2022年高考生物二輪專題復(fù)習(xí) 專題三 光合作用與細(xì)胞呼吸

2022年高考生物二輪專題復(fù)習(xí) 專題三 光合作用與細(xì)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(jī)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(lán)紫光色素 （1/4） 葉綠素A（藍(lán)綠色）3/4 葉綠素（3/4） 葉綠素B（黃綠色）1/4 吸紅橙和藍(lán)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(jī)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(xì)線（細(xì)、直）分離溶解度有異，且在濾紙上擴(kuò)散速度不同層析液（石油醚、丙酮和苯）細(xì)線不觸及層析液 2結(jié)果顏色種類含量溶解度擴(kuò)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(lán)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(xué)能條件：有沒有光都可以進(jìn)行 場所：葉綠體基質(zhì) 暗反應(yīng)階段 產(chǎn)物：糖類等有機(jī)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(xué)能轉(zhuǎn)變成化合物中穩(wěn)定的化學(xué)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(xué)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(jī)物CO2、H2O 有機(jī)物（CH2O）能變光能 ATP中活躍的化學(xué)能 有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)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(jìn)行，沒有暗反應(yīng)，有機(jī)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(qiáng)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(qiáng)度的強(qiáng)弱 、控制溫度的高低 、適當(dāng)?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(dāng)提高溫度，晚上適當(dāng)降溫。、溫室栽培多施有機(jī)肥或放置干冰，提高二氧化碳濃度。四意義 （1） 制造有機(jī)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(jìn)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(diǎn)相同點(diǎn)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(jī)物制造有機(jī)物綠色植物光合細(xì)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(xì)菌鐵細(xì)菌硝化細(xì)菌異養(yǎng)型所攝取的有機(jī)物中儲存的能量不能利用無機(jī)物制造有機(jī)物，只能攝取現(xiàn)成的有機(jī)物人類、動物和營腐生、寄生的菌類2） 細(xì)胞呼吸 呼吸是通過呼吸運(yùn)動吸進(jìn)氧氣，排出二氧化碳的過程。細(xì)胞呼吸是指有機(jī)物在細(xì)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(xì)胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)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(xì)胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)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(xì)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(diǎn)場所 ： 線粒體基質(zhì) 內(nèi)膜始終在細(xì)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(diǎn)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(jī)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(xì)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(xì)胞呼吸：有機(jī)物在細(xì)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(xì)胞呼吸應(yīng)用：包扎傷口，選用透氣消毒紗布，抑制細(xì)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(jìn)根部有氧呼吸，吸收無機(jī)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(yùn)動，肌細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生乳酸破傷風(fēng)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(jī)物合成葡萄糖等有機(jī)物，如綠色植物，硝化細(xì)菌（化能合成作用） 異養(yǎng)生物：不能將CO2、H2O等無機(jī)物合成葡萄糖等有機(jī)物，只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機(jī)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(jìn)行）所有生物（主要在線粒體中進(jìn)行）反應(yīng)條件光、色素、酶酶（時刻進(jìn)行）物質(zhì)轉(zhuǎn)變把無機(jī)物CO2和H2O合成有機(jī)物（CH2O）分解有機(jī)物產(chǎn)生CO2和H2O能量轉(zhuǎn)變把光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲存在有機(jī)物中釋放有機(jī)物的能量，部分轉(zhuǎn)移ATP實質(zhì)合成有機(jī)物、儲存能量分解有機(jī)物、釋放能量、產(chǎn)生ATP聯(lián)系有機(jī)物、氧氣光合作用 呼吸作用能量、二氧化碳 比較 思維擴(kuò)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(xì)胞質(zhì)基質(zhì)） 能 吸收分泌（滲透能）（葉綠體） 放 肌肉收縮（機(jī)械能）光合作用 Pi 能 神經(jīng)傳導(dǎo)、生物電（電能） ADP (每個活細(xì)胞) 合成代謝（化學(xué)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(xué)能 ATP 水解酶、放 ATP ADP + Pi + 能量 合成酶、吸實驗二、觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原1、原理：原生質(zhì)層：細(xì)胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞液：液泡里面的液體植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，當(dāng)細(xì)胞液濃度小于外界溶液渡度時，細(xì)胞不斷失水，逐漸出現(xiàn)質(zhì)壁分離；當(dāng)細(xì)胞液濃度大于外界溶液濃度時，細(xì)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(xì)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(xì)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(jī)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(kuò)散得快，反之，則慢。2、材料，新鮮菠菜葉：SiO2、CaCO33、步驟中注意點(diǎn)：（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(biāo)記；使擴(kuò)散速度均勻。（3）不能讓濾液細(xì)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(kuò)散最快的是橙黃色的胡蘿卜素、色素帶最寬的是藍(lán)綠色的葉綠素a。