2024高考生物二輪復習專題二細胞代謝考點三光合作用與細胞呼吸的過程學案

PAGE5-考點三光合作用與細胞呼吸的過程1．光合作用與細胞呼吸過程(1)物質名稱：a.光合色素，b.O2，c.ATP，d.ADP，e.NADPH，f.C5，g.CO2，h.C3。(2)生理過程及場所序號ⅠⅡⅢⅣⅤ生理過程光反應暗反應有氧呼吸第一階段有氧呼吸其次階段有氧呼吸第三階段場所葉綠體類囊體薄膜葉綠體基質細胞質基質線粒體基質線粒體內(nèi)膜2.光合作用與有氧呼吸過程中[H]和ATP的來源和去向項目光合作用有氧呼吸[H]來源水的光解第一、二階段去向還原C3用于第三階段還原O2ATP來源光反應階段第一、二、三階段去向用于C3還原供能用于各項生命活動(植物C3的還原除外)3.光合作用和細胞呼吸中物質和能量的變更關系(1)物質轉化關系C：CO2eq\o(→,\s\up14(固定))C3eq\o(→,\s\up14(還原))(CH2O)eq\o(→,\s\up14(呼吸Ⅰ))丙酮酸eq\o(→,\s\up14(呼吸Ⅱ))CO2O：H2Oeq\o(→,\s\up14(光反應))O2eq\o(→,\s\up14(呼吸Ⅲ))H2OH：H2Oeq\o(→,\s\up14(光反應))[H]eq\o(→,\s\up14(暗反應))(CH2O)eq\o(→,\s\up14(呼吸Ⅰ、Ⅱ))[H]eq\o(→,\s\up14(呼吸Ⅲ))H2O留意：光合作用中[H]為NADPH，即還原型輔酶Ⅱ，細胞呼吸中[H]為NADH，即還原型輔酶Ⅰ，二者是不同的物質。(2)能量轉化關系4．變更條件后，C3、C5、[H]、ATP的含量及(CH2O)合成量變更分析光照強度和二氧化碳濃度突然變更后，C3、C5、[H]、ATP的含量及(CH2O)合成量的動態(tài)變更時要將光反應和暗反應過程結合起來分析，從詳細的反應過程提煉出模型：“來路→某物質→去路”，分析其來路和去路的變更來確定含量變更。如下面四幅模型圖：1．原核生物無線粒體，但有些原核生物如藍藻等仍可進行有氧呼吸，緣由是原核生物細胞中含有與有氧呼吸有關的酶。2．真核生物的細胞并非都能進行有氧呼吸，如蛔蟲細胞、哺乳動物成熟的紅細胞只進行無氧呼吸。3．對動物和人體而言，有CO2生成的呼吸方式肯定是有氧呼吸，因為動物及人體無氧呼吸的產(chǎn)物為乳酸。4．分解葡萄糖的酶只存在于細胞質基質中，故線粒體只能分解丙酮酸不能分解葡萄糖。5．有氧呼吸時，生成物H2O中的[H]來自線粒體基質中H2O和丙酮酸的分解及細胞質基質中葡萄糖的分解。6．無氧呼吸只在第一階段產(chǎn)生少量ATP，其次階段不能產(chǎn)生ATP；[H]在第一階段產(chǎn)生，其次階段被利用，無[H]的積累。7．原核生物中的藍藻等沒有葉綠體但能進行光合作用。8．暗反應不干脆須要光照，但是假如沒有光照，光反應停止后，暗反應很快也會停止。9．光合作用中產(chǎn)生的ATP只能用于暗反應，不能用于其他各項生命活動。1．哈密瓜盛產(chǎn)于新疆的哈密地區(qū)。在哈密地區(qū)農(nóng)作物的生長季節(jié)里，陽光足夠、晝夜溫差大。請分析當?shù)厥a(chǎn)的哈密瓜為什么特殊甜？提示：哈密地區(qū)夏季的白天長，光照足夠而且猛烈，哈密瓜進行光合作用的時間長、強度大，積累的糖類多。哈密地區(qū)夜間溫度比較低，哈密瓜細胞呼吸較弱，消耗的糖類較少。