2020届高考生物艺考生总复习细胞呼吸与光合作用高频命题点1光合作用与细胞呼吸原理及相互关系教学案.docx

第4讲细胞呼吸与光合作用 最新考纲1细胞呼吸()；2.光合作用的基本过程()；3.影响光合作用速率的环境因素()。精读教材记一记1重铬酸钾在酸性条件下，可用来检测酒精，日常生活中可检测汽车司机是否酒驾。(P92探究交流)2线粒体，一般均匀分布在细胞质中，但活细胞往往分布在代谢旺盛的部位。(P93小字部分)3无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量，生成少量ATP。(P94下部正文)4细胞呼吸中H的形成过程实际上是氧化型辅酶(NAD)转化成还原型辅酶(NADH)。(P94相关信息)5(1)鸟类和哺乳动物需要维持体温的恒定，主要是靠细胞呼吸产生的热量来维持，一般不是由ATP水解来供能的。(2)酵母菌细胞破碎离心后，可分离成甲、乙、丙三部分，甲只含细胞质基质，乙只含细胞器，丙全有。加入葡萄糖溶液，在有氧条件下能产生二氧化碳和水的，只有丙。原因是细胞质基质的无氧呼吸在有氧时难以进行，而且也不产水；葡萄糖又不能直接进入线粒体。(P96练习)6(1)一般情况下，光合作用利用的光都是可见光(不能利用紫外光)。(P99学科交叉)(2)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光(注意它们的吸收光谱曲线图，波峰表示吸收多)。(P99正文)7光合作用中的H形成过程实际上是辅酶(NADP)与电子和质子(H)结合，形成还原型辅酶(NADPH)。(P103相关信息)8硝化细菌属于自养生物。能将土壤中的NH3氧化成HNO2进而将HNO2氧化成HNO3，释放出的化学能将CO2和H2O合成糖类。(P105正文下部)9科学家用含有14C的CO2追踪光合作用中的碳原子，这种碳原子的转移途径：CO2C3糖类。(P106练习)10夏季晴朗的白天的中午，有些植物会关闭气孔，这直接限制暗反应；而早晨和黄昏，光照较弱，直接限制的是光反应。(P106拓展题)11松土有利于植物根系有氧呼吸从而更好地吸收矿质元素，但不利于水土保持和减缓温室效应，因为植物和微生物有氧呼吸会产生更多二氧化碳。(P108知识迁移)自我诊断判一判1有关细胞呼吸的正误判断(1)(2019全国卷，T2A)马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖。()解析：马铃薯块茎无氧呼吸的产物只有乳酸(2)(2018全国卷，T5C)有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是葡萄糖和乳酸。()解析：有氧呼吸的产物是CO2和H2O；无氧呼吸的产物是CO2和酒精或乳酸。(3)水是有氧呼吸的产物，也是有氧呼吸的反应物。()(4)各种细胞进行有氧呼吸的主要场所都是线粒体。()(5)细胞呼吸的结果如果没有水的产生，就一定是无氧呼吸。()(6)人体剧烈运动时，CO2/O21，即CO2既可在线粒体又可在细胞质基质中产生。()(7)及时排涝，能防止根细胞受酒精毒害。()(8)无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜。()2有关光合作用的正误判断(1)叶片在640660 nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的。()(2)用纸层析法提取菠菜绿叶中的色素。()(3)叶绿体色素在层析液中的溶解度越高，在滤纸上扩散就越慢。()(4)真核生物中，光反应是在叶绿体类囊体的薄膜上进行的，暗反应是在叶绿体基质中进行的。()(5)光反应为暗反应提供H和H2O。()(6)离体的叶绿体基质中添加ATP、H和CO2后，可完成暗反应。()(7)适宜条件下光合作用过程中C5/C3的比值，停止供应CO2后比停止前高。()(8)降低光照将直接影响到光反应的进行，从而影响暗反应，改变CO2浓度则直接影响暗反应的进行。()3有关光合作用与细胞呼吸综合应用的正误判断(1)CO2的固定过程发生在叶绿体中，C6H12O6分解成CO2的过程发生在线粒体中。()(2)光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变成热能和ATP。()(3)夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降低温度，可提高作物产量。()(4)净光合速率长期为零时会导致幼苗停止生长。()(5)将一株生长正常的绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养，随培养时间的延长，玻璃容器内CO2浓度可出现的变化趋势是降低至一定水平时保持相对稳定。()高频命题点1光合作用与细胞呼吸原理及相互关系真题领航目标方向导入高考1(2019全国卷，2)马铃薯块茎储藏不当会出现酸味，这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。下列叙述正确的是()A马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖B马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来C马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATPD马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生解析：B本题以细胞呼吸相关知识为载体，考查运用所学知识和观点，解释某些生物学问题的能力；试题以马铃薯变酸为背景，体现了对生命观念素养中的结构与功能观的考查。