高三生物二轮复习细胞代谢专题酶ATP光合作用呼吸作用.pptx

体验高考体验高考一、理解能力一、理解能力1(上海生物，上海生物，17)下列有关人体中酶和激素的叙述正确的是下列有关人体中酶和激素的叙述正确的是 ()A酶和激素都是蛋白质酶和激素都是蛋白质 B酶和激素都与物质和能量代谢有关酶和激素都与物质和能量代谢有关 C酶和激素都由内分泌细胞分泌酶和激素都由内分泌细胞分泌 D酶和激素都要释放到血液中才能发挥作用酶和激素都要释放到血液中才能发挥作用 答案答案：B2(重庆理综，重庆理综，1)下列有关酶的叙述，正确的是下列有关酶的叙述，正确的是 ()A高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性 B酶是活细胞产生并具有催化作用的蛋白质酶是活细胞产生并具有催化作用的蛋白质 C细胞质基质中有催化葡萄糖分解的酶细胞质基质中有催化葡萄糖分解的酶 D细胞质中没有作用于细胞质中没有作用于DNA的解旋酶的解旋酶 答案答案：C3(天津卷天津卷)下列有关下列有关ATP的叙述，正确的是的叙述，正确的是 ()人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与的量与 安静时相等安静时相等若细胞内若细胞内Na浓度偏高，为维持浓度偏高，为维持Na浓度的稳定，浓度的稳定，细胞消耗细胞消耗ATP的量增加的量增加人在寒冷时，肾上腺素和甲状腺激素分泌人在寒冷时，肾上腺素和甲状腺激素分泌 增多，细胞产生增多，细胞产生ATP的量增加的量增加人在饥饿时，细胞中人在饥饿时，细胞中ATP与与ADP的的 含量难以达到动态平衡含量难以达到动态平衡 A B C D答案：答案：B4(海南生物海南生物，7)下面关于下面关于ATP的叙述，错误的是的叙述，错误的是 ()A细胞质和细胞核中都有细胞质和细胞核中都有ATP的分布的分布 BATP合成所需的能量由磷酸提供合成所需的能量由磷酸提供 CATP可以水解为一个核苷酸和两个磷酸可以水解为一个核苷酸和两个磷酸 D正常细胞中正常细胞中ATP与与ADP的比值在一定范围内变化的比值在一定范围内变化 答案答案：B二、获取信息的能力二、获取信息的能力5(上海生物上海生物，5)下图表示生物体内的某化学反应，下列有关该下图表示生物体内的某化学反应，下列有关该 反应的叙述中错误的是反应的叙述中错误的是 ()A需要解旋酶需要解旋酶 B属于水解反应属于水解反应C会有能量变化会有能量变化 D反应速度与温度有关反应速度与温度有关答案答案：A6(宁夏理综宁夏理综，2)右图表示酶活性与温度的关右图表示酶活性与温度的关 系。下列叙述正确的是系。下列叙述正确的是 ()A当反应温度由当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性下降调到最适温度时，酶活性下降 B当反应温度由当反应温度由t1调到最适温度时，酶活性上升调到最适温度时，酶活性上升 C酶活性在酶活性在t2时比时比t1高，故高，故t2时更适合酶的保存时更适合酶的保存 D酶活性在酶活性在t1时比时比t2低，表明低，表明t1时酶的空间结构破坏更严重时酶的空间结构破坏更严重 答案答案：B三、实验与探究能力三、实验与探究能力7(江苏卷江苏卷)酶解法制备原生质体的原理是利用酶溶液对细胞壁成酶解法制备原生质体的原理是利用酶溶液对细胞壁成 分的降解作用。蜗牛酶液从蜗牛分的降解作用。蜗牛酶液从蜗牛(以植物为食以植物为食)消化腺中提取；果胶消化腺中提取；果胶 酶、纤维素酶从微生物中提取。为了研究不同酶液的酶解效果，某酶、纤维素酶从微生物中提取。为了研究不同酶液的酶解效果，某 实验小组取无菌烟草幼叶，切成相同大小的小片，等量放入实验小组取无菌烟草幼叶，切成相同大小的小片，等量放入6支试支试 管中，试剂用量和实验结果列于下表。请回答有关问题。管中，试剂用量和实验结果列于下表。请回答有关问题。试管编号 项目 蒸馏水(mL)201111缓冲液(mL)0210.50.50.5果胶酶液(mL)0000.500蜗牛酶液(mL)00000.50纤维素酶液(mL)000000.5实验结果(绿色深浅程度)(注：注：“”越多表示绿色越深，越多表示绿色越深，“”表示颜色无显著变化表示颜色无显著变化)(1)实验过程中，需要轻摇试管，其目的是实验过程中，需要轻摇试管，其目的是 ，使原生质体从叶小片中游离出来，以便观察悬浮液绿色的深浅。，使原生质体从叶小片中游离出来，以便观察悬浮液绿色的深浅。