高考生物二轮复习 专题二 细胞的代谢课件2.ppt

第2讲光合作用和细胞呼吸 一 光合作用1 捕获光能的色素 1 种类 2 分布 3 填写色素颜色对应的色素种类 橙黄色 黄绿色 黄色 蓝绿色 2 化学反应式 叶绿素a 叶绿素b 胡萝卜素和叶黄素 类囊体薄膜 胡萝卜素 叶绿素b 叶黄素 叶绿素a co2 h2o ch2o o2 3 光合作用过程 光反应和暗反应 1 光反应 场所 物质变化 能量变化 2 暗反应 场所 物质变化 能量变化 类囊体薄膜 水的光解和atp形成 光能转化为atp中活跃的化学能 叶绿体基质 co2的固定和c3的还原 atp中活跃的化学能转化为有机物中稳定的 化学能 4 影响光合速率的因素 5 光合速率和呼吸速率的关系 1 植物在单位时间内o2的释放量或co2的吸收量或有机物的积累量是 又称表观光合速率 2 植物在单位时间内o2的产生量或co2的固定量或有机物的产生量是 又称实际光合速率 3 植物在黑暗中单位时间内co2的释放量或o2的吸收量或有机物的消耗量是 4 真正光合速率 光 光质 光照强度 co2浓度 温度 水和矿质元素 净光合速率 真正光合速率 呼吸速率 净光合速率 呼吸速率 二 细胞呼吸1 细胞呼吸过程 1 有氧呼吸三个阶段 a 细胞质基质b 线粒体基质c 线粒体内膜d h 与氧结合生成水e 少量能量f 葡萄糖分解为丙酮酸和 h g 大量能量h 丙酮酸和水生成二氧化碳和 h 选择正确选项填空 第一阶段 反应场所 物质变化 释放能量 第二阶段 反应场所 物质变化 释放能量 第三阶段 反应场所 物质变化 释放能量 a f e b h e c d g 2 写出有氧呼吸的总反应式 3 填写无氧呼吸反应式 产生乳酸 产生酒精 c6h12o6 6h2o 6o26co2 12h2o 能量 c6h12o62c3h6o3 乳酸 少量能量 c6h12o62c2h5oh 酒精 2co2 少量能量 2 有氧呼吸与无氧呼吸 判断正误 1 无氧呼吸第一阶段与有氧呼吸第一阶段相同 都在细胞质基质进行 2 无氧呼吸第二阶段的产物是酒精和二氧化碳或乳酸 其反应场所是线粒体 3 动物细胞有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜进行 产生水 合成大量atp 4 检测co2 co2可使澄清石灰水变混浊 可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄 5 橙色重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精反应产生灰绿色 可检测酒精的产生 6 有氧呼吸中h2o既是反应物 又是生成物 且h2o中的氧全部来自o2 3 填写细胞呼吸方式 无氧呼吸 产生乳酸 无氧呼吸 产生酒精 有氧呼吸 1 不消耗o2 无co2产生 2 不消耗o2 产生co2 3 co2产生量 o2消耗量 4 co2产生量 o2消耗量 5 有h2o产生 高频考点一光合作用1 2014 大庆一模 某研究小组欲测定某植物的实际光合速率 多位同学对该实验提出不同的建议 其中合理的是 a 直接在光下测定单位时间内的o2释放量即可b 先在暗处测定出呼吸速率 再在光下测定净光合速率 两数值相加即为植物的实际光合速率c 测定净光合速率时以o2的释放量作为因变量 装置中要放入清水缓冲co2的量d 测定光合速率只考虑光照强度和co2浓度 无需考虑温度对本实验的影响 审题 解题 答题 1 易错 易错选a项 误认为o2的释放量表示实际光合速率 其实 实际光合速率用o2的产生量表示 2 方法 实际光合速率 净光合速率 呼吸速率表示方法的比较 解析 选b 直接在光下测定的单位时间内的o2释放量 是净光合速率 a项错误 实际光合速率等于净光合速率加上呼吸速率 需先在暗处测定出呼吸速率 再在光下测定净光合速率 然后两数值相加 b项正确 测定净光合速率时以o2的释放量作为因变量 装置中要放入co2缓冲液缓冲co2的量 c项错误 测定光合速率除考虑光照强度和co2浓度外 