高三一轮复习生物：细胞呼吸、光合作用的原理和应用课件

记忆ATP内容

整体建构：细胞代谢——阐释细胞能量供应和利用的本质【学习目标】1.研读教材围绕“细胞代谢”初步构建单元思维导图，设计实验探究酶的作用特点，归纳实验设计的原则。2.基于实验证据，构建光合作用与细胞呼吸的过程模型，阐明能量供应和利用的逻辑。3.借助图解说出光合作用和细胞呼吸的联系，解释ATP的产生机制。光能ATP中化学能有机物中化学能ATP中化学能热能散失各种生命活动所需能量光合作用呼吸作用ATP的利用酶催化细胞内的生物化学反应实质上酵母菌1、单细胞的真菌（真核生物）2、生长周期短，繁殖速度快,（出芽生殖的方式产生后代），3、兼性厌氧型（既可以进行有氧呼吸，也可以进行无氧呼吸）D1.(2021·广东卷，9改编)秸秆的纤维素经酶水解后可作为生产生物燃料乙醇的原料。生物兴趣小组利用自制的纤维素水解液(含5%葡萄糖)培养酵母菌并探究其细胞呼吸(下图)。下列叙述正确的是(

)A.培养开始时向甲瓶中加入重铬酸钾以便检测乙醇生成B.乙瓶的溶液由蓝色变成红色，表明酵母菌已产生了CO2C.甲瓶中葡萄糖浓度越大，产生的乙醇越多D.实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量大本P61充分反应后蓝→绿→黄浓度太高，会使酵母菌渗透失水失去生命有氧呼吸概念：有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。（有氧呼吸最常利用的物质是葡萄糖）反应式：线粒体具有内外两层膜，内膜的某些部位向内腔折叠形成嵴，嵴使内膜的表面积大大增加。嵴的周围充满了液态的基质。线粒体的内膜上和基质中含有许多与有氧呼吸有关的酶。场所：细胞质基质和线粒体（主要在线粒体）（有机物的彻底氧化分解）第一阶段：第二阶段：总反应式2C3H6O3(乳酸)

+4[H]2C3H4O3

22CO2

+

C2H5OH(酒精)酶酶场所：细胞质基质42C6H12O6酶+[H]+少量能量

C3H4O3

(丙酮酸）无氧呼吸（有机物的不彻底氧化分解）C6H12O6酶2C3H6O3(乳酸)+少量能量C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量酶大多数植物、酵母菌高等动物、乳酸菌；高等植物的某些器官（玉米胚、马铃薯块茎、甜菜块根等）过程：（1）第一阶段与有氧呼吸的第一阶段相同

（2）第二阶段丙酮酸在不同酶的催化下，分解成酒精和CO2或乳酸等物质1.蛔虫（无线粒体）、哺乳动物成熟的红细胞是真核细胞但无线粒体，所以只能进行无氧呼吸2.无线粒体的生物一定进行无氧呼吸吗？不一定，如醋酸杆菌（好氧细菌）比较：有氧呼吸、无氧呼吸项目有氧呼吸无氧呼吸不同点反应条件场所产物能量特点相同点实质意义联系细胞质基质、线粒体细胞质基质氧气、多种酶不需要氧气，需要多种酶释放大量能量释放少量能量有机物彻底氧化分解，能量完全释放有机物不彻底氧化分解，能量未完全释放（储存在？）分解有机物，释放能量①为生物体提供能量②生物体代谢的枢纽，为体内其他化合物的合成提供原料第一阶段完全相同(葡萄糖

丙酮酸)有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上进化来的CO2和H2O酒精和CO2或乳酸判断细胞呼吸方式不消耗O2，不产生CO2只进行

