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1、u考點9 酶和ATPu考點10 細(xì)胞呼吸的類型和過程u考點11 影響細(xì)胞呼吸的因素及應(yīng)用第四章 細(xì)胞代謝u考點12 色素及光合作用的基本過程u考點13 影響光合作用的因素及應(yīng)用u專題3 光合作用和細(xì)胞呼吸u考點9 酶和ATPl 高考考法突破考法1 關(guān)于酶的本質(zhì)、功能及特性的分析l 應(yīng)試基礎(chǔ)必備考法2 與酶有關(guān)曲線的分析與判斷考法3 ATP的結(jié)構(gòu)和功能考法4 （實驗）探究影響酶活性的條件l 應(yīng)試基礎(chǔ)必備(1)酶的本質(zhì)和特性：本質(zhì)：酶是活細(xì)胞活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用催化作用的的有機(jī)物有機(jī)物。特性：具有高效性；具有專一性；作用條件溫和。(2) 酶的作用機(jī)理：活化能：分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的

2、活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能。酶催化作用的原理：降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，改變化學(xué)反應(yīng)的速率。 1.酶(1) ATP分子的結(jié)構(gòu)ATP的元素組成：C、H、O、N、P?；瘜W(xué)組成：由一分子腺苷和三分子磷酸組成，如圖所示結(jié)構(gòu)簡式：APPP。ATP水解時，離腺苷最遠(yuǎn)端的高能磷酸鍵首先斷裂，釋放出能量，生成ADP。由簡式可看出，ATP的結(jié)構(gòu)特點可用“一、二、三”來總結(jié)，即一個腺苷、二個高能磷酸鍵、三個磷酸集團(tuán)。注意：ATP斷裂兩個高能磷酸鍵后得到的物質(zhì)即為RNA的基本組成單位一直，腺嘌呤核糖核苷酸 2.ATP（2）ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化（3） ATP的形成途徑自養(yǎng)生物（綠色植物、化能合成細(xì)菌）：光合作用與細(xì)

3、胞呼吸或化能合成作用與細(xì)胞呼吸異養(yǎng)生物（人、動物、絕大多數(shù)細(xì)菌、真菌等）：細(xì)胞呼吸（4）ATP的功能：ATP是細(xì)胞生命活動的直接能源物質(zhì)直接能源物質(zhì)?？挤挤? 1 關(guān)于酶的本質(zhì)、功能及特性的分析關(guān)于酶的本質(zhì)、功能及特性的分析1.酶的本質(zhì)及生理功能易錯分析l高考考法突破酶酶正確說法正確說法錯誤說法錯誤說法概念酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物酶是具有催化作用的蛋白質(zhì)產(chǎn)生場所凡是活細(xì)胞都能產(chǎn)生(不考慮人的成熟紅細(xì)胞) 具有分泌功能的細(xì)胞才能產(chǎn)生化學(xué)本質(zhì)有機(jī)物(或多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)為RNA)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，或蛋白質(zhì)都是酶基本單位氨基酸或核糖核苷酸氨基酸合成場所核糖體或細(xì)胞核核糖體作用場所既

4、可在細(xì)胞內(nèi)，也可在細(xì)胞外、體外發(fā)揮作用只在細(xì)胞內(nèi)起催化作用作用機(jī)理催化已存在的化學(xué)反應(yīng)，降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，改變化學(xué)反應(yīng)的速率產(chǎn)生新的化學(xué)反應(yīng)，或提供化學(xué)反應(yīng)的活化能，或改變反應(yīng)方向和平衡常數(shù)作用酶只起催化作用酶具有調(diào)節(jié)、催化等多種功能作用前后變化催化反應(yīng)前后的數(shù)量和化學(xué)性質(zhì)沒有變化發(fā)生催化作用后被分解來源生物體內(nèi)合成有的來源于食物意義使生物體內(nèi)細(xì)胞代謝在溫和條件下快速進(jìn)行酶控制生物性狀3.酶的作用機(jī)理分析2.試劑檢測法鑒定酶的本質(zhì)項目酶激素來源及作用場所活細(xì)胞產(chǎn)生；細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞外發(fā)揮作用專門的內(nèi)分泌腺或特定部位細(xì)胞產(chǎn)生；細(xì)胞外發(fā)揮作用化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA蛋白質(zhì)、氨基酸衍生

5、物、脂質(zhì)等生物功能催化作用調(diào)節(jié)作用共性在生物體內(nèi)均屬高效能物質(zhì)，即含量少、作用大、生物代謝不可缺少4.酶的與激素的比較5.酶在生產(chǎn)生活中的實例（1）人發(fā)燒時不想吃東西（2）唾液淀粉酶隨食物進(jìn)入胃內(nèi)就會失活（3）胰島素等蛋白質(zhì)類或多肽類激素只能注射【解析】由于細(xì)胞中的線粒體和葉綠體中含有少量的DNA，也能進(jìn)行自我復(fù)制，所以核外的線粒體和葉綠體中也有參與DNA合成的酶，A錯誤；活細(xì)胞產(chǎn)生的酶可以在生物體外發(fā)揮催化作用，如PCR反應(yīng)中應(yīng)用的Taq酶，肝臟研磨液中的過氧化氫酶可以在體外催化過氧化氫分解，B錯誤；鹽析不會破壞蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，可用鹽析的方法從胃蛋白酶的提取液中沉淀析出該酶，C正確；酶制劑適于

6、在低溫（04 ）下保存，D錯誤課標(biāo)全國理綜20173，6分下列關(guān)于生物體中酶的敘述，正確的是( )A.在細(xì)胞中，核外沒有參與DNA合成的酶B.由活細(xì)胞產(chǎn)生的酶在生物體外沒有催化活性C.從胃蛋白酶的提取液中沉淀該酶可用鹽析的方法D.唾液淀粉酶催化反應(yīng)最適溫度和保存溫度是37 例c考法考法2 2 與酶有關(guān)曲線的分析與判斷與酶有關(guān)曲線的分析與判斷1.酶的特性曲線分析（1）酶的高效性曲線（2）酶的專一性曲線酶的高效性是與無機(jī)催化劑比較厚得出的，在該曲線中只有曲線a與b對比才可得出酶催化的高效性，a與c曲線的對比只可說明酶具有催化作用。當(dāng)?shù)孜锏牧恳欢〞r，酶只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需時間，不改變反應(yīng)的方向和

7、平衡點。專一性是指一種酶只能催化一種或一類物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。如圖所示，加入酶B反應(yīng)速率與無酶條件下的反應(yīng)速率相同，而加入酶A的反應(yīng)速率隨反應(yīng)物濃度增大而明顯加快，說明酶B對此反應(yīng)無催化作用，酶具有專一性。2.影響酶活性的曲線分析（1）溫度和pH變化對酶促反應(yīng)的影響在一定溫度（pH）范圍內(nèi)，隨溫度（pH）的升高，酶的催化作用增強(qiáng)，超過這一范圍，酶的催化作用減弱。過酸、過堿、高溫都會使酶變性失活，而低溫只是抑制酶的活性，酶分子的結(jié)構(gòu)未被破壞，溫度升高即可恢復(fù)活性。從丙圖可以看出，縱坐標(biāo)為反應(yīng)物剩余量，剩余量越多，生成物越少，反應(yīng)速率越慢；圖示pH=7時，反應(yīng)物生物量最少，該pH應(yīng)為最適pH或最

8、接近最適pH；反應(yīng)溶液pH的變化不影響酶作用的最適溫度。（2）底物濃度和酶濃度對酶促反應(yīng)的影響甲圖：在其他條件適宜、酶量一定的情況下，酶促反應(yīng)速率隨底物濃度增加而加快，但當(dāng)?shù)孜镞_(dá)到一定濃度后，受酶數(shù)量和酶活性限制，酶促反應(yīng)速率不再增加。乙圖：在底物充足、其他條件適宜的情況下，酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比。例 天津理綜20173，6分將A、B兩種物質(zhì)混合，T1時加入酶C。如圖為最適溫度下A、B濃度的變化曲線。敘述錯誤的是A.酶C降低了A生成B這一反應(yīng)的活化能B.該體系中酶促反應(yīng)速率先快后慢C.T2后B增加緩慢是酶活性降低導(dǎo)致的D.適當(dāng)降低反應(yīng)溫度，T2值增大【解析】加入酶C后，A物質(zhì)濃度下降，B物

