2024-2025學(xué)年高一生物必修第一冊（人教版）課件 綜合素養(yǎng)提升 第5章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用

第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用?？键c一酶的本質(zhì)、作用和特性[主干回扣]1．酶的基本概念圖示2．酶的作用機理酶作用的實質(zhì)是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。與無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著。3．用曲線模型表示酶的三大特性(1)圖1中酶參與的反應(yīng)對應(yīng)曲線A，無機催化劑參與的反應(yīng)對應(yīng)曲線B，未加催化劑時對應(yīng)曲線C，由此說明，與無機催化劑相比，酶的催化作用具有高效性。(2)圖2中加入酶B的反應(yīng)速率和無酶條件下的反應(yīng)速率相同，說明酶B對此反應(yīng)無催化作用；而加入酶A的反應(yīng)速率隨反應(yīng)物濃度的增大明顯加快，說明酶的催化作用具有專一性。(3)①圖3中b點表示最適溫度，e點表示最適pH。②溫度在a點時，酶的活性較低，但不會失活；溫度≥c點，酶會失活。pH≤d點、pH≥f點，酶都會失活。③由圖3可知，酶的作用條件較溫和，在最適宜的溫度和pH條件下，酶的活性最高。[集訓(xùn)過關(guān)]1．下列關(guān)于生物體內(nèi)酶的敘述，錯誤的是(

)A．酶是具有催化作用的有機物B．酶只能在生物體內(nèi)發(fā)揮作用C．過酸或過堿會使酶永久性失活D．一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)答案：B

解析：酶既可在生物體內(nèi)發(fā)揮作用，也能在生物體外發(fā)揮作用。2．如圖為某酶促反應(yīng)過程示意圖，有關(guān)敘述正確的是(

)A．圖中R表示酶，可以為酶促反應(yīng)提供活化能B．溫度、pH過高或過低會破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，使酶失活C．加酶洗衣粉中的酶制劑通過催化圖示反應(yīng)，可洗去各種污漬D．活細(xì)胞產(chǎn)生的酶在生物體外適宜的條件下仍然具有催化活性答案：D

解析：酶可以降低酶促反應(yīng)所需的活化能，A錯誤；低溫降低酶活性，不破壞酶結(jié)構(gòu)，B錯誤；酶催化的專一性指一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)，圖中仍是催化一種化學(xué)反應(yīng)，只能去除某一種污漬，C錯誤；活細(xì)胞產(chǎn)生的酶在生物體外適宜的條件下仍然具有催化活性，D正確。3．在甲、乙、丙三支試管中加入下列物質(zhì)并保溫一段時間后，有關(guān)分析錯誤的是(

)編號甲乙丙步驟12mL可溶性淀粉溶液2mL可溶性淀粉溶液2mL可溶性淀粉溶液步驟21mL淀粉酶溶液1mL麥芽糖酶溶液0.5mL淀粉酶溶液＋0.5mL麥芽糖酶溶液步驟3適宜溫度下保溫至反應(yīng)完成A.溫度、pH在本實驗中均屬于無關(guān)變量B.加入碘液后，溶液變藍(lán)的只有乙試管C.加入斐林試劑后水浴加熱，溶液呈現(xiàn)磚紅色的是甲試管和丙試管D.加入雙縮脲試劑，三支試管的溶液均變?yōu)樗{(lán)色答案：D

解析：溫度、pH在本實驗中均屬于無關(guān)變量，A正確；甲、丙試管中淀粉被分解，而乙試管中淀粉沒有分解，加入碘液后，溶液變藍(lán)，B正確；甲、丙試管中淀粉被分解生成還原糖，而乙試管中淀粉沒有分解，所以加入斐林試劑后水浴加熱，溶液呈現(xiàn)磚紅色的是甲試管和丙試管，C正確；雙縮脲試劑檢測蛋白質(zhì)的現(xiàn)象是出現(xiàn)紫色，D錯誤。4.利用麥芽釀造啤酒時，需要利用α－淀粉酶催化淀粉的水解。下圖為適宜pH條件下，溫度對α－淀粉酶活性影響的曲線。下列敘述錯誤的是(

)A．溫度為Ta時，α－淀粉酶的活性受抑制B．溫度為Tb時，α－淀粉酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞C．隨溫度的升高，α－淀粉酶的活性持續(xù)升高D．溫度為T0時，淀粉水解速率最快答案：C

