山东省济宁市学而优教育咨询有限公司高考生物一轮复习 第3单元 细胞的能量供应与利用考能专项突破课件 新人教版.ppt

第三单元 考能专项突破 下图表示在适宜光照条件下某高等植物的一个细胞内发生的部分生理过程 下列分析正确的是 a 细胞持续伴随着 光能 热能 的转换b 小麦根尖分生区的细胞中可以进行 的全部过程c 过程 和 分别在线粒体和细胞质基质中完成d 参与过程 的 h 来自于有氧呼吸的第 第 阶段 细胞代谢相关题型题型1光合作用与细胞呼吸过程中物质和能量代谢关系的分析 典例1 重点题型研析3 解析细胞在光合作用中由光能 活跃化学能 稳定的化学能 细胞呼吸中稳定化学能 热能 故a对 小麦根尖细胞没有叶绿体 不能进行过程 和 故b不对 过程 是在线粒体中完成的 是在细胞质基质和线粒体中完成的 故c不对 过程 中的 h 来自 中水的分解 故d不对 答案a 方法规律 1 光合作用与细胞呼吸关系的图示比较 从反应式上追踪元素的来龙去脉 光合作用总反应式提醒o2中o原子全部来自水 co2中c经c3进入 ch2o 不经c5 有氧呼吸反应式 提醒产生的h2o中的o原子全部来自o2 与反应物h2o中o原子无关 从具体过程中寻找物质循环和能量流动 如图 物质循环 2 光合作用和细胞呼吸中 h 的来源和去路分析 提醒 光合作用中产生的 h 是还原型辅酶 nadph 十分简化的表示方式 教材103页 相关信息 而细胞呼吸中产生的 h 是还原型辅酶 nadh 十分简化的表示方式 教材94页 相关信息 二者不是一种物质 尽管书写形式相同 还原氢的书写形式一定不能写成h h h2 只能写成 h 或nadh 亦或nadph 3 光合作用和细胞呼吸中atp的来源及去路分析 光合作用atp 光反应 类囊体薄膜上 adp pi 暗反应 叶绿体基质中 细胞呼吸atp 都 产生atp 场所为细胞质基质和线粒体 adp pi 各项生命活动需要 提醒在无氧条件下 需氧型生物仍能产生atp并进行主动运输 这是无氧呼吸的结果 迁移应用 1 将某绿色植物放在特定的实验装置内 研究温度对光合作用与呼吸作用的影响 其他实验条件都是理想的 实验以co2的吸收量与释放量为指标 实验结果如下表所示 下列对该表数据分析正确的是 a 昼夜不停地光照 在35 时该植物不能生长b 昼夜不停地光照 在15 时该植物生长得最快c 每天交替进行12小时光照 12小时黑暗 在20 时该植 物积累的有机物最多d 每天交替进行12小时光照 12小时黑暗 在30 时该植物积累的有机物是10 时的2倍 答案c解析光照下吸收co2的量代表的是有机物的积累量 黑暗中放出co2的量代表的是有机物的消耗量 35 时该植物的有机物积累量为3 能正常生长 植物生长最快时的温度为25 每天交替进行12小时光照 12小时黑暗 在20 时该植物积累的有机物为 3 25 12 1 5 12 21mg 同理可算出其他温度条件下有机物的积累量 在所有的温度中20 时有机物积累量最多 每天交替进行12小时光照 12小时黑暗 在10 时该植物积累的有机物为 1 75 12 0 75 12 12mg 在30 时该植物积累的有机物为 3 5 12 3 0 12 6mg 在10 时该植物积累的有机物是30 时的2倍 如图为某植物细胞部分结构示意图 据图分析 下列四项叙述中 正确的是 a a b箭头表示的是o2进出细胞的过程b e f箭头表示的是co2进出细胞的过程c 以c18o2作原料进行光合作用 在较强光照下 测得含18o的呼吸作用产物的主要去向是图中的dd 以h218o作原料进行光合作用 在较强呼吸作用下 测得含18o的光合作用产物的主要去向是图中的b 细胞代谢相关题型题型2光合作用与细胞呼吸在不同光照条件下的气体变化 典例2 重点题型研析3 解析a表示叶绿体吸收co2 b表示叶绿体释放o2 e表示线粒体吸收o2 f表示线粒体释放co2 c表示叶绿体产生的o2被线粒体利用 