。不消耗O2，产生CO2只进行

。O2吸收量=CO2释放量只进行

。O2吸收量＜CO2释放量

同时进行，多余的CO2来自

。产生酒精量=CO2释放量只进行

。产生酒精量＜CO2释放量

同时进行，多余的CO2来自

。无氧呼吸（产生乳酸）无氧呼吸（产生酒精）有氧呼吸有氧呼吸、无氧呼吸无氧呼吸（产生酒精）无氧呼吸（产生酒精）有氧呼吸、无氧呼吸有氧呼吸细胞呼吸的影响因素内因外因（环境因素）不同植物呼吸速率不同。如水生植物>旱生植物；阳生＞阴生同一植物不同发育时期呼吸速率不同，如：幼苗期＞成熟期同一植物不同器官呼吸速率不同，如：生殖器官>营养器官温度氧气H2OCO2色素的种类和数量；酶的种类、数量、活性……细胞呼吸的影响因素(1)原理：细胞呼吸是一系列酶促反应，温度通过影响_________来影响细胞呼吸速率。1.温度酶的活性(2)应用：①_________条件下储藏蔬菜和水果；②蔬菜大棚夜间适当_____，以降低细胞呼吸对有机物的消耗，从而提高产量。零上低温降温细胞呼吸的影响因素(1)原理：O2是有氧呼吸所必需的；O2对无氧呼吸有抑制作用2.O2浓度随着氧气浓度增加，有氧呼吸不断增强，无氧呼吸受到抑制，当氧气浓度达到一定值后，受呼吸酶数量等因素的限制，有氧呼吸的强度不再增大。无氧呼吸有氧呼吸总呼吸强度EFCBAD①A、B、C、D点的含义？B点:无氧呼吸消失C点:有氧呼吸饱和点（呼吸酶的数量有限等因素影响）A点:不消耗O2，只进行无氧呼吸D点:有氧呼吸与无氧呼吸CO2的释放量相等②E点的含义？E点：总呼吸强度最低（对应食物储存最佳氧气浓度）③D点有氧呼吸速率与无氧呼吸速率是否相等？D点为有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等，结合方程式分析可知，此条件下有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖量之比为1:3细胞呼吸的影响因素大本P64-652.O2浓度无氧呼吸有氧呼吸总呼吸强度EFCBAD①O2浓度＝0时：②0<O2浓度<10%时：③O2浓度≥10%时：④O2浓度＝5%时：只进行无氧呼吸

同时进行有氧呼吸和无氧呼吸

只进行有氧呼吸

有机物消耗最少CO2释放量最少时保存，有机物消耗最少(2)应用：稻田定期排水，抑制无氧呼吸产生酒精，防止烂根中耕松土促进植物根部有氧呼吸(有利于植物根部主动运输吸收土壤中的无机盐)低氧环境(如E点对应的氧气浓度)抑制细胞呼吸，有利于储藏粮食、水果和蔬菜有氧呼吸速率≠无氧呼吸速率③D点有氧呼吸速率与无氧呼吸速率是否相等？细胞呼吸的影响因素(1)原理：CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会_____细胞呼吸的进行。3.CO2浓度抑制(2)应用：在蔬菜和水果保鲜中，增加CO2浓度可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。细胞呼吸的影响因素——总结1.种子储存从温度、H2O、O2等的条件是？2.水果、蔬菜保鲜从温度、H2O、O2等的条件是？零上低温、干燥、低O2零上低温、一定湿度、低O23.影响细胞呼吸的因素并不是单一的。若需要增强相关植物或器官的细胞呼吸强度，可采取供水、升温、高氧等措施；若需要降低细胞呼吸强度，可以采取干燥、低温、低氧等措施。细胞呼吸的应用1.包扎伤口：选用透气消毒纱布，其目的是抑制厌氧菌的无氧呼吸2.酵母菌酿酒：先通气，后封闭（先让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，再进行无氧呼吸产生酒精）3.花盆松土：促进根部有氧呼吸，有利于吸收矿质离子4.稻田定期排水：抑制无氧呼吸产生酒精，防止烂根5.破伤风杆菌感染伤口需及时清理伤口，以防无氧呼吸6.提倡慢跑：剧烈运动使肌细胞无氧呼吸产生乳酸知识要点考点1绿叶中色素的提取和分离考点2光合作用的探究历程考点3光合作用的过程考点4影响光合作用强度的环境因素考点5光合速率的测定考点6光合作用和呼吸作用的关系考点1绿叶中色素的提取与分离结果分析：类胡萝卜素(占1/4)叶绿素(占3/4)主要吸收蓝紫光和红光主要吸收蓝紫光叶绿素a（蓝绿色）叶绿素b（黄绿色）胡萝卜素（橙黄色）叶黄素（黄色）C、H、O、N、MgC、H、（O）绿叶中的色素光合作用是指

通过

，利用光能，将_________

和

转化成储存着能量的

，并且释放出

的过程。反应式：CO2＋H2O

(CH2O)＋O2光能叶绿体绿色植物叶绿体二氧化碳水有机物氧气考点3光合作用的过程6CO2+12H2OC6H12O6+6H2O+6O2光能叶绿体计算式：光反应阶段还原O2H2ONADPHATPADP+PiNADP+2C3暗反应阶段固定多种酶参加催化水在光下的分解类囊体膜上的色素光能CO2（CH2O）C5类囊体薄膜叶绿体基质中酶ADP＋Pi＋能量（光能）ATP水的光解光能H2O

