2022年高考生物二輪專題復(fù)習 專題三 光合作用與細胞呼吸

2022年高考生物二輪專題復(fù)習 專題三 光合作用與細胞呼吸 1）光合作用一發(fā)現(xiàn)光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機物，并釋放出氧氣的過程。影響因素有：光、溫度、CO2濃度、水分、礦質(zhì)元素等。二場所 雙層膜葉綠體 基質(zhì) 基粒 多個類囊體（片層）堆疊而成 胡蘿卜素（橙黃色）1/3 類胡蘿卜素 葉黃素（黃色） 2/3 吸藍紫光色素 （1/4） 葉綠素A（藍綠色）3/4 葉綠素（3/4） 葉綠素B（黃綠色）1/4 吸紅橙和藍紫光 綠葉中色素的提取與分離 1過程步驟原理試劑備注提取色素能溶于有機溶劑無水乙醇、丙酮5g綠葉+丙酮+二氧化硅+碳酸鈣制備濾紙條 畫濾液細線（細、直）分離溶解度有異，且在濾紙上擴散速度不同層析液（石油醚、丙酮和苯）細線不觸及層析液 2結(jié)果顏色種類含量溶解度擴散速度橙黃色胡蘿卜素最少最高最快黃色葉黃素較少較高較快藍綠色葉綠素a最多較低較慢黃綠色葉綠素b較多最低最慢 3注意事項 研磨不充分，色素未能充分提取出來；淡綠色 丙酮加入量太多，稀釋了色素提取液；未加入碳酸鈣粉末，葉綠素分子已破壞。 熒光現(xiàn)象：提取液在透射光下是翠綠色的，而在反射光下是棕紅色。三過程 條件：一定需要光光反應(yīng)階段場所：類囊體薄膜，產(chǎn)物：H、O2和能量光合作用的過程過程：（1）水的光解，水在光下分解成H和O2；  2H2O4H +  O2（2）形成ATP：ADP+Pi+光能ATP能量變化：光能變?yōu)锳TP中活躍的化學能條件：有沒有光都可以進行 場所：葉綠體基質(zhì) 暗反應(yīng)階段 產(chǎn)物：糖類等有機物和五碳化合物過程：（1）CO2的固定：1分子C5和CO2生成2分子C3 （2）C3的還原：C3在H和ATP作用下，部分還原成 糖類，部分又形成C5能量變化：ATP活躍的化學能轉(zhuǎn)變成化合物中穩(wěn)定的化學能 光反應(yīng)暗反應(yīng)條件光、色素、酶CO2、H、ATP、酶時間短促較緩慢場所內(nèi)囊體的薄膜葉綠體的基質(zhì)過程 水的光解 2H2O 4H + O2 ATP的合成/光合磷酸化 ADP + Pi + 光能 ATP CO2的固定 CO2 + C5 2C3 C3/ CO2的還原 2C3 + H （CH2O）實質(zhì)光能 化學能，釋放O2同化CO2，形成（CH2O）總式CO2 + H2O （CH2O）+ O2或 CO2 + 12H2O （CH2O）6 + 6O2 + 6H2O物變無機物CO2、H2O 有機物（CH2O）能變光能 ATP中活躍的化學能 有機物中穩(wěn)定的化學能聯(lián)系：光反應(yīng)階段與暗反應(yīng)階段既有區(qū)別又緊密聯(lián)系，是缺一不可的整體，光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供H和ATP，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP+Pi，沒有光反應(yīng)，暗反應(yīng)無法進行，沒有暗反應(yīng)，有機物無法合成。 同位素示蹤 14C 光反應(yīng) 2C 3 暗反應(yīng) （14CH2O） 3H2O 固定 3H 還原 （C3H2O）H218O 光 18O2 注：（A）環(huán)境因素對光合作用速率的影響空氣中C02濃度 溫度高低 光照強度 光照長短 光的成分44、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及溫室中提高農(nóng)作物產(chǎn)量的方法 、控制光照強度的強弱 、控制溫度的高低 、適當?shù)脑黾幼魑锃h(huán)境中二氧化碳的濃度 、延長光合作用的時間。 、增加光合作用的面積-合理密植，間作套種。 、溫室大棚用無色透明玻璃。 、溫室栽培植物時，白天適當提高溫度，晚上適當降溫。、溫室栽培多施有機肥或放置干冰，提高二氧化碳濃度。