高中生物光合作用与生物固氮知识点总结

1、.高中生物光合作用与生物固氮知识点总结一、根底知识网络框架 第一部分 植物的新陈代谢 光合作用和细胞呼吸是生物界中最根本的物质和能量代谢，其本质是完成物质和能量的转化。 第二部分 动物的新陈代谢 动物的新陈代谢的主要内容是动物体内的细胞获得营养物质、排出代谢废物及物质在细胞内的变化情况。 二、掌握规律与方法 不断进步层次 按新陈代谢的性质综合分为二个层次: 第一个层次是生物的物质代谢特点、根本过程、主要影响因素之间的综合; 第二个层次是生物能量代谢过程以及与物质代谢之间关系的综合。 复习本专题时，应抓住新陈代谢的本质，按知识的内在联络，将初、高中生物相关知识有机结合起来，形成知识网络体系如图。

2、 三、考点核心整合 1.理解新陈代谢与酶和ATP的关系 新陈代谢是细胞内一系列有序的化学反响的过程，是生物体自我更新的过程。酶和ATP是新陈代谢过程中必不可少的两种物质。新陈代谢的一系列化学反响都是在酶的催化作用和ATP的供能条件下完成的。细胞是新陈代谢的场所，所以大多数酶发挥作用的场所在细胞内，也有的酶在细胞外发挥作用，例如进展细胞外消化的各种消化酶。近几年的高考命题主要围绕着酶的特性、影响酶的活性的条件展开命题，复习时应注意这方面的问题。 2.生物体生命活动的直接能源、主要能源和最终能源 生物体生命活动的直接能源是ATP， ATP水解时释放的能量直接用于各项生命活动，如肌肉收缩、腺体分泌、

3、合成代谢、神经传导和生物电等。生物体内的糖类、脂类和蛋白质等有机物中都含有大量的能量，但生命活动的主要能源物质是糖类，糖类在体内氧化分解释放的能量，一部分合成了ATP用于各项生命活动，另一部分以热能的形式散失掉了。糖类等有机物中含有的能量最终来自绿色植物光合作用所固定的太阳能，所以，生物体生命活动的最终能源是太阳光能。 ATP的构造简式可以写成APPP，“A代表腺苷，“P代表磷酸基团，“代表普通磷酸键，“表示高能磷酸键。1 moL ATP水解时释放的能量高达30.54 kJ 链接?提示 ATP与ADP之间的互相转变是真正意义上的可逆反响吗? 提示：1从反响条件分析：ATP水解是一种水解反响，催

4、化该反响的酶是水解酶;ATP的合成是一种合成反响，催化该反响的酶属于合成酶。 2从能量分析来看：ATP水解所释放的能量来自于高能磷酸键能，而合成ATP所需的能量来自光合作用吸收的光能和呼吸作用分解有机物释放的化学能。 3从ATP的合成与分解场所分析：ATP合成的场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体，而ATP的分解场所较多。4ATP与ADP互相转化的意义使细胞内ATP的含量总是处于动态平衡之中，进而构成生物体内部稳定的供能环境，其物质含量很少，但是因为转化速度很快，故能源源不断提供能量。 综上，在生物体内的反响可概括为“物质是可逆的，能量是不可逆的或解释为“物质是循环的，能量是不循环的。 3.植物的

5、光合作用和呼吸作用的过程 光合作用是生物界中最根本的物质代谢和能量代谢，这是高考的重点和热点，复习时要实在理解其本质完成物质和能量的转化。光合作用的光反响阶段完成两大变化：水分解产生氧气和H，合成ATP。暗反响阶段完成CO2的固定和复原。呼吸作用是分解有机物、释放能量的过程。光合作用必须在光下才能发生，而呼吸作用是每时每刻都在进展，一般来说，植物在白天和晚上的呼吸作用强度根本一致，呼吸作用的强弱主要受温度的影响。复习时抓住物质和能量的变化规律。注意联络实际，特别是分析植物的光合作用和呼吸作用的关系，分析消费中的实际问题。明确影响光合作用和呼吸作用的因素，充分利用光合作用、呼吸作用的反响式，从原

