高中生物复习 细胞的代谢

1、目录,第7讲细胞与能量 酶 第8讲细胞出入细胞的方式 第9讲细胞呼吸 第10讲光合作用（一） 第11讲光合作用（二）,第三单元 细胞的代谢,浙江科技版,第三单元 细胞的代谢,第三单元 考试说明,第三单元 知识框架,第7讲 细胞与能量酶,第7讲 考点整合,细胞代谢,生命活动,活跃状态,降低活化能,保持不变,对照组,第7讲 考点整合,活酵母细胞,死亡裂解后,脲酶,RNA,第7讲 考点整合,活细胞,有机物,第7讲 考点整合,高,放能反应,腺苷三磷酸,ATP,吸能反应,放能反应,第7讲 考点整合,ATP,三磷酸腺苷,远离A的那个高能磷酸键,细胞呼吸,第7讲 要点探究,探究点一酶和一般催化剂的比较,(1

2、)用量少而催化效率高 酶与一般催化剂一样，虽然在细胞中的相对含量很低，却能使一个慢速反应变为快速反应。 (2)反应前后酶的性质和数量均没有变化 和一般催化剂一样，酶仅能改变化学反应的速度，并不能改变化学反应的平衡点。酶本身在反应前后不发生变化。,第7讲 要点探究,(3)可降低反应的活化能 在一个化学反应体系中，反应开始时，反应物(S)分 子的平均能量水平较低，为“常态”。在反应的任何一瞬间反应物中都有一部分分子具有比常态更高一些的能量，高出的这一部分能量称为活化能，使这些分子进入“活化态”(过渡态)，这时就能形成或打破一些化学键，形成新的物质产物(P)，即S变为P。这些具有较高能量、处于活化态

3、的分子称为活化分子；反应物中这种活化分子愈多，反应速度就愈快。活化能的定义是在一定温度下1 g底物分子全部进入活化态所需要的自由能。,第7讲 要点探究,催化剂包括酶在内，能降低化学反应的活化能，如图71所示，由于在催化反应中，只需较少的能量就可使反应物进入“活化态”，所以和非催化反应相比，活化分子的数量大大增加，从而加快了反应速度。 图71,第7讲 要点探究,2.酶作为生物催化剂的特性 (1)催化效率高，即高效性； (2)高度的专一性； (3)酶的作用条件较温和。 酶较其他催化剂更加脆弱，易失去活性。强酸、强碱、高温等条件都能使酶破坏而完全失去活性。所以酶作用一般都要求比较温和的条件，如常温、

4、常压、接近中性的酸碱度等。 3.(1)关于酶的正确与错误说法,第7讲 要点探究,3关于酶的正确与错误说法,第7讲 要点探究,(2)酶的特性：高效性；专一性；需要适宜的条件 酶的高效性的验证：实验比较过氧化氢酶和Fe3的催化效率 酶的专一性的验证：实验探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用 酶需要适宜的条件：酶的催化作用需要适宜的条件，如适宜的温度、适宜的pH等，易受活化剂或抑制剂的影响。在高温、强酸或强碱、重金属盐等引起蛋白质 蛋白质变性的条件下，酶都会丧失活性。相比而言，无机催化剂则不易受影响，如同样加热到100 ，过氧化氢酶早已失去活性，而Fe3仍可起催化作用。但要注意的是，低温仅是抑制酶的活性，随

5、温度的升高(最适温度以下)酶的活性逐渐增强。,第7讲 要点探究,【答案】 D 【解析】 本题考查酶的特性和使用方法。酶的活性容易受到温度、酸碱度影响而失活，所以要保持酶的活性，才能使之发挥作用。ABC在反应之前都经高温处理了，所以酶失去活性，只有D，先让酶反应，后炒熟，不影响酶的作用发挥。,第7讲 要点探究,(1),该酶作用的底物是,_,_,。,(2),在,140,分钟后，曲线变成水平，这是因为,_,。,(3),若增加胰蛋白酶浓度，其他条件不变，请在原图上,画出生成物量变化的示意曲线。,(4),若胰蛋白酶浓度和其他条件不变，反应液,pH,由,2,逐渐升高到,10,，则酶催化反应的速度将,_,，

6、原因是,_,。,不变,蛋白质,底物量一定，底物已被消耗尽,在pH2时酶已经失活,第7讲 要点探究,C,第7讲 要点探究,探究点二与酶有关的图表、曲线解读,1.表示酶高效性的曲线 图74 (1)催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。,第7讲 要点探究,(2)酶只能缩短达到化学平衡所需时间，不改变化学反应的平衡点。 (3)酶只能催化已存在的化学反应。 2.表示酶专一性的图解 图75 (1)图中A表示酶，B表示被催化的底物。 (2)酶和被催化的底物分子都有特定的结构。,第7讲 要点探究,3.影响酶活性的曲线 图76 (1)在一定温度(pH)范围内，随温度(pH)的升高，酶的催

7、化作用增强，超过这一范围酶催化作用逐渐减弱。 (2)过酸、过碱、高温都会使酶遭到破坏，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。,第7讲 要点探究,(3)反应溶液酸碱度的变化不影响酶作用的最适温度。 4.底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响 图77 (1)在其他条件适宜，酶量一定的条件下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。 (2)在底物充足，其他条件适宜的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比。,第7讲 要点探究,C,【解析】 本题重点考查影响酶活性的几种因素(酶浓度、温度、pH、底物浓度等)对酶催化反应速率的影

