高考生物二轮复习 专题2 细胞的代谢 第2讲 光合作用与呼吸作用（1）课件.ppt

专题2细胞的代谢 2018年高考二轮复习 第2讲光合作用与呼吸作用 1 考点透视 考点1细胞呼吸 1 图解有氧呼吸与无氧呼吸的联系 2 理清细胞呼吸中 h 和atp的来源和去路 3 判断细胞呼吸类型的五大方法 以葡萄糖为底物 1 产生co2量 消耗o2量 有氧呼吸 2 不消耗o2 产生co2 无氧呼吸 酒精发酵 3 释放co2量 吸收o2量 同时进行有氧呼吸和无氧呼吸 酒精发酵 4 不吸收o2 不释放co2 乳酸发酵或细胞已经死亡 5 有水生成一定是有氧呼吸 有二氧化碳生成一定不是乳酸发酵 4 把握影响细胞呼吸的 四类 曲线 1 甲图 温度通过影响与细胞呼吸有关酶的活性来影响呼吸速率 2 乙图 图中o2浓度为0时 并非细胞呼吸强度为0 而是只进行无氧呼吸 大于0小于10 时两种呼吸类型均有 大于等于10 时只进行有氧呼吸 图中ab bc 但是氧浓度为c点时 无氧呼吸和有氧呼吸消耗葡萄糖的速率并不相同 图中r点时 细胞呼吸释放出的co2总量最小 由此可知 在贮藏种子或蔬菜水果保鲜时应保持低温 低氧而非无氧 3 丙图 自由水含量较高时细胞呼吸旺盛 4 丁图 co2是细胞呼吸的产物 对细胞呼吸具有抑制作用 典例解析 例1 突变酵母的发酵效率高于野生型 常在酿酒工业发酵中使用 下图为呼吸链突变酵母呼吸过程 下列相关叙述错误的是 多选 a 突变酵母乙醇代谢途径未变b 突变酵母几乎不能产生 h c 氧气充足时 野生型酵母种群增殖速率大于突变体d 通入氧气后 突变酵母产生atp的主要部位是线粒体 bd 解析突变酵母细胞能进行正常的乙醇代谢途径 a正确 突变酵母细胞可通过乙醇代谢途径产生 h b错误 氧气充足时 野生型酵母可进行正常的有氧呼吸 突变体不能进行正常的有氧呼吸 前者释放能量多 增殖速率大于后者 c正确 突变酵母产生atp的主要部位是细胞质基质 d错误 某生物小组探究果实中不同浓度的乙烯对呼吸速率的影响 结果如图 下列相关叙述正确的是 c 例2 a 乙烯能调节细胞的呼吸速率 从而促进果实发育b 随着乙烯浓度增大 呼吸峰值不断增大c 随着乙烯浓度增大 呼吸峰出现的时间提前d 乙烯通过影响酶的活性来影响呼吸速率 解析乙烯能调节呼吸速率 但乙烯是促进果实成熟的激素 故a错误 由图可知 随着乙烯浓度增大 呼吸峰值不变 故b错误 由图可知 随着乙烯浓度的增大 呼吸峰出现的时间提前 故c正确 乙烯通过什么方式影响呼吸速率从图中不能得出 故d错误 例3 为探究酵母菌的细胞呼吸 将酵母菌破碎并进行差速离心处理 得到细胞质基质和线粒体 与酵母菌分别装入a f试管中 加入不同的物质 进行了如下实验 见下表 注 表示加入了适量的相关物质 表示未加入相关物质 1 会产生co2和h2o的试管有 会产生酒精的试管有 根据试管 的实验结果可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所 均填试管编号 2 有氧呼吸产生的 h 经过一系列的化学反应 与氧结合形成水 2 4 二硝基苯酚 dnp 对该氧化过程没有影响 但使该过程所释放的能量都以热的形式耗散 表明dnp使分布在 的酶无法合成atp 若将dnp加入试管e中 葡萄糖的氧化分解 填 能 或 不能 继续进行 c e b f b d f 线粒体内膜 能 技巧归纳 1 细胞呼吸的实质是氧化分解有机物 释放能量 无论是否有氧气的参与 都是生物氧化过程 2 细胞呼吸的底物是有机物而并不只是糖类 糖类是主要的能源物质 3 线粒体只能利用丙酮酸和 h 不能吸收利用葡萄糖 4 真核生物细胞并非都能进行有氧呼吸 如蛔虫细胞 哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸 5 原核生物无线粒体 但有些原核生物仍可进行有氧呼吸 如蓝藻 硝化细菌等 因为其细胞中含有与有氧呼吸有关的酶 考点透视 考点2光合作用 1 c3和c5含量变化的分析方法 1 据卡尔文循环 叶绿体基质中c3的含量通常是c5的2倍 2 当光照强度或co2浓度改变后 短时间内c3和c5的含量均可发生变化 无论分析哪种物质的含量变化 都要从生成和消耗两个角度分析 c3产生于co2的固定过程 消耗于c3的还原过程 c5产生于c3的还原过程 消耗于co2的固定过程 2 分析影响光合作用的3类曲线 1 光照强度 如图1 原理 主要影响光反应阶段atp和 h 的产生 分析p点后的限制因素 