2019-2020年高考生物二轮专题复习 专题三 光合作用与细胞呼吸.doc

2019-2020年高考生物二轮专题复习 专题三 光合作用与细胞呼吸 1）光合作用一发现光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程。影响因素有：光、温度、CO2浓度、水分、矿质元素等。二场所 双层膜叶绿体 基质 基粒 多个类囊体（片层）堆叠而成 胡萝卜素（橙黄色）1/3 类胡萝卜素 叶黄素（黄色） 2/3 吸蓝紫光色素 （1/4） 叶绿素A（蓝绿色）3/4 叶绿素（3/4） 叶绿素B（黄绿色）1/4 吸红橙和蓝紫光 绿叶中色素的提取与分离 1过程步骤原理试剂备注提取色素能溶于有机溶剂无水乙醇、丙酮5g绿叶+丙酮+二氧化硅+碳酸钙制备滤纸条 画滤液细线（细、直）分离溶解度有异，且在滤纸上扩散速度不同层析液（石油醚、丙酮和苯）细线不触及层析液 2结果颜色种类含量溶解度扩散速度橙黄色胡萝卜素最少最高最快黄色叶黄素较少较高较快蓝绿色叶绿素a最多较低较慢黄绿色叶绿素b较多最低最慢 3注意事项 研磨不充分，色素未能充分提取出来；淡绿色 丙酮加入量太多，稀释了色素提取液；未加入碳酸钙粉末，叶绿素分子已破坏。 荧光现象：提取液在透射光下是翠绿色的，而在反射光下是棕红色。三过程 条件：一定需要光光反应阶段场所：类囊体薄膜，产物：H、O2和能量光合作用的过程过程：（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能量变化：光能变为ATP中活跃的化学能条件：有没有光都可以进行 场所：叶绿体基质 暗反应阶段 产物：糖类等有机物和五碳化合物过程：（1）CO2的固定：1分子C5和CO2生成2分子C3 （2）C3的还原：C3在H和ATP作用下，部分还原成 糖类，部分又形成C5能量变化：ATP活跃的化学能转变成化合物中稳定的化学能 光反应暗反应条件光、色素、酶CO2、H、ATP、酶时间短促较缓慢场所内囊体的薄膜叶绿体的基质过程 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的还原 2C3 + H （CH2O）实质光能 化学能，释放O2同化CO2，形成（CH2O）总式CO2 + H2O （CH2O）+ O2或 CO2 + 12H2O （CH2O）6 + 6O2 + 6H2O物变无机物CO2、H2O 有机物（CH2O）能变光能 ATP中活跃的化学能 有机物中稳定的化学能联系：光反应阶段与暗反应阶段既有区别又紧密联系，是缺一不可的整体，光反应为暗反应提供H和ATP，暗反应为光反应提供ADP+Pi，没有光反应，暗反应无法进行，没有暗反应，有机物无法合成。 同位素示踪 14C 光反应 2C 3 暗反应 （14CH2O） 3H2O 固定 3H 还原 （C3H2O）H218O 光 18O2 注：（A）环境因素对光合作用速率的影响空气中C02浓度 温度高低 光照强度 光照长短 光的成分44、农业生产以及温室中提高农作物产量的方法 、控制光照强度的强弱 、控制温度的高低 、适当的增加作物环境中二氧化碳的浓度 、延长光合作用的时间。 、增加光合作用的面积-合理密植，间作套种。 、温室大棚用无色透明玻璃。 、温室栽培植物时，白天适当提高温度，晚上适当降温。、温室栽培多施有机肥或放置干冰，提高二氧化碳浓度。四意义 （1） 制造有机物，实现物质转变“绿色工厂”（2）调节大气中O2和CO2的含量“自动的空气净化剂”；（3）生物生命活动所需能量的最终来源“巨大的能量转换器”；（4）对生物的进化具有重要的作用。 #光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。 比较同化作用的类型不同点相同点能量来源物质来源举例自养型光能自养光能能用无机物制造有机物绿色植物光合细菌都从外界摄取物质，经过极其复杂的变化，转变成自身的组成物质，并且贮存能量化能自养体外环境的物质氧化时所放出的能量硫细菌铁细菌硝化细菌异养型所摄取的有机物中储存的能量不能利用无机物制造有机物，只能摄取现成的有机物人类、动物和营腐生、寄生的菌类2） 细胞呼吸 呼吸是通过呼吸运动吸进氧气，排出二氧化碳的过程。细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。分为：有氧呼吸无氧呼吸概念指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成许多ATP的过程。指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。