.(2018北京丰台区模拟)在光合作用中,RuBP羧化酶能催化CO2+C5(即RuBP) 2C3。为测定RuBP羧化酶的活性,某学习小组从菠菜叶中提取该酶,用其催化C5与 14CO2 的反应,并检测产物14C3的放射性强度。下列分析错误的是( ) A.RuBP羧化酶催化的上述反应有光无光都可以进行 B.测定RuBP羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法 C.单位时间内14C3生成量越多说明RuBP羧化酶活性越高 D.菠菜叶肉细胞内RuBP羧化酶催化上述反应的场所是叶绿体基粒,D,解析:由
15、题意可知,RuBP羧化酶是叶肉细胞内催化CO2固定的酶,该过程在暗反应中发生,有光无光都可以进行;测定该酶活性的方法用到了14C3,属于同位素标记法;酶活性可用单位时间内产物的生成量表示;CO2固定属于暗反应,反应的场所是叶绿体基质。,考向四,围绕光合作用与细胞呼吸的关系考查综合运用能力,8.(2018陕西榆林一模)如图表示光照下叶肉细胞中A、B两种细胞器间的气体交换。下列有关此图的叙述正确的是( ) A.A结构可进行完整的细胞呼吸 B.A、B结构可为对方提供ATP C.若O2全部被A结构利用,则光合速率与呼吸速率相同 D.限制A、B结构代谢的主要环境因素不同,D,解析:由图可知,A表示线粒体
16、,B表示叶绿体。线粒体是有氧呼吸第二阶段和第三阶段的场所,有氧呼吸第一阶段的场所是细胞质基质;线粒体产生的ATP不能供给叶绿体,叶绿体产生的ATP只供给暗反应,不能供给其他生命活动;若O2全部被线粒体利用,则光合速率与呼吸速率相同或呼吸速率大于光合速率;限制线粒体中有氧呼吸的主要环境因素是温度和氧气浓度,限制叶绿体中光合作用的主要环境因素是光照强度、温度、二氧化碳浓度。,9.(2018全国押题卷)有人设计了一个研究光合作用的实验,实验前在溶液中加入只破损了外膜和内膜而其他结构都完整的叶绿体,然后分、两个阶段,按图示条件进行实验,糖的合成速率如图所示,请回答下列问题:,解析:(1)在从绿叶中提取光合色素的实验中,加入 CaCO3可防止研磨时色素被破坏。 答案:(1)碳酸钙(或CaCO3
