第四單元細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用

第4單元細(xì)胞的能量供給和利用【單元學(xué)習(xí)背景】【生命現(xiàn)象】葉綠體和線粒體是細(xì)胞內(nèi)的能量轉(zhuǎn)化器?！旧锬Ｐ汀康?0講降低化學(xué)反響活化能的酶【學(xué)習(xí)目標(biāo)】【學(xué)習(xí)過(guò)程】【自主學(xué)習(xí)1】酶的本質(zhì)和作用1.酶的本質(zhì)及生理功能2.酶的作用原理以下圖曲線表示在無(wú)催化劑的條件下和有酶催化的條件下某化學(xué)反響的能量變化過(guò)程。(1)無(wú)催化劑的反響曲線是。

(2)有酶催化的反響曲線是。

(3)CA段的含義是在無(wú)催化劑的條件下,反響所需要的活化能。(4)BA段的含義是。

3.試驗(yàn):比擬過(guò)氧化氫在不同條件下的分解(1)試驗(yàn)流程(2)變量分析4.酶本質(zhì)的探究歷程(連線)二、酶的特性及影響因素1.酶的高效性(1)含義:與無(wú)機(jī)催化劑相比,酶的作用更顯著,催化效率更高,是無(wú)機(jī)催化劑的107~1013倍。

(2)曲線模型及解讀2.酶的專(zhuān)一性(1)含義:每一種酶只能催化化學(xué)反響。

(2)物理模型及解讀3.酶的作用條件較溫柔(1)含義:酶所催化的化學(xué)反響一般在比擬溫柔的條件下進(jìn)行的。(2)在最相宜的溫度和pH條件下,酶的活性最。溫度和pH偏高或偏低,酶活性都會(huì)明顯降低。

(3)過(guò)酸、過(guò)堿或溫度過(guò)高,會(huì),使酶。在0℃左右時(shí),酶的活性很低,但穩(wěn)定,在相宜的溫度下酶的活性會(huì)上升。

4.試驗(yàn):影響酶活性的條件(1)試驗(yàn)原理①酶活性:酶催化特定化學(xué)反響的力量,可用在肯定條件下酶所催化某一化學(xué)反響的表示。

②可催化淀粉水解,淀粉遇變。

③可催化H2O2分解為。

(2)試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與預(yù)期結(jié)果比擬工程探究溫度對(duì)酶活性的影響探究pH對(duì)酶活性的影響試驗(yàn)材料①

②

變量掌握無(wú)關(guān)變量反響物與酶的量、溶液pH等應(yīng)相宜且相同③等應(yīng)相宜且相同

自變量先將反響物溶液與酶溶液在各④下分別保溫,然后混合

先將反響物溶液與酶溶液分別調(diào)至各梯度pH,然后混合因變量檢測(cè)滴加⑤,觀看⑥

觀看⑦

預(yù)期結(jié)果酶活性較低時(shí),溶液變?yōu)棰?/p>

酶活性較低時(shí),氣泡產(chǎn)生較⑨

自我診斷1.基于對(duì)酶的本質(zhì)和作用的理解,推斷以下表述是否正確。(1)同一個(gè)體各種體細(xì)胞酶的種類(lèi)相同、數(shù)量不同、代謝不同。()(2)酶通過(guò)降低化學(xué)反響的活化能來(lái)提高化學(xué)反響速率。()(3)酶既可以作為催化劑,也可以作為另一個(gè)反響的底物。()(4)酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的,因此酶只能在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用。()(5)酶活性的發(fā)揮離不開(kāi)其特定的結(jié)構(gòu)。()2.基于對(duì)酶的特性及影響因素的理解,推斷以下表述是否正確。(1)淀粉酶溶液中參加蛋白酶不會(huì)導(dǎo)致淀粉酶活性發(fā)生變化。()(2)不同酶的最適溫度可能相同。()(3)高溫柔低溫均能破壞酶的空間結(jié)構(gòu)使其失去活性。 ()(4)酶活性最高時(shí)的溫度不適合酶的保存。()(5)隨著溫度降低,酶促反響的活化能下降。()教材拓展1.假設(shè)將FeCl3溶液和肝臟研磨液事先經(jīng)90℃水浴加熱處理之后,再按原劑量分別參加3號(hào)、4號(hào)試管中進(jìn)行試驗(yàn),你推想試驗(yàn)結(jié)果有何變化?說(shuō)明推斷依據(jù)。2.過(guò)酸、過(guò)堿或溫度過(guò)高使酶永久失活的緣由:。

【合作探究1】酶的本質(zhì)、作用與特性探究1酶的本質(zhì)和作用(1)用蛋白酶去除大腸桿菌核糖體的蛋白質(zhì),處理后的核糖體仍可完成氨基酸的脫水縮合反響。由此可推想核糖體中能催化該反響的物質(zhì)是什么?說(shuō)出推斷依據(jù)。(2)甲、乙兩種酶用同一種蛋白酶處理,酶活性與處理時(shí)間的關(guān)系如以下圖所示。甲、乙兩種酶的化學(xué)本質(zhì)是否相同?說(shuō)出理由。解疑釋惑關(guān)于酶的八個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)項(xiàng)目錯(cuò)誤說(shuō)法正確說(shuō)法產(chǎn)生場(chǎng)所具有分泌功能的細(xì)胞才能產(chǎn)生活細(xì)胞(不考慮哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞等)化學(xué)本質(zhì)蛋白質(zhì)有機(jī)物(絕大多數(shù)為蛋白質(zhì),少數(shù)為RNA)作用場(chǎng)所只在細(xì)胞內(nèi)起催化作用可在細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外、體外發(fā)揮作用溫度影響低溫柔高溫均使酶變性失活低溫只抑制酶的活性,不會(huì)使酶變性失活作用酶具有調(diào)整、催化等多種功能酶只起催化作用來(lái)源有的可來(lái)源于食物等生物體內(nèi)合成合成原料只有氨基酸氨基酸、核糖核苷酸合成場(chǎng)所只有核糖體核糖體、細(xì)胞核等探究2酶的特性與影響因素(1)據(jù)圖分析問(wèn)題。①圖中b表示,e表示。

②溫度在a時(shí),酶的活性,但不會(huì)失活;溫度≥c,酶會(huì)失活。pH≤d、pH≥f,酶都會(huì)失活。

③不同酶的最適不同,如胃蛋白酶最適pH為1.5,胰蛋白酶的最適pH接近。

④由圖可知,酶的作用條件較溫柔,在最相宜的條件下,酶的活性最高。

(2)以下圖表示的是在最適溫度下,反響物濃度對(duì)酶所催化的化學(xué)反響速率的影響。①在A、B、C三點(diǎn)時(shí),該化學(xué)反響的狀況如何?②假如在A點(diǎn)時(shí)溫度上升10℃,曲線會(huì)發(fā)生什么變化?為什么?請(qǐng)畫(huà)出變化后的曲線。③假設(shè)酶濃度增加一倍,在圖上畫(huà)出反響曲線。(3)以下圖為溫度和pH對(duì)某種酶影響的曲線。①?gòu)膱D甲和圖乙可看出的結(jié)論有哪些?②依據(jù)圖乙可知圖甲中M點(diǎn)的溫度可能介于℃之間,請(qǐng)?jiān)趫D甲中繪出pH=8的變化曲線。

(4)酶活性除了受溫度和pH的影響外,一些抑制劑也會(huì)降低酶的催化效果。以下圖表示抑制酶活性的兩個(gè)模型。模型A中的抑制劑與底物競(jìng)爭(zhēng)酶的活性位點(diǎn),從而降低酶對(duì)底物的催化效應(yīng);模型B中的抑制劑和酶活性位點(diǎn)以外的其他位點(diǎn)結(jié)合,能轉(zhuǎn)變酶的構(gòu)型,使酶不能與底物結(jié)合,從而使酶失去催化活性。請(qǐng)答復(fù)以下問(wèn)題。①高溫轉(zhuǎn)變酶活性類(lèi)似于模型。

②在以下圖中畫(huà)出存在非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑時(shí)的反響速率變化曲線。解疑釋惑(1)同一個(gè)體不同細(xì)胞中,酶的種類(lèi)和數(shù)量會(huì)不完全相同,對(duì)于同一個(gè)細(xì)胞而言,在不同的時(shí)期或生理狀態(tài)下,細(xì)胞中酶的種類(lèi)和數(shù)量也會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)變。(2)酶促反響速率與酶活性不同。溫度和pH通過(guò)影響酶活性,進(jìn)而影響酶促反響速率。底物濃度和酶濃度也能影響酶促反響速率,但并未轉(zhuǎn)變酶活性。例題演練1.以下關(guān)于胰蛋白酶和胰島素的表達(dá),正確的選項(xiàng)是()A.都可通過(guò)體液運(yùn)輸?shù)饺鞡.都在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用C.發(fā)揮作用后都馬上被滅活D.都能在常溫下與雙縮脲試劑發(fā)生作用,產(chǎn)生紫色反響科學(xué)思維著眼于四角度比擬“酶〞與“激素〞2.溫度會(huì)影響酶促反響速率,其作用機(jī)理可用坐標(biāo)曲線表示(如圖)。其中a表示底物分子具有的能量,b表示溫度對(duì)酶空間結(jié)構(gòu)的影響,c表示酶促反響速率與溫度的關(guān)系。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.隨著溫度的上升,底物分子具有的活化能增加B.處于曲線c中1、2位點(diǎn)酶分子活性是相同的C.酶促反響速率是底物分子的能量與酶空間結(jié)構(gòu)共同作用的結(jié)果D.酶適于低溫保存,緣由是底物分子的能量低歸納總結(jié)1.對(duì)酶在細(xì)胞代謝中作用的理解(1)酶只能催化熱力學(xué)上允許進(jìn)行的反響。(2)酶通過(guò)降低活化能加快化學(xué)反響速率。(3)酶只提高化學(xué)反響速率,縮短反響時(shí)間,不會(huì)轉(zhuǎn)變化學(xué)平衡的位置。(4)在反響前后,酶的化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量將保持不變。2.高考?？嫉膸追N酶及其作用歸納(1)DNA聚合酶:將單個(gè)的脫氧核苷酸通過(guò)磷酸二酯鍵連接成鏈。(2)DNA連接酶:將兩個(gè)DNA片段連接起來(lái)。(3)RNA聚合酶:將單個(gè)的核糖核苷酸連接成鏈,并能夠在轉(zhuǎn)錄時(shí)翻開(kāi)DNA堿基對(duì)間的氫鍵。(4)解旋酶:在DNA分子復(fù)制過(guò)程中翻開(kāi)DNA堿基對(duì)之間的氫鍵。(5)限制性核酸內(nèi)切酶:識(shí)別特定的核苷酸序列,從固定的切點(diǎn)切開(kāi)磷酸二酯鍵。(6)蛋白酶:將蛋白質(zhì)的局部肽鍵切斷,得到不同的肽鏈和氨基酸。(7)纖維素酶、果膠酶:水解纖維素、果膠,破壞植物細(xì)胞壁。(8)胰蛋白酶:動(dòng)物細(xì)胞培育中兩次使用胰蛋白酶,第一次為用其處理“剪碎的組織〞以使組織分散成單個(gè)細(xì)胞,其次次為用其處理“貼于瓶壁生長(zhǎng)的細(xì)胞〞使之分散成單個(gè)細(xì)胞。3.某小組為了解某種加酶洗衣粉對(duì)蛋白質(zhì)的水解作用,將相同大小的蛋白塊置于等量相同相宜濃度的洗衣粉溶液中,蛋白塊消逝所需的時(shí)間與溫度的關(guān)系如以下圖所示。以下有關(guān)表達(dá)正確的選項(xiàng)是()A.該洗衣粉水解脂肪的最適溫度也是45℃B.B和C兩點(diǎn)催化效率相同的緣由是酶的空間結(jié)構(gòu)相同C.假設(shè)轉(zhuǎn)變洗衣粉溶液的pH,那么A點(diǎn)會(huì)向左或向右移動(dòng)D.假設(shè)減小洗衣粉的濃度,A、B、C三點(diǎn)均向上移動(dòng)歸納總結(jié)具有“專(zhuān)一性(特異性)〞的五類(lèi)物質(zhì)(1)酶:每一種酶只能催化一種或一類(lèi)化學(xué)反響。如限制性內(nèi)切核酸酶能識(shí)別特定的核苷酸序列,并在特定的位點(diǎn)上切割DNA分子。(2)載體蛋白:某些物質(zhì)通過(guò)細(xì)胞膜時(shí)需要載體蛋白幫助,不同物質(zhì)所需載體蛋白不同,載體蛋白的專(zhuān)一性是細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性的根底。(3)激素:激素特異性地作用于靶細(xì)胞、靶器官,其緣由在于它的靶細(xì)胞膜上或靶細(xì)胞內(nèi)存在與該激素特異性結(jié)合的受體。(4)tRNA:每種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。(5)抗體:抗體只能與相應(yīng)的抗原發(fā)生特異性結(jié)合。4.酶的活性會(huì)受到某些無(wú)機(jī)鹽離子的影響,某學(xué)習(xí)小組通過(guò)試驗(yàn)探究Cl和Cu2+對(duì)人體胃蛋白酶活性的影響,結(jié)果如下圖(其他條件相宜)。以下有關(guān)表達(dá)正確的選項(xiàng)是()A.保存胃蛋白酶的最正確條件是37.5℃、pH=1.5B.底物濃度為B時(shí),增加酶含量,曲線a、b、c均上移C.底物濃度為B時(shí),提高反響溫度,曲線c將上移D.Cl、Cu2+等無(wú)機(jī)鹽離子都能增加酶降低化學(xué)反響活化能的效果科學(xué)思維“四步法〞分析酶促反響曲線(1)識(shí)標(biāo):“識(shí)標(biāo)明變量〞。明確酶促反響曲線坐標(biāo)圖中橫坐標(biāo)(自變量)和縱坐標(biāo)(因變量)的含義。(2)析線:“析線理關(guān)系〞。分析酶促反響曲線走勢(shì),明確因變量怎樣隨自變量的變化而變化,“上升〞“下降〞“先升后降〞“先升后穩(wěn)〞“水平〞等。(3)明點(diǎn)(特別點(diǎn)):“抓點(diǎn)求突破〞。明確酶促反響曲線中起點(diǎn)、終點(diǎn)、頂點(diǎn)、拐點(diǎn)、交叉點(diǎn)、特別條件下的交點(diǎn)等表示的生物學(xué)含義。(4)推斷:“先分后合巧辨析〞。對(duì)于多條酶促反響曲線圖,依據(jù)曲線上不同標(biāo)示物識(shí)別曲線所代表的意義(有的曲線直接標(biāo)出),首先對(duì)每一條曲線單獨(dú)分析,然后綜合分析,推斷曲線間有無(wú)聯(lián)系或找出相互關(guān)系?！竞献魈骄?】探究酶特性及影響酶活性的因素試驗(yàn)探究1驗(yàn)證酶的高效性(1)設(shè)計(jì)思路:自變量為,因變量為。

