高考生物專題總復習考前三個月專題2細胞的代謝考點4掌握光合作用和細胞呼吸的原理及其相互關系課件.ppt

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專題2 細胞的代謝,考點4 掌握光合作用和細胞呼吸的原理及其相互關系,靜悟與梳理,,,欄目索引,,排查與特訓,靜悟與梳理,依綱靜悟,,,1.光合作用過程,2.有氧呼吸過程,1.光合作用與細胞呼吸過程中[H]和ATP的來源和去向歸納,核心梳理,2.光合作用和細胞呼吸中物質和能量的變化關系,,3.改變條件后，C3、C5、[H]、ATP的含量及(CH2O)合成量變化 分析光照強度和二氧化碳濃度突然改變后，C3、C5、[H]、ATP的含量及(CH2O)合成量的動態(tài)變化時要將光反應和暗反應過程結合起來分析，從具體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化來確定含量變化。如下面四幅模型圖：,排查與特訓,題組一 考查光合作用色素和結構 1.(2016·全國甲，4)關于高等植物葉綠體中色素的敘述，錯誤的是 A.葉綠體中的色素能夠溶解在有機溶劑乙醇中 B.構成葉綠素的鎂可以由植物的根從土壤中吸收 C.通常，紅外光和紫外光可被葉綠體中的色素吸收用于光合作用 D.黑暗中生長的植物幼苗葉片呈黃色是由于葉綠素合成受阻引起的,√,解析,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,解析 提取葉綠體中的色素用的是無水乙醇，因為葉綠體中的色素能夠溶解在有機溶劑乙醇中，A正確； 根是植物吸收水分和礦質元素的主要器官，構成葉綠素的鎂可以由植物的根從土壤中吸收，B正確； 植物進行光合作用只能吸收可見光，不能吸收紅外光和紫外光，C錯誤； 葉綠素的形成需要光，黑暗中生長的植物幼苗葉片呈黃色是由于葉綠素合成受阻引起的，D正確。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,2.(2017·全國Ⅲ，3)植物光合作用的作用光譜是通過測量光合作用對不同波長光的反應(如O2的釋放)來繪制的。下列敘述錯誤的是 A.類胡蘿卜素在紅光區(qū)吸收的光能可用于光反應中ATP的合成 B.葉綠素的吸收光譜可通過測量其對不同波長光的吸收值來繪制 C.光合作用的作用光譜也可用CO2的吸收速率隨光波長的變化來表示 D.葉片在640～660 nm波長光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的,解析,答案,√,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,解析 類胡蘿卜素主要吸收藍紫光，所以在藍紫光區(qū)吸收的光能可用于光反應中ATP的合成，A錯誤； 葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，其吸收光譜可通過測量其對不同波長光的吸收值來繪制，B正確； CO2的吸收速率和O2的釋放速率隨波長的變化均可表示光合作用的作用光譜，C正確； 根據(jù)葉綠素和類胡蘿卜素的吸收光譜可知，葉片在640～660 nm波長光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的，D正確。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,真題重組 判斷下列敘述的正誤： (1)破壞葉綠體外膜后，O2不能生成(2011·浙江，1A)( ) (2)離體的葉綠體基質中添加ATP、[H]和CO2后，可完成暗反應 (2011·浙江，1D)( ) (3)黃綠色葉片在光反應中不會產生ATP(2014·海南，6D)( ) (4)乙醇提取的葉綠體色素不能吸收光能(2012·海南，9D)( ) (5)紅楓葉片呈紅色是因為吸收了紅光(2011·海南，12B)( ) (6)液泡中色素吸收光能用于光合作用(2011·海南，12D)( ),1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,答案,×,√,×,×,×,×,3.下列有關葉綠體中色素和酶的敘述，正確的是 A.光合作用所需的各種色素都分布在類囊體薄膜上 B.紙層析法得到的色素帶，位于最上層的是葉黃素 C.光合作用所需的各種酶都分布在葉綠體基質中 D.