外因 温度 co2浓度 内因 色素的含量和酶的数量和活性 2 co2的浓度 如图2 原理 影响暗反应阶段c3的生成 分析p点后的限制因素 外因 温度 光照强度 内因 酶的数量和活性 3 温度 通过影响酶的活性而影响光合作用 如图3 植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应 如o2的释放 来绘制的 下列叙述错误的是 a 类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中atp的合成b 叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制c 光合作用的作用光谱也可用co2的吸收速率随光波长的变化来表示d 叶片在640 660nm波长光下释放o2是由叶绿素参与光合作用引起的 例1 典例解析 a 解析类胡萝卜素主要吸收蓝紫光 所以在蓝紫光区吸收的光能可用于光反应中atp的合成 a错误 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光 其吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制 b正确 co2的吸收速率和o2的释放速率随光波长的变化均可表示光合作用的作用光谱 c正确 根据叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱可知 叶片在640 660nm波长光下释放o2是由叶绿素参与光合作用引起的 d正确 例2 为了探究生长条件对植物光合作用的影响 某研究小组将某品种植物的盆栽苗分成甲 乙两组 置于人工气候室中 甲组模拟自然光照 乙组提供低光照 其他培养条件相同 培养较长一段时间 t 后 测定两组植株叶片随光照强度变化的光合作用强度 即单位时间 单位叶面积吸收co2的量 光合作用强度随光照强度的变化趋势如图所示 回答下列问题 1 据图判断 光照强度低于a时 影响甲组植物光合作用的限制因子是 2 b光照强度下 要使甲组的光合作用强度升高 可以考虑的措施是提高 填 co2浓度 或 o2浓度 光照强度 co2浓度 3 播种乙组植株产生的种子 得到的盆栽苗按照甲组的条件培养t时间后 再测定植株叶片随光照强度变化的光合作用强度 得到的曲线与甲组的相同 根据这一结果能够得到的初步结论是 乙组光合作用强度与甲组的不同是由环境因素低光照引起的 而非遗传物质的改变造成的 解析 1 甲组在a点条件下 增加光照强度 光合作用强度继续增加 故光合作用的限制因子是光照强度 2 甲组在b点条件下 光照强度不再是光合作用的限制因子 要增加光合作用强度 需增加光合作用原料 而o2是光合作用产物 co2才是光合作用的原料 故应该增加co2浓度 3 个体的表现型受遗传因素与环境因素共同影响 若乙组的光合作用强度变化受遗传因素影响 则在甲组的光照条件下 乙组的子代光合作用强度随光照强度变化情况应与甲组不同 此与题干矛盾 故可排除遗传因素影响 因此乙组光合作用强度的变化应由环境因素 即低光照 引起 并非遗传物质改变所致 例3 下图所示生理过程中 p680和p700分别表示两种特殊状态的叶绿素a m表示某种生物膜 据图回答问题 1 此膜m的名称是 cf0和cf1是复杂的蛋白质 其在图中所示生理过程中的作用是 atp的合成除发生于图中的膜m上 还发生于真核细胞的 膜上 2 该场所产生的nadph 即 h 和atp将参与暗反应的 过程 并将它们中活跃的化学能转变为稳定的化学能储存在糖类等有机物中 3 乙侧的h 除来自甲侧 还来自乙侧的 过程 并使乙侧的h 远高于甲侧 在该浓度差中储存一种势能 该势能是此处形成atp的前提 类囊体 薄 膜 催化atp的合成 转运h 线粒体 c3的还原 水的光解 解析 1 分布有光合色素的生物膜应是叶绿体内的类囊体薄膜 cf0和cf1是复杂的蛋白质 其在图中所示生理过程中的作用是催化atp的合成 转运h atp的合成除发生在叶绿体的类囊体薄膜上外 还发生于真核细胞的细胞呼吸的相关场所 即细胞质基质和线粒体基质中与线粒体内膜上 2 光反应产生的nadph 即 h 和atp将参与暗反应的c3的还原过程 并将它们中活跃的化学能转变为稳定的化学能储存在糖类等有机物中 3 分析图中可知 乙侧的h 除来自甲侧 还来自乙侧的水的光解 即2h2o o2 4h 例4 为研究磷对光合作用的影响 农学家利用某植物进行了一系列实验 