(2)試驗(yàn)方案、現(xiàn)象及結(jié)論工程試驗(yàn)組對(duì)比組材料等量的同一種底物試劑與底物相對(duì)應(yīng)的酶溶液(如生物材料研磨液)等量的現(xiàn)象反響速率很快,或反響用時(shí)短反響速率,或反響用時(shí)結(jié)論酶具有高效性探究2驗(yàn)證酶的專(zhuān)一性(1)設(shè)計(jì)思路:底物相同但不同或不同但酶相同,通過(guò)觀看得出結(jié)論。

(2)設(shè)計(jì)方案、現(xiàn)象及結(jié)論工程試驗(yàn)組對(duì)比組材料與酶相對(duì)應(yīng)的底物另外一種底物試劑同一種(等量)現(xiàn)象發(fā)生反響不發(fā)生反響結(jié)論酶具有專(zhuān)一性探究3探究酶的最適溫度和最適pH(1)設(shè)計(jì)思路組別編號(hào)12……n試驗(yàn)材料等量的溫度(pH)T1(a1)T2(a2)……Tn(an)衡量指標(biāo)相同時(shí)間內(nèi),各組酶促反響中的多少,或的多少試驗(yàn)結(jié)論生成物量最的一組,或底物剩余量最的一組所處的溫度(或pH)為最適溫度(或pH)(2)試驗(yàn)操作①探究酶的最適溫度②探究酶的最適pH例題演練1.以下有關(guān)酶的探究試驗(yàn)的表達(dá),合理的是()選項(xiàng)探究?jī)?nèi)容試驗(yàn)方案A酶的高效性用FeCl3和過(guò)氧化氫酶分別催化等量H2O2分解,待H2O2完全分解后,檢測(cè)產(chǎn)生的氣體總量B酶的專(zhuān)一性用淀粉酶催化淀粉水解,檢測(cè)是否有大量復(fù)原糖生成C溫度對(duì)酶活性影響用淀粉酶分別在熱水、冰水和常溫下催化淀粉水解,反響相同時(shí)間后,檢測(cè)淀粉分解程度DpH對(duì)酶活性的影響用過(guò)氧化氫酶在不同pH條件下催化H2O2分解,用斐林試劑檢測(cè)2.某愛(ài)好小組在生物試驗(yàn)室中發(fā)覺(jué)一酶試劑,由于標(biāo)簽受損,無(wú)法確定該酶的詳細(xì)種類(lèi),可能是淀粉酶也可能是蔗糖酶。為推斷該酶的詳細(xì)種類(lèi)和作用條件,該小組成員給出了以下建議,其中不合理的是()A.取局部酶和少量淀粉溶液混合,一段時(shí)間后,滴加碘液檢測(cè)B.取局部酶和少量蔗糖溶液混合,一段時(shí)間后,利用斐林試劑檢測(cè)C.假設(shè)已確定是淀粉酶,可使用斐林試劑作檢測(cè)劑探究溫度對(duì)酶活性的影響D.假設(shè)已確定是蔗糖酶,可利用蔗糖作底物來(lái)爭(zhēng)論pH對(duì)酶活性的影響3.某爭(zhēng)論性學(xué)習(xí)小組為了探究酶的特性,用某種酶進(jìn)行了以下四組試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果如下圖。以下相關(guān)說(shuō)法不正確的選項(xiàng)是()A.圖甲所示的探究試驗(yàn)時(shí)不宜使用過(guò)氧化氫酶B.圖乙所示的探究試驗(yàn)時(shí)不宜用淀粉作為底物C.四組試驗(yàn)?zāi)軌蜃C明酶具有專(zhuān)一性、高效性以及酶的作用條件較溫柔D.在pH=2或溫度為20℃的狀況下酶活性下降的緣由相同歸納總結(jié)酶活性試驗(yàn)探究中的“三宜〞“五不宜〞ATP與細(xì)胞呼吸【學(xué)習(xí)目標(biāo)】【學(xué)習(xí)過(guò)程】第1課時(shí)ATP細(xì)胞呼吸的類(lèi)型及過(guò)程【自主學(xué)習(xí)1】ATP在能量代謝中的作用1.ATP的結(jié)構(gòu)(1)ATP的元素組成:。

(2)ATP的化學(xué)組成:一分子、一分子和三分子。

(3)ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:。

2.ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化(1)轉(zhuǎn)化根底ATP的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定,的特別化學(xué)鍵簡(jiǎn)單斷裂和重建。

(2)ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化過(guò)程比擬3.ATP的作用【自主學(xué)習(xí)2】細(xì)胞呼吸的類(lèi)型及過(guò)程1.有氧呼吸(1)過(guò)程圖解(2)寫(xiě)出有氧呼吸的總反響式,并標(biāo)出各種元素的來(lái)源和去路(以葡萄糖為底物)。

2.無(wú)氧呼吸自我診斷1.基于對(duì)ATP的結(jié)構(gòu)和功能的理解,推斷以下表述是否正確。(1)ATP分子脫去2個(gè)磷酸基團(tuán),稱(chēng)為腺嘌呤核糖核苷酸,它是RNA分子的根本單位之一。()(2)淀粉水解成葡萄糖時(shí)伴隨有ATP的生成。()(3)人成熟紅細(xì)胞無(wú)細(xì)胞核和眾多的細(xì)胞器,所以不能合成ATP。()(4)“能量〞就是指ATP,ATP就是“能量〞。()(5)真核細(xì)胞內(nèi)發(fā)生ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化,原核細(xì)胞內(nèi)不發(fā)生。()(6)人在饑餓時(shí),細(xì)胞中ATP與ADP的含量難以到達(dá)動(dòng)態(tài)平衡。()(7)無(wú)氧條件下,光合作用是葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的唯一途徑。()(8)細(xì)胞內(nèi)的吸能反響一般與ATP的合成相聯(lián)系,放能反響一般與ATP的水解相聯(lián)系。()2.基于對(duì)細(xì)胞呼吸類(lèi)型及過(guò)程的理解,推斷以下表述是否正確。(1)有氧呼吸時(shí),生成物水中的氫只來(lái)自線粒體中丙酮酸的分解。()(2)有氧呼吸其次、三階段都能產(chǎn)生大量ATP。()(3)有氧呼吸產(chǎn)生的[H]在線粒體基質(zhì)中與氧結(jié)合生成水。()(4)有氧呼吸產(chǎn)生的能量全部?jī)?chǔ)存在ATP中。()(5)細(xì)胞內(nèi)葡萄糖分解成丙酮酸和[H]的反響,只發(fā)生在細(xì)胞有氧時(shí)。()(6)人體在猛烈運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的能量由乳酸分解供應(yīng)。 ()(7)無(wú)氧呼吸的終產(chǎn)物是丙酮酸。()(8)無(wú)氧呼吸不需要氧的參加,該過(guò)程最終有[H]的積累。()教材拓展假如把糖類(lèi)和脂肪比作大額支票,ATP那么相當(dāng)于現(xiàn)金,這種比方(填“有〞或“無(wú)〞)道理,緣由是________________________________________________________________。【合作探究1】ATP在能量代謝中的作用探究1ATP、DNA、RNA、核苷酸等化合物中“A〞的含義(1)寫(xiě)出幾種化合物中“A〞的名稱(chēng)及其組成。(2)幾種化合物在組成上的共同點(diǎn)是什么?探究2ATP的結(jié)構(gòu)及其與ADP間的相互轉(zhuǎn)化(科學(xué)思維)圖1為ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化示意圖,圖2、圖3為氧氣對(duì)ATP產(chǎn)生量的影響。請(qǐng)據(jù)圖爭(zhēng)論答復(fù)以下問(wèn)題。(1)寫(xiě)出圖1中M和N代表的含義。(2)“ATP充電〞所需能量來(lái)自哪里?列舉利用“ATP放能〞釋放的能量的生理過(guò)程。(3)圖1所示的轉(zhuǎn)化過(guò)程始終處于動(dòng)態(tài)的平衡狀態(tài),人體在猛烈運(yùn)動(dòng)或相對(duì)寧?kù)o時(shí)這種轉(zhuǎn)化有何區(qū)分?(4)圖2中氧氣供給量為什么會(huì)影響ATP的產(chǎn)生量?在沒(méi)有氧氣時(shí)為什么還能產(chǎn)生ATP(即坐標(biāo)曲線的起點(diǎn)為什么在原點(diǎn)之上)?圖3為什么可表示哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞中O2供給量與ATP產(chǎn)生量的關(guān)系?解疑釋惑躲避ATP的熟悉誤區(qū)(1)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化不行逆:ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化,從物質(zhì)方面來(lái)看是可逆的,從酶、進(jìn)行的場(chǎng)所、能量方面來(lái)看是不行逆的。(2)ATP是與能量有關(guān)的一種物質(zhì),不行等同于能量:ATP是一種高能磷酸化合物,高能磷酸鍵水解時(shí)能夠釋放出高達(dá)30.54kJ/mol的能量。(3)不行誤認(rèn)為細(xì)胞中含有大量ATP:事實(shí)上,細(xì)胞中ATP含量很少,只是ATP與ADP轉(zhuǎn)化特別快速準(zhǔn)時(shí)。無(wú)論是飽食還是饑餓,ATP與ADP含量都保持動(dòng)態(tài)平衡。例題演練1.如圖是細(xì)胞中某種小分子化合物的結(jié)構(gòu)模式圖,①~③代表化學(xué)鍵,④和⑤代表化學(xué)基團(tuán),該化合物可直接為肌肉收縮供能。以下有關(guān)說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.①②中儲(chǔ)存有大量的化學(xué)能,①水解時(shí)可為放能反響供應(yīng)能量B.④代表的化學(xué)基團(tuán)是—H,⑤是一種含氮的堿基C.該化合物可以在人體內(nèi)成熟的紅細(xì)胞中提取到D.細(xì)胞中需要能量的生命活動(dòng)都是由該物質(zhì)直接供應(yīng)能量的2.物質(zhì)甲、乙通過(guò)反響①②相互轉(zhuǎn)化的反響如下圖,α、β、γ所示位置的磷酸基團(tuán)分別記為Pα、Pβ、Pγ。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.反響①常與放能反響相聯(lián)系,反響②常與吸能反響相聯(lián)系B.反響②可以發(fā)生在線粒體內(nèi)膜、葉綠體內(nèi)膜上C.通過(guò)PCR反響擴(kuò)增DNA時(shí),物質(zhì)甲可為反響供應(yīng)能量D.用32P標(biāo)記Pα的甲作為RNA合成的原料,可使RNA分子被標(biāo)記3.如圖是生物界中能量“貨幣〞——ATP的循環(huán)示意圖。以下相關(guān)表達(dá)正確的選項(xiàng)是 ()A.圖中的M指的是腺苷,N指的是核糖B.食物為ATP“充電〞指的是呼吸作用分解食物中的有機(jī)物產(chǎn)能C.圖中不同來(lái)源的ATP均可用于胞吞和胞吐D.ATP的“充電〞需要酶的催化,而“放能〞不需要題后反思多角度理解ATP的合成與水解【合作探究2】細(xì)胞呼吸的類(lèi)型及過(guò)程探究細(xì)胞呼吸類(lèi)型及其過(guò)程的分析為探究酵母菌的細(xì)胞呼吸,將酵母菌破裂并進(jìn)行差速離心處理,得到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體,與酵母菌分別裝入A~F試管中,參加不同的物質(zhì),進(jìn)行了如下試驗(yàn)(見(jiàn)下表)。參加的物質(zhì)試管編號(hào)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體酵母菌ABCDEF葡萄糖++++丙酮酸++氧氣+++注:“+〞表示參加了適量的相關(guān)物質(zhì),“〞表示未參加相關(guān)物質(zhì)。(1)會(huì)產(chǎn)生CO2和H2O的試管有,會(huì)產(chǎn)生酒精的試管有(均填試管編號(hào))。

