2017年人教版生物必修一呼吸作用的知识点与经典例题以及详答

名师堂学科辅导教案

学生教师时间2017年2月15日

学科生物星期三授课题目呼吸作用

细胞呼吸

一、细胞呼吸及其原理的应用：

（一）细胞呼吸的概念：

细胞呼吸主要是指糖类、脂质和蛋白质等有机物在活细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳和水或分解为一些不彻底的氧化产物，且伴随着能量释放生成A TP的过程。

（二）细胞呼吸的类型：包括有氧呼吸和无氧呼吸

●有氧呼吸

1、概念：

有氧呼吸是指活细胞在有氧气的参与下，通过酶的催化作用，把某些有机物彻底氧化分解，生成二氧化碳和水，同时释放大量能量，生成许多ATP的过程。

2、过程：三个阶段

第一阶段：C6H12O6酶2丙酮酸+ [H]（少量）+ 能量（少量）场所：细胞质基质

第二阶段：丙酮酸+ H2O 酶CO2 + [H] + 能量（少量）场所：线粒体基质

第三阶段：[H] + O2酶H2O + 能量（大量）场所：线粒体内膜

（注：3个阶段的各个化学反应是由不同的酶来催化的）

3、总反应式及元素去向：

4、意义：是大多数生物特别是人和高等动植物细胞获得能量的主要途径。

（注：1mol葡萄糖在彻底氧化分解后，共释放出约2870kJ的能量，其中约有1161kJ储存在ATP中，可形成约38mol ATP）

●无氧呼吸

1、概念：

无氧呼吸是指细胞在无需氧气（缺氧）的条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成乙醇和二氧化碳或乳酸, 同时释放少量能量，生成少量ATP的过程。

2、过程：二个阶段

第一阶段：与有氧呼吸第一阶段完全相同场所：细胞质基质

第二阶段：丙酮酸酶C2H5OH（酒精）＋CO2 场所：细胞质基质

（高等植物、酵母菌等）

或丙酮酸酶C3H6O3（乳酸）

（动物、人、乳酸菌等，另外马铃薯块茎、甜菜块根）

（注意：无氧呼吸只在第一阶段产生少量能量，产生少量ATP，1mol葡萄糖→2 mol ATP，第二阶段没有能量产生。）

3、总反应式：

C6H12O6酶2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量

C6H12O6酶2C3H6O3（乳酸）+能量

4、意义：

（1）高等植物在水淹的情况下，可以进行短暂的无氧呼吸，将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳，释放出能量以适应缺氧环境条件。（酒精会毒害根细胞，产生烂根现象）

