2014年高考生物一轮基础查漏补缺课件考能专项提升2_细胞的能量供应和利用（热点追踪答题思路分析典例讲解）人教版（2013高考）

考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,返回目录,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用, 热点一 关于光合作用和细胞呼吸的曲线分析 热点分析 常考题型：在选择题、非选择题中都有出现。 考查方式：常以单独光合作用、细胞呼吸或者光合作用与细胞呼吸的综合曲线题出现。 考查内容：光合作用和细胞呼吸过程中物质的变化规律、有氧呼吸和无氧呼吸的关系、影响光合作用和细胞呼吸的外界因素等。,返回目录,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,例1 2011课标全国卷 在光照等适宜条件下，将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中，其叶片暗反应中C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如图21。回答问题：,返回目录,图21,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,(1)图中物质A是_(C3化合物、C5化合物)。 (2)在CO2浓度为1%的环境中，物质B的浓度比A的低，原因是_；将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后，物质B浓度升高的原因是_。(3)若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中，暗反应中C3和C5化合物浓度达到稳定时，物质A的浓度将比B的_(低、高)。 (4)CO2浓度为0.003%时，该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的_(高、低)，其原因是_。,返回目录,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,答案(1)C3化合物 (2)暗反应速率在该环境中已达到稳定，即C3和C5化合物的含量稳定。根据暗反应的特点，此时C3化合物的分子数是C5化合物的两倍 当CO2浓度突然降低时，C5化合物的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致C5化合物积累 (3)高 (4)低 CO2浓度低时，暗反应的强度低，所需ATP和H少,返回目录,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,解析 (1)CO2浓度降低时，C3化合物的产生减少而消耗不变，故C3化合物的含量降低，与物质A的变化趋势一致；而C5化合物的产生不变但消耗减少，故C5化合物的含量增加，与物质B的变化趋势一致。(2)在正常情况下，1 mol CO2与1 mol C5化合物结合形成2 mol C3，即C3化合物的分子数是C5化合物的两倍。CO2浓度迅速下降后，C5化合物的产生不变但消耗减少，故C5化合物的浓度升高。(3)在达到相对稳定时，C3化合物的含量是C5化合物含量的两倍。(4)CO2浓度较低时，暗反应强度低，需要的H和ATP的量少，故在较低的光照强度时就能达到此CO2浓度时的最大光合速率。,返回目录,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,规律方法：植物叶肉细胞内C3和C5含量变化曲线分析 (1)植物叶肉细胞内C3含量变化曲线图(见图22) AB段：夜晚无光，叶绿体中不产生ATP和H，C3不能被还原，含量较高；,返回目录,图22,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,BC段：随着光照逐渐增强，叶绿体中产生ATP和H逐渐增加，C3不断被还原，含量逐渐降低； CD段：由于中午温度高，蒸腾作用旺盛，部分气孔关闭，CO2供应不足，CO2的固定减慢，C3合成减少，含量最低； DE段：关闭的气孔逐渐张开，CO2进入增加，CO2的固定加快，C3合成加快，含量增加； EF段：随着光照逐渐减弱，叶绿体中产生ATP和H逐渐减少，C3的还原减慢，C3消耗减慢，含量逐渐增加； FG段：夜晚无光，叶绿体中不产生ATP和H，C3不能被还原，含量较高。,返回目录,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,(2)植物叶肉细胞内C5含量变化曲线图(见图23) AB段：夜晚无光，叶绿体中不产生ATP和H，C3不能被还原成C5，C5含量较低； BC段：随着光照逐渐增强，叶绿体中产生ATP和H逐渐增加，C3不断被还原成C5，C5含量逐渐增加；,返回目录,图23,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,CD段：由于中午温度高，蒸腾作用旺盛，部分气孔关闭，CO2供应不足，C3合成减少，C5含量最高； DE段：关闭的气孔逐渐张开，CO2进入增加，CO2的固定加快，C5消耗增加，含量减少； EF段：随着光照逐渐减弱，叶绿体中产生ATP和H逐渐减少，C3的还原减慢，C5生成减慢，含量逐渐减少； FG段：夜晚无光，叶绿体中不产生ATP和H，C3不能被还原成C5，C5含量较低。