(2)假設(shè)要探究酵母菌進(jìn)行無(wú)氧呼吸的場(chǎng)所,需要對(duì)哪幾組的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析?(3)在細(xì)胞有氧呼吸過(guò)程中,2,4二硝基苯酚(DNP)能抑制ATP合成過(guò)程,但對(duì)水的生成沒(méi)有影響。據(jù)此猜測(cè)DNP發(fā)揮作用的部位。整合提升有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的比擬例題演練1.線粒體中的[H]與氧氣結(jié)合的過(guò)程需要細(xì)胞色素c的參加。細(xì)胞接受凋亡信號(hào)后,線粒體中的細(xì)胞色素c可轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,并與Apaf1蛋白結(jié)合引起細(xì)胞凋亡。以下說(shuō)法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()A.有氧呼吸過(guò)程產(chǎn)生[H]的場(chǎng)所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)B.細(xì)胞色素c參加有氧呼吸第三階段的反響C.細(xì)胞色素c功能丟失的細(xì)胞將無(wú)法合成ATPD.假設(shè)細(xì)胞中Apaf1蛋白功能丟失,細(xì)胞色素c將不會(huì)引起該細(xì)胞凋亡易錯(cuò)警示關(guān)于細(xì)胞呼吸的五個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)(1)線粒體是進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所,一些原核生物無(wú)線粒體,也能進(jìn)行有氧呼吸。(2)無(wú)線粒體的真核生物(或細(xì)胞)只能進(jìn)行無(wú)氧呼吸,如哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞等。(3)細(xì)胞呼吸釋放的能量,大局部以熱能的形式散失,少局部以化學(xué)能的形式儲(chǔ)存在ATP中。(4)人體內(nèi)產(chǎn)生的CO2只是有氧呼吸產(chǎn)生的,人體無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸。(5)以脂肪為底物進(jìn)行有氧呼吸時(shí)消耗O2的量與產(chǎn)生CO2的量不相等。脂肪與葡萄糖相比,含H量高,因此有氧呼吸消耗O2的量大于產(chǎn)生CO2的量。2.癌細(xì)胞即使在氧氣供給充分的條件下也主要依靠無(wú)氧呼吸產(chǎn)生ATP,這種現(xiàn)象稱(chēng)為“瓦堡效應(yīng)〞。以下說(shuō)法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()A.“瓦堡效應(yīng)〞導(dǎo)致癌細(xì)胞需要大量汲取葡萄糖B.癌細(xì)胞中丙酮酸轉(zhuǎn)化為乳酸的過(guò)程會(huì)生成少量ATPC.癌細(xì)胞呼吸作用過(guò)程中丙酮酸主要在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中被利用D.消耗等量的葡萄糖,癌細(xì)胞呼吸作用產(chǎn)生的NADH比正常細(xì)胞少3.下表是探究某環(huán)境因素對(duì)酵母菌細(xì)胞呼吸方式影響的試驗(yàn)結(jié)果,以下表達(dá)錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()氧濃度/%abcd產(chǎn)生CO2量/mol912.51530產(chǎn)生酒精量/mol96.560A.氧濃度為a時(shí),酵母菌在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行無(wú)氧呼吸B.氧濃度為b時(shí),酵母菌在線粒體中產(chǎn)生了6mol的CO2C.氧濃度為c時(shí),酵母菌在線粒體內(nèi)膜上消耗了9mol的O2D.氧濃度為d時(shí),酵母菌在線粒體內(nèi)氧化分解了5mol的葡萄糖拓展點(diǎn)撥(1)推斷細(xì)胞呼吸方式的三大依據(jù)(以葡萄糖為底物)(2)有氧呼吸和無(wú)氧呼吸(產(chǎn)生酒精)的各物質(zhì)間的關(guān)系比(以葡萄糖為呼吸底物)①消耗等量的葡萄糖時(shí),產(chǎn)生的CO2的物質(zhì)的量之比,無(wú)氧呼吸∶有氧呼吸=1∶3。②產(chǎn)生等量的CO2時(shí),消耗的葡萄糖的物質(zhì)的量之比,無(wú)氧呼吸∶有氧呼吸=3∶1。第2課時(shí)細(xì)胞呼吸的影響因素及應(yīng)用探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式【自主學(xué)習(xí)1】細(xì)胞呼吸的影響因素及應(yīng)用1.內(nèi)部因素——遺傳因素遺傳因素打算酶的種類(lèi)和數(shù)量,進(jìn)而影響細(xì)胞呼吸的類(lèi)型、速率等。(1)不同的植物呼吸速率不同,如旱生植物呼吸速率小于水生植物,陰生植物呼吸速率小于陽(yáng)生植物。

(2)同一植物在不同的時(shí)期呼吸速率不同,如幼苗期、開(kāi)花期呼吸速率上升,成熟期呼吸速率下降。

(3)同一植物的呼吸速率不同,如生殖器官呼吸速率大于養(yǎng)分器官。

2.外部因素(1)影響細(xì)胞呼吸的外部因素分析工程溫度氧氣濃度水分影響原理影響打算細(xì)胞呼吸類(lèi)型和強(qiáng)度自由水含量較高時(shí)細(xì)胞呼吸旺盛坐標(biāo)曲線實(shí)踐應(yīng)用①在下儲(chǔ)存蔬菜、水果;②在大棚蔬菜的栽培過(guò)程中,適當(dāng)增加以削減有機(jī)物的消耗,提高產(chǎn)量通過(guò)降低來(lái)抑制細(xì)胞呼吸,削減有機(jī)物消耗,這一原理可用于延長(zhǎng)蔬菜、水果的保鮮時(shí)間貯藏作物種子時(shí),將種子風(fēng)干,以細(xì)胞呼吸,削減有機(jī)物的消耗(2)細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用①對(duì)有氧呼吸原理的應(yīng)用a.包扎傷口應(yīng)選用的敷料,抑制破傷風(fēng)芽孢桿菌的無(wú)氧呼吸。

b.提倡慢跑等有氧運(yùn)動(dòng),使細(xì)胞進(jìn)行,防止肌細(xì)胞產(chǎn)生大量。

c.稻田定期排水有利于根系,防止幼根因缺氧變黑、腐爛。

d.利用淀粉、醋酸桿菌或谷氨酸桿狀桿菌可以生產(chǎn)食醋或味精。②對(duì)無(wú)氧呼吸原理的應(yīng)用a.利用糧食通過(guò)發(fā)酵可以生產(chǎn)各種酒。

b.破傷風(fēng)芽孢桿菌只能進(jìn)行,皮膚破損較深或被銹釘扎傷后,病菌就簡(jiǎn)單大量繁殖,需要準(zhǔn)時(shí)就醫(yī)治療。

【自主學(xué)習(xí)2】試驗(yàn):探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式1.試驗(yàn)原理2.試驗(yàn)步驟(1)配制酵母菌培育液(酵母菌+葡萄糖溶液)。(2)檢測(cè)CO2的產(chǎn)生,裝置如以下圖所示。(3)檢測(cè)酒精的產(chǎn)生:自B、D中各取2mL酵母菌培育液的濾液,分別注入編號(hào)為1、2的2支試管中→分別滴加0.5mL溶有0.1g的濃硫酸溶液→振蕩并觀看溶液的顏色變化。

3.試驗(yàn)現(xiàn)象組別澄清石灰水的變化兩支試管的變化甲無(wú)變化(1號(hào))乙消失灰綠色(2號(hào))4.試驗(yàn)結(jié)論(1)酵母菌在有氧和無(wú)氧條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸。(2)在有氧條件下,;在無(wú)氧條件下,。

