专题02光合作用和细胞呼吸综合
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热点题型一光合作用与细胞呼吸过程的辨析
典例1(2021·吉林·模拟预测)下列有关光合作用和细胞呼吸的叙述,正确的是()
①除光合作用光反应外,光合作用暗反应和细胞呼吸过程均需要酶催化
②从能量转换角度看,光合作用暗反应和细胞呼吸的能量转换正好相反
③线粒体内膜上存在与有氧呼吸相关的酶,但叶绿体内膜上无与光合作用相关的酶
A.①② B.②③ C.③ D.①②③
【答案】C
【解析】①光合作用的光反应阶段包括水的光解和ATP的形成,ATP的形成也需要酶的催化,①错误;②从能量转换角度看,光合作用暗反应是将ATP中活跃的化学能转变成有机物中稳定的化学能;细胞呼吸的能量转换是将有机物中的化学能转变为热能以及ATP中活跃的化学能,②错误;③线粒体内膜是进行有氧呼吸的第三场所,其上存在与有氧呼吸相关的酶,但叶绿体内膜上无与光合作用相关的酶,③正确。综上所述,①②错误,③正确,C正确。故选C。
典例2(2022·辽宁·模拟预测)下图为植物细胞光合作用和细胞呼吸等代谢的部分过程简图,图中①~⑦为相关生理过程。请据图回答下列问题:
(1)进行光合作用的色素存在于叶肉细胞的_____________上;“看万山红遍,层林尽染”是因为秋季植物叶肉细胞中的叶绿素被分解,剩下的色素几乎不吸收_____________。
(2)马铃薯块茎细胞进行的细胞呼吸与上图中不同之处是_____________。
(3)相关生理过程①~⑦中,可发生在洋葱根尖成熟区细胞中的为_____________,其中需要消耗ATP的生理过程为______________。
(4)适宜自然条件下正常生长的植物,在突然增大CO2供应后,短期内叶绿体中C3的含量_____________(填“增多”、“不变”或“减少”)。
【答案】(1)类囊体薄膜????红光
(2)马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸
(3)①②⑤⑥⑦?②(或②⑤)
(4)增多
【解析】分析题图,①表示细胞通过渗透作用吸水,②表示吸收矿质元素离子,③表示光反应阶段,④表示暗反应阶段,⑤表示有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段,⑥表示有氧呼吸的第二、三阶段,⑦表示无氧呼吸的第二阶段。
(1)进行光合作用的色素存在于叶肉细胞的类囊体薄膜上;“看万山红遍,层林尽染”是因为秋季植物叶肉细胞中的叶绿素被分解,剩下的类胡萝卜素几乎不吸收红光。
(2)马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸,而不是酒精和CO2。
(3)在洋葱根尖成熟区细胞中可发生的生理过程是①吸收水分,②吸收无机盐,⑤细胞呼吸第一阶段,⑥有氧呼吸第二、第三阶段,⑦无氧呼吸第二阶段,其中需要消耗ATP的生理过程为②通过主动运输吸收无机盐,同时细胞呼吸第一阶段产生ATP,也消耗ATP。
(4)适宜自然条件下正常生长的植物,在突然增大CO2供应后,CO2的固定会加快,短期内C3的含量增多。
题型一攻略
表格法辨析光合作用和细胞呼吸的过程
项目
光合作用
细胞呼吸
发生范围
含叶绿体的植物细胞、蓝细菌等
所有活细胞
发生条件
在光下进行
时时刻刻都进行
实质
合成有机物、储存能量
分解有机物、释放能量
过程联系
能量联系
热点题型二光合速率和呼吸速率的计算与分析
典例1(2022·北京延庆·一模)为提高草莓的产量,科研人员研究了大棚内不同条件对草莓植株光合速率的影响,结果如下图所示,下列有关叙述错误的是(????)
A.A点数值可代表草莓植株的呼吸作用速率
B.在C、D两点相同时间草莓植株制造有机物的量相等
C.在B点草莓植株的光合作用速率等于呼吸作用速率
D.科研人员研究了光照强度和温度对草莓植株光合速率的影响
【答案】B
【解析】据图可知,A点时无光照,植物只进行呼吸作用,故A点数值可代表草莓植株的在22℃时的呼吸作用速率,A正确;据图可知,植物在C点和D点的净光合速率相等,但D点对应的曲线条件下的呼吸速率大于C点曲线对应的呼吸速率,总光合速率=净光合速率+呼吸速率,因此植株在C点光合作用制造的有机物的量低于D点,B错误;B点条件下,植物的净光合速率为0,此时草莓植株的光合作用速率等于呼吸作用速率,C正确;据图分析,本实验的自变量是温度和光照强度,因变量是光合速率,故科研人员研究了光照强度和温度对草莓植株光合速率的影响,D正确。故选B。
典例2(2022·山东·模拟预测)连续48h测定温室内CO2浓度及植物CO2吸收(或释放)速率,得到下图所示曲线(整个过程中呼吸作用强度恒定)。下列有关叙述正确的是(????)
A.实验的前3小时叶肉细胞产生ATP的场所是线粒体内膜和线粒体基质
B.如改用相同强度绿光进行实验,c点的位置将下移,48小时净积累量为负值
C.由图可知在植物叶肉细胞中,呼吸速率与光合速率相