8、响，同时重点考查了考生能正确运用曲线图准确描述生物学现象的能力以及运用生物学语言解释生物学现象的能力，很好地体现了高考考试内容改革的方向。生物体内的化学反应受温度、pH、酶浓度和反应物浓度的影响。在一定范围内，随着反应物浓度增大，化学反应速率加快，之后受酶数量和活性的限制，化学反应速率不再增加，故呈现出C选项所示的曲线图。,第7讲 要点探究,【点评】 本题考查的知识是影响酶活性的因素。解题的切入点是横坐标所表示的因素与酶的活性以及反应速率三者之间建立联系。酶相关曲线分析题是高考常考常新的考点，本题推陈出新，综合考查识图、读图能力。解此类题时，还需要注意纵坐标所表示的含义，对于酶的活性和反应速率

9、二者并不等同，如反应物浓度与酶的活性、反应速率的关系为如图所示。下面的变式题是以表格形式考查酶的催化效率的实验。,第7讲 要点探究,第7讲 要点探究,【答案】 (1)为了使细胞壁与酶充分接触，提高酶解效果 (2)果胶酶和纤维素酶、排除无关变量的干扰(3)等渗溶液 (4)低渗涨破法,第7讲 要点探究,【解析】 本题考查有关酶的催化效率的实验，(1)实验过程中，需要轻摇试管，可以使细胞壁与酶充分接触，可以提高酶解效果。(2)蜗牛以植物为食，所以唾液酶中含有果胶酶和纤维素酶，、没有添加酶溶液为空白对照组，其目的是排除无关变量的干扰。(3)离心后收集沉淀物，并用等渗溶液清洗，目的是保持细胞正常形态。(

10、4)要用低渗涨破法来检验原生质体是否符合要求，若没有细胞壁则可以涨破，有则不能涨破。,第7讲 要点探究,探究点三 ATP和ADP的相互转化和利用,1.ATP的结构简式 ATP是细胞内一种高能磷酸化合物，是腺苷三磷酸的英文缩写，其结构简式为APPP，A代表腺苷，P代表磷酸基团，代表高能磷酸键。ATP分子中大量的能量贮存在高能磷酸键中。 2.ATP与ADP的相互转化如图所示：,第7讲 要点探究,ATP中远离腺苷的高能磷酸键很容易水解，以保证能量及时供应；也很容易形成，以保证能量相对稳定和能量持续供应；ATP在生物体内含量很少，又不断通过各种生命活动大量消耗，但ATP在细胞内的转化十分迅速，从而使细

11、胞中的ATP总是处于一种动态平衡中。 3.ATP的利用 糖类是细胞的主要供能物质，脂肪是生物体内主要的贮能物质，这些有机物中的能量都不能直接被生物体利用，需经氧化分解后转移到ATP中，才能供生物体利用，所以ATP是细胞生命活动的直接能源物质。ATP主要为肌肉收缩、神经传导、生物电、合成和分泌、主动运输、胞吐和胞吞、,第7讲 要点探究,碳反应中C3的还原等生命活动提供能量。 4.ATP 和ADP的相互转化不是一个可逆的过程 (1)从反应条件看：ATP水解是水解反应，需水解酶；ATP合成是合成反应，需合成酶。 (2)从能量来源和去路看：ATP水解释放的能量是贮存在高能磷酸键中的化学能；合成ATP所

12、需能量主要有化学能和太阳光能。 (3)从反应场所看：ATP合成的场所有：细胞质基质、线粒体和叶绿体；ATP分解的场所较多，如细胞膜、叶绿体基质、细胞质基质、细胞核等等。,第7讲 要点探究,(4)从反应时间看：ATP 的合成和分解并不是同时发生的。总的说来，细胞中能量供应充足时，更多地发生ATP的合成反应；细胞中耗能反应多时，更多地发生ATP的分解反应。 总之，ATP与ADP的相互转化，从物质方面看是可逆的，从酶的种类、进行的场所、能量的来源方面看不可逆，即整体来看二者的反应不可逆，而是细胞内ATP与ADP的循环过程。 ATP并非新陈代谢唯一的直接能源。新陈代谢所需的能量主要是由细胞内ATP提供

13、的，但其他核苷酸的三磷酸酯也可以直接参与生命活动的供能。,第7讲 要点探究,B,【解析】 无氧条件下，光合作用不是细胞ATP的唯一来源，还有无氧呼吸；线粒体合成ATP依赖氧，叶绿体合成ATP不依赖氧；细胞质中消耗的ATP来源于细胞质基质、线粒体和叶绿体。,第7讲 要点探究,【点评】 本题以绿色植物叶肉细胞ATP的产生入手，加深学生对ADP转化成ATP时所需能量主要来源的理解。对于动物、人、真菌和大多数细菌来说，均来自细胞进行呼吸作用时有机物分解所释放的能量；对于绿色植物来说，除了依赖呼吸作用所释放的能量外，在叶绿体内进行光合作用时，ADP转化为ATP还利用了光能。细胞中绝大多数需要能量的生命活

14、动都是由ATP直接提供能量的。下面的变式题侧重点是考查ATP的消耗。,第7讲 要点探究,B,【解析】 该题考查细胞呼吸和光合作用产生ATP，属于理解水平，试题中等难度。酵母菌细胞质基质中无氧呼吸和有氧呼吸第一阶段均产生ATP叶肉细胞叶绿体基质中消耗ATP；人体唾液腺细胞线粒体基质中有氧呼吸第二阶段产生ATP；根尖细胞的线粒体内膜有氧呼吸阶段产生大量的ATP；高尔基体膜上不能产生ATP。,第8讲 物质出入细胞的方式,第8讲 考点整合,小于,失水,动态平衡,细胞膜,液泡膜,渗透作用,高于,质壁分离复原,不同矿物质,第8讲 考点整合,甘油,载体,载体,能量(ATP),第8讲 要点探究,探究点一细胞的

