内容正文:
早读/课前朗读
1.读必修一的早读材料
2.二轮(教材深挖、长句表达、考点串联)
专
题
二轮专题复习
植 物 生 理 学
二轮优化设计
专题二 酶、ATP、光合作用、呼吸作用
专题六 植物的激素调节
2
专题四复习
考点一 酶、ATP在细胞代谢中的作用
必备知识细目 高考试题分布 考频 考查方式
2.4 细胞的功能基于细胞代谢 酶在代谢中的作用 2023全国乙T32(1),2023广东T1,2022广东T13,
2022全国乙T4,2021山东T16 中频
该部分内容的命题以选择题为主,考查考生对基础知识的识记、理解和应用。
ATP在能量代谢中的作用 2023全国甲T1,2022山东T3 低频
3
考点1 酶、ATP在细胞代谢中的作用
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考题解密
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
判断正误并找到课本原文
考点1 酶、ATP在细胞代谢中的作用
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1.细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞代谢。(必修1P76)
2.美国科学家切赫和奥特曼发现少数 RNA 也具有生物催化功能。(必修1P80)
3.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质。(必修1P81)
4. 酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸。
特别提醒 ①活细胞(哺乳动物成熟的红细胞除外)都能产生酶,酶可在细胞内或细胞外发挥作用。
②酶具有催化作用,不具有调节作用,也不能作为能源和组成物质。
前后性质与量均不变。
考点1 酶、ATP在细胞代谢中的作用
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5.过氧化氢酶促进过氧化氢分解,因为它给过氧化氢提供能量。(必修1P78)
酶能降低过化学反应的活化能。
向上移动
分析:
①酶降低反应的活化能可表示为
_____________________。
②若将酶变为无机催化剂,则b在纵轴上 。
③用加热的方法不能降低活化能,但会提供活化能。
a-b
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6. 与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,催化效率更高。(必修1P81)
7.每种酶只能催化一种化学反应,使细胞代谢能够有条不紊地进行。(必修1P82)
8.在催化过程中,酶分子构象会发生可逆性改变。
一种或一类化学反应,使细胞代谢能够有条不紊地进行。
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9.用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响。(必修1P83)
pH对酶活性的影响,用淀粉酶探究温度对酶活性的影响
特别提醒 ①验证酶的专一性时,若底物选择淀粉和蔗糖,酶溶液为淀粉酶,检测底物是否被分解的试剂宜选用斐林试剂,不宜选用碘液,因为碘液无法检测蔗糖是否被分解。
②探究酶的最适温度时,若选择淀粉和淀粉酶,检测试剂宜选用碘液,不宜选用斐林试剂,因为用斐林试剂鉴定时需水浴加热,而该实验中需严格控制温度。
③在探究酶的适宜温度的实验中,不宜选择过氧化氢(H2O2)和过氧化氢酶作实验材料,因为底物H2O2在常温下就能分解,加热时分解会加快,从而影响实验结果。
考点1 酶、ATP在细胞代谢中的作用
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10.过酸、过碱或温度过高,会使酶的肽键遭到破坏,使酶永久失活。(必修1P84)
11.动物体内的酶最适pH大多在6.5-8.0,但也有例外,如胃蛋白酶的最适pH为1.5。
12. 酶制剂适宜在低温、低pH下保存。(必修1P81)
13. 细胞内的各类化学反应之所以能有序进行,与酶的特性有关,还与酶在细胞中的分布有关。(必修1P84)
低温、适pH下保存。
空间结构遭到破坏,使酶永久失活。
特别提醒 ①酶的活性可以用酶促反应速率表示。
②影响酶促反应速率的因素除温度和pH,还有酶浓度、底物浓底。
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14.ATP是一种高能磷酸化合物,ATP中的A代表腺苷,由腺嘌呤和脱氧核糖结合而成。(必修1P86)
15.ATP中由于2个相邻的磷酸基团都带有负电荷而相互排斥,末端的磷酸基团具有较高的转移势能。(必修1P86)
核糖结合而成。
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16.葡萄糖是驱动细胞生命活动的直接能源物质。(必修1P86)
17.对绿色植物来说,ADP转化为ATP过程中所需能量来自光能。(必修1P87)
或呼吸作用释放的能量。
ATP
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18. 运动时,细胞内的ATP含量会大量增加。
19. ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化,磷酸化的蛋白质空间结构发生变化,活性也改变,因而可以参与各种化学反应。(必修1P88)
