第一篇-專題三-考點二-光合作用和細胞呼吸的過程

考點二光合作用和細胞呼吸的過程1．光合作用與細胞呼吸過程變化的內(nèi)在聯(lián)系2．光合作用和細胞呼吸中物質(zhì)和能量的變化關(guān)系(4)能量變化3．改變條件后，C3、C5、NADPH、ATP的含量及(CH2O)合成量變化分析光照強度和CO2濃度突然改變后，C3、C5、NADPH、ATP、ADP、NADP＋的含量及(CH2O)合成量的動態(tài)變化時，要將光反應(yīng)和暗反應(yīng)過程結(jié)合起來分析，從具體的反應(yīng)過程提煉出模型：“來路→某物質(zhì)→去路”，通過分析其來路和去路的變化來確定含量變化。下圖中Ⅰ表示光反應(yīng)，Ⅱ表示CO2的固定，Ⅲ表示C3的還原。當(dāng)外界條件(如光照、CO2)突然發(fā)生變化時，分析相關(guān)物質(zhì)含量在短時間內(nèi)的變化：1．(2022·山東，16改編)在有氧呼吸第三階段，線粒體基質(zhì)中的還原型輔酶脫去氫并釋放電子，電子經(jīng)線粒體內(nèi)膜最終傳遞給O2，電子傳遞過程中釋放的能量驅(qū)動H＋從線粒體基質(zhì)移至內(nèi)外膜間隙中，隨后H＋經(jīng)ATP合酶返回線粒體基質(zhì)并促使ATP合成，然后與接受了電子的O2結(jié)合生成水。為研究短時低溫對該階段的影響，將長勢相同的黃瓜幼苗在不同條件下處理，分組情況及結(jié)果如圖所示。已知DNP可使H＋進入線粒體基質(zhì)時不經(jīng)過ATP合酶。下列相關(guān)說法不正確的是()A．4℃時線粒體內(nèi)膜上的電子傳遞受阻B．與25℃時相比，4℃時有氧呼吸產(chǎn)熱多C．與25℃時相比，4℃時有氧呼吸消耗葡萄糖的量多D．DNP導(dǎo)致線粒體內(nèi)外膜間隙中H＋濃度降低，生成的ATP減少2．(2021·江蘇，20節(jié)選)線粒體對維持旺盛的光合作用至關(guān)重要。下圖表示葉肉細胞中部分代謝途徑，虛線框內(nèi)表示“草酰乙酸/蘋果酸穿梭”。請據(jù)圖回答下列問題：(1)葉綠體在________上將光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能，參與這一過程的兩類色素是____________________________________________________________________________________________。(2)光合作用時，CO2與C5結(jié)合產(chǎn)生三碳酸，繼而還原成三碳糖(C3)，為維持光合作用持續(xù)進行，部分新合成的C3必須用于再生________；運到細胞質(zhì)基質(zhì)中的C3可合成蔗糖，運出細胞。每運出一分子蔗糖相當(dāng)于固定了______個CO2分子。(3)在光照過強時，細胞必須耗散掉葉綠體吸收的過多光能，避免細胞損傷。草酰乙酸/蘋果酸穿梭可有效地將光照產(chǎn)生的________中的還原能輸出葉綠體，并經(jīng)線粒體轉(zhuǎn)化為________中的化學(xué)能。3．(2020·江蘇，27節(jié)選)大豆與根瘤菌是互利共生關(guān)系，下圖所示為大豆葉片及根瘤中部分物質(zhì)的代謝、運輸途徑。請據(jù)圖回答下列問題：(1)上圖所示的代謝途徑中，催化固定CO2形成3－磷酸甘油酸(PGA)的酶在________________中，PGA還原成磷酸丙糖(TP)運出葉綠體后合成蔗糖，催化TP合成蔗糖的酶存在于______________。(2)根瘤菌固氮產(chǎn)生的NH3可用于氨基酸的合成，氨基酸合成蛋白質(zhì)時，通過脫水縮合形成______鍵。(3)CO2和N2的固定都需要消耗大量ATP。葉綠體中合成ATP的能量來自__________；根瘤中合成ATP的能量主要來自__________的分解。(4)蔗糖是大多數(shù)植物長距離運輸?shù)闹饕袡C物，與葡萄糖相比，以蔗糖作為運輸物質(zhì)的優(yōu)點是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。4．(2020·山東，21)人工光合作用系統(tǒng)可利用太陽能合成糖類，相關(guān)裝置及過程如圖所示，其中甲、乙表示物質(zhì)，模塊3中的反應(yīng)過程與葉綠體基質(zhì)內(nèi)糖類的合成過程相同。(1)該系統(tǒng)中執(zhí)行相當(dāng)于葉綠體中光反應(yīng)功能的模塊是__________________，模塊3中的甲可與CO2結(jié)合，甲為________________。(2)若正常運轉(zhuǎn)過程中氣泵突然停轉(zhuǎn)，則短時間內(nèi)乙的含量將________(填“增加”或“減少”)。