2022届高三生物二轮复习课件：细胞呼吸与光合作用

这是一份2022届高三生物二轮复习课件：细胞呼吸与光合作用，共60页。PPT课件主要包含了葡萄糖，彻底氧化分解，二氧化碳，ATP，细胞呼吸，总反应式，反应式，C6H12O6，细胞质基质，Ⅰ阶段等内容，欢迎下载使用。
1.有氧呼吸（1）概念：细胞在 的参与下，通过多种 的催化作用，把 等有机物 ，产生 和 ，释放 ，生成许多 的过程。
C6H12O6 + 6H2O + 6O2
12H2O + 6CO2 + 能量 （合成38ATP)
2丙酮酸 + 4[H] + 少量能量
再次提醒：这里的能量不等同于ATP。
（NADH/ 还原型辅酶Ⅰ）
(CH3COCOOH)
6CO2 + 20[H] + 少量能量
12H2O + 大量能量
24[H] + 6O2
①此过程中释放的能量 大部分： 小部分：②[H]的作用是：
合成38mlATP（2+2+34）
与氧气结合生成水（将氧气还原成水）
2.无氧呼吸的概念（1）概念：细胞在无氧条件下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物不彻底地氧化分解，产生C2H5OH(乙醇)和CO2或C3H6O3(乳酸)，释放出少量能量，生成少量ATP的过程。
特点：氧气的存在抑制了无氧呼吸的进行。
（2）无氧呼吸反应式（全过程均在 中进行）
（与有氧呼吸 ）
（NADH/ 还原型辅酶Ⅰ）
2丙酮酸 + 4[H]
2C3H6O3（乳酸）
高等动物（骨骼肌细胞、哺乳动物成熟的红细胞等）、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等）
备注：[H]的作用：还原丙酮酸
2C2H5OH（酒精）+2CO2
大多数植物（如根细胞）、酵母菌
无氧呼吸只有 阶段释放能量，产生 ATP。葡萄糖中大量的能量没有 ，而是存储在 中。
①②无线粒体的真核生物 进行 。 （如哺乳动物成熟的红细胞、蛔虫等）；③一些原核生物无线粒体，但 进行 。（在 中）。如蓝藻、硝化细菌等
3.有氧呼吸和无氧呼吸的区别
4.影响呼吸的外部因素：
O2、温度、水、CO2、
5 10 15 20 25
（1）O2：有氧呼吸 ，且对无氧呼吸产生 。
①A点：对应O2＝0， ；
②C点之前，对应O＜O2＜OD，无氧呼吸和有氧呼吸同时进行
④C点后，对应O2>OD，只进行有氧呼吸。
③C点：对应O2＝Oc， ；
无氧呼吸完全被抑制，即无氧呼吸为零
O2：有氧呼吸 ，且对无氧呼吸产生 。
④B点：CO2释放总量 ，有机物消耗总量 ，最适合于 （ 浓度）；
原因：有氧呼吸较弱，而无氧呼吸受抑制
备注：有氧呼吸与无氧呼吸的CO2释放量相等（提醒：不等同于有氧呼吸与无氧呼吸速率（强度）相等）
应用：①中耕松土促进植物根部有氧呼吸 ②无氧发酵过程需要严格控制无氧环境 ③低氧仓储粮食、水果和蔬菜
1.(2021·盐城市伍佑中学摸底)如图表示一植物的非绿色器官在不同的氧浓度下气体交换的相对值的变化，下列有关叙述正确的是(　　)
A.图中曲线QR区段下降的主要原因是氧气浓度增加，有氧呼吸受抑制B.以葡萄糖为底物的情况，Q点只进行无氧呼吸，P点只进行有氧呼吸C.若图中AB段与BC段的距离等长，此时有氧呼吸消耗的葡萄糖量等于无氧呼吸消耗的葡萄糖的量D.氧浓度应调节到Q点的对应浓度，更有利于水果的运输
（2）温度：影响 。
应用：① 储存食品（若是水果、蔬菜保鲜需 ）②大棚栽培在夜间和阴天 。③ 和面快
（3）水：在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而 。超过一定范围，则会因 而影响呼吸速率。
应用：①粮食收仓前要进行 （目的： ）；②干种子萌发前进行 处理。③贮藏蔬菜和水果需要一定的湿度。
（4）CO2：代谢终产物，积累过多会 。
应用：适当 浓度，有利于水果和蔬菜的保鲜。
1.(2021·1月八省联考广东卷)下列所述生产与生活中的做法，合理的是(　　)A.做面包时加入酵母菌并维持密闭状态B.水稻田适时排水晒田以保证根系通气C.白天定时给栽培大棚通风以保证氧气供应D.用不透气的消毒材料包扎伤口以避免感染2.(2020·江苏徐州一模)下列关于细胞呼吸的叙述，正确的是(　　)A.树根长期浸水进行无氧呼吸对植物生长不利B.香蕉宜在无氧、干燥、低温的环境中贮藏C.用透气的纱布包扎伤口可避免组织细胞缺氧死亡D.在利用酵母菌酿酒过程中，为了增加产量要持续通氧