6、料、产物和条件如光照、温度、CO2、O2等等方面进展分析。 光能在叶绿体中的转换过程，包括三个步骤：光能转换成电能需要色素，主要是叶绿素a;电能转化为活泼的化学能合成ATP的过程;活泼的化学能转化为稳定的化学能合成有机物的过程。前两步发生在光反响过程，第三步发生在暗反响过程。 4.光合作用的有关计算 1根据光合作用反响式进展有关物质的计算 2根据光合作用反响式进展能量计算 3光合作用与呼吸作用的综合计算 在光下光合作用与呼吸作用同时进展： 光合作用实际产氧量=实测的氧气释放量+呼吸作用耗氧量 光合作用实际二氧化碳消耗量=实测的二氧化碳消耗量+呼吸作用二氧化碳释放量 光合作用葡萄糖净产量=光合作

7、用实际葡萄糖消费量-呼吸作用葡萄糖消耗量 5.充分关注影响光合作用的因素曲线分析 1、外界因素 外因 曲线 含义 光照 光照强度 阳生阴生植物：在一定范围内，随着光照强度的增大，光合作用速率增大;超出一定范围，光合作用速率到达最大。 A点：只进展细胞呼吸 B点：光合速率=呼吸速率光的补偿点 表现为既不吸收也不释放CO2 C点：光合速率到达最大光的饱和点 表现为再增大光强，光合速率不再加快 光质 单色光中 A曲线：表示红光照射时 B曲线：表示篮紫光照射时 C曲线：表示绿光照射时 CO2 浓度 1、单独分析A或B的含义： 在一定范围内，随着CO2浓度的增大，光合作用速率增大;超出一定范围，光合作用

8、速率到达最大。 2、A为C 3植物，B为C4植物，因为C4植物能利用低浓度的CO2进展光合作用。 矿质 元素 N：蛋白质合成的必需元素 P：合成ATP的重要元素 Mg：合成叶绿素的必需元素 K：有利于光合产物有机物的运输 水 是光合作用的原料和反响介质 影响气孔的关闭，进而影响CO2的吸收 温度 在一定范围内，随着温度的升高，光合作用速率随着加快;超出一定范围，光合作用速率到达最大。 多因素综合影响 多曲线坐标的分析方法：坐标中同时存在多个变因，所以分析时要确定其它变因， 控制只能存在要研究的一个变因如以下图，假设要分析光强对光合速率的影响，那么自能在某一温度下研究。 浓度1曲线：在CO2浓度

9、1下，在一定范围内，随着光强的增强升高，光合速率加快，超出一定范围，光合速率到达最大。 P点之前，影响光合速率加快的限制因素是光强 P点之后，影响光合速率加快的限制因素是CO2浓度 30曲线：30下，在一定范围内，随着CO2浓度的增大，光合速率随着加快，超出一定范围，光合速率到达最大。 P点之前，影响光合速率加快的限制因素是CO2浓度 P点之后，影响光合速率加快的限制因素是温度 30曲线：30下，在一定范围内，随着光强的增强，光合速率随着加快，超出一定范围，光合速率到达最大。 P点之前，影响光合速率加快的限制因素是光强 P点之后，影响光合速率加快的限制因素是温度 2、内部因素 内因 曲线 含义

10、 不同植物 在一样光照与光照强弱无关条件下： 光合速率大小：A>B>C 影响因素：A植物细胞与光合作用有关的酶和 色素要较B、C多。 同一植物不同生长发育阶段合部位 某植物叶片，在一定范围内，随着叶龄的增大， 光合速率加快;当叶片的成熟时，光合速率到达最大，随着叶片的衰老，关合速率逐渐下降。 影响因素：主要是由于色素分子的合成与分解所导致的。 6.如何理解绿色植物光合作用的“午休现象 影响光合作用的外界条件都在时时刻刻变化着，所以光合作用速率在一天中也有变化。光合作用进程一般与太阳辐射进程相联络，从早晨开场光合作用逐渐加强，中午到达顶峰，以后逐渐降低，到日落那么停顿

