2020版高考生物二轮复习 细胞代谢类专项突破课件

1．(原创)如图表示夏季晴朗的一天，某种绿色植物在24h内O2吸收和释放速率的变化示意图(单位：mg/h)，A、C两点对应时刻分别为6时和19时。请回答下列问题：(1)C点时，消耗氧气的场所是__________________，写出该反应式：__________________________________。(2)图中限制B点的主要内部因素是_________________________。(3)图中24小时内有机物积累在________点达到最大值，该植物1h内最多能合成葡萄糖________mg。(4)大棚种植时，若不改变光合速率要增大一天内绿色植物的有机物积累量，请写出两种方法：________________________________________。答案(1)线粒体内膜24[H]＋6O2――→酶12H2O＋能量(系数不作要求，条件、反应物、产物、能量完整即可)(2)光合色素和与光合作用有关的酶(3)C52.5(4)延长光照时间；夜间适当降低温度解析(1)有氧呼吸消耗氧气在第三阶段，场所是线粒体内膜，反应式为24[H]＋6O2――→酶12H2O＋能量。(2)B点达到光合作用的最大速率，所以限制B点的主要内部因素是光合色素和与光合作用有关的酶。(3)光合作用大于细胞呼吸的时段是6～19时，该时段内不断进行有机物的积累，即C点时有机物积累量达到最大值；植物1h内生成氧气的量＝呼吸消耗氧气的量＋净光合释放氧气的量，B点时达到最大光合速率，此时呼吸耗氧12mg/h，净光合释放氧气为44mg/h，根据合成1mol葡萄糖可生成6mol氧气，可知1h内最多能合成葡萄糖(12＋44)×180/(32×6)＝52.5(mg)。(4)大棚种植时，若在不改变光合速率的情况下增大植物一天内有机物的积累量，可以通过延长光照时间，增加光合作用的时间，也可以通过夜间适当降低温度，减少呼吸消耗来实现。2．(2019·天津市河西区高三二模)研究人员对两年生香榧苗进行不同程度的遮阴处理，一段时间后测定其叶片的各项生理特征，结果如下表。请分析回答下列问题：(1)据表推知，遮阴会导致香榧苗对________离子的需求量增加，在提取香榧苗色素以及用纸层析法对色素种类和含量进行测定时，需添加的化学物质和有机化学试剂分别是______________________________。理论上，每组滤纸条上从点样处开始的第________条色素带都是最宽的。(2)在一定的范围内，香榧苗随着遮阴程度的增加，光合速率有所提高，其原因可能是色素含量上升，利于对可见光中的____________的吸收，促进了水在光下分解产生____________。但遮阴度达90%时，光合速率却有所下降，原因可能是______________________________。答案(1)镁二氧化硅、碳酸钙和无水乙醇、层析液二(2)红光和蓝紫光[H]和O2光合作用受到了光照强度的限制解析(1)据表可知，遮阴会导致叶绿素含量升高，叶绿素的合成需要镁元素，因此，遮阴会导致香榧苗对镁离子的需求量增加。在提取香榧苗色素时，需要添加的化学物质是碳酸钙(防止研磨时色素被破坏)、二氧化硅(使研磨充分)和无水乙醇(溶解色素)。用纸层析法对色素进行分离和测定时，需要添加层析液。理论上，每组滤纸条上从点样处开始的第二条色素带都是最宽的，此色素带为叶绿素a，含量最高。(2)从表格中数据分析可知，在一定的范围内，香榧苗随着遮阴程度的增加光合速率有所提高，其原因可能是色素含量上升，利于对可见光中的红光和蓝紫光的吸收，促进了水在光下分解产生氧气和[H]。与遮阴度50%相比，遮阴度90%时，叶片中的色素含量略高，但光合速率却下降，说明光合作用受到了光照强度的限制。3．(2019·山东日照高三校际联考)某小组利用草莓对影响光合作用的因素及果实发育期光合产物的转移进行了相关实验。