2021届高考生物二轮复习 专题四 细胞代谢的两个重要过程细胞呼吸与光合作用学案2021届高考生物二轮复习 专题四 细胞代谢的两个重要过程细胞呼吸与光合作用学案年级：姓名：- 45 -专题四 细胞代谢的两个重要过程细胞呼吸与光合作用考纲要求1细胞呼吸()2.光合作用的基本过程()3.影响光合作用速率的环境因素()授课提示：对应学生用书第17页细节拾遗1教材必修1 P93“文字信息”：说出肌质体的组成及意义。提示：肌细胞内的肌质体是由大量变形的线粒体组成的，肌质体显然有利于对肌细胞的能量供应。2教材必修1 P94“相关信息”与P103“相关信息”：细胞呼吸产生的H与光合作用产生的H有怎样的不同？提示：细胞呼吸过程中的H是由氧化型辅酶(NAD)转化成的还原型辅酶(NADH)；光合作用中的H形成过程实际上是氧化型辅酶(NADP)与电子和质子(H)结合，形成还原型辅酶(NADPH)。3教材必修1 P99“学科交叉”：通常，红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用吗？提示：不能，可见光的波长范围是390760 nm。不同波长的光，颜色不同。波长小于390 nm的光是紫外光；波长大于760 nm的光是红外光。一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光。4教材必修1 P99“图510”：叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值相同吗？提示：不同，叶绿素a在红光区的吸收峰值大于叶绿素b的吸收峰值。5教材必修1 P100“资料分析”与“基础题3”：恩格尔曼的两个实验结论有什么不同？提示：资料1中的结论是：氧气是叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。基础题3的结论是：叶绿体主要吸收红光和蓝紫光用于光合作用，放出氧气。6教材必修1 P108“知识迁移”：松土有利于植物吸收矿质元素，也有利于保护生态环境吗？为什么？提示：不利于保护生态环境，因为植物和微生物有氧呼吸会产生更多二氧化碳。易错诊断1葡萄糖能进入线粒体氧化分解()2无氧呼吸两个阶段都释放能量()3无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有H的积累()4酵母菌细胞的呼吸方式不同，产生CO2的场所相同()5生物体中的细胞只要富含O2，该细胞就进行有氧呼吸()6适宜光照下，叶绿体和线粒体合成ATP都需要O2()7与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短()8密闭玻璃容器中降低CO2供应，植物光反应不受影响，但暗反应速率降低()9光照较弱时，叶肉细胞中可能没有淀粉的积累()10光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATP()授课提示：对应学生用书第18页考点 细胞呼吸1“三看法”判断细胞呼吸的类型注：动物细胞CO2只产自有氧呼吸过程，产生的唯一场所为线粒体基质(动物细胞无氧呼吸只产乳酸，不产生CO2)。2把握影响细胞呼吸的“四类”曲线特别提醒(1)不要认为有氧呼吸的全过程都需要O2。有氧呼吸只有第三阶段消耗O2。(2)不要认为进行有氧呼吸一定需要线粒体，真核生物一定进行有氧呼吸。原核生物没有线粒体，但有些原核生物因为含有与有氧呼吸有关的酶，也可以进行有氧呼吸；无线粒体的真核生物或真核细胞只能进行无氧呼吸，如蛔虫、哺乳动物成熟的红细胞等。