四意義 （1） 制造有機物，實現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)變“綠色工廠”（2）調(diào)節(jié)大氣中O2和CO2的含量“自動的空氣凈化劑”；（3）生物生命活動所需能量的最終來源“巨大的能量轉(zhuǎn)換器”；（4）對生物的進化具有重要的作用。 #光合作用是生物界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝。 比較同化作用的類型不同點相同點能量來源物質(zhì)來源舉例自養(yǎng)型光能自養(yǎng)光能能用無機物制造有機物綠色植物光合細菌都從外界攝取物質(zhì)，經(jīng)過極其復(fù)雜的變化，轉(zhuǎn)變成自身的組成物質(zhì)，并且貯存能量化能自養(yǎng)體外環(huán)境的物質(zhì)氧化時所放出的能量硫細菌鐵細菌硝化細菌異養(yǎng)型所攝取的有機物中儲存的能量不能利用無機物制造有機物，只能攝取現(xiàn)成的有機物人類、動物和營腐生、寄生的菌類2） 細胞呼吸 呼吸是通過呼吸運動吸進氧氣，排出二氧化碳的過程。細胞呼吸是指有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過程。分為：有氧呼吸無氧呼吸概念指細胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量，生成許多ATP的過程。指細胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物分解成不徹底的氧化產(chǎn)物，同時釋放出少量能量的過程。過程第一階段：1分子葡萄糖分解為2分子丙酮酸和少量H，釋放少量能量，細胞質(zhì)基質(zhì)C6H12O6 2丙酮酸 + H + 2ATP第二階段：丙酮酸和水徹底分解成CO2和H，釋放少量能量，線粒體基質(zhì) 2丙酮酸+ 6H2O 6CO2 + H+ 2ATP第三階段：H和O2結(jié)合生成水，大量能量，線粒體內(nèi)膜H + 6O2 12H2O + 34ATP第一階段：同有氧呼吸 C6H12O6 2丙酮酸 + H + 2ATPO2第二階段：丙酮酸在不同酶催化作用下，分解成酒精和CO2或轉(zhuǎn)化成乳酸 2C3H6O3 2丙酮酸 2C2H5OH + 2C反應(yīng)式C6H12O6+6H2O+6O26CO2 + 12H2O + 38ATPC6H12O6 2C3H6O3 + 2ATP 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP不同點場所 ： 線粒體基質(zhì) 內(nèi)膜始終在細胞質(zhì)基質(zhì)條件 ： 除外，需分子氧、酶 不需分子氧、需酶產(chǎn)物 ： CO2 、H2O酒精和CO2或乳酸能量 ： 大量、合成38ATP（1161KJ）少量、合成2ATP(61.08KJ)相同點聯(lián)系 ： 從葡萄糖分解成丙酮酸階段相同，以后階段不同實質(zhì) ： 分解有機物，釋放能量，合成ATP意義 ： 為生物體的各項生命活動提供能量；為體內(nèi)其他化合物合成提供原料注：細胞呼吸的意義及其在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用呼吸作用的意義：為生命活動提供能量     為其他化合物的合成提供原料  細胞呼吸：有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列氧化分解，生成CO2或其他產(chǎn)物，釋放能量并生成ATP過程 細胞呼吸應(yīng)用：包扎傷口，選用透氣消毒紗布，抑制細菌無氧呼吸 酵母菌釀酒：選通氣，后密封。先讓酵母菌有氧呼吸，大量繁殖，再無氧呼吸產(chǎn)生酒精花盆經(jīng)常松土：促進根部有氧呼吸，吸收無機鹽等稻田定期排水：抑制無氧呼吸產(chǎn)生酒精，防止酒精中毒，爛根死亡 提倡慢跑：防止劇烈運動，肌細胞無氧呼吸產(chǎn)生乳酸破傷風桿菌感染傷口：須及時清洗傷口，以防無氧呼吸 自養(yǎng)生物：可將CO2、H2O等無機物合成葡萄糖等有機物，如綠色植物，硝化細菌（化能合成作用） 異養(yǎng)生物：不能將CO2、H2O等無機物合成葡萄糖等有機物，只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機物來維持自身生命活動，如許多動物。