2020版高考生物总复习 素养提升课2 光合作用和细胞呼吸的过程综合课件 新人教版

素养提升课2光合作用和细胞呼吸的过程综合突破点一光合作用和细胞呼吸过程的联系典例引领(2017·全国Ⅱ卷)下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。据图回答下列问题:(1)图中①、②、③、④代表的物质依次是、、、,[H]代表的物质主要是。【审题指导】(1)题目给出了叶肉细胞光合作用和呼吸作用的过程图解,首先根据光合作用和呼吸作用的过程判断A、B、C、D表示的过程,然后判断①、②、③、④代表的物质。解析:(1)分析图可知,A为光反应阶段,水光解产生NADPH和O2,则①为O2,ADP和Pi得到光能生成ATP,因此③为ADP和Pi,同时NADP+与电子和质子H+结合,生成NADPH,因此②为NADP+。B为暗反应阶段,CO2与C5结合生成2个C3,因此④为C5。图中的[H]代表的是NADH。答案:(1)氧气(或O2)NADP+ADP和PiC5NADH(还原型辅酶Ⅰ)(2)B代表一种反应过程,C代表细胞质基质,D代表线粒体,则ATP合成发生在A过程,还发生在(填“B和C”“C和D”或“B和D”)。【审题指导】(2)光合作用和呼吸作用中产生ATP的过程和结构。解析:(2)在A、B、C、D中能产生ATP的为A光反应阶段,细胞质基质(C)中的细胞呼吸第一个阶段和发生在线粒体(D)中的有氧呼吸第二、第三阶段。答案:(2)C和D(3)C中的丙酮酸可以转化成酒精,出现这种情况的原因是。【审题指导】(3)丙酮酸转化成酒精是进行的无氧呼吸,无氧呼吸是在缺氧的条件下进行的。解析:(3)C中的丙酮酸在无氧条件下可在相应酶的催化作用下转化成酒精。答案:(3)没有氧气(无氧条件),进行无氧呼吸的第二阶段产生酒精素养提升1.光合作用和细胞呼吸的过程综合(1)物质名称:b.O2,c.ATP,d.ADP,e.NADPH,f.C5,g.CO2,h.C3。(2)生理过程及场所序号①②③④⑤生理过程光反应暗反应有氧呼吸第一阶段有氧呼吸第二阶段有氧呼吸第三阶段场所叶绿体类囊体膜叶绿体基质细胞质基质线粒体基质线粒体内膜2.光合作用与细胞呼吸中物质及能量转化(1)光合作用和有氧呼吸中各种元素的去向C:CO2有机物丙酮酸CO2H:H2O[H](CH2O)[H]H2OO:H2OO2H2OCO2有机物(2)光合作用与有氧呼吸中[H]和ATP的来源、去路比较项目来源去路[H]光合作用光反应中水的光解用于暗反应中C3的还原有氧呼吸产生于第一、二阶段消耗于第三阶段,与O2结合生成H2OATP光合作用产生于光反应阶段,其中的能量来自光能用于暗反应过程中C3的还原,其中的能量转变成有机物中稳定的化学能有氧呼吸三个阶段均能产生,但第三阶段相对较多用于各项生命活动(光合作用的暗反应除外)(3)光合作用与有氧呼吸中的能量转化对点落实1.(2018·山师大附中检测)下图表示某自养型生物细胞内光合作用、细胞呼吸过程中[H]的转移过程,其中①～④表示相关生理过程。下列叙述错误的是()A.图中过程①③④都能产生ATPB.过程③需要H2O参与,能产生CO2C.过程①和过程④离不开叶绿体和线粒体D.过程①和过程③产生的[H]不是同种物质CH2O[H](CH2O)[H]H2O解析:图中过程①③④分别表示光反应,有氧呼吸第一、二阶段,有氧呼吸第三阶段,三过程都产生ATP;过程③表示有氧呼吸第一、二阶段,有氧呼吸第二阶段需要H2O参与,产生CO2;若是原核生物如蓝藻,进行过程①和过程④不需要叶绿体和线粒体;过程①产生的[H]是NADPH,过程③产生的[H]是NADH,两者不是同种物质。2.(2018·福建福州模拟)下图为绿色植物部分物质和能量转换过程的示意图,下列叙述正确的是()A.过程①发生在叶绿体中,过程③发生在线粒体中B.过程①产生NADH,过程③消耗NADPHC.若叶肉细胞中过程②速率大于过程③,则植物干重增加D.