暗反應需要酶催化，光反應不需要酶的參與,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,解析,答案,√,解析 光合作用所需的各種色素都分布在類囊體薄膜上，A正確； 紙層析法得到的色素帶，位于最上層的是胡蘿卜素，B錯誤； 與光合作用有關的酶分布在葉綠體基粒和葉綠體基質中，C錯誤； 光反應和暗反應均需要酶的催化，D錯誤。,思維延伸 判斷下列敘述的正誤： (1)缺鎂發(fā)黃的葉片與正常葉片相比，紅光和藍紫光吸收減少( ) (2)光合作用過程中葉綠素吸收光能不需要酶的參與( ) (3)如圖為葉綠體的結構與功能示意圖，能夠將光能轉換為穩(wěn)定的化學能的過程是在Ⅰ上完成的( ),答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,(4)同線粒體一樣，上圖中葉綠體的結構Ⅰ極大地擴展了受光面積( ),√,√,×,√,題組二 考查光合作用的過程辨析 4. (2015·安徽，2)如圖為大豆葉片光合作用暗反應階段 的示意圖。下列敘述正確的是,解析,答案,,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,A.CO2的固定實質上是將ATP中的化學能轉變?yōu)镃3中的 化學能 B.CO2可直接被[H]還原，再經(jīng)過一系列的變化形成糖類 C.被還原的C3在相關酶的催化作用下，可再形成C5 D.光照強度由強變弱時，短時間內C5含量會升高,√,解析 C3的還原的實質上是將ATP中的化學能轉變?yōu)?CH2O)中的化學能，A錯誤； C3可直接被[H]和ATP還原，再經(jīng)過一系列的變化形成糖類，B錯誤； 據(jù)圖分析，被還原的C3在有關酶的催化作用下，可再形成C5，C正確； 光照減弱時，ATP和[H]合成減少，三碳化合物還原受阻，C5生成減少，短時間內C5去路不變，最終導致C5含量降低，D錯誤。,,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,5.(2015·福建，3)在光合作用中，RuBP羧化酶能催化CO2＋C5(即RuBP)→2C3。為測定RuBP羧化酶的活性，某學習小組從菠菜葉中提取該酶，用其催化C5與14CO2的反應，并檢測產物14C3的放射性強度。下列分析錯誤的是 A.菠菜葉肉細胞內RuBP羧化酶催化上述反應的場所是葉綠體基質 B.RuBP羧化酶催化的上述反應需要在無光條件下進行 C.測定RuBP羧化酶活性的過程中運用了同位素標記法 D.單位時間內14C3生成量越多說明RuBP羧化酶活性越高,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,解析,答案,√,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,解析 菠菜葉肉細胞內RuBP羧化酶是植物體內催化CO2固定的酶，反應的場所是葉綠體基質，A正確；,測定該酶活性的方法用到了14C3，屬于同位素標記法，C正確； 根據(jù)題意，單位時間內14C3生成量越多說明RuBP羧化酶活性越高，D正確。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,真題重組 判斷下列有關光合作用過程的敘述： (1)類囊體上產生的ATP可用于暗反應(2014·海南，7A)( ),解析 類囊體上產生的ATP由類囊體運輸?shù)饺~綠體基質中，為暗反應C3的還原供能，故正確；,(2)進入葉綠體的CO2不能被[H]直接還原(2014·海南，7C)( ),解析,答案,(3)光合作用中O2的產生發(fā)生在光反應階段(2016·海南，10B)( ),解析 進入葉綠體的CO2首先與C5合成C3，之后在[H]和ATP的作用下被還原，故正確；,解析 光合作用中O2的產生發(fā)生在光反應階段水的光解過程，正確；,√,√,√,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,(4)光反應產生的ATP和[H]不參與暗反應(2016·海南，10C)( ),解析,答案,解析 暗反應中C3在光反應提供的ATP和[H]的作用下還原生成糖類等有機物，錯誤。,×,6.(2017·臨沂一模)下圖表示綠色植物光合作用的部分過程，圖中a～c表示相關物質。下列有關分析錯誤的是,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,A.