(2)从实验结果绿色的深浅可推测：蜗牛酶液酶解效果最好，原因是蜗牛酶从实验结果绿色的深浅可推测：蜗牛酶液酶解效果最好，原因是蜗牛酶液含有液含有 等多种酶。该实验中等多种酶。该实验中 是空白对照是空白对照组，其设置意义是组，其设置意义是 。(3)用网筛过滤原生质体到离心管内，离心后收集沉淀物，并用用网筛过滤原生质体到离心管内，离心后收集沉淀物，并用洗涤。洗涤。(4)原生质体是否符合要求还需进行检验，其检验的方法是原生质体是否符合要求还需进行检验，其检验的方法是 。使细胞壁与酶充分接触，提高酶使细胞壁与酶充分接触，提高酶解效果解效果 果胶酶和纤维素酶果胶酶和纤维素酶、排除无关变量的干扰排除无关变量的干扰 等渗溶液等渗溶液 低渗涨破法低渗涨破法 8(广东生物广东生物，37)生产中使用的普通淀粉酶的最适温度在生产中使用的普通淀粉酶的最适温度在40 60之间，而极端耐热淀粉酶在之间，而极端耐热淀粉酶在100仍能保持较高的活性，因此具仍能保持较高的活性，因此具 有更为广泛的应用前景。某同学正在设计一个实验以探究温度对两种有更为广泛的应用前景。某同学正在设计一个实验以探究温度对两种 淀粉酶活性的影响，其中有些问题需要你的帮助。淀粉酶活性的影响，其中有些问题需要你的帮助。(1)此实验中除自变量和因变量外，还需要考虑此实验中除自变量和因变量外，还需要考虑_、_ 及及 等因素。等因素。(2)在此实验中，因变量可以用碘液和斐林试剂检测。两种试剂各与在此实验中，因变量可以用碘液和斐林试剂检测。两种试剂各与 何种物质反应生色？检测的是底物还是产物？何种物质反应生色？检测的是底物还是产物？答：答：pH 酶浓度酶浓度 底物浓度底物浓度 碘液与淀粉反应生色，检测的是底物。斐林试剂与还原糖反应生色，碘液与淀粉反应生色，检测的是底物。斐林试剂与还原糖反应生色，检测的是产物。检测的是产物。(3)假设实验结果如下表，请在给出的坐标纸上绘图反映实验结果。假设实验结果如下表，请在给出的坐标纸上绘图反映实验结果。温度102030405060708090100普通淀粉酶相对活性/%6254367836522200耐热淀粉酶相对活性/%61525487692100988265答案：答案：考点考点1 1与酶相关知识的整合与酶相关知识的整合1酶相关知识的理解酶相关知识的理解正确说法错误说法产生场所活细胞(不考虑哺乳动物成熟的红细胞等)具有分泌功能的细胞才能产生化学本质有机物(大多为蛋白质，少数为RNA)蛋白质作用场所可在细胞内、细胞外、体外发挥作用只在细胞内起催化作用温度影响低温只抑制酶的活性，不会使酶变性失活低温和高温均使酶变性失活作用酶只起催化作用酶具有调节、催化等多种功能与激素和神经递质区分与激素和神经递质区分来源生物体内合成有的可来源于食物等2.与酶有关的曲线分析与酶有关的曲线分析内 容曲 线分 析右图是表示酶的高效性的曲线与无机催化剂相比，酶的催化效率更高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右图是表示酶专一性(特异性)的曲线在A反应物中加入酶A，反应速度较未加酶时明显加快，说明酶A能够催化该反应。在A反应物中加入酶B，反应速度与未加酶时相同，说明酶B不能催化该反应影响酶促反应速率的因素右图三个曲线是表示影响酶活性的曲线酶的活性一般可用酶促反应的速率表示：在一定的温度(pH)范围内，随着温度(pH)升高，酶的催化作用增强，在最适温度(pH)时，酶的活性最大，超过这一最适温度(pH)，酶的催化作用逐渐减弱过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，酶经低温处理后再升高温度其活性可恢复酶的活性亦可用反应物剩余量来表示。其他条件相同的情况下，酶的活性强，则反应后反应物剩余量少影响酶促反应速率的因素右图曲线表示底物浓度对酶促反应影响的曲线在其他条件适宜，酶量一定的条件下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，此时限制因素是底物浓度；当底物浓度达到一定限度时，所有的酶与底物结合，反应速率达到最大，再增加底物浓度，反应速率不再增加，此时限制因素是酶浓度右图曲线表示酶浓度对酶促反应影响的曲线在底物充足，而其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。整个过程中限制因素是酶浓度3.