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1.ppt

全国卷地区专用 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曲线a b表示物质跨膜运输的两种方式 下列分析正确的是 a co2通过方式a运输b 葡萄糖通过方式a进入红细胞c 低温只会影响方式b的运输图2 3 2d 方式b表示物质顺浓度梯度的运输 核心考点整合 专题三物质跨膜运输 酶和atp 答案 b 解析 通过题图的观察 可知a曲线所示物质跨膜运输方式为协助扩散 b曲线为主动运输 co2的运输方式为自由扩散 a项错误 葡萄糖进入红细胞为协助扩散 b项正确 低温通过影响呼吸酶的活性来影响呼吸作用强度 从而影响主动运输的过程 同时低温会影响细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子的运动速率 从而影响物质的跨膜运输 c项错误 b为主动运输 逆浓度梯度运输 d项错误 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2atp是细胞的能量通货 是生命活动的直接能源物质 如图2 3 5为atp的结构和atp与adp相互转化的关系式 下列说法不正确的是 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快速转化依赖于酶催化作用的高效性d 酶1和酶2催化作用的机理是降低反应的活化能 核心考点整合 专题三物质跨膜运输 酶和atp 答案 a 解析 题图甲中的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 断开并释放能量 b项正确 atp与adp的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 核心考点整合 专题三物质跨膜运输 酶和atp 变式2atp是高能磷酸化合物 是生命活动的直接能源物质 下列有关atp的叙述中 错误的是 a 在细胞中 只有通过atp adp循环 才能使放能反应释放的能量用于吸能反应b atp分子中含有三个磷酸基团和三个磷酸键c adp形成atp时需要水作为底物d 在耗氧量相同的情况下 不同的植物细胞产生的atp分子数有可能不同 核心考点整合 专题三物质跨膜运输 酶和atp 答案 c 解析 在细胞中 只有通过atp adp循环 发生atp的水解释放能量 其释放的能量才能用于各种吸能反应 atp分子中含有三个磷酸基团和三个磷酸键 其中有两个高能磷酸键 adp形成atp时会生成水 atp水解时需要水作为底物 在耗氧量相同的情况下 不同的植物细胞由于消耗的底物性质不同 释放的能量多少不同 产生的atp分子数有可能不同 核心考点整合 专题三物质跨膜运输 酶和atp 考点三酶促反应及其影响因素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 特别提醒 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 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某种植物的分泌液能消化所捕食的昆虫 为检测此分泌液的消化作用 有个同学做了如下实验 取甲 乙两支洁净的试管 分别加入1cm3瘦肉块 向甲试管中注入2ml新鲜的分泌液 向乙试管中注入2ml清水 振荡两支试管 然后将两试管下半部浸入35 左右的温水中 2h后观察发现 甲试管内瘦肉块明显变小 乙试管内肉块无明显变化 请回答下列问题 1 该分泌液中可能含有 酶 2 甲 乙两试管中 为对照组 3 若要验证温度对分泌液活性的影响 可再取丙 丁两支洁净的试管 两试管内均应加 并将两试管分别放入 核心考点整合 专题三物质跨膜运输 酶和atp 中 2h后观察试管内瘦肉块的变化 4 若要验证ph对分泌液活性的影响 可再取戊 己两支洁净的试管 两试管所加入的成分与丙 丁试管相同 向戊 己两试管中分别加入 溶液 然后将两试管下半部放入 的温水中 2h后观察两试管瘦肉块的变化 5 该同学为鉴定该分泌液含蛋白质 向试管中加入1ml双缩脲试剂a液和4滴双缩脲试剂b液 振荡均匀 然后加入2ml新鲜的分泌液 在水浴中加热到60 以上 观察溶液的颜色 请指出其中两处错误 核心考点整合 专题三物质跨膜运输 酶和atp 答案 1 蛋白 2 乙试管 3 1cm3瘦肉块 2ml新鲜的分泌液沸水和冰水 4 适量且等量的naoh和hcl35 左右 5 不应把双缩脲试剂a液和双缩脲试剂b液先混合不用加热 解析 1 