第11讲 细胞代谢综合分析（图文版知识清单）2027年高考生物一轮复习讲练测

第11讲细胞代谢综合分析-考点一光合作用与细胞呼吸 1.物质转化图解（示意图） 光合作用 光能 CH2O →C02 H20 →H20 C0 02 的热能 细胞呼吸 2.核心比较表（光合作用Vs.呼吸作用） 比较项目 光合作用 呼吸作用 含叶绿体的植物细胞； (椅荆提醒] 发生范围 光合细菌（如蓝细菌）等 所有活细胞 蓝细鱼无叶绿体， 有光合色素 发生场所 叶绿体（真核） 真核：细胞质基质、 线粒体； [易错辨析】 细胞质（原核） 原核：细胞质基质、细胞膜 原梭生物呼吸 场所在细胞膜 发生条件 只在光下进行文 有光、无光都能进行 和细胞质基质 物质变化 无机物→有机物 有机物→无机物 能量变化 光能→化学能 化学能→ATP中活跃的 化学能、热能 实质 无机物→有机物；储存能量 有机物→无机物；释放能量 3.元素转移联系（关键路径) C C02→(CH20)→丙酮酸→C02 0 H20→02→H20 H H20→Ht→NADPH→(CH2O)→[H→H20 高中生物·光合作用与细胞呼吸 一考点二：辨析真正光合速率、净光合速率和呼吸速率（知识清单) 1.微观辨析“三率”关系（图解） C0 02 真正（总）光合速率=净光合速率+呼吸速率 01 叶绿体（光合作用场所） 线粒体（主要呼吸场所） C0,4 2.植物“三率”间的关系与定义 (1)呼吸速率：测定对象为植物非绿色组织，或绿色组织在黑暗条件下。 (2)净光合速率：测定对象为绿色组织在有光条件下（此时光合作用和细胞呼吸同 时进行)。 【特别提腿】 (3)核心公式：真正光合速率=净光合速事+呼吸速率。 入真正光合速率也称总光合速率； 净无合速率也称表观光合連率。 3.“三率”的常用表示方法（单位面积叶片单位时间变化量对比 项目 02指标 C02指标 有机物指标 真正光合速率 02产生（生成）速率或 C02固定速率或 叶绿体释放02速率 叶绿体吸收C02速率 有机物产生（制造）速率 净光合速率 植物/叶片/叶肉细胞 植物/叶片/叶肉细胞 02释放速率 C02吸收速率 有机物积累速率 呼吸速率 黑暗中02吸收速率 黑暗中C0释放速率 有机物消耗速率 4.曲线模型及判定分析 C 【易错辨析·曲线判定技巧】 吸收速率 C点：光饱和点 当光照强度为0时：若C02吸收值为负值 (A点绝对值)，代表呼吸速事，此曲线 0 B点：光补偿点 光眼强度 为净光合曲线；若C02吸收值为0，此曲 线代表真正光合曲线。 A点：呼吸速率 5.“三率”常考曲线示例（典型日变化） 真正光合速 午休现象（气孔关闭，C02供应不足） 上午中午下午晚时间 第5章细胞的能量供应和利用一知识清单 考点三光合速率和呼吸速率的测定 1.“液滴移动法”—测定装置中气体体积变化 【特别提醒】 ②物理误差校正： 设置对照装置，用 “死亡的绿色植物” 代替，其余相同。 甲（黑暗，呼吸速率） 乙（光照，净光合速率） 甲图（黑暗）：液滴左移=消耗02量=呼吸速率； 乙图（光照）：液滴右移=释放0，量=净光合速率； 真正光合速率=净光合速率+呼吸速率 2.“半叶法” 一测定光合作用有机物的产生量 遮光部分：测得数据=细胞呼吸强度； 曝光部分：测得数据=净光合作用强度； 计算得真正光合作用强度。 实验前处理叶片防止有机物运输。 3.“黑白瓶法” 测定溶氧量的变化 ①黑瓶：测有氧呼吸量(O2减少/C0增加)； 白瓶：测净光合作用量(02增加/C02减少) ②有初始值：呼吸量+净光合量=真正光合作用量。 黑瓶（无光）白瓶（光照） ③无初始值：白瓶现有量一黑瓶现有量=真正光合作用量。 4.“叶圆片称重法” 测定有机物的变化量 0时名整个装12时洺整个装 至于黑 至于光烯 净光合速率=3；呼吸速率=X公； 真正光合速率=+2Y(S为叶圆片面积)。 10时xg12时yg 14时Zg 2S 5.间隔光照法 光照、黑暗交替，黑暗利用光反应产物进行暗反应，总时间不变制造有机物更多。 6.“叶圆片上浮法”一定性检测02释放速率 ①自变量：通过台灯距离调节光照强度。 ②玻璃柱：吸收灯光热量，避免影响水温。 ③因变量：观测叶圓片上浮数量或时间，衡量光合作用强弱。 