11、，成为单峰曲线。但当夏天光照强烈时，光合作用便形成两个顶峰，一个在上午，一个在下午，中午前后光合作用速率下降，呈现“午休现象，出现这一现象的原因有三点：由于气温过高，蒸腾作用旺盛，水分在中午供给不上，气孔关闭;由于气孔关闭导致二氧化碳供给缺乏;光合作用的产物来不及运走，积累在叶肉细胞的细胞质中，阻碍细胞内二氧化碳的运输。 7.扩散、浸透与吸胀作用的区别 在一般情况下，分子运动的总趋势是从浓度高的地方向浓度低的地方运动。就生物体来讲，扩散作用是指在扩散物质运动方向之间没有膜作为屏障的分子运动。 浸透作用是水分子或其他的溶剂分子通过半透膜的扩散，是扩散作用的一种特例。简单地说，通过半透膜的扩散作用

12、叫浸透。不过气体如O2、CO2等通过半透膜的现象通常称为扩散作用。低浓度溶液包括清水中的水通过半透膜进入较高浓度溶液中的现象，就叫浸透作用。植物细胞通过浸透作用吸收水分的方式叫浸透吸水。一般来讲，产生浸透作用必须有两个条件：有半透膜;膜两侧的溶液具有浓度差。 吸胀作用不同于浸透作用。靠亲水物质如淀粉、纤维素、蛋白质等吸水膨胀的现象叫做吸胀作用。没有形成液泡的细胞可进展吸胀吸水。 8.水分的吸收、运输与利用 植物细胞吸水还是失水取决于膜两侧的溶液浓度差，或者说取决于根细胞液与土壤溶液的浓度差。通常情况下，土壤溶液的浓度比根毛区表皮细胞液浓度低，土壤溶液中的水分通过两条途径进入根的导管，在蒸腾作用

13、产生的“拉力下，依次进入茎、叶导管，主要通过蒸腾作用散失到大气中，只有1%5%被植物体各部分利用。 9.矿质元素的吸收、运输和利用 矿质元素离子是通过主动运输进入细胞的，矿质元素的吸收与根细胞的呼吸作用、细胞膜上的载体有关，载体的不同决定了植物对矿质元素的选择吸收。根对矿质元素离子的吸收和对水分的吸收是两个相对独立的过程。矿质元素进入植物体后随水分运输到植物体各个组织、器官后，在植物体内有两种利用情况：重复利用如N、P、K、Mg等离子和不重复利用如Ca、Fe等离子。假如某植物体内缺乏了前者，衰老部位的矿质元素可以转移到幼嫩部位，而衰老部位的组织细胞因缺乏这种矿质元素而首先受到伤害;假如植物体内

14、或土壤中缺乏不能被再度利用的矿质元素，植物原有组织中的这些元素不能转移，所以首先受到伤害的是幼嫩部位。 10.阳生植物和阴生植物 特征 阳生植物 阴生植物 叶绿体构造 基粒较小，基粒片层数目少 基粒较大，基粒片层数目多 叶绿素 叶绿素含量较少，叶绿素a与叶绿素b比值较大 叶绿素含量相对较多，且叶绿素a与叶绿素b的比值相对较小，叶绿素b的含量相对较多 光饱和点 全光照的100%高 全光照的10%50% 光补偿点 全光照的3%5%高 全光照的1%以下低 11. 影响光合作用效率的因素及在消费上的应用 1影响光合作用的环境因素： a光：在一定范围内，光照强度逐渐增强光合作用中光反响强度也随着加强;但

15、光照增强到一定程度时，光合作用强度就不再增加。另外光的波长也影响光合作用的速率，通常在红光下光合作用最快，蓝紫光次之，绿光最慢。 在消费上的应用：延长光合作用时间：通过轮种，延长全年内单位土地面积上绿色植物进展光合作用的时间，是合理利用光能的一项重要措施。增加光合作用面积：合理密植是增加光合作用面积的一项重要措施。 bCO2：CO2是植物进展光合作用的原料，只有当环境中的CO2到达一定浓度时，植物才能进展光合作用。大气中二氧化碳的含量是0.03%，假如浓度进步到0.1%，产量可进步一倍左右。浓度进步到一定程度后，产量不再进步。假如二氧化碳浓度降低到0.005%，光合作用就不能正常进展。 植物可

