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时间:2019-09-25
《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》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
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
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