专题2 细胞代谢 微专题2 光合作用与细胞呼吸的过程

专题2 细胞代谢

微专题2 光合作用与细胞呼吸的过程

1.图解有氧呼吸与光合作用的过程

①光合作用中色素吸收光能不需要酶的参与，叶绿体中的色素能吸收、传递、转换光能，不能制造能量。

②光反应停止，暗反应不会立刻停止，因为光反应产生的NADPH和ATP还可以维持一段时间的暗反应。

③人和动物细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体，酵母菌细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体和细胞质基质；植物固定CO2的场所是叶绿体基质，蓝细菌、硝化细菌等固定CO2的场所是细胞质基质。

2.光合作用与细胞呼吸中的物质变化关系

(1)“三种”元素转移途径

(2)[H](NADH或NADPH)和ATP的来源和去路

3.深度解读总光合速率与呼吸速率的关系

①如果题干中给出的信息是叶绿体消耗CO2或叶绿体产生O2的量，则该数据为

总光合速率。

②整株绿色植物净光合速率为0时，叶肉细胞的光合作用强度大于细胞呼吸强度。

③叶肉细胞的液泡中含有的一些水溶性色素，不能用于光合作用。

经典考题重现

生命活动的正常进行需要能量的驱动，而能量的供应和利用离不开光合作用和细胞呼吸。下列关于细胞呼吸和光合作用的表述正确的有①⑥。

①酵母菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2。(2021·全国甲卷，2D)

②植物细胞产生的O2只能来自光合作用。(2021·山东卷，16C)

③弱光条件下植物没有O2的释放，说明未进行光合作用。(2021·湖南卷，7A)

④葡萄糖的有氧呼吸过程中，水的生成发生在线粒体外膜。(2021·湖北卷，1A)

⑤马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATP。(2019·全国卷Ⅱ，2C)

⑥光合作用旺盛时，很多植物合成的糖类通常会以淀粉的形式临时储存在叶绿体中[2019·江苏卷，2(4)]

高考重点训练

考向1借助光合作用与细胞呼吸的过程，考查分析判断能力

1.(2022·江苏前黄中学学情检测)阳光穿过上层植物的空隙形成光斑，它会随太阳的运动而移动。下图为红薯叶在光斑照射前后吸收CO2和释放O2的情况。下列分析错误的是()

A.图中A点光反应速率小于暗反应

B.BC段，植物的光反应与暗反应趋于相等

C.光斑移开后一段时间光合作用仍在进行一段时间

D.CD段变化主要是因为光斑移开，导致植物缺乏光照

答案A

解析分析题图，光照直接影响光反应，光反应又为暗反应提供ATP和NADPH，图中光斑开始和光斑移开是氧气和二氧化碳量变化的原因。图中A点氧气的产生速率高于二氧化碳的吸收速率，说明此时光反应速率大于暗反应，A错误；BC 段，氧气的产生速率等于二氧化碳的吸收速率，说明此阶段植物的光反应与暗反应趋于相等，B正确；光斑移开后一段时间后仍有二氧化碳的吸收，说明光合作用仍在进行一段时间，C正确；CD段变化主要是因为光斑移开，导致植物缺乏光照，光反应不能进行，D正确。

2.(多选)(2022·江苏百校大联考)蓝细菌是引起“水华”现象的主要微生物。如图是蓝细菌光合作用和呼吸作用过程中含碳化合物相互转化的部分图解。下列相关叙述错误的是()

A.与过程①②有关的酶分布在叶绿体基质中

B.有氧呼吸中，与过程③相比，过程④产生[H]的量较多

C.过程③④能为过程②提供ATP和NADPH

D.在乳酸菌细胞中能发生的过程是③和④

答案ACD

解析分析题图，对于绿色植物来讲，过程①②分别表示二氧化碳的固定和C3还原过程，为光合作用的暗反应阶段，发生在叶绿体基质中，但图示的过程发生在蓝细菌细胞中，蓝细菌没有叶绿体，因此，蓝细菌细胞中，与过程①②有关的酶分布在细胞质基质中，A错误；有氧呼吸中，与过程③有氧呼吸的第一阶段相比，过程④有氧呼吸的第二阶段产生[H]的量较多，B正确；过程③是有氧呼吸的第一阶段，过程④有氧呼吸的第二阶段，这两个过程有ATP的产生，同时也有还原氢的生成，但这两个过程的还原氢是NADH，C错误；乳酸菌为厌氧细菌，在乳酸菌细胞中发生乳酸发酵过程，能发生的过程是③，D错误。

考向2围绕细胞呼吸的应用，考查社会责任

3. (2022·江苏扬州月考)人体的骨骼肌纤维可分为慢肌纤维和快肌纤维两大类，慢肌纤维含有更高密度的线粒体和肌红蛋白，血液的供应较充足，更能抵抗疲劳；

快肌纤维无氧代谢能力强，有较高的糖原储备。下列叙述正确的是()

A.快肌纤维无氧呼吸会产生大量乳酸、CO2以及少量ATP

B.慢肌纤维中产生的ATP主要来自线粒体中葡萄糖的分解

C.慢肌纤维和快肌纤维在细胞代谢过程中都可以产生丙酮酸和NADH

D.与非耐力项目运动员相比，耐力项目运动员骨骼肌中快肌纤维的占比较高

答案C

解析快肌纤维无氧呼吸能力强，进行无氧呼吸产生大量乳酸和少量ATP，不产生CO2，A错误；慢肌纤维中线粒体多，主要进行有氧呼吸，在还原氢和氧气结合成水的阶段会产生大量ATP，且葡萄糖不能在线粒体中分解，B错误；有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同，都是在细胞质基质中进行的，把葡萄糖分解成丙酮酸和NADH，故慢肌纤维和快肌纤维在细胞代谢过程中都可以产生丙酮酸和NADH，C正确；根据题意可知：快肌纤维主要进行无氧呼吸，负责缺氧的剧烈运动，慢肌纤维主要进行有氧呼吸，负责有氧运动，故与非耐力项目运动员相比，耐力项目运动员骨骼肌中慢肌纤维的占比较高，D错误。

4.(2022·江苏盐城模拟)少耕法是指在常规耕作基础上尽量减少松土，收获时只收割麦穗等部位，将经过处理后的农作物秸秆和残茬保留在农田地表。提倡少耕法取代传统松土措施的原因不包括()

A.残茬覆盖减轻水土流失及沙尘暴的发生

B.降低生产成本、减少对土壤结构的破坏

C.增加土壤的透气性，促进根系的有氧呼吸

D.减少了农田生态系统的物质输出，使土壤肥力得以提高

答案C

解析残茬覆盖的地表破坏少，有利于水土保持，能减少水土流失和沙尘暴的发生，A正确；少耕法是在常规耕作基础上尽量减少松土，可降低生产成本、减少对土壤结构的破坏，B正确；少耕法尽量减少松土，不能增加土壤的透气性，也无法促进根系的有氧呼吸，C错误；农作物秸秆和残茬保留在农田地表，减少了农田生态系统的物质输出，可增加土壤中的有机质含量，从而提高了土壤肥力，D正确。