2019高考生物专题复习 专题一 细胞呼吸与光合作用学案(含解析)

细胞呼吸与光合作用
李仕才
1．光合作用与细胞呼吸物质及能量转化 (1)光合作用和细胞呼吸中各种元素的去向 C ：CO 2――→暗反应有机物――→有氧呼吸第一阶段丙酮酸――→有氧呼吸第二阶段CO 2 H ：H 2O ――→光反应[H]――→暗反应(CH 2O)――→有氧呼第一、二阶段[H]――→有氧呼吸第三阶段H 2O O ：H 2O ――→光反应O 2――→有氧呼吸第三阶段H 2O ――→有氧呼吸第二阶段CO 2――→光合作用有机物 (2)光合作用和细胞呼吸中ATP 的来源及去路分析 ①光合作用中ATP 的来源及去路
来源：光反应——类囊体薄膜上；去路：暗反应——叶绿体基质中。

②细胞呼吸中ATP 的来源和去路
ATP 合成：a 、b 、c 都产生ATP ，场所为细胞质基质和线粒体；ATP 分解为各项生命活动供能。

(3)光合作用和细胞呼吸中[H]的来源和去路分析
例1 如图为植物的某个叶肉细胞中两种膜结构及其上发生的生化反应模式图。

下列有关叙述正确的是( )
A ．图1、2中的两种生物膜依次存在于线粒体和叶绿体中
B ．图1中的[H]来自水，图2中的[H]来自丙酮酸
C．两种生物膜除产生上述物质外，还均可产生ATP
D．影响图1、2中两种膜上生化反应的主要外界因素分别是温度和光照
2．真正光合速率、净光合速率和呼吸速率三者的关系及判定
(1)植物“三率”间的内在关系
①呼吸速率：植物非绿色组织(如苹果果肉细胞)或绿色组织在黑暗条件下测得的值——单位时间内一定量组织的CO2释放量或O2吸收量。

②净光合速率：植物绿色组织在有光条件下测得的值——单位时间内一定量叶面积所吸收的CO2量或释放的O2量。

③真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。

(2)植物“三率”的判定
①根据坐标曲线判定：当光照强度为0时，若CO2吸收值为负值，该值绝对值代表呼吸速率，该曲线代表净光合速率，当光照强度为0时，若CO2吸收值为0，该曲线代表真正光合速率。

②根据关键词判定
例2 夏季晴朗的一天，甲、乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示。

下列说法正确的是( )
A．甲植株从a点开始进行光合作用
B．乙植株在e点时有机物积累量最多
C．曲线b～c段和d～e段下降的原因相同
D．两曲线b～d段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭
4．“装置图法”测定光合速率与呼吸速率
(1)测定装置
(2)测定方法及解读
①测定呼吸速率
a．装置小烧杯中放入适宜浓度NaOH溶液，用于吸收CO2。

b．玻璃钟罩遮光处理，以排除光合作用干扰。

c．置于适宜温度环境中。

d．红色液滴向左移动(单位时间内左移距离代表呼吸速率)。

②测定净光合速率
a．装置烧杯中放入适宜浓度的CO2缓冲液，用于保证容器内CO2浓度恒定，满足光合作用需求。

b．必须给予较强光照处理，且温度适宜。

c．红色液滴向右移动(单位时间内右移距离代表净光合速率)。

例3 (2017·泰州二模)为探究光照强度对光合作用的影响，某兴趣小组设计了如图所示的实验装置若干组，在25 ℃条件下进行了一系列实验。

下列说法正确的是( )
A．在无光条件下，液滴向左移动
B．在有光条件下，液滴向右移动
C．在有光条件下，液滴向右移动的距离代表光合速率
D．随光照强度的增强，液滴向右移动的距离逐渐增大
1．(2018·江苏学测)图1为高等植物叶肉细胞内光合作用与有氧呼吸的部分过程示意图，其中①～④表示相关生理过程，a～c表示相关物质；图2为该细胞叶绿体的类囊体剖面示意图及其所发生的部分生化反应，其中e－表示电子。

请据图回答问题：
(1)图1中物质c表示______________，过程④发生的场所为________________。

(2)图1中能产生ATP的过程有________；图2所示结构上发生的生理过程为________(在图1的①～④中选择填空)。

(3)图2中生化反应伴随着能量转化，其能量形式依次为________________________________。

(4)图2类囊体腔中的O2扩散到细胞质基质，至少需要通过________层生物膜。

2．(2016·江苏学测)图1表示某植物叶肉细胞中光合作用和有氧呼吸的主要过程，其中甲～丁表示细胞中相应结构，a～d表示相关物质；图2表示该植物种子萌发过程中呼吸作用状态的变化。

请据图回答：
(1)图1中的结构乙的名称是__________，物质c表示__________________________________。

(2)图2中的第Ⅲ阶段细胞呼吸发生的主要场所是________(填图 1 中的甲～丁)。

(3)细胞呼吸强度受外界条件和内部因素的影响，请分析：
①图2中第Ⅰ阶段CO2释放量迅速上升的主要原因是__________________________________
_______________________________________________________________________________。

