2020届高三生物二轮复习 第4讲 光合作用与细胞呼吸课件

第4讲光合作用与细胞呼吸知识联网 参考答案①CO2+H2O (CH2O)+O2②叶绿体类囊体薄膜上③2H2O 4[H]+O2④ADP+Pi ATP⑤将光能转变为ATP中活跃化学能⑥CO2+C5 2C3⑦有机物中稳定化学能⑧光、CO2、温度⑨C6H12O6+6H2O+6O2 12H2O+6CO2+能量⑩2C3H4O3+6H2O 6CO2+20[H]+能量(少) 24[H]+6O2 12H2O+能量(多) C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量(少) 温度、O2、H2O等记一记1.真核细胞有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体,无氧呼吸的场所是细胞质基质。2.水参与有氧呼吸第二阶段的化学反应,水生成于有氧呼吸的第三阶段;CO2生成于有氧呼吸的第二阶段。3.温度通过影响酶的活性而影响细胞呼吸速率;O2是有氧呼吸所必需的,且对无氧呼吸有抑制作用;水直接参与有氧呼吸过程,又是化学反应的介质,因此在一定范围内,随水含量的增加细胞呼吸速率加快;CO2浓度过高会抑制细胞呼吸的进程。4.O2来源于参与光反应的水中的氧,光反应为暗反应提供[H]和ATP。5.光照强度:直接影响光反应的速率,光反应产物[H]和ATP的数量多少会影响暗反应的速率。6.温度:影响光合作用过程,特别是影响暗反应中酶的催化效率,从而影响光合速率。7.CO2浓度:CO2是暗反应的原料,CO2浓度高低直接影响光合速率。8.矿质元素:直接或间接影响光合作用。例如镁是叶绿素的组成成分,氮对酶的含量有影响,磷是ATP的组成成分。9.光合速率与呼吸速率的关系:(1)绿色植物组织在黑暗条件下测得的相关数值表示呼吸速率。(2)绿色植物组织在有光的条件下,光合作用与细胞呼吸同时进行,测得的相关数值表示净光合速率。(3)真光合速率=净光合速率+呼吸速率。辨一辨()1.类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成。(2017课标Ⅲ,3A)()2.在叶绿体中可进行CO2的固定但不能合成ATP。(2016课标Ⅰ,1D)()3.有氧呼吸的三个阶段都有ATP产生,但第三阶段产生的ATP最多。()4.细胞呼吸的结果如果没有水的产生,就一定是无氧呼吸。()5.呼吸作用中,催化ATP合成的酶分布在线粒体外膜上。(2016海南单科,3D)()6.叶绿体是绿色植物光合作用的场所,光合色素就分布在叶绿体的类囊体薄膜上,而与光合作用有关的酶分布在类囊体薄膜上和叶绿体基质中。()7.构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收。(2016课标Ⅱ,4B)()8.细胞呼吸中的[H]和光合作用中的[H]实质上不是一种物质。()9.光合作用中CO2可直接被[H]还原,再经过一系列的变化形成糖类。(2015安徽理综,2B改编)()10.在适宜反应条件下,用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后,突然改用光照强度与白光相同的红光照射,则未被还原的C3上升。(2016天津理综,2B改编)答案1.✕2.✕3.√4.√5.✕6.√7.√8.√9.✕10.✕总纲目录高频命题点1光合作用与细胞呼吸的过程及相互关系高频命题点2影响光合作用和细胞呼吸的因素高频命题点3光合作用与呼吸作用的实验设计高频命题点1光合作用与细胞呼吸的过程及相互关系新题速递1.(2017四川凉山二诊,3)下面为植物叶肉细胞中水的合成与分解过程,下列叙述正确的是 ()[H]+O2 H2O+能量A.进行过程①②的细胞器为双层膜结构,其中酶的种类相同B.过程①②中均能产生ATP,都能为细胞内各种吸能反应供能C.进行过程①的[H]来自于葡萄糖和水,在线粒体基质中产生D.过程②产生的[H]只来自于水,只能用于还原叶绿体中的C3答案D进行过程①②的细胞器分别为线粒体和叶绿体,它们均为双层膜结构,但是两者进行的化学反应不同,因此其中酶的种类也不同,A错误;过程②中能产生ATP,但是产生的ATP只能用于光合作用的暗反应阶段,B错误;进行过程①的[H]来自于葡萄糖和水,在细胞质基质和线粒体基质中产生,C错误;过程②产生的[H]只来自于水,只能用于还原叶绿体中的C3,D正确。