高考生物細胞代謝專題探究實驗

1、人教版 生物（高中）專題七 細胞代謝探究實驗生物二輪復習課件色素的提取與分離實驗光合作用發(fā)現(xiàn)有關(guān)的經(jīng)典實驗影響光合作用因素的相關(guān)實驗探究細胞呼吸方式的實驗光合作用速率與呼吸作用速率的測定常見考點 考點1 綠葉中色素的提取和分離1實驗原理 (1)葉綠體中的色素是有機物，不溶于水，易溶于乙醇等有機溶劑中，所以用乙醇、丙酮等能提取色素。 (2)葉綠體不同的色素在層析液中的溶解度不同，分子量小的溶解度高，隨層析液在濾紙上擴散得快；分子量大的，溶解度低，隨層析液在濾紙上擴散得慢。所以用層析法來分離四種色素。步驟方法分析提取色素稱取 5 克綠葉剪碎，放入研缽加 SiO2 、CaCO3 和10mL 無水乙醇

2、(或 5mL丙酮)迅速、充分研磨(若沒有無水乙醇，也可用體積分數(shù)為 95%的乙醇，但要加入適量的無水碳酸鈉，除去水分)加 SiO2 是為了使研磨更充分加 CaCO3 是為了防止研磨時葉綠素受到破壞。CaCO3 可中和液泡釋放的有機酸，防止色素被破壞葉綠體色素易溶于無水乙醇(丙酮)等有機溶劑加無水乙醇(或丙酮)迅速研磨的目的是減少研磨過程中葉綠體色素的分解，減少無水乙醇(有毒性的丙酮)的揮發(fā)2實驗步驟和分析步驟方法分析收集濾液漏斗基部放一單層尼龍布研磨液倒入漏斗內(nèi)擠壓將濾液收集到小試管中，用棉花塞塞住試管口尼龍布起過濾作用試管口用棉花塞塞緊是為了防止無水乙醇(丙酮)揮發(fā)制備濾紙條將干燥的濾紙，順

3、著紙紋剪成長 10cm ，寬 1cm 的紙條一端剪去兩個角，并在距這一端 1cm 處劃一鉛筆線干燥可使濾紙吸收更多的濾液順著紙紋剪成長條，一端剪去兩個角，層析時，色素分離效果好，可使層析液同時到達濾液細線步驟方法分析劃濾液細線用毛細吸管吸取少量濾液，沿鉛筆線劃出細、齊、直的一條濾液細線干后重復三次濾液細線越細、越齊，越能防止色素帶之間部分重疊重復三次，可增加色素在濾紙上的附著量，實驗結(jié)果更明顯分離色素將 3mL 層析液倒入燒杯中，將濾紙條(畫線一端朝下)插入層析液中，用培養(yǎng)皿蓋蓋上燒杯層析液不能沒及濾液細線，防止色素溶解在層析液中燒杯要蓋培養(yǎng)皿蓋，因為層析液中的苯、丙酮、石油醚易揮發(fā)3.實驗結(jié)

4、果及分析(1)結(jié)果示意圖(2)分析擴散最快的是胡蘿卜素，擴散最慢的是葉綠素 b，含量最多的是葉綠素 a。從色素帶的寬度可得色素含量的多少依次為：葉綠素 a葉綠素 b葉黃素胡蘿卜素。從色素帶的位置可得各色素在層析液中溶解度大小依次為：胡蘿卜素葉黃素葉綠素 a葉綠素 b。在濾紙上距離最近的兩條色素帶是葉綠素 a 與葉綠素 b，距離最遠的兩條色素帶是胡蘿卜素與葉黃素。 例1、（08廣東）提取光合色素，進行紙層析分離，對該實驗中各種現(xiàn)象的解釋，正確的是（ ） A、未見色素帶，說明材料可能為黃化葉片 B、色素始終在濾紙上，是因為色素不溶于層析液 C、提取液呈綠色是由于含有葉綠素a和葉綠素b D、胡蘿卜素

5、處于濾紙最前方，是因為其在提取液中的溶解度最高 掌握實驗原理、方法步驟、注意事項提取液 考點2 光合作用經(jīng)典實驗 例2、（07廣東） （1）甲同學利用新鮮的玉米綠色葉片進行“葉綠體色素提取和分離”實驗，在濾紙上出現(xiàn)了四條清晰的色素帶，其中呈黃綠色的色素帶為 。 （2）該同學改變層析液組成后繼續(xù)進行實驗，濾紙條上只出現(xiàn)了黃、綠兩條色素帶。他用刀片裁出帶有色素帶的濾紙條，用乙醚分別溶解條帶上的色素，濃縮后用一分析儀器檢測，通過分析色素溶液的 _來判斷條帶的色素種類。葉綠素b 吸收光譜 例2、（07廣東） （3）實驗結(jié)束幾天后，乙、丙兩同學發(fā)現(xiàn)部分預(yù)留葉片已變黃。乙同學認為這是由于葉片中某些色素降解