這樣，哈密瓜內(nèi)積存的糖類比較多。哈密瓜細胞內(nèi)的糖類在有關酶的催化作用下，最終轉化成果糖和葡萄糖，所以哈密瓜特殊甜。2．人體猛烈運動時，汲取的氧氣與釋放的CO2量相等嗎？為什么？提示：相等，因為人體無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸，無CO2產(chǎn)生，而有氧呼吸吸入氧氣的量等于釋放的CO2的量。為驗證酵母菌細胞中線粒體對相關物質的利用狀況，現(xiàn)從酵母菌細胞中分別得到的具有活性的線粒體為試驗材料進行如下試驗。組別步驟一步驟二步驟三1加入線粒體加入葡萄糖加入溴麝香草酚藍水溶液，一段時間后視察溶液顏色的變更狀況2加入線粒體加入丙酮酸加入溴麝香草酚藍水溶液，一段時間后視察溶液顏色的變更狀況(1)從酵母菌細胞中分別得到線粒體常用的試驗方法是什么？(2)請預期兩組試驗的試驗結果，并簡述推斷理由。提示：(1)差速離心法(2)第1組溶液為藍色，第2組溶液顏色由藍變綠再變黃；第1組中由于葡萄糖不能進入線粒體被利用，所以無CO2生成，第2組丙酮酸可進入線粒體被利用，生成CO2。1．(2024·全國卷Ⅰ)種子貯藏中須要限制呼吸作用以削減有機物的消耗。若作物種子呼吸作用所利用的物質是淀粉分解產(chǎn)生的葡萄糖，下列關于種子呼吸作用的敘述，錯誤的是()A．若產(chǎn)生的CO2與乙醇的分子數(shù)相等，則細胞只進行無氧呼吸B．若細胞只進行有氧呼吸，則汲取O2的分子數(shù)與釋放CO2的相等C．若細胞只進行無氧呼吸且產(chǎn)物是乳酸，則無O2汲取也無CO2釋放D．若細胞同時進行有氧和無氧呼吸，則汲取O2的分子數(shù)比釋放CO2的多解析：呼吸底物是葡萄糖時，若只進行有氧呼吸，則消耗的氧氣＝生成的二氧化碳量；若只進行無氧呼吸，當呼吸產(chǎn)物是酒精時，生成的酒精量＝生成的二氧化碳量。若二氧化碳的生成量＝酒精的生成量，則說明不消耗氧氣，故只有無氧呼吸，A正確；若只進行有氧呼吸，則消耗的氧氣量＝生成的二氧化碳量，B正確；若只進行無氧呼吸，說明不消耗氧氣，產(chǎn)乳酸的無氧呼吸不會產(chǎn)生二氧化碳，C正確；若同時進行有氧呼吸和無氧呼吸，若無氧呼吸產(chǎn)酒精，則消耗的氧氣量小于二氧化碳的生成量，若無氧呼吸產(chǎn)乳酸，則消耗的氧氣量等于二氧化碳的生成量，D錯誤。答案：D2．[2024·新高考卷Ⅰ(山東卷)]癌細胞即使在氧氣供應足夠的條件下也主要依靠無氧呼吸產(chǎn)生ATP，這種現(xiàn)象稱為“瓦堡效應”。下列說法錯誤的是()A．“瓦堡效應”導致癌細胞須要大量汲取葡萄糖B．癌細胞中丙酮酸轉化為乳酸的過程會生成少量ATPC．癌細胞呼吸作用過程中丙酮酸主要在細胞質基質中被利用D．消耗等量的葡萄糖，癌細胞呼吸作用產(chǎn)生的NADH比正常細胞少解析：由于葡萄糖無氧呼吸時只能釋放少量的能量，故“瓦堡效應”導致癌細胞須要汲取大量的葡萄糖來為生命活動供能，A正確；無氧呼吸只在第一階段產(chǎn)生少量ATP，癌細胞中進行無氧呼吸時，其次階段由丙酮酸轉化為乳酸的過程不會生成ATP，B錯誤；由題干信息和分析可知，癌細胞主要進行無氧呼吸，故丙酮酸主要在細胞質基質中被利用，C正確；由分析可知，無氧呼吸只有第一階段產(chǎn)生少量的NADH，而有氧呼吸的第一階段和其次階段都能產(chǎn)生NADH，故消耗等量的葡萄糖，癌細胞呼吸作用產(chǎn)生的NADH比正常細胞少，D正確。