20.细胞中许多吸能反应与 ATP 合成相联系,许多放能反应与 ATP 水解 相联系。(必修1P89)
水解
合成
与ADP的转化速率会加快,含量保持动态平衡。
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二轮P22,1.[2023·广东卷]中国制茶工艺源远流长。红茶制作包括萎凋、揉捻、发酵、高温干燥等工序,其间多酚氧化酶催化茶多酚生成适量茶黄素是红茶风味形成的关键。下列叙述错误的是( )
A.揉捻能破坏细胞结构使多酚氧化酶与茶多酚接触
B.发酵时保持适宜的温度以维持多酚氧化酶的活性
C.发酵时有机酸含量增加不会影响多酚氧化酶活性
D.高温灭活多酚氧化酶以防止过度氧化影响茶品质
C
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二轮P24,4.[2022·广东卷]某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究,结果见下表。下列分析错误的是( )
A.该酶的催化活性依赖于CaCl2
B.结合①②组的相关变量分析,自变量为温度
C.该酶催化反应的最适温度为70 ℃,最适pH为9
D.尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物
组别 pH CaCl2 温度/℃ 降解率/%
① 9 + 90 38
② 9 + 70 88
③ 9 - 70 0
④ 7 + 70 58
⑤ 5 + 40 30
C
②③
注:+/-分别表示有/无添加,反应物为Ⅰ型胶原蛋白。
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考点1 酶、ATP在细胞代谢中的作用
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考题解密
导学案P19,1.【2021年全国甲卷】已知①酶、②抗体、③激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸都是人体内有重要作用的物质。下列说法正确的是( )
A. ①②③都是由氨基酸通过肽键连接而成的
B. ③④⑤都是生物大分子,都以碳链为骨架
C. ①②⑥都是由含氮的单体连接成的多聚体
D. ④⑤⑥都是人体细胞内的主要能源物质
C
预习检测
酶 激素 抗体 神经递质
化学本质 多数为蛋白质,少数为RNA 多肽、蛋白质、固醇、氨基酸衍生物 免疫球蛋白 乙酰胆碱、多巴胺、NO
产生细胞 活细胞(除哺乳动物成熟的红细胞) 内分泌细胞 浆细胞 神经元
功能及作用部位 催化作用,细胞内外 调节作用,
作用于靶细胞、靶器官 一般在内环境与抗原特异性结合 与突触后膜特异性受体结合,使后膜离子通道通透性改变
作用后变化 不改变 失活 被吞噬消化 被降解或重回收
考点1 酶、ATP在细胞代谢中的作用
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考题解密
二轮P24,2.(2023·广东深圳一模)蛋白质的磷酸化与去磷酸化被比喻为分子开关,形成有活性的蛋白质是一个磷酸化的过程,即“开”,形成无活性的蛋白质是一个去磷酸化的过程,即“关”,机制如下图所示。
下列有关叙述正确的是( )
A.ATP与ADP具有相同的组成元素和
脱氧核糖,均含有可转移的磷酸基团
B.适宜光照下,叶肉细胞内的吸能反应均伴随着ATP的合成过程
C.蛋白质被磷酸化激活的过程中,周围环境中会有ADP和磷酸分子的积累
D.Ca2+逆浓度梯度进入细胞需要蛋白激酶作用,使载体蛋白的空间结构发生变化
D
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考点1 酶、ATP在细胞代谢中的作用
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长句表达
【情境】玉米是常见的粮食作物。
(1)刚采摘的新鲜糯玉米立即放入85℃水中烫2min,可较好保持甜味。这是因为:__________________________________________。
(2)玉米果肉细胞中溶酶体内PH为5.0左右,含多种酸性水解酶,这些酶少量进入细胞质基质不会引起细胞损伤,原因是_______________________________。
加热破坏了将可溶性糖化为淀粉的酶的活性
细胞质基质的pH大于溶酶体内的pH,水解酶进入细胞质基质会降低或失去活性
二轮P24,[21·全国甲节选]用一段由放射性同位素标记的DNA片段可以确定基因在染色体上的位置。某研究人员使用放射性同位素32P标记的脱氧腺苷三磷酸(dATP,dA—Pα~Pβ~Pγ)等材料制备了DNA片段甲(单链),对W基因在染色体上的位置进行了研究。该研究人员在制备32P标记的DNA片段甲时,所用dATP的α位磷酸基团中的磷必须是32P,原因是 。
dATP脱去β、γ位上的两个磷酸基团后,为腺嘌呤脱氧核苷酸,是合成DNA的原料之一
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考点1 酶、ATP在细胞代谢中的作用
知识网络
长句表达
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催化作用
显著降低活化能
温度、pH、底物浓度、酶浓度等
影响因素
高效性
RNA
蛋白质
专一性
酶促反应
本质
作用
特性
机理
作用条件较温和
元素组成:
简式:
再生途径
ATP ADP+Pi+能量
水解酶
合成酶
C、H、O、N、P
作用:
A—P~P~P
动植物共有
植物特有
细胞呼吸
光合作用
细胞代谢保障
酶
ATP
转化:
各项生命活动的直接能源物质
考点1 酶、ATP在细胞代谢中的作用
长句表达
作业
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预习检测
[2021·湖北卷] 酶的抑制剂主要有两种类型:一类是可逆抑制剂(与酶可逆结合,酶的活性能恢复);另一类是不可逆抑制剂(与酶不可逆结合,酶的活性不能恢复)。已知甲、乙两种物质(能通过透析袋)对酶A的活性有抑制作用。为探究甲、乙两种物质对酶A的抑制作用类型,请完善该实验思路。
实验材料和用具:蒸馏水,酶A溶液,甲物质溶液,乙物质溶液,透析袋(人工合成半透膜),试管,烧杯等。
(1)实验思路:取_____支试管(每支试管代表一个组),各加入等量的酶A溶液,再分别加等量______________________,一段时间后,测定各试管中酶的活性。然后将各试管中的溶液分别装入透析袋,放入蒸馏水中进行透析处理。透析后从透析袋中取出酶液,再测定各自的酶活性。
(2)实验预期结果与结论
若出现结果①:_______________________。结论:甲、乙均为可逆抑制剂。
若出现结果②:________________________。结论:甲为可逆抑制剂,乙为不不可逆抑制剂。
2
甲物质溶液、乙物质溶液
透析后两组的酶活性均比透析前酶的活性高
加甲物质溶液组,透析后酶活性比透析前高,加乙物质溶液组,透析前后酶活性不变
考点1 酶、ATP在细胞代谢中的作用
情境任务
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考题解密
二轮P24,6.(2021·海南卷)研究人员将32P标记的磷酸注入活的离体肝细胞,1~2 min后迅速分离得到细胞内的ATP。结果发现ATP的末端磷酸基团被32P标记,并测得ATP与注入的32P标记磷酸的放射性强度几乎一致。下列有关叙述正确的是( )
A.该实验表明,细胞内全部ADP都转化成ATP
B.32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性
C.32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率相等
D.ATP与ADP相互转化速度快,且转化主要发生在细胞核内
C
专题四复习
考点二 植物的生长发育
必备知识细目 高考试题分布 考频 考查方式
2.4 细胞的功能基于细胞代谢 细胞呼吸及影响因素 2023全国乙T3,2023全国新课标T2,...,2023广东T7,2022广东T10,2021全国甲T2 高频 以非选择题为主,属于年年必考的题目。主考过程、图表
光合作用及影响因素 2023全国甲T29,2023全国乙T2
T29,....,2023广东T18,2022
广东T18,2021广东T12、T15 高频
1.6植物生命活动的调节 植物激素及其类似物的调节作用及应用 2023山东T10,2023天津T15,...,2023广东T9,2022广东T2,2021广东T14 高频 以选择题为主,主要考查图表分析、逻辑推理与论证能力
其他因素参与植物生命活动的调节 2023全国新课标T2,T31,2023广东T15 低频
22
考点2 植物的生长发育
情境任务
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考题解密
【情境1】植物的一生,开始于一粒小小的种子。
(1)种子与有机物的变化如上图:
①种子形成时,有机物的含量会________;种子在萌发时有机物被分解成小分子物质,所以有机物的种类会_______。
②若要鉴定种子含还原糖,可用___________。
(2)种子与水的变化关系:
①种子形成后需要风干处理再储藏,此时主要丧失的是________。
②种子萌发时,自由水/结合水的比值______,呼吸代谢会_________。
增加
增加
斐林试剂
自由水
生理阶段 淀粉类作物种子 油料作物种子
种子形成时 可溶性糖(还原糖)→淀粉 糖类→脂肪
种子萌发时 淀粉→可溶性糖(还原糖) 脂肪→甘油、脂肪酸→糖类
增大
增强
考点2 植物的生长发育
情境任务
知识串联整合
考题解密
【情境2】某油科植物种子吸水萌发过程中CO2释放和O2吸收速率的变化趋势如图。
(3)种子与细胞呼吸的变化:
①种子形成时,有机物积累迅速,细胞呼吸________;
②种子储藏时,要干燥通风、低温、低氧从而_______________,减少有机物的消耗。
③分析图中可知,种子萌发初期主要进行_________,后期主要进行_________,且作为呼吸底物的除糖类外,还有_________。
④绘制种子萌发过程细胞呼吸示意图:
旺盛
无氧呼吸
有氧呼吸
脂肪
降低呼吸作用
考点2 植物的生长发育
情境任务
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考题解密
呼吸方式 有氧呼吸 无氧呼吸
不
同
点 过程 阶段 物质变化 释放能量 场所 阶段 物质变化 释放能量 场所
1 1
2 2
3
总反应式
细胞质基质
线粒体基质
线粒体内膜
少量
少量
少量
大量
无
细胞质基质
考点2 植物的生长发育
情境任务
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考题解密
考点2 植物的生长发育
情境任务
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考题解密
