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高考生物二轮、三轮复习课件 专题二第二讲


第二讲 光合作用和细胞呼吸 体验高考回归本源
一、细胞呼吸 重温高考经典 1.下列关于呼吸作用的叙述,正确的是 ①细胞呼吸必须在酶的催化下进行 (① ) (2009· 全国Ⅱ,1A) (2010· 新课标全国,2B) ③无氧呼吸不需要 O2 的参与,该过程最终有[H]的积累 (2010· 新课标全国,2C) ④无氧呼吸的终产物是丙酮酸 氧呼吸获得能量 ⑥无氧和零下低温环

境有利于水果的保鲜 (2010· 新课标全国,2A) (2010· 四川,1A) (2009· 浙江,4A) ⑤与酵母菌相比,硝化细菌具有的特点是无线粒体,只能通过无

②有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水

回归命题本源 1.有氧呼吸 (1)条件:需要 O2、酶和适宜的温度 (2)过程
细 胞质基质 [H] C3H4O3 线 粒体内膜 线 粒体基质

第一、二阶段 第三阶段 第二阶段 第三阶段

[H]

H 2O

CO2

C (3)总反应式: 6H12O6+6H2O+6O2



6CO2+12H2O+能量

O2 2.无氧呼吸不需要______,需要酶和适宜的温度,全过程都在 细胞质基质 CO2、酒精或乳酸 ___________中,分解产物为___________________。
3.有氧呼吸和无氧呼吸第 一 阶段完全相同,均有少量[H]和

丙酮酸 ATP 产生; 有氧呼吸第二阶段_______与水作用产生大量的[H] O2与[H] 和少量 ATP; 有氧呼吸第三阶段___________产生大量的 ATP
和水。

无 4.原核生物______线粒体,但有些原核生物仍可进行有氧呼吸, 硝化细菌、蓝藻 如____________________等。
5.低氧、低温能有效抑制呼吸作用的进行,并防止冻伤,所以

低氧 水果的保鲜常在_____、_______和有一定湿度的环境保存。 低温

二、光合作用

重温高考经典
2. 下列关于光合作用的叙述, 正确的是 ①叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内 ②H2O 在光下分解为[H]和 O2 的过程发生在基质中 (2009· 安徽,1B) ③在叶肉细胞中,CO2 的固定和产生场所分别是叶绿体基 质、 线粒体基质 能转变为热能和 ATP 降低, 暗反应强度也降低 (2010· 天津, 改编) 1 (2009· 浙江, 4C) (2011· 新课标全国,3 改编) ④光合作用过程中光能转变为化学能, 细胞呼吸过程中化学 ⑤番茄幼苗在缺镁的培养液中长时间培养后, 光反应强度会 ( ) (2009· 安徽, 1A)

⑥叶肉细胞在光照下进行光合作用, 不进行呼吸作用 (2009· 全国Ⅱ,1D) ⑦夏季连续阴天,大棚中白天适当增加光照,夜晚适 当降低温度,可提高作物产量 ⑧破坏叶绿体外膜后, 2 不能产生 O (2009· 浙江,4D) (2011· 浙江, 1A)

答案

③⑤⑦

3.(2009· 山东,26(3))下图表示温室内光照强度(E)与作物光合速 率(v)的关系。在温度、水分和无机盐均适宜的条件下,当 E<B 时,增大光合速率的主要措施是____________;当 B<E<C 时, 限制作物增产的主要因素是__________;当 E>C 时,可采取 ________措施,保证作物的最大光合速率,如遇连阴天,温室 需补光,选用________光最有效。

答案 增大光照强度 CO2 浓度 遮光 红(蓝紫)

回归命题本源
1.叶绿体中的色素分布于 类囊体薄膜 上,只吸收 可见光 ,并且只 有 少数特殊状态的叶绿素a 能利用光能。 2.光反应在 类囊体薄膜 上,将 H2O 分解为 [H]和O2 ,并将光