6、所造成的，丙同學則認為某些色素含量增加。根據(jù)所學知識，你將如何設(shè)計實驗來判斷兩個同學的觀點是否正確？ 從預(yù)留的葉片中挑選出足量的、份量相等、大小相近的已變黃的葉片和尚未變黃的葉片為實驗材料，在相同條件下，再次進行葉綠體色素的提取分離實驗，測定和記錄實驗結(jié)果，比較這兩種葉片各種色素的組成及含量后，得出結(jié)論。 例3、（07上海春招）德國學者薩克斯用如下實驗證明綠葉能在光照下產(chǎn)生淀粉：他先將紫蘇植株置于暗處12小時，然后用不透光的紙片遮蓋葉片的一部分，再將植株移到光下照射一段時間后，用酒精脫去葉片色素，并用碘液染色，結(jié)果只有照光部分呈藍色。實驗中先將植株放在暗處的目的是( ) A、降低葉片蒸騰作用

7、B、增加葉片呼吸強度 C、消耗葉片中原有淀粉 D、提供葉片對光的吸收能力 光照2小時酒精脫色滴加碘液饑餓 薩克斯的實驗有無對照？自變量是什么？因變量是什么？ 饑餓處理的目的是什么？酒精脫色起什么作用？ 這個實驗除證明光合作用的產(chǎn)物有淀粉外，還證明了什么? 例4、某校生物研究性學習小組通過下列實驗，驗證影響光合作用的因素。 實驗步驟： 第一步：用直徑為1cm的打孔器打出葉圓片40片(避開大的葉脈)，抽去其中的氣體。 第二步：把抽去氣體的葉圓片連同水倒入燒杯中放在黑暗處備用。 第三步：按下表所示條件進行實驗(4只燒杯內(nèi)葉圓片數(shù)目相等） 第四步：觀察記錄實驗結(jié)果。 考點3 影響光合作用的因素燒杯光照

8、（lx）溫度（）CO2（%）16000150.226000250.0136000250.242000250.2分析回答下列問題： （1）要觀察并記錄的實驗結(jié)果是_。 （2）3號和4號燒杯的實驗是研究_對光合作用強度的影響，1號和3號燒杯的實驗、2號和3號燒杯的實驗依次是研究_和_對光合作用強度的影響。 燒杯內(nèi)相同時間上浮的葉圓片數(shù)或葉圓片上浮所需的時間光照強度溫度CO2濃度燒杯光照（lx）溫度（）CO2（%）16000150.226000250.0136000250.242000250.2分析回答下列問題： （3）上述四個燒杯中，釋放氧氣最多的是_號燒杯。最先浮起葉片的是_號。 （4）除上述實

9、驗中影響光合作用的環(huán)境因素外，還有_等因素也對對光合作用有重要影響。33水、無機鹽 例5、課題小組利用下列裝置探究種子萌發(fā)時的呼吸方式。 、裝置1用于測定種子萌發(fā)時細胞呼吸_量。裝置2用于測定種子萌發(fā)時細胞呼吸_。、如果25下經(jīng)20分鐘讀出設(shè)裝置1和裝置2刻度管中著色液分別向左、向右移動，說明萌發(fā)的種子呼吸方式為_。氧氣的消耗量 二氧化碳釋放量于氧氣的消耗量的差值既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸、如果25下經(jīng)20分鐘讀出設(shè)裝置1和裝置2刻度管中著色液分別向左向左移動x和y（mm），說明萌發(fā)的種子細胞呼吸過程中分解的有機物不僅有糖類還有_。如果不考慮環(huán)境因素引起實驗測量誤差，要確保實驗數(shù)據(jù)真實反映種

10、子的呼吸作用，此實驗怎樣做更嚴謹？脂肪種子要消毒，實驗裝置要滅菌 例6、采用“半葉法”對葉片的光合作用強度進行測定，其原理是，將對稱葉片的一部分（A）遮光，另一部分（B）不作處理，并用適當方法阻止兩部分的物質(zhì)轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射6小時后，在A、B的對應(yīng)部位截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為MA、MB獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)，則可計算出該葉片的光合作用強度，其單位是mg/dm2h。 、請設(shè)計一張表格用于記錄實驗數(shù)據(jù)（假設(shè)實驗選定3片葉）。 、若M= MB MA ，則M表示_。葉片編號MBMA123平均值M表示B葉片被截取部分在6小時內(nèi)光合作用合成有機物總量平均值答案： 例7、采用黑-白瓶（不透光-透光

11、)法測定池塘群落各深度日代謝的平均氧濃度變化，結(jié)果見下表，請據(jù)表分析，該池塘一晝夜產(chǎn)生氧和消耗氧量各為多少。深度瓶中O2的變化（g/m2）白瓶黑瓶1m312m213m014m11水底33A.5、7 B.8、7 C.8、11 D.5、11解析：白瓶中氧的變化為凈光合量，黑瓶中氧的變化為呼吸量，池塘一晝夜產(chǎn)生氧氣量為總光合量，即凈光合量呼吸量 例8、右圖是探究植物光合作用速率的實驗示意圖，裝置中的碳酸氫鈉溶液可維持瓶內(nèi)的二氧化碳濃度。該裝置放在20環(huán)境中。實驗開始時，針筒的讀數(shù)是0.2ml，毛細管內(nèi)的水滴在位置x。30分鐘后，針筒的容量需要調(diào)至0.6ml的讀數(shù)，才能使水滴仍維持在x的位置。據(jù)此實驗

