高一生物学人教版必修1合格考复习3：细胞的代谢（2）-(39张PPT）

(共38张PPT)
合格考复习3：细胞的代谢（2）
高一年级
生物学
细胞的代谢
物质交换
酶
细胞呼吸
光合作用
ATP
物质保障
高效催化
能量驱动
重要反应
细胞呼吸的原理及应用
概念梳理1：细胞呼吸的概念
细胞呼吸：有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成CO2或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。
有氧呼吸：绝大多数生物，必须有氧气的参与
无氧呼吸：少数生物或细胞，没有氧气的参与
概念梳理2：细胞呼吸的过程
细胞呼吸小结
（1）有氧呼吸的哪个阶段产生CO2？CO2出细胞的方式？
（2）O2参与有氧呼吸第几阶段？O2进细胞的方式？
（3）有氧呼吸哪个阶段有H2O参与？哪个阶段产生H2O？
（4）有氧呼吸哪些阶段产生[H]?
（5）有氧呼吸哪些阶段产生ATP?
概念梳理3：有氧呼吸与无氧呼吸的异同
归纳总结
物质和能量观
自变量：有氧或无氧环境——通入氧气或密闭
因变量：产物的区别
检测CO2的方法：澄清的石灰水变浑浊；溴麝香草酚蓝（由蓝变绿再变黄）
检测酒精的方法：酸性重铬酸钾（由橙色变为灰绿色）
无关变量：温度、葡萄糖溶液浓度、酵母菌活性等
概念梳理4：实验探究酵母菌的呼吸方式
分析结果
澄清石灰水变浑浊：有CO2产生
有氧条件的装置更加浑浊：有氧呼吸产生的CO2多
无氧条件的装置中酸性重铬酸钾变灰绿：无氧呼吸产生酒精
得出结论
在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生了大量的CO2
在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精，还产生少量的CO2
概念梳理5：影响细胞呼吸的因素
1.氧气浓度
随着氧气浓度的增加，有氧呼吸增强，无氧呼吸减弱。
2.二氧化碳浓度
低浓度二氧化碳促进细胞呼吸，高浓度二氧化碳抑制细胞呼吸
3.温度
影响呼吸酶活性进而影响细胞呼吸速率
4.水分
自由水作为反应物；酶促反应的介质
拓展延伸：细胞呼吸在生产生活中的应用
（1）植物栽培
中耕松土：促进根呼吸产生ATP，保证根以主动运输方式从土壤吸收矿质元素
定期排水：防止根无氧呼吸产生酒精，酒精会导致烂根
合理灌溉：作为反应物参与反应，酶促反应的介质
（2）农作物储存
水果蔬菜的保鲜：低氧（不是无氧）、零上低温、高CO2浓度
种子储存：低氧、零上低温、高CO2浓度、低含水量（干燥）
（3）提高农作物产量——有机物积累的多
夜间降温，增大昼夜温差，降低有氧呼吸
提高光合作用，有机物合成增多
（4）运动健身：慢跑，有氧运动
（5）选用透气纱布包扎伤口：抑制破伤风杆菌无氧呼吸
真题分析：细胞呼吸的探索历程（2018年夏季合格考）
为揭示有氧呼吸过程中的生化反应途径，科学家经历了复杂的探索。请回答问题：
（1）科学家用鸽子的飞行肌作为研究材料，因为飞行肌细胞呼吸速率较高，适合用于研究氧化分解过程。葡萄糖在细胞质基质中经过糖酵解（有氧呼吸第一阶段）产生的__________进入线粒体，最终分解为________和水，释放大量能量，为肌细胞供能。
丙酮酸
CO2
（2）20世纪30年代，科学家分别发现线粒体内存在两个反应过程，表示如下（字母代表不同中间产物）。
过程1：A→B→C→D→E
过程2：E→F→G→H
两个反应过程存在什么关系呢？科学家利用丙二酸（抑制E→F过程）和中间产物F进行实验，结果如下图所示。根据实验结果分析，过程1与过程2最可能连成________（线形、环形）代谢途径，理由是____________。
证据1：第3组和第1组相比，注射物质F，使过程1中的A和C增加，说明过程2可促进过程1
证据2：第3组和第2组相比，注射丙二酸，抑制了E→F的过程，导致E物质积累，支持环形代谢途径的假设
环形
对照
单一变量
（3）现代生物学技术为研究代谢过程提供了更直接的手段。例如，科学家曾用_________________法追踪各种有氧呼吸中间产物转化的详细过程。
（4）有氧呼吸生化反应途径的揭示过程，给你带来的关于科学研究的启示有_____________。
技术促进科学发展、科学研究注重实验证据。科学研究需要合理选材、巧妙设计、充分论证和善用技术等
同位素示踪
光合作用的原理及应用
概念梳理1：光合作用的过程
概念梳理2：光反应和暗反应的比较
