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文檔簡介

化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),不是纖維素例5.(多選)下列關(guān)于生物膜的說法正確的有()A.構(gòu)成高爾基體膜的脂質(zhì)主要是磷脂、脂肪B.用蛋白酶處理生物膜將改變其結(jié)構(gòu),但不影響選擇透過性C.糖被與細胞的保護、識別、免疫等有關(guān)D.變形蟲和草履蟲的細胞膜的基本組成成分不同E.葉綠體內(nèi)膜和外膜屬于生物膜系統(tǒng),而類囊體薄膜不屬于生物膜系統(tǒng)F.分泌蛋白合成分泌越旺盛,高爾基體成分的更新速度越快G.核膜上的核孔可以讓蛋白質(zhì)和RNA自由進出H.大分子物質(zhì)要經(jīng)過載體蛋白的轉(zhuǎn)運才能進入細胞I.細胞間的信息交流均依賴于細胞膜上的受體J.經(jīng)過胞吐分泌的都是大分子物質(zhì)K.中心體的有無可作為判別褐藻和胚胎干細胞的依據(jù)CF磷脂和膽固醇膜上的蛋白質(zhì)會被分解都是蛋白質(zhì)和磷脂屬于不是自由進出,具有選擇透過性胞吞胞間連絲不需要受體胞吐釋放的神經(jīng)遞質(zhì)是小分子褐藻是低等植物,動物和低等植物都有中心體6.(2014年江蘇卷)生物膜系統(tǒng)在細胞的生命活動中發(fā)揮著極其重要的作用。圖1~3表示3種生物膜結(jié)構(gòu)及其所發(fā)生的部分生理過程。請回答下列問題:(1)圖1表示的生理過程是

,其主要的生理意義在于

。(2)圖2中存在3種信號分子,但只有1種信號分子能與其受體蛋白結(jié)合,這說明

。有氧呼吸第三階段為生命活動供能受體蛋白具有特異性(3)圖3中ATP參與的主要生理過程是

。(4)葉肉細胞與人體肝臟細胞都具有圖

(填圖序號)中的膜結(jié)構(gòu)。(5)圖1~3中生物膜的功能不同,從生物膜的組成成分分析,其主要原因是

。(6)圖1~3說明生物膜具有的功能有

(寫出3項)。

暗反應(yīng)中C3的還原1、2生物膜上的蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量不同物質(zhì)運輸、信息交流、能量轉(zhuǎn)換等7.(2018全國I卷)生物膜的結(jié)構(gòu)與功能存在密切的關(guān)系。下列有關(guān)敘述錯誤的是(

)A.葉綠體的類囊體膜上存在催化ATP合成的酶B.溶酶體膜破裂后釋放出的酶會造成細胞結(jié)構(gòu)的破壞C.細胞的核膜是雙層膜結(jié)構(gòu),核孔是物質(zhì)進出細胞核的通道D.線粒體DNA位于線粒體外膜上,編碼參與呼吸作用的酶D線粒體基質(zhì)溶酶體膜的成分可能被修飾(糖基化),使得水解酶不能對其發(fā)揮作用為什么溶酶體膜不會被自身的水解酶分解?①分解衰老、損傷的細胞器;②吞噬并殺死侵入細胞的病毒或病菌。溶酶體作用:8.細胞自噬是依賴溶酶體對細胞內(nèi)受損、異常的蛋白質(zhì)和衰老的細胞器進行降解的過程。被溶酶體降解后的產(chǎn)物,如果是對細胞有用的物質(zhì),細胞可以再利用,廢物則被排出細胞外(部分過程見下圖)。回答下列問題:(1)細胞內(nèi)衰老的線粒體可在自噬體內(nèi)被降解,該過程利用了溶酶體中的________酶。若利用同位素標記法驗證“自噬體中的酶來自于高爾基體”,則實驗現(xiàn)象應(yīng)為________________。水解被放射性標記的氨基酸依次出現(xiàn)在高爾基體、溶酶體、自噬體中(2)研究表明,若抑制肝癌發(fā)展期大鼠的細胞自噬,其腫瘤的體積和數(shù)量都比沒有抑制細胞自噬的對照組小,說明在肝癌發(fā)展期,細胞自噬會________(填“促進”或“抑制”)腫瘤的發(fā)生,結(jié)合圖中自噬過程,推測其原因可能是________________。促進癌細胞可利用自噬過程的降解產(chǎn)物作為自身細胞代謝的原料,以滿足其持續(xù)增殖和生長的需要(1)核膜具有流動性和

性,控制離子和小分子物質(zhì)進出。(2)核孔的作用:

的通道。(3)核仁的作用:

的形成有關(guān)。(4)細胞核的兩大功能:

、

的控制中心。選擇透過核質(zhì)間物質(zhì)交換和信息交流與某種RNA的合成及核糖體遺傳信息庫細胞代謝和遺傳三、細胞核的結(jié)構(gòu)和功能補充:二輪大本P85.(2023·湖南卷)核仁含有DNA、RNA和蛋白質(zhì)等組分,與核糖體的形成有關(guān)。(√)10.(2023·山東卷)原核細胞無核仁,不能合成rRNA。(×)11.(2023·湖南卷)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是一種膜性管道系統(tǒng),是蛋白質(zhì)的合成、加工場所和運輸通道。(√)DNA不能通過核孔核糖體的形成離不開核仁(×)原核細胞也有核糖體(rRNA和蛋白質(zhì))糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)能合成蛋白質(zhì),不過不是直接合成,由核糖體直接合成1.請從細胞生命活動的角度分析,真核和原核細胞中都含有核糖體原因:細胞的生長發(fā)育、遺傳、代謝等生命活動都離不開蛋白質(zhì)的參與,蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者。核糖體是蛋白質(zhì)合成的場所。2.真核細胞核內(nèi)的核仁被破壞,抗體合成將不能正常進行的原因是什么?真核細胞中的核仁與核糖體的形成有關(guān),核仁被破壞,不能形成核糖體,導(dǎo)致抗體(蛋白質(zhì))的合成不能正常進行。命題2細胞的物質(zhì)輸入和輸出物質(zhì)的量濃度相同的葡萄糖溶液和NaCl溶液,因NaCl溶液中含Na+和Cl-,故NaCl溶液的滲透壓較大。(2022·全國甲卷,2)植物成熟葉肉細胞的細胞液濃度可以不同?,F(xiàn)將a、b、c三種細胞液濃度不同的某種植物成熟葉肉細胞,分別放入三個裝有相同濃度蔗糖溶液的試管中,當水分交換達到平衡時觀察到:①細胞a未發(fā)生變化;②細胞b體積增大;③細胞c發(fā)生了質(zhì)壁分離。若在水分交換期間細胞與蔗糖溶液沒有溶質(zhì)的交換,下列關(guān)于這一實驗的敘述,不合理的是(

)

A.水分交換前,細胞b的細胞液濃度大于外界蔗糖溶液的濃度 B.水分交換前,細胞液濃度大小關(guān)系為細胞b>細胞a>細胞c C.水分交換平衡時,細胞c的細胞液濃度大于細胞a的細胞液濃度

D.水分交換平衡時,細胞c的細胞液濃度等于外界蔗糖溶液的濃度C細胞b吸水,細胞液濃度大小于水分交換達到平衡時,細胞內(nèi)外溶液濃度相同。但細胞c失水后外界蔗糖溶液的濃度減小,而細胞a未失水,因此水分交換平衡時,細胞液濃度:c<a例題:將某植物花冠切成大小和形狀相同的細條,分為a、b、c、d、e和f組,分別置于不同濃度的蔗糖溶液中,浸泡相同時間后測量各組花冠細條的長度,結(jié)果如圖所示。(1)細胞吸水大于失水是

組;蔗糖溶液濃度大于細胞液濃度的是

組。(2)花冠細胞液濃度介于

mol·L-1之間。(3)若要進一步確定使花冠細胞吸水和失水基本相等的蔗糖溶液濃度,簡要的操作步驟是:再在0.4~0.5mol·L-1配制一系列等濃度梯度蔗糖溶液(自),重復(fù)該實驗,測量實驗后花冠細條長度(因)。當實驗前長度與實驗后長度比值為1的蔗糖溶液濃度即為使花冠細胞吸水和失水基本相等的蔗糖溶液濃度。a、b、cd、e、f0.4~0.5