二轮P19,3.(1)探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中,应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。( )
(2)线粒体将葡萄糖氧化分解产生二氧化碳和水。( )
(3)人在剧烈运动时产生的CO2全部来自有氧呼吸。( )
(4)无氧呼吸产生的ATP少,是因为大部分能量以热能的形式散失。( )
(5)细胞呼吸除了能为生物体提供能量外,还是生物体代谢的枢纽。( )
√
×
√
×
√
二轮P24,(1)酵母菌无氧呼吸不产生使溴麝香草酚蓝溶液变黄的气体。[2022·河北卷]( )
(2)细胞呼吸中有机物彻底分解、产生大量ATP的过程发生在线粒体基质中。[2022·河北卷]( )
(3)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。[2020·全国卷Ⅰ]( )
×
×
×
考点2 植物的生长发育
情境任务
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考题解密
导学案P27,【2023年广东卷】7. 在游泳过程中,参与呼吸作用并在线粒体内膜上作为反应物的是( )
A. 还原型辅酶Ⅰ B. 丙酮酸 C. 氧化型辅酶Ⅰ D. 二氧化碳
A
P93
P103
考点2 植物的生长发育
情境任务
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考题解密
导学案P22,5.【2022年广东卷】 种子质量是农业生产的前提和保障。生产实践中常用TTC法检测种子活力,TTC(无色)进入活细胞后可被[H]还原成TTF(红色)。大豆充分吸胀后,取种胚浸于0.5%TTC溶液中,30℃保温一段时间后部分种胚出现红色。下列叙述正确的是( )
A. 该反应需要在光下进行
B. TTF可在细胞质基质中生成
C. TTF生成量与保温时间无关
D. 不能用红色深浅判断种子活力高低
B
考点2 植物的生长发育
情境任务
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考题解密
【情境3】右图为某种子萌发时,各激素的变化情况,分析图问答下列问题。
(4)种子与激素的变化:
①种子萌发过程中,脱落酸含量减少,其作用有_______________________
________________(至少2点);细胞分裂素的含量变化是______________。
②脱落酸与赤霉素和细胞分裂素之间的作用效果___________。
③在种子的形成、萌发过程中,激素的含量会发生变化,同时,各种植物激素并不是孤独地起作用,而是多种激素____________。
促进细胞分裂、促进气孔关闭
相抗衡
共同调控
维持种子休眠
先增加后减少
考点2 植物的生长发育
情境任务
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考题解密
根尖
细胞分裂
细胞
各个部位
成熟
抑制
促进
伸长
生长素
合成部位:芽、幼嫩的叶、发育中的种子
原料:色氨酸
运输方式:横向运输、极性运输、非极性运输
作用特点:低浓度促进、高浓度抑制
微量、高效、调节作用
考点2 植物的生长发育
情境任务
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考题解密
二轮P104,2.【2022·广东卷】我国自古“以农立国”,经过悠久岁月的积累,形成了丰富的农业生产技术体系。下列农业生产实践中,与植物生长调节剂使用直接相关的是( )
A.秸秆还田 B.间作套种 C.水旱轮作 D.尿泥促根
【2023年全国甲卷】植物激素是一类由植物体产生的,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物,下列关于植物激素的叙述,错误的是( )A. 在植物幼嫩的芽中色氨酸可以转变成生长素B. 生长素可以从产生部位运输到其他部位发挥作用C. 生长素和乙烯可通过相互作用共同调节植物的生长发育D. 植物体内生长素可以作为催化剂直接参与细胞代谢过程
D
D
考点2 植物的生长发育
情境任务
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考题解密
【2024年广一模】7.某些植物主根的根尖能抑制侧根生长,存在顶端优势。研究人员以莴苣幼苗为材料进行实验,发现以适宜浓度的萘乙酸(NAA)处理根部、切除主根根尖均可促进侧
根原基发育为侧根。测量不同处理
条件下莴苣幼苗主根中内源IAA 含量
变化,实验结果如下图。根据图中信
息能得出的结论是( )
A.低浓度NAA促进侧根生长,高浓度 NAA 抑制侧根生长B.NAA 处理后,通过增加主根中内源IAA含量解除顶端优势C.切除主根根尖使侧根原基IAA 浓度降低,从而解除顶端优势D.施加外源NAA 和切除主根根尖对侧根原基的发育有协同作用
B
考点2 植物的生长发育
情境任务
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考题解密
【情境4】某些植物,像莴苣、茄、烟草的种子必须在有光条件下才能萌发时,分析右图问答下列问题。
(5)种子与环境:
①种子萌发接收光信息,属于______信息,说明了___________________,离不开信息传递。
②植物具有_________能接受光信号的分子,其本质是_________。在受到光照时,其结构会发生变化,这一变化的信息会传导到细胞核内,影响特定______________,从而表现出生物学效应。
