专题2 重难点3 细胞呼吸的调节和控制及光合作用产物的合成和运输(课件PPT)-【精讲精练】2026年高考生物二轮专题辅导与训练（B版）

专题二　细胞的代谢 第一部分　专题强化突破 返回目录 第一部分 专题二　细胞的代谢 高考总复习（二轮）生物学 1 重难点3　细胞呼吸的调节和控制及光合作用 产物的合成和运输 返回目录 第一部分 专题二　细胞的代谢 高考总复习（二轮）生物学 1 返回目录 第一部分 专题二　细胞的代谢 高考总复习（二轮）生物学 1 返回目录 第一部分 专题二　细胞的代谢 高考总复习（二轮）生物学 1 返回目录 第一部分 专题二　细胞的代谢 高考总复习（二轮）生物学 1 返回目录 第一部分 专题二　细胞的代谢 高考总复习（二轮）生物学 1 返回目录 第一部分 专题二　细胞的代谢 高考总复习（二轮）生物学 1 返回目录 第一部分 专题二　细胞的代谢 高考总复习（二轮）生物学 1 返回目录 第一部分 专题二　细胞的代谢 高考总复习（二轮）生物学 1 返回目录 第一部分 专题二　细胞的代谢 高考总复习（二轮）生物学 1 返回目录 第一部分 专题二　细胞的代谢 高考总复习（二轮）生物学 1 返回目录 第一部分 专题二　细胞的代谢 高考总复习（二轮）生物学 1 返回目录 第一部分 专题二　细胞的代谢 高考总复习（二轮）生物学 1 返回目录 第一部分 专题二　细胞的代谢 高考总复习（二轮）生物学 1 返回目录 第一部分 专题二　细胞的代谢 高考总复习（二轮）生物学 1 返回目录 第一部分 专题二　细胞的代谢 高考总复习（二轮）生物学 1 返回目录 第一部分 专题二　细胞的代谢 高考总复习（二轮）生物学 1 返回目录 第一部分 专题二　细胞的代谢 高考总复习（二轮）生物学 1 返回目录 第一部分 专题二　细胞的代谢 高考总复习（二轮）生物学 1 返回目录 第一部分 专题二　细胞的代谢 高考总复习（二轮）生物学 1 返回目录 第一部分 专题二　细胞的代谢 高考总复习（二轮）生物学 1 返回目录 第一部分 专题二　细胞的代谢 高考总复习（二轮）生物学 1 谢谢观看 返回目录 第一部分 专题二　细胞的代谢 高考总复习（二轮）生物学 1 1．(2024·安徽卷)细胞呼吸第一阶段包含一系列酶促反应，磷酸果糖激酶1(PFK1)是其中的一个关键酶。细胞中ATP减少时，ADP和AMP会增多。当ATP/AMP浓度比变化时，两者会与PFK1发生竞争性结合而改变酶活性，进而调节细胞呼吸速率，以保证细胞中能量的供求平衡。下列叙述正确的是(　　) A．在细胞质基质中，PFK1催化葡萄糖直接分解为丙酮酸等 B．PFK1与ATP结合后，酶的空间结构发生改变而变性失活 C．ATP/AMP浓度比变化对PFK1活性的调节属于正反馈调节 D．运动时肌细胞中AMP与PFK1结合增多，细胞呼吸速率加快 解析　PFK1催化的是磷酸果糖的分解反应，不能直接催化葡萄糖的分解反应，A错误；由题意可知，ATP/AMP浓度比升高，ATP与PFK1结合增多，使PFK1活性降低，导致呼吸作用减弱，因此ATP/AMP浓度比变化对PFK1活性的调节属于负反馈调节，B、C错误；运动时肌细胞中ATP减少、AMP增多，AMP与PFK1结合增多，提高PFK1活性，细胞呼吸速率加快，D正确。 答案　D 2．(2025·云南卷)不当施肥、人为踩踏、大型农业机械碾压等因素均会导致土壤结构破坏，如土壤紧实等。为研究土壤紧实对植物生长发育的影响，研究人员分别用压实的土壤(压实组)和未压实的土壤(疏松组)种植黄瓜，得到黄瓜根系中苹果酸和酒精含量数据如表。 