压轴题01 光合作用和细胞呼吸-2023年高考生物压轴题专项训练（全国通用）

压轴题01 光合作用和细胞呼吸 光合作用和细胞呼吸是高考的重点考查内容和高频考点，其考查形式灵活多变。 考向一：围绕细胞呼吸或光合作用的过程，考查学生思维能力 考向二：围绕光合作用与呼吸作用的综合关系，考查学生科学探究能力 考向三：围绕光合作用和呼吸作用的测定及影响因素，考查学生科学探究能力 细胞呼吸或光合作用的过程 1.有氧呼吸 2.光合作用 光合作用和细胞呼吸综合应用 1.补偿点和饱和点的含义 ①补偿点:光合速率与呼吸速率相等的光照强度(或二氧化碳浓度)叫光补偿点(或二氧化碳补偿点)。 ②饱和点:光合速率达到最大时的最小光照强度(或二氧化碳浓度)叫光饱和点(或二氧化碳饱和点)。 （无关变量等量且适宜的条件下测定） 2.分清“三率” 项目 表示方法(单位时间内) 呼吸速率 线粒体产生CO2的量；黑暗条件下细胞(植物体)释放CO2的量 线粒体吸收O2的量；黑暗条件下细胞(植物体)吸收O2的量 有机物消耗量 净光合速率 细胞(植物体)吸收CO2的量 细胞(植物体)释放O2的量 有机物积累量 真正光合速率 叶绿体固定CO2的量 叶绿体产生O2的量 有机物制造量 真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。 实验设计 要点：①找到自变量，描述自变量的控制； ②找到因变量，描述因变量的控制； ③控制无关变量，设计空白对照； 1．（2023·湖北·模拟预测）人体细胞有时会处于低氧环境。适度低氧下细胞可正常存活，严重低氧可导致细胞死亡。以PC12细胞系为材料，研究了低氧影响细胞存活的机制。 （1）在人体细胞呼吸过程中，O2参与反应的场所是______。当细胞中O2含量低时，线粒体通过电子传递链产生更多活性氧，活性氧积累过多会损伤大分子和细胞器。 （2）分别用常氧（20% O2）、适度低氧（10% O2）和严重低氧（0．3% O2）处理PC12细胞，24h后检测线粒体自噬水平，结果如图1。用线粒体自噬抑制剂3-MA处理PC12细胞，检测细胞活性氧含量，结果如图2。 ① 损伤的线粒体可通过线粒体自噬途径，被细胞中的______（结构）降解。 ② 图1、图2结果表明：适度低氧可______。 （3）研究表明，上调BINP3基因的表达可促进线粒体自噬。检测不同氧气浓度下BINP3基因表达情况，结果如图3。 综合上述信息，解释适度低氧下细胞可正常存活、严重低氧导致细胞死亡的原因_____________。 （4）该研究的意义是______。 【答案】     线粒体内膜     溶酶体     激活线粒体自噬来清除活性氧     适度低氧上调BINP3基因的表达，使BINP3蛋白增加，促进了线粒体自噬以清除细胞中的活性氧，活性氧处于正常水平，细胞可正常存活。严重低氧上调BINP3基因的表达（转录），可能由于严重低氧下BINP3蛋白降解加快，使BINP3蛋白在增加后很快下降。严重低氧下BINP3蛋白的增加促进了线粒体自噬，但还不足以清除细胞中的活性氧，活性氧在细胞中积累，最终导致细胞死亡。     有助于人们对缺氧性疾病发病机理的认识；促进缺氧性疾病的预防和治疗 【详解】（1）在人体细胞呼吸过程中，O2参与反应是有氧呼吸第三阶段，场所是线粒体内膜。 （2）①由分析知，损伤的线粒体可通过线粒体自噬途径，被细胞中的溶酶体降解； ②图1中适度低氧（10% O2）情况下线粒体自噬水平相对值升高，严重低氧（0.3% O2）情况下线粒体自噬水平相对值下降，图2用线粒体自噬抑制剂3-MA处理PC12细胞，检测细胞活性氧含量结果，适度低氧（10% O2）情况下实验组与对照组相差最多，说明适度低氧可以激活线粒体自噬来清除活性氧。 （3）由图可知，适度低氧上调BINP3基因的表达，使BINP3蛋白增加，促进了线粒体自噬以清除细胞中的活性氧，活性氧处于正常水平，细胞可正常存活。严重低氧上调BINP3基因的表达（转录），可能由于严重低氧下BINP3蛋白降解加快，使BINP3蛋白在增加后很快下降。严重低氧下BINP3蛋白的增加促进了线粒体自噬，但还不足以清除细胞中的活性氧，活性氧在细胞中积累，最终导致细胞死亡。 （4）该研究的意义是有助于人们对缺氧性疾病发病机理的认识；促进缺氧性疾病的预防和治疗。 2．（2023·江苏·一模）光系统Ⅰ（PSⅠ）和光系统Ⅱ（PSⅡ）是由蛋白质和光合色素组成的复合体。下图表示某高等植物叶肉细胞中光合作用部分过程示意图，图中虚线表示该生理过程中电子（e-）的传递过程。请据图回答下列问题。 (1)PSⅠ和PSⅡ镶嵌在叶绿体的_______________上，含有的光合色素主要包括_______________两大类，这些色素的主要功能有_______________。 (2)图示过程中，PSⅡ和P