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高考生物一轮复习重点知识整理(光合作用、呼吸作用) (1)


高中生物重点知识整理(呼吸作用、光合作用)
呼吸作用
一、呼吸作用过程 1、有氧呼吸 阶段 第一阶段 第二阶段 第三阶段 场所 C6H12O6 量量 物质变化 酶 酶 酶 丙酮酸 + CO2+ [H]+ 能 [H]+能 产能情况 能量 能量 能量

2 丙酮酸+6H2O 量 24[H]+6O2 C6H12O6+6H2O+6O2 酶

H2O+能量

总反应式及物质转移: 2、无氧呼吸 阶段 第一阶段 第二阶段 场所

6CO2+12H2O+能量

物质变化 酒精发酵:C6H12O6 乳酸发酵:C6H12O6 酶 酶 C2H5OH+ CO2+能量 2C3H6O3+能量

产能情况 能量 能量

二、O2 浓度对细胞呼吸的影响 ATP CO2
有氧呼吸

无氧呼吸 无氧呼吸

O2 浓度

C

O2 浓度

细胞呼吸的影响因素及影响原理: 温度:实质是通过影响 的活性,进而影响呼吸作用. 氧气浓度:当氧气浓度为 0 时,细胞进行 ,场所是在 . 当氧气浓度为 0~10%之间是,细胞进行 和 ,随着氧气浓度的增加, 作用增强, 作用减弱,场所是在 、 、 。 当氧气浓度大于或者等于 10%时, 消失,此后只进行 ,但当氧气浓度到达一定值后,有氧呼 吸强度不再随着氧气浓度的增大而增强。 当氧气浓度为 C 时,有机物消耗量 ,在该氧气浓度下储存瓜果蔬菜效果较好。 水:在一定范围内,随着细胞含水量的增加,细胞呼吸作用 。 二氧化碳:在一定范围内,随着环境中二氧化碳浓度的增加,细胞呼吸作用 。 三、细胞呼吸的能量变化 (内能) 中活跃的化学能 ATP 的结构及其与 ADP 的相互转化: ATP 的名称为 ,其中 A 指的是 ,T 指的是 ,P 指的是 ATP 与 ADP 的相互转化的条件、场所、能量来源及去向要辨析清楚,此过程只有

有机物中稳定的化学能



,~指的是 可逆,

。 不可逆,

股整个细胞呼吸作用为

过程。

注意:1.ATP 在人体内的含量 ,但转化十分 ,从而使细胞中的 ATP 总是处于一种动态平衡中。 2.ATP 与 ADP 的相互转化不是可逆反应,因为转化过程中的反应类型、所需酶、能量的来源和去路及反应场所都 不完全相同,所以说能量是 ,但是物质是 。 3.ATP 的形成需要满足 4 个条件:两种原料( 和 ) 、 和 。另合成 ATP 的过程有水生 成。 4.ATP 的水解分为初步水解和彻底水解,其中初步水解只能断裂远离腺苷 A 的高能磷酸键,而彻底水解则可两个 高能磷酸键同时断裂。 5.ATP 产生量与氧气供给量之间的关系:在无氧条件下,可通过无氧呼吸分解有机物,产生少量 ATP,随着氧气 量的增多,有氧呼吸明显加强,ATP 产生量随之增加,但当氧气供给量达到一定量之后,ATP 产生量不再增加, 此时的限制条件可能是 , , , 等。 ★当 CO2 释放总量最少时,生物呼吸作用最 ,最宜存放。但是粮食,水果储存差异在含水量上,粮食要晒 干入股,而水果要保证一定的湿度。 有氧呼吸与无氧呼吸的比较: 有氧呼吸 不 同 点 相 同 点 场所 条件 产物 能量 实质 联系 第 和 和 能量 分解 ,释放 和 能量 或 和 无氧呼吸