瘦肉的主要成分是蛋白质 瘦肉块变小说明瘦肉被蛋白酶分解 因此该分泌液中可能含有蛋白酶 2 实验目的是探究分泌液内所含的酶 故加分泌液的甲组是实验组 不加分泌液的乙组为对照组 3 若要验证温度对分泌液活性的影响 实验变量是温度 因此两支试管里加入的物质以及物质的量应相同 即都加入1cm3瘦肉块 2ml新鲜的分泌液 甲试管为适宜温度条件 因此另外 核心考点整合 专题三物质跨膜运输 酶和atp 两支试管分别放入沸水和冰水中 以探究温度对酶活性的影响 4 若要验证ph对分泌液活性的影响 则实验变量是ph 因此戊 己试管内需分别加入适量且等量的naoh和hcl溶液 营造不同的ph环境 为防止温度对酶活性的影响 需将试管都放入适宜的温度 35 左右 环境中进行实验 5 使用双缩脲试剂时 需先加a液 振荡后滴加b液 双缩脲试剂在常温下使用 不需要加热 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 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 1 2013 新课标全国卷 关于叶绿素的叙述 错误的是 a 叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素b 被叶绿素吸收的光可用于光合作用c 叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同d 植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光 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 d 解析 镁元素是叶绿素的组成元素之一 叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素 a项正确 叶绿素可吸收光能 将水分解成氧和 h 并将光能转化为化学能 用于光合作用 b项正确 叶绿素a和叶绿素b都能吸收红光 但与叶绿素b相比 叶绿素a吸收的红光波长较长且吸收光能百分比更大 二者在红光区的吸收峰值不同 c项正确 因为叶绿素对绿光吸收最少 绿光被反射出来 所以叶片呈绿色 d项错误 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 新课标全国卷 下列与微生物呼吸有关的叙述 错误的是 a 肺炎双球菌无线粒体 但能进行有氧呼吸b 与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码c 破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中d 有氧和无氧时 酵母菌呼吸作用产物不同 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 c 解析 肺炎双球菌虽然没有线粒体 但是其生活环境存在氧气 细胞中含有与有氧呼吸有关的酶 因此能进行有氧呼吸 a项正确 细菌的dna主要分布在拟核中 少数以质粒的形式存在 但控制生命活动的必需基因存在于拟核中 因此与细胞呼吸有关的酶由拟核中的基因控制合成 b项正确 破伤风芽孢杆菌只能进行无氧呼吸 在无氧条件下容易大量繁殖 但在有氧环境中 无氧呼吸将受到抑制 c项错误 酵母菌有氧呼吸的产物是二氧化碳和水 无氧呼吸的产物是二氧化碳和酒精 两种呼吸作用的产物不同 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 3 2013 北京卷 为研究棉花去棉铃 果实 后对叶片光合作用的影响 研究者选取至少具有10个棉铃的植株 去除不同比例棉铃 3天后测定叶片的co2固定速率以及蔗糖和淀粉含量 结果如图2 4 1所示 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 h 或nadph 叶绿体基质 2 逐渐下降28 3 淀粉和蔗糖含量输出量 4 抑制 5 未遮光的光合产物含量下降 光合速率上升 解析 1 光合作用包括光反应和碳 暗 反应两个阶段 其中光反应为碳 暗 反应提供atp和 h 用于c3的还原 碳 暗 反应在叶绿体基质中进行 包括co2的固定和c3的还原两个过程 2 题图甲中 随着去除棉铃百分率的提高 co2固定速率相对值逐渐减小 叶片光合速率逐渐下降 本实验中对照组 空白对照组 植株的co2固定速率相对值是28 3 题图乙中 随着去除棉铃百分率的提高 植株 高考真题聚焦 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 