如图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时， CO2释放量和O2吸收量的变化．下列相关叙述，正确的是（ ） A.氧浓度为a时，最适于贮藏该植物器官 B.氧浓度为b时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍 C.氧浓度为c时，无氧呼吸最弱 D.氧浓度为d时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等
呼吸熵（CO2的体积与O2的体积之比）
只进行有氧呼吸/有氧呼吸+无氧呼吸（乳酸发酵）
有氧呼吸+无氧呼吸（酒精发酵）
有氧呼吸底物有可能含有. 等非糖物质（原因：脂肪中 含量 ，氧化分解时 耗氧量 。）
6.探究有氧呼吸和无氧呼吸的依据
有氧呼吸与无氧呼吸速率大小的比较
有一瓶含有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的O2时，其产生的酒精和CO2的物质的量如下图所示。据图中信息推断，错误的是(　　) A．当氧浓度为a时 ，酵母菌没有有氧呼吸，只有无氧呼吸B．当氧浓度为b和d时，酵母菌细胞呼吸的过程有所不同C．当氧浓度为c时，有2/5的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵D．a、b、c、d不同氧浓度下，细胞都能产生[H]和ATP
（2019浙江4月选考·27）生物利用的能源物质主要是糖类和油脂，油脂的氧原子含量较糖类中的少而氢的含量多。可用一定时间内生物产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值来大致推测细胞呼吸底物的种类。下列叙述错误的是（ ） A.将果蔬储藏于充满氮气的密闭容器中，上述比值低于1 B.严重的糖尿病患者与其正常时相比，上述比值会降低 C.富含油脂的种子在萌发初期，上述比值低于1 D.某动物以草为食，推测上述比值接近1
酵母菌：单细胞 （真核），代谢类型： 型
（1）探究酵母菌的呼吸方式
实验步骤：(1)配制酵母菌培养液：酵母菌+质量分数为___________溶液，分别装入A、B两锥形瓶中。(2)如图连接好实验装置：
(3)放置一段时间后观察实验现象。①观察两组装置中___________的变化。②检测是否有酒精产生：取A、B瓶中滤液各2 mL分别注入A、B两支干净的试管中。向两试管中分别滴加_____________溶液0.5 mL，并振荡。观察试管中溶液的颜色变化。
CO2(少量)+酒精
【特别提醒】(1)实验中的变量。①自变量：是否有氧气。②因变量：澄清的石灰水变混浊的程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短；滴加酸性重铬酸钾溶液后的颜色变化等。③无关变量：酵母菌以及培养液的用量、培养时间、温度等。(2)此实验为对比实验，两组实验均为实验组，即相互对照。(3)NaOH的作用是吸收空气中的CO2，以保证使第三个锥形瓶中的澄清石灰水变混浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。(4)B瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将B瓶中的氧气消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保是无氧呼吸产生的CO2通入澄清的石灰水中。
（5）对葡萄糖溶液的处理①葡萄糖溶液煮沸的目的：加热杀死杂菌；排出葡萄糖溶液中溶解的氧气。②葡萄糖溶液煮沸后冷却的目的：防止酵母菌体在高温下死亡。
(1)材料：一般是酵母菌、刚萌发的种子和绿色植物或组 织等，仅探究呼吸作用多选择酵母菌和刚萌发的种子。(2)植物细胞呼吸的指标：植物细胞呼吸吸收O2，释放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，容器内气体压强减小，毛细管内的水滴左移(实验装置如右图)。根据单位时间内液滴左移的体积即可计算呼吸速率。
