2019届高考生物总复习第三单元细胞的能量供应和利用加强提升课(一)光合作用与呼吸作用之间的关系及其实验

第三单元 细胞的能量供应和利用
2．(2017·高考全国卷Ⅱ)下图是表示某植物叶肉细胞光合作用 和呼吸作用的示意图。
据图回答下列问题： (1)图中①、②、③、④代表的物质依次是______、______、 ________、________，[H]代表的物质主要是______________ _______________________________________。
第三单元 细胞的能量供应和利用
解析：(1)由分析可知，图中①表示光合作用光反应阶段水光 解的产物 O2；②是生成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)的反应物 NADP＋；③是生成 ATP 的原料 ADP＋Pi；④代表光合作用 暗反应阶段参与固定 CO2 的物质 C5；图中[H]代表的物质是 呼 吸 作 用 过 程 中 的 还 原 型 辅 酶 Ⅰ(NADH) 。 (2) 细 胞 中 生 成 ATP 的场所除叶绿体外还有细胞质基质(C)和线粒体(D)。(3) 细胞质基质中的丙酮酸可以转化成酒精的原因是植物细胞缺 氧，导致细胞进行无氧呼吸。
项目
ATP 影响 因素
光合作用
有氧呼吸
产生于光反应，用于 有氧呼吸三个阶段都产生，用
暗反应中 C3 的还原 于除暗反应外的各项生命活动
光照、温度、CO2 浓度等
O2 浓度、温度等
第三单元 细胞的能量供应和利用
2.光合作用与有氧呼吸的联系
第三单元 细胞的能量供应和利用
(1)物质方面 C：CO2―暗―反应→C6H12O6―有第氧一―呼阶→吸段C3H4O3―有第氧二―呼阶→吸段CO2； O：H2O―光―反应→O2―有第氧三―呼阶→吸段H2O； H：H2O―光―反应→[H]―暗―反应→C6H12O6第―有 一氧 、―呼 二→吸 阶段 [H]―有第氧三―呼阶→吸段H2O。
A．过程①发生在叶绿体类囊体的薄膜上，过程④发生在线 粒体的内膜上 B．过程⑦发生在线粒体中 C．过程⑤⑥均需要[H]和 ATP 提供还原剂和能量 D．过程①③产生的[H]是相同的物质，过程⑧在线粒体中进 行
第三单元 细胞的能量供应和利用
解析：选 A。过程①为水的光解，发生在叶绿体类囊体的薄 膜上，A 正确；过程⑦为有氧呼吸第一阶段，发生于细胞质 原剂， C 错误；过程①产生的[H]为 NADPH，过程③产生的[H]为 NADH，二者不同，D 错误。
第三单元 细胞的能量供应和利用
(2)B 代表一种反应过程，C 代表细胞质基质，D 代表线粒体， 则 ATP 合成发生在 A 过程，还发生在________(填“B 和 C”“C 和 D”或“B 和 D”)。 (3)C 中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是 ____________________________________________________ ____________________。
(2)以测定的总光合作用与呼吸作用为指标
曲线a：总光合强度 曲线b：呼吸强度
ab间差（a－b）：净光合强度或
干物质量
交点F：光合强度＝呼吸强度
（此时净光合速率＝0，植物

不能生长，相当于图1中D
点和E点）
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(3)以测定不同条件下 CO2 的吸收速率与释放速率为指标
[H]的 变化
H2O→[H]→C6H12O6
C6H12O6→[H]→H2O
第三单元 细胞的能量供应和利用
项目
光合作用
[H]的 作用
还原 C3
O2 的 变化
H2O→O2
能量 变化
光能→C6H12O6 中 的化学能
有氧呼吸 还原 O2
O2→H2O C6H12O6 中的化学能→ATP 中 的能量和热能
第三单元 细胞的能量供应和利用
A．下移、右移、上移 C．上移、左移、上移
B．下移、左移、下移 D．上移、右移、上移
第三单元 细胞的能量供应和利用
解析：选 C。图中 a、b、d 三点分别表示细胞呼吸强度、光 补偿点和光饱和点时的光合作用强度。由题干“光合作用和 呼吸作用的最适温度分别为 25 ℃和 30 ℃”可知当温度从 30 ℃ 降到 25 ℃时，细胞呼吸强度降低，a 点上移；光合作用强度 增强，所以光饱和点(d 点)时吸收的 CO2 增多，d 点上移。b 点表示光合作用强度＝细胞呼吸强度，在 25 ℃时细胞呼吸作 用强度降低，光合作用强度增强，在除光照强度外其他条件 不变的情况下要使其仍然与细胞呼吸强度相等，需降低光照 强度即 b 点左移。
A.在 20 ℃时，用 5 klx 光照胡萝卜幼苗，胡萝卜幼苗叶肉细 胞中产生 ATP 的场所有叶绿体、线粒体及细胞质基质 B．在 20 ℃时，分别用 10 klx 和 5 klx 光照胡萝卜幼苗 10 小 时，再黑暗 14 小时，光合作用积累的葡萄糖量前者比后者多 28.125 mg C．在 10 ℃时，用 5 klx 光照胡萝卜幼苗 10 小时，胡萝卜幼 苗所有叶肉细胞产生的氧气为 35 mg D．在 10 ℃时，用 10 klx 光照胡萝卜幼苗 4.8 小时后，再将 胡萝卜幼苗转入 20 ℃黑暗环境 19.2 小时，氧气变化量为 0
曲线c：净光合强度
曲线d：呼吸强度 c＋d：总光合强度
交点G：净光合强度＝

