2026届高三生物二轮复习课件呼吸作用和光合作用

呼吸作用和光合作用 第三单元 细胞的能量供应和利用 必修一 第一阶段 细胞质基质 第二阶段 线粒体基质 线粒体内膜 4 20 2 C6H12O6 酶 + [H] +少量能量 C3H4O3 第三阶段 6 6 + H2O 酶 2C3H4O3 CO2 + [H] + 少量能量 12 6 酶 H2O +大量能量 24[H] + O2 总反应式 C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 6CO2 + 12H2O + 能量 酶 [H]=NADH(还原型辅酶I) （有机物彻底氧化分解） 有氧呼吸的过程 无氧呼吸的过程 第一阶段 细胞质基质 第二阶段 细胞质基质 4 2 2 C6H12O6 酶 + [H] +少量能量 C3H4O3 2 总反应式 2 C3H6O3(乳酸) + 4 [H] 2C3H4O3 CO2 + C2H5OH(酒精) 酶 酶 C6H12O6 酶 2C3H6O3(乳酸) + 少量能量 C6H12O6 2C2H5OH(酒精) + 2CO2 + 少量能量 酶 只在第一阶段释放少量能量，生成少量ATP （有机物的不彻底氧化分解）   有氧呼吸 无氧呼吸 区 别 场所 ___________________ 细胞质基质 条件 氧气，多种酶 无氧气，多种酶 物质变化 葡萄糖彻底氧化分解，生成CO2和H2O 葡萄糖分解不彻底，生成_____ 或酒精和CO2 能量变化 释放大量能量，产生大量ATP 释放 能量，产生少量ATP 特点 受O2和温度等因素的影响 有氧气存在时，无氧呼吸受抑制 联系 细胞质基质和线粒体 乳酸 少量 二者第一阶段反应完全相同，并且都在细胞质基质中进行；本质都是氧化分解有机物、释放能量，产生ATP 有氧呼吸和无氧呼吸的比较 【归纳总结】 (1)真核生物细胞并非都能进行有氧呼吸，如蛔虫、哺乳动物成熟的红细胞、破伤风杆菌、乳酸菌只能进行无氧呼吸 (2)主要进行无氧呼吸：种子萌发初期、癌细胞 (2)原核生物无线粒体，但有些原核生物仍可进行有氧呼吸，如蓝细菌、硝化细菌等，因为其细胞中含有与有氧呼吸有关的酶 (3)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 有氧呼吸和无氧呼吸的比较 影响呼吸作用的因素 温度℃ 呼吸速率 零上低温下贮存蔬菜水果 在大棚蔬菜的栽培过程中，增加昼夜温差，可减少有机物的消耗，提高产量 温水和面 通过影响酶的活性来影响呼吸速率 1. 温度 2. 水 呼吸速率 细胞含水量 水作为有氧呼吸的原料，自由水含量较高时细胞呼吸旺盛 土壤板结、长期水淹出现烂根 O 5 10 15 20 25 释放量 CO2 O2浓度% 有氧呼吸速率 各点分析： ①Q点： ②P点： ③R点： ④A点： ⑤B点： 无氧呼吸速率 细胞呼吸CO2的总量 Q A P B 不消耗O2，只产生CO2 ⇒只进行 呼吸 消耗O2量=产生CO2量 ⇒只进行 呼吸 无氧 有氧 R 产生CO2_____ ⇒组织细胞呼吸______ 最少 此时有机物消耗最少，R点对应的O2浓度是储藏蔬菜、水果的最佳O2浓度 最弱点 有氧呼吸释放的CO2量______无氧呼吸释放的CO2量，但二者消耗葡萄糖的速率_______ 等于 不相等 无氧呼吸终止点 直接影响呼吸速率和呼吸性质： ①O2促进有氧呼吸； ②O2抑制无氧呼吸，O2浓度达到一定值时，无氧呼吸被完全抑制 限制因素可能是呼吸底物的量或酶的量与酶的活性等 3. O2浓度 图中数据可知，O2浓度为a时，有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖共计____，而b点时只有有氧呼吸，其消耗的葡萄糖约为_____，葡萄糖消耗速率更___。 