2023新教材高考生物二輪專題復習專題二生命系統(tǒng)的代謝第2講細胞呼吸和光合作用

第2講細胞呼吸和光合作用聚焦新課標：2.2.3說明植物細胞的葉綠體從太陽光中捕獲能量，這些能量在二氧化碳和水轉變?yōu)樘桥c氧氣的過程中，轉化并儲存為糖分子中的化學能；2.2.4說明生物通過細胞呼吸將儲存在有機分子中的能量轉化為生命活動可以利用的能量?；A自查明晰考位縱引橫連————建網(wǎng)絡提醒：特設長句作答題，訓練文字表達能力答案填空：①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩???邊角掃描————全面清提醒：判斷正誤并找到課本原話1．葡萄糖能進入線粒體氧化分解。(必修1P93正文和圖5-9)()2．無氧呼吸兩個階段都釋放能量。(必修1P94正文)()3．細胞呼吸產(chǎn)生的[H]指的是還原型輔酶Ⅰ(NADH)。(必修1P93“相關信息”)()4．人體肌細胞無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸不能再度利用。(必修1P94“相關信息”)()5．一般情況下，光合作用所利用的光都是可見光。(必修1P99“學科交叉”)()6．水綿葉綠體呈螺旋帶狀分布。(必修1P100“思考·討論”)()7．希爾實驗說明了植物光合作用產(chǎn)生的氧氣中的氧元素全部來自水。(必修1P102“思考·討論”)()8．NADPH和ATP驅動在葉綠體基質(zhì)中進行的暗反應。(必修1P104正文)()9．光合作用的強度就是指植物在單位時間內(nèi)通過光合作用積累糖類的數(shù)量。(必修1P105正文)()10．“探究光照強度對光合作用強度的影響”實驗中，小燒杯分別倒入NaHCO3溶液的目的是來提供無機鹽。(必修1P105“探究·實踐”)()11．細胞內(nèi)沒有葉綠素的細菌一定是異養(yǎng)生物。(必修1P106小字)()考點梳理整合突破整合考點5“共同擔當”的細胞呼吸與光合作用考點整合固考基一、完善光合作用與細胞呼吸原理及關系圖解1．自繪簡圖——深化理解物質(zhì)轉變過程填出圖中序號代表的物質(zhì)名稱：①________，②________，③________，④________，⑤________，⑥________。2．相應元素轉移過程3.能量轉化過程：4．四種狀況下“光合與呼吸”的關系二、影響細胞呼吸和光合作用的因素及相關模型解讀1．把握影響細胞呼吸的“四類”曲線特別提醒(1)不要認為有氧呼吸的全過程都需要O2。有氧呼吸只有第三階段消耗O2。(2)原核生物沒有線粒體，但有些原核生物因為含有與有氧呼吸有關的酶，也可以進行有氧呼吸；無線粒體的真核生物或真核細胞只能進行無氧呼吸，如蛔蟲、哺乳動物成熟的紅細胞等。(3)寫細胞呼吸的反應式時不能用ATP來代替能量，細胞呼吸釋放的能量包括儲存在ATP中的能量和以熱能形式散失的能量。2.對影響光合作用的三大因素相關曲線的分析①原理：主要影響光反應階段____________的產(chǎn)生②分析P點后的限制因素：外因：____________內(nèi)因：____________、酶的數(shù)量和活性①原理：影響暗反應階段____生成②分析P點后的限制因素：外因：________________內(nèi)因：________________③CO2濃度過高會抑制植物的細胞呼吸，進而影響光合作用主要影響________，通過影響____________而影響光合作用3.把握光合作用中C3、C5、NADPH、ATP含量和(CH2O)合成量變化的四條曲線(1)CO2供應不變，光照強度變化(2)光照強度不變，CO2濃度變化三、通過曲線分析植物光合作用與細胞呼吸的關系1．自然環(huán)境中一晝夜植物的光合作用曲線2．密閉環(huán)境中一晝夜CO2和O2含量的變化(1)光合速率等于呼吸速率的點：____________。(2)圖甲中N點低于虛線，說明該植物一晝夜表現(xiàn)為生長，其原因是____________________。(3)圖乙中N點低于虛線，說明該植物一晝夜不能生長，其原因是____________________________________________。3．光合作用、呼吸作用的“三率”圖分析(1)“三率”的表示方法①呼吸速率：綠色組織在黑暗條件下或非綠色組織一定時間內(nèi)CO2的釋放量或O2的吸收量，即圖1中____點。②凈光合速率：綠色組織在有光條件下測得的一定時間內(nèi)O2的釋放量、CO2的吸收量或有機物的積累量，即圖1中的________段對應的CO2的量，也稱為表觀光合速率。③總(實際)光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率，即圖1中的________段對應的CO2總量。(2)圖2中曲線Ⅰ表示總光合量，曲線Ⅲ表示呼吸量，曲線Ⅱ表示凈光合量。交點D對應點E，此時凈光合量為____，____點時植物生長最快。(3)圖3中曲線c表示凈光合速率，d表示呼吸速率，c＋d表示總光合速率。在____點時，總光合速率是呼吸速率的2倍。(4)圖1中B點對整個植株而言，光合速率＝呼吸速率，而對于葉肉細胞來說，光合速率____呼吸速率。4．面積法快速分析坐標圖中光補償點、光飽和點的移動據(jù)圖可知，OA表示細胞呼吸釋放的CO2量，由光(CO2)補償點到光(CO2)飽和點圍成△BCD的面積代表凈光合作用有機物的積累量。