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高中生物知识点总结光合作用和细胞呼吸高中生物知识点总结：光合作用和细胞呼吸在生物学中，光合作用和细胞呼吸是两个重要的生命过程。
光合作用是指植物将光能转化为化学能，通过合成有机物来维持生命活动；而细胞呼吸则是指细胞内有机物被氧化分解，同时释放能量。
一、光合作用光合作用是指光能转化为化学能，并且通过合成有机物质的过程。
这个过程通常发生在植物和一些原生生物的叶绿体中。
光合作用是维持地球上生物生存的重要过程之一。
1. 光合作用的公式光合作用的主要公式如下：6CO2 + 6H2O + 光能→ C6H12O6 + 6O2这个公式表示，在光合作用中，光能被捕获后，二氧化碳和水通过一系列的酶催化反应，生成葡萄糖和氧气。
2. 光合作用的过程光合作用可分为光能捕获、光化学反应和暗反应三个过程：（1）光能捕获：光合作用一开始就是光能的捕获过程，光能被叶绿素等光合色素吸收。
（2）光化学反应：捕获到的光能被传递给反应中心，进而激发电子，从而开始一系列的光化学反应。
（3）暗反应：在光化学反应中，通过ATP和NADPH等能源分子提供的能量，将二氧化碳还原为有机物质（通常是葡萄糖）的过程。
3. 光合作用的条件光合作用是依赖于一定的条件才能进行的，主要有以下几个方面：（1）光照：光合作用需要光的能量，因此光照是光合作用进行的基本条件。
（2）温度：适宜的温度有利于光合作用的进行，其中20-30摄氏度是最适合的温度范围。
（3）二氧化碳浓度：光合作用需要二氧化碳作为原料，因此较高的二氧化碳浓度有利于光合作用的进行。
二、细胞呼吸细胞呼吸是指在细胞内将有机物氧化分解为二氧化碳和水，并通过这个过程释放能量的过程。
细胞呼吸在生物体的新陈代谢和能量供应中起着重要的作用。
1. 细胞呼吸的公式细胞呼吸的主要公式如下：C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 能量这个公式表示，在细胞呼吸过程中，葡萄糖和氧气通过一系列的反应，被分解为二氧化碳、水和能量。
了解细胞呼吸和光合作用的过程细胞呼吸与光合作用是生物体中两个重要的能量转化过程。
细胞呼吸将有机物质氧化还原生成能量，而光合作用利用太阳能将无机物质转化为有机物质并释放氧气。
本文将详细介绍细胞呼吸和光合作用的各个过程。
一、细胞呼吸的过程细胞呼吸是生物体内将有机物质氧化还原以释放能量的过程。
它分为三个主要阶段：糖解过程、三羧酸循环和氧化磷酸化。
1. 糖解过程糖分子在细胞质中被分解为较小的分子，通过一系列酶的作用来释放能量。
糖分子经过磷酸化和分解反应，产生乙酸和少量的能量。
这个过程中产生的某些酶催化了乙酸进一步的氧化。
2. 三羧酸循环乙酸进入线粒体，在三羧酸循环中结合辅酶A生成乙酰辅酶A，然后通过一系列酶催化反应和分解，乙酰辅酶A分解为二氧化碳和氢离子，释放出更多的能量。
3. 氧化磷酸化氢离子和电子被载体NAD+接受，生成NADH。
这些电子通过电子传递链往复运动，释放出大量的能量，并将能量转化为电子传递链中的质子泵运作，产生质子梯度。
质子梯度推动了氢离子通过ATP合成酶，使ADP和无机磷酸结合形成ATP。
同时，电子和氧结合生成水。
二、光合作用的过程光合作用是光能转化为化学能的过程，它包括光依赖反应和暗反应。
1. 光依赖反应光依赖反应发生在叶绿体的光合体中。
它的主要过程是光能捕获和光合色素激发。
光合色素吸收光能后，会激发电子跃迁，形成能量丰富的激发态。
光合色素释放出的电子和光释放的质子，通过一系列嵌入在光合体膜中的酶和传递分子的媒介，形成ATP和NADPH。
2. 暗反应暗反应发生在叶绿体的基质中。
它以ATP和NADPH为能量和电子供给物，将二氧化碳还原为葡萄糖。
暗反应的主要酶是RuBisCO（核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶）。
RuBisCO催化二氧化碳与核酮糖-1,5-二磷酸反应生成丙酮酸，然后通过多个中间产物和能量反应途径，最终合成葡萄糖，并释放出副产物氧气。
三、细胞呼吸和光合作用的关系细胞呼吸和光合作用是生物体中互为逆过程的两个重要的能量转化过程。
高考生物二轮复习专题2 细胞代谢2 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：【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] Bp8[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改变条合成量【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________________________________________________________________________。