②图2中第Ⅲ阶段CO2释放量再次急剧上升的主要原因有_____________________________、___________________________。

3．(2017·江苏学测)图1表示植物叶肉细胞中光合作用和有氧呼吸的部分过程，其中C3在不同代谢过程中表示不同的化合物；图2表示该细胞中的一种生物膜和其上所发生的部分生化反应。

请据图回答问题：
(1)图1中属于光合作用的过程有__________(填序号)，图2中生物膜的主要成分有________和蛋白质。

(2)图2中生物膜的具体名称是__________，图1生理过程中________(在A～E中选择填空)发生在该生物膜上。

A．过程①⑤B．过程②③④C．过程①②
D．过程④⑤E．都没有
(3)由图2可知，蛋白M的生理功能有______________、________________。

答案精析
排查热点提升技能
例1 C [图1所示是叶绿体的类囊体薄膜，其上进行的是光合作用的光反应，图示生化反应是水的光解，[H]来自水；图2所示是线粒体内膜，其上进行的是有氧呼吸的第三阶段，[H]来自葡萄糖、丙酮酸和H2O。

]
例2 D [图中光合作用开始的点在a点之前，即CO2吸收速率开始变化的点，故A错误；图中6～18时有机物一直在积累，18时植物体内有机物积累量最大，故B错误；曲线b～c段下降的原因是光照太强，气孔关闭，叶片吸收的CO2少，d～e段下降的原因是光照强度减弱，故C错误。

]
例3 A [由于CO2缓冲液维持装置中的CO2含量不变，所以引起装置中气压变化的原因是O2的变化。

无光条件下绿色植物只进行细胞呼吸，消耗O2，液滴左移，A项正确；有光条件下，绿色植物既进行细胞呼吸消耗O2，又进行光合作用产生O2，若光合作用＞呼吸作用，液滴右移；若光合作用＝呼吸作用，液滴不移动；若光合作用＜呼吸作用，液滴左移，B项错误；在有光条件下，液滴向右移动的距离代表净光合速率，C项错误；在达到光饱和点之前随光照强度的增强，液滴向右移动的距离逐渐增大，D项错误。

]
演练真题明确考向
1．(1)CO2叶绿体基质(2)①②③①(3)光能、电能、化学能(光能、化学能) (4)3
解析图1中①④分别表示光合作用的光反应和暗反应阶段；图中②代表有氧呼吸的第三阶段，③代表有氧呼吸的第一、二阶段。

图1中a代表氧气，b代表ATP，c代表二氧化碳。

图2表示在类囊体薄膜上发生的光合作用的光反应的具体过程。

(1)过程③是有氧呼吸的第一、二阶段，此过程会产生CO2，即图中的c，有氧呼吸产生的CO2可参与光合作用的④(暗反应)过程，暗反应的场所是叶绿体基质。

(2)有氧呼吸三个阶段及光合作用的光反应阶段会产生ATP，即图中的①②③；图2表示在类囊体薄膜上发生的光合作用的光反应阶段，其可用图1中的①表示。

(3)图2中生化反应伴随着能量转化，其能量形式依次为光能、电能、化学能(光能、化学能)。

(4)图2类囊体腔中的O2扩散到细胞质基质，要穿过1层类囊体膜与叶绿体的内膜与外膜共3层生物膜。

2．(1)叶绿体基质CO2(2)丁(3)①种子吸水后呼吸酶活性增强②氧气供应增多线粒体数量增多
解析(1)据图分析，图1中，甲是叶绿体类囊体薄膜，乙是叶绿体基质，丙是细胞质基质，丁是线粒体，物质c是二氧化碳。

(2)图2中的第Ⅲ阶段细胞呼吸主要是有氧呼吸，其进行的主要场所是线粒体。

(3)①图2中第Ⅰ阶段 CO2释放量迅速上升的主要原因是种子萌发时的水分和温度适宜，无氧呼吸增强导致二氧化碳释放增加。

②图2中第Ⅲ阶段 CO2释放量再次急剧上升的主要原因有：线粒体数量增多；胚根穿破种皮后氧气浓度升高，有氧呼吸增强。

3．(1)②③④磷脂(脂质) (2)线粒体内膜 E (3)催化ATP合成H＋的通道
解析(1)图1中，②③过程是C3转变为(CH2O)和C5，是C3的还原过程；④过程是CO2和C5产生C3，是CO2的固定过程，属于光合作用的过程有②③④。

图2中生物膜的主要成分有磷脂(脂质)和蛋白质。

(2)图2中生物膜上进行H＋和O2反应产生水，属于有氧呼吸的第三阶段，发生在线粒体内膜上。

图1生理过程都没有发生在该生物膜上。

(3)由图2可知，蛋白M的生理功能有催化ATP合成、H＋的通道。