高三生物一轮复习细胞代谢复习学案

PAGE9PAGE细胞代谢复习【复习目标】1、物质出入细胞的方式Ⅱ2、酶在代谢中的作用Ⅱ3、ATP在能量代谢中的作用Ⅱ4、光合作用的基本过程Ⅱ5、影响光合作用速率的环境因素Ⅱ6、细胞呼吸Ⅱ【自主学习】1、①完成光合作用和有氧呼吸过程图解。②写出反应方程式光合作用反应式及标出各元素的去路：_____________________________________有氧呼吸反应方程式_________________________写出无氧呼吸的两个反应方程式2、从发生场所、所需条件、物质变化和能量变化四个方面对光反应和暗反应过程进行辨析？比较项目光反应暗反应区别场所条件物质变化能量变化联系3、从场所、反应物、产物和释放能量多少四个方面对有氧呼吸三个阶段进行辨析？阶段场所反应物产物释放能量多少第一阶段第二阶段第三阶段4、有氧呼吸和无氧呼吸在过程上有何联系？二者最主要的区别是什么？【合作探究】1、光合作用和有氧呼吸中的[H]在来源与去路上的区别？[H]物质来源去路光合作用细胞呼吸【深化拓展】1.思考真核细胞与原核细胞的光合作用与细胞器的联系？2.思考细胞代谢与生态系统中物质循环和能量流动的联系？【典型例题】例1、下左图表示植物叶肉细胞中光合作用、有氧呼吸的过程，以及两者之间的联系。其中甲——戊表示生理过程，a——d表示相关物质。下右图是两种细胞器的结构图。请据图回答：①图一中甲～戊分别表示哪种生理过程？说出判断依据？②在过程甲～戊中，能够在图二中进行的是

