高中生物-二轮复习-专题二-细胞的代谢ppt课件.ppt

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1、专题二细胞的代谢知识盘点回顾 循图忆知 排查知识缺漏教材细节关注1.(必修1 P85文字叙述)过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活。酶制剂适于在低温(04 )下保存。2.(必修1 P89文字叙述)吸能反应一般与ATP水解的反应相联系,由ATP水解提供能量;放能反应一般与ATP的合成相联系,释放的能量储存在ATP中。3.(必修1 P94文字叙述)无氧呼吸都只在第一阶段释放少量的能量,生成少量ATP。葡萄糖分子中的大部分能量则存留在酒精或乳酸中。4.(必修1 P99学科交叉)可见光的波长范围大约是390760 nm。不同波长的光,颜色不同。波长小于390 nm的光为紫外光;

2、波长大于760 nm的光为红外光。一般情况下,光合作用所利用的光都是可见光。5.(必修1 P94、P103相关信息)细胞呼吸过程中的H实际上是还原型辅酶(NADH),其由氧化型辅酶(NAD+)转化而来。光合作用过程中的H实际上是辅酶(NADP+)与电子和质子(H+)结合,形成还原型辅酶(NADPH)。核心考点突破 知识纵横 凝练核心素养核心考点一酶与ATP要点整合提素养1.牢记常见的“7种酶”(1) 催化脱氧核苷酸间缩聚形成磷酸二酯键,用于DNA复制。(2) 用于转录时DNA解旋及核糖核苷酸间的连接。DNA聚合酶RNA聚合酶 (3) 限制酶DNA连接酶(4)DNA解旋酶用于DNA复制时双链间

3、打开。氢键(5)(6)各种消化酶可对应催化相关大分子的水解,如淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等。(7)细胞工程工具酶:纤维素酶和果胶酶(除去细胞壁)、胰蛋白酶(动物细胞培养)。2.明辨酶的“八大误区”(1)误认为“酶的本质是蛋白质”,实际上绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,由此可联想酶合成的原料有 和 ,酶合成的场所有 和 。(2)误认为“具有分泌功能的细胞才能产生酶”,实际上,凡是 都能产生酶。(3)误认为“酶具有调节、催化等多种功能”,实际上酶是生物催化剂,只起 。(4)误认为“酶和激素一样,酶促反应完成后酶随即解体”,作为催化剂的酶分子在催化反应前后分子结构不发生改变,仍具有催化作用。氨基酸核

4、糖核苷酸核糖体细胞核活细胞催化作用(5)误认为“酶作为催化剂时参加了化学反应”,实际上酶作为催化剂时只是降低 ,不参加化学反应。(6)误认为“酶为化学反应提供了活化能”,实际上,酶并未给化学反应提供能量,只是降低了参加反应的物质从常态转变为活跃状态所需的能量。(7)误认为“酶只在细胞内起催化作用”,实际上酶既可在细胞内也可在细胞外发挥作用。(8)误认为“低温引起酶的变性失活”,实际上低温只是 酶的活性,不破坏酶的 ,但高温能使酶失活。化学反应的活化能抑制结构3.与ATP产生和消耗有关的细胞结构及常见生理过程细胞结构细胞结构常见的生理过程常见的生理过程细胞膜细胞膜消耗消耗ATP:ATP:主动运输

5、、胞吞、胞吐主动运输、胞吞、胞吐细胞质基质细胞质基质产生产生ATP:ATP:细胞呼吸第一阶段细胞呼吸第一阶段叶绿体叶绿体产生产生ATP:ATP:光反应光反应消耗消耗ATP:ATP:暗反应和自身暗反应和自身DNADNA复制、转录复制、转录, ,蛋白质合成等蛋白质合成等线粒体线粒体产生产生ATP:ATP:有氧呼吸的第二、三阶段有氧呼吸的第二、三阶段消耗消耗ATP:ATP:自身自身DNADNA复制、转录复制、转录, ,蛋白质合成等蛋白质合成等核糖体核糖体消耗消耗ATP:ATP:蛋白质的合成蛋白质的合成细胞核细胞核消耗消耗ATP:DNAATP:DNA复制、转录等复制、转录等4.生物体内的能源物质的相互

6、关系(如下图)能源物质是光合作用的直接或间接产物。能源物质中储存的化学能通过细胞呼吸释放出来,一部分用来合成ATP,一部分以热能的形式散失。ATP水解释放的能量用于肌肉收缩、大分子物质的合成、兴奋传导、营养物质的吸收等生命活动。ATP并非唯一的直接能源物质,GTP、CTP、UTP等也可直接提供能量。素养培优科学思维:酶相关曲线的模型与构建解读:(1)图1中不同曲线比较说明:加酶的曲线和加无机催化剂的曲线比较:酶具有高效性。加酶的曲线和不加酶的曲线比较:酶具有催化作用。(2)图2中两曲线比较:酶具有专一性。(3)分析图3和图4:温度或pH通过影响酶的活性来影响酶促反应速率。(4)分析图5:OP段