2.物質(zhì)進出細胞方式的判斷方法被動胞吞和胞吐主動運輸協(xié)助擴散3.三種跨膜運輸方式的曲線圖及影響因素協(xié)助擴散或主動運輸主動運輸無氧呼吸供能轉(zhuǎn)運蛋白數(shù)量有限參與主動運輸?shù)娜N載體蛋白的比較位于細菌細胞膜上同時轉(zhuǎn)運兩種不同溶質(zhì)。一種離子或分子順濃度梯度轉(zhuǎn)運;另外一種離子逆濃度梯度轉(zhuǎn)運,不直接消耗ATP,利用的能量儲存在順濃度梯度轉(zhuǎn)運的溶質(zhì)的電化學(xué)梯度中協(xié)同運輸載體[歸納記憶]同一物質(zhì)的不同運輸方式

②Na+:進入神經(jīng)細胞:運出神經(jīng)細胞:③K+:進入神經(jīng)細胞:運出神經(jīng)細胞:協(xié)助擴散,靠離子通道蛋白。主動運輸,Na+—K+泵主動運輸,Na+—K+泵協(xié)助擴散,靠離子通道蛋白1.探究是主動運輸還是被動運輸2.探究是自由擴散還是協(xié)助擴散呼吸抑制劑主動運輸被動運輸?shù)鞍踪|(zhì)抑制劑或蛋白酶協(xié)助擴散自由擴散探究物質(zhì)擴膜運輸方式(2024·浙江高考)植物細胞胞質(zhì)溶膠中的Cl-、NO3-通過離子通道進入液泡,Na+、Ca2+逆濃度梯度轉(zhuǎn)運到液泡,以調(diào)節(jié)細胞滲透壓。白天光合作用合成的蔗糖可富集在液泡中,夜間這些蔗糖運到胞質(zhì)溶膠。植物液泡中部分離子與蔗糖的轉(zhuǎn)運機制如圖所示。下列敘述錯誤的是()

A.液泡通過主動運輸方式維持膜內(nèi)外的H+濃度梯度B.通過離子通道進入液泡不需要ATP直接供能C.Na+、Ca2+進入液泡需要載體蛋白協(xié)助不需要消耗能量D.白天液泡富集蔗糖有利于光合作用的持續(xù)進行C通過離子通道運輸為協(xié)助擴散由圖可知,細胞液的pH3-6,胞質(zhì)溶膠的pH7.5,說明細胞液的H+濃度高于細胞溶膠,若要長期維持膜內(nèi)外的H+濃度梯度,需通過主動運輸將細胞溶膠中的H+運輸?shù)郊毎褐胁恢苯酉腁TP,直接驅(qū)動力是液泡膜兩側(cè)的H+電化學(xué)梯度使光合作用產(chǎn)物及時轉(zhuǎn)移(2024全國模擬)種植海水稻不僅能增加農(nóng)作物產(chǎn)量,還能改善灘涂的土壤狀況及鹽堿地的土壤肥力。但鹽堿地中過多的無機鹽,不僅增大了土壤溶液的滲透壓,使海水稻根吸水困難,產(chǎn)生滲透脅迫,還會使土壤呈堿性,出現(xiàn)堿脅迫。請結(jié)合資料和圖回答下列問題。資料:土壤中過量的鈉鹽會對海水稻的生存造成威脅。同時一些病原體也會感染海水稻植株,影響海水稻正常生長,而海水稻可調(diào)節(jié)相關(guān)物質(zhì)運輸從而抵抗逆境。(1)圖中涉及的H+跨膜運輸?shù)姆绞綖開_____。(2)Na+在細胞質(zhì)基質(zhì)積累過多會對細胞產(chǎn)生毒害,海水稻如何緩解Na+的毒害?____________。協(xié)助擴散、主動運輸Na+分別通過SOSⅠ和NHX逆濃度梯度被運至細胞外和液泡中,以緩解Na+造成的毒害主動協(xié)助協(xié)助協(xié)助自由胞吐(2024全國模擬)資料:土壤中過量的鈉鹽會對海水稻的生存造成威脅。同時一些病原體也會感染海水稻植株,影響海水稻正常生長,而海水稻可調(diào)節(jié)相關(guān)物質(zhì)運輸從而抵抗逆境。(3)結(jié)合資料和圖分析海水稻抵抗鹽堿地各種脅迫和不利影響的機制。_______(答3點)。(4)基于海水稻在鹽堿地中抵抗?jié)B透脅迫和離子毒害的機理,可以推測出海水稻根尖成熟區(qū)的細胞液濃度比一般水稻品種的高。請利用質(zhì)壁分離實驗的原理,設(shè)計實驗進行驗證,并寫出實驗設(shè)計思路:____________。海水稻通過液泡膜上的轉(zhuǎn)運蛋白NHX將細胞質(zhì)基質(zhì)中Na+運輸?shù)揭号葜袃Υ?;海水稻通過細胞膜上的轉(zhuǎn)運蛋白SOSⅠ將Na+從細胞質(zhì)基質(zhì)中運輸?shù)郊毎猓缓K就ㄟ^胞吐的方式分泌出抗菌蛋白。分別取海水稻和一般水稻品種的根尖成熟區(qū)的細胞,制成臨時裝片,配制一系列濃度梯度的蔗糖溶液分別進行處理,觀察對比兩種植物細胞在每一濃度下發(fā)生質(zhì)壁分離的情況。(高考題重組,多選)關(guān)于酶的敘述,錯誤的是(

)A.同一種酶可存在于分化程度不同的活細胞中B.低溫能降低酶活性的原因是其破壞了酶的空間結(jié)構(gòu)C.同一個體各種體細胞酶的種類相同、數(shù)量不同、代謝不同D.酶既可以作為催化劑,也可以作為另一個反應(yīng)的底物E.水的跨膜運輸、CO2的固定都需要酶的參與F.酶催化效率高是因為其降低化學(xué)反應(yīng)活化能的作用顯著G.用蛋白酶去除大腸桿菌核糖體的蛋白質(zhì),處理后的核糖體仍可催化氨基酸的脫水縮合反應(yīng)。由此可推測核糖體中能催化該反應(yīng)的物質(zhì)是RNA。BCE

一些酶的種類不同酶本身是蛋白質(zhì),可被蛋白酶分解1.酶的特性曲線

①圖1中加酶的曲線和加無機催化劑的曲線比較,表明酶具有______________。

②圖2中兩曲線比較,表明酶具有______________。

高效性

專一性

例1.酶的抑制劑分為競爭性抑制劑和非競爭性抑制劑,其作用機理如下圖甲所示,圖乙表示在不同條件下底物濃度與反應(yīng)速度的關(guān)系。(1)乙圖中曲線________表示非競爭性抑制劑和酶結(jié)合后的反應(yīng)速率變化曲線,因為

c

非競爭抑制劑與酶結(jié)合后,使得酶活性位點的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變

,使酶不能再與底物結(jié)合,增加底物濃度不能提高反應(yīng)速度,對應(yīng)乙圖曲線c2.乙圖中b曲線表明,隨著底物濃度升高,抑制劑抑制效力變得越來越小,其原因是

。底物濃度越高,底物與酶活性位點結(jié)合機會越大,競爭性抑制劑與酶活性位點結(jié)合機會越小影響酶促反應(yīng)速率的因素及其機理空間結(jié)構(gòu)酶的保存:低溫、最適pH(2022·廣東高考)某同學(xué)對蛋白酶??????的最適催化條件開展初步研究,結(jié)果見下表。下列分析錯誤的是()A.該酶的催化活性依賴于??????????

