【按】:利用好教材课后题,是减负增效的不二选择。以教材课后题为“母题”蓝本,在此基础上提供变式训练是理科教学的特色之一(生物学是理科,但非生物学人员不这样认为,O(∩_∩)O~)!希望能够通过本栏目的建立,逐渐将教材课后习题中的经典内容,慢慢沉淀下来,作为教学素材。今后会以试题背景为“情境”加入细化问题链,引导学生提高学习效率。
【来源】苏教第3章111页本章练习第1题-光合作用与呼吸作用影响因素
【母题】有同学采用流程图对本章所学的内容进行归纳(下图)。先帮他完善流程图,再思考有关问题

(1)植物细胞的叶绿体是如何利用太阳光能进行光合作用的?在光合作用过程中,物质和量发生了什么变化?
(2) 举例说明生物如何通过细胞呼吸将储存在有机物中的能量转化为生命活动可以利用的能量。
(3) 有人认为,光合作用过程都是在叶绿体中进行的,细胞呼吸过程都是在线粒体中进行的。这种观点正确吗?尝试说明理由。
【答案】(1)植物细胞叶绿体内的类囊体膜上分布大量的光合色素,这些光合色素能吸收光(对绿光吸收最少),用于光合作用。光能使叶绿素分子受到激发,释放电子,电子在不同的物质之间传递,能量也由光能转换为电能,再由电能转换为化学能,储存在ATP中。物质变化为:水的光解释放氧,光反应产生的[H]在暗反应阶段被氧化,二氧化碳被固定,最后形成三碳化合物。
(2)例如,在幼嫩组织的生长过程中,细胞呼吸比较旺盛,需要大量的氧气,能够产生大量的能量,用于生命活动。
(3)高等植物的光合作用在叶绿体中进行,但有些低等植物,如原核生物蓝细菌,它们也有光合色素,没有叶绿体结构,光合作用在细胞内进行。细胞有氧呼吸的第一阶段是在细胞质基质中进行,第二、三阶段则在线粒体内进行。无氧呼吸都在细胞质基质中进行。
【问题情境】一境贯穿问题链设计:
1. 观察流程图左侧部分,结合“太阳光能”“ADP+Pi”“[H]”“O2”,可判断这是光合作用的哪个阶段?该阶段产生的另一种物质(下方空白框)是什么?中间与ADP+Pi相互转化的物质是什么?
2. 流程图中间部分涉及CO2另一种空白物质的转化,结合光合作用和细胞呼吸的联系,这部分属于哪个生理过程?该过程产生的上方空白物质是什么?
3. 流程图右侧部分涉及O2、ATP和生命活动,这属于哪个生理过程?ATP与哪个物质相互转化为生命活动供能?
4. 基于完善后的流程图,思考:光合作用的能量来源和转化路径是怎样的?细胞呼吸的能量释放和利用路径是怎样的?
5. 从流程图的物质和能量流动来看,光合作用和细胞呼吸有何联系?
【变式1】(2017年新课标Ⅱ卷第29题)下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。据图回答下列问题:

(1)图中①、②、③、④代表的物质依次是___________、_______________、_____________、_______________,[H]代表的物质主要是______________。
(2)B代表一种反应过程,C代表细胞质基质,D代表线粒体,则ATP合成发生在A过程,还发生在_________(填“B和C”“C和D”或“B和D”)。
(3)C中的丙酮酸可以转化成酒精,出现这种情况的原因是________________。
【答案】
(1)O2 NADP+ ADP+Pi C5 NADH(或答:还原型辅酶Ⅰ)
(2)C和D
(3)在缺氧条件下进行无氧呼吸
【变式2】(2018年江苏省第29题)下图为某植物叶肉细胞中有关甲、乙两种细胞器的部分物质及能量代谢途径示意图(NADPH指[H]),请回答下列问题:

(1)甲可以将光能转变为化学能,参与这一过程的两类色素为_______________,其中大多数高等植物的_______________需在光照条件下合成。
(2)在甲发育形成过程中,细胞核编码的参与光反应中心的蛋白,在细胞质中合成后,转运到甲内,在_______________(填场所)组装;核编码的Rubisco(催化CO2固定的酶)小亚基转运到甲内,在_______________(填场所)组装。(3)甲输出的三碳糖在氧气充足的条件下,可被氧化为_______________后进入乙,继而在乙的_______________(填场所)彻底氧化分解成CO2;甲中过多的还原能可通过物质转化,在细胞质中合成NADPH,NADPH中的能量最终可在乙的_______________(填场所)转移到ATP中。
(4)乙产生的ATP被甲利用时,可参与的代谢过程包括_______________(填序号)。
①C3的还原 ②内外物质运输 ③H2O裂解释放O2 ④酶的合成
【答案】(1)叶绿素、类胡萝卜素 叶绿素
(2)类囊体膜上基质中
(3)丙酮酸基质中 内膜上
(4)①②④
夜雨聆风