改變影響光合作用某一因素，對補償點和飽和點會有一定的影響，因此凈光合作用有機物的積累量也會隨之變化。具體分析如下表所示：條件改變△面積光(CO2)補償點光(CO2)飽和點適當提高溫度減少右移左移適當增大CO2濃度(光照強度)增加左移右移適當減少CO2濃度(光照強度)減少右移左移植物缺少Mg元素減少右移左移注：適當提高溫度指在最適光合作用溫度的基礎上而適當提高；光照強度或CO2濃度的改變均是在飽和點之前。四、完善光合作用與細胞呼吸相關實驗設計的六種方法總結1．實驗裝置法(氣體體積變化法)測定光合速率與呼吸速率(1)測定裝置(2)測定方法及解讀a．測定呼吸強度Ⅰ.裝置中燒杯里放入適宜濃度的NaOH溶液：用于________；Ⅱ.玻璃鐘罩________處理，以排除光合作用的干擾；Ⅲ.置于適宜溫度環(huán)境中；Ⅳ.紅色液滴向________移動(代表呼吸耗氧量)。b.測定凈光合速率Ⅰ.裝置燒杯中放入適宜濃度的NaHCO3溶液，用于保證容器內(nèi)________恒定，滿足光合需求；Ⅱ.必須給予較強光照處理，且溫度適宜；Ⅲ.紅色液滴向________移動(代表凈光合速率)。(3)光合作用與呼吸作用實驗設計中常用實驗條件的控制方法①增加水中氧氣——泵入空氣或放入綠色水生植物。②減少水中氧氣——容器密封或油膜覆蓋或用涼開水。③除去容器中二氧化碳——氫氧化鈉溶液。④除去葉中原有淀粉——置于黑暗環(huán)境中。⑤除去葉中葉綠素——酒精隔水加熱。⑥除去光合作用對呼吸作用的干擾——給植株遮光。⑦如何得到單色光——棱鏡色散或薄膜濾光。⑧線粒體的提取——細胞勻漿離心。⑨保持容器中CO2體積不變——NaHCO3溶液。2．黑白瓶法：取三個玻璃瓶，一個用黑膠布包上，并包以錫箔。從待測的水體深度取水，保留一瓶以測定水中原來的溶氧量(初始值)。將剩余的兩個黑、白瓶沉入取水深度，經(jīng)過一段時間，將其取出，并進行溶氧量的測定。①有初始值的情況下，黑瓶中氧氣的減少量為______________；白瓶中氧氣的增加量為凈光合作用量；二者之和為總光合作用量。②沒有初始值的情況下，白瓶中測得的現(xiàn)有氧氣量與黑瓶中測得的現(xiàn)有氧氣量之差即總____________。3．葉圓片稱重法測定單位時間、單位面積葉片中淀粉的生成量，如圖所示以有機物的變化量測定光合速率(S為葉圓片面積)。凈光合速率＝____________；呼吸速率＝________________；總光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率＝________________。4．半葉法將植物對稱葉片的一部分(A)遮光或取下置于暗處，另一部分(B)則留在光下進行光合作用(即不做處理)，并采用適當?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠值奈镔|(zhì)和能量轉移。一定時間后，在這兩部分葉片的對應部位截取同等面積的葉片，分別烘干稱重，記為MA、MB，開始時二者相應的有機物含量應視為相等，照光后的葉片重量大于暗處的葉片重量，超出部分即為光合作用產(chǎn)物的量，再通過計算可得出光合速率。5．葉圓片上浮法首先通過對葉片打孔、抽氣、沉底的材料處理，然后根據(jù)不同的實驗目的給予不同的單一變量操作，最后觀察并記錄葉片上浮所用的平均時間。6．梯度法用一系列不同光照強度、溫度或CO2濃度的實驗裝置，可探究光照強度、溫度或CO2濃度對光合作用強度的影響。7．光合作用與細胞呼吸實驗的設計技巧(1)實驗設計中必須注意三點①變量的控制手段，如光照強度的強弱可用不同功率的燈泡(或相同功率的燈泡，但與植物的距離不同)進行控制，不同溫度可用不同恒溫裝置控制，CO2濃度的大小可用不同濃度的CO2緩沖液來調(diào)節(jié)。②對照原則的應用，不能僅用一套裝置通過逐漸改變其條件進行實驗，而應該用一系列裝置進行相互對照。③無論哪種裝置，在光下測得的數(shù)值均為“凈光合作用強度”值。(2)解答光合作用與細胞呼吸的實驗探究題時必須關注的信息是加“NaOH”還是加“NaHCO3”；給予“光照”處理還是“黑暗”處理；是否有“在溫度、光照最適宜條件下”等信息。類研真題明考向類型1等級考真題體驗尋趨勢1．[2022·浙江6月]下列關于細胞呼吸的敘述，錯誤的是()A．人體劇烈運動會導致骨骼肌細胞產(chǎn)生較多的乳酸B．制作酸奶過程中乳酸菌可產(chǎn)生大量的丙酮酸和CO2C．梨果肉細胞厭氧呼吸釋放的能量一部分用于合成ATPD．酵母菌的乙醇發(fā)酵過程中通入O2會影響乙醇的生成量2．[2022·浙江1月]線粒體結構模式如圖所示，下列敘述錯誤的是()A.結構1和2中的蛋白質(zhì)種類不同B．結構3增大了線粒體內(nèi)膜的表面積C．厭氧呼吸生成乳酸的過程發(fā)生在結構4中D．電子傳遞鏈阻斷劑會影響結構2中水的形成3．[2022·廣東卷]種子質(zhì)量是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的前提和保障。生產(chǎn)實踐中常用TTC法檢測種子活力，TTC(無色)進入活細胞后可被[H]還原成TTF(紅色)。大豆充分吸脹后，取種胚浸于0.5%TTC溶液中，30℃保溫一段時間后部分種胚出現(xiàn)紅色。下列敘述正確的是()A．該反應需要在光下進行B．TTF可在細胞質(zhì)基質(zhì)中生成C．