高考生物二轮复习专题 细胞代谢2光合作用和细胞呼吸

专题二 光合作用和细胞呼吸

核心考点整合

考点整合一：光合作用过程

光合作用的过程包括光反应和暗反应两个阶段，二者的比较如下： 阶段 项目 所需条件 进行场所 物质变化 能量转换 联系 光反应阶段 必须有光、酶 类囊体的薄膜上 暗反应阶段 有光无光均可、酶 叶绿体内的基质中 光能转变为ATP中活跃的化学能 ATP中活跃的化学能转化为糖类中稳定的化学能 3物质联系：光反应阶段产生的[H]，在暗反应阶段用于还原C；能量联系：光反应阶段生成的ATP，在暗反应阶段将其储存的化学能释放出来，帮助C形成糖类，ATP中的化学能则转化为储存在3糖类中的化学能

【例1】 （2010山东临沂检测）下列关于光合作用的描述中，正确的是 A．黑暗情况下叶肉细胞内无ATP产生

B．叶绿体的类囊体薄膜上含有自身光合作用所需的各种色素

C．光照下叶绿体中的ATP主要是由光合作用合成的糖经有氧呼吸产生的 D．光合作用强烈时，暗反应过程直接将3个CO2分子合成一个三碳化合物 p7

[解析] 在黑暗情况下，叶肉细胞可通过进行细胞呼吸产生ATP；叶绿体的类囊体薄膜上含有自身光合作用所需的各种色素；光照下叶绿体中的ATP是由光反应产生的；在暗反应过程中，一分子CO2被C5固定，产生两分子C3。 [答案] B p8

[知识总结] ①叶绿体在离体条件下，只需保持其正常生存状态的条件，即可正常发挥其生理作用。②在植物体中，并非是每个细胞都存在叶绿体，如高等植物的根细胞就没有。③进行光合作用的生物不一定都有叶绿体，但必须都有相关的色素和酶，如蓝藻和光合细菌，因其为原核细胞，没有叶绿体等典型的细胞器，靠细胞质中的色素和酶进行光合作用。④改变条件后，C3、C5、[H]和ATP、葡萄糖合成量等的变化规律： 条件 停止光照， CO供 2突然光 照，CO 2光照不 变，停止 CO供应 2光照不 变，CO 2应不变 C3 C5 [H]和ATP 增加 下降 减少或没有 供应不变 减少 增加 增加 供应过量 增加 减少 减少 减少 增加 增加 葡萄糖 合成量 减少或没有 增加 减少或没有 增加

【互动探究1】 如图表示某植物的叶肉细胞在温室中、一定的光照强度（N点后停止光照）条件下，O点开始提供14C标记的质量分数为0.03%的CO2，叶肉细胞内C3和C5中14C含量相对值随时间的变化曲线。分析回答：

（1）图中表示用14C标记C5含量相对值变化的曲线是________（填字母）。

（2）a曲线在P至N时间段内14C含量相对值稳定不变的原因是________________________________________。 （3）N点后，b曲线下降的原因是________________________________________________________________________。 b

CO2固定的速率等于C3被还原的速率

停止光照后，ATP和[H]不能合成、C3不能被还原形成C5， C5和CO2还能形成C3 p12

（4）实验过程中，叶肉细胞内糖类中14C含量相对值随时间变化的趋势是__________________________。 逐渐增加，N点后逐渐减少

[解析] 在黑暗条件下，对CO2＋C52C3的反应影响不大，C5不断被消耗，C3不断生成，而对C3的还原影响较大，因为随着光反应产生的[H]和ATP的逐渐消耗，被还原的C3也越来越少，生成的糖类也越来越少。分析曲线可知，曲线a代表的物质含量在黑暗的条件下不断上升，说明它代表的是C3，b代表的是C5。图中曲线a在P至N时间段，由于CO2固定的速率等于C3被还原的速率，所以14C含量相对值稳定不变。 考点整合二：影响光合作用速率的主要因素及其在生产中的应用

【例2】 （2010·宁夏理综、辽宁理综）请回答与光合作用有关的问题：

（1）甲、乙、丙三种植物光合作用强度与光照强度的关系如图所示。据图回答： ①强光下上述三种植物固定CO2能力最强的植物是________。

②乙植物达到最大光合作用强度所需的最低光照强度是________（a、b、c、d）。 ③当光照强度从a到b时，________植物光合作用强度增加最快。

（2）植物光合作用产生的O2来自H2O，还是来自CO2？请写出简单实验思路证明你的结论。

[解析] （1）①由图示可知，在强光下甲植物光合作用强度较乙、丙两植物高，因此，甲固定CO2的能力最强。②随着光照强度的增加，乙植物在c点最先达到最大光合作用强度。③在a点时，三种植物的光合作用强度相同，而在b点时，甲的光合作用强度最大，所以当光照强度从a到b时，甲植物光合作用强度增加最快。（2）分别用18O标记的C18O2和H\\o\\al（18，2）O提供给两组植物进行光合作用实验，分析两组植物光合作用释放的O2，18O2仅在提供H\\o\\al（18，2）O的那组植物中产生，即可证明光合作用产生的O2来自H2O。 [答案] （1）①甲 ②c ③甲 （2）来自于H2O。分别将C18O2和HO提供给两组植物，分