12、回答下列問題： 以釋放出的氧氣量來代表光合作用速率，該植物的光合作用速率是_mLh。 用這一方法測量光合作用速率，比實際的光合速率為低，原因是：_。0.8 植物同時進行呼吸作用，消耗了氧氣 30 假若將該植物的葉肉下表皮涂上一層凡士林，光合作用的速率會大幅度下降，原因是_。 如果在原實驗中只增加光照強度，則針筒的容量仍維持在0.6mL讀數(shù)處。在另一相同實驗裝置中，若只將溫度提升至30，則針筒容量需要調(diào)至0.8mL讀數(shù)，才能使水滴維持在X的位置上。比較兩個實驗可以得出什么結(jié)論_。 凡士林阻塞部分氣孔，使供應(yīng)葉肉細胞的二氧化碳減少，限制了光合作用的暗反應(yīng) 實驗中光不是限制光合作用速率的因素，溫度才

13、是實驗總結(jié)1、實驗試劑及作用（1）NaHCO3 提供二氧化碳（2）NaOH 吸收二氧化碳（3）石蠟 密封 （4）油層 密封 （5）開水冷卻 除去水中的氣體（6）碘液 檢驗淀粉（7）重鉻酸鉀 檢驗酒精實驗總結(jié)2、實驗材料及方法（1）綠色葉片碘液染色 觀察有無淀粉形成（2）黑藻（水生植物） 觀察氣泡（即氧氣）的冒出速度（3）沉水葉圓片上浮法 觀察葉圓片上浮速度和數(shù)量（氣體變化） （4）黑-白瓶法 測氣體變化（如氧氣） （5）半葉法 測定干重變化（6）密閉容器內(nèi)氣體體積變化量 測光合作用與細胞呼吸速率。（7）同位素示蹤驗證光合作用中O、C元素去向反饋練習 1、（06全國卷I）為了驗證葉片在光合作用和

14、呼吸作用過程中有氣體的產(chǎn)生和消耗，請用所提供的實驗材料與用具，在給出的實驗步驟和預(yù)測實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上，繼續(xù)完成實驗步驟的設(shè)計和預(yù)測實驗結(jié)果，并對你的預(yù)測結(jié)果進行分析。 實驗材料與用具：煙草幼苗、試管兩支、蒸餾水、NaHCO3稀溶液(為光合作用提供原料)、真空泵、暗培養(yǎng)箱、日光燈(實驗過程中光照和溫度等條件適宜，空氣中O2和CO2在水中的溶解量及無氧呼吸忽略不計)。 實驗步驟和預(yù)測實驗結(jié)果： （1）剪取兩小塊相同的煙草葉片，分別放入盛有等量蒸餾水和NaHCO3稀溶液的兩支試管中。此時，葉片均浮在液面上。 （2）用真空泵抽去兩支試管內(nèi)液體中和葉肉細胞間隙中的氣體后，敞開試管口，可觀察到葉片均下沉到

15、試管底部。 （3） 分析預(yù)測的結(jié)果：答案： （3）將這兩支試管放在日光燈下，照光一段時間。結(jié)果：NaHCO3稀溶液中的葉片上浮，蒸餾水中的葉片仍在試管底部。 （4）再將這兩支試管放在暗培養(yǎng)箱中一段時間。結(jié)果：NaHCO3稀溶液中的葉片下沉，蒸餾水中的葉片仍在試管底部。解答此題時易出現(xiàn)的錯誤： 先驗證細胞呼吸消耗氣體。由于步驟（2）中已使葉片沉底，因此只能先驗證光合作用產(chǎn)生氣體。分析預(yù)測的結(jié)果： （1）光照下，NaHCO3稀溶液中的葉片進行光合作用，釋放出的O2多于呼吸作用消耗的O2，葉肉細胞間隙中的O2增加，葉片上浮。而蒸餾水中缺乏CO2和O2，葉片不能進行光合作用和有氧呼吸，葉肉細胞間隙缺乏

16、氣體，因此葉片仍位于試管底部。 （2）黑暗中，NaHCO3稀溶液中的葉片進行呼吸作用，消耗了葉肉細胞間隙中的O2，放出的CO2溶于NaHCO3稀溶液中，葉肉細胞間隙缺乏氣體，葉片下沉。蒸餾水中缺乏O2，葉片不能進行有氧呼吸，葉肉細胞間隙仍缺乏氣體，因此葉片仍位于試管底部。注意： 在分析光合作用產(chǎn)生氧氣時，不要忽略細胞呼吸消耗氧氣；在分析細胞呼吸消耗氧氣時，不要忽略細胞呼吸產(chǎn)生二氧化碳。反饋練習 2、（06江蘇）為了調(diào)查太湖某一水層是否有自養(yǎng)生物存在，及其產(chǎn)氧量能否維持本層水體生物呼吸耗氧所需，可用黑白瓶法測定該水層生物晝夜平均代謝率來判定。白瓶為透明玻璃瓶，其水體溶解O2的晝夜變化值為水中生物

