2019高考生物全国通用版精准提分二轮文档：专题2 细胞代谢 考点5

考点5光合作用和细胞呼吸的原理及其相互关系
1．光合作用过程
2．有氧呼吸过程
1．光合作用与有氧呼吸过程中[H]和A TP的来源和去向归纳
2.光合作用和细胞呼吸中物质和能量的变化关系
3．改变条件后，C3、C5、[H]、A TP的含量及(CH2O)合成量变化
分析光照强度和二氧化碳浓度突然改变后，C3、C5、[H]、ATP的含量及(CH2O)合成量的动态变化时要将光反应和暗反应过程结合起来分析，从具体的反应过程提炼出模型：“来路→某物质→去路”，分析其来路和去路的变化来确定含量变化。

如下面四幅模型图：
题组一光合作用的色素与结构辨析
1．下列关于叶绿体的色素叙述错误的是()
A．矿质元素能影响叶绿素的合成
B．提取叶绿素时选用层析液的原因是色素可溶于有机溶剂
C．低温条件下色素合成受阻
D．黄化苗中无叶绿素，但有其他色素存在
答案 B
解+析Mg是合成叶绿素的主要元素；提取叶绿素是利用叶绿体中的色素溶解于有机溶剂如酒精或丙酮(相似相溶)，形成色素液，层析液的作用是溶解并分离不同色素，这是两个不同的过程；低温会降低酶的活性进而影响反应速度；黄化苗因缺光而不能产生叶绿素，所以变黄，但有其他色素存在。

2．(2017·海南，10)将叶绿体悬浮液置于阳光下，一段时间后发现有氧气放出。

下列相关说法正确的是()
A．离体叶绿体在自然光下能将水分解产生氧气
B．若将叶绿体置于红光下，则不会有氧气产生
C．若将叶绿体置于蓝紫光下，则不会有氧气产生
D．水在叶绿体中分解产生氧气需要A TP提供能量
答案 A
解+析光合作用的场所是叶绿体，离体的叶绿体在自然光下通过光反应能将水分解产生氧气，A项正确；叶绿体中的色素既能吸收红光，也能吸收蓝紫光，B、C项错误；水在叶绿体中分解产生氧气需要光能，但不需要ATP提供能量，D项错误。

题组二光合作用与细胞呼吸的过程辨析
3．下图是绿色植物体内能量供应及利用的示意图，下列说法正确的是()
A．乙过程利用的ATP是由甲和丙过程共同提供的
B．乙中的ATP用于固定二氧化碳和还原三碳化合物
C．甲、丙中合成ATP所需的能量来源不相同
D．丁中的能量可用于肌肉收缩、人的红细胞吸收葡萄糖、兴奋传导等
答案 C
解+析从图中发生的变化可判断，甲是光反应，乙是暗反应，丙是有氧呼吸，丁是ATP的
水解。

有氧呼吸产生的A TP不能用于光合作用的暗反应，A项错误；光反应过程中产生的ATP用于还原三碳化合物，B项错误；光反应合成ATP所需的能量来源于光能，而丙过程合成A TP所需的能量来自有机物中的化学能，C项正确；红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散，协助扩散需要载体蛋白但不消耗ATP，D项错误。

4．(2018·北京丰台区期末)细胞呼吸过程中，线粒体内膜上的质子泵能将NADH(即[H])分解产生的H＋转运到膜间隙，使膜间隙中H＋浓度增加，大部分H＋通过结构①回流至线粒体基质，同时驱动ATP的合成，主要过程如图所示。

下列有关叙述不正确的是()
A．乳酸菌不可能发生上述过程
B．该过程发生于有氧呼吸第二阶段
C．图中①是具有ATP合成酶活性的通道蛋白
D．H＋由膜间隙向线粒体基质的跨膜运输属于协助扩散
答案 B
解+析乳酸菌属于原核生物，原核细胞中没有线粒体，所以不可能发生图示过程，A正确；线粒体内膜上进行的是有氧呼吸第三阶段，B错误；根据题图可知，结构①能够驱动ATP 合成，因此是一种具有A TP合成酶活性的通道(载体)蛋白，C正确；根据题图可知，“使得线粒体内外膜间隙中H＋浓度提高”，因此H＋由膜间隙向线粒体基质的跨膜运输是由高浓度向低浓度一侧运输，并且需要借助于载体①，因此属于协助扩散，D正确。

5．(2018·衡水金卷模拟)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()
A．X、Y、Z物质分别表示C3、丙酮酸和ATP
B．①～⑤过程中能产生A TP的有①②③④
C．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
答案 B
解+析据图可知，Z是A TP，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。

