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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

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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。

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