内容正文:
提升点1 光合作用与细胞呼吸过程及物质和能量的联系
1.物质名称
b.O2,c.ATP,d.ADP,e.NADPH,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:CO2C6H12O6丙酮酸CO2
O:H2OO2H2OCO2有机物
H:H2ONADPHC6H12O6[H]H2O
4.能量方面
光能ATP和NADPH中活跃的化学能C6H12O6中稳定的化学能
1.(2022·江苏连云港模拟预测)图1所示为线粒体内膜上发生的质子转运和ATP合成过程,图2所示为光合作用光合磷酸化过程,①~⑤表示过程,⑥~⑧表示结构,据图回答下列问题。
图1
图2
(1)图1所示的过程是 阶段,图2所示 阶段。
(2)①②③⑤过程都表示质子的跨膜运输,其中属于主动运输过程是 。参与②⑤过程的蛋白质是同一种,由CF0、CF1两部分构成,该蛋白质的作用是 。
(3)据图2判断,水的裂解发生在 (填“⑥”“⑦”或“⑧”),其上发生的反应产物有 。 叶绿素a(P680和P700)接受光的照射后被激发,释放势能高的电子,电子的最终供体是 ,水的裂解造成膜内外质子势能差,而高能的电子沿电子传递链传递时又促进③过程,进一步加大了质子势能差,导致这一现象的另一个原因是
__________________________________________________________,NADPH的作用是 。
[解析] (1)据图分析,图1中发生在线粒体内膜,是有氧呼吸的第三阶段;图2中发生水的裂解,是光反应过程。
(2)主动运输是逆浓度梯度的运输,且该过程需要能量,据图可知,①②③⑤过程中属于主动运输的是①③;在该蛋白质的作用下,可将H+跨膜运输,且可促进ATP的生成,故该蛋白质的作用是转运质子并合成ATP。
(3)水的裂解主要是在光的作用下将水分解为O2、H+和e-,据图可知,该过程发生在⑦上,其反应产物有ATP、NADPH、O2;电子的最终供体是水;水的裂解造成膜内外质子势能差,而高能的电子沿电子传递链传递时又促进③过程,进一步加大了质子势能差,导致这一现象的另一个原因是NADP+(氧化型辅酶Ⅱ)与H+、e-结合形成NADPH(还原型辅酶Ⅱ)时消耗叶绿体基质中的H+,NADPH的作用是作为还原剂,并提供能量。
[答案] (1)有氧呼吸第三 光反应
(2)①③ 转运质子并合成ATP
(3)⑦ ATP、NADPH、O2 水 NADP+(氧化型辅酶Ⅱ)与H+、e-结合形成NADPH(还原型辅酶Ⅱ)时消耗叶绿体基质中的H+ 作为还原剂,并提供能量
2.(2022·江苏响水中学高三开学考试)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。据图回答问题:
图a
图b
(1)图b表示图a中的 (填结构),该结构中有 两类光合色素,这些色素主要捕获 光。膜上发生的光反应过程将水裂解成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。暗反应过程可以为图b中的光反应过程提供物质 ,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)在适宜温度和大气CO2浓度条件下,测得某森林中四种主要乔木幼苗叶片的生理指标(见下表)。完成下列分析。
物种指标
构树
刺槐
香樟
胡颓子
光补偿点(千勒克斯)
6
4
1.8
1.1
光饱和点(千勒克斯)
13
9
3.5
2.6
(光补偿点:光合速率等于呼吸速率时的光照强度;光饱和点:达到最大光合速率所需的最小光照强度。)
①光照强度为1.1千勒克斯时,胡颓子的幼苗的净光合速率 零(填“大于” “小于”或“等于”),此时细胞中产生ATP的场所有 。
②光照强度为10千勒克斯时,影响构树幼苗光合速率的环境因素有 ,影响刺槐