叶片中淀粉和蔗糖含量逐渐增加 由于叶片光合产物被运到棉铃等器官并被利用 因此去除棉铃后 叶片光合产物利用量减少 输出量降低 进而在叶片中积累 4 根据题图可知 随着去除棉铃百分率的提高 植株叶片中淀粉和蔗糖含量逐渐增加 co2固定速率相对值逐渐减小 说明叶片光合产物的积累会抑制光合作用 5 本实验为验证性实验 因而结果是唯一的 若要验证叶片光合产物的积累会抑制光合作用这一推测 可去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理 使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官 检测未遮光叶片的光合产物含量和光合速率 与只去除棉铃植株的叶片相比 去除棉铃并对部分叶片进行遮光处理的植株 其叶片的光合产物含量下降 而光合速率上升 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如图2 4 4中甲表示绿色植物叶肉细胞部分结构中的某些生命活动过程 代表各种物质 a b代表两种细胞器 如图乙表示a b两种植物的光合速率与光照强度的关系 请据图回答下列问题 核心考点整合 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 1 叶绿体中的色素分布于 上 提取绿叶中的色素时 要加入化学药品 以保护叶绿体中的色素 其中叶绿素主要吸收 光 2 图甲中 以 方式进入a中 在 处参与化学反应生成大量能量 若该绿色植物长时间处于黑暗状态 则图甲中 的循环 填 能 或 不能 进行 原因是 3 在相同的光照强度下 不同植物的光合速率会有差别 图乙中a植物在 klx光照强度条件下的实际光合速率与b植物最大的实际光合速率相同 a植物在光照强 核心考点整合 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 度为8klx时 5小时中单位叶面积光合作用一共固定co2 mg 而植物从环境中实际吸收co2的速率为 mg h 单位叶面积 4 将长势相同 数量相等的a b两种植物的幼苗分别置于两个相同的密闭透明玻璃罩内 在光照为12klx 温度等相同且适宜的条件下培养 定时测定玻璃罩内的co2含量 罩内co2的起始浓度为150mg l 结果a植物在第20min co2浓度保持在40mg l时不再变化 b植物在第35min co2浓度保持在20mg l时不再变化 请据此在图2 4 5中 画出该实验过程中a b两种植物所在玻璃罩内co2浓度变化的大致曲线图 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 答案 1 类囊体薄膜碳酸钙红光和蓝紫 2 自由扩散线粒体内膜不能没有光反应提供的atp和 h 暗反应不能进行 3 5253 4 核心考点整合 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 解析 光合色素主要存在叶绿体内的基粒 类囊体 薄膜上 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光 气体分子跨膜运输方式为自由扩散 在基粒上进行光合作用的光反应阶段 能为暗反应提供atp和 h 题图乙中负值代表呼吸作用大于光合作用 当光照强度为0时 即代表呼吸作用大小 横坐标0以上的点代表的为净光合作用 实际光合作用 净光合作用 呼吸作用 b植物的最大实际光合速率为3 对应a植物的呼吸作用2 净光合作用1 此时光照强度为5klx a植物在8klx时可固定co25mg h 呼吸作用产生2mg h 从外界吸收3mg h 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 变式1红掌是半阴生高等植物 如图2 4 6表示夏季时红掌在不同遮光处理条件下净光合速率的日变化曲线 请分析回答相关问题 1 适当遮光叶绿素含量会增加 叶片对 光的吸收能力显著增强 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 a b段叶肉细胞内合成 h 的场所有 c d对应时段 植物体内有机物总量的变化情况是 填 增加 或 减少 3 m点时 对红掌体内所有能进行光合作用的细胞来说 叶绿体消耗的co2量 填 大于 等于 或 小于 细胞呼吸产生的co2量 4 30 遮光处理具有降温增湿作用 避免了强光照和过高温度对植株的不利影响 与曲线 相比 曲线 未明显出现 午休 现象的原因是该植物的气孔一般 填 关闭 或 不关闭 5 6 30左右 在不遮光的条件下适当增加该植物周围的co2浓度 