,返回目录,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,变式题 图24是夏季晴朗的一天中，某绿色植物体内C3和C5两种化合物相对含量的变化曲线图，有人据图做出了如下分析和判断，其中正确的是( ),返回目录,图24,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,Am表示C5，因为夜间叶绿体不能产生ATP和H，C5因缺少ATP不能与CO2结合而积累 B在59时，光合作用的最大限制因子是温度，1115时最大的限制因子是光照和CO2 C1620时两种物质含量变化的主要原因是环境因素的改变引起植物气孔开放和ATP、H生成减少 D环境因素的变化引起植物呼吸作用增强产生较多的CO2是1620时两种物质含量变化的主要原因,返回目录,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,答案C 解析 题干提示两条曲线是关于光合作用过程中，两种化合物相对含量的变化，因此，紧扣C3和C5相互转化的条件和因果关系是解题的出发点。早上有光照后，光反应产生的ATP和H增多，C3被还原而减少，C5则增多；傍晚光照减弱，光反应产生的ATP和H减少，C3增多，C5则减少，所以m表示C3，n表示C5。CO2的固定不需要ATP，在59时，光合作用的最大限制因子是光照，而不是温度，1115时最大的限制因子不是光照，而是CO2。,返回目录,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,例2 2012山东卷 夏季晴朗的一天，甲乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图25所示。下列说法正确的是( ),返回目录,图25,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,A甲植株在a点开始进行光合作用 B乙植株在e点有机物积累量最多 C曲线bc段和de段下降的原因相同 D两曲线bd段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭,返回目录,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,答案D 解析 本题主要考查影响光合作用的因素以及对曲线图的分析能力。图中光合作用开始的点在a点之前，a点时光合作用等于呼吸作用，故A错；只要光合作用大于呼吸作用，有机物就一直在积累，图中618时有机物一直在积累，所以18时植物体内有机物积累量最大，故B错；曲线bc段下降的原因是由于中午温度太高，叶片气孔关闭，叶片吸收的二氧化碳减少造成的。de段下降的原因是光照强度的减弱，故C错；乙植株出现bd段的原因是气孔关闭，但是甲植株没有出现该现象，可能是甲植株气孔无法关闭，故D对。,返回目录,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,规律方法：一昼夜中， CO2吸收和释放及含量变化的曲线分析 (1)夏季的一昼夜CO2吸收和释放变化曲线图(如图26),返回目录,图26,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,a点：凌晨3时4时，温度降低，细胞呼吸减弱，CO2释放减少； b点：上午6时左右，太阳升起，开始进行光合作用； bc段：光合作用速率细胞呼吸速率； c点：上午7时左右，光合作用速率细胞呼吸速率； ce段：光合作用速率细胞呼吸速率； d点：温度高，蒸腾作用旺盛，叶肉细胞失水，部分气孔关闭，CO2供应不足，光合作用速率减慢； e点：下午6时左右，光合作用速率细胞呼吸速率； ef段：光合作用速率细胞呼吸速率； fg段：太阳落山，光合作用停止，只进行细胞呼吸。,返回目录,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,(2)在相对密闭的环境中，一昼夜CO2含量的变化曲线图(如图27),返回目录,图27,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,MN段：由无光照到有光照，只进行细胞呼吸(ab时间段)或光合作用速率细胞呼吸速率(bc时间段)，CO2释放量CO2吸收量，CO2含量逐渐增加； N点：光合作用速率细胞呼吸速率，CO2含量达到最大；NP段：白天，光照较强，光合作用速率细胞呼吸速率，CO2释放量CO2吸收量，CO2含量逐渐减少； P点：光补偿点，光合作用速率细胞呼吸速率，CO2含量达到最小； PQ段：由有光照到无光照，光合作用速率细胞呼吸速率(ef时间段)或只进行细胞呼吸(fg时间段)，CO2释放量CO2吸收量，CO2含量逐渐增加；,返回目录,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,Q点：一昼夜结束。 