高考生物大二轮专题复习 第2单元 生命系统的代谢基础课件 新人教版.ppt

广东省专用 专题三物质跨膜运输 酶和atp专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 目录 第二单元生命系统的代谢基础 知识网络构建 专题三物质跨膜运输 酶和atp 高考真题聚焦 核心考点整合 易错易混归纳 考情纵览 考情纵览 专题三物质跨膜运输 酶和atp 1 2013 新课标全国卷 关于植物细胞通过主动运输方式吸收所需矿质元素离子的叙述 正确的是 a 吸收不同矿质元素离子的速率都相同b 低温不影响矿质元素离子的吸收速率c 主动运输矿质元素离子的过程只发生在活细胞中d 叶肉细胞不能以主动运输方式吸收矿质元素离子 高考真题聚焦 专题三物质跨膜运输 酶和atp 答案 c 解析 主动运输需要能量和载体 所以只能发生在活细胞中 c项正确 吸收不同矿质元素离子的载体不同 所以吸收不同矿质元素离子的速率也不同 低温影响植物的呼吸 从而降低能量的释放 因此影响矿质元素离子的吸收速率 叶肉细胞能通过主动运输的方式吸收矿质元素离子 所以a b c项错误 高考真题聚焦 专题三物质跨膜运输 酶和atp 2 2013 新课标全国卷 关于酶的叙述 错误的是 a 同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中b 低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构c 酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度d 酶既可以作为催化剂 也可以作为另一个反应的底物 高考真题聚焦 专题三物质跨膜运输 酶和atp 答案 b 解析 某些基因在分化程度不同的细胞中都要进行表达 如呼吸酶基因在不同的细胞中都会控制呼吸酶的合成 a项正确 低温能降低酶的活性 但此时酶的空间结构未被破坏 在适宜范围内升高温度 酶的活性可以升高 b项错误 活化能是指分子从常态变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量 酶能降低化学反应的活化能 从而提高催化效率 c项正确 酶可以作为催化剂 但是大多数酶的化学本质是蛋白质 因此可以作为普通蛋白质被蛋白酶分解 d项正确 高考真题聚焦 专题三物质跨膜运输 酶和atp 3 2013 福建卷 为探究茉莉酸 植物生长调节剂 对离体培养的成熟胡杨细胞质壁分离的影响 将细胞分别移至不同的培养液中继续培养3天 结果如下表 下列叙述错误的是 注 表示有添加 添加后nacl浓度为100mmol l 1 茉莉酸浓度为10 3mg l 1 表示无添加 高考真题聚焦 专题三物质跨膜运输 酶和atp a 胡杨细胞通过渗透作用吸水和失水b 质壁分离的胡杨细胞液泡体积变小c nacl为自变量 茉莉酸为因变量d 茉莉酸对nacl引起的胡杨细胞质壁分离有抑制作用 专题三物质跨膜运输 酶和atp 答案 c 解析 由于胡杨细胞的细胞液有一定的浓度并与外界溶液存在浓度差 胡杨细胞在不同的溶液中或通过渗透作用失水发生质壁分离 或通过渗透作用吸水 a项正确 若细胞外界溶液浓度较高导致植物细胞失水 由于液泡中的水分渗出并且原生质层的伸缩性较大 导致液泡体积减小 b项正确 本实验的目的是探究茉莉酸对细胞质壁分离的影响 因此茉莉酸的有无是自变量 细胞是否发生质壁分离是因变量 nacl的作用是引起细胞质壁分离 属于无关变量而并非自变量 c项错误 从实验 看 二者都添加了nacl 单一变量为是否添加茉莉酸 实验 未添加茉莉酸 部分细胞发生质壁分离 实验 添加茉莉酸 未发生质壁分离 可知茉莉酸对nacl引起的胡杨细胞质壁分离有抑制作用 d项正确 专题三物质跨膜运输 酶和atp 4 下列有关atp的说法 正确的是 a 豌豆进入夜间 叶肉细胞内atp合成停止 2012 福建卷 1c b 物质通过协助扩散进出细胞时需要消耗atp 2013 海南卷 4c c 在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中 atp的合成与分解会同时发生 2013 四川卷 1c d 细胞中 线粒体的内膜不能合成atp 2012 北京卷 1a 高考真题聚焦 专题三物质跨膜运输 酶和atp 答案 c 解析 豌豆进入夜间 叶肉细胞通过呼吸作用也可以产生atp a项错误 物质通过协助扩散进出细胞的动力是膜内外的浓度差 不需要消耗atp b项错误 活细胞都需要消耗能量 存在着atp的合成与分解 c项正确 线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所 有atp合成 d项错误 专题三物质跨膜运输 酶和atp 本专题是高考命题重点 其中物质出入细胞的方式和实例及以文字形式概括酶的特性和影响酶活性的因素是常考点 以酶的实验为背景主要考查学生的实验探究与分析能力 另外 atp与光合作用 细胞呼吸和能量代谢密切相关也不可忽视 除了实验多以非选择题和选择题出现之外 其他知识点主要以选择题形式进行考查 高考真题聚焦 考点一物质出入细胞方式的分析判断1 影响因素 1 影响自由扩散的因素 细胞膜内外物质的浓度差 2 影响协助扩散的因素 细胞膜内外物质的浓度差 细胞膜上载体蛋白的种类和数量 3 影响主动运输的因素 载体蛋白 能量 凡能影响细胞内产生能量的因素 都能影响主动运输 如氧气浓度 温度等 2 曲线分析 核心考点整合 专题三物质跨膜运输 酶和atp 专题三物质跨膜运输 酶和atp 核心考点整合 专题三物质跨膜运输 酶和atp 3 常见实例分析 1 自由扩散 气体分子 氮气 氧气 二氧化碳等 以及水分子 脂溶性物质 如甘油 脂肪酸 维生素d 性激素等 有机小分子 如乙醇 尿素等 2 协助扩散 哺乳动物成熟红细胞吸收葡萄糖 3 主动运输 小肠吸收k na ca2 等离子 以及葡萄糖 