③分析表,_____光刺激种子萌发,种子是否萌发取决于_________________。
光敏色素
物理
生命活动的正常进行
蛋白质
红
最后的光照射处理方式
基因的表达
考点2 植物的生长发育
情境任务
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【情境4】研究人员探究温度和光照对某莴苣种子发芽率的影响,结果如右图,请问答下列问题。
(5)种子与环境:
④分析表中数据,在20。C条件下,光照对该莴苣种子发芽率的影响表现为____________。
⑤莴苣一般于秋季种植,若要在夏季育苗室中播种,可采取________________措施来提高种子发芽率。
(6)激素的产生、分布是___________调控的结果,也受到____________的影响。三者共同调控植物的生长、发育。
无明显影响
环境因素
基因表达
延长光照时间
考点2 植物的生长发育
情境任务
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二轮P106,植物的生长发育的调控,是通过基因表达调控、激素调控和环境因素调节共同完成的。在个体层次上,植物生命活动是植物响应环境变化,调控基因表达以及激素产生、分布,最终表现在器官和个体水平上的变化。调节植物生命活动的多重因素及其关系如图:
考点2 植物的生长发育
情境任务
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二轮P106,1.(2023·广东卷)种植和欣赏水仙是广东的春节习俗。当室外栽培的水仙被移入室内后,其体内会发生一系列变化,导致徒长甚至倒伏。下列分析正确的是( )
A.水仙光敏色素感受的光信号发生改变
B.水仙叶绿素传递的光信号发生改变
C.水仙转入室内后不能发生向光性弯曲
D.强光促进了水仙花茎及叶的伸长生长
A
考点2 植物的生长发育
情境任务
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二轮P106,2.(2023·浙江卷)为研究红光、远红光及赤霉素对莴苣种子萌发的影响,研究小组进行黑暗条件下莴苣种子萌发的实验。其中红光和远红光对莴苣种子赤霉素含量的影响如图甲所示,红光、远红光及外施赤霉素对莴苣种子萌发的影响如图乙所示。
甲
乙
据图分析,下列叙述正确的是( )
A.远红光处理莴苣种子使赤霉素含量增加,促进种子萌发
B.红光能激活光敏色素,促进合成赤霉素相关基因的表达
C.红光与赤霉素处理相比,莴苣种子萌发的响应时间相同
D.若红光处理结合外施脱落酸,莴苣种子萌发率比单独红光处理高
B
考点2 植物的生长发育
情境任务
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考题解密
【情境5】种子发芽,植物需要光进行光合作用,并促进叶片的生长。到植物生长期,光照强度需要逐渐提高。
(1)叶片中色素的分离用________,叶绿素主要吸收____________光。
(2)植物光合作用释放的氧气中的氧元素来自 ,这是科学家鲁宾和卡门用
法研究出来的。
(3)CO2固定的场所在____________,C3还原需要能量来自____________________。
(4)若光照突然停止,短时间内C3含量 _____。
(5)植物生长需要适宜的水分,但浇水太多会使根部细胞进行_________________。
(6)施肥过多,植物会出现烧苗现象的原因:________________________________。
蓝紫光和红
叶绿体基质
光反应提供的ATP和NADPH
层析液
增加
水
同位素标记
无氧呼吸产生酒精毒害作用
施肥过多,土壤溶液渗透压大于细胞液渗透压,导致植物细胞失水而萎蔫
考点2 植物的生长发育
情境任务
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考题解密
项目 光反应
条件 光、色素、酶
场所 类囊体薄膜
物质
变化 水的光解:H2O → O2和H++2e-
NADPH:H++NADP++2e-→NADPH
ATP:ADP + Pi → ATP
能量
转化 光能→ATP和NADPH中活跃的化学能
暗反应
ATP、NADPH、CO2、多种酶
叶绿体基质
CO2的固定:CO2+C5 → 2C3
C3的还原:2C3———→(CH2O)+C5
ATP和NADPH中的活跃化学能→(CH2O)中稳定的化学能
考点2 植物的生长发育
情境任务
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考点2 植物的生长发育
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2.连续光照和间隔光照下有机物合成量的分析
(1)光反应为暗反应提供的NADPH和ATP在叶绿体中有少量的积累,在光反应停止时,暗反应仍可持续进行一段时间,有机物还能继续合成。
(2)持续光照条件下,会造成NADPH和ATP过度积累、利用不充分;光照和黑暗间隔条件下,NADPH和ATP基本不积累,能够被充分利用。因此在光照时间相同的条件下,光照和黑暗间隔处理比持续光照处理的有机物积累量要多。
A、B、C组依次增加光照—黑暗的交替频率,每组处理的总时间均为T秒,发现单位光照时间内光合作用产物的相对含量从A到C依次增大。
考点2 植物的生长发育
情境任务
