专题二第2讲光合作用和细胞呼吸

第2讲光合作用和细胞呼吸专题二细胞代谢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)。考纲要求内容索引主干知识梳理核心考点突破备考技能提升01主干知识梳理ZHUGANZHISHISHULI网络构建CO2＋H2O———→光能叶绿体(CH2O)＋O2叶绿体类囊体薄膜上2H2O——→光4[H]＋O2ADP＋Pi————→能量、酶ATP光能转变为ATP中活跃的化学能CO2＋C5——→酶2C3有机物中稳定化学能光、CO2、温度等C6H12O6＋6H2O＋6O2——→酶12H2O＋6CO2＋能量2C3H4O3＋6H2O——→酶6CO2＋20[H]＋能量(少)24[H]＋6O2——→酶12H2O＋能量(多)C6H12O6——→酶2C2H5OH＋2CO2＋能量(少)或C6H12O6——→酶2C3H6O3＋能量(少)温度、O2、H2O等1.细胞呼吸(1)原核生物无线粒体，但有些原核生物仍可进行有氧呼吸，如蓝藻等，原因是原核生物细胞中含有与有氧呼吸有关的酶。(2)真核生物的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进行无氧呼吸。(3)对动物和人体而言，有CO2生成的呼吸方式一定是有氧呼吸，因为动物及人体无氧呼吸的产物为乳酸。(4)分解葡萄糖的酶只存在于细胞质基质中，故线粒体只能分解丙酮酸不能分解葡萄糖。(5)细胞呼吸中的[H](NADH)≠光合作用中的[H](NADPH)。基础必备(6)有氧呼吸时，生成物H2O中的[H]来自线粒体基质中H2O和丙酮酸的分解及细胞质基质中葡萄糖的分解。(7)无氧呼吸只在第一阶段产生少量ATP，第二阶段不能产生ATP，[H]在第一阶段产生，第二阶段被利用，无[H]的积累。(8)破伤风芽孢杆菌在伤口深处繁殖，其代谢类型与乳酸菌一样，属于厌氧异养型。(9)无氧呼吸的产物酒精或乳酸对细胞有毒害作用，例如酵母菌酿酒时酒精含量超过16%时，发酵停止，意味着酵母菌被杀死；稻田定期排水，是为了防止水稻幼根因缺氧而变黑、腐烂；玉米种子浸泡在水中会腐烂等。2.光合作用(1)叶绿体不是所有植物光合作用的必要条件，如原核生物中蓝藻没有叶绿体但能进行光合作用。(2)破坏叶绿体外膜后，O2的产生不受影响。(3)离体的叶绿体基质中添加ATP、[H]和CO2后，可完成暗反应。(4)暗反应不直接需要光照，但是如果没有光照，光反应停止后，暗反应很快也会停止。(5)与光合作用有关的色素是脂溶性的，而液泡中的花青素是水溶性的，不能参与光能的吸收、转化和传递。(6)光合作用中产生的ATP只能用于暗反应，不能用于其他各项生命活动。(7)影响光合作用的因素：温度主要影响暗反应，因为参与暗反应的酶的种类和数量都比参与光反应的多；CO2浓度影响暗反应，当CO2浓度很低时，光合作用不能进行；光照强度直接影响光反应的速率。1.构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收()2.细胞呼吸时，促进ATP合成的酶主要分布在线粒体外膜上()3.有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是CO2和乳酸()4.人体细胞线粒体内O2/CO2的比值比细胞质基质高()5.肺炎双球菌无线粒体，但能进行有氧呼吸()6.H2O在光下分解，产生的[H]将C3还原为(CH2O)()7.光合作用光反应阶段产生的[H]可在叶绿体基质中作为还原剂()8.进入叶绿体的CO2不能直接被[H]还原()9.进入夜间，叶肉细胞内ATP的合成停止()10.种子萌发过程中，种子中有机物种类增加()易错辨析√×××√√√√×√1.土壤板结时光合速率下降的原因是__________________________________________________________________________________________________________________________。