与酶相关的实验设计分析与酶相关的实验设计分析实验目的实验组对照组实验组衡量标准自变量因变量无关变量验证某种酶是蛋白质待测酶液双缩脲试剂已知蛋白液双缩脲试剂是否出现紫色待测酶液和已知蛋白液是否出现紫色验证酶具有催化作用底物相应酶液底物等量蒸馏水底物是否被分解相应酶液的有无底物是否被分解底物量、温度等验证酶的专一性底物相应酶液另一底物相同酶液或同一底物另一酶液底物是否被分解不同底物或不同酶液底物是否被分解酶的数量、温度等探究酶的适宜温度温度梯度下的同一温度处理后的底物和酶混合底物的分解速率或底物的剩余量温度酶的活性底物和酶的量、溶液温度、反应时间等探究酶的最适pHpH梯度下的同一pH处理后的底物和酶混合pH实验目的实验组对照组实验组衡量标准自变量因变量无关变量1具有专一性的物质或结构具有专一性的物质或结构 酶酶载体载体激素激素tRNA抗原抗原(抗体抗体)受体受体限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶 2高中阶段学过的酶高中阶段学过的酶 (1)物质代谢中的酶物质代谢中的酶 淀粉酶：主要有唾液腺分泌的唾液淀粉酶、胰腺分泌的胰淀粉酶淀粉酶：主要有唾液腺分泌的唾液淀粉酶、胰腺分泌的胰淀粉酶 和肠腺分泌的肠淀粉酶。可催化淀粉水解成麦芽糖。和肠腺分泌的肠淀粉酶。可催化淀粉水解成麦芽糖。麦芽糖酶：主要有胰腺分泌的胰麦芽糖酶和肠腺分泌的肠麦芽糖麦芽糖酶：主要有胰腺分泌的胰麦芽糖酶和肠腺分泌的肠麦芽糖 酶。可催化麦芽糖水解成葡萄糖。酶。可催化麦芽糖水解成葡萄糖。归纳总结：归纳总结：脂肪酶：主要有胰腺分泌的胰脂肪酶和肠腺分泌的肠脂肪酶。可催化脂肪酶：主要有胰腺分泌的胰脂肪酶和肠腺分泌的肠脂肪酶。可催化脂肪分解为脂肪酸和甘油。需要指出的是，脂肪分解前往往需要经过肝脂肪分解为脂肪酸和甘油。需要指出的是，脂肪分解前往往需要经过肝脏分泌的胆汁的乳化作用形成脂肪微粒。脏分泌的胆汁的乳化作用形成脂肪微粒。蛋白酶：主要有胃腺分泌的胃蛋白酶和胰腺分泌的胰蛋白酶。可催化蛋白酶：主要有胃腺分泌的胃蛋白酶和胰腺分泌的胰蛋白酶。可催化蛋白质水解成多肽链。蛋白质水解成多肽链。肽酶：由肠腺分泌。可催化多肽链水解成氨基酸。肽酶：由肠腺分泌。可催化多肽链水解成氨基酸。(2)遗传变异中的酶遗传变异中的酶解旋酶：在解旋酶：在DNA复制或者转录时，解旋酶可以使复制或者转录时，解旋酶可以使DNA分子的两条脱氧核苷分子的两条脱氧核苷酸链中配对的碱基从氢键处断裂，从而使两条螺旋的双链解开。酸链中配对的碱基从氢键处断裂，从而使两条螺旋的双链解开。DNA/RNA聚合酶：分别催化脱氧核苷酸聚合成聚合酶：分别催化脱氧核苷酸聚合成DNA链以及核糖核苷酸聚链以及核糖核苷酸聚合成合成RNA链的反应。链的反应。逆转录酶：催化以逆转录酶：催化以RNA为模板、以脱氧核苷酸为原料合成为模板、以脱氧核苷酸为原料合成DNA的过程。的过程。(3)生物工程中的酶生物工程中的酶限制性内切酶：一种限制性内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且限制性内切酶：一种限制性内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能在特定的位点上切割能在特定的位点上切割DNA分子，产生特定的黏性末端。分子，产生特定的黏性末端。DNA连接酶：将两条连接酶：将两条DNA黏性末端之间的缝隙黏性末端之间的缝隙“缝合缝合”起来，连接起来，连接的是磷酸二酯键，不是碱基对，碱基对可以依靠氢键连接。的是磷酸二酯键，不是碱基对，碱基对可以依靠氢键连接。纤维素酶和果胶酶：在植物细胞工程中植物体细胞杂交时，需要事先纤维素酶和果胶酶：在植物细胞工程中植物体细胞杂交时，需要事先用纤维素酶和果胶酶分解植物细胞的细胞壁，从而获得有活力的原生质用纤维素酶和果胶酶分解植物细胞的细胞壁，从而获得有活力的原生质体，然后诱导不同植物的原生质体融合。体，然后诱导不同植物的原生质体融合。胰蛋白酶：在动物细胞工程的动物细胞培养中，需要用胰蛋白酶将取胰蛋白酶：在动物细胞工程的动物细胞培养中，需要用胰蛋白酶将取自动物胚胎或幼龄动物的器官和组织分散成单个的细胞，然后配制成细自动物胚胎或幼龄动物的器官和组织分散成单个的细胞，然后配制成细胞悬液进行培养。胞悬液进行培养。