内容正文:
微专题❶ 细胞呼吸与光合作用的综合(见学生用书P79)
1.光合作用与需氧呼吸的区别
项目
光合作用
需氧呼吸
物质变化
无机物→有机物
有机物→无机物
能量变化
光能→化学能(储能)
稳定的化学能→活跃的化学能(放能)
实质
合成有机物,储存能量
分解有机物,释放能量,供细胞利用
场所
叶绿体
活细胞(主要在线粒体)
条件
只在光下进行
有光、无光都能进行
2. NADPH/[H]与ATP来源、去路的比较
来源
去路
NADPH
/[H]
光合
作用
光反应中水的光解
作为碳反应阶段的还原剂,用于还原三碳酸
需氧呼
吸、厌
氧呼吸
需氧呼吸第一阶段、第二阶段及厌氧呼吸第一阶段产生
需氧呼吸用于第三阶段还原氧气产生水,同时释放大量能量;厌氧呼吸用于第二阶段还原丙酮酸生成相应产物
ATP
光合
作用
在光反应阶段合成ATP,其合成所需能量来自色素吸收、转化的光能
用于碳反应阶段三碳酸的还原,其中活跃的化学能最终以稳定的化学能形式储存在有机物中
需氧呼
吸、厌
氧呼吸
需氧呼吸第一、二、三阶段均产生,第三阶段产生的最多,其中的能量来自有机物的氧化分解;厌氧呼吸仅在第一阶段产生
分解释放的能量直接用于各项生命活动
3.光合作用与需氧呼吸的联系
(1)物质方面
C:CO2C6H12O6丙酮酸
CO2
O:H2OO2H2O
H:H2O [H]C6H12O6
[H]H2O
(2)能量方面
光能ATP、NADPH中活跃的化学能C6H12O6中稳定的化学能
1.下图表示甘蓝叶肉细胞内三碳化合物和葡萄糖的相互转化过程。下列叙述错误的是( B )
三碳化合物葡萄糖
A.①过程发生在叶绿体基质,②过程发生在细胞溶胶
B.①过程有光、无光都可发生,②过程的发生需要 O2
C.①②过程可以发生在同一个细胞中
D.为提高产量应增强①过程,减弱②过程
【解析】 分析题图可知,①过程为光合作用碳反应阶段三碳化合物的还原,②过程表示细胞呼吸第一阶段葡萄糖分解为丙酮酸。①过程发生在叶绿体基质,②过程发生在细胞溶胶,A正确。①过程的发生不需要光照,②过程的发生不需要O2,B错误。①②过程可以发生在同一个细胞——叶肉细胞中,C正确。为提高产量应设法增强①光合作用碳反应过程,减弱②细胞呼吸过程,D正确。
2.下图表示植物叶肉细胞中发生的生化反应,其中a、b表示相关无机物,①~④表示相关过程。据图分析,下列叙述错误的是( D )
A.a物质在类囊体膜上被消耗
B.③过程与②过程消耗的[H]不是同一种物质
C.细胞吸收离子所需的能量大部分是由②过程产生的
D.④过程发生在细胞溶胶中
【解析】 a物质是H2O,在进行光合作用时,H2O在类囊体膜上被分解形成[H]和O2,A正确;③过程消耗的[H]是NADPH,而②过程消耗的[H]是NADH,B正确;②为需氧呼吸第三阶段,产生的ATP最多,可用于各项生命活动,C正确;④过程包括需氧呼吸第一、二阶段,分别发生在细胞溶胶和线粒体基质中,D错误。
3.下面是光合作用和细胞呼吸两个生理过程的示意图。下列有关叙述正确的是( B )
A.只在D过程中才有H2O的生成
B.适宜条件下,C过程在活细胞中都能进行
C.叶绿体内能够通过光合作用合成葡萄糖,线粒体可以通过需氧呼吸分解葡萄糖
D.B过程需多种酶参与,这些酶的合成需要消耗ATP,可由A过程提供
【解析】 据题图分析,B表示光合作用碳反应阶段,有H2O的生成,A错误;C表示需氧呼吸和厌氧呼吸的第一阶段,在所有活细胞中都可以发生,B正确;葡萄糖的分解发生在细胞溶胶中,不能进入线粒体氧化分解,C错误;B过程表示碳反应,需要多种酶的参与,这些酶的合成需要的ATP来自细胞呼吸,即C、D过程,D错误。
4.[2023·白象中学月考]用同位素标记法研究光合作用和需氧呼吸过程中氧原子的来龙去脉。下列结论错误的是( A )
A.需氧呼吸的产物CO2中的O全部来自原料中的C6H12O6
B.需氧呼吸的产物H2O中的O全部来自原料中的O2
C.光合作用的产物O2中的O全部来自原料中的H2O
D.光合作用的产物C6H12O6中的O全部来自原料中的CO2
【解析】 需氧呼吸的产物CO2中的O全部来自原料中的C6H12O6和水,A错误;需氧呼吸的产物H2O(第三阶段生成)中的O全部来自原料中的O2,B正确;光合作用的产物O2中的O全部来自原料中的H2O(光反应阶段),C正确;光合作用的产物C6H12O6中的O全部来自原料中的CO2,D正确。
1. 表观光合速率、真正光合速率和呼吸速率的区别
(1)表观光合速率与真正光合速率:在有光条件下,植物同时进行光合作用和细胞呼吸,单位时间内实验容器中O2的增加量、CO2的减少量或有机物的增加