氨基酸 无机盐 核苷酸等 4 胞吞和胞吐 非跨膜运输 不经过生物膜 在真核细胞中 白细胞吞噬细菌 变形虫吞食食物颗粒属于胞吞 而胰岛素 递质 抗体 淋巴因子等分泌是通过胞吐实现的 核心考点整合 专题三物质跨膜运输 酶和atp 5 与跨膜运输有关的疾病 囊性纤维病是因基因突变所致 导致细胞膜对部分离子 如na 的通透性降低 进而造成黏液分泌过多 而这些黏液不能自由流出呼吸道 因而一再造成感染 细胞水肿的机制为线粒体受损 导致atp生成减少 从而使细胞膜载体功能障碍 进一步导致细胞内na 和水的过多积聚 核心考点整合 专题三物质跨膜运输 酶和atp 例1如图2 3 1表示细胞膜的结构和物质进出细胞的方式 下列说法不正确的是 a 在图甲a e过程中 代表细胞分泌na 过程的是eb 在图甲所示的结构中 主要由a物质决定着不同生物膜的功能差异c 与图乙中曲线 相符的过程是图甲中的过程dd 在图甲所示的结构中 a和b物质大都不是静止的 核心考点整合 专题三物质跨膜运输 酶和atp 答案 c 解析 从题图可知 na 是逆离子浓度梯度运输的 因此细胞排钠过程为主动运输 需要载体和能量 可用图示e表示 生物膜的功能主要取决于其上蛋白质种类和数目的差异 与题图乙中曲线 相符的过程是题图甲中的过程a c项错误 细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都可以运动 体现了细胞膜具有一定流动性的特点 核心考点整合 专题三物质跨膜运输 酶和atp 点评 主动运输的特点 逆浓度梯度运输 需要能量 由atp直接供能 都有载体蛋白参与 具有选择性和特异性 协助扩散是指非脂溶性物质或亲水性物质 如氨基酸 葡萄糖和na 等借助细胞膜上膜蛋白的帮助顺浓度梯度且不消耗atp进入膜内的一种运输方式 核心考点整合 专题三物质跨膜运输 酶和atp 拓展思考 如果将a选项改为 na 既可顺浓度梯度运输 也可逆浓度梯度运输 对吗 答案 正确 解析 na 通过神经细胞膜内流是顺浓度梯度经过离子通道的协助扩散 外流是逆浓度梯度的主动运输 核心考点整合 专题三物质跨膜运输 酶和atp 变式1将某组织细胞放入适宜的完全营养液中 置于适宜条件下培养 培养液中甲 乙两种离子的浓度保持相等且恒定 定期测得细胞中两种离子的含量 得到如图2 3 2所示曲线 据图分析下列叙述中正确的是 核心考点整合 图2 3 2 a 该组织细胞吸收甲 乙两种离子的方式分别是自由扩散和主动运输b 该组织细胞运输甲离子的载体数量比运输乙离子的载体数量多c 两种离子均只能从低浓度的一侧运输到高浓度的一侧d 曲线mn段和ab段表明两种离子浓度的升高抑制了细胞的吸收 核心考点整合 专题三物质跨膜运输 酶和atp 专题三物质跨膜运输 酶和atp 答案 b 解析 从图中可以看出 甲 乙曲线随时间的变化是 细胞内的离子浓度超过细胞外离子浓度 因此对两者的吸收都是通过主动运输的方式 在相同的时间内 甲曲线表示的浓度高于乙曲线 说明甲离子的吸收速度快 主要原因是运输甲离子的载体数量相对较多 据图可知 当细胞外浓度大于细胞内浓度时 也能吸收两种离子 曲线mn段和ab段两种离子应该是处于平衡的状态 而不是抑制细胞的吸收 核心考点整合 教师备用习题 第1题以新材料为背景主要考查了跨膜运输的方式 作为考点补充 1 下图为化学渗透学说解释线粒体内膜上atp形成的机理 线粒体内膜上通过呼吸链进行电子传递使nadh脱下h 进入到内膜外的腔中 造成内膜内外的质子浓度差 然后质子顺梯度从膜间隙经内膜上的通道 atp合成酶 返回到线粒体基质中 在atp酶的作用下 所释放的能量使adp与磷酸结合生成了atp 该学说中的h 从膜间隙进入到线粒体基质的跨膜运输方式为 核心考点整合 专题三物质跨膜运输 酶和atp a 自由扩散b 协助扩散c 主动运输d 渗透作用 核心考点整合 专题三物质跨膜运输 酶和atp 答案 b 解析 主动运输的条件是载体协助和消耗能量 atp 本题需要注意图中的atp是在过程中合成而不是消耗 所以不符合主动运输的特点 同时在氢离子跨膜过程中必须有atp合成酶辅助 此过程中atp合成酶充当了载体蛋白的角色 所以应该是协助扩散 核心考点整合 专题三物质跨膜运输 酶和atp 专题三物质跨膜运输 酶和atp 考点二atp在能量代谢中的转化和利用1 化合物中 a 的辨析 核心考点整合 核心考点整合 专题三物质跨膜运输 酶和atp 2 atp的形成及与光合作用 细胞呼吸的关系 核心考点整合 专题三物质跨膜运输 酶和atp 例2图2 3 5中甲为atp的结构 图乙为atp与adp相互转化的关系式 以下说法错误的是 a 图甲中的a代表腺苷 b c为高能磷酸键b 图乙中反应向右进行时 图甲中的c键断裂并释放能量c atp与adp快速转化依赖于酶的高效性d 酶1和酶2的作用机理都是降低反应的活化能 甲 乙 图2 3 5 核心考点整合 专题三物质跨膜运输 酶和atp 答案 a 解析 图甲中的a代表腺嘌呤 b c为高能磷酸键 腺苷是由腺嘌呤和核糖组成的 a项错误 atp水解时 离a最远的高能磷酸键 c键 断开释放能量 b项正确 atp与adp快速转化是在酶的催化作用下进行的 c项正确 酶的作用机理是降低反应的活化能 d项正确 点评 atp是一种高能磷酸化合物 在细胞中 它能与adp相互转化实现贮能和放能 从而保证了细胞各项生命活动的能量供应 生成atp的途径主要有两条 一条是植物体内含有叶绿体的细胞 在光合作用的光反应阶段生成atp 另一条是所有活细胞都能通过细胞呼吸生成atp 核心考点整合 专题三物质跨膜运输 酶和atp 变式2以下生物结构中有adp生成的是 a 水稻叶绿体中类囊体薄膜b 蓝藻的叶绿体基质c 酵母菌的细胞核d 蛔虫的线粒体基质 核心考点整合 专题三物质跨膜运输 酶和atp 答案 c 解析 叶绿体中类囊体薄膜上发生光反应 消耗了adp a项错误 蓝藻为原核生物 无叶绿体 b项错误 酵母菌的细胞核可进行一些代谢 如转录 需消耗atp 