2023届高考生物二轮复习微专题2光合作用与细胞呼吸的过程学案

微专题2　光合作用与细胞呼吸的过程

1.图解有氧呼吸与光合作用的过程

　①光合作用中色素吸收光能不需要酶的参与，叶绿体中的色素能吸收、传递、转化光能，不能制造能量。

②光反应停止，暗反应不会立刻停止，因为光反应产生的NADPH和ATP还可以维持一段时间的暗反应。

③人和动物细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体，酵母菌细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体和细胞质基质；植物固定CO2的场所是叶绿体基质，蓝细菌、硝化细菌等固定CO2的场所是细胞质。

2.光合作用与细胞呼吸中的物质变化关系

(1)“三种”元素转移途径

(2)NADPH、NADH和ATP的来源和去路

3.深度解读总光合速率与呼吸速率的关系

　①如果题干中给出的信息是叶绿体消耗CO2或叶绿体产生O2的量，则该数据为总光合速率。

②整株绿色植物净光合速率为0时，叶肉细胞的光合作用强度大于细胞呼吸强度。

生命活动的正常进行需要能量的驱动，而能量的供应和利用离不开光合作用和细胞呼吸。下列关于细胞呼吸和光合作用的表述正确的有①⑥。

①酵母菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2。(2021·全国甲卷，2D)

②植物细胞产生的O2只能来自光合作用。(2021·山东卷，16C)

③弱光条件下植物没有O2的释放，说明未进行光合作用。(2021·湖南卷，7A)

④葡萄糖的有氧呼吸过程中，水的生成发生在线粒体外膜。(2021·湖北卷，1A)

⑤马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATP。(2019·全国卷Ⅱ，2C)

⑥纸层析法分离叶绿体色素时，以多种有机溶剂的混合物作为层析液。(2021·河北卷，3C)

⑦类囊体产生的ATP和O2参与CO2固定与还原。(2020·天津卷，5C)

考向1　借助光合作用与细胞呼吸的过程，考查分析判断能力

1.(2021·重庆卷，6)下图为类囊体膜蛋白排列和光反应产物形成的示意图。据图分析，下列叙述错误的是(　　)

A.水光解产生的O2若被有氧呼吸利用，最少要穿过4层膜

B.NADP＋与电子(e－)和质子(H＋)结合形成NADPH

C.产生的ATP可用于暗反应及其他消耗能量的反应

D.电子(e－)的有序传递是完成光能转换的重要环节

答案　A

解析　O2在叶绿体的类囊体薄膜产生，在线粒体内膜被利用，故叶绿体产生的O2被线粒体利用至少需要穿过叶绿体的3层膜(包括类囊体膜1层膜和叶绿体的内外膜)和线粒体的2层膜，共5层生物膜，A错误；据图分析，NADP＋与e－和H＋结合形成NADPH，B正确；根据图中的信息，光反应产生的ATP可用于暗反应、色素合成和核酸代谢等一些消耗能量的反应，C正确；电子传递释放的能量用于H＋的逆浓度梯度运输，使类囊体腔内维持高浓度的H＋，H＋由类囊体腔顺浓度梯度运输至叶绿体基质，驱动ATP的合成，电子有序传递保证了ATP和NADPH的合成，是完成光能转换的重要环节，D正确。

2.(2022·福建泉州五中检测)中国科学家首次实现了在实验室中利用无细胞系统，完成从二氧化碳到淀粉的合成。在玉米等农作物中，自然光合作用的淀粉合成与积累涉及60多步生化反应以及复杂的生理调控，而该人工合成淀粉途径从二氧化碳到淀粉合成只有11步反应，且人工途径的淀粉合成速率是玉米淀粉合成速率的8.5倍。下列说法正确的是(　　)

A.玉米合成淀粉只需要二氧化碳作为原料

B.可用斐林试剂来检验是否产生淀粉

C.可利用同位素标记法追踪人工合成淀粉过程中碳元素的转移途径

D.人工合成的淀粉彻底水解产物为二氧化碳和水

答案　C

解析　绿色植物进行光合作用需要二氧化碳和水作为原料，A错误；淀粉属于非还原糖，不能与斐林试剂发生颜色反应，故不可用斐林试剂来检验是否产生淀粉，B错误；可利用同位素标记法追踪人工合成淀粉过程中碳元素的转移途径，C正确；淀粉彻底水解的产物为葡萄糖，彻底氧化分解的产物为二氧化碳和水，D错误。

考向2　围绕细胞呼吸的应用，考查社会责任

3.(2022·重庆市抽测)细胞呼吸除了能为生物体提供能量外，还是生物体代谢的枢纽。下列有关细胞呼吸的方式、原理和其在生产、生活中应用的叙述，错误的是(　　)

A.人体细胞呼吸产生的CO2均来自线粒体基质

B.小白兔成熟的红细胞逆浓度梯度吸收K＋受氧气浓度的影响

C.包扎伤口时，选用透气的消毒纱布是为了避免厌氧菌大量繁殖

D.蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过细胞呼吸过程联系起来

答案　B

解析　人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，仅有氧呼吸产生CO2，产生的CO2均来自线粒体基质，A正确；小白兔成熟的红细胞没有线粒体，只进行无氧呼吸，所以小白兔成熟的红细胞逆浓度梯度吸收K＋不受氧气浓度的影响，B错误；细胞呼吸是生物体代谢的枢纽，在细胞呼吸过程中产生的中间产物，可转化为甘油、氨基酸等非糖物质，蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过细胞呼吸过程联系起来，D正确。

4.(2022·华师一附中调研)关于生物学原理在农业生产上的应用，下列叙述错误的是(　　)

A.“一次施肥不能太多”，避免土壤无机盐浓度过高，引起烧苗现象

B.“正其行，通其风”，能为植物提供更多的CO2，提高光合作用效率

C.“低温、中度湿度、低O2储存蔬菜和种子”能降低细胞呼吸，减少有机物的消耗

D.“露田，晒田”，能为根系提供更多O2，促进细胞呼吸，有利于根吸收无机盐

答案　C

解析　种子在入库储藏以前，都要晒干，并且把种子储藏在低温、干燥、低氧的环境中，这样做的目的是降低种子的呼吸作用，减少有机物的消耗，延长种子的储藏时间，C错误。