7、的限制因素是底物浓度,P点以后的限制因素则是酶浓度。真题探究明考向1.(2017全国卷)下列关于生物体中酶的叙述,正确的是( )A.在细胞中,核外没有参与DNA合成的酶B.由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性C.从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法D.唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37 C解析:线粒体和叶绿体含有少量DNA,也能进行复制,因此细胞质中含有参与DNA合成的酶;酶可在细胞内、细胞外和生物体外发挥作用,因此酶在生物体外可以有催化活性;盐析的方法会让胃蛋白酶析出,且不会破坏该酶的结构;唾液淀粉酶催化反应的最适温度为37 ,但保存酶一般在04 的低温条件。2.(2016全

8、国卷)若除酶外所有试剂已预保温,则在测定酶活力的实验中,下列操作顺序合理的是( )A.加入酶加入底物加入缓冲液保温并计时一段时间后检测产物的量B.加入底物加入酶计时加入缓冲液保温一段时间后检测产物的量C.加入缓冲液加入底物加入酶保温并计时一段时间后检测产物的量D.加入底物计时加入酶加入缓冲液保温一段时间后检测产物的量解析:测定酶活力时,在除酶外所有试剂均已预保温的情况下,应先加入缓冲液,其可以为酶提供一个相对稳定的环境,再依次加入底物和酶,保温并计时,一段时间后检测产物的量。相同时间内产物的量越多,酶活力越强。C3.(2016海南卷)下列有关植物细胞能量代谢的叙述,正确的是( )A.含有两个高

9、能磷酸键的ATP是DNA的基本组成单位之一B.加入呼吸抑制剂可使细胞中ADP生成减少,ATP生成增加C.无氧条件下,丙酮酸转变为酒精的过程中伴随有ATP的合成D.光下叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成解析:组成DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸;由ADP生成ATP,需要细胞呼吸释放的能量,因此,加入细胞呼吸抑制剂,细胞呼吸释放的能量减少,ATP生成会减少;无氧条件下,植物细胞会通过无氧呼吸供能,无氧呼吸过程中,只有葡萄糖分解成丙酮酸过程中释放能量。D4.(2016全国卷)为了研究温度对某种酶活性的影响,设置三个实验组:A组(20 )、B组(40 )和C组(60 ),测定各组在不

10、同反应时间内的产物浓度(其他条件相同),结果如图。回答下列问题:(1)三个温度条件下,该酶活性最高的是组。解析:(1)在60 条件下,反应的最终产物浓度比20 和40 条件下小很多,说明酶在60 条件下最终失活。20 与40 条件下相比,40 时酶促反应达到反应平衡的时间短,说明40 条件下酶活性较高。答案:(1)B(2)在时间t1之前,如果A组温度提高10 ,那么A组酶催化反应的速度会 。(3)如果在时间t2时,向C组反应体系中增加2倍量的底物,其他条件保持不变,那么在t3时,C组产物总量,原因是 。解析:(2)在时间t1前,如果A组温度提高10 变成30 ,由该酶活性随温度的变化规律可知,

11、30 条件下的该酶活性大于20 条件下的,那么A组酶催化反应的速度会加快。(3)t2时C组的产物浓度已不再增加,但由A和B组t2时的产物浓度可知,t2时C组底物并未全部被分解,C组产物浓度不再增加是由于C组温度条件下t2时酶已经变性失活。因此如果在时间t2时,向C组增加2倍量的底物,在其他条件不变的情况下,t3时产物的总量也不会再增加。答案:(2)加快(3)不变60 条件下,t2时酶已失活,即使增加底物,反应产物总量也不会增加(4)生物体内酶的化学本质是 ,其特性有(答出两点即可)。解析:(4)生物体内酶的化学本质绝大多数是蛋白质,极少数是RNA。酶具有高效性,专一性等特性,并且需要适宜的温度

12、和pH等。答案:(4)蛋白质或RNA高效性和专一性考向设计抓迁移考向一围绕ATP的结构与功能考查理解能力1.(2019四川宜宾二模)下列有关ATP的叙述,正确的是( )A.无氧条件下,线粒体也能产生ATPB.ATP丢失两个磷酸基团后,可作为RNA合成的原料C.在黑暗中,植物叶肉细胞的叶绿体也能产生ATPD.葡萄糖和氨基酸进出人体的各种细胞均需消耗ATPB解析:线粒体是有氧呼吸的主要场所,无氧条件下,线粒体不能产生ATP;ATP丢失两个磷酸基团后,剩下的是AMP,也叫腺嘌呤核糖核苷酸,可作为RNA合成的原料;在黑暗中,植物叶肉细胞的叶绿体不能进行光反应,不能产生ATP;葡萄糖进入红细胞是协助扩散

13、,不消耗ATP。解析:生物的生命活动离不开ATP,生物体中ATP含量少,但转化速度快,不停地进行着ATP与ADP相互转化,ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性;ATP的合成需要能量,细胞内放能反应一般与ATP的合成相联系;ATP中的能量可以来源于光能(如光合作用的光反应)或化学能(如有机物氧化分解释放),也可以转化为光能和化学能,如萤火虫发光等;人体在剧烈运动中,细胞内产生ATP的速率和产生ADP的速率相当,但速率都加快。2.(2018四川眉山模拟)下列有关细胞的能量“通货”ATP的叙述错误的是( )A.ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性B.细胞内放能反应一般与A

