2023届高中专题一轮复习：细胞呼吸和光合作用中电子传递链

PART-01细胞呼吸--电子传递链作用机制环节一：题目小练1.写出有氧呼吸的三个阶段反应式2.小练1.2.3题1.（2022·福建泉州·二模）化学渗透学说认为，在线粒体内膜上存在电子传递链，在电子传递过程中，NADH脱下的H＋转运至线粒体的内、外膜之间的膜间隙中，形成H＋的质子梯度。H＋顺浓度梯度沿ATP合成酶复合体的质子通道进入线粒体基质，并将ADP和Pi合成ATP。有关过程如下图所示，下列相关叙述，错误的是（

）

A．ATP合成酶复合体既具有催化功能又具有运输功能B．H＋通过ATP合成酶复合体进入线粒体基质属于主动运输C．硝化细菌能进行有氧呼吸推测其细胞膜上可能存在电子传递链D．NADH中的能量可通过H+的电化学势能转移到ATP中2.（2022·浙江·二模）下图中的I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、AOX、UQ表示在真核细胞中需氧呼吸的第三阶段参与电子传递的蛋白质复合体或脂溶性物质复合体。其中H通过I、Ⅲ、Ⅳ逆浓度梯度运输，建立膜质子（H+）势差，驱动ATP合成酶和UCP发挥作用使膜两侧的质子（H+）势差转变成其他形式的能量。下列叙述错误的是（

）A．图示中的有机物可以是葡萄糖B．H+通过UCP的跨膜运输是一种协助扩散C．若膜上的UCP含量增多，则ATP的合成速率将下降D．图示蛋白复合体所在结构为线粒体内膜，上侧是膜间隙3.(2022山东高考--16题)（不定项）在有氧呼吸第三阶段，线粒体基质中的还原型辅酶脱去氢并释放电子，电子经线粒体内膜最终传递给O2，电子传递过程中释放的能量驱动H+从线粒体基质移至内外膜间隙中，随后H+经ATP合酶返回线粒体基质并促使ATP合成，然后与接受了电子的O2结合生成水。为研究短时低温对该阶段的影响，将长势相同的黄瓜幼苗在不同条件下处理，分组情况及结果如图所示。已知DNP可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶。下列相关说法正确的是（

）A．4℃时线粒体内膜上的电子传递受阻B．与25℃时相比，4℃时有氧呼吸产热多C．与25℃时相比，4℃时有氧呼吸消耗葡萄糖的量多D．DNP导致线粒体内外膜间隙中H+浓度降低，生成的ATP减少细胞呼吸--电子传递链作用机制基本概念：电子传递链也叫呼吸链，就是呼吸代谢中间产物的电子和质子，沿着一系列有顺序的电子传递体组成的电子传递途径，传递到分子氧的过程。高能电子的能量是在电子传递中逐级递减的。Ⅳ细胞呼吸--电子传递链作用机制2.

线粒体基质中高能电子和H+的主要来源：①除糖类在细胞呼吸过程中产生NADH外，脂肪和氨基酸也会分解形成丙酮酸，进入三羧酸(TCA）循环产生NADH；②NADH在NADH脱氢酶的作用下生成H+和高能电子，高能电子通过呼吸链传递；③TCA循环中产生的FADH2也含有并释放高能电子进入电子传递链；Ⅳ细胞呼吸--电子传递链作用机制3.

复合体IIIIIV的作用：将H+定向转运至膜间隙，起质子泵的作用运输方式：能量来源：Ⅳ主动运输高能电子高能电子在传递过程中能量逐级递减，成为低能电子，最终被氧气接受生成水。细胞呼吸--电子传递链作用机制膜间腔线粒体基质F0F1-ATP合成酶线粒体内膜4.质子梯度如何推动ATP的合成：当存在足够的质子驱动力时，强大的质子流通过嵌在线粒体内膜的F0F1-ATP合酶返回基质，推动ATP合酶分子内空间结构的变化，驱动ADP发生磷酸化生成ATP，同时H+与接受了电子的O2结合生成水。总结：电子传递链的种类一、细胞色素系统途径（电子传递主路）二、交替途径AOX：不合成ATP,接受电子后与氧气形成水能量更多以热能的形式散失作用：利于授粉、能量溢流、增强抗逆性线粒体解偶联蛋白(UCP)是位于高等动、植物线粒体内膜上的一类离子转运蛋白。UCP可以将H+通过膜渗漏到线粒体基质中，从而驱散跨膜两侧的H+电化学势梯度使能量以热能形式释放。有些植物开花生热时，UCP表达量显著上升，表明UCP蛋白也会参与调控植物的开花生热。动物脂肪细胞中比较多环节三：变式训练（1）.线粒体内膜