圖中a為氧氣，可部分釋放到空氣中 B.圖中b為[H]，外界CO2濃度升高時，b的含量暫時升高 C.該過程消耗的NADP＋和c來自于葉綠體基質 D.該過程將光能轉化為化學能儲存在b和ATP中,√,解析,答案,解析 據(jù)圖分析，a是由水的光解產生的，是氧氣，若光合作用大于呼吸作用，氧氣會部分釋放到空氣中去，A正確； 圖中b是由NADP＋和H＋和電子參與下形成的，為[H]，當外界CO2濃度升高時，生成的C3增加，則消耗的[H]增多，導致[H]的含量暫時降低，B錯誤； 葉綠體基質中，暗反應消耗[H]、ATP產生NADP＋、ADP(c)，C正確； 光合作用光反應過程中，將光能轉化成化學能儲存在ATP和[H]中，D正確。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,①圖中吸收的光能的用途是參與水光解和轉化成化學能貯存在ATP( ) ②圖中膜的功能不同于其他生物膜的主要原因是膜上有色素和光合酶( ),思維延伸 判斷與填充： (1)如圖為上述題所示類囊體薄膜局部放大示意圖及其發(fā)生的部分生理過程，請判斷下列敘述：,答案,√,√,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,③圖中ATP產生后不能運出所在細胞器( ) ④由圖所示信息可推知運輸H＋的載體蛋白還具有催化作用( ) ⑤如果適當增加光照強度，在圖中生物膜上產生速率會增加的物質有[H]、ATP和O2( ),答案,√,√,√,(2)百合以氣孔白天關閉、夜間開放的特殊方式適應高溫干旱環(huán)境，下圖1為百合葉肉細胞內的部分代謝示意圖，圖2為葉片蘋果酸含量(mg·g－1)和CO2吸收速率(umol·m－2·s－1)的日變化曲線，請回答問題：,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,①如圖1所示，PEP、OAA、C5、C3、A、B為百合葉肉細胞內的部分相關代謝物質，能參與CO2固定的有_________，推測B是________，CO2＋C5→C3的過程發(fā)生的場所是____________。,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,PEP、C5,丙酮酸,葉綠體基質,②干旱條件下，白天為百合光合作用提供CO2的主要生理過程是_______ ___________________________，其具體部位分別是_________________ ________；百合細胞夜間pH下降，原因是__________________________ _______________________________。,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,有氧,線粒體基質和細胞,呼吸(第二階段)和蘋果酸分解,質基質,夜間百合細胞合成蘋果酸； 夜間細胞呼吸產生CO2形成H2CO3,③圖2中CO2吸收速率的日變化曲線______(填“能”或“不能”)反映光合作用強弱的日變化情況。其中氣孔關閉的時間應在_______________時段，在上午5：00～9：00時，CO2吸收速率明顯增大，但蘋果酸含量變化速率并沒有明顯增大，其原因是____________________________。,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,不能,10：00～15：00,吸收的CO2有部分用于光合作用,題組三 考查呼吸作用原理及過程 7.(2010·課標全國，2)下列關于呼吸作用的敘述，正確的是 A.無氧呼吸的終產物是丙酮酸 B.有氧呼吸產生的[H]在線粒體基質中與氧結合生成水 C.無氧呼吸不需要O2的參與，該過程最終有[H]的積累 D.質量相同時，脂肪比糖原有氧氧化釋放的能量多,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,√,解析,答案,解析 丙酮酸是呼吸作用的中間產物，無氧呼吸的終產物為酒精和二氧化碳或乳酸，A選項錯誤； 有氧呼吸產生的[H]是在線粒體的內膜上與氧結合生成水的，B選項錯誤； 無氧呼吸不需要O2的參與，該過程中并無[H]的積累，C選項錯誤； 脂肪分子中O的含量遠遠少于糖原，而H的含量多于糖原，所以相同質量的脂肪和糖原，脂肪有氧氧化分解時所需要的O2多，放出的能量也多。