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代谢模块一专题四光合作用与呼吸作用1重温考纲考点2知识网络构建3考向梳理4复习练案重温考纲考点考点考情1.光合作用的基本过程(Ⅱ)2．影响光合作用速率的环境因素(Ⅱ)3．细胞呼吸(Ⅱ)由五年的考频可以看出本专题在全国卷高考中考查的频度很高。主要考查的内容有光合作用的过程，环境因素对光合作用的影响，细胞呼吸的类型及光合作用和细胞呼吸的综合。备考时对光合作用的过程、各类环境因素对光合作用的影响、细胞呼吸的类型和过程要作为重点复习，还要重视光合作用和细胞呼吸的综合，重视光合作用和细胞呼吸知识与生产实际的联系。知识网络构建考向梳理•1．(2017全国卷Ⅲ)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640～660nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的•考向一光合作用与细胞呼吸的过程及内在联系A•[解析]类胡萝卜素不吸收红光，A错误；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，B正确；作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应来绘制的，因此可用CO2吸收速率随光波长的变化来表示，C正确；叶绿素吸收640～660nm的红光，导致水光解释放氧气，D正确。•2．(2016天津理综)在适宜反应条件下，用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用光照强度与白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变化的物质，组合正确的是()•A．红光，ATP下降B．红光，未被还原的C3上升•B．绿光，[H]下降D．绿光，C5上升•[解析]叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光等可见光，吸收的绿光很少。将白光改为光照强度相同的红光，光反应增强，叶绿体内产生的ATP和[H]增多，C3的还原增加，导致未被还原的C3减少，A、B项错误；将白光改为光照强度相同的绿光，光反应减弱，叶绿体内产生的ATP和[H]减少，C3的还原量降低，导致C5减少，C项正确、D项错误。C•3．(2016全国理综)下列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•正确。C•[解析]叶绿体中的色素易溶于有机溶剂，如乙醇、丙酮中，A项正确；镁是叶绿素的组成元素，植物中的矿质元素主要由根从土壤中吸收，B项正确；一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光(波长范围大约是390～760nm)，而红外光是波长大于760nm的光，紫外光是波长小于390nm的光，C项错误；光是叶绿素合成的必要条件，黑暗中生长的植物幼苗叶片叶绿素合成受阻，从而使叶片表现出类胡萝卜素的黄色，D项正确。•4．(2017全国卷Ⅱ)下图是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①、②、③、④代表的物质依次是________、_____________、_____________、_____，[H]代表的物质主要是__________________________。O2NADP＋ADP＋PiC5NADH(或还原型辅酶Ⅰ)•(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](1)由分析可知，图中①表示光合作用光反应阶段水光解的产物O2；②是生成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)的反应物NADP＋；③是生成ATP的原料ADP＋Pi；④代表光合作用暗反应阶段参与固定CO2的物质C5；图中[H]代表的物质是呼吸作用过程中的还原型辅酶I(NADH)。(2)细胞中生成ATP的场所除叶绿体外还有细胞质基质(C)和线粒体(D)。(3)细胞质基质中的丙酮酸可以转化成酒精的原因是植物细胞缺氧，导致细胞进行无氧呼吸。C和D在缺氧条件下进行无氧呼吸•1．光合作用与细胞呼吸过程图解•(1)物质转变过程：•①物质名称：b：_______，c：_________，d：_______，•e：____________________，f：_____；g：________；h：_______。O2ATPADPNADPH或[H]C5CO2C3•②生理过程及场所：①②③④⑤生理过程光反应______________________有氧呼吸第一阶段有氧呼吸第二阶段有氧呼吸第三阶段场所______________________________________________________叶绿体类囊体薄膜暗反应叶绿体基质细胞质基质线粒体基质线粒体内膜③相应元素的转移过程：C：14CO2――→CO2固定14C3――→C3还原14C6H12O6――→呼吸Ⅰ14C3H4O3――→呼吸Ⅱ14CO2O：H182O――→光反应18O2――→呼吸ⅢH182O――→呼吸ⅡC18O2――→光合作用C6H1812O6＋H182OH：3H2O――→光反应[3H]――→暗反应C36H12O6――→呼吸Ⅰ、Ⅱ[3H]――→呼吸Ⅲ3H2O(2)能量变化•2．光合作用与细胞呼吸过程中[H]和ATP的来源和去向归纳光合作用有氧呼吸[H]来源_____________有氧呼吸第一、二阶段去向___________用于第三阶段还原O2ATP来源光反应阶段产生有氧呼吸第一、二、三阶段去向用于C3还原供能用于各项生命活动(植物C3的还原除外)H2O光解还原C3•3．从细胞器水平分析光合作用与细胞呼吸的关系•上图中表示O2的是__________；表示CO2的是___________，其中①表示净光合量，_________表示总光合量。