专题2 模块整合2 生命的物质与能量观-【步步高·大二轮专题复习】2025年高考生物复习讲义课件(黑吉辽) (课件PPT+word教案)

生命系统的能源物质 能源物质 糖类(主要)、脂肪、蛋白质 高能磷酸化合物 ATP(直接能源物质)、ADP、磷酸肌酸 能量的获取、储存、释放、转移和利用 获取 光合作用、化能合成作用、消化吸收 储存 合成自身有机物 释放 细胞呼吸 转移 合成ATP 利用 水解ATP 生态系统的能 量流动与物质 循环 微观上 物质是能量的载体，物质的合成与分解总是伴随着能量的固定、储存、转移和释放 宏观上 生态系统中物质循环是能量流动的载体，物质循环总是伴随能量流动而进行 小结 ①能量是生命活动的动力；②物质是能量的载体(主要载体是ATP、糖类、脂肪和蛋白质)；③能源物质的分子结构与能量的存储相适应；④能量的储存释放伴随着物质的合成与分解 例题感悟 1．(2023·北京，1)PET－CT是一种使用示踪剂的影像学检查方法。所用示踪剂由细胞能量代谢的主要能源物质改造而来，进入细胞后不易被代谢，可以反映细胞摄取能源物质的量。由此可知，这种示踪剂是一种改造过的(　　) A．维生素 B．葡萄糖 C．氨基酸 D．核苷酸 答案　B 解析　分析题意可知，该示踪剂由细胞能量代谢的主要能源物质改造而来，应是糖类；且又知该物质进入细胞后不易被代谢，可以反映细胞摄取能源物质的量，则该物质应是被称为“生命的燃料”的葡萄糖，B符合题意。 2．细胞中一些生命活动需要能量的供应。下列关于细胞中能源物质的叙述，正确的是(　　) A．细胞中的各种能源物质都含有N和P B．细胞中的各种能源物质相互转化的效率相同 C．细胞质中有能源物质分布，但细胞核中没有 D．叶绿体中ATP的合成总与水的光解相伴随 答案　D 解析　细胞中的能源物质，如糖类、脂肪不含有N和P，A错误；细胞中的糖类和脂肪可以相互转化，但转化的效率不同，B错误；细胞质和细胞核中都有能源物质的分布，如ATP，C错误；阿尔农发现在光照下，叶绿体可合成ATP，且这一过程总是与水的光解相伴随，D正确。 3．(2024·锦州高三模拟)如图表示能量流经生产者和初级消费者的部分过程示意图，N1～N8表示能量值，不考虑未利用的能量。下列说法错误的是(　　) A．流入该生态系统的总能量为N1＋N8 B．生产者用于生长、发育和繁殖的能量为N2＋N4 C．初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为N2＋N8－N7 D．第一、二营养级间能量传递效率据图无法计算 答案　C 解析　流入该生态系统的总能量为生产者的同化量N1和外界有机物的输入(如饲料)N8之和，A正确；生产者用于生长、发育和繁殖的能量包含流向分解者的能量和流向下一营养级的能量(不考虑未利用的能量)，摄入量N2包含了流向下一营养级的能量(记为N下一营养级)和生产者通过初级消费者的摄入而流向分解者的能量(记为N分解者1)，N4为生产者直接流向分解者的能量(记为N分解者2)，故生产者用于生长、发育和繁殖的能量应为N下一营养级＋N分解者1＋N分解者2＝N2＋N4，B正确；初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为N2＋N8－N7－N5，C错误；第一营养级的同化量为N1，第一、二营养级之间能量传递效率不应该考虑额外输入第二营养级的N8，因此第一、二营养级间能量传递效率据图无法计算，D正确。 4．(不定项)我国力争2030年前实现碳达峰(CO2的排放量不再增长，达到峰值)，2060年前实现碳中和(CO2排放量与减少量相等)。如图为某生态系统的碳循环示意图，图中字母表示生态系统的组成成分，数字表示CO2的排放量或减少量。下列叙述正确的是(　　) A．图中⑦是CO2的排放量增加的主要原因 B．实现碳达峰后，空气中CO2的浓度仍可能会增加 C．图中c、d能通过食物关系促进生态系统的物质循环和能量流动 D．若用图中的数字构建碳中和数学模型，则该数学模型是①＝②＋④＋⑥ 答案　ABC 解析　⑦表示化石燃料的燃烧，是CO2排放量增加的主要原因，A正确；空气中CO2浓度受排放量和减少量双重影响，故实现碳达峰后，空气中CO2浓度仍可能增加，B正确；题图中c和d表示消费者，在生态系统中能通过食物关系促进物质循环和能量流动，C正确；题图中CO2的排放量包括②④⑥⑦⑧，CO2的减少量为①，而碳中和指CO2排放量与减少量相等，因此用图中的数字构建的碳中和数学模型是①＝②＋④＋⑥＋⑦＋⑧，D错误。 5．