还要考虑温度等对本实验的影响 d项错误 2 2014 新课标全国卷 t29 某植物净光合速率的变化趋势如图所示 据图回答下列问题 1 当co2浓度为a时 高光强下该植物的净光合速率为 co2浓度在a b时 曲线表示了净光合速率随co2浓度的增高而增高 2 co2浓度大于c时 曲线b和c所表示的净光合速率不再增加 限制其增加的环境因素是 3 当环境中co2浓度小于a时 在图示的3种光强下 该植物呼吸作用产生的co2量 填 大于 等于 或 小于 光合作用吸收的co2量 4 据图可推测 在温室中 若要采取提高co2浓度的措施来提高该种植物的产量 还应该同时考虑这一因素的影响 并采取相应措施 审题 解题 答题 1 技巧 有饱和点 平衡点 的坐标曲线 限制因素分析 1 达到饱和点以前的限制因素 为横坐标表示的因素 2 达到饱和点以后的限制因素 为横坐标表示的因素以外的因素 2 必备 影响光合作用的主要常考因素 光照强度 二氧化碳浓度 温度 水 解析 本题考查环境因素对光合速率的影响 1 图中co2浓度为a时 高光强 曲线a 下的纵坐标为0 即净光合速率为0 co2浓度在a b时 曲线a b c均表现为上升 即净光合速率均随co2浓度的增高而增高 2 co2浓度大于c时 高光强条件下 曲线a 的净光合速率仍然能够随着co2浓度的增加而增加 由此可知限制b c净光合速率增加的环境因素是光强 3 co2浓度小于a时 3种光强下 净光合速率均小于0 即呼吸速率大于光合速率 也就是说呼吸作用产生的co2量大于光合作用吸收的co2量 4 图中co2浓度和光强会影响净光合速率 从而影响植物的产量 故为提高植物的产量 应综合考虑co2浓度和光强的影响 答案 1 0a b和c 2 光强 3 大于 4 光强 变式训练 在大棚种植番茄时 重氮肥轻钾肥 的情况比较普遍 科学工作者为验证钾肥的作用 在土壤钾肥不足的大棚中 研究了根外施加适量钾肥对光合速率的影响 请回答 1 研究表明 钾是40多种酶的辅助因子 能激活酶的活性 说明无机盐具有的生理作用 2 k2so4是常用的钾肥 施用后钾在土壤溶液中以形式存在 以方式被根尖细胞吸收 3 在番茄施钾肥后某天 科技人员测定了实验组和对照组的光合速率 结果如下图 图中8时限制光合速率的最主要因素是 12时实验组的实际光合速率 填 大于 小于 或 等于 30mmol m2 s 4 科技人员连续30天在同一时间测量了实验组和对照组光合速率的变化 部分结果如下表 结合图表信息分析 科技人员测得表中数据的时间应是每天上午时 图中数据应是在施钾肥后第天测得的 每天测量光合速率时 为控制无关变量应选择的叶片 为达到的目的 应测量三组样本取平均值 解题指导 解答本题需要明确 1 无机盐的存在状态和生理作用 2 图中数据是表中数据中一天内不同时间测定的结果 而表中数据是在不同天中同一时间测定的 3 注意由实验组和对照组光合速率的差异决定图和表的对应关系 解析 1 由于钾是40多种酶的辅助因子 能激活酶的活性 从而能够维持细胞或生物体的正常生命活动 因此说明无机盐的作用是能够维持细胞和生物体的生命活动 2 无机盐在土壤里主要以离子的形式存在 并且溶于水 根尖细胞吸收无机盐离子的主要方式是主动运输 3 图中从8时到17时 光照强度先增强后减弱 其光合速率也是先增强后减弱 说明8时限制光合速率的最主要因素是光照强度 图中12时实测光合速率为30mmol m2 s 其实际光合速率 实测光合速率 呼吸速率 因此12时实验组的实际光合速率大于30mmol m2 s 4 由表中清水 对照 组数据可知 其实测光合速率在13 14mmol m2 s 之间 再从图中找出实测光合速率在13 14mmol m2 s 时对应的时间为10时 因此表中数据是在每天上午10时测得的 由图可知 此时根外施钾组实测光合速率明显高于对照组 再从表中数据比较根外施钾组与对照组的光合速率 在第10天时根外施钾组的实测光合速率明显高于对照组 因此图中数据应是在施钾肥后第10天测得的 因为叶片的大小 成熟度等均能影响光合速率 