TTF生成量與保溫時間無關D．不能用紅色深淺判斷種子活力高低4．[2022·山東卷]植物細胞內(nèi)10%～25%的葡萄糖經(jīng)過一系列反應，產(chǎn)生NADPH、CO2和多種中間產(chǎn)物，該過程稱為磷酸戊糖途徑。該途徑的中間產(chǎn)物可進一步生成氨基酸和核苷酸等。下列說法錯誤的是()A．磷酸戊糖途徑產(chǎn)生的NADPH與有氧呼吸產(chǎn)生的還原型輔酶不同B．與有氧呼吸相比，葡萄糖經(jīng)磷酸戊糖途徑產(chǎn)生的能量少C．正常生理條件下，利用14C標記的葡萄糖可追蹤磷酸戊糖途徑中各產(chǎn)物的生成D．受傷組織修復過程中所需要的原料可由該途徑的中間產(chǎn)物轉化生成5．[2022·湖南卷]在夏季晴朗無云的白天，10時左右某植物光合作用強度達到峰值，12時左右光合作用強度明顯減弱。光合作用強度減弱的原因可能是()A．葉片蒸騰作用強，失水過多使氣孔部分關閉，進入體內(nèi)的CO2量減少B．光合酶活性降低，呼吸酶不受影響，呼吸釋放的CO2量大于光合固定的CO2量C．葉綠體內(nèi)膜上的部分光合色素被光破壞，吸收和傳遞光能的效率降低D．光反應產(chǎn)物積累，產(chǎn)生反饋抑制，葉片轉化光能的能力下降6．[2022·廣東卷]研究者將玉米幼苗置于三種條件下培養(yǎng)10天后(圖a)，測定相關指標(圖b)，探究遮陰比例對植物的影響?；卮鹣铝袉栴}：(1)結果顯示，與A組相比，C組葉片葉綠素含量________，原因可能是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)比較圖b中B1與A組指標的差異，并結合B2相關數(shù)據(jù)，推測B組的玉米植株可能會積累更多的________________，因而生長更快。(3)某興趣小組基于上述B組條件下玉米生長更快的研究結果，作出該條件可能會提高作物產(chǎn)量的推測，由此設計了初步實驗方案進行探究：實驗材料：選擇前期________________一致、生長狀態(tài)相似的某玉米品種幼苗90株。實驗方法：按圖a所示的條件，分A、B、C三組培養(yǎng)玉米幼苗，每組30株；其中以________________為對照，并保證除__________________外其他環(huán)境條件一致。收獲后分別測量各組玉米的籽粒重量。結果統(tǒng)計：比較各組玉米的平均單株產(chǎn)量。分析討論：如果提高玉米產(chǎn)量的結論成立，下一步探究實驗的思路是________________。7．[2022·浙江1月]不同光質(zhì)及其組合會影響植物代謝過程。以某高等綠色植物為實驗材料，研究不同光質(zhì)對植物光合作用的影響，實驗結果如圖1，其中氣孔導度大表示氣孔開放程度大。該高等植物葉片在持續(xù)紅光照射條件下，用不同單色光處理(30s/次)，實驗結果如圖2，圖中“藍光＋綠光”表示先藍光后綠光處理，“藍光＋綠光＋藍光”表示先藍光再綠光后藍光處理?；卮鹣铝袉栴}：(1)高等綠色植物葉綠體中含有多種光合色素，常用____________方法分離。光合色素吸收的光能轉化為ATP和NADPH中的化學能，可用于碳反應中____________________的還原。(2)據(jù)圖1分析，相對于紅光，藍光照射下胞間CO2濃度低，其原因是________________________________________。氣孔主要由保衛(wèi)細胞構成，保衛(wèi)細胞吸收水分，氣孔開放，反之關閉。由圖2可知，綠光對藍光刺激引起的氣孔開放具有阻止作用，但這種作用可被____________光逆轉。由圖1、圖2可知藍光可刺激氣孔開放，其機理是藍光可使保衛(wèi)細胞光合產(chǎn)物增多，也可以促進K＋、Cl－的吸收等，最終保衛(wèi)細胞____________________，細胞吸水，氣孔開放。(3)生產(chǎn)上選用________________LED燈或濾光性薄膜獲得不同光質(zhì)環(huán)境，已用于某些藥用植物的栽培。紅光和藍光以合理比例的________________或________________、合理的光照次序照射，利于次生代謝產(chǎn)物的合成。8．[2022·浙江6月]通過研究遮陰對花生光合作用的影響，為花生的合理間種提供依據(jù)。研究人員從開花至果實成熟，每天定時對花生植株進行遮陰處理。實驗結果如表所示。注：光補償點指當光合速率等于呼吸速率時的光強度。光合曲線指光強度與光合速率關系的曲線。回答下列問題：(1)從實驗結果可知，花生可適應弱光環(huán)境，原因是在遮陰條件下，植株通過增加________________________，提高吸收光的能力；結合光飽和點的變化趨勢，說明植株在較低光強度下也能達到最大的________；結合光補償點的變化趨勢，說明植株通過降低__________，使其在較低的光強度下就開始了有機物的積累。根據(jù)表中____________________的指標可以判斷，實驗范圍內(nèi)，遮陰時間越長，植株利用弱光的效率越高。(2)植物的光合產(chǎn)物主要以________形式提供給各器官。根據(jù)相關指標的分析，可知較長遮陰處理下，植株優(yōu)先將光合產(chǎn)物分配至________中。(3)與不遮陰相比，兩種遮陰處理的光合產(chǎn)量均________。