B.結(jié)合①②組的相關(guān)變量分析,自變量為溫度C.該酶催化反應(yīng)的最適溫度為????℃,最適????為9D.尚需補充實驗才能確定該酶是否能水解其他反應(yīng)物C

組別

溫度/

降解率/%①9

9038②9

7088③9-700④7

7058⑤5

4030注:+/-分別表示有/無添加,反應(yīng)物為Ⅰ型膠原蛋白。

②③3.探究酶的相關(guān)實驗底物分解速率歸納關(guān)于酶實驗①看到蔗糖,不能用碘液;②看到溫度,不能用H2O2;③看到pH,不能用淀粉;④看到蛋白酶,不能用雙縮脲試劑檢測。⑤pH和溫度探究酶活性時,酶和底物接觸前先處理好酶(2024浙江高考)紅豆杉細胞內(nèi)的苯丙氨酸解氨酶(PAL)能催化苯丙氨酸生成桂皮酸,進而促進紫杉醇的合成。低溫條件下提取PAL酶液,測定PAL的活性,測定過程如下表。下列敘述錯誤的是()A.低溫提取以避免PAL失活 B.30℃水浴1小時使苯丙氨酸完全消耗C.④加H2O補齊反應(yīng)體系體積 D.⑤加入HCl溶液是為了終止酶促反應(yīng)B

根據(jù)單位時間內(nèi)產(chǎn)物生成量來計算酶活性。若苯丙氨酸消耗完,產(chǎn)物量相同。(2024·廣東·高考真題)現(xiàn)有一種天然多糖降解酶,其肽鏈由4段序列以Ce5-Ay3-Bi-CB方式連接而成。研究者將各段序列以不同方式構(gòu)建新肽鏈,并評價其催化活性,部分結(jié)果見表。關(guān)于各段序列的生物學(xué)功能,下列分析錯誤的是()A.Ay3與Ce5催化功能不同,但可能存在相互影響B(tài).Bi無催化活性,但可判斷與Ay3的催化專一性有關(guān)C.該酶對褐藻酸類底物的催化活性與Ce5無關(guān)D.無法判斷該酶對纖維素類底物的催化活性是否與CB相關(guān)肽鏈纖維素類底物褐藻酸類底物W1W2S1S2Ce5-Ay3-Bi-CB+++++++++Ce5+++——Ay3-Bi-CB——+++++Ay3——+++++Bi————CB————B

①②③④⑤⑥注:—表示無活性,+表示有活性,+越多表示活性越強。②④,再①②④(兩者均有)③④⑤,不論是否與Bi結(jié)合,Ay3均可以催化S1與S2對比①③組S1、S2需要檢測Ce5-Ay3-Bi組主要能源物質(zhì):生物體內(nèi)儲能物質(zhì):能量的根本來源:太陽能糖類脂肪(植物:淀粉

動物:糖原)生物體內(nèi)的能源物質(zhì)是:糖類、脂肪、蛋白質(zhì)直接能源物質(zhì):ATP能量物質(zhì)呼吸作用的底物可以是糖類、脂肪、蛋白質(zhì),比較常見的是葡萄糖4.ATP~~組成元素C、H、O、N、P化學(xué)組成1分子核糖+1分子腺嘌呤+3分子磷酸基團結(jié)構(gòu)簡式A-P~P~P腺苷(A)腺苷一磷酸(AMP)腺苷二磷酸(ADP)腺苷三磷酸(ATP)結(jié)構(gòu)特點遠離腺苷的特殊的化學(xué)鍵易水解,釋放出能量,也可以接受能量而重新形成兩個特殊化學(xué)鍵RNA基本單位之一

(腺嘌呤核糖核苷酸)

含量特點在細胞中含量少,ATP與ADP的轉(zhuǎn)化快ATP不等同于能量:ATP是一種高能磷酸化合物,是一種與能量有關(guān)的物質(zhì)ATP特點:含量少,與ADP相互轉(zhuǎn)化,不是可逆反應(yīng),處于動態(tài)平衡。生物界統(tǒng)一。項目ATP的合成ATP的水解反應(yīng)式ADP+Pi+能量

ATPATPADP+Pi+能量所需酶ATP合成酶ATP水解酶能量來源

光能

(光合作用)、化學(xué)能(細胞呼吸)儲存在特殊化學(xué)鍵中的能量能量去路儲存在特殊的化學(xué)鍵中,一般與細胞內(nèi)放能反應(yīng)相聯(lián)系用于各項生命活動,一般與細胞內(nèi)吸能反應(yīng)相聯(lián)系反應(yīng)場所細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體生物體的需能部位例葡萄糖的氧化分解蛋白質(zhì)的合成、主動運輸【習(xí)題檢測】

1.(2024·全國甲卷)ATP可為代謝提供能量,也參與RNA的合成,ATP結(jié)構(gòu)如圖所示,圖中~表示高能磷酸鍵,下列敘述錯誤的是()

A.ATP轉(zhuǎn)化為ADP可為離子的主動運輸提供能量B.用α位32P標記的ATP可以合成帶有32P的RNAC.β和γ位磷酸基團之間的高能磷酸鍵不能在細胞核中斷裂D.光合作用可將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存于β和γ位磷酸基團之間的高能磷酸鍵.

C

ATP分子水解兩個高能磷酸鍵后,得到RNA的基本單位之一——腺嘌呤核糖核苷酸C.ATP可在細胞核中發(fā)揮作用,如為rRNA合成提供能量1.有氧呼吸: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,生成大量ATP的過程。細胞質(zhì)基質(zhì)C6H12O62C3H4O3+4[H]少量能量線粒體基質(zhì)2C3H4O3+6H2O6CO2+20[H]大量能量少量能量線粒體內(nèi)膜24[H]+6O212H2O能量去路:一部分能量儲存在ATP中,大部分能量以熱能形式散失。判斷:葡萄糖在線粒體中被氧化分解錯,線粒體膜沒有葡萄糖的轉(zhuǎn)運蛋白(2024·重慶·高考真題)腫瘤所處環(huán)境中的細胞毒性T細胞存在題圖所示代謝過程。其中,PC酶和PDH酶控制著丙酮酸產(chǎn)生不同的代謝產(chǎn)物,進入有氧呼吸三羧酸循環(huán)。增加PC酶的活性會增加琥珀酸的釋放,琥珀酸與受體結(jié)合可增強細胞毒性T細胞的殺傷能力,若環(huán)境中存在乳酸,PC酶的活性會被抑制。下列敘述正確的是()

A.圖中三羧酸循環(huán)的代謝反應(yīng)直接需要氧B.圖中草酰乙酸和乙酰輔酶A均產(chǎn)生于線粒體內(nèi)膜C.腫瘤細胞無氧呼吸會增強細胞毒性T細胞的殺傷能力D.葡萄糖有氧呼吸的所有代謝反應(yīng)中至少有5步會生成[H]D線粒體基質(zhì)有氧呼吸第一階段和圖中4步圖中未體現(xiàn)(一)有氧呼吸的電子傳遞鏈發(fā)生在線粒體的內(nèi)膜上,不需要光,電子供體是NADH,電子受體是O2。

主動運輸主動運輸主動運輸協(xié)助擴散練1:【2024天津階段練習(xí)】已知DNP不影響電子傳遞,可使H+進入線粒體基質(zhì)時不經(jīng)過ATP合酶。下列相關(guān)敘述不正確的是()A.圖甲過程是有氧呼吸的第三階段,與25℃時相比,4℃時有氧呼吸消耗葡萄糖的量更多B.有氧呼吸第一、二階段產(chǎn)生的NADH所攜帶的電子最終傳遞給了氧氣,4℃時線粒體內(nèi)膜的電子傳遞受阻C.高能電子在傳遞過程中逐級釋放能量推動H+跨過內(nèi)膜到達內(nèi)外膜間隙,建立膜兩側(cè)H+濃度差D.呼吸鏈的電子傳遞所產(chǎn)生的膜兩側(cè)H+濃度差為ATP的合成提供了驅(qū)動力,DNP導(dǎo)致線粒體內(nèi)外膜間隙中H+濃度降低,生成的ATP減少B4℃時耗氧量更多,消耗葡萄糖的量也更多由圖乙可知,4℃與25℃+DNP處理的結(jié)果十分相似,推測兩者可能有相似的有氧呼吸第三階段。由于DNP不影響電子傳遞,故4℃時線粒體內(nèi)膜上的電子傳遞無影響。2.無氧呼吸:細胞在沒有氧氣參與的情況下,葡萄糖等有機物經(jīng)過不完全分解,釋放少量能量的過程。酵母菌、乳酸菌等微生物的無氧呼吸也叫作發(fā)酵。能量去路:大部分存在酒精或乳酸中;釋放的能量大部分熱能散失;少部分儲存在ATP中。場所:細胞質(zhì)基質(zhì)進行無氧呼吸的細胞:①產(chǎn)物酒精和二氧化碳:大多數(shù)植物細胞無氧呼吸;②產(chǎn)物乳酸:玉米胚、馬鈴薯塊莖和甜菜塊根等少數(shù)植物細胞、動物細胞及乳酸菌等無氧呼吸;③無線粒體的真核細胞只能進行無氧呼吸,如哺乳動物成熟紅細胞、蛔蟲等。酒精發(fā)酵:C6H12O6

