(江苏专版)2019版高考生物二轮增分策略 专题二 细胞代谢 考点5 光合作用和细胞呼吸的原理及其相互关系学案.doc

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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ATP的来源和去向归纳项目光合作用有氧呼吸H来源H2O光解产生有氧呼吸第一、二阶段去向还原C3用于第三阶段还原O2ATP来源光反应阶段产生三个阶段都产生去向用于C3还原供能用于各项生命活动(植物C3的还原除外)2.光合作用和细胞呼吸中物质和能量的变化关系(4)3改变条件后,C3、C5、H、ATP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(2018如皋质量调研)将叶绿体从叶肉细胞中分离出来,破坏其外膜,仍可以进行光合作用。以下分析正确的是()A光合作用所需的酶和色素主要位于叶绿体的内膜和基质中B叶绿体内膜具有选择透过性,外膜是全透性的,起保护作用C光合作用必须在叶绿体中才能进行D叶绿素被破坏,则不能进行光合作用答案D解析光合作用所需的酶主要分布在叶绿体的基质中和类囊体膜上,而色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上,A错误;叶绿体的内膜和外膜均具有选择透过性,B错误;只要能满足所需条件,光合作用就可以进行,因此光合作用不一定都在叶绿体中进行,如蓝藻没有叶绿体,也能进行光合作用,C错误;由于叶绿素具有吸收、传递和转换光能的作用,因此叶绿素被破坏,光反应不能进行,整个光合作用也不能进行,D正确。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(多选)()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BC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ATP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项正确;光反应合成ATP所需的能量来源于光能,而丙过程合成ATP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图中是具有ATP合成酶活性的通道蛋白DH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,结构能够驱动ATP合成,因此是一种具有ATP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,因此属于协助扩散,D正确。5(2018宿迁模拟)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,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()AX、Y、Z物质分别表示C3、丙酮酸和ATPB过程中能产生ATP的有C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,过程产生的CO2会释放到细胞外答案B解析据图可知,Z是ATP,Y是丙酮酸,X是C3,A正确;光合作用的光反应阶段和有氧呼吸的第一、二阶段产生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;图中表示三碳化合物的还原过程,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()AO2的产生停止 BCO2的固定加快CATP/ADP比值下降 DH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 ATP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无锡模拟)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。回答下列问题: 组别 处理 甲组 25 ,光照1 h黑暗5 min重新光照 乙组 25 ,光照1 h黑暗5 min不再光照 丙组 42 ,光照1 h黑暗5 min重新光照(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:增设一组实验,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T0T1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,T1T3则表示改变其生长条件后两种化合物的含量变化。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_。若T1时刻降低了光照强度,则物质甲、乙分别指的是_。答案C5、HADP、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)如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
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