生成adp c项正确 蛔虫是寄生在肠道内的厌氧型生物 没有线粒体 d项错误 核心考点整合 专题三物质跨膜运输 酶和atp 考点三酶促反应的影响因素及实验分析1 与酶相关实验的设计思路比较 核心考点整合 专题三物质跨膜运输 酶和atp 核心考点整合 专题三物质跨膜运输 酶和atp 特别提醒 1 对照实验和对比实验的区别对照实验是要设计实验组和对照组 对照组在实验过程中除所探究条件外 其他条件与实验组相同 实验完后 将实验组和对照组的现象进行对照 然后得出结论 而对比实验不需要设计对照组 要设计两组以上的实验组 两组实验组一开始的条件相同 然后在实验中分别加入不同的物质或改变条件 两组实验组进行对比 2 若选择淀粉 蔗糖和淀粉酶 验证酶的专一性 检测试剂宜选用斐林试剂 不能选用碘液 因为碘液无法检测蔗糖是否被水解 3 若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度 检测试剂宜选用碘液 不选用斐林试剂 因为斐林试剂需水浴加热 破坏实验中自变量 温度 的控制 4 探究酶的适宜温度的实验中 不宜选择过氧化氢酶催化h2o2分解 因为底物h2o2在加热的条件下分解会加快 从而影响实验结果 核心考点整合 专题三物质跨膜运输 酶和atp 核心考点整合 专题三物质跨膜运输 酶和atp 2 影响酶促反应的因素 核心考点整合 专题三物质跨膜运输 酶和atp 特别提醒 1 温度作为横坐标 低温段比较平缓 高温段较陡 温度升高使酶迅速失活 两端开口宽些 ph作为横坐标两端都较陡 过酸 过碱都会使酶迅速失活 开口窄些 2 高温能破坏酶的空间结构 大部分酶是蛋白质 高温使蛋白质变性 导致酶变性失活且不可恢复 在低温时 酶的活性很低 但空间结构稳定 故适当升高温度 酶的活性可以升高 核心考点整合 专题三物质跨膜运输 酶和atp 3 酶 激素 载体 抗体与蛋白质的关系大多数酶是蛋白质 少数激素是蛋白质 如胰岛素 生长激素 载体和抗体都如图2 3 6所示 特别提醒 一般来说 凡是活细胞都能够产生酶 即使像哺乳动物成熟的红细胞虽不能产生酶 但其成熟之前仍含有细胞核及核糖体等众多细胞器 可以产生酶为其成熟后使用 酶在合成后 有的在细胞内发挥作用 有的分泌到细胞外起作用 核心考点整合 专题三物质跨膜运输 酶和atp 例3 2013 新课标全国卷 已知大麦在萌发过程中可以产生 淀粉酶 用ga 赤霉素 溶液处理大麦可使其不用发芽就产生 淀粉酶 为验证这一结论 某同学做了如下实验 核心考点整合 专题三物质跨膜运输 酶和atp 核心考点整合 专题三物质跨膜运输 酶和atp 注 实验结果中 越多表示颜色越深 表中液体量的单位均为ml 回答下列问题 1 淀粉酶催化 水解可生成二糖 该二糖是 2 综合分析试管1和2的实验结果 可以判断反应后试管1溶液中的淀粉量比试管2中的 这两支试管中淀粉量不同的原因是 3 综合分析试管2 3和5的实验结果 说明在该实验中ga的作用是 4 综合分析试管2 3和4的实验结果 说明 核心考点整合 专题三物质跨膜运输 酶和atp 答案 1 淀粉麦芽糖 2 少带胚的种子保温后能够产生 淀粉酶 使淀粉水解 3 诱导种子生成 淀粉酶 4 ga浓度高对 淀粉酶的诱导效果好 解析 1 由于酶的作用特点之一是具有专一性 因此 淀粉酶能将淀粉分解为二糖 又由于淀粉的基本单位是葡萄糖 而二糖中只有麦芽糖是由两分子葡萄糖脱水缩合而成 因此淀粉的水解产物是麦芽糖 2 试管1和试管2都不含赤霉素 试管1中种子带胚 保温后加碘液时颜色较浅 说明种子中的淀粉剩余量较少 试管2中种子去胚 保温后加碘液时种子颜色较深 说明淀粉剩余量较多 核心考点整合 专题三物质跨膜运输 酶和atp 由于试管1和试管2的差别是有无胚 因此可以判断试管1中带胚的种子能够产生 淀粉酶 使淀粉水解 3 试管2不含赤霉素 种子也无胚 试管3和试管5添加了不同浓度的赤霉素溶液 其中试管5添加的赤霉素溶液虽然较多 但是由于没有添加种子 淀粉剩余量与试管2相同 说明没有种子只有赤霉素则无法分解淀粉 即 淀粉酶由种子合成 而试管3比试管2淀粉剩余量少 说明赤霉素能诱导种子产生 淀粉酶 4 试管2 3 4中的种子均去胚 三者的赤霉素含量有差异 淀粉剩余量依次递减 说明高浓度的赤霉素能诱导合成较多的 淀粉酶 从而将淀粉水解 核心考点整合 专题三物质跨膜运输 酶和atp 点评 本题主要考查学生的实验分析能力 要求学生对实验组和对照组有较强的区分能力 对于学生来讲 此题有一定的难度 核心考点整合 专题三物质跨膜运输 酶和atp 变式3某兴趣小组进行了如下实验 实验目的 比较甲 乙 丙三种微生物所产生的淀粉酶的活性 实验材料 三种微生物淀粉酶提取液 提取液中酶蛋白浓度相同 等 实验步骤 a 取四支试管 分别编号 b 按下表内要求进行操作 核心考点整合 专题三物质跨膜运输 酶和atp 核心考点整合 专题三物质跨膜运输 酶和atp c 将上述四支试管放入37 的水浴 保温1小时 d 在上述四支试管冷却后滴入碘液 e 观察比较实验组的三支试管与对照组试管的颜色及其深浅 实验结果 注 显色 显色更深 不显色 核心考点整合 专题三物质跨膜运输 酶和atp 回答下列问题 1 表中a的数值为 c的颜色深浅程度是 用 或 表示 2 该实验的自变量是 无关变量有 写出两种即可 3 除了用碘液检验淀粉的剩余量来判断实验结果外 还可以用 试剂来检测生成物的量 若用该试剂检验 颜色变化最深的试管是 4 根据上述结果得出结论 不同来源的淀粉酶 虽然酶蛋白浓度相同 但活性不同 造成实验中三种酶活性差异的根本原因是 核心考点整合 专题三物质跨膜运输 酶和atp 答案 1 2 3 或多于 2 不同的淀粉酶提取液温度 加入提取物的量和浓度等 写出两种即可 3 斐林试管2 4 决定这三种酶的dna不同 解析 1 依据实验的等量原则 b为3 8 计算得出a为2 3 试管4为空白对照组 反应后试管内淀粉含量最高 冷却后滴入碘液呈现的颜色最深 