15、吸水和失水,1.原理：渗透作用。 发生渗透作用必须具备两个条件：(1)具有半透膜；(2)膜两侧溶液具有浓度差。这里的浓度是指物质的量浓度(摩尔浓度)，如果是其他浓度要换算成物质的量浓度后才能比较浓度的大小，从而判断细胞是吸水还是失水。 2.动物细胞的吸水和失水 红细胞的细胞膜相当于半透膜，允许水分子自由通过，而细胞内的血红蛋白等分子不能通过。水分进出哺乳动物,第8讲 要点探究,红细胞的状况可用图81表示： 图81 3.成熟植物细胞的吸水和失水,第8讲 要点探究,(1)成熟植物细胞的结构特点 注意比较选择透过性膜与半透膜的异同： 相同点：都可以让水分子自由通过，都不允许大分子物质通过。 不同点：

16、只要分子比半透膜的孔径小，就能通过；而对选择透过性膜来说，即便是小分子，只要不是细胞所要选择吸收的，就不能通过。,第8讲 要点探究,特别提醒：选择透过性膜是生理学概念，选择透过性膜具有生物活性。半透膜是物理学概念，物质的透过与不透过，取决于半透膜孔隙的直径大小。 (2)细胞液(特指液泡内的液体)具有一定的浓度 当外界溶液的浓度细胞液的浓度时细胞吸水细胞呈膨胀状态； 当外界溶液的浓度细胞液的浓度时细胞失水质壁分离； 当外界溶液的浓度细胞液的浓度时水分进出细胞处于动态平衡。,第8讲 要点探究,4.渗透作用的结果：从微观水平分析，水分子可以通过半透膜进行双向扩散；从宏观水平观察，水分子是从低浓度溶液

17、流向高浓度溶液，直至达到动态平衡。 【说明】 物质分子是否通过取决于物质分子与小孔的相对大小，但所有的半透膜的小孔都大于水分子的直径，即水分子都能通过。生物膜相当于半透膜，可以作为半透膜使用，但生物膜中的核膜不能作为半透膜，因为核膜上有核孔。,第8讲 要点探究,C,【解析】 在上述几种溶液中，我们容易分析出蒸馏水的浓度最低，远小于细胞液的浓度，细胞吸水有膨胀的趋势，所以A是蒸馏水。排除答案BD。在0.3mol/L的蔗糖溶液中，由于蔗糖是大分子，不会透过原生质层进入细胞中，又比细胞液的浓度大，细胞失水发生质壁分离。在0.4mol/L的KNO3溶液中开始发生质壁分离，后由于细胞吸收K离子和硝酸根离

18、子，使细胞液的浓度增大，细胞再发生渗透吸水，发生质壁分离复原。所以对应的应该是B曲线。,第8讲 要点探究,第8讲 要点探究,B,【解析】 此题很容易选C。分析图中曲线，a曲线原生质体积增大，说明是洋葱表皮细胞吸水膨胀引起。b曲线先质壁分离后复原，这是洋葱表皮细胞在0.3 g/mL尿素溶液中会发生的现象。c曲线先发生质壁分离，在n点用清水处理洋葱表皮后，又发生质壁分离后复原现象，这是洋葱表皮细胞在0.3 g/mL蔗糖溶液中会发生的现象。d曲线很快发生质壁分离，后因失水严重，即使在n点开始用清水处理也不能发生质壁分离复原了，这是洋葱表皮细胞在0.5 g/mL蔗糖溶液中会发生的现象。,第8讲 要点探

19、究,探究点二探究植物细胞的吸水和失水,1.实验原理：成熟植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。细胞液具有一定的浓度，能够渗透失水和吸水。原生质层比细胞壁的伸缩性大。 2.实验材料：紫色的洋葱鳞片叶，质量浓度为0.3 g/L的蔗糖溶液。 注意材料的选择：选择材料必须是活细胞，因为只有活细胞的原生质层才具有选择透过性，否则将不会出现质壁分离及其复原现象。除此之外还要用含有大型液泡的植物细胞。其中洋葱鳞片叶表皮细胞的细胞液为紫色，易于观察，,第8讲 要点探究,是最佳的实验材料。使用蔗糖溶液的浓度要适宜：浓度过小，质壁分离现象不明显，影响观察；浓度过大，会使细胞在短时间内因失水过多而死亡，无法观察质壁分

20、离复原。 3.实验流程图示 图84,第8讲 要点探究,第8讲 要点探究,宏观上：植物由坚挺萎蔫 表现 液泡(大小) 微观上：质壁分离 细胞液颜色(浅深) 原生质层与细胞壁分离 5.实验结论 成熟植物细胞能与外界溶液发生渗透作用，当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水；当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水。 6.植物细胞质壁分离与复原实验的应用 判断细胞的死活,第8讲 要点探究,第8讲 要点探究,比较不同植物细胞的细胞液浓度 不同植物细胞同一浓度的蔗糖溶液 刚发生质壁分离时所需时间比较判断质壁分离速度(或细胞液浓度)。 实验单一变量：不同植物细胞。 比较未知浓度溶液的浓度大小 同一植物的成