9、質(zhì)濃度上升，說明該反應(yīng)是利用A物質(zhì)作為反應(yīng)物生成B物質(zhì)，酶C可降低該反應(yīng)的活化能，A正確；由題圖可看出，T1 T2期間，A、B物質(zhì)的濃度出現(xiàn)明顯變化， T2之后，曲線趨向平緩，說明T1 T2期間酶促反應(yīng)速率較快， T2之后反應(yīng)速率較慢，B正確； T2之后B增加緩慢，是反應(yīng)物A濃度降低導(dǎo)致的，C錯誤；該反應(yīng)是在最適溫度下進(jìn)行的，適當(dāng)降低反應(yīng)溫度，酶促反應(yīng)速率減慢，反應(yīng)時間延長， T2值增大，D正確。c考法考法3 ATP3 ATP的結(jié)構(gòu)和功能的結(jié)構(gòu)和功能1.ATP的功能以及與相關(guān)物質(zhì)的比較(1)ATP是細(xì)胞代謝的直接能源物質(zhì)，但不是唯一的直接能源物質(zhì)(2)“A”代表的含義歸納：2.ATP與ADP的

10、相互轉(zhuǎn)化（1）關(guān)于ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的場所及對應(yīng)的生理過程的總結(jié)（2）ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化圖解由圖可知，ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化過程中，反應(yīng)類型、反應(yīng)所需酶以及能量的來源、去路和反應(yīng)場所都不相同，因此ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化是不可逆反應(yīng)，但物質(zhì)是可循環(huán)利用的。ATP在生物體內(nèi)的含量很少，但很穩(wěn)定，主要原因是ATP和ADP之間時刻進(jìn)行著相互轉(zhuǎn)化。3.ATP產(chǎn)生量與O2供給量之間的關(guān)系坐標(biāo)曲線如圖所示：（1）在無氧條件下，可通過無氧呼吸分解有機(jī)物，產(chǎn)生少量ATP，如A點。（2）隨O2供應(yīng)量增多，有氧呼吸明顯加強(qiáng)，ATP產(chǎn)生量隨之增加，如AB段。（3）當(dāng)O2供應(yīng)量達(dá)到一定值后，如達(dá)到圖中P點的

11、氧氣含量時，ATP產(chǎn)生量不再增加，此時的限制因素可能是酶、有機(jī)物、ADP、磷酸等，如B點及BC段。（4）當(dāng)橫軸表示呼吸強(qiáng)度時，ATP產(chǎn)生量的曲線應(yīng)從原點開始。例 課標(biāo)全國理綜201629題節(jié)選在有關(guān)DNA分子的研究中，常用32P來標(biāo)記DNA分子。用、和表示ATP或dATP（d表示脫氧）上三個磷酸基團(tuán)所處的位置（APPP或dAPPP）?；卮鹣铝袉栴}：（1）某種酶可以催化ATP的一個磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到DNA末端上，同時產(chǎn)生ADP。若要用該酶把32P標(biāo)記到DNA末端上，那么帶有32P的磷酸基團(tuán)應(yīng)在ATP的（填“”“”或“”）位上。（2）若用帶有32P的dATP作為DNA生物合成的原料，將32P標(biāo)記到新合

12、成的DNA分子上，則帶有32P的磷酸基團(tuán)應(yīng)在dATP的（填“”“”或“”）位上?！窘馕觥浚?）ATP的結(jié)構(gòu)簡式：APPP，其水解時遠(yuǎn)離A的高能磷酸鍵斷裂，所以帶有32P的磷酸基團(tuán)應(yīng)在ATP的位上。（2）參照ATP中去掉2個磷酸基團(tuán)即是構(gòu)成RNA的基本單位之一腺嘌呤核糖核苷酸，那么dATP中去掉2個磷酸基團(tuán)即是構(gòu)成DNA的基本單位之一腺嘌呤脫氧核苷酸，則帶有32P的磷酸基團(tuán)應(yīng)在dATP的位上?！敬鸢浮浚?） （2）考法考法4 4（實驗）探究影響酶活性的條件（實驗）探究影響酶活性的條件1.教材中相關(guān)實驗分析(1)比較過氧化氫在不同條件下的分解實驗原理：新鮮的肝臟中含有較多的過氧化氫酶，過氧化氫酶可

13、以催化過氧化氫分解為水和氧氣。過氧化氫酶在不同的溫度下催化效率不同。FeCl3溶液中的Fe3+也對過氧化氫具有催化作用，但催化效率要低很多。實驗步驟：取4支試管編號，分別加入2mL的過氧化氫溶液，分別置于如圖所示的4種條件下，觀察哪支試管產(chǎn)生的氣泡多。實驗結(jié)果與結(jié)論：2號比1號產(chǎn)生的氣泡多，說明溫度升高有利于過氧化氫的分解；3號、4號未經(jīng)加熱也有大量氣泡產(chǎn)生，說明催化劑能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，加快化學(xué)反應(yīng)的速率；4號比3號產(chǎn)生的氣泡多，說明在相同的條件下，酶的催化效率原元高于無機(jī)催化劑的催化效率。(2)探究影響酶活性的條件溫度對酶活性的影響a.實驗原理：淀粉酶能將淀粉分解成麥芽糖，而溫度影響酶

14、的活性，從而影響淀粉的水解，滴加碘液，根據(jù)是否出現(xiàn)藍(lán)色及藍(lán)色的深淺來判斷酶的活性。b.實驗設(shè)計思路c.實驗結(jié)論：溫度能影響酶的活性，酶的活性有一定的最適溫度范圍。b.實驗設(shè)計思路c.實驗結(jié)論：pH影響酶的活性，酶活性有一定的最適pH范圍 pH對酶活性的影響a.實驗原理：過氧化氫在過氧化氫酶的作用下分解為水和氧氣、pH影響酶的活性，從而影響氧氣的生成量，可用點燃但無火焰的衛(wèi)生香燃燒的情況來檢驗氧氣生成量的多少。（3）有關(guān)酶的實驗探究中的“三宜”“四不宜”若底物選擇淀粉和蔗糖，用淀粉酶來驗證酶的專一性時，檢測底物是否被分解時試劑宜選用斐林試劑，不宜選用碘液，因為碘液無法檢測蔗糖是否被分解。若選擇淀

15、粉和淀粉酶探究酶的最適溫度，檢測底物被分解的試劑宜選用碘液，不宜選用斐林試劑，因為用斐林試劑鑒定時需水浴加熱，而該實驗中需嚴(yán)格控制溫度。在探究酶的適宜溫度的實驗中，不宜選擇過氧化氫(H2O2)和過氧化氫酶作實驗材料，因為過氧化氫(H2O2)在常溫常壓時就能分解，加熱的條件下分解會加快，從而影響實驗結(jié)果。在探究pH對酶活性影響時，宜保證酶的最適溫度(排除溫度干擾)，且將酶溶液的pH調(diào)至實驗要求的pH后再讓反應(yīng)物與底物接觸，不宜在未達(dá)到預(yù)設(shè)pH前，讓反應(yīng)物與酶接觸。2.與酶有關(guān)的實驗設(shè)計（1）自變量的確定和控制 根據(jù)實驗?zāi)康拇_定實驗的自變量，進(jìn)而確定控制的措施。如“探究pH對過氧化氫酶活性的影響”

16、的實驗，自變量是pH，即“探究什么”，“什么”就是自變量?？刂谱宰兞康姆椒ǔＳ玫挠小笆┘印?、“改變”、“去除”等。（2）無關(guān)變量的確定與控制 無關(guān)變量是指除自變量外，其他對實驗結(jié)果能造成影響的可能因素，“探究pH對過氧化氫酶活性的影響”的無關(guān)變量包括溫度、過氧化氫酶的用量、過氧化氫的用量、反應(yīng)時間等，做實驗時，對照組和實驗組的無關(guān)變量都要保持相同且適宜。（3）與酶有關(guān)的實驗變量分析實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康淖宰兞孔宰兞繜o關(guān)變量無關(guān)變量因變量因變量驗證酶的高效性催化劑的種類底物量、反應(yīng)時間、溫度、pH等單位時間內(nèi)底物的減少量或生成物的增加量驗證酶的專一性酶種類(底物相同)酶的量、底物的種類和量、反應(yīng)時間、