bCO2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C3p12（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__________________________。
细胞的代谢过程细胞是生命的基本单位，其中的代谢过程对于维持生命的正常运转至关重要。
细胞通过代谢来获取能量并合成所需的分子，同时也通过代谢来调控和维持内部环境的稳定。
本文将探讨细胞的代谢过程，包括细胞呼吸、光合作用和其他代谢途径。
1. 细胞呼吸细胞呼吸是细胞内产生能量（ATP）的重要过程。
可以将细胞呼吸分为三个阶段：糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化。
1.1 糖酵解在糖酵解中，葡萄糖分子被分解为两个丙酮酸分子，并产生少量的ATP和NADH。
这个过程发生在胞质中，不需要氧气参与。
1.2 三羧酸循环在三羧酸循环中，丙酮酸分子通过一系列的反应被氧化为二氧化碳，同时释放出更多的ATP和NADH。
这个过程发生在线粒体的内质网中，需要氧气参与。
1.3 氧化磷酸化在氧化磷酸化中，NADH和FADH2被载体分子穿梭在线粒体内膜上，产生的电子和质子被氧气接受，形成水。
这个过程产生了大量的ATP，是细胞呼吸中产生能量最多的阶段。
2. 光合作用光合作用是植物和一些原核生物中进行的代谢过程，它能够将太阳能转化为化学能供细胞使用。
光合作用可以分为光反应和暗反应两个阶段。
2.1 光反应在光反应中，叶绿体内的叶绿素分子吸收太阳能，并利用这些能量将水分子分解为氧气释放到大气中，并产生一种叫做ATP的高能化合物和载体分子NADPH。
2.2 暗反应在暗反应中，光反应产生的ATP和NADPH被用来固定二氧化碳，通过一系列的化学反应最终合成出葡萄糖等有机物。
暗反应的过程并不直接依赖于光能，可以在黑暗环境中进行。
3. 其他代谢途径除了细胞呼吸和光合作用外，细胞还通过其他代谢途径来合成分子和调控细胞内环境。
3.1 蛋白质合成细胞通过蛋白质合成来合成蛋白质。
这个过程包括转录和翻译两个阶段，其中转录将DNA中的基因信息转录成RNA，然后RNA被翻译成蛋白质。
3.2 脂质代谢细胞通过脂质代谢来合成、分解和调控脂质。
这个过程包括β氧化、合成三酰甘油和合成膜磷脂等反应。
细胞呼吸光合作用细胞呼吸和光合作用是维持生命活动的两个重要过程。
细胞呼吸是将有机物质分解释放能量的过程，光合作用是将光能转化为化学能的过程。
在这篇文章中，我将详细介绍细胞呼吸和光合作用的原理和过程。
首先，我们来了解一下细胞呼吸。
细胞呼吸是一种有机物质分解的代谢过程，主要发生在细胞的线粒体中。
细胞呼吸的方程式可以表示为：葡萄糖+氧气→二氧化碳+水+能量（ATP）。
细胞呼吸是一个复杂的过程，包括三个主要阶段：糖酵解、柠檬酸循环和氧化磷酸化。
糖酵解是细胞呼吸的第一个阶段，也是发生在胞浆中的。
在这个过程中，葡萄糖分子被分解成两个三碳的化合物，称为丙酮酸和乳酸。
糖酵解过程产生少量的ATP，并释放一些能量。
柠檬酸循环是细胞呼吸的第二个阶段，发生在线粒体的基质中。
在这个过程中，丙酮酸被进一步氧化分解。
柠檬酸循环释放出更多的ATP，并产生大量的电子供给下一个阶段。
氧化磷酸化是细胞呼吸的最后一个阶段，也是能量产生最多的阶段。
它发生在线粒体的内膜上，通过电子传递链和化学氧化磷酸化过程产生ATP。
在这个过程中，电子从NADH和FADH2传递给电子传递链，最终与氧气结合形成水。
这个过程产生的能量主要用于合成ATP。
细胞呼吸过程中还存在着乳酸发酵和酒精发酵。
当氧气供应不足时，细胞会通过乳酸发酵产生ATP。
乳酸发酵主要发生在肌肉细胞中，会产生乳酸。
酒精发酵发生在酵母和一些细菌中，会产生乙醇和二氧化碳。
接下来，我们来了解一下光合作用。
光合作用是一种将光能转化为化学能的过程，主要发生在植物的叶绿体中。
光合作用的方程式可以表示为：二氧化碳+水+光能→葡萄糖+氧气。
光合作用可以分为光化学反应和暗反应两个阶段。
光化学反应发生在叶绿体的光合色素分子中，主要是叶绿素。
在光化学反应中，叶绿素分子通过吸收光能激发，释放出电子和氧气。
电子经过一系列电子传递过程，在其中产生ATP和还原剂NADPH。
暗反应发生在叶绿体的基质中，不需要光能的直接参与。
专题2 细胞代谢
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、转换光能，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的场所是细胞质基质。