21、熟细胞未知浓度的溶液 刚刚发生质壁分离所需时间比较所用时间长短判断溶液浓度的大小(时间越短，未知溶液的浓度越大)。 实验单一变量：未知浓度的溶液。 验证原生质层和细胞壁伸缩性大小 成熟植物细胞 蔗糖溶液,第8讲 要点探究,发生质壁分离现象细胞壁伸缩性小于原生质层伸缩性 不发生质壁分离细胞壁伸缩性大于或等于原生质层 的伸缩性 实验单一变量：植物细胞结构特性。 鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液) 成熟植物细胞不同种类溶液 只发生质壁分离溶质不能通过半透膜的溶液(如蔗糖) 质壁分离后又自动复原溶质能通过半透膜的溶液 (如 KNO3),第8讲 要点探究,【说明】 (1)观察植物细胞膜(光镜下)

22、：由于植物细胞的细胞膜与细胞壁紧贴在一起，用普通的光学显微镜不能观察到细胞膜，但发生质壁分离的细胞，其细胞膜与细胞壁之间发生不同程度的分离，此时用光学显微镜依然观察不到细胞膜，因为细胞膜太薄。 (2)动物细胞能发生渗透作用，但因无细胞壁，故动物细胞不会发生质壁分离现象。,第8讲 要点探究,第8讲 要点探究,红色、绿色,改变光圈大小调节反光镜(电光源亮度),高温下细胞膜、叶绿体膜失去选择透过性，叶绿素等色素进入A处,【解析】 本题考查考试说明要求的实验及相关知识。由于发生质壁分离，A处为蔗糖溶液故无色。B处为细胞质有叶绿体显绿色。要使视野在观察时更清晰，需要改变光圈及大小调节反光镜(电光源亮度)

23、，高温下使细胞死亡，细胞膜失去选择透过性，叶绿素等色素进入A处。,第8讲 要点探究,具有紫色的大液泡，易观察,浅深,第8讲 要点探究,加入蒸馏水,231,2,KNO3溶液中的K离子和硝酸根离子被植物细胞吸收到细胞液中，使细胞液的浓度增大，发生渗透吸水，发生质壁分离复原。,把上述植物细胞的临时装片放到显微镜下，分别从一侧滴加蒸馏水，从另一侧用吸水纸吸去多余的液体，重复几次，注意观察装片中细胞的体积变化。如果能够复原，说明细胞还是活细胞，如果不能，则说明细胞已死亡。,第8讲 要点探究,探究点三物质跨膜运输的方式,物质跨膜运输的方式有两种：被动运输与主动运输，被动运输包括简单扩散和易化扩散；另外不穿

24、膜的运输方式有胞吞和胞吐作用。 1.几种运输的方式比较如下：,小分子,第8讲 要点探究,第8讲 要点探究,细胞膜在控制物质的被动运输与主动运输时，表现出选择透过性的功能特点：水分子可以自由通过，细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。细胞的胞吞和胞吐作用则以细胞膜的流动性作为基础。 2.表示曲线： 图88,自由扩散 易化扩散 主动运输,第8讲 要点探究,3.影响因素： 影响简单扩散的因素：细胞膜内外物质的浓度差 影响易化扩散的因素：a.细胞膜内外物质的浓度差；b.细胞膜上运载物质的载体的数量。 影响主动运输的因素： a.载体：载体具有特异性，不同物质的载

25、体不同，不同生物细胞膜上载体的种类和数量也不同；载体具有饱和现象，当细胞膜上的载体已达到饱和，细胞吸收该载体运载的物质的速度不再随物质浓度的增大而增大。 b.能量：凡能影响细胞内产生能量的因素，都能影响,第8讲 要点探究,主动运输，如氧气浓度、温度等。 【说明】 影响主动运输的因素：是载体蛋白的种类和数量，它决定所运输的物质种类和数量。由于主动运输需要消耗能量，所以凡是能够影响能量供应的因素也都影响主动运输速度，如温度、氧气浓度等。主动运输速度与物质浓度有关。它们的关系可用下图表示。 图89,第8讲 要点探究,D,【解析】 液泡膜是一层生物膜，具有选择透过性，能够积累大量的离子，细胞液的浓度小

26、于外界溶液的浓度时，才可能发生质壁分离，海水中的海藻细胞可通过积累溶质使细胞液的浓度增大防止质壁分离。,【点评】 物质跨膜运输的特点是：水分子的跨膜运输方式为自由扩散，运输方向为顺相对含量梯度(即从低浓度向高浓度溶液运输)；无机盐离子等可逆相对含量梯度运输，运输方式为主动运输；不同植物对同一无机盐离子及同一植物对不同无机盐离子的吸收不同，说明细胞膜对无机盐离子的吸收具有选择性，其结构基础是膜上载体的种类和数量不同。下列的变式演练通过观察细胞膜的亚显微结构，来判定物质运输的方式。,第8讲 要点探究,B,【解析】 细胞膜功能的复杂程度与膜上运输各种离子和小分子物质的载体的种类和数量有密切关系，即细

27、胞膜具有选择透过性，就是与载体蛋白有关；是糖蛋白，细胞膜上的糖蛋白在细胞生理活动和细胞间的相互作用方面有许多重要功能，主要是分子识别、免疫反应、神经冲动的传导、激素受体等作用、血型抗原和酶。,第9讲 细胞呼吸,第9讲 考点整合,氧化分解,ATP,有氧呼吸,兼性厌氧,氧,水,线粒体基质,2分子丙酮酸,水,氧,第9讲 考点整合,2 870,热能,马铃薯块茎细胞,细胞溶胶,第一,酒精,二氧化碳,第9讲 要点探究,探究点一体验制备细胞膜的方法,1.概念：有氧呼吸是指细胞在氧气的参与下，通过酶的作用，把糖类等有机物彻底氧化分解产生二氧化碳和水，同时释放出大量的能量的过程。 2.过程：,第9讲 要点探究,