（2）人在剧烈运动时，需要在相对较短的时间内消耗大量的能量，肌肉细胞则以无氧呼吸的方式将葡萄糖分解为乳酸，释放出一定能量，满足人体的需要。

【特别提示】

①相同呼吸底物、不同呼吸类型、代谢产物不同的直接原因是催化反应的酶不同，根本原因是不同生物体内的基因不同。

②原核生物无线粒体，但有些原核生物仍可进行有氧呼吸。

③微生物的无氧呼吸（或有氧呼吸）也称为发酵，但动植物的无氧呼吸不能称为发酵。

④在分析有氧呼吸与无氧呼吸物质变化的数量关系时有如下规律：

O2吸收量= CO2释放量→只进行有氧呼吸

O2吸收量< CO2释放量→两种呼吸方式同时进行，多余的CO2来自无氧呼吸

酒精量=CO2量→只进行无氧呼吸

酒精量

（三）细胞呼吸的本质：

分解有机物，释放能量。具体原理如下图：

（四）细胞呼吸的意义：

为生物体的生命活动提供能量，其中间产物还是各种有机物之间转化的枢纽物质（既为体内其他化合物的合成提供中间产物）。

（五）影响细胞呼吸的因素：

1、内部因素——遗传因素（决定酶的种类和数量）

（1）不同种类的植物细胞呼吸速率不同。如：水生植物>旱生植物，阳生植物>阴生植物。

（2）同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同。如：幼苗期、开花期>成熟期

（3）同一植物在不同器官细胞呼吸速率不同。如：生殖器官>营养器官

2、环境因素

（1）温度：在一定的温度范围内，呼吸作用随着温度的升高而增强，在最适温度（约25-35℃）时最强，超过最适温度，呼吸酶的活性降低甚至变性失活。

（2）O2浓度：

?在一定范围内，随O2浓度越高，有氧呼吸强度越强。

?O2抑制无氧呼吸。

（3）CO2浓度：

从化学平衡的角度分析，CO2浓度增加，细胞呼吸速率下降。

（4）含水量：

在一定范围内，含水量越高，呼吸作用越强。

（六）细胞呼吸原理的应用：

1、作物栽培时要及时松土透气，利于根系的有氧呼吸，促进水和无机盐的吸收；水稻生产中适时的露田和晒田可以改善土壤通气条件，增强水稻根系的有氧呼吸，避免无氧呼吸产生大量的酒精对细胞产生毒害作用，使根腐烂。

2、储存粮食时，要注意降低温度和保持干燥，抑制细胞呼吸。

3、果蔬保鲜时，采用降低氧浓度、充氮气或降低温度等方法，抑制细胞呼吸，但要注意保持一定的湿度。

4、选用“创可贴”、透气的消毒纱布包扎伤口，避免厌氧病原菌的繁殖。

5、酒是利用酵母菌无氧呼吸生产的，醋是利用醋酸菌有氧呼吸生产的，生产腐乳的毛霉进行有氧呼吸。

6、提倡慢跑等有氧运动的原因之一是不会因剧烈运动产生的无氧呼吸积累过多的乳酸而使肌肉酸胀乏力。

7、大棚蔬菜进行温度控制，阴天和晚上适当降低温度，降低呼吸作用，减少有机物的消耗。

二、【实验】探究酵母菌的呼吸方式

1、实验原理：

对比实验：设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素与实验对象的关系，这样的实验叫做对比实验。对比实验也是科学探究中常用的方法之一。

探究酵母菌的呼吸作用方式，需要设置有氧和无氧两种条件，这两个实验组的结果都是事先未知的，通过对比可以看出氧气条件对细胞呼吸方式的影响。

2、实验探究过程

（1）提出问题：酵母菌是进行有氧还是无氧呼吸？酵母菌的呼吸作用产物是什么？

（2）作出假设：针对上述问题，根据已有的知识和生活经验（如酵母菌可用于酿酒、发面等）作出合理的假设。

（3）设计并进行实验:

①配制酵母菌培养液：20g新鲜食用酵母菌+240mL质量分数为5%的葡萄糖溶液

②检测CO2的产生，装置如下图：

思考：1、可根据石灰水变浑浊的程度来判断甲、乙两装置中产生CO2的多少。

2、CO2还可以用溴麝香草酚蓝水溶液检测，根据其由蓝变绿再变黄的时间长短来判断产生的CO2的多少。

③检测酒精的产生：

自A、B中各取2mL酵母菌培养液滤液注入已编号的1、2号试管中→分别0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液→振荡并观察溶液中颜色的变化。

（4）实验现象及分析：

①甲、乙两装置中石灰水都变浑浊，且甲中浑浊程度高且速度快，说明酵母菌在有氧呼吸条件下产生的CO2

比无氧条件下产生的多且快。

②2号试管中溶液由橙色变成灰绿色，1号试管不变色，说明无氧条件下酵母菌分解葡萄糖产生酒精。（5）实验结论：

酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的CO2；在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精，还产生少量的CO2。

3、实验中的关键步骤

（1）将甲装置连接橡皮球，让空气不间断而持续地依次通过3个锥形瓶，既保证O2的充分供应，又使进入A瓶的空气先经过NaOH的锥形瓶，洗除空气中的CO2，保证第三个锥形瓶的澄清的石灰水变浑浊是由于酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。

（2）B瓶应该封口放置一段时间，待酵母菌将B瓶中O2消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保是无氧呼吸产生的CO2通入澄清的石灰水。

考点6 细胞呼吸的过程及应用

两年高考真题演练

1.(2015·课标卷Ⅱ，1)将三组生理状态相同的某植物幼根分别培养在含有相同培养液的密闭培养瓶中，一段时间后，测定根吸收某一矿质元素离子的量。培养条件及实验结果见下表：

