2022高考生物二輪復(fù)習(xí)專題2細(xì)胞呼吸與光合作用

專題一抓住基礎(chǔ)研考向戰(zhàn)考場第二講強(qiáng)技能［備考方向要明了］高頻考點(diǎn)考題例證1.葉綠體結(jié)構(gòu)及色素的種類及作用2011江蘇卷T23,2010江蘇卷T33等。2.光合作用和細(xì)胞呼吸的物質(zhì)轉(zhuǎn)變過程分析2011新課標(biāo)全國卷T29、海南卷T4等。3.影響光合作用和細(xì)胞呼吸的因素及應(yīng)用2011安徽卷T3、廣東卷T26、全國卷T33等。(2)光合作用與有氧呼吸的物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系：①CO2的轉(zhuǎn)化：注：浙科版把暗反應(yīng)稱為碳反應(yīng)；有氧呼吸為需氧呼吸，無氧呼吸為厭氧呼吸③[H]和ATP的來源、去向分析：(3)能量轉(zhuǎn)化關(guān)系：2．總光合速率、凈光合速率和呼吸速率三者之間的關(guān)系

[難點(diǎn)]A．植物細(xì)胞能進(jìn)行過程①和③或過程①和④B．真核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中能進(jìn)行過程①和②C．動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)，過程②比過程①釋放的能量多D．乳酸菌細(xì)胞內(nèi)，過程①產(chǎn)生[H]，過程③消耗[H]解析：植物細(xì)胞能進(jìn)行過程①和②、①和③、①和④；真核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中能進(jìn)行無氧呼吸的全過程，即①和③或①和④；動(dòng)物細(xì)胞中過程②(有氧呼吸第二、三階段)比過程①(有氧呼吸的第一階段)釋放的能量多；包括乳酸菌在內(nèi)的細(xì)胞無氧呼吸過程中，第一階段(①)產(chǎn)生的[H]，在第二階段(③或④)被消耗。答案：B2．下圖表示某綠色植物在生長階段體內(nèi)物質(zhì)的轉(zhuǎn)變情況，圖中a、b為光合作用的原料，①～④表示相關(guān)過程，有關(guān)說法不正確的是(

).A．圖中①過程進(jìn)行的場所是葉綠體的類囊體薄膜B．光合作用過程中[H]來源于①過程中水的光解，用于③過程C3的還原C．在有氧呼吸的第一階段，除了產(chǎn)生[H]、ATP外，產(chǎn)物中還有丙酮酸D．②、④過程中產(chǎn)生ATP最多的是④過程解析：①為光反應(yīng)，②為有氧呼吸第三階段，③為暗反應(yīng)，④為有氧呼吸第一、二階段；其中②過程產(chǎn)生ATP最多。答案：D1．光照強(qiáng)度(1)原理：影響光反應(yīng)階段ATP、[H]的產(chǎn)生。(2)曲線如右圖所示。2．CO2濃度(1)原理：影響暗反應(yīng)階段C3的生成。(2)曲線如右圖所示。3．溫度(1)原理：通過影響酶的活性來影響光合速率。3．(2011·福建高考)下圖是夏季晴朗的白天，玉米和花生凈光合速率(單位時(shí)間、單位葉面積吸收CO2的量)的變化曲線，下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A．在9∶30～11∶00之間，花生凈光合速率下降的原因