图1表示在最适温度及其他条件保持不变的条件下，草莓叶片CO2释放量随光照强度变化的曲线；图2表示在适宜条件下，向密闭温室中充入一定量14CO2后，草莓叶片、茎、果实的放射性含量随时间变化的曲线。请回答下列问题：(1)图1中，B点时叶肉细胞中产生的O2的扩散路径是______________________。C点骤变为D点时，短时间内三碳化合物的含量将________。E点后曲线保持水平不变，此时限制草莓光合作用速率的主要环境因素是__________。(2)由图2可知，t1～t2时间段，叶片中有机物的含量下降，最可能的原因是____________________________________。答案(1)从叶绿体扩散到线粒体下降CO2浓度(2)叶片中有机物的积累量小于有机物的输出量解析(1)图1中，B点时叶片的光合速率＝呼吸速率，故叶肉细胞中叶绿体中产生的O2全部进入线粒体参与氧化分解。C点骤变为D点时，光照增强，[H]和ATP的合成速率增加，短时间内C3的还原加快，而二氧化碳的固定速率几乎不变，故短时间内三碳化合物的含量将出现下降。E点之前主要的限制因素是光照强度，E点之后主要的环境限制因素是二氧化碳浓度等。(2)由图2可知，t1～t2时间段，叶片的放射性的含量降低，茎和果实的放射性的含量升高，因此可能是因为有机物的积累量小于从叶片输出到茎和果实的有机物量，所以叶片中有机物的含量下降。4．(2019·山东临沂高三二模)在化石燃料日趋耗竭的未来，清洁、丰富的太阳能转化成“液态阳光”，将成为人类的重要能量来源，这为人工光合系统的研究提供了发展方向。2019年4月，我国科学家设计了一种可以基因编码的光敏蛋白(PSP)，成功模拟了自然光合系统的部分过程。回答问题：(1)光合作用是整个生物圈的物质基础和能量基础。在自然光合系统的光反应中所发生的能量转化是____________________________________。(2)卡尔文循环是指______________________________________，其发生的场所是__________，影响它的主要环境因素有______________________。该循环在黑暗中不能正常进行的原因是_______________________________。(3)向培养某植物的温室内通入14CO2，光照一段时间后，发现CO2转化成多种化合物。欲探究CO2转化成的第一种产物是什么物质，简要写出实验的设计思路及结果分析。__________________________________________。(4)人工设计的光敏蛋白是引入光敏剂二苯甲酮和CO2光还原剂三联吡啶镍配合物改造而成的杂合蛋白质，不像自然光合系统那样只能还原____________，而是在光照条件下能够将________直接还原成CO，使电子传递效率和CO2还原效率明显提高。由此推测，光敏蛋白与自然光合系统中____________________等物质的功能相似。答案(1)光能转化为ATP和[H]中活跃的化学能(2)光合作用过程中CO2中的碳转化成有机物中的碳的途径叶绿体基质CO2浓度、光照强度和温度没有光反应提供的ATP和[H]，吸收的CO2不能被还原(3)将植物分成不同的实验组，逐渐缩短光照时间分别照射，停止光照后迅速杀死植物并提取细胞产物进行分析，当只检测到一种含14C的转化物时，说明该物质是CO2转化成的第一种产物(4)三碳化合物(C3)CO2光合色素、NADPH和ATP解析(1)光反应过程中能量变化是光能转变成化学能，储存在ATP、[H]中。(2)卡尔文循环是光合作用过程中二氧化碳中的碳转化成有机物中的碳的途径，即暗反应过程；发生在叶绿体基质中；影响暗反应的因素包括CO2浓度、温度、光照强度等；由于暗反应需要光反应产生的[H]、ATP，因此在黑暗中不能正常进行。(3)欲探究CO2转化成的第一种产物是什么物质，应该将植物分成不同的实验组，逐渐缩短光照时间分别照射，停止光照后迅速杀死植物并提取细胞产物进行分析，当只检测到一种含14C的转化物时，说明该物质是CO2转化成的第一种产物。