根据题中的表示方法 c应为 或多于 2 从实验目的 比较甲 乙 丙三种微生物所产生的淀粉酶的活性 可得出 本实验自变量为不同的淀粉酶提取液 各组间ph 温度 加入提取物的量和浓度 淀粉溶液的量均为无关变量 核心考点整合 专题三物质跨膜运输 酶和atp 3 利用斐林试剂检测淀粉的水解产物 还原糖 的含量也可得出酶活性大小 反应后试管2淀粉剩余量最少 即对应酶活性最高 产生还原糖量最多 因而加入斐林试剂水浴加热后砖红色最深 4 实验中的淀粉酶取自于不同微生物 不同微生物的dna有所不同导致酶活性不同 此处不能答成基因选择性表达 核心考点整合 专题三物质跨膜运输 酶和atp 教师备用习题 第2题考查与酶相关的实验 作为考点的补充 2 下列与酶相关实验的叙述中 正确的是 a 探究酶的高效性时 自变量可以是酶的种类b 探究酶的专一性时 自变量一定是酶的种类c 探究ph对酶活性的影响时 自变量不止一种d 探究温度对酶活性的影响时 因变量不止一种 核心考点整合 专题三物质跨膜运输 酶和atp 答案 d 解析 探究酶的高效性时 自变量是无机催化剂和酶 a项错误 探究酶的专一性时 底物相同酶的种类不同 或酶相同底物不同 b项错误 探究ph对酶活性的影响时 自变量只能是ph c项错误 探究温度对酶活性的影响时 因变量既可以是底物的分解情况 也可以是产物的生成情况 d项正确 核心考点整合 专题三物质跨膜运输 酶和atp 易错点对细胞膜和物质跨膜运输的关系理解不到位例如图2 3 7为细胞膜结构模式和某些物质跨膜运输方式的示意图 图中a b c表示某些物质 a b c d表示物质跨膜运输方式 下列叙述正确的是 易错易混归纳 专题三物质跨膜运输 酶和atp a 功能越复杂的细胞膜 a物质的种类和数量越多b 受刺激后na 以a方式进入细胞导致兴奋的产生c 胰岛素通过b方式进入细胞后促进糖原合成d 神经细胞轴突末梢有大量突起 有利于更多的识别神经递质的c物质附着 尝试解答 易错提示 解答本题的关键是知道细胞膜的复杂程度与蛋白质的种类和数量有关 知道物质进出运输的方式 以及知道特殊膜蛋白的功能 易错易混归纳 专题三物质跨膜运输 酶和atp 答案 a 解析 膜功能复杂的程度取决于膜上蛋白质的种类和数量 功能越复杂的细胞膜上 蛋白质的种类和数量越多 题图中a属于蛋白质 a项正确 受刺激后细胞膜对na 的通透性增大 na 内流导致兴奋的产生 此时na 的跨膜是顺浓度的协助扩散 不属于主动运输 而a方式为主动运输 b项错误 胰岛素作为激素属于信息分子 作用于靶细胞 被靶细胞上的受体识别而发挥作用 没有进入细胞 c项错误 神经细胞轴突末梢的细胞膜是突触前膜 而识别神经递质的c物质 受体 附着在突触后膜上 d项错误 易错易混归纳 专题三物质跨膜运输 酶和atp 纠错笔记 物质跨膜运输的归纳比较 易错易混归纳 专题三物质跨膜运输 酶和atp 易错易混归纳 专题三物质跨膜运输 酶和atp 教师备用习题 备选理由 第3题考查有关酶与atp相互之间关系 第4题考查物质出入细胞的方式 第5题考查与膜的透性有关问题 可作为考点的补充 3 下列有关酶与atp的叙述 错误的是 a atp的合成与分解离不开酶b 人成熟红细胞也能产生atpc 酶和atp主要分布在细胞内d 酶催化的化学反应都需要消耗atp 教师备用习题 答案 d 解析 生物体的各种生化反应均需酶的参与 同时有能量的转化 故atp的合成与分解离不开酶的参与 a项正确 人体内成熟的红细胞虽无线粒体 但仍能进行无氧呼吸产生atp b项正确 细胞是生命活动结构和功能的基本单位 因此 酶和atp主要分布在细胞内 并在细胞内发挥作用 c项正确 酶催化的生化反应中既有消耗atp的 也有合成atp的 d项错误 教师备用习题 4 据报道 一种称作 瘦素穿肠蛋白 的药物治疗肥胖 可口服使用 以减轻肥胖症患者肌肉注射的痛苦 小肠上皮细胞吸收该药物最可能的方式为 a 渗透作用b 胞吞c 协助扩散d 主动运输 教师备用习题 答案 b 解析 瘦素穿肠蛋白 不能通过简单的渗透作用进入细胞 蛋白质类的物质进入小肠细胞的方式应该是胞吞 b项正确 教师备用习题 5 将红甜菜根的切片分别放在不同温度的蒸馏水中处理一段时间 再分别放在清水中浸泡1h 获得相应的浸出液 测量其中花青素的吸光度 结果如图所示 以下分析正确的是 a 细胞膜透性与处理温度成正比b 温度低于40 的溶液中没有花青素c 花青素运输受膜上载体活动影响 温度越高活动越强d 60 处理后 膜透性大大增加 教师备用习题 答案 d 解析 将红甜菜根的切片做处理后 获得的浸出液中花青素的吸光度高 浸出液中花青素的含量高 说明膜的通透性大 由图可知 处理温度与浸出液中花青素的吸光度不成正比 在温度低于40 的溶液中 膜的通透性与温度变化关系不明显 只有较少的花青素透过膜结构进入浸出液 而不是没有花青素 温度高于50 时 膜的通透性发生明显变化 通透性大大增强 花青素进入浸出液 并不是细胞主动释放 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 高考真题聚焦 核心考点整合 易错易混归纳 考情纵览 考情纵览 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 1 2013 重庆卷 图2 4 1为水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图 下列有关叙述 正确的是 高考真题聚焦 图2 4 1 a t1 t2 叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加 基质中水光解加快 o2释放增多b t2 t3 暗反应 碳反应 限制光合作用 若在t2时刻增加光照 光合速率将再提高c t3 t4 光照强度不变 光合速率的提高是由于光反应速率不变 暗反应增强的结果d t4后短暂时间内 叶绿体中adp和pi含量升高 c3化合物还原后的直接产物含量降低 