关于细胞呼吸中ATP形成的机制，1961年，英国的米切尔提出：有机物氧化过程中释放能量可使H＋由线粒体基质转移到线粒体内膜和外膜之间的膜间腔，使膜间腔的H＋浓度大于线粒体基质。当H＋通过ATP合成酶(兼具H＋通道和催化ATP合成功能的蛋白质)回流线粒体基质时，释放的能量促进了ATP的合成。 (1)ATP被喻为细胞的能量“通货”的原因：能量通过ATP分子在________反应和________反应之间流通。 (2)线粒体内膜外侧的H＋回流到线粒体基质的跨膜运输方式是_________________________， 判断理由是_____________________________________________(答出两点即可)。 (3)有科学家认为光反应产生ATP的机制与细胞呼吸相似，即：光能可使类囊体内H＋浓度高于叶绿体基质，当类囊体内的H＋顺浓度跨膜运输到叶绿体基质时可合成ATP。为验证类囊体内的H＋的顺浓度跨膜运输是ATP形成的直接动力，现提供如下材料：具有生物活性的类囊体、pH＝4的缓冲液(置于其中一段时间后类囊体内外pH相等)和pH＝8的缓冲液(备注：缓冲液中含有适量的ADP和Pi等)。 ①实验思路：在________条件下，将甲、乙两组游离的类囊体置于____________的缓冲液中，一段时间后，再将乙组转移到__________的缓冲液中，检测__________________________ ______________________________________________________________________________。 ②预期实验结果：______________________________________________________________ ______________________________________________________________________________。 答案　(1)吸能　放能　(2)协助扩散(或被动运输)　顺浓度梯度运输、需要蛋白质(通道蛋白)协助、不消耗ATP　(3)①黑暗　pH＝4　pH＝8　两组类囊体是否产生ATP(或ATP的生成量或ADP与Pi的消耗量)　②甲组类囊体没有产生ATP，乙组类囊体产生ATP 解析　(3)本实验可将类囊体先后置于pH＝4和pH＝8的缓冲液中，使类囊体内H＋浓度高于类囊体外，通过检测ATP的产生证明假说。为避免光照对H＋分布的影响，本实验应在黑暗条件下进行，同时设置没有H＋浓度梯度的对照组。实验的预期结果为甲组类囊体没有产生ATP，乙组类囊体产生ATP。 学科网（北京）股份有限公司 $生命的物质与能量观 模块整合 2　 生命系统的能源物质 能源物质 糖类(主要)、脂肪、蛋白质 高能磷酸化合物 ATP(直接能源物质)、ADP、磷酸肌酸 能量的获取、储存、释放、转移和利用 获取 光合作用、化能合成作用、消化吸收 储存 合成自身有机物 释放 细胞呼吸 转移 合成ATP 利用 水解ATP 2 生态系统的能量流动与物质循环 微观上 物质是能量的载体，物质的合成与分解总是伴随着能量的固定、储存、转移和释放 宏观上 生态系统中物质循环是能量流动的载体，物质循环总是伴随能量流动而进行 小结 ①能量是生命活动的动力；②物质是能量的载体(主要载体是ATP、糖类、脂肪和蛋白质)；③能源物质的分子结构与能量的存储相适应；④能量的储存释放伴随着物质的合成与分解 3 例题感悟 1.(2023·北京，1)PET－CT是一种使用示踪剂的影像学检查方法。所用示踪剂由细胞能量代谢的主要能源物质改造而来，进入细胞后不易被代谢，可以反映细胞摄取能源物质的量。由此可知，这种示踪剂是一种改造过的 A.维生素 B.葡萄糖 C.氨基酸 D.核苷酸 √ 分析题意可知，该示踪剂由细胞能量代谢的主要能源物质改造而来，应是糖类；且又知该物质进入细胞后不易被代谢，可以反映细胞摄取能源物质的量，则该物质应是被称为“生命的燃料”的葡萄糖，B符合题意。 2.细胞中一些生命活动需要能量的供应。下列关于细胞中能源物质的叙述，正确的是 A.细胞中的各种能源物质都含有N和P B.细胞中的各种能源物质相互转化的效率相同 C.细胞质中有能源物质分布，但细胞核中没有 D.叶绿体中ATP的合成总与水的光解相伴随 √ 细胞中的能源物质，如糖类、脂肪不含有N和P，A错误； 细胞中的糖类和脂肪可以相互转化，但转化的效率不同，B错误； 细胞质和细胞核中都有能源物质的分布，如ATP，C错误； 阿尔农发现在光照下，叶绿体可合成ATP，且这一过程总是与水的光解相伴随，D正确。 3.(2024·锦州高三模拟)如图表示能量流经生产者和初级消费者的部分过程示意图，N1～N8表示能量值，不考虑未利用的能量。