内容正文:
专题05 细胞呼吸和光合作用
【要点提炼】
【方法指导】
1.光合作用与细胞呼吸的联系
(1)光合作用和细胞呼吸的关系图:
(2)光合作用和细胞呼吸中物质和能量的变化关系:
①物质变化:
C:CO2eq \o(――――→,\s\up15(暗反应))有机物eq \o(――→,\s\up15(呼吸Ⅰ))丙酮酸eq \o(―――→,\s\up13(呼吸Ⅱ))CO2
H:H2Oeq \o(―――→,\s\up13(光反应))[H] eq \o(――――→,\s\up15(暗反应)) (CH2O)eq \o(――――――→,\s\up13(呼吸Ⅰ、Ⅱ))[H]eq \o(―――→,\s\up13(呼吸Ⅲ))H2O
O:H2Oeq \o(―――→,\s\up13(光反应))O2eq \o(―――→,\s\up13(呼吸Ⅲ))H2O
②能量变化:
光能eq \o(―――→,\s\up13(光反应))ATPeq \o(――――→,\s\up15(暗反应)) (CH2O)eq \o(――――→,\s\up13(呼吸作用))
eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(ATP,热能))―→各项生命活动
2.光合作用和有氧呼吸中[H]和ATP的来源、去向分析
光合作用
有氧呼吸
[H]
来源
H2O光解产生
有氧呼吸第一、二阶段
去向
还原C3
用于第三阶段还原O2
ATP
来源
光反应阶段产生
三个阶段都产生
去向
用于C3还原供能
用于各项生命活动(植物C3的还原除外)
知识点二、光合作用和呼吸作用速率测定
利用典型装置测定光合、呼吸速率(如下图)
(1)净光合速率的测定:
①NaHCO3溶液的作用:玻璃瓶中的NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定,满足了绿色植物光合作用的需求。
②植物光合速率指标:植物光合作用释放氧气,使容器内气体压强增大,毛细管内的水滴右移。单位时间内水滴右移的体积即是净光合速率。
③条件:整个装置必须在光下,光是植物进行光合作用的条件。
(2)呼吸速率的测定(如上图):
①上图同样可以用于呼吸速率的测定,但要把NaHCO3溶液换成NaOH溶液,吸收植物呼吸作用释放的CO2。
②植物呼吸速率指标:植物呼吸作用吸收氧气,释放CO2,CO2被NaOH溶液吸收,使容器内气体压强减小,毛细管内的水滴左移。单位时间内水滴左移的体积即是呼吸速率。
③条件:整个装置必须遮光处理,否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。
命题点
考向一 细胞呼吸
【典例1】 (2019全国卷II·2)马铃薯块茎储藏不当会出现酸味,这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。下列叙述正确的是
A.马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖
B.马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来
C.马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATP
D.马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生
【答案】B
【解析】马铃薯块茎无氧呼吸的产物是乳酸,无葡萄糖,A错误;马铃薯块茎细胞无氧呼吸的第一阶段,葡萄糖被分解成丙酮酸,丙酮酸在第二阶段转化成乳酸,B正确;马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸属于无氧呼吸的第一阶段,会生成少量ATP,C错误;马铃薯块茎储存时,氧气浓度增加会抑制其无氧呼吸,酸味会减少,D错误。
【拓展练习】
1. (2017年海南卷,7)下列有关植物细胞呼吸作用的叙述,正确的是( )
A.分生组织细胞的呼吸速率通常比成熟组织细胞的小
B.若细胞既不吸收O2也不放出CO2,说明细胞已停止无氧呼吸
C.适当降低氧浓度可降低果实的有氧呼吸进而减少有机物的消耗
D.利用葡萄糖进行有氧呼吸时,吸收O2与释放CO2的摩尔数不同
【答案】C
【解析】与成熟组织细胞相比,分生组织细胞代谢旺盛,呼吸速率快,A错误。某些植物组织细胞无氧呼吸产物为乳酸,产生乳酸的无氧呼吸过程,既不吸收O2也不放出CO2,B错误。降低氧气浓度,有氧呼吸减弱,有机物消耗减慢,C正确。利用葡萄糖进行有氧呼吸时,吸收O2与释放CO2的摩尔数相同,D错误。
2.下列与微生物呼吸有关的叙述,错误的是( )
A.肺炎双球菌无线粒体,但能进行有氧呼吸
B.与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码
C.破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中
D.有氧和无氧时,酵母菌呼吸作用产物不同
【答案】C
【解析】本题主要考查微生物有氧呼吸、无氧呼吸的相关知识。肺炎双球菌为原核生物,其细胞内没有线粒体,但含有与有氧呼吸有关的酶,能进行有氧呼吸;细菌细胞中的拟核中包含原核生物主要的遗传信息,编码与细菌呼吸有关的酶的基因也在拟核中;破伤风芽孢杆菌为厌氧菌,适宜生活在无氧环境中;酵母菌为