是暗反應(yīng)過程減緩B．在11∶00～12∶30之間，花生的單位葉面積有機(jī)物積

累量比玉米的多C．在17∶00時(shí)，玉米和花生的單位葉面積釋放O2速率相同D．在18∶30時(shí)，玉米既能進(jìn)行光反應(yīng)，也能進(jìn)行暗反應(yīng)解析：在9∶30～1∶30之間，隨光照的增強(qiáng)，花生的蒸騰作用也在加強(qiáng)，而為了減少水分的散失，植物的氣孔關(guān)閉，因此進(jìn)入花生細(xì)胞內(nèi)的CO2的量減少，所以暗反應(yīng)過程減緩，A正確。從圖中可以看出，在11∶00～12∶30之間，花生的單位葉面積的凈光合速率呈上升趨勢，而玉米的單位葉面積的凈光合速率呈下降趨勢，但又從圖中可以看出玉米的單位葉面積的凈光合速率比花生的大，而凈光合速率對(duì)應(yīng)的有機(jī)物的量就是單位時(shí)間單位葉面積里有機(jī)物的積累量，B錯(cuò)誤。在17∶00時(shí)，玉米和花生的凈光合速率相等，而這時(shí)的O2的釋放量是凈釋放量，所以在17∶00時(shí)玉米和花生單位葉面積釋放O2的速率相同，C正確。在18∶30時(shí)，玉米的凈光合速率是零，說明此時(shí)光合作用和呼吸作用的速率相等，因此這時(shí)玉米既能進(jìn)行光反應(yīng)，也能進(jìn)行暗反應(yīng)，D正確。答案：B命題熱點(diǎn)(1)細(xì)胞呼吸的過程及條件(2)光反應(yīng)與暗反應(yīng)的物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系命題角度高考對(duì)此類問題的考查有以下兩種形式：一是以物質(zhì)轉(zhuǎn)化示意圖形式考查光反應(yīng)、暗反應(yīng)、有氧呼吸、無氧呼吸的過程、場所及相互關(guān)系；二是以曲線圖形式考查光合作用過程中C3化合物和C5化合物的含量變化[例1]如圖所示為H隨化合物在生物體內(nèi)代謝轉(zhuǎn)移的過程，下列分析合理的是 (

)A．①過程發(fā)生在核糖體上，水中的H只來自—NH2B．在缺氧的情況下，③過程中不會(huì)發(fā)生脫氫反應(yīng)C．M物質(zhì)應(yīng)該是丙酮酸，④過程不會(huì)發(fā)生在線粒體中D．在氧氣充足的情況下，②③過程發(fā)生在線粒體中[解析]

根據(jù)示意圖可推知：M是丙酮酸，N是葡萄糖。①過程指氨基酸在核糖體上脫水縮合形成蛋白質(zhì)，一個(gè)水分子中有兩個(gè)H，其中一個(gè)來自—NH2，另一個(gè)來自—COOH，A選項(xiàng)錯(cuò)誤。③過程指葡萄糖分解為丙酮酸，發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，在有氧、無氧的情況下都可以進(jìn)行，B、D選項(xiàng)錯(cuò)誤。④過程指在無氧的情況下丙酮酸氧化分解為乳酸，在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行，不會(huì)發(fā)生在線粒體中。[答案]

C[例2]

(2011·新課標(biāo)全國卷)在光照等適宜條件下，將培養(yǎng)在CO2

濃度為1%環(huán)境中的某植物迅速轉(zhuǎn)移到CO2濃度為0.003%的環(huán)境中，其葉片暗反應(yīng)中C3化合物和C5化合物微摩爾濃度的變化趨勢如圖?；卮饐栴}：(1)圖中物質(zhì)A是________(C3化合物、C5化合物)。(2)在CO2濃度為1%的環(huán)境中，物質(zhì)B的濃度比A的低，原因是________________________________________；將CO2濃度從1%迅速降低到0.003%后，物質(zhì)B濃度升高的原因是_____________________________________。(3)若使該植物繼續(xù)處于CO2

濃度為0.003%的環(huán)境中，暗反應(yīng)中C3化合物和C5化合物濃度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，物質(zhì)A的濃度將比B的________(低、高)。(4)CO2

濃度為0.003%時(shí)，該植物光合速率最大時(shí)所需要的光照強(qiáng)度比CO2

濃度為1%時(shí)的________(高、低)，其原因是__________________________________________。[解析]本題主要考查CO2濃度對(duì)光合作用的影響以及C3化合物、C5化合物含量的變化，意在考查應(yīng)用分析能力。(1)CO2濃度降低時(shí)，C3化合物的產(chǎn)生減少而消耗不變，故C3化合物的含量降低，與物質(zhì)A的變化趨勢一致；而C5化合物的產(chǎn)生不變卻消耗減少，故C5化合物的含量增加，與物質(zhì)B的變化趨勢一致。(2)在正常情況下，1molCO2與1molC5化合物結(jié)合形成2molC3，即C3化合物的分子數(shù)是C5化合物的2倍。CO2濃度迅速下降后，C5化合物的產(chǎn)生不變卻消耗減少，故C5化合物的濃度升高。(3)在達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定時(shí)，C3化合物的含量是C5化合物含量的2倍。(4)CO2