若氣泵停轉(zhuǎn)時間較長，模塊2中的能量轉(zhuǎn)換效率也會發(fā)生改變，原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)在與植物光合作用固定的CO2量相等的情況下，該系統(tǒng)糖類的積累量________(填“高于”“低于”或“等于”)植物，原因是_________________________________________________________________________________________________________________________。(4)干旱條件下，很多植物光合作用速率降低，主要原因是___________________________________________________________________________________________________________。人工光合作用系統(tǒng)由于對環(huán)境中水的依賴程度較低，在沙漠等缺水地區(qū)有廣闊的應(yīng)用前景。思維延伸——判斷與填充(1)無氧條件培養(yǎng)酵母菌時向酵母菌培養(yǎng)液中加入重鉻酸鉀以便檢測乙醇生成(2021·廣東，9)()(2)紅光照射時，胡蘿卜素吸收的光能可傳遞給葉綠素a(2019·海南，9)()(3)光反應(yīng)階段中水在光下分解需ATP水解提供能量(2019·天津，2)()(4)弱光條件下植物沒有O2的釋放，說明未進行光合作用(2021·湖南，7)()(5)植物細胞內(nèi)10%～25%的葡萄糖經(jīng)過一系列反應(yīng)，產(chǎn)生NADPH、CO2和多種中間產(chǎn)物，該過程稱為磷酸戊糖途徑。該途徑的中間產(chǎn)物可進一步生成氨基酸和核苷酸等。則與有氧呼吸相比，葡萄糖經(jīng)磷酸戊糖途徑產(chǎn)生的能量少(2022·山東，4)()(6)(2022·全國甲，29)正常條件下，植物葉片的光合產(chǎn)物不會全部運輸?shù)狡渌课?，原因是______________________________________(答出1點即可)。題組一光合作用與細胞呼吸的過程辨析1．光合作用光反應(yīng)的過程如圖甲所示。為研究葉綠體膜的完整性與光反應(yīng)的關(guān)系，研究人員制備4種葉綠體(a.雙層膜結(jié)構(gòu)完整；b.雙層膜局部受損，類囊體略有損傷；c.雙層膜瓦解，類囊體松散但未斷裂；d.所有膜結(jié)構(gòu)解體破裂)，在離體條件下進行實驗。用DICP替代NADP＋作為電子受體，測定相對放氧量及ATP產(chǎn)生效率的相對值，結(jié)果如圖乙。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．圖甲的膜結(jié)構(gòu)是類囊體膜，膜上的①和②上存在光合色素B．根據(jù)信息可知，ATP的合成依賴于H＋逆濃度梯度從膜內(nèi)運輸?shù)侥ね釩．實驗表明無雙層膜阻礙、類囊體松散時更有利于色素吸收光能D．a(chǎn)～d4種葉綠體的ATP產(chǎn)生效率逐漸降低，原因是類囊體薄膜受損程度依次增大2．如圖為植物體內(nèi)發(fā)生的光合作用和光呼吸作用的示意圖，在CO2與C5反應(yīng)過程中，O2能與CO2競爭相關(guān)酶的活性部位。下列相關(guān)敘述不正確的是()A．在高O2環(huán)境中植物不能進行光合作用B．光呼吸的存在會降低糖的合成效率C．可以通過適當(dāng)增大CO2的濃度來抑制光呼吸D．在特殊環(huán)境下，光呼吸可以為暗反應(yīng)提供原料3．(2022·遼寧沈陽二中高三二模)在光照等條件下，番茄葉片葉肉細胞進行光合作用與有氧呼吸以及細胞內(nèi)外交換的示意圖如下(數(shù)字表示結(jié)構(gòu)，小寫字母代號表示物質(zhì)的移動情況)。下列有關(guān)說法正確的是()A．圖中線粒體中2處釋放的能量遠多于3處B．葉綠體產(chǎn)生的O2被線粒體利用，至少需穿過3層生物膜C．物質(zhì)A進入線粒體后徹底分解不需要水的參與D．h＝c、d＝g時的光照強度是滿足番茄植株光合速率等于呼吸速率的光照強度題組二辨析條件驟變引起代謝過程中物質(zhì)含量的變化4．陽光穿過森林會在地上投下“光斑”。如圖顯示了生長旺盛的某植物的一片葉子在“光斑”照耀前后的光合作用過程中吸收CO2和釋放O2的情況。虛線代表O2的釋放速率，實線代表CO2的吸收速率，以下判斷錯誤的是()A．A點細胞中ATP的產(chǎn)量增加B．A點后O2釋放速率下降與ADP和NADP＋供應(yīng)不足有關(guān)C．C與D的面積可能相等D．B點細胞中C5含量增加5．研究人員利用圖1裝置研究植物葉片在不同光照強度下對密閉水浴箱內(nèi)的CO2濃度變化速率的影響，測得