阶段的场所及转变过程相同

注意:1.有 产生一定是有氧呼吸,有 生成一定不是乳酸发酵。 2.不同生物无氧呼吸产物不同,其直接原因是催化反应的酶不同,根本原因是合成酶的基因不同 3.水稻等植物长期水淹后烂根的原因是无氧呼吸的产物酒精有毒害作用,玉米种子烂胚的原因是无氧呼吸产生的乳 酸对细胞有毒害作用 4.二氧化碳的鉴定试剂及现象: 澄清石灰水变浑浊,根据 可确定二氧化碳的多少;溴麝香草酚蓝水溶液颜色变化为由 变 最 后变为 ,根据 确定二氧化氮的多少。 5.酒精的鉴定试剂及现象: 酒精遇重铬酸钾溶液颜色变化为由 变为 (酸性条件) 练习题:一.判断 1.ATP 的组成元素为 C、H、O、N、P,其中 A 的含义是指腺嘌呤,P 代表磷酸集团 ( ) 2.ATP 的结构简式为 A-P~P~P,且远离腺苷的高能磷酸键易断裂也易形成 ( )

3.ATP、ADP、叶绿体、线粒体、核糖体等物质和结构中一定还核糖,而酶中一定不含核糖 4.植物根尖分生区产生 ATP 的细胞结构只有线粒体 5.叶绿体产生 ATP 必须有光,线粒体产生 ATP 必须有氧 6.有光条件下只有叶绿体能产生 ATP,有氧条件下只有线粒体能产生 ATP 7.无氧呼吸是不需消耗氧的呼吸,因而其底物分解不属于氧化反应 8.水果储存在完全无氧的环境中,可将因呼吸作用引起的损失降到最小 9.有氧呼吸的酶存在于细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜上 10.人体剧烈运动时,CO2/O2>1,即可在线粒体又可在细胞质基质中产生

( ( ( ( ( ( ( (

) ) ) ) ) ) ) )

光与光合作用
一、 “绿叶中色素的提取和分离”实验中滤纸条上色素分布 4
胡萝卜素:橙黄色

含 3 量 排 名 1 : 2

叶黄素:黄色

叶绿素 (含量约占 3/4) 叶绿体中的色素

叶绿素 a(蓝绿色) 主要吸收: 叶绿素 b(黄绿色)蓝紫光和红光 胡萝卜素(橙黄色) 主要吸收: 蓝紫光 叶黄素(黄色)

叶绿素 a:蓝绿色 叶绿素 b:黄绿色

类胡萝卜素 (含量约占 1/4)

叶绿体的结构, 可分为外表和内部, 外表为 , 内部可分为 和 , 基质中含有 DNF、 RNA、 酶,基粒由 重叠而成,目的: ,其上分布着色素和酶 叶绿体的结构决定了叶绿体的功能,含有光合作用的酶,所以叶绿体为光合作用的场所,实验证明: 问题:1.海洋中藻类的分层现象,与植物中色素吸收光的颜色有什么关系? 2.温室内有自然光照射的情况下,给植物补充哪些单色光对增产有利?且大棚蔬菜的薄膜颜色应为? 二、光合作用过程 H2O 水 在 光 下 分 解 O2 [H] 叶绿体 中的色素 ATP 酶 ADP+Pi 原 (CH2O) 光反应阶段 总反应式: CO2+H2O 光能 叶绿体 (CH2O)+O2 光能 叶绿体 暗反应阶段 供能 供氢 酶 还 2C3 固 定 多种酶 参加催化 C5

CO2

光能

物质转移(以生成葡萄糖为例) :

6CO2+12H2O

C6H12O6+6O2+6H2O

光合作用中光反应的的条件: 、 、 、 场所: 。 物质变化:水→[H]+O2;ADP+Pi+能量→ATP(在酶的催化下) 能量变化: → 光合作用中暗反应的条件: 、 、 、