考前須知試驗(yàn)勝利關(guān)鍵點(diǎn)分析(1)試驗(yàn)裝置:甲組探究酵母菌的有氧呼吸,乙組探究酵母菌的無(wú)氧呼吸。甲、乙兩組為比照試驗(yàn),設(shè)置的是有氧、無(wú)氧條件。(2)通入B瓶的空氣中不能含有CO2,以保證C瓶中的澄清石灰水變混濁是由酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生的CO2所致。(3)D瓶應(yīng)封口放置一段時(shí)間,待酵母菌將D瓶中的氧氣消耗完,再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶,確保通入澄清石灰水中的CO2是由酵母菌無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的。自我診斷基于對(duì)影響細(xì)胞呼吸的因素及細(xì)胞呼吸的方式的理解,推斷以下表述是否正確。(1)同一葉片在不同生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期,其細(xì)胞呼吸速率有差異。()(2)嚴(yán)格的無(wú)氧環(huán)境有利于水果保鮮是由于此條件下細(xì)胞呼吸分解有機(jī)物最少。()(3)糧食種子相宜在零上低溫、低氧和中等濕度的環(huán)境中貯存。()(4)溫室大棚中,可以通過(guò)夜間適當(dāng)降溫來(lái)提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。()(5)猛烈運(yùn)動(dòng)時(shí),氧氣供給缺乏,肌細(xì)胞主要進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乳酸。()【合作探究1】細(xì)胞呼吸的影響因素及應(yīng)用探究細(xì)胞呼吸的影響因素圖甲、乙都表示某種子CO2釋放量和O2汲取量的變化,圖丙表示O2濃度和溫度對(duì)某種子有氧呼吸速率的影響(假設(shè)呼吸作用中分解的底物為葡萄糖)。依據(jù)以下圖解答復(fù)以下問(wèn)題。(1)從圖中能找到哪些影響細(xì)胞呼吸的外界因素?簡(jiǎn)述它們影響細(xì)胞呼吸的原理。(2)圖甲、乙中只進(jìn)行無(wú)氧呼吸、只進(jìn)行有氧呼吸和兩種呼吸方式共存的對(duì)應(yīng)點(diǎn)(或段)分別是什么?(3)圖丙中,與B點(diǎn)相比,限制C點(diǎn)有氧呼吸速率的因素是什么?易錯(cuò)警示細(xì)胞呼吸影響因素的四點(diǎn)留意(1)完全無(wú)氧條件下,細(xì)胞呼吸強(qiáng)度并不為零,由于此時(shí)細(xì)胞可以進(jìn)行無(wú)氧呼吸。(2)影響細(xì)胞呼吸的因素并不是單一的。假設(shè)需要增加相關(guān)植物或器官的細(xì)胞呼吸強(qiáng)度,可實(shí)行供水、升溫、增氧等措施;假設(shè)需要降低細(xì)胞呼吸強(qiáng)度,可以實(shí)行枯燥、低溫、低氧等措施。(3)儲(chǔ)存蔬菜和水果的條件并不是無(wú)氧環(huán)境。蔬菜、水果在儲(chǔ)存時(shí)都應(yīng)在低溫、低氧條件下,低溫以不破壞植物組織為標(biāo)準(zhǔn),一般為零上低溫;種子儲(chǔ)存時(shí)應(yīng)保持枯燥,而蔬菜、水果儲(chǔ)存時(shí)應(yīng)保持肯定的濕度。(4)內(nèi)部因素也會(huì)影響細(xì)胞呼吸的強(qiáng)度,如生物的遺傳特性、器官種類(lèi)、生長(zhǎng)時(shí)期等。例題演練1.科研人員探究溫度對(duì)密閉罐中水蜜桃果肉細(xì)胞呼吸速率的影響,結(jié)果如下圖。以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是()A.20h內(nèi),果肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場(chǎng)全部細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體B.50h后,30℃條件下果肉細(xì)胞沒(méi)有消耗O2,密閉罐中CO2濃度會(huì)增加C.50h后,30℃的有氧呼吸速率比2℃和15℃小,是由于溫度高使酶活性降低D.試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明,溫度越高,果肉細(xì)胞有氧呼吸速率越大2.蠶豆種子萌發(fā)過(guò)程中CO2釋放速率和O2汲取速率的變化趨勢(shì)如下圖。以下說(shuō)法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()A.種子在破土前干重始終在減小B.48h后細(xì)胞呼吸底物不只是糖類(lèi)C.CO2的產(chǎn)生場(chǎng)所為線粒體基質(zhì)和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)D.12~24h期間,細(xì)胞呼吸的主要方式為有氧呼吸審題指導(dǎo)(1)在12~24h期間,呼吸速率漸漸增加,在此期間細(xì)胞呼吸的主要方式和產(chǎn)物:以無(wú)氧呼吸為主,產(chǎn)生酒精和CO2。(2)從第12h到胚根長(zhǎng)出期間,萌發(fā)種子的干物質(zhì)總量會(huì)削減。(3)種子萌發(fā)48h后,O2的消耗量大于CO2的釋放量。拓展點(diǎn)撥種子萌發(fā)時(shí)細(xì)胞吸水和呼吸速率變化曲線解讀(1)在種子吸水的第Ⅰ階段,由于(吸脹)吸水,呼吸速率上升。(2)在種子吸水的第Ⅱ階段,細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2要比O2的消耗量大得多,說(shuō)明此期間主要進(jìn)行無(wú)氧呼吸。(3)在胚根長(zhǎng)出后,由于胚根突破種皮,增加了O2的汲取量,種子以有氧呼吸為主,同時(shí)胚根大量吸水(滲透吸水)?！竞献魈骄?】探究細(xì)胞呼吸的方式探究液滴移動(dòng)法探究細(xì)胞呼吸的方式欲確認(rèn)某生物細(xì)胞呼吸的方式,某同學(xué)利用發(fā)芽種子,設(shè)置如下兩套試驗(yàn)裝置,請(qǐng)爭(zhēng)論解決以下問(wèn)題。(1)試驗(yàn)原理裝置一中NaOH溶液的作用是,著色液滴移動(dòng)的距離代表。

裝置二中著色液滴移動(dòng)的距離代表。

(2)結(jié)果結(jié)論試驗(yàn)結(jié)果結(jié)論裝置一液滴裝置二液滴不動(dòng)不動(dòng)只進(jìn)行產(chǎn)生乳酸的無(wú)氧呼吸不動(dòng)右移左移右移左移不動(dòng)(3)有同學(xué)認(rèn)為,為使試驗(yàn)結(jié)果精確,除削減無(wú)關(guān)變量的干擾外,還應(yīng)設(shè)置對(duì)比裝置。請(qǐng)?zhí)岢瞿愕脑O(shè)計(jì)思路。(4)能否利用上述裝置測(cè)定細(xì)胞呼吸速率?請(qǐng)分析說(shuō)明。易錯(cuò)警示(1)假設(shè)所放材料為綠色植物,整個(gè)裝置必需遮光處理,否那么植物的光合作用會(huì)干擾呼吸速率的測(cè)定。(2)為防止微生物呼吸對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的干擾,應(yīng)對(duì)試驗(yàn)裝置及所測(cè)材料進(jìn)行消毒處理。(3)假如試驗(yàn)材料是酵母菌,試驗(yàn)所用的葡萄糖溶液需煮沸,目的是排解其他微生物的呼吸作用對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的干擾。例題演練以下圖為探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的試驗(yàn)設(shè)計(jì)裝置。以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是()A.試驗(yàn)自變量為溫度B.試驗(yàn)因變量為CO2的多少C.空氣泵泵入的氣體應(yīng)先除去O2D.乙、丙兩試管參加干酵母后應(yīng)煮沸冷卻除去CO2歸納總結(jié)試驗(yàn)變量的分析探究課題有氧呼吸無(wú)氧呼吸變量掌握通入空氣、保證O2的充分供給先將錐形瓶?jī)?nèi)的O2消耗完,再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶無(wú)關(guān)變量掌握空氣先通入NaOH溶液中,除去CO2排解有氧呼吸的干擾自變量O2的有無(wú)因變量酵母菌的呼吸產(chǎn)物,即產(chǎn)生CO2的多少、酒精的有無(wú)無(wú)關(guān)變量溫度、養(yǎng)分物質(zhì)的濃度和總量等第12講光合作用與能量轉(zhuǎn)化【學(xué)習(xí)目標(biāo)】【學(xué)習(xí)過(guò)程】【自主學(xué)習(xí)1】捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)1.試驗(yàn):綠葉中色素的提取和別離(1)試驗(yàn)原理(2)試驗(yàn)步驟(3)試驗(yàn)結(jié)果2.葉綠體中的色素及色素的汲取光譜(1)色素汲取光的范圍:一般狀況下,葉綠體中的色素只汲取,而對(duì)紅外光和紫外光等不汲取。

(2)色素的功能:葉綠素主要汲取,類(lèi)胡蘿卜素主要汲取。

3.葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能(1)(2)功能:進(jìn)行的場(chǎng)所。

(3)恩格爾曼的試驗(yàn):好氧細(xì)菌只向被光束照耀的部位集中。

【自主學(xué)習(xí)2】光合作用的原理1.探究光合作用原理的經(jīng)典試驗(yàn)(連線)2.光合作用的過(guò)程(1)依據(jù)上圖分析光反響與暗反響的區(qū)分。過(guò)程Ⅰ.Ⅱ.場(chǎng)所條件、色素和酶多種酶原料H2O、NADP+、ADP、PiNADPH、ATP、CO2產(chǎn)物NADPH、ATP、

、ADP、Pi、NADP+

物質(zhì)變化①水的光解:H2OH++O2②ATP的合成:ADP+Pi

①CO2的固定:+C5

②C3的復(fù)原:

+C5

能量變化光能→ATP中

ATP中→有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能

(2)依據(jù)以下圖分析光反響與暗反響的聯(lián)系。①光反響為暗反響供應(yīng)。

②暗反響為光反響供應(yīng)。

(3)寫(xiě)出光合作用總反響式,并用箭頭標(biāo)注反響物中H、O的去向。

自我診斷1.基于對(duì)捕獲光能的色素和葉綠體的結(jié)構(gòu)的理解,推斷以下表述是否正確。(1)植物呈現(xiàn)綠色是由于葉綠素能有效地汲取綠光。 ()(2)液泡中色素汲取的光能用于光合作用。()(3)葉片黃化,葉綠體對(duì)紅光的汲取增多。()(4)光合作用需要的光合色素和酶分布在葉綠體基粒和基質(zhì)中。()(5)沒(méi)有葉綠體,細(xì)胞不能進(jìn)行光合作用。()(6)葉綠體色素濾液細(xì)線浸入層析液,可導(dǎo)致濾紙條上色素帶重疊。()2.基于對(duì)光合作用的原理的理解,推斷以下表述是否正確。(1)光照強(qiáng)度由強(qiáng)變?nèi)鯐r(shí),短時(shí)間內(nèi)C5含量會(huì)上升。 ()(2)光合作用光反響階段產(chǎn)生的[H]可在暗反響中作為復(fù)原劑。()(3)光合作用的暗反響階段需要消耗能量。()(4)夏季晴天光照最強(qiáng)時(shí),小麥光合速率最高。()(5)進(jìn)入葉綠體的CO2不能被[H]直接復(fù)原。 ()(6)光合作用推動(dòng)碳循環(huán)過(guò)程,促進(jìn)了生物群落中的能量循環(huán)。()教材拓展1.溫室或大棚種植蔬菜時(shí),最好選擇的玻璃、塑料薄膜,理由是。

2.恩格爾曼試驗(yàn)在試驗(yàn)材料的選取上有什么奇妙之處?該試驗(yàn)中臨時(shí)裝片的環(huán)境條件和試驗(yàn)條件是什么?其目的是什么?3.如何從水層透光與植物光能捕獲的層面,解釋海洋中紅藻、褐藻、綠藻在海水中的垂直分布特點(diǎn)?【合作探究1】捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)探究1綠葉中色素的提取和別離試驗(yàn)操作要點(diǎn)工程考前須知操作目的提取色素選新奇的綠葉使濾液中色素含量高研磨時(shí)加無(wú)水乙醇加少許SiO2和CaCO3快速、充分研磨防止,充分溶解色素盛放濾液的試管管口加棉塞防止別離色素濾紙預(yù)先枯燥處理使層析液在濾紙上濾液細(xì)線要直、細(xì)、齊使別離出的色素帶濾液細(xì)線枯燥后再畫(huà)一到兩次使別離出的色素帶濾液細(xì)線不觸及層析液防止探究2綠葉中色素的提取和別離試驗(yàn)特別現(xiàn)象特別現(xiàn)象緣由分析收集到的濾液綠色過(guò)淺①未加,研磨不充分;②使用放置數(shù)天的菠菜葉,濾液中色素(葉綠素)含量;③一次參加大量的無(wú)水乙醇,提取的色素濃度太(正確做法:參加無(wú)水乙醇);④未加或參加過(guò)少,色素被破壞濾紙條色素帶重疊①濾液細(xì)線不直;②濾液細(xì)線濾紙條無(wú)色素帶①遺忘畫(huà)濾液細(xì)線;②,且時(shí)間較長(zhǎng),色素全部溶解到層析液中