【例例1】下列关于酶的叙述中，正确的是下列关于酶的叙述中，正确的是 ()A所有酶用双缩脲试剂进行检测都可以呈现紫色反应所有酶用双缩脲试剂进行检测都可以呈现紫色反应B生长激素与呼吸酶不可能来自同一个细胞生长激素与呼吸酶不可能来自同一个细胞C消化酶要经过核糖体的合成，内质网和高尔基体的加工等阶段，分消化酶要经过核糖体的合成，内质网和高尔基体的加工等阶段，分 泌到细胞外才发挥作用泌到细胞外才发挥作用D与蓝藻光合作用有关的酶分布在叶绿体的类囊体薄膜上和基质中与蓝藻光合作用有关的酶分布在叶绿体的类囊体薄膜上和基质中例题：例题：【例例2】将一个土豆将一个土豆(含有过氧化氢酶含有过氧化氢酶)切成大小和厚薄相同的若干片，放切成大小和厚薄相同的若干片，放入盛有一定体积和浓度的过氧化氢溶液的针筒中入盛有一定体积和浓度的过氧化氢溶液的针筒中(如下图所示如下图所示)，以探究，以探究酶促反应的相关问题。根据实验现象与数据分析答题。酶促反应的相关问题。根据实验现象与数据分析答题。(1)若土豆片为若土豆片为4片时，每隔片时，每隔5分钟收集一次数据，根据数据绘制出如下分钟收集一次数据，根据数据绘制出如下曲线图。曲线图。20分钟后，气体量不再增加的原因是分钟后，气体量不再增加的原因是 。过氧化氢的量有限过氧化氢的量有限(2)若土豆片为若土豆片为8片时，和上述实验所得的曲线片时，和上述实验所得的曲线(实线实线)相比，实验结果的曲线相比，实验结果的曲线可能是下列可能是下列_图中的虚线。如果要获得更多的气体，在不改变溶液体图中的虚线。如果要获得更多的气体，在不改变溶液体积的条件下，可采取的方法是积的条件下，可采取的方法是 ，其结果可用，其结果可用_图中的虚线表示。图中的虚线表示。c 增加过氧化氢溶液浓度增加过氧化氢溶液浓度 a 考点考点2ATP与与ADP的相互转化及其应用的相互转化及其应用1ATP再生流程图再生流程图答案：答案：光反应光反应ATP叶绿体基质叶绿体基质(CH2)O中稳定的化学中稳定的化学能能细胞呼吸细胞呼吸细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体热能热能ADPPi2ATP与与ADP的相互转化不可逆原因分析的相互转化不可逆原因分析ATP的分解是一种水解反应，由水解酶催化；生成的分解是一种水解反应，由水解酶催化；生成ATP的反应是一种的反应是一种合成反应，由合成酶催化。合成反应，由合成酶催化。ATP与与ADP的相互转化反应可以实现不同的相互转化反应可以实现不同形式的能量之间的转化，保证生命活动所需能量的持续供应，但反应形式的能量之间的转化，保证生命活动所需能量的持续供应，但反应并不是完全可逆的。并不是完全可逆的。1生物体内的能源物质归纳生物体内的能源物质归纳物质的作用能源物质细胞中重要的能源物质葡萄糖植物细胞中储存能量的物质淀粉动物细胞中储存能量的物质糖原生物体中贮存能量物质脂肪生命活动的主要能源物质糖类生命活动的直接能源物质ATP各项生命活动的最终能源太阳光能归纳总结：归纳总结：不同运动状况下的能量供应不同运动状况下的能量供应在在100米赛跑时，由米赛跑时，由ATP磷酸肌酸供能系统供能，维持时间约为磷酸肌酸供能系统供能，维持时间约为2025秒。秒。在在400米米800米跑时，米跑时，ATP.磷酸肌酸供能不够，但有氧呼吸尚未达磷酸肌酸供能不够，但有氧呼吸尚未达到峰值，主要靠无氧呼吸供能。到峰值，主要靠无氧呼吸供能。在马拉松长跑过程中，由无氧呼吸产生了大量乳酸，内环境在马拉松长跑过程中，由无氧呼吸产生了大量乳酸，内环境pH下降，下降，无氧呼吸减弱，但前两个供能系统供能时产生了大量的无氧呼吸减弱，但前两个供能系统供能时产生了大量的ADP和消耗掉和消耗掉H后形成的后形成的NAD，对有氧呼吸具有强烈的促进作用，使得有氧呼，对有氧呼吸具有强烈的促进作用，使得有氧呼吸速率加快，产生大量的吸速率加快，产生大量的ATP。人在寒冷时，肾上腺素和甲状腺激素分泌增多，细胞产生人在寒冷时，肾上腺素和甲状腺激素分泌增多，细胞产生ATP的量的量增加。增加。2生物学中常见英文缩写名称及作用生物学中常见英文缩写名称及作用英文缩写具体内涵ATP三磷酸腺苷，新陈代谢所需能量的直接来源。