高考真题聚焦 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 答案 d 解析 水的光解 o2释放发生在叶绿体类囊体薄膜上 而不是叶绿体基质中 a项错误 t2 t3 限制光合速率的因素为co2浓度 此时 光照充足且恒定 若增加光照 光合速率不会再提高 b项错误 t3 t4 暗反应增强 一定程度上加快atp和adp的转化 同时促进了光反应 c项错误 突然停止光照 光反应减弱甚至停止 类囊体薄膜上atp合成受阻 atp含量减少 adp和pi含量升高 被还原的c3化合物减少 直接产物含量降低 d项正确 高考真题聚焦 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 2 2013 广东卷 污水处理厂的污泥富含有机质和无机成分 可用作肥料 但其多环芳烃 pahs 等有机污染物含量通常较高 施入土壤会带来二次污染 生物质炭是由作物废弃秸秆等炭化而成 将污泥 含7 生物质炭的污泥均堆放一段时间后用于盆栽实验 研究它们对黑麦草生长及pahs迁移的影响 结果见下表 高考真题聚焦 1 生物质炭孔隙结构发达 能改善土壤的通气状况 使根系细胞 加强 合成增加 从而促进根系对土壤养分的吸收 2 由表可知 施用含生物质炭的污泥 从而促进黑麦草生长 污泥的施用使土壤和黑麦草的pahs含量 但生物质炭的输入 从而降低pahs污染的风险 由此可见 生物质炭有望用作污泥改良剂 促进污泥的推广应用 污泥的应用符合生态工程的 原理 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 高考真题聚焦 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 答案 1 有氧呼吸atp 2 使黑麦草叶绿素含量提高 促进光合作用的进行 有利于有机物的积累增加降低了土壤pahs含量和黑麦草对pahs的吸收与积累物质循环再生 解析 1 生物质炭能增加土壤含氧量 促进根部细胞的有氧呼吸作用 从而使atp合成量增加 有利于根部细胞从土壤中主动吸收无机盐等养分 2 对比表中数据可知 含生物质炭的污泥可使黑麦草叶绿素含量提高 促进其光合作用的进行 有利于有机物的积累 从而增加其干重 从表格中数据直观看出 红壤中施用污泥比单纯红壤用于盆栽 土壤和黑麦草中pahs含量均大幅增加 而施用 高考真题聚焦 含7 生物质炭后 土壤和黑麦草中pahs含量与单纯使用红壤时增加不多 可以发现生物质炭能够降低土壤pahs含量和黑麦草对pahs的吸收与积累 从而降低pahs污染的风险 污泥的推广使用体现了废物资源化 符合生态工程中物质循环再生原理 高考真题聚焦 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 3 2012 广东卷 荔枝叶片发育过程中 净光合速率及相关指标的变化见下表 高考真题聚焦 注 表示未测数据 1 b的净光合速率较低 推测原因可能是 叶绿素含量低 导致光能吸收不足 导致 2 将a d分别置于光温恒定的密闭容器中 一段时间后 a的叶肉细胞中将开始积累 d的叶肉细胞中atp含量将 3 与a相比 d合成生长素的能力 与c相比 d的叶肉细胞的叶绿体中 数量明显增多的结构是 4 叶片发育过程中 叶面积逐渐增大 是 的结果 d的叶肉细胞与表皮细胞的形态 结构和功能差异显著 其根本原因是 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 高考真题聚焦 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 答案 1 气孔相对开放度小co2吸收不足 2 乙醇增加 3 较低类囊体 基粒 4 细胞分裂和细胞生长基因选择性表达 解析 1 影响光合速率的因素有外因 光照强度 温度 二氧化碳浓度等 和内因 叶绿素的含量 酶等 结合表格中的信息 b组叶绿素含量为1 1mg g fw 叶绿素含量低 导致光能吸收不足 气孔相对开放度为55 开放度比较小 导致co2吸收不足 因此b的净光合效率较低 2 a叶片的净光合速率为 2 8mg g fw 即光合速率小于呼吸速率 且由于是密闭的容器 导致容器内氧气越来越少而进行无氧呼吸 产生乙醇和co2 高考真题聚焦 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 积累乙醇 d叶片中 光合速率大于呼吸速率 且由于是密闭的容器 导致容器内二氧化碳越来越少 暗反应减弱 而光反应不变 导致atp增加 3 与成熟叶片相比 幼嫩的叶是合成生长素的主要部位之一 叶绿素分布在叶绿体的类囊体薄膜上 从表格中可推知 由于总叶绿素含量增长 因此 d的叶肉细胞的叶绿体中 类囊体 基粒 明显增多 4 叶片发育过程中 叶片面积逐渐增大 是由于细胞分裂和细胞生长使细胞的数量和体积增加 细胞分化的根本原因是基因的选择性表达 高考真题聚焦 以光合作用的概念为中心 影响光合作用的环境因素所建立的数学模型为信息载体 主要考查对叶绿体色素 光合作用的原理应用 考查细胞呼吸中的无氧呼吸和有氧呼吸过程 场所 并将细胞呼吸与光合作用联系在一起考查物质 能量转化过程 联系生活生产实际考查相关原理的应用 高考真题聚焦 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 考点一光合作用一 叶绿体中的色素 核心考点整合 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 二 光反应与暗反应的关系 核心考点整合 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 三 光合作用条件骤变时各物质含量的变化 核心考点整合 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 