根據(jù)實驗結果推測，在花生與其他高稈作物進行間種時，高稈作物一天內(nèi)對花生的遮陰時間為________(A.<2小時B．2小時C．4小時D．>4小時)，才能獲得較高的花生產(chǎn)量。類型2全國卷真題體驗尋共性9．[2022·全國甲卷]線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所。研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)常運動的人肌細胞中線粒體數(shù)量通常比缺乏鍛煉的人多。下列與線粒體有關的敘述，錯誤的是()A．有氧呼吸時細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中都能產(chǎn)生ATPB．線粒體內(nèi)膜上的酶可以參與[H]和氧反應形成水的過程C．線粒體中的丙酮酸分解成CO2和[H]的過程需要O2的直接參與D．線粒體中的DNA能夠通過轉錄和翻譯控制某些蛋白質(zhì)的合成10．[2022·全國乙卷]某同學將一株生長正常的小麥置于密閉容器中，在適宜且恒定的溫度和光照條件下培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)容器內(nèi)CO2含量初期逐漸降低，之后保持相對穩(wěn)定。關于這一實驗現(xiàn)象，下列解釋合理的是()A．初期光合速率逐漸升高，之后光合速率等于呼吸速率B．初期光合速率和呼吸速率均降低，之后呼吸速率保持穩(wěn)定C．初期呼吸速率大于光合速率，之后呼吸速率等于光合速率D．初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率11．[2022·全國甲卷]根據(jù)光合作用中CO2的固定方式不同，可將植物分為C3植物和C4植物等類型。C4植物的CO2補償點比C3植物的低。CO2補償點通常是指環(huán)境CO2濃度降低導致光合速率與呼吸速率相等時的環(huán)境CO2濃度?；卮鹣铝袉栴}。(1)不同植物(如C3植物和C4植物)光合作用光反應階段的產(chǎn)物是相同的，光反應階段的產(chǎn)物是________________________________________________________________________(答出3點即可)。(2)正常條件下，植物葉片的光合產(chǎn)物不會全部運輸?shù)狡渌课?，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出1點即可)。(3)干旱會導致氣孔開度減小，研究發(fā)現(xiàn)在同等程度干旱條件下，C4植物比C3植物生長得好。從兩種植物CO2補償點的角度分析，可能的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。12．[2022·全國乙卷]農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，農(nóng)作物生長所需的氮素可以NO3-的形式由根系從土壤中吸收。一定時間內(nèi)作物甲和作物乙的根細胞吸收NO3-(1)由圖可判斷NO3-進入根細胞的運輸方式是主動運輸，判斷的依據(jù)是________________________________________________________________________。(2)O2濃度大于a時作物乙吸收NO3-________________________________________________________________________。(3)作物甲和作物乙各自在NO3-________________________________________________________________________。(4)據(jù)圖可知，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，為促進農(nóng)作物根對NO3-的吸收利用，可以采取的措施是______________________(答出1點即可長句專練強素養(yǎng)1.事實概述類(1)(必修1P99圖5－12)葉綠素a和葉綠素b在紅光區(qū)的吸收峰值相同嗎？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)(必修1P105“旁欄思考”)植物在進行光合作用的同時，還會進行呼吸作用。我們觀測到的光合作用指標，如O2的產(chǎn)生量，是植物光合作用實際產(chǎn)生的總O2量嗎？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)(必修1P93“思考·討論”，P94“相關信息”)1mol葡萄糖有氧呼吸能釋放2870kJ的能量，而1mol葡萄糖分解生成乳酸，只釋放196.65kJ的能量，其中只有61.08kJ的能量儲存在ATP中。據(jù)此分析在進行無氧呼吸過程中，葡萄糖中能量的主要去向和葡萄糖氧化分解釋放的能量的主要去向是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2．原因分析類(1)(必修1P99“旁欄思考”)植物工廠里為什么不用發(fā)綠光的光源？