28、【说明】 (1)有氧呼吸的三个阶段进行的化学反应都需要不同的酶来催化。,第9讲 要点探究,(2)对于真核细胞来讲，有氧呼吸的场所是细胞溶胶和线粒体，主要场所是线粒体(第二、三阶段在线粒体中进行，大量能量也是在线粒体中生成的)；对于原核细胞，有氧呼吸的场所都是在细胞溶胶中进行的。 (3)1 mol葡萄糖在体内彻底氧化分解和体外燃烧都能释放出2 870 kJ的能量，但是体内氧化分解的能量是逐步释放的，其中有1 161 kJ的能量贮存在ATP中，其余的能量以热能的形式散失，以维持体温的恒定。,第9讲 要点探究,D,【解析】 葡萄糖的有氧呼吸过程可分为三个阶段。第一阶段是葡萄糖在无氧气参与的情况下分解

29、为丙酮酸，同时产生少量的H和ATP；第二阶段是丙酮酸分解成CO2，同时产生大量的H和少量ATP；第三阶段是第一和第二阶段产生的H还原从空气中吸入氧而生成水，同时产生大量的ATP。从C6H12O6被氧化分解产生H2O和CO2的全过程可以看出，葡萄糖中18O的转移途径是葡萄糖丙酮酸二氧化碳。,第9讲 要点探究,【点评】 学会用比较的方法理解细胞呼吸的全过程：有氧呼吸过程三个阶段比较如下： 本知识点还要注意有氧呼吸过程图解的考查，如下面变式题。,(26),丙酮酸、H2O、CO2,少量能量、少量能量、大量能量,线粒体,丙酮酸,6,乳酸,少,细胞溶胶,第9讲 要点探究,探究点二有氧呼吸、无氧呼吸的比较,

30、第9讲 要点探究,【解析】 本题主要考查酵母菌的呼吸作用方式，在有氧气的情况下进行有氧呼吸，无氧条件下进行无氧呼吸，试验刚开始注射器中乙组有氧气所以能进行有氧呼吸，产生的二氧化碳多，甲组只进行无氧呼吸产生的少。总体产生的二氧化碳数量不断增加，所以呈曲线C所示。,第9讲 要点探究,【点评】 无氧呼吸的生理意义：1.在无氧和缺氧条件下，作为糖分解供能的补充途径：(1)骨骼肌在剧烈运动时的相对缺氧；(2)从平原进入高原初期；(3)严重贫血、大量失血、呼吸障碍、肺及心血管疾患所致缺氧。 2.在有氧条件下，作为某些组织细胞主要的供能途径：如表皮细胞，红细胞及视网膜等，由于无线粒体，故只能通过无氧酵解供能

31、。细胞呼吸内容对图解题的考查应引起高度关注，下面的变式演练是相关知识的坐标曲线图具体应用及无氧呼吸在实验中的探究的考查。,第9讲 要点探究,C6H12O6 2C2H5OH2CO2能量,第9讲 要点探究,无氧呼吸,乳酸,第9讲 要点探究,适量(一定浓度)KOH或NaOH溶液(一定浓度)葡萄糖溶液、微生物悬浮液各1 mL细胞呼吸时二氧化碳释放量与氧气消耗量的差值.,第9讲 要点探究,只进行有氧呼吸,同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,只进行无氧呼吸,不变,不变,测定小麦种子的呼吸速率测定玉米幼苗的光合作用强度探究小麦幼苗、玉米幼苗光合作用强度的差异(任答一项).,第9讲 要点探究,【解析】 考查有氧呼吸与

32、无氧呼吸的比较及相关知识。有氧呼吸产物是二氧化碳和水；无氧呼吸的产物是乳酸或二氧化碳和水，水稻无氧呼吸产生酒精，导致烂秧；高等动物和人在某些情况下，由于组织缺氧，它们所需要的能量可以通过无氧呼吸来补充，其无氧呼吸的产物是乳酸。与有氧呼吸相反，光合作用是绿色植物通过叶绿体吸收光能，利用二氧化碳和水生成有机物、释放氧气，能量贮存在有机物中。利用此装置能探究小麦种子(或玉米种子)光合作用强度的差异。,第9讲 要点探究,探究点三影响细胞呼吸的因素及相关原理在实践中的应用,1.影响细胞呼吸的因素 (1)内因 不同种类的植物呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。 同一植物在不同的生长

33、发育时期呼吸速率不同，如幼苗、开花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降。 同一植物的不同器官呼吸速率不同,如生殖器官大于营养器官。 (2)外因,第9讲 要点探究,温度呼吸作用在最适温度(25 35 )时最强；超过最适温度，呼吸酶活性下降，呼吸受抑制。生产上常利用这一原理在低温下贮存蔬菜、水果，在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温，降低呼吸作用，减少有机物的消耗，提高产量。 O2的浓度:如下图所示在,O2浓度为零时只能进行无氧呼吸；浓度为10%以下，既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸；浓度为10%以上，只进行有氧呼吸。生产中常利用降低氧的浓度抑制呼吸作用，减少有机物消耗这一原理来延长蔬菜、水果保鲜时间。,