d表示线粒体产生的co2被叶绿体利用 以c18o2作原料进行光合作用 18o的转移为c18o2 有机物 c18o2 在较强光照下 光合作用速率大于呼吸作用速率 呼吸产物c18o2主要被叶绿体利用 即主要去向是图中的d 以h218o作原料进行光合作用 18o全部生成氧气 在较强呼吸强度下 氧气主要被线粒体利用 进行有氧呼吸 即主要去向是图中的c 答案c 方法规律 绿色植物每时每刻都在进行细胞呼吸 分解有机物 吸收o2 产生co2 注意四种情况 强光照射 光合作用速率大于细胞呼吸速率 叶绿体产生的o2的去向 供给线粒体 释放到叶片外 叶绿体需要的co2的来源 线粒体产生 外界吸收 过程如图1所示 中性光照 光合作用速率等于细胞呼吸速率 叶绿体产生的o2供给线粒体进行细胞呼吸 线粒体产生的co2供给叶绿体进行光合作用 叶片与外界环境不进行气 体交换 过程如图2所示 弱光光照 光合作用速率小于细胞呼吸速率 叶绿体产生的全部o2供给线粒体利用 线粒体产生的co2除供给叶绿体利用外 其余释放到叶片外 过程如图3所示 黑暗情况 不进行光合作用 只进行细胞呼吸 叶片从外界吸收o2 释放co2 过程如图4所示 迁移应用 2 如下图所示 图甲表示某大棚蔬菜叶肉细胞的部分结构和相关代谢情况 其中a f代表o2或co2 图乙表示该植物在适宜条件下o2净产量 光合作用的o2产生量 呼吸作用的o2消耗量 与光照强度之间的关系曲线 据图回答下列问题 在图甲中 b可代表 物质b进入箭头所指的结构后与 结合 生成大量的 o2 h atp和水 在适宜的条件下 若用co2 h218o供给植物进行代谢 则甲图中的d所代表的物质应是 在图乙中 a点时叶肉细胞内生成的物质有 在n点后o2净产量的增长逐渐减慢并趋向平衡 其制约的内在和外在因素分别是 在其他条件不变的情况下 适当提高棚内的温度 可以提高蔬菜的产量 此时乙图中n点向 左 右 移动 在图乙p点所处的状态时 叶绿体内atp移动的方向是 18o2 co2和h2o 叶绿体的数量 二氧化碳浓度 或温度 左 从类囊 体薄膜到叶绿体基质 解析该题以图解和坐标曲线的形式考查光合作用 呼吸作用的过程 两者互相提供原料 光合作用需要线粒体中呼吸作用释放的co2来合成有机物 线粒体中呼吸作用要消耗光合作用产生的o2 同时会分解光合作用合成的有机物为生物生命活动提供直接的能源物质 曲线的a点光照强度为零 此时只进行呼吸作用 p点表示光合作用强度等于呼吸作用强度 如图表示绿色植物鸭茅 属禾本科鸭茅属 为多年生草本植物 幼叶呈折叠状 相对光合速率 与叶龄的关系 请据图回答 b点表示 新形成的嫩叶净光合速率 净光合速率 真光合速率 呼吸速率 很低 从光合作用的光反应角度分析 是由于 细胞代谢相关题型题型3光合作用与呼吸作用的相关计算 典例3 重点题型研析3 叶片充分展开时 相对光合速率最大 幼叶呈折叠状 吸收光能少 光合色素含量少 和叶绿体片层结构不发达等 从光合作用的暗反应角度分析 是由于 此外还有 等原因 cd段相对光合速率明显下降的原因是 光合产物从叶片中输出的快慢影响叶片的光合速率 若摘除花或果实 叶片光合速率随之降低的原因是 用与鸭茅大小相似的绿色叶片 分组进行如下实验 已知叶片实验前 在不同温度下分别暗处理1h 测其质量变化 立即再光照1h 光强度相同 再测其质量变化 得到如下结果 量少 活性低 光合作用所需酶含 幼叶呈折叠状 气孔开度低 叶绿素的含量减少 光合酶等酶的活性降低 光合产物的输 出受阻 参与光合作用的酶的最适温度大约在 温度为30 时 叶片真正的光合作用速率为 29 3mg h 解析 从图中可以看出 在b点时 叶片充分展开 此时的相对光合速率为100 从影响光合作用光反应和暗反应的内部因素入手 结合嫩叶的生长状态进行分析 从叶龄增大后的物质组成和结构上着手分析 光合作用的产物大量运输到花和果实 摘除花或果实后 叶片中光合产物的输出受阻 