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高考生物二轮复习专题课件专题二 细胞的代谢光合作用和呼吸作用

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高考生物二轮复习专题课件专题二细胞的代谢光合作用和呼吸作用
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第 2 讲 光合作用和细胞呼吸 一 光合作用 1 捕获获光能的色素 1 种类类 2 分布 3 填写色素颜颜色对应对应 的色素种类类 橙黄色 黄绿绿色 黄色 蓝绿蓝绿 色 2 化学反应应式 光能 叶绿体 叶绿绿素a 叶绿绿素b 胡萝萝卜素和叶黄素 类类囊体薄膜 胡萝萝卜素叶绿绿素b 叶黄素叶绿绿素a CO2 H2O CH2O O2 3 光合作用过过程 光反应应和暗反应应 1 光反应应 场场所 物质变质变 化 能量变变化 2 暗反应应 场场所 物质变质变 化 能量变变化 类类囊体薄膜 水的光解和ATP形成 光能转转化为为ATP中活跃跃的化学能 叶绿绿体基质质 CO2的固定和C3的还还原 ATP中活跃跃的化学能转转化为为有机物中稳稳定的 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 植物在单单位时间时间 内O2的释释放量或CO2的吸收量或有机物的积积 累量是 又称表观观光合速率 2 植物在单单位时间时间 内O2的产产生量或CO2的固定量或有机物的产产 生量是 又称实际实际 光合速率 3 植物在黑暗中单单位时间时间 内CO2的释释放量或O2的吸收量或有机 物的消耗量是 4 真正光合速率 光 光质质 光照强度 CO2浓浓度 温度 水和矿质矿质 元素 净净光合速率 真正光合速率 呼吸速率 净净光合速率 呼吸速率 二 细细胞呼吸 1 细细胞呼吸过过程 1 有氧呼吸三个阶阶段 a 细细胞质质基质质 b 线线粒体基质质 c 线线粒体内膜 d H 与氧结结合生成水e 少量能量 f 葡萄糖分解为为丙酮酮酸和 H g 大量能量 h 丙酮酮酸和水生成二氧化碳和 H 选择选择 正确选项选项 填空 第一阶阶段 反应场应场 所 物质变质变 化 释释放能量 第二阶阶段 反应场应场 所 物质变质变 化 释释放能量 第三阶阶段 反应场应场 所 物质变质变 化 释释放能量 a f e b h e c d g 2 写出有氧呼吸的总总反应应式 3 填写无氧呼吸反应应式 产产生乳酸 产产生酒精 酶 酶 酶 C6H12O6 6H2O 6O2 6CO2 12H2O 能量 C6H12O6 2C3H6O3 乳酸 少量能量 C6H12O6 2C2H5OH 酒精 2CO2 少量能量 2 有氧呼吸与无氧呼吸 判断正误误 1 无氧呼吸第一阶阶段与有氧呼吸第一阶阶段相同 都在细细胞质质 基质进质进 行 2 无氧呼吸第二阶阶段的产产物是酒精和二氧化碳或乳酸 其反 应场应场 所是线线粒体 3 动动物细细胞有氧呼吸第三阶阶段在线线粒体内膜进进行 产产生水 合成大量ATP 4 检测检测 CO2 CO2可使澄清石灰水变变混浊浊 可使溴麝香草酚蓝蓝 水溶液由蓝变绿蓝变绿 再变变黄 5 橙色重铬铬酸钾钾溶液在酸性条件下与酒精反应产应产 生灰绿绿色 可检测检测 酒精的产产生 6 有氧呼吸中H2O既是反应应物 又是生成物 且H2O中的氧全 部来自O2 3 填写细细胞呼吸方式 无氧呼吸 产产生乳酸 无氧呼吸 产产生酒精 有氧呼吸 1 不消耗O2 无CO2产产生 2 不消耗O2 产产生CO2 3 CO2产产生量 O2消耗量 4 CO2产产生量 O2消耗量 5 有H2O产产生 高频频考点一 光合作用 1 2014 大庆庆一模 某研究小组组欲测测定某植物的实际实际 光合速 率 多位同学对该实验对该实验 提出不同的建议议 其中合理的是 A 直接在光下测测定单单位时间时间 内的O2释释放量即可 B 先在暗处测处测 定出呼吸速率 再在光下测测定净净光合速率 两 数值值相加即为为植物的实际实际 光合速率 C 测测定净净光合速率时时以O2的释释放量作为为因变变量 装置中要放 入清水缓缓冲CO2的量 D 测测定光合速率只考虑虑光照强度和CO2浓浓度 无需考虑虑温度对对 