核心考点整合 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 四 分析影响光合作用的环境因素1 解读影响光合作用的环境因素的相关曲线 1 光照强度 如图2 4 2中甲所示 原理 影响光反应阶段atp h 的产生 分析 p点的限制因素外因 温度 co2的供应量内因 色素含量 酶的数量和活甲性 c5的含量图2 4 2 核心考点整合 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 四 分析影响光合作用的环境因素 2 co2浓度 如图2 4 2中乙所示 原理 影响暗反应阶段c3的生成 分析 p点的限制因素外因 温度 光照强度内因 酶的数量和活性 色素含量 c5的含量乙图2 4 2 核心考点整合 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 四 分析影响光合作用的环境因素 3 温度 如图2 4 2中丙所示 原理 通过影响酶的活性而影响光合作用 分析 p点对应的温度为进行光合作用的最适温度 丙图2 4 2 核心考点整合 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 2 分析呼吸速率 真正光合速率和净光合速率的关系 1 三种速率的表示方法如图2 4 3所示 核心考点整合 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 特别提醒 1 图2 4 3中 e b点为光补偿点 f c点为光饱和点 2 阴生植物的光补偿点和光饱和点都较低 如图中曲线 所示 因此 种植阴生植物应避免过强光照 阳生植物的光补偿点和光饱和点相对较高 如图中曲线 所示 因此 种植阳生植物应给予较强光照条件 核心考点整合 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 2 分析三种速率之间的关系 核心考点整合 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 3 应用 提高农作物产量的措施 1 间作套种农作物的种类配置 可合理利用光能 2 适当提高光照强度 可增加大棚作物的产量 3 种植大棚蔬菜时 多施有机肥 人工增施co2 4 大田作物应多施有机肥和实施秸秆还田 或 正其行 通其风 以保证空气顺行流通 5 大田作物适时种植 冬天 利用大棚种植蔬菜 6 合理 适量施肥 核心考点整合 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 例1科学家以某湿地的芦苇和互花米草为研究对象 在实验室中进行了相关研究 图2 4 4中甲 乙是在其他条件适宜时 互花米草和芦苇在不同光照强度和co2浓度下的净光合速率 回答问题 核心考点整合 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 注 光照强度用ppfd表示 单位 mol m2 s 图2 4 4 1 据图甲 在光照强度为800 mol m2 s 的条件下 当co2浓度超过400 mol mol时 限制互花米草净光合速率增加的外界因素是 核心考点整合 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 据图乙 影响芦苇净光合速率变化的外界因素是 比较甲乙 当co2浓度为800 mol m2 s 时 光照强度的变化对 的净光合速率影响较大 2 据图丙 随着实验容器中co2浓度的升高 互花米草和芦苇的呼吸速率呈下降趋势 这可能是由于容器中o2浓度降低 抑制了细胞有氧呼吸的第 阶段所致 此阶段发生的场所是 比较a b曲线 当浓度超过400 mol mol时 随着co2的升高 3 如果将芦苇置于光温恒定的密闭容器中 当容器内co2减少时 则它的叶肉细胞中的atp含量将 4 互花米草是一种草本盐沼植物 对水淹的生态环境有很强的适应能力 植物的抗逆性在一定范围内与 水的含量成正比 核心考点整合 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 答案 1 光照强度光照强度和co2浓度芦苇 2 三线粒体内膜互花米草呼吸速率的降幅大于芦苇 3 增多 4 结合 解析 1 co2浓度为400 mol mol时 各条曲线均已达到最大值 此时温度适宜 因此 光照强度限制了净光合速率增加 图乙中可直观读出影响净光合速率的自变量为光照强度和co2浓度 与图乙中芦苇相比较 co2浓度为800 mol m2 s 时 甲中互花米草在不同光照强度下三条曲线的纵坐标相差不大 即此时改变光照强度 对互花米草净光合速率影响较小 核心考点整合 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 2 o2直接参与有氧呼吸第三阶段 此反应在线粒体内膜上发生 当浓度超过400 mol mol时 图中曲线a下降幅度比曲线b大 即互花米草呼吸速率的降幅大于芦苇 3 co2减少 生成的c3的量减少 c3还原时需消耗的atp的量减少 则细胞中积累的atp增多 4 在盐碱地 植物可通过减少细胞中的自由水含量 来增加细胞内渗透压 防止细胞失水死亡 核心考点整合 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 点评 影响光合作用的内部及外部因素是不断变化的 因此植物光合作用强度也经常变化 1 影响光合作用的内部因素主要有叶片中叶绿素的含量 酶的数量 酶的活性等 2 影响光合作用的外界因素主要有光照强度 光质 温度 co2浓度等 一般而言 光照强度增加 光合作用强度增强 但由于植物的生活习性不同 在光照强度增加相同的情况下 光合作用强度的增强程度并不相同 