光合速率随之降低 黑暗中只进行细胞呼吸 光照下的增重是净光合量 按光照条件下的总光合量 净光合量 呼吸量进行计算 29 时的总光合量最大 表明此时的光合酶活性最强 30 时的总光合量 光下净光合量 光下呼吸量 黑暗中的呼吸量 3mg h 方法规律 1 光合作用速率表示方法 通常以一定时间内co2等原料的消耗或o2 ch2o 等产物的生成量来表示 但由于测量时的实际情况 光合作用速率又分为表观光合速率和真正光合速率 2 在有光条件下 植物同时进行光合作用和细胞呼吸 实验容器中o2增加量 co2减少量或有机物的增加量 称为表观光合速率 而植物真正光合速率 表观光合速率 呼吸速率 如上图所示 3 呼吸速率 将植物置于黑暗中 实验容器中co2增加量 o2减少量或有机物减少量都可表示呼吸速率 4 一昼夜有机物的积累量 用co2量表示 可用下式表示 积累量 白天从外界吸收的co2量 晚上呼吸释放的co2量 5 判定方法 若为坐标曲线形式 当光照强度为0时 co2吸收值为0 则为真正 实际 光合速率 若是负值则为表观光合速率 若所给数值为有光条件下绿色植物的测定值 则为表观光合速率 有机物积累量一般为表观光合速率 制造量一般为真正 实际 光合速率 迁移应用 3 2010 上海生物 六 分析有关植物光合作用的资料 回答问题 在一定浓度的co2和适当的温度条件下 测定a植物和b植物在不同光照条件下的光合速率 结果如下表 据表中数据回答问题 与b植物相比 a植物是在 光照条件下生长的植物 判断的依据是 当光照强度超过9千勒克斯时 b植物光合速率 造成这种现象的实质是 跟不上 反应 当光照强度为9千勒克斯时 b植物的总光合速率是 mgco2 100cm2叶 小时 当光照强度为3千勒克斯时 a植物与b植物固定的co2量的差值为 mgco2 100cm2叶 小时 光合速率也受光合产物从叶中输出速率的影响 某植物正处于结果期 如图 若只留一张叶片 其他叶片全部摘除 如图 则留下的叶片的光合速率 原因是 枝条上仅剩一张叶片 总光合产物减 弱光 因为a植物在光饱和时的光照强度低于b植物 不再增 加 暗反应 光 45 1 5 增加 少 但结果期的植物对营养的需求最大 因此叶中光合作用产物会迅速输出 故光合速率增加 解析 由表中可以看出a植物达到光补偿点或饱和点所需的光照强度比b植物所需光照强度低 因此a与b相比较而言 a植物所需光照强度弱 当光照强度达到9千勒克斯时 达到b植物对光的最大要求 光照强度继续增加 光反应会继续加快 但暗反应已达到最大值 不会继续增加 从而影响了光合作用的强度 光饱和时 b植物光合作用所需要的二氧化碳等于光照下吸收的二氧化碳的量与呼吸作用释放量的和 为30 15 45 3千勒克斯时 a植物固定co2的量为11 5 5 16 5 b植物固定co2的量为15 二者差值为1 5 其他叶片摘除后 结果期植物需要的大量营养由一个叶片提供 光合作用产物会迅速输出 从而光合速率增加 某转基因作物有很强的光合作用能力 某中学生物兴趣小组在暑假开展了对该转基因作物光合强度测试的研究课题 研究中设计了下图所示的装置 细胞代谢相关题型题型4光合作用和细胞呼吸强度的比较及细胞呼吸类型的判断 典例4 重点题型研析3 请利用以上装置完成对该转基因作物光合作用强度的测试 实验骤 测定植物的呼吸作用强度方法步骤 甲 乙装置d中放入naoh溶液 装置乙作为对照组 将装置甲 乙遮光处理 放在温度等相同的环境中 测定植物的净光合作用强度方法步骤 30分钟后分别记录甲 乙两装置中红墨水液滴移动的 30分钟后分别记录甲 乙两装置中红墨水液滴移动的 方向和刻度 甲 乙装置d中放入nahco3溶液 乙装置作为对照组 将装置甲 乙放在光照强度 温度等相同的环境中 方向和刻度 方法规律 1 实验装置 2 实验原理因呼吸作用类型不同 瓶内气压增大 减小或不动 可通过液滴的右移 左移或不动来呈现 也可根据光照强度不同 