16、以进展光合作用的最低CO2浓度称为CO2的补偿点，即在此CO2浓度条件下，植物通过光合作用吸收的CO2与植物呼吸作用释放的CO2相等。一般来说，在一定的范围内，植物光合作用的强度随CO2浓度的增加而增加，但到达一定浓度后，光合作用强度就不再增加或增加很少，这时的CO2浓度称为CO2的饱和点。 在消费上的应用：温室栽培植物时，施用有机肥，可适当进步室内二氧化碳的浓度。 c温度：温度可以通过影响暗反响的酶促反响来影响光合作用;在一定范围内随温度的进步，光合作用加强;温度过高时也会影响酶的活性，使光合作用强度减弱。 在消费上的应用：适时播种;温室栽培植物时，可以适当进步室内温度。 d水分：水既是光合

17、作用的原料，又是体内各种化学反响的介质。水分还能影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体内如夏季的“午休现象。 在消费上的应用：预防干旱;适时适量灌溉。 e矿质元素：如Mg是叶绿素的组成成分，N是光合酶的组成成分，P是ATP分子的组成成分等等 。在消费上的应用：合理施肥，适时适量地施肥 2进步作物产量的途径 途径 措施或方法 延长光时 补充光照 增大光合作用面积 间作、合理密植 进步光合作用效率 控制适宜光强、进步CO2浓度如通风、合理施肥供给适量必需矿质元素 进步净光合作用速率 维持适当昼夜温差白天适当升温，晚上适当降温 链接?提示：以下图中的甲、乙两图为昼夜中某作物植株对CO2的吸收和释放

18、状况的示意图。甲图是在春季的某一晴天，乙图是在盛夏的某一晴天，请据图答复以下问题： 1甲图曲线中C点和正点外界环境中CO2浓度变化为零处，植株处于何种生理活动状态? 2根据甲图推测该植物承受光照的时间是曲线中的 段，其中光合作用强度最高的是 点，植株积累有机物最多的是 点。 3乙图中FG段CO2吸收量逐渐减少是因为 ，以致光反响产生的 和 逐渐减少，从而影响了暗反响强度，使化合物数量减少，影响了CO2固定。 4乙图曲线中间E处光合作用强度暂时降低，可能是因为 解析：本例主要考察影响光合作用因素：CO2浓度、光强，以及光合速率、呼吸速率和表观速率的关系表观速率=光合速率-呼吸速率。首先，要认真看

19、清坐标的含义，然后进展曲线分析;其次，要把光合作用和呼吸作用联络起来考虑，并用两个生理过程进展的条件和时间进展分析。注意光合作用强度决定的制造有机物量与有机物总积累量之间的联络和区别;第三，乙图的E点CO2吸收率降低的机理，不仅要从外界因子的整天变化情况及此时的限制因素考虑，还要联络植株的其他生理活动进展考虑。 答案：1呼吸作用释放CO2的量等于光合作用吸收CO2的量时;2BF;D;E ;3光照强度逐步减弱;ATP;NADPH;4温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了CO2原料的供给 12.与新陈代谢直接相关的四大系统 消化系统的主要功能是消化和吸收营养物质。其消化和吸收作用主要是在小肠内进展

20、的。小肠在构造和功能上具有一系列与其消化和吸收功能相适应的特点，即消化管长，延长了食糜在消化道内的停留时间，有利于消化和吸收;小肠内壁上有环形皱襞、小肠绒毛，小肠绒毛上皮细胞面向肠腔的部分有微绒毛的存在，所有这些构造增大了小肠消化和吸收的外表积。另外，小肠壁内存在着消化腺，不断地向肠腔内分泌含多种消化酶的消化液，小肠绒毛内分布有丰富的毛细血管和毛细淋巴管，有利于营养物质的消化和吸收。 体内的细胞通过呼吸系统获得氧气和排出二氧化碳。详细过程是在肺部和组织细胞进展气体交换，前者使静脉血变为动脉血，而后者那么相反。 完成排泄功能的主要器官是肾脏，而肾脏构造和功能的根本单位是肾单位，通过对肾单位构造功