。分别在图二中的哪个结构上进行的？为什么能在这些结构上进行？③在过程甲～戊中，能够在图三中进行的是

。图三结构的功能是。④物质c表示

，物质d表示

。一个叶肉细胞的图二结构中产生的物质c被该细胞的图三结构利用需要穿过层膜、层磷脂分子。⑤在过程甲～戊中能形成ATP的有。ATP的功能、结构简式分别是什么？ATP与ADP二者转化的反应式？【深化拓展】3、构建ATP知识网络图4、构建酶知识网络图5、影响光合作用和细胞呼吸的环境因素（在图解中圈画出影响的位点分别在哪里，并通过下列问题分析影响机理）（1）温度通过影响的活性进而影响光合作用和细胞呼吸的速率。光合作用和细胞呼吸过程各阶段都需要酶的催化作用，这些酶的种类相同吗？体现了酶的哪种特性？酶还具有哪些特性？酶的化学本质是什么？影响酶活性的因素有哪些？低温和高温、过酸、过碱对酶活性影响有何不同？（2）光照强度影响光合作用的阶段，制约及的产生进而制约暗反应。曲线分析光照强度对光合速率的影响①、图中A、B、C各点的含义是什么？②、图中AB、BC段的含义是什么？③、若植物长期处于B点，植物能否正常生长?④、标出各虚线段的含义是什么？⑤、BC段限制光合速率的因素主要是什么？在C点以后要提高光合速率可采取哪些因素？（3）C02浓度影响光合作用的阶段，制约化合物生成。水分供应不足或夏季中午温度过高蒸腾作用过强，导致植物叶片关闭，以减少水分的散失。从而引起供应不足。（4）氧气浓度：在一定范围内呼吸强度随氧气浓度升高而增大；氧气对呼吸有抑制作用，CO2对有氧呼吸有抑制作用。曲线分析O2的浓度对于部分生物呼吸的影响①、当氧气浓度为0时，细胞只进行。②、当氧气浓度在0～P之间，。③、当氧气浓度大于或等于P时，只进行。④、当氧气浓度为M时，植物进行无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的倍。⑤、当氧气浓度为时，有机物消耗量最少，在该氧气浓度下保存瓜果、蔬菜、粮食效果较好。【典型例题】1.【2021河北】研究者为探究水和氮对光合作用的影响，用一批长势相同的玉米植株做实验（结果略）（1）植物细胞中自由水的生理作用包括______等（写出两点即可）。补充水分可以促进玉米根系对氮的__________，提高植株氮供应水平。（2）参与光合作用的很多分子都含有氮。氮与__________离子参与组成的环式结构使叶绿素能够吸收光能，用于驱动__________两种物质的合成以及__________的分解；RuBP羧化酶将CO2转变为羧基加到__________分子上，反应形成的产物被还原为糖类。（3）施氮同时补充水分增加了光合速率，这需要足量的CO2供应。据实验结果分析，叶肉细胞CO2供应量增加的原因是__________________。2．【2022甲卷】根据光合作用中CO2的固定方式不同，可将植物分为C3植物和C4植物等类型。C4植物的CO2补偿点比C3植物的低。CO2补偿点通常是指环境CO2浓度降低导致光合速率与呼吸速率相等时的环境CO2浓度。回答下列问题。(1)不同植物（如C3植物和C4植物）光合作用光反应阶段的产物是相同的，光反应阶段的产物是____________（答出3点即可）。(2)正常条件下，植物叶片的光合产物不会全部运输到其他部位，原因是_____（答出1点即可）。(3)干旱会导致气孔开度减小，研究发现在同等程度干旱条件下，C4植物比C3植物生长得好。从两种植物CO2补偿点的角度分析，可能的原因是______________。3.下图表示一个番茄叶肉细胞内发生的部分代谢过程。图中①～⑥表示反应过程，A～L表示细胞代谢过程中的相关物质，a、b、c表示细胞的相应结构。请回答问题：(1)图中①③④过程发生的场所分别是__________、_________和________________。(2)③④⑤过程中产生能量最多的是________，H进入b的条件是________________。(3)上图一种发生在生物膜上的生理过程有(填序号)。(4)当环境条件适宜，G＝I、D＝K时，该细胞的代谢特点是_______________________________。(5)干旱初期光合作用强度下降的主要原因是________________________________；在阴雨天气光合作用强度下降的原因是________________________________。(6)在一定条件下，当G>I、D>K时，产生ATP的场所有________________；光照适宜，若用含有18O的水浇灌番茄，则番茄周围空气中含有18O的物质有______。在光照不变时，若突然降低空气中CO2浓度，则短时间______(填E或F)的含量会增加。_______(填E或F)的含量会减少。【知识小结】本专题知识结构【资料1】【资料2】C4植物知识点分析1.光合作用C4途径基本概念C4途径是有一些植物对外界吸收的CO2的固定反应是在叶肉细胞的胞质溶胶中进行的，在磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的催化下将CO2连接到磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)上，形成四碳酸：草酰乙酸(OAA)，这种固定CO2的方式称为C4途径。C4植物每同化1分子CO2,需要消耗5分子ATP和2分子NADPH。2.光合作用C4途径过程图解3.光合作用C4途径过程解读（1）羧化：叶肉细胞的细胞质中的磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）在PEP羧化酶作用下，把CO2固定为草酰乙酸（OAA）；（2）还原：草酰乙酸（OAA）被还原氢（NADPH）还原后转变为C4酸（苹果酸或天冬氨酸）（3）转移：C4酸经胞间连丝从叶肉细胞转移到维管束鞘细胞；（4）脱羧：维管束鞘细胞中的C4酸脱羧释放CO2，CO2参与卡尔文循环生成糖类；（5）再生：C4酸脱羧形成的C3酸（丙酮酸或丙氨酸）再经过胞间连丝运回叶肉细胞再生成PEP。