高考光合作用呼吸作用复习.docx
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高考光合作用呼吸作用复习
考点一．细胞代谢与酶
1、细胞代谢的概念：
细胞内每时每刻进行着许多化学反应，统称为细胞代谢.
2、活化能：
分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
3、酶在细胞代谢中的作用：
降低化学反应的活化能
4、使化学反应加快的方法：
加热：
通过提高分子的能量来加快反应速度；
加催化剂：
通过降低化学反应的活化能来加快反应速度；同无机催化相比，酶能更显著地降低化学反应的活化能，因而催化效率更高。
5、酶的本质：
绝大部分的酶是蛋白质；少数酶是RNA；
6、酶的概念：
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA。
7、酶的特性：
专一性：
每一种酶只能催化一种或一类化学反应
高效性：
酶的催化效率是无机催化剂的107－1013倍
酶的作用条件较温和：
酶在最适宜的温度和PH条件下，活性最高。
8、影响酶促反应的因素
①底物浓度（反应物浓度）；酶浓度
②PH值：
过酸、过碱使酶失活
③温度：
高温使酶失活。
低温降低酶的活性，在适宜温度下酶活性可以恢复。
例题1.食团由口腔进入胃后，唾液淀粉酶不再起催化作用，其主要原因是（）
A．食团进入胃时，淀粉已全部分解成麦芽糖B．胃内温度与口腔温度不同
C．胃液的pH导致唾液淀粉酶失去活性D．唾液淀粉酶只在口腔中起作用
例题2.20世纪80年代科学家发现了一种RNaseP酶，是由20%的蛋白质和80%的RNA组成，如果将这种酶中的蛋白质除去，并提高Mg2+的浓度，他们发现留下来的RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性，这一结果表明（）
A．RNA具有生物催化作用B．酶是由RNA和蛋白质组成的
C．酶的化学本质是蛋白质D．绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA
考点二.细胞的能量“通货”——ATP
1、ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物，中文名称叫做三磷酸腺苷
2、结构简式：
A-P~P~PA代表腺苷P代表磷酸基团～代表高能磷酸键
3、ATP和ADP之间的相互转化
ADP+Pi+能量ATP
ATPADP+Pi+能量
ADP转化为ATP所需能量来源：
检测产物
CO2
检测产物
酒精
试剂名称
澄清石灰水
溴麝香草酚蓝水溶液
试剂名称
重铬酸钾溶液
现象观察
变浑浊
由蓝变绿再变黄
实验条件
酸性条件
评价标准
变浑浊程度
变黄的时间
实验现象
由橙色变灰绿色
动物和人：
呼吸作用
绿色植物：
呼吸作用、光合作用
4、ATP的利用：
ATP是新陈代谢所需能量的直接来源，ATP中的能量能转化成机械能、电能，光能等各种能量；
吸能反应总是与ATP水解的反应相联系,由ATP水解提供能量
放能反应总是与ATP的合成相联系,释放的能量贮存在ATP中
考点三.呼吸作用
1.实验相关物质检验
2.有氧呼吸：
有机物在细胞内进行不彻底的氧化分解，生成CO2或其他产物，逐步释放能量，并生成ATP的过程
3.细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸
4.细胞呼吸的方式
有氧呼吸
第一阶段
第二阶段
第三阶段
场所
细胞质基质
线粒体基质
线粒体内膜
反应物
葡萄糖
丙酮酸+H2O
[H]+O2
生成物
丙酮酸+[H]
CO2+[H]
H2O
产生ATP数量
少量
少量
大量