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)(必修1P106“拓展應用”)晴天無云而太陽光照射強烈時，光合作用強度便形成雙峰曲線：一個高峰在上午，一個高峰在下午。中午前后光合速率下降，呈現(xiàn)“午休”現(xiàn)象，請解釋原因。________________________________________________________________________。3．情境應用類(1)海洋中的藻類植物，習慣上依其顏色分為綠藻、褐藻和紅藻，它們在海水中的垂直分布依次是淺、中、深，這與光能的捕獲有關嗎？請說明原因。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)生態(tài)農(nóng)業(yè)中有“多使用農(nóng)家肥”的措施，該措施除了能減少化肥對土壤的影響外，還有一些有利于農(nóng)作物生長的因素，請你從光合作用的原理進行分析。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。4．科學探究類(1)據(jù)研究報道，在澇脅迫條件下玉米幼苗根部可同時產(chǎn)生乙醇和乳酸。在淹水處理條件下，甜櫻桃砧木根系無氧呼吸也能同時產(chǎn)生乙醇和乳酸。以上研究均表明，一種細胞的無氧呼吸方式可以有兩種。有些微生物原本只有一種無氧呼吸方式，但是通過基因工程方法可以使微生物出現(xiàn)新的代謝途徑。例如，科學家將乳酸脫氫酶基因導入酵母(轉基因酵母)，從而使其具有兩條無氧呼吸途徑。設計實驗證明轉基因酵母具有兩條無氧呼吸途徑(材料：普通酵母、轉基因酵母、培養(yǎng)液，其他需要的材料任選)。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)(必修1P104正文)光照下卡爾文給小球藻懸浮液通入14CO2，一定時間后殺死小球藻，同時提取產(chǎn)物并分析。實驗發(fā)現(xiàn)，僅僅30s的時間，放射性代謝產(chǎn)物多達幾十種?？s短時間到7s，發(fā)現(xiàn)放射性代謝產(chǎn)物減少到12種，想要探究CO2轉化成的第一個產(chǎn)物是什么，可能的實驗思路是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。題組集訓提考能題組預測一細胞呼吸與光合作用的過程及其相互關系1．[2022·湖北武漢模擬]維生素B1與ATP反應生成焦磷酸硫胺素(TPP)。丙酮酸脫氫酶只有與TPP結合，才能催化丙酮酸氧化分解。維生素B1缺乏的人丙酮酸脫氫酶活性降低，丙酮酸會被轉化為乳酸，引起高乳酸血癥。下列有關敘述正確的是()A.TPP主要在線粒體基質(zhì)中起作用B．甲亢患者對維生素B1的需求量降低C．高乳酸血癥患者無氧呼吸產(chǎn)生的CO2增多D．維生素B1缺乏導致供給丙酮酸氧化分解的活化能減少2．[2022·廣東省梅州市高三月考]下圖為綠色植物某細胞內(nèi)發(fā)生的兩個生理過程。下列分析正確的是()A．進行②過程的細胞也能進行①過程B．①過程產(chǎn)生的能量，大部分用于合成ATPC．①、②過程中的還原型輔酶是同種物質(zhì)D．①過程發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上，②過程發(fā)生在葉綠體內(nèi)膜上3．[2022·江蘇省海安市實驗中學高三月考](不定項選擇)如圖為植物體內(nèi)發(fā)生的光合作用和光呼吸作用的示意圖，在CO2與C5反應過程中，O2能與CO2競爭相關酶的活性部位。下列相關敘述正確的是()A．在高O2環(huán)境中植物不能進行光合作用B．光呼吸的存在會降低糖的合成效率C．可以通過適當增大CO2的濃度來抑制光呼吸D．在特殊環(huán)境下，光呼吸可以為暗反應提供原料題組預測二玩轉圖表線，難點不再難4．[2022·山東省泰安市新泰市一中高三月考](不定項選擇)下圖是桃樹葉肉細胞內(nèi)光合與呼吸過程中碳元素和氫元素的轉移途徑，其中①～⑧代表有關生理過程。相關敘述正確的是()A．表示光合作用暗反應的過程是①⑥B．有ATP產(chǎn)生的過程有①②③④⑤C．在生物膜上進行的過程有④⑤D．過程③中參與反應的物質(zhì)除丙酮酸外，還有H2O和[H]5．[2022·山東省高三適應性大聯(lián)考]研究表明，耐力性運動能使線粒體數(shù)量發(fā)生適應性改變，是預防冠心病和肥胖的關鍵因素；缺氧會導致肌纖維線粒體碎片化，ATP合成量減少約50%，而Drp1是保證線粒體正常分裂的重要蛋白。下圖表示相關測量數(shù)據(jù)。下列相關敘述錯誤的是()A．葡萄糖進入線粒體氧化分解為二氧化碳是在線粒體基質(zhì)中完成的B．5周內(nèi)，耐力性運動訓練的時間與肌纖維中線粒體的數(shù)量成正比例關系C．Drp1分子磷酸化增強導致線粒體結構損傷，使ATP合成大量減少D．堅持每周3～5天進行一定時間和強度的耐力運動，有助于提高肌纖維的功能題組預測三細胞呼吸與光合作用的實驗探究6．[2022·廣東省惠州市高三調(diào)研考試]某研究性學習小組采用盆栽實驗，探究土壤干旱對某種植物葉片光合速率的影響。實驗開始時土壤水分充足，然后實驗組停止?jié)菜瑢φ战M土壤水分條件保持適宜，實驗結果如下圖所示。下列有關分析錯誤的是()A．