17、光合作用產(chǎn)生的O2與呼吸消耗的O2的差值（以WDO表示）；黑瓶為黑布罩住的玻璃瓶，瓶中水體溶解O2的晝夜變化值為水中生物呼吸消耗的O2（以BDO表示）。請完成下列實驗。 （1）實驗步驟： 用采水器取該層水樣，分別注滿500ml黑、白瓶并密封，剩余水樣用于測 ； 將黑、白瓶 ； _。（2）設(shè)計記錄所測數(shù)據(jù)的表格。（3）預(yù)測實驗結(jié)果并分析。 掛回原水層溶解氧濃度 24h后取出黑、白瓶測溶解氧濃度編 號白 瓶黑 瓶項 目l23平均123平均24后溶氧量原初溶氧量若WDO- BDO0，則有自養(yǎng)生物；若WDO- BDO=0，則無自養(yǎng)生物； 若WDO0則該水層產(chǎn)氧量能維持生物耗氧量所需。 3、為探究環(huán)境因

18、素對光合作用強度的影響，多個興趣小組設(shè)計實驗進行研究。 實驗材料和用具：100mL量筒、20W至500W的臺燈、冷開水、NaHC03、黑藻等等。 實驗步驟： 準備6套如圖所示裝置，編號為1- 6。在瓶中各加入約500mL001gmLNaHC03溶液后用冷開水充滿。 反饋練習排水管止氣夾止水夾排水管量筒廣口瓶黑藻木塞 取6等分黑藻分別放入1- 6號裝置。 將6套裝置放入暗室中，然后用20W、50W、75W、100W、200W和500W的臺燈等距離地分別照射1- 6號裝置，觀察氣泡的產(chǎn)生情況。 30min后停止光照，測量光合作用釋放的O2體積。 實驗結(jié)果：排水管止氣夾止水夾排水管量筒廣口瓶黑藻木塞

19、 對該實驗進行分析，回答有關(guān)問題： (1)該實驗中的自變量是 。列出實驗中的兩個控制變量(無關(guān)變量)： _ 。 (2)根據(jù)裝置圖，上表中各組次的實驗數(shù)據(jù)是如何讀出的? (3)將實驗處理結(jié)果在右邊的坐標里繪成柱形圖。 光照強度 C02、溫度、PH值、黑藻 讀量筒中收集到的水的體積 光照強度 (w)氧氣釋放量(mL)0510152025205075100200500不同光照強度下氧氣的釋放量 (4)上表中測得的氧氣量并非光合作用實際產(chǎn)生的氧氣量，其原因是 _。 (5)對表中數(shù)據(jù)進行分析并得出結(jié)論。黑藻自身的呼吸作用會消耗氧氣 在20-200W范圍內(nèi)隨著光照強度的不斷升高，光合作用產(chǎn)生的氧氣量也在升

20、高，但光照強度達500W時氧氣量反而降低，說明適度提高光照強度可以提高光合作用的強度。 呼吸速率測定呼吸產(chǎn)物判定呼吸底物判斷、呼吸強度比較、呼吸場所驗證 考點4 探究細胞呼吸方式1、呼吸作用方式的探究2、呼吸速率測定說明：以上分析是以葡萄糖為細胞呼吸底物的情況下的，但呼吸底物也可能是其他有機物。如：耗O2量CO2釋放量呼吸底物可能含有脂肪有含氮廢物生成呼吸底物為含氮物質(zhì)（如蛋白質(zhì)） 3、呼吸底物判定（03上海）在科學研究中常用呼吸商（RQ=釋放CO2/吸氧量）表示生物用于有氧呼吸的能源物質(zhì)不同。測定發(fā)芽種子呼吸商的裝置如下圖。 關(guān)閉活塞，在25下經(jīng)20分鐘讀出刻度管中著色液移動距離。設(shè)裝置1和

21、裝置2的著色液分別向左移動x和y(mm)。x和y值反映了容器內(nèi)氣體體積的減少。請回答： 例題講解NaOH溶液石灰水石灰水答案4、呼吸產(chǎn)物的判斷5、呼吸強度比較比較CO2產(chǎn)生多少、放出熱量的多少6、呼吸場所的驗證常用方法是離心，將細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體分體圖形放大1.光合作用與細胞呼吸實驗設(shè)計中實驗條件的控制方法(1)增加水中氧氣泵入空氣或放入綠色水生植物。(2)減少水中氧氣容器密封或油膜覆蓋。(3)除去容器中的二氧化碳氫氧化鈉溶液。(4)保持容器中二氧化碳濃度不變NaHCO3溶液。(5)除去葉片中原有的淀粉置于黑暗環(huán)境中一段時間。 考點5 光合速率和呼吸速率的測定(6)除去光合作用對細胞呼吸的干擾

22、給植株遮光。(7)消除種子表面微生物對種子細胞呼吸速率測定的影響消毒。(8)探究酵母菌的呼吸方式，檢測產(chǎn)生的CO2情況用澄清石灰水或溴麝香草酚藍水溶液。(9)除去葉片中葉綠素酒精隔水加熱。(10)如何得到單色光棱鏡色散或薄膜濾光。2.光合作用、細胞呼吸實驗的設(shè)計技巧(1)變量的控制手段，如光照強度的大小可用不同功率的燈泡(或相同功率的燈泡，但與植物的距離不同)進行控制，不同溫度可用不同恒溫裝置控制，若要確認CO2是光合作用的原料，應(yīng)以CO2有無(如添加NaHCO3，還是添加NaOH設(shè)置對照實驗)為變量，若要確認CO2濃度對光合速率的影響，則應(yīng)以不同濃度的CO2緩沖液為變量。(2)典型的方法“黑

