内容正文:
第2讲 光合作用和细胞呼吸
考点一 光合作用和细胞呼吸的过程
1.有关细胞呼吸的5点说明
(1)无氧呼吸只在第一阶段产生少量ATP,第二阶段不能产生ATP,[H]在第一阶段产生,第二阶段被利用,无[H]的积累。
(2)原核生物无线粒体,但有些原核生物仍可进行有氧呼吸,如蓝藻等,原因是原核生物细胞中含有与有氧呼吸有关的酶。
(3)真核生物的细胞并非都能进行有氧呼吸,如蛔虫细胞、哺乳动物成熟的红细胞只进行无氧呼吸。
(4)对动物和人体而言,有CO2生成的呼吸方式一定是有氧呼吸,因为动物及人体无氧呼吸的产物为乳酸。
(5)无氧呼吸的产物酒精或乳酸对细胞有毒害作用,例如酵母菌酿酒时酒精含量超过16%时,发酵停止,意味着酵母菌被杀死;稻田定期排水,是为了防止水稻幼根因缺氧而变黑、腐烂;玉米种子浸泡在水中会腐烂等。
方法技巧 “三看法”判断细胞呼吸的类型
2.有关光合作用的3点提醒
(1) 光合作用中的[H](NADPH) ≠细胞呼吸中的[H](NADH)。
(2)叶绿体不是所有植物光合作用的必要条件,如原核生物中蓝藻没有叶绿体但能进行光合作用。
(3)与光合作用有关的色素是脂溶性的,而液泡中的花青素是水溶性的,不能参与光能的吸收、转化和传递。
3.光合作用与细胞呼吸关系
(1)物质转化
(2)能量转化
1.(2020·江苏,27)大豆与根瘤菌是互利共生关系,下图所示为大豆叶片及根瘤中部分物质的代谢、运输途径,请据图回答下列问题:
(1)在叶绿体中,光合色素分布在____________上;在酶催化下直接参与CO2固定的化学物质是H2O和________。
(2)上图所示的代谢途径中,催化固定CO2形成3-磷酸甘油酸(PGA)的酶在____________中,PGA还原成磷酸丙糖(TP)运出叶绿体后合成蔗糖,催化TP合成蔗糖的酶存在于__________。
(3)根瘤菌固氮产生的NH3可用于氨基酸的合成,氨基酸合成蛋白质时,通过脱水缩合形成________键。
(4)CO2和N2的固定都需要消耗大量ATP。叶绿体中合成ATP的能量来自________;根瘤中合成ATP的能量主要源于________的分解。
(5)蔗糖是大多数植物长距离运输的主要有机物,与葡萄糖相比,以蔗糖作为运输物质的优点是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)类囊体薄膜 C5 (2)叶绿体基质 细胞质基质 (3)肽 (4)光能 糖类 (5)非还原糖较稳定(或蔗糖分子为二糖,对渗透压的影响相对小)
解析 (1)在叶绿体中,吸收光能的光合色素分布在光反应的场所——类囊体的薄膜上;CO2的固定是CO2+C52C3,故直接参与CO2固定的化学物质有H2O和C5。(2)CO2的固定发生在暗反应过程中,所以催化固定CO2形成PGA的酶应存在于暗反应的场所——叶绿体基质中。PGA还原成TP运出叶绿体后合成蔗糖,所以催化TP合成蔗糖的酶存在于细胞质基质中。(3)氨基酸之间通过脱水缩合形成肽键的方式合成蛋白质。(4)叶绿体中光反应合成ATP的能量来自光能。根瘤中合成ATP的能量主要来源于呼吸作用中糖类的分解。(5)与葡萄糖相比,蔗糖为二糖,对渗透压的影响相对较小,而且为非还原糖,性质较稳定,所以蔗糖是大多数植物长距离运输的主要有机物。
2.(2018·江苏,29节选)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。
(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。
答案 (1)叶绿素、类胡萝卜素 叶绿素 (2)类囊体薄膜上 基质中 (3)丙酮酸 基质中 内膜上
解析 (1)题图中甲是叶绿体,是进行光合作用的场所。叶绿体中含有叶绿素和类胡萝卜素,可以吸收