34、第9讲 要点探究,图95 水果储存时氧气的浓度并不是越少越好，因为氧气很低时，无氧呼吸反而加强，无氧呼吸时产生的酒精对植物细胞有一定的破坏作用。选择控制储存条件时，要注意根据储存的目的和对象有选择的控制。储存粮食就要减少水分，降低呼吸强度，但是对于蔬菜和水果为了达到保鲜的,第9讲 要点探究,目的，就要保持含有一定的水，只能用较低的温度但要防止冻伤。 CO2的浓度CO2是呼吸作用的产物，对细胞呼吸有抑制作用。实验证明，在CO2浓度升高到1%10%时，呼吸作用明显被抑制。 2.细胞呼吸在实践中的应用 (1)无土栽培通空气、农业松土都是为了加强根部的有氧呼吸，保证供给能量，促进矿质元素吸收。 (2)

35、粮油种子贮藏，必须降低含水量，使种子处于风干状态，使呼吸作用降至最低，以减少有机物消耗。如果种,第9讲 要点探究,子含水量过高，呼吸加强，使贮藏的种子堆中温度上升，反过来又进一步促进种子的呼吸，使种子品质变坏。 (3)在果实和蔬菜的保鲜中，常通过控制呼吸作用以降低它的代谢强度，达到保鲜的目的。例如，某些果实和蔬菜可放在低温下或降低空气中的氧含量及增加二氧化碳的浓度，减弱呼吸作用，使整个器官代谢水平降低，延缓老化。 (4)大棚蔬菜温度控制，阴天和晚上适当降低温度，降低呼吸作用，减少有机物的消耗。,第9讲 要点探究,(5)在农业生产中，去除衰老的、变黄的器官(含枝、叶)，减少呼吸消耗，使光合作用产

36、物更多地转运至有价值的部位。 (6)微生物：增加氧气浓度，增强需氧型微生物的代谢与繁殖，抑制厌氧型微生物的代谢与繁殖；反之亦然。如增加土壤的含氧量，可以增加硝化细菌的含量，增强硝化过程，促进土壤中氨转化为硝酸根离子，有利于植物的吸收。选用“创可贴”、透气的消毒纱布包扎伤口。是为了保证伤口的透气环境。避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的愈合。,第9讲 要点探究,A,【解析】 考查呼吸作用的知识。地窖中的CO2浓度较高，O2含量低，有氧呼吸强度降低。,【点评】 (1) 影响细胞呼吸的内部因素：不同种类的植物呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。同一植物在不同的生长发育时期呼

37、吸速率不同，如幼苗、开花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降。同一植物的不同器官呼吸速率不同，如生殖器官大于营养器官。(2)影响细胞呼吸的外界因素有：温度、氧气浓度、二氧化碳浓度、含水量等。,第10讲 光合作用(一),第10讲 考点整合,蓝绿,黄绿,蓝紫光和红光,蓝紫光,光能,二氧化碳,能量,绿叶,淀粉,同位素标记法,光合作用释放的氧气来自水,第10讲 考点整合,色素,ATP中的化学能,类囊体薄膜,有机物,第10讲 要点探究,探究点一绿叶中色素的提取和分离,1.实验原理： (1)绿叶中的各种色素能溶解在有机溶剂(无水乙醇或丙酮)中。 (2)绿叶中的色素在层析液中的溶解度不同；溶解度大的色素分子随

38、层析液在滤纸上扩散得快，反之，则扩散得慢。因而不同的色素可以在滤纸上扩散开来，各种色素分子在滤纸上可形成不同的色素带。,第10讲 要点探究,2.实验过程及常见命题点： (1)在研磨绿叶过程中加入二氧化硅，是为了研磨充分，否则，叶绿体中的色素就不可能被充分提取出来。 (2)叶绿体内的液体是偏碱性的，在研磨过程中破坏了细胞的结构，细胞液中的有机酸释放出来，很容易破坏叶绿素分子。为了防止破坏叶绿素分子，在研磨过程中要加入碳酸钙。 (3)制备滤纸条时，要将滤纸条的一端剪去两角，这样可以使色素在滤纸条上扩散均匀，便于观察实验结果。 (4)纸层析：将滤纸条插入层析液时，一定不能让滤纸,条的滤液细线触及(或

39、没入)层析液，否则，滤液细线中的色素分子将溶解在层析液中，使实验失败。 3.实验结果： 色素的种类和作用： 图101,C,【解析】 叶绿体中色素的提取和分离实验，证明了叶绿体色素的种类、颜色和在色素带的位置。 胡萝卜素：位于层析图谱的最上层，呈橙黄色； 叶黄素：位于层析图谱的中上层，呈黄色； 叶绿素a：位于层析图谱的中下层，呈蓝绿色； 叶绿素b：位于层析图谱的最下层，呈黄绿色。,【点评】 本实验正确的实验结果是，在滤纸条上4条呈平行线分布的色素带，自上而下依次为橙黄色的胡萝卜素、黄色的叶黄素、蓝绿色的叶绿素a、黄绿色的叶绿素b。如果你的实验结果看不清楚4条色素带，可能是实验材料选择,第10讲