14、TP的合成相联系C.ATP中的能量可以来源于光能、化学能,也可以转化为光能和化学能D.人体在剧烈运动中,细胞ATP的合成速率大于其分解速率D易错提醒 ATP的4个易错点(1)ATP能量,ATP是一种高能磷酸化合物,是一种储能物质,不能将两者等同起来。(2)生命活动需要消耗大量能量,但细胞中ATP含量很少。其供应依赖于ATP与ADP间快速转化。(3)ATP合成时可产生水,ATP水解时需消耗水。(4)除光能、有机物中化学能之外,硝化细菌等进行化能合成作用的细菌可利用体外无机物(如NH3)氧化时所释放能量来合成ATP。解析:酶是蛋白质或RNA,其中蛋白质的合成需经过转录和翻译,而RNA的合成只需经过

15、转录过程;酶是蛋白质或RNA,都是多聚体,合成过程都有水生成。考向二考查酶的本质、作用、特性3.(2019云南昆明一模)下列有关酶的叙述,错误的是( )A.酶的合成均需经过转录和翻译B.酶都是多聚体,合成过程都有水生成C.低温下酶的活性较低,但酶的空间结构稳定D.酶在细胞内外均能发挥作用A4.(2019四川成都二模)物质甲作为抑制剂能与蔗糖酶结合或分离,从而改变蔗糖酶的活性。在适宜温度、pH等条件下,某同学将蔗糖酶和物质甲的混合液均分为若干份,分别加入到不同浓度的等量蔗糖溶液中,检测发现,蔗糖的水解速率随蔗糖溶液浓度的升高而增大。下列分析与该实验相符的是( )A.物质甲与蔗糖酶的结合使酶降低活

16、化能的能力增强B.物质甲与蔗糖酶的结合能改变酶的高效性和专一性C.蔗糖溶液浓度的升高能导致物质甲与蔗糖酶的分离D.反应体系中没有甲时,蔗糖溶液的浓度会改变酶活性C 解析:根据题意可知,物质甲属于抑制剂,即物质甲与蔗糖酶的结合使酶降低活化能的能力降低,导致酶活性降低;物质甲与蔗糖酶的结合能降低酶活性,从而改变酶的高效性,但不改变专一性;蔗糖溶液浓度的升高能导致物质甲与蔗糖酶的分离,从而使酶活性升高,蔗糖的水解速率增大;反应体系中没有甲时,蔗糖溶液的浓度不会改变酶活性,只是改变酶促反应速率。考向三围绕影响酶活性的因素考查综合分析及应用能力5.(2019山东青岛一模)已知施加药物A能使蔗糖酶的活性丧

17、失;施加药物B后蔗糖酶活性不变,但蔗糖和蔗糖酶结合的机会减少。如图为蔗糖酶在不同处理条件下(温度、pH均适宜)产物浓度与时间的关系,其中乙组使用少量药物B处理。据图分析,下列叙述合理的是( )A.甲组先使用药物B处理,在t1时可能适当提高了温度B.丙组先使用药物B处理,在t1时可能使用药物A处理C.在t1时间之后甲组蔗糖酶的活性高于乙组和丙组D.在t1时间之后丙组中蔗糖酶和蔗糖作用机会不变B解析:图中曲线表示的是在最适温度下的反应曲线,提高温度,酶的活性会下降;丙组t1后产物浓度不再增加,说明反应受到抑制,所以在t1时可能使用药物A处理;在t1时间之后甲组蔗糖酶的活性等于乙组,高于丙组;在t1

18、时间之后丙组中蔗糖酶和蔗糖作用机会降低。6.(2019黑龙江哈尔滨二模)现有两种淀粉酶A与B,某生物兴趣小组为探究不同温度条件下这两种淀粉酶的活性。设计实验如下:实验原理:温度等条件可以影响酶的活性;淀粉在淀粉酶的催化作用下产生麦芽糖;用分光光度计测量溶液的吸光度时,物质含量越多,其吸光度越大,因此可测出物质的相对含量。实验材料:一定浓度的淀粉溶液、相同浓度的淀粉酶A和淀粉酶B溶液、水浴缸、温度计等。实验过程:如表所示。组别组别1 12 23 34 45 56 67 78 8设置水浴设置水浴缸温度缸温度()()20203030404050502020303040405050取取8 8支试管支试

19、管各加入淀粉各加入淀粉溶液溶液( (mLmL),),分分别保温别保温5 5分钟分钟10101010101010101010101010101010另取另取8 8支试支试管各加入等管各加入等量淀粉酶溶量淀粉酶溶液液, ,分别保温分别保温5 5分钟分钟酶酶A A酶酶A A酶酶A A酶酶A A酶酶B B酶酶B B酶酶B B酶酶B B将同组两个试管中的淀粉溶液与淀粉酶溶液混合摇匀将同组两个试管中的淀粉溶液与淀粉酶溶液混合摇匀, ,保温保温5 5分钟分钟实验结果:图甲是40 时测定酶A催化淀粉水解成麦芽糖的量随时间变化的曲线,图乙是第步保温5分钟后,用分光光度计对各组淀粉剩余含量进行检测的结果。(1)该

