内容正文:
第3课时 光合作用与细胞呼吸的关系
[素能目标 备考明确]
[对应学生用书P90]
考点一 光合作用与细胞呼吸物质和能量转化关系
图解光合作用与呼吸作用过程中的物质转化关系
[典型图示]
[问题设计] 据图填表
提供的
标记物
最先出现同
位素的物质
最终出现同
位素的物质
“对18O的示踪
分析”的注意点
18O2
水
(①途径)
①→水→②→二氧化碳→⑧→⑤→三碳化合物→葡萄糖等有机物→③→丙酮酸
如果分析“首先出现在”“短时间出现在”,一般是要求分析第一步反应,不必沿箭头所指路线过多分析;如果是分析“在哪些物质中出现”,则需要沿箭头所指路线将所有可能出现的情况分析出来
HO
氧气
(④途径);
水
(蒸腾作用)
__④→氧气→⑦→①→水→②→二氧化碳→⑧→⑤→三碳化合物→葡萄糖等有机物→③→丙酮酸__
C18O2
__三碳化合物__
(⑤途径)
(一)⑤→三碳化合物→葡萄糖等有机物→③→丙酮酸;
(二)⑤→水→⑥→④→氧气
14CO2
三碳化合物
(⑤途径)
__⑤→三碳化合物→葡萄糖等有机物→③→丙酮酸__
下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。
(4)乙产生的ATP被甲利用时,可参与的代谢过程包括______________(填序号)。
①C3的还原 ②内外物质运输 ③H2O裂解释放O2 ④酶的合成
[解析] (1)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,可以吸收光能,并将光能转变为化学能;叶绿素通常需要在有光的条件下才能合成。(2)光反应在叶绿体的类囊体膜上进行,参与光反应的酶(蛋白质)在细胞质中合成后,转运到叶绿体的类囊体膜上组装;CO2的固定发生在叶绿体基质中,催化CO2固定的酶在叶绿体基质中组装。(3)图中乙为线粒体,是进行有氧呼吸的主要场所。氧气充足时,光合作用产生的三碳糖可被氧化为丙酮酸后进入线粒体,丙酮酸在线粒体基质中被彻底氧化分解成CO2,同时产生[H]和ATP;有氧呼吸前两个阶段产生的[H]在线粒体内膜上参与有氧呼吸的第三阶段,即和O2反应生成水,同时产生大量ATP。叶绿体中产生的过多的还原能通过物质转化合成NADPH,NADPH可通过参与有氧呼吸第三阶段产生ATP。(4)由图示可知,乙(线粒体)产生的ATP能够进入甲(叶绿体),所以在线粒体中合成的ATP可以用于C3的还原,同时还能用于内外物质的运输、酶的合成等。水的光解不需要ATP。
[答案] (1)叶绿素、类胡萝卜素 叶绿素
(2)类囊体膜上 基质中
(3)丙酮酸 基质中 内膜上
(4)①②④
[对点练习]
1.如图是某植物叶肉细胞光合作用和细胞呼吸的示意图。
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________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析 (1)由分析可知,图中①表示光合作用光反应阶段水光解的产物O2;②是生成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)的反应物NADP+;③是生成ATP的原料ADP+Pi;④代表光合作用暗