内容正文:
重难加强课3 光合作用与细胞呼吸
[典例体验1] 如图表示在有氧条件下某高等植物体内有关的生理过程示意图,①~⑤表示有关过程,X、Y、Z和W表示相关物质。请据图判断下列说法错误的是( )
A.X、Y、Z物质分别表示C3、丙酮酸和ATP
B.①~⑤过程中能产生ATP的有①②③④
C.②⑤过程分别表示C3的还原和CO2的固定
D.光合速率小于呼吸速率时,④过程产生的CO2会有一部分释放到细胞外
B [分析图示,①过程表示光反应阶段,②过程表示C3的还原,⑤过程表示CO2的固定,③④过程表示需氧呼吸的第一阶段和第二阶段。Z物质是光反应阶段产生的ATP,Y物质是呼吸作用第一阶段产生的丙酮酸,X物质是碳反应的中间产物C3,A、C正确;①~⑤过程中能产生ATP的有①③④,②⑤过程不产生ATP,B错误;光合速率小于呼吸速率时,呼吸作用产生的CO2会有一部分释放到细胞外,D正确。]
[归纳总结]
(1)物质方面
①C:CO2(CH2O)C3H4O3CO2
②O:H2OO2H2O
③H:H2ONADPH(CH2O)[H](或)NADHH2O
(2)能量方面
光能ATP、NADPH中活跃的化学能(CH2O)稳定的化学能
[对点集训1] 下面是绿色植物叶肉细胞中光合作用与需氧呼吸及其关系的图解,其中A~D表示相关过程,a~e表示有关物质。据图判断相关说法错误的是( )
A.A过程表示光反应,它为B过程提供了NADPH和ATP
B.C过程进行的场所是线粒体,在其内膜上物质b被利用
C.在黑暗的环境中,物质c可通过叶片的气孔释放到外界
D.若用18O标记物质b,则不会在C6H12O6中出现18O标记
D [由题干及题图可知,A~D分别表示光反应、碳反应、需氧呼吸第二、三阶段、需氧呼吸第一阶段;a~e分别表示H2O、O2、CO2、[H]、ATP;O2参与需氧呼吸第三阶段,场所是线粒体内膜;黑暗环境仅能进行呼吸作用,CO2可通过叶片的气孔释放到外界;用18O标记O2后,经“18O2→HO→C18O2→C6HO6”途径可在C6H12O6中出现18O。]
[对点集训2] 下图为高等绿色植物光合作用和细胞呼吸之间关系的示意图,其中①~⑥代表不同物质。回答下列问题:
(1)为研究该植物绿叶中色素的种类,需将提取到的色素在滤纸上分离,色素分离依据的原理是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)③代表的物质是______________,其产生的场所是________________________。植物通过光反应把太阳能转变为活跃的化学能储存在________(填物质名称)中,通过碳反应把活跃的化学能转变为稳定的化学能储存于________(填写图中标号)中。
(3)请用“→”和物质写出14CO2中的14C在光合作用中的转移途径:______。
(4)图中④→CO2的过程是细胞呼吸的________________________阶段,该过程在________________________中进行。
(5)从上图可以看出,光合作用和细胞呼吸并非简单的可逆反应,原因是________。
解析 (1)色素的提取与分离实验中,色素分离的原理是不同色素在层析液中溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢。(2)据上分析可知,③代表的物质是O2,其产生的场所是类囊体薄膜。植物通过光反应把太阳能转变为ATP和NADPH中活跃的化学能,通过碳反应把ATP和NADPH中活跃的化学能转变为④糖类等有机物中稳定的化学能。(3)14CO2中的14C在光合作用中的转移途径为14CO2→三碳化合物→糖类。(4)图中葡萄糖生成CO2的过程是需氧呼吸的第一和第二阶段,该过程在细胞质基质和线粒体基质中进行。(5)从上图可以看出,光合作用和细胞呼吸只是反应前后的物质相同,但反应场所、所需酶的种类、物质分解过程等均不同,故不是简单的可逆反应。
答案 (1)不同色素在层析液中溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢 (2)O2 类囊体薄膜 ATP和NADPH ④ (3)14CO2→三碳化合物→糖类 (4)第一和第二 细胞质基质和线粒体基质
(5)二者只是反应前后的物质相同,但反应场所、所需酶的种类、物质分解过程等均不同
类型二 净光合速率、真光合速率和呼吸速率的关系
[典例体验2] 将生长状况相同的某种植物的叶片均分成4等份,在不同温度下分别暗处理1 h,再光照1 h(光照强度相同),测其有机物变化,得到如图数