2.(2017河南八市重点高中三测,19)如图表示植物细胞代谢的过程,下列有关叙述正确的是 () A.过程①表示渗透吸水,对④⑤⑥⑦⑧⑨过程研究,发现产生的能量全部储存于ATP中B.过程④发生在细胞质基质,过程②产生的能量可用于矿质离子的吸收过程C.过程③产生的C6H12O6中的氧来自水和CO2,过程⑧可在根尖细胞中发生D.就整个植株来说,若过程②O2的释放量小于过程⑨O2的吸收量,则该植物体内有机物的量将减少答案D①表示细胞渗透作用吸水,⑤⑥表示无氧呼吸的第二阶段,⑦⑧⑨表示有氧呼吸的第二、第三阶段,对④⑤⑥⑦⑧⑨过程研究,发现产生的能量一部分储存于ATP中,其余以热能形式散失,A错误;④表示有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段,发生在细胞质基质,②表示光反应阶段,光反应产生的ATP只能用于暗反应,不能用于植物对矿质离子的吸收,B错误;过程③产生的C6H12O6中的氧全部来自CO2,过程⑧(有氧呼吸的第二阶段)可在根尖细胞中发生,C错误;若图中过程②(光反应阶段)O2的释放量小于过程⑨(有氧呼吸的第三阶段)O2的吸收量,即净光合作用量0,则该植物体内有机物的量将减少,D正确。整合突破1.光合作用和细胞呼吸关系模型透析 图1 图2结合图1从[H]入手对图2分析:光合作用过程中,[H]产生于[①]光反应阶段,用于[③]暗反应阶段;有氧呼吸过程中,[H]产生于有氧呼吸的[④②]第一、二阶段,用于有氧呼吸的[⑤]第三阶段。图2中甲~丁表示的物质分别是ATP、丙酮酸、CO2、O2。2.光合作用与细胞呼吸过程及物质转化问题的解题策略解题时,应结合所给条件,从以下几个方面进行分析。(1)理解教科书中光合作用和细胞呼吸的过程图解,把握相关生理过程中的物质变化和能量变化。①光合作用:物质变化为H2O→O2+[H]、CO2→C3→C5+(CH2O),能量变化为光能→活跃的化学能(NADPH和ATP)→(CH2O)中稳定的化学能。②细胞呼吸:物质变化为C6H12O6→2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]、2C3H4O3(丙酮酸)+6H2O→6CO2+20[H]、24[H]+6O2→12H2O,能量变化为(CH2O)中稳定的化学能→活跃的化学能(ATP)和热能。(2)结合教科书图解,准确获取图示中的物质转化信息,据此确定相应生理过程是光合作用过程还是细胞呼吸过程,是光反应阶段还是暗反应阶段,或者是有氧呼吸的哪一个阶段。经典再练1.(2017河北唐山一模,2)下列关于光合作用和呼吸过程的叙述,错误的是 ()A.光合作用光反应阶段的产物可为有氧呼吸第三阶段提供原料B.有氧呼吸第三阶段的产物可为光合作用光反应阶段提供原料C.两者产生气体的阶段都有水参与D.两者产生气体的阶段都与生物膜有关答案D光合作用光反应阶段的产物O2可为有氧呼吸第三阶段提供原料,A正确;有氧呼吸第三阶段的产物H2O可为光合作用光反应阶段提供原料,B正确;光合作用光反应阶段可将H2O分解产生氧气,有氧呼吸第二阶段H2O与丙酮酸反应生成二氧化碳,C正确;光合作用光反应阶段将H2O分解产生氧气的场所是叶绿体类囊体薄膜,有氧呼吸第二阶段H2O与丙酮酸反应生成二氧化碳的场所是线粒体基质,D错误。2.(2017江苏泰兴中学月考,14)图示某植物叶肉细胞内光合作用和呼吸作用的部分代谢途径,有关叙述中正确的是 () A.过程①产生的ATP可用于过程②中CO2固定和C3的还原B.过程①②发生于叶绿体,过程③④发生于线粒体C.对于正常光合作用,如果突然降低光照,过程①②都会减弱D.叶肉细胞的线粒体内膜、叶绿体内膜和细胞质基质中都含有与合成ATP有关的酶答案C分析图示可知:过程①和②分别表示光合作用的光反应阶段和暗反应阶段,过程③表示有氧呼吸的第一、第二阶段,过程④表示有氧呼吸的第三阶段。