探究3葉綠體中的色素及色素的汲取光譜如圖為葉綠素a和葉綠素b的汲取光譜(暗帶局部表示被汲取的光線),思索答復(fù)以下問(wèn)題。(1)從葉綠素汲取光譜圖可知:葉綠素a在紅光局部的汲取帶較葉綠素b偏向波方面,且汲取光譜帶比葉綠素b寬,葉綠素b在藍(lán)紫光局部的汲取光譜帶比葉綠素a(填“寬〞或“窄〞)。

(2)爭(zhēng)論說(shuō)明:在漫射光環(huán)境中(比方蔭蔽條件下是漫射光環(huán)境),光線以較短波長(zhǎng)的光占優(yōu)勢(shì)。請(qǐng)猜測(cè):和上層葉片相比,同一植物底層葉片中,葉綠素a/b,弱光下的汲取力量,有利于提高植株的捕光力量,這是對(duì)弱光環(huán)境的一種適應(yīng)。

例題演練1.采納新奇菠菜葉片開(kāi)展“葉綠體色素的提取和別離〞試驗(yàn),以下表達(dá)錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()A.提取葉綠體色素時(shí)可用無(wú)水乙醇作為溶劑B.研磨時(shí)參加CaO可以防止葉綠素被氧化破壞C.研磨時(shí)添加石英砂有助于色素提取D.畫(huà)濾液細(xì)線時(shí)應(yīng)盡量削減樣液集中2.利用無(wú)水乙醇提取出葉綠體中的色素,設(shè)法別離得到各種色素,并將葉綠素b、葉綠素a、葉黃素、胡蘿卜素和混合液依次點(diǎn)樣在濾紙的1、2、3、4、5位置(如下圖)。當(dāng)濾紙下方浸入層析液后,濾紙條上各色素正確的位置應(yīng)為()考向2捕獲光能的色素及色素的汲取光譜3.無(wú)論是在植物工廠里,還是在自然界中,植物捕獲光能都要依靠光合色素。以下有關(guān)表達(dá)錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()A.類(lèi)胡蘿卜素主要在藍(lán)紫光區(qū)汲取光能用于光反響B(tài).葉片中光合色素對(duì)不同波長(zhǎng)光的汲取會(huì)影響葉片的顏色C.一般狀況下,光合色素所利用的光都是可見(jiàn)光D.紙層析法別離光合色素時(shí),色素的含量變化不影響試驗(yàn)結(jié)果4.植物光合作用的作用光譜是通過(guò)測(cè)量光合作用對(duì)不同波長(zhǎng)光的反響(如O2的釋放)來(lái)繪制的。以下表達(dá)錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()A.類(lèi)胡蘿卜素在紅光區(qū)汲取的光能可用于光反響中ATP的合成B.葉綠素的汲取光譜可通過(guò)測(cè)量其對(duì)不同波長(zhǎng)光的汲取值來(lái)繪制C.光合作用的作用光譜也可用CO2的汲取速率隨光波長(zhǎng)的變化來(lái)表示D.葉片在640~660nm波長(zhǎng)光下釋放O2是由葉綠素參加光合作用引起的歸納總結(jié)(1)影響葉綠素合成的三大因素(2)葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的特點(diǎn)①葉綠體的基粒由類(lèi)囊體堆疊而成,有巨大的膜面積。②葉綠體的類(lèi)囊體薄膜上分布有汲取光能的色素。③葉綠體的類(lèi)囊體薄膜和基質(zhì)中有催化光合作用進(jìn)行的酶?！竞献魈骄?】光合作用的原理探究1探究光合作用原理的經(jīng)典試驗(yàn)(1)在光照下,向離體葉綠體的懸浮液中參加鐵鹽或其他氧化劑(懸浮液中有H2O,沒(méi)有CO2),可以釋放出氧氣。像這樣,離體葉綠體在適當(dāng)條件下發(fā)生水的光解、產(chǎn)生氧氣的化學(xué)反響稱(chēng)作希爾反響。①希爾的試驗(yàn)說(shuō)明水的光解產(chǎn)生氧氣,是否說(shuō)明植物光合作用產(chǎn)生的氧氣中的氧元素全部都來(lái)自水?②希爾的試驗(yàn)是否說(shuō)明水的光解與糖的合成不是同一個(gè)化學(xué)反響?(2)1941年,科學(xué)家魯賓和卡門(mén)用同位素示蹤的方法,爭(zhēng)論了光合作用中氧氣的來(lái)源。他們用16O的同位素18O分別標(biāo)記H2O和CO2,使它們分別變成O和C18O2。然后,進(jìn)行了兩組試驗(yàn):第一組給植物供應(yīng)H2O和C18O2,其次組給同種植物供應(yīng)O和CO2。在其他條件都相同的狀況下,第一組釋放的氧氣都是O2,其次組釋放的都是18O2。①分析魯賓和卡門(mén)做的試驗(yàn),你能得出什么結(jié)論?②用于標(biāo)記化合物的同位素都有放射性嗎?③高中生物里涉及同位素標(biāo)記法的有哪些?(舉出兩例即可)(3)科學(xué)家阿爾農(nóng)也用離體的葉綠體做試驗(yàn)發(fā)覺(jué),在光照下,當(dāng)向反響體系中供給ADP、Pi時(shí)葉綠體可合成ATP,并且發(fā)覺(jué)這一過(guò)程總是與水的光解相伴隨。分析阿爾農(nóng)做的試驗(yàn),你能得出什么結(jié)論?(4)1951年,卡爾文因發(fā)覺(jué)光合作用合成己糖(葡萄糖)反響中CO2的固定途徑獲得諾貝爾獎(jiǎng)。將小球藻裝在一個(gè)密閉容器中,通過(guò)通氣管向密閉容器中通入14CO2,通氣管上有一個(gè)開(kāi)關(guān),可以掌握14CO2的供給,密閉容器四周有光源,通過(guò)掌握電源開(kāi)關(guān)可以掌握光照的有無(wú)。向密閉容器中通入14CO2,賜予試驗(yàn)裝置不同時(shí)間(0<t1<t2<t3<t4<t5)的光照,分析14CO2去向,結(jié)果見(jiàn)表,據(jù)表分析答復(fù)以下問(wèn)題。光照時(shí)間0t1t2t3t4t5別離出的放射性化合物無(wú)aa、ba、b、ca、b、c、d、ea、b、c、d、e、f注:表中a~f依次代表3磷酸甘油酸(C3H7O7P)、1,3二磷酸甘油酸(C3H8O10P2)、3磷酸甘油醛(C3H7O7P)、己糖、C5化合物、淀粉①本試驗(yàn)的自變量是什么?②寫(xiě)出14C的轉(zhuǎn)移途徑。③只做光照時(shí)間為t5的試驗(yàn),能不能確定出放射性化合物消失的先后挨次?探究2光合作用的過(guò)程(1)以下圖為某位同學(xué)構(gòu)建的光反響過(guò)程示意圖。請(qǐng)結(jié)合希爾試驗(yàn)、魯賓和卡門(mén)試驗(yàn)、阿爾農(nóng)試驗(yàn)的試驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行完善。(2)卡爾文采納放射性同位素標(biāo)記的14CO2作為光合作用的原料,每隔一段時(shí)間取樣并使用放射自顯影技術(shù)追蹤被14CO2標(biāo)記的產(chǎn)物,結(jié)果發(fā)覺(jué):短時(shí)間0.5s的時(shí)候,14C標(biāo)記物首先集中消失在PGA(一種三碳化合物)中,5s的時(shí)候,14C標(biāo)記物那么集中消失在葡萄糖和RuBP(一種五碳化合物)中。當(dāng)卡爾文突然降低CO2的供給時(shí),發(fā)覺(jué)RuBP會(huì)積累,如以下圖所示。請(qǐng)結(jié)合卡爾文試驗(yàn)的試驗(yàn)結(jié)論,修改、完善以下暗反響過(guò)程示意圖。例題演練1.爭(zhēng)論人員從菠菜中別離類(lèi)囊體,將其與16種酶等物質(zhì)一起用單層脂質(zhì)分子包裹成油包水液滴,從而構(gòu)建半人工光合作用反響體系。該反響體系在光照條件下可實(shí)現(xiàn)連續(xù)的CO2固定與復(fù)原,并不斷產(chǎn)生有機(jī)物乙醇酸。以下分析正確的選項(xiàng)是()A.產(chǎn)生乙醇酸的場(chǎng)所相當(dāng)于葉綠體基質(zhì)B.該反響體系不斷消耗的物質(zhì)僅是CO2C.類(lèi)囊體產(chǎn)生的ATP和O2參加CO2固定與復(fù)原D.與葉綠體相比,該反響體系不含光合作用色素易錯(cuò)警示在光照條件下,植物既進(jìn)行光反響,也進(jìn)行暗反響;假如植物長(zhǎng)期處于黑暗環(huán)境中,光反響和暗反響都會(huì)停止。在暗反響停止時(shí),ATP和[H]積累,光反響也要停止。2.磷酸丙糖不僅是光合作用中最先產(chǎn)生的糖,也是光合作用產(chǎn)物從葉綠體運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞質(zhì)基質(zhì)的主要形式。如圖為某植物光合作用產(chǎn)物的合成與運(yùn)輸示意圖。以下相關(guān)說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.a表示的物質(zhì)是ATP,它也可以在葉綠體基質(zhì)中合成B.磷酸丙糖應(yīng)當(dāng)是一種五碳化合物C.磷酸丙糖是暗反響產(chǎn)物,在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中合成淀粉D.假設(shè)圖中表示的磷酸轉(zhuǎn)運(yùn)器活性受抑制,會(huì)導(dǎo)致光合速率下降3.以下圖表示在夏季晴朗的白天植物細(xì)胞內(nèi)C3和C5的相對(duì)含量隨一種環(huán)境因素轉(zhuǎn)變的變化狀況。以下對(duì)這一環(huán)境因素轉(zhuǎn)變的分析,正確的選項(xiàng)是()A.突然停止光照B.突然增加CO2濃度C.降低環(huán)境溫度D.增加光照強(qiáng)度方法技巧“來(lái)源去路法〞分析環(huán)境條件轉(zhuǎn)變時(shí)間合作用中相關(guān)物質(zhì)的含量變化以下圖中Ⅰ表示光反響,Ⅱ表示CO2的固定,Ⅲ表示C3的復(fù)原,當(dāng)外界條件(如光照、CO2)突然發(fā)生變化時(shí),可從物質(zhì)的生成和消耗兩個(gè)方面,綜合分析相關(guān)物質(zhì)含量在短時(shí)間內(nèi)的變化。例如:CO2供給正常,光照停止時(shí)C3的含量變化留意:(1)以上分析只表示條件轉(zhuǎn)變后短時(shí)間內(nèi)各物質(zhì)相對(duì)含量的變化。(2)以上各物質(zhì)變化中,C3和C5含量的變化是相反的,[H]和ATP含量變化是全都的。(3)詳細(xì)分析時(shí)只有理清C3、C5的“來(lái)源〞與“去路〞(C3產(chǎn)生于CO2的固定,消耗于C3的復(fù)原;C5產(chǎn)生于C3的復(fù)原,消耗于CO2的固定),才能避開(kāi)試題陷阱?！旧罨卣埂抗夂纤俾屎秃粑俾食Ｒ?guī)曲線對(duì)于進(jìn)行光合作用的植物來(lái)說(shuō)，O2增加量或CO2汲取量的值為大于0、等于0或小于0等不同數(shù)值時(shí)，代表的光合作用與呼吸作用之間的強(qiáng)度關(guān)系不同，不能由于其值為0而誤以為不進(jìn)行光合作用。下面以光照強(qiáng)度與CO2汲取量〔或CO2釋放量〕之間的關(guān)系為例進(jìn)行分析∶〔1〕A點(diǎn)時(shí)，只進(jìn)行呼吸作用，不進(jìn)行光合作用，如圖甲。此狀態(tài)下，植物從外界汲取O2并將細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2釋放到體外?！?〕AB段，光照較弱，呼吸作用強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度，或者說(shuō)光合速率小于細(xì)胞呼吸速率，如圖乙。此狀態(tài)下，植物從外界汲取O2并將細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的局部CO2釋放到體外?！?〕B點(diǎn)時(shí)，呼吸作用強(qiáng)度等于光合作用強(qiáng)度，或者說(shuō)光合速率等于細(xì)胞呼吸速率，如圖丙。此時(shí)，植物光合作用產(chǎn)生的O2用于細(xì)胞呼吸，細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2用于光合作用.植物與外界不進(jìn)行氣體交換，即沒(méi)有02和C02的汲取與釋放?！?〕BC段及C點(diǎn)以后.光照較強(qiáng).光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度，或者說(shuō)呼吸速率小于光合速率.如圖丙。此狀態(tài)下.植物光合作用產(chǎn)生的O2除了用于植物的有氧呼吸，還釋放到四周的環(huán)境中.第13講光合作用與細(xì)胞呼吸的綜合應(yīng)用必備學(xué)問(wèn)固本夯基【自主學(xué)習(xí)1】試驗(yàn):探究環(huán)境因素(光照強(qiáng)弱)對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響1.試驗(yàn)原理:抽去小圓形葉片中的氣體后,葉片在水中,光照下葉片進(jìn)行光合作用產(chǎn)生O2,O2布滿細(xì)胞間隙,葉片又會(huì)。光合作用越強(qiáng),單位時(shí)間內(nèi)小圓形葉片的數(shù)量越多。