2C2H5OH+2CO2+少量能量乳酸發(fā)酵:C6H12O62C3H6O3+少量能量

第一階段葡萄糖

丙酮酸+[H]+少量能量第二階段酒精發(fā)酵[H]+丙酮酸

____________乳酸發(fā)酵[H]+丙酮酸

______酒精+CO2乳酸[H]的產(chǎn)生過程:由氧化性輔酶Ⅰ(NAD+)轉(zhuǎn)化為還原性輔酶Ⅰ(NADH)(二)無氧呼吸和有氧呼吸的區(qū)別思考1.無氧呼吸第二階段不產(chǎn)生ATP,生物為什么要進行這個過程?2.請從丙酮酸的含量角度分析氧氣能抑制無氧呼吸的原因:3.氧氣

(填“能”或“不能”)抑制哺乳動物成熟紅細胞的無氧呼吸過程,簡要闡述判斷理由:第二階段消耗第一階段產(chǎn)生的NADH并產(chǎn)生NAD+,為第一階段提供足夠的NAD+,保證無氧呼吸的順利進行。氧氣促進有氧呼吸,有利于丙酮酸進入線粒體,導(dǎo)致細胞質(zhì)基質(zhì)中的丙酮酸含量降低,丙酮酸被NADH還原成酒精和CO2的過程減弱哺乳動物成熟的紅細胞沒有線粒體,丙酮酸無法進入線粒體,丙酮酸的含量不會降低,因此氧氣不會抑制哺乳動物成熟紅細胞的無氧呼吸過程不能依據(jù)1——根據(jù)反應(yīng)物和產(chǎn)物判斷1.

產(chǎn)生H2O→一定存在有氧呼吸2.產(chǎn)生酒精或乳酸→一定存在無氧呼吸3.無CO2釋放→一定為產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸依據(jù)2——根據(jù)物質(zhì)的量的關(guān)系判斷不消耗O2,釋放CO2→只進行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸不消耗O2,不釋放CO2→只進行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸CO2釋放量=O2吸收量→只進行有氧呼吸或同時進行有氧呼吸和產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸CO2釋放量>O2吸收量→同時進行有氧呼吸和產(chǎn)生酒精的無氧呼吸CO2釋放量<O2吸收量→可能存在脂肪的氧化分解,因為脂肪含H多O少,氧化分解時消耗O2更多。CO2釋放量=酒精產(chǎn)生量→只進行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸依據(jù)3——根據(jù)場所判斷只在細胞質(zhì)基質(zhì)中→無氧呼吸,有線粒體參與→存在有氧呼吸

拓展:區(qū)分有氧呼吸和無氧呼吸的依據(jù)(2024陜西渭南模擬)體育運動大體可以分為有氧運動和無氧運動,有氧運動能增加心肺功能,如慢跑。無氧運動能增強肌肉力量,如短跑等。兩種運動過程中有氧呼吸和無氧呼吸的供能比例不同。若呼吸底物僅為葡萄糖,下列有關(guān)說法正確的是()A.骨骼肌在有氧運動中僅進行有氧呼吸,無氧運動中僅進行無氧呼吸B.短跑過程中,肌肉細胞CO2的產(chǎn)生量大于O2消耗量C.骨骼肌細胞有氧呼吸過程消耗水的場所是線粒體基質(zhì)D.耗氧量與乳酸生成量相等時,無氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的2倍C有氧呼吸——葡萄糖:O2:CO2=1:6:6無氧呼吸——葡萄糖:CO2=1:2葡萄糖:

酒精/乳酸=1:2規(guī)律1:消耗等量葡萄糖時,有氧呼吸產(chǎn)生的CO2(或消耗的O2):無氧呼吸產(chǎn)生的CO2=

規(guī)律2:消耗等量葡萄糖時,有氧呼吸消耗的O2:有氧呼吸和無氧呼吸產(chǎn)生的CO2之和=

。在有氧運動和無氧運動中,骨骼肌都同時進行有氧呼吸和無氧呼吸,只是二者的比例不同3等于,因為肌肉細胞不產(chǎn)生CO23:13:4(2023山東高考改編)某植株的非綠色器官在不同O2濃度下,單位時間內(nèi)O2吸收量和CO2釋放量的變化如圖所示。若細胞呼吸分解的有機物全部為葡萄糖,下列說法錯誤的是()A.甲、乙曲線分別表示CO2釋放量和O2吸收量B.O2濃度由0到b的過程中,無氧呼吸釋放CO2的速率逐漸降低C.O2濃度由0到b的過程中,有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐漸增加D.O2濃度為a時最適合保存該器官,該濃度下葡萄糖消耗速率最小Da時:CO2為0.6,O2為0.3,其中CO2有0.3是有氧呼吸產(chǎn)生,0.3是無氧呼吸產(chǎn)生。按有氧呼吸中葡萄糖:O2

:CO2=1:6:6,無氧呼吸葡萄糖:CO2=1:2,算得葡萄糖的相對消耗量為0.05+0.15=0.2。而無氧呼吸消失點時,CO2的相對值為0.7,算得葡萄糖的相對消耗量為0.11,明顯比a點時要低!【2022廣東高考】種子質(zhì)量是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的前提和保障。生產(chǎn)實踐中常用TTC法檢測種子活力,TTC(無色)進入活細胞后可被[H]還原成TTF(紅色)。大豆充分吸脹后,取種胚浸于0.5%TTC溶液中,30℃保溫一段時間后部分種胚出現(xiàn)紅色。下列敘述正確的是()A.該反應(yīng)需要在光下進行B.TTF可在細胞質(zhì)基質(zhì)中生成C.TTF生成量與保溫時間無關(guān)D.不能用紅色深淺判斷種子活力高低BA、大豆種子充分吸水脹大,此時未形成葉綠體,不能進行光合作用,該反應(yīng)不需在光下進行B、細胞質(zhì)基質(zhì)中可通過細胞呼吸第一階段產(chǎn)生[H],TTF可在細胞質(zhì)基質(zhì)中生成C、保溫時間較長時,較多的TTC進入活細胞,生成較多的紅色TTFD、相同時間內(nèi),種胚出現(xiàn)的紅色越深,說明種胚代謝越旺盛,據(jù)此可判斷種子活力的高低練1:【2025內(nèi)蒙古模擬】某酵母菌以葡萄糖為底物的3種呼吸途徑中,部分物質(zhì)變化如圖,下列敘述正確的是()

A.途徑二葡萄糖中的能量最終都轉(zhuǎn)移到了乙醇和少量ATP中B.途徑二和途徑三的存在,降低了酵母菌對環(huán)境的適應(yīng)力C.酵母菌僅通過途徑三不能獲得滿足生長必需的能量D.生物界中,途徑一僅發(fā)生在具有線粒體的細胞中C也可發(fā)生在好氧細菌還有一部分以熱能散失途徑二、三使酵母菌在無氧環(huán)境中也能生存途徑三為無氧條件,產(chǎn)生的ATP較少2.某生物科技活動小組利用如圖裝置測量萌發(fā)小麥種子的呼吸速率,測試前打開A、B開關(guān),待U形管兩側(cè)液面高度相等后,關(guān)閉A、B進行測試。下列有關(guān)分析正確的是()A.小麥種子細胞中消耗O2和產(chǎn)生CO2只在線粒體內(nèi)進行

B.一段時間后,U形管兩側(cè)液面的高度差表示種子呼吸產(chǎn)生CO2量C.可用重鉻酸鉀來檢測小麥種子呼吸過程中是否生成了酒精和CO2D.增設(shè)將裝置內(nèi)小麥種子替換為等量煮熟小麥種子的對照組可使檢測結(jié)果更準確D作用:排除物理誤差(避免大氣壓變化引起的液滴移動)消耗的O2量無氧呼吸也可以產(chǎn)生二氧化碳,場所是細胞質(zhì)基質(zhì)練3(2024山東高考)種皮會限制O2進入種子。豌豆干種子吸水萌發(fā)實驗中子葉耗氧量、乙醇脫氫酶活性與被氧化的NADH的關(guān)系如圖所示。已知無氧呼吸中,乙醇脫氫酶催化生成乙醇,與此同時NADH被氧化。下列說法錯誤的是()A.p點為種皮被突破的時間點B.Ⅱ階段種子內(nèi)O2濃度降低限制了有氧呼吸C.Ⅲ階段種子無氧呼吸合成乙醇的速率逐漸增加D.q處種子無氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多CA、P點乙醇脫氫酶活性開始下降,子葉耗氧量急劇增加,說明此時無氧呼吸減弱,有氧呼吸增強C、Ⅲ階段種皮已經(jīng)被突破,種子有氧呼吸增強,無氧呼吸合成乙醇的速率逐漸降低D、q處種子無氧呼吸與有氧呼吸氧化的NADH相同,消耗等量葡萄糖,有氧呼吸產(chǎn)生的NADH是無氧呼吸的6倍,故此時無氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多練4:【2024貴州高考】農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,旱糧地低洼處易積水,影響作物根細胞的呼吸作用。據(jù)研究,某作物根細胞的呼吸作用與甲、乙兩種酶相關(guān),水淹過程中其活性變化如圖所示。