光合作用C4途径产生的原因因为C4植物中含有能固定CO2为C4的相关酶，即磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶，简称为PEP羧化酶（与CO2有很强的亲和力）。可促使PEP把大气中含量很低的CO2以C4的形式固定下来。C4植物这种独特的作用，被形象的比喻成“二氧化碳泵”。5.光合作用C3、C4途径比较（1）C3植物和C4植物定义人们根据光合作用碳素同化的最初光合产物的不同，把高等植物分成两类：①C3植物：这类植物的最初产物是3-磷酸甘油酸（三碳化合物），这种反应途径称为C3途径，如水稻、小麦、棉花、大豆等大多数植物。②C4植物：这类植物以草酰乙酸（四碳化合物）为最初产物，所以称这种途径为C4途径，如甘蔗、玉米、高梁等。（2）C3植物与C4植物叶片结构比较C3植物叶片中维管束鞘细胞较小，其内不含叶绿体，其叶肉细胞内含有典型的叶绿体，即可进行光反应又可进行暗反应。C4植物叶片有“花环形结构”的两圈细胞，内层为维管束鞘细胞，含有叶绿体，只能进行暗反应。叶肉细胞中含典型叶绿体，能进行光反应，通过C4途径固定CO2。C3和C4植物光合途径的比较①在光反应阶段完全相同。②C4植物在光合的暗反应先在叶肉细胞中经C4途径将吸收的CO2固定在苹果酸（C4）中，然后C4转移到维管束细胞释放CO2，CO2进入卡尔文循环（C3途径）。③C3植物C3植物只利用卡尔文循环中1，5-二磷酸核酮糖直接固定CO2。一个CO2被一个五碳化合物（1，5-二磷酸核酮糖，简称RuBP）固定后形成两个三碳化合物（3-磷酸甘油酸，PGA），即CO2被固定后最先形成的化合物中含有三个碳原子。【典例】和小麦不同，玉米属于C4植物，由于叶肉细胞中含有PEP羧化酶（CO2“泵”），对CO2的亲和力很强，可以把大气中含量很低的CO2以C4的形式固定下来。下图是某兴趣小组对影响光合速率的因素的研究结果，据图回答下列相关问题：（1）图1实验的自变量为_____________________，无关变量为__________________。（2）光照强度为P时，植物细胞中可以产生ATP的细胞器有____________________，该实验条件下叶绿体固定的CO2来源是_______________________（场所），小麦植株的CO2固定速率___________(填“小于”、大于”、等于”)玉米植株的CO2固定速率，判断依据是______________。（3）由图2可知在胞间CO2浓度较低时(A点之前)，玉米比小麦的光合作用强度高，原因是___________________。一般来说，玉米CO2补偿点和CO2饱和点均______(填“高于”“等于”“低于”）小麦。（4）玉米植株叶片细胞内的叶绿体有两种类型，其中叶肉细胞内的叶绿体具有基粒和基质，而维管束鞘细胞内的叶绿体只有基质，没有基粒。由此可知，光合作用的光反应发生于玉米叶片的________（填“叶肉和维管束鞘”、“维管束鞘”、“叶肉”）细胞中。（5）如图所示，玉米这类C4植物叶片有“花环形结构”的两圈细胞，外层为经典的椰肉细胞，内层为维管束鞘细胞，含有叶绿体。图甲维管束鞘细胞中的物质A是____________，如果在玉米叶肉细胞中注入某种使“CO2泵”活性降低的抑制剂，则短期内A的含量将____________。据图甲推测，玉米的叶肉细胞____________（填“能”或“不能”）进行暗反应。研究发现晴朗的夏季11:00时，光照增强，温度过高，叶片气孔开度下降，最终导致小麦光合作用速率明显下降；而此时玉米光合作用速率不仅没有下降，反而有所上升原因是____________。【答案】（1）光照强度、植物种类温度、水分及矿质元素等（2）线粒体和叶绿体线粒体、外界环境大于光照强度为P时，两种植株的净光合速率相等，但小麦植株的呼吸速率大于玉米植株的呼吸速率（3）玉米叶肉细胞中有PEP羧化酶（或CO2“泵”），而小麦没有，所以玉米对CO2的亲和力更强，能更有效地利用低浓度的CO2进行光合作用低于（4）叶肉（5）C3（三碳化合物）降低不能（6）玉米叶肉细胞内有“CO2泵”，在气孔开度下降，CO2浓度降低时，仍可以维持细胞内较高的CO2利用率（CO2的固定效率），且光照强度增强，光合作用增强【题组训练】1、光合作用过程中，暗反应为光反应提供了A．[H]和C3B．C02和ATPC．ADP、PiD．ATP和[H]2、用含同位素18O2的水来浇灌植物,经光照后,18O最早可发现于A.生成的葡萄糖中B.生成的淀粉中C.合成的蛋白质中D.周围的空气中3、夏季晴朗的中午，部分植物会因为蒸腾作用过于剧烈而出现气孔关闭的现象，植物通过关闭气孔可减少水分的过度散失。气孔关闭后，短时间内，植物叶绿体内C3、C5和ATP的含量的变化是A．C3减少、C5增多、ATP减少B．C3减少、C5增多、ATP增多C．C3增多、C5减少、ATP减少D．C3增多、C5减少、ATP增多4、蔬菜和水果长时间储藏、保鲜所需要的条件应为A、低温、干燥、低氧B、低温、湿度适中、低氧C、高温、干燥、高氧D、高温．湿度适中、高氧5、在有氧呼吸过程中，水分子参与反应的过程和生成水分子的过程分别在A．第一和第二阶段B．第二和第三阶段C．第一和第三阶段D．第三和第二阶段6、有氧呼吸与无氧呼吸的相同点是①都在线粒体中进行②都需要酶③都需要氧④都产生ATP⑤都经过生成丙酮酸的反应A．①②⑤B．②③④C．②③⑤D．②④⑤7、与大棚种植蔬菜相关的措施及分析中，正确的是A．施用农家肥，可提高大棚中CO2的浓度B．加大蔬菜的种植密度，可不断提高蔬菜的产量C．阴雨天适当提高大棚内温度，可明显增加有机物的积累量D．用红色塑料薄膜代替无色塑料薄膜，可提高蔬菜的光合作用速率8、如图是植物叶肉细胞内发生的生理过程，下列叙述正确的是()。A．植物叶肉细胞的叶绿体和线粒体中均可产生ATP和[H]B．