23、白瓶法”：用黑瓶(無光照的一組)測得的為細胞呼吸強度，用白瓶(有光照的一組)測得的為凈光合作用強度，綜合兩者即可得到真光合作用強度。梯度法：用一系列不同光照強度、溫度或CO2濃度的裝置，可探究光照強度、溫度或CO2濃度對光合作用強度的影響。題型一細胞呼吸影響因素的實驗探究1.(2018天津，5)為探究酵母菌的呼吸方式，在連通CO2和O2傳感器的100 mL錐形瓶中，加入40 mL活化酵母菌和60 mL葡萄糖培養(yǎng)液，密封后在最適溫度下培養(yǎng)。培養(yǎng)液中的O2和CO2相對含量變化見下圖。有關(guān)分析錯誤的是 題型集訓123456A.t1t2，酵母菌的有氧呼吸速率不斷下降B.t3時，培養(yǎng)液中葡萄糖的消耗速率

24、比t1時快C.若降低10 培養(yǎng)，O2相對含量達到穩(wěn)定所需時間會縮短D.實驗后的培養(yǎng)液濾液加入適量酸性重鉻酸鉀溶液后變成灰綠色1234答案解析56解析t1t2，培養(yǎng)液中O2相對含量下降，但與0t1段相比，下降幅度變小，故酵母菌的有氧呼吸速率不斷下降，A正確；t3時，培養(yǎng)液中O2相對含量比較低，酵母菌主要進行無氧呼吸，t1時，培養(yǎng)液中O2相對含量較高，酵母菌主要進行有氧呼吸。t3時無氧呼吸產(chǎn)生CO2的速率與t1時產(chǎn)生CO2的速率近似相等，相同量的葡萄糖無氧呼吸產(chǎn)生的CO2量比有氧呼吸少，可見t3時培養(yǎng)液中葡萄糖的消耗速率比t1時快，B正確；123456由題意可知，曲線是在最適溫度下獲得的，若降低1

25、0 培養(yǎng)，則呼吸速率下降，O2相對含量達到穩(wěn)定所需時間會延長，C錯誤；因酵母菌在后期進行了長時間的無氧呼吸，產(chǎn)生了酒精，故實驗后的培養(yǎng)液濾液加入適量橙色的酸性重鉻酸鉀溶液后會變成灰綠色，D正確。1234562.(2018漯河高級中學二模)下圖是探究小鼠在不同溫度下呼吸速率(用單位時間的耗氧量表示)的實驗裝置，打開夾子A，可使水檢壓計左右水平一致；關(guān)閉夾子A，用注射器向廣口瓶中注入5 mL O2，水檢壓計左側(cè)液面升高，記錄左右液面重新相平時所用的時間。下列敘述錯誤的是 123456A.用注射器向廣口瓶中注入5 mL氧氣后要立刻關(guān)閉夾子BB.測定小鼠的呼吸速率需要多次重復進行，最后取平均值C.小鼠

26、在25 時的呼吸速率高于10 時的呼吸速率D.NaOH的作用是排除小鼠呼吸產(chǎn)生的CO2對實驗結(jié)果的干擾答案解析123456解析用注射器向廣口瓶中注入5 mL氧氣后要立刻關(guān)閉夾子B，否則氧氣袋及注射器中的氧氣會影響實驗結(jié)果，從而不能保證廣口瓶內(nèi)的氣體變化只是由小鼠的細胞呼吸引起的，A正確；測定小鼠的呼吸速率要在安靜的狀態(tài)下進行，需要多次重復實驗，最后取平均值，B正確；小鼠為恒溫動物，為保持體溫恒定，在10 時，代謝加強，產(chǎn)熱增加，呼吸速率大于25 時的呼吸速率，C錯誤；NaOH的作用是排除細胞呼吸產(chǎn)生的CO2對實驗結(jié)果的干擾，使實驗中氣體的變化僅為氧氣的變化，D正確。123456探究呼吸方式的實

27、驗材料的選擇(1)若探究種子呼吸狀況，不必遮光，但需要死亡的種子作對照，還需對種子表面消毒。(2)若探究植物(或幼苗)的呼吸狀況，應(yīng)遮光處理，以防止光合作用干擾，同時可設(shè)置同種狀況但已經(jīng)死亡的植物(或幼苗)作對照。歸納提煉123456題型二光合作用影響因素的實驗探究3.植物的光合作用速率既與自身因素有關(guān)，也受多種外界因素影響。如圖是兩株植物在一定的光照強度和溫度條件下測定的CO2濃度對光合作用影響的實驗結(jié)果。請回答下列問題：123456(1)光合作用過程中，細胞吸收的CO2首先與_結(jié)合，所形成的產(chǎn)物接受_提供的能量并被_還原，最終形成有機物。BC段影響玉米光合速率的主要環(huán)境因素為_。B點時，小

28、麥葉肉細胞光合作用速率_(填“大于”“小于”或“等于”)細胞呼吸速率。C5ATP H答案解析光照強度(或溫度)等于123456解析 據(jù)圖分析，隨著CO2濃度的增加，小麥和玉米的凈光合速率都先增加，后趨于穩(wěn)定，且玉米先增加，先穩(wěn)定，說明玉米能夠利用較低濃度的二氧化碳進行光合作用；A、B兩點表示兩種植物的凈光合作用速率為0，即光合作用速率與細胞呼吸速率相等；C點表示兩種植物的凈光合作用速率相等，但是兩種植物的呼吸速率不一定相等，所以兩者的光合作用速率也不一定相等。123456細胞吸收的CO2參與暗反應(yīng)過程中C3的固定過程，即與C5結(jié)合形成C3；C3的還原需要光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和H的作用，最終形成有