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二轮P27,7.(2023·广东一模)为研究光照与黑暗交替处理对花生叶片叶绿体中的ATP和ADP含量变化的影响。某研究小组测定的实验结果如图所示。结合图中结果分析,下列叙述错误的是( )
A.光照0~5 min,叶肉细胞中发生了
ADP与ATP之间的相互转化
B.光照5~20 min,叶绿体中的ATP含量
基本稳定,说明ATP与ADP转化逐渐停止
C.黑暗20~30 min,暗反应继续进行,导
致叶绿体中ATP和ADP的含量呈相反变化
D.光暗交替处理30 min,光暗条件对叶
绿体中ADP与ATP转化过程的影响较大
B
考点2 植物的生长发育
情境任务
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二轮P26,2.(2023·湖北卷)植物光合作用的光反应依赖类囊体膜上PSⅠ和PSⅡ光复合体,PSⅡ光复合体含有光合色素,能吸收光能,并分解水。研究发现,PSⅡ光复合体上的蛋白质LHCⅡ,通过与PSⅡ结合或分离来增强或减弱对光能的捕获(如图所示)。LHCⅡ与 PSⅡ的分离依赖LHC蛋白激酶的催化。叙述错误的是( )
A.叶肉细胞内LHC蛋白激酶
活性下降,PSⅡ光复合体对
光能的捕获增强
B.Mg2+含量减少会导致PSⅡ光复合体对光能的捕获减弱
C.弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合,不利于对光能的捕获
D.PSⅡ光复合体分解水可以产生H+、电子和O2
C
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【2021年广东卷】12. 在高等植物光合作用的卡尔文循环中,唯一催化CO2固定形成C3的酶被称为Rubisco。下列叙述正确的是( )A. Rubisco存在于细胞质基质中 B. 激活Rubisco需要黑暗条件C. Rubisco催化CO2固定需要ATP D. Rubisco催化C5和CO2结合
D
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【情境6】不同的植物为了适应环境,进化出不同的CO2固定的方式,分C3、C4、CAM途径。
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【2022年全国甲卷】7. 根据光合作用中CO2的固定方式不同,可将植物分为C3植物和C4植物等类型。C4植物的CO2补偿点比C3植物的低。CO2补偿点通常是指环境CO2浓度降低导致光合速率与呼吸速率相等时的环境CO2浓度。回答下列问题。(1)不同植物(如C3植物和C4植物)光合作用光反应阶段的产物是相同的,光反应阶段的产物是____________(答出3点即可)。(2)正常条件下,植物叶片的光合产物不会全部运输到其他部位,原因是____________(答出1点即可)。(3)干旱会导致气孔开度减小,研究发现在同等程度干旱条件下,C4植物比C3植物生长得好。从两种植物CO2补偿点的角度分析,可能的原因是_________。
【答案】(1)O2、NADPH和ATP (2)叶片细胞自身呼吸消耗 (3)干旱会导致气孔开度使CO2供应不足,C4植物的CO2补偿点低于C3植物,C4植物能够利用较低浓度的CO2,所以在同等程度干旱条件下C4植物的净光合速率大于C3植物,积累的有机物更多,生长得好。
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(2)据图可知,景天科植物参与卡尔文循环的CO2 直接来源于______________________________________。该类植物夜晚吸收的CO2 _________(填“能”或“不能”)合成葡萄糖,原因是_________________________。
【3月考】景天科植物(如景天、落地生根)的叶子有一个很特殊的CO2 固定方式:夜间气孔开放,吸收的CO2 生成苹果酸储存在液泡中,白天气孔关闭,液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO2 用于光合作用,其部分代谢途径如图所示。回答下列问题:
苹果酸分解(脱羧作用)和细胞呼吸产生
不能
无光反应产生的ATP和NADPH用于暗反应
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图解“光合作用和呼吸作用”的综合过程
特别提醒 人和动物细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体,酵母菌细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体和细胞质基质;植物固定CO2的场所是叶绿体基质,蓝细菌、硝化细菌等固定CO2的场所是细胞质。
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二轮P31,3.(2023·广东卷)光合作用机理是作物高产的重要理论基础。大田常规栽培时,水稻野生型(WT)的产量和黄绿叶突变体(ygl)的产量差异不明显,但在高密度栽培条件下ygl产量更高,其相关生理特征见下表和下图。(光饱和点:光合速率不再随光照强度增加时的光照强度;光补偿点:光合过程中吸收的CO2与呼吸过程中释放的CO2等量时的光照强度。)
(1)ygl叶色黄绿的原因包括叶绿素含量较低和
,叶片主要吸收可
见光中的 光。
