高考二轮专题复习课件--光合作用、呼吸作用分析

(共23张PPT)
细 胞 代 谢
专 题 二
光合作用、细胞呼吸的过程分析
1.光合作用与细胞呼吸过程变化的内在联系
(1)光合作用与有氧呼吸过程中[H]和ATP的来源和去向归纳
项目 光合作用 有氧呼吸
[H] 来源 H2O光解 有氧呼吸第一、二阶段
去向 还原C3 用于第三阶段还原O2
ATP 来源 光反应阶段产生 有氧呼吸第一、二、三阶段
去向 用于C3还原供能 用于各项生命活动(绿色植物C3的还原除外)
(2)光合作用和细胞呼吸中物质和能量的变化关系
④能量变化
2.改变条件后，C3、C5、[H]、ATP的含量及(CH2O)合成量变化
分析光照强度和二氧化碳浓度突然改变后，C3、C5、[H](NADPH)、ATP、ADP、NADP＋的含量及(CH2O)合成量的动态变化时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。
右图中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：
练习：
1.(2021·广东，12)在高等植物光合作用的卡尔文循环中，唯一催化CO2固定形成C3的酶被称为Rubisco，下列叙述正确的是
A.Rubisco存在于细胞质基质中
B.激活Rubisco需要黑暗条件
C.Rubisco催化CO2固定需要ATP
D.Rubisco催化C5和CO2结合
√
2.(2021·全国甲，2)某同学将酵母菌接种在马铃薯培养液中进行实验，不可能得到的结果是
A.该菌在有氧条件下能够繁殖
B.该菌在无氧呼吸的过程中无丙酮酸产生
C.该菌在无氧条件下能够产生乙醇
D.该菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2
√
3.(2020·山东，21)人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类，相关装置及过程如下图所示，其中甲、乙表示物质，模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。
(1)该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的模块是_____________，模块3中的甲可与CO2结合，甲为_________________。
模块1和模块2
五碳化合物(或C5)
(2)若正常运转过程中气泵突然停转，则短时间内乙的含量将______(填“增加”或“减少”)。若气泵停转时间较长，模块2中的能量转换效率也会发生改变，原因是________________________________________。
减少
模块3为模块2提供的ADP、Pi和NADP＋不足
判断正误
(1)无氧条件培养酵母菌时向酵母菌培养液中加入重铬酸钾以便检测乙醇生成 (　　)
(2)植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸 (　　)
(3)红光照射时，胡萝卜素吸收的光能可传递给叶绿素a (　　)
(4)光反应阶段中水在光下分解需ATP水解提供能量 (　　)
(5)植物幼茎的绿色部分能进行光合作用和呼吸作( )
(6)光反应中，将光能转变为化学能需要有ADP的参与( )
×
√
×
×
√
√
题组一　光合作用与细胞呼吸的过程辨析
1.(2021·石家庄模拟)如何攻克恶性肿瘤是摆在人类面前的一个难题。研究人员发现，恶性肿瘤细胞吸收消耗的葡萄糖增多，乳酸却有大量堆积。后进一步证实，恶性肿瘤细胞线粒体上丙酮酸载体有缺失现象。若人体细胞只考虑以葡萄糖为呼吸底物，下列叙述正确的是（ ）
A.人体细胞有氧呼吸和无氧呼吸的场所相同
B.人体正常细胞同时进行有氧和无氧呼吸，则吸收O2的分子数比释放CO2的多
C.人体正常细胞有氧条件下丙酮酸参与反应形成的产物有CO2、[H]和ATP
D.恶性肿瘤细胞增殖需要的直接能源物质主要由有氧呼吸第三阶段提供
C.
2.(2021·湖南，18)图a为叶绿体的结构示意图，图b为叶绿体中某种生物膜的部分结构及光反应过程的简化示意图。回答下列问题：
(1)图b表示图a中的__________结构，膜上发生的光反应过程将水分解成O2、H＋和e－，光能转化成电能，最终转化为_________和ATP中活跃的化学能。若CO2浓度降低。暗反应速率减慢，叶绿体中电子受体NADP＋减少，则图b中电子传递速率会______(填“加快”或“减慢”)。
类囊体膜
NADPH
减慢
(2)为研究叶绿体的完整性与光反应的关系，研究人员用物理、化学方法制备了4种结构完整性不同的叶绿体，在离体条件下进行实验，用Fecy或DCIP替代NADP＋为电子受体，以相对放氧量表示光反应速率，实验结果如表所示。
叶绿体类型 相对值 实验项目 叶绿体A：双层膜结构完整 叶绿体B：双层膜局部受损，类囊体略有损伤 叶绿体C：双层膜瓦解，类囊体松散但未断裂 叶绿体D：所有膜结构解体破裂成颗粒或片段
实验一：以Fecy为电子受体时的放氧量 100 167.0 425.1 281.3
实验二：以DCIP为电子受体时的放氧量 100 106.7 471.1 109.6
注：Fecy具有亲水性，DCIP具有亲脂性。
据此分析：
①叶绿体A和叶绿体B的实验结果表明，叶绿体双层膜对以______(填“Fecy”或“DCIP”)为电子受体的光反应有明显阻碍作用，得出该结论的推理过程是_______________________________________________
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
Fecy
实验一中叶绿体B双层膜局部受损时，以Fecy为电子
受体的放氧量明显大于双层膜完整时，实验二中叶绿体B双层膜局部受损时，以DCIP为电子受体的放氧量与双层膜完整时无明显差异，可推知叶绿体双层膜对以Fecy为电子受体的光反应有明显阻碍作用
②该实验中，光反应速率最高的是叶绿体C，表明在无双层膜阻碍、类囊体又松散的条件下，更有利于______________________________
______，从而提高光反应速率。
类囊体上的色素吸收光能、转化
光能
③以DCIP为电子受体进行实验，发现叶绿体A、B、C和D的ATP产生效率的相对值分别为1、0.66、0.58和0.41。结合图b对实验结果进行解释_____
________________________________________________________________________________________________________________________________
_______________________。
ATP
的合成依赖于水光解的电子传递和氢离子顺浓度梯度通过类囊体膜上的ATP合酶，叶绿体A、B、C、D类囊体膜的受损程度依次增大，因此ATP的产生效率逐渐降低
题组二　辨析条件骤变引起代谢过程中物质含量的变化
3.某研究小组将水稻叶片置于一密闭、恒温的透明玻璃容器内，在不同的处理条件下，测得容器内氧气量的变化如图所示。下列有关叙述正确的是
A.在M点后短时间内，叶片细胞内C3的量增加
B.在N点时，水稻叶片光合作用停止，密闭容器内氧气量不再增加
C.5～15 min内该容器内氧气量增加的速率逐渐减小的限制因素是光照强度
D.若0～15 min内水稻叶片呼吸速率稳定，则其光合作用产生 6×10－7 mol
氧气
√
4.(多选)阳光穿过森林会在地上投下“光斑”。如图显示了生长旺盛的某植物的一片叶子在“光斑”照耀前后的光合作用过程中吸收CO2和释放O2的情况。虚线代表O2的释放速率，实线代表CO2的吸收速率，以下判断错误的是
A.A点细胞中ATP的产量减少
B.A点后O2释放速率下降与ADP
和NADP＋供应不足有关
C.C与D的面积可能相等
D.B点细胞中C5含量增加
√
√
探究新知