新高考新教材2024届高考生物二轮总复习专题二细胞代谢第2讲光合作用与细胞呼吸课件.pptx

第第2 2讲光合作用与细胞呼吸讲光合作用与细胞呼吸第一编第一编内容索引010203网络构建网络构建 知识串联知识串联长句表达长句表达 思维训练思维训练专项模块专项模块 素能培优素能培优网络构建网络构建 知识串联知识串联叶绿体的类囊体薄膜光能转变为ATP和NADPH中活跃的化学能有机物中稳定的化学能H+、O2光、CO2、温度等温度、O2、H2O等长句表达长句表达 思维训练思维训练1.用韭菜的宿根在见光和避光下可分别培育出韭菜和韭黄,以此为材料设计实验,如何探究韭菜和韭黄的叶片中各有哪些色素?请你提供检测方法并写出主要步骤提示纸层析法主要步骤是提取韭菜和韭黄叶片中的色素;制备滤纸条;画滤液细线;用层析液分离色素;观察色素带2.卡尔文等人在小球藻培养液中通入14CO2,适宜光照下培养,在给予不同的光照时间后,检测分析其放射性物质出现的情况,从而揭示了光合作用暗反应的过程该实验中用到了什么实验方法?请预测实验结果答出一点即可)提示同位素标记法实验结果:生成的有机物中含有14C3.海洋中的藻类植物,习惯上依其颜色分为绿藻、褐藻和红藻,它们在海水中的垂直分布依次是浅、中、深,这与光能的捕获有关吗?请简要分析。

提示有关不同颜色的藻类吸收不同波长的光藻类本身的颜色是反射出来的光,即红藻反射出红光,绿藻反射出绿光,褐藻反射出黄光水对光波中的红光、橙光的吸收显著多于对蓝光、绿光的吸收,即到达深水层的光线是相对短波长的光,所以吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层,吸收蓝紫光和绿光较多的红藻分布于海水的深层4.光照下卡尔文给小球藻悬浮液通入14CO2,一定时间后杀死小球藻,同时提取产物并分析实验发现,仅仅30s的时间,放射性代谢产物多达几十种缩短时间到7s,发现放射性代谢产物减少到12种,若要探究CO2转化成的第一个产物,实验思路是什么?提示不断缩短光照时间后杀死小球藻,同时提取产物并分析,直到最终提取物中只有一种放射性代谢产物,该物质即为CO2转化成的第一个产物5.在农业生产实践中,常采用多种措施提高农作物的产量根据高中生物学所学内容,请你从生物学的角度分析如何提高农作物的产量提示搞好遗传育种或选种:如将固氮基因转移到粮食作物中等改善细胞代谢条件:提高光合作用的强度和降低呼吸作用的强度;合理密植;间作、轮种和套种;科学施肥;合理灌溉调整能量流动方向:松土除草,加强病虫害防治施加调节物质6.全球气温的上升会对农作物产量造成哪些方面的影响?提示使农作物的最佳种植地带转移;使农作物病虫害的发生地转移;会增加许多主要农作物害虫的数量、生长速度和地理分布的范围;通过二氧化碳和气温的作用影响农作物的产量。

考点考点1光合作用与光合作用与细胞呼吸的物胞呼吸的物质、能量、能量转化化1.图解光合作用与细胞呼吸的过程 特别提示无氧呼吸中的H无氧呼吸过程中,H在第一阶段产生,在第二阶段被消耗,无H的积累2.光合作用与细胞呼吸过程中物质变化和能量转化过程(1)光合作用和细胞呼吸中物质变化过程元素转移过程C(CH2O)CO2元素转移过程OHO2H2ONADPH(CH2O)HH2O(2)光合作用和细胞呼吸中能量转化过程光合作用中光反应产生的ATP只供暗反应利用,而细胞呼吸产生的ATP可供绝大多数生命活动利用无氧呼吸只在第一阶段产生少量ATP,第二阶段不产生ATPATP和NADPH有机物ATP3.不同条件下光合作用与细胞呼吸的关系(1)关系图解(2)解读真正光合速率与呼吸速率的关系(图示)对点训练对点训练题组一精典对练拿高分题型一结合光合作用与细胞呼吸的过程,考查生命观念、科学思维1.种子储藏中需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗若作物种子呼吸作用所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖,下列关于种子呼吸作用的叙述,错误的是()A.若产生的CO2与酒精的分子数相等,则细胞只进行无氧呼吸B.若细胞只进行有氧呼吸,则吸收O2的分子数与释放CO2的相等C.若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸,则无O2吸收也无CO2释放D.若细胞同时进行有氧和无氧呼吸,则吸收O2的分子数比释放CO2的多答案D解析由题干可知,种子呼吸作用消耗的底物为葡萄糖。

