2020版高考生物加强课（四）光合作用与细胞呼吸关系的模型构建及“三率”的计算练习新人教版

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1、光合作用与细胞呼吸关系的模型构建及“三率”的计算一、光合作用与细胞呼吸关系的模型构建及应用分析【考题范例】1．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______________。(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”)。(3)C中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是_______

2、_。[审答提示]　(1)根据示意图信息结合所学知识理清光合作用和呼吸作用的过程。A为光反应阶段，B为暗反应阶段，C为有氧呼吸的第一阶段，D为有氧呼吸的第二、三阶段。(2)明确各环节的物质变化和能量变化。例如，光反应：　物质变化：H2O→2[H]＋1/2O2(水的光解)　NADP＋＋2e－＋H＋→NADPH能量变化：光能转换成活跃的化学能　暗反应：　物质变化：CO2＋C5化合物→2C3化合物(二氧化碳的固定)2C3化合物＋4NADPH＋ATP→(CH2O)＋C5化合物＋H2O(有机物的生成或称为C3的还原)　能量变化：ATP中活跃的化学能转换为有机物中稳定的化学能解析：(1)分析图示

3、，A过程为光合作用的光反应阶段，B过程是光合作用的暗反应阶段。图中①为水光解产生的O2；由②和H2O产生①与NADPH([H]，即还原型辅酶Ⅱ)可知，②是NADP＋；由③转化成ATP可知，③是ADP＋Pi；由④与CO2结合生成C3可知，④为C5。呼吸作用过程中的[H]代表的物质主要是NADH(还原型辅酶Ⅰ)。(2)光合作用的光反应阶段(A)可产生ATP，而暗反应阶段(B)不产生ATP。有氧呼吸的三个阶段都产生ATP，其中细胞质基质中进行有氧呼吸的第一阶段(C)，线粒体中进行有氧呼吸的第二和第三阶段(D)。(3)在缺氧条件下，植物细胞可进行无氧呼吸，将丙酮酸转化成酒精。答案：(1)O

4、2　NADP＋　ADP＋Pi　C5　NADH(或答：还原型辅酶Ⅰ)　(2)C和D　(3)在缺氧条件下进行无氧呼吸2．(2018·高考江苏卷)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：(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

5、装。(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。(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O2　④酶的合成[审答提示](1)据图分析，甲表示叶绿体，是光合作用的场所；乙是线粒体，是有氧呼吸的主要场所。(2)线粒体为叶绿体提供了二氧化碳和ATP，叶绿体为线粒体提供了三碳糖(在细胞质基质

6、中分解成丙酮酸供给线粒体)、氧气、NADPH(叶绿体中过多的还原能在细胞质中合成NADPH)。解析：(1)根据以上分析可知，甲表示叶绿体，是光合作用的场所，参与光合作用的两类色素是叶绿素和类胡萝卜素，其中叶绿素需要在光照条件下合成。(2)光反应的场所是类囊体薄膜，因此细胞核编码的参与光反应中心的蛋白，在细胞质中合成后，转运到叶绿体内，在类囊体薄膜上组装；二氧化碳的固定发生在叶绿体基质中，因此核编码的Rubisco(催化CO2固定的酶)小亚基转运到叶绿体内，在叶绿体基质中组装。(3)在氧气充足的条件下，叶绿体产生的三碳糖在细胞质基质中氧化为丙酮酸，然后进入线粒体基质中，彻底氧化分解成

7、CO2；据图分析，图中叶绿体中过多的还原能可通过物质转化，在细胞质中合成NADPH，NADPH中的能量最终可在线粒体内膜上转移到ATP中。(4)叶绿体光反应产生ATP，因此图中线粒体为叶绿体提供的ATP用于光反应以外的生命活动，如C3的还原、内外物质运输、酶的合成等，而H2O裂解释放O2属于光反应，故选①②④。答案：(1)叶绿素、类胡萝卜素　叶绿素(2)类囊体膜上　基质中(3)丙酮酸　基质中　内膜上(4)①②④【备考锦囊】1．“图解法”分析细胞中两大生理过程2．“表格