17、溫度、pH等底物種類(酶相同)底物量、酶的種類和量、反應(yīng)時間、溫度、pH等驗證溫度對酶活性的影響溫度酶的種類和量、底物的種類和量、反應(yīng)時間、pH等驗證pH對酶活性的影響pH酶的種類和量、底物的種類和量、反應(yīng)時間、溫度等探究酶的最適溫度(或pH)溫度(或pH)酶的種類和量、底物的種類和量、反應(yīng)時間等（4）關(guān)于酶的本質(zhì)、功能和生理特性的實驗設(shè)計思路總結(jié)實驗名稱實驗名稱對照組對照組實驗組實驗組觀測指標(biāo)觀測指標(biāo)驗證某種酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)已知蛋白液雙縮脲試劑等量的待測酶液雙縮脲試劑是否出現(xiàn)紫色驗證酶具有催化作用底物適量蒸餾水底物等量的相應(yīng)酶溶液底物分解速率或底物剩余量驗證酶具有專一性底物相應(yīng)酶液同一底物另

18、一酶液或不同底物相同酶液底物是否分解驗證酶具有高效性 底物無機(jī)催化劑底物等量的相應(yīng)酶溶液底物分解速率或底物剩余量探究酶的適宜溫度溫度梯度下的同一溫度分別處理的底物和酶液混合底物分解速率或底物剩余量探究酶的最適pHpH梯度下的同一pH分別處理的底物和酶液混合例 課標(biāo)全國理綜20163，6分若除酶外所有試劑均已預(yù)保溫，則在測定酶活力的實驗中，下列操作順序合理的是( )A.加入酶加入底物加入緩沖液保溫并計時一段時間后檢測產(chǎn)物的量B.加入底物加入酶計時加入緩沖液保溫一段時間后檢測產(chǎn)物的量C.加入緩沖液加入底物加入酶保溫并計時一段時間后檢測產(chǎn)物的量D.加入底物計時加入酶加入緩沖液保溫一段時間后檢測產(chǎn)物的

19、量【解析】在測定酶活力的實驗中，為了防止酶和底物反應(yīng)引起溶液的pH變化，所以在酶和底物接觸前加入緩沖液，A、B、D錯誤；加緩沖液后再加底物和酶，然后保溫計時，一段時間后檢測產(chǎn)物的量，C正確。C返回目錄u考點10 細(xì)胞呼吸的類型和過程l 高考考法突破考法5 有氧呼吸和無氧呼吸過程的分析和比較l 應(yīng)試基礎(chǔ)必備考法6 細(xì)胞呼吸方式的判斷l(xiāng) 應(yīng)試基礎(chǔ)必備 1. 細(xì)胞呼吸(1)概念：指有機(jī)物有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成二氧二氧化碳化碳或其他產(chǎn)物其他產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過程。(2)類型：有氧呼吸有氧呼吸和無氧呼吸無氧呼吸。對絕大多數(shù)生物來說，有氧呼吸是細(xì)胞呼吸的主要形式。(1)有氧呼

20、吸過程 2. 細(xì)胞呼吸的過程反應(yīng)式C6H12O66H2O6O2 6CO212H2O能量酶(2)無氧呼吸場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。條件：無氧和多種酶。生成物：酒精和二氧化碳或乳酸。反應(yīng)式a產(chǎn)物為酒精：C6H12O6 2C2H5OH2CO2少量能量。b產(chǎn)物為乳酸：C6H12O6 2C3H6O3少量能量。酶酶(1)實質(zhì)：氧化分解有機(jī)物、釋放能量、形成ATP(2)意義：為生物體的生命活動提供能量。是體內(nèi)各物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化的樞紐，為體內(nèi)其他化合物的合成提供原料，其相互聯(lián)系的物質(zhì)是丙酮酸。 3. 細(xì)胞呼吸的實質(zhì)、意義考法考法5 5 有氧呼吸和無氧呼吸過程的分析和比較有氧呼吸和無氧呼吸過程的分析和比較1.細(xì)胞呼吸各階段

21、的分析與比較l高考考法突破(1)有氧呼吸的過程分析三個階段的比較比較項目第一階段第二階段第三階段反應(yīng)場所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜需要條件酶酶酶和氧氣反應(yīng)底物葡萄糖丙酮酸和H2OH和O2生成物質(zhì)丙酮酸HCO2HH2O與氧的關(guān)系無關(guān)無關(guān)必須有氧產(chǎn)生的能量少量少量大量各元素的來源和去路分析a.CO2是在第二階段產(chǎn)生的，是丙酮酸和水反應(yīng)生成的，場所是線粒體基質(zhì)，CO2中的氧來自葡萄糖和水，碳來自葡萄糖。b.O2是在第三階段參與的，與H結(jié)合生成水，同時生成大量能量，場所是線粒體內(nèi)膜。c.有氧呼吸過程中的反應(yīng)物和生成物中都有水，反應(yīng)物中的水在第二階段參與反應(yīng)，生成物中的水是由第一、二階段產(chǎn)生的H在第

22、三階段與O2結(jié)合產(chǎn)生的，因此生成物中水中的氧來自氧氣，氫來自葡萄糖和水。(2)有氧呼吸和無氧呼吸過程的比較過程圖解相同點和不同點項目有氧呼吸無氧呼吸不同點場所先在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，后在線粒體中始終在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中條件需氧氣、酶不需氧氣、需酶產(chǎn)物CO2、H2O酒精和CO2或乳酸能量大量，三個階段均產(chǎn)生少量，只在第一階段產(chǎn)生特點有機(jī)物徹底分解，能量完全釋放有機(jī)物沒有徹底分解，剩余能量儲存在酒精或乳酸中相同點過程 葡萄糖分解為丙酮酸的階段完全相同實質(zhì) 分解有機(jī)物釋放能量的過程意義為生命活動提供能量；其中間產(chǎn)物為其他化合物的合成提供原料2.細(xì)胞呼吸產(chǎn)物的相關(guān)分析二氧化碳：在有氧呼吸的第二階段、線粒體中產(chǎn)生，

23、或者在無氧呼吸的第二階段、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生。動植物體內(nèi)均可產(chǎn)生二氧化碳。水：在有氧呼吸的第三階段、線粒體內(nèi)產(chǎn)生。能進(jìn)行有氧呼吸的細(xì)胞內(nèi)均可產(chǎn)生水。酒精或乳酸：在無氧呼吸的第二階段、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)產(chǎn)生。ATP：有氧呼吸三個階段都產(chǎn)生ATP，無氧呼吸只在第一階段產(chǎn)生ATP。(1)細(xì)胞呼吸產(chǎn)物的產(chǎn)生階段及場所的分析生物無氧呼吸產(chǎn)物植物大多數(shù)植物細(xì)胞，如根細(xì)胞酒精和CO2馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚等乳酸動物骨骼肌細(xì)胞、哺乳動物成熟的紅細(xì)胞等乳酸微生物乳酸菌等乳酸酵母菌等酒精和CO2（2）辨析無氧呼吸產(chǎn)物與生物種類的關(guān)系不同生物無氧呼吸產(chǎn)物的總結(jié)不同生物的無氧呼吸的產(chǎn)物不同，其直接原因在于催化反應(yīng)的酶不

24、同，根本原因在于控制酶合成的基因不同。水稻等植物長期水淹后爛根的原因是無氧呼吸產(chǎn)生的酒精對細(xì)胞有毒害作用，玉米種子爛胚的原因是無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸對細(xì)胞有毒害作用。【解析】與成熟組織細(xì)胞相比，分生組織細(xì)胞代謝旺盛，呼吸速率快，A錯誤。某些植物組織細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)物為乳酸，產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸過程，既不吸收O2也不放出CO2，B錯誤。適當(dāng)降低氧氣濃度，有氧呼吸減弱，有機(jī)物消耗減慢，C正確。利用葡萄糖進(jìn)行有氧呼吸時，吸收O2與釋放CO2的摩爾數(shù)相同，D錯誤。 海南生物20177,2分下列有關(guān)植物細(xì)胞呼吸作用的敘述，正確的是（ ）A分生組織細(xì)胞的呼吸速率通常比成熟組織細(xì)胞的小B若細(xì)胞既不吸收O2也不放出C

25、O2，說明細(xì)胞已停止無氧呼吸C適當(dāng)降低氧濃度可降低果實的有氧呼吸進(jìn)而減少有機(jī)物的消耗D利用葡萄糖進(jìn)行有氧呼吸時，吸收O2與釋放CO2的摩爾數(shù)不同例C考法考法6 6 細(xì)胞呼吸方式的判斷細(xì)胞呼吸方式的判斷1.根據(jù)反應(yīng)物和生成物的種類和數(shù)量進(jìn)行分析(1)在以C6H12O6為呼吸底物的情況下，根據(jù)O2的消耗量和CO2的產(chǎn)生量是判斷細(xì)胞呼吸方式的重要依據(jù)。不消耗O2a無CO2產(chǎn)生：細(xì)胞只進(jìn)行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸，氣體體積無變化。b有CO2產(chǎn)生：細(xì)胞只進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸，容器內(nèi)氣體體積增大。消耗O2，產(chǎn)生CO2(2)根據(jù)生成物的種類和數(shù)量進(jìn)行判斷有水生成，一定是有氧呼吸。有酒精產(chǎn)生：若酒精量CO2量，只