活跃的化学能 。 暗反应发 生在 叶绿体的基质 中,进行 CO2的固定 、 C3还原 和 C5 活跃的化学能 的 再 生 , 将 ATP 中 →糖类等有机物 中 稳定的化学能 。
能→电能→ATP 中 3. 叶肉细胞在光照下进行光合作用, 也进行 呼吸作用 。 光照不足时, 可通过 增强光照 或白天适当升温促进光合作用, 夜间适当降温抑 制 呼吸作用 提高作物产量。

4. 影响光合作用的外界因素有光照、温度、CO2 浓度、矿质元 素等。

ATP和[H] (1)其中光照强度是通过影响_______阶段,制约__________ 光反应
的产生进而制约_________阶段;温度是通过影响_________ 酶活性 暗反应 进而影响光合速率——主要是制约________阶段;CO2 浓度 暗反应

C3 影响暗反应阶段______的生成;矿质元素是通过参与组成光
合作用的有关化合物对光合作用造成直接或间接影响,譬如

叶绿素 叶绿素 说: 镁是合成_________的重要元素, 缺镁不能合成________,

ATP、[H] 降低 光反应强度会_________,为暗反应提供____________减少,
暗反应强度降低。

(2)光合“午休”是由于气温过高, 水分散失过多, 导致_____ 气孔

CO2 关闭,大气中______无法进入叶肉细胞,导致植物光合作用
的_______阶段减弱,有机物的产量下降。 暗反应 (3)白天由“晴”转“阴”时影响光合作用的关键因素是 __________,其减弱导致 _________阶段受抑制,产生的 光照强度 光反应

[H]和ATP 暗反应 ___________减少, 继而影响_________, 使有机物产量减少。

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光 CO2 色素 温度 有氧呼吸

光反应

纸层析法

核心考点题点突破
考点一 典例 1 细胞呼吸 (2009· 上海生物,30)在 a、b、c、d 条件下,测得某植物种子萌 ( CO2 释放量 a b c d 10 8 6 7 O2 吸收量 0 3 4 7 )

发时 CO2 和 O2 体积变化的相对值如下表。若底物是葡萄糖,则下列 叙述中正确的是

A.a 条件下,呼吸产物除 CO2 外还有酒精和乳酸 B.b 条件下,有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多 C.c 条件下,无氧呼吸最弱 D.d 条件下,产生的 CO2 全部来自线粒体
解析 植物种子萌发时进行细胞呼吸, 通过上边的表格可以看 出,当氧气浓度为零时,仍有二氧化碳释放,说明此时种子进 行无氧呼吸,既然有二氧化碳产生,则另一种产物就是酒精, 而不是乳酸;当氧气浓度为 3 时,有氧呼吸产生的二氧化碳是 3,呼吸作用释放的二氧化碳为 8,则无氧呼吸产生的二氧化 碳为 8-3=5,则有氧呼吸消耗的有机物为 0.5,无氧呼吸消 耗的有机物是 2.5,很显然是无氧呼吸消耗多;当处于 d 状态 时,无氧呼吸消失,此时只进行有氧呼吸,且有氧呼吸产生二 氧化碳是在线粒体基质中产生的。

答案 D

温馨提示

植物种子若只进行无氧呼吸产生酒精和 CO2,没

有氧气的消耗。而如果只进行有氧呼吸,则需消耗 O2,并且 消耗的氧气量等于 CO2 的产生量。注意有氧呼吸进行的场所 并不只有线粒体,还有其第一阶段进行的场所——细胞质基 质, 但有氧呼吸中 CO2 的产生场所是线粒体, 无氧呼吸中 CO2 的产生场所是细胞质基质。 线粒体是动物和人体细胞产生 CO2 的唯一场所。少数植物细胞无氧呼吸产物为乳酸而非酒精和 CO2。如甜菜块根、马铃薯块茎、玉米胚等。

链接提升 1.有氧呼吸过程中各元素的去向

2.据 CO2 释放量和 O2 吸收量判断细胞呼吸状况 (1)无 CO2 释放和 O2 吸收时,细胞只进行产生乳酸的无氧 呼吸。 (2)不消耗 O2, 但产生 CO2, 细胞进行产生酒精的无氧呼吸。 (3)当 CO2 释放量等于 O2 消耗量时,细胞只进行有氧呼吸。