过程③中ATP的合成与放能反应相联系,过程④与吸能反应相联系D解析:过程①发生在叶绿体中,过程③发生在细胞质基质和线粒体中;过程①产生NADPH,过程③产生NADH,也消耗NADH;若叶肉细胞中过程②速率大于过程③,则植物干重不一定增加,因为植物体还有很多细胞没有叶绿体,只进行细胞呼吸。3.(2018·江苏卷)下图为某植物叶肉细胞中有关甲、乙两种细胞器的部分物质及能量代谢途径示意图(NADPH指[H]),请回答下列问题:解析:(1)图中甲是叶绿体,是进行光合作用的场所。叶绿体中含有叶绿素和类胡萝卜素,可以吸收光能,并将光能转变为化学能;叶绿素通常需要在有光的条件下才能合成。(2)光反应在叶绿体的类囊体膜上进行,参与光反应的酶(蛋白质)在细胞质中合成后,转运到叶绿体的类囊体膜上组装;CO2的固定发生在叶绿体基质中,催化CO2固定的酶在叶绿体基质中组装。(1)甲可以将光能转变为化学能,参与这一过程的两类色素为,其中大多数高等植物的需在光照条件下合成。(2)在甲发育形成过程中,细胞核编码的参与光反应中心的蛋白,在细胞质中合成后,转运到甲内,在(填场所)组装;核编码的Rubisco(催化CO2固定的酶)小亚基转运到甲内,在(填场所)组装。答案:(1)叶绿素、类胡萝卜素叶绿素(2)类囊体膜上基质中解析:(3)图中乙为线粒体,是进行有氧呼吸的主要场所。氧气充足时,光合作用产生的三碳糖可被氧化为丙酮酸后进入线粒体,丙酮酸在线粒体基质中被彻底氧化分解成CO2,同时产生[H]和ATP;有氧呼吸前两个阶段产生的[H]在线粒体内膜上参与有氧呼吸的第三阶段,即和O2反应生成水,同时产生大量ATP。叶绿体中产生的过多的还原能通过物质转化合成NADPH,NADPH可通过参与有氧呼吸第三阶段产生ATP。(3)甲输出的三碳糖在氧气充足的条件下,可被氧化为后进入乙,继而在乙的(填场所)彻底氧化分解成CO2;甲中过多的还原能可通过物质转化,在细胞质中合成NADPH,NADPH中的能量最终可在乙的(填场所)转移到ATP中。答案:(3)丙酮酸基质中内膜上解析:(4)由图示可知,乙(线粒体)产生的ATP能够进入甲(叶绿体),所以在线粒体中合成的ATP可以用于C3的还原,同时还能用于内外物质的运输、酶的合成等。水的光解不需要ATP。(4)乙产生的ATP被甲利用时,可参与的代谢过程包括(填序号)。①C3的还原②内外物质运输③H2O裂解释放O2④酶的合成答案:(4)①②④突破点二总光合速率、净光合速率和呼吸速率的典例引领(2018·全国Ⅲ卷)回答下列问题:(1)高等植物光合作用中捕获光能的物质分布在叶绿体的上,该物质主要捕获可见光中的。(2)植物的叶面积与产量关系密切。叶面积系数(单位土地面积上的叶面积总和)与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图所示。由图可知:当叶面积系数小于a时,随叶面积系数增加,群体光合速率和干物质积累速率均。当叶面积系数超过b时,群体干物质积累速率降低,其原因是。(3)通常,与阳生植物相比,阴生植物光合作用吸收与呼吸作用放出的CO2量相等时所需要的光照强度(填“高”或“低”)。【审题指导】(1)第二问第一空考查识图。第二空考查群体干物质积累速率(净光合速率)与群体总光合速率和群体呼吸速率的关系。即:净光合速率=总光合速率-呼吸速率。(2)第三问明确阴生植物的特点:阴生植物适宜在弱光下生长,注意关键语句:“光合作用吸收和呼吸作用放出的CO2相等时”的理解,明确问的是“光照强度的高低”。解析:(1)高等植物进行光合作用捕获光能的物质是色素,该物质分布在叶绿体的类囊体膜上,其捕获的光主要是蓝紫光和红光。(2)由图中曲线可以看出,当叶面积系数小于a时,随叶面积系数增加,群体光合速率和干物质积累速率都在增加;当叶面积系数超过b时,群体光合速率不变,但群体呼吸速率增加,两者差值降低,故群体干物质积累速率降低。(3)植物光合作用吸收与呼吸释放的CO2量相等时的光照强度为光补偿点。