解析：一定范圍內(nèi)隨溫度升高，α－淀粉酶的活性升高，超過最適溫度，其活性下降，甚至失活。5．凝乳酶能催化乳汁凝固，常用于奶酪的生產(chǎn)。為探究溫度對凝乳酶活性的影響，某同學(xué)設(shè)計了如下實驗：①取若干試管，分為A、B、C、D、E、F六組，每組兩支試管，其中一支試管放入2mL凝乳酶，另一支放入2mL乳汁。②將六組試管分別置于不同溫度水浴15min。③將每組試管中的凝乳酶和乳汁混合后在原溫度下繼續(xù)水浴，記錄凝乳所需時間，結(jié)果如下表。組別ABCDEF水浴溫度/℃102030405060凝乳時間/min不凝7.04.01.54.0不凝(1)上述實驗結(jié)果中，凝乳所需要的時間越短，表明酶的活性越____________。(2)A組中乳汁不凝固的原因是________________。F組中乳汁也不凝固，若將其溫度冷卻至40℃，乳汁________(填“會”或“不會”)凝固，原因是____________________________。(3)通過以上實驗，________(填“能”或“不能”)得出凝乳酶的最適溫度是40℃的結(jié)論。解析：(1)溫度能夠影響酶的活性，實驗結(jié)果中，凝乳所需要的時間越短，表明酶的活性越高。(2)A組中乳汁不凝固，是由于低溫導(dǎo)致酶的活性降低。F組中乳汁也不凝固，這是由于在高溫條件下酶的空間結(jié)構(gòu)被破壞，導(dǎo)致其活性喪失，若將其溫度冷卻至40℃，凝乳酶活性不會恢復(fù)，因此乳汁不會凝固。(3)通過以上實驗，只能確定凝乳酶的適宜溫度為40℃左右，不能得出凝乳酶的最適溫度是40℃的結(jié)論。答案：(1)高(2)低溫導(dǎo)致酶的活性降低不會高溫導(dǎo)致酶的空間結(jié)構(gòu)被破壞(或高溫導(dǎo)致酶失活)

(3)不能?？键c二

細(xì)胞呼吸與ATP[主干回扣]1．ATP的結(jié)構(gòu)概念圖2．ATP的合成與利用3．細(xì)胞的有氧呼吸(1)過程圖解：(2)總反應(yīng)式：[集訓(xùn)過關(guān)]1．圖1和圖2分別為植物細(xì)胞中ATP的結(jié)構(gòu)示意圖、ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)式，下列有關(guān)敘述正確的是(

)A．圖1中的a是構(gòu)成DNA的基本單位之一，A代表腺嘌呤B．圖1中ATP可以水解成A和兩個磷酸，合成ATP所需要的能量由磷酸提供C．圖2所示反應(yīng)向右進(jìn)行時，反應(yīng)式中的能量來源于圖1中b和c兩處D．圖2所示ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化過程中的物質(zhì)是可逆的，但能量不可逆答案：D

解析：圖1中的a是構(gòu)成RNA的基本組成單位之一，A代表腺嘌呤，A錯誤；ATP可以水解成AMP和兩個磷酸，合成ATP所需的能量由光合作用和呼吸作用提供，B錯誤；圖2所示反應(yīng)向右進(jìn)行時，反應(yīng)式中的能量來源于圖1中的c處，C錯誤；ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化過程中的物質(zhì)可逆，能量不可逆，D正確。2．無氧呼吸的基本過程如圖所示，①～③為相關(guān)反應(yīng)過程。下列敘述錯誤的是(

)A．①釋放的能量大多貯存在有機物中B．②的進(jìn)行需要乳酸脫氫酶的催化C．缺氧條件下某些根細(xì)胞能進(jìn)行①③D．缺氧時骨骼肌細(xì)胞能進(jìn)行①②答案：A

解析：①是無氧呼吸第一階段，能量大多儲存在丙酮酸中，釋放的能量大多以熱能的形式散失，少數(shù)儲存在ATP中，A錯誤。3．下列關(guān)于細(xì)胞中吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)的敘述，錯誤的是(

)A．糖的氧化反應(yīng)是放能反應(yīng)B．光合作用的暗反應(yīng)是吸能反應(yīng)C．ATP是吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)的紐帶D．氨基酸合成蛋白質(zhì)的過程是放能反應(yīng)答案：D

解析：氨基酸合成蛋白質(zhì)的過程是吸能反應(yīng)。4．下圖為線粒體的結(jié)構(gòu)示意圖，①～③表示相關(guān)結(jié)構(gòu)，下列敘述正確的是(