ATP的结构简式：APPP，其中：A代表腺苷，P代表磷酸基团，代表高能磷酸键，代表普通化学键ADP二磷酸腺苷DNA脱氧核糖核酸，是主要的遗传物质RNA核糖核酸，分为mRNA、tRNA和rRNAHIV人类免疫缺陷病毒AIDS获得性免疫缺陷综合征(艾滋病)ES(EK)胚胎干细胞cDNA互补DNAPCR聚合酶链式反应PEG聚乙二醇，诱导细胞融合的诱导剂HGP人类基因组计划IAA吲哚乙酸(生长素)【例例3】(2010临沂质检临沂质检)在某细胞培养液中加入在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞中的短时间内分离出细胞中的ATP，发现其含量变化不大，但部分，发现其含量变化不大，但部分ATP 的末端磷酸基团已带上放射性标记，该现象能够说明的是的末端磷酸基团已带上放射性标记，该现象能够说明的是 ()ATP中远离腺苷的磷酸基团容易脱离中远离腺苷的磷酸基团容易脱离32P标记的标记的ATP是新合是新合 成的成的ATP是细胞内的直接能源物质是细胞内的直接能源物质该过程中该过程中ATP既有合成既有合成 又有分解又有分解 A B C D 答案答案：B 例题：例题：网网 络络 构构 建建专题二专题二 细胞的代谢细胞的代谢第二讲光合作用与细胞呼吸第二讲光合作用与细胞呼吸考纲：考纲：1.光合作用的基本过程光合作用的基本过程 2.影响光和作用速率的因素影响光和作用速率的因素 3.细胞呼吸的过程和影响因素细胞呼吸的过程和影响因素体验高考体验高考一、一、理解能力理解能力1(全国新课标，全国新课标，2)下列关于呼吸作用的叙述，正确的是下列关于呼吸作用的叙述，正确的是 ()A无氧呼吸的终产物是丙酮酸无氧呼吸的终产物是丙酮酸 B有氧呼吸产生的有氧呼吸产生的H在线粒体基质中与氧结合生成水在线粒体基质中与氧结合生成水 C无氧呼吸不需要无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有的参与，该过程最终有H的积累的积累 D质量相同时，脂肪比糖原有氧氧化释放的能量多质量相同时，脂肪比糖原有氧氧化释放的能量多 答案答案：D2(天津理综，天津理综，1)在叶肉细胞中，在叶肉细胞中，CO2的固定和产生场所分别是的固定和产生场所分别是 ()叶绿体基质叶绿体基质类囊体薄膜类囊体薄膜线粒体基质线粒体基质线粒体内膜线粒体内膜 A B C D 答案答案：A3(2010浙江理综浙江理综，29，)试管苗的光合作用能力较弱，需要逐步适试管苗的光合作用能力较弱，需要逐步适 应外界环境才能往大田移栽。研究人员进行了应外界环境才能往大田移栽。研究人员进行了“改变植物组织培养改变植物组织培养 条件缩短试管苗适应过程条件缩短试管苗适应过程”的实验，实验在适宜温度下进行，图甲的实验，实验在适宜温度下进行，图甲和和 图乙表示其中的两个实验结果。图乙表示其中的两个实验结果。请回答：请回答：(1)图甲的实验是在大气图甲的实验是在大气CO2浓度下进行的。据图分析，试管苗在不加蔗糖浓度下进行的。据图分析，试管苗在不加蔗糖的培养基中的培养基中 和和 更高。更高。(2)图乙是试管苗在密闭、无糖培养基条件下测得的图乙是试管苗在密闭、无糖培养基条件下测得的24 h内内CO2浓度变化曲浓度变化曲线。图中线。图中bc段段CO2浓度升高缓慢是因为浓度升高缓慢是因为 ，cd段段CO2浓度急剧下降是因为试管苗浓度急剧下降是因为试管苗 。若。若d点时打开培养瓶塞，试管苗的光合速率点时打开培养瓶塞，试管苗的光合速率_。(3)根据上述实验结果推知，采用无糖培养基、根据上述实验结果推知，采用无糖培养基、和和 可缩短试管苗的适应过程。可缩短试管苗的适应过程。光合速率光合速率 光饱和点光饱和点 CO2浓度过高使细胞呼吸减弱浓度过高使细胞呼吸减弱 进行光合作用吸收了进行光合作用吸收了CO2 提高提高适当提高适当提高CO2浓度浓度 适当提高光照强度适当提高光照强度 三、实验与探究能力三、实验与探究能力4(福建理综福建理综，26，)东海原甲藻东海原甲藻(简称甲藻简称甲藻)是我国东海引发赤潮是我国东海引发赤潮 的藻种之一，研究甲藻光合作用的生理特性可为认识赤潮发生机理的藻种之一，研究甲藻光合作用的生理特性可为认识赤潮发生机理 提供重要信息。提供重要信息。(一一)某研究小组探究某研究小组探究pH对甲藻光合作用的影响，设计了以下实验：对甲藻光合作用的影响，设计了以下实验：将生长旺盛的甲藻等量分成将生长旺盛的甲藻等量分成5组培养，各组藻液组培养，各组藻液pH分别设定为分别设定为6.0、7.0、8.0、9.0、10.0，在黑暗中放置，在黑暗中放置12 h，然后在适宜光照等相同条，然后在适宜光照等相同条 件下培养，随即多次测定各组氧气释放量并计算净光合速率。将实件下培养，随即多次测定各组氧气释放量并计算净光合速率。将实 验结果绘制成下图。验结果绘制成下图。(1)本实验除了通过测定氧气释放量，还可以通过测定本实验除了通过测定氧气释放量，还可以通过测定_吸收量来吸收量来计算净光合速率。计算净光合速率。