有氧呼吸消耗1mol葡萄糖产生6molCO2,无氧呼吸消耗1mol葡萄糖产生2mol酒精和2molCO2,因此,若呼吸作用产生的CO2与酒精的分子数相等,则细胞只进行无氧呼吸,A项正确有氧呼吸消耗1mol葡萄糖和6molO2产生6molCO2,因此,若细胞只进行有氧呼吸,则吸收O2的分子数与释放CO2的相等,B项正确产乳酸的无氧呼吸,既不消耗O2,也不产生CO2,因此,若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸,则无O2吸收也无CO2释放,C项正确若细胞同时进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸,则吸收O2的分子数等于释放CO2的分子数;若同时进行有氧呼吸和产酒精的无氧呼吸,则吸收O2的分子数比释放CO2的少,D项错误2.叶绿体中催化CO2固定的酶R由叶绿体DNA编码的大亚基和细胞核DNA编码的小亚基共同组装而成,部分代谢途径如下图所示下列有关叙述正确的是()A.叶绿体的功能受核DNA的控制B.酶R在NADPH的参与下固定CO2形成C3-C.X的浓度随着外界CO2浓度增加而增加D.C3-输出叶绿体的速度不影响淀粉的合成答案A解析叶绿体中催化CO2固定的酶R的小亚基由核基因控制合成,故叶绿体的功能受核DNA的控制,A项正确。

CO2的固定不需要NADPH的参与,B项错误X(C5)的浓度与CO2浓度、光照强度等因素相关,外界CO2浓度增加,短时间内C5的浓度会减小,C项错误一部分C3-在叶绿体中转化为淀粉,一部分输出叶绿体转化为蔗糖,故其输出叶绿体的速度会影响淀粉的合成,D项错误题后拓展光合产物光合作用中最主要的产物是碳水化合物,其中包括单糖、二糖和多糖单糖中最普遍的是葡萄糖和果糖;二糖是蔗糖;多糖则是淀粉在植物叶片中,葡萄糖常转变成淀粉暂时储存起来光合产物转移有利于光合作用的进行题型二借助光合作用中物质含量的变化,考查科学思维3.下列关于光合作用中改变反应条件而引起的变化,正确的是()A.突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中C5/C3的值减小B.突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值减小C.突然将单色光改变为白光会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值增大D.突然将白光改变为单色光会暂时引起叶绿体基质中C5/C3的值增大答案C解析突然中断CO2供应,会使暗反应中CO2的固定减少,而短时间内C3的还原仍在进行,因此C3减少,C5增多,会暂时引起叶绿体基质中C5/C3的值增大,A项错误突然中断CO2供应,会使生成的C3减少,因此C3还原利用的ATP减少,导致ATP积累增多,而ADP生成量减少,会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值增大,B项错误。

突然将单色光改变为白光会导致光反应吸收的光能增加,光反应产生的ATP和NADPH增加,而ADP相对含量减少,因此暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值增大,C项正确突然将白光改变为单色光,会导致光反应产生的ATP和NADPH减少,这将抑制暗反应中C3的还原,导致C5减少,C3增多,因此会暂时引起叶绿体基质中C5/C3的值减小,D项错误4.已知蛋白核小球藻的光合作用过程如下图所示,其中PS和PS为光合色素与蛋白质组成的复合光反应系统在盐胁迫(高浓度NaCl)条件下,蛋白核小球藻的光反应复合体PS和PS的结构会受到损伤,电子传递速率降低,光反应速率降低,从而使光合作用减弱下列分析错误的是()A.PS中的光合色素能利用吸收的光能,将H2O分解为O2和H+B.ATP合成酶具有催化功能,并协助H+实现跨膜运输C.蛋白核小球藻光反应产生的O2被细胞呼吸利用至少穿过四层生物膜D.刚遭遇盐胁迫的蛋白核小球藻,叶肉细胞内C3含量上升,C5含量下降答案C解析PS和PS为光合色素与蛋白质组成的复合光反应系统,光合作用的光反应阶段发生在类囊体薄膜上,PS中的光合色素吸收光能后,将H2O分解为O2和H+,A项正确。