呼吸作用的意義：為生命活動提供能量     為其他化合物的合成提供原料 光合作用呼吸作用反應(yīng)場所綠色植物（在葉綠體中進行）所有生物（主要在線粒體中進行）反應(yīng)條件光、色素、酶酶（時刻進行）物質(zhì)轉(zhuǎn)變把無機物CO2和H2O合成有機物（CH2O）分解有機物產(chǎn)生CO2和H2O能量轉(zhuǎn)變把光能轉(zhuǎn)變成化學能儲存在有機物中釋放有機物的能量，部分轉(zhuǎn)移ATP實質(zhì)合成有機物、儲存能量分解有機物、釋放能量、產(chǎn)生ATP聯(lián)系有機物、氧氣光合作用 呼吸作用能量、二氧化碳 比較 思維擴展：ATP與ADP的轉(zhuǎn)化 ATP動態(tài)平 衡呼吸作用水解酶合成酶（線粒體） 吸 Pi（細胞質(zhì)基質(zhì)） 能 吸收分泌（滲透能）（葉綠體） 放 肌肉收縮（機械能）光合作用 Pi 能 神經(jīng)傳導(dǎo)、生物電（電能） ADP (每個活細胞) 合成代謝（化學能） 體溫（熱能） 螢火蟲（光能） 糖類主要能源物質(zhì) 熱能 散失太陽光能 脂肪主要儲能物質(zhì) 氧化（直接能源） 蛋白質(zhì)能源物質(zhì)之一 分解 化學能 ATP 水解酶、放 ATP ADP + Pi + 能量 合成酶、吸實驗二、觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原1、原理：原生質(zhì)層：細胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細胞質(zhì)細胞液：液泡里面的液體植物細胞的原生質(zhì)層相當于一層半透膜，當細胞液濃度小于外界溶液渡度時，細胞不斷失水，逐漸出現(xiàn)質(zhì)壁分離；當細胞液濃度大于外界溶液濃度時，細胞就會不斷吸水，逐漸出生質(zhì)壁分離的復(fù)原。2、材料：紫色洋蔥鱗片葉（含成熟的液泡），0.3g/ml的蔗糖溶液，清水。3、步驟中的關(guān)鍵：（1）制作臨時裝片（2）一側(cè)滴加蔗糖，蓋玻片另一側(cè)用吸水低吸引，重復(fù)幾次。實驗三：探究影響酶活性的因素1、原理：（1）酶的作用條件較溫和，高溫、過酸、過堿均會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活，低溫使酶活性明顯降低。（2）在最適宜的溫度和pH條件下，酶活性最高。實驗四：探究酵母菌的呼吸方式：原理：酵母菌是一種單細胞真菌（真核生物），在有氧和無氧條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌，便于探究細胞呼吸方式。酵母菌有氧呼吸反應(yīng)式：C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O+能量酵母菌無氧呼吸反應(yīng)式：C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量CO2檢驗：通入澄清石灰水，石灰水變渾濁C2H5OH（酒精）檢驗：橙色重鉻酸鉀，變成灰綠色實驗五：綠葉中色素提取和分離1、原理：（1）提取原理：色素能夠溶解在有機溶劑無水乙醇中。（2）分離原理：各種色素在層析液中溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快，反之，則慢。2、材料，新鮮菠菜葉：SiO2、CaCO33、步驟中注意點：（1）SiO2有助于研磨充分；CaCO3可防止研磨中色素被破壞（2）濾紙條一端必須剪去兩角目的：作標記；使擴散速度均勻。（3）不能讓濾液細線觸及層析線，因為防止色素溶解到層析液中。4、實驗結(jié)果：擴散最快的是橙黃色的胡蘿卜素、色素帶最寬的是藍綠色的葉綠素a。