内容正文:
微专题1 光合作用与呼吸作用
考法1 光合作用和细胞呼吸过程的比较
1. 光合作用与细胞呼吸区别
光合作用
细胞呼吸
发生范围
含叶绿体的植物细胞;蓝细菌、光合细菌等
所有活细胞
发生场所
叶绿体(真核生物);细胞质(原核生物)
细胞质基质、线粒体
发生条件
光下
时刻进行
实质
无机物→有机物;储存能量
有机物→无机物;释放能量
能量变化
光能→ATP、NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能
有机物中稳定的化学能→ATP中活跃的化学能及热能
2. 光合作用与有氧呼吸的联系
(1)光合作用为细胞呼吸提供物质基础,细胞呼吸为光合作用提供原料CO2。
(2)元素转移
①C:
②H:
③O:
(3)能量转换
3. 光合作用与细胞呼吸过程中[H]和ATP的来源和去向
项目
光合作用
有氧呼吸
[H]
本质
NADPH(还原型辅酶II)
NADH(还原型辅酶I)
来源
H2O的光解产生
有氧呼吸第一、二阶段
去向
用于暗反应,还原C3
用于第三阶段,还原O2
ATP
来源
光反应阶段产生
三个阶段都产生
去向
用于C3的还原供能
用于各项生命活动(植物C3的还原除外)
4. 不同光照条件下叶肉细胞的代谢活动
光照条件
CO2、O2的来源和去向
含义
黑暗
黑暗时,只进行呼吸作用,不进行光合作用,单位时间内O2的吸收量或CO2的释放量代表呼吸速率。
弱光照
弱光照时,细胞呼吸作用强于光合作用,细胞呼吸所需的O2,一部分来自光合作用,一部分从外界吸收;细胞呼吸产生的CO2,一部分供给光合作用利用,一部分释放到外界环境中。
较强光照
光照达到一定强度时,光合作用强度与细胞呼吸强度相同,细胞呼吸产生的CO2量与光合作用需要的CO2量相等,光合作用产生的O2与细胞呼吸需要的O2量相等,净光合速率为零。
强光照
强光照时,光合作用强于细胞呼吸,光合作用所需的CO2,一部分由细胞呼吸产生,一部分从外界环境吸收;光合作用产生的O2,一部分供给细胞呼吸利用,一部分释放到外界环境中,单位时间内CO2的吸收量或O2的释放量即为净光合速率。
· 如果题干给出的信息是叶绿体消耗CO2或叶绿体产生O2的量,则该数据代表总光合速率。
· 整株绿色植物净光合速率为0时,叶肉细胞的光合作用强度大于呼吸强度。因为植株还有非绿色部分(如根部细胞等),该部分只能进行呼吸作用产生二氧化碳,而对于叶肉细胞来说,二氧化碳的吸收量大于释放量。
【典例1】 (2022春•长安区校级期末)下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述,正确的是( )
A.叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内
B.夏季连续阴天,大棚中白天适当增加光照,夜晚适当降低温度,可提高作物产量
C.光合作用过程中光能转变为化学能,细胞呼吸过程中化学能转变为ATP
D.CO2的固定过程发生在叶绿体中,C6H12O6的分解发生在线粒体中
【典例2】 (2023•大理市校级开学)如图表示某绿色植物在生长阶段体内物质的转变情况,图中a、b为光合作用的原料,①~④表示相关过程,有关说法不正确的是( )
A.图中①过程进行的场所是叶绿体基粒囊状结构薄膜
B.光合作用过程中NADPH来源于①过程中的水在光的作用下的分解,用于③过程C3的还原
C.在有氧呼吸的第一阶段,除了产生了[H]、ATP外,产物中还有丙酮酸
D.①②④过程中产生ATP最多的是②过程
【典例3】 (2022秋•宝安区期末)夏季晴朗的白天,某些植物10时左右光合作用强度达到峰值,但在中午12时左右光合作用强度相对减弱,被称为“光合午休”现象。关于该现象中的变化,错误的是( )
A.叶片蒸腾作用过强,失水过多使气孔部分关闭,这是植物的一种自我保护
B.光合酶活性降低,但光合作用固定的CO2量仍大于呼吸作用释放的CO2量
C.叶绿体内膜上的部分光合色素会被强光破坏,吸收和传递光能的效率降低
D.该过程中光反应产物会有所积累,进而导致叶片转化光能的能力有所下降
【变式1】 (2022秋•道里区校级月考)如图表示细胞中某些结构及其生理功能,以下叙述错误的是( )
A.光合速率小于呼吸速率时,乙产生的CO2一部分会释放到细胞外
B.甲、乙中都会生成还原性物质,但是还原的对象不同
C.甲和乙中都含有将腺苷二磷酸转变成腺苷三磷酸的酶
D.甲产物O2中O全部来自H2O,乙产物CO2中O全部来自H2O
【变式2】 (多选)(2021•山东)关于细胞中的H2O和O2,下列说法正确的是( )
A.由葡萄糖合成糖原的过程中一定有H2O产生
B.有氧呼吸第二阶段一定消耗H2O
C.植物细胞产生的O2只能