题组三辨析条件骤变引起光合作用过程中物质含量的变化
6．正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是()
A．O2的产生停止B．CO2的固定加快
C．ATP/ADP比值下降D．[H]含量减少
答案 B
解+析用黑布将培养瓶罩上，光反应停止，O2的产生停止，A正确；同时[H]和ATP的产生停止，使暗反应C3的还原速度减慢，从而导致CO2的固定减慢，B错误；ADP生成A TP 减少，使ATP/ADP比值下降，C正确；光反应停止，[H]的产生减少，D正确。

7．(2018·福建模拟)在光合作用中NADP＋与NADPH可相互转化(如图1)。

为探究外界因素对NADP＋含量的影响，取某双子叶植物小圆叶片等量分为3组，进行以下实验(见表格)，各组均在黑暗5 min后开始测定NADP＋含量，结果如图2所示。

请回答下列问题：
(1)图2中__________(填“a与d”或“d与e”或“c与f”)NADP＋含量的差异，反映出高温(42 ℃)抑制该植物的暗反应。

(2)ab段NADP＋含量下降的原因是________________________________________。

(3)资料显示：抗霉素A能够影响该植物光合作用，导致NADP＋含量减少，请在上述实验的基础上，补充实验加以验证(简要写出实验思路即可)：_____________________________ ________________________________________________________________________。

答案(1)a与d
(2)重新光照时，光反应迅速将水分解，生成氧气和NADPH，消耗NADP＋，暗反应中C3还原消耗NADPH较少
(3)增设一组实验，加入抗霉素A，其他条件与甲组相同，测定NADP＋的含量，与甲组相比较
解+析(1)据题干信息可知，甲组和丙组始终以温度作为唯一自变量。

光照1 h内，甲、丙两组NADPH和NADP＋相互转化，含量保持动态平衡。

黑暗5 min，甲、丙两组植物仍然在相应温度下进行了一小段时间的暗反应，产生NADP＋。

在高温条件下(丙组)C3的还原减弱，消耗的NADPH减少，产生的NADP＋比25 ℃条件下(甲组)少。

因此图2中d点比a点的NADP
＋含量低，可以反映高温(42 ℃)抑制该植物暗反应的进行。

d点和e点反映的是在42 ℃条件下重新光照NADP＋含量的变化。

c点和f点的比较反映的是在25 ℃条件下有无光照对NADP＋含量的影响。

(2)重新光照时，光反应迅速将水分解，生成O2和NADPH，消耗NADP＋，暗反应中C3还原消耗的NADPH较少，导致NADP＋含量显著下降，所以ab段NADP＋含量下降。

保持在光照条件下，b点到c点，NADPH转化NADP＋的速率逐渐升高；c点后二者的含量达到新的平衡。

(3)若要验证抗霉素A能够影响该植物光合作用，导致NADP＋含量减少，必须以有、无抗霉素A为自变量，NADP＋的含量变化为因变量设计实验。

根据单一变量原则，对照组不能选择乙组；丙组42 ℃条件下生成的NADP＋含量少，也不宜作为对照组。

相对丙组而言，甲组的条件较适宜，应选择甲组为对照。

因此实验思路为：增设1组实验，加入抗霉素A、其他条件与甲组相同，测定NADP＋含量，与甲组进行比较。

思维延伸
(1)下图中T0～T1表示的是适宜条件下生长的小球藻叶绿体([H]、ADP、C3或C5)中某两种化合物的含量，T1～T3则表示改变其生长条件后两种化合物的含量变化。

①若T1时刻降低了培养液中NaHCO3的浓度，则物质甲、乙分别指的是__________。

②若T1时刻降低了光照强度，则物质甲、乙分别指的是________。

答案①C5、[H]②ADP、C3
(2)研究小组将某绿色植物置于一密闭玻璃容器内，在适宜条件下，经黑暗和光照处理，测量容器内氧气量的变化，结果如图所示。

光照处理后，除容器内氧气外，细胞内其他物质含
量也会发生变化。

与B点相比较，C点叶肉细胞内C3物质的合成速率________(填“上升”“下降”或“不变”)，判断的理由是_______________________________________
________________________________________________________________________。

答案下降随着光合作用的进行，容器内二氧化碳逐渐减少，光合作用速率逐渐降低(3)下图甲表示小球藻的某生理过程，科学家向小球藻培养液中通入放射性14CO2，在不同条件下连续测量小球藻细胞中14C标记的图甲中三种化合物的相对量，其变化曲线如图乙所示。

曲线A有两次上升过程，参照图甲分析原因分别是：______________________________ ________________________________________________________________________。

答案光照条件下，小球藻吸收培养液中的14CO2并逐渐合成14C3，使其上升；突然停止光照，14C3不能继续被还原，使其再次上升。