本实验实验 的影响 审题 解题 答题 1 易错错 易错选错选 A项项 误认为误认为 O2的释释放量表示实际实际 光合速率 其实实 实际实际 光合速率用O2的产产生量表示 2 方法 实际实际 光合速率 净净光合速率 呼吸速率表示方法的比 较较 物质质实际实际 光合速率净净光合速率呼吸速率 O2产产生量释释放量消耗量 CO2固定量吸收量产产生量 有机物产产生量积积累量消耗量 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 新课标课标 全国卷 T29 某植物净净光合速率的变变化趋趋 势势如图图所示 据图图回答下列问题问题 1 当CO2浓浓度为为a时时 高光强下该该植物的净净光合速率为为 CO2浓浓度在a b时时 曲线线 表示了净净 光合速率随CO2浓浓度的增高而增高 2 CO2浓浓度大于c时时 曲线线B和C所表示的净净光合速率不再增加 限制其增加的环环境因素是 3 当环环境中CO2浓浓度小于a时时 在图图示的3种光强下 该该植物 呼吸作用产产生的CO2量 填 大于 等于 或 小 于 光合作用吸收的CO2量 4 据图图可推测测 在温室中 若要采取提高CO2浓浓度的措施来提 高该该种植物的产产量 还应该还应该 同时时考虑虑 这这一因素的 影响 并采取相应应措施 审题 解题 答题 1 技巧 有饱饱和点 平衡点 的坐标标曲线线 限制因素分析 1 达到饱饱和点以前的限制因素 为为横坐标标表示的因素 2 达到饱饱和点以后的限制因素 为为横坐标标表示的因素以外的 因素 2 必备备 影响光合作用的主要常考因素 光照强度 二氧化碳 浓浓度 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 0 A B和C 2 光强 3 大于 4 光强 变变式训练训练 在大棚种植番茄时时 重氮肥轻钾轻钾 肥 的情况 比较较普遍 科学工作者为验证钾为验证钾 肥的作用 在土壤钾钾肥不足 的大棚中 研究了根外施加适量钾钾肥对对光合速率的影响 请请回 答 1 研究表明 钾钾是40多种酶的辅辅助因子 能激活酶的活性 说说明无机盐盐具有 的生理作 用 2 K2SO4是常用的钾钾肥 施用后钾钾在土壤溶液中以 形 式存在 以 方式被根尖细细胞吸收 3 在番茄施钾钾肥后某天 科技人员测员测 定了实验组实验组 和对对照组组的 光合速率 结结果如下图图 图图中8时时限制光合速率的最主要因素 是 12时实验组时实验组 的实际实际 光合速率 填 大于 小于 或 等于 30 mmol m2 s 4 科技人员连续员连续 30天在同一时间测时间测 量了实验组实验组 和对对照组组光 合速率的变变化 部分结结果如下表 处处 理清水 对对照 根外施钾钾 光合速率 mmol m2 s 第1天13 8613 72 第2天13 5313 06 第3天13 6614 42 第10天13 9417 28 第20天13 3114 92 第30天13 3514 18 结结合图图表信息分析 科技人员测员测 得表中数据的时间应时间应 是每 天上午 时时 图图中数据应应是在施钾钾肥后第 天 测测得的 每天测测量光合速率时时 为为控制无关变变量应选择应选择 的 叶片 为为达到 的目的 应测应测 量三组样组样 本取平均值值 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30 mmol 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30 mmol m2 s 4 由表中清水 对照 组数据可知 其实测光合速率在13 14 mmol m2 s 之间 再从图中找出实测光合速率在13 14 mmol 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 10 10 叶龄相同 生理状况相同 减小实验误差 知识 方法 误区 1 光合作用中物质转质转 化 1 CO2的转转化 CO2 C3 CH2O 2 H2O的转转化 H H2O H CH2O O H2O O2 2 光合作用中C3 C5含量变变化的判断方法 1 光照强度变变化 依据反应应式2C3 H CH2O C5进进行判断 2 二氧化碳浓浓度变变化 