26、進(jìn)行無氧呼吸；若酒精量CO2量，既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無氧呼吸。有乳酸產(chǎn)生：若產(chǎn)生乳酸不產(chǎn)生CO2，只進(jìn)行無氧呼吸；若產(chǎn)生乳酸和CO2，既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無氧呼吸。2.根據(jù)曲線類型進(jìn)行判斷圖示分析結(jié)論A點只產(chǎn)生CO2，不消耗O2只進(jìn)行無氧呼吸B點CO2的總釋放量最低兩種呼吸同時存在,呼吸強(qiáng)度最弱C點以后CO2的產(chǎn)生量O2的吸收量只進(jìn)行有氧呼吸D點O2濃度10%只進(jìn)行有氧呼吸AC段CO2的產(chǎn)生量O2的吸收量兩種呼吸同時存在以酵母菌為例，其曲線圖如下：(1)有線粒體的生物(真核生物)一定能進(jìn)行有氧呼吸，無氧條件下也可進(jìn)行無氧呼吸。(2)無線粒體的真核細(xì)胞(生物)只能進(jìn)行無氧呼吸，如哺乳動物成熟紅細(xì)

27、胞和蛔蟲等。(3)無線粒體的原核生物，有些也能進(jìn)行有氧呼吸，如藍(lán)藻、硝化細(xì)菌等，原核生物的有氧呼吸發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和細(xì)胞膜上。3.線粒體與呼吸方式的關(guān)系例 湖南湘中名校2017二模不同種類的生物在不同的條件下，呼吸作用方式不同。若分解底物是葡萄糖，則下列對呼吸作用方式的判斷不正確的是（雙選）( )A.若只釋放CO2，不消耗O2，則細(xì)胞只進(jìn)行無氧呼吸B.若CO2的釋放量多于O2的吸收量，則細(xì)胞既進(jìn)行有氧呼吸也進(jìn)行無氧呼吸C.若CO2的釋放量等于O2的吸收量，則細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸D.若既不吸收O2也不釋放CO2，則說明該細(xì)胞已經(jīng)死亡【解析】若細(xì)胞只釋放CO2，不消耗O2，說明只進(jìn)行無氧呼吸（酒精發(fā)

28、酵），A正確。若分解底物是葡萄糖，細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸時CO2的釋放量等于O2的吸收量，若CO2的釋放量多于O2的吸收量，則細(xì)胞既進(jìn)行有氧呼吸也進(jìn)行無氧呼吸，B正確。對于大多數(shù)植物細(xì)胞而言，若CO2的釋放量等于O2的吸收量，則細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸；對于人和動物細(xì)胞而言，若CO2的釋放量等于O2的吸收量，則細(xì)胞可能只進(jìn)行有氧呼吸，也可能同時進(jìn)行無氧呼吸（乳酸發(fā)酵）和有氧呼吸，C錯誤。 若既不吸收O2也不釋放CO2，也有可能是進(jìn)行無氧呼吸，如乳酸菌細(xì)胞的無氧呼吸，D錯誤。CDu考點11 影響細(xì)胞呼吸的因素及應(yīng)用l 高考考法突破考法7 影響細(xì)胞呼吸的因素及應(yīng)用l 應(yīng)試基礎(chǔ)必備考法8 （實驗）有關(guān)細(xì)胞呼吸的

29、探究l 應(yīng)試基礎(chǔ)必備 1.影響細(xì)胞呼吸的因素(1)內(nèi)部因素：內(nèi)部因素主要指遺傳因素，它決定了酶的種類和數(shù)量，造成不同器官、不同發(fā)育期、不同生物之間呼吸速率存在差異。(2)外部因素溫度：通過影響酶的活性來影響呼吸強(qiáng)度。O2濃度：對于有氧呼吸，在一定范圍內(nèi)，隨著O2濃度的增大，有氧呼吸強(qiáng)度加強(qiáng)，但由于酶的數(shù)量和呼吸底物濃度的限制， O2濃度增加到一定程度，有氧呼吸強(qiáng)度不再增加。對于無氧呼吸，隨O2濃度增加，無氧呼吸受到的抑制作用加強(qiáng)。CO2濃度： CO2是有氧呼吸和產(chǎn)酒精的無氧呼吸的產(chǎn)物，當(dāng)CO2濃度過高時會抑制細(xì)胞呼吸。水分：水為細(xì)胞呼吸提供反應(yīng)環(huán)境，一定范圍內(nèi)隨水含量的增加細(xì)胞呼吸加快。細(xì)胞呼

30、吸的中間產(chǎn)物是各種有機(jī)物之間轉(zhuǎn)化的樞紐，細(xì)胞呼吸原理在生產(chǎn)實踐中的醫(yī)學(xué)護(hù)理、工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、運動健身等方面都有廣泛的應(yīng)用。 2.細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用1.外部因素對細(xì)胞呼吸的影響分析l高考考法突破考法考法7 7 影響細(xì)胞呼吸的因素及應(yīng)用影響細(xì)胞呼吸的因素及應(yīng)用2.氧濃度與細(xì)胞呼吸間關(guān)系的曲線分析(1)曲線ADB：無氧呼吸釋放的CO2量。(2)曲線ODCE：有氧呼吸釋放的CO2量。(3)曲線AFCE：細(xì)胞呼吸釋放的CO2量。(4)A點：只進(jìn)行無氧呼吸且無氧呼吸強(qiáng)度最大。(5)B點：無氧呼吸終止點，氧氣濃度再增大，只進(jìn)行有氧呼吸。(6)C點：該點再向右的CE段產(chǎn)生的CO2全部為有氧呼吸產(chǎn)生。(7)

31、D點：無氧呼吸與有氧呼吸產(chǎn)生的CO2量相同，但葡萄糖消耗速率不同。(8)F點：細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2總量最小，該點對應(yīng)的氧氣濃度一般作為貯存水果、蔬菜的最佳氧氣濃度。3.呼吸方式在生活實踐中的應(yīng)用(1)傷口過深或被生銹鐵釘扎傷后，如不及時治療，會導(dǎo)致破傷風(fēng)芽孢桿菌進(jìn)行無氧呼吸而大量繁殖，引發(fā)破傷風(fēng)。(2)酵母菌既可進(jìn)行有氧呼吸，又可進(jìn)行無氧呼吸。有氧時，進(jìn)行有氧呼吸，大量繁殖；無氧時，進(jìn)行無氧呼吸，可用來生產(chǎn)酒精。(3)作物栽培時要及時松土透氣，利于根系的有氧呼吸，促進(jìn)對水和無機(jī)鹽的吸收；稻田需定期排水，否則會因根長期進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生大量酒精對細(xì)胞發(fā)生毒害作用，使根腐爛。(4)劇烈運動時無氧呼吸

32、積累過多的乳酸會使肌肉酸脹無力，所以人在進(jìn)行體育鍛煉時，提倡慢跑等有氧運動。(5)蔬菜、水果和種子都儲藏時都應(yīng)在低溫、低氧條件下，種子還應(yīng)保持干燥。例 浙江溫州2017模擬如圖表示光照、貯藏溫度對番茄果實呼吸強(qiáng)度變化的影響。下列有關(guān)敘述中不正確的是A.番茄果實細(xì)胞產(chǎn)生CO2的場所是線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)B.光照對番茄果實呼吸的抑制作用8 時比15 時更強(qiáng)C.低溫、黑暗條件下更有利于貯存番茄果實D.貯藏溫度下降時果實呼吸減弱，可能與細(xì)胞內(nèi)酶活性降低有關(guān)【解析】分析柱形圖可知，隨溫度的降低呼吸強(qiáng)度降低，在每一溫度下，黑暗條件下比有光條件下呼吸作用強(qiáng)度大，即光照對呼吸強(qiáng)度有抑制作用，不同溫度下其抑制作用