ATP的合成NADPH的合成NADP++H++2e-NADPHCO2的固定：2C3ATP、酶C5＋(CH2O)NADPHCO2

＋C5C3酶条件C3C5NADPH和ATP模型分析增加减少减少减少增加增加减少增加增加增加减少减少光照由强变弱CO2供应不变光照由弱变强CO2供应不变光照不变，CO2由充足到不足光照不变，CO2由不足到充足考点4影响光合作用强度的环境因素1、光照强度•光补偿点呼吸作用强度=光合作用强度，为光补偿点。⑶B点时，•光饱和点•光合作用不再随光照强度的升高而增加，C点对应的光照强度(D点)称之为光饱和点。⑷C点植物的光合作用强度达到最大值时的最小光照强度值D考点4影响光合作用强度的环境因素⑴A点的光照强度为0只进行细胞呼吸。⑵AB段进行细胞呼吸和光合作用呼吸作用强度＞光合作用强度净光合速率呼吸速率总光合速率总光合速率

净光合速率

呼吸速率CO2固定量CO2吸收量CO2产生量O2产生量O2释放量O2消耗量有机物制造量有机物积累量有机物消耗量1、光照强度=+考点4影响光合作用强度的环境因素=+=+=+CO2O2A点：（黑暗时）只进行呼吸作用O2CO2AB段：光合速率<呼吸速率B点：光补偿点，光合速率=呼吸速率BC段：光合速率〉呼吸速率O2CO21.光照强度C点时达到了光饱和点，受限于CO2浓度等因素温度过高，为减少蒸腾作用，气孔关闭，CO2供应不足，光合速率下降，出现“午休”现象时间光合作用强度BC段：光照强度不断减弱AB段：光照强度不断增大DE段：【典型曲线分析---拓展应用1】光照强度、CO2浓度、水等从图中可以看出，限制光合作用的因素有

。提出提高光合作用强度的合理措施

。增加光照强度、合理密植、合理灌溉1.AD段玻璃罩内CO2浓度增加的原因是____________________；2.DH段玻璃罩内CO2浓度下降的原因是____________________；3.HI段玻璃罩内CO2浓度增加的原因是_____________________；4.光合速率等于呼吸速率的点是_________；5.经过一昼夜的时间，该植物是否生长？____。判断的依据是______________________________________________________________。思考光合速率＜呼吸速率光合速率＜呼吸速率光合速率＞呼吸速率D、H是I和A点相比，玻璃罩内CO2浓度减少，减少的CO2转化成有机物积累在植物体内据曲线作答2：如图是密闭玻璃罩内的植物一天中光合速率的变化曲线图。光照强度对光合作用的影响AB光照强度0吸收CO2阳生植物阴生植物B：光补偿点C：光饱和点应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物。C光补偿点、光饱和点：阳生植物阴生植物释放CO2【例题1】若已知植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为：25℃和30℃。如图：在25℃，一定CO2浓度下，某植物光合作用曲线。在相应条件变化时，相关点如何移动？⑴温度升高到30℃：A点：

；B点：

；C点：

；E点：

。下移右移左移下移C光照强度AB吸收量CO2D•E••••O相关点的移动光补偿点、光饱和点移动口诀：条件好，两边跑；条件差，往回跑。⑵适当增强光照强度：A点：

；B点：

；C点：

；E点：

。基本不动左移右移上移2.CO2浓度C点：CO2补偿点（表示光合作用速率等于细胞呼吸速率

时的CO2浓度）；D点：CO2饱和点（两组都表示在一定范围内CO2浓度达到

该点后，光合作用强度不再随CO2浓度增加而增加）

此时受限于光照强度等应用：1.多施有机肥或农家肥2.温室栽培植物时还可使用CO2发生器等.3.大田中还要注意通风透气.B点

：进行光合作用所需CO2的最低浓度ABCD0吸收CO2释放CO2CO2浓度2、温度通过影响

影响光合作用。3、温度温度过高，部分气孔关闭，CO2浓度降低。d点：1、温度通过影响

影响光合作用。酶的活性“光合午休”现象气孔开闭考点4影响光合作用强度的环境因素N：光合酶及ATP的重要组分P：类囊体膜和ATP的重要组分；K：促进光合产物向贮藏器官运输Mg：叶绿素的重要组分4.水分和矿质元素水是光合作用的原料，缺水既可直接影响光合作用，又会导致叶片气孔关闭，限制CO2进入叶片，从而间接影响光合作用。光合作用强度的多因素影响限制光合速率的因素为横坐标所示的因素，随该因素的不断加强，光合速率不断提高P点之前：Q点：横坐标所示的因素不再是限制光合速率的因素，影响因素为坐标图中所标示出的其他因素影响光合作用强度的因素考点5光合速率的测定NaOH溶液NaOH溶液NaHCO3溶液NaHC