依据反应应式C5 CO2 2C3进进行判断 酶 酶 ATP 3 与气孔运动动相关的知识识 1 气孔的运动动可以影响光合作用 细细胞呼吸及蒸腾腾作用 2 影响气孔运动动的主要因素 光 一般情况下 气孔在光照下开放 黑暗中关闭闭 促使气 孔张张开需有一个临临界光照强度 这这个临临界光照强度约约等于光 补偿补偿 点 CO2 低浓浓度促进进气孔张张开 高浓浓度引起气孔关闭闭 水 水分状况是直接影响气孔运动动的关键键条件 叶温 气孔开度一般随温度上升而增大 30 左右达到最大 但超过过35 时时气孔常常部分关闭闭或完全关闭闭 高频频考点二 细细胞呼吸 1 2014 重庆庆高考 T5 下图为图为 乙醇在人体内主要的代谢过谢过 程 下列相关叙述 正确的是 A 乙醇转转化为为乙酸发发生的氧化反应应 均由同一种氧化酶催化 B 体内乙醇浓浓度越高 与乙醇分解相关的酶促反应应速率越快 C 乙醇经经代谢产谢产 生的 H 可与氧结结合生成水 同时释时释 放能量 D 正常生理情况下 人体分解乙醇的速率与环环境温度呈正相关 审题 解题 答题 1 易错错 人的体温相对对恒定 体内酶促反应应与外界环环境温度 无关 如果忽略这这一点 易错选错选 D项项 2 必备备 人体细细胞呼吸中 H 的去向 1 有氧呼吸产产生的 H 与O2反应应生成水 2 无氧呼吸产产生的 H 与丙酮酮酸反应应生成乳酸 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 为为研究淹水时时KNO3对对甜樱樱桃根细细胞呼吸 的影响 设设四组组盆栽甜樱樱桃 其中一组组淹入清水 其余三组组 分别别淹入不同浓浓度的KNO3溶液 保持液面高出盆土表面 每天 定时测时测 定甜樱樱桃根有氧呼吸速率 结结果如图图所示 请请回答 1 细细胞有氧呼吸生成CO2的场场所是 分析图图中 A B C三点 可知 点在单单位时间时间 内与氧结结合的 H 最多 2 图图中结结果显显示 淹水时时KNO3对对甜樱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长均受到阻碍 地上部分 叶色变变黄 叶绿绿素含量减少 使光反应为应为 暗反应应提供的 H 和 减少 根系缺氧会导导致根细细胞无氧呼吸增强 实验实验 过过程中能否改用CO2作为检测为检测 有氧呼吸速率的指标标 请请分析说说 明 审题 解题 答题 1 识图识图 1 A B C三点中有氧呼吸速率 A点最大 C点最小 2 淹水时间时间 相同的情况下 30 mmol L 1的KNO3溶液中植株有 氧呼吸速率最大 3 对对照代表清水的曲线线 含有KNO3的三条代表曲线线下降缓缓慢 说说明KNO3有减缓缓有氧呼吸速率降低的作用 2 必备备 细细胞呼吸中 H 的消耗 1 无氧呼吸产产生 H 少 消耗 H 少 2 有氧呼吸产产生 H 多 大量 H 在第三阶阶段与氧结结合生成水 3 易错错 第 3 小题题第二空易答错错 因为为易忽略植物的无氧呼 吸可能会产产生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30 mmol 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 变变式训练训练 果实实在成熟之后发发生的细细胞呼吸突然升高的现现 象称为为呼吸跃变跃变 是果实实成熟达到可食程度的标标志 下图为图为 香蕉成熟后细细胞CO2释释放量和乙烯烯含量变变化曲线线 有关分析正 确的是 A 呼吸跃变导跃变导 致乙烯烯含量剧剧增 B 呼吸跃变跃变 是果实实成熟的标标志 C 乙烯烯含量增加可能诱导诱导 呼吸酶的合成 D 乙烯烯的增加促进进了果实实的发发育 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 生物学实验实验 中常用实验实验 条件的控制方法 1 增加水中氧气 泵泵入空气或放入绿绿色水生植物 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 氢氢氧化钠钠溶液 4 除去叶中原有淀粉 置于黑暗环环境中 5 除去叶中叶绿绿素 放入酒精中隔水加热热 6 除去光合作用对对呼吸作用的干扰扰 给给植株遮光 7 