通常,与阳生植物相比,阴生植物的光补偿点较低,即达到光补偿点所需光照强度低。答案:(1)类囊体膜蓝紫光和红光(2)增加群体光合速率不变,但群体呼吸速率仍在增加,故群体干物质积累速率降低(3)低素养提升1.总(真正)光合速率、净光合速率的表示方法净光合速率常用单位时间内O2释放量、CO2吸收量或有机物积累量表示;总(真正)光合速率常用单位时间内O2产生量、CO2固定量或有机物产生量来表示。2.真正(总)光合速率、净光合速率与呼吸速率的关系22ABCOO呼吸强度＞光合强度段细胞释放吸收22ACOCO只细胞呼吸点细胞释放吸收22BCOO光合强度＞呼吸强度点后细胞吸收释放由以上分析可知:真正光合速率=净光合速率+呼吸速率。=B光合强度呼吸强度点细胞表观上不与外界发生气体交换3.光合作用和细胞呼吸的曲线分析(1)植物生长速率取决于净光合量而不是“总光合量”,如下图中n值为净光合速率(虚线表示),n值=总光合速率-呼吸速率。(2)解答与呼吸作用、光合作用曲线综合题应特别关注的信息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CO2的量与呼吸作用产生CO2量间的“差值”,切不可仅答成“光合作用消耗”导致装置中CO2浓度下降。对点落实1.(2016·四川卷)三倍体西瓜由于含糖量高且无籽,备受人们青睐。如图是三倍体西瓜叶片净光合速率(Pn,以CO2吸收速率表示)与胞间CO2浓度(Ci)的日变化曲线,以下分析正确的是()A.与11:00时相比,13:00时叶绿体中合成C3的速率相对较高B.14:00后叶片的Pn下降,导致植株积累有机物的量开始减少C.17:00后叶片的Ci快速上升,导致叶片暗反应速率远高于光反应速率D.叶片的Pn先后两次下降,主要限制因素分别是CO2浓度和光照强度D解析:与11:00时相比,13:00时因叶片气孔关闭,影响CO2的吸收,导致叶绿体中合成C3的速率相对较低;14:00后叶片的Pn大于0,植株积累有机物的量仍在增加;17:00后,光照强度较弱影响光反应速率,进而影响暗反应,导致叶片的Ci快速上升;Pn第一次下降,是因气孔关闭,CO2浓度限制了光合速率,Pn第二次下降是光照强度降低引起的。2.(2018·山东潍坊期末)科研人员分别在25℃和42℃培养条件下(其他条件适宜)。测得某植物的部分数据如图所示。已知该植物生长的适宜温度条件是25～35℃。请回答相关问题:(1)图中甲组代表℃下测得的结果,作出该判断的理由是________________________________________________________________。解析:(1)植物的生长速率取决于净光合速率。甲组净光合速率大于乙组,说明甲组植物生长的温度条件适宜。答案:(1)25此温度属于该植物适宜生长的温度,与42℃相比,净光合速率大(2)某兴趣小组测定了25～42℃范围内该植物的净光合速率,发现30℃时净光合速率最大,则30℃(填“是”“不是”或“不一定是”)光合作用的最适温度,原因是。解析:(2)总光合速率=净光合速率+呼吸速率,30℃时,净光合速率最大,但没有测定相应温度下的呼吸速率,因此不能确定总光合速率是否最大,故无法确定该温度是否为最适温度。答案:(2)不一定是没有测定相应温度下的呼吸速率,无法确定实际光合速率(3)若将培养温度由25℃快速提升至42℃时,据图分析,该植物叶肉细胞间隙CO2浓度明显(填“上升”或“下降”),这一变化的主要原因是。解析:(3)从坐标图看出,42℃时植物的净光合速率降低,叶肉细胞对CO2的利用速率降低。答案:(3)上升净光合速率减弱,叶肉细胞对二氧化碳的利用速率降低突破点三自然环境和密闭环境中植物生长引起的CO2或O2含量的变化典例引领两棵生长状况基本相同的同种植物,分别置于透明的玻璃罩内,如图甲、乙所示;在相同自然条件下,测得一昼夜中植物氧气释放速率分别如图丙、丁曲线所示。回答下列问题:(1)ab段和cd段,引