2.细胞呼吸速率的测定实验①液滴移动装置
注意：★为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应将装置进行灭菌，所测种子进行消毒处理。★对照组的设置：为防止气压、温度等物理膨胀因素所引起的误差，应设置对照实验，将所测定的生物灭活(将种子煮熟)，其他条件均不变。
[特别提醒]　若选用绿色植物作实验材料，测定细胞呼吸速率，需在黑暗（或无光，不能写遮光）条件下进行，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。
（2）探究细胞呼吸方式装置的原理装置1内部小烧杯中装足量NaOH溶液时，可充分吸收CO2，CO2不影响装置中气体的总体积，总体积的变化取决于02的吸收。①液滴不动,说明不消耗O2；②液滴左移，说明消耗O2。
装置2内部小烧杯中装清水时，装置中的气体体积同时受CO2和O2变化量的影响，红色液滴移动的距离代表细胞呼吸作用吸收的O2量与产生的CO2量的差值。
补充：对照组为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，设置如图所示的丙装置（空白对照组），除将装置中生物材料换为杀死的等量同种生物材料外其余均与乙装置相同。
提醒　(1)若所放材料为绿色植物，整个装置必须遮光处理，否则植物组织的光合作用会干扰呼吸速率的测定。(2)为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应将装置灭菌及所测材料进行消毒处理。(3)如果实验材料是酵母菌，实验所用的葡萄糖溶液需煮沸，目的是灭菌，排除其他微生物的呼吸作用对实验结果造成干扰。
1、不同种类的种子中储存的营养物质的种类不同。在科学研究中常用呼吸熵RQ(RQ＝释放的二氧化碳体积/消耗的氧气体积)来表示生物的有氧呼吸的能源物质的不同。下面是测定发芽种子呼吸熵的两个装置图：
(1)装置一中的小瓶中加入NaOH溶液的目的是______________________。(2)若发芽的种子已长出幼苗，进行该实验时，则应将装置放置在何种条件下进行？________；原因是________________________________。
吸收发芽种子呼吸产生的CO2
避免幼苗进行光合作用，干扰细胞呼吸的气体量变化
(3)小琪同学来做这个实验时，将同一种正在发芽的种子等量分装入两个装置。假定其他操作步骤无误，她发现装置一中的着色液向左移动，而装置二中的着色液位置却不发生改变，则可推定该种子发芽过程所消耗的能源物质主要是______，理由是 _ _________________________________；若发现装置一与装置二中的着色液均匀向左移动，则该种子发芽过程中所消耗的能源物质主要是_ _，理由是________________________________________________。
以葡萄糖为能源物质进行有氧呼吸
脂肪中碳氢百分比含量较高，吸收的氧气大于释放的二氧化碳
时，吸收的氧气等于释放出的 二氧化碳
（一）实验：叶绿体中色素的提取与分离
防止色素被破坏（主要是叶绿素）
类胡萝卜素 叶绿素
（占3/4）吸收 光
胡萝卜素（ 色）
（占1/4） 吸收 光
叶绿素a（ 色）
叶绿素b（ 色）
4.绿叶中色素提取分离实验异常现象分析①试分析分离色素时色素带颜色过浅的原因：(1)使用放置数天的菠菜叶，滤液色素(叶绿素)太少。(2)未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分。(3)未加碳酸钙或加入过少，叶绿素被破坏。(4)一次加入大量的无水乙醇(正确做法：分次加入少量无水乙醇提取色素)。 ②滤纸条色素带重叠的原因(1)滤液细线不直。(2)滤液细线过粗。③滤纸条看不见色素带： (1)忘记画滤液细线。 (3)用蒸馏水做提取液或层析液。(2)滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中。④只有2条色素带：(1)黄叶 (2)没有加碳酸钙