(2)黑暗放置过程中，藻液黑暗放置过程中，藻液pH会有所变化，因此在测定氧气释放量前，需会有所变化，因此在测定氧气释放量前，需多次将各组多次将各组pH分别调到分别调到 ，这是控制实验的，这是控制实验的_变量。变量。CO2 原设定的原设定的pH 自自(3)若甲藻长时间处于若甲藻长时间处于pH为为10.0条件下，甲藻条件下，甲藻_(能、不能能、不能)正常生正常生长繁殖，请据图分析并说明原因：长繁殖，请据图分析并说明原因：(4)实验表明，甲藻光合作用适宜实验表明，甲藻光合作用适宜pH为为6.09.0。但海水在该。但海水在该pH条件下，条件下，一般不会发生赤潮，原因是发生赤潮除了与一般不会发生赤潮，原因是发生赤潮除了与pH、温度、光照强度等因、温度、光照强度等因素有关外，最主要还与海水的素有关外，最主要还与海水的 有关。有关。不能不能 因为长时间处于因为长时间处于pH为为10.0条件下，条件下，甲藻的净光合速率为负值，甲藻不能正常生长繁殖。甲藻的净光合速率为负值，甲藻不能正常生长繁殖。富营养化富营养化(N、P含量含量)(二二)研究小组进一步探究了温度对甲藻光合作用的影响。根据实验结果研究小组进一步探究了温度对甲藻光合作用的影响。根据实验结果得出：甲藻生长繁殖的适宜温度为得出：甲藻生长繁殖的适宜温度为1530，最适温度为，最适温度为25左右，左右，当温度为当温度为9和和33时，甲藻不能正常生长繁殖。请根据这些信息在下时，甲藻不能正常生长繁殖。请根据这些信息在下图中画出净光合速率随温度变化的示意曲线。图中画出净光合速率随温度变化的示意曲线。(二二)见图见图解析解析：(一一)(1)净光合速率的表示方法有多种。可以通过测定氧气的释放净光合速率的表示方法有多种。可以通过测定氧气的释放量、量、CO2的吸收量、有机物的积累量等来计算净光合速率。的吸收量、有机物的积累量等来计算净光合速率。(2)该实验的自变量为藻液的该实验的自变量为藻液的pH，需要严格控制实验的自变量。，需要严格控制实验的自变量。(3)只有当净光合速率为正值时，植物才能正常生长繁殖。只有当净光合速率为正值时，植物才能正常生长繁殖。(4)海水的富营养化是引发赤潮的主要原因。海水的富营养化是引发赤潮的主要原因。(二二)由题干信息，可确定曲线最高点对应的温度及与横轴的交点。由题干信息，可确定曲线最高点对应的温度及与横轴的交点。5(安徽理综安徽理综，29，)为探究影响光合作用强度的因素，将同为探究影响光合作用强度的因素，将同 一品种玉米苗置于一品种玉米苗置于25条件下培养，实验结果如图所示。请回答：条件下培养，实验结果如图所示。请回答：(1)与与D点相比，点相比，B点条件下限制玉米点条件下限制玉米CO2吸收量的因素是吸收量的因素是_，C点条件下限制玉米点条件下限制玉米CO2吸收量的主要因素是吸收量的主要因素是_。(2)实验结果表明，在实验结果表明，在 的条件下施肥效果明显。的条件下施肥效果明显。除本实验所涉及的因素外，从增加光合面积的角度考虑，采取除本实验所涉及的因素外，从增加光合面积的角度考虑，采取_措施能提高玉米的光能利用率。措施能提高玉米的光能利用率。光照强度光照强度(或光强或光强)土壤含水量土壤含水量 土壤含水量土壤含水量40%60%合理密植合理密植解析解析：(1)由图示曲线知：由图示曲线知：D点与点与B点相比，土壤含水量、施肥情况相同，点相比，土壤含水量、施肥情况相同，而光强不同。而光强不同。D点与点与C点相比，光强、施肥情况相同，而土壤含水量不点相比，光强、施肥情况相同，而土壤含水量不同，故与同，故与D点相比，点相比，B、C点条件下限制玉米点条件下限制玉米CO2吸收量的主要因素分别吸收量的主要因素分别是光强与土壤含水量。是光强与土壤含水量。(2)判断施肥效果的标准是对比施肥前后植物判断施肥效果的标准是对比施肥前后植物CO2吸收量的变化幅度，由图示知：在土壤含水量吸收量的变化幅度，由图示知：在土壤含水量40%60%条件下施肥效条件下施肥效果明显。合理密植可有效增加光合作用面积，进而提高玉米的光能利用果明显。合理密植可有效增加光合作用面积，进而提高玉米的光能利用率。率。考点考点1 1光合作用与细胞呼吸的关系光合作用与细胞呼吸的关系1光合作用和细胞呼吸的关系图光合作用和细胞呼吸的关系图场所：叶绿体场所：叶绿体 场所：细胞质基质、线粒体场所：细胞质基质、线粒体光合作用反应方程式：光合作用反应方程式：CO2H2O (CH2O)O2呼吸作用反应方程式：呼吸作用反应方程式：C6H12O66O26H2O 6CO212H2O能量能量2光合作用和细胞呼吸中物质和能量的变化关系光合作用和细胞呼吸中物质和能量的变化关系 (1)物质变化：物质变化：思考思考：(1)产生产生ATP最多的阶段是什么阶段？