2026届高三生物二轮复习课件电子传递链和化学渗透假说

该高中生物学高考复习课件聚焦“电子传递链和化学渗透假说”核心专题，依据高考评价体系梳理了光合磷酸化、氧化磷酸化及化学渗透机制三大考查要点，通过近三年真题分析明确H⁺梯度建立、ATP合成等高频考点占比超60%，归纳过程分析、实验探究等常考题型，构建系统备考框架。 课件亮点在于“真题情境+素养导向”的训练模式，如结合2022重庆题分析类囊体H⁺浓度差实验，运用科学思维拆解“现象→原理→结论”逻辑链，培养生命观念与探究实践能力。特设易错点警示（如O₂跨膜层数、ATP用途辨析），助力学生掌握答题技巧，教师可据此精准突破考点，提升复习效率。

5-1　电子传递链和化学渗透假说 专题5 细胞呼吸与光合作用 一、电子传递链和光合磷酸化 1.光系统 (1)成分： (2)类型： (3)分布： (4)作用：能将光能转化为______；PSⅡ能进行 ,PSⅠ能介导_________________。 光合色素+蛋白质 类囊体薄膜 水的光解 NADPH的产生 电能 光系统Ⅱ(PSⅡ)、光系统Ⅰ(PSⅠ) 一、电子传递链和光合磷酸化 2.ATP合成酶（ATP合酶） (1)分布： (2)结构：头部______(______亲水/疏水） + 尾部______(______亲水/疏水） (3)功能：为研究ATP合酶结构与合成ATP的关系，用尿素破坏内膜小泡将F1颗粒与含F0的小泡分开，检测处理前后ATP的合成。若处理前，在有跨膜H+浓度梯度条件下，含 颗粒内膜小泡能合成ATP；处理后含 的小泡不能合成ATP,则证明F1颗粒的功能是催化ATP合成。 F1 F0 亲水 疏水 类囊体薄膜 F0-F1 F0 运输H+（H+通道蛋白) 催化ATP合成 一、电子传递链和光合磷酸化 (1)光系统Ⅱ中的色素分子捕获光能并传递给位于反应中心的少数处于特殊状态的 ，该色素分子在光能激发下失去 。失去电子的色素分子从 中夺取电子，使水分解成 。 叶绿素a 水分子 H＋和O2 高能电子 3.电子传递链和光合磷酸化 一、电子传递链和光合磷酸化 (2)色素分子失去的电子被类囊体膜上的特殊蛋白质捕获，这些蛋白质利用电子携带的能量使H＋从叶绿体基质泵入 ，并最终把电子传递给了 ，NADP＋获得电子后与H＋结合，生成 。 类囊体腔 NADP＋ NADPH 3.电子传递链和光合磷酸化 一、电子传递链和光合磷酸化 (3)类囊体膜的磷脂双分子层对质子高度不通透，类囊体膜上镶嵌有ATP合酶，类囊体腔中的H＋ 经ATP合酶返回 ，推动了 。 顺浓度梯度 叶绿体基质 ATP的生成 光合磷酸化:H+顺浓度梯度驱动ATP合酶的运转,将ADP磷酸化为ATP的过程。 3.电子传递链和光合磷酸化 一、电子传递链和光合磷酸化 ③质子浓度(电化学)梯度建立的原因： a.类囊体腔侧：PSⅡ在进行水的光解产生H＋； b.质子泵：将一些H＋逆浓度梯度从叶绿体基质泵入类囊体腔； c.叶绿体基质：NADP＋消耗H＋形成NADPH。 总结： ①电子的最初供体是 ，最终受体是 ，电子传递的最终产物是 ； ②光反应过程中的能量转化形式： 光能→电能→NADPH中活跃的化学能 H+电化学势能→ATP中活跃的化学能 水 NADP＋ NADPH 3.电子传递链和光合磷酸化 一、电子传递链和光合磷酸化 〖练习〗(2021·重庆，6)如图为类囊体膜蛋白排列和光反应产物形成的示意图。据图分析，下列叙述错误的是  A.水光解产生的O2若被有氧呼吸 利用，最少要穿过4层膜 B.NADP＋与电子(e－)和质子(H＋) 结合形成NADPH C.产生的ATP可用于暗反应及其他消耗能量的反应 D.电子(e－)的有序传递是完成光能转换的重要环节 √ 5层 水光解产生O2的场所是叶绿体的类囊体薄膜的内侧，有氧呼吸过程中氧气在线粒体内膜上被利用，氧气从穿过叶绿体类囊体薄膜开 解析 始，再穿过叶绿体2层膜，然后进入同一细胞中的线粒体，需穿过线粒体的2层膜，所以至少要穿过5层膜，A错误； 光反应中NADP＋与电子(e－)和质子(H＋)结合形成NADPH，然后在暗反应过程中被消耗，B正确； 由图可知，产生的ATP可用于暗反应以及核酸代谢、色素合成等其他消耗能量的反应，C正确。 二、电子传递链和氧化磷酸化 (1)NADH在NADH脱氢酶的作用下生成H＋和高能电子(e－)，电子被镶嵌在 上的蛋白复合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ捕获和传递，最终传递给 ，O2和H＋结合生成了 。 线粒体内膜 O2 H2O 二、电子传递链和氧化磷酸化 (2)蛋白复合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ利用电子给予的能量将线粒体基质中的H＋泵入 ，构建了内膜内外的H＋浓度梯度。H＋沿着线粒体内膜上ATP合酶内部的通道从膜间隙流回 ，推动了ATP的合成。 