20、实验的自变量是,因变量有,淀粉酶催化淀粉水解的实质是。(2)若将温度降至30 ,在相同时间内测得图甲中P点将向 (填“左”或“右”)移动。(3)1、6两组 (填“能”或“不能”)做对照,原因是实验设计要遵循原则。解析:(1)由实验材料和实验过程可知,该实验的自变量为酶的种类和温度,因变量是麦芽糖的含量和各组淀粉剩余量,淀粉酶催化淀粉水解的实质是降低了反应的活化能。(2)若将温度降至30 ,酶的活性下降,催化效率降低,酶催化反应完成所需的时间增加,P点右移。(3)1、6两组不能做对照实验,酶的种类和反应温度都不同,实验设计要遵循单一变量原则,1和6有两个变量。答案:(1)酶的种类和温度各组淀粉剩

21、余含量和麦芽糖的生成量降低反应活化能(2)右(3)不能单一变量方法技巧 “四看法”分析酶促反应曲线核心考点二光合作用与细胞呼吸要点整合提素养1.光合作用与细胞呼吸过程的三点归纳(1)物质变化物质名称:a. ,b. ,c. ,d. ,e. ,f. ,g. ,h. 。光合色素O2ATPADPNADPHC5CO2C3生理过程及场所序号序号生理生理过程过程光反应光反应暗反应暗反应有氧呼吸有氧呼吸第一阶段第一阶段有氧呼吸有氧呼吸第二阶段第二阶段有氧呼吸有氧呼吸第三阶段第三阶段场所场所叶绿体叶绿体 . .叶绿体叶绿体 . .细胞质基质细胞质基质线粒体基质线粒体基质 . .类囊体薄膜基质线粒体内膜(2)能量

22、变化2.理清常考“三率”类问题图解3.牢记光合速率和呼吸速率测定的“两种”方法(1)液滴移动法黑暗下,装置甲中红色液滴左移的距离代表有氧呼吸消耗氧气的量。适宜光照下,装置乙中红色液滴右移的距离代表净光合速率。真光合速率=净光合速率+呼吸速率。(2)黑白瓶法:取三个玻璃瓶,一个用黑胶布包上,并包以锡箔。从待测的水体深度取水,保留一瓶以测定水中原来的溶氧量(初始值)。将剩余的两个黑、白瓶沉入取水深度,经过一段时间,将其取出,并进行溶氧量的测定。有初始值的情况下,黑瓶中氧气的减少量为有氧呼吸量;白瓶中氧气的增加量为净光合作用量;二者之和为总光合作用量。在没有初始值的情况下,白瓶中测得的现有氧气量与黑

23、瓶中测得的现有氧气量之差即为总光合作用量。素养培优模型构建:影响光合作用和细胞呼吸因素的相关曲线(1)影响细胞呼吸因素的四类曲线模型(2)影响光合作用因素的三类曲线模型真题探究明考向1.(2019全国卷)将一株质量为20 g的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的环境中,一段时间后植株达到40 g,其增加的质量来自( )A.水、矿质元素和空气 B.光、矿质元素和水C.水、矿质元素和土壤 D.光、矿质元素和空气A解析:黄瓜幼苗可以吸收水,增加鲜重;也可以从土壤中吸收矿质元素,合成相关的化合物,还可以利用大气中二氧化碳进行光合作用制造有机物,增加细胞干重。2.(2019全国卷)若将n粒玉米种子置于黑暗中使其萌

24、发,得到n株黄化苗。那么,与萌发前的这n粒干种子相比,这些黄化苗的有机物总量和呼吸强度表现为( )A.有机物总量减少,呼吸强度增强B.有机物总量增加,呼吸强度增强C.有机物总量减少,呼吸强度减弱D.有机物总量增加,呼吸强度减弱解析:黑暗中种子萌发,细胞呼吸作用增强,消耗种子中贮存的有机物,故有机物总量减少。A3.(2019全国卷)马铃薯块茎储藏不当会出现酸味,这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。下列叙述正确的是( )A.马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖B.马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来C.马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATPD.马铃薯块茎储藏库

25、中氧气浓度的升高会增加酸味的产生解析:马铃薯块茎无氧呼吸的产物是乳酸,没有葡萄糖;马铃薯块茎细胞无氧呼吸的第一阶段是葡萄糖被分解成丙酮酸,丙酮酸在第二阶段转化成乳酸;马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸属于无氧呼吸的第一阶段,会生成少量ATP;马铃薯块茎储藏时,氧气浓度增加会抑制其无氧呼吸,酸味会减小。B4.(2018全国卷)为了研究某种树木树冠上下层叶片光合作用的特性,某同学选取来自树冠不同层的A、B两种叶片,分别测定其净光合速率,结果如图所示。据图回答问题:(1)从图可知,A叶片是树冠(填“上层”或“下层”)的叶片,判断依据是 。解析:(1)根据题图中的曲线可知,A叶片净光合速率最大时,对应的