②③⑥①④⑤①＋④•(1)水是有氧呼吸的产物，也是有氧呼吸的反应物()•(2)各种细胞进行有氧呼吸的主要场所都是线粒体()•(3)细胞呼吸的结果如果没有水的产生，就一定是无氧呼吸()•(4)人体剧烈运动时，CO2/O21，即CO2即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()•(6)无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜()•(7)用纸层析法提取菠菜绿叶中的色素()√×√×√×ו(8)叶绿体色素在层析液中的溶解度越高，在滤纸上扩散就越慢()•(9)真核生物中，光反应是在叶绿体类囊体的薄膜上进行的，暗反应是在叶绿体基质中进行的()•(10)光反应为暗反应提供[H]和H2O()•(11)离体的叶绿体基质中添加ATP、[H]和CO2后，可完成暗反应()×√×√•1．(2017山东省菏泽市第三期末)人的肌肉组织分为快肌纤维和慢肌纤维两种：快肌纤维几乎不含线粒体，与短跑等剧烈运动有关；慢肌纤维与慢跑等有氧运动有关。下列叙述错误的是()•A．消耗等摩尔葡萄糖，快肌纤维产生的ATP比慢肌纤维产生的少•B．两种肌纤维均可在细胞质基质中产生丙酮酸和ATP•C．人体进行短跑时快肌纤维无氧呼吸产生大量乳酸，故会有酸痛感觉•D．剧烈运动时快肌纤维发生作用，人体细胞几乎不耗氧•题型1考查细胞呼吸的过程及类型D•[解析]A．快肌纤维几乎不含有线粒体，进行无氧呼吸，慢肌纤维进行有氧呼吸，而消耗等摩尔葡萄糖，无氧呼吸产生的ATP少，A正确；B．有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段完全相同，都产生丙酮酸、[H]和ATP，因此两种肌纤维均可在细胞质基质中产生丙酮酸和ATP，B正确；C．无氧呼吸产生大量乳酸，故产生酸痛感觉，C正确；D．剧烈运动时，快肌纤维和慢肌纤维都发生作用，因此人体细胞会耗氧，D错误。故选：D。•2．(2017山东实验中学二模)为探究酵母菌的细胞呼吸，将酵母菌破碎并进行差速离心处理，得到细胞质基质和线粒体，与酵母菌分别装入A～F试管中，加入不同的物质，进行了如下实验(见下表)。试管编号加入物质细胞质基质AB线粒体CD酵母菌EF葡萄糖－＋－＋＋＋丙酮酸＋－＋－－－氧气＋－＋－＋－•注：“＋”表示加入了适量的相关物质，“－”表示未加入相关物质。•(1)会产生CO2和H2O的试管有________，会产生酒精的试管有________，根据试管_____________的实验结果可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所。(均填试管编号)•(2)有氧呼吸产生的[H]，经过一系列的化学反应，与氧结合形成水。2,4－二硝基苯酚(DNP)对该氧化过程没有影响，但使该过程所释放的能量都以热的形式耗散，表明DNP使分布在_____________酶无法合成ATP。若将DNP加入试管E中，葡萄糖的氧化分解_______(填“能”或“不能”)继续进行。C、EB、FB、D、F线粒体内膜能•易错警示•理清“细胞呼吸”的5个错混点•(1)误认为有氧呼吸的全过程都需要O2：有氧呼吸的第一、二阶段不需要O2，只有第三阶段需要O2。•(2)误认为有氧呼吸的场所只有线粒体•①原核生物有氧呼吸的场所是细胞质和细胞膜上。•②真核生物有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。•(3)误认为O2一定抑制无氧呼吸：但也有例外，如哺乳动物成熟的红细胞的无氧呼吸不受O2的影响。•(4)细胞呼吸作用中有H2O生成一定是有氧呼吸，有CO2生成不一定是有氧呼吸，但对动物和人体而言，有CO2生成一定是有氧呼吸，因为动物及人体无氧呼吸的产物为乳酸。•(5)无线粒体的真核细胞(或生物)只能进行无氧呼吸，如哺乳动物成熟红细胞、蛔虫等，线粒体是进行有氧呼吸的主要场所。一些原核生物无线粒体，但可进行有氧呼吸。•3．(2016山东潍坊期末)如图表示光合作用过程，a、b、c表示物质，甲、乙表示场所，下列有关分析错误的是()•A．物质b可能是ADP和Pi•B．物质c直接被还原生成(CH2O)和C5•C．甲中色素不溶于水，只溶于有机溶剂•D．乙中生理过程在有光无光条件下都可进行•[解析]由图可知，a为ATP和[H]，b为ADP和Pi，c为CO2，A项正确；CO2先与C5结合形成C3，再被还原成(CH2O)，B项错误；甲为叶绿体基粒，乙为叶绿体基质，基粒上的光合色素不溶于水，只溶于有机溶剂，C项正确；在乙上进行的暗反应有光无光都能进行，D项正确。•题型2考查光合作用的过程及有关实验B•4．(2017年江西省赣州市高考生物一模)1937年植物学家赫尔希发现，离体的叶绿体中加入“氢接受者”，比如二氯酚吲哚酚(DCPIP)，光照后依然能够释放氧气，蓝色氧化态的DCPIP接受氢后变成无色还原状态的DCPIPH2。研究者为了验证该过程，在密闭条件下进行如下实验：溶液种类A试管B试管C试管D试管叶绿体悬浮液1mL－1mL－DCPIP0.5mL0.5mL0.5mL0.5mL0.5mol/L蔗糖溶液4mL5mL4mL5mL光照条件光照光照黑暗黑暗上层液体颜色无色蓝色蓝色蓝色•(1)自然环境中叶肉细胞的叶绿体产生氢的场所是___________________，这些氢在暗反应的_______________过程中被消耗。•(2)实验中制备叶绿体悬浮液使用蔗糖溶液而不使用蒸馏水的原因是_______________________，A试管除了颜色变化外，实验过程中还能观察到的现象是______________。•(3)A与C的比较可以说明氢产生的条件是需要_________，设置B和D试管的目的是为了说明DCPIP___________________________________________。•(4)实验结束后A组试管中叶绿体________(有/没有)糖类的产生，主要原因是_________________________________________________________。类囊体薄膜C3的还原避免叶绿