29、機物。BC段玉米的凈光合作用速率達到穩(wěn)定狀態(tài)，說明影響其光合作用速率的因素不是二氧化碳濃度，而是光照強度或者溫度。B點時，小麥的凈光合作用速率為0，說明小麥植株的光合作用速率與細胞呼吸速率相等。123456(2)C點時兩者光合作用速率是否相等？_(填“是”“否”或“不一定”)，說明理由：_。解析C點表示兩種植物的凈光合作用速率相等，但是兩種植物的細胞呼吸速率不一定相等，所以兩者的光合作用速率也不一定相等。不一定兩者的細胞呼吸速率不清楚答案解析123456(3)研究發(fā)現(xiàn)CO2濃度為A時，玉米葉肉細胞C3的生成速率明顯大于小麥，試分析玉米凈光合作用為0時所需CO2濃度低于小麥的直接原因是_(假設(shè)兩

30、植物呼吸強度相等)。解析根據(jù)題意分析，在相同光照強度、溫度和二氧化碳濃度的條件下，且兩者的呼吸速率相等，而A點玉米的葉肉細胞C3的生成速率明顯大于小麥，說明玉米利用較低濃度的二氧化碳的能力較強，可能是因為玉米光合作用暗反應(yīng)過程中相關(guān)酶的活性高。玉米光合作用暗反應(yīng)過程中相關(guān)酶的活性高(或玉米暗反應(yīng)中固定CO2的酶的活答案解析性高)1234564.(2018惠州二模)下圖是取生長旺盛、狀態(tài)一致的新鮮綠葉，用打孔器打出若干圓片，平均分成四組，各置于相同的密閉裝置內(nèi)，在其他條件相同且適宜的情況下，分別置于四種不同溫度(t1、t2、t3、t4)下，測得相同光照時間后各裝置O2的增加值及黑暗條件下的O2消

31、耗值?；卮鹣铝袉栴}：123456(1)本實驗中能減少實驗誤差保證實驗的可信性的措施有_(答兩點即可)。解析本實驗的自變量是不同溫度，因變量是光照條件下各裝置O2的增加值及黑暗條件下O2的消耗值。為了減小實驗誤差，保證實驗的可信性，無關(guān)變量應(yīng)控制相同且適宜，因此相應(yīng)的措施有：生長旺盛且狀態(tài)一致的葉圓片、新鮮綠葉均等分組、相同的光照時間、相同的光照強度等。生長旺盛且狀態(tài)一致的葉圓片、新鮮綠葉均等分組、相同的光照時間、相同的光照強度答案解析123456(2)t1溫度條件下比t2溫度條件下C3的合成速率_(填“大”或“小”)。解析暗反應(yīng)階段，C5與CO2反應(yīng)生成C3。由柱形圖可知，在t1時，黑暗條件下

32、O2消耗值(CO2的生成值)小于t2時黑暗條件下O2的消耗值，即t1時呼吸速率小于t2時呼吸速率，t1光照條件下O2增加值小于t2時O2增加值，即t1時凈光合速率小于t2時凈光合速率，因為總光合速率凈光合速率呼吸速率，所以t1時光合速率t2時光合速率，即t2時C3的合成速率大。小答案解析123456(3)t4溫度條件下的光合速率_(填“大于”“小于”或“等于”)t3溫度條件下的光合速率。解析黑暗條件下O2的消耗值表示呼吸速率，光照條件下的O2增加值表示凈光合速率，凈光合速率光合速率呼吸速率。t3、t4溫度條件下的凈光合速率依次是12.2 mg/h和12.0 mg/h，呼吸速率依次是8.0 mg

33、/h和12.0 mg/h，進而推知：光合速率依次是20.2 mg/h和24.0 mg/h?？梢?，t4溫度條件下的光合速率大于t3溫度條件下的光合速率。大于答案解析123456(4)若在該光照條件下探究新鮮葉片積累有機物的最適溫度，你的實驗設(shè)計思路是_。解析新鮮葉片積累有機物的量的多少取決于凈光合速率的大小，凈光合速率越大，新鮮葉片積累有機物的量越多。若在該光照條件下探究新鮮葉片積累有機物的最適溫度，則自變量是不同溫度，因變量是光照條件下各裝置O2的增加值，因此實驗設(shè)計的思路是：在一定溫度范圍內(nèi)，設(shè)置一系列溫度梯度的實驗，測定該光照強度下，各溫度條件下O2的增加值，O2增加值峰值所對應(yīng)的溫度即最

34、適溫度。在一定溫度范圍內(nèi)，設(shè)置一系列溫度梯度的實驗，測定該光照強度下，各溫度條件下O2的增加值，O2增加值峰值所對應(yīng)的溫度即最適溫度答案解析123456題型三光合作用速率的測定5.(2018六安一中三模)用等體積的三個玻璃瓶甲、乙、丙，同時從某池塘水深0.5 m處的同一位置取滿水樣，立即測定甲瓶中的氧氣含量，并將乙、丙瓶密封后沉回原處。一晝夜后取出玻璃瓶，分別測定兩瓶中的氧氣含量，結(jié)果如下(不考慮化能合成作用)。下列有關(guān)分析合理的是 透光玻璃瓶甲透光玻璃瓶乙不透光玻璃瓶丙4.9 mg5.6 mg3.8 mg123456A.丙瓶中浮游植物的細胞產(chǎn)生H的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜B.在一晝夜內(nèi)，