葉片光合速率隨干旱時間延長而呈下降趨勢B．葉片光合速率下降先于葉片葉綠素含量下降C．實驗2～4天，光合速率下降是由葉片葉綠素含量下降引起的D．持續(xù)嚴重干旱，對植物的光反應和暗反應均有可能產(chǎn)生影響7．[2022·廣東省普通高中質(zhì)量檢測]BTB是一種酸堿指示劑。BTB的弱堿性溶液顏色可隨其中CO2濃度的增高而由藍變綠再變黃。某同學為研究某種水草的光合作用和呼吸作用，進行了如下實驗：用少量的NaHCO3和BTB加水配制成藍色溶液，并向溶液中通入一定量的CO2使溶液變成淺綠色，之后將等量的淺綠色溶液分別加入到7支試管中。其中6支加入生長狀況一致的等量水草，另一支不加水草，密閉所有試管。各試管的實驗處理和結果見下表。*遮光是指用黑紙將試管包裹起來，并放在距日光燈100cm的地方。若不考慮其他生物因素對實驗結果的影響，下列敘述錯誤的是()A．2～7號試管溶液的顏色取決于水草的光合作用和呼吸作用強度的相對強弱B．若1號試管溶液顏色由淺綠色變?yōu)樗{色，2～7號試管的結果仍然是可靠的C．由于2號試管只進行呼吸作用，溶液中CO2濃度高于3號管，故X為黃色D．5號試管溶液顏色在實驗前后不變，說明水草在此條件下凈光合速率為0題組預測四基于學科核心素養(yǎng)的長句應答類專訓8．[2022·四川樹德中學模擬]城市小區(qū)綠化植物容易受到建筑物遮蔭的困擾。風箱果是珍貴的灌木綠化樹種，為研究光照對其生活的影響，研究人員以1年生風箱果幼苗為研究對象，選取生長一致的幼苗60株，設置3組實驗：甲組(X處理)、乙組(輕度遮蔭，即60%全光)和丙組(重度遮蔭，即20%全光)進行實驗。下表為研究結果，其中AQY反映了葉片利用弱光的能力，其值越大表明植物利用弱光能力越強。(1)甲組的X處理是指________________。(2)乙組的凈光合速率為0時，風箱果葉肉細胞中產(chǎn)生ATP的具體場所有________________________。(3)甲組與丙組相比，風箱果幼苗最大光合速率的差值為______________μmol·m－2·s－1。光照強度大于1066.8時，影響甲組光合速率的主要外界因素是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)表中數(shù)據(jù)顯示遮蔭降低了風箱果的AQY，表明風箱果利用弱光能力變?nèi)?，請推測遮蔭條件下呼吸速率降低的意義：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)請結合實驗結果，對生產(chǎn)實踐中風箱果幼苗的栽植提出合理建議：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。請完成：整合訓練(四)第2講細胞呼吸和光合作用縱引橫連——建網(wǎng)絡①分解有機物，釋放能量②有氧呼吸③細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體④C6H12O6＋6H2O＋6O2酶6CO2＋12H2O＋能量⑤無氧呼吸⑥細胞質(zhì)基質(zhì)⑦C6H12O6酶2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量⑧提供能量⑨葉綠體⑩同位素標記法?葉綠體類囊體薄膜?葉綠體基質(zhì)?CO2＋H2O光能→葉綠體(CH2O)＋邊角掃描——全面清1．×2.×3.√4.×5.√6.√7.×8.√9.×10.×11.×整合考點5考點整合固考基一、1．O2NADPHC3C5C3H4O3C2H5OH2．①(CH2O)②CO2③O2④H2O⑤NADPH⑥(CH2O)⑦NADH⑧H2O3．ATP有機物ATP二、1．酶活性消耗無氧細胞呼吸無氧呼吸2．ATP和NADPH溫度、CO2濃度色素的含量C3溫度、光照強度酶的數(shù)量和活性暗反應酶的活性3．(1)a.C3b．C5、NADPH、ATP、(CH2O)合成量c．C5、NADPH、ATP、(CH2O)合成量d．C3(2)a.C5、NADPH、ATPb．C3、(CH2O)合成量c．C3、(CH2O)合成量d．C5、NADPH、ATP三、2．(1)C、E(2)N點低于M點，一晝夜密閉容器中CO2濃度減小，即總光合量大于總呼吸量，植物生長(3)N點低于M點，一晝夜密閉容器中O2濃度減小，即總光合量小于總呼吸量，植物不能生長3．(1)AC′CAD(2)0B(3)G(4) 四、1．(2)吸收CO2遮光左CO2濃度右2．有氧呼吸量光合作用量3．(z－y)/2S(x－y)/2S(x＋z－2y)/2S類研真題明考向1．解析：人體劇烈運動會導致骨骼肌細胞進行厭氧呼吸，產(chǎn)生較多的乳酸，A正確；制作酸奶過程中乳酸菌進行厭氧呼吸，產(chǎn)生的是乳酸，沒有CO2，B錯誤；厭氧呼吸釋放的能量一部分用于合成ATP，C正確；酵母菌的乙醇發(fā)酵過程中，通入O2會抑制厭氧呼吸，使乙醇的生成量減少，D正確。答案：B2．解析：結構1外膜和結構2內(nèi)膜的功能不同，所含的蛋白質(zhì)種類和數(shù)量不同，A正確；線粒體內(nèi)膜折疊形成嵴，增大了內(nèi)膜的表面積，B正確；無氧呼吸第二階段發(fā)生在細胞溶膠中，C錯誤；電子傳遞鏈阻斷劑會使有氧呼吸第三階段受到抑制，在第三階段，[H]與O2反應生成水，該過程發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上，D正確。