酶具有催化作用,由题图可知,ATP合成酶可协助H+实现跨膜运输,B项正确由题图可知,蛋白核小球藻光反应产生的O2被细胞呼吸利用至少穿过五层生物膜,包括类囊体薄膜、叶绿体的双层膜及线粒体的双层膜,C项错误在盐胁迫(高浓度NaCl)条件下,蛋白核小球藻的光反应复合体PS和PS的结构会受到损伤,电子传递速率降低,光反应速率降低,使产生的ATP、NADPH减少,从而影响了暗反应,使C3含量上升、C5含量下降,D项正确技巧点拨过程图法分析C3、C5等物质含量变化的一般程序(1)绘制光合作用模式简图(2)从物质的生成和消耗两个方面综合分析如CO2供应正常、光照停止时,C3的含量变化如下图所示题组二易错防范不失分1.生命活动的正常进行需要能量的驱动,而能量的供应(光合作用)和利用(细胞呼吸)都离不开化学反应,物质是能量的载体,能量是物质变化的动力,这体现了生物学中的物质和能量观判断下列有关细胞呼吸、光合作用的表述是否正确2)马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成)(3)乳酸菌无氧呼吸的第二阶段需ATP水解提供能量)(1)线粒体中的丙酮酸分解成CO2和H的过程需要O2的直接参与)(4)卡尔文等探究CO2中的碳在光合作用中的转化途径采用了同位素标记法。

)(5)高等植物细胞中,光合作用的光反应只发生在生物膜上)(8)光合作用过程中光能转化为化学能,细胞呼吸过程中化学能转化成热能和ATP)2.(2023山东卷)水淹时,玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足,使液泡膜上的H+转运减缓,引起细胞质基质内H+积累,无氧呼吸产生的乳酸也使细胞质基质pH降低pH降低至一定程度会引起细胞酸中毒细胞可通过将无氧呼吸过程中的丙酮酸产乳酸途径转换为丙酮酸产酒精途径,延缓细胞酸中毒下列说法正确的是()A.正常玉米根细胞液泡内pH高于细胞质基质B.检测到水淹的玉米根有CO2的产生不能判断是否有酒精生成C.转换为丙酮酸产酒精途径时释放的ATP增多以缓解能量供应不足D.转换为丙酮酸产酒精途径时消耗的H增多以缓解酸中毒答案B解析由题图可知,绿硫细菌的光复合系统也能吸收光能,并发生化学反应(需要相关酶),说明绿硫细菌的光复合系统含有色素和蛋白质,A项正确厌氧型绿硫细菌以硫化物为氢供体进行光合作用,由题图可知,绿硫细菌光反应不产生氧气,因此不能为其他生物提供氧气,B项错误厌氧型绿硫细菌以硫化物为氢供体进行光合作用,因此培养绿硫细菌时不需要通入氧气,也无需提供有机碳源,C项正确。

题图反应中绿硫细菌将光能转化为化学能,储存在有机物(ATP和NADPH)中,D项正确3.厌氧型绿硫细菌以硫化物为氢供体进行光合作用,是最古老的光合细菌之一右上图表示绿硫细菌的光复合系统参与的代谢过程下列叙述错误的是()A.绿硫细菌的光复合系统含有色素和蛋白质B.绿硫细菌能为生态系统中其他生物提供氧气和有机物C.培养绿硫细菌时不需要通入氧气也无需提供有机碳源D.图示过程实现了光能到有机物中的化学能的转化答案B解析由题图可知,绿硫细菌的光复合系统也能吸收光能,并发生化学反应(需要相关酶),说明绿硫细菌的光复合系统含有色素和蛋白质,A项正确厌氧型绿硫细菌以硫化物为氢供体进行光合作用,由题图可知,绿硫细菌光反应不产生氧气,因此不能为其他生物提供氧气,B项错误厌氧型绿硫细菌以硫化物为氢供体进行光合作用,因此培养绿硫细菌时不需要通入氧气,也无需提供有机碳源,C项正确题图反应中绿硫细菌将光能转化为化学能,储存在有机物ATP和NADPH中,D项正确易错点拨细胞呼吸的底物与产物(1)并非所有生物的无氧呼吸都产生CO2人、高等动物、马铃薯的块茎、甜菜的块根及玉米种子的胚等进行无氧呼吸的产物为乳酸2)细胞呼吸的底物并非只有葡萄糖。

细胞呼吸最常用、最主要的底物为葡萄糖,但脂肪、蛋白质等其他有机物也可作为细胞呼吸的底物若以脂肪为有氧呼吸底物,O2消耗。