0.2 小 0.12 即时训练 4. CO2浓度 呼吸速率 ① 地窖中CO2浓度高利于蔬菜水果的储存 ②在水果、蔬菜保鲜中，增加CO2浓度抑制细胞呼吸， 减少有机物消耗 CO2（%） 作为呼吸产物，增加CO2的浓度对细胞呼吸有明显的抑制作用 影响呼吸作用的因素 绿叶中的色素 类胡萝卜素 （含量约1/4） 胡萝卜素（橙黄色） 叶黄素（黄色） 叶绿素 （含量约3/4） 叶绿素a（蓝绿色） 叶绿素b（黄绿色） ① 位置越上对应的色素在 层析液中的溶解度越高 ② 色素带宽窄代表4种色 素的含量多少 色素的功能： 吸收、传递、转化光能 绿叶中色素的提取和分离 (1) 色素的提取：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂(无水乙醇)中 （2）色素的分离：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 CO2+H2O (CH2O)+O2 叶绿体 光能 叶绿体 中的色素 可见光 C5 2C3 ADP+Pi ATP H2O O2 H+ 多种酶 酶 (CH2O) CO2 吸收 光解 固定 还原 光反应（类囊体薄膜） 暗反应（叶绿体基质） NADP+ NADPH 酶 光合作用的过程 考点二　细胞的多样性和统一性 光合作用 考点二　细胞的多样性和统一性 1.【教材隐性知识】源于必修1 P104“相关信息”：光合作用的产物有一部分是_____，还有一部分是蔗糖。蔗糖可以进入______ ，再通过韧皮部运输到植株各处，以蔗糖作为运输物质的优点是：________________________ 淀粉 筛管 淀粉——叶绿体基质合成 蔗糖——细胞质基质合成 2.【教材隐性知识】源于必修1 P104“相关信息”）：_________是指三碳化合物——3-磷酸甘油酸，_______是指五碳化合物——核酮糖-1，5-二磷酸（RuBP） C3 C5 光合作用 非还原糖性质较稳定 影响光合作用的因素 测定方法： ①先将植物置于黑暗中，测量呼吸速率 ②在有光条件下，测定净光合速率 ③计算：真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率 O2 释放 量 0 O2 吸 收 量 光照强度 光补偿点 光饱和点 · · · A B C 呼吸速率 净光合速率 总光合速率 影响光合作用强度的因素有哪些呢？ CO2浓度 水分 光 光质 光照强度 光照时间 光照面积 酶 色素 温度 矿质元素 气孔开闭情况 叶绿素、酶的合成、细胞失水 环境中CO2浓度、叶片气孔导度 内因 外因 ①酶的种类、数量、叶绿素含量 ②叶面积指数 ③遗传特性（阴生、阳生植物） ①光照（强度、光质、时间） ⑤矿质元素 ④水分 ②CO2浓度 ③温度 影响 因素 影响光合作用的因素 影响光合作用的因素 1．内部因素 (1)与植物自身的 有关，以阴生植物、阳生植物为例 遗传特性 玉米—大豆 影响光合作用的因素 1．内部因素 (2)植物叶片的叶龄、叶绿素含量及 。 酶 影响叶绿素合成的三大因素 D点以前限制光合速率的主要因素是？ 光照强度 D点以后限制光合速率的主要因素是？ CO2浓度、温度等 光照强度 0 CO2吸 收 CO2 释 放 A B D 呼吸速率 光补偿点 光饱和点 净光合 总光合 C 呼吸 2．外部因素 — 光照强度 常考知识 ②环境条件改变时，光补偿点和光饱和点的移动问题 增大CO2浓度： B点 移 C点 移 左 右 D点 移 右上 植物缺镁时： B点 移 C点 移 右 左 D点 移 左下 总结： 不利于呼吸作用，A点____移 不利于光合作用，光补 ，光饱 ，最大速率点 ，否则反之 右移 左移 左下移 上 【易错提示】 某植物体处于B点所示的状态时，其叶肉细胞内光合作用强度 呼吸作用 （大于、等于、小于） 大于 某植物叶肉细胞处于B点所示的状态时，则该植物体光合作用强度 呼吸作用 （大于、等于、小于） 小于 2．外部因素 — 光照强度 2．外部因素 — CO2浓度 影响 阶段，制约 的形成 暗反应 C3 ①水是光合作用的原料，缺水直接影响光合作用 ②缺水又会导致叶片气孔关闭，限制CO2进入叶片 ③水是体内各种化学反应的介质  ①图1表明在农业生产中，可根据作物的需水规律，合理灌溉 ②图2曲线中间E处光合作用强度暂时降低，是因为 ，蒸腾作用过强，部分气孔 ，影响了 的供应 温度高 关闭 CO2 2．外部因素 — 水 (1)图1中de段和fg段下降的原因分别是_________________________ __________； 。 (2)图2中植物体光合与呼吸速率相等点有 ，净光合速率大于0的区段为 ，一昼夜后植物的干重变化为 。 