2.高温、干旱环境中植物出现光合午休的原因是________________________________________________________________________。长句默写土壤板结，导致土壤中缺氧，根细胞呼吸产生的ATP减少，影响了矿质元素的吸收，从而影响了光合色素和酶的合成，光合作用减弱为防止水分过度蒸发，气孔部分关闭，CO2的供应减少，影响了光合作用的暗反应02核心考点突破HEXINKAODIANTUPO考点一光合作用和细胞呼吸的过程考点二光合作用和细胞呼吸的影响因素考点三光合作用和细胞呼吸的测定和分析考点一光合作用和细胞呼吸的过程1.光合作用和细胞呼吸中的物质和能量转化(1)光合作用①物质变化：H2O→O2＋[H]、CO2→C3→C5＋(CH2O)；②能量变化：光能→ATP中活跃的化学能→(CH2O)中稳定的化学能。(2)细胞呼吸①物质变化：C6H12O6―→2C3H4O3(丙酮酸)＋4[H]、2C3H4O3(丙酮酸)＋6H2O―→6CO2＋20[H]、24[H]＋6O2―→12H2O；②能量变化：(CH2O)中稳定的化学能→活跃的化学能(ATP)和热能。要点整合2.光合作用与细胞呼吸过程的联系考向一细胞呼吸过程的分析1.(2019·广东珠海模拟)如图是酵母菌细胞呼吸示意图，下列相关叙述正确的是1234考向设计A.甲条件下葡萄糖释放的能量大部分转移到ATP中B.乙条件下葡萄糖内的能量只流向酒精和ATPC.甲、乙条件下产生物质a的部位是不同的D.试剂X是酸性重铬酸钾溶液√解析甲条件下葡萄糖释放的能量，少部分储存在ATP中，大部分以热能形式散失，A错误；乙条件下葡萄糖内的能量大部分未释放出来，仍储存在酒精中，释放的能量少部分储存在ATP中，大部分以热能形式散失，B错误；甲、乙条件下产生物质a(CO2)的部位是不同的，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，C正确；酸性重铬酸钾溶液可用于检测酒精，不能用于检测CO2，试剂X是溴麝香草酚蓝溶液或澄清的石灰水，用于检测CO2，D错误。12342.(2019·吉林“五地六校”联考)如图是某动物体细胞呼吸的过程。有关叙述不正确的是1234A.4、6分别是水和氧气B.3产生于线粒体基质C.产生的8主要用于合成ATPD.植物细胞也能进行该过程√解析4是水，6是氧气，A正确；3是二氧化碳，在有氧呼吸第二阶段产生，场所是线粒体基质，B正确；8表示能量，大部分以热能形式散失，少部分用于合成ATP，C错误；该图表示有氧呼吸过程，植物细胞也可以进行，D正确。考向二光合作用和细胞呼吸的关系综合分析3.还原氢([H])在生物的生理活动中起重要作用，下列有关叙述不正确的是A.高等植物的光合作用中，[H]产生自水的光解B.光合作用中，[H]的作用是在暗反应中将二氧化碳还原为糖等有机物C.有氧呼吸中，[H]的受体是氧气，该过程释放大量的能量D.无氧呼吸中，[H]的受体是丙酮酸等中间代谢产物√1234解析光合作用中[H]用于三碳化合物的还原；有氧呼吸中[H]用于与氧结合生成水，该过程释放大量能量；无氧呼吸中[H]用于与丙酮酸等中间代谢产物结合生成乳酸或酒精和CO2。解析据图可知，Z是ATP，Y是丙酮酸，X是C3，A正确；光合作用的光反应阶段①和有氧呼吸的第一、二阶段③④产生ATP，而光合作用的暗反应阶段中的三碳化合物的还原过程②不能产生ATP，B错误；图中②表示三碳化合物的还原过程，⑤表示二氧化碳的固定过程，C正确；光合速率小于呼吸速率时，叶肉细胞会有二氧化碳的净释放，即④过程产生的CO2会释放到细胞外，D正确。4.如图表示在有氧条件下某高等植物体内有关的生理过程示意图，①～⑤表示有关过程，X、Y、Z和W表示相关物质。请据图判断下列说法错误的是1234A.X、Y、Z物质分别表示C3、丙酮酸和ATPB.①～⑤过程中能产生ATP的有①②③④C.②⑤过程分别表示C3的还原和CO2的固定D.