并且当光照强度增加到一定值时 光合作用强度不再增加 核心考点整合 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 温度直接影响光合作用过程中光反应与暗反应中酶的催化活性 因此也会影响光合作用强度 实验结论的分析往往借助温度对酶活性的影响规律 二氧化碳是光合作用的原料之一 因此co2的含量直接影响光合作用强度 在一定浓度范围内 增加co2浓度 光合作用强度增加 核心考点整合 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 教师备用习题 第1题考查了改变光合作用的条件 物质的含量发生变化 可以作为考点的补充 1 卡尔文及其同事因在光合作用方面的研究成果 获得了1961年的诺贝尔化学奖 卡尔文将小球藻装在一个密闭容器中 通过一个通气管向容器中通入co2 通气管上有一个开关 可控制co2的供应 容器周围有光源 通过控制电源开关可控制光照的有无 1 实验材料小球藻属于 填 原核 或 真核 生物 2 他向密闭容器中通入14co2 当反应时间为0 5s时 14c出现在一种三碳化合物 c3 中 当反应进行到5s时 14c出现在一种五碳化合物 c5 和一种六碳糖 c6 中 这 核心考点整合 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 说明co2中c的转移路径是 请用 表示 卡尔文采用了 技术 3 他通过停止 实验条件 来直接探究光反应和暗反应的联系 他得到的实验结果为下图中的 核心考点整合 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 a b d c 4 卡尔文通过停止 实验条件 探究光合作用过程中固定co2的化合物 这时他发现c5的含量快速升高 由此得出固定co2的物质是c5 5 卡尔文将上述实验中不同反应条件下的小球藻放入70 的热水中 结果导致 失活 细胞中的化合物就保持在热处理之前的反应状态 采用纸层析法分离出多种化合物 纸层析法利用的原理是不同化合物在层析液中 不同 核心考点整合 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 答案 1 真核 2 co2 c3 c5 或c6 同位素标记 3 光照a 4 二氧化碳的供应 5 酶溶解度 解析 1 小球藻是单细胞绿藻 属于真核生物 2 卡尔文用同位素标记法追踪二氧化碳在植物体内的变化 依照小球藻内化合物中同位素出现的顺序可知二氧化碳转移路径为co2 c3 c5 或c6 3 光反应为暗反应提供 h 和atp 要探究光反应和暗反应的关系 卡尔文可通过停止光照条件 检测暗反应的变化来探究二者关系 由于co2 c5 c3 小球藻内c3含量比c5高 又因为缺少光照 核心考点整合 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 时 atp和 h 供应不足 三碳化合物去路减少 来源基本不变 含量增加 五碳化合物来源减少 去路基本不变 含量减少 故a图符合 4 停止co2供应时 co2 c5 c3反应受阻 而c3 c5量基本不变 c5含量快速升高 5 高温使酶失活 纸层析法分离化合物的原理是各种化合物在层析液中溶解度不同 随层析液在滤纸上扩散速度不同而分离 核心考点整合 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 考点二细胞呼吸1 分析影响细胞呼吸的因素 核心考点整合 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 2 探究酵母菌的呼吸方式 1 co2的检测方法 澄清的石灰水变浑浊 使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄 溶液中的ph 2 酒精的检测方法 橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生化学反应变成灰绿色 3 葡萄糖溶液煮沸后冷却的原因 排除其中的氧气 4 呼吸强度测定 如图2 4 5为探究酵母菌细胞呼吸类型的装置图 核心考点整合 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 核心考点整合 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 图2 4 5 核心考点整合 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 核心考点整合 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 例2为研究酵母菌的呼吸方式 某生物小组制作了如图2 4 6中a f所示装置 下列判断不合理的是 核心考点整合 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 图2 4 6 a 若a装置液滴不移动 b装置液滴右移 说明酵母菌仅进行无氧呼吸b 若a装置液滴左移 b装置液滴右移 说明酵母菌仅进行有氧呼吸c 连接e c d 给装置通空气 d中石灰水变浑浊 可验证酵母菌进行了有氧呼吸d f放置一段时间后 连接f d d中石灰水变浑浊 可验证酵母菌进行了无氧呼吸 核心考点整合 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 答案 b 解析 a装置液滴不移动 说明酵母菌只进行无氧呼吸 否则液滴会向左移动 b装置液滴右移作对照 证明呼吸方式为无氧呼吸 a装置液滴左移 酵母菌可能只进行有氧呼吸或既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸 结合b装置液滴右移 