因此实验叶片应保持相同 即选择叶龄相同 生理状况相同 的叶片 每组实验要测量三组样品 进行重复实验 以减小实验误差 答案 1 维持细胞和生物体的生命活动 2 离子主动运输 3 光照强度大于 4 1010 叶龄相同 生理状况相同 减小实验误差 知识 方法 误区 1 光合作用中物质转化 1 co2的转化 co2c3 ch2o 2 h2o的转化 h h2o h ch2o o h2oo2 2 光合作用中c3 c5含量变化的判断方法 1 光照强度变化 依据反应式2c3 h ch2o c5进行判断 2 二氧化碳浓度变化 依据反应式c5 co22c3进行判断 3 与气孔运动相关的知识 1 气孔的运动可以影响光合作用 细胞呼吸及蒸腾作用 2 影响气孔运动的主要因素 光 一般情况下 气孔在光照下开放 黑暗中关闭 促使气孔张开需有一个临界光照强度 这个临界光照强度约等于光补偿点 co2 低浓度促进气孔张开 高浓度引起气孔关闭 水 水分状况是直接影响气孔运动的关键条件 叶温 气孔开度一般随温度上升而增大 30 左右达到最大 但超过35 时气孔常常部分关闭或完全关闭 高频考点二细胞呼吸1 2014 重庆高考 t5 下图为乙醇在人体内主要的代谢过程 下列相关叙述 正确的是 a 乙醇转化为乙酸发生的氧化反应 均由同一种氧化酶催化b 体内乙醇浓度越高 与乙醇分解相关的酶促反应速率越快c 乙醇经代谢产生的 h 可与氧结合生成水 同时释放能量d 正常生理情况下 人体分解乙醇的速率与环境温度呈正相关 审题 解题 答题 1 易错 人的体温相对恒定 体内酶促反应与外界环境温度无关 如果忽略这一点 易错选d项 2 必备 人体细胞呼吸中 h 的去向 1 有氧呼吸产生的 h 与o2反应生成水 2 无氧呼吸产生的 h 与丙酮酸反应生成乳酸 解析 选c 本题考查酶的特性和细胞呼吸 酶具有专一性 在乙醇转化为乙酸的代谢过程中至少经历两个步骤 需要不同的酶催化 故a项错误 当底物浓度较低时 酶促反应速率会随着底物浓度增加而加快 当达到一定值后 由于酶量有限 反应速率不再随底物浓度增加而加快 故b项错误 乙醇经代谢后可参与有氧呼吸 产生的 h 在有氧呼吸第三阶段与氧气结合生成水释放大量能量 故c项正确 人是恒温动物 环境温度不影响体内温度 不会影响分解乙醇的速率 故d项错误 2 2014 邢台一模 为研究淹水时kno3对甜樱桃根细胞呼吸的影响 设四组盆栽甜樱桃 其中一组淹入清水 其余三组分别淹入不同浓度的kno3溶液 保持液面高出盆土表面 每天定时测定甜樱桃根有氧呼吸速率 结果如图所示 请回答 1 细胞有氧呼吸生成co2的场所是 分析图中a b c三点 可知点在单位时间内与氧结合的 h 最多 2 图中结果显示 淹水时kno3对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有作用 其中mmol l 1的kno3溶液作用效果最好 3 淹水缺氧使地上部分和根系的生长均受到阻碍 地上部分叶色变黄 叶绿素含量减少 使光反应为暗反应提供的 h 和减少 根系缺氧会导致根细胞无氧呼吸增强 实验过程中能否改用co2作为检测有氧呼吸速率的指标 请分析说明 审题 解题 答题 1 识图 1 a b c三点中有氧呼吸速率 a点最大 c点最小 2 淹水时间相同的情况下 30mmol l 1的kno3溶液中植株有氧呼吸速率最大 3 对照代表清水的曲线 含有kno3的三条代表曲线下降缓慢 说明kno3有减缓有氧呼吸速率降低的作用 2 必备 细胞呼吸中 h 的消耗 1 无氧呼吸产生 h 少 消耗 h 少 2 有氧呼吸产生 h 多 大量 h 在第三阶段与氧结合生成水 3 易错 第 3 小题第二空易答错 因为易忽略植物的无氧呼吸可能会产生co2 解析 1 细胞有氧呼吸中 第二阶段是丙酮酸与水反应生成二氧化碳 同时释放能量并产生 h 此阶段的发生场所是线粒体基质 a b c三点中 a点有氧呼吸速率最高 此时单位时间内产生的 h 最多 因此与氧结合的 h 最多 2 从曲线走势分析 与清水组相比 不同浓度的kno3溶液组有氧呼吸速率都有所提高 