光合速率的变化情况是基本不变 其原因是 核心考点整合 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 答案 1 红光和蓝紫 2 细胞质基质线粒体叶绿体增加 3 大于 4 不关闭 5 6 30左右限制光合速率的主要因素是光照强度 核心考点整合 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 解析 从题图可知 适当遮光处理 叶绿素含量会增加 而叶绿素主要吸收红光和蓝紫光 所以叶片对红光和蓝紫光的吸收能力显著增强 在a b段 植物进行光合作用 但光合速率小于呼吸速率 所以在叶绿体的类囊体薄膜上会产生 h 细胞呼吸在细胞质基质和线粒体基质可产生 h m点时光合速率等于呼吸速率 而叶绿体消耗的co2量大于细胞呼吸产生的co2量 因为还有非绿色部分细胞呼吸产生co2也供给叶绿体进行光合作用 植物出现 午休 现象是因为光照强 温度高 蒸腾作用强导致水分散失过多 从而引起气孔关闭 在6 30左右 由于光照强度是限制光合作用强度的因素 而co2不是其限制因素 所以增加co2浓度无法提高光合速率 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 7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 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 8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 8 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有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液 当通入不同浓度的o2时 其产生的酒精和co2的量如图2 4 9所示 据图中信息推断错误的是 a 氧浓度为a时酵母菌没有进行有氧呼吸 只进行无氧呼吸b 当氧浓度为b和d时 酵母菌细胞呼吸的过程会不同c 当氧浓度为c时 2 5的葡萄糖用于酵母菌酒精发酵d a b c d不同氧浓度下 细胞都产生 h 和atp 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 氧浓度为a时 产生酒精和产生co2的量相等 即比值为1 1 酵母菌只进行无氧呼吸 a项正确 氧浓度为b时 产生co2的量大于酒精的量 说明酵母菌有两种呼吸方式 d时酒精的量为0 酵母菌只进行有氧呼吸 b项正确 当氧浓度为c时 产生酒精的量为6 无氧呼吸消耗的葡萄糖为3 由产生co2的量15可知有氧呼吸产生的co2为15 6 9 可得出有氧呼吸消耗的葡萄糖的量为1 5 则有2 3的葡萄糖用于酵母菌酒精发酵 c项错误 有氧呼吸和无氧呼吸都产生 h 和atp d项正确 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点后达到光饱和点 光合作用强度不再随光照强度增加的原因有co2浓度的限制 温度的限制 叶绿体色素的含量 光合作用所需酶量的限制等 核心考点整合 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 考点三光合作用和细胞呼吸的关系1 光合作用和细胞呼吸的关系图 核心考点整合 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 2 光合作用和有氧呼吸中 h 和atp的来源 去向分析 核心考点整合 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 例3如图2 4 11表示某绿色植物的光合作用与呼吸作用之间的部分关系 请分析回答下列问题 1 图中y代表的物质是 能产生atp的 填序号 完成过程 的场所是 2 广泛应用于现代农业生产中的智能无土栽培技术 方便作物管理 优质高产 若栽培池内较长时间通气不畅 作物会出现缺素症状 其原因是 核心考点整合 专题四两个生理作用 光合作用和细胞呼吸 3 某研究小组为研究水稻的光合作用 将长势相同的水稻苗平均分为若干组 分别置于完全遮光容器和完全透光容器中 在不同光照强度下 温度25 条件 其他条件相同且适宜 测得密闭瓶内o2变化的相对值如图2 4 12所示 曲线 表示完全透光容器内o2变化相对值 若水稻幼苗长期处在光照强度为b的条件下 水稻幼苗 填 能 或 不能 生长 在光照强度为c时 o2产生量的相对值是 核心考点整合 专题四两个生理作用 光合