第1部分 大概念2 命题点2 光合作用与细胞呼吸的原理（word教参）-【优化指导】2025年高考生物二轮复习高中总复习·第2轮（不定项版）

命题点2　光合作用与细胞呼吸的原理 下图表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图，①～⑥表示物质，A～E表示过程。 [情境设问] (1)图中①②③④⑤⑥依次是__________、________、________、________、________、________。 (2)B、D、E过程发生的场所依次是__________、____________和____________。除A过程外，ATP的合成还发生在__________(填字母)过程。 (3)A过程中发生的能量转化是___________________________________________ ________________________________________________________________________。 若光照强度减弱，导致A过程生成NADPH速率________，则叶绿体中物质④的含量________。 (4)C、D、E过程中释放能量最多的是________，释放的能量的去向有________________________________________________________________________。 (5)C中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是________________________________。 答案：(1)O2　NADP＋　ADP＋Pi　C5　CO2　NADH([H]) (2)叶绿体基质　线粒体基质　线粒体内膜　C、D、E (3)光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能　降低　下降 (4)E　热能和用于ATP的合成 (5)在缺氧条件下进行无氧呼吸 1．(2024·安徽卷)[H]与氧结合生成水并形成ATP的过程发生在线粒体基质和内膜上。(　　×　　) 2．(2024·河北卷)醋酸杆菌中与发酵产酸相关的酶，分布于其线粒体内膜上。(　　×　　) 3．(2024·甘肃卷)根系呼吸产生的能量减少使养分吸收所需的能量不足。(　　√　　) 4．(2023·广东卷)在游泳过程中，还原型辅酶 Ⅰ 参与呼吸作用并在线粒体内膜上作为反应物。(　　√　　) 5．(2023·全国乙卷)用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰。(　　√　　) 6．(2023·湖北卷)高温下叶绿素降解，光反应生成的NADH和ATP减少是造成作物减产的原因之一。(　　×　　) 7．(2023·浙江6月卷)有氧呼吸有热能的释放，无氧呼吸没有热能的释放。(　　×　　) 1．光合作用与细胞呼吸中的物质变化关系 (1)“三种”元素转移路径 (2)NADPH、NADH和ATP的来源和去路 项目 光合作用 有氧呼吸 NADPH 来源 光反应阶段H2O的光解 — 去路 暗反应阶段还原C3 — NADH 来源 — 第一、二阶段 去路 — 第三阶段还原O2 ATP 来源 光反应阶段 第一、二、三阶段 去路 暗反应阶段还原C3 用于各项生命活动 2.光合作用与细胞呼吸中的能量转化关系 3．环境条件的改变对光合作用各物质含量影响的分析 (1)分析方法：要将光反应和暗反应过程结合起来分析，从具体的反应过程提炼出模型：“来路→某物质→去路”，通过分析其来路和去路的变化来确定含量变化。 (2)举例分析：如图中 Ⅰ 表示光反应， Ⅱ 表示CO2的固定， Ⅲ 表示C3的还原。当外界条件(如光照、CO2)突然发生变化时，分析相关物质含量在短时间内的变化： 1．(2024·广东卷)研究发现，敲除某种兼性厌氧酵母(WT)sqr基因后获得的突变株△sqr中，线粒体出现碎片化现象，且数量减少。下列分析错误的是(　　) A．碎片化的线粒体无法正常进行有氧呼吸 B．线粒体数量减少使△sqr的有氧呼吸减弱 C．有氧条件下，WT比△sqr的生长速度快 D．无氧条件下，WT比△sqr产生更多的ATP D　解析：有氧呼吸的主要场所是线粒体，碎片化的线粒体因不完整而无法正常进行有氧呼吸，A正确；有氧呼吸第二、三阶段发生在线粒体中，线粒体数量减少使△sqr的有氧呼吸减弱，B正确；线粒体是有氧呼吸的主要场所，与△sqr相比，WT正常线粒体数量更多，因此在有氧条件下，WT能获得更多的能量，生长速度比△sqr快，C正确；无氧呼吸的场所是细胞质基质，且只在第一阶段产生少量能量，与线粒体无关，所以无氧条件下WT产生ATP的量与△sqr相同，D错误。 2．