专题05 细胞呼吸和光合作用-备战2021年高考生物专题提分攻略

第5章 细胞呼吸和光合作用 一、基础知识必备 1、有氧呼吸 （1）概念:细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程。 （2）过程 阶段 具体过程 发生场所 与氧的关系　 第一阶段 C6H12O6→ 2丙酮酸+4[H]+ATP(少) 细胞质基质　 无关 第二 阶段 2丙酮酸+6H2O → 6CO2+20[H]+ATP(少) 线粒体基质　 无关 第三 阶段 6O2+24[H] → 12H2O+ATP(大量) 线粒体内膜　 必须 有氧 （3）反应式 C6H12O6+6H2O+6O2 → 6CO2+12H2O+能量 2、无氧呼吸 （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。 （2）过程 阶段 具体过程 发生场所 第一 阶段 C6H12O6→2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+ATP(少量) 细胞质 基质　 第二 阶段 2C3H4O3+4[H] → 2C2H5OH(酒精)+2CO2 或者2C3H4O3+4[H]→ 2C3H6O3(乳酸) （3）反应式 (1)无氧呼吸产生酒精的反应式:C6H12O6 → 2C2H5OH+2CO2+少量能量。 (2)无氧呼吸产生乳酸的反应式:C6H12O6 → 2C3H6O3+少量能量。 二、通关秘籍 1、有氧呼吸过程中各元素的去向 反应物中的葡萄糖、水、氧气分别在第一、二、三阶段被利用。产物中的二氧化碳和水分别在第二、三阶段形成。 应用 分析 用“创可贴”等敷料包扎伤口 既为伤口敷上了药物,又为伤口创造了疏松透气的环境,避免厌氧病原菌的繁殖,有利于伤口的痊愈 板结的土壤要及时松土透气 使根细胞进行有氧呼吸,有利于根系的生长和对无机盐的吸收。松土透气还有利于土壤中好氧微生物的生长繁殖,促使微生物对有机物的分解,有利于植物对无机盐的吸收 稻田需要定期排水 水稻的根细胞比较适应无氧呼吸,但仍然需要进行有氧呼吸,所以稻田需要定期排水。如果稻田中的氧气不足,水稻的根细胞进行酒精发酵,时间一长酒精就会对根细胞产生毒害作用 伤口较深时需到医院治疗 破伤风是由破伤风芽孢杆菌引起的。较深的伤口里缺少氧气,破伤风芽孢杆菌在厌氧环境中生存并大量繁殖 提倡慢跑等有氧运动 有氧运动是指在人体细胞充分获得氧的情况下所进行的体育锻炼。相反,无氧运动中,肌细胞因氧气不足,要靠乳酸发酵来获取能量,因为乳酸能够刺激肌细胞周围的神经末梢,所以这时人会有肌肉酸胀、乏力的感觉 三、基础知识必备 1、叶绿体的结构及其中的色素 （1）.叶绿体的结构和功能分析表 名称 叶绿体 分布 主要存在于绿色植物的叶肉细胞和幼茎的皮层细胞中 形态 扁平的椭球形或球形 结构 双层膜内含有几个到几十个基粒(由许多片层结构的薄膜堆叠而成),基粒之间充满了基质 主要 成分 类囊体的薄膜上分布有进行光合作用所需的色素和酶,基质中有进行光合作用所需的酶,及少量的DNA和RNA 功能 叶绿体中的色素能吸收、传递和转化光能,叶绿体是真核生物进行光合作用的场所 图示 ①外膜,②内膜,③基粒,④基质 （2）叶绿体中的色素及色素的吸收光谱 2、实验:叶绿体色素的提取和分离 （1）实验原理 绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂(无水乙醇或丙酮)中,因此,可以用无水乙醇等有机溶剂来提取叶绿体中的色素。根据绿叶中色素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,从而在扩散过程中将色素分离开来。 （2）实验流程 3、光合作用 （1）光合作用的概念 绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。 （2）光合作用的过程 比较项目 光反应 暗反应 过程模型 实质 光能转换为化学能,并放出O2 同化CO2形成有机物(酶促反应) 时间 短促,以微秒计 较缓慢 条件 色素、光、酶、水、ADP、Pi 多种酶、ATP、[H]、CO2、C5 场所 在叶绿体内的类囊体薄膜上进行 在叶绿体基质中进行 物质转化 (1)水的光解:2H2O→ 4[H]+O2； (2)ATP的合成:ADP+Pi+能→ATP (1)CO2的固定:CO2+C5→ 2C3; (2)C3的还原:2C3 → (CH2O)+C5 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 关系 (1)光反应为暗反应提供[H]和ATP;暗反应为光反应提供ADP和Pi； (2)没有光反应,暗反应无法