如果Q点低于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量增加； 如果Q点高于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量减少； 如果Q点等于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量不变。,返回目录,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,变式题 2013淄博模拟 某校生物兴趣小组在玻璃温室里进行植物栽培实验。他们对室内空气中的CO2含量进行了24 h测定，并根据数据绘制成如图28曲线。请问图中表示光合速率等于呼吸速率的点是( ) Aa、b Bb、c Ca、c Da、d,返回目录,图28,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,答案B 解析 ab、cd测得温室里CO2含量上升，是由于呼吸作用大于光合作用。bc测得CO2含量下降，是由于呼吸作用小于光合作用。b、c两点光合速率等于呼吸速率。,返回目录,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用, 热点二 光合作用和细胞呼吸的相关实验 热点分析 常考题型：在选择题、非选择题中都有出现。 考查方式：常以实验过程和实验结果分析、变量控制、实验设计等形式出现。 考查内容：光合作用、细胞呼吸速率的探究与比较、细胞呼吸类型的判断、影响光合作用和细胞呼吸的外界因素等。,返回目录,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,例3 图29是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图，装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度，该 装置置于20 环境中。实验开始时，针筒的读数是0.2 mL，毛细管内的水滴在位置X。20 min后，针筒的容量需要调至0.6 mL的读数，才能使水滴仍维持在位置X处。据此回答下列问题：,返回目录,图29,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,(1)若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量清水，重复上述实验，20 min后，要使水滴维持在位置X处，针筒的容量_(需向左、需向右、不需要)调节。 (2)若以释放出的氧气量来代表净光合作用速率，该植物的净光合作用速率是_mL/h。 (3)若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量浓氢氧化钠溶液，在20 、无光条件下，30 min后，针筒的容量需要调至0.1 mL的读数，才能使水滴仍维持在X处。则在有光条件下该植物的实际光合速率是_mL/h。,返回目录,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,答案(1)不需要 (2)1.2 (3)1.4 解析 (1)由于光合作用反应前后消耗的CO2与产生的O2气体体积相同，所以不需要调节针筒容量就可使水滴维持在X处。(2)光照条件下，由于光合作用吸收的CO2由缓冲液补充，缓冲液能维持CO2浓度，同时释放出O2导致密闭装置内气体压强增大，若使水滴X不移动，其针筒中单位时间内O2气体容量的增加就代表表观光合速率的大小。由题可知，若以释放出的氧气量来代表表观光合速率，该植物的表观光合作用速率是(0.60.2)31.2 mL/h。(3)瓶中液体改为NaOH溶液，则装置内CO2完全被吸收，植物体不能进行光合作用，只能进行细胞呼吸，瓶中气体的变化即,返回目录,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,呼吸消耗的O2的变化。则在有光条件下该植物的真正光合速率表观光合速率呼吸速率，即1.20.121.4 mL/h。,返回目录,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,规律方法：气体体积变化法测量细胞呼吸和净光合作用速率 如图210所示(忽略温度对气体膨胀的影响):,返回目录,图210,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,返回目录,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,返回目录,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,变式题 某转基因作物有很强的光合作用强度。某中学生物兴趣小组在暑假开展了对该转基因作物光合作用强度测试的研究课题，设计了如下装置。