与氧的关系
不需氧
不需氧
需氧
无氧呼吸
酒精
乳酸
场所
细胞质基质
过程
第一阶段
葡萄糖生成丙酮酸和[H]，并生成少量能量
第二阶段
丙酮酸生成酒精和CO2
丙酮酸生成乳酸
总反应式
5.有氧呼吸与无氧呼吸的比较
呼吸类型
有氧呼吸
无氧呼吸
不同
场所
线粒体、细胞质基质
细胞质基质
条件
需氧
不需氧
物质变化
彻底氧化分解
不彻底氧化分解
能量变化
大量能量
少量能量
产物
CO2+H2O
酒精和CO2或乳酸
反应式
相同
实质
分解有机物，释放能量
联系
第一阶段（从葡萄糖到丙酮酸）相同
6.判断细胞呼吸方式
1.无O2、有CO2，无氧呼吸
①看O2、CO22.O2=CO2，有氧呼吸
3.O2＜CO2，有氧、无氧呼吸，多余CO2来自无氧呼吸
1.酒精=CO2，无氧呼吸
②看酒精、CO2
2.酒精＜CO2，有氧、无氧呼吸，多余CO2来自有氧呼吸
例题3.制作泡菜、酸菜时，所用菜坛子必须密封，其原因是（）
A．防止水分蒸发B．防止菜叶萎蔫
C．防止产生的乳酸挥发D．乳酸菌在有氧条件下发酵被抑制
例题4．（2010·威海模拟）如图是[H]随化合物在生物体内的转移过程，下列对其分析错误的是（ ）
A.［H］经①→②转移到葡萄糖，首先［H］与C3结合，该转变过程属于暗反应
B.［H］经②→①转移到水中，此过程需要氧气参与
C.［H］经②→④过程一般在缺氧条件下才能进行
D.②→①产生的［H］和①→②产生的［H］全部来自于水
例题5.人体红细胞无线粒体但能携带氧,红细胞所需能的来源主要是利用（ ）
A.葡萄糖，进行有氧呼吸 B.葡萄糖，进行无氧呼吸
C.乳酸，进行有氧呼吸 D.乳酸，进行无氧呼吸
例题6.向正在进行有氧呼吸的细胞悬液中分别加入 a、b、c、d四种抑制剂，下列说法正确的是（ ）
A.若a能抑制[H]氧化成水。
则使O2的消耗减少
B.若b能抑制葡萄糖分解，则使丙酮酸增加
C.若c能抑制ATP的形成，则使ADP的消耗增加
D.若d能抑制丙酮酸分解，则使葡萄糖的消耗增加
例题7.下图表示呼吸作用过程中葡萄糖分解的两个途径。
酶1、酶2和酶3依次分别存在于（ ）
A．线粒体、线粒体和细胞质基质
B．线粒体、细胞质基质和线粒体
C．细胞质基质、线粒体和细胞质基质
D．细胞质基质、细胞质基质和线粒体
考点四.光合作用
1．色素的提取和分离试验
原理
绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中；各种色素都能溶解在层析液中，并且在层析液中的溶解度不同：
溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。
绿叶中的色素就会随层析液在滤纸上的扩散而分离开
步骤
操作方法
思考
结论
1提取绿叶中的色素
称取5g绿叶，去粗脉，剪碎，放入研钵中，加少许SiO2和CaCO3，10mL无水乙醇，快速研磨，收集研磨液滤液，及时用棉塞将试管口塞严
①加入SiO2、CaCO3的作用是什么？
②研磨时为什么要迅速而充分？
③收集滤液后，为什么要及时用棉塞将试管口塞严？
①SiO2：
有助于研磨的充分
CaCO3：
保护色素
②使色素充分溶解于乙醇中，防止乙醇挥发
③防止乙醇的挥发
2制备滤纸条
将干燥的定性滤纸剪成长与宽略小于试管长与宽的滤纸条，将滤纸条的一端剪去两角，并在距这一端1cm处用铅笔画一条细的横线
为什么要剪去两角？
防止在边缘处扩散过快
3画滤液细线
用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀的画出一条细线（要求：
细、直、齐），待滤液干后，再重复一两次
①滤液细线为什么要求细、直、齐？
②重复画一两次的目的是什么？
①使分离的色素带平整、不重叠
②增加色素的含量