下列说法错误的是 A.流入该生态系统的总能量为 N1＋N8 B.生产者用于生长、发育和繁 殖的能量为N2＋N4 C.初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为N2＋N8－N7 D.第一、二营养级间能量传递效率据图无法计算 √ 流入该生态系统的总能量为生 产者的同化量N1和外界有机物 的输入(如饲料)N8之和，A正确； 生产者用于生长、发育和繁殖 的能量包含流向分解者的能量和流向下一营养级的能量(不考虑未利用的能量)，摄入量N2包含了流向下一营养级的能量(记为N下一营养级)和生产者通过初级消费者的摄入而流向分解者的能量(记为N分解者1)，N4为生产者直接流向分解者的能量(记为N分解者2)，故生产者用于生长、发育和繁殖的能量应为N下一营养级＋N分解者1＋N分解者2＝N2＋N4，B正确； 初级消费者用于生长、发育和 繁殖的能量为N2＋N8－N7－N5， C错误； 第一营养级的同化量为N1，第 一、二营养级之间能量传递效率不应该考虑额外输入第二营养级的N8，因此第一、二营养级间能量传递效率据图无法计算，D正确。 4.(不定项)我国力争2030年前实现碳达峰(CO2的排放量不再增长，达到峰值)，2060年前实现碳中和(CO2排放量与减少量相等)。如图为某生态系统的碳循环示意图，图中字母表示生态系统的组成成分，数字表示CO2的排放量或减少量。下列叙述正确的是 A.图中⑦是CO2的排放量增加的主要原因 B.实现碳达峰后，空气中CO2的浓度仍可 能会增加 C.图中c、d能通过食物关系促进生态系统 的物质循环和能量流动 D.若用图中的数字构建碳中和数学模型，则该数学模型是①＝②＋④＋⑥ √ √ √ ⑦表示化石燃料的燃烧，是CO2排放量 增加的主要原因，A正确； 空气中CO2浓度受排放量和减少量双重 影响，故实现碳达峰后，空气中CO2浓 度仍可能增加，B正确； 题图中c和d表示消费者，在生态系统中能通过食物关系促进物质循环和能量流动，C正确； 题图中CO2的排放量包括②④⑥⑦⑧，CO2的减少量为①，而碳中和指CO2排放量与减少量相等，因此用图中的数字构建的碳中和数学模型是①＝②＋④＋⑥＋⑦＋⑧，D错误。 5.关于细胞呼吸中ATP形成的机制，1961年，英国的米切尔提出：有机物氧化过程中释放能量可使H＋由线粒体基质转移到线粒体内膜和外膜之间的膜间腔，使膜间腔的H＋浓度大于线粒体基质。当H＋通过ATP合成酶(兼具H＋通道和催化ATP合成功能的蛋白质)回流线粒体基质时，释放的能量促进了ATP的合成。 (1)ATP被喻为细胞的能量“通货”的原因：能量通过ATP分子在_______反应和_____反应之间流通。 (2)线粒体内膜外侧的H＋回流到线粒体基质的跨膜运输方式是__________ ___________，判断理由是________________________________________ ___________(答出两点即可)。 吸能 放能 协助扩散 (或被动运输) 顺浓度梯度运输、需要蛋白质(通道蛋白)协助、 不消耗ATP (3)有科学家认为光反应产生ATP的机制与细胞呼吸相似，即：光能可使类囊体内H＋浓度高于叶绿体基质，当类囊体内的H＋顺浓度跨膜运输到叶绿体基质时可合成ATP。为验证类囊体内的H＋的顺浓度跨膜运输是ATP形成的直接动力，现提供如下材料：具有生物活性的类囊体、pH＝4的缓冲液(置于其中一段时间后类囊体内外pH相等)和pH＝8的缓冲液(备注：缓冲液中含有适量的ADP和Pi等)。 ①实验思路：在_____条件下，将甲、乙两组游离的类囊体置于________的缓冲液中，一段时间后，再将乙组转移到_______的缓冲液中，检测 _______________________________________________________。 ②预期实验结果：___________________________________________。 黑暗 pH＝4 pH＝8 两组类囊体是否产生ATP(或ATP的生成量或ADP与Pi的消耗量)　 甲组类囊体没有产生ATP，乙组类囊体产生ATP 本实验可将类囊体先后置于pH＝4和pH＝8的缓冲液中，使类囊体内H＋浓度高于类囊体外，通过检测ATP的产生证明假说。为避免光照对H＋分布的影响，本实验应在黑暗条件下进行，同时设置没有H＋浓度梯度的对照组。实验的预期结果为甲组类囊体没有产生ATP，乙组类囊体产生ATP。 更多精彩内容请登录：www.xinjiaoyu.com 本课结束 THANKS $