)A．葡萄糖可通過①③進(jìn)入線粒體B．有氧呼吸過程釋放能量最多的階段發(fā)生在②處C．有氧呼吸有關(guān)的酶全部分布在②③處D．[H]與O2的結(jié)合發(fā)生在③處答案：D

解析：葡萄糖只有分解成丙酮酸后才能進(jìn)入線粒體，A錯誤；有氧呼吸過程釋放能量最多的階段為第三階段，發(fā)生在線粒體內(nèi)膜(③)處，B錯誤；有氧呼吸有關(guān)的酶分布在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和②③處，C錯誤；[H]與O2的結(jié)合發(fā)生在線粒體內(nèi)膜(③)處，D正確。5．下列生活及生產(chǎn)實踐過程中，主要依據(jù)有氧呼吸原理進(jìn)行的是(

)A．酸奶制作 B．中耕松土C．果酒發(fā)酵 D．泡菜腌制答案：B

解析：酸奶制作、果酒發(fā)酵、泡菜腌制都是利用無氧呼吸的原理，中耕松土透氣可促進(jìn)作物根細(xì)胞的有氧呼吸，利于作物生長。6．圖甲是細(xì)胞內(nèi)部分生命活動示意圖，其中①②③④表示生理過程，A、B、C、D表示生命活動產(chǎn)生的物質(zhì)。圖乙是某植物的非綠色器官CO2釋放量和O2吸收量的變化。請據(jù)圖回答下列相關(guān)問題：(1)圖甲中在生物膜上發(fā)生的生理過程是__________(填序號)，A表示__________，D表示__________。產(chǎn)生能量最多的生理過程是________(填序號)。(2)圖乙中只完成圖甲中生理過程①②③的O2濃度是________。圖乙中最適合儲存水果或蔬菜的O2濃度是________。(3)O2濃度為b時，植物細(xì)胞無氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的________倍。解析：(1)圖甲中生理過程①為呼吸作用第一階段，發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中；生理過程②為有氧呼吸的第二階段，發(fā)生的場所為線粒體基質(zhì)；生理過程③為有氧呼吸的第三階段，發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上，該過程產(chǎn)生的能量最多；生理過程④為無氧呼吸第二階段。A物質(zhì)是丙酮酸，B物質(zhì)為[H]，C物質(zhì)為乙醇，D物質(zhì)為乳酸。(2)圖乙中O2濃度為a時，該器官沒有吸收O2，只有CO2生成，因此植物細(xì)胞只進(jìn)行無氧呼吸；O2濃度為d時，O2吸收量植物細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸；O2濃度為b和c時，CO2的釋放量大于O2的吸收量，則植物細(xì)胞同時進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸。O2濃度為c時，植物細(xì)胞進(jìn)行呼吸作用釋放的CO2量最少，是儲存水果或蔬菜的最佳O2濃度。(3)O2濃度為b時，O2吸收量為3，則有氧呼吸產(chǎn)生CO2的量為3，無氧呼吸產(chǎn)生CO2的量為5，根據(jù)有氧呼吸與無氧呼吸的化學(xué)反應(yīng)式可知，植物細(xì)胞無氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的5倍。答案：(1)③丙酮酸乳酸③

(2)d

c

(3)5常考點三光合作用[主干回扣]1．綠葉中色素的提取和分離2．光合作用中光反應(yīng)和暗反應(yīng)的關(guān)系(1)過程圖解：(2)兩者的區(qū)別：比較項目光反應(yīng)暗反應(yīng)實質(zhì)光能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能，并釋放出O2固定CO2，形成有機物時間長短短促較緩慢需要條件色素、光照、酶等不需要色素和光，需要多種酶等反應(yīng)場所葉綠體類囊體的薄膜上葉綠體的基質(zhì)中物質(zhì)變化①水的光解：水分解生成H＋和O2；②ATP的合成：在相關(guān)酶的作用下ADP和Pi形成ATP①CO2的固定：CO2＋C5→2C3；②C3的還原：2C3→(CH2O)＋C5能量變化光能→ATP中活躍的化學(xué)能ATP中活躍的化學(xué)能→有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能相應(yīng)產(chǎn)物O2、ATP和NADPH葡萄糖等有機物續(xù)表3.光照、CO2濃度和溫度對光合作用影響常見曲線模型曲線分析P點：限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子，隨著該因子的不斷加強，光合速率不斷提高Q點：橫坐標(biāo)所表示的因子不再是影響光合速率的因素，影響因素主要為各曲線所表示的因子(圖1為溫度，圖2為CO2濃度，圖3為光照強度)應(yīng)用溫室栽培時，在一定光照強度下，白天適當(dāng)提高溫度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同時適當(dāng)增加CO2，進(jìn)一步提高光合速率；當(dāng)溫度適宜時，可適當(dāng)增加光照強度和CO2濃度以提高光合速率續(xù)表[集訓(xùn)過關(guān)]1．下列用鮮菠菜進(jìn)行色素提取、分離實驗的敘述，正確的是(