33、不同。番茄果實有氧呼吸產(chǎn)生CO2的場所是線粒體，無氧呼吸產(chǎn)生CO2的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，A正確。由題圖可看出，8 時黑暗條件下與光照條件下呼吸強(qiáng)度的差值比15 時大，即抑制作用更強(qiáng)，B正確。由圖可看出低溫條件下呼吸強(qiáng)度更低，但黑暗條件下比光照條件下呼吸強(qiáng)度高，所以黑暗條件下不利于果實的貯存，C錯誤。呼吸過程是酶促反應(yīng)，酶活性受溫度影響，溫度降低酶活性降低；貯藏溫度下降時果實呼吸減弱，可能與細(xì)胞內(nèi)酶活性降低有關(guān)，D正確。考法考法8 8 （實驗）有關(guān)細(xì)胞呼吸的探究（實驗）有關(guān)細(xì)胞呼吸的探究1.酵母菌細(xì)胞呼吸方式的探究（1）實驗原理：酵母菌在有氧和無氧條件下都能生存，屬于兼性厭氧型菌。CO2可使澄清石

34、灰水變渾濁，也可使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃。橙色的重鉻酸鉀溶液，在酸性條件下與乙醇(酒精)發(fā)生反應(yīng)，變成灰綠色。（2）實驗流程(3)實驗現(xiàn)象甲、乙兩裝置中石灰水都變渾濁，但甲中渾濁程度高且速度快。 2號試管中溶液由橙色變成灰綠色，1號試管不變色。(4)實驗結(jié)論2.植物細(xì)胞呼吸方式的探究裝置一中紅色液滴移動的距離代表呼吸作用吸收的O2量，裝置二中紅色液滴移動的距離表示細(xì)胞呼吸作用吸收O2量和產(chǎn)生CO2量的差值。兩套裝置中的單一變量是NaOH溶液與蒸餾水，NaOH溶液可以吸收CO2，蒸餾水則基本不吸收CO2。（1）欲確認(rèn)某生物的呼吸類型，應(yīng)設(shè)置兩套呼吸裝置，如圖所示（以發(fā)芽種子為例）實驗現(xiàn)

35、象結(jié)論裝置一液滴裝置二液滴不動不動只進(jìn)行產(chǎn)乳酸的無氧呼吸不動右移只進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸左移右移進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)生酒精的無氧呼吸左移不動只進(jìn)行有氧呼吸或進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)乳酸的無氧呼吸（2）實驗結(jié)果預(yù)測和結(jié)論說明：為使實驗結(jié)果精確，除減少無關(guān)變量的干擾外，還應(yīng)設(shè)置對照裝置。對照裝置與裝置二相比，不同點是用“煮熟的種子”代替“發(fā)芽種子”，其余均相同。3.細(xì)胞呼吸速率的探究 測定植物組織細(xì)胞呼吸速率的裝置與原理：（1）裝置：如圖所示。（2）指標(biāo)：細(xì)胞呼吸速率常用單位時間內(nèi)CO2釋放量或O2吸收量來表示。（3）原理：組織細(xì)胞呼吸作用吸收O2，釋放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，

36、刻度管內(nèi)的有色液滴左移，單位時間內(nèi)液滴左移的體積即表示呼吸速率。（4）物理誤差的校正如果實驗材料是綠色植物，整個裝置應(yīng)遮光處理，否則植物的光合作用會干擾呼吸速率的測定。如果實驗材料是種子，為防止微生物呼吸對實驗結(jié)果的干擾，應(yīng)對裝置及所測種子進(jìn)行消毒處理。為防止外界氣壓、溫度等物理因素所引起的誤差，應(yīng)設(shè)置對照實驗，將所測的生物材料滅活(如將種子煮熟)，其他條件均不變。（5）用脂肪(或脂質(zhì))含量高的種子，如油料種子做測定實驗，則有色液滴移動更明顯(因其消耗O2量更大)。一般探究有氧呼吸第二階段的場所：通常是用離心的方法把動物細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體分開，分別加入丙酮酸，檢測CO2的產(chǎn)生。4.細(xì)胞呼

37、吸場所的探究例 遼寧大連2017一模在自然界中，洪水、灌溉不均勻等因素易使植株根系供氧不足，造成“低氧脅迫”。不同植物品種對“低氧脅迫”的耐受能力不同。研究人員采用無土栽培的方法，研究了“低氧脅迫”對兩個黃瓜品種（A、B）根系細(xì)胞呼吸的影響，測得第6天時根系細(xì)胞中丙酮酸和乙醇含量，結(jié)果如表所示。請回答：（1）黃瓜根系細(xì)胞產(chǎn)生丙酮酸的場所是_，丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)橐掖嫉倪^程_（填“能”或“不能”）生成ATP。（2）由表中信息可知，該實驗的自變量是_。正常通氣情況下，黃瓜根系細(xì)胞的呼吸方式為。（3）實驗結(jié)果表明，品種A耐低氧能力比B_（填“強(qiáng)”或“弱”），其原因可借助下面的柱形圖做出進(jìn)一步解釋，請根據(jù)品種

38、A的柱形圖在相應(yīng)位置繪出品種B的柱形圖，并標(biāo)出對應(yīng)數(shù)值?！窘馕觥浚?）黃瓜細(xì)胞產(chǎn)生丙酮酸的過程屬于細(xì)胞呼吸的第一階段，其場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。在供氧不足時，細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸，其中丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)橐掖嫉倪^程屬于無氧呼吸的第二階段，此階段不釋放能量，所以不能生成ATP。（2）由表中信息可知，該實驗的自變量是黃瓜品種和通氣情況。正常通氣情況下，黃瓜根系細(xì)胞也產(chǎn)生少量的乙醇，說明此時細(xì)胞呼吸的方式為有氧呼吸和無氧呼吸；在低氧脅迫下，黃瓜有氧呼吸受阻，無氧呼吸增強(qiáng)，產(chǎn)生的乙醇增多。（3）實驗結(jié)果表明，品種A耐低氧能力比B強(qiáng)，在低氧時，品種A產(chǎn)生的丙酮酸比品種B產(chǎn)生的丙酮酸少（品種A為0.21-0.18=0.03

39、 molg-1，品種B為0.34-0.19=0.15 molg-1），而產(chǎn)生的乙醇比品種B產(chǎn)生的乙醇多（品種A為6.00-2.45=3.55 molg-1，品種B為4.00-2.49=1.51 molg-1），其柱形圖為：【答案】（1）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 不能（2）黃瓜品種和通氣情況 有氧呼吸和無氧呼吸（3）強(qiáng) 如圖所示：u考點12 色素及光合作用的基本過程l 高考考法突破考法9 （實驗）葉綠體中色素的提取和分離l 應(yīng)試基礎(chǔ)必備考法10 光合作用過程的分析考法11 環(huán)境條件驟變對光合作用過程的影響考法12 光合作用反應(yīng)條件和產(chǎn)物的實驗探究l 應(yīng)試基礎(chǔ)必備 1.捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)(1)色素的種類名稱顏

40、色吸收光譜分布功能類胡蘿卜素（1/4）胡蘿卜素橙黃色主 要 吸 收藍(lán)紫光葉綠體的類囊體薄膜上吸收、傳遞光能(四種色素)、轉(zhuǎn)化光能(少數(shù)處于特殊狀態(tài)的葉綠素a)葉黃素黃色葉綠素（3/4）葉綠素a藍(lán)綠色主要吸收紅光和藍(lán)紫光葉綠素b黃綠色(2) 葉綠體：進(jìn)行光合作用的場所2.光合作用的過程 3.化能合成作用自然界中少數(shù)種類的細(xì)菌，能夠利用體外環(huán)境中的某些無機(jī)物氧化時所釋放的能量來制造有機(jī)物，這種合成作用叫作化能合成作用。1.實驗的基本原理、步驟和結(jié)果觀察l高考考法突破葉綠體中的色素能溶解在有機(jī)溶劑中，用無水乙醇可提取葉綠體中的色素。色素在層析液中溶解度不同，可用層析液將不同的色素分離。（1）實驗原理

41、考法考法9 9（實驗）葉綠體中色素的提取和分離（實驗）葉綠體中色素的提取和分離步驟方法分析提取色素稱取5g綠葉，剪碎，放入研缽；加SiO2、CaCO3和10ml無水乙醇迅速、充分研磨（若沒有無水乙醇，也可用體積分?jǐn)?shù)為95%的乙醇，但要加入適量的無水碳酸鈉，除去水分）加SiO2是為了使研磨更充分；加CaCO3是為了防止研磨時葉綠素受到破壞；葉綠體色素易溶于無水乙醇(或丙酮)等有機(jī)溶劑；加無水乙醇(或丙酮)迅速研磨的目的是減少研磨過程中葉綠素的分解，減少無水乙醇(或有毒性的丙酮)的揮發(fā)（2）實驗步驟收集濾液漏斗基部放一單層尼龍布；研磨液倒入漏斗內(nèi)過濾；將濾液收集到小試管中，用棉塞塞住試管口尼龍布起