培养瓶中气体

温度/℃ 离子相对吸收量/% 空气

17 100 氮气

17 10 空气 3 28

下列分析正确的是( )

A ．有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收

B ．该植物幼根对该离子的吸收与温度的变化无关

C ．氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子不消耗ATP

D ．与空气相比，氮气环境有利于该植物幼根对该离子的吸收

2．(2014·高考重庆卷，T5)下图为乙醇在人体内主要的代谢过程。下列相关叙述，正确的是( )

乙醇――→氧化肝脏

乙醛――→氧化乙酸―→CO 2、H 2O A ．乙醇转化为乙酸发生的氧化反应，均由同一种氧化酶催化

B ．体内乙醇浓度越高，与乙醇分解相关的酶促反应速率越快

C ．乙醇经代谢产生的[H]可与氧结合生成水，同时释放能量

D ．正常生理情况下，人体分解乙醇的速率与环境温度呈正相关

3．(2014·高考天津卷，T2)下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。下列叙述正确的是( )

(CH 2O)＋O 2 ①②CO 2＋H 2O ＋能量

A ．过程①只在线粒体中进行，过程②只在叶绿体中进行

B ．过程①产生的能量全部储存在ATP 中

C ．过程②产生的(CH 2O)中的氧全部来自H 2O

D ．过程①和②中均能产生[H]，二者还原的物质不同

4．(2014·高考新课标全国卷Ⅱ，T6)关于光合作用和呼吸作用的叙述，错误的是( )

A ．磷酸是光反应中合成ATP 所需的反应物

B ．光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与

C ．人体在剧烈运动时所需要的能量由乳酸分解提供

D ．病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用提供能量

5．某豆科植物种子萌发过程中CO 2释放和O 2吸收速率的变化趋势如图所示。请据图回答问题：

(1)在12～24 h 期间，呼吸速率逐渐增强，在此期间呼吸作用的主要方式是________呼吸，该呼吸方式在细胞中发生的部位是________，其产物是________。

(2)从第12 h 到胚根长出期间，萌发种子的干物质总量会________，主要原因是_______

(3)胚根长出后，萌发种子的________呼吸速率明显升高。

6．(高考山东卷，T25)大豆种子萌发过程中鲜重的变化曲线如图：

(1)阶段Ⅰ和Ⅲ大豆种子的鲜重增加明显。阶段Ⅰ中，水进入种子胚细胞的穿(跨)膜运输方式为________。阶段Ⅲ中，种子胚细胞内水的主要存在形式是________。

(2)阶段Ⅱ期间，大豆种子胚细胞合成的________解除种子休眠，促进种子萌发。阶段Ⅲ中根向地生长的原因是________分布不均，使根的近地侧生长受到________________。

(3)若测得阶段Ⅱ种子吸收O2与释放CO2的体积比为1∶3，则此时种子胚细胞的无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖之比为________。

(4)大豆幼苗在适宜条件下进行光合作用时，若突然停止CO2供应，短时间内叶绿体中C3和ATP含量的变化分别为________、________。大田种植大豆时，“正其行，通其风”的主要目的是通过________提高光合作用强度以增加产量。

考点6 细胞呼吸的过程及应用

一年模拟试题精练

1.(2015·浙江慈溪、余姚期中联考)细胞呼吸中，吸入的O2最终形成了( )

A．CO2 B．H2O C．ATP D．丙酮酸

2．(2015·吉林长春起点调研)下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是( )

A．马铃薯块茎无氧呼吸的产物是乳酸

B．有氧呼吸释放的能量多数以热能的形式散失

C．破伤风芽孢杆菌在无氧环境下容易大量繁殖

D．人体剧烈运动时产生的CO2来自有氧呼吸和无氧呼吸

3．(2015·湖南娄底联考)当酵母菌以葡萄糖为呼吸底物时，下列叙述正确的是( )

A．如果测得O2吸收量＜CO2释放量，则无氧呼吸消耗的葡萄糖多

B．如果测得呼吸作用的过程中没有产生水，则有[H]的积累

C．如果测得CO2释放量∶O2吸收量＞4∶3，则无氧呼吸占优势

D．检测CO2的产生可用溴麝香草酚蓝溶液，随着CO2的释放，溶液的颜色变化是由黄变绿再变蓝

4．(2015·湖南湘中名校二模)不同种类的生物在不同的条件下，呼吸作用方式不同。若分解底物是葡萄糖，则下列对呼吸作用方式的判断不正确的是( )