请你利用下列装置完成光合作用强度的测试实验，并分析回答有关问题。 注：A为开关、B为玻璃钟罩、C为转基因作物、D为烧杯(内装有NaHCO3或NaOH溶液)、E为红墨水滴、F为直尺。,返回目录,图211,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,.实验步骤： (1)先测定植物的呼吸作用强度，方法步骤是： _。 _。 30分钟后分别记录甲、乙两装置红墨水滴移动的方向和刻度。 (2)测定植物的净光合作用强度，方法步骤是： _。 _。 30分钟后分别记录甲、乙两装置红墨水滴移动的方向和刻度。,返回目录,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,(3)实验操作30分钟后，记录甲、乙两装置红墨水滴移动情况：,返回目录,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,.实验分析： 假设红墨水滴每移动1 cm，植物体内的葡萄糖增加或减少1 g。那么该植物的呼吸作用速率是_g/小时。白天光照15小时，一昼夜葡萄糖的积累量是_g。(不考虑昼夜温差影响),返回目录,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,答案.(1)甲、乙两装置的D中都放入NaOH溶液，乙装置作对照组 将甲、乙两装置的玻璃钟罩遮光处理，放在温度等相同且适宜的环境中 (2)甲、乙两装置的D中都放入NaHCO3溶液，乙装置作对照组 将甲、乙两装置放在光照强度、温度等相同且适宜的环境中 (3)左 右 .4 84,返回目录,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,解析 测定植物的呼吸作用强度时，应避免光合作用的干扰，因此装置中的玻璃钟罩应进行遮光处理；为了避免装置中的CO2对实验结果的影响，烧杯中应装有NaOH溶液；此外，还应控制其他无关变量相同，如温度。测定植物光合作用强度必须在有光照和CO2(由NaHCO3提供)的条件下，测定装置中气体的变化量。测呼吸作用强度时，由于甲装置中有氧呼吸消耗O2，红墨水滴左移；测净光合作用强度时，由于甲中光合作用释放O2，红墨水滴右移。30分钟内，有氧呼吸移动距离为(1.50.5)2 cm，因此呼吸作用速率为224 g/h；30分钟内净光合作用导致移动距离为(4.50.5)4 cm，因此，净光合速率为8 g/h，一昼夜葡萄糖积累量为：1589484 g。,返回目录,对酶和ATP的产生、作用的场所等不能准确区分 例1 下列关于酶和ATP的说法正确的是( ) A酶只能在细胞内才能发挥催化作用 B人体内能产生激素的细胞一定能产生酶，能产生酶的细胞也一定能产生激素 C光反应中，叶绿体中ADP由叶绿体基质向类囊体薄膜运动，ATP则向相反方向运动 D光照条件下，叶肉细胞中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体 解答_ 警示 本题易错的原因是不能根据实际条件判断酶和ATP的产生和作用场所。,返回目录,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,答案C 解析 酶发挥作用需要适宜的温度、pH等外界条件，与场所无关，A错；人体内几乎所有的活细胞都能产生酶，能产生激素的细胞是内分泌腺细胞，它们能产生酶，但能产生酶的细胞不一定是能产生激素的内分泌腺细胞，B错；光反应中，ATP在叶绿体类囊体薄膜上合成，在叶绿体基质中被利用，因此ADP由叶绿体基质向类囊体薄膜运动，ATP则向相反方向运动，C正确；叶绿体产生的ATP只能用于暗反应，不能进入细胞质基质被利用。,返回目录,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,总结提升：酶和ATP的产生、作用的场所 (1)酶的产生和作用场所：人体内几乎所有的细胞都能合成酶，少数细胞(如哺乳动物成熟的红细胞)不能合成酶，酶发挥作用需要的是适宜的外界条件，与场所无关。 (2)ATP的产生场所：不同细胞ATP的产生场所有差异，如叶肉细胞内能产生ATP的场所有叶绿体、线粒体和细胞质基质，人体细胞内只有线粒体和细胞质基质；不同条件下ATP产生场所不同，如光照下，叶绿体内产生ATP的场所有叶绿体、线粒体和细胞质基质；黑暗有氧条件下，则有线粒体和细胞质基质；黑暗无氧条件下则只有细胞质基质。,返回目录,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,没有深刻理解有氧呼吸和无氧呼吸的原理和过程 例2 图212为真核细胞呼吸作用的部分过程，据图分析下列叙述错误的是( ),返回目录,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,图212,A可以在细胞质基质中发生的是 B在线粒体中发生的过程是和 C过程比过程释放的能量多 D人在剧烈运动时产生的CO2只来源于过程 解答_ 警示 本题易错的原因是对有氧呼吸和无氧呼吸的过程、各阶段的场所、原料、产物、有氧呼吸和无氧呼吸的关系混淆不清。