由于气孔部分关闭，二氧化 由于光照强度减弱，二氧化碳吸收减少 c和g点 cg 增加 碳吸收减少 即时训练 P点前，限制光合速率的因素为 所表示的因子 PQ间：一是 表示的因素，二是多条曲线上 因素 Q点后，横坐标所表示的因素不再是限制光合速率的因子，要想继续提高光合速率，可适当提高图示中的 的强度 横坐标 横坐标 标注的 其他因子 自变量1 自变量1 自变量1 自变量2 温度 自变量2 光照强度 自变量2 CO2浓度 3．多因素对光合速率影响的分析 真正（总）光合速率= 净（表观a）光合速率 + 呼吸作用速率 有机物的制造量 CO2量固定或消耗量 O2的产生量 有机物的积累量 CO2的吸收量 O2的释放量 有机物的消耗量 黑暗下CO2的释放量 黑暗下O2的吸收量 光合作用制造的糖类 呼吸作用消耗的糖类 植物细胞积累的糖类 光合呼吸综合 光合呼吸综合 真题演练 (2025·广东，18)我国科学家以不同植物为材料，在不同光质条件下探究光对植物的影响。测定了番茄的光合作用相关指标并拟合CO2响应曲线(图a)；比较了突变体与野生型水稻水分消耗的差异(图b)，鉴定到突变体发生了PIL15基因的功能缺失，并确定该基因参与脱落酸信号通路的调控 真题演练 回答下列问题： (1)图a中，当胞间CO2浓度在 900～1 200 μmol·mol－1范围时，红光下光合速率的限制因子是__________，推测此时蓝光下净光合速率更高的原因是____________________。 光照强度 植物对蓝光利用率更高 真题演练 (2)图b中，突变体水稻在远红光与红光条件下蒸腾速率接近，推测其原因是___________________________________________________________ __________________________。 突变体中PIL15基因功能缺失，阻断了脱落酸信号通路，使该通路无法发挥促进气孔关闭的作用 真题演练 (3)归纳上述两个研究内容，总结出光影响植物的两条通路(图c)。通路1中，①吸收的光在叶绿体中最终被转化为_________________。通路2中吸收光的物质②为________。用箭头完成图c中②所介导的通路，并在箭头旁用“(＋)”或“(－)”标注前后两者间的作用，(＋)表示正相关，(－)表示负相关。 有机物中的化学能 光敏色素 真题演练 (4)根据图c中相关信息，概括出植物利用光的方式： ___________________________________________________。 光既可以为植物提供能量，又可以作为信号 (1)栅藻的光合放氧反应部位是________(填细胞器名称)。图a结果表明，对硝基苯酚________栅藻的光合放氧反应。 (2)细菌在利用对硝基苯酚时，限制因子是__________。 叶绿体 抑制 氧气 (2025·湖南，17)对硝基苯酚可用于生产某些农药和染料，其化学性质稳定。研究发现，某细菌不能在无氧条件下生长，在适宜条件下能降解和利用对硝基苯酚，并释放CO2。在Burk无机培养基和光照条件下，培养某栅藻(真核生物)的过程中，对硝基苯酚含量与栅藻光合放氧量的关系如图a。为进一步分析栅藻与细菌共培养条件下对硝基苯酚的降解情况，开展了Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ组对比实验，结果如图b。回答下列问题： 真题演练 (2025·湖南，17)对硝基苯酚可用于生产某些农药和染料，其化学性质稳定。研究发现，某细菌不能在无氧条件下生长，在适宜条件下能降解和利用对硝基苯酚，并释放CO2。在Burk无机培养基和光照条件下，培养某栅藻(真核生物)的过程中，对硝基苯酚含量与栅藻光合放氧量的关系如图a。为进一步分析栅藻与细菌共培养条件下对硝基苯酚的降解情况，开展了Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ组对比实验，结果如图b。回答下列问题： (3)若Ⅰ中对硝基苯酚含量为20 mg·L－1，培养10 min后，推测该培养液pH会_____，培养液中对硝基苯酚相对含量______________。 (4)细菌与栅藻通过原始合作，可净化被对硝基苯酚污染的水体，理由是______________________________________________________________________________ 升高 基本不变 进行光合放氧为细菌的生长提供有氧环境，细菌降解水体中的对硝基苯酚，并将产生的CO2提供给栅藻进行光合作用 (2025·广州调研)伴随着全球气候变暖，极端高温天气频现，作物灌浆期遭受高温胁迫风险加大。为探究外源海藻糖(TRE)是否可以缓解小麦的高温损伤，某研究小组以泛麦5号小麦为材料设计了以下实验，测定了小麦旗叶(位于植株最顶端)光合特性等数据，结果如图所示。 组别 实验处理 A 喷施适量清水 B   C 喷施等量10 mmol·L－1TRE＋灌浆期高温胁迫 D 喷施等量15 mmol·L－1TRE＋灌浆期高温胁迫 E 喷施等量20 mmol·L－1TRE＋灌浆期高温胁迫 回答下列问题： (1)实验中，B组的处理是_____________________________，设置该组的目的是_________________________________________________________ _________________________。 组别 实验处理 A 喷施适量清水 B   C 喷施等量10 mmol·L－1TRE＋灌浆期高温胁迫 D 喷施等量15 mmol·L－1TRE＋灌浆期高温胁迫 E 喷施等量20 mmol·L－1TRE＋灌浆期高温胁迫 喷施等量清水＋灌浆期高温胁迫 与A对照，确定高温胁迫的损伤；与C、D、E组形成对照，探究不同浓度海藻糖的作用效果 (2)研究表明，喷施浓度为____________的TRE更有利于缓解高温胁迫下小麦产量下降的趋势，其原因为_______________ ___________________________________________________________________________________________________________________。 15 mmol·L－1 叶绿素相对值下降最少，光反应速率相对较高；气孔导度下降最少，CO2吸收量相对较高，暗反应速率较高；丙二醛含量增加最少，膜损伤最小 (3)丙二醛是植物细胞中自由基与膜脂发生过氧化反应的产物之一。结合图c分析，高温胁迫有可能加速了小麦细胞的衰老，其判断依据是____________________________。 B组丙二醛含量明显高于A组 (4)比较喷施TRE组与A组、B组的产量，若出现_____________________________________，则证明喷施TRE有利于缓解小麦的高温损伤。 喷施TRE组的小麦产量低于A组，高于B组 (2025·佛山一模)细胞内铜离子过量会阻断线粒体内的有氧呼吸过程，干扰细胞的能量供应并引起蛋白质毒性应激反应，导致细胞死亡，这种现象称为铜死亡。肝脏是人体内储存和排出铜离子的主要器官。研究显示，铜代谢和铜死亡与肝细胞癌(HCC)的发生发展密切相关。如图所示为铜死亡的分子机制。 注：ES是一种人工合成的铜离子载体药物。FDX1是一种酶，其含量受FDX1基因的调控。铁硫簇蛋白和DLAT在线粒体内的有氧呼吸过程中具有重要作用 回答下列问题： (1)根据在细胞中的含量划分，铜属于_____元素。正常情况下，铜以Cu＋的形式被铜转运蛋白吸收进入细胞，发挥多种生理作用，例如能与在__________(填场所)处的细胞色素氧化酶结合，促进ATP的大量合成。 微量 线粒体内膜 (2)当细胞中的Cu＋超过一定含量时，细胞膜上的铜转运ATP酶能通过__________方式将Cu＋转出细胞，从而维持细胞内Cu＋的相对稳定。 主动运输 (3)据图分析，过量的Cu＋进入细胞后，能干扰有氧呼吸并导致细胞死亡的原因是______ _________________________。 的聚集和铁硫簇蛋白的丢失 (4)研究表明HCC细胞主要通过无氧呼吸产生ATP。根据以上信息，提出两种利用铜死亡治疗HCC的新思路(提示：HCC细胞呼吸方式可通过诱导剂诱导转变) 诱导癌细胞从无氧呼吸向有氧呼吸转化，同时促进铜转运蛋白基因的表达(抑制铜转运ATP酶基因的表达，或利用ES直接将Cu2＋送进细胞、促进FDX1基因表达) $