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)[H](NADH或NADPH)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。
③叶肉细胞的液泡中含有的一些水溶性色素，不能用于光合作用。
经典考题重现
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光合作用旺盛时，很多植物合成的糖类通常会以淀粉的形式临时储存在叶绿体中[2019·江苏卷，2(4)]
高考重点训练
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.(2022·江苏前黄中学学情检测)阳光穿过上层植物的空隙形成光斑，它会随太阳的运动而移动。
下图为红薯叶在光斑照射前后吸收CO2和释放O2的情况。
下列分析错误的是()
A.图中A点光反应速率小于暗反应
B.BC段，植物的光反应与暗反应趋于相等
C.光斑移开后一段时间光合作用仍在进行一段时间
D.CD段变化主要是因为光斑移开，导致植物缺乏光照
答案A
解析分析题图，光照直接影响光反应，光反应又为暗反应提供ATP和NADPH，图中光斑开始和光斑移开是氧气和二氧化碳量变化的原因。
图中A点氧气的产生速率高于二氧化碳的吸收速率，说明此时光反应速率大于暗反应，A错误；BC 段，氧气的产生速率等于二氧化碳的吸收速率，说明此阶段植物的光反应与暗反应趋于相等，B正确；光斑移开后一段时间后仍有二氧化碳的吸收，说明光合作用仍在进行一段时间，C正确；CD段变化主要是因为光斑移开，导致植物缺乏光照，光反应不能进行，D正确。
2.(多选)(2022·江苏百校大联考)蓝细菌是引起“水华”现象的主要微生物。
如图是蓝细菌光合作用和呼吸作用过程中含碳化合物相互转化的部分图解。
下列相关叙述错误的是()
A.与过程①②有关的酶分布在叶绿体基质中
B.有氧呼吸中，与过程③相比，过程④产生[H]的量较多
C.过程③④能为过程②提供ATP和NADPH
D.在乳酸菌细胞中能发生的过程是③和④
答案ACD
解析分析题图，对于绿色植物来讲，过程①②分别表示二氧化碳的固定和C3还原过程，为光合作用的暗反应阶段，发生在叶绿体基质中，但图示的过程发生在蓝细菌细胞中，蓝细菌没有叶绿体，因此，蓝细菌细胞中，与过程①②有关的酶分布在细胞质基质中，A错误；有氧呼吸中，与过程③有氧呼吸的第一阶段相比，过程④有氧呼吸的第二阶段产生[H]的量较多，B正确；过程③是有氧呼吸的第一阶段，过程④有氧呼吸的第二阶段，这两个过程有ATP的产生，同时也有还原氢的生成，但这两个过程的还原氢是NADH，C错误；乳酸菌为厌氧细菌，在乳酸菌细胞中发生乳酸发酵过程，能发生的过程是③，D错误。
考向2围绕细胞呼吸的应用，考查社会责任
3. (2022·江苏扬州月考)人体的骨骼肌纤维可分为慢肌纤维和快肌纤维两大类，慢肌纤维含有更高密度的线粒体和肌红蛋白，血液的供应较充足，更能抵抗疲劳；
快肌纤维无氧代谢能力强，有较高的糖原储备。
下列叙述正确的是()
A.快肌纤维无氧呼吸会产生大量乳酸、CO2以及少量ATP
B.慢肌纤维中产生的ATP主要来自线粒体中葡萄糖的分解
C.慢肌纤维和快肌纤维在细胞代谢过程中都可以产生丙酮酸和NADH
D.与非耐力项目运动员相比，耐力项目运动员骨骼肌中快肌纤维的占比较高
答案C
解析快肌纤维无氧呼吸能力强，进行无氧呼吸产生大量乳酸和少量ATP，不产生CO2，A错误；慢肌纤维中线粒体多，主要进行有氧呼吸，在还原氢和氧气结合成水的阶段会产生大量ATP，且葡萄糖不能在线粒体中分解，B错误；有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同，都是在细胞质基质中进行的，把葡萄糖分解成丙酮酸和NADH，故慢肌纤维和快肌纤维在细胞代谢过程中都可以产生丙酮酸和NADH，C正确；根据题意可知：快肌纤维主要进行无氧呼吸，负责缺氧的剧烈运动，慢肌纤维主要进行有氧呼吸，负责有氧运动，故与非耐力项目运动员相比，耐力项目运动员骨骼肌中慢肌纤维的占比较高，D错误。
4.(2022·江苏盐城模拟)少耕法是指在常规耕作基础上尽量减少松土，收获时只收割麦穗等部位，将经过处理后的农作物秸秆和残茬保留在农田地表。
提倡少耕法取代传统松土措施的原因不包括()
A.残茬覆盖减轻水土流失及沙尘暴的发生
B.降低生产成本、减少对土壤结构的破坏
C.增加土壤的透气性，促进根系的有氧呼吸
D.减少了农田生态系统的物质输出，使土壤肥力得以提高
答案C
解析残茬覆盖的地表破坏少，有利于水土保持，能减少水土流失和沙尘暴的发生，A正确；少耕法是在常规耕作基础上尽量减少松土，可降低生产成本、减少对土壤结构的破坏，B正确；少耕法尽量减少松土，不能增加土壤的透气性，也无法促进根系的有氧呼吸，C错误；农作物秸秆和残茬保留在农田地表，减少了农田生态系统的物质输出，可增加土壤中的有机质含量，从而提高了土壤肥力，D正确。
