高中生物气孔与细胞代谢课件

微专题5气孔与细胞代谢微专题5气孔与细胞代谢[知识必备]

气孔是植物叶片与外界进行气体交换的主要通道。通过气孔扩散的气体有O2、CO2和水蒸气。气孔的运动可以影响光合作用、细胞呼吸及蒸腾作用。1.气孔的结构及分布

气孔由两个肾形的保卫细胞(内含叶绿体)构成。气孔一般分布在陆生植物如阳生植物下表皮，浮水植物只在上表皮分布。[知识必备]2.气孔的开闭植物气孔的开闭运动关键在于保卫细胞吸水膨胀变化。由于保卫细胞的内外壁厚度不一样，当保卫细胞吸水膨胀时，较薄的外壁就会伸长，细胞向内弯曲，于是气孔就张开；当保卫细胞失水时，气孔就关闭了。2.气孔的开闭植物气孔的开闭运动关键在于保卫细胞吸水膨胀变化3.调节气孔开闭的因素(1)光植物气孔一般是按昼夜节律开闭：白天打开气孔进行光合作用，晚上通过关闭气孔来减少水分损失。(2)CO2浓度低浓度CO2气孔开启，高浓度CO2气孔关闭。(3)含水量干旱或蒸腾过强失水多气孔关闭,雨后水分过饱和气孔也会关闭(保卫细胞膨胀过度)。(4)植物激素细胞分裂素促进气孔开放，而脱落酸却引起气孔关闭。3.调节气孔开闭的因素[对点小练]1.(2019·全国卷Ⅰ，29)将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理，该植物根细胞中溶质浓度增大，叶片中的脱落酸(ABA)含量增高，叶片气孔开度减小。回答下列问题。 (1)经干旱处理后，该植物根细胞的吸水能力________。 (2)与干旱处理前相比，干旱处理后该植物的光合速率会________，出现这种变化的主要原因是_________________________________________________。 (3)有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料，设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。[对点小练]解析(1)经干旱处理后，植物根细胞的细胞液浓度增大，细胞液和外界溶液的浓度差增大，植物的吸水能力增强。(2)干旱处理后，叶片气孔开度减小，使CO2供应不足，暗反应减弱，从而导致光合作用减弱。(3)本实验需先设计干旱处理与非干旱处理的对照，证明干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的；再设计在干旱条件下ABA处理组与非ABA处理组的对照，证明干旱条件下气孔开度减小是由ABA引起的。答案(1)增强(2)降低气孔开度减小使供应给光合作用所需的CO2减少(3)取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度。预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组，在干旱条件下，一组进行ABA处理，另一组作为对照组，一段时间后，分别测定两组的气孔开度。预期结果是ABA处理组气孔开度减小，对照组气孔开度不变解析(1)经干旱处理后，植物根细胞的细胞液浓度增大，细胞液2.(2020·福州市质检)植物叶片表皮上分布有大量的气孔，气孔结构如图所示，保卫细胞吸水导致气孔开放，保卫细胞失水则气孔关闭，回答下列问题。(1)植物在高温、强光照条件下光合速率反而下降的现象称作“光合午休”。某些植物可观察到表皮上大量气孔关闭，此类“光合午休”产生的原因是____________________________________________________________。2.(2020·福州市质检)植物叶片表皮上分布有大量的气孔，(2)已知某植物叶片细胞液的渗透压与0.10mol·L－1KNO3溶液的渗透压相当，现撕取该植物叶片表皮，将其置于不同浓度的KNO3溶液中处理，一定时间后测量叶片气孔内径，得到如下的结果(内径越大，表明气孔开放程度越大)(2)已知某植物叶片细胞液的渗透压与0.10mol·L－1请回答：用0.20mol·L－1KNO3处理时，较短时间内即可观察到气孔关闭，产生该现象的原因是保卫细胞________，2小时后，气孔开放程度增大，原因是_____________。本实验中，在载玻片上应滴加________溶液制作表皮临时装片，进行观察。解析

(1)气孔关闭后，引起暗反应中二氧化碳供应减少，从而导致暗反应速率下降。(2)0.20mol·L－1KNO3溶液的渗透压高于叶片细胞液的渗透压,叶片细胞在0.20mol·L－1KNO3溶液中会通过渗透作用失水，从而引起气孔关闭，同时叶片细胞又会逐渐吸收钾离子和硝酸根离子，导致细胞液的渗透压逐渐增大，而外界溶液的渗透压逐渐减小，当细胞液的渗透压大于外界溶液时，叶片细胞吸水，气孔开放程度增大。本实验中，应在载玻片上滴加相应浓度的硝酸钾溶液制作临时装片进行观察。请回答：高中生物气孔与细胞代谢课件3.(2020·云南高三一检)双子叶植物的气孔主要分布在叶片的下表皮，是由一对半月形的保卫细胞围成的空腔(如图甲所示)，保卫细胞吸水膨胀时气孔开启。回答下列问题：3.