2020高考生物人教(湖北)课件第三单元 第10讲

第10讲光合作用与细胞呼吸的综合应用[目标要求]光合作用与细胞呼吸的综合应用。

1．物质名称：b：O2，c：ATP，d：ADP，e：NADPH([H])，f：C5，g：CO2，h：C3。2．生理过程及场所

考向一光合作用与细胞呼吸基本过程的判断

光合作用与细胞呼吸中物质及能量的转化 (1)光合作用和有氧呼吸中各种元素的去向 C ：CO 2――→暗反应

有机物――→呼吸Ⅰ

丙酮酸――→呼吸Ⅱ

CO 2

H ：H 2O ――→光反应

[H]――→暗反应

(CH 2O)――――――→有氧呼吸Ⅰ、Ⅱ

[H]―――――→有氧呼吸Ⅲ

H 2O O ：H 2O ――→光反应

O 2――――→有氧呼吸Ⅲ

H 2O ――――→有氧呼吸Ⅱ

CO 2――→暗反应

有机物 (2)光合作用与有氧呼吸中[H]和ATP 的来源、去路

(3)光合作用与有氧呼吸中的能量转化

1．(2019·徐州考前模拟)下图表示菠菜叶肉细胞光合作用与细胞呼吸过程中碳元素和氢元素的转移途径，其中①～⑥代表有关生理过程。下列叙述错误的是()

A．过程①、②、③不在生物膜上进行

B．参与过程②、③、⑤的酶种类不同

C．过程②、③、④、⑤都有A TP产生

D．过程③产生的[H]全部来自丙酮酸

答案 D

解析过程①表示光合作用暗反应，发生的场所是叶绿体基质；②表示有氧呼吸的第一阶段，发生的场所是细胞质基质；③有氧呼吸第二阶段，发生的场所是线粒体基质，都不在生物膜上进行，A正确；②、③为有氧呼吸的过程，其催化酶都为呼吸酶，⑤为光合作用光反应过程，它们的酶种类不相同，B正确；过程②、③、④为有氧呼吸三个阶段，都有ATP产生，⑤为水的光解，有ATP产生，C正确；过程③为有氧呼吸第二阶段是丙酮酸和水反应产生CO2和[H]，释放少量能量，产生的[H]部分来自丙酮酸，部分来自水，D错误。2．(2017·全国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①、②、③、④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中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是________________________。

答案(1)O2NADP＋ADP和Pi C5NADH(或还原型辅酶Ⅰ)(2)C和D(3)在缺氧条件下进行无氧呼吸

解析(1)光合作用光反应阶段，水光解形成NADPH和O2，因此图中①是O2；②可形成NADPH，应为NADP＋；③可形成ATP，应为ADP和Pi；C3还原可形成有机物和C5，因此

④表示C5。细胞呼吸过程中产生的[H]代表的物质是NADH(或还原型辅酶Ⅰ)。

(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(可发生有氧呼吸的第一阶段)，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A TP，而暗反应阶段不但不能合成ATP还会消耗A TP。因此，ATP合成除发生在A过程，还发生在C和D。

(3)植物叶肉细胞中，有氧条件下，丙酮酸进入线粒体最终分解形成二氧化碳和水；在缺氧条件下进行无氧呼吸，转化成酒精和二氧化碳。

考向二光合作用与细胞呼吸中的气体代谢分析

不同光照条件下叶肉细胞的气体代谢特点

3．(2019·山西大学附中诊断)甲图表示植物叶片气体交换速率与光照强度变化的关系，乙图表示不同光照条件下叶片与外界净气体交换模式图，乙图各模式图与甲图中a、b、c、d、e点的对应关系是()

A．②①④③⑤B．④①②③⑤

C．⑤③④①②D．⑤③②①④

答案 A

解析分析题图：a点时，植物只进行细胞呼吸，因此吸收O2，释放CO2，对应乙图中②；b 点时，植物同时进行细胞呼吸和光合作用，且呼吸速率大于光合速率，所以此时细胞吸收O2，释放CO2，但量要比a点少，对应①；c点时，植物同时进行细胞呼吸和光合作用，且呼吸速率等于光合速率，所以此时细胞不与外界进行气体交换，对应乙图中④；d点时，植物同时进行细胞呼吸和光合作用，且呼吸速率小于光合速率，所以此时细胞需要从外界吸收CO2，释放O2，对应乙图中③；e点时，植物同时进行细胞呼吸和光合作用，且呼吸速率小于光合速率，光合速率达到最大值，所以此时细胞需要从外界吸收CO2，释放O2，比③多，对应乙

图中⑤，故选A。

4．下图是叶肉细胞在不同光照强度下叶绿体与线粒体的代谢简图，下列相关叙述正确的是(多选)()

A．细胞①处于黑暗环境中，该细胞单位时间释放的CO2量即为呼吸速率

B．细胞②没有与外界发生O2和CO2的交换，可断定此时光合速率等于呼吸速率

C．细胞③处在较强光照条件下，细胞光合作用所利用的CO2量为N1与N2的和

D．分析细胞④可得出，此时的光照强度较弱且N1小于M2

答案ABC

解析结合图示可知，细胞①中仅线粒体中有气体的消耗和生成，故应处在黑暗环境中，此时细胞单位时间内释放的CO2量可表示呼吸速率，A项正确；细胞②没有与外界进行气体交换，可断定此时光合速率与呼吸速率相等，B项正确；细胞③需要从外界环境吸收CO2，并向细胞外释放O2，说明此时细胞所处环境的光照强度大于光补偿点，细胞所利用的CO2包括细胞呼吸产生的N2和从环境中吸收的N1，C项正确；细胞④中，线粒体利用的O2除来自叶绿体外，还要从细胞外吸收，说明此时细胞呼吸强度大于光合作用强度，细胞进行有氧呼吸和光合作用的过程中，O2的净消耗量(吸收量)M2与CO2的净生成量N1相等，D项错误。