26、光照强度约为1 200 molm-2s-1,B叶片净光合速率最大时,对应的光照强度至少为 2 000 molm-2s-1,即A叶片的净光合速率达到最大时所需的光照强度低于B叶片,因此A叶片位于树冠下层。答案:(1)下层A叶片的净光合速率达到最大时所需光照强度低于B叶片(2)光照强度达到一定数值时,A叶片的净光合速率开始下降,但测得放氧速率不变,则净光合速率降低的主要原因是光合作用的反应受到抑制。(3)若要比较A、B两种新鲜叶片中叶绿素的含量,在提取叶绿素的过程中,常用的有机溶剂是 。解析:(2)当光照强度达到一定数值时,A叶片的放氧速率不变,但净光合速率下降,原因可能是光合作用的暗反应受到抑制

27、。(3)常用的提取叶绿素的有机溶剂是无水乙醇。答案:(2)暗(3)无水乙醇5.(2017全国卷)植物的CO2补偿点是指由于CO2的限制,光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度。已知甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的。回答下列问题:(1)将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中,适宜条件下照光培养。培养后发现两种植物的光合速率都降低,原因是 。甲种植物净光合速率为0时,乙种植物净光合速率(填“大于0”“等于0”或“小于0”)。解析:(1)甲、乙两种植物在同一密闭小室中,在光下同时进行光合作用和呼吸作用,光照适宜时,光合作用强度大于呼吸作用强度,即光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用释放

28、CO2的量,故一段时间后密闭小室中CO2浓度降低,则光合速率也随之降低。甲种植物净光合速率为0,即光合速率与呼吸速率相等,此时CO2浓度为植物的CO2补偿点,由于甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物,当甲种植物达到CO2补偿点时,此时的CO2浓度高于乙种植物的CO2补偿点,故乙种植物净光合速率大于0。答案:(1)植物在光下光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用释放CO2的量,使密闭小室中CO2浓度降低,光合速率也随之降低大于0(2)若将甲种植物密闭在无O2、但其他条件适宜的小室中,照光培养一段时间后,发现植物的有氧呼吸增加,原因是 。解析:(2)植物照光后,进行光合作用产生O2,故可进行有氧呼吸,随

29、着O2的增加,有氧呼吸增强。答案:(2)甲种植物在光下光合作用释放的O2使密闭小室中O2增加,而O2与有机物分解产生的NADH发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节,所以O2增多时,有氧呼吸会增加6.(2016全国卷)为了探究某地夏日晴天中午时气温和相对湿度对A品种小麦光合作用的影响,某研究小组将生长状态一致的A品种小麦植株分为 5组,1组在田间生长作为对照组,另4组在人工气候室中生长作为实验组,并保持其光照和CO2浓度等条件与对照组相同。于中午12:30测定各组叶片的光合速率,各组实验处理及结果如表所示:对照对照组组实验实验组一组一实验实验组二组二实验实验组三组三实验实验组四组四实验实验处理处理

30、温度温度/ / 36363636363631312525相对湿度相对湿度/%/%17172727525252525252实验实验结果结果光合速率光合速率/ /mgCOmgCO2 2dmdm-2-2h h-1-111.111.115.115.122.122.123.723.720.720.7回答下列问题:(1)根据本实验结果,可以推测中午时对小麦光合速率影响较大的环境因素是,其依据是 ;并可推测,(填“增加”或“降低”)麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度。解析:(1)分析对照组、实验组一和实验组二可知,高温条件下(温度均为36 ),适当增加相对湿度时,叶片光合速率的增加量相对较大

31、,而分析实验组二、三、四可知,在相对湿度较高的条件下(相对湿度均为52%),适当降低温度时,叶片光合速率的增加量较小,甚至降低。所以,中午时对小麦光合速率影响较大的环境因素是相对湿度;并由增加相对湿度,叶片的光合速率增大可推知,增加麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度。答案:(1)湿度(相对湿度)在相同温度条件下,相对湿度改变时,光合速率变化大增加(2)在实验组中,若适当提高第组的环境温度能提高小麦的光合速率,其原因是 。(3)小麦叶片气孔开放时,CO2进入叶肉细胞的过程(填“需要”或“不需要”)载体蛋白,(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。解析:(2)对比实验组三和实验组四可

32、知:因温度降低,叶片的光合速率下降,所以适当提高第四组的环境温度能提高小麦的光合速率。(3)CO2进入叶肉细胞的方式为自由扩散,既不需要载体蛋白,也不需要消耗ATP。答案:(2)四该实验组的环境温度未达到光合作用的最适温度(3)不需要不需要考向设计抓迁移考向一围绕细胞呼吸的过程、类型及影响因素考查理解能力1.(2019江苏扬州一模)如图表示人体内进行的能量释放、转移和利用过程,下列有关叙述正确的是( )DA.a过程的完成一定伴随H2O和CO2的生成B.细胞中的吸能反应一般与b过程相联系C.细胞中完成c过程的场所主要是线粒体D.a过程受肾上腺素和甲状腺激素的影响解析:由图可知,a表示人体细胞呼吸