(2)光照强度逐渐增加达到2 000 μmol·m-2·s-1时,ygl的净光合速率较WT更高,但两者净光合速率都不再随光照强度的增加而增加,比较两者的光饱和点,可得ygl (填“高于”“低于”或“等于”)WT。ygl有较高的光补偿点,可能的原因是叶绿素含量较低和 。
(3)与WT相比,ygl叶绿素含量低,高密度栽培条件下,更多的光可到达下层叶片,且ygl群体的净光合速率较高,表明该群体
,是其高产的原因之一。
类胡萝卜素/叶绿素的值较高
红光和蓝紫
等于
呼吸速率较高
对光能利用率更高,干物质积累量更大,生长速度更快
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二轮P36,3.植物的CO2补偿点是指由于CO2的限制,光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度,已知甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的,回答下列问题。
(1)将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中,适宜条件下照光培养。培养后发现两种植物的光合速率都降低,原因是__________。
(2)若将甲种植物在密闭、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 ____________________。
提示 (1)植物在适宜光照下光合作用吸收CO2的量大于细胞呼吸释放CO2的量,使密闭小室中CO2浓度降低,光合速率也随之降低
(2)甲种植物在适宜光照下进行光合作用释放O2,使密闭小室中O2增加,而O2与有机物分解产生的[H]发生作用形成水是有氧呼吸的第三阶段,所以当O2增多时,有氧呼吸增强
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【情境7】某农民种植了2种品种的蓝莓,在适宜的温度和水分下,探究光照强度对A、B两品种“蓝莓”光合作用的影响,结果如图所示。
(1)小于800klx光照强度前,影响蓝莓的光合作用的速率的主要因素是_________,大于800klx光照强度后,可以____________,提高光合速率增加产量。
(2)农民在种植过程中发现适当施氮肥后,蓝莓的产量提高了,请帮助农民分析原因: 。
(3)农民使用有机肥利于增产,请从影响光合作用因素的角度分析原因: ______
。
增施氮肥能增加叶绿素和光合作用相关酶的含量,从而促进光合作用提高产量。
光照强度
增加CO2浓度
有机肥被土壤微生物分解产生无机盐和CO2,促进光合作用,因此有利于增产。
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【2020年全国I卷,8】农业生产中的一些栽培措施可以影响作物的生理活动,促进作物的生长发育,达到增加产量等目的。回答下列问题:
(3)农业生产常采用间作(同一生长期内,在同一块农田上间隔种植两种作物)的方法提高农田的光能利用率。现有4种作物,在正常条件下生长能达到的株高和光饱和点(光合速率达到最大时所需的光照强度)见下表。从提高光能利用率的角度考虑,最适合进行间作的两种作物是___________,选择这两种作物的理由是_______。
作物 A B C D
株高/cm 170 65 59 165
光饱和点/μmol·m-2·s-1 1 200 1 180 560 623
(3)A和C 作物A光饱和点高且长得高,可以利用上层光照进行光合作用;作物C光饱和点低且长得矮,与作物A间作后,能利用下层的弱光进行光合作用
二轮P36,2.在农业生产上,农作物的种植密度过大时,农作物的产量反而会降低,原因是 。
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二轮P105,7.(2022·辽宁卷)亚麻籽可以榨油,茎秆可以生产纤维。在亚麻生长季节,北方比南方日照时间长,亚麻开花与昼夜长短有关,只有白天短于一定的时长才能开花。赤霉素可以促进植物伸长生长,但对亚麻成花没有影响。烯效唑可抑制植物体内赤霉素的合成。下列在黑龙江省栽培亚麻的叙述,正确的是( )
A.适当使用烯效唑,以同时生产亚麻籽和亚麻纤维
B.适当使用赤霉素,以同时生产亚麻籽和亚麻纤维
C.适当使用赤霉素,以提高亚麻纤维产量
D.适当使用烯效唑,以提高亚麻籽产量
C
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导学案P21,4.【2023年新课标卷】我国劳动人民在漫长的历史进程中,积累了丰富的生产、生活经验,并在实践中应用。生产和生活中常采取的一些措施如下。
①低温储存,即果实、蔬菜等收获后在低温条件下存放
②春化处理,即对某些作物萌发的种子或幼苗进行适度低温处理
③风干储藏,即小麦、玉米等种子收获后经适当风干处理后储藏
④光周期处理,即在作物生长的某一时期控制每天光照和黑暗的相对时长
⑤合理密植,即栽种作物时做到密度适当,行距、株距合理
⑥间作种植,即同一生长期内,在同一块土地上隔行种植两种高矮不同的作物
关于这些措施,下列说法合理的是( )
A. 措施②④分别反映了低温和昼夜长短与作物开花的关系
B. 措施③⑤的主要目的是降低有机物的消耗
C. 措施②⑤⑥的主要目的是促进作物的光合作用
D. 措施①③④的主要目的是降低作物或种子的呼吸作用强度
A
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【情境8】我国科学家模拟和借鉴了植物的光合作用过程,在无细胞系统中构建了一条人工淀
粉合成途径(ASAP),
相关过程如图所示:
(1)模块一和模块二分别模拟光合作用的哪个过程?