40、要点探究,时，没有选新鲜、浓绿的叶片，这样导致色素种类不全或含量不够；也可能是在提取时研磨不充分、迅速，导致研磨过程中色素提取到的比较少；还可能是在做色素分离时，层析液触及了滤液细线，色素溶解于层析液中使色素含量减少。如果你看到的是4条不整齐的色素带，可能是在画滤液细线时，细线没有做到细且直，使色素带彼此重叠；也有可能是滤纸条一端的两角剪的过程中不对称造成的等等。下面变式考查完成此实验成败的有关问题。,第10讲 要点探究,B,【解析】 选用新鲜绿叶作材料，色素含量高；画滤液细线要细、齐、直，且干后重画有利于色素带整齐，分离效果好；色素易溶于有机溶剂，故不能触及滤液细线。,第10讲 要点探究,探

41、究点二光合作用过程的发现,第10讲 要点探究,第10讲 要点探究,第10讲 要点探究,C,B,D,曝光处的淀粉可运输到遮光处,在碘液处理之前，将叶片放入盛有酒精的小烧杯中，水浴加热，使叶片内的色素溶解于酒精中，再用清水漂洗叶片,光合作用需要光照,【解析】 普里斯特利的实验成败与否的关键：是否把装置置于阳光下。普里斯利的实验虽然把实验装置置于阳光下，取得了成功，但他却忽视了一点，即没有明确地说明将实验装置置于阳光下是取得实验成功的必要条件，所以，后来的科学工作者在重复该实验时，置于阳光下的取得了成功，不置于阳光下的则遭到了失败。,A,第10讲 要点探究,探究点三光合作用的生理过程,第10讲 要点

42、探究,第10讲 要点探究,2.叶绿体处于不同的条件下，C3、C5、H、ATP以及(CH2O)合成量的动态变化 光照与CO2浓度变化对植物细胞内C3、C5、NADPH、ATP、C6、H12、O6合成量的影响 由于各种因素的变化，如温度变化、光强变化、CO2浓度的变化会影响C3、C5、NADPH、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：,第10讲 要点探究,第10讲 要点探究,【答案】 (1)C5深(2)光照强度、空气中CO2含量 ATP、NADPH(H)氮(N)蛋白质核酸(3)温度,第10讲 要点探究,【解析】 (1)曲线a全天不盖膜，

43、春末明朗白天由于蒸腾作用强烈，植物为了保护自身，气孔关闭，致使11时后净光合作用强度有所下降，因此13时与11时相比由于CO2供应不足，C5积累相对含量较高。由于11时后植物的净光合作用强度依然表现为正值，所以13时积累的淀粉会比11时多，因此显色较深。 (2)曲线a由于不盖膜，所以在特定的时间内光合作用强度比b(全天盖膜)高，其主要因素当然是光照强度和CO2浓度(不盖膜，CO2被植物吸收之后叶片间隙中的CO2可以很快从空气中得到补充，而盖膜后，大棚内CO2得不到及,第10讲 要点探究,时补充)。曲线c全天盖膜又补光，所以加强了光反应，使叶绿体产生更多的H和ATP。用豆科植物作绿肥，由于豆科植

44、物内有固氮菌固氮，所以豆科植物可以为土壤增加N元素，N元素主要用于植物合成核酸和蛋白质等生物大分子。 (3)69时和1618时，曲线b高于曲线a，主要原因只能是温度，因为这些时段曲线b比曲线a光照强度还要弱，CO2相对较少(被利用了一天，外界补充极慢)，所以通过排除可确定温度，毕竟大棚与外界相对隔绝，所以早晚棚内温度比棚外温度高。,第10讲 要点探究,【解析】 本题考查光合作用的反应场所和光合产物。叶绿体是光合作用的场所，光反应是在叶绿体的基粒上或类囊体的薄膜上进行，光反应的产物是H、氧气和ATP；暗反应是在叶绿体的基质中进行的，暗反应的产物是有机物。,D,第11讲 光合作用(二),第11讲

45、考点整合,不再增加,光合速率,第11讲 考点整合,气孔,碳反应,第11讲 考点整合,直接,间接,第11讲 要点探究,探究点一影响光合作用的因素及其在农业生产上的应用,1.光合作用速率 光合作用速率通常以每小时每平方分米叶面积吸收CO2毫克数表示，一般测定光合速率的方法都没有把叶子的呼吸作用考虑在内，所以测定的结果实际是光合作用减去呼吸作用的差数，叫做表观光合速率或净光合速率。如果同时测定其呼吸速率，把它加到表观光合速率上去，则得到真正光合速率。(呼吸速率是指单位数量的活体组织，在单位时间内，消耗的氧气的量或释放的二氧化碳的量。),第11讲 要点探究,真正光合速率表观光合速率呼吸速率 2.影响光

46、合作用的因素 影响光合作用的因素主要有光照强度、CO2浓度、温度、必需矿质元素的供应和水。 (1)光照强度：光照是植物进行光合作用的最重要的外界条件，没有光照就不能进行光合作用。一般而言，植物光合作用强度是随光照强度的增加而增加。植物进行光合作用的同时也在进行呼吸作用，当植物在某一光照强度条件下进行光合作用所吸收的CO2与该温度条件下植物进行呼吸作用所放出的CO2量达到平衡时，这一光照强度就称为光补偿点。当光照强度增加到一定程度后，植物的光合,第11讲 要点探究,作用强度不再增加或增加很少时，这一光照强度就称为植物光合作用的光饱和点。如图111所示。 图111 曲线分析： A点表示光照强度为0