A．若只释放CO2，不消耗O2，则细胞只进行无氧呼吸

B．若CO2的释放量多于O2的吸收量，则细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸

C．若CO2的释放量等于O2的吸收量，则细胞只进行有氧呼吸

D．若既不吸收O2也不释放CO2，则说明该细胞已经死亡

5．(2015·山东临沂模拟)在a、b、c、d四种条件下，以葡萄糖为呼吸底物测得某植物种子萌发过程中CO2和O2体积变化的相对值如下表。下列叙述正确的是( )

a b c d

CO2释放量10 8 6 7

O2吸收量0 3 4 7

A.a条件下，葡萄糖被彻底氧化分解，产物除了CO2还有酒精

B．b条件下，产生的CO2只来自线粒体

C．c条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖为无氧呼吸的2/3

D．d条件下，O2参加反应的场所在线粒体基质

6．(2015·安徽皖南八校第一次联考)如图是某研究小组在探究酵母菌呼吸方式时的两套实验装置图，下列分析不合理的是( )

A．为检验空气中的二氧化碳是否被A瓶吸收完全，可在B瓶前加一个盛有澄清石灰水的锥形瓶

B．实验中发现C瓶先变浑浊后又澄清了，说明实验成功

C．实验进行一段时间后用酸性的重铬酸钾检测D瓶中物质会出现灰绿色

D．C瓶和E瓶也可用溴代麝香草酚蓝水溶液，可观察到水溶液由黄变绿再变蓝

7．(2015·湖北教学合作校联考)线粒体是有氧呼吸的主要场所，科学家在研究线粒体组分时，首先将线粒体放在低渗溶液中获得涨破的外膜，经离心后将外膜与线粒体内膜包裹的基质分开。再用超声波破坏线粒体内膜，破裂的内膜自动闭合成小泡，然后用尿素处理这些小泡，实验结果如图所示。请分析回答：

图1

(1)研究发现，在适宜成分溶液中，线粒体含F0～F1内膜小泡能完成有氧呼吸第________阶段的反应，其反应式为_____________________________________________

(2)线粒体内膜上的F0～F1颗粒物是ATP合成酶(见图2)，其结构由突出于膜外的亲水头部和嵌入膜内的________尾部组成，其功能是在跨膜H＋浓度梯度推动下合成ATP。为了研究ATP合成酶的结构与合成ATP的关系，用尿素破坏内膜小泡将F1颗粒与小泡分开，检测处理前后ATP的合成。若处理之前，在________条件下，含________颗粒内膜小泡能合成ATP；处理后含________颗粒内膜小泡不能合成ATP，说明F1颗粒的功能是催化ATP的合成。

(3)将线粒体放入低渗溶液中，外膜涨破的原理是__________________。用________方法能将外膜与内膜及其他结构分开。线粒体基质中可能含有________(填选项前的字母)。

a．DNA b．丙酮酸c．葡萄糖d．染色质e．核苷酸

f．RNA聚合酶

考点6 细胞呼吸的过程及应用

【两年高考真题演练】

1．A [本题通过不同条件下幼根对离子吸收量实验，考查实验分析能力，难度较小。17 ℃条件下氮气(缺氧)环境下该植物幼根对离子的吸收量比氧气条件下低，说明幼根吸收离子需要消耗ATP，与空气环境相比不利于该植物幼根对离子的吸收，A正确，D错误。氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子仍需消耗ATP，C错误。空气中培养，温度为17 ℃，离子吸收量明显高于3 ℃，可知该植物幼根对离子吸收与温度有关，B错误。] 2．C [酶具有专一性，在乙醇转化为乙酸的代谢过程中至少经历两个步骤，需要不同的酶催化，A错误。当底物浓度较低时，酶促反应速率会随着底物浓度增加而加快，当达到一定值后，由于酶量有限，反应速率不再随意底物浓度增加而加快，B错误。乙醇经代谢后可参与有氧呼吸，在有氧呼吸第三阶段产生[H]，与氧气结合后生成水释放大量能量，C正确。人是恒温动物，环境温度不影响体内温度，不会影响分解乙醇的速率，D错误。] 3．D [过程①为有氧呼吸过程，反应场所是细胞质基质和线粒体，过程②为光合作用，真核生物在叶绿体中进行，原核生物在细胞质基质中进行，A错误；有氧呼吸产生的能量大部分以热能的形式散失，少部分储存在ATP 中，B错误；光合作用所产生的糖类中的氧来自CO2，C错误；过程①和②都能产生[H]，前者主要与氧结合产生水并释放大量能量，后者主要用于C3还原，D正确。]