呼吸强度
（此时植物仍能生长直至
曲线c与横坐标相交使

得净光合量降为0时，
才与图1中D、E点相当）
第三单元 细胞的能量供应和利用
注意：总光合速率与呼吸速率曲线交点处表示此时光合速率 ＝呼吸速率，不要认为净光合速率曲线与呼吸速率曲线交点 处也表示光合速率＝呼吸速率，此时总光合速率恰恰是呼吸 速率的 2 倍。
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(2)若将甲种植物密闭在无 O2、但其他条件适宜的小室中， 照光培养一段时间后，发现植物的有氧呼吸增加，原因是 ________________________________________________ ____________________________________________________ ____________________________________________________ ________________________________________。
第三单元 细胞的能量供应和利用
(1)绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织只进行呼吸作用，测 得的数据为呼吸速率(A 点)。 (2)绿色组织在有光条件下，光合作用与细胞呼吸同时进行， 测得的数据为净光合速率。 (3)总(真正)光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。
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(4)各点(段)光合作用和呼吸作用分析 只呼吸不光合
第三单元 细胞的能量供应和利用
3．(2018·太原诊断)对胡萝卜幼苗在不同环境条件下氧气的吸 收量和释放量进行测定，结果如表所示，下列对结果的分析 不合理的是( )
光照强度(klx)
O2 变化量 (mg/h)
温度
0
5
10
10 ℃
－0.5
＋3.0
＋4.0
20 ℃
－1
＋2.0
＋5.0
第三单元 细胞的能量供应和利用
第三单元 细胞的能量供应和利用
突破点 2 三率分析及其相关计算
(1)以测定的总光合作用、呼吸作用、干物质量为指标
曲线Ⅰ：总光合量 曲线Ⅲ：呼吸量 曲线Ⅱ：净光合量 （即Ⅰ－Ⅲ差值） 交点D对应E，此时净 B点光为合植量物为生0 长最 快点
第三单元 细胞的能量供应和利用
第三单元 细胞的能量供应和利用
解析：(1)甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中，适宜条件 下照光培养，培养后两种植物的光合速率都降低的原因是植 物在光下光合作用吸收的 CO2 量大于呼吸作用释放的 CO2 量，总体上两种植物都要从小室中吸收 CO2，因此，小室中 的 CO2 浓度会降低，从而影响两种植物的光合速率。从题干 获知，甲种植物的 CO2 补偿点大于乙种植物，因此，当甲种 植物的净光合速率为 0 时，对于乙种植物来说，外界的 CO2 浓度是超过其 CO2 补偿点的，乙种植物的光合速率一定大于 呼吸速率，即净光合速率大于 0。(2)甲种植物在光下经光合 作用释放的 O2 使密闭小室中 O2 增加，而 O2 与有机物分解产 生的 NADH 发生作用形成水发生在有氧呼吸过程中，所以当 O2 增多时，有氧呼吸会增加。
第三单元 细胞的能量供应和利用
(2)能量方面 光能―光―反应→ATP 中活跃的化学能―暗―反应→C6H12O6 中稳定的化 学能―有呼―氧吸→热 AT能P中活跃的化学能―→各项生
命活动
第三单元 细胞的能量供应和利用
1．(2018·海南三亚模拟)下图表示芍药叶肉细胞光合作用和细 胞呼吸过程中 CO2 和[H]的变化，相关叙述正确的是( )
第三单元 细胞的能量供应和利用
解析：选 C。黑暗中氧气的吸收量代表呼吸速率，光下测定 的氧气的释放量是净光合速率，在 20 ℃时，用 5 klx 光照胡 萝卜幼苗，净光合速率大于 0，则胡萝卜幼苗叶肉细胞中产 生 ATP 的场所有叶绿体、线粒体及细胞质基质，A 正确； 在 20 ℃时，分别用 10 klx 和 5 klx 光照 10 小时，再黑暗 14 小时，氧气增加量分别是 5×10－1×14＝36 mg、2×10－ 1×14＝6 mg，前者比后者多释放氧气 30 mg，换算为葡萄 糖则为 28.125 mg，B 正确；在 5 klx 光照条件下 10 小时，
第三单元 细胞的能量供应和利用
答案：(1)O2 NADP＋ ADP＋Pi C5 NADH(或还原型辅 酶Ⅰ) (2)C 和 D (3)在缺氧条件下进行无氧呼吸
第三单元 细胞的能量供应和利用
考向二 总光合速率、净光合速率与呼吸速率的辨析及其相 关题型分析
突破点 1 真正(总)光合速率、表观(净)光合速率与呼吸速 率的关系