4分离滤液中的色素
将3mL层析液倒入试管中，将滤纸条（有滤液细线的一端朝下）轻轻插入层析液中，然后用棉塞塞紧试管口可用小烧杯代替试管，用培养皿盖住小烧杯
①为什么不能让滤液细线触及层析液？
②为什么要用棉塞塞紧试管口？
①防止色素溶解于层析液中
②防止层析液中有毒物质挥发
5观察记录
观察滤纸条上出现了几条色素带，以及每条色素带的颜色
2.绿叶中的色素
①胡萝卜素，橙黄色，含量最少
②叶黄素，黄色，含量较少
③叶绿素a，蓝绿色，含量最多
④叶绿素b，黄绿色，含量较多
因此，白光下光合作用最强，其次是红光和蓝紫光，绿光下最弱。
例题8.（2012海南卷）9.关于叶绿体色素的叙述，错误的是（ ）
A.叶绿素a和b主要吸收红光和蓝紫光
B.绿叶中叶绿素和类胡萝卜素含量不同
C.利用纸层析法可分离4种叶绿体色素
D.乙醇提取的叶绿体色素不能吸收光能
3.光合作用的实验
科学家
实验过程
实验现象
实验结论
普里
斯特利
①绿色植物+点燃的蜡烛
碘
②绿色植物+小鼠
蜡烛不容易熄灭
小鼠不容易窒息死亡
植物能更新空气
萨
克
斯
黑暗
曝光
碘
几小时
绿叶
遮光
深蓝色
无颜色变化
绿色叶片在光合作用中产生了淀粉，光合作用必需
在有光条件下进行
恩
格
尔
曼
水绵
黑暗极细光束
好氧菌无空气完全曝光
好氧菌只分布在叶绿体被光束照射部位
好氧菌分布在叶绿体所有受光部位
植物的光合作用产物之一是：
氧气，它是由叶绿体释放出来的，该实验证实光合作用的场所是叶绿体。
鲁宾
和
卡门
H218O、CO2
向植物提供
H2O、C18O2
释放18O2
释放O2
光合作用释放的氧气全
部来自H2O
萨克斯实验：
①暗处理的目的是什么？
消耗掉叶片内原有的营养物质
②本实验自变量是是否光照，因变量是滴加碘液看叶片颜色的变化
恩格尔曼实验的巧妙之处：
①选材好：
水绵有带状叶绿体，且螺旋状分布在细胞中，便于观察和分析
②环境奇：
将临时装片放在无空气的黑暗环境中，排除了环境中光线和O2的影响
③细光线、菌好氧：
能够准确地判断出水绵细胞中产生氧气的部位
④光暗比：
水绵放在黑暗（局部照光）和曝光的条件下进行对照实验
4、光反应与暗反应
①总反应式及元素去向
②过程
③光反应与暗反应的比较
项目
光反应
暗反应
区
别
条件
必需在光下
有光、无光都可以
场所
叶绿体类囊体薄膜上
叶绿体基质中
物质转化
①水的光解：
_______________________
②ATP的形成：
_______________________
①CO2的固定：
_______________________
②C3的还原：
_______________________
能量转化
光能→ATP中活跃的化学能
ATP中活跃的化学能→
有机物中稳定的化学能
联系
1光反应为暗反应提供ATP和[H]
②暗反应为光反应提供ADP和Pi
④能量的转移途径：
光能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能
CO2中碳的转移途径：
CO2→C3→（CH2O）
⑤改变外界条件引起的物质数量变化
C3
C5
[H]和ATP
（CH2O）量
停止光照，CO2不变
↑
↓
↓
↓
突然光照，CO2不变
↓
↑
↑
↑
光照不变，停止CO2
↓
↑
↑
↓
光照不变，CO2增加
↑
↓
↓
↑
5、叶绿体结构
6、光合作用原理的应用
①光合作用强度：
植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量，可通过测定一定时间内原料消耗数量或产物生成的数量来定量表示。
②影响光合作用强度的环境因素
I.空气中CO2的浓度；（温室内烧火，施用农家肥，放置干冰等）
II.土壤中水多少；（合理灌溉）
