第一单元 素养提升课1 运用模型与建模的方法对细胞代谢综合分析-【导与练】2024高考生物一轮复习高中总复习第1轮教师用书word（旧教材，人教版）

素养提升课1　运用模型与建模的方法对细胞代谢综合分析 1.光合作用与有氧呼吸的关系模型 (1)物质名称:a是色素,b是O2,c是ATP,d是ADP,e是[H],f是C5,g是CO2,h是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 的类囊 体薄膜 叶绿体 基质 细胞质 基质 线粒体 基质 线粒体 内膜 (3)光合作用与有氧呼吸中物质及能量的转化。 ①光合作用和有氧呼吸中各种元素的去向。 C:CO2(CH2O)丙酮酸CO2 H:H2O[H](CH2O)[H]H2O O:H2OO2H2OCO2(CH2O) 注:[H]在光合作用中代表还原型辅酶Ⅱ,在细胞呼吸中代表还原型辅酶Ⅰ。 ②光合作用与有氧呼吸中[H]和ATP的来源、去路。 比较项目 来源 去路 [H] 光合 作用 产生于光反应 中水的光解 用于暗反应中 C3的还原 有氧 呼吸 产生于第一、 第二阶段 用于第三阶段,与 O2结合生成H2O ATP 光合 作用 产生于光反应阶段 主要用于暗反应过程中C3的还原 有氧 呼吸 三个阶段均能产生,但第三阶段远大于前两个阶段之和 用于各项生命活动 ③光合作用与有氧呼吸中的能量转化。 2.真正光合速率、净光合速率和细胞呼吸速率的辨析 (1)内在关系。 ①细胞呼吸速率:植物非绿色组织或绿色组织在黑暗条件下测得的值——单位时间内一定量组织的CO2释放量或O2吸收量。 ②净光合速率:植物绿色组织在有光条件下测得的值——单位时间内一定量叶面积所吸收的CO2量或释放的O2量。 ③真正光合速率=净光合速率+细胞呼吸速率。 (2)判定方法。 ①根据坐标曲线判定。 ②根据关键词判定。 检测指标 细胞呼吸速率 净光合 速率 真正(总) 光合速率 CO2 释放量(黑暗) 吸收量 利用量、固定 量、消耗量 O2 吸收量(黑暗) 释放量 产生量 有机物 消耗量(黑暗) 积累量 制造量、 产生量 [例1] (2022·四川绵阳模拟)细胞呼吸和光合作用过程中时时刻刻进行着物质和能量代谢。下列关于细胞呼吸和光合作用过程中,[H]、ATP的产生和消耗的相关叙述,错误的是(　C　) A.无氧呼吸的第一阶段产生[H],产生ATP B.有氧呼吸的第三阶段消耗[H],产生ATP C.光合作用光反应阶段产生[H],消耗ATP D.光合作用暗反应阶段消耗[H],消耗ATP 解析:无氧呼吸第一阶段葡萄糖分解形成丙酮酸,并产生少量的ATP和[H];有氧呼吸第三阶段发生的反应是[H]与氧气结合形成水,合成大量ATP;光合作用光反应阶段产生[H]和ATP;光合作用暗反应阶段,C3的还原需要消耗[H]和ATP。 [例2] (2022·全国乙卷)某同学将一株生长正常的小麦置于密闭容器中,在适宜且恒定的温度和光照条件下培养,发现容器内CO2含量初期逐渐降低,之后保持相对稳定。关于这一实验现象,下列解释合理的是(　D　) A.初期光合速率逐渐升高,之后光合速率等于呼吸速率 B.初期光合速率和呼吸速率均降低,之后呼吸速率保持稳定 C.初期呼吸速率大于光合速率,之后呼吸速率等于光合速率 D.初期光合速率大于呼吸速率,之后光合速率等于呼吸速率 解析:在适宜且恒定的温度和光照条件下,密闭容器中的小麦会同时进行光合作用和呼吸作用,初期光合速率大于呼吸速率,导致容器内CO2含量逐渐降低;由于密闭容器内的CO2含量有限,随着光合作用持续进行,CO2逐渐被消耗,其含量降低,进而光合作用强度减小;当CO2含量降低到一定水平时,小麦的光合速率和呼吸速率相等,此时净光合速率为0,容器内的CO2含量保持相对稳定。 [例3] (2023·陕西汉中质检)图甲为柑橘叶肉细胞中的部分生理过程(字母表示物质),图乙是柑橘植株在不同光照强度条件下的光合速率实验结果(其他条件均适宜),光合速率以干重增加速率[mg/(dm2·h)]表示,请据图回答下列问题。 (1)当a物质含量升高,短时间内[H]含量会　　　　(填“升高”或“降低”),原因是　  　　　　　　　　　　　。  (2)光合作用的产物是有氧呼吸的原料,有氧呼吸的产物是光合作用的原料,但二者不是可逆反应。请对此作出解释  (答出两点即可)。 (3)从该植株上取一叶片,称量其质量为X,经黑暗处理半小时后质量为Y,再光照处理2小时后质量增加了Z,假设整个过程中呼吸作用速率不变,则该光照条件下,此叶片的真正光合速率可表示为　　　　　 　　　(用字母表示,单位略)。  (4)图乙中25 ℃条件下,2 klx光照强度时,叶肉细胞中产生ATP的场所是