专题2 第2讲 光合作用的拓展及其与细胞呼吸影响因素的分析应用 课余 主干基础·自主赋能(Word教师用书)-【新高考方案】2025年高考生物二轮复习专题增分方略(Ⅱ)

主干知识的默写与识记 一、酶和ATP 1.从不同角度正确理解酶 ①产生场所:活细胞(不考虑哺乳动物成熟的红细胞等);②化学本质:有机物(绝大多数为蛋白质,少数为RNA);③作用原理:降低化学反应的活化能;④作用场所:可在细胞内、细胞外、体外发挥作用;⑤温度影响:低温只抑制酶的活性,不会使酶变性失活;⑥作用:催化作用;⑦合成原料:氨基酸、核糖核苷酸;⑧合成场所:核糖体、细胞核等。 2.明确ATP与核酸的关系 二、细胞呼吸和光合作用 1.细胞呼吸反应式中各物质量的比例关系(以呼吸底物为葡萄糖为例) (1)反应式 ①有氧呼吸: C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量; ②无氧呼吸: C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量; C6H12O62C3H6O3+少量能量。 (2)相关物质间量的比例关系 ①有氧呼吸:C6H12O6∶O2∶CO2=1∶6∶6; ②无氧呼吸:C6H12O6∶CO2∶C2H5OH=1∶2∶2或C6H12O6∶C3H6O3=1∶2。 2.细胞呼吸的作用 细胞呼吸除了能为生物体提供能量,还是生物体代谢的枢纽。在细胞呼吸过程中产生的中间产物,可转化为甘油、氨基酸等非糖物质;蛋白质、糖类和脂质的代谢,都可以通过细胞呼吸过程联系起来。 3.细胞呼吸方式的三大判断依据 4.光合作用的色素 (1)高等植物光合作用中捕获光能的色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上,主要捕获可见光中的蓝紫光和红光,色素的作用是吸收、传递、转化光能。 (2)用纸层析法分离色素的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同。提取叶绿体色素时,选择无水乙醇作为提取液的依据是叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。 5.光合作用的场所、物质变化 (1)光反应与暗反应在物质方面的联系: ①光反应为暗反应提供NADPH、ATP;暗反应为光反应提供NADP+、ADP和Pi。 ②光反应停止,暗反应不会立刻停止,因为光反应产生的NADPH和ATP还可以维持一段时间的暗反应,但在无光条件下不可以长期进行。 (2)光合作用的场所:对于原核细胞来说,由于没有叶绿体,光合作用不可能在叶绿体中进行。对于真核细胞来说,光反应在叶绿体的类囊体薄膜上进行,暗反应在叶绿体基质中进行。 (3)光合作用的产物有一部分是淀粉,还有一部分是蔗糖。蔗糖可以进入筛管,再通过韧皮部运输到植株各处。 (4)注意细胞呼吸产生的ATP用于细胞中绝大多数需要能量的生命活动,而光反应产生的ATP则一般用于暗反应。 6.判断“三率”的关键词及“三率”的相互关系 (1)呼吸速率:在黑暗条件下测得的单位时间内CO2释放量或O2吸收量或有机物的消耗量。 (2)净光合速率:光照条件下测得的单位时间内CO2吸收量或O2释放量或有机物的积累量。 (3)真正(总)光合速率:植物在光下单位时间内的CO2固定量或O2产生量或有机物的产生(制造)量。 (4)“三率”的相互关系:真正(总)光合速率不能通过实验直接测得,而是通过计算获得,即真正(总)光合速率=净光合速率+呼吸速率。 7.环境改变时,短时间内光合作用过程中相关物质的变化趋势 条件 C3 C5 (CH2O) 合成量 光照 不变 CO2供应减少 减少 增加 减少 CO2供应增加 增加 减少 增加 CO2供 应不变 减弱光照 增加 减少 减少 增强光照 减少 增加 增加 概念微点的理解与判断 1.判断下列有关酶叙述的正误 (1)具催化功能的RNA的发现是对酶化学本质认识的补充。 (√) (2)低温主要通过改变淀粉酶的氨基酸组成,导致酶变性失活。 (×) (3)淀粉酶在一定pH范围内起作用,酶活性随pH升高而不断升高。 (×) (4)酶、抗体、激素都是由氨基酸通过肽键连接而成的。 (×) (5)细胞中生物大分子的合成需要酶来催化。 (√) (6)分解淀粉与纤维素所需的酶不同。 (√) 2.判断下列有关ATP叙述的正误 (1)腺苷三磷酸分子是由1个脱氧核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成。 (×) (2)腺苷三磷酸分子在水解酶的作用下不断地合成和水解。 (×) (3)线粒体、叶绿体和高尔基体都是合成ATP的场所。 (×) (4)叶绿体的类囊体膜上存在催化ATP合成的酶。 (√) (5)植物光合作用和呼吸作用过程中都可以合成ATP。 (√) 3.判断下列有关细胞呼吸叙述的正误 (1)还原型辅酶Ⅰ参与呼吸作用并在线粒体内膜上作为反应物。 (√) (2)酵母菌无氧呼吸不产生使溴麝香草酚蓝溶液变黄的气体。 (×) (3)呼吸作用中有机物彻底分解、产生大量ATP的过程发生在线粒体基质中。 (×) (4)酵母菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2。 (√) (5)若细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸(以葡萄糖为呼吸底物),则吸收O2的分子数比释放CO2的多。 (×) (6)马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATP。 (×) 4.判断下列有关光合作用叙述的正误 (1)光合作用强度减弱,有机物合成减少是高温下作物减产的原因之一。 (√) (2)弱光条件下植物没有O2的释放,说明未进行光合作用。 (×) (3)在暗反应阶段,CO2不能直接被还原。 (√) (4)卡尔文等探究CO2中碳在光合作用中的转化途径采用了同位素标记法。 (√) (5)降低光照强度将直接影响光反应的进行,从而影响暗反应的进行;改变CO2浓度则直接影响暗反应的进行。 (√) (6)暗反应中14C的转化途径是14CO2→14C3→14C5→(14CH2O)。 (×) (7)夏季晴天,造成植物光合作用的“午休”现象的主要原因是环境中CO2浓度过低。 (×) 基本理论的迁移与应用 1.酶制剂适于在低温下保存的原因是在温度较低时,酶的活性很低,但酶的空间结构稳定,在适宜的温度下酶的活性可以升高。 2.探究温度对酶活性的影响实验中,鉴定淀粉是否分解一般用碘液,不宜选用斐林试剂,这是因为用斐林试剂检测时需水浴加热,会导致反应体系温度发生改变,影响实验结果。 3.不同pH条件下淀粉酶催化淀粉水解的实验中,pH从13调为7后,淀粉含量不会减少,原因是pH为13时,淀粉酶已经完全丧失活性,将pH由13调为7后,淀粉酶的活性不会恢复。 4.ATP中含有3个磷酸基团,磷酸基团带有负电荷。从电荷间的相互作用角度解释ATP分子中远离腺苷的那个特殊化学键容易水解的原因是两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因,使得磷酸基团间的化学键不稳定,末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势。 5.探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中,因为葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化,所以应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。 6.结合O2浓度影响细胞呼吸的曲线分析: (1)O2浓度为C时,AB=BC,此时有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖不是(填“是”或“不是”)一样多,理由是根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可以看出,当有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等时,二者消耗的葡萄糖之比是1∶3。 (2)在保存蔬菜、水果时,应选择R点对应的O2浓度,理由是此时总CO2释放量最少,单位时间内,有机物的损耗较少。 (3)低氧环境下,有机物消耗少的原因是在低氧条件下,无氧呼吸受到抑制,呼吸强度较弱,有氧呼吸因氧气不足,呼吸强度也比较小,故总的CO2释放量少,呼吸强度弱,单位时间内,有机物消耗少。 7.若将某种植物密闭在无O2但其他条件适宜的小室中,照光培养一段时间后,发现植物的有氧呼吸增强,原因是植物在光下进行光合作用释放的O2使密闭小室中O2增加,而有氧呼吸需要O2参与,所以当照光培养一段时间后,O2增多时,有氧呼吸会增强。 8.间歇光是一种人工光源,能够实现极短时间的照光和极短时间的黑暗轮番交替,光和暗的时间均为几十毫秒至几百毫秒。结果发现,用一定量的光照射果树叶片,相同的光照时间下,间歇照射比连续照射的效率要高,分析其原因是与连续光照相比,间歇光照能够使光反应的产物被充分利用,使相同的光照时间内产生更多的ATP和NADPH,供暗反应利用,合成更多有机物。 9.大棚种植使用有机肥有利于增产,从影响光合作用的因素角度分析原因是有机肥在土壤中被微生物分解时会释放CO2,增加了大棚中的CO2浓度,进而促进了光合作用,因此有利于增产。 10.中耕松土能影响农作物生长,还能影响水土保持和温室效应的原因是松土透气可以使根细胞进行充分的有氧呼吸,从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收,增强根系的水土保持能力,促进作物生长,有利于吸收更多的CO2,从而缓解全球气候变暖现象。 11.光照下卡尔文给小球藻悬浮液通入14CO2,一定时间后杀死小球藻,同时提取产物并分析。实验发现,仅仅30 s的时间,放射性代谢产物多达几十种。时间缩短到7 s,发现放射性代谢产物减少到12种,若想要探究CO2转化成的第一个产物是什么,可行的实验思路是不断缩短光照时间后杀死小球藻,同时提取产物并分析,直到提取物中最终只有一种放射性代谢产物,该物质即为CO2转化成的第一个产物。 12.研究小组将生长状况相似的菠菜幼苗均分为A、B两组进行实验探究,A组培养在完全培养液中,B组培养在缺Mg2+的培养液中,其他条件相同且适宜。持续提供14C标记的CO2进行光合作用, B组14C标记的(CH2O)的量比A组低,原因是B组缺少Mg2+,不利于叶绿素的合成,导致光反应产生的NADPH和ATP不足,C3的还原较少,形成的(CH2O)较少。 学科网（北京）股份有限公司 $$