(2020·云南高三一检)双子叶植物的气孔主要分布在叶片(1)为验证气孔开闭是由保卫细胞的吸水和失水引起的，某兴趣小组用0.3g/mL的蔗糖溶液和清水进行相关实验。实验宜选择________(填“洋葱鳞片叶”或“蚕豆叶片”)作为材料，原因是____________________________。该实验的自变量是________。当叶片表皮处于0.3g/mL的蔗糖溶液中，气孔处于________(填“开启”或“关闭”)状态。(2)淀粉—糖的转化(如图乙所示)是解释气孔运动机理的学说之一。在光照下，保卫细胞内的叶绿体进行光合作用，CO2浓度________(填“升高”或“降低”)，引起pH升高，使淀粉磷酸化为葡萄糖－1－磷酸，保卫细胞渗透压升高，从邻近的表皮细胞吸水，气孔开启。根据该学说，夜间气孔关闭的原因是______________________________________________________________________________________________。(1)为验证气孔开闭是由保卫细胞的吸水和失水引起的，某兴趣小解析(1)蚕豆是双子叶植物，叶片下表皮的气孔数目较多，在显微镜下易于观察，因此选择蚕豆叶片。根据题干信息，用0.3g/mL蔗糖溶液和清水分别处理叶片，因此实验的自变量是叶片表皮所处的液体浓度。当用0.3g/mL的蔗糖溶液处理叶片表皮时，由于该溶液浓度大于植物细胞细胞液的浓度，保卫细胞失水，导致气孔关闭。(2)保卫细胞的叶绿体利用CO2进行光合作用，导致CO2浓度降低。结合题干信息和图乙分析，夜间植物叶片进行呼吸作用而不能进行光合作用，释放CO2导致pH降低，从而使葡萄糖－1－磷酸转化成淀粉，导致保卫细胞的渗透压降低，即细胞液的浓度降低，细胞失水，气孔关闭。解析(1)蚕豆是双子叶植物，叶片下表皮的气孔数目较多，在显答案(1)蚕豆叶片蚕豆叶片表皮气孔数目较多，易于观察叶片表皮所处液体的浓度关闭(2)降低夜间保卫细胞的光合作用停止，有氧呼吸产生的CO2积累，细胞pH降低，葡萄糖－1－磷酸转化成淀粉，保卫细胞渗透压降低，细胞失水，气孔关闭答案(1)蚕豆叶片蚕豆叶片表皮气孔数目较多，易于观察叶一、常考基础再判断1.ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应()2.无氧条件下，光合作用是叶肉细胞产生ATP的唯一来源()3.人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等()4.线粒体内膜、内质网膜和叶绿体中进行光反应的膜结构中都能合成ATP()5.酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物()6.酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸()7.酶提供了反应过程所必需的活化能()8.酶是由活细胞产生的，因此酶只能在细胞内发挥作用()9.纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁()√×××√××××一、常考基础再判断√×××√××××10.同一个体的各种体细胞中，酶的种类相同、数量不同，代谢不同()11.有氧呼吸时，生成物H2O中的氢只来自线粒体中丙酮酸的分解()12.有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水()13.有氧呼吸产生的能量全能储存在ATP中()14.人体在剧烈运动时所需的能量由乳酸分解提供()15.无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有[H]的积累()16.粮食种子适宜在零上低温、低氧和中等湿度的环境中储藏()17.温室大棚中，可以通过夜间适当降温来提高农作物的产量()18.皮肤破损较深的患者，应及时到医院注射破伤风抗毒血清()19.植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光()20.叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素()×××××××√√×√10.同一个体的各种体细胞中，酶的种类相同、数量不同，代谢不21.叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同()22.H2O在光下分解为[H]和O2的过程发生在叶绿体基质中()23.叶肉细胞在叶绿体外膜上合成淀粉()24.离体的叶绿体基质中添加ATP、[H]和CO2后，可完成暗反应过程()25.光合作用和细胞呼吸均能产生[H]，二者还原的物质不同()26.土壤中的硝化细菌可利用CO2和H2O合成糖()27.番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作用强度下降的原因是光反应强度和暗反应强度都降低()28.正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，其叶绿体内CO2的固定立即停止()√××√√√√×21.叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同(二、长句应答多强化1.名词解释(1)(必修1P78)细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多______________，统称为细胞代谢。(2)(必修1P80)活化能：分子从常态转变为________________________的活跃状态所需要的能量称为活化能。(3)(必修1P83)酶：酶是活细胞产生的具有催化作用的________，其中绝大多数酶是蛋白质。(4)(必修1P91)细胞呼吸：是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成________________或其他产物，释放出________并生成ATP的过程。化学反应容易发生化学反应有机物二氧化碳能量二、长句应答多强化化学反应容易发生化学反应有机物二氧化碳能量(5)(必修1P94)有氧呼吸：是指细胞在氧的参与下，通过多种_______________作用，把__________等有机物彻底氧化分解，产生____________________，释放能量，生成大量ATP的过程。(6)(必修1P101)光合作用：是指绿色植物通过叶绿体，____________________________转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。酶的催化葡萄糖二氧化碳和水利用光能，把二氧化碳和水(5)(必修1P94)有氧呼吸：是指细胞在氧的参与下，通过2.教材黑体字(1)(必修1P80)同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更_________，因而催化效率__________。(2)(必修1P85)酶所催化的化学反应一般是在_______________的条件下进行的。(3)(必修1P88)ATP是细胞内的一种_________________________。(4)(必修1P99)吸收光能的四种色素就分布在__________的薄膜上。(5)(必修1P100)叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上，不仅分布着许多_________________________，还有许多_________________________。显著更高比较温和高能磷酸化合物类囊体吸收光能的色素分子进行光合作用所必需的酶2.教材黑体字显著更高比较温和高能磷酸化合物类囊体吸收光能的3.教材结论性语句(1)(必修1P89)ATP是细胞的__________物质，真核细胞ATP的来源有光反应及细胞呼吸，前者产自____________，后者产自________________________。(2)(必修1P93)真核细胞有氧呼吸____________________在细胞质基质中进行，产物为丙酮酸、[H]、ATP；__________在线粒体基质中进行，需耗水，产物为CO2、[H]、ATP；_______________在线粒体内膜上进行，需耗O2，能产生水，并产生大量ATP。(3)(必修1P99)叶绿体类囊体膜上4种色素分子的功能是_____光能，其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。直接能源绿色植物绿色植物、动物和人等第一阶段第二阶段第三阶段吸收3.教材结论性语句直接能源绿色植物绿色植物、动物和人等第一阶(4)(必修1P103)光反应可为暗反应提供______和_____，暗反应可为光反应提供______和________。(5)(必修1P103)光合作用产物O2中的氧全来自____，有氧呼吸产物H2O中氧全来自____。ATP［H］ADPNADP+水O2(4)(必修1P103)光反应可为暗反应提供______和微专题5气孔与细胞代谢微专题5气孔与细胞代谢[知识必备]

气孔是植物叶片与外界进行气体交换的主要通道。通过气孔扩散的气体有O2、CO2和水蒸气。气孔的运动可以影响光合作用、细胞呼吸及蒸腾作用。1.气孔的结构及分布

气孔由两个肾形的保卫细胞(内含叶绿体)构成。气孔一般分布在陆生植物如阳生植物下表皮，浮水植物只在上表皮分布。[知识必备]2.气孔的开闭植物气孔的开闭运动关键在于保卫细胞吸水膨胀变化。由于保卫细胞的内外壁厚度不一样，当保卫细胞吸水膨胀时，较薄的外壁就会伸长，细胞向内弯曲，于是气孔就张开；当保卫细胞失水时，气孔就关闭了。2.气孔的开闭植物气孔的开闭运动关键在于保卫细胞吸水膨胀变化3.调节气孔开闭的因素(1)光植物气孔一般是按昼夜节律开闭：白天打开气孔进行光合作用，晚上通过关闭气孔来减少水分损失。(2)CO2浓度低浓度CO2气孔开启，高浓度CO2气孔关闭。(3)含水量干旱或蒸腾过强失水多气孔关闭,雨后水分过饱和气孔也会关闭(保卫细胞膨胀过度)。(4)植物激素细胞分裂素促进气孔开放，而脱落酸却引起气孔关闭。3.调节气孔开闭的因素[对点小练]1.