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,8.(2017·鄭州二模)呼吸作用過程中在線粒體的內膜上NADH將有機物降解得到的高能電子傳遞給質子泵，后者利用這一能量將H＋泵到線粒體基質外，使得線粒體內外膜間隙中H＋濃度提髙，大部分H＋通過特殊的結構①回流至線粒體基質，同時驅動ATP合成(如圖)。下列敘述錯誤的是,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,A.H＋由膜間隙向線粒體基質的跨膜運輸屬于協(xié)助擴散 B.結構①是一種具有ATP水解酶活性的通道(載體)蛋白 C.上述過程中能量轉化過程是：有機物中穩(wěn)定化學能→電能→ATP中活躍化學能 D.好氧細菌不可能發(fā)生上述過程,√,解析,答案,解析 依題意和圖示分析可知：結構①是一種具有ATP合成酶活性的通道(載體)蛋白，H＋由膜間隙向線粒體基質的跨膜運輸需借助結構①才能完成，屬于協(xié)助擴散，A項正確，B項錯誤； 上述過程中涉及有機物降解、高能電子傳遞、ATP合成等，因此能量轉化過程是：有機物中穩(wěn)定化學能→電能→ATP中活躍化學能，C項正確； 好氧細菌沒有線粒體，不可能發(fā)生上述過程，D項正確。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,思維延伸 甲、乙分別表示真核細胞中的某種結構，a、b表示有關化學反應，判斷下列相關敘述：,(1)a產生的[H]不能參與b( ) (2)能進行a的細胞一定能進行b( ) (3)甲、乙都能產生ATP用于各項生命活動( ) (4)甲和乙可同時存在于同一個植物細胞中( ) (5)b反應是有氧呼吸第三階段，產生大量能量主要用于合成ATP( ) (6)b反應所產生的水中的氫來源于葡萄糖和水( ),答案,×,√,√,√,×,√,題組四 光合作用和細胞呼吸過程綜合考查 9.(2017·全國Ⅱ，29)下圖是表示某植物葉肉細胞光合作用和呼吸作用的示意圖。,解析,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,,據(jù)圖回答下列問題： (1)圖中①、②、③、④代表的物質依次是____、________、________、_____，[H]代表的物質主要是_________。,O2,NADP＋,ADP和Pi,C5,NADH,解析 光合作用光反應階段，水光解形成NADPH和氧氣，因此圖中①是O2； ②可形成NADPH，應為NADP＋； ③可形成ATP，應為ADP＋Pi； 三碳化合物還原可形成有機物和五碳化合物，因此④表示C5。細胞呼吸過程中產生的[H]代表的物質主要是NADH。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,,(2)B代表一種反應過程，C代表細胞質基質，D代表線粒體，則ATP合成發(fā)生在A過程，還發(fā)生在________(填“B和C”“C和D”或“B和D”)。,解析,答案,解析 圖中A表示光反應階段，B表示暗反應階段，C代表細胞質基質(可發(fā)生細胞呼吸的第一階段)，D代表線粒體(可發(fā)生有氧呼吸的第二階段和第三階段)，其中光反應階段、有氧呼吸的三個階段都能合成ATP，而暗反應階段不但不能合成ATP還會消耗ATP。因此，ATP的合成除發(fā)生在A過程，還發(fā)生在C和D。,C和D,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,(3)C中的丙酮酸可以轉化成酒精，出現(xiàn)這種情況的原因是____________ _____________。,解析,答案,解析 植物葉肉細胞中，有氧條件下，丙酮酸進入線粒體最終分解形成二氧化碳和水；在缺氧條件下進行無氧呼吸，轉化成酒精和二氧化碳。,在缺氧條件下,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,進行無氧呼吸,真題重組 判斷與填充： (1)(2014·天津，2)下圖是細胞中糖類合成與分解過程示意圖。判斷下列敘述：,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,a.過程①只在線粒體中進行，過程②只在葉綠體中進行( ) b.過程①產生的能量全部儲存在ATP中( ) c.過程②產生的(CH2O)中的氧全部來自H2O( ) d.