2.變量分析自變量設(shè)置方法因變量觀看指標(biāo)

通過(guò)調(diào)整光源與試驗(yàn)裝置間的距離來(lái)設(shè)置光合作用強(qiáng)度(產(chǎn)氧量)單位時(shí)間內(nèi)被抽去空氣的小圓形葉片上浮的數(shù)量3.試驗(yàn)流程(1)打出小圓形葉片:用打孔器在的綠葉上打出(直徑為1cm)小圓形葉片30片。

(2)抽出葉片內(nèi)氣體:用注射器(內(nèi)有清水、小圓形葉片)抽出葉片內(nèi)氣體(O2等),小圓形葉片全部沉到水底。(3)黑暗處理:將抽出內(nèi)部氣體的小圓形葉片放入黑暗處盛有清水的燒杯中。(4)光照處理:取3只小燒杯,分別倒入20mL富含的清水,各放入10片小圓形葉片,用強(qiáng)、中、弱三種光照分別照耀。

(5)觀看并記錄同一時(shí)間段內(nèi)各試驗(yàn)裝置中。

4.試驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)果分析:光照越強(qiáng),燒杯內(nèi)小圓形葉片浮起的數(shù)量,說(shuō)明在肯定范圍內(nèi),隨著光照強(qiáng)度的不斷增加,光合作用強(qiáng)度。

名師點(diǎn)睛(1)本試驗(yàn)中所測(cè)的數(shù)值并不代表光合作用的真實(shí)值,而是光合作用的凈產(chǎn)值,即光合作用強(qiáng)度與細(xì)胞呼吸強(qiáng)度的差值。(2)葉片浮起之前并不是不進(jìn)行光合作用,而是其光合速率小于呼吸速率或者是產(chǎn)生的O2量較少?！咀灾鲗W(xué)習(xí)2】光合作用的影響因素及應(yīng)用1.光合作用的強(qiáng)度(1)概念:植物在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)光合作用制造的數(shù)量。

(2)衡量指標(biāo)2.影響因素(1)內(nèi)部因素①植物自身的遺傳特性(如植物品種不同),以陰生植物、陽(yáng)生植物為例,如下圖。②植物葉片的葉齡、葉綠素含量及酶。曲線分析：OA段，隨葉齡增大，葉面積增大，色素含量增多，酶的含量和活性增大，光合速率加快。A點(diǎn)之后，隨葉齡增大，色素酶含量削減，酶活性減弱，光合速率減慢應(yīng)用：適時(shí)摘除老葉(2)外部因素①光照強(qiáng)度②CO2濃度③溫度④必需礦質(zhì)元素(N、P、Mg、K等)3.在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用實(shí)例原理間作套種有利于改善作物的通風(fēng)、透光條件,提高光能利用率冬季大棚內(nèi)溫度應(yīng)白天適當(dāng)提高,晚上適當(dāng)降低白天有光,適當(dāng)升溫能提高光合速率;晚上無(wú)光,適當(dāng)降溫可降低呼吸作用對(duì)有機(jī)物的消耗“正其行,通其風(fēng)〞合理密植,通風(fēng)透氣,有利于充分利用光能和CO2,有利于光合作用的進(jìn)行合理澆灌缺少水分會(huì)導(dǎo)致植物葉片氣孔關(guān)閉,CO2供給缺乏【自主學(xué)習(xí)3】光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系1.光合作用與有氧呼吸過(guò)程的區(qū)分項(xiàng)目光合作用有氧呼吸場(chǎng)所葉綠體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體C的變化CO2→C3→C6H12O6C6H12O6→C3H4O3→CO2[H]的變化H2O→[H]→C6H12O6C6H12O6和H2O→[H]→H2O[H]的作用復(fù)原O2O2的變化H2O→O2能量變化光能→有機(jī)物中的化學(xué)能有機(jī)物中的化學(xué)能→中的能量和熱能ATP產(chǎn)生于光反響,用于暗反響中C3的復(fù)原有氧呼吸三個(gè)階段都產(chǎn)生,用于除暗反響外的各項(xiàng)生命活動(dòng)影響因素光照、溫度、CO2濃度等O2濃度、溫度等2.光合作用與有氧呼吸的聯(lián)系(1)物質(zhì)方面C:CO2C6H12O6C3H4O3

O:H2OO2

H:H2O[H]C6H12O6[H]H2O(2)能量方面光能

有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能自我診斷基于對(duì)光合作用的影響因素及應(yīng)用的理解,推斷以下表述是否正確。(1)光照越弱,陰生植物光合作用越強(qiáng);光照越強(qiáng),陽(yáng)生植物光合作用越強(qiáng)。()(2)凈光合速率長(zhǎng)期為零會(huì)導(dǎo)致幼苗停止生長(zhǎng)。()(3)外界環(huán)境中的CO2通過(guò)氣孔進(jìn)入葉肉細(xì)胞被利用。 ()(4)與夏季相比,植物在冬季光合速率低的主要緣由是光照時(shí)間短。()(5)有色大棚主要透過(guò)同色光,其他光被大量汲取,所以無(wú)色透亮?????的大棚中農(nóng)作物的產(chǎn)量較高。()(6)植物體從土壤中汲取的水分主要用于光合作用。 ()(7)種植農(nóng)作物不宜過(guò)密,要保證良好的通風(fēng),以增加植株四周的CO2濃度。()(8)在光合作用的相關(guān)試驗(yàn)中,可以通過(guò)測(cè)定綠色植物在光照條件下CO2的汲取量、O2釋放量以及有機(jī)物的積累量來(lái)表達(dá)植物實(shí)際光合作用的強(qiáng)度。()(9)某一光照強(qiáng)度下,檢測(cè)到新奇葉片與外界氣體的凈交換為零,那么可推斷出此葉片沒(méi)有進(jìn)行光合作用。()(10)夏季連續(xù)陰天,大棚中白天適當(dāng)增加光照,夜晚適當(dāng)降低溫度,可提高作物產(chǎn)量。()教材拓展北方夏季中午時(shí),光照強(qiáng)度很強(qiáng),植物消失“午休〞現(xiàn)象的緣由是。

【合作探究1】環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響及應(yīng)用探究1單因素對(duì)光合作用的影響分析小麥植株進(jìn)行光合作用和細(xì)胞呼吸的最適溫度分別為25℃和30℃。右圖表示在肯定CO2濃度、環(huán)境溫度為25℃、不同光照強(qiáng)度條件下測(cè)得的小麥葉片的光合作用強(qiáng)度(以CO2汲取量表示)。分析答復(fù)以下問(wèn)題。(1)上圖曲線中,當(dāng)光照強(qiáng)度為X時(shí),葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場(chǎng)全部哪些?(2)B點(diǎn)的生理學(xué)含義是什么?在其他條件不變的狀況下,將溫度調(diào)整到30℃,上圖曲線中A點(diǎn)和B點(diǎn)將如何移動(dòng)?(3)圖中C點(diǎn)以后限制光合作用強(qiáng)度連續(xù)上升的環(huán)境因素是什么?依此原理,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可實(shí)行哪些詳細(xì)措施提高小麥產(chǎn)量?(4)合理密植、間作套種、“正其行,通其風(fēng)〞“土不翻,苗不歡〞分別考慮哪種因素對(duì)作物產(chǎn)量的影響?探究2多因素對(duì)光合作用的影響分析據(jù)圖分析多因素對(duì)光合作用的影響。圖中:a.高CO2濃度,b.中CO2濃度,c.低CO2濃度;①高光強(qiáng),②中光強(qiáng),③低光強(qiáng)。(1)三條曲線在P點(diǎn)之前限制光合速率的因素分別是什么?(2)三條曲線在Q點(diǎn)之后橫坐標(biāo)所表示的因子還是影響光合速率的主要因素嗎?此時(shí)的限制因素分別是什么?(3)在北方的冬暖大棚中施用有機(jī)肥有哪些好處?方法技巧1.多因素對(duì)光合作用影響的曲線分析方法解答受多因素影響的光合作用曲線題時(shí),找出曲線的限制因素是關(guān)鍵。詳細(xì)方法是對(duì)縱坐標(biāo)或橫坐標(biāo)畫(huà)垂線或者只看某一條曲線的變化,將多因素轉(zhuǎn)變?yōu)閱我灰蛩?從而確定限制因素。當(dāng)曲線上標(biāo)有條件時(shí),說(shuō)明因變量受橫坐標(biāo)和曲線上條件的共同影響。假設(shè)題干中描述了曲線的獲得前提,如最適溫度下測(cè)得,那么應(yīng)當(dāng)考慮溫度以外的影響因素。2.光合作用與細(xì)胞呼吸曲線中的“關(guān)鍵點(diǎn)〞移動(dòng)(1)細(xì)胞呼吸對(duì)應(yīng)點(diǎn)(A點(diǎn))的移動(dòng):細(xì)胞呼吸增加,A點(diǎn)下移;細(xì)胞呼吸減弱,A點(diǎn)上移。(2)補(bǔ)償點(diǎn)(B點(diǎn))的移動(dòng)①細(xì)胞呼吸速率增加,其他條件不變時(shí),CO2(或光)補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右移,反之左移。②細(xì)胞呼吸速率根本不變,相關(guān)條件的轉(zhuǎn)變使光合速率下降時(shí),CO2(或光)補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右移,反之左移。(3)飽和點(diǎn)(C點(diǎn))和D點(diǎn)的移動(dòng):相關(guān)條件的轉(zhuǎn)變(如增大光照強(qiáng)度或增大CO2濃度)使光合速率增大時(shí),C點(diǎn)右移,D點(diǎn)上移的同時(shí)右移;反之,移動(dòng)方向相反。例題演練1.某同學(xué)進(jìn)行“探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響〞的活動(dòng),以黑藻、NaHCO3溶液、精密pH試紙、100W聚光燈、大燒杯和不同顏色的玻璃紙等為材料用具。答復(fù)以下問(wèn)題。(1)選用無(wú)色、綠色、紅色和藍(lán)色的4種玻璃紙分別罩住聚光燈,用于探究。在相同時(shí)間內(nèi),用玻璃紙罩住的試驗(yàn)組O2釋放量最少。光合色素主要汲取光,汲取的光能在葉綠體內(nèi)將H2O分解為。

