专题2 考点3 光合作用、细胞呼吸的过程分析-（配套课件）2022老高考生物【步步高】大二轮专题复习与增分策略（通用）

专题二 细胞代谢 考点三 光合作用、细胞呼吸的过程分析 2 主干整合 1.光合作用与细胞呼吸过程变化的内在联系 (1)光合作用与有氧呼吸过程中[H]和ATP的来源和去向归纳 项目 光合作用 有氧呼吸 [H] 来源 H2O光解 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 有氧呼吸第一、二、三阶段 去向 用于C3还原供能 用于各项生命活动(绿色植物C3的还原除外) (2)光合作用和细胞呼吸中物质和能量的变化关系 ④能量变化 2.改变条件后，C3、C5、[H]、ATP的含量及(CH2O)合成量变化 分析光照强度和二氧化碳浓度突然改变后，C3、C5、[H](NADPH)、ATP、ADP、NADP＋的含量及(CH2O)合成量的动态变化时要将光反应和暗反应过程结合起来分析，从具体的反应过程提炼出模型：“来路→某物质→去路”，通过分析其来路和去路的变化来确定含量变化。 右图中Ⅰ表示光反应，Ⅱ表示CO2的固定，Ⅲ表示C3的还原，当外界条件(如光照、CO2)突然发生变化时，分析相关物质含量在短时间内的变化： 1.(2021·广东，12)在高等植物光合作用的卡尔文循环中，唯一催化CO2固定形成C3的酶被称为Rubisco，下列叙述正确的是 A.Rubisco存在于细胞质基质中 B.激活Rubisco需要黑暗条件 C.Rubisco催化CO2固定需要ATP D.Rubisco催化C5和CO2结合 真题研究 √ 解析　Rubisco参与植物光合作用过程中的暗反应，暗反应场所在叶绿体基质，故Rubisco存在于叶绿体基质中，A错误； 暗反应在有光和无光条件下都可以进行，故参与暗反应的酶Rubisco的激活对光无要求，B错误； Rubisco催化CO2固定不需要ATP，C错误； Rubisco催化二氧化碳的固定，即C5和CO2结合生成C3的过程，D正确。 2.(2021·全国甲，2)某同学将酵母菌接种在马铃薯培养液中进行实验，不可能得到的结果是 A.该菌在有氧条件下能够繁殖 B.该菌在无氧呼吸的过程中无丙酮酸产生 C.该菌在无氧条件下能够产生乙醇 D.该菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2 √ 解析　酵母菌有细胞核，是真核生物，其代谢类型是异养兼性厌氧型，与无氧条件相比，在有氧条件下，产生的能量多，酵母菌的增殖速度快，A不符合题意； 酵母菌无氧呼吸在细胞质基质中进行，无氧呼吸第一阶段产生丙酮酸、NADH，并释放少量的能量，第二阶段丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成酒精和二氧化碳，B符合题意，C不符合题意； 酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都在第二阶段生成CO2，D不符合题意。 3.(2020·山东，21)人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类，相关装置及过程如下图所示，其中甲、乙表示物质，模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。 (1)该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的模块是______________，模块3中的甲可与CO2结合，甲为_________________。 模块1和模块2 五碳化合物(或C5) 解析　分析题图可知，模块1将光能转换为电能，模块2电解水，同时转换能量供模块3还原CO2产生糖类，比较这一过程与光合作用的全过程可知，模块1和模块2相当于光合作用的光反应阶段，模块3相当于光合作用的暗反应阶段。 根据上面的分析可知，该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的模块，即吸收和转化光能的模块是模块1和模块2。光合作用的暗反应包括两步反应，一是CO2的固定：CO2在特定酶的作用下，与C5结合，形成C3。二是C3的还原：C3接受ATP和NADPH释放的能量，在酶的作用下最终转化为糖类和C5。比较该过程与模块3的反应过程可知，甲与CO2反应产生乙，这一阶段为CO2的固定，那么甲为C5，即五碳化合物，乙为C3，即三碳化合物。 (2)若正常运转过程中气泵突然停转，则短时间内乙的含量将______(填“增加”或“减少”)。若气泵停转时间较长，模块2中的能量转换效率也会发生改变，原因是________________________________________。 减少 模块3为模块2提供的ADP、Pi和NADP＋不足 解析　若正常运转过程中气泵突然停转，相当于光合作用过程中突然停止供应CO2，CO2的固定受阻，进而导致乙(C3)的合成量减少，短时间内C3的还原正常进行，消耗量不变，C3含量减少。光合作用的暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP＋，若气泵停转时间较长，相当于暗反应无法进行，就无法为模块2提供ADP、Pi和NADP＋，从而影响了模块2中的能量转换效率。 (3)在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下，该系统糖类的积累量______(填“高于”“低于”或“等于”)植物，原因是