(4)在自然光合系统中，暗反应先发生CO2与C5结合生成C3，再发生C3的还原反应，根据题意人工设计的光敏蛋白可以直接将CO2还原成CO，使电子传递效率和CO2还原效率明显提高，此时该蛋白相当于是光合色素、ATP和[H]的作用。5.(2019·云南昆明高三质检)为探究影响黑藻光合作用强度的环境因素，某小组设计了如下“迷你实验”装置，回答下列问题。(1)在可乐瓶里加入100g黑藻，然后加入0.01g/mL碳酸氢钠溶液至满，将②、⑤夹紧，④松开，在适宜光照等条件下，可通过测定___________来定量表示净光合速率，依据的原理是________________________________。(2)用该装置探究二氧化碳浓度对光合作用强度影响时，随着碳酸氢钠溶液浓度的增加，直接影响光合作用过程的________阶段，导致净光合速率变化的趋势是________________________。(3)利用该装置，还可以探究________________________(答出两点即可)对黑藻光合作用强度的影响。答案(1)单位时间内收集到的液体体积适宜光照等条件下，黑藻光合速率大于呼吸速率，二者的差值为净光合速率可用氧气的释放量表示，释放的氧气使可乐瓶中液体排出到量筒(2)暗反应先增加，趋于稳定后再降低(3)光照强度、光质、温度等解析(1)在适宜光照等条件下，植物的光合速率大于呼吸速率，单位时间内释放的氧气的体积可表示净光合速率。碳酸氢钠溶液可以维持可乐瓶中CO2浓度的稳定，因此可乐瓶中液体排出到量筒中的体积为植物释放出的氧气的体积，通过测定单位时间内收集到的液体体积定量表示净光合速率。(2)碳酸氢钠溶液为光合作用提供二氧化碳，二氧化碳参与光合作用的暗反应，随着碳酸氢钠溶液浓度的增加，净光合速率先随着二氧化碳浓度的增加而增大，因为受光照强度及温度等因素的限制，增大到一定值后会趋于稳定，当碳酸氢钠浓度过高后，会影响植物吸水，甚至植物会出现失水现象，则会引起光合速率降低。(3)影响光合速率的外界因素有二氧化碳浓度、温度、光照强度等，因此利用该装置，除了探究二氧化碳浓度对光合作用强度的影响，还可以探究光照强度、光质、温度等对黑藻光合作用强度的影响。6．(2019·黑龙江省齐齐哈尔市高三第三次试题)下图是某种淀粉酶催化淀粉水解的反应速率与温度的关系曲线，回答下列问题：(1)图中b、c两点中通过改变温度条件可明显提高反应速率的是________，原因是____________________________________________。(2)某同学为验证温度对该酶活性的影响，设计了如下实验：操作步骤操作方法试管A试管B试管C1淀粉溶液2mL2mL2mL2温度处理(℃)3710003淀粉酶溶液1mL1mL1mL4碘液2滴2滴2滴5现象X变蓝变蓝①该实验的自变量是________。若反应时间相对充分，请在表格中X处填写合适的内容：________。操作步骤4________(填“可以”或“不可以”)用斐林试剂代替碘液，原因是______________________________________。②能不能利用过氧化氢酶催化H2O2分解来验证温度对酶活性的影响原因？________。原因是____________________________________________。③若需判断某生物大分子物质在不同温度条件下，相同酶催化是否水解，从实验的科学角度分析，最好检测________来观察反应情况。答案(1)c低温抑制酶活性，对酶活性的影响是可逆的，而高温使酶失活，对酶活性的影响是不可逆的(2)①温度不变蓝不可以用斐林试剂检测生成物时，需水浴加热到50～65℃，改变了实验的自变量，对实验结果有干扰②不能温度对H2O2分解的速度有影响，会对实验结果造成干扰③生成物解析(1)图中c点时，酶的空间结构不变，升高温度，酶的活性会升高，反应速