场所: 。 物质变化:CO2→ → 和 ;ATP→ADP+Pi+能量 能量变化: → 光反应与暗反应之间的联系:光反应为暗反应提供 和 ,其中[H]既可作还原剂又可提供能量; 暗反应为光反应提供 、 。 CO2 中 C 进入 C3 但不进入 C5,最后进入(CH2O)中,C5 中的 C 不进入(CH2O)。 练习:1.叶绿体中的色素主要分布在内囊体腔内。 ( ) 2.光合作用需要的酶是只分布在叶绿体基质中的。 ( ) 3.叶绿体是光合作用的主要场所。 ( ) 三、光照和 CO2 浓度变化对植物细胞内 C3、C5、[H]、ATP 和 O2 及(CH2O)含量的影响及化能合成作用 1.影响光合作用的因素 [H] 光照强→弱 CO2 供应不变 光照弱→强 CO2 供应不变 光照不变 CO2 供应减少 光照不变 CO2 供应增加 减少 增多 相对增加 相对减少 ATP 减少 增多 相对增加 相对减少 O2 产生量 减少 增多 减少 增加 C3 上升 下降 下降 上升 C5 下降 上升 上升 下降 (CH2O) 减少 增加 相对减少 相对增加

2.光合作用后和化能合成作用的比较 本质:都是能将二氧化碳和水等 合成 。 区别:能量,光合作用为 ,而化能合成作用为 。 代表生物:光合作用为绿色植物,化能合成作用为硝化细菌等微生物。 注:以上两类生物代谢类型都是 ,在生态系统中的成分都是 。 农业中松土的作用:1.可使硝化细菌在氧气充足的条件下将更多的 NH3,转化成 NO3-或者 NO2-,提高肥效。 2.增强根细胞的呼吸作用,有利于吸收有机物。 四、专有名词辨析 1、实际光合作用速率(强度) :真正的光合作用强度。 2、净光合作用速率(强度) :表现光合作用速率,可直接测得。衡量量:O2 释放量、CO2 吸收量、有机物积累量。 3、呼吸作用速率:衡量量:O2 消耗量、CO2 产生量、有机物消耗量。

五、环境因素对光合作用强度的影响 1、光照强度、光质对光合作用强度的影响
CO2 吸收 (O2 释放) CO2 释放 吸收 (O2 吸收) 光合作用强度等于 细胞呼吸强度(光补偿点) 光照强度 细胞呼吸强度CO2 饱和点 光饱和点 光合作用强度

光合作用强度

光照强度

2、CO2 强度的

CO2

浓度对光合作用 影响
CO2 浓度 光合作用强度等于 细胞呼吸强度(CO2 补偿点) CO2 浓度

放出 CO2

3、温度对光合速率的影响
光 合 速 率
10 20 30 40 50 温度/℃

其实质是通过温度影响了 适宜温度。 六、绿叶中色素的提取与分离

的活性。温度过高过低都会使得光合作用的速率减慢,最佳温度为



注意问题:1.关键词与试剂的对应关系不能弄混淆 提区色素———— 分离色素———— 2.可用丙酮等有机溶剂代替无水乙醇提取色素,但丙酮有毒,研磨时需要采取措施防止丙酮挥发;也可用汽油代替 层析液进行层析;可用其他的绿色叶片代替菠菜,但不能用大白菜等不含 的材料。 3.色素提取液颜色呈淡绿色的原因分析:①研磨不够充分,色素未能充分提取出来。 ②称取绿叶过少或加入无水乙醇过多,色素浓度小。 ③未加碳酸钙或加入过少,色素分子部分被破坏。 4.叶片颜色,①叶绿素:类胡萝卜素= 。 ②最不吸收 颜色光,反射回来,所以叶片呈现绿色。 ③叶片变黄,低温破坏了叶绿素,呈现了 的颜色。 ④叶片变红,低温破坏了叶绿素,呈现了液泡中 的颜色。 5.明确叶黄素在滤纸条上的位置——从上至下为第 条,从下至上为 。 6.实验原理:因色素在无水乙醇中的溶解度不同而扩散速度不同。 7.加入少量二氧化硅,碳酸钙的作用: 。

呼吸作用和光合作用关系
(1)黑暗 CO2 (2)光合作用强度=呼吸作用强度

CO2 O2

O2 CO2 ? 光合作用产生的 有 机 物 — 呼 吸 作 (4)光合作用强度﹤呼吸作用强度 用消耗的有机物= O2 有机物的积累 吸收 光合作用产生的 O2 — 呼 吸 作 用 消 消耗 O2 产生 耗的 O2=O2 的释 放量 产生 CO2 消耗 呼吸作用产生的 CO2—光合作用消 释放 耗的 CO2=CO2 的 CO2 吸收量

(3)光合作用强度﹥呼吸作用强度 O2
释放 消耗

?
产生

O2

产生

CO2 消耗
吸收

?