马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物只有乳酸，A错误；其无氧呼吸第一阶段产生H和丙酮酸，并释放少量能量合成少量ATP，第二阶段H把丙酮酸转化为乳酸，B正确，C错误；氧气浓度升高，对无氧呼吸抑制作用增强，所以乳酸产生量减少、酸味产生减弱，D错误。2(2019全国卷，3)将一株质量为20 g的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的环境中，一段时间后植株达到40 g，其增加的质量来自于()A水、矿质元素和空气B光、矿质元素和水C水、矿质元素和土壤 D光、矿质元素和空气解析：A本题借助光合作用的原理与应用等知识，考查学生运用所学知识与观点，对生物学问题进行推理、判断的能力；试题融合了组成生物体的元素、化合物及光合作用等相关知识，体现了对生命观念素养中物质与能量观的考查。该黄瓜幼苗质量增加部分可分为干重的增加和含水量的增加，干重增加量来源于从土壤中吸收的矿质元素及利用CO2(空气)和H2O合成的有机物。故选A。3(2018全国卷，4)有些作物的种子入库前需要经过风干处理。与风干前相比，下列说法错误的是()A风干种子中有机物的消耗减慢B风干种子上微生物不易生长繁殖C风干种子中细胞呼吸作用的强度高D风干种子中结合水与自由水的比值大解析：C风干种子中自由水含量减少，细胞呼吸强度降低，有机物消耗减慢，A项正确、C项错误；风干种子中自由水含量减少，其上微生物不易生长繁殖，B项正确；风干种子中自由水含量减少，其结合水与自由水的比值较风干前大，D项正确。4(2018全国卷，5)下列关于生物体中细胞呼吸的叙述，错误的是()A植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸B食物链上传递的能量有一部分通过细胞呼吸散失C有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是葡萄糖和乳酸D植物光合作用和呼吸作用过程中都可以合成ATP解析：C植物在黑暗中既可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸，A正确；食物链上某一营养级同化的能量大部分用于呼吸消耗，B正确；对于以糖类为底物的呼吸作用来说，有氧呼吸的产物是CO2和H2O，无氧呼吸的产物为乳酸或者酒精和CO2，C错误；植物光合作用的光反应阶段、有氧呼吸过程的第一、第二、第三阶段以及无氧呼吸第一阶段都可以合成ATP，D正确。5(2017全国卷，29)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、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_。解析：(1)分析图示，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。图中为水光解产生的O2；由和H2O产生与NADPH(H，即还原型辅酶)可知，是NADP；由转化成ATP可知，是ADPPi；由与CO2结合生成C3可知，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)。(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)O2NADPADPPiC5NADH(或答：还原型辅酶(2)C和D(3)在缺氧条件下进行无氧呼吸知识拓展培养学生科学探究能力1给甲植物浇灌HO，发现叶肉细胞中出现了(CHO)。分析其最可能的转化途径是什么？_答案：HO的水参与细胞有氧呼吸第段，生成了C18O2，然后进入C3再进入(CHO)。2.正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上后，请分析绿藻细胞的叶绿体中CO2的固定速率会_，ATP/ADP的值会_。如果在右图中A时刻突然停止CO2的供应，短时间内绿藻细胞中C3和C5含量变化分别与图中的_曲线变化一致。请分析原因。_答案：减慢下降a、b原因是用黑布将培养瓶罩住，光反应停止，氧气的产生停止，H和ATP的产生停止，导致暗反应C3的还原速率减慢，C3在叶绿体内积累导致CO2的固定减慢；光反应停止，ATP的生成减少，ATP/ADP的值下降；C3含量变化与图中a曲线一致，C5含量变化与图中b曲线一致。原因是突然停止CO2供应，不再消耗C5，C3生成停止，而C3还原生成C5仍在进行，造成C3减少C5积累。核心整合掌握必备生物知识1光合作用与细胞呼吸的过程(填空)过程图解(1)写出物质名称：b：O2，c：ATP，d：ADP，e：H，f：C5，g：CO2，h：C3。(2)写出AE的具体反应场所：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。(3)根据上图可知光合作用和有氧呼吸过程中H和ATP的来源和去向光合作用有氧呼吸H来源H2O光解产生有氧呼吸第一、二阶段去向还原C3用于第三阶段还原O2ATP来源光反应阶段产生三个阶段都产生去向用于C3的还原用于各项生命活动注意：a.