(1)正常情況下,作物根細胞的呼吸方式主要是有氧呼吸,從物質(zhì)和能量的角度分析,其代謝特點有___________;參與有氧呼吸的酶是___________(選填“甲”或“乙”)。(2)在水淹0~3d階段,影響呼吸作用強度的主要環(huán)境因素是___________;水淹第3d時,經(jīng)檢測,作物根的CO2釋放量為0.4μmol·g-1·min-1,O2吸收量為0.2μmol·g-1·min-1,若不考慮乳酸發(fā)酵,無氧呼吸強度是有氧呼吸強度的___________倍。(3)若水淹3d后排水,作物長勢可在一定程度上得到恢復(fù),從代謝角度分析,原因是___________(答出2點即可)。需要氧氣參與;有機物被徹底氧化分解;釋放大量能量,生成大量ATP乙O2的含量3無氧呼吸積累的酒精較少,對細胞毒害較?。?~3d無氧呼吸產(chǎn)生的能量維持了基本的生命活動;催化有氧呼吸的酶活性并未完全喪失有氧呼吸和無氧呼吸均產(chǎn)生0.2[簡單回顧]光合作用的過程C5又稱RuBP或核酮糖-1,5-二磷酸四、光合作用光能→ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能→有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能光合色素的作用:吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能位于葉綠體的類囊體薄膜上C3又稱3-磷酸甘油酸,是光合作用的第一個產(chǎn)物練1:【2020全國卷】為了研究細胞器的功能,某同學(xué)將正常葉片置于適量的溶液B中,用組織搗碎機破碎細胞,再用差速離心法分離細胞器?;卮鹣铝袉栴}:(1)該實驗所用溶液B應(yīng)滿足的條件是_____________(答出2點即可)。(2)離心沉淀出細胞核后,上清液在適宜條件下能將葡萄糖徹底分解,原因是此上清液中含有_____________。(3)將分離得到的葉綠體懸浮在適宜溶液中,照光后有氧氣釋放;如果在該適宜溶液中將葉綠體外表的雙層膜破裂后再照光,_____________(填“有”或“沒有”)氧氣釋放,原因是_____________。pH應(yīng)與細胞質(zhì)基質(zhì)的相同,滲透壓應(yīng)與細胞內(nèi)的相同細胞質(zhì)基質(zhì)組分和線粒體有類囊體薄膜是H2O分解釋放O2的場所,葉綠體膜破裂不影響類囊體膜的功能(2023湖北高考)植物光合作用的光反應(yīng)依賴類囊體膜上PSⅠ和PSⅡ光復(fù)合體,PSⅡ光復(fù)合體含有光合色素,能吸收光能,并分解水。研究發(fā)現(xiàn),PSⅡ光復(fù)合體上的蛋白質(zhì)LHCⅡ,通過與PSⅡ結(jié)合或分離來增強或減弱對光能的捕獲(如圖所示)。LHCⅡ與PSⅡ的分離依賴LHC蛋白激酶的催化。下列敘述錯誤的是()

A.葉肉細胞內(nèi)LHC蛋白激酶活性下降,PSⅡ光復(fù)合體對光能的捕獲增強B.Mg2+含量減少會導(dǎo)致PSⅡ光復(fù)合體對光能的捕獲減弱C.弱光下LHCⅡ與PSⅡ結(jié)合,不利于對光能的捕獲D.PSⅡ光復(fù)合體分解水可以產(chǎn)生H+、電子和O2

C

增強

LHCⅡ與PSⅡ的分離減少,增強捕獲練2:【2023河南鄭州模擬改編】下圖是某葉肉細胞進行光合作用的示意圖,其中光系統(tǒng)Ⅰ(PSI)和光系統(tǒng)Ⅱ(PSⅡ)主要由蛋白質(zhì)和光合色素組成,Rubisco是催化C5固定CO2的酶。請回答下列問題。

(1)PSⅡ和PSI主要分布在葉綠體的__________上,該結(jié)構(gòu)含有的兩類光合色素是________________,這兩類光合色素均在_

____光區(qū)出現(xiàn)吸收高峰。(2)過程①所產(chǎn)生的氧氣量可用來表示光合作用的__________(填“凈值”或“總值”),其進入該細胞的線粒體被利用至少需要穿過__________層磷脂分子。若圖中C3含量突然下降,可能改變的外界條件是__________或_____

_____。

類囊體薄膜葉綠素和類胡蘿卜素藍紫總值10CO2濃度下降光照強度增大出類囊體薄膜1層膜+出葉綠體2層膜+進線粒體2層膜(3)適量增施氮肥有利于提高光合作用速率,試從PSⅡ和PSI的物質(zhì)組成上解釋其原因___________。(4)強光條件下,植物吸收的光能超過光合作用的利用量,過剩的光能,有時可導(dǎo)致植物光合作用強度下降,出現(xiàn)光抑制現(xiàn)象。據(jù)圖分析,光抑制導(dǎo)致光合作用強度下降的原因可能是_____

_____。PSII和PSI含有蛋白質(zhì)和葉綠素,這兩類物質(zhì)的合成均需要N元素強光導(dǎo)致PSII和PSI受損傷或葉綠體結(jié)構(gòu)損傷練2:【2023河南鄭州模擬改編】下圖是某葉肉細胞進行光合作用的示意圖,其中光系統(tǒng)Ⅰ(PSI)和光系統(tǒng)Ⅱ(PSⅡ)主要由蛋白質(zhì)和光合色素組成,Rubisco是催化C5固定CO2的酶。請回答下列問題。1.淀粉在葉綠體中合成,光合產(chǎn)物主要以淀粉形式儲存。2.蔗糖在葉綠體外的細胞質(zhì)基質(zhì)中合成。蔗糖是大多數(shù)植物長距離運輸?shù)闹饕袡C物,通過篩管運輸。光合產(chǎn)物的儲存與運輸:3.不同產(chǎn)物形式的意義①

很多植物合成的大量可溶性糖通常會合成為不溶于水的淀粉臨時儲存在葉綠體中,所以淀粉儲藏在葉綠體內(nèi)的意義是:淀粉不溶于水,能維持滲透壓平衡,保持葉綠體正常形態(tài),防止吸水漲破(山東三模)②

蔗糖是大多數(shù)植物長距離運輸?shù)闹饕袡C物,與葡萄糖相比,以蔗糖作為運輸物質(zhì)的優(yōu)點是:非還原糖較穩(wěn)定(或蔗糖分子對滲透壓的影響較小)篩管運輸有機物,導(dǎo)管運輸水和無機鹽淀粉、纖維素不溶于水儲存與運輸?shù)男枨蟛煌瑑Υ嫘枰蝗?,避免影響滲透壓;運輸需要可溶練1:【2023全國甲卷節(jié)選】某同學(xué)將從菠菜葉中分離到的葉綠體懸浮于緩沖液中,給該葉綠體懸浮液照光后糖產(chǎn)生?;卮鹣铝袉栴}。(2)將葉綠體的內(nèi)膜和外膜破壞后,加入緩沖液形成懸浮液,發(fā)現(xiàn)黑暗條件下懸浮液中不能產(chǎn)生糖,原因是__