(2024·安徽卷)细胞呼吸第一阶段包含一系列酶促反应，磷酸果糖激酶1(PFK1)是其中的一个关键酶。细胞中ATP减少时，ADP和AMP会增多。当ATP/AMP浓度比变化时，两者会与PFK1发生竞争性结合而改变酶活性，进而调节细胞呼吸速率，以保证细胞中能量的供求平衡。下列叙述正确的是(　　) A．在细胞质基质中，PFK1催化葡萄糖直接分解为丙酮酸等 B．PFK1与ATP结合后，酶的空间结构发生改变而变性失活 C．ATP/AMP浓度比变化对PFK1活性的调节属于正反馈调节 D．运动时肌细胞中AMP与PFK1结合增多，细胞呼吸速率加快 D　解析：细胞呼吸第一阶段葡萄糖最终分解为丙酮酸的过程需要多种酶参与，而磷酸果糖激酶1(PFK1)是其中的一个关键酶，因此PFK1不能催化葡萄糖直接分解为丙酮酸，A错误；由题意可知，当ATP/AMP浓度比变化时，两者会与PFK1发生竞争性结合而改变酶活性，进而调节细胞呼吸速率，以保证细胞中能量的供求平衡，说明PFK1与ATP结合后，酶的空间结构发生改变但还具有其活性，B错误；ATP/AMP浓度比变化，最终保证细胞中能量的供求平衡，说明其调节属于负反馈调节，C错误；运动时肌细胞消耗ATP增多，细胞中ATP减少，ADP和AMP会增多，AMP与PFK1结合增多，细胞呼吸速率加快，细胞中ATP含量增多，从而维持能量供应，D正确。 3．(2023·北京卷)运动强度越低，骨骼肌的耗氧量越少。如图显示在不同强度体育运动时，骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量。对这一结果正确的理解是(　　) A．低强度运动时，主要利用脂肪酸供能 B．中等强度运动时，主要供能物质是血糖 C．高强度运动时，糖类中的能量全部转变为ATP D．肌糖原在有氧条件下才能氧化分解提供能量 A　解析：由图可知，当运动强度较低时，主要利用脂肪酸供能，A正确；由图可知，中等强度运动时，主要供能物质是肌糖原，其次是脂肪酸，B错误；高强度运动时，糖类中的能量大部分以热能的形式散失，少部分转变为ATP，C错误；高强度运动时，机体同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，肌糖原在有氧条件和无氧条件下均能氧化分解提供能量，D错误。 4．(2023·湖北卷)植物光合作用的光反应依赖类囊体膜上PS Ⅰ 和PS Ⅱ 光复合体，PS Ⅱ 光复合体含有光合色素，能吸收光能，并分解水。研究发现，PS Ⅱ 光复合体上的蛋白质LHC Ⅱ，通过与PS Ⅱ 结合或分离来增强或减弱对光能的捕获(如图所示)。LHC Ⅱ 与PS Ⅱ 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，PS Ⅱ 光复合体对光能的捕获增强 B．Mg2＋含量减少会导致PS Ⅱ 光复合体对光能的捕获减弱 C．弱光下LHC Ⅱ 与PS Ⅱ 结合，不利于对光能的捕获 D．PS Ⅱ 光复合体分解水可以产生H＋、电子和O2 C　解析：叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降，LHC Ⅱ 与PS Ⅱ 分离减少，PS Ⅱ 光复合体对光能的捕获增强，A正确；Mg2＋是叶绿素的组成成分，其含量减少会导致PS Ⅱ 光复合体上的叶绿素含量减少，导致对光能的捕获减弱，B正确；弱光下LHC Ⅱ 与PS Ⅱ 结合，增强对光能的捕获，C错误；PS Ⅱ 光复合体能吸收光能，并分解水产生H＋、电子和O2，D正确。 1．(2024·江苏盐城模拟)底物水平磷酸化是指物质在脱氢或脱水过程中，产生高能代谢物并直接将高能代谢物中能量转移到ADP(GDP)生成ATP(GTP)的过程，糖酵解(细胞呼吸第一阶段)和三羧酸循环(有氧呼吸第二阶段)过程中可发生底物水平磷酸化，相关叙述正确的是(　　) A．该过程的发生与细胞中的吸能反应相关联 B．细胞质基质和线粒体基质中可发生底物水平磷酸化 C．酵母菌能发生底物水平磷酸化，而乳酸菌细胞中不能发生 D．该过程需要建立跨膜质子的电化学梯度来驱动ATP的生成 B　解析：放能反应一般与ATP的合成相联系，合成ATP所需的能量来自放能反应所释放的能量，A错误；ADP和磷酸脱水合成ATP，形成水的部位可以是细胞质基质(糖酵解)和线粒体基质(三羧酸循环)，B正确；酵母菌和乳酸菌细胞均可以发生糖酵解，都能发生底物水平磷酸化，C错误；底物水平磷酸化是指物质在脱氢或脱水过程中，产生高能代谢物并直接将高能代谢物中能量转移到ADP(GDP)生成ATP(GTP)的过程，不需要建立跨膜质子的电化学梯度来驱动ATP的生成，D错误。 2．(2024·湖北恩施模拟)下图是真核细胞中的电子传递及相关过程，图中A、B、C、D是四种蛋白质复合体，在电子传递过程中功能各不相同。