人教高中生物考点加强课1 光合作用与细胞呼吸的关系及自然或密闭环境中光合作用曲线分析.doc

重点题型1　光合作用与呼吸作用的关系
1.光合作用与细胞呼吸四层面区别
项目
光合作用
细胞呼吸
发生范围
含叶绿体的植物细胞；蓝藻、光合细菌等
所有活细胞
发生场所
叶绿体(真核生物)；细胞质(原核生物)
细胞质基质、线粒体
发生条件
光下
时时刻刻进行
实质
无机物有机物；储存能量
有机物无机物；释放能量
2.光合作用与细胞呼吸三层面联系
(1)过程联系
(2)物质联系
①C元素：CO2(CH2O)***酸CO2
②O元素：H2OO2H2O
③H元素：H2O[H](CH2O)[H]H2O
(3)能量联系
点悟　光合作用和细胞呼吸中H2O的产生与消耗不同：光合作用过程中在叶绿体类囊体薄膜上消耗H2O，在叶绿体基质中产生H2O；有氧呼吸过程中在线粒体基质中(第二阶段)消耗H2O，在线粒体内膜上(第三阶段)产生H2O。
3．光合作用与有氧呼吸中[H]、ATP来源与去路
【例证1】 (2017·全国卷Ⅱ，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①②③④代表的物质依次是________、________、________、________，[H]代表的物质主要是______________________________________。
(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***酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是___________________
__________________________________________________________________。
解析　(1)光合作用光反应阶段，水光解形成NADPH和氧气，因此图中①是O2；②可形成NADPH，应为NADP＋；③可形成ATP，应为ADP＋Pi；三碳化合物还原可形成有机物和五碳化合物，因此④表示C5。细胞呼吸过程中产生的[H]代表的物质主要是NADH。
(2)图中A表示光反应阶段，B表示暗反应阶段，C代表细胞质基质(可发生细胞呼吸的第一阶段)，D代表线粒体(可发生有氧呼吸的第二阶段和第三阶段)，其中光反应阶段、有氧呼吸的三个阶段都能合成ATP，而暗反应阶段不但不能合成ATP还会消耗ATP。因此，ATP合成发生在A过程，还发生在C和D。
(3)植物叶肉细胞中，有氧条件下，***酸进入线粒体最终分解形成二氧化碳和水；在缺氧条件下，转化成酒精和二氧化碳。
答案　(1)O2　NADP＋　ADP和Pi　C5　NADH
(2)C和D
(3)在缺氧条件下进行无氧呼吸
【例证2】 (2018·经典高考)如图为某植物叶肉细胞中有关甲、乙两种细胞器的部分物质及能量代谢途径示意图(NADPH指[H])，请回答下列问题：
(1)甲可以将光能转变为化学能，参与这一过程的两类色素为________，其中大多数高等植物的________需在光照条件下合成。
(2)在甲发育形成过程中，细胞核编码的参与光反应中心的蛋白，在细胞质中合成后，转运到甲内，在________(填场所)组装；核编码的Rubisco(催化CO2固定的酶)小亚基转运到甲内，在________(填场所)组装。
(3)甲输出的三碳糖在氧气充足的条件下，可被氧化为________后进入乙，继而在乙的________(填场所)彻底氧化分解成CO2；甲中过多的还原能可通过物质转化，在细胞质中合成NADPH，NADPH中的能量最终可在乙的________(填场所)转移到ATP中。
(4)乙产生的ATP被甲利用时，可参与的代谢过程包括________(填序号)。
①C3的还原　②内外物质运输　③H2O裂解释放O2　④酶的合成
解析　(1)由题图可知甲为叶绿体，乙为线粒体。植物通过光合作用将光能转变为化学能，参与光合作用的两类色素为叶绿素和类胡萝卜素，其中大多数高等植物的叶绿素需在光照条件下合成。(2)光反应的场所为类囊体膜，参与光反应中心的蛋白在类囊体膜上组装；Rubisco(催化CO
2固定的酶)是参与暗反应的相关酶，在叶绿体基质中组装。(3)叶绿体输出的三碳糖在氧气充足的条件下，可被氧化为***酸后进入线粒体，在线粒体基质中被彻底氧化分解成CO2；NADPH可被线粒体内膜上发生的有氧呼吸第三阶段利用，NADPH中的能量最终被转移到ATP中。(4)线粒体产生的ATP被叶绿体利用时，可参与叶绿体内C3的还原、内外物质运输、有关酶的合成等代谢过程，水裂解释放O2利用的是光能。
答案　(1)叶绿素、类胡萝