如何得到单单色光 棱镜镜色散或薄膜滤滤光 8 线线粒体提取 细细胞匀浆浆离心 9 保持容器中CO2体积积不变变 NaHCO3溶液 2 曲线线分析植物光合作用与细细胞呼吸的关系 a点 凌晨3时时 4时时 温度降低 细细胞呼吸减弱 CO2释释放减 少 b点 上午5时时左右 开始进进行光合作用 bc段 光合作用小于细细胞呼吸 c点 上午6时时左右 光合作用等于细细胞呼吸 ce段 光合作用大于细细胞呼吸 d点 温度过过高 部分或全部气孔关闭闭 出现现 午休现现象 e点 下午6时时左右 光合作用等于细细胞呼吸 ef段 光合作用小于细细胞呼吸 fg段 停止光合作用 只进进行细细胞呼吸 24分 右图图是某植物绿绿叶的叶肉 细细胞的光合作用 细细胞呼吸过过程 图图解 据图图回答问题问题 1 由图图可知 甲 乙分别别代表 的物质质是 光反应应中产产 生的O2扩扩散到邻邻近的线线粒体中被利用至少要经过经过 层层生物 膜 2 图图中 过过程的产产物是 要想使此物质质在叶绿绿 体内的含量快速下降 可以改变变的环环境条件是 3 图图中 过过程的场场所分别别是 4 作物的生长长中心 如花 种子 果实实等 对对有机物的需要量 比其他器官大 研究发现发现 生长长中心与光合作用速率之间间是 相互协调协调 的 请设计实验证实请设计实验证实 作物的生长长中心与叶片光合作 用速率的关系是正相关 实验实验 材料 正在抽穗的小麦等 实验装置 实验实验 原理 去穗后光合作用受到抑制 实验实验 步骤骤 第一步 控制适宜的光照 温度等环环境因素不变变 进进行上图图 的操作 第二步 光照1 h后 第三步 第四步 光照1 h后 推测测最可能的结结果 押题理由 1 考情分析 纵观纵观 近五年新课标课标 全国卷 光合作用和细细胞呼吸 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 所占分值值一 般在6 16分 题题型一般为选择题为选择题 和非选择题选择题 2 命题题角度 叶绿绿素的合成 分布 功能 光合作用场场所 过过程及其在生 产产上的应应用 光合作用过过程物质变质变 化分析 细细胞呼吸的类类型 产产物 能量的去向等 3 难难度 中等或稍难难 4 押题题指数 答题必备 1 叶绿绿体 线线粒体都有双层层膜 相邻邻两者之间进间进 行气体交换换 时时穿过过4层层生物膜 2 变变化条件有利于C3或C5合成时时 C3或C5的量会增加 变变化条 件有利于C3或C5消耗时时 C3或C5的量会减少 3 光合作用 细细胞呼吸综综合实验实验 装置中 氧气总总量增加 光 合速率大于呼吸速率 氧气总总量减少 光合速率小于呼吸速率 自我评卷 本题题共24分 每空2分 你的得分是 分 答案解析 解析 1 图中 甲物质是光反应的产物 所以甲代表 H 和ATP 乙物质是有氧呼吸第二阶段的产物 应该是CO2 H 和ATP 光反应中O2是在类囊体薄膜上产生的 扩散出叶绿体 穿过2层膜 再穿过2层膜进入相邻线粒体中被利用 2 图中 过程是二氧化碳的固定 其产物是C3 当不提供CO2时 植 物因缺少原料 C3的含量会快速下降 当光照增强时 对C3的 消耗增加 也会使C3的含量快速下降 3 图中 为光合作用 的光反应阶段 场所是叶绿体类囊体薄膜 过程是有氧呼吸 第三阶段 场所是线粒体内膜 4 本实验要证明作物的生长 中心与叶片光合作用速率的关系是正相关 所以实验变量是有 没有生长中心 穗 实验的因变量是植物的光合作用速率 此 实验可用一定时间内氧气释放量来确定 回答问题时要注意此 实验应测定有穗和无穗两个条件下的数据 要证明实验结论 实验结果应出现剪穗后比剪穗前液滴右移的距离小 答案 1 H 和ATP 写全才能得分 CO2 H 和ATP 4 2 C3 不提供CO2或增强光照 回答一个方面即可 3 叶绿体类囊体薄膜 线粒体内膜 4 实验原理 光合作用速率的大小可通过测量一定时间内 氧气释放量来确定 实验步骤 第二步 观察并记录有色液滴移动的方向和格数 第三步 剪去麦穗 第四步 观察并记录有色液滴移动的方向和格数 推测最可能的结果 剪去麦穗后 刻度毛细管上有色液滴向右 移动的距离比剪去麦穗前向右移动的距离小
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