细胞呼吸产生的ATP不能用于植物C3的还原。b细胞呼吸的底物是有机物并不只是糖类，糖类是主要的能源物质。c线粒体只能利用丙酮酸和H，不能吸收利用葡萄糖。(4)3种元素的转移途径分析 (5)光合作用与细胞呼吸在能量上的联系2外界环境变化时，C3、C5和ATP、H含量变化的分析方法(填空)(1)据卡尔文循环，叶绿体基质中C3的含量通常是C5的_2_倍。(2)当光照强度或CO2浓度改变后，短时间内C3和C5的含量均可发生变化。无论分析哪种物质的含量变化，都要从生成和消耗两个角度分析。C3产生于CO2的固定过程，消耗于C3的还原过程；C5产生于C3的还原过程，消耗于CO2的固定过程。条件光照二氧化碳浓度强弱弱强高低低高C3增加减少减少增加C5减少增加增加减少ATP、H减少增加增加减少考向立意突显科学思维和科学探究能力的考查考向一以细胞呼吸的原理及应用为载体，考查学生的学科素养及理解能力1将酵母菌研磨、离心分离后，得到上清液(含细胞质基质)和沉淀物质(含细胞器)。把等量上清液、沉淀物和未离心处理的匀浆分别放入甲、乙、丙3支试管中，进行4组实验。下列对该实验的叙述，正确的有()A实验一：向3支试管中分别滴加等量的葡萄糖溶液，只有乙没有反应B实验二：向3支试管中分别滴加等量的丙酮酸，只有甲没有反应C实验三：在隔绝空气的条件下，重复实验一，甲、乙没有反应D实验四：在隔绝空气的条件下，重复实验二，甲、乙、丙都没有反应解析：A本题考查了学科核心素养的科学探究，难度适中。葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸，在有氧的条件下，丙酮酸进入线粒体，被彻底氧化分解，葡萄糖不能直接进入线粒体，A项正确，B项错误；在无氧的条件下，在细胞质基质中可以进行无氧呼吸，葡萄糖被分解为酒精和二氧化碳，C、D项错误。2“有氧运动”近年来成为一个很流行的词汇，得到很多学者和专家的推崇，它是指人体吸入的氧气与需求相等，达到生理上的平衡状态。下图所示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。结合所学知识分析，下列说法正确的是()Aab段为有氧呼吸，bc段为有氧呼吸和无氧呼吸，cd段为无氧呼吸B运动强度大于c后，肌肉细胞内CO2产生量将大于O2消耗量C无氧呼吸使有机物中的能量大部分以热能散失，其余储存在ATP中D若运动强度长时间超过c，会因为乳酸大量积累而使肌肉酸胀乏力解析：D本题考查了学科核心素养的科学思维和社会责任，难度适中。人体在生活状态下始终以有氧呼吸为主，A项错误；人体细胞无氧呼吸只产生乳酸，不产生二氧化碳，有氧呼吸消耗的O2量始终与产生的CO2量相等，B项错误；无氧呼吸不能彻底将有机物分解，大部分能量仍储存在乳酸中，C项错误；分析图中曲线可知，若运动强度长时间超过c，会因为乳酸大量积累而使肌肉酸胀乏力，D项正确。判断细胞呼吸类型的方法(以葡萄糖为底物)根据反应物和产物判断根据物质的量的关系不消耗O2消耗O2，产生CO2消耗氧气或产物中有水，一定是有氧呼吸无CO2产生，一定为乳酸发酵耗O2量产生CO2量有氧呼吸产物中有酒精或乳酸，一定是无氧呼吸产生CO2，一定为酒精发酵耗O2量产生CO2量既有有氧呼吸，又有无氧呼吸考向二以光合作用原理及应用为载体，考查学生的学科素养的分析能力3某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。对其叶片进行红光照射，光吸收测定和色素层析条带分析(从上至下)，将其与正常叶片相比，实验结果是()A光吸收差异显著，色素带缺第2条B光吸收差异不显著，色素带缺第2条C光吸收差异显著，色素带缺第3条D光吸收差异不显著，色素带缺第3条解析：B本题考查了学科核心素养的科学思维探究，难度适中。叶黄素主要吸收蓝紫光，色素层析后，位于滤纸条上(从上到下)的第二条色素带，B项正确。4景天酸代谢(CAM)途径属于某些植物特有的CO2固定方式：夜晚气孔开放，通过一系列反应将CO2固定于苹果酸，并储存在液泡中(甲)；白天气孔关闭，苹果酸运出液泡后放出CO2，供叶绿体的暗反应(乙)。下列关于这类植物的叙述错误的是()A在夜晚，叶肉细胞能产生ATP的细胞器只有线粒体B景天酸代谢途径的出现，可能与植物适应干旱条件有关C给植物提供14C标记的14CO2,14C可以出现在OAA、苹果酸、C3和有机物中D在上午某一时刻，突然降低外界的CO2浓度，叶肉细胞中C3的含量短时间内会降低解析：D夜晚叶肉细胞只能通过细胞呼吸产生ATP，即产生ATP的细胞器是线粒体，A正确；具有景天酸代谢途径的植物，气孔白天关闭，可以减少蒸腾作用，夜晚气孔张开吸收CO2，因此可以适应干旱的环境条件，B正确；晚上气孔开放，14CO2进入细胞后在细胞质基质中与PEP结合生成OAA，然后再转化为苹果酸而被固定，白天苹果酸运出液泡后放出14CO2，一些14CO2与C5结合生成C3，一些C3被还原生成有机物，即14CO214C3(14CH2O)，C正确；上午突然降低外界的CO2浓度，对于该叶肉细胞来说，其暗反应不受影响，即C3的含量不受影响，D错误。考向三以光合作用与呼吸作用的联系为载体，考查学生综合分析问题和解决问题的能力5如图为植物细胞代谢的部分过程简图，为相关的生理过程。请据图回答：(1)过程的发生需要满足两个条件，一是具有相当于半透膜的结构，二是_。(2)若植物的生活环境中缺少镁，在过程中首先会受到显著影响的是过程