专题03 光合作用与细胞呼吸-备战2022年高考生物母题题源解密（全国通用）

专题03 光合作用与细胞呼吸 【母题来源】2021年高考全国乙卷 【母题题文】生活在干旱地区的一些植物（如植物甲）具有特殊的CO2固定方式。这类植物晚上气孔打开吸收CO2，吸收的CO2通过生成苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭，液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO2可用于光合作用。回答下列问题： （1）白天叶肉细胞产生ATP的场所有__________。光合作用所需的CO2来源于苹果酸脱羧和______________释放的CO2。 （2）气孔白天关闭、晚上打开是这类植物适应干旱环境的一种方式，这种方式既能防止______________，又能保证_____________正常进行。 （3）若以pH作为检测指标，请设计实验来验证植物甲在干旱环境中存在这种特殊的CO2固定方式。_____（简要写出实验思路和预期结果） 【答案】细胞质基质、线粒体（线粒体基质和线粒体内膜）、叶绿体类囊体薄膜 细胞呼吸（或呼吸作用） 蒸腾作用过强导致水分散失过多 光合作用 实验思路：取生长状态相同的植物甲若干株随机均分为A、B两组；A组在（湿度适宜的）正常环境中培养，B组在干旱环境中培养，其他条件相同且适宜，一段时间后，分别检测两组植株夜晚同一时间液泡中的pH，并求平均值。 预期结果：A组pH平均值高于B组。 【试题解析】据题可知，植物甲生活在干旱地区，为降低蒸腾作用减少水分的散失，气孔白天关闭、晚上打开。白天气孔关闭时：液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO2可用于光合作用，光合作用生成的氧气和有机物可用于细胞呼吸，白天能产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体；而晚上虽然气孔打开，但由于无光照，叶肉细胞只能进行呼吸作用，能产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体。 （1）白天有光照，叶肉细胞能利用液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO2进行光合作用，也能利用光合作用产生的氧气和有机物进行有氧呼吸，光合作用光反应阶段能将光能转化为化学能储存在ATP中，有氧呼吸三阶段都能产生能量合成ATP，因此叶肉细胞能产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体（线粒体基质和线粒体内膜）、叶绿体类囊体薄膜。光合作用为有氧呼吸提供有机物和氧气，反之，细胞呼吸（呼吸作用）产生的二氧化碳也能用于光合作用暗反应，故光合作用所需的CO2可来源于苹果酸脱羧和细胞呼吸（或呼吸作用）释放的CO2。 （2）由于环境干旱，植物吸收的水分较少，为了维持机体的平衡适应这一环境，气孔白天关闭能防止白天因温度较高蒸腾作用较强导致植物体水分散失过多，晚上气孔打开吸收二氧化碳储存固定以保证光合作用等生命活动的正常进行。 （3）该实验自变量是植物甲所处的生存环境是否干旱，由于夜间气孔打开吸收二氧化碳，生成苹果酸储存在液泡中，导致液泡pH降低，故可通过检测液泡的pH验证植物甲存在该特殊方式，即因变量检测指标是液泡中的pH值。实验思路：取生长状态相同的植物甲若干株随机均分为A、B两组；A组在（湿度适宜的）正常环境中培养，B组在干旱环境中培养，其他条件相同且适宜，一段时间后，分别检测两组植株夜晚同一时间液泡中的pH，并求平均值。 预期结果：A组pH平均值高于B组。 【命题意图】本专题主要结合生产、生活实际考查光合作用的过程、物质变化及影响因素，细胞呼吸的场所、产物及影响因素，要求考生理解细胞呼吸的过程、场所和产物，理解影响因素的变化对植物光合作用的影响，能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容，并能运用到实际生活中。 【命题方向】通常以文字或坐标曲线的形式考查真光合速率、净光合速率之间关系，考查学生对光合作用、细胞呼吸过程物质和能量上的联系的掌握，分析改变某个因素对光合作用和细胞呼吸的影响。 【得分要点】 1．有氧呼吸 （1）写出有氧呼吸的总反应式，并标出各种元素的来源和去路。 （2）填写下列有氧呼吸的过程和场所 2．无氧呼吸 （1）完善无氧呼吸的过程 阶段 具体过程 发生场所 第一阶段 C6H12O62C3H4O3(丙酮酸)＋4[H]＋少量能量(少量ATP) 细胞质基质 第二阶段 2C3H4O3＋4[H] 2C2H5OH(酒精)＋2CO2 或者2C3H4O3＋4[H] 2C3H6O3(乳酸) （2）写出无氧呼吸的反应式 ①分解成酒精的反应式：C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量。 ②转化成乳酸的反应式：C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋少量能量。 3．温度对细胞呼吸的影响 （1）原理：通过影响与细胞呼吸有关的酶的活性来影响呼吸速率。 （2）曲线分析 ①在最适温度时，呼吸强度最大。 ②超过最适温度，呼吸酶活性降低甚至变性失活，呼吸速率下降。 ③低于最适温度，酶活性下降，呼吸速率下降。 （3）应用 ①低温下储存蔬菜和水果