(4)当 CO2 释放量大于 O2 消耗量时,细胞同时进行有氧呼吸和 产生酒精的无氧呼吸,此种情况下,判断哪种呼吸方式占优势, 可如下分析: VCO2 4 ①若 = ,则有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等。 VO2 3 VCO2 4 ②若 > ,则无氧呼吸消耗葡萄糖速率大于有氧呼吸。 VO2 3 VCO2 4 ③若 < ,则有氧呼吸消耗葡萄糖速率大于无氧呼吸。 VO2 3

3.细胞呼吸的外界影响因素和实践应用
比较内容 影响因素

影响 原理

坐标曲线

实践应用

温度

影响酶 的活性

(1)在零上低温下,贮存 蔬菜、水果;(2)大棚栽 培中适当增加昼夜温差 以减少有机物消耗,提 高产量

氧气浓度

影响细 胞呼吸 方式和 强度

降低氧的浓度抑制细胞 呼吸,延长蔬菜、水果 的保鲜时间

CO2 浓度

影响细 胞呼吸

增加CO2浓度,延 长蔬菜、水果的保 鲜时间

水分

自由水 多时细 胞呼吸 旺盛

贮存作物种子时, 将种子风干,以减 少有机物消耗

变式训练 1 如图所示为不同距离的跑步过程中, 有氧呼吸和 无氧呼吸供能的百分比。 下列说法中正确的是 ( )

A. 跑步距离越长,无氧呼吸供能所占比例越大 B.1 500 米跑时,有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖的量相当 C.100 米跑时,所需 ATP 主要由有氧呼吸产生 D.马拉松跑时,肌肉细胞呼吸释放的 CO2 与吸收的 O2 之比为 1∶1
解析 分析题图可知,跑步距离越长,无氧呼吸供能所占比例 越小。1 500 米跑时,有氧呼吸与无氧呼吸供能的百分比相同, 推测可知有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖量少。100 米跑时, 所需 ATP 主要由无氧呼吸产生。马拉松跑时,主要是进行有氧 呼吸,但仍有部分无氧呼吸,人体肌肉细胞进行无氧呼吸时不 消耗 O2 也不产生 CO2,故肌肉细胞呼吸释放的 CO2 与吸收的 O2 之比为 1∶1。

答案 D

考点二 典例 2

光合作用骤变时各物质含量的变化分析 将单细胞绿藻置于 25℃、适宜光照和充足的 CO2 条件下 ( )

培养,经过一段时间后,突然停止光照。发现绿藻体内 C3 的含 量突然上升,这是由于 ①光反应仍在进行,形成[H]和 ATP 成[H]和 ATP ②光反应停止,不能形

③暗反应仍进行,CO2 和 C5 结合,继续形成 C3

④光反应停止, 由于没有[H]和 ATP 供应, 3 不能形成葡萄糖, C 积累了许多的 C3 A.①②③ C.①④ B.②③④ D.②③

解析

解本题时需要注意物质的来源和去向。 光反应必须在光

照条件下进行,一旦停止光照就不能形成 ATP 和[H],但暗反 应(不需要光照)中 CO2 的固定仍能照常进行,并合成 C3;同 时,由于 ATP、[H]的减少,C3 的还原受阻,导致 C3 的含量 突然上升。 答案 B
温馨提示 解答此题需注意:①光反应和暗反应之间的关系, 即向对方提供的物质是什么?能独立存在吗?②条件的变化, 首先引起哪种物质的变化?

链接提升

由于各种因素的变化,如温度变化、光照强度变化、

CO2 浓度的变化会影响 C3、C5、[H]、ATP、C6H12O6 这些物 质的含量,遵照化学平衡的原理进行分析,可以获得它们之 间变化的关系如下表。

条件
光照强 度由强 到弱, CO2供 应不变

C3

C5 [H]和 (CH2O) ATP 合成量
减少 或没 有

模型分析

增 加

减 少

减 少

光照强度 由