35、丙瓶生物細胞呼吸消耗的氧氣量約為1.1 mgC.在一晝夜后，乙瓶水樣的pH比丙瓶的低D.在一晝夜內(nèi)，乙瓶中生產(chǎn)者實際光合作用釋放的氧氣量約為1.1 mg答案解析123456解析丙瓶內(nèi)無光，其中的浮游植物只進行細胞呼吸，產(chǎn)生H的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)，A錯誤；丙瓶消耗的氧氣可代表浮游植物的呼吸消耗，約為4.93.81.1(mg)，B正確；乙瓶植物光合作用產(chǎn)生O2，瓶內(nèi)CO2減少，丙瓶植物消耗O2，瓶內(nèi)CO2增多，因此乙瓶水樣的pH比丙瓶的高，C錯誤；乙瓶中生產(chǎn)者實際光合作用釋放的氧氣量凈光合作用釋放氧氣量細胞呼吸消耗氧氣量5.64.9(4.93.8)1.8(mg)，D錯誤。1234566.

36、(2018安慶二模)研究人員以小麥幼苗為材料，利用密閉透光裝置對影響光合作用的環(huán)境因素進行研究(有關(guān)代謝速率以單位時間內(nèi)氣體體積變化量表示，不考慮無氧呼吸)?；卮鹣铝袉栴}：(1)小麥葉肉細胞光合作用光反應(yīng)發(fā)生的場所是_，若突然大幅度減弱光照，則短期內(nèi)葉肉細胞中C3和C5含量的變化情況分別為_。解析光反應(yīng)發(fā)生的場所是葉綠體類囊體薄膜，暗反應(yīng)發(fā)生的場所是葉綠體基質(zhì)。若突然大幅度減弱光照，則短期內(nèi)葉肉細胞中ATP和H生成減少，C3還原減慢，而CO2與C5結(jié)合生成C3的速率不變，故C3含量增多、C5含量減少。(葉綠體)類囊體薄膜(或(C3)增多、(C5)減少答案解析基粒)123456(2)為測定溫度為

37、T、光照強度為a時的真正光合速率，研究人員設(shè)計兩組實驗：甲組將小麥幼苗置于溫度為T、黑暗、放置NaOH溶液的條件下，測得單位時間內(nèi)氣體體積減少量為X；乙組將生長狀況與甲組相同的小麥幼苗置于_條件下，測得單位時間內(nèi)氣體體積增加量為Y。該植物真正光合速率為_。溫度為T、光照強度為a、放置NaHCO3(或KHCO3等)溶液XY答案解析123456解析黑暗條件下，測得的單位時間氣體體積減小量X表示小麥幼苗的呼吸速率。要測得乙組小麥幼苗在光照強度為a、溫度為T時的真正光合速率，需測量相同條件下的凈光合速率，即將生長狀況與甲組相同的小麥幼苗置于溫度為T、光照強度為a、放置NaHCO3(或KHCO3等)溶液

38、條件下，測得的單位時間內(nèi)氣體體積增加量Y即凈光合速率。故小麥真正光合速率凈光合速率呼吸速率YX。123456人教版 生物（高中）專題五 酶和ATP生物二輪復習課件一、降低化學反應(yīng)活化能的酶返回考點1：酶與一般催化劑的比較考點2：酶的本質(zhì)及實驗驗證考點3：酶降低化學反應(yīng)活化能的圖解考點4：與酶有關(guān)的曲線解讀考點5：“影響酶活性的條件”的探究分析新陳代謝概念 生物體內(nèi)全部有序的化學變化的總稱。即生物體與外界環(huán)境之間物質(zhì)和能量的交換，以及生物體內(nèi)物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)變的過程。同化作用（合成代謝）異化作用（分解代謝）物質(zhì)代謝能量代謝合成自身物質(zhì)貯存能量分解自身物質(zhì)，排出代謝終產(chǎn)物釋放能量 知識網(wǎng)絡(luò)1、細胞代謝

39、的概念：2、酶的發(fā)現(xiàn)：3、酶的概念及本質(zhì)： 酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物。絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。5、酶的特性：專一性、高效性、作用條件較溫和。一、降低化學反應(yīng)活化能的酶細胞內(nèi)每時每刻進行著許多化學反應(yīng)的統(tǒng)稱。4、酶的作用： 降低化學反應(yīng)活化能，是生物催化劑。同無機催化劑相比，催化效率更高。底物濃度：酶濃度：pH ：溫度： 同無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。6、活化能：分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量成為活化能。強酸、強堿可使酶變性失活。高溫使酶變性失活，低溫降低酶的活性、利于酶保存。7、影響酶促反應(yīng)的因素考點1：酶與一般催化劑