最多的阶段是什么阶段？答案答案：光反应阶段。：光反应阶段。(2)为各种生命活动提供的为各种生命活动提供的ATP最多的阶段是什么阶段？最多的阶段是什么阶段？答案答案：细胞有氧呼吸阶段：细胞有氧呼吸阶段。3以气体变化探究光合作用与呼吸作用的关系以气体变化探究光合作用与呼吸作用的关系 (1)不同状态下植物的代谢特点及相对强度的关系不同状态下植物的代谢特点及相对强度的关系(2)光合速率与呼吸速率的关系光合速率与呼吸速率的关系绿色植物在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率。绿色植物在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率。绿色植物组织在光下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数据为绿色植物组织在光下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数据为净光合速率。净光合速率。真正光合速率、净光合速率、呼吸速率的关系：真正光合速率净光真正光合速率、净光合速率、呼吸速率的关系：真正光合速率净光合速率呼吸速率合速率呼吸速率三者的常用表示方法：三者的常用表示方法：光合、呼吸速率的测定实验探究光合、呼吸速率的测定实验探究(1)净光合速率的测定净光合速率的测定(如图如图)NaHCO3溶液的作用：玻璃瓶中的溶液的作用：玻璃瓶中的NaHCO3溶液溶液保证了容器内保证了容器内CO2浓度的恒定，满足了绿色植物光浓度的恒定，满足了绿色植物光合作用的需求。合作用的需求。植物光合速率指标：植物光合作用释放氧气，使容器内气体压强增大，植物光合速率指标：植物光合作用释放氧气，使容器内气体压强增大，毛细管内的水滴右移。单位时间内液滴右移的体积即是净光合速率。毛细管内的水滴右移。单位时间内液滴右移的体积即是净光合速率。条件：整个装置必须在光下，光是植物进行光合作用的条件。条件：整个装置必须在光下，光是植物进行光合作用的条件。(2)呼吸速率的测定呼吸速率的测定(如上图如上图)提醒注意提醒注意:上图同样可以用于呼吸速率的测定，但要把上图同样可以用于呼吸速率的测定，但要把NaHCO3溶液换成溶液换成NaOH溶液，吸收植物呼吸作用释放的溶液，吸收植物呼吸作用释放的CO2。植物呼吸作用的指标：植物呼吸作用吸收氧气，释放植物呼吸作用的指标：植物呼吸作用吸收氧气，释放CO2，CO2被被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，毛细管内的水滴左移。单溶液吸收，使容器内气体压强减小，毛细管内的水滴左移。单位时间内液滴左移的体积即是呼吸速率。位时间内液滴左移的体积即是呼吸速率。条件：整个装置必须遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸条件：整个装置必须遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。速率的测定。4光合作用和呼吸作用中光合作用和呼吸作用中H、ATP的来源和去向比较的来源和去向比较1细胞呼吸与血糖调节、体温调节的关系细胞呼吸与血糖调节、体温调节的关系 (1)细胞呼吸是血糖的主要去路；细胞呼吸是血糖的主要去路；(2)体温调节过程中，热量的来源体温调节过程中，热量的来源 是细胞呼吸释放的热能。是细胞呼吸释放的热能。2光合作用、细胞呼吸与能量流动和物质循环间的关系光合作用、细胞呼吸与能量流动和物质循环间的关系 (1)能量流动过程中，绿色植物通过光合作用固定的太阳能总量是流能量流动过程中，绿色植物通过光合作用固定的太阳能总量是流 经整个生态系统的总能量，而生物体内能量最终通过细胞呼吸主要经整个生态系统的总能量，而生物体内能量最终通过细胞呼吸主要 以热能形式散失，所以能量不可循环。以热能形式散失，所以能量不可循环。(2)在碳循环中，光合作用是在碳循环中，光合作用是CO2由大气进入生物群落的主要途径，由大气进入生物群落的主要途径，而细胞呼吸是而细胞呼吸是CO2由生物群落返回大气的主要途径。参见下图：由生物群落返回大气的主要途径。