III.光照长短与强弱及光的成分；（温室大棚用红色或蓝色的塑料和灯管，合理密植、间作等）
IV.温度的高低等（温室大棚，温室内烧火，太阳能温室，盖地膜等）
③应用：
控制光照的强弱和温度的高低，适当增加作物生长环境中CO2的浓度来提高光合作用强度
*总结：
总反应式：
CO2+H2O（CH2O）+O2
其中，（CH2O）表示糖类。
根据是否需要光能，可将其分为光反应和暗反应两个阶段。
光反应阶段：
必须有光才能进行
场所：
类囊体薄膜上
物质变化：
水的光解：
H2OO2+2[H]
ATP形成：
ADP+Pi+光能ATP
能量变化：
光能转化为ATP中活跃的化学能
暗反应阶段：
有光无光都能进行
场所：
叶绿体基质
物质变化：
CO2的固定：
CO2+C52C3
C3的还原：
2C3+[H]+ATP（CH2O）+C5+ADP+Pi
能量变化：
ATP中活跃的化学能转化为（CH2O）中稳定的化学能
联系：
光反应为暗反应提供ATP和[H]，暗反应为光反应提供合成ATP的原料ADP和Pi
例题9（2012福建卷）1、下列有关碗豆的叙述，正确为是（）
A.萌发初期，种子的有机物总重量增加
B.及时排涝，能防止根细胞受酒精毒害
C.进人夜间，叶肉细胞内ATP合成停止
D.叶片黄化，
叶绿体对红光的吸收增多
例题10.根据下面光合作用图解，判断下列说法不正确的是（ ）
A．⑥过程发生于叶绿体基质中
B．⑤过程发生于叶绿体类囊体薄膜上
C．图示①～④依次为[H]、ATP、CO2、（CH2O）
D.①产生的[H]和①不仅用于还原C3化合物，还可用于矿质离子吸收等
例题11.将长势相同的三盆麦苗分别置于密闭的透明钟罩内，如图所示。
若干天后从各装置中的麦苗取得同样质量的叶片，脱绿后研磨得等量滤液，分别置于甲、乙、丙三个试管中，同时在三个试管中加入等量的斐林试剂，此时三个试管中的现象分别是（ ）
A．甲蓝色、乙蓝色、丙蓝色
B．甲浅砖红色、乙浅砖红色、丙深砖红色
C．甲砖红色、乙砖红色、砖砖红色
D．甲深砖红色、乙较深砖红色、丙浅砖红色
考点五.影响光合作用的因素
1.单因子影响
（1）光照强度
I.光强度通过影响植物的光反应进而影响光合效率。
植物的光合效率在一定范围内随着光强度的增加而增加强，但当光强度达到一定值时，光合效率不再随着光强度的增加而增强。
（此时影响影响光合效率的主要因素为CO2浓度）。
图形如下：
II.光补偿点和光饱和点
①概念：
植物光合作用所吸收的CO2与该温度条件下细胞呼吸所释放的CO2量达到平衡时的光照强度叫做光补偿点。
当光照强度增加到一定值后，植物的光合作用强度不再增加或增加很少时，这一光照强度就是光饱和点。
②不同的植物的光补偿点和光饱和点不同
不同的植物的光补偿点不同，主要与该植物的细胞呼吸强度有关，与温度也有关系。
一般生阳植物的光补偿点比阴生植物高。
不同的植物的光饱和点不同，阳生植物的光饱和点高于阴生
III.农业生产应用
①温室大棚适当提高光强度可以增加光合作用强度。
②延长光合作用时间（适当补充光照、一年多季种植等）。
③增加光合作用面积（合理密植、间作套种等）。
④温室大棚采用无色透明玻璃。
⑤如要降低光合作用则提供单质光照射（如红光）
（2）CO2浓度对光合作用的影响
I.CO2浓度对光合作用的影响规律
①CO2是光合作用的原料，通过影响暗反应来影响光合效率。
植物的光合效率在一定范围内随着CO2浓度的增加而增加，但当CO2浓度达到一定值时，光合效率不再增强。
如果CO2浓度继续升高，光合作用不但不会增加，反而会下降，甚至引起植物CO2中毒而影响植物正常的生长发育。
光合作用强度。
②植物光合作用的最适CO2浓度为0.1%，而空气中CO2仅为0.03%。
因此适当增加空气中CO2浓度，可提高光合速率。
II.易错易混概念：
CO2补偿点和CO2饱和点