(3)写细胞呼吸的反应式时不能用ATP来代替能量，因为细胞呼吸释放的能量包括储存在ATP中的能量和以热能形式散失的能量。命题点1以细胞呼吸为载体考查理解与信息获取能力1(2020高考全国卷)种子贮藏中需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗。若作物种子呼吸作用所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖，下列关于种子呼吸作用的叙述，错误的是()A若产生的CO2与乙醇的分子数相等，则细胞只进行无氧呼吸B若细胞只进行有氧呼吸，则吸收O2的分子数与释放CO2的相等C若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸，则无O2吸收也无CO2释放D若细胞同时进行有氧和无氧呼吸，则吸收O2的分子数比释放CO2的多解析：有氧呼吸的反应式为C6H12O66H2O6O26CO212H2O能量，无氧呼吸的反应式为C6H12O62C2H5OH2CO2少量能量或C6H12O62C3H6O3少量能量。据此推理，若产生的CO2与乙醇的分子数相等，则细胞只进行产生乙醇和CO2的无氧呼吸，A项正确。若细胞只进行有氧呼吸，则吸收O2的分子数与释放CO2的分子数相等，B项正确。若细胞只进行无氧呼吸且产物为乳酸，则无O2吸收也无CO2释放，C项正确。若细胞同时进行有氧呼吸和产物为乙醇、CO2的无氧呼吸，则吸收O2的分子数比释放CO2的少；若细胞同时进行有氧呼吸和产物为乳酸的无氧呼吸，则吸收O2的分子数等于释放CO2的分子数，D项错误。答案：D2线粒体中的H与氧气结合的过程需要细胞色素c的参与。细胞接受凋亡信号后，线粒体中的细胞色素c可转移到细胞质基质中，并与Apaf1蛋白结合引起细胞凋亡。下列说法错误的是()A有氧呼吸过程产生H的场所为细胞质基质和线粒体基质B细胞色素c参与有氧呼吸第三阶段的反应C细胞色素c功能丧失的细胞将无法合成ATPD若细胞中Apaf1蛋白功能丧失，细胞色素c将不会引起该细胞凋亡解析：有氧呼吸第一阶段和第二阶段都产生H，场所为细胞质基质和线粒体基质，A正确；H与氧气结合形成水发生在线粒体内膜，是有氧呼吸第三阶段，故细胞色素c参与有氧呼吸第三阶段的反应，B正确；有氧呼吸第一阶段和第二阶段也能合成ATP，故细胞色素c功能丧失的细胞也能合成ATP，C错误；根据题意，细胞色素c与Apaf1蛋白结合后才引起细胞凋亡，因此若细胞中Apaf1蛋白功能丧失，细胞色素c将不会引起该细胞凋亡，D正确。答案：C命题点2以细胞呼吸为载体考查科学思维与科学探究3有一瓶含有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的O2时，其产生的酒精和CO2的物质的量如图所示。据图中信息推断，错误的是()A当O2浓度为a时，酵母菌没有有氧呼吸，只有无氧呼吸B当O2浓度为b和d时，酵母菌细胞呼吸的过程有所不同C当O2浓度为c时，有2/5的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵Da、b、c、d不同氧浓度下，细胞都能产生H和ATP解析：当O2浓度为a时，酒精产生量与CO2产生量相等，说明此时只进行无氧呼吸；当O2浓度为b时，产生CO2的量多于酒精的量，说明酵母菌还进行了有氧呼吸，当O2浓度为d时，没有酒精产生，说明酵母菌只进行有氧呼吸，因此O2浓度为b、d时细胞呼吸过程有所不同；当O2浓度为c时，产生6 mol酒精的同时会产生6 mol CO2，需要消耗3 mol葡萄糖，剩余的9 mol CO2来自有氧呼吸，需消耗1.5 mol葡萄糖，因此有2/3的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵；无论是无氧呼吸还是有氧呼吸都会产生H和ATP。