答案：B熱點一考查細胞呼吸與光合作用的過程1．(2024·日照模擬)如圖是酵母菌細胞呼吸示意圖，下列相關敘述正確的是()A．甲條件下葡萄糖釋放的能量大部分轉移到ATP中B．乙條件下葡萄糖內(nèi)的能量只流向酒精和ATPC．甲、乙條件下產(chǎn)生物質a的部位是不同的D．試劑X是酸性重鉻酸鉀溶液解析：甲條件下葡萄糖釋放的能量，少部分儲存在ATP中，大部分以熱能形式散失，A錯誤；乙條件下葡萄糖內(nèi)的能量大部分未釋放出來，仍儲存在酒精中，釋放的能量少部分儲存在ATP中，大部分以熱能形式散失，B錯誤；甲、乙條件下產(chǎn)生物質a(CO2)的部位是不同的，無氧呼吸產(chǎn)生CO2的場所為細胞質基質，有氧呼吸產(chǎn)生CO2的場所為線粒體基質，C正確；酸性重鉻酸鉀溶液可用于檢測酒精，不能用于檢測CO2，試劑X是溴麝香草酚藍溶液或澄清的石灰水，用于檢測CO2，D錯誤。答案：C2．(2024·衡水中學第三次模擬)下列關于高等植物細胞代謝的敘述正確的是()A．弱光條件下，暗反應所需的ATP來源于光反應和細胞呼吸B．葉肉細胞中形成NADH的場全部細胞質基質、線粒體和葉綠體C．光反應發(fā)生在葉綠體類囊體薄膜上，且光照越強光合速率越快D．CO2的固定和C3的還原是在葉綠體基質中通過卡爾文循環(huán)完成的解析：光合作用中暗反應所需的ATP只來源于光反應，A錯誤；NADH在細胞呼吸時產(chǎn)生，不在葉綠體中形成，B錯誤；光反應發(fā)生在葉綠體類嚢體薄膜上，在肯定范圍內(nèi)存在光照越強植物光合速率越快的現(xiàn)象，高于光飽和點后光照強度增加，光合速率不再加快，C錯誤；植物通過卡爾文循環(huán)完成暗反應，暗反應包括CO2的固定和C3的還原，D正確。答案：D熱點二考查細胞呼吸和光合作用的聯(lián)系3．(2024·泰安適應性訓練)如圖為某植物葉肉細胞內(nèi)生理活動的示意圖，其中a、b代表細胞結構，①～⑤代表物質，下列說法正確的是()A．色素只存在于結構a中，可以用無水乙醇進行提取B．圖中a實現(xiàn)的能量轉換為光能干脆轉換為穩(wěn)定的化學能C．①②分別為H2O和CO2，該細胞的光合速率小于呼吸速率D．⑤代表的物質為ATP，圖中細胞外K＋運輸?shù)郊毎麅?nèi)的方式是主動運輸解析：分析題圖可知，圖中結構a代表葉綠體、b代表線粒體，葉肉細胞中葉綠體中含有色素，液泡中也可能含有色素，A錯誤；a代表葉綠體，葉綠體是進行光合作用的場所，光合作用過程中發(fā)生的能量變更是光能先轉換成ATP中活躍的化學能，ATP中活躍的化學能再轉換成(CH2O)中穩(wěn)定的化學能，B錯誤；①可用于光合作用和細胞呼吸，且細胞呼吸也可產(chǎn)生①，所以①為H2O，②可來自細胞外和線粒體，推知其為CO2，該細胞須要從外界汲取CO2，所以光合速率大于呼吸速率，C錯誤；⑤代表的物質為ATP，由此可以判定K＋由細胞外運輸?shù)郊毎麅?nèi)的方式為主動運輸，D正確。答案：D熱點三考查條件驟變引起光合作用過程中物質含量的變更4．(2024·洛陽沖刺考試)正常生長的綠藻，照光培育一段時間后，用黑布快速將培育瓶罩上，此后綠藻細胞的葉綠