___。黑暗條件下,光反應(yīng)無法進行,暗反應(yīng)沒有光反應(yīng)提供的原料ATP和NADPH,所以無法形成糖類。練2:【2024福建龍巖模擬】糖和淀粉是綠色植物光合作用的重要產(chǎn)物,二者都是由在卡爾文循環(huán)中產(chǎn)生的丙糖磷酸轉(zhuǎn)化而成,其合成過程如圖所示。其中磷酸轉(zhuǎn)運體(TPT)在將丙糖磷酸運到細胞質(zhì)基質(zhì)的同時可將無機磷酸(Pi)運入葉綠體,且這種轉(zhuǎn)運嚴格遵循1:1的反向交換原則。下列敘述正確的是()A.由圖中可知淀粉和蔗糖都是光合作用的產(chǎn)物,合成場所都在葉綠體基質(zhì)B.TPT的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì),能結(jié)合Pi和丙糖磷酸,說明不是所有的載體都有專一性C.據(jù)圖可知,當細胞質(zhì)基質(zhì)中的Pi水平降低時,淀粉的合成會減少D.根據(jù)光合作用過程并結(jié)合圖,推測丙糖磷酸生成蔗糖的過程需要細胞呼吸提供的ATPD當細胞質(zhì)基質(zhì)中Pi水平降低時,會導(dǎo)致丙糖磷酸不能轉(zhuǎn)運至細胞質(zhì)基質(zhì),而使淀粉的合成增加練3:【2023山東濰坊模擬】下圖是棉花葉肉細胞的光合作用過程示意圖,磷酸丙糖轉(zhuǎn)運器的活性受光的調(diào)節(jié),適宜光照條件下,其活性較高。

(2)由圖分析可知,C3被還原為磷酸丙糖后,下一步利用的去向是___。通常情況下,Pi與磷酸丙糖通過磷酸丙糖轉(zhuǎn)運器嚴格按照1∶1反向交換方式進行轉(zhuǎn)運。在環(huán)境條件由適宜光照轉(zhuǎn)為較強光照時,短時間內(nèi)磷酸丙糖的轉(zhuǎn)運速率會__

_(填“升高”或“降低”),則更有利于____(填“淀粉”或“蔗糖”)的合成,原因是____。轉(zhuǎn)化為C5,或合成淀粉和蔗糖降低淀粉由適宜光照轉(zhuǎn)為較強光照時,磷酸丙糖轉(zhuǎn)運器的活性降低,導(dǎo)致葉綠體內(nèi)磷酸丙糖積累增多,從而促進淀粉合成;另外由細胞質(zhì)基質(zhì)轉(zhuǎn)入葉綠體的Pi減少,促進磷酸丙糖向產(chǎn)生Pi和淀粉的方向進行,這樣更有利于淀粉的合成練3:【2023浙江高考節(jié)選】葉片是給植物其他器官提供有機物的“源”,果實是儲存有機物的“庫”。現(xiàn)以某植物為材料研究不同庫源比(以果實數(shù)量與葉片數(shù)量比值表示)對葉片光合作用和光合產(chǎn)物分配的影響,實驗結(jié)果見表1。注:①甲、乙、丙組均保留枝條頂部1個果實并分別保留大小基本一致的2、4、6片成熟葉,用13CO2供應(yīng)給各組保留的葉片進行光合作用。②凈光合速率:單位時間單位葉面積從外界環(huán)境吸收的13CO2量。(3)分析實驗甲、乙、丙組結(jié)果可知,隨著該植物庫源比降低,葉凈光合速率__________(填“升高”或“降低”)、果實中含13C光合產(chǎn)物的量__________(填“增加”或“減少”)。庫源比降低導(dǎo)致果實單果重變化的原因是__________。項目甲組乙組丙組處理庫源比1/21/41/6單位葉面積葉綠素相對含量78.775.575.0凈光合速率(μmol·m-2·s-1)9.318.998.75果實中含13C光合產(chǎn)物(mg)21.9637.3866.06單果重(g)11.8112.2119.59降低增加

庫源比降低,植株總的葉片光合作用制造的有機物增多,運輸?shù)絾蝹€果實的有機物量增多,因此單果重量增加。(4)為進一步研究葉片光合產(chǎn)物的分配原則進行了實驗,庫源處理如圖所示,用13CO2供應(yīng)給保留的葉片進行光合作用,結(jié)果見表2。

根據(jù)表2實驗結(jié)果,從庫與源的距離分析,葉片光合產(chǎn)物分配給果實的特點是__________。(5)綜合上述實驗結(jié)果,從調(diào)整庫源比分析,下列措施中能提高單枝的合格果實產(chǎn)量(單果重10g以上為合格)的是哪一項?__________A.除草 B.遮光 C.疏果 D.松土減少果實數(shù)量,保留的果實能獲得更多的光合產(chǎn)物【解題程序與方法】“現(xiàn)象——原因”類試題條件(起點)

過程結(jié)果/條件

過程結(jié)果(終點)內(nèi)因外因現(xiàn)象題干信息+生理過程(教材)利用因果連環(huán)推理,做完美答案變式訓(xùn)練(2017年全國1卷)(2)若將甲種植物密閉在無O2、但其他條件適宜的小室中,照光培養(yǎng)一段時間后,發(fā)現(xiàn)植物的有氧呼吸增加,原因是__________。

密閉、無O2光照光合作用密室O2↑O2+【H】↑有氧呼吸↑直接原因且教材中核心主干知識詳細敘述甲種植物在光下光合作用釋放的O2使密閉小室中O2增加,而O2與有機物分解產(chǎn)生的NADH發(fā)生作用形成水是有氧呼吸的一個環(huán)節(jié),所以當O2增多時,有氧呼吸會增加。4.研究發(fā)現(xiàn),葉綠體中淀粉積累會導(dǎo)致類囊體膜結(jié)構(gòu)被破壞,保衛(wèi)細胞中淀粉含量增加會降低氣孔開放程度。光合產(chǎn)物從“源”向“庫”運輸?shù)奈镔|(zhì)形式主要是蔗糖,每運出一分子該物質(zhì)相當于固定了____個CO2分子(??继羁眨┮韵聻槟硨嶒灁?shù)據(jù),由此推測:去果處理降低了_____(填“庫”或“源”)的大小,使葉片中______________積累,進而抑制了光合速率,請從暗反應(yīng)階段CO2供應(yīng)的角度概述該抑制機制:_____(用文字和“→”表示)組別凈光合速率μmol·m-2·s-1葉片蔗糖含量mg·g-1FW葉片淀粉含量mg·g-1FW氣孔開放程度mmol·m-2·s-1對照組(留果)5.3930.1460.6151.41實驗組(去果)2.4834.2069.3229.70庫保衛(wèi)細胞中淀粉積累→氣孔開放程度下降→CO2供應(yīng)減少→抑制暗反應(yīng)→光合速率降低蔗糖和淀粉12蔗糖是二糖,可水解為葡萄糖和果糖(化學(xué)式均為C6H12O6)練5:某研究小組選擇健壯的、處于生長期的某種綠色植物進行了一系列探究實驗:(1)分別選擇該綠色植物不同比例的葉片進行完全遮光處理,在適宜光照下檢測未遮光處理葉片的光合速率和淀粉含量,結(jié)果如下圖所示。

①本實驗檢測的是

(填“凈光合速率”或“總光合速率”)。②該實驗結(jié)果說明未遮光葉片的光合速率與其淀粉含量的關(guān)系是呈負相關(guān)。試分析隨著遮光葉片比例上升,未遮光葉片淀粉含量下降的原因是

。③據(jù)此推測,摘除花、果實等非光合作用器官,葉片的光合速率

。凈光合速率未遮光葉片中的淀粉輸出量增加降低未遮光葉片能光合作用合成淀粉,而遮光葉片無法光合作用,變?yōu)樾枰袡C物輸入的器官,使未遮光葉片中的淀粉輸出量增加,光合速率上升。未遮光葉片中的淀粉輸出量減少,光合速率下降五、光(CO2)飽和點和光(CO2)補償點1.重要概念和題型表述光飽和點是指

。光補償點是指

。CO2補償點是指。

CO2飽和點是指

。光合速率等于呼吸速率時的光照強度光合速率達到最大時的最小光照強度光合速率達到最大時的最小CO2濃度光合速率等于呼吸速率時的CO2濃度五、光(CO2)飽和點和光(CO2)補償點2.補償點和飽和點的移動情況A點:代表呼吸強度變化,只能上下移動(一般不考察,除非溫度改變)C點:光飽和點只能左右移動,有利于光合作用會右移B點:光補償點有利于光合作用會左移如提高CO2,B點