42、過濾作用；試管口用棉塞塞緊是為了防止無水乙醇(或丙酮)揮發(fā)制備濾紙條將干燥的濾紙，順著紙紋剪成長 、寬的紙條；一端剪去兩角，并在距這一端 處畫一條細(xì)的橫線干燥可使濾紙吸收更多的濾液；順著紙紋剪成長條，一端剪去兩角，層析時，色素分離效果好，可使層析液同時到達(dá)濾液細(xì)線畫濾液細(xì)線用毛細(xì)習(xí)慣吸收少量濾液，沿鉛筆線畫出細(xì)、齊、直的一條濾液細(xì)線；待濾液干后，重復(fù)三次濾液細(xì)線越細(xì)、越齊，能防止色素帶之間部分重疊；重復(fù)三次，可增加色素在濾紙上的附著量，使實驗結(jié)果更明顯分離色素將3ml層析液倒入燒杯中，將濾紙條（畫線一端朝下）插入層析液中，用培養(yǎng)皿蓋蓋上燒杯層析液不能沒及濾液細(xì)線，防止色素溶解在層析液中；燒杯要

43、蓋培養(yǎng)皿蓋，因為層析液中的苯、丙酮、石油醚易揮發(fā)步驟方法分析（3）色素與吸收光譜葉綠素a和葉綠素b主要吸收紅光和藍(lán)紫光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍(lán)紫光。這些色素吸收的光都可用于光合作用。因為葉綠素對綠光吸收最少，綠光被反射出來，所以葉片呈現(xiàn)綠色。2.葉綠體中色素提取分離實驗異?，F(xiàn)象分析（1）收集到的濾液綠色過淺的原因分析未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分。使用放置數(shù)天的菠菜葉，濾液中色素（葉綠素）含量太少。一次加入大量的無水乙醇，提取濃度太低（正確做法：分次加入少量無水乙醇提取色素）未加碳酸鈣或加入過少，導(dǎo)致色素分子被破壞。（2）濾紙條色素帶重疊：畫濾液細(xì)線時連續(xù)畫34次，濾液細(xì)線不齊，色素帶

44、不整齊，經(jīng)層析液后，色素帶有重疊（3）濾紙條看不見色素帶：忘記畫濾液細(xì)線濾液細(xì)線接觸到層析液，且時間較長，色素全部溶解到層析液中3.對選材及操作的要求（1）顏色深綠的葉片內(nèi)葉綠素a的含量高，應(yīng)選取鮮嫩、色深綠、無漿汁的葉片，以保證含有較多的色素，如菠菜葉、棉花葉、洋槐葉等。（2）若將長條形濾紙條換成圓形濾紙觀察層析實驗結(jié)果，將出現(xiàn)四個同心圓，色素種類從外向內(nèi)順序與濾紙條從上到下順序相同。（1）參與光合作用的色素只位于葉綠體類囊體薄膜上，液泡中的色素不參與光合作用。（2）不同種類的色素對不同波長的光吸收率不同，對藍(lán)紫光和紅光吸收率最高，對綠光吸收率最低。因此，如果使用透光膜，最好選用無色的。因為

45、它可以使各種顏色的光通過，而綠色的薄膜只透過綠光，故使用有色薄膜會使大棚內(nèi)的光照強(qiáng)度大大降低。（3）補(bǔ)充光源時，在同等光照強(qiáng)度下（或使用相同功率的燈泡下），最好選用吸收率高的有色光，如藍(lán)紫光或紅光。4.參與光合作用的色素的應(yīng)用【解析】葉綠體中的色素為脂溶性，故可用無水乙醇提取，A正確；花青苷為水溶性，據(jù)花青苷在水（層析液）中的溶解度可進(jìn)行層析，分離出色素帶，B正確；月季成熟的紫紅色葉片含有紫紅色的大液泡，可作為質(zhì)壁分離與復(fù)原實驗的材料探究細(xì)胞的失水與吸水，C正確；表皮細(xì)胞是高度分化的細(xì)胞，不能分裂，不能形成染色體，D錯誤。D例 天津理綜20175，6分葉綠體中的色素為脂溶性，液泡中紫紅色的花青

46、苷為水溶性。以月季成熟的紫紅色葉片為材料，下列實驗無法達(dá)到目的的是A.用無水乙醇提取葉綠體中的色素B.用水做層析液觀察花青苷的色素帶C.用質(zhì)壁分離和復(fù)原實驗探究細(xì)胞的失水與吸水D.用光學(xué)顯微鏡觀察表皮細(xì)胞染色體的形態(tài)和數(shù)目考法考法10 10 光合作用過程的分析光合作用過程的分析1.光反應(yīng)與暗反應(yīng)過程及產(chǎn)物的分析注意：氧氣是水光解的產(chǎn)物，在葉綠體類囊體薄膜上產(chǎn)生，淀粉是在葉綠體基質(zhì)內(nèi)產(chǎn)生的。色素吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化能量過程中不需要酶的催化，而ATP的合成、CO2的固定、C3的還原離不開酶的催化葉綠體離不開細(xì)胞，保持適宜條件仍可進(jìn)行光合作用；離體的葉綠體基質(zhì)中添加ATP、NADPH和CO2后，也可完成

47、暗反應(yīng)。光合作用光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP只用于暗反應(yīng)階段，不能用于其他生命活動，其他生命活動所需ATP只能來自細(xì)胞呼吸。2.光合作用的反應(yīng)式及元素去向（1）光合作用的反應(yīng)式:（2）元素去向:項目化能合成作用光合作用不同能量來源體外無機(jī)物氧化放出的能量光能生物類型原核生物(如硝化細(xì)菌等)主要為綠色植物，還有藍(lán)藻等相同代謝類型自養(yǎng)需氧型物質(zhì)變化將無機(jī)物(CO2和H2O等)轉(zhuǎn)化為儲存能量的有機(jī)物生態(tài)地位生產(chǎn)者3.化能合成作用與光合作用的比較例課標(biāo)全國理綜201729，9分如圖是表示某植物葉肉細(xì)胞光合作用和呼吸作用的示意圖。據(jù)圖回答下列問題（1）圖中、代表的物質(zhì)依次是_、_、_、_，H代表的物質(zhì)主要是_。（

48、2）B代表一種反應(yīng)過程，C代表細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，D代表線粒體，則ATP合成發(fā)生在A過程，還發(fā)生在_（填“B和C”“C和D”或“B和D”）。（3）C中的丙酮酸可以轉(zhuǎn)化成酒精，出現(xiàn)這種情況的原因是_?！窘馕觥繄D中A表示光合作用的光反應(yīng)階段，B表示光合作用的暗反應(yīng)階段，C為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，在其中進(jìn)行細(xì)胞呼吸的第一階段，D為線粒體，在其中進(jìn)行有氧呼吸的第二和第三階段。（1）圖中為光反應(yīng)中水的光解產(chǎn)生的O2，為NADP+，為ADP和Pi，為C5。圖中H為細(xì)胞呼吸過程中產(chǎn)生的還原型輔酶（NADH）。（2）葉肉細(xì)胞中ATP合成的場所有葉綠體中的類囊體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。所以ATP合成除發(fā)生在圖中A過程外，還發(fā)生在C

49、和D中。（3）無氧呼吸和有氧呼吸的第一階段完全相同，葉肉細(xì)胞在缺氧的情況下進(jìn)行無氧呼吸，第一階段產(chǎn)生的丙酮酸在酶的作用下分解成酒精和二氧化碳?！敬鸢浮?1)O2 NADP+ ADP+Pi C5 NADH（或還原型輔酶） (2)C和D (3)在缺氧條件下進(jìn)行無氧呼吸考法考法11 11 環(huán)境條件驟變對光合作用過程的影響環(huán)境條件驟變對光合作用過程的影響（1）當(dāng)外界條件改變時，短時間內(nèi)將直接影響光合作用中C3、C5、H、ATP及(CH2O)的含量，其含量變化可以采用如圖分析：根據(jù)“變誰從誰入手”的方法進(jìn)行分析，例如：CO2供應(yīng)正常，光照變?nèi)鯐r，C3化合物的含量變化。（2）光照與CO2濃度變化對植物細(xì)胞