实验结果如图所示 下列说法错误的是 a 在一定浓度范围内磷可促进叶绿素的生成b 据图1推测 c3的含量在磷浓度为0mg l时比1 024mg l时低c 图2中磷浓度为5 12mg l时 co2的吸收速率降低可能与细胞的失水有关d 磷浓度增高对暗反应速率的影响可能与叶绿素含量的变化有关 b 技巧归纳 关注光合作用的6个易错点 1 光合作用中色素吸收光能不需要酶的参与 2 叶绿体中的色素能吸收 传递 转换光能 不能制造能量 3 蓝藻没有叶绿体 但含有叶绿素和藻蓝素 能进行光合作用 4 叶绿体和线粒体中含有dna rna和核糖体 5 液泡中色素吸收的光能不能用于光合作用 6 光反应停止 暗反应不会立刻停止 因为光反应产生 h 和atp还可以维持一段时间的暗反应 光合作用 限制因素 的判断 1 限制因素在曲线图中一般为横轴所示因素 即相关实验的自变量 2 限制因素可变 如 饱和点 的出现会改变限制因素 总结如右 a点前限制因素为光照强度 之后为其他因素 外因如co2浓度 温度等 内因如酶的活性 色素的含量等 b点前限制因素为co2浓度 之后为其他因素 外因如光照强度 温度等 内因如酶的活性等 a b点之后只有改变其他限制因素才能提高光合作用强度 考点3光合作用与细胞呼吸的关系 考点透视 1 理清光合作用与细胞呼吸两个关系图解 1 h 的来源 去路过程图解 2 atp的来源 去路过程图解 2 明确3种元素的转移途径 1 c co2 c3 c6h12o6 c3h4o3 co2 2 h h2o h c6h12o6 h h2o 3 o h2o o2 h2o 3 解读总光合速率与呼吸速率的关系 1 图示 2 解读 a点 只进行细胞呼吸 ab段 总光合速率呼吸速率 c点 为光饱和点 4 明确各种速率的表示方法及相互关系 1 呼吸速率 有机物或o2消耗量 co2产生量 2 净光合速率 有机物积累量 o2释放量 co2吸收量 3 总光合速率 有机物或o2产生量 co2消耗量 4 总光合速率 净光合速率 呼吸速率 下列是几个放射性同位素示踪实验 对其结果的叙述错误的是 a 提供15n标记的氨基酸给细胞 粗面内质网上的核糖体和游离核糖体均将出现放射性b 给水稻提供14co2 则14c的转移途径大致是 14co2 14c3 14ch2o c 给水稻提供c18o2 则产生18o2必须依次经历光合作用 有氧呼吸 再一次光合作用d 小白鼠吸入18o2 则在其尿液中可以检测到ho 呼出的二氧化碳也可能含有18o 例1 c 典例解析 解析粗面内质网上的核糖体和游离的核糖体都是将氨基酸合成蛋白质的场所 光合作用暗反应中c原子的转移途径是co2 c3 ch2o 给水稻提供c18o2 经暗反应会产生ho ho再参与光反应即可产生18o2 小白鼠只能进行细胞呼吸 吸入18o2后 经有氧呼吸第三阶段可产生ho ho参与有氧呼吸第二阶段 可以产生c18o2 例2 植物的co2补偿点是指由于co2的限制 光合速率与呼吸速率相等时环境中的co2浓度 已知甲种植物的co2补偿点大于乙种植物的 回答下列问题 1 将正常生长的甲 乙两种植物放置在同一密闭小室中 适宜条件下照光培养 培养后发现两种植物的光合速率都降低 原因是 甲种植物净光合速率为0时 乙种植物净光合速率 填 大于0 等于0 或 小于0 2 若将甲种植物密闭在无o2 但其他条件适宜的小室中 照光培养一段时间后 发现植物的有氧呼吸增加 原因是 植物在光下光合作用吸收co2的量大于细胞 呼吸释放co2的量 使密闭小室中co2浓度降低 光合速率也随之降低 大于0 甲种植物在光下进行光合作用释放的o2 使密闭小室 中o2增加 而o2与有机物分解产生的 h 发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节 所以当o2增多时 有氧呼吸增加 例3 btb是一种酸碱指示剂 btb的弱碱性溶液颜色可随其中co2浓度的增高而由蓝变绿再变黄 某同学为研究某种水草的光合作用和细胞呼吸 进行了如下实验 用少量的nahco3和btb加水配制成蓝色溶液 并向溶液中通入一定量的co2使溶液变成浅绿色 之后将等量的浅绿色溶液分别加入到7支试管中 其中6支加入生长状况一致的等量水草 另一支不加水草 密闭所有试管 各试管的实验处理和结果见下表 注 遮光是指用黑纸将试管包裹起来 并放在距日光灯100cm的地方 若不考虑其他生物因素对实验结果的影响 回答下列问题 1 本实验中 50min后1号试管的溶液是浅绿色 则