21、能的复习，可搞清楚血浆、原尿、尿液在组成成分上的异同及意义。 循环系统是以上系统完成生理功能必不可少的，血液循环起着运输养料和废物的作用。 12.弄清人和动物体内三大营养物质的代谢及其关系 对于三大营养物质的代谢，我们可以从两个方面进展理解、归纳。 一是来源：糖类、脂类和蛋白质是不溶于水的有机高分子物质，不能被动物直接吸收，动物只有在消化酶的作用下，将其水解成小分子、溶于水的物质才能被吸收，其消化过程为： 链接?提示 脂肪是生物体不可缺少的重要化合物，它不仅是重要的储能物质，还有维持体温，减小内脏、器官的摩擦，减轻机械振荡的作用。在细胞内，脂肪和糖类可以互相转化，因此在减肥时，假设不注意节食糖

22、类，即使不摄入脂肪，也不会到达理想效果。 二是去向：进入人体内的营养物质，在细胞内产生一系列的变化，其中三大营养物质共有的途径是氧化分解释放出所含有的能量，供生命活动需要，不共有的途径是是否在体内储存起来，即糖类和脂类在体内可以储存，蛋白质在体内不能储存。 三大营养物质代谢的关系，本质上是介绍了糖类、脂类和蛋白质在体内互相转化的情况，科学实验证明了三大营养物质之间在体内可以进展互相转化，这一过程是通过呼吸作用过程中产生的中间产物如丙酮酸完成的。由于三大营养物质的中间产物根本一样，故这些中间产物构成了三大营养物质联络与转化的桥梁。对于人来讲，糖类和脂类之间可以进展互相转化，多余的蛋白质可以转化成

23、糖类或脂肪，但糖类和脂肪只能转化为组成人体的非必需氨基酸12种，8种必需氨基酸不能由糖类和脂肪转化而来，只能靠从食物中摄取。 在细胞内三大营养物质的代谢可以总结归纳如下： 四、考题名师诠释 【例1】 2019天津高考理综，5以下有关ATP的表达，正确的选项是 A.线粒体是蓝藻细胞产生ATP的主要场所 B.光合作用产物中的化学能全部来自ATP C.ATP分子由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成 D.细胞连续分裂时，伴随着ATP与ADP的互相转化 解析：蓝藻细胞中无线粒体，有氧呼吸是在细胞膜上进展的;光合作用产物中的全部化学能全部来自ATP、NADPH;ATP分子由1个腺苷和3个磷酸基团组成。 答案：D

24、 点评：我们要把ATP的化学组成，产生场所、与ADP的互相转化关系搞清楚。 【例2】 2019江苏高考，14 以下关于人体内物质代谢以及与人体安康关系的表达，正确的选项是 A.糖类可以通过氨基转换作用等过程转化为各种蛋白质 B.只要控制脂肪的摄入量，人就不会发胖 C.当血糖含量低于45 mg/dL时，脑组织得不到足够的能量供给，发生功能障碍 D.人体的必需氨基酸只能从食物中获得，而非必需氨基酸只能在体内合成 解析：三大物质中，糖类和脂肪在人体内可以互相转化，所以多吃糖亦可导致人体发胖;蛋白质可以转化成糖类或脂肪，而脂肪和糖类只能有条件地转化成人体的部分氨基酸非必需氨基酸，人体的必需氨基酸只能从

25、食物中获取，而非必需氨基酸可以来自食物，也可以来自糖类和脂肪的转化。血糖浓度过低，会导致人低血糖昏迷。 答案：C 【例3】如以下图所示的玻璃容器中，注入一定浓度的NaHCO3溶液并投入少量的新颖绿叶碎片，密闭后，设法减小液面上方的气体压强，会看到叶片沉入水中。然后再用光照射容器，又会发现叶片重新浮出液面。光照后叶片重新浮出液面的原因是 A.叶片吸水膨胀，密度减小 B.溶液内产生的CO2大量附着在叶面上 C.叶片进展光合作用所产生的O2附着在叶面上 D.NaHCO3溶液因放出CO2而密度增大 解析：叶片利用NaHCO3溶液释放出来的CO2作光合作用的原料，在有光照的情况下进展光合作用，消耗CO2

