【创新设计】（江西专用）2015高考生物二轮专题复习 第一篇 2-2 两大基础代谢——光合作用和呼吸作用专题整合演练提升

在生物学中，光合作用和呼吸作用是两个基础代谢过程，它们对于生命系统的能量流动和物质循环至关重要。光合作用是植物、藻类和某些细菌将太阳能转化为化学能，并合成有机物的过程，主要发生在叶绿体中。呼吸作用则是所有生物体分解有机物，释放能量以供生命活动使用的过程，包括有氧呼吸和无氧呼吸，主要发生在线粒体或细胞质中。 1. 光合作用分为光反应和暗反应两个阶段。光反应在叶绿体的类囊体薄膜上进行，光能被叶绿素吸收，转化为化学能，形成ATP和NADPH（[H]）。这个过程中，水被分解，产生氧气。暗反应在叶绿体基质中进行，利用光反应产生的ATP和NADPH还原CO2，形成有机物（如葡萄糖）。 2. 呼吸作用则包括糖酵解（细胞质基质）、柠檬酸循环（线粒体基质）和氧化磷酸化（线粒体内膜）三个阶段。在有氧条件下，有机物经过糖酵解和柠檬酸循环被彻底氧化，产生CO2和[H]，后者在氧化磷酸化中与O2结合形成水，同时合成大量ATP。 3. 题目中提到的现象，如植物在炎热天气下关闭气孔以减少水分流失，会影响光合作用中CO2的供应，导致暗反应中的Calvin循环受阻，使得C3化合物减少，C5化合物增多，因为C3的生成减少而C5的再生不受影响，同时光反应不受影响，ATP和NADPH的生成增加。 4. 细胞呼吸过程中，[H]的转移是关键环节，它可以参与还原反应，如在有氧呼吸的第三阶段与O2结合生成水，或者在无氧呼吸中参与其他还原反应，如产生乳酸或酒精。 5. 图解中的X通常代表O2，Y代表CO2，这些物质在呼吸作用和光合作用中扮演着重要角色。例如，O2在有氧呼吸的最后阶段作为最终电子受体，而CO2在光合作用中作为暗反应的原料。 6. 光合作用和呼吸作用中生成的[H]虽然具有还原性，但并非同一种物质，它们在还原底物时释放的能量也不同，光合作用中[H]用于还原C3，呼吸作用中[H]与O2结合释放大量能量。 光合作用和呼吸作用是生命体能量获取和转化的核心过程，理解这两个过程对于理解生命的基本原理至关重要。在高中生物学习中，掌握这两个过程的细节和相互联系是考试的重点，也是深入研究生物学的基础。