概念梳理3：影响光合作用的因素
（1）光照强度
A点：仅有细胞呼吸，在黑暗下测量
B点：光合速率与呼吸速率相等
A→B：随光照强度增强，光合作用强度增加，但光合作用强度小于呼吸作用强度
B→C：随光照强度增强，光合作用强度增加，光合作用强度大于呼吸作用强度
C点：随光照强度增强，光合作用强度不再增加。
（1）光照强度
A→C点的限制因素：光照强度
C点以后的限制因素：CO2浓度、温度等
m段表示CO2净吸收量、O2净释放量、有机物的积累量等
n段表示呼吸作用强度
P段表示：某光照强度下实际光合作用强度
植物长时间光合作用强度位于（小于）B点，不能生长
应用：合理密植、适当补光（温室）
（2）CO2浓度
曲线并分析各点含义
与光照强度曲线分析方法相同
（3）矿质元素
适时、适量的增施肥料，可提高农作物产量
应用：施农家肥
正其行、通其风
应用：合理施肥
（4）温度
通过影响酶的活性影响光合作用强度
光合作用和呼吸作用的最适温度不同
应用：适当增大昼夜温差
概念梳理4：叶绿体中色素的提取和分离
原理
提取色素的溶液：无水乙醇（丙酮）
分离色素的溶液：层析液（色素在层析液中的溶解度不同，扩散速度不同，溶解度大的色素扩散快）
分离方法：纸层析法
SiO2和CaCO3的作用
SiO2：研磨充分；
CaCO3：防止色素破坏
造成色素提取液浅的原因？
SiO2少，研磨不充分；
CaCO3少或未加，色素被破坏；实验材料不新鲜；无水乙醇量大
滤液细线不能没及层析液的原因
防止色素溶解在层析液中
实验结果
结果分析
胡萝卜素在最上方，说明它在层析液中的溶解度最大，扩散速度最快
叶绿素a的条带最宽，说明它的含量最高
捕获光能的色素
类胡萝卜素
叶绿素
胡萝卜素（橙黄）
叶黄素（黄色）
叶绿素a（蓝绿）
叶绿素b（黄绿）
(占1/4)
(占3/4)
拓展延伸1：解释生命现象
夏季中午光合作用下降，这种现象叫“午休现象”,“午休现象”出现的原因是什么？
减少蒸腾作用，气孔部分关闭，导致叶绿体中的CO2减少，光合作用下降
CO2释放量
CO2吸收量
拓展延伸2：光合作用发现史中的关键研究方法
（1）同位素标记法
作用：研究物质的转移途径
鲁宾和卡门实验：O2全部来自于H2O
卡尔文实验：
14CO2→14C3→（14CH2O）+14C5
（2）差速离心法
作用：分离结构，研究功能
将离体的叶绿体加入具有氢受体（如NADP+）的水溶液，在无CO2的条件下给予光照，发现叶绿体有氧气放出，生成NADPH
结论：在光下，叶绿体产生了O2和NADPH
在黑暗条件下，只要提供ATP和NADPH，叶绿体能将CO2转变成糖
结论：黑暗条件，ATP和NADPH是CO2转化为糖的条件
真题分析
秋季的北京香山，黄栌、红枫、银杏等树种的叶片由绿变红或变黄，一时间层林尽染，分外妖娆。低温造成叶肉细胞中含量下降最显著的色素是（2020年春季合格考）
A．叶黄素
B．花青素
C．叶绿素
D．胡萝卜素
C
真题分析：光合作用的过程及影响因素（2019年春季合格考）
为提高甜椒产量，科研人员对温室栽培甜椒的光合作用特性进行了研究。请回答问题：
（1）温室内易形成弱光环境。弱光下，光反应阶段产生的ATP和________较少，影响暗（碳）反应阶段中___________的还原，使糖类等有机物的合成减少。必要时，可根据光合作用特性进行人工补光。
NADPH
C3
（2）科研人员选择6月晴朗的一天，测定甜椒植株上部、中部和下部叶片的光合速率。结果如右图。
①据图可知，各部分叶片在________时光合速率均达到最大值，__________部叶片光合速率最高。
②光合速率差异可能与不同部位叶片光合色素含量有关。为比较光合色素含量的差异，先称取________________
，再分别加入等量的__________和少量的二氧化硅、碳酸钙等研磨、过滤，获得色素提取液，测定光合色素含量。
10:00
上
等量上、中、下部叶片
无水乙醇（丙酮）
（2）科研人员选择6月晴朗的一天，测定甜椒植株上部、中部和下部叶片的光合速率。结果如右图。
③在大田种植的条件下，甜椒有明显的“光合午休”现象，这是由于中午部分气孔关闭，进入叶片内的_____量减少，光合速率下降。由于人工调节了温室内的___________________等条件，温室种植的甜椒很少出现“光合午休”现象，从而实现增产效果。
CO2
温度、光照强度
复习建议
1.结合示意图，落实细胞呼吸和光合作用的基本过程。
2.拓展探究，总结环境对细胞呼吸和光合作用的影响。
3.真题演练，熟悉细胞代谢的关键考点和答题策略。