50、內(nèi)C3、C5、H、ATP、（CH2）合成量的影響及對應(yīng)曲線圖【解析】改用光照強(qiáng)度與白光相同的紅光照射時，紅光對光反應(yīng)的促進(jìn)效果更好，會導(dǎo)致短時間內(nèi)ATP和H增加，C3減少，C5增加，A、B錯誤；葉綠體中色素吸收綠光最少，改用光照強(qiáng)度與白光相同的綠光照射時，ATP和H減少，C3增加，C5減少，C正確，D錯誤。天津理綜20162，6分在適宜反應(yīng)條件下，用白光照射離體的新鮮葉綠體一段時間后，突然改用光照強(qiáng)度與白光相同的紅光或綠光照射。下列是光源與瞬間發(fā)生變化的物質(zhì)，組合正確的是( )A.紅光，ATP下降B.紅光，未被還原的C3上升C.綠光，H下降D.綠光，C5上升例C考法考法12 12 光合作用反應(yīng)

51、條件和產(chǎn)物的實驗探究光合作用反應(yīng)條件和產(chǎn)物的實驗探究1.光合作用發(fā)現(xiàn)史中的經(jīng)典實驗及分析2.恩格爾曼的實驗在設(shè)計上的巧妙之處(1)實驗材料選得妙：用水綿作為實驗材料。(2)排除干擾的方法妙：臨時裝片放在黑暗并且沒有空氣的環(huán)境中。(3)觀測指標(biāo)設(shè)計得妙：通過好氧細(xì)菌的分布進(jìn)行檢測(4)實驗對照設(shè)計得妙：將極細(xì)的光束照射處的葉綠體與黑暗處的葉綠體、完全曝光的葉綠體進(jìn)行對照。3.在光合作用的發(fā)現(xiàn)中，大多數(shù)科學(xué)家利用了對照實驗(1)薩克斯：自身對照，自變量為光照，因變量為顏色變化。(2)恩格爾曼：自身對照，自變量為光照，因變量為好氧細(xì)菌的分布。(3)魯賓和卡門：相互對照，自變量為標(biāo)記物質(zhì)，因變量為O2

52、的放射性。例 江蘇生物201729，9分科研人員對獼猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性進(jìn)行了系列研究。圖1為光合放氧測定裝置示意圖，圖2為不同光照條件下果肉隨時間變化的光合放氧曲線。請回答下列問題：（1）取果肉薄片放入含乙醇的試管，并加入適量_，以防止葉綠素降解。長時間浸泡在乙醇中的果肉薄片會變成白色，原因是_。（2）圖1中影響光合放氧速率的因素有_。氧電極可以檢測反應(yīng)液中氧氣的濃度，測定前應(yīng)排除反應(yīng)液中_的干擾。（3）圖1在反應(yīng)室中加入NaHCO3的主要作用是_。若提高反應(yīng)液中NaHCO3濃度，果肉放氧速率的變化是_（填“增大”“減小”“增大后穩(wěn)定”或“穩(wěn)定后減小”）。（4）圖2中不同時間段曲

53、線的斜率代表光合放氧的速率，對1520 min曲線的斜率幾乎不變的合理解釋是_;若在20 min后停止光照，則短時間內(nèi)葉綠體中含量減少的物質(zhì)有_（填序號:C5ATPHC3），可推測2025 min曲線的斜率為_（填“正值”“負(fù)值”或“零”）?！窘馕觥?1)CaCO3能防止葉綠素被破壞。因葉綠體中的色素溶解在乙醇中，故果肉薄片長時間浸泡在乙醇中，果肉薄片會變成白色。（2）光合放氧速率可用于表示光合速率，圖1中影響光合速率的因素有光照、溫度、CO2 (NaHCO3)濃度。反應(yīng)液中氧氣濃度屬于因變量，則測定前應(yīng)排除反應(yīng)液中溶解氧的干擾。（3）NaHCO3為光合作用提供CO2。若提高反應(yīng)液中NaHCO

54、3濃度，果肉細(xì)胞的光合作用會逐漸增強(qiáng)，但由于光照強(qiáng)度、溫度等因素的限制，果肉細(xì)胞的光合速率最終趨于穩(wěn)定。（4）1520 min曲線的斜率幾乎不變，反應(yīng)液中O2濃度不變，說明此時光合產(chǎn)氧量與呼吸耗氧量相等。若在20 min 后突然停止光照，則光反應(yīng)減弱，短時間內(nèi)葉綠體中H和ATP含量減少，C3的還原減弱，而CO2的固定正常進(jìn)行，則短時間內(nèi)葉綠體中C5的含量減少。由于20 min后停止光照，則光合作用逐漸減弱直至停止，而呼吸作用正常進(jìn)行，反應(yīng)液中O2含量減少，曲線的斜率為負(fù)值?！敬鸢浮浚?）CaCO3光合色素溶解在乙醇中（2）光照、溫度、CO2（NaHCO3）濃度溶解氧（3）提供CO2增大后穩(wěn)定（

55、4）光合產(chǎn)氧量與呼吸耗氧量相等負(fù)值u考點13 影響光合作用的因素及應(yīng)用l 高考考法突破考法13 單一因素對光合速率影響的分析與探究l 應(yīng)試基礎(chǔ)必備考法14 多因素對光合速率影響的分析考法15 光合作用的晝夜變化曲線的分析l 應(yīng)試基礎(chǔ)必備 影響光合作用的因素(1)內(nèi)部因素植物自身的遺傳特性、植物葉片的葉齡、葉面積指數(shù)（2）外部因素考法考法13 13 單一因素對光合速率影響的分析與探究單一因素對光合速率影響的分析與探究1.光照對光合速率的影響l 高考考法突破（1）光照時間、光質(zhì)、光照強(qiáng)度對光合作用的影響光照時間：光照時間越長，產(chǎn)生的光合產(chǎn)物越多。光質(zhì)：由于色素吸收可見光中的紅光和藍(lán)紫光最多，吸收綠

56、光最少，故不同波長的光對光合作用的影響不同，建溫室時，選用無色透明的玻璃(或塑料薄膜)作頂棚，能提高光能利用率。光照強(qiáng)度：在一定范圍內(nèi)，增加光照強(qiáng)度可提高光合作用速率。（2）光照強(qiáng)度對光合作用速率影響的曲線分析 A點，光照強(qiáng)度為0，此時只進(jìn)行呼吸作用，釋放的CO2量可表示細(xì)胞呼吸的強(qiáng)度。AB段，隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也逐漸增強(qiáng)，CO2釋放量逐漸減少，這是因為細(xì)胞呼吸釋放的CO2有一部分用于光合作用，此時呼吸作用強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度。B點，細(xì)胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用，即光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度（光照強(qiáng)度只有在B點以上時，植物才能正常生長），B點所示光照強(qiáng)度稱為光補(bǔ)償點。BC段

57、，隨著光照強(qiáng)度的不斷增加，光合作用強(qiáng)度不斷曾洽，到C點以后不再增加，C點所對應(yīng)的橫軸光照強(qiáng)度稱為光飽和點。限制C點以后光合作用強(qiáng)度不再增加的內(nèi)部因素是色素含量、酶的數(shù)量和最大活性，外部因素是CO2濃度等除光照強(qiáng)度之外的環(huán)境因素。（3）葉面積指數(shù)對光合作用的影響OA段表明隨葉面積指數(shù)不斷增大，光合作用實際量不斷增大，A點為葉面積指數(shù)的飽和點。隨著葉面積指數(shù)的增大，A點以后大部分葉片重疊，進(jìn)行光合作用的葉片面積不再增大，總光合作用速率幾乎不再增加。OB段表明干物質(zhì)量隨葉面積指數(shù)增加而增加，而由于A點以后光合作用強(qiáng)度不再增加，但葉片隨葉面積指數(shù)不斷增加，呼吸量（OC段）不斷增加，所以干物質(zhì)積累量不斷

58、降低（BC段）。（1）CO2濃度對光合作用強(qiáng)度的影響2.其他因素對光合作用的影響曲線分析：圖1表示在一定范圍內(nèi)，光合作用速率隨CO2濃度的增加而增大，但當(dāng)CO2濃度增加到一定范圍后，光合作用速率不再增加各點含義：圖1中A點表示光合速率等于細(xì)胞呼吸速率時的CO2濃度，即CO2補(bǔ)償點；圖1中的B點表示飽和點。（2）溫度對光合作用速率的影響溫度主要是通過影響與光合作用有關(guān)的酶的活性而影響光合速率。溫度改變，不管光反應(yīng)還是暗反應(yīng)均受影響，但主要影響暗反應(yīng)，因為暗反應(yīng)不管酶的種類還是數(shù)量都比光反應(yīng)多（3）水分和礦質(zhì)元素對光合作用的影響水分：水既是光合作用的原料，又是體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)。另外，水分還能