40、的比較1、共性1）改變化學反應(yīng)速率，本身不被消耗；2）只能催化熱力學允許進行的反應(yīng)；3）加快化學反應(yīng)速率，縮短達到化學平衡的時間，并不改變化學反應(yīng)的平衡點；4）降低活化能，使反應(yīng)速率加快。2、酶的特性1）高效性：酶的催化效率大約為無機催化劑的107-1013倍。如過氧化氫酶與Fe3+相比，過氧化氫酶的催化效率要高得多。2）專一性：每一種酶只催化一種或一類化學反應(yīng)。如過氧化氫酶只能催化過氧化氫分解，而對蛋白質(zhì)等物質(zhì)的水解無效，而Fe3+則可以作為多種化學反應(yīng)的催化劑。3）作用條件溫和（易失活性）：酶的催化作用需要溫和的條件，如適宜的溫度、PH值等，且易受活化劑或抑制劑的影響。相比而言，無機催化劑

41、不易受影響，如同樣加熱到1000C，過氧化氫酶失去活性，而Fe3+仍可起催化作用。3、酶的催化特性的實驗驗證特 性 原 理 對照實驗實驗結(jié)果 H202酶H202H20+02 Fe3+H202H20+02燃燒檢驗,酶作用強,鐵離子作用弱淀粉酶淀粉麥芽糖淀粉酶蔗糖無磚紅色沉淀,無酶的活性與溫度和PH有關(guān)低高溫下酶的催化情況,過酸過堿酶的催化情況酶的催化作用需要適宜的溫度和PH高效性專一性作用條件較溫和1、酶的化學本質(zhì)探究。巴斯德之前發(fā)酵是純化學反應(yīng)，與生命活動無關(guān)酵母細胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細胞破碎后繼續(xù)起作用，就像在活酵母細胞中一樣。酶是蛋白質(zhì)巴斯德李比希畢希納薩姆納考點2：酶的本質(zhì)及實驗驗證

42、2、酶的本質(zhì)及生理功能化學本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)少數(shù)是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成場所核糖體細胞核（真核生物）來源生理功能作用原理一般來說，活細胞都能產(chǎn)生酶具有生物催化作用降低化學反應(yīng)的活化能3、酶化學本質(zhì)的實驗驗1）證明某種酶是蛋白質(zhì)實驗組：待測酶液+雙縮脲試劑是否出現(xiàn)紫色反應(yīng)。對照組：已知蛋白液+雙縮脲試劑出現(xiàn)紫色反應(yīng)。2）證明某種酶是RNA實驗組：待測酶液+吡羅紅染液是否出現(xiàn)紅色反應(yīng)。對照組：已知RNA溶液+吡羅紅染液出現(xiàn)紅色反應(yīng)。 也可用蛋白酶或RNA酶來處理，看是否會被水解來進行判斷。1、 活化能：分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量?？键c3：酶降低化學反應(yīng)活化

43、能的圖解常態(tài)加酶前的活化能加酶后的“活化態(tài)”加酶前的“活化態(tài)”加酶前的活化能終態(tài)2、催化機理 降低化學反應(yīng)的活化能。 在催化反應(yīng)中，只需較少的能量就可以使反應(yīng)物進入“活化態(tài)”?？键c4：與酶有關(guān)的曲線解讀平衡點時間1、表示酶高效性1）加快反應(yīng)速度，酶的催化效率高。2）只能縮短達到平衡所需的時間，并不改變化學反應(yīng)的平衡點。3）酶只能催化已存在的化學反應(yīng)。2、表示酶專一性 在反應(yīng)物A中加入酶A反應(yīng)速率明顯加快，而加入酶B和未加酶反應(yīng)速率相同。3、影響酶活性的因素1）酶有最適宜的溫度和PH。2）過酸、過堿和高溫都會使酶變性失活，低溫只抑制酶的活性，而不破壞酶分子結(jié)構(gòu)，適宜溫度下其活性可恢復。3）反應(yīng)溶

44、液PH的變化不影響酶作用的最適溫度。反應(yīng)物剩余量4、底物濃度和酶濃度對酶促反應(yīng)的影響1）在酶量一定、其他條件適宜的條件下，酶促反應(yīng)速率隨底物濃度的增加而加快，但當?shù)走_到一定濃度后，受酶數(shù)量和酶活性的限制，反應(yīng)速率不再增加。2）在底物充足、其他條件適宜的條件下，酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比。1、探究溫度對淀粉酶活性的影響1號試管二結(jié)論實驗現(xiàn)象四三一實驗步驟淀粉溶液2號試管3號試管加入淀粉酶溶液1ml，振蕩，約5min。試管各加入2mL淀粉溶液藍色（無磚紅色沉淀）0冰水中約4min100水浴，約4min60水浴，約4min各加入1滴碘液(或斐林試劑)振蕩無明顯現(xiàn)象（有磚紅色沉淀）只有在一定溫度下酶的催化效率最好藍色（無磚紅色沉淀）考點5：“影響酶活性的條件”的探究分析2、探究pH對過氧化氫酶活性的影響1號試管二結(jié)論實驗現(xiàn)象四三一實驗步驟過氧化氫溶液3號試管試管各加入1mL過氧化氫酶溶液無明顯變化pH7pH=12pH2各加2ml過氧化氫溶液，600C水浴，23min后將點燃的衛(wèi)生香分別放入試管中。只有在適合的pH下酶的催化效率最好復燃無明顯變化2號試管加入2滴鹽酸加入2滴蒸餾水加入2滴NaOH 3、控制變量名稱 內(nèi)容及舉例 作 用