1.右图表示某同学做“绿叶中色素的提取和分离”实验的改进装置。下列与之有关的叙述中，错误的是( )A.应向培养皿中倒入层析液B.应将滤液滴在b处，而不能滴在a处C.实验结果应是得到四个不同颜色的同心圆D.实验得到的若干个同心圆中，最大的一个圆呈橙黄色
光反应阶段 （类囊体薄膜）
暗反应阶段 （叶绿体基质）
光能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能
（CH2O） + O2
(1)光合作用过程中O元素的转移途径H2O→O2，CO2→C3→(CH2O)＋H2O。(2)光合作用过程中C元素的转移途径 CO2→C3→(CH2O)。(3)H的转移途径： H2O→[H]→(CH2O)＋H2O。
（三）光照和CO2浓度对光合作用物质含量变化的影响
如图是一晴朗夏日某植物光合作用强度随时间变化的曲线图，C点和B点相比较，叶肉细胞内的C3、C5、ATP和[H]的含量发生的变化依次是(　　)A．升、 升、升、升B．降、降、降、降C．降、升、升、升D．升、升、降、降
外界因素1、光照强度，光质2、CO2浓度3、温度4、无机盐离子5、水分内部因素1、色素含量和种类2、酶的数量和种类3、叶面积指数
（四）影响光合作用的因素
光合作用强度的表示方法： （光合速率）
单位时间内原料消耗量或产物生成量。
①O点时： ；②A点前：光合速率主要受 的影响； A点后：受 的影响；③当横坐标因素过强时，甚至会 。
原理：影响植物的光反应进而影响光合速率。光照强度增加，光反应速率加快，产生的[H]和ATP增多，使暗反应中还原过程加快，从而使光合作用产物增加。 应用：间作套种农作物和林带树种的合理搭配可以提高光能利用率；适当提高光照强度可增加大棚作物产量。
★光质（色）①大棚颜色：让相同强度的日光照射（大棚问题）（能让同色光透过） 无色透明 红色 蓝紫色 绿色②用相同强度光源照射（灯泡问题） 红光 蓝紫光 白光 绿光
说明：虽然四种光合色素都能吸收蓝紫光， 但它是短波，没有红光容易吸收。
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(必修1 P99与社会的联系改编)温室或大棚种植蔬菜时，补充的光源是红光或蓝紫光，选择的玻璃无色透明，原因是有色玻璃主要透过同色光，其他色光很少或不能透过，光照强度会减弱，不利于光合作用；而无色透明玻璃能透过日光中各色光，光照强度较大，有利于光合作用的进行。
原理：水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质。另外，水还能影响气孔的开闭，从而间接影响CO2进入植物体，所以水对光合作用有较大的影响。应用：预防干旱(如地膜覆盖，一方面是为了保温，另一方面是为了保水)和及时灌溉等措施。
原理：绿色植物进行光合作用时，需要多种必需的矿质元素。N：构成蛋白质、叶绿素、核酸等P：构成细胞膜、核酸、ATPMg：构成叶绿素应用：根据作物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可提高农作物产量。
①CO2过低时：不能进行CO2的固定，必须 才开始进行；②A点前：光合速率主要受 的影响； A点后：主要受 的影响；
原理：CO2影响暗反应阶段，制约C3的形成。应用：①“正其行，通其风”，大田通风②增加农家肥，适当增加CO2 浓度
原理：通过影响 来影响光合速率。
应用：①冬天 ，夏天 ； ②夜晚不能进行 ，可适当 ， 以降低 ，有利于 。 ③大田中适时播种
【例】[2019·天津卷，4]叶色变异是由体细胞突变引起的芽变现 象。红叶杨由绿叶杨芽变后选育形成，其叶绿体基粒类囊体减少， 光合速率减小，液泡中花青素含量增加。下列叙述正确的是(　　) A.红叶杨染色体上的基因突变位点可用普通光学显微镜观察识别 B.两种杨树叶绿体基粒类囊体的差异可用普通光学显微镜观察 C.两种杨树叶光合速率可通过“探究光照强弱对光合作用强度的 影响”实验作比较 D.红叶杨细胞中花青素绝对含量可通过“植物细胞的吸水和失水” 实验测定
1.概念：自然界中还有一些微生物利用体外环境中的某些 氧化时所释放的能量来 ，此过程称为化能合成作用，此类生物属化能 型生物。
硝化细菌、硫细菌、铁细菌等