植物光合作用所吸收的CO2与该细胞呼吸所释放的CO2量达到平衡时的CO2浓度称为CO2补偿点。
当CO2达到一定浓度后，光合作用强度不再增加，这时的CO2浓度就是CO2饱和点。
（见图）
III.农业生产应用：
温室栽培植物时适当提高室内的CO2浓度，如放一定量的干冰或多施有机肥，使其吸收CO2增多。
（3）温度对光合作用的影响
I.温度对光合作用的影响规律
①温度直接影响光合作用中有关酶的活性，对光合作用的影响很大。
低温时，植物酶促反应速率下降，限制了光合作用的进行；高温时，叶绿体和细胞质的结构会遭到破坏，酶发生钝化、变性甚至遭到破坏。
②低温会影响光合酶的活性，植物净光合速率较低；较高温度使呼吸作用加强，净光合速率下降。
（详见图）
II.最适温度
一般植物可在10℃～35℃正常的进行光合作用，其中以25℃～30℃最适宜，在35℃以上时光合速率就开始下降，40℃～50℃是即完全停止。
III.农业生产应用：
①适时播种。
②温室栽培作物时，白天适当提高温度，晚上适当降低温度（适当增大昼夜温差）。
（4）矿质元素对光合作用的影响
I.矿质元素在光合作用的作用
①N是各种酶、蛋白质以及NADP+和ATP、核酸、叶绿素等物质的重要原料。
②P是NADP+和ATP、核酸等的重要组成成分。
③Mg是叶绿素的重要组成成分。
④K对光合作用产物的制造和转化起着重要作用。
II.矿质元素对光合作用的影响规律
在一定范围内矿质元素供应越多，光合速率就越快；超过一定浓度，光合速率不再增强，甚至由于渗透失水反而使光合速率下降。
ⅲ.农业生产应用：
适时适量施肥，注意施肥不宜过量，否则会造成土壤溶液浓度大于细胞液浓度导致细胞失水萎蔫。
（5）水分对光合作用的影响
I.水对光合作用的影响规律
缺水时气孔关闭，影响CO2进入叶肉细胞；缺水，则叶片淀粉水解减弱，糖类堆积，光合产物输出缓慢。
因此，植物体水分减少会使光合效率下降。
II.农业生产应用：
合理灌溉
2.多因子影响
（1）关键点P点理解：
此点以前，限制光合速率的因素为横坐标所表示的因子，随着该因子的不断加强，光合速率不断提高。
（2）关键点Q点的理解:
此点时，横坐标所表示的因素不再是限制光合作用的因子，影响因素为三条曲线所表示出的其他因素。
例题12.（2012天津）5．设置不同CO2浓度，分组光照培养蓝藻，测定净光合速率和呼吸速率（光合速率=净光合速率+呼吸速率），结果见右图，据图判断，下列叙述正确的是
A.与d3浓度相比，d1浓度下单位时间内蓝藻细胞光反应生成的[H]多
B.与d2浓度相比，d3浓度下单位时间内蓝藻细胞呼吸过程产生的ATP多
C.若d1、d2、d3浓度下蓝藻种群的K值分别为K1、K2、K3，则K1＞K2＞K3
D.密闭光照培养蓝藻，测定种群密度及代谢产物即可判断其是否为兼性厌氧生物
例题13.（2012山东）2.夏季晴朗的一天，甲乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示。
下列说法正确的是
A.甲植株在a点开始进行光合作用
B.乙植株在e点有机物积累量最多
C
.曲线b～c段和d～e段下降的原因相同
D.两曲线b～d段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭
例题14.（2012广东卷）26.（16分）荔枝叶片发育过程中，净光合速率及相关指标的变化间下表。
叶片
发育情况]
叶面积（最大面积的%）
总叶绿素含量
气孔相对开放度
净光合速率
A
新叶展开前
19
—
—
-2.8
B
新叶展开中
87
1.1
55
1.6
C
新叶展开完成
100
2.9
81
2.7
D
新叶已成熟
100
11.1
100
5.8
注：
“____”表示未测数据.