答案：C3．解析：TTC(2，3，5-三苯基氯化四氮唑)的氧化態(tài)是無色的，可被氫還原成不溶性的紅色TTF。大豆種子充分吸水脹大，此時未形成葉綠體，不能進行光合作用，該反應不需要在光下進行，A錯誤；細胞質(zhì)基質(zhì)中可通過細胞呼吸第一階段產(chǎn)生[H]，TTF可在細胞質(zhì)基質(zhì)中生成，B正確；保溫時間較長時，較多的TTC進入活細胞，生成較多的紅色TTF，C錯誤；相同時間內(nèi)，種胚出現(xiàn)的紅色越深，說明種胚代謝越旺盛，據(jù)此可判斷種子活力的高低，D錯誤。答案：B4．解析：根據(jù)題意，磷酸戊糖途徑產(chǎn)生的NADPH是為其他物質(zhì)的合成提供原料，而有氧呼吸產(chǎn)生的還原型輔酶是NADH，能與O2反應產(chǎn)生水，A正確；有氧呼吸是葡萄糖徹底氧化分解釋放能量的過程，而磷酸戊糖途徑產(chǎn)生了多種中間產(chǎn)物，中間產(chǎn)物還進一步生成了其他有機物，所以葡萄糖經(jīng)磷酸戊糖途徑產(chǎn)生的能量比有氧呼吸少，B正確；正常生理條件下，只有10%～25%的葡萄糖參與了磷酸戊糖途徑，其余的葡萄糖會參與其他代謝反應，例如有氧呼吸，所以用14C標記葡萄糖，除了追蹤到磷酸戊糖途徑的含碳產(chǎn)物，還會追蹤到參與其他代謝反應的產(chǎn)物，C錯誤；受傷組織修復即是植物組織的再生過程，細胞需要增殖，所以需要核苷酸和氨基酸等原料，而磷酸戊糖途徑的中間產(chǎn)物可生成氨基酸和核苷酸等，D正確。答案：C5．解析：夏季中午葉片蒸騰作用強，失水過多使氣孔部分關閉，進入體內(nèi)的CO2量減少，暗反應減慢，光合作用強度明顯減弱，A正確；夏季中午氣溫過高，導致光合酶活性降低，呼吸酶不受影響(呼吸酶最適溫度高于光合酶)，光合作用強度減弱，但此時光合作用強度仍然大于呼吸作用強度，即呼吸釋放的CO2量小于光合固定的CO2量，B錯誤；光合色素分布在葉綠體的類囊體薄膜上而非葉綠體內(nèi)膜上，C錯誤；夏季中午葉片蒸騰作用強，失水過多使氣孔部分關閉，進入體內(nèi)的CO2量減少，暗反應減慢，導致光反應產(chǎn)物積累，產(chǎn)生反饋抑制，使葉片轉化光能的能力下降，光合作用強度明顯減弱，D正確。答案：AD6．解析：(1)分析題圖b結果可知，培養(yǎng)10天后，A組葉綠素含量為4.2，C組葉綠素含量為4.7，原因可能是遮陰條件下植物合成較多的葉綠素，以盡可能多地吸收光能。(2)比較圖b中B1組葉綠素含量為5.3，B2的葉綠素含量為3.9，A組葉綠素含量為4.2；B1組凈光合速率為20.5，B2的凈光合速率為7.0，A組凈光合速率為11.8，可推測B組的玉米植株總葉綠素含量為5.3＋3.9＝9.2，凈光合速率為(20.5＋7.0)/2＝13.75，兩項數(shù)據(jù)B組均高于A組，推測B組可能會積累更多的糖類等有機物，因而生長更快。(3)分析題意可知，該實驗目的是探究B組條件下是否能提高作物產(chǎn)量。該實驗自變量為玉米遮光程度，因變量為作物產(chǎn)量，可用籽粒重量表示。實驗設計應遵循對照原則、單一變量原則、等量原則等，無關變量應保持相同且適宜，故實驗設計如下：實驗材料：選擇前期光照條件一致、生長狀態(tài)相似的某玉米品種幼苗90株。實驗方法：按圖a所示條件，分為A、B、C三組培養(yǎng)玉米幼苗，每組30株；其中以A組為對照，并保證除遮光條件外其他環(huán)境條件一致，收獲后分別測量各組玉米的籽粒重量。結果統(tǒng)計：比較各組玉米的平均單株產(chǎn)量。分析討論：如果B組遮光條件下能提高作物產(chǎn)量，則下一步需要探究能提高作物產(chǎn)量的具體的最適遮光比例是多少。答案：(1)高遮陰條件下植物合成較多的葉綠素(2)糖類等有機物(3)光照條件A組遮光程度探究能提高作物產(chǎn)量的具體的最適遮光比例是多少7．解析：(1)可用層析法分離光合色素。光反應產(chǎn)生的ATP和NADPH可用于碳反應中3-磷酸甘油酸的還原。(2)由圖1可知，藍光條件下植物的光合速率遠大于紅光條件下的，因此會消耗更多的CO2，導致胞間CO2濃度降低。由圖2可知，藍光＋綠光組氣孔導度明顯低于藍光組，表明綠光對藍光刺激引起的氣孔開放具有阻止作用；而藍光＋綠光＋藍光組氣孔導度比藍光＋綠光組的大，且比藍光組更大，說明先藍光再綠光后藍光處理可逆轉綠光的阻止作用。(3)可采用不同顏色的LED燈或者利用濾光性薄膜來獲得不同的光質(zhì)環(huán)境。答案：(1)層析3-磷酸甘油酸(2)光合速率大，消耗的二氧化碳多藍溶質(zhì)濃度升高(3)不同顏色光強度光照時間8．解析：該實驗的自變量是遮陰處理的時間。(1)從實驗結果可知，在一定范圍內(nèi)，隨遮陰時間的延長，植株的葉綠素含量逐漸升高，有利于植株吸收光能，制造更多的有機物，使花生適應弱光環(huán)境；隨遮陰時間的延長，植株的光飽和點逐漸降低，但是光合曲線斜率逐漸升高，說明植株在較低光強度下也能達到最大的光合速率；隨著遮陰時間的延長，光補償點變小，說明植株可通過降低呼吸速率使其在較低的光強度下開始進行有機物的積累；根據(jù)表中的低于5klx光合曲線的斜率指標可以判斷，實驗范圍內(nèi)，遮陰時間越長，植株利用弱光的效率越高。(2)植物的光合產(chǎn)物三碳糖大部分轉移到葉綠體外合成蔗糖，以蔗糖形式提供給各器官利用。