4．C [光反应利用ADP和磷酸合成ATP；叶绿素等吸收光能不需要酶的参与；人在剧烈运动时无氧呼吸和有氧呼吸同时进行，无氧呼吸生成的乳酸在人体内不能再分解供能；病毒无细胞结构，其核酸复制所需能量来自宿主细胞的呼吸作用。]

5．解析本题考查了光合作用和细胞呼吸的相关知识。(1)据图可知，在12～24 h期间，氧气吸收量很少，而二氧化碳释放量很多，表明此时的呼吸作用主要是无氧呼吸；无氧呼吸的场所是细胞质基质，产物是酒精和二氧化碳。(2)第12 h到胚根长出期间，种子不进行光合作用制造有机物，同时进行呼吸作用消耗有机物，使有机物的总量下降。(3)胚根长出后，氧气的吸收量明显增多，说明有氧呼吸的速率明显提高。

答案(1)无氧细胞质基质酒精和二氧化碳(2)减少细胞分裂消耗有机物，此时没有进行光合作用制造有机物(3)有氧

6．解析本题考查了植物细胞代谢与激素调节的相关知识，旨在考查学生识图分析和理解能力、综合能力。

(1)水分子通过渗透作用进行跨膜运输，其方式属于自由扩散；阶段Ⅲ种子萌发，新陈代谢强度较大，细胞内的水主要以自由水的形式存在。

(2)打破种子的休眠，促进种子萌发的激素是赤霉素；根的向地性产生的原因是生长素的运输受重力因素的影响，在根水平放置时，近地一侧生长素浓度高于远地一侧生长素浓度，而近地一侧生长素浓度高但生长受到抑制长的慢，远地一侧生长素浓度低但生长的快，表现为根的向地性。

(3)细胞呼吸时，当二氧化碳的释放量比氧气的吸收量大时，说明两种呼吸方式并存。假设氧气吸收量为1 mol，则二氧化碳总释放量为3 mol。由于有氧呼吸时氧气吸收量＝二氧化碳总释放量，故可知有氧呼吸二氧化碳释放量为1 mol，无氧呼吸二氧化碳释放量为2 mol。根据有氧呼吸、无氧呼吸的总反应式计算出两者消耗的葡萄糖的量。

设此阶段有氧呼吸、无氧呼吸消耗的葡萄糖量分别为x mol 和y mol，则有

有氧呼吸：C6H12O6―→6CO2

1 ∶ 6

x∶ 1

无氧呼吸：C6H12O6―→2CO2

1 ∶ 2

y∶ 2

得x＝1/6，y＝1，y∶x＝6∶1

(4)突然停止二氧化碳的供应，导致二氧化碳的固定反应减弱，短期内C3的生成量减少，短时间内C3的还原不受影响，C3的消耗量不变，故C3的含量减少；由于生成的C3减少，消耗光反应中[H]和ATP的量减少，所以ATP的含量增加；“正其行，通其风”的目的是通过提高二氧化碳浓度来增强光合作用强度。

答案(1)自由扩散自由水

(2)赤霉素(或GA) 生长素(或IAA) 抑制

(3)6∶1

(4)降低(或：减少) 升高(或：增加) 增加二氧化碳浓度

【一年模拟试题精练】

1．B [氧气参与有氧呼吸第三阶段，与[H]反应生成水。]

2．D [考查了细胞呼吸的相关知识。 有氧呼吸释放的能量中，60%以热量散失；人体剧烈运动时，无氧呼吸只产生乳酸，不产生二氧化碳。]