(2019·全国卷Ⅰ，29)将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理，该植物根细胞中溶质浓度增大，叶片中的脱落酸(ABA)含量增高，叶片气孔开度减小。回答下列问题。 (1)经干旱处理后，该植物根细胞的吸水能力________。 (2)与干旱处理前相比，干旱处理后该植物的光合速率会________，出现这种变化的主要原因是_________________________________________________。 (3)有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料，设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。[对点小练]解析(1)经干旱处理后，植物根细胞的细胞液浓度增大，细胞液和外界溶液的浓度差增大，植物的吸水能力增强。(2)干旱处理后，叶片气孔开度减小，使CO2供应不足，暗反应减弱，从而导致光合作用减弱。(3)本实验需先设计干旱处理与非干旱处理的对照，证明干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的；再设计在干旱条件下ABA处理组与非ABA处理组的对照，证明干旱条件下气孔开度减小是由ABA引起的。答案(1)增强(2)降低气孔开度减小使供应给光合作用所需的CO2减少(3)取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度。预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组，在干旱条件下，一组进行ABA处理，另一组作为对照组，一段时间后，分别测定两组的气孔开度。预期结果是ABA处理组气孔开度减小，对照组气孔开度不变解析(1)经干旱处理后，植物根细胞的细胞液浓度增大，细胞液2.(2020·福州市质检)植物叶片表皮上分布有大量的气孔，气孔结构如图所示，保卫细胞吸水导致气孔开放，保卫细胞失水则气孔关闭，回答下列问题。(1)植物在高温、强光照条件下光合速率反而下降的现象称作“光合午休”。某些植物可观察到表皮上大量气孔关闭，此类“光合午休”产生的原因是____________________________________________________________。2.(2020·福州市质检)植物叶片表皮上分布有大量的气孔，(2)已知某植物叶片细胞液的渗透压与0.10mol·L－1KNO3溶液的渗透压相当，现撕取该植物叶片表皮，将其置于不同浓度的KNO3溶液中处理，一定时间后测量叶片气孔内径，得到如下的结果(内径越大，表明气孔开放程度越大)(2)已知某植物叶片细胞液的渗透压与0.10mol·L－1请回答：用0.20mol·L－1KNO3处理时，较短时间内即可观察到气孔关闭，产生该现象的原因是保卫细胞________，2小时后，气孔开放程度增大，原因是_____________。本实验中，在载玻片上应滴加________溶液制作表皮临时装片，进行观察。解析

(1)气孔关闭后，引起暗反应中二氧化碳供应减少，从而导致暗反应速率下降。(2)0.20mol·L－1KNO3溶液的渗透压高于叶片细胞液的渗透压,叶片细胞在0.20mol·L－1KNO3溶液中会通过渗透作用失水，从而引起气孔关闭，同时叶片细胞又会逐渐吸收钾离子和硝酸根离子，导致细胞液的渗透压逐渐增大，而外界溶液的渗透压逐渐减小，当细胞液的渗透压大于外界溶液时，叶片细胞吸水，气孔开放程度增大。本实验中，应在载玻片上滴加相应浓度的硝酸钾溶液制作临时装片进行观察。请回答：高中生物气孔与细胞代谢课件3.(2020·云南高三一检)双子叶植物的气孔主要分布在叶片的下表皮，是由一对半月形的保卫细胞围成的空腔(如图甲所示)，保卫细胞吸水膨胀时气孔开启。回答下列问题：3.(2020·云南高三一检)双子叶植物的气孔主要分布在叶片(1)为验证气孔开闭是由保卫细胞的吸水和失水引起的，某兴趣小组用0.3g/mL的蔗糖溶液和清水进行相关实验。实验宜选择________(填“洋葱鳞片叶”或“蚕豆叶片”)作为材料，原因是____________________________。该实验的自变量是________。当叶片表皮处于0.3g/mL的蔗糖溶液中，气孔处于________(填“开启”或“关闭”)状态。(2)淀粉—糖的转化(如图乙所示)是解释气孔运动机理的学说之一。在光照下，保卫细胞内的叶绿体进行光合作用，CO2浓度________(填“升高”或“降低”)，引起pH升高，使淀粉磷酸化为葡萄糖－1－磷酸，保卫细胞渗透压升高，从邻近的表皮细胞吸水，气孔开启。根据该学说，夜间气孔关闭的原因是______________________________________________________________________________________________。(1)为验证气孔开闭是由保卫细胞的吸水和失水引起的，某兴趣小解析(1)蚕豆是双子叶植物，叶片下表皮的气孔数目较多，在显微镜下易于观察，因此选择蚕豆叶片。