过程第一阶段：1分子葡萄糖分解为2分子丙酮酸和少量H，释放少量能量，细胞质基质C6H12O6 2丙酮酸 + H + 2ATP第二阶段：丙酮酸和水彻底分解成CO2和H，释放少量能量，线粒体基质 2丙酮酸+ 6H2O 6CO2 + H+ 2ATP第三阶段：H和O2结合生成水，大量能量，线粒体内膜H + 6O2 12H2O + 34ATP第一阶段：同有氧呼吸 C6H12O6 2丙酮酸 + H + 2ATPO2第二阶段：丙酮酸在不同酶催化作用下，分解成酒精和CO2或转化成乳酸 2C3H6O3 2丙酮酸 2C2H5OH + 2C反应式C6H12O6+6H2O+6O26CO2 + 12H2O + 38ATPC6H12O6 2C3H6O3 + 2ATP 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP不同点场所 ： 线粒体基质 内膜始终在细胞质基质条件 ： 除外，需分子氧、酶 不需分子氧、需酶产物 ： CO2 、H2O酒精和CO2或乳酸能量 ： 大量、合成38ATP（1161KJ）少量、合成2ATP(61.08KJ)相同点联系 ： 从葡萄糖分解成丙酮酸阶段相同，以后阶段不同实质 ： 分解有机物，释放能量，合成ATP意义 ： 为生物体的各项生命活动提供能量；为体内其他化合物合成提供原料注：细胞呼吸的意义及其在生产和生活中的应用呼吸作用的意义：为生命活动提供能量为其他化合物的合成提供原料 细胞呼吸：有机物在细胞内经过一系列氧化分解，生成CO2或其他产物，释放能量并生成ATP过程 细胞呼吸应用：包扎伤口，选用透气消毒纱布，抑制细菌无氧呼吸 酵母菌酿酒：选通气，后密封。先让酵母菌有氧呼吸，大量繁殖，再无氧呼吸产生酒精花盆经常松土：促进根部有氧呼吸，吸收无机盐等稻田定期排水：抑制无氧呼吸产生酒精，防止酒精中毒，烂根死亡 提倡慢跑：防止剧烈运动，肌细胞无氧呼吸产生乳酸破伤风杆菌感染伤口：须及时清洗伤口，以防无氧呼吸 自养生物：可将CO2、H2O等无机物合成葡萄糖等有机物，如绿色植物，硝化细菌（化能合成作用） 异养生物：不能将CO2、H2O等无机物合成葡萄糖等有机物，只能利用环境中现成的有机物来维持自身生命活动，如许多动物。呼吸作用的意义：为生命活动提供能量为其他化合物的合成提供原料光合作用呼吸作用反应场所绿色植物（在叶绿体中进行）所有生物（主要在线粒体中进行）反应条件光、色素、酶酶（时刻进行）物质转变把无机物CO2和H2O合成有机物（CH2O）分解有机物产生CO2和H2O能量转变把光能转变成化学能储存在有机物中释放有机物的能量，部分转移ATP实质合成有机物、储存能量分解有机物、释放能量、产生ATP联系有机物、氧气光合作用 呼吸作用能量、二氧化碳 比较 思维扩展：ATP与ADP的转化 ATP动态平 衡呼吸作用水解酶合成酶（线粒体） 吸 Pi（细胞质基质） 能 吸收分泌（渗透能）（叶绿体） 放 肌肉收缩（机械能）光合作用 Pi 能 神经传导、生物电（电能） ADP (每个活细胞) 合成代谢（化学能） 体温（热能） 萤火虫（光能） 糖类主要能源物质 热能 散失太阳光能 脂肪主要储能物质 氧化（直接能源） 蛋白质能源物质之一 分解 化学能 ATP 水解酶、放 ATP ADP + Pi + 能量 合成酶、吸实验二、观察植物细胞的质壁分离和复原1、原理：原生质层：细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质细胞液：液泡里面的液体植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，当细胞液浓度小于外界溶液渡度时，细胞不断失水，逐渐出现质壁分离；当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞就会不断吸水，逐渐出生质壁分离的复原。2、材料：紫色洋葱鳞片叶（含成熟的液泡），0.3g/ml的蔗糖溶液，清水。3、步骤中的关键：（1）制作临时装片（2）一侧滴加蔗糖，盖玻片另一侧用吸水低吸引，重复几次。实验三：探究影响酶活性的因素1、原理：（1）酶的作用条件较温和，高温、过酸、过碱均会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活，低温使酶活性明显降低。（2）在最适宜的温度和pH条件下，酶活性最高。实验四：探究酵母菌的呼吸方式：原理：酵母菌是一种单细胞真菌（真核生物），在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌，便于探究细胞呼吸方式。酵母菌有氧呼吸反应式：C6H12O6+6O26CO2+6H2O+能量酵母菌无氧呼吸反应式：C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量CO2检验：通入澄清石灰水，石灰水变浑浊C2H5OH（酒精）检验：橙色重铬酸钾，变成灰绿色实验五：绿叶中色素提取和分离1、原理：（1）提取原理：色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。（2）分离原理：各种色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之，则慢。2、材料，新鲜菠菜叶：SiO2、CaCO33、步骤中注意点：（1）SiO2有助于研磨充分；CaCO3可防止研磨中色素被破坏（2）滤纸条一端必须剪去两角目的：作标记；使扩散速度均匀。（3）不能让滤液细线触及层析线，因为防止色素溶解到层析液中。4、实验结果：扩散最快的是橙黄色的胡萝卜素、色素带最宽的是蓝绿色的叶绿素a。