47、，此时只进行细胞呼吸，释 放CO2量表明此时的呼吸强度。,第11讲 要点探究,AB段表明光照强度加强，光合作用逐渐加强，CO2的释放量逐渐减少，有一部分用于光合作用；而到B点时，细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用强度细胞呼吸强度，称B点对应的光照强度为光补偿点。BC段表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到C点不再加强了。称C点对应的光照强度为光饱和点。 应用：阴生植物的B点前移，C点较低，如图中虚线所示。间作套种时农作物的种类搭配，林带树种的配置，可合理利用光能；适当提高光照强度可增加大棚作物产量。 (2)CO2浓度：CO2是植物进行光合作用的原料，只有当环境,第11

48、讲 要点探究,中的CO2浓度达到一定浓度时，植物才能进行光合作用。植物能够进行光合作用的最低CO2浓度称为CO2的补偿点，当环境中的CO2低于这一浓度时，就不能进行光合作用。一般来说，在一定的范围内，植物光合作用的强度随CO2浓度的增加而增加，但达到一定浓度后，光合作用强度就不再增加或增加很少，这时的CO2浓度称为CO2的饱和点。如CO2浓度继续升高，光合作用不但不会增加，反而要下降，甚至引起植物CO2中毒，而影响植物正常的生长发育，如图112所示。 图112,第11讲 要点探究,应用：对农田里的农作物应合理密植，“正其行，通其风”；对温室作物来说，应增施农家肥料或使用CO2发生器。 (3)温

49、度：在一定温度范围内，提高温度可以提高酶的活性，加快反应速度。光合作用也不例外，在一定的温度范围内，在正常的光照强度下，提高温度会促进光合作用的进行。但提高温度也会促进呼吸作用。所以植物净光合作用的最适温度不一定就是植物体内酶的最适温度。如图113所示。 图113,第11讲 要点探究,应用：冬天，温室栽培可适当提高温度；夏天，温室栽培要适当降低温度。白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用；晚上适当降低温度，降低酶的活性，以降低细胞呼吸强度，保证有机物积累。 (4)必需矿质元素的供应：绿色植物进行光合作用时，需要多种必需的矿质元素。矿质元素直接或间接影响光合作用。如N元素是催化光合作用过程各种

50、酶以及NADP和ATP的重要组成成分；P元素也是NADP和ATP的重要组成成分。Mg是构成叶绿素的元素；K影响糖类的合成和运输。 应用：合理施肥。,第11讲 要点探究,(5)水：水是光合作用的原料。 水是光合作用的原料和化学反应的介质，水对光合作用的影响在多数情况下是间接影响。缺水导致气孔关闭，限制CO2进入叶片；缺水引起叶片内淀粉水解加强，可溶性糖过多，光合产物输出缓慢等。因此要预防干旱，合理灌溉。 (6)温度、光照强度、CO2浓度综合因素影响 图114,第11讲 要点探究,P点之前时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随其因子的不断加强，光合速率不断提高。当到Q点时，横坐标所表示的

51、因素，不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可适当提高图示中的其他因子。,第11讲 要点探究,D,【解析】 将叶片在黑暗中放置一段时间是进行饥饿处理，消耗掉有机物，然后用不同的光照射，进行光合作用，用碘液处理看有机物产生的多少，因为叶绿体中的色素几乎不吸收绿光，所以着色最浅叶片所在的试管是号管。,【点评】 空气中二氧化碳的浓度，土壤中水分的多少，光照的长短与强弱，光的成分以及温度的高低等，都是影响光合作用强度的外界因素。光合作用的强度可以通过测定一定时间内原料消耗或产物生成的数量来定量地表示。下列变式演练考查水分、二氧化碳等因素对光合作用的影响。,第11讲 要点探究,C,【解析】 本题考

52、查光合作用相关知识。从图甲中可以看出实验组干旱，其光合速率随干旱时间延长下降，所以A正确；图甲中光合速率下降时间在第2 天，图乙叶绿素含量下降在第4天，所以B正确；从图乙看出实验24天，叶片叶绿素含量并没有下降，所以C错误；实验24天，由于干旱叶片气孔关闭，叶片内CO2浓度下降可能会引起光合速率下降。,第11讲 要点探究,探究点二不同状况下，同一植物气体代谢特点及代谢 相对强度的表示方法,1.黑暗状态时，植物只进行细胞呼吸，不进行光合作用 (1)气体代谢特点：此状态下，植物从外界吸收O2，并将细胞呼吸产生的CO2释放到体外(如图A)。 (2)细胞呼吸相对强度可用如下三种方式表示： 用CO2释放

53、量(或实验容器内CO2增加量)表示；用O2吸收量(或实验容器内O2减少量)表示；用植物重量(有机物)的减少量表示。 2.弱光情况下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸,第11讲 要点探究,(1)细胞呼吸速率大于光合作用速率，此状态下，植物的气体代谢特点与黑暗情况下相同。但吸收O2与放出CO2量较少(如图B)。细胞呼吸相对强度可用如下三种方式表示：用CO2释放量表示：N1N2N；用O2吸收量表示：m2m1m；用植物重量(有机物)减少量表示。 图116,第11讲 要点探究,(2)细胞呼吸速率等于光合作用速率时，植物与外界不进行气体交换，即没有O2和CO2的吸收与释放(如图C)。 3.较强光照时，植物同时进行光合作用和细胞呼吸，且光合作用速率大于细胞呼吸速率 (1)气体代谢特点(如图D)：植物光合作用所利用的CO2(用N表示)除来自植物自身细胞呼吸(N2)之外，不足部分来自外界(N1)；植物光合作用产生的氧气(m)除用于自身细胞呼吸之外(m1)，其余氧气释放到周围环境中(m2)。分析图可知：NN1N2，mm1m2。 (2)光合作用相