通过光合作用与呼吸作用的大小导致瓶内气压变化而引起液滴位置的变化来呈现 3 装置比较 单一变量的控制及作用 4 若将装置1改为探究光合作用和呼吸作用与光照强度的关系 则 装置需改动的地方有三处 将 发芽种子 换成 能进行光合作用的材料 将 naoh溶液 换成 na2co3 nahco3缓冲液 保证co2的相对稳定 置于不同的光照强度下 观察液滴移动 结果分析 若红色液滴右移 说明光照较强 光合作用大于细胞呼吸 释放o2使瓶内气压增大 若红色液滴左移 说明光照较弱 细胞呼吸大于光合作用 吸收o2使瓶内气压减小 若红色液滴不动 说明在此光照强度下光合作用等于细胞呼吸 释放的o2量等于吸收的o2量 瓶内气压不变 5 探究细胞呼吸状况的实验装置及结果分析 欲测定与确认某生物的呼吸类型 应设置两套呼吸装置 即装置1和装置2 结果与分析 若装置1液滴左移 装置2液滴不动 则表明所测生物只进行有氧呼吸 因有氧呼吸产co2量与耗o2量相等 若装置1液滴不动 装置2液滴右移 则表明所测生物只进行无氧呼吸 因无氧呼吸只产co2 不耗o2 若装置1液滴左移 装置2液滴右移 则表明该生物既进行有氧呼吸 又进行无氧呼吸 装置1与装置2液滴均左移 则呼吸过程中o2吸收量大于co2释放量 呼吸底物中可能有脂质参与 与糖类相比 脂肪c h比例高 o的比例低 故氧化分解时释放相同co2时 脂肪消耗的o2多 故co2 o2 1 而葡萄糖只进行有氧呼吸时 co2 o2 1 若有氧和无氧呼吸同时进行 则co2 o2 1 a 为使实验结果精确 排除实验误差还应设置装置3 以便校正 b 进行结果与结论的描述时应 先结果后结论 而不是 先结论后结果 如上 迁移应用 4 下图是测定发芽种子的呼吸类型所用装置 假设呼吸底物只有葡萄糖 并且不考虑外界条件的影响 下列有关说法错误的是 答案c解析甲装置中的液体是naoh溶液 能将发芽种子产生的co2吸收 所以着色液滴的移动只与o2体积的变化有关 如果着色液滴左移 则说明发芽种子进行了有氧呼吸 如果着色液滴不移动 说明发芽种子没有进行有氧呼吸 乙装置中的液体是蒸馏水 着色液滴的移动与o2的消耗量和co2的产生量的差值有关 如果发芽种子只进行有氧呼吸 则着色液滴不移动 如果着色液滴右移 则说明发芽种子同时进行了有氧呼吸和无氧呼吸或只进行了无氧呼吸 根据c项的结论 若 只进行有氧呼吸 则甲装置着色液滴左移 与现象不符 晴朗夏季 将用全素营养液培养的植株放入密闭的玻璃罩内继续培养 每隔一段时间用co2浓度检测仪测定玻璃罩内co2浓度 绘制成如图所示曲线 水平虚线 实验开始时玻璃罩内co2浓度 据图得出的正确判断是 细胞代谢相关题型题型5光合作用和细胞呼吸的坐标曲线类题 典例5 重点题型研析3 答案b a ad段表示光合作用大于呼吸作用b 影响曲线bc段变缓的主要因素是温度c fg段表明气孔关闭 不进行光合作用d 体内的有机物在一昼夜内有所减少 方法规律 迁移应用 5 树林中 阳光穿过枝叶的空隙 会在地上投下光斑 光斑随着太阳的偏移和枝叶的摆动而移动 如图显示的是在人工照射下某植物叶片形成光斑 实验中测得co2吸收速率和o2释放速率的变化情况 请据图分析回答 光斑开始照射后的5秒内 o2释放速率和co2吸收速率的变化是 图中c点o2释放速率与co2吸收速率相等 说明 cd段o2释放速率迅速恢复至原水平的原因是 实验表明 制约o2释放速率的因素是 如图甲表示在光照充足 co2浓度适宜的条件下 温度对某植物的真光合作用速率和呼吸作用速率的影响 图中实线表示光合作用速率 虚线表示呼吸作用速率 请在图乙的坐标上画出植物在15 60 范围内的净光合作用速率的变化曲线 o2释放速率急剧上升 co2吸收速率上升相对缓慢 光合作用速 率和呼吸作用速率相等 随着光斑的 移开 光照强度降低到原来的水平 光反应速率下降 光照强度 解析光照充足的情况下 光合作用强度增大 光反应阶段o2释放速率急剧上升 