【例】（2017年海南卷，5）关于生物体内能量代谢的叙述，正确的是（　C　） A.淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成 B.人体大脑活动的能量主要来自脂肪的有氧氧化 C.叶肉细胞中合成葡萄糖的过程是需要能量的过程 D.硝化细菌主要从硝酸还原成氨的过程中获取能量
（六）光合作用与细胞呼吸考向1　1.光合作用与细胞呼吸的过程及联系
2.解读净光合速率和真正光合速率(1)①呼吸速率：植物绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织(如苹果果肉细胞)测得的值——单位时间内植物组织的CO2释放量或O2吸收量。②净光合速率：植物绿色组织在光照条件下测得的值——单位时间内CO2的吸收量或O2的释放量。③真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。(2)植物“三率”的判定①根据坐标曲线判定：当光照强度为0时，CO2吸收值为0，则该曲线表示真正光合速率曲线；若CO2吸收值为负值，则该曲线表示净光合速率曲线。②根据关键词判定
特例：如果题干给出的信息是叶绿体吸收CO2或叶绿体释放O2的量，则该数据为真正光合速率。
3.光合作用和细胞呼吸综合曲线解读
A点：只进行呼吸作用，不进行光合作用，如图甲所示。AB段：真正光合速率小于呼吸速率，净光合速率小于0，如图乙所示。B点：真正光合速率等于呼吸速率，净光合速率等于0，如图丙所示。B点以后：真正光合速率大于呼吸速率，净光合速率大于0，如图丁所示。
4.光合作用的三点移动
口诀补偿点：左促右抑饱和点：右上促进，左下抑制
例题7：将一植株放在密闭玻璃罩内，置于室外一昼夜，获得实验结果如图所示。下列有关说法错误的是(　　)
A．图甲中的光合作用开始于C点之前，结束于F点之后B．到达图乙中的d点时，玻璃罩内CO2的浓度最高C．图甲中的F点对应图乙中的g点D．经过这一昼夜之后，植物体的有机物含量会增加
a点：2-4时，CO2释放量 ；（原因： ）b点：6时左右， 光合作用；（现象： ）bc：6-7时，光合速率 呼吸速率；
温度降低，呼吸作用减弱
c点：7时左右，光合速率 呼吸速率；（此时的光照强度对应 ）d点：12时左右，光合作用 ； （直接原因： ） （间接原因： ）
部分气孔关闭，CO2吸收量减少
ce：7-18时，光合速率 呼吸速率；e点：18时左右，光合速率 呼吸速率，有机物积累量 ； （此时的光照强度对应： ）eg：18时以后，光合速率 呼吸速率，最后光合作用 ， f点后只进行 。（其中f点的现象为： ）
密闭环境下，一昼夜CO2的变化
MA：光合速率 呼吸速率A： 光合速率 呼吸速率AB：光合速率 呼吸速率B： 光合速率 呼吸速率BN：光合速率 呼吸速率
①如果N点低于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量 ；②如果N点高于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量 ；③如果N点等于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量 。
13.某生物研究小组在密闭恒温玻璃温室内进行植物栽培试验，连续48h测定温室内CO2浓度及植物CO2吸收速率，得到如图所示曲线（整个过程呼吸作用强度恒定）
（1）实验前3小时叶肉细胞产生ATP的场所有　 ，图中植物呼吸速率与光合速率相等的时间点有　 　个．（2）6h时CO2的移动方向是　 ，由12时到18时，叶绿体内C3含量变化是　 　 ．（3）叶绿体利用CO2速率最大的时刻是　 h时，前24小时比后24小时的平均光照强度　 　．（4）如果使用相同强度绿光进行实验，c点的位置将 　（填“上移”、“下移”、“不变”，原因是　 ．
植物对绿光吸收很少，光合作用减弱，呼吸作用不变，吸收CO2将减少
（6）若a点时温室内CO2含量是88g，c点时温室内CO2含量为44g,则48小时后该植物有机物的积累量是 g。
①NaHCO3溶液作用： ；②测定指标： （单位时间内有色液滴 移的体积）③条件： ；④误差：测量值（净光合） 实际值（总光合）， （原因： ）
提供CO2,保证容器内CO2浓度的恒定
呼吸作用消耗了部分O2
注意：右移取正值（净>0），左移取负值（净