(2)用精密試紙檢測(cè)溶液pH來(lái)估算光合速率變化,其理由是,引起溶液pH的轉(zhuǎn)變。

(3)假設(shè)將黑藻從相宜溫度移到高溫的溶液環(huán)境,一段時(shí)間后,其光合作用的強(qiáng)度和細(xì)胞呼吸的強(qiáng)度分別將,其主要緣由是。

歸納總結(jié)在影響光合作用的因素中,光照強(qiáng)度、溫度、CO2濃度等指的是外界影響因素,而影響光合作用的內(nèi)部因素通常指的是植物自身的遺傳特性、葉齡、葉面積指數(shù)、色素的含量、酶的數(shù)量(或活性)、C5的含量等。答復(fù)影響光合作用的因素這類(lèi)問(wèn)題時(shí),①要留意審清題中需要答復(fù)的是外界影響因素還是內(nèi)部影響因素;②針對(duì)曲線模型,在曲線上升階段,限制因素為橫坐標(biāo)表示的因子,當(dāng)曲線不再上升時(shí),要對(duì)內(nèi)部因素(如色素含量、酶活性等)和環(huán)境因素(如溫度、CO2濃度等)進(jìn)行分析;③假設(shè)為表格,那么應(yīng)先將表格信息轉(zhuǎn)化成曲線圖再進(jìn)行分析。2.電場(chǎng)會(huì)對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生一種“無(wú)形〞的影響。在溫室中同時(shí)增補(bǔ)電場(chǎng)和增施CO2,蔬菜產(chǎn)量可提高70%左右,這就是聞名的“電場(chǎng)產(chǎn)量倍增效應(yīng)〞?？茖W(xué)家依據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度與CO2濃度對(duì)黃瓜幼苗光合作用強(qiáng)度影響的試驗(yàn),繪制如下曲線。據(jù)圖答復(fù)以下問(wèn)題。(1)第1組試驗(yàn)的作用是。在飽和光照強(qiáng)度下,該試驗(yàn)的自變量是。

(2)第1組試驗(yàn)和第2組試驗(yàn)的曲線比擬,說(shuō)明。

(3)依據(jù)試驗(yàn)曲線可知,在相同光照強(qiáng)度下,為了最大限度地增加作物產(chǎn)量,可以實(shí)行的措施是。

3.愛(ài)好小組爭(zhēng)論溫度及氮肥(硝酸鹽)使用量對(duì)植物總光合速率的影響。他們將生理狀態(tài)相同的試驗(yàn)植物隨機(jī)分成9組,分別設(shè)置不同的溫度和施氮量,賜予相宜的光照,一段時(shí)間后分別測(cè)量試驗(yàn)容器內(nèi)CO2的削減量。結(jié)果如下圖,請(qǐng)答復(fù)以下問(wèn)題。(1)N被植物根細(xì)胞汲取的方式是。氮元素汲取后被運(yùn)送到葉肉細(xì)胞內(nèi)可用于合成多種化合物,其中[H]的作用是。

(2)與其他組比擬,3、6、9組結(jié)果消失的最可能緣由是。

(3)上述試驗(yàn)數(shù)據(jù)缺乏以得出試驗(yàn)結(jié)論,緣由是,完善的方法是。

【合作探究2】光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系探究光合作用與細(xì)胞呼吸相關(guān)曲線分析圖1~3是光合作用、細(xì)胞呼吸相關(guān)曲線圖,據(jù)圖分析以下問(wèn)題。(1)圖1中,交點(diǎn)D對(duì)應(yīng)E,此時(shí)凈光合量為,植物生長(zhǎng)最快的點(diǎn)是。

(2)圖2中,a、b間的差值(ab)為,交點(diǎn)F的含義是光合強(qiáng)度呼吸強(qiáng)度,相對(duì)于圖1中的。

(3)圖3中,曲線c表示,與圖2中曲線a表示含義(填“相同〞或“不相同〞)。交點(diǎn)G的含義是=呼吸強(qiáng)度,此點(diǎn)植物(填“能〞或“不能〞)生長(zhǎng)。

例題演練1.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一些栽培措施可以影響作物的生理活動(dòng),促進(jìn)作物的生長(zhǎng)發(fā)育,到達(dá)增加產(chǎn)量等目的。答復(fù)以下問(wèn)題。(1)中耕是指作物生長(zhǎng)期中,在植株之間去除雜草并進(jìn)行松土的一項(xiàng)栽培措施,該栽培措施對(duì)作物的作用有(答出2點(diǎn)即可)。

(2)農(nóng)田施肥的同時(shí),往往需要適當(dāng)澆水,此時(shí)澆水的緣由是(答出1點(diǎn)即可)。

(3)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)常采納間作(同一生長(zhǎng)期內(nèi),在同一塊農(nóng)田上間隔種植兩種作物)的方法提高農(nóng)田的光能利用率?，F(xiàn)有4種作物,在正常條件下生長(zhǎng)能到達(dá)的株高和光飽和點(diǎn)(光合速率到達(dá)最大時(shí)所需的光照強(qiáng)度)見(jiàn)下表。從提高光能利用率的角度考慮,最適合進(jìn)行間作的兩種作物是,選擇這兩種作物的理由是

。

作物ABCD株高/cm1706559165光飽和點(diǎn)/(μmol·m2·s1)120011805606232.在晴朗無(wú)云的夏日,某生物愛(ài)好小組測(cè)定了一種蔬菜葉片光合作用強(qiáng)度的日變化,結(jié)果如圖。答復(fù)以下問(wèn)題。(1)據(jù)圖分析,與10時(shí)相比,7時(shí)蔬菜的光合作用強(qiáng)度低,此時(shí),主要的外界限制因素是;從10時(shí)到12時(shí),該蔬菜的光合作用強(qiáng)度。

(2)為探究如何提高該蔬菜光合作用強(qiáng)度,小組成員將菜地分成A、B兩塊,10—14時(shí)在A菜地上方遮陽(yáng),B菜地不遮陽(yáng),其他條件相同。測(cè)得該時(shí)段A菜地蔬菜的光合作用強(qiáng)度比B菜地的高,主要緣由是。

(3)小組成員又將相同條件的C菜地的上方和四周用遮陽(yáng)網(wǎng)全部掩蓋,測(cè)得棚內(nèi)溫度比B菜地高,一段時(shí)間后比擬B、C兩塊菜地的蔬菜產(chǎn)量。與B菜地相比,C菜地蔬菜產(chǎn)量低,從光合作用和呼吸作用的原理分析,緣由是

。

3.科研人員在最適溫度和某一光照強(qiáng)度下,測(cè)得甲、乙兩種植物的光合速率隨環(huán)境中CO2濃度的變化曲線,結(jié)果如圖。相關(guān)表達(dá)正確的選項(xiàng)是()A.依據(jù)甲、乙兩曲線均可看出高濃度的CO2會(huì)抑制光合作用的進(jìn)行B.C點(diǎn)時(shí),植物甲與植物乙合成有機(jī)物的量相等C.A點(diǎn)時(shí)植物甲細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器有線粒體和葉綠體D.假設(shè)適當(dāng)增大光照強(qiáng)度D點(diǎn)將向右移動(dòng)4.某科研小組為探究植物光合作用速率的變化狀況,設(shè)計(jì)了由透亮?????的玻璃罩構(gòu)成的小室(如圖甲所示)。(1)將該裝置放在自然環(huán)境下,測(cè)定夏季一晝夜小室內(nèi)植物O2釋放速率的變化,得到如圖乙所示曲線,那么影響小室內(nèi)植物光合作用速率變化的主要環(huán)境因素是;裝置刻度管中液滴移到最右點(diǎn)是在一天中的時(shí)。

(2)在試驗(yàn)過(guò)程中某段光照時(shí)間內(nèi),記錄液滴的移動(dòng),獲得以下數(shù)據(jù):每隔20min記錄一次刻度數(shù)據(jù)……24293234……該組試驗(yàn)數(shù)據(jù)是在圖乙曲線的段獲得的。

(3)圖乙中E與F相比,E點(diǎn)時(shí)刻C3的合成速率(填“快〞或“慢〞);為測(cè)定該植物總光合作用的速率,設(shè)置了對(duì)比組,對(duì)比組置于遮光條件下,其他條件與試驗(yàn)組相同。測(cè)得單位時(shí)間內(nèi),試驗(yàn)組讀數(shù)為m,對(duì)比組讀數(shù)為n,該植物總光合作用的速率是。

(4)圖C表示植物在不同光照強(qiáng)度下單位時(shí)間內(nèi)CO2釋放量和O2產(chǎn)生總量的變化。不考慮光照對(duì)溫度的影響,那么植物在d時(shí),單位時(shí)間內(nèi)細(xì)胞從四周環(huán)境汲取個(gè)單位的CO2。

