内容正文:
类型一 光合作用和细胞呼吸过程的联系
(2017·全国卷Ⅱ)如图是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____________。
(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______________。
[审题指导] (1)题目给出了叶肉细胞光合作用和呼吸作用的过程图解,首先根据光合作用和呼吸作用的过程判断A、B、C、D表示的过程,然后判断①②③④代表的物质。(2)光合作用和呼吸作用中产生ATP的过程和结构。(3)丙酮酸转化成酒精发生在无氧呼吸过程,无氧呼吸是在缺氧的条件下进行的。
[解析] 本题考查光合作用的过程、有氧呼吸和无氧呼吸的过程。(1)分析图示,A过程为光合作用的光反应阶段,B过程是光合作用的暗反应阶段。图中①为水光解产生的O2;由②和H2O产生①与NADPH([H],即还原型辅酶Ⅱ)可知,②是NADP+;由③转化成ATP可知,③是ADP+Pi;由④与CO2结合生成C3可知,④为C5。呼吸作用过程中的[H]代表的物质主要是NADH(还原型辅酶Ⅰ)。(2)光合作用的光反应阶段(A)可产生ATP,而暗反应阶段(B)不产生ATP。有氧呼吸的三个阶段都产生ATP,其中细胞质基质(C)中进行有氧呼吸的第一阶段,线粒体(D)中进行有氧呼吸的第二和第三阶段。(3)在缺氧条件下,植物细胞可进行无氧呼吸,将丙酮酸转化成酒精和CO2。
[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
1.光合作用与细胞呼吸过程的联系
(1)物质名称:b.O2,c.ATP,d.ADP,e.NADPH([H]),f.C5,g.CO2,h.C3。
(2)生理过程及场所
序号
①
②
③
④
⑤
生理过程
光反应
暗反应
有氧呼吸第一阶段
有氧呼吸第二阶段
有氧呼吸第三阶段
场所
叶绿体类囊体薄膜
叶绿体基质
细胞质基质
线粒体基质
线粒体内膜
(3)物质方面
C:CO2CO2丙酮酸C6H12O6
O:H2OH2O
O2
H:H2OH2O
[H]C6H12O6[H]
(4)能量方面
光能C6H12O6中稳定的化学能ATP中活跃的化学能
2.光合作用和有氧呼吸中[H]、ATP的来源和去路
比较项目
来源
去路
[H]
光合作用
光反应中水的光解
作为暗反应阶段的还原剂,用于还原C3合成有机物等
有氧呼吸
第一、二阶段产生
用于第三阶段与氧气结合产生水,同时释放大量能量
ATP
光合作用
在光反应阶段合成ATP,其合成所需能量来自色素吸收、转换的太阳能
用于暗反应阶段C3还原时的能量之需,以稳定的化学能形式储存在有机物中
有氧呼吸
第一、二、三阶段均产生,其中第三阶段产生最多,能量来自有机物的分解
作为直接能源物质用于各项生命活动
1.(2020·廊坊联考)如图表示某植物叶肉细胞进行光合作用和有氧呼吸的过程,其中甲~丁表示场所,a~d表示相关物质。下列叙述正确的是( )
A.a表示[H],该物质和呼吸作用产生的[H]是同一物质
B.乙为叶绿体基质,该处主要发生CO2固定和C3还原过程
C.d表示O2,在线粒体内膜上和d结合的[H]都来自葡萄糖
D.该叶肉细胞在夜间合成ATP数量最多的场所是丙
B [a表示[H],该物质是NADPH,呼吸作用产生的是NADH,不是同一物质,A错误;乙为叶绿体基质,该处主要发生暗反应,CO2固定和C3还原过程,B正确;d表示O2,在线粒体内膜上和d结合的[H]一半来自葡萄糖,一半来自水,C错误;该叶肉细胞在夜间合成ATP数量最多的场所是线粒体丁,D错误。]
2.如图为植物细胞代谢的部分过程简图,①~⑦为相关生理过程。据图回答问题:
(1)图中C3的名称是________________,可为②提供能量的生理过程是__________________(填图中序号)。
(2)在适宜光照下,若用HO浇灌植物,则放射性的18O________(填“会”或“不会”)出现在葡萄糖中,原因是_____。
(3)图中⑤⑦过程中,葡萄糖中能量的去向是__________________________
________________________________________________________________。
(4)过程⑥发生的具体部位是_______