過程①和②中均能產生[H]，二者還原的物質不同( ),×,√,×,×,(2)(2009·浙江，4節(jié)選)判斷下列關于植物光合作用和細胞呼吸的敘述： ①CO2的固定過程發(fā)生在葉綠體中，C6H12O6分解成CO2的過程發(fā)生在線粒體中( ) ②光合作用過程中光能轉變?yōu)榛瘜W能，細胞呼吸過程中化學能轉變?yōu)闊崮芎虯TP( ) (3)(2016·浙江，30節(jié)選)給某植物提供C18O2和H2O，釋放的氧氣中含有18O。氧氣中含有18O是由于_______________________________， 又作為原料參與了光合作用之故。,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,×,×,10.(2017·涼山州模擬)下面為植物葉肉細胞中水的合成與分解過程，下列敘述正確的是,A.進行過程①②的細胞器為雙層膜結構，其中酶的種類相同 B.過程①②中均能產生ATP，都能為細胞內各種吸能反應供能 C.進行過程①的[H]來自于葡萄糖和水，在線粒體基質中產生 D.過程②產生的[H]只來自于水，只能用于還原葉綠體中的C3,√,解析,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,解析 進行過程①②的細胞器分別為線粒體和葉綠體，它們均為雙層膜結構，但是兩者進行的化學反應不同，因此其中酶的種類也不同，A錯誤； 過程②中能產生ATP，但是產生的ATP只能用于光合作用的暗反應階段，B錯誤； 進行過程①的[H]來自于葡萄糖和水，在細胞質基質和線粒體基質中產生，C錯誤； 過程②產生的[H]只來自于水，只能用于還原葉綠體中的C3，D正確。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,,(1)用同位素標記法追蹤物質去向是生物學研究的重要手段之一，判斷下列相關敘述： ①小白鼠吸入18O2后呼出的CO2不會含有18O，但尿液中會含有 ( ) ②若給某密閉容器中的植物提供 ，一段時間后植物幼苗內出現(xiàn)了( )，則過程途徑可表示為：( ),思維延伸 判斷與填充：,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,×,√,,③如圖是水生植物黑藻在光照等環(huán)境因素影響下光合速率變化的示意圖。若t3時用14C標記的14CO2進行該實驗，然后追蹤放射性，其在葉綠體中的主要轉變途徑為14CO2→14C3→(14CH2O)( ),答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,√,,④若用18O標記參與光合作用的 ，則18O會出現(xiàn)在環(huán)境中的水、O2、CO2等物質中( ) (2)圖示為植物細胞內發(fā)生的部分轉化過程。則判斷如下敘述：,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,√,①伴隨有ATP形成的過程只有d( ) ②人體細胞中也可發(fā)生的過程有b、d( ) ③發(fā)生在生物膜上的過程有a、c、d( ) ④在光照充足、條件適宜的情況下，a強于b，c強于d( ),×,√,×,√,(3)如圖是某植物葉肉細胞中光合作用與細胞呼吸過程中相關物質變化示意圖，則請判斷如下敘述：,①a過程發(fā)生于線粒體中( ) ②當該細胞中b過程強度大于a過程時，則該植株一定表現(xiàn)為正常生長( ) ③a過程的[H]并非全部來自于線粒體基質，b過程中的[H]從類囊體薄膜移向葉綠體基質( ) ④若溫度下降可能引起過程a的反應速率下降；但若停止光照，則a過程發(fā)生，b過程不發(fā)生( ),×,√,√,√,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,(4)如圖是某植物葉肉細胞中兩種細胞器生理活動示意圖，其中a～e代表相關物質，①～⑤代表相關生理過程。則圖中①代表的生理過程稱為__________________，a代表的物質有__________。圖中⑤表示的生理過程是_____________________，寫出③～⑤所示過程的總反應方程式 ___________________________________________。,,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,,光合作用的光反應,[H]和ATP,有氧呼吸的第三階段,