下列说法正确的是(　　) A．该电子传递及相关过程能产生大量ATP，只能发生在线粒体里，原核细胞内不可以发生 B．四种复合体功能虽然不同，但结构相同 C．在不同温度条件下，图中膜的流动性会有差异，这主要与磷脂分子的疏水端相关 D．NADH代表还原型辅酶 Ⅱ，既是能量的载体又是还原性物质 C　解析：图示电子传递链过程涉及有氧呼吸第三阶段，有氧呼吸不仅可以发生在真核细胞，也可以发生在原核细胞，由于没有线粒体，该过程可发生在原核细胞的细胞膜上，A错误；蛋白质的结构决定功能，图中四种蛋白质复合体功能不同，其结构也不同，B错误；磷脂分子含有脂肪酸链，而脂肪酸链既有饱和的，也有不饱和的，饱和的在室温状态就已经是固态了，因此不同温度条件下膜的流动性与脂肪酸链的种类有关，即与磷脂的疏水端有关，C正确；NADH代表还原型辅酶 Ⅰ，其与氧气发生反应，生成水释放大量能量，所以既是能量的载体又是还原性物质，D错误。 3．(2024·内蒙古包头三模)无氧运动产生的乳酸会导致肌肉酸胀乏力，乳酸在肌肉和肝脏中的部分代谢过程如下图。下列叙述错误的是(　　) A．无氧运动时葡萄糖分解为乳酸可为肌细胞供能 B．肝细胞中葡萄糖可以合成肝糖原以储存能量 C．肌细胞中肌糖原可以分解为葡萄糖进入血液 D．乳酸在肝脏中的代谢过程可防止乳酸堆积引起酸中毒 C　解析：无氧运动时葡萄糖分解为乳酸的过程中会释放少量能量，合成少量ATP，可以为肌细胞的生命活动供能，A正确；肝细胞吸收葡萄糖可以合成肝糖原，储存能量，B正确；肌细胞中肌糖原为肌细胞的生命活动提供能量，生成乳酸，不能直接分解为葡萄糖，C错误；乳酸在肝脏中的代谢过程消耗掉乳酸，可防止乳酸堆积引起酸中毒，D正确。 4．(2024·辽宁沈阳模拟)科学家用黑藻进行闪光实验，在其他条件均相同的前提下，一组连续光照，另一组用闪光照射，中间隔一定暗期，结果发现后者光合作用效率是连续光照下的200%～400%。下列说法正确的是(　　) A．光照条件下，黑藻叶片中合成ATP的场所是叶绿体和线粒体 B．停止光照后，CO2的固定和C3的还原应立即停止 C．闪光条件下暗反应充分，所以光合作用效率高 D．光反应和暗反应是两个独立的过程，互不影响 C　解析：光照条件下，黑藻叶片中合成ATP的场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体，A错误；停止光照后，光反应产物ATP和NADPH在叶绿体中有积累，故CO2的固定和C3的还原仍能进行一段时间，B错误；闪光条件下因为有黑暗期，所以暗反应更充分，消耗更多的光反应产物ATP和NADPH，同时，暗反应为光反应提供的NADP＋、ADP和Pi也更多，因此闪光条件下光合作用效率高，C正确、D错误。 5．(2024·天津二模)如图表示植物叶肉细胞中光合作用和呼吸作用的过程简图，其中a、b、c、d表示生理过程，甲、乙表示场所，下列有关叙述正确的是(　　) A．过程a产生的NADPH可以用于CO2的固定 B．甲的内膜上含有催化ATP合成的酶 C．给植物提供HO一段时间后，a、b、c、d的产物都会出现18O D．该植物用于叶肉细胞中载体蛋白合成的能量可来自a、c、d C　解析：过程a为水光解，产生的NADPH可以用于C3的还原，A错误。甲是叶绿体，叶绿体内膜上不含有催化ATP合成的酶，B错误。给植物提供HO一段时间后，水光解产生O2，过程a会出现18O2；HO参与有氧呼吸的第二阶段(H2O＋丙酮酸→CO2＋[H]＋能量)，过程c会出现C18O2；18O2参与有氧呼吸的第三阶段生成H2O，过程d会出现HO；过程b为CO2参与的暗反应，C18O2参与过程b会生成含18O的葡萄糖，C正确。呼吸作用产生的ATP用于各项生命活动，光反应产生的ATP只用于暗反应，因此该植物用于叶肉细胞中载体蛋白合成的能量可来自c(有氧呼吸的第二阶段)、d(有氧呼吸的第三阶段)，D错误。 6．（不定项）(2024·山东滨州模拟)香草是一种草本植物，如图表示香草光合作用的主要过程(图中a～g为物质，①～⑥为反应过程)。下列相关叙述正确的是(　　) A.b可在香草的细胞质基质和线粒体中被消耗 B．a是光合色素，能溶于无水乙醇等有机溶剂中，故用无水乙醇来分离色素 C．光反应阶段将光能转化为活跃的化学能储存在c、e中 D．当外界g含量突然升高时，在短时间内C3的含量升高 CD　解析：b是O2，可在香草的线粒体中被消耗，A错误；a是光合色素，能溶于无水乙醇等有机溶剂中，用无水乙醇提取色素，分离色素使用层析液，B错误；光反应阶段将光能转化为活跃的化学能储存在c(ATP)、e(NADPH)中，C正确；当外界g(CO2)含量突然升高时，C3合成增多，C3的还原暂时不变，故在短时间内C3的含量升高，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$