(2)与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下,人工合成过程中糖类的积累量高于植物的原因是?
光反应阶段、暗反应阶段
人工合成糖类的过程没有细胞呼吸,制造的有机物不会被消耗,而植物会进行细胞呼吸消耗一部分有机物。
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【情境8】我国科学家模拟和借鉴了植物的光合作用过程,在无细胞系统中构建了一条人工淀
粉合成途径(ASAP),
相关过程如图所示:
(3)该技术未来能够大面积推广应用,你认为可解决当前人类面临的哪些生态环境问题?
能节约大量的耕地和淡水资源;减少因农药、化肥的使用带来的环境污染;缓解粮食短缺问题;缓解温室效应等
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二轮P26,5.(2020·山东卷节选)人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类,相关装置及过程如下图所示,其中甲、乙表示
物质,模块3中的反应过程与叶绿体
基质内糖类的合成过程相同。
(1)该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的模块是 ,模块3中的甲可与CO2结合,甲为 。
(2)若正常运转过程中气泵突然停转,则短时间内乙的含量将_______ (填“增加”或“减少”)。若气泵停转时间较长,模块2中的能量转换效率也会发生改变,原因是_________________________________ 。
模块1和模块2
C5
减少
模块3为模块2提供的ADP、Pi和NADP+不足
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【情境9】植物在经过一定时期的营养生长后,
在植株的一定部位形成花芽,转入生殖生长,
经过开花、传粉、授精,形成果实和种子。
(1)________________促进果实发育,_______促进果实成熟,_______促进果实衰老、脱落。
(2)黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比例较____,有利于分化形成雌。
(3)无子西瓜的变异类型是__________,无子的原因是_______________。
(4)植物组织培养可以快速繁殖优良品种,利用的原理是______________。
(5)基因工程改良作物性状,核心步骤是__________________,启动子的作用是____________________________________________________。
生长素、赤霉素
乙烯
脱落酸
染色体变异
染色体联会紊乱
植物细胞具有全能性
构建基因表达载体
RNA聚合酶的识别和结合部位,驱动目的基因的转录
高
知识网络
同
学
们
加
油!
考点1 酶、ATP在细胞代谢中的作用
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【情境1】萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶。荧光素接受ATP提供的能量后就被激活。在荧光素酶的催化作用下,荧光素与氧发生化学反应,形成氧化荧光素并且发出荧光。科学家运用这一原理,培育出一种能发光的“荧光树”。
(1)荧光素酶的本质是________,合成场所_________,作用原理是_________________________________。
(2)与无机催化剂相比,酶的催化效率更高,说明酶具有________。
(3)过酸、过碱或温度过高,会使酶的__________遭到破坏,使酶永久失活。低温时,酶的空间结构稳定,所以酶制剂适宜在__________保存。
(4)若要探究温度对酶活性的影响,建议用_______酶。
蛋白质
核糖体
降低化学反应所需要的活化能
高效性
空间结构
低温
淀粉
考点1 酶、ATP在细胞代谢中的作用
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【情境1】萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶。荧光素接受ATP提供的能量后就被激活。在荧光素酶的催化作用下,荧光素与氧发生化学反应,形成氧化荧光素并且发出荧光。科学家运用这一原理,培育出一种能发光的“荧光树”。
(5)ATP的名称是__________,是驱动细胞生命活动的__________能源物质。
(6)ATP分子中______________容易脱落,生成______和磷酸。
(7)荧光树细胞内合成ATP的能量来自_______________________________。
(8)ATP在主动运输过程中的作用是___________________________________。 (9)细胞中许多吸能反应与_______相联系,许多放能反应与________相联系。
腺苷三磷酸
直接
末端磷酸基团
ADP
光能和呼吸作用释放的能量
ATP水解
ATP合成
提供能量、使载体蛋白磷酸化
Lavf58.76.100
$$