濃度較低時(shí)，暗反應(yīng)強(qiáng)度低，需要的[H]和ATP的量少，故在較低的光照強(qiáng)度時(shí)就能達(dá)到此CO2濃度時(shí)的最大光合速率。[答案]

(1)C3化合物(2)暗反應(yīng)速率在該環(huán)境中已達(dá)到穩(wěn)定，即C3化合物和C5化合物的含量穩(wěn)定，根據(jù)暗反應(yīng)的特點(diǎn)，此時(shí)C3化合物的分子數(shù)是C5化合物的2倍當(dāng)CO2濃度突然降低時(shí)，C5化合物的合成速率不變，消耗速率卻減慢，導(dǎo)致C5化合物積累(3)高(4)低CO2

濃度低時(shí)，暗反應(yīng)強(qiáng)度低，所需ATP和[H]少2．據(jù)細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物判斷細(xì)胞呼吸方式(1)有水產(chǎn)生?存在(不一定只存在)有氧呼吸。(2)產(chǎn)生CO2量＞耗O2量?存在有氧呼吸和無氧呼吸兩

種方式。(3)產(chǎn)生CO2量＝耗O2量?只進(jìn)行有氧呼吸。(4)產(chǎn)生CO2量＝酒精量?只進(jìn)行無氧呼吸。(5)產(chǎn)生CO2量＞酒精量?存在有氧呼吸和無氧呼吸兩

種方式。命題熱點(diǎn)(1)光合速率與呼吸速率的關(guān)系(2)光照強(qiáng)度、CO2濃度等環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響命題角度此類問題一直是高考命題的重點(diǎn)，多以圖表、曲線形式考查，正確識(shí)讀曲線是解決問題的關(guān)鍵[例3]如圖表示在不同溫度下對(duì)漂浮剛毛藻的光合作用速率和呼吸作用速率測定的結(jié)果。對(duì)此有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A．測定光合放氧速率時(shí)，各溫度條件下CO2的濃度必須相同B．測定呼吸耗氧速率時(shí)，必須在無光條件下進(jìn)行且供氧充足C．若連續(xù)光照，則35℃時(shí)漂浮剛毛藻的凈光合作用速率最大D．若連續(xù)光照而溫度保持在40℃，則漂浮剛毛藻有可能死亡[解析]

本實(shí)驗(yàn)的自變量應(yīng)為溫度，故測定光合作用速率與呼吸作用速率時(shí)，其他變量如CO2濃度、O2濃度應(yīng)相同且適宜。實(shí)驗(yàn)測得的光合作用速率應(yīng)為凈光合作用速率，從圖中可知，35℃時(shí)漂浮剛毛藻的凈光合作用速率最大；若連續(xù)光照而溫度保持在40℃，漂浮剛毛藻凈光合作用速率大于零，其體內(nèi)可以積累有機(jī)物，會(huì)生長繁殖，故不可能死亡。[答案]

D[例4]

(2011·廣東高考)觀賞植物蝴蝶蘭可通過改變CO2

吸收方式以適應(yīng)環(huán)境變化。長期干旱條件下，蝴蝶蘭在夜間吸收CO2并貯存在細(xì)胞中。(1)依圖a分析，長期干旱條件下的蝴蝶蘭在0～4時(shí)________(填“有”或“無”)ATP和[H]的合成，原因是_______________；此時(shí)段________(填“有”或“無”)光合作用的暗反應(yīng)發(fā)生，原因是________________；10～16時(shí)無明顯CO2

吸收的直接原因是__________。(2)從圖b可知，栽培蝴蝶蘭應(yīng)避免________，以利于其較快生長。此外，由于蝴蝶蘭屬陰生植物，栽培時(shí)還需適當(dāng)______。(3)蝴蝶蘭的種苗可利用植物細(xì)胞的________，通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)大規(guī)模生產(chǎn)，此過程中細(xì)胞分化的根本原因是____________________。[解析]