歸納總結(jié)提高大棚內(nèi)農(nóng)作物產(chǎn)量的途徑途徑詳細(xì)方法和考前須知延長(zhǎng)光照時(shí)間夜間適當(dāng)補(bǔ)充光照:最好選擇日光燈,時(shí)間不能太長(zhǎng),保證經(jīng)濟(jì)效益增大光合面積合理密植:要適度,防止相互遮光造成減產(chǎn)間作套種:要選擇相宜的兩種作物,削減競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致的減產(chǎn)提高光合作用強(qiáng)度提高CO2濃度:如適當(dāng)通風(fēng)、施用農(nóng)家肥合理施肥:如農(nóng)家肥和化肥協(xié)作使用,還要防止施肥過(guò)度造成“燒苗〞提高凈光合作用速率適當(dāng)增大晝夜溫差:白天適當(dāng)升溫,夜間適當(dāng)降溫,增加有機(jī)物的積累量參考答案與解析第四單元細(xì)胞的能量供給與利用第10講降低化學(xué)反響活化能的酶【自主學(xué)習(xí)1】1.蛋白質(zhì)RNA核糖核苷酸核糖體活細(xì)胞催化2.(1)②(2)①(4)酶降低的活化能3.(1)幾乎不分解對(duì)比少量促進(jìn)發(fā)亮過(guò)氧化氫酶燃燒猛烈降低活化能的作用更顯著更高(2)無(wú)機(jī)催化劑(FeCl3)過(guò)氧化氫酶產(chǎn)生的氣泡的快慢4.①—f②—a③—c④—de⑤—b【自主學(xué)習(xí)2】1.(1)降低化學(xué)反響活化能(2)高效性催化2.(1)一種或一類(lèi)3.(2)高(3)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞永久失活酶的空間結(jié)構(gòu)4.(1)速率淀粉酶碘液藍(lán)色過(guò)氧化氫酶H2O和O2(2)淀粉溶液、淀粉酶溶液H2O2溶液、過(guò)氧化氫酶溶液反響物與酶的量、溫度梯度溫度碘液溶液顏色變化氣泡產(chǎn)生的快慢藍(lán)色慢【自我診斷】1.(1)×(2)√(3)√(4)×(5)√2.(1)×(2)√(3)×(4)√(5)×【教材拓展】1.提示3號(hào)試管將產(chǎn)生較多氣泡,帶火星的衛(wèi)生香燃燒猛烈;而4號(hào)試管那么不再產(chǎn)生氣泡,帶火星的衛(wèi)生香也不再發(fā)亮。緣由是過(guò)氧化氫酶在高溫下丟失活性,而FeC13經(jīng)高溫處理后作用效果更明顯。2.提示酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞【合作探究1】探究1(1)提示當(dāng)用蛋白酶去除蛋白質(zhì)后,蛋白質(zhì)被水解失去相應(yīng)功能,此時(shí)核糖體中的酶仍舊可催化氨基酸脫水縮合反響,說(shuō)明該酶的本質(zhì)是RNA,而不是蛋白質(zhì)。(2)提示不相同。觀看曲線圖可知,甲酶的活性始終保持不變,說(shuō)明甲酶不會(huì)被該種蛋白酶的降解,那么甲酶的化學(xué)本質(zhì)不是蛋白質(zhì)而是RNA;乙酶能被蛋白酶破壞,活性降低,那么乙酶為蛋白質(zhì)。探究2(1)提示①最適溫度最適pH②較低③pH8④溫度和pH(2)①提示A點(diǎn):隨著反響物濃度的增加,反響速率加快。B點(diǎn):反響速率在此時(shí)到達(dá)最高。C點(diǎn):反響速率不再隨反響物濃度的增加而上升,維持在相對(duì)穩(wěn)定的水平。②提示假如A點(diǎn)時(shí)溫度上升10℃,曲線上升的幅度變小。由于圖中原曲線表示在最適溫度下反響速率隨反響物濃度的變化。溫度高于或低于最適溫度,反響速率都會(huì)變慢。③提示(3)①提示在最相宜的pH(溫度)條件下,酶的活性最高;pH(溫度)偏高或偏低,酶活性都會(huì)明顯降低;同一種酶,在不同pH(溫度)條件下,最適溫度(pH)相同〔反響pH(溫度)變化不影響酶作用的最適溫度(pH)〕。②提示33~37(4)①提示B②提示【例題演練1】1.D胰腺分泌的胰液中含有胰蛋白酶,通過(guò)導(dǎo)管運(yùn)輸至消化道內(nèi)發(fā)揮作用,而胰島素由胰島B細(xì)胞分泌,可通過(guò)血液運(yùn)輸至全身,A項(xiàng)錯(cuò)誤;胰蛋白酶在消化道內(nèi)發(fā)揮作用,而胰島素通過(guò)與靶細(xì)胞膜上的受體結(jié)合,進(jìn)而調(diào)整靶細(xì)胞的代謝活動(dòng),二者均不在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用,B項(xiàng)錯(cuò)誤;胰蛋白酶在催化反響前后性質(zhì)不轉(zhuǎn)變,胰島素發(fā)揮作用后會(huì)被滅活,C項(xiàng)錯(cuò)誤;胰蛋白酶和胰島素的化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì),都能在常溫下與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反響,D項(xiàng)正確。2.C隨著溫度的上升,底物分子具有的能量上升,而不是活化能增加,A項(xiàng)錯(cuò)誤;曲線c中1、2位點(diǎn)酶促反響的速率是一樣的,但溫度上升酶空間結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)變,因此酶的活性不同,B項(xiàng)錯(cuò)誤;題圖中曲線a、b共同作用,表示酶促反響的速率是底物分子的能量和酶空間結(jié)構(gòu)共同打算的,C項(xiàng)正確;酶適于低溫保存的緣由是酶分子在低溫條件下其空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.D酶具有專(zhuān)一性,分析題圖可知該洗衣粉中具有蛋白質(zhì)水解酶,蛋白質(zhì)水解酶的最適溫度為45℃,但無(wú)法推斷是否含有脂肪水解酶,A項(xiàng)錯(cuò)誤;酶在C點(diǎn)溫度下催化效率下降是由于高溫破壞了酶的空間結(jié)構(gòu)使酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生不行逆的轉(zhuǎn)變,B、C兩點(diǎn)的酶的空間結(jié)構(gòu)不相同,B項(xiàng)錯(cuò)誤;轉(zhuǎn)變洗衣粉溶液的pH,不會(huì)使酶的最適溫度發(fā)生轉(zhuǎn)變,只會(huì)轉(zhuǎn)變酶的催化效率,故會(huì)使A點(diǎn)向上或向下移動(dòng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;假設(shè)減小洗衣粉的濃度,即降低酶的量,會(huì)延長(zhǎng)蛋白塊消逝所需的時(shí)間,那么A、B、C三點(diǎn)均向上移動(dòng),D項(xiàng)正確。4.B酶需要在低溫條件下保存,因此保存胃蛋白酶的最正確條件是0~4℃、pH=1.5,A項(xiàng)錯(cuò)誤;由題圖可知,底物濃度為B時(shí),限制反響速率的因素可能是酶的含量,此時(shí)增加酶含量,曲線a、b、c均上移,B項(xiàng)正確;圖示曲線是在最適溫度條件下獲得的酶促反響的曲線,因此,在底物濃度為B時(shí),提高反響溫度,曲線c會(huì)下移,C項(xiàng)錯(cuò)誤;圖中顯示Cl能增加酶降低化學(xué)反響活化能的效果,而Cu2+卻能抑制酶降低化學(xué)反響活化能的效果,D項(xiàng)錯(cuò)誤?！竞献魈骄?】探究1(1)提示不同類(lèi)型的催化劑化學(xué)反響的速率(2)提示無(wú)機(jī)催化劑緩慢長(zhǎng)探究2(1)提示酶底物酶促反響能否進(jìn)行(2)提示酶探究3(1)提示同種底物生成物量底物剩余量多少(2)提示淀粉酶淀粉酶碘液O2【例題演練2】1.C用FeCl3和過(guò)氧化氫酶分別催化等量H2O2分解,待H2O2完全分解后,檢測(cè)產(chǎn)生的氣體總量是相等的,因此該試驗(yàn)方案中的檢測(cè)指標(biāo)應(yīng)為產(chǎn)生氣泡的速率,A項(xiàng)不合理;用淀粉酶催化淀粉水解,檢測(cè)是否有大量復(fù)原糖生成,缺少對(duì)比試驗(yàn),因此該試驗(yàn)方案不能用來(lái)探究酶的專(zhuān)一性,B項(xiàng)不合理;用淀粉酶分別在熱水、冰水和常溫下催化淀粉水解,反響相同時(shí)間后,檢測(cè)淀粉分解程度,該試驗(yàn)方案可以用來(lái)探究溫度對(duì)酶活性影響,C項(xiàng)合理;斐林試劑是檢測(cè)復(fù)原糖的,用過(guò)氧化氫酶在不同pH條件下催化H2O2分解,不能用斐林試劑檢測(cè),應(yīng)觀看氣泡產(chǎn)生速率,D項(xiàng)不合理。2.C酶具有專(zhuān)一性,淀粉酶能催化淀粉水解,蔗糖酶不能催化淀粉水解,取局部酶和少量淀粉溶液混合,一段時(shí)間后,滴加碘液檢測(cè),假設(shè)溶液不變藍(lán),說(shuō)明淀粉被分解,參加的酶應(yīng)是淀粉酶,假設(shè)溶液變藍(lán),說(shuō)明參加的酶是蔗糖酶,A項(xiàng)合理;蔗糖酶能催化蔗糖水解,淀粉酶不能催化蔗糖水解,蔗糖屬于非復(fù)原糖,取局部酶和少量蔗糖溶液混合,一段時(shí)間后,利用斐林試劑檢測(cè),假設(shè)水浴加熱后消失磚紅色沉淀,說(shuō)明蔗糖被分解形成了復(fù)原糖,那么參加的酶是蔗糖酶,假設(shè)溶液不消失磚紅色沉淀,說(shuō)明參加的酶是淀粉酶,B項(xiàng)合理;探究溫度對(duì)酶活性的影響,不能用斐林試劑檢測(cè),由于其使用過(guò)程中需要加熱,會(huì)轉(zhuǎn)變?cè)囼?yàn)的預(yù)設(shè)溫度,C項(xiàng)不合理;蔗糖酶可催化蔗糖水解,不同pH對(duì)酶的活性影響不同,假設(shè)已確定是蔗糖酶,可利用蔗糖作底物來(lái)爭(zhēng)論pH對(duì)酶活性的影響,D項(xiàng)合理。3.D由圖可知,圖甲探究溫度對(duì)酶活性的影響,而過(guò)氧化氫的分解受溫度影響,故本試驗(yàn)不宜使用過(guò)氧化氫酶,A項(xiàng)正確;圖乙探究pH對(duì)酶活性的影響,淀粉在酸性條件下水解,故該試驗(yàn)不宜用淀粉作為底物,B項(xiàng)正確;圖甲能證明酶的活性受溫度的影響,圖乙能證明酶的活性受pH的影響,即圖甲和圖乙能證明酶的作用條件比擬溫柔,圖丙能證明酶的專(zhuān)一性,圖丁能證明酶的高效性,C項(xiàng)正確;在pH=2時(shí)酶活性下降的緣由是酶的空間結(jié)構(gòu)受到破壞,在溫度為20℃的狀況下酶活性下降的緣由是低溫抑制了酶的活性,但酶的空間結(jié)構(gòu)沒(méi)有受到破壞,D項(xiàng)錯(cuò)誤。第11講ATP與細(xì)胞呼吸第1課時(shí)ATP細(xì)胞呼吸的類(lèi)型及過(guò)程【自主學(xué)習(xí)1】1.腺嘌呤高能磷酸鍵磷酸基團(tuán)腺苷(1)C、H、O、N、P(2)腺嘌呤核糖磷酸基團(tuán)(3)A—P~P~P2.(1)遠(yuǎn)離腺苷(A)(2)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體葉綠體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體光能放能C3的復(fù)原3.主動(dòng)【自主學(xué)習(xí)2】1.(1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)葡萄糖丙酮酸+[H]線粒體基質(zhì)丙酮酸+H2OCO2+[H]少量能量線粒體內(nèi)膜[H]+O2H2O大量能量(2)2.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)乳酸酒精和CO22C2H5OH+2CO2【自我診斷】1.(1)√(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)×(8)×2.(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)×(8)×【教材拓展】提示有糖類(lèi)和脂肪分子中的能量許多而且很穩(wěn)定,不能被細(xì)胞直接利用。這些穩(wěn)定的化學(xué)能只有轉(zhuǎn)化成ATP分子中活潑的化學(xué)能,才能被細(xì)胞直接利用【合作探究1】探究1(1)提示①中“A〞表示腺苷,由腺嘌呤和核糖組成;②中“A〞表示腺嘌呤脫氧核苷酸,由1分子腺嘌呤、1分子脫氧核糖和1分子磷酸組成;③中“A〞表示腺嘌呤核糖核苷酸,由1分子腺嘌呤、1分子核糖和1分子磷酸組成;④中“A〞表示腺嘌呤。(2)提示都含有腺嘌呤。探究2(1)提示圖中M指的是腺嘌呤,N指的是核糖。(2)提示“ATP充電〞即合成ATP的能量來(lái)自呼吸作用或光合作用;“ATP放能〞即ATP水解釋放的能量,來(lái)自ATP的化學(xué)能,并用于生命活動(dòng),如主動(dòng)運(yùn)輸、物質(zhì)合成等。(3)提示與安靜時(shí)相比,人體在猛烈運(yùn)動(dòng)時(shí),ATP的合成速度和分解速度都加快,但ATP和ADP的含量都處于動(dòng)態(tài)平衡。(4)提示O2供給量漸漸增加,細(xì)胞有氧呼吸漸漸加強(qiáng),ATP的產(chǎn)生量隨著O2的增加而增加;沒(méi)有O2時(shí),細(xì)胞進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生ATP;哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞通過(guò)無(wú)氧呼吸產(chǎn)生ATP,與O2無(wú)關(guān)。【例題演練】1.C圖中①②為高能磷酸鍵,儲(chǔ)存有大量的化學(xué)能,①簡(jiǎn)單斷裂,為吸能反響供應(yīng)能量,