专题二 层级Ⅱ 重难点(二) 从“物质与能量观”的角度分析光合作用和细胞呼吸（课件PPT）-【新高考方案】2024年高考生物二轮复习专题增分方略（新教材Ⅱ 河北专用）

从“物质与能量观”的角度分析 光合作用和细胞呼吸 精研重难点(二) 从“高度”上研究高考 光合作用和细胞呼吸发生在细胞质基质、线粒体和叶绿体三个结构的五个场所，因此可构建“三地五所”模型： [例1]　(2023·湖北高考)植物光合作用的光反应依赖类囊体膜上PSⅠ和PSⅡ光复合体，PSⅡ光复合体含有光合色素，能吸收光能，并分解水。研究发现，PSⅡ光复合体上的蛋白质LHCⅡ，通过与PSⅡ结合或分离来增强或减弱对光能的捕获(如图所示)。LHCⅡ与PSⅡ的分离依赖LHC蛋白激酶的催化。下列叙述错误的是 (　 ) A.叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降,PSⅡ光复合体对光能的捕获增强 B. Mg2＋含量减少会导致PSⅡ光复合体对光能的捕获减弱 C.弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合，不利于对光能的捕获 D. PSⅡ光复合体分解水可以产生H＋、电子和O2 [答案]　C [解析]　据图可知，在强光下，PSⅡ与LHCⅡ分离，减弱PSⅡ光复合体对光能的捕获，避免强光造成损伤；在弱光下，PSⅡ与LHCⅡ结合，增强PSⅡ光复合体对光能的捕获，有利于弱光条件下吸收足够的光能。LHCⅡ和PSⅡ的分离依赖LHC蛋白激酶的催化，叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降，会导致类囊体膜上LHCⅡ不能与PSⅡ分离，PSⅡ与LHCⅡ结合增多，从而使PSⅡ光复合体对光能的捕获增强，A正确。Mg是构成叶绿素的元素，叶绿素能吸收、传递和转化光能，若Mg2＋含量减少，PSⅡ光复合体含有的光合色素含量降低，导致PSⅡ光复合体对光能的捕获减弱，B正确。弱光下PSⅡ与LHCⅡ结合，有利于对光能的捕获，C错误。类囊体膜上的PSⅡ光复合体含有光合色素，在光反应中，其能吸收光能并分解水产生H＋、电子和O2，D正确。 [例2]　[多选](2022·江苏高考)右图为生命体内部分物质与能量代谢关系示意图。下列叙述正确的有 (　 ) A.三羧酸循环是代谢网络的中心，可产生大量的[H]和CO2并消耗O2 B.生物通过代谢中间物，将物质的分解代谢与合成代谢相互联系 C.乙酰CoA在代谢途径中具有重要地位 D.物质氧化时释放的能量都储存于ATP [答案]　BC [解析]　据题图分析可知，三羧酸循环是代谢网络的中心，可产生大量的[H]和CO2，但不消耗O2，呼吸链会消耗O2，A错误；据题图分析可知，代谢中间物(如丙酮酸、乙酰CoA等)将物质的分解代谢与合成代谢相互联系，B正确；分析题图可知，丙酮酸、乙酰CoA在代谢途径中将蛋白质、多糖、脂肪、核酸的代谢相互联系在一起，具有重要地位，C正确；物质氧化时释放的能量一部分储存于ATP中，一部分以热能的形式散失，D错误。 从“深度”上提升知能 (一)细胞呼吸和光合作用的物质、能量转化关系 1．光合作用与细胞呼吸中的物质变化关系 (1)“三种”元素转移途径 续表 (2)NADPH、NADH和ATP的来源和去路 项目 来源 去路 NADPH 光反应阶段产生 用于还原C3并为C3还原供能 NADH 有氧呼吸 第一、二阶段 用于第三阶段和O2结合生成H2O 无氧呼吸 第一阶段 在第二阶段被全部消耗 ATP 光合作用 光反应阶段产生 为C3还原供能 细胞呼吸 有氧呼吸三个阶段、无氧呼吸第一阶段 用于各项生命活动 2．光合作用与细胞呼吸中能量转化关系 (二)不同条件下的物质含量变化的分析 1．连续光照和间隔光照下有机物合成量的分析 (1)光反应为暗反应提供的NADPH和ATP在叶绿体中有少量的积累，在光反应停止时，暗反应仍可持续进行一段时间，有机物还能继续合成。 (2)持续光照条件下，会对NADPH、ATP的利用不充分使其有一定积累；光照和黑暗间隔条件下，NADPH、ATP基本不积累，能够被充分利用；因此在光照时间相同的条件下，光照和黑暗间隔处理比持续光照处理有机物的积累量要多。 2．改变条件后，光合作用过程中物质含量变化分析的一般思路 (1)绘制光合作用模式简图 下图中Ⅰ表示光反应，Ⅱ表示CO2的固定，Ⅲ表示C3的还原： (2)从物质的生成和消耗两个方面综合分析 当外界条件(如光照强度、CO2浓度)突然发生变化时，分析相关物质含量在短时间内的变化： 从“宽度”上多见识新情境 细胞呼吸与光合作用中的电子传递 1．细胞呼吸与电子传递 在真核细胞有氧呼吸的第三阶段中，还原型辅酶I (NADH)脱去氢并释放电子(e－)，电子最终传递给O2。电子传递过程中释放的能量驱动H＋从线粒体基质跨膜运输到线粒体内、外膜的间隙，从而建立H＋浓度梯度，随后H＋在ATP合成酶的协助下顺浓度梯度运输到线粒体基质，并生成大量ATP，过程如图所示。 2．光合作用中光系统及电子传递链 (1)光系统Ⅱ进行水的光解，产生O2、H＋和自由电子