根据题干信息，用0.3g/mL蔗糖溶液和清水分别处理叶片，因此实验的自变量是叶片表皮所处的液体浓度。当用0.3g/mL的蔗糖溶液处理叶片表皮时，由于该溶液浓度大于植物细胞细胞液的浓度，保卫细胞失水，导致气孔关闭。(2)保卫细胞的叶绿体利用CO2进行光合作用，导致CO2浓度降低。结合题干信息和图乙分析，夜间植物叶片进行呼吸作用而不能进行光合作用，释放CO2导致pH降低，从而使葡萄糖－1－磷酸转化成淀粉，导致保卫细胞的渗透压降低，即细胞液的浓度降低，细胞失水，气孔关闭。解析(1)蚕豆是双子叶植物，叶片下表皮的气孔数目较多，在显答案(1)蚕豆叶片蚕豆叶片表皮气孔数目较多，易于观察叶片表皮所处液体的浓度关闭(2)降低夜间保卫细胞的光合作用停止，有氧呼吸产生的CO2积累，细胞pH降低，葡萄糖－1－磷酸转化成淀粉，保卫细胞渗透压降低，细胞失水，气孔关闭答案(1)蚕豆叶片蚕豆叶片表皮气孔数目较多，易于观察叶一、常考基础再判断1.ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应()2.无氧条件下，光合作用是叶肉细胞产生ATP的唯一来源()3.人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等()4.线粒体内膜、内质网膜和叶绿体中进行光反应的膜结构中都能合成ATP()5.酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物()6.酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸()7.酶提供了反应过程所必需的活化能()8.酶是由活细胞产生的，因此酶只能在细胞内发挥作用()9.纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁()√×××√××××一、常考基础再判断√×××√××××10.同一个体的各种体细胞中，酶的种类相同、数量不同，代谢不同()11.有氧呼吸时，生成物H2O中的氢只来自线粒体中丙酮酸的分解()12.有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水()13.有氧呼吸产生的能量全能储存在ATP中()14.人体在剧烈运动时所需的能量由乳酸分解提供()15.无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有[H]的积累()16.粮食种子适宜在零上低温、低氧和中等湿度的环境中储藏()17.温室大棚中，可以通过夜间适当降温来提高农作物的产量()18.皮肤破损较深的患者，应及时到医院注射破伤风抗毒血清()19.植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光()20.叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素()×××××××√√×√10.同一个体的各种体细胞中，酶的种类相同、数量不同，代谢不21.叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同()22.H2O在光下分解为[H]和O2的过程发生在叶绿体基质中()23.叶肉细胞在叶绿体外膜上合成淀粉()24.离体的叶绿体基质中添加ATP、[H]和CO2后，可完成暗反应过程()25.光合作用和细胞呼吸均能产生[H]，二者还原的物质不同()26.土壤中的硝化细菌可利用CO2和H2O合成糖()27.番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作用强度下降的原因是光反应强度和暗反应强度都降低()28.正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，其叶绿体内CO2的固定立即停止()√××√√√√×21.叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同(二、长句应答多强化1.名词解释(1)(必修1P78)细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多______________，统称为细胞代谢。(2)(必修1P80)活化能：分子从常态转变为________________________的活跃状态所需要的能量称为活化能。(3)(必修1P83)酶：酶是活细胞产生的具有催化作用的________，其中绝大多数酶是蛋白质。(4)(必修1P91)细胞呼吸：是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成________________或其他产物，释放出________并生成ATP的过程。化学反应容易发生化学反应有机物二氧化碳能量二、长句应答多强化化学反应容易发生化学反应有机物二氧化碳能量(5)(必修1P94)有氧呼吸：是指细胞在氧的参与下，通过多种_______________作用，把__________等有机物彻底氧化分解，产生___________