本題主要考查不同條件對(duì)光合速率的影響等問題，意在考查分析問題的能力及推理能力。(1)0～4時(shí)，無光照，光合作用不能進(jìn)行，但可以進(jìn)行呼吸作用，合成ATP和[H]；此時(shí)段葉綠體內(nèi)不能合成ATP和[H]，暗反應(yīng)無法進(jìn)行；10～16時(shí)，在長期干旱條件下，植物為了減少水分的蒸發(fā)，關(guān)閉氣孔，導(dǎo)致CO2吸收受阻。(2)從圖b中可以看出，正常情況下比長期干旱時(shí)有機(jī)物的積累量大，所以為了利于蝴蝶蘭的生長應(yīng)避免長期干旱，又因蝴蝶蘭屬陰生植物，所以栽培還需適當(dāng)遮光。(3)植物細(xì)胞具有全能性，可利用植株組織培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行快速繁育，在快速繁育過程中，一般經(jīng)歷脫分化和再分化過程，而分化的根本原因是基因的選擇性表達(dá)。[答案]

(1)有呼吸作用合成無葉綠體在無光時(shí)不能合成ATP和[H]氣孔關(guān)閉(2)長期干旱(長期缺水)遮陰(3)全能性基因的選擇性表達(dá)解答此類問題，應(yīng)首先區(qū)分表觀光合速率和真正光合速率，明確表觀光合速率、真正光合速率和呼吸速率三者之間的關(guān)系：(1)綠色植物在黑暗條件下或非綠色組織測得的數(shù)值為呼

吸速率。(2)綠色植物組織在光下，光合作用與細(xì)胞呼吸同時(shí)進(jìn)行，

測得的數(shù)據(jù)為凈光合速率。(3)真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。①表觀(凈)光合速率通常用O2釋放量、CO2吸收量或有機(jī)物積累量來表示。②真正(實(shí)際)光合速率通常用O2產(chǎn)生量、CO2固定量或有機(jī)物制造量來表示。③呼吸速率通常用黑暗中CO2釋放量、O2吸收量或有機(jī)物消耗量來表示。高考對(duì)本實(shí)驗(yàn)的考查，多以選擇題形式考查色素提取和分離的原理、過程、結(jié)果及色素的種類和作用；近年來，涉及本實(shí)驗(yàn)的非選擇題有所增多，如2011年廣東卷T29以色素提取為素材，考查了pH對(duì)葉綠素的影響的實(shí)驗(yàn)分析；2010年江蘇卷以非選擇題形式考查了葉綠素與光合作用的關(guān)系。中國的飲食講究“色香味”，顏色會(huì)影響消費(fèi)。小李同學(xué)擬研發(fā)“綠色”食用色素，他以生長很快的入侵植物水葫蘆為材料進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。Ⅱ.探究pH對(duì)葉綠素穩(wěn)定性的影響取一些葉綠素粗產(chǎn)品，配成一定濃度的溶液，于室溫(約25℃)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，方法和結(jié)果如下表。實(shí)驗(yàn)組號(hào)葉綠素溶液(mL)調(diào)

pH至處理時(shí)間(min)溶液顏色①3.0Y10綠色②3.07.010綠色③3.06.010黃綠色④3.05.010黃褐色注：葉綠素被破壞后變成黃褐色。根據(jù)所學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，請回答：(1)提取食用葉綠素的X應(yīng)該為__________，原因是_____________________________________________。(2)表中Y應(yīng)該為__________，原因是___________________。(3)若用作食品色素，天然葉綠素色素不適用于__________食品，否則__________________________________。(4)小李想了解葉綠素粗產(chǎn)品中是否含有其他色素，請你提供檢測方法并寫出主要步驟。[解析]本題考查色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)、pH對(duì)葉綠素穩(wěn)定性的影響等知識(shí)，意在考查綜合運(yùn)用能力及實(shí)驗(yàn)探究能力。(1)色素不溶于水，只溶于有機(jī)溶劑。但是有機(jī)溶劑大多有毒，所以應(yīng)選擇對(duì)人體無害的有機(jī)溶劑。(2)分析題中表格不難得出Y等于8.0，原因是pH是該實(shí)驗(yàn)的自變量，④到①pH逐漸增大且相鄰兩組的