59、影響氣孔的開閉，間接影響二氧化碳進(jìn)圖植物體內(nèi)。如夏季中午，植物為防止蒸騰作用失水過多，氣孔關(guān)閉，二氧化碳供應(yīng)不足，光合速率下降，這種現(xiàn)象稱為植物的“光合午休”現(xiàn)象。礦質(zhì)元素：礦質(zhì)元素直接或間接影響光合作用。N是構(gòu)成葉綠素、酶、ATP等的元素；P是構(gòu)成ATP的元素，并參與葉綠體膜的構(gòu)成；Mg是構(gòu)成葉綠素的元素；K影響糖類的合成與運輸。N、P、K、Mg缺乏時主要導(dǎo)致光反應(yīng)強(qiáng)度降低，從而使植物的產(chǎn)量減少，因此在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中要適當(dāng)?shù)氖┓室栽黾愚r(nóng)作物的產(chǎn)量?？键c考點14 14 影響光合作用的因素及應(yīng)用影響光合作用的因素及應(yīng)用例 天津理綜20176，6分某突變型水稻葉片的葉綠素含量約為野生型的一半，但固定C

60、O2酶的活性顯著高于野生型。如圖顯示兩者在不同光照強(qiáng)度下的CO2吸收速率。敘述錯誤的是（）A.光照強(qiáng)度低于P時，突變型的光反應(yīng)強(qiáng)度低于野生型B.光照強(qiáng)度高于P時，突變型的暗反應(yīng)強(qiáng)度高于野生型C.光照強(qiáng)度低于P時，限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度D.光照強(qiáng)度高于P時，限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是CO2濃度【解析】由圖示可知，光照強(qiáng)度低于P時，突變型的CO2吸收速率低于野生型，結(jié)合題干中提到的“突變型水稻葉片的葉綠素含量約為野生型的一半，但固定CO2酶的活性顯著高于野生型”，可知這是突變型的葉綠素含量較低，在相同低光照條件下光反應(yīng)強(qiáng)度比野生型低的緣故，A正確；光照強(qiáng)度高于P時，突變

61、型的CO2吸收速率明顯高于野生型，這種現(xiàn)象應(yīng)與突變型固定CO2酶的活性高有關(guān)，即暗反應(yīng)強(qiáng)度高于野生型，B正確；光照強(qiáng)度低于P時，表示突變型CO2吸收速率的曲線處于上升段，此時的限制因素為橫坐標(biāo)所代表的因子，即光照強(qiáng)度，C正確；光照強(qiáng)度高于P時，表示突變型CO2吸收速率的曲線先上升后趨于水平，上升段的限制因素依然是光照強(qiáng)度，水平段的限制因素是CO2濃度，D錯誤。D考法考法14 14 多因素對光合速率影響的分析多因素對光合速率影響的分析多因素對光合速率影響的曲線如圖所示，P點前，限制光合速率的因素為橫坐標(biāo)所表示的因子，隨該因子的不斷加強(qiáng)，光合速率不斷提高。Q點后，橫坐標(biāo)所表示的因素不再是影響光合速

62、率的因子，要想提高光合速率，可適當(dāng)提高圖示中的其他影響因子的強(qiáng)度。例 課標(biāo)全國理綜201629，10分為了探究某地夏日晴天中午時氣溫和相對濕度對A品種小麥光合作用的影響，某研究小組將生長狀態(tài)一致的A品種小麥植株分為5組，1組在田間生長作為對照組，另4組在人工氣候室中生長作為實驗組，并保持其光照和CO2濃度等條件與對照組相同。于中午12：30測定各組葉片的光合速率，各組實驗處理及結(jié)果如表所示：回答下列問題：（1）根據(jù)本實驗結(jié)果，可以推測中午時對小麥光合速率影響較大的環(huán)境因素是_，其依據(jù)是_；并可推測_，（填“增加”或“降低”）麥田環(huán)境的相對濕度可降低小麥光合作用（2）在實驗組中，若適當(dāng)提高第_組

63、的環(huán)境溫度能提高小麥的光合速率，其原因是_。（3）小麥葉片氣孔開放時，CO2進(jìn)入葉肉細(xì)胞的過程_（填“需要”或“不需要”）載體蛋白，（填“需要”或“不需要”）消耗ATP?！拔缧荨钡某潭??！窘馕觥浚?） 通過題表可知，溫度均為36 時，相對濕度增加，光合速率明顯增大；而相對濕度均為52%時，溫度不同，光合速率變化較小，由此可知，濕度對光合速率影響較大。增加相對濕度可降低光合午休的程度。（2）由實驗組二、三、四可看出，相對濕度相同時，31 、36 時小麥的光合速率明顯高于25 時的，說明25 溫度較低，未達(dá)到光合作用相關(guān)酶的最適溫度，若適當(dāng)提高溫度，能夠提高小麥的光合速率。（3）CO2經(jīng)氣孔進(jìn)入葉

64、肉細(xì)胞的方式是自由擴(kuò)散，不需要載體協(xié)助，也不需要消耗能量。 【答案】（1）濕度（或相對濕度） 在相同溫度條件下，相對濕度改變時光合速率變化較大 增加（2）四 該實驗組的環(huán)境溫度未達(dá)到光合作用的最適溫度（3）不需要 不需要考法考法15 15 光合作用的晝夜變化曲線的分析光合作用的晝夜變化曲線的分析1.根據(jù)有機(jī)物積累量的變化分析（1）一晝夜有機(jī)物的積累量(用CO2量表示)的表示方法方法1：一晝夜有機(jī)物的積累量白天從外界吸收的CO2量晚上呼吸釋放的CO2量；方法2：一晝夜有機(jī)物的積累量白天固定的CO2量24小時呼吸釋放的CO2量。注意：方法1中用的是凈光合作用量，方法2中用的是總光合作用量（2）一晝

65、夜有機(jī)物的積累量變化的分析NA和EP：清晨和傍晚光照較弱，光合作用強(qiáng)度小于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度；植物體內(nèi)有機(jī)物總量減少，環(huán)境中CO2量增加，O2減少。A點和E點：光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，CO2的吸收和釋放達(dá)到動態(tài)平衡；植物體內(nèi)有機(jī)物的總量不變，環(huán)境中CO2量不變，O2量不變。AE：光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度；植物體內(nèi)有機(jī)物的總量增加，環(huán)境中CO2量減少，O2量增加。C點：葉片表皮細(xì)胞部分氣孔關(guān)閉，出現(xiàn)“光合午休” 現(xiàn)象E點：光合作用產(chǎn)物的積累量最大。一天內(nèi)（24h），空氣中O2濃度最高，CO2濃度最低。MN和PQ：夜間植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸；植物體內(nèi)有機(jī)物的總量減少，環(huán)境中CO2量增加，O2量減少

66、。NP：白天光合作用與呼吸作用同時進(jìn)行。（1）圖中AB段、IJ段的C3含量較高，原因是夜間無光，H和ATP缺乏，C3不能被還原。（2）BC段的C3含量下降，原因是BC段的光照強(qiáng)度增強(qiáng)，產(chǎn)生H和ATP增多，C3被還原，C3減少；GI段的C3含量上升，原因是GI段的光照強(qiáng)度減弱，產(chǎn)生H和ATP減少，C3被還原的量減少，C3增多。 2.一一晝晝夜光合作用中夜光合作用中C3含量的含量的變變化分析化分析（3）CD段的C3含量升高，原因可能是白天該地區(qū)天氣暫時由晴轉(zhuǎn)陰，光反應(yīng)不足。（4）G點的C3含量最低，原因是G點氣孔關(guān)閉，二氧化碳不足，生成C3的量減少，而C3的還原正常進(jìn)行，所以C3含量低；相反C5的消耗減少，而還原過程又產(chǎn)生C5，因此G點C5含量較高。各點含義及形成原因的分析：AB段：無光照，植物只進(jìn)行呼吸作用。BC段：溫度降低，呼吸作用減弱。CD段：微弱光照，開始進(jìn)行光合作用，但是光合作用強(qiáng)度呼吸作用強(qiáng)度。3.一晝夜密閉鐘罩內(nèi)CO2濃度與時間的關(guān)系曲線及分析D點：隨著光照增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度=呼吸作用強(qiáng)度。DH段：光照強(qiáng)度較強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度呼吸作用強(qiáng)度。其中FG段表示“光合午休”現(xiàn)象。H點：