33、的方式,可以是有氧呼吸或无氧呼吸;甲是细胞呼吸的产物,其可能是水和二氧化碳或者是无氧呼吸的产物乳酸;乙是以热能的形式散失的能量;丙为ADP和磷酸,b表示ATP的合成,c表示ATP的水解过程。完成a过程不一定伴随H2O和CO2生成,如无氧呼吸;细胞中的放能反应一般与b过程相联系;c是ATP的水解过程,细胞内吸能的反应都伴随着ATP的水解过程,如合成物质、主动运输、大脑思考等发生场所较多,而线粒体主要进行的是b(ATP的合成);肾上腺素和甲状腺激素都能促进代谢,促进物质的氧化分解,故人体内的a过程受肾上腺素和甲状腺激素的影响。2.(2019新疆乌鲁木齐二模)在细胞呼吸过程中,若有CO2产生,则下列

34、叙述正确的是( )A.不一定发生有氧呼吸,但一定有水产生B.不一定发生无氧呼吸,但一定有能量释放C.不一定在生物膜上进行,但一定有酒精产生D.不一定在线粒体中进行,但一定有葡萄糖的消耗解析:有水产生的呼吸方式一定是有氧呼吸;细胞有氧呼吸过程中有CO2产生,且一定有能量释放;细胞有氧呼吸过程中,CO2产生于第二阶段,发生在线粒体基质中,不是在生物膜上进行,也没有酒精产生;细胞呼吸的底物一般是葡萄糖,但也可以是脂肪或蛋白质。B方法技巧 “三看法”判断细胞呼吸的类型3.(2019河南洛阳一模)温度对某植物细胞呼吸速率的影响如图所示,下列叙述正确的是( )A.ab段,温度升高促进了线粒体内葡萄糖的分解

35、过程B.bc段,与细胞呼吸有关的酶活性降低C.b点时,氧与葡萄糖中的碳结合生成的二氧化碳最多D.c点时,细胞呼吸产生的绝大部分能量贮存在ATP中解析:葡萄糖分解成丙酮酸的过程在细胞质基质中进行,线粒体分解的底物是丙酮酸;bc段,与细胞呼吸有关的酶发生热变性的速率加快,酶活性降低,因而细胞呼吸的相对速率下降;细胞呼吸过程中,氧气与H结合生成水,不与葡萄糖中的碳结合;细胞呼吸产生的绝大部分能量以热能的形式散失掉。B考向二围绕色素及光合作用的过程考查理解能力4.(2019北京海淀模拟)科研人员探究了补充蓝光对油桃叶片色素含量的影响,结果如下表。下列分析不正确的是( )C叶绿素叶绿素a a(mg/g)

36、(mg/g)叶绿素叶绿素b b(mg/g)(mg/g)叶绿素总量叶绿素总量( (a+b)(mg/ga+b)(mg/g) )实验组实验组2.62.60.90.93.53.5对照组对照组2.32.30.70.73.03.0A.可用无水乙醇提取光合色素B.蓝光处理使叶绿素a、b的量均增加C.蓝光使叶绿素a/b的比值增加D.蓝光对叶绿素b合成的作用更显著解析:绿叶中的光合色素能溶解在无水乙醇中,所以可以用无水乙醇提取它;从表中看出,实验组比对照组叶绿素a、叶绿素b的量均增加;对照组叶绿素a/b的比值是2.3/0.73.29,实验组叶绿素a/b的比值是2.6/0.92.89,蓝光使叶绿素a/b的比值下降

37、;对比实验组与对照组叶绿素a、叶绿素b的增长率,叶绿素a的增长率是(2.6-2.3)/2.3100%13.04%,叶绿素b的增长率是(0.9-0.7)/0.7100%28.57%,可以看出蓝光对叶绿素b合成的作用更显著。5.(2019河北衡水中学模拟)在植物叶肉细胞的叶绿体基质中有R酶,既能与CO2结合,催化CO2与C5反应生成C3,也能与O2结合,催化C5的分解。CO2和O2在与R酶结合时具有竞争性相互抑制。下列分析正确的是( )A.植物叶肉细胞内CO2的固定发生在叶绿体内膜上B.R酶催化CO2与C5反应时需要H和ATPC.增大CO2浓度后,植物叶肉细胞内的C3/C5比值增大D.增大O2/C

38、O2的比值,有利于提高植物的净光合速率解析:植物叶肉细胞内CO2的固定发生在叶绿体基质中;R酶催化CO2与C5反应时不需要H和ATP,C3还原时需要H和ATP;增大CO2浓度有利于R酶催化CO2与C5反应生成C3,因此植物叶肉细胞内的C3/C5比值增大;增大O2/CO2的比值后,CO2的固定过程减弱,C5的分解加快,植物的净光合速率下降。C方法技巧 外界条件变化时C5、C3、H等物质量的变化当外界条件改变时,光合作用中C3、C5及ATP和ADP含量变化可以采用如图分析:(1)停止光照时:光停,ATP、ADP,C3,C5,分析如下:(2)CO2供应停止时:CO2停,C5,C3,ATP,ADP,分