答案：C4肝癌在我国的发病率高，容易复发，远期疗效不理想。研究人员对肝癌细胞的结构及代谢进行了相关的研究。(1)线粒体是调控细胞代谢最重要的细胞器，通过不断地分裂和融合调控自身功能，并对外界刺激做出适应性反应。下图是细胞呼吸及线粒体融合和分裂的示意图： 葡萄糖在_中分解为H和A，物质A进入线粒体彻底氧化分解。线粒体内膜上分布的呼吸链复合体是参与有氧呼吸第三阶段的酶，内膜向内折叠形成嵴的意义是_。由图可知线粒体外膜上的 Mfn1/Mfn2 蛋白、内膜融合蛋白_的作用实现了线粒体膜的融合，线粒体的长度明显变长。细胞质基质中DRP1的S616位点磷酸化，DRP1定位于线粒体外膜上，促进_。 (2)已有研究发现肝癌肿瘤中心区域细胞中线粒体融合增强，线粒体长度明显长于边缘区域细胞，这些变化与肝癌细胞适应营养缺乏有关。为研究在营养缺乏时线粒体融合对肝癌细胞糖代谢的调控，研究者用肝癌细胞进行了实验，实验结果如下表：细胞耗氧速率线粒体ATP产生量胞外乳酸水平线粒体嵴密度呼吸链复合体的活性乳酸脱氢酶量甲组：常规培养组4.21.00.3510.10.911.01乙组：营养缺乏组5.61.40.2817.52.390.25丙组：营养缺乏抑制DRP1S637磷酸化3.10.80.389.81.221.22注：线粒体嵴密度嵴的数目/线粒体长度丙组抑制 DRP1S637磷酸化的目的是_。根据实验结果并结合题干，完善肝癌细胞在营养缺乏条件下的代谢调控途径：肝癌细胞在营养缺乏时，_使线粒体融合增强，从而使线粒体嵴密度增加、呼吸链复合体的活性增加，有氧呼吸增强；同时_，无氧呼吸减弱，细胞产能效率提高，从而适应营养缺乏环境。解析：(1)葡萄糖在细胞质基质中分解为H和丙酮酸，物质A是丙酮酸，丙酮酸进入线粒体彻底氧化分解为二氧化碳和水；有氧呼吸第三阶段发生在线粒体内膜，所以线粒体内膜上分布的呼吸链复合体是参与有氧呼吸第三阶段的酶，内膜向内折叠形成嵴的意义是可以增大膜面积，为酶附着提供更多位点。线粒体外膜上的Mfn1/Mfn2蛋白和内膜融合蛋白OPA1的作用实现了线粒体膜的融合，线粒体的长度明显变长；细胞质基质中DRP1S616位点磷酸化，DRP1定位于线粒体外膜上，促进线粒体的分裂。(2)DRP1S637磷酸化促进线粒体外膜上的Mfn1/Mfn2蛋白结合，从而促进线粒体的融合，丙组抑制DRP1S637磷酸化，实质上抑制肝癌细胞线粒体的融合；根据实验结果并结合题干，肝癌细胞在营养缺乏条件下，为了适应环境，线粒体融合增强，首先基质中DRP1S637磷酸化增强，促进线粒体融合，线粒体嵴密度增加、呼吸链复合体的活性增加，有氧呼吸增强，细胞耗氧速率增加、线粒体ATP产生量增加，乳酸脱氢酶含量降低，无氧呼吸速率下降，胞外乳酸水平减少，细胞的产能效率提高，从而适应营养缺乏的环境。答案：(1)细胞质基质可以增大膜面积，为酶的附着提供更多位点OPA1线粒体分裂(2)抑制肝癌细胞的线粒体融合基质中DRP1S637位点磷酸化增强乳酸脱氢酶含量降低考点 光合作用1外界条件变化时，C5、C3、H、ATP等物质的量的变化判断(1)光照强度变化(2)CO2浓度变化2把握影响光合作用因素的3类曲线特别提醒(1)光合作用中色素吸收光能不需要酶的参与。(2)进行光合作用的细胞不一定含叶绿体，如蓝藻、光合细菌能进行光合作用，但没有叶绿体。(3)CO2浓度对光合作用强度的影响：CO2浓度很低时，光合作用不能进行。命题点1以光合作用为载体考查理解和信息获取能力1如图为正常绿色植物的叶绿素a的吸收光谱、色素总吸收光谱，以及光合作用的作