暗反应阶段co2吸收速率上升相对缓慢 图中的c点表示o2释放速率和co2吸收速率相等 此时的光合作用速率和呼吸作用速率相等 cd段 光斑移开 光照强度降低到原来的水平 光反应速率下降 要想在图中绘制出净光合作用速率的变化曲线 一定要明确真光合作用速率 净光合作用速率 呼吸作用速率 为探究环境因素对光合作用强度的影响 多个兴趣小组设计实验进行研究 实验材料和用具 100ml量筒 20 500w的台灯 冷开水 nahco3 藻等 实验步骤 准备6套如图所示的装置 编号为1 6 在可乐瓶中各加入约500ml0 01g mlnahco3溶液后用冷开水充满 取6等份黑藻分别放入1 6号装置 将6套装置放入暗室中 然后分别用20w 50w 75w 100w 200w和500w的台灯等距离地照射1 6号装置 观察气泡 实验设计的核心 变量的控制 典例 实验技能突破3 的产生情况 30min后停止光照 测量光合作用释放的o2的体积 实验结果 对该实验进行分析 回答有关问题 该实验中的自变量是 列出实验中的两个无关变量 光照强度 co2 或nahco3溶液 温度 ph 黑藻 任选两项 根据装置图 上表中各组次的实验数据是如何读出的 将实验处理结果绘成柱形图 上表中测得的o2量并非光合作用实际产生的o2量 其原因是 读量筒中收集到的水的体积 黑藻自身的呼吸作用会消耗o2 对表中数据进行分析并得出结论 在冬季的人工大棚中种植蔬菜 需要确定合适的光照强度 因为光照不够会降低产量 而提供多余的光照还会浪费钱 通过该实验还不能够确定最合适黑藻生长的光照强度 该如何开展进一步的探究呢 在20w 200w范围内随着光照强度的不断增强 光合作用释放的o2量也在升高 但光照强度达500w时释放o2量反而降低 说明适当提高光照强度可以提高光合作用的强度 在100w 500w范围内设置多组梯 在20w 200w范围内 度进行实验 技能提升 1 变量 或称因子 是指实验过程中所被操作的特定因素或条件 按性质不同 通常可分为两类 自变量与因变量自变量 指实验中由实验者所操纵的因素或条件 因变量 指实验中由于自变量而引起的变化和结果 通常 自变量是原因 因变量是结果 二者具有因果关系 实验的目的在于获得和解释这种前因后果 例如 在 温度对酶活性的影响 的实验中 所给定的低温 冰块 适温 37 高温 沸水浴 就是自变量 而由于低温 适温 高温条件变化 唾液淀粉酶水解淀粉的反应结果也随之变化 这就是因变量 该实验即在于获得和解释温度变化 自变量 与酶的活性 因变量 的因果关系 无关变量与额外变量无关变量 指实验中除自变量以外 可能还会存在一些可变因素 对实验结果造成影响 这些变量称为无关变量 额外变量 也称干扰变量 指实验中由于无关变量所引起的变化和结果 显然 额外变量会对因变量有干扰作用 例如上述实验中除自变量 低温 适温 高温 以外 试管洁净程度 唾液新鲜程度 可溶性淀粉浓度和纯度 试剂溶液的剂量 浓度和纯度 实验操作程度 温度处理的时间长短等等 都属于无关变量 要求对低温 适温 高温3组实验是等同 均衡 稳定的 如果无关变量中的任何一个或几个因素或条件 对3个实验组的给定不等同 不均衡 不稳定 则会在实验结果中产生额外变量 出现干扰 造成误差 实验的关键之一在于控制无关变量或减少额外变量 以减少误差 2 单一变量原则在实验设计中仅仅改变实验中的某一项变量 其他因子不变 在此条件下 观察 研究该变量对实验材料和实验结果的影响 除了整个实验过程中欲处理的实验因素外 其他实验条件要做到前后一致 即时巩固 酶是由活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物 生物体内的化学反应基本上都是在酶的催化下进行的 请根据下列有关酶促反应的实验操作 回答相关问题 注 表中 为加入 为未加入 制备淀粉溶液时需加热煮沸 但制备好以后必须冷却到室温才能使用 这是防止