39、析如下:考向三围绕细胞呼吸与光合作用的相互关系考查综合运用能力6.(2019山东临沂一模)如图为绿色植物某细胞内发生的两个生理过程。下列分析正确的是( )A.氧气充足时能进行过程的细胞也能进行过程B.过程产生的能量,大部分用于合成ATPC.、过程中的H是同一种物质D.过程发生在线粒体内膜上,过程发生在叶绿体内膜上解析:氧气充足时能进行光反应过程的细胞也能进行有氧呼吸第三阶段过程;过程产生的能量,大部分以热能形式散失,少部分用于合成ATP;、过程中的H不是同一种物质,前者是NADH,后者是NADPH;过程发生在线粒体内膜上,过程发生在叶绿体类囊体薄膜上。A7.(2019安徽合肥二模)如图所示,将

40、对称叶片左侧遮光右侧曝光,并采用适当的方法阻止两部分之间的物质和能量的转移。在适宜光照下照射12小时后,从两侧截取同等单位面积的叶片,烘干称重,分别记为a和b(单位:g)。下列相关叙述正确的是( )A.a/12代表的是该叶片的呼吸速率B.b-a代表的是该叶片12小时积累的有机物总量C.(b+a)/12代表的是该叶片净光合速率D.(b-a)/12代表的是该叶片真正光合速率解析:由于左侧是在遮光条件下测得的数值,假设实验前两侧叶片干重均为M,则M-a表示呼吸作用消耗的有机物,b-M表示净光合作用积累的有机物,则b-a代表12 h内右侧截取部分光合作用制造的有机物总量。根据题意,a表示叶片在黑暗条件

41、下经呼吸作用消耗后剩余的有机物含量,故a/12不能代表该叶片的呼吸速率;由于实验前叶片的干重未知,故无法得知该叶片净光合速率;据以上分析可知,(b-a)/12代表的是该叶片真正光合速率。D考向四围绕光合作用与细胞呼吸的影响因素考查综合分析能力8.(2019山西大学附中模拟)科研人员为研究枇杷植株在不同天气条件下的光合特征,对其净光合速率和气孔导度进行了测定,结果如下。下列有关叙述不正确的是( )CA.阴天时净光合速率下降的时间与气孔导度的下降时间不一致B.晴天时出现“午休”现象与气孔关闭引起的CO2浓度下降有关C.两种条件下枇杷净光合速率峰值出现的早晚均与光照强度无关D.实验结果显示枇杷植株适

42、合种植在光线弱的荫蔽环境中解析:阴天时,净光合速率下降的时间为12时,与气孔导度的下降时间(上午10时)不一致;晴天时出现“午休”现象是因为中午温度过高,蒸腾作用过强,植物为防止失水过多而关闭气孔,进而引起CO2浓度下降;晴天条件下枇杷净光合速率峰值出现在上午10时,此时光照强度不是最强的,阴天条件下枇杷净光合速率峰值出现在中午12时,此时光照强度是最强的,两种条件下枇杷净光合速率峰值出现的早晚与光强度、温度有关;阴天时光照强度较弱,但净光合作用速率高于晴天,说明枇杷植株适合种植在光线弱的荫蔽环境中。9.(2019甘肃天水一中三模)为了研究在适宜的光照下,CO2浓度及施氮量对植物总光合速率的影

43、响,研究人员选取生理状态相同的某种植物若干,分为四组,分别设置不同的CO2浓度和施氮量,测算了净光合速率(Pn),平均结果如图所示。请据图回答下列问题:(1)该实验的自变量是。(2)实验中每一组种植多盆植物并进行多次测定,其目的是 。解析:(1)根据题干信息分析可知,该实验是研究CO2浓度及施氮量对植物净光合速率的影响,实验的自变量是CO2浓度及施氮量,因变量是净光合速率。(2)实验中进行多次测定的目的是减少实验误差对实验结果的影响。答案:(1)CO2浓度、施氮量(2)减少实验误差对结果的影响(3)氮元素被该植物吸收后运送到叶肉细胞内可用于合成多种化合物,如。(至少写出两种)(4)要达到本实验

44、目的,还需补充的实验是 (写出实验思路)。解析:(3)氮元素被该植物吸收后运送到叶肉细胞内可用于合成多种含氮的化合物,如ATP、NADPH、酶等。(4)完成实验需要算出总光合速率(总光合速率=净光合速率+呼吸速率),所以除需要在光照条件下测出净光合速率,还需要在黑暗条件下进行实验来测出呼吸速率,故还需要补充的实验的思路是在黑暗条件下重复上述实验,测出各组实验条件组合下植物的呼吸速率。答案:(3)ATP、NADPH、酶等(4)在黑暗条件下重复上述实验,测出各组实验条件组合下植物的呼吸速率热点聚焦2提高农作物产量的措施热点解读光合作用和细胞呼吸是生物的两个基本代谢过程,其影响生产实践中农作物的产量