3．C [如果测得O 2吸收量＜CO 2释放量，则只能说明既有有氧呼吸也有无氧呼吸，A 错误；如果测得呼吸作用的过程中没有产生水，则说明只进行无氧呼吸，还原性氢用于丙酮酸的还原，没有还原性氢的积累，B 错误；当有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖相等时，CO 2释放量∶O 2吸收量＝4∶3，所以CO 2释放量∶O 2吸收量＞4∶3时，则无氧呼吸占优势，C 正确；检测CO 2的产生可用溴麝香草酚蓝溶液，随着CO 2的释放，溶液的颜色变化是由蓝变绿再变黄，D 错误。]

4．D [若细胞只释放CO 2，不消耗O 2，说明只进行无氧呼吸，A 正确；细胞进行有氧呼吸释放的CO 2等于O 2的吸收量，若CO 2的释放量多于O 2的吸收量，则细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸，B 正确；若CO 2的释放量等于O 2的吸收量，则细胞只进行有氧呼吸，C 正确；若既不吸收O 2 也不释放 CO 2，有可能是进行无氧呼吸，如乳酸菌细胞，D 错误。]

5．C [a 条件下，O 2吸收量为0，CO 2释放量为10，说明此过程不进行有氧呼吸，CO 2全是酒精发酵产生的，因此，葡萄糖没有被彻底氧化分解，A 错误；b 条件下，CO 2的释放量＞O 2的吸收量，说明此时该植物同时进行有氧呼

吸和无氧呼吸，所以产生的CO 2来自细胞质基质和线粒体，B 错误；c 条件下有氧呼吸消耗的葡萄糖是4÷6＝23

，无氧呼吸消耗的葡萄糖是1，所以有氧呼吸消耗的葡萄糖为无氧呼吸的23

，C 正确；d 条件下O 2吸收量和CO 2释放量相等，此时只进行有氧呼吸，O 2参加反应的场所在线粒体内膜上，D 错误。]

6．D [由于二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以在B 瓶前加一个盛有澄清石灰水的锥形瓶，可检验空气中的二氧化碳是否被A 瓶吸收完全，A 正确；实验中发现C 瓶先变浑浊后又澄清了，说明酵母菌呼吸产生了二氧化碳，且量较多，B 正确；实验进行一段时间后用酸性的重铬酸钾检测D 瓶(酒精)，变成灰绿色，C 正确；C 瓶和E 瓶也可用溴代麝香草酚蓝水溶液，可观察到水溶液由蓝变绿再变黄，D 错误。]

7．解析 (1)有氧呼吸第三阶段是前两阶段产生的[H]与O 2结合生成水，释放大量能量的过程。

(2)由图2所示知，F 0～F 1颗粒物即ATP 合成酶由亲水的F 1(头部)与疏水的F 0(尾部)组成，其功能是在跨膜H

＋浓度梯度推动下合成ATP ；用尿素破坏内膜小泡将F 1颗粒与含F 0的小泡分开，在跨膜H ＋浓度梯度推动下含F 0的小

泡不能合成ATP ，则证明F 1颗粒的功能是催化ATP 合成。

(3)渗透作用原理是当细胞液浓度低于外界溶液浓度时，细胞失水皱缩；当细胞液浓度高于外界溶液浓度时，细胞会持续不断的吸水；根据外膜与内膜包裹的基质的大小、密度、质量等不同，可以利用差速离心的方法将它们分开；线粒体基质是进行有氧呼吸的主要场所，同时还有DNA ，所以线粒体基质中可能含有丙酮酸、ATP 、核苷酸和氨基酸及RNA 聚合酶等。

答案 (1)三 24[H]＋6O 2――→酶12H 2O ＋大量能量

(2)疏水 有跨膜H ＋浓度梯度 含F 0～F 1 含F 0

(3)渗透作用 差速离心 abef 考点7 光合作用的过程及应用

【两年高考真题演练】

1．C [本题考查光合的相关知识，考查识记和理解能力。难度适中。ATP 中的能量转化到有机物中，成为稳定的化学能，不参与CO 2的固定，A 错误；CO 2的固定必须先与C 5反应形成C 3方可被[H]还原，一是直接被C 5固定形成C 3的过程，而C 3再经过一系列变化形成糖类，不与[H]反应，B 错误；C 3化合物被[H]还原后可再形成C 5，此过程中需要酶参与，C 正确；光照强度由强变弱时，会造成[H]和ATP 在短时间内减少，C 5的合成速率下降，而其分解速率不变，所以C 5的含量会下降，D 错误。]