组别 苹果酸/(μmol·g－1) 酒精/(μmol·g－1) 压实组 0.271±0.005 6.114±0.013 疏松组 0.467±0.004 2.233±0.040 回答下列问题： (1)本实验中苹果酸主要在根系细胞的线粒体基质中生成，由此可推测，其为________ (填“有氧”或“无氧”)呼吸的中间产物。 (2)相较于疏松组，压实组黄瓜根系的无氧呼吸更强，依据是_____________，为维持根系细胞正常生命活动，压实组消耗的有机物总量更________(填“多”或“少”)，原因是________________________________；根吸收水分的能力减弱，叶片气孔________，光合作用________阶段首先受抑制，有机物合成减少。最终导致有机物积累减少，黄瓜生长缓慢。 (3)为解决土壤紧实的问题，可以采取的措施有________________________ (答出两点即可)。 解析　(1)有氧呼吸的第二阶段发生在线粒体基质中，本实验中苹果酸主要在根系细胞的线粒体基质中生成，由此可推测，其为有氧呼吸的中间产物。 (2)相较于疏松组，压实组黄瓜根系中酒精含量更高，而酒精是植物细胞无氧呼吸的产物，所以压实组黄瓜根系的无氧呼吸更强。为维持根系细胞正常生命活动，由于压实组无氧呼吸强，无氧呼吸释放的能量较少，为获得足够能量维持生命活动，压实组消耗的有机物总量更多。根吸收水分的能力减弱，叶片气孔关闭，二氧化碳进入减少，光合作用暗反应阶段首先受抑制，有机物合成减少。最终导致有机物积累减少，黄瓜生长缓慢。 (3)为解决土壤紧实的问题，可以采取的措施有合理施肥，避免不当施肥导致土壤结构破坏；适度翻耕，疏松土壤；减少大型农业机械的不必要碾压等。 答案　(1)有氧 (2)压实组黄瓜根系中酒精含量更高　多　压实组无氧呼吸强，无氧呼吸释放能量少　关闭　暗反应 (3)合理施肥、适度翻耕、减少大型农业机械的不必要碾压等 1．有氧呼吸产热的调控 (1)UCP与体温调节 UCP是动物褐色脂肪组织细胞的线粒体内膜上存在的H＋通道蛋白。UCP平时是关闭的状态，当细胞受到相应的信号(如甲状腺激素和肾上腺素)时，可以打开UCP通道，线粒体膜间隙中的H＋就大量从UCP流入线粒体基质， 降低了电子传递过程建立的跨膜H＋浓度梯度，使ATP的合成减少，释放的热能增多，即甲状腺激素和肾上腺素可以增加产热，升高体温。 (2)AOX与植物开花生热 AOX是一种植物细胞线粒体内膜上广泛存在的氧化酶。在此酶参与下，电子可不通过蛋白复合体，而是直接通过AOX传递给氧气生成水，降低了电子传递过程建立的跨膜H＋浓度梯度，使ATP的合成减少，释放的热能增多，使花的器官温度显著高于环境温度，即“开花生热现象”。 开花生热有利于花粉的成熟，也有利于散布花香吸引昆虫传粉。 2．无氧呼吸的调节 (1)巴斯德效应 供氧充分的条件下有氧呼吸会抑制糖酵解的进行，巴斯德效应实际上是糖酵解和有氧氧化间的一种调节。 (2)瓦堡效应 癌细胞生长很快，使得细胞经常处于一种缺氧状态，于是癌细胞就关闭了需要线粒体的有氧呼吸，能量主要通过葡萄糖的无氧酵解提供的。 (3)克勒勃屈利效应 在高浓度的葡萄糖和有氧条件下培养细胞时，细胞生长反而受到抑制，而且生成了乙醇(或乳酸)，此效应也称葡萄糖效应，原因是在这些细胞中，糖酵解的酶系活性很强，而线粒体中有氧呼吸第三阶段的酶系活性较低。 3．光合作用产物的合成和运输 (1)淀粉和蔗糖的合成(以马铃薯为例) ①淀粉在叶绿体中合成 当卡尔文循环形成丙糖磷酸时，经过各种酶的催化，最后合成淀粉。 ②蔗糖在细胞质中合成 叶绿体中形成的丙糖磷酸，通过磷酸转运体运送到细胞质，在各种酶的作用下，丙糖磷酸最后形成蔗糖。 (2)光合作用产物积累对光合作用的抑制 ①反馈抑制：蔗糖的积累会反馈抑制合成蔗糖的磷酸蔗糖合成酶的活性，使细胞质以及叶绿体中磷酸丙糖含量增加，从而影响CO2的固定。 ②淀粉粒的影响：叶肉细胞中蔗糖的积累会促进叶绿体基质中淀粉的合成与淀粉粒的形成，过多的淀粉粒一方面会压迫与损伤类囊体，另一方面，由于淀粉粒对光有遮挡，从而直接阻碍光合膜对光的吸收。 (3)光合作用产物的运输 植物叶片光合产物首先满足于自身需求，只有当“库源关系”发生变化时，光合产物才开始以蔗糖的形式，经韧皮部长距离运输后卸载到贮藏器官中。 ①“源”是指制造和输出同化物的组织或器官，一般指成熟叶片； ②“库”是指消耗和输入同化物的组织或器官，指嫩枝、幼叶、花和果实等器官。 1．(2025·安徽合肥模拟)有氧呼吸过程中丙酮酸脱氢酶是催化丙酮酸分解产生CO2的关键酶，NAD＋/NADH的值高时促进此酶活性，NAD＋/NADH的值低时抑制此酶活性；ATP浓度高时此酶被磷酸化而失活，丙酮酸浓度高时会降低此酶的磷酸化程度。下列叙述正确的是(　　) A．人体细胞内丙酮酸脱氢酶催化丙酮酸分解只发生在细胞质基质中 B．有氧呼吸过程中，丙酮酸被NADH还原后产生CO2，释放出少量能量 C．若有氧呼吸第三阶段速率降低，可提高NAD＋/NADH的值，以提高丙酮酸分解速率 D．有氧呼吸过程中，ATP浓度对丙酮酸脱氢酶活性的调控属于负反馈调节 解析　在人体细胞有氧呼吸第二阶段，丙酮酸脱氢酶可以催化丙酮酸分解产生CO2，该阶段发生在线粒体基质中，A错误；有氧呼吸过程中，丙酮酸和水彻底分解生成CO2和NADH，并释放出少量能量，B错误；若有氧呼吸第三阶段速率降低，NADH被消耗速率减慢，则NAD＋/NADH的值降低，会抑制丙酮酸脱氢酶活性，从而降低丙酮酸的分解速率，C错误；有氧呼吸过程中，丙酮酸脱氢酶可以催化丙酮酸分解产生ATP，ATP浓度高时此酶被磷酸化而失活，进而使产生的ATP减少，这属于负反馈调节，D正确。 答案　D 2．(2025·福建福州一模)下图表示植物细胞光合作用及淀粉与蔗糖合成的调节过程，a～d表示物质。酶A是淀粉合成关键酶，其活性受叶绿体基质中磷酸丙糖与Pi的比值调节，比值越大活性越强。磷酸转运体是叶绿体膜上的重要蛋白质，夜间细胞质基质Pi浓度较高，促进磷酸转运体顺浓度将Pi从细胞质基质运入叶绿体，同时将磷酸丙糖运出叶绿体。下列判断正确的是(　　) A．a、b分别代表ATP与ADP，光反应将光能转化为活跃的化学能 B．植物从黑暗中转入适宜光照环境后，叶绿体内c含量上升，d含量下降 C．磷酸转运体活性高可促进蔗糖合成，从而降低暗反应中CO2固定速率 D．白天叶绿体中淀粉合成较活跃，夜晚细胞质基质中蔗糖合成较活跃 解析　由题图可知，a在类囊体薄膜上反应，代表ADP和Pi，b在细胞质基质中参与暗反应，代表ATP，A错误；由题图可知，d接受CO2参与反应，代表C5，生成了c，所以c代表C3，光合作用产生的ATP和NADPH用于暗反应阶段C3的还原，植物从黑暗中转入适宜光照环境，则叶绿体中NADPH和ATP减少，导致C3含量减少，C5含量增加，B错误；由题干信息可知：磷酸转运体活性高，可促进磷酸丙糖转运出叶绿体，用于合成蔗糖，从而提高暗反应中CO2的固定速率，C错误；由题干信息可知：夜间细胞质基质Pi浓度较高，促进磷酸转运体顺浓度将Pi从细胞质基质运入叶绿体，同时将磷酸丙糖运出叶绿体，促进蔗糖合成，即夜间细胞质基质中蔗糖合成较活跃，而白天叶绿体中淀粉合成较活跃，D正确。 答案　D $