内容正文:
第2讲 光合作用和细胞呼吸
考点1 光合作用和细胞呼吸的过程
1.光合作用与细胞呼吸的过程图解
2.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。
3.有关光合作用的4点提醒
(1)光合作用中的[H](NADPH)≠细胞呼吸中的[H](NADH)。
(2)[H]和ATP来源和去向。
项目
光合作用
有氧呼吸
[H]
来源
H2O光解产生
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
三个阶段都产生
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)
(3)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也能进行光合作用。
(4)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。
4.外界条件变化时,C5、C3、[H]、ATP等物质的量的变化模式图
(1)光照强度变化:
) )
(2)CO2浓度变化:
) )
|探|高考真题
1.(2020·全国卷Ⅰ)种子贮藏中需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗。若作物种子呼吸作用所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖,下列关于种子呼吸作用的叙述,错误的是( )
A.若产生的CO2与乙醇的分子数相等,则细胞只进行无氧呼吸
B.若细胞只进行有氧呼吸,则吸收O2的分子数与释放CO2的相等
C.若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸,则无O2吸收也无CO2释放
D.若细胞同时进行有氧和无氧呼吸,则吸收O2的分子数比释放CO2的多
解析 有氧呼吸的反应式为C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量,无氧呼吸的反应式为C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量或C6H12O62C3H6O3+少量能量。据此推理,若产生的CO2与乙醇的分子数相等,则细胞只进行产生乙醇和CO2的无氧呼吸,A项正确。若细胞只进行有氧呼吸,则吸收O2的分子数与释放CO2的分子数相等,B项正确。若细胞只进行无氧呼吸且产物为乳酸,则无O2吸收也无CO2释放,C项正确。若细胞同时进行有氧呼吸和产物为乙醇、CO2的无氧呼吸,则吸收O2的分子数比释放CO2的少;若细胞同时进行有氧呼吸和产物为乳酸的无氧呼吸,则吸收O2的分子数等于释放CO2的分子数,D项错误。
答案 D
2.(2020·天津学业水平等级性考试)研究人员从菠菜中分离类囊体,将其与16种酶等物质一起用单层脂质分子包裹成油包水液滴,从而构建半人工光合作用反应体系。该反应体系在光照条件下可实现连续的CO2固定与还原,并不断产生有机物乙醇酸。下列分析正确的是( )
A.产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质
B.该反应体系不断消耗的物质仅是CO2
C.类囊体产生的ATP和O2参与CO2固定与还原
D.与叶绿体相比,该反应体系不含光合作用色素
解析 光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上):水的光解产生[H]与氧气,以及ATP的形成;光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中):CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物。乙醇酸是在光合作用暗反应产生的,暗反应场所在叶绿体基质中,所以产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质,A项正确;该反应体系中能进行光合作用整个过程,不断消耗的物质有CO2和H2O,B项错误;类囊体产生的ATP参与C3的还原,产生的O2释放到周围环境中,C项错误;该体系含有类囊体,而类囊体的薄膜上含有光合作用色素,D项错误。
答案 A
3.(2021·湖南学业水平选择性考试)图a为叶绿体的结构示意图,图b为叶绿体中某种生物膜的部分结构及光反应过程的简化示意图。回答下列问题:
(1)图b表示图a中的________结构,膜上发生的光反应过程将水分解成O2、H+和e-,光能转化成电能,最终转化为________和ATP中活跃的化学能。若CO2浓度降低,暗反应速率减慢,叶绿体中电子受体NADP+减少,则图b中电子传递速率会________(填“加快”或“减慢”)。
(2