光合速率小于呼吸速率时，④过程产生的CO2会释放到细胞外√考点二光合作用和细胞呼吸的影响因素1.影响光合作用的三大因素要点整合(1)光照强度(如图1)①原理：主要影响光反应阶段ATP和[H]的产生。②分析P点后的限制因素外因：温度、CO2浓度内因：光合色素的含量、酶的数量和活性(2)CO2的浓度(如图2)①原理：影响暗反应阶段C3的生成。②分析P点后的限制因素外因：温度、光照强度内因：酶的数量和活性(3)温度：通过影响酶的活性而影响光合作用(如图3)。2.光合速率与呼吸速率的表示方法项目表示方法测定方法净光合速率(又称表观光合速率)单位时间O2的释放量、CO2的吸收量、有机物的积累量光照下测定植物单位时间内CO2吸收量或O2释放量真正光合速率(又称总光合速率)单位时间O2的产生量、CO2的固定量、有机物的制造量不能直接测得呼吸速率(黑暗中测量)单位时间CO2的释放量、O2的吸收量、有机物的消耗量黑暗下测定植物单位时间内CO2释放量或O2吸收量3.一昼夜中植物代谢强度变化曲线(1)图甲中BC段变化原因：由于温度下降，呼吸酶活性降低，CO2释放速率有所下降。(2)图甲CD段中，光合作用强度小于呼吸作用强度，相当于乙图中的cd段。光合作用开始的点在甲图中为C点，在乙图中为c点。(3)图甲DF段中，光合作用强度大于呼吸作用强度，拐点D表示光合作用强度等于呼吸作用强度，相当于乙图中d点。(4)图甲中FG段曲线下降趋势变缓的原因是正午时分，由于部分气孔关闭，CO2进入细胞减少。GH段罩内CO2浓度继续下降，说明光合作用强度仍大于呼吸作用强度；18h，罩内CO2浓度最低，此时植物体内积累的有机物最多，罩内O2浓度最高。拐点H表示光合作用强度等于呼吸作用强度，相当于乙图中h点。图乙中ef段与gh段都是下降趋势，但原因不同：ef段是由于部分气孔关闭，CO2供应不足；gh段是因为光照强度逐渐减弱。(5)图甲中18h后，光照越来越弱，罩内CO2浓度开始增加，说明呼吸作用强度已大于光合作用强度；判断一昼夜植物体内出现有机物积累的依据是I点时玻璃罩内二氧化碳浓度低于A点。考向一借助曲线考查光合作用的影响因素5.(2019·厦门质检)如图表示在光照充足、CO2浓度适宜的条件下，温度对某植物光合作用速率和呼吸速率的影响。下列叙述正确的是5678考向设计A.15℃时呼吸作用为暗反应提供的ATP不足B.5℃～37℃范围内，植物均表现为生长状态C.当温度达到50℃时，植物因蛋白质失活而死亡D.温室栽培中温度控制在37℃左右最利于该植物生长√解析暗反应需要的ATP来自光反应，而不是呼吸作用，A错误；图中显示，5℃～37℃范围内，实际光合速率始终大于呼吸速率，因此植物均表现为生长状态，B正确；当温度达到50℃时，植物仍然能够进行呼吸作用，说明植物没有死亡，C错误；在温度为30℃条件下，实际光合作用速率与呼吸作用速率的差值最大，即植物的有机物净积累量最多，最利于该植物生长，D错误。56786.(2019·河北衡水中学高三调研)三倍体西瓜由于含糖量高且无子而备受青睐。某研究人员对三倍体西瓜进行了一系列相关研究，请分析回答：(1)如图是该研究者对三倍体西瓜叶片净光合速率(Pn，以CO2吸收速率表示)与胞间CO2浓度(Ci)的日变化研究结果。567813：00时叶绿体中合成C3的速率_____(填“高于”“等于”或“低于”)11：00时。17：00时后叶片的Ci快速上升，其原因是_________________________________。叶片的Pn先后两次下降，主要限制因素分别是___________________。低于光合速率减小，导致CO2在胞间积累CO2浓度和光照强度解析与11：00时相比，13：00时胞间CO2浓度降低，二氧化碳的固定减弱，所以合成C3的速率小于11：00时。17：00时后，叶片的Ci快速上升，是由于细胞呼吸速率大于光合速率，释放出的二氧化碳在胞间积累。叶片的Pn先后两次下降，第一次下降的主要原因是由于叶片气孔部分关闭，二氧化碳供应不足，第二次下降是由于光照强度减弱引起。5678(2)该研究人员研究发现，西瓜果肉细