移,C點

移,D點

移。若培養(yǎng)條件缺鎂,B點

移,C點

移,D點

移。左右右上右左左下練2:【2022江西三?!繄D3中光照強度為Z時,a、b植物積累葡萄糖速率之比為_______,對a植物而言,假如白天和黑夜的時間各為12h,平均光照強度大于_______klx,該植物才能正常生長。若a植物光合速率和呼吸速率的最適溫度分別是25℃和30℃,若將溫度降低到25℃(其他條件不變),則圖中M點的位置理論上的變化是_______。(右上移、右下移、左下移、左上移)8:6(或4:3)Y右上移有利于光合作用時光飽和點會右移凈光合速率CO2固定量:總光合速率CO2吸收量:凈光合速率(1)ygl葉色黃綠的原因包括葉綠素含量較低和

(1分),葉片主要吸收可見光中的

光。一、試題解法(2023廣東卷)光合作用機理是作物高產(chǎn)的重要理論基礎(chǔ)。大田常規(guī)栽培時,水稻野生型(WT)的產(chǎn)量和黃綠葉突變體(ygl)的產(chǎn)量差異不明顯,但在高密度栽培條件下ygl產(chǎn)量更高,其相關(guān)生理特征見下表和圖6。(光飽和點:光合速率不再隨光照強度增加時的光照強度;光補償點:光合過程中吸收的CO2與呼吸過程中釋放的CO2等量時的光照強度。)類胡蘿卜素/葉綠素較高藍紫光和紅(2)光照強度逐漸增加達到2000μmolm-2s-1時,ygl的凈光合速率較WT更高,但兩者凈光合速率都不再隨光照強度的增加而增加,比較兩者的光飽和點,可得ygl

WT(填“高于”、“低于”或“等于”)。ygl有較高的光補償點,可能的原因是葉綠素含量較低和

(2分)。等于呼吸速率較強(4)試分析在0~50μmolm-2s-1范圍的低光照強度下,WT和ygl凈光合速率的變化,在給出的坐標系中繪制凈光合速率趨勢曲線。在此基礎(chǔ)上,分析圖a和你繪制的曲線,比較高光照強度和低光照強度條件下WT和ygl的凈光合速率,提出一個科學(xué)問題:WTygl畫圖要點:需要用不同線型并且標注,WT的光補償點是15,ygl的光補償點是30采分點:WT的呼吸作用強度小于ygl(1分),WT的光補償點小于ygl(1分)(3)與WT相比,ygl葉綠素含量低,高密度栽培條件下,更多的光可到達下層葉片,且ygl群體的凈光合速率較高,表明該群體

(2分),是其高產(chǎn)的原因之一。光能利用率較高一、試題解法為什么在低光照強度下,WT的凈光合速率大于ygl,而在高光照強度下,WT的凈光合速率小于ygl?(2分)補充答案:為什么在低光照強度下,WT的凈光合速率大于ygl(2分)

為什么在高光照強度下,WT的凈光合速率小于ygl(2分)采分點:必須提到兩個品種。如為什么WT的凈光合速率在低光照強度比較高(0分)(4)試分析在0~50μmolm-2s-1范圍的低光照強度下,WT和ygl凈光合速率的變化,在給出的坐標系中繪制凈光合速率趨勢曲線。在此基礎(chǔ)上,分析圖a和你繪制的曲線,比較高光照強度和低光照強度條件下WT和ygl的凈光合速率,提出一個科學(xué)問題:WTygl【細節(jié)綜合題】如圖為不同種植物在最適宜溫度下的光補償點與光飽和點的相對值。下列敘述正確的是()A.植物Ⅰ在光補償點時,葉肉細胞不釋放氧氣B.增大CO2濃度,植物Ⅰ的光補償點減小,光飽和點增大C.適當提高溫度可以提高植物Ⅱ的光飽和點D.最適宜在樹林下套種的是植物Ⅲ注意看清對象(植物還是葉肉細胞)!?。∮欣诠夂献饔?,補償點左移,飽和點右移(最大光合速率右上移)注意題干特殊限制已有適宜條件植物ⅡB五、光(CO2)飽和點和光(CO2)補償點3.陽生植物與陰生植物的區(qū)別陽生植物一般更高大,故其光補償點較大光飽和點較大光合速率最大值也高光照強度CO2吸收量CO2釋放量O陰生植物陽生植物練4【2020全國Ⅰ卷】農(nóng)業(yè)生產(chǎn)常采用間作(同一生長期內(nèi),在同一塊農(nóng)田上間隔種植兩種作物)的方法提高農(nóng)田的光能利用率?,F(xiàn)有4種作物,在正常條件下生長能達到的株高和光飽和點(光合速率達到最大時所需的光照強度)見下表。從提高光能利用率的角度考慮,最適合進行間作的兩種作物是______,選擇這兩種作物的理由是___________________。A和C作物A長得高且飽和點高,可以利用上層光照進行光合作用,作物C長得矮且光飽和點低,與作物A間作,能利用下層弱光進行光合作用六、“三率”的辨別和計算項目表示方法O2CO2有機物真正光合速率O2的產(chǎn)生量CO2的固定量有機物的制造量呼吸速率(黑暗下測量……)O2的吸收量CO2的釋放量有機物的消耗量凈光合速率O2的釋放量CO2的吸收量有機物的積累量1.三種速率的表示方式例1:圖甲中如果在C、F時刻,植株制造葡萄糖的速率相等,則C、F兩點的呼吸強度的比較結(jié)果是___________;試分析原因

。F>CC、F兩點所制造的葡萄糖總量相等,即真光合速率相等,真光合速率=凈光合速率+呼吸速率,由于F點凈光合速率小,所以F呼吸速率大,故F>C。①操作圖示

本方法通過測定單位時間、單位面積葉片中淀粉的生成量,如圖所示以有機物的變化量測定光合速率(S為葉圓片面積)?!叭~圓片稱重法”——測定有機物的變化量呼吸速率=

;(x-y)/2S凈光合速率=

;總光合速率=

;(z-y)/2S(x+z-2y)/2S自然環(huán)境中一晝夜植物凈光合速率曲線分析1呼吸>光合光合>呼吸①c點和e點:光合=

呼吸②oa:③bc:④hi:hij⑤je:隨光照強度增加,光合作用逐漸增強,釋放的CO2減少,但光合<呼吸凌晨3-4點,溫度降低,呼吸酶活性低呼吸作用減弱,釋放的CO2減少溫度過高,蒸騰過強,氣孔關(guān)閉,CO2攝入不足,暗反應(yīng)受阻,光合減弱光照強度逐漸減小,光合作用減弱⑥g:光照強度降為0,光合作用停止光合作用啟動點光合作用停止點呼吸>光合光合>呼吸S1S2S3⑥一晝夜積累的有機物為:S1—(S2+S3)此值大于0時,植物可以生長,否則不生長⑦有機物積累最多的點:e點自然環(huán)境中一晝夜植物凈光合速率曲線分析1密閉環(huán)境中一晝夜植物光合速率曲線的分析2呼>光呼>光光>呼D點和H點:光合=呼吸I點:一晝夜后容器內(nèi)剩余的CO2經(jīng)過一晝夜植物能否積累有機物:I點低于A點,總光合>總呼吸,能積累有機物,植物能生長積累有機物最多的點:H點(CO2濃度最低)BC段:溫度降低,呼吸酶活性低C點:光合作用開始FG:光合午休

【自然環(huán)境中一晝夜植物光合作用曲線】

【密閉容器中一晝夜植物光合作用曲線】能積累有機物的時間(光合速率大于呼吸速率)凈光合速率大于0,即c-g(不含c、g點)曲線下降時,即C-G(不含C、G點)4.自然環(huán)境及密閉容器中植物光合作用曲線及分析

【自然環(huán)境中一晝夜植物光合作用曲線】

【密閉容器中一晝夜植物光合作用曲線】開始進行光合作用的點一晝夜能否積累有機物b點B點(在C點之前)計算:P-(M+N)是否大于0比較I點時CO2濃度是否比A點時低4.自然環(huán)境及密閉容器中植物光合作用曲線及分析

【自然環(huán)境中一晝夜植物光合作用曲線】

【密閉容器中一晝夜植物光合作用曲線】有機物積累最少的點有機物積累最多的點c點C點g點G點4.自然環(huán)境及密閉容器中植物光合作用曲線及分析光合作用與有氧呼吸中有關(guān)的NADPH、NADH、ATP的來源與去路光反應(yīng)(水光解)還原C3例1:如圖為:某單細胞生物中進行的代謝過程圖,圖中序號代表細胞代謝的不同階段。下列有關(guān)說法正確的是()A.過程①產(chǎn)生的C3可在NADPH和ATP的作用下被還原成C5B.過程④需要在葉綠體色素吸收光能的條件下才能進行,并產(chǎn)生O2C.圖中產(chǎn)ATP的過程有①②③④,而消耗ATP的過程有⑤D.圖中一定發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中的是過程①,一定在細胞器相關(guān)膜上進行的是過程③和④