且kno3浓度越高 有氧呼吸速率越高 说明淹水时kno3对有氧呼吸速率降低有减缓作用 由于kno3浓度为30mmol l 1的实验组有氧呼吸速率最高 说明此浓度下减缓有氧呼吸降低的效果最好 3 光反应中 叶绿素可利用光能将水分解为o2和 h 并合成atp h 和atp分别是暗反应的还原剂和能量供应物质 实验中不能改用co2作为检测有氧呼吸速率的指标 因为无氧呼吸也可能产生co2 对实验结果有干扰 最好用氧气的消耗速率作为检测有氧呼吸速率的指标 答案 1 线粒体基质a 2 减缓30 3 atp不能 因为无氧呼吸可能会产生co2 变式训练 果实在成熟之后发生的细胞呼吸突然升高的现象称为呼吸跃变 是果实成熟达到可食程度的标志 下图为香蕉成熟后细胞co2释放量和乙烯含量变化曲线 有关分析正确的是 a 呼吸跃变导致乙烯含量剧增b 呼吸跃变是果实成熟的标志c 乙烯含量增加可能诱导呼吸酶的合成d 乙烯的增加促进了果实的发育 解析 选c 由题可知 呼吸跃变出现在果实成熟之后 图中乙烯含量的最大值出现在co2释放量最大值之前 则乙烯含量剧增不是由呼吸跃变导致 a项不正确 联系所学知识 乙烯具有促进果实成熟的作用 而co2释放量反映细胞呼吸强度 因此乙烯含量的最大值出现是果实成熟的标志 co2释放量的最大值出现是呼吸跃变的标志 b项不正确 乙烯含量的增加促使果实成熟 然后出现呼吸跃变 则很可能是乙烯含量的增加诱导了呼吸酶的合成 从而出现呼吸跃变 c项正确 乙烯促进果实的成熟而不是发育 d项不正确 易错提醒 易错选b项 错因是没有明确呼吸跃变和果实成熟间的因果关系 知识 方法 误区 1 生物学实验中常用实验条件的控制方法 1 增加水中氧气 泵入空气或放入绿色水生植物 2 减少水中氧气 容器密封或油膜覆盖或用凉开水 3 除去容器中二氧化碳 氢氧化钠溶液 4 除去叶中原有淀粉 置于黑暗环境中 5 除去叶中叶绿素 放入酒精中隔水加热 6 除去光合作用对呼吸作用的干扰 给植株遮光 7 如何得到单色光 棱镜色散或薄膜滤光 8 线粒体提取 细胞匀浆离心 9 保持容器中co2体积不变 nahco3溶液 2 曲线分析植物光合作用与细胞呼吸的关系 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5时左右 开始进行光合作用 bc段 光合作用小于细胞呼吸 c点 上午6时左右 光合作用等于细胞呼吸 ce段 光合作用大于细胞呼吸 d点 温度过高 部分或全部气孔关闭 出现 午休现象 e点 下午6时左右 光合作用等于细胞呼吸 ef段 光合作用小于细胞呼吸 fg段 停止光合作用 只进行细胞呼吸 24分 右图是某植物绿叶的叶肉细胞的光合作用 细胞呼吸过程图解 据图回答问题 1 由图可知 甲 乙分别代表的物质是 光反应中产生的o2扩散到邻近的线粒体中被利用至少要经过层生物膜 2 图中 过程的产物是 要想使此物质在叶绿体内的含量快速下降 可以改变的环境条件是 3 图中 过程的场所分别是 4 作物的生长中心 如花 种子 果实等 对有机物的需要量比其他器官大 研究发现 生长中心与光合作用速率之间是相互协调的 请设计实验证实作物的生长中心与叶片光合作用速率的关系是正相关 实验材料 正在抽穗的小麦等 实验装置 实验原理 去穗后光合作用受到抑制 实验步骤 第一步 控制适宜的光照 温度等环境因素不变 进行上图的操作 第二步 光照1h后 第三步 第四步 光照1h后 推测最可能的结果 押题理由 1 考情分析 纵观近五年新课标全国卷 光合作用和细胞呼吸 每年必考 如2014年卷 t2 卷 t6和t29 2013年卷 t29 卷 t2和t3 2012年t29 2011年t3和t29 2010年t2等 所占分值一般在6 16分 题型一般为选择题和非选择题 2 命题角度 叶绿素的合成 分布 功能 光合作用场所 过程及其在生产上的应用 光合作用过程物质变化分析 细胞呼吸的类型 产物 能量的去向等 3 难度 中等或稍难 4 押题指数 答题必备 1 叶绿体 线粒体都有双层膜 相邻两者之间进行气体交换