（1）B的净光合速率较低，推测原因可能是：
①叶绿素含量低，导致光能吸收不足；②___________，导致______________________。
（2）将A、D分别置于光温恒定的密闭容器中，一段时间后，A的叶肉细胞中，将开始积累_________；D的叶肉细胞中，ATP含量将__________。
（3）与A相比，D合成生长素的能力________；与C相比，D的叶肉细胞的叶绿体中，数量明显增多的结构是______________________。
（4）叶片发育过程中，叶片面积逐渐增大，是_____________的结果；D的叶肉细胞与表皮细胞的形态、结构和功能差异显著，其根本原因是_______________
。
课堂练习
1.下列能使ADP含量增加的是（）
A．无机盐通过质膜时B．水分从叶片气孔中散发
C．萎蔫的菜叶放在清水中D．甘油吸收进入小肠绒毛内毛细淋巴管中
2.下列有关ATP的叙述，其中正确的是（）
A．人体内成熟的红细胞中没有线粒体，不能产生ATP
B．人在饥饿时，细胞中ATP和ADP的含量难以达到动态平衡
C．在有氧与缺氧的条件下，细胞质基质都能形成ATP
D．ATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”表示的是同一物质
3.葡萄糖是细胞进行有氧呼吸最常利用的物质。
将一只实验动物小猴放入含有放射性18O2气体的容器内，18O2进入动物体内后，最先出现的放射性化合物是（）
A、丙酮酸B、乳酸C、二氧化碳D、水
4.将酵母菌处理获得细胞质基质和线粒体，用超声波将线粒体破碎，线粒体内膜可自然反卷成小的膜泡，原来内膜的内侧面位于膜泡的外表面。
下列四支试管在适宜温度下可能会产生CO2的有（）
①葡萄糖+细胞质基质②丙酮酸+细胞质基质③葡萄糖+小膜泡④丙酮酸+小膜泡
A、①②B、①②④C、②③④D、①④
5.（双选）下列是有关某种淀粉酶的实验，处理方式及结果如下表与下图。
根据结果判断，下列叙述正确的是（ ）
A．甲物质可能是淀粉酶的激活剂
B．该酶较适合在40℃的环境下作用
C．该酶在中性环境中的作用速度比碱性快
D．该酶在作用35分钟后便会失去活性
7.将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室，调节小室CO2浓度，在适宜光照强度下测定叶片光合作用的强度（以CO2吸收速率表示），测定结果如图。
下列相关叙述，正确的是（ ）
A．如果光照强度适当降低，a点左移，b点左移
B．如果光照强度适当降低，a点左移，b点右移
C．如果光照强度适当增强，a点右移，b点右移
D．如果光照强度适当增加，a点左移，b点右移
8.如图所示农田一昼夜温度变化Ⅰ、光照强度变化Ⅱ和植物吸收CO2
变化Ⅲ数据绘制成的曲线，则下列说法不正确的是（ ）
A．在Ⅲ曲线与时间轴交点c和e时，光合作用吸收的CO2与细胞呼吸释放的CO2
量相等
B．a点的形成是由夜间的低温造成的
C．从时间轴上的c点开始合成有机物，到e点有机物的合成停止
D．增大曲线Ⅲ与时间轴所围成的正面积的措施包括提高光照强度、CO2浓度和充足的水分供应
9.（2011年江苏卷）某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。
将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析（从上至下），与正常叶片相比，实验结果是
A．光吸收差异显著，色素带缺第2条B．光吸收差异不显著，色素带缺第2条
C．光吸收差异显著，色素带缺第3条D．光吸收差异不显著，色素带缺第3条
10.下图甲表示某种植物光合速率受光照强度影响的变化曲线。
图乙表示某种植物光合速率在不同光照强度下，光合速率受CO2浓度影响的变化曲线。
a点与c点相比较，c点时叶肉细胞中C3的含量及b点与c点相比较，b点时叶肉细胞中C5的含量（ ）
A．高、高B．低、基本一致
C．低、高
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