考点加强课1 光合作用与细胞呼吸的关系及自然或密闭环境中光合作用曲线分析（课件+作业）-2020版高考生物【创新设计】一轮总复习（苏教版）

重点题型1　光合作用与呼吸作用的关系 1．光合作用与细胞呼吸四层面区别 项目 光合作用 细胞呼吸 发生范围 含叶绿体的植物细胞；蓝藻、光合细菌等 所有活细胞 发生场所 叶绿体（真核生物）；细胞质（原核生物） 细胞质基质、线粒体 发生条件 光下 时时刻刻进行 实质 无机物有机物；储存能量 有机物无机物；释放能量 2.光合作用与细胞呼吸三层面联系 （1）过程联系 （2）物质联系 ①C元素：CO2CO2丙酮酸（CH2O） ②O元素：H2OH2O O2 ③H元素：H2OH2O [H]（CH2O）[H] （3）能量联系 点悟　光合作用和细胞呼吸中H2O的产生与消耗不同：光合作用过程中在叶绿体类囊体薄膜上消耗H2O，在叶绿体基质中产生H2O；有氧呼吸过程中在线粒体基质中（第二阶段）消耗H2O，在线粒体内膜上（第三阶段）产生H2O。 3．光合作用与有氧呼吸中[H]、ATP来源与去路 【例证1】 （2017·全国卷Ⅱ，29）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①②③④代表的物质依次是　　　　、　　　　、　　　　、　　　　，[H]代表的物质主要是_____________________________________________。 （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_____________________________________________。 解析　（1）光合作用光反应阶段，水光解形成NADPH和氧气，因此图中①是O2；②可形成NADPH，应为NADP＋；③可形成ATP，应为ADP＋Pi；三碳化合物还原可形成有机物和五碳化合物，因此④表示C5。细胞呼吸过程中产生的[H]代表的物质主要是NADH。[来源:学*科*网Z*X*X*K] （2）图中A表示光反应阶段，B表示暗反应阶段，C代表细胞质基质（可发生细胞呼吸的第一阶段），D代表线粒体（可发生有氧呼吸的第二阶段和第三阶段），其中光反应阶段、有氧呼吸的三个阶段都能合成ATP，而暗反应阶段不但不能合成ATP还会消耗ATP。因此，ATP合成发生在A过程，还发生在C和D。 （3）植物叶肉细胞中，有氧条件下，丙酮酸进入线粒体最终分解形成二氧化碳和水；在缺氧条件下，转化成酒精和二氧化碳。 答案　（1）O2　NADP＋　ADP和Pi　C5　NADH （2）C和D　（3）在缺氧条件下进行无氧呼吸 【例证2】 （2018·经典高考）如图为某植物叶肉细胞中有关甲、乙两种细胞器的部分物质及能量代谢途径示意图（NADPH指[H]），请回答下列问题： （1）甲可以将光能转变为化学能，参与这一过程的两类色素为　　　　，其中大多数高等植物的　　　　需在光照条件下合成。 （2）在甲发育形成过程中，细胞核编码的参与光反应中心的蛋白，在细胞质中合成后，转运到甲内，在　　　　（填场所）组装；核编码的Rubisco（催化CO2固定的酶）小亚基转运到甲内，在　　　　（填场所）组装。[来源:学,科,网Z,X,X,K] （3）甲输出的三碳糖在氧气充足的条件下，可被氧化为　　　　后进入乙，继而在乙的　　　　（填场所）彻底氧化分解成CO2；甲中过多的还原能可通过物质转化，在细胞质中合成NADPH，NADPH中的能量最终可在乙的　　　　（填场所）转移到ATP中。 （4）乙产生的ATP被甲利用时，可参与的代谢过程包括　　　　（填序号）。 ①C3的还原　②内外物质运输　③H2O裂解释放O2　④酶的合成 解析　（1）由题图可知甲为叶绿体，乙为线粒体。植物通过光合作用将光能转变为化学能，参与光合作用的两类色素为叶绿素和类胡萝卜素，其中大多数高等植物的叶绿素需在光照条件下合成。（2）光反应的场所为类囊体膜，参与光反应中心的蛋白在类囊体膜上组装；Rubisco（催化CO2固定的酶）是参与暗反应的相关酶，在叶绿体基质中组装。（3）叶绿体输出的三碳糖在氧气充足的条件下，可被氧化为丙酮酸后进入线粒体，在线粒体基质中被彻底氧化分解成CO2；NADPH可被线粒体内膜上发生的有氧呼吸第三阶段利用，NADPH中的能量最终被转移到ATP中。（4）线粒体产生的ATP被叶绿体利用时，可参与叶绿体内C3的还原、内外物质运输、有关酶的合成等代谢过程，水裂解释放O2利用的是光能。 答案　（1）叶绿素、类胡萝卜素　叶绿素 （2）类囊体膜上　基质中 （3）丙酮酸　基质中　内膜上 （4）①②④ 1．（2019·河南、河北重点高中联考）下图表示某自养型生物细胞内光合作用、细胞呼吸过程中[H]的转移过程。下列叙述错误的是（　　） H2O