,返回目录,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,答案B 解析 图中是ATP的合成，有氧呼吸和无氧呼吸过程中，在细胞质基质中均可进行；是有氧呼吸，表示无氧呼吸，有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，无氧呼吸的场所只是细胞质基质；过程较过程氧化分解彻底，释放能量多；人体细胞只有在有氧呼吸过程产生CO2。,返回目录,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,总结提升：分析有氧呼吸和无氧呼吸的过程应注意以下几点 (1)细胞质基质中可发生有氧呼吸的第一阶段、无氧呼吸的全过程。 (2)线粒体内只进行有氧呼吸的第二、三阶段。 (3)细胞质基质和线粒体内均有ATP的产生。 (4)氧化分解等量有机物：线粒体内有氧呼吸第三阶段释放能量最多；酒精发酵与乳酸发酵相比酒精发酵释放能量多。,返回目录,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,不能判断环境因素的变化对补偿点和饱和点的影响 例3 某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 和30 。如图213为该植物在恒温30 时，光合速率与光照强度的关系，下列对此描述不准确的是( ),返回目录,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,图213,Ab点时，植物光合作用吸收CO2的量等于a点时CO2的释放量 Bb点时，叶肉细胞中产生ATP的场所为细胞质基质和线粒体 C若将温度调节到25 ，则a点应向上移动 D若将温度调节到25 ，则b点向左移动 解答_ 警示 本题易错的原因是不能判断环境因素的变化对补偿点和饱和点的影响。,返回目录,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,答案B 解析 题图中是在恒温30 下测量的结果，此时该植物的呼吸作用强度恒定，b点代表该光照强度下，光合作用吸收CO2的量等于呼吸作用释放CO2的量；b点时叶肉细胞内产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体；该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25 和30 ，当温度从30 调整到25 时，呼吸作用强度减弱，光合作用强度增强，因而a点上移、b点左移。,返回目录,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,总结提升：当外界条件变化时，CO2(光)补偿点移动规律 (1)若呼吸速率增加，CO2(光)补偿点应右移，反之应左移。 (2)若呼吸速率基本不变，条件的改变使光合速率下降时，CO2(光)补偿点应右移，反之应左移。 (3)阴生植物与阳生植物相比，CO2(光)补偿点和饱和点都相应向左移动。,返回目录,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,信息给予型试题的解答 例 2012课标全国卷 将玉米种子置于25 、黑暗、水分适宜的条件下萌发，每天定时取相同数量的萌发种子，一半直接烘干称重， 另一半切取胚乳烘干称 重，计算每粒的平均干 重，结果如图214所示。 若只考虑种子萌发所需 的营养物质来源于胚乳， 据图回答下列问题。,返回目录,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,图214,(1)萌发过程中胚乳组织中的淀粉被水解成_，再通过_作用为种子萌发提供能量。 (2)萌发过程中在_小时之间种子的呼吸速率最大，在该时间段内每粒种子呼吸消耗的平均干重为_mg。 (3)萌发过程中胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质，其最大转化速率为_mg粒1d1。 (4)若保持实验条件不变，120小时后萌发种子的干重变化趋势是_，原因是_ _。,返回目录,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,返回目录,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,返回目录,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,返回目录,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,挖掘隐藏信息 呼吸 葡萄糖 胚乳 种子 细胞呼吸 时间 种子干重/mg粒1 胚乳 时间 24 7296小时 7296 96120 种子干重 7296 胚乳减少的量种子干重减少的量最大 96120小时 22 mg粒1 d1,返回目录,考能专项提升2 细胞的能量供应和利用,答案(1)葡萄糖 呼吸(生物氧化) (2)7296 26.5 (3)22 (4)下降 幼苗呼吸作用消耗种子储存的有机物，且不能进