26、释放氧气而上浮。 答案：C 【例4】以下是两类不同植物叶片部分构造的示意图，在CO2浓度较低时，以下表达合理的是 A.乙是C4植物，CO2的挪动途径是：CO2含四碳的有机酸三碳化合物 B.甲是C3植物，CO2的挪动途径是：CO2三碳化合物葡萄糖 C.甲是C4植物，CO2的挪动途径是：CO2含四碳的有机酸三碳化合物 D.乙是C3植物，CO2的挪动途径是：CO2三碳化合物四碳化合物 解析：C4植物的叶片构造中有明显的花环型构造，在外圈的叶肉细胞中CO2含四碳的有机酸。在内圈的维管束鞘细胞中，含四碳的有机酸CO2三碳化合物。乙无花环型构造，CO2三碳化合物葡萄糖。 答案：C 点评：花环型构造是C4植

27、物叶片构造的典型特征之一，我们要抓住问题的关键结合图形进展区分C4植物、C3植物的不同构造特点。 【例5】 在a、b、c，3个密封的锥形瓶内分别盛有等量的、成分一样的酵母菌和葡萄糖溶液，现进展如下处理：a瓶通入空气;b瓶通入氮气;c瓶通入空气并90恒温，那么呼吸作用由强到弱的顺序是 A.c>b>a B.b>a>c C.a>b>c D.a>c>b 解析：酵母菌既能进展无氧呼吸也能进展有氧呼吸，在有氧条件下呼吸作用强度大，而在90恒温会杀死酵母菌。 答案：C 【例6】 2019重庆高考理

28、综，2以下有关新陈代谢的表达，正确的选项是 A.完成有氧呼吸所需要的酶由线粒体DNA指导合成 B.植物根系吸收矿质元素的速率与土壤溶液中矿质离子的浓度成正比 C.用15N标记的蛋白质饲喂小白鼠，一段时间后可在其肝糖元中发现15N D.用14CO2研究玉米的光合作用过程，最早在C4化合物中检测到14C 解析：完成有氧呼吸所需要的酶少量由线粒体DNA指导合成，多数由细胞核DNA指导合成;植物根系吸收矿质元素的速率与土壤溶液中矿质离子的浓度不成正比，具有选择性;用15N标记的蛋白质饲喂小白鼠，一段时间后不会在其肝糖元中发现15N，因为肝糖原中无15N，只有出现于含氮物质如蛋白质、核酸中。 答案：D

29、点评：综合考察新陈代谢中控制合成有氧呼吸酶的DNA的存在部位，以及C4植物光合作用中C的转移途径。 【例7】 2019广东高考，33请根据以以下图、表完成有关植物对矿质元素吸收和利用等问题： 不同形态氮素供给对水稻幼苗生长的影响 氮源 NH42SO4 NaNO3 干重增加量g 土壤溶液原始Ph 土壤溶液最终pH 0.31 0.13 5.2 5.2 3.0 6.0 1植物根系吸收矿质元素的主要部位是_区。假设要观察细胞有丝分裂，宜选择根的_区细胞为材料;假设要观察细胞质壁别离，宜选择根的_区细胞为材料。 2图中真菌菌丝能吸收土壤中的矿质元素和水分供植物使用，而植物光合作用产生的碳水化合物又可供真

30、菌利用，两者属于_关系。 3上表是不同形态氮素供给对水稻幼苗生长的影响。从表中可以得出结论： _;_。 4氮素被植物体吸收后，可参与多种物质的合成，其中包括_多项选择。 A.核酸 B.NADP上标+ C.纤维素 D.酶 解析：植物的根尖包括根冠、分生区许多细胞正在进展有丝分裂、伸长区细胞正在伸长和成熟区也叫根毛区，是水分和矿质元素离子吸收的主要部位四部分。根毛区表皮细胞通过主动运输吸收矿质元素离子，主动运输需要载体和消耗能量。细胞膜上吸收某种离子的载体多，细胞吸收该种离子就多，反之那么少。就NH42SO4来说，细胞膜上吸收NH上标+4的载体多，吸收SO 离子的载体少;根细胞吸收NO 的载体多于吸收Na+的载体，吸收NH 的载体多于NO 的载体。真菌与根细胞生活在一起，