C

①有氧呼吸第一階段C3也可以表示丙酮酸②有氧第二階段⑥CO2的固定⑤C3的還原不一定是葉綠體色素,藍細菌中的藻藍素也可以不一定是細胞器相關(guān)膜,如好氧細菌的③過程,藍細菌的④過程在細胞膜上練1:【2022福建卷】(2)為測定兩種培養(yǎng)模式的柵藻光合速率,有人提出可以向裝置中通入C18O2,培養(yǎng)一段時間后檢測18O2釋放量。你認為該方法_____(填“可行”或“不可行”),理由是_____。

不可行

C18O2中的18O在暗反應(yīng)中隨C18O2轉(zhuǎn)移到糖類等有機物中(C18O2→C3→CH218O),光反應(yīng)中釋放的O2來自H2O,排出的氣體中檢測不到18O2八、影響光合作用的因素CO2濃度水分光光質(zhì)光照強度光照時間光照面積酶色素溫度礦質(zhì)元素氣孔開閉情況內(nèi)因外因①酶的種類、數(shù)量、葉綠素含量②葉面積指數(shù)③遺傳特性(陰生、陽生植物)①光照(強度、光質(zhì))⑤礦質(zhì)元素④水分②CO2濃度③溫度影響因素氣孔是兩個保衛(wèi)細胞之間形成的的小孔組成氣孔的保衛(wèi)細胞吸水膨脹,氣孔張開,反之關(guān)閉。溫度和水分都會影響氣孔導(dǎo)度。1.CO2濃度——氣孔導(dǎo)度光合午休現(xiàn)象的原因夏季晴朗白天,正午溫度過高,蒸騰作用增強(保衛(wèi)細胞失水)葉片氣孔導(dǎo)度下降,C02吸收不足??磮D,說說胞間CO2濃度大小哪些因素有關(guān)?氣孔導(dǎo)度(主來源)、凈光合作用(去向)①氣孔限制因素:氣孔導(dǎo)度小影響CO2進入細胞,導(dǎo)致胞間CO2濃度低。②非氣孔限制因素:不缺CO2,胞間CO2濃度不低(酶活性、色素等因素)【2024山東高考節(jié)選】(2)光飽和點是光合速率達到最大時的最低光照強度。據(jù)表分析,與野生型相比,開花14天后突變體的光飽和點______(填“高”或“低”),理由是__

____。高突變體氣孔導(dǎo)度更大,吸收的CO2多,而胞間CO2濃度更小,說明相同光照強度下,突變體光合作用消耗CO2速率更大,因此突變體吸收利用光能的效率更高。在其他限制因素相同的情況下,突變體可以利用更多的光能,因此光飽和點更高【2024浙江卷】長江流域的油菜生產(chǎn)易受漬害。漬害是因洪、澇積水或地下水位過度升高,導(dǎo)致作物根系長期缺氧,對植株造成的脅迫及傷害。(2)以抗不同漬害能力的油菜品種為材料,經(jīng)不同時長的漬害處理,測定相關(guān)生理指標,結(jié)果見右表。注:表中數(shù)值為相關(guān)系數(shù)(r),代表兩個指標之間相關(guān)的密切程度。當|r|接近1時,相關(guān)越密切,越接近0時相關(guān)越不密切。據(jù)表分析,與葉綠素含量呈負相關(guān)的指標是____。已知漬害條件下光合速率顯著下降,則蒸騰速率呈____趨勢。綜合分析表內(nèi)各指標的相關(guān)性,光合速率下降主要由_________(氣孔限制因素/非氣孔限制因素)導(dǎo)致的,理由是____。光合速率蒸騰速率氣孔導(dǎo)度胞間CO2濃度葉綠素含量光合速率1蒸騰速率0.951氣孔導(dǎo)度0.990.941胞間CO2濃度-0.99-0.98-0.991葉綠素含量0.860.900.90-0.931胞間CO2濃度下降非氣孔限制因素胞間CO2濃度與光合速率和氣孔導(dǎo)度呈負相關(guān)2.光暗交替頻率光反應(yīng)速度較快,可以產(chǎn)生較多的NADPH和ATP,光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的NADPH和ATP在葉綠體基質(zhì)中有少量的積累。在光反應(yīng)停止時,暗反應(yīng)仍可持續(xù)進行一段時間,有機物還能繼續(xù)合成。在總光照時間、總黑暗時間均相同的條件下,光暗交替頻率增大,能更好地利用光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP,

。使NADPH和ATP能夠及時的利用和再生,從而促進了暗反應(yīng)的進行?!?015全國真題改編】科學(xué)家以生長狀態(tài)相同的某種植物為材料設(shè)計了A、B、C、D四組實驗。

(1)單位光照時間內(nèi),C組植物合成有機物的量_______(填“高于”、“等于”或“低于”)D組植物合成有機物的量,依據(jù)是_______;C組和D組的實驗結(jié)果可表明光合作用中有些反應(yīng)不需要_______,這些反應(yīng)發(fā)生的部位是葉綠體的_______。(2)A、B、C三組處理相比,隨著______________________的增加,使光下產(chǎn)生的___________________能夠及時利用與及時再生,從而提高了光合作用中CO2的同化量。高于C組只用了D組一半的光照時間,其光合作用產(chǎn)物的相對含量卻是D組的90%

光照基質(zhì)光照和黑暗交替頻率ATP和NADPH練5【2024陜西渭南一?!咳~綠體在不同光照條件下會改變方向。在弱光下,葉綠體以其橢球體的_____(填“正面”或“側(cè)面”)朝向光源,使其能接受較多的光照。在強光下,葉綠體以其橢球體的_____(填“正面”或“側(cè)面”)朝向光源,其意義是_____

光照對葉綠體運動的影響(屬于光抑制的防線1)正面?zhèn)让婺鼙苊馊~綠體被灼傷植物可通過葉片的整體移動來避免高光損傷,在強光照射下,葉綠體會從葉肉細胞表面移動到細胞側(cè)壁,葉綠體的扁平面與光照方向平行,將光損傷降低至最小,該現(xiàn)象稱為葉綠體的“回避反應(yīng)”。(2021·廣東,15)與野生型擬南芥WT相比,突變體t1和t2在正常光照條件下,葉綠體在葉肉細胞中的分布及位置不同(圖1所示),造成葉綠體相對受光面積的不同(圖2所示),進而引起光合速率差異,但葉綠素含量及其他性狀基本一致。在不考慮葉綠體運動的前提下,下列敘述錯誤的是A.t2比t1具有更高的光飽和點B.t1比t2具有更低的光補償點C.三者光合速率的高低與葉綠素的含量無關(guān)D.三者光合速率的差異隨光照強度的增加而變大D自變量:葉綠體的受光面積(t1>W(wǎng)T>t2),其他(葉綠素含量、酶等都是無關(guān)變量)條件相同,所以對光的利用率:t1>t2,故隨著光照強度增強,t1先達到飽和點,再增大關(guān)照強度,t1的光合速率不再增加,但此時t2尚未達到飽和點,光合速率繼續(xù)增加,從而兩者的光合速率差異縮小,D錯誤。九、光呼吸(1)發(fā)生條件:①干旱、炎熱條件下,氣孔關(guān)閉,阻止CO2進入葉片和O2逸出葉片。②RuBP羧化加氧酶具有雙功能性。高O2低CO2O2與CO2競爭結(jié)合RuBP羧化加氧酶Rubisco的催化方向取決于CO2與O2的濃度比:當CO2比O2的濃度高時,Rubisco酶催化CO2與C5結(jié)合反應(yīng)加強;當CO2比O2的濃度低時,Rubisco酶催化O2與C5結(jié)合反應(yīng)加強(2)發(fā)生場所:葉綠體、過氧化物酶體、線粒體。2.光合產(chǎn)物1/3以上要消耗在光呼吸底物上。如何抑制?適當降低環(huán)境中O2濃度或

,均可有效抑制光呼吸。[??糫提高C02濃度為什么可以增產(chǎn)量?九、

光呼吸

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