2．ABC [本题主要考查光合色素的提取与分离，意在考查生物实验的相关知识，考查理解能力和综合运用所学知识分析问题的能力，难度较大。

A项对，由图示可知，强光下，Ⅲ、Ⅳ表示的叶绿素色素带变窄，说明叶绿体含量降低；B项对，类胡萝卜素可保护叶绿素免受强光降解；C项对，Ⅲ是叶绿素a，Ⅳ是叶绿素b，都是主要吸收蓝紫光和红光，但吸收光谱的吸收峰波长不同；D项错，画滤液线时，滤液在点样线上画2－3次。]

3．B [本题考查光合作用过程相关知识，考查识记和理解能力。难度适中。RuBP羧化酶催化上述反应即为二氧化碳的固定，属于暗反应，其场所是叶绿体基质，A正确；暗反应不需要光，有光条件下也可进行，B错误；实验中利用14C标记CO2并检测产物放射性强度，即采用同位素标记法，C正确；单位时间内产物生成量可代表化学反应的催化效率，酶对化学反应的催化效率即可反映酶活性，D正确。]

4．B [用黑布将培养瓶罩住，光反应停止，氧气的产生停止，A项正确；光反应停止，[H]和ATP的产生停止，导致暗反应C3的还原速度减慢，C3在叶绿体内积累导致二氧化碳的固定减慢，B项错误；光反应停止，ATP的生成减少，ATP/ADP比值下降，C项正确；光反应停止，NADPH([H])的产生减少，NADPH/NADP＋比值下降，D项正确。] 5．解析本题主要考查光合作用相关知识，同时考查学生对图表数据的分析综合能力，此题属于中难题。

(1)叶绿素位于叶绿体的类囊体(薄膜)中；提取和分离叶绿体中的色素，扩散最慢的是叶绿素b，颜色是黄绿色；酸雨破坏叶绿素后，色素吸收、传递、转化光能的作用减弱，导致光反应减弱，光反应的产物[H]、ATP、氧气进而减少；(2)由表中对照组可知，在正常生长情况下，腊梅的叶绿素含量最高，木樨的叶绿素含量最低；横向分析可知，桃树、腊梅、木樨的叶绿素含量都随着pH值的降低而降低，而且受影响的程度越来越大；在桃树、腊梅、木樨中，pH含量降低对木樨的叶绿素含量降低的影响程度最小，对腊梅的影响程度最大。(3)部分生物死亡，从而导致生物多样性降低，营养结构变简单，生态系统自我调节能力下降，导致抵抗力稳定性下降。

答案(1)类囊体(薄膜) 黄绿[H]、ATP、氧气三碳化合物的还原

(2)①增大②pH含量降低对木樨的叶绿素含量降低的影响程度最小③在正常生长情况下，腊梅的叶绿素含量最高，木樨的叶绿素含量最低

(3)抵抗力部分生物死亡，生物多样性降低，营养结构变简单，生态系统自我调节能力下降，导致抵抗力稳定性下降。

6．解析(1)吸收光能的四种色素分布在类囊体薄膜上，一个个圆饼状的类囊体堆叠成基粒；绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂中，可以用无水乙醇(或丙酮)提取绿叶中的色素；绿叶中的溶解度高的色素随层析液在滤纸上扩散得快，层析后叶绿素a比叶绿素b扩散得更远说明叶绿素a在层析液中溶解度较大；由图甲可知，叶绿素含量随着遮光面积的增加而升高，因此植物是通过增加叶绿素含量来增加对弱光的适应能力。

(2)8：00到12：00气温升高呼吸速度增强，光照强度增加，但气孔导度相对稳定，由于受到CO2供应的限制，光合速率升高远不如呼吸速率升高的幅度大，光合速率与呼吸速率的差值减小，净光合速率降低。18：00时光合速率＝呼吸速率，既进行光合作用也进行呼吸作用，叶肉细胞中的线粒体和叶绿体都能产生ATP。