H+跨膜运输的载体

CoQ、Cytc

O2

H+电化学势能（或“H+顺浓度跨膜运输释放的能量或质子势差）

（2）热能

强

B、D

（3）光合色素光能捕获效率

周围受到高光照射PART-02光合作用--电子传递链作用机制（不定项）光合作用光反应可分为原初反应、电子传递和光合磷酸化。原初反应中光能经色素的吸收和传递后使PSⅠ和PSⅡ上发生电荷分离产生高能电子，高能电子推动着类囊体膜上的电子传递。电子传递的结果是一方面引起水的裂解以及NADP+的还原；另一方面建立跨膜的H+浓度梯度，启动光合磷酸化形成ATP。光反应的部分过程如图所示。下列说法正确的是（

）A．原初反应实现了光能到电能的能量转化过程B．类囊体膜内外H+浓度梯度的形成与水的裂解、质体醌的转运以及NADP+的还原有关C．图中H+通过主动运输进入叶绿体基质D．光反应产生的NADPH和ATP用于暗反应中3-磷酸甘油酸的还原2.（2022·江苏苏州·高二期末）当光能超过植物光合系统所能利用的量时，光合作用速率下降的现象，称为光抑制。研究表明，光抑制主要发生于光系统Ⅱ复合体（PSⅡ）中。下图为正常光照强度下PSⅡ的工作示意图，其反应中心由两条对称的多肽D1和D2组成。当光照过强时，叶绿体中产生超氧阴离子（O2-1）和单线态氧（1O2），会攻击D1蛋白，产生光抑制现象。请回答下列问题。(1)光反应O2、H+、e-NADP+（氧化型辅酶Ⅱ）(2)减少光合作用--电子传递链作用机制01.电子在类囊体薄膜上的产生和传递；02.类囊体膜两侧质子梯度的建立；电子传递链光光类囊体薄膜叶绿体基质细胞色素还原酶合成酶（质体醌）01.电子在类囊体薄膜上的产生和传递；光合作用的电子传递经由光系统Ⅱ、质体醌和光系统Ⅰ完成：光系统Ⅱ中心复合蛋白吸收光能驱动水的光解产生游离的H+并释放出电子，电子经由质体醌传递给光系统Ⅰ，光系统Ⅰ吸收光能将接受的电子释放传递给类囊体膜外侧的相关蛋白，并最终传递给NADP+，使之还原生成NADPH。光合作用--电子传递链作用机制电子传递链光光类囊体薄膜叶绿体基质细胞色素还原酶合成酶（质体醌）02.类囊体膜两侧质子梯度的建立；①光系统Ⅱ吸收光能驱动水的光解，在类囊体腔内释放H+；②质体醌（PQ）接受电子后带负电荷（PQ2-），从叶绿体基质中摄取2个H+形成还原型PQH2，并将H+释放到类囊体腔中，实现H+的逆浓度梯度转运；③NADP+接受光系统传递的电子后，被还原生成NADPH，消耗叶绿体基质中的H+，从而提高类囊体膜两侧的浓度差；变式训练4：）图1所示为线粒体内膜上发生的质子转运和ATP合成过程，图2所示为光合作用光合磷酸化过程，①～⑤表示过程，⑥～⑧表示结构，据图回答下列问题。(1)图1所示的过程是______阶段，图2所示________阶段。(2)①②③⑤过程都表示质子的跨膜运输，其中属于主动运输过程是________。参与②⑤过程的蛋白质是同一种，由CF0、CF1两部分构成，其中亲水部分应为______，该蛋白质的作用是______。(3)据图2判断，水的光解发生在_____（填“⑥”或“⑦”或“⑧”），其上发生的反应产物有______。叶绿素a（P680和P700）接受光的照射后被激发，释放势能高的电子，电子的最终供体是_____，水的光解造成膜内外质子势能差，而高能的电子沿电子传递链传递时又促进③过程，进一步加大了质子势能差，导致这一现象的的另一个原因是_____