45、。利用生物学知识解决生产实践中的问题,是高考中主要的命题原则,历年高考中常围绕农作物的产量考查光合作用、细胞呼吸等知识。现将提高农作物产量的措施归纳如下:1.改善农作物的细胞代谢途径途径措施或方法措施或方法延长光延长光照时间照时间补充光照补充光照增大光合增大光合作用面积作用面积间作、合理密植间作、合理密植提高光提高光合效率合效率控制适宜光强、提高控制适宜光强、提高COCO2 2浓度浓度( (如通风如通风) )、合理施肥、合理施肥( (供供应适量必需矿质元素应适量必需矿质元素) )提高净提高净光合速率光合速率维持适当昼夜温差维持适当昼夜温差( (白天适当升温白天适当升温, ,晚上适当降温晚上适当

46、降温) )2.利用激素进行调节(1)利用顶端优势原理进行果树整形修剪、茶树摘心、棉花打顶等,以增加分枝、提高产量。(2)促进果实发育,防止落花落果。植物受粉时,子房同时接受了花粉带来的生长素,这些生长素使花不至于脱落而继续发育,且刺激子房细胞分裂并长大。3.改变农作物的遗传特性原理原理目的目的基因重组基因重组将不同个体的优良性状集中到新的农作物品种上将不同个体的优良性状集中到新的农作物品种上基因突变基因突变提高农作物变异频率提高农作物变异频率, ,加速育种进程加速育种进程, ,大幅度改良某大幅度改良某些性状些性状染色体变异染色体变异获得茎秆粗壮获得茎秆粗壮, ,叶片、果实、种子较大叶片、果实、

47、种子较大, ,产量高的多产量高的多倍体植物倍体植物基因重组基因重组( (异源异源DNADNA重组重组) )克服了远缘杂交不亲和的障碍克服了远缘杂交不亲和的障碍, ,定向改变生物性状定向改变生物性状命题设计1.(2019福建泉州二模)下列有关农谚的解释,错误的是( )C农谚农谚解释解释A A“白天热来夜间冷白天热来夜间冷, ,一棵一棵豆儿打一捧豆儿打一捧( (pngpng)”)”适当提高昼夜温差适当提高昼夜温差, ,有利于有有利于有机物积累机物积累, ,增加产量增加产量B B“稻田水多是糖浆稻田水多是糖浆, ,麦田麦田水多是砒霜水多是砒霜”不同植物对水分的需求不同不同植物对水分的需求不同, ,合

48、理灌溉有助于增加产量合理灌溉有助于增加产量C C“地尽其用用不荒地尽其用用不荒, ,合理合理密植多打粮密植多打粮”提高农作物种植密度提高农作物种植密度, ,可提高可提高光合作用速率光合作用速率, ,增加产量增加产量D D“锅底无柴难烧饭锅底无柴难烧饭, ,田里田里无粪难增产无粪难增产”施用有机肥可为农作物提供无施用有机肥可为农作物提供无机盐机盐, ,增加产量增加产量解析:“白天热来夜间冷,一棵豆儿打一捧”,可看出该农业增产措施主要是白天升高温度,夜间降低温度,有利于有机物积累,从而提高作物产量;“稻田水多是糖浆,麦田水多是砒霜”,可以看出针对不同作物需水量的不同,合理灌溉能增产;“地尽其用用不

49、荒,合理密植多打粮”,农作物种植密度合理可以增产,原因是合理密植可以提高光的利用率,而非提高光合作用速率;“田里无粪难增产”,说明粪(有机肥)可增产,原因是有机肥被分解者分解后可为农作物提供无机盐。2.(2019重庆模拟)各取未转基因的水稻(W)和转Z基因的水稻(T)数株,分组后分别喷施蒸馏水、寡霉素和Na2SO3,24小时后进行干旱胁迫处理(胁迫指对植物生长和发育不利的环境因素),测得未胁迫和胁迫8 h时的光合速率如图所示。已知寡霉素抑制光合作用和呼吸作用中ATP合成酶的活性。下列说法正确的是( )A.寡霉素在细胞呼吸过程中会抑制线粒体外膜上H的消耗B.寡霉素在光合作用过程中的作用部位是叶绿

50、体基质C.转Z基因提高光合作用的效率,且增加寡霉素对光合速率的抑制作用D.喷施Na2SO3促进光合作用,且减缓干旱胁迫引起的光合速率的下降D解析:线粒体中H的消耗在有氧呼吸的第三阶段,场所是线粒体内膜;寡霉素抑制光合作用中ATP的合成过程,光反应阶段产生ATP的场所是叶绿体类囊体薄膜;由图可知,转Z基因水稻的光合速率较高,转基因水稻施加寡霉素组与施加清水组相比,光合速率下降比非转基因幅度小,说明转基因水稻减弱了寡霉素对光合速率的抑制作用;由图可知,干旱胁迫会引起光合速率下降,而干旱胁迫下喷施Na2SO3提高了光合速率,说明Na2SO3减缓干旱胁迫引起的光合速率的下降。3.(2019福建福州模拟