说明酵母菌进行有氧呼吸或既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸 由此判断b项说法不合理 点评 小烧杯中盛装naoh溶液时 可除去装置中的co2 然后再判断无氧呼吸和有氧呼吸的情况下 气体体积有没有变化及气压的变化 液滴是否移动 小烧杯中盛装清水时 同样可以这样分析 核心考点整合 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 变式2在图2 4 7中 图1表示萌发小麦种子中的相关生理过程 字母表示物质 数字表示过程 图2表示测定已消毒的萌发小麦种子呼吸熵 rq 释放的二氧化碳体积 消耗的氧气体积 的实验装置 请分析回答 核心考点整合 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 图1 图2 图2 4 7 1 图1中 催化过程 的酶存在于细胞的 物质e表示 2 图2实验装置乙中 koh溶液中放置筒状滤纸的目的是 3 假设小麦种子只以糖类为呼吸底物 在25 下经过10min观察墨滴的移动情况 如发现装置甲中墨滴不动 装置乙中墨滴左移 则10min内小麦种子中发生图1中的 填序号 过程 若发现装置甲中墨滴右移 装置乙中墨滴不动 则10min内小麦种子中发生图1中的 填序号 过程 核心考点整合 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 4 在25 下10min内 如果装置甲中墨滴左移30mm 装置乙中墨滴左移200mm 则萌发小麦种子的呼吸熵是 5 为校正装置甲中因物理因素引起的气体体积变化 还应设置一个对照装置 对照装置的大试管和小烧杯中应分别放入 核心考点整合 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 答案 1 细胞质基质酒精 2 增大吸收二氧化碳的面积 3 4 0 85 5 煮沸杀死的小麦种子 清水 解析 1 图1中 过程表示小麦种子的有氧呼吸 过程表示无氧呼吸 催化过程 的酶存在于细胞的细胞质基质 物质a为丙酮酸 物质b为co2 物质c为 h 物质d为o2 物质e表示酒精 2 图2实验装置乙中 koh溶液中放置筒状滤纸的目的是增大吸收二氧化碳的面积 核心考点整合 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 3 假设小麦种子只以糖类为呼吸底物 在25 下经10min观察墨滴的移动情况 如发现装置甲中墨滴不动 装置乙中墨滴左移 则10min内小麦种子中发生有氧呼吸 若发现装置甲中墨滴右移 装置乙中墨滴不动 则10min内小麦种子中发生无氧呼吸 4 两装置为对照组 根据呼吸熵的公式 得出rq 释放的二氧化碳体积 消耗的氧气体积 200 30 200 0 85 5 为校正装置甲中因物理因素引起的气体体积变化 还应设置大试管和小烧杯中分别放入煮沸杀死的小麦种子 清水的一个对照装置 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 核心考点整合 教师备用习题 第2题涉及有关酵母菌细胞呼吸 作为考点的补充 第3题考查光合作用外部因素的改变导致各点位置移动变化 作为考点的补充 2 某实验室用两种方式进行酵母菌发酵葡萄糖生产酒精 甲发酵罐中保留一定量的氧气 乙发酵罐中没有氧气 其余条件相同且适宜 实验过程中每小时测定一次两个发酵罐中氧气和酒精的物质的量 记录数据并绘成下面的坐标图 据此下列说法正确的是 核心考点整合 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 a 在实验结束时甲 乙两发酵罐中产生的二氧化碳量之比为6 5b 甲发酵罐实验结果表明在有氧气存在时酵母菌无法进行无氧呼吸c 甲 乙两发酵罐分别在第5h和第3h时无氧呼吸速率最快d 该实验证明向葡萄糖溶液中通入大量的氧气可以提高酒精的产量 核心考点整合 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 答案 c 解析 据图可知 在实验结束时甲 乙两发酵罐中产生的酒精的物质的量分别为18mol和15mol 由无氧呼吸的反应式可知 2c2h5oh 2co2 因而实验结束时甲发酵罐中产生的二氧化碳量为18mol 而乙发酵罐中产生的二氧化碳量为15mol 故无氧呼吸产生二氧化碳量之比为6 5 而甲罐通过有氧呼吸消耗6mol氧气时还产生6mol二氧化碳 因此甲 乙两发酵罐中产生的二氧化碳量之比为24 15 8 5 由图可知 甲发酵罐在有氧气存在的情况下 酵母菌可进行无氧呼吸 只是呼吸速率较低 从曲线看甲 乙两发酵罐分别在第5h和第3h时 酒精的生成速率最快 因而无氧呼吸速率最快 该实验证明向葡萄糖溶液中通入少量的氧气可以提高酒精的产量 核心考点整合 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 3 科学家研究20 时小麦光合作用强度与光照强度的关系 得到如右图所示曲线 下列有关叙述错误的是 a 随着环境温度的升高 cd段的位置不断上移b a点时叶肉细胞中产生atp的细胞器只有线粒体c 其他条件适宜 当植物少量缺mg时 b点将向右移动d c点后小麦光合作用强度不再增加可能与叶绿体中色素的含量和色素的吸光能力有关 核心考点整合 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 答案 a 解析 光合作用需要适宜的温度 超过适宜温度 其光合速率下降 a项错误 a点时没有光照 此时叶肉细胞只进行细胞呼吸 不进行光合作用 所以产生atp的细胞器只有线粒体 b点表示光合速率等于呼吸速率 当植物缺镁时 影响叶绿素的合成 所以达到与呼吸速率相等所需的光照强度增加 b点右移 c点后达到光饱和