光反应产生的ATP可用于暗反应中C3的还原,A错误;光反应和暗反应分别发生于叶绿体的类囊体薄膜上和基质中,有氧呼吸的第一、第二、第三阶段依次发生于细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜,B错误;如果突然降低光照,光反应先减弱,由于光反应提供的[H]和ATP减少,暗反应也会随之减弱,C正确;光反应与有氧呼吸的三个阶段都能合成ATP,因此叶绿体的类囊体薄膜、细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜都含有与合成ATP有关的酶,D错误。高频命题点2影响光合作用和细胞呼吸的因素新题速递1.(2017天津耀华中学一模,6)下图的纵坐标表示某种植物气体吸收量或释放量的变化。下列说法正确的是 () 注:不考虑横坐标和纵坐标单位的具体表示形式,单位的表示方法相同A.若A代表O2吸收量,E点时光合作用积累的有机物量是12B.若A代表O2吸收量,可以判断D点开始进行光合作用C.若A代表CO2释放量,C点时植物根部释放的CO2一定来自线粒体D.若A代表CO2释放量,提高大气中的CO2浓度,E点向右下移动答案D若A代表O2吸收量,E点时光合作用积累的有机物量是8,A错误;若A代表O2吸收量,D点表示光补偿点,光合作用从D点以前已经开始,B错误;若A代表CO2释放量,C点时植物根部释放的CO2可能来自细胞质基质和线粒体,C错误;若A代表CO2释放量,提高大气中的CO2浓度,光饱和点(E点)增大,向右下移动,D正确。2.(2017宁夏银川一中四模,5)某研究小组用氧电极法测定了温度对发菜的光合作用和呼吸作用的影响,结果如图,据图分析正确的是 () A.35℃时发菜细胞的光合作用速率和呼吸作用速率相等B.30℃时若增大光照强度,发菜的光合速率一定会增大C.15℃时发菜产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体D.从图中曲线变化可看出,25℃是发菜生长的最适温度答案D题图中O2的消耗量表示呼吸作用速率,O2的释放量表示净光合作用速率,35℃时发菜细胞的净光合作用速率和呼吸作用速率相等,A项错误;由题干信息无法判断进行该实验时的光照强度是否为最适光照强度,所以在30℃时若增大光照强度,发菜的光合速率不一定会增大,B项错误;发菜是原核生物,其细胞中没有线粒体和叶绿体,C项错误;从图中曲线变化可看出,25℃时O2的释放量最大,即有机物积累量最大,所以25℃是发菜生长的最适温度,D项正确。整合突破1.透析一昼夜中植物代谢强度变化的3个曲线 甲 夏季自然环境中植物代谢与时间关系曲线乙 夏季自然环境中植物代谢与时间关系曲线丙(1)图甲中BC段变化原因:由于温度下降,呼吸酶活性降低,CO2释放量有所下降。(2)图甲中CD段中,光合作用强度小于呼吸作用强度,相当于乙图中的cd段。光合作用开始的点在甲图中为C点,在乙图中为c点。(3)图甲DF段中,光合作用强度大于呼吸作用强度,拐点D表示光合作用强度等于呼吸作用强度,相当于乙图中d点,丙图中n点。(4)图甲中FG段曲线下降趋势变缓的原因:正午时分,由于部分气孔关闭,CO2进入细胞减少。GH段罩内CO2浓度继续下降,说明光合作用强度仍大于呼吸作用强度;18时,罩内CO2浓度最低,此时植物体内积累的有机物最多,罩内O2浓度最高。拐点H表示光合作用强度等于呼吸作用强度,相当于乙图中h点,丙图中m点。图乙中ef段与gh段都是下降趋势,但原因不同:ef段气孔部分关闭,CO2供应不足;gh段光照强度逐渐减弱。(5)图甲中18时后,光线越来越弱,罩内CO2浓度开始增加说明呼吸作用强度已大于光合作用强度;判断一昼夜植物体内出现有机物积累的依据是I点时二氧化碳浓度低于A点时。图丙中一昼夜中有机物积累量的代数式可表示为A+C-B。2.光合作用和呼吸作用曲线图像题解题策略解答与呼吸作用、光合作用相关的图解信息题应特别关注如下信息:(1)光照强度为“0”意味着光合作用不能进行,此时气体变化量全由细胞呼吸引起可作为呼吸强度指标。(2)光照下吸收CO2量应为净光合量。(3)光照培养阶段,密闭装置中CO2浓度变化量应为光合作用消耗与呼吸作用释放间的“差值”,切不可仅答成“光合作用消耗”导致装置中CO2浓度下降。(4)答题时务必关注题干信