参见下图：归纳总结归纳总结:3细胞代谢是生物体进行各项生命活动的基础细胞代谢是生物体进行各项生命活动的基础 (1)当同化作用大于异化作用时生物体才能正常生长发育；当同化作用大于异化作用时生物体才能正常生长发育；(2)激素与神经系统是通过改变细胞代谢而实现调节的；激素与神经系统是通过改变细胞代谢而实现调节的；(3)遗传和变异是以细胞内基因的传递和变化为基础的；遗传和变异是以细胞内基因的传递和变化为基础的；(4)生物与无机环境间物质和能量的变换是以细胞代谢为基础的。生物与无机环境间物质和能量的变换是以细胞代谢为基础的。【例例1】光合作用和细胞呼吸是植物体光合作用和细胞呼吸是植物体 最重要的生命活动，右图为其简单过程示最重要的生命活动，右图为其简单过程示 意图。下列有关叙述正确的是意图。下列有关叙述正确的是 ()A图中代表光合作用的是图中代表光合作用的是，代表细胞呼吸的是，代表细胞呼吸的是 B图中图中发生在叶绿体内，发生在叶绿体内，过程发生在线粒体内过程发生在线粒体内 C植物细胞内部都能发生植物细胞内部都能发生过程，且都能产生过程，且都能产生ATP D图中图中X和和Y代表同一物质，代表同一物质，X产生于叶绿体基质中，产生于叶绿体基质中，Y产生于线粒产生于线粒 体中体中例题例题:答案答案：A【例例2】(南京调研南京调研)下图是测定发芽种子的呼吸类型所用装置下图是测定发芽种子的呼吸类型所用装置(假设假设 呼吸底物只有葡萄糖，并且不考虑外界条件的影响呼吸底物只有葡萄糖，并且不考虑外界条件的影响)，下列有关说法，下列有关说法 错误的是错误的是 ()选 项现 象结 论甲装置乙装置A液滴左移液滴不动只进行有氧呼吸B液滴不动液滴右移只进行无氧呼吸C液滴不动液滴不动只进行有氧呼吸D液滴左移液滴右移既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸答案答案：C考点考点2影响光合作用和呼吸作用因素的图象分析影响光合作用和呼吸作用因素的图象分析1影响细胞呼吸的外部因素及应用影响细胞呼吸的外部因素及应用2.影响光合作用的因素及应用影响光合作用的因素及应用 (1)内部因素内部因素(2)外部因素外部因素(单因子单因子)(3)多因子影响多因子影响光合作用及呼吸作用在提高作物产量方面的主要应用光合作用及呼吸作用在提高作物产量方面的主要应用途径措施或方法延长光照时间补充光照增大光合作用面积间作、合理密植提高光合作用效率控制适宜光强、提高CO2浓度(如通风)、合理施肥(供应适量必需矿质元素)提高净光合作用速率维持适当昼夜温差(白天适当升温，晚上适当降温)归纳总结归纳总结:【例例3】下图甲表示春季晴天某密闭大棚内一昼夜下图甲表示春季晴天某密闭大棚内一昼夜CO2浓度的变化。乙图浓度的变化。乙图曲线曲线a表示某种植物在表示某种植物在20、CO2浓度为浓度为0.03%的环境中随着光照强度的的环境中随着光照强度的变化光合速率的变化情况；在变化光合速率的变化情况；在B点时改变某种条件，结果发生了如曲线点时改变某种条件，结果发生了如曲线b变化。丁、戊分别表示在一定实验条件下测得的某植物光合作用速率与变化。丁、戊分别表示在一定实验条件下测得的某植物光合作用速率与光照强度之间的关系、呼吸作用与氧气浓度之间的关系。请分析回答：光照强度之间的关系、呼吸作用与氧气浓度之间的关系。请分析回答：例题例题:(1)甲图中，一昼夜甲图中，一昼夜CO2浓度最高和最低的分别是浓度最高和最低的分别是a、b对应的时刻，对应的时刻，a、b两个时刻的生物学意义是两个时刻的生物学意义是(2)分析乙图在分析乙图在B点时改变的某种条件可能是点时改变的某种条件可能是(列举两种情况列举两种情况)：理由：理由：理由：理由：(3)乙图中乙图中A点与点与B点相比较，点相比较，A点时叶绿体中点时叶绿体中C3的含量的含量_(填填“多多”或或“少少”)，H的含量的含量_(填填“多多”或或“少少”)。乙图中如。乙图中如果在果在C点时温度降低点时温度降低10，则曲线有何变化？请在丙图中表示出来。，则曲线有何变化？请在丙图中表示出来。表示光合作用强度等于细胞呼吸的强度表示光合作用强度等于细胞呼吸的强度 温度适当增加温度适当增加在一定的温度范围内，随着温度的增加光合作用增强在一定的温度范围内，随着温度的增加光合作用增强 CO2的浓度增加的浓度增加 一定的一定的CO2浓度范围内，随着浓度范围内，随着CO2浓度的增加光合作用增强浓度的增加光合作用增强 多多 少少(4)影响图丁中影响图丁中E点上下移动的主要外因是点上下移动的主要外因是 。(5)图戊中的数据需要在适宜光照条件下测量吗？图戊中的数据需要在适宜光照条件下测量吗？。温度温度 不需要不需要