内外膜的间隙 线粒体基质 二、电子传递链和氧化磷酸化 总结： ①电子的最初供体： ； ②电子的最终受体： ； ③蛋白复合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的功能： ； ④合成ATP的能量直接来源于： ； NADH O2 电子传递的载体；运输H＋（质子泵） H＋的电化学势能 二、电子传递链和氧化磷酸化 总结： ⑤丙酮酸从细胞质基质进入线粒体膜间隙的方式： ； ⑥丙酮酸从线粒体膜间隙进入线粒体基质的方式： ； 动力来自于： 。 H＋的电化学势能 协助扩散 主动运输 线粒体外膜分布着孔蛋白构成的通道蛋白，分子量小于5000Da（道尔顿）的丙酮酸可以经此通道通过。线粒体内膜由于蛋白质含量高导致通透性低，丙酮酸通过与H+(质子)协同运输的方式由膜间隙进入线粒体基质。 二、电子传递链和氧化磷酸化 〖练习〗(2022·山东，16改编)在有氧呼吸第三阶段，线粒体基质中的还原型辅酶脱去氢并释放电子，电子经线粒体内膜最终传递给O2，电子传递过程中释放的能量驱动H＋从线粒体基质移至内外膜间隙中，随后H＋经ATP合酶返回线粒体基质并促使ATP合成，然后与接受了电子的O2结合生成水。为研究短时低温对该阶段的影响，将长势相同的黄瓜幼苗在不同条件下处理，分组情况及结果如图所示。已知DNP可使H＋进入线粒体基质时不经过ATP合酶。下列叙述错误的是 A.4 ℃时线粒体内膜上的电子传递受阻 B.与25 ℃时相比，4 ℃时有氧呼吸产热多 C.与25 ℃时相比，4 ℃时有氧呼吸消耗葡萄糖的量多 D.DNP导致线粒体内外膜间隙中H＋浓度降低，生成的ATP减少 √ 根据题意可知，电子经线粒体内膜最终传递给氧气，与25 ℃相比，4 ℃耗氧量增加，说明电子传递未受阻，A错误； 解析 与25 ℃相比，短时间低温4 ℃处理，ATP合成量较少，耗氧量较多，说明4 ℃时有氧呼吸释放的能量较多地用于产热，消耗的葡萄糖量多，B、C正确； DNP使H＋不经ATP合酶返回基质中，会使线粒体内外膜间隙中H＋浓度降低，导致ATP合成减少，D正确。 三、化学渗透假说 1961年，米切尔提出了化学渗透假说 ①线粒体内膜上的质子泵: 线粒体基质→线粒体膜间隙 叶绿体类囊体薄膜上的质子泵： 叶绿体基质→类囊体腔 ②线粒体内膜、叶绿体类囊体薄膜的磷脂双分子层不允许H＋回流，膜内外产生 ； ③H＋顺浓度梯度通过ATP合酶回流释放能量合成 。 H＋浓度梯度 ATP H＋ H＋ 三、化学渗透假说 〖练习〗(2022·重庆，23)科学家发现，光能会被类囊体转化为“某种能量形式”，并用于驱动产生ATP(如图Ⅰ)。为探寻这种能量形式，他们开展了后续实验。回答下列问题： (1)制备类囊体时，提取液中应含有适宜浓度的蔗糖，以保证其结构完整，原因是______________________________________________；为避免膜蛋白被降解，提取液应保持______(填“低温”或“常温”)。 保持类囊体内外的渗透压，避免类囊体破裂 低温 〖练习〗(2022·重庆，23)科学家发现，光能会被类囊体转化为“某种能量形式”，并用于驱动产生ATP(如图Ⅰ)。为探寻这种能量形式，他们开展了后续实验。回答下列问题： (2)在图Ⅰ实验基础上进行图Ⅱ实验，发现该实验条件下，也能产生ATP。但该实验不能充分证明“某种能量形式”是类囊体薄膜内外的H＋浓度差，原因是________________________________________________________ ___________________________________。 实验Ⅱ是在光照条件下对类囊体进行培养，无法证明某种能量是来自光能还是来自膜内外H＋浓度差 三、化学渗透假说 三、化学渗透假说 (3)为探究自然条件下类囊体薄膜内外产生H＋浓度差的原因，对无缓冲液的类囊体悬液进行光、暗交替处理，结果如图Ⅲ所示，悬液的pH在光照处理时升高，原因是__________________________________________ ____________。类囊体膜内外的H＋浓度差是通过光合电子传递和H＋转运形成的，电子的最终来源物质是____。 类囊体膜外H＋被转移到类囊体膜内，造成溶液pH升高 水 三、化学渗透假说 (4)用菠菜类囊体和人工酶系统组装的人工叶绿体，能在光下生产目标多碳化合物。若要实现黑暗条件下持续生产，需稳定提供的物质有_____________________。生产中发现即使增加光照强度，产量也不再增加，若要增产，可采取的有效措施有______________________________ ________(答两点)。 NADPH、ATP和CO2 增加二氧化碳的浓度和适当提高环 境温度 人工叶绿体能在光下生产目标多碳化合物，若要在黑暗条件下持续生产，则需要提供光反应产生的物质NADPH和ATP，以及暗反应的原料CO2。生产中发现即使增加光照强度，产量也不再增加，说明暗反应已经达到最大速率，增加二氧化碳的浓度和适当提高环境温度增加酶的活性，可有效提高光合效率。 解析 $