CO2

光合作用和呼吸作用中的[H]不是同一种物质,光合作用中的[H]既有还原性又能提供能量, 而呼吸作用中的[H]只做还原剂。

其他知识整理
一、高中生物反应式 1、光合作用 2、有氧呼吸 3、酒精发酵 4、乳酸发酵 5、醋酸发酵 CO2+H2O 光能 叶绿体 (CH2O)+O2 酶 6CO2+12H2O+能量

C6H12O6+6H2O+6O2 C6H12O6 C6H12O6 酶 酶

2C2H5OH+2CO2+能量 2C3H6O3+能量 CH3COOH+H2O

C2H5OH+O2

二、能产生水的细胞器:核糖体、线粒体、叶绿体(暗反应) 、高尔基体(形成纤维素:单糖→多糖)

练习:
例 1、如下图为在夏季晴朗白天某植物叶片光合作用强度变化曲线,请观察后回答: ⑴曲线 AB 段表明光合作用强度随光照增强而 。 ⑵对于 C 点, 光合作用强度减弱的解释是: 由于中午 , 植物的 作用过大, 叶片的气孔关闭, 使光合作用原料之一的 供应大量减少,以致 反应阶段植物体内的 不能与之结合,使 形成大为减少,进而使得光合作用的强度减弱。 ⑶DE 段光合作用强度下降的原因是 ,以致光合作用 反应产生的 等减少,因而影响 反 应的进行。

例 2、图 5-22 是绿色植物体内能量转换过程的示意图,请据图回答:

(1)图中 A 表示的过程为 ,其中生成的 ATP 所含化学能来自__ ,这些 ATP 将用于_ 中合成 ___ 。 (2)图中 B 表示的过程为 _ ,在合成的葡萄糖中贮藏_ __ 。 (3)图中 C 表示的过程为__ __ ,产生的 ATP 中储存的能量来自_ __ ,ATP 水解释放的能 量直接用于 __ ,这里产生的 CO2 是在__ _阶段形成的,产生的水是在_ 阶段形成的。 (4)若将正常进行光合作用的植物突然停止光照,但充分供给 CO2,则图中 C3 的含量将会 。 (5)10mol 的葡萄糖彻底氧化分解共释放能量__ _ kJ,其中有_____ kJ 转移到 ATP 中。

例 3 将一株植物置于密闭的容器中 1 小时,测定的条件和结果如下表(标准状态,单位:升) 在充分光照条件下 15℃ 25℃ CO2 减少量 CO2 增加量 22.4 — 44.8 — 暗处 15℃ — 11.2 25℃ —

22.4 (1)在 15℃条件下,若这株植物在充分光照条件下积累的有机物都是葡萄糖,则 5 小时积累葡萄糖 g, 总共制造葡萄糖 g。 (2)如果一天有 10 小时充分光照,其余时间在黑暗下度过。如果光照时的温度为 25℃,黑暗时的温度为 15℃, 则一昼夜积累葡萄糖 g;如果光照和黑暗时的温度均为 25℃,则一昼夜积累葡萄糖 g. (3)从以上计算可知,种在新疆地区的西瓜比种在吉首一带的甜,其原因之一是 。

例 4、下图一表示 A、B 两种植物光合效率随光照强度改变的变化曲线,图二表示将 A 植物放在不同浓度 CO2 环境条 件下,A 植物光合效率受光照强度影响的变化曲线,请分析回答:

(1)在较长时间连续阴雨的环境中,生长受到显著影响的植物是 。 (2)图一中的“a”点表示__ _。 (3)在 c 点时,叶绿体中 ADP 的移动方向是_ 。 (4)e 点与 d 点相比较,e 点时叶肉细胞中 C3 的含量_ ;e 点与 f 点相比较,e 点时叶肉细胞中 C3 的含 量 。 (填“高” 、 “低” 、 “基本一致” ) (5)增施农家肥可以提高光合效率的原因是__ __。

—4—


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