(3)突然去除遮光物，光反应加强，为暗反应提供更多的ATP和[H]，导致较多的C3被还原，C3含量减少。

答案(1)类囊体膜(或类囊体，基粒) 无水乙醇(或丙酮) 叶绿素a 增加叶绿素含量

(2)呼吸作用增强，光合速率与呼吸速率的差值减小线粒体、叶绿体

(3)减少

【一年模拟试题精练】

1．D [据图示分析可知：图中X、Y物质分别表示光合作用暗反应中的三碳化合物、有氧呼吸第一阶段的产物丙酮酸，A错误；有氧呼吸的第一阶段和第二阶段可以产生ATP，②三碳化合物还原过程需要消耗ATP，而二氧化碳固定过程不需要消耗ATP，B错误；①过程是有氧呼吸的第一阶段，发生在细胞质基质中，②过程是暗反应阶段，发生在叶绿体基质，C错误；光合作用的光反应中产生氧气，有氧呼吸的第三阶段消耗氧气，因此①②③④四个过程中既没有产生氧气，也没有消耗氧气，D正确。]

2．C [光反应的场所在叶绿体类囊体膜上，A错误；③表示有氧呼吸，醋酸杆菌进行有氧呼吸的主要场所是细胞质基质，酵母菌进行有氧呼吸的主要场所是线粒体，B错误；ATP是生命活动所需能量的直接来源，C正确；

①表示光反应，②表示暗反应，暗反应需要光反应提供的ATP和[H]，故黑暗中暗反应不能进行，D错误。]

3．D [光合作用分两大阶段，光反应和暗反应，光反应在基粒上进行，需要光照；暗反应进行时需要光反应提供[H]和ATP，需要基质中的C5和大气中的CO2的参与。D正确。]

4．解析(1)①叶绿体中类囊体膜所含的叶绿素含量低，导致光能吸收不足，使光反应产生的用于暗反应的

NADPH和ATP较少。

②由于气孔相对开放度数值较低，导致二氧化碳供应不足，从而使净光合速率较低。

③除上述因素外，叶面积数值较低，也可导致B叶片的净光合速率较低。

(2)净光合速率＝真正光合速率－呼吸速率，由于其呼吸作用(细胞呼吸、有氧呼吸)强于光合作用，故A叶片的净光合速率为负值。

(3)随着叶片的成熟，净光合速率增大，细胞溶胶中合成的蔗糖也随之增加。

答案(1)①类囊体膜NADPH和ATP ②气孔相对开放度数值较低③叶面积数值较低

(2)细胞呼吸强度(呼吸作用、需氧呼吸)大于光合作用强度(或只存在呼吸作用)

(3)细胞溶胶

5．解析(1)分析图解可知，图甲过程表示光合作用，在光反应阶段，水光解产生氧气和[H]，因此图中I为氧气，并且光合作用的光反应阶段发生在叶绿体类囊体的薄膜上；光合作用产生的氧气将应用于呼吸作用的第三阶段，即线粒体内膜上。

(2)植物细胞中液泡能够吸收水分，图2中细胞器a是液泡。物质④是葡萄糖在细胞质基质分解生成的丙酮酸和[H]。在光照充足的条件下，光合作用将大于呼吸作用，因此光合作用正常进行，所以会有二氧化碳的吸收和氧气的释放，即c、d，同时呼吸作用照常进行，与叶绿体之间有气体交换会发生e、f。

(3)①植物制造的有机物为光合作用总量＝净光合作用速率＋呼吸作用速率，根据表格中数据可知，25 ℃时总光合速率＝3.7＋2.3＝6；30 ℃时总光合速率＝3.5＋3＝6.5，故温度在25～30 ℃间光合作用制造的有机物总量逐渐增加。

②假设呼吸速率不变，植物在30 ℃时，一昼夜中植物积累量为净量(可用CO2净量表示)，吸收的CO2净量＝

3.5×14－3×10＝19 mg。

答案(1)O2(叶绿体)类囊体的薄膜第三线粒体内膜

(2)液泡丙酮酸、([H]) c、d、e、f、(b)

(3)①增加②19