遮陰4小時與遮陰2小時比較，葉中的光合產(chǎn)量相同，但是果實中的光合產(chǎn)量下降，這表明較長遮陰處理下，植株優(yōu)先將光合產(chǎn)物分配至葉中。(3)由表中數(shù)據(jù)可知，與不遮陰相比，兩種遮陰處理的光合產(chǎn)量均降低，根據(jù)實驗結果推測，在花生與其他高稈作物進行間種時，高稈作物一天內(nèi)對花生的遮陰時間小于2小時時，才能獲得較高的花生產(chǎn)量。答案：(1)葉綠素含量光合速率呼吸速率低于5klx光合曲線的斜率(2)蔗糖葉(3)降低A9．解析：有氧呼吸的全過程分為三個階段，分別在細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜上進行，這三個階段都能釋放能量，產(chǎn)生ATP，A正確；在線粒體內(nèi)膜上進行有氧呼吸第三階段的反應，則線粒體內(nèi)膜上的酶可以催化前兩個階段產(chǎn)生的[H]和氧反應形成水，B正確；丙酮酸分解成CO2和[H]屬于有氧呼吸第二階段，在線粒體基質(zhì)中進行，這一階段不需要O2直接參與，C錯誤；線粒體為半自主性細胞器，其中含有DNA和核糖體，故線粒體中的DNA能夠通過轉錄和翻譯控制某些蛋白質(zhì)的合成，D正確。答案：C10．解析：將一株生長正常的小麥置于密閉容器中，在適宜且恒定的溫度和光照條件下培養(yǎng)，小麥同時進行光合作用和呼吸作用，而容器內(nèi)CO2含量初期逐漸降低。說明初期小麥的光合速率大于呼吸速率，之后CO2含量保持相對穩(wěn)定，說明光合速率等于呼吸速率，D正確。答案：D11．解析：(1)植物光合作用過程中光反應階段發(fā)生水的光解、NADPH和ATP的合成，其中水的光解過程中會釋放O2，并產(chǎn)生H＋、e－，H＋、e－與NADP＋反應生成NADPH，ATP的合成過程中以ADP和Pi為原料，利用光能合成ATP，因此光反應階段的產(chǎn)物有O2、NADPH和ATP。(2)正常情況下，葉片光合作用合成的有機物一部分用于葉片自身的呼吸作用，為葉片的生命活動提供能量；一部分光合產(chǎn)物會儲存在葉片中，用于葉片自身的生長發(fā)育，因此植物葉片的光合產(chǎn)物不會全部運輸?shù)狡渌课弧?3)干旱會導致氣孔開度減小，胞間CO2濃度降低，CO2補償點是衡量植物對低CO2濃度適應能力的指標，和C3植物相比，C4植物的CO2補償點較低，C4植物能在較低濃度的CO2條件下，固定并利用更多的CO2進行光合作用，以維持自身的生長。答案：(1)O2、NADPH(或[H])、ATP(2)部分光合產(chǎn)物用于葉片自身的細胞呼吸，為新陳代謝提供能量；部分光合產(chǎn)物用于葉片自身的生長發(fā)育(3)干旱會導致氣孔開度減小，胞間CO2濃度降低，與C3植物相比，C4植物的CO2補償點較低，能在較低濃度的CO2條件下，固定利用更多的CO2進行光合作用，以維持自身的生長。12．解析：(1)主動運輸需要載體蛋白和能量，題圖中O2濃度小于a時，根細胞對NO3-的吸收速率與O2濃度呈正相關，可以說明NO3-進入根細胞需要消耗能量，運輸方式為主動運輸。(2)O2濃度大于a時作物乙吸收NO3-速率不再增加，其原因可能是根細胞的細胞膜上運輸NO3-的載體蛋白數(shù)量有限，此時載體蛋白已達到飽和。(3)題圖中作物甲在NO答案：(1)主動運輸需要呼吸作用提供能量，O2濃度小于a時，根細胞對NO3-的吸收速率與(2)根細胞的細胞膜上運輸NO(3)作物甲的NO3-最大吸收速率大于作物乙，消耗的(4)及時松土透氣長句專練強素養(yǎng)1．答案：(1)不同，葉綠素a在紅光區(qū)的吸收峰值大于葉綠素b的吸收峰值(2)實際產(chǎn)生的總O2量應是觀測到的O2的產(chǎn)生量＋呼吸作用O2的消耗量(3)無氧呼吸過程中，葡萄糖中的能量主要轉移到乳酸或酒精中沒有釋放出來；而葡萄糖氧化分解釋放的能量主要以熱能形式散失2．答案：(1)綠色光源發(fā)出綠色的光，這種波長的光線不能被光合色素吸收，因此無法用于光合作用中制造有機物(2)原因是缺水導致氣孔關閉，限制CO2進入葉片3．答案：(1)有關。不同顏色的藻類吸收不同波長的光。藻類本身的顏色是反射出來的光，即紅藻反射出了紅光，綠藻反射出綠光，褐藻反射出黃色的光。水層對光波中的紅、橙部分吸收顯著多于對藍、綠部分的吸收，即到達深水層的光線是相對富含短波長的光，所以吸收紅光和藍紫光較多的綠藻分布于海水的淺層，吸收藍紫光和綠光較多的紅藻分布于海水深的地方(2)農(nóng)家肥中的有機物可被土壤中的微生物分解成CO2和無機鹽，其中CO2可作為農(nóng)作物進行光合作用的原料4．答案：(1)第一組在無氧條件下培養(yǎng)普通酵母，第二組在無氧條件下培養(yǎng)轉基因酵母，然后用酸性重鉻酸鉀檢驗培養(yǎng)液，再分別測出培養(yǎng)液的pH。結果為兩組培養(yǎng)液均可使酸性重鉻酸鉀變?yōu)榛揖G色，第二組的pH小于第一組，可以證明轉基因酵母產(chǎn)生了乙醇和乳酸，說明轉基因酵母具有兩條無氧呼吸途徑(2)不斷縮短光照時間后殺死小球藻，同時提取產(chǎn)物并分析，直到最終提取物中只有一種放射性代謝產(chǎn)物，該物質(zhì)即為CO2轉化成的第一個產(chǎn)物題組集訓提考能1．解析：分析題干信息可知，丙酮酸脫氫酶只有與TPP結合，才能催化丙酮酸氧化分解，丙酮酸氧化分解主要發(fā)生在線粒體中，故