【易错辨析】净光合=总光合一呼吸；实脸测得的多为净光合速率。 考点四光呼吸、光抑制和光保护一知识清单 1.光呼吸定义 High 02/ 所有进行光合作用的细胞在光照和高氧低二氧化碳情况下 Low CO2 发生的生化过程 0 以光合作用的中间产物为底物，吸收氧、释放二氧化碳， 与 ,C02 Distinct from 一股呼吸（暗呼吸）不同。 Dark Respiration 2.光呼吸的起因 (1)核心酶 RuBP羧化/加氧酶(Rubisco),具有双功能。 CO, 02 (2)C02和02竞争 CO2浓度高→RuBP+CO2→PGA→卡尔文循环； Photorespiration O2浓度高→RuBP+O2→PGA+磷酸乙醇酸（进入光呼吸） Pathway 3.光呼吸的过程 【特别提醒】需要叶绿体、过氧化物酶体、 线粒体协同完成 Phosphoglycolate Glycine Chroxisome← Serine C02 涉及乙醇酸氧化、甘氨酸转化等， 部分碳回卡尔文循环，释放C020 4.光呼吸的危害&5.光呼吸的意义 危害 意义 ①强光下加强，散失部分碳(C02), ①回收碳元素（约3/4） 光合产物↓。 ②防止强光破坏：消耗多余ATP/NADPH, ②消耗ATP和NADPH, 能量损耗。 减少自由基损伤（光保护） ③消除乙醇酸毒害。 【重要】光保护机制之 6.光呼吸与暗呼吸的比较 比较项目 光呼吸 暗呼吸（有氧呼吸） 底物 乙醇酸 糖、脂肪、蛋白质 发生部位 叶绿体、过氧化物酶体、线粒体 细胞质基质、线粒体 反应条件 光照、高氧低C02 光或暗都可以 能量 消耗能量(ATP、NADPH) 产生能量(ATP) 共同点 消耗02，释放C02 【易错裤析】光呼吸必须在光下进行，暗呼吸与光无关。 7.光抑制与光保护 增加热耗散 强光能量 光保护 清除有毒产物光抑制：强光下光合速率下降。 修复损伤蛋白光保护：多种机制（如光呼吸） 光抑制 耗散过剩光能，避免损伤。 光合系统PSⅡ被强光破坏，导致电子传递受阻，光合效率下降 考点五C4植物、CAM植物等特殊 2.C4途径 代谢类型-知识清单 ·结构基础：“花环状”结构-维管来鞘细胞（含 叶绿体，无基粒)外围紧密排列叶肉细胞。 1.C3途径（卡尔文循环） ·过程： ·场所：叶绿体基质。 ·过罹：RuBP(C)+C02→糗化→C3→还原& 叶肉细胞：PEP+CO,PEP骏化酶C 再生→藤糖、淀粉等。 维营束鞘细胞：C4→C02(释放，参与C循环) ·特京：碳同化基本迷径。 +C3(回叶肉细胞再生PEP) ·常见植物：大麦、小麦、大豆、菜豆、水稻、马铃 ·关键酶：PEP羧化德(CO泵)，亲和力高。 薯等。 C02 特点：高温、强光、干旱下光合能力强，无光合 午休现象。 。常见植物：玉米、甘蔗、高梁、苋菜等。 RuBP 羧化 上凌化 C3 糖类 维管 [特别提醒】C3是所有植物光合作用的基础，C和 猫 CAM最终初逼过C3合成有机物。 继胞 3.CAM途径（景天科酸代谢） ·夜间：气孔开放，吸进C00 C0,泵 PEP+CO,PEP羧化贓C,(草酰乙酸)→苹果酸 储存在液泡(pH下降)。 白天：气孔关闲。苹果酸（液泡中运出）→C0(释放， 参与C,遁环)+C3(申于有生PEP)。(pH上升) ·特点：适应干旱环境，气孔夜开日闭，节水。 5.蓝细菌的C0,浓缩机制（简述） ·常见植物：菠萝、芦荟、兰花、百合、仙人掌等。 ·蓝细笛通过羧酶体（含有Rubisco)和碳酸酐酶 CO 气孔 等机制，在Rubiscol周围汴缩CO2,提高光合效 率。 羧葫体 CO, CO. 4.三类植物比较一核心考点速记 C0末缀过 特征 C3植物 C4植物 CAM揞物 6.光合产物及运输（简述） CO,受体RuBP(C5) PEP PEP ·光合作用产生的糖类常以廉糖形式通过韧皮部运 最初产物 C3 C4 草酰乙酸 输到植物的其他部位（如根、果实）。 固定时间 白天 白天 夜獎和白天 卡尔文循 叶肉细胞 推萱末销细 叶肉细胞 环场所 叶绿体 胞叶绿体 叶绿体 光合午休 有 无 无 YY 【易猎辨析]CAM植物白天虽然气孔关闭，但仍进行 [特别提醒】茯糖是植物体内光合产物运输的主 光合作用的暗反应（利用夜间储存的C0,) 要形式。