)A．應(yīng)該在研磨葉片后立即加入CaCO3，防止酸破壞葉綠素B．即使菜葉剪碎不夠充分，也可以提取出4種光合作用色素C．為獲得10mL提取液，研磨時一次性加入10mL乙醇研磨效果最好D．層析完畢后應(yīng)迅速記錄結(jié)果，否則葉綠素條帶會很快隨溶劑揮發(fā)消失答案：B

解析：在提取綠葉中的色素時，應(yīng)先加入少量的CaCO3，再進(jìn)行研磨，防止研磨過程中酸破壞葉綠素；即使菜葉剪碎不夠充分，也可以提取出4種光合作用色素，只是濾液中色素的含量不多，分離后4條色素帶較窄；若要獲得總量10mL的提取液，在研磨時應(yīng)分次加入10mL乙醇；層析完畢后應(yīng)迅速記錄結(jié)果，這是因為葉綠素在光下容易分解，導(dǎo)致色素條帶很快消失，而不是隨溶劑揮發(fā)消失。2．溫室栽培番茄時，可通過調(diào)控光照、溫度等條件提高產(chǎn)量。下列做法不合理的是(

)A．選擇綠色透光的棚膜

B．適當(dāng)延長光照時間C．保持合理的晝夜溫差 D．適當(dāng)增加CO2濃度答案：A

解析：葉綠體中色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，基本不吸收綠光，用綠色透光的棚膜，不能提高產(chǎn)量。3．地球上的綠色植物每年通過光合作用制造的有機物高達(dá)2200億噸，相當(dāng)于全球每年能量消耗的10倍。下列有關(guān)說法正確的是(

)A．綠色植物白天只進(jìn)行光合作用，夜晚只進(jìn)行細(xì)胞呼吸B．綠色植物葉肉細(xì)胞的光合色素分布在葉綠體的內(nèi)膜上，可吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能C．當(dāng)某綠色植物的凈光合速率為0時，其葉肉細(xì)胞吸收二氧化碳的量不為0D．光反應(yīng)的進(jìn)行必須有光的參與，而暗反應(yīng)的進(jìn)行不能有光答案：C

解析：綠色植物在白天和夜晚都會進(jìn)行細(xì)胞呼吸，A錯誤；綠色植物葉肉細(xì)胞的光合色素分布在葉綠體的類囊體薄膜上，可吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能，B錯誤；當(dāng)某綠色植物的凈光合速率為0時，由于植物的非綠色部分不進(jìn)行光合作用，但會進(jìn)行呼吸作用，則葉肉細(xì)胞的總光合速率大于呼吸速率，故葉肉細(xì)胞吸收二氧化碳的量不為0，C正確；光反應(yīng)的進(jìn)行必須有光的參與，而暗反應(yīng)的進(jìn)行對光沒有要求，有光或無光都可以進(jìn)行暗反應(yīng)，D錯誤。4．夏季某晴朗的一天對一密閉蔬菜大棚中的某種氣體的含量進(jìn)行24小時的監(jiān)測，結(jié)果如圖1。圖2是葉肉細(xì)胞內(nèi)兩種細(xì)胞器間的氣體關(guān)系圖解。下列說法錯誤的是(

)A．圖1中所測氣體為O2B．該大棚內(nèi)的蔬菜經(jīng)過一晝夜后有機物有積累C．圖1中與它們各自的前一階段相比，EC段和DB段葉肉細(xì)胞內(nèi)的C3含量的變化趨勢分別是減少、增加D．處于圖1中的DB段時，圖2中應(yīng)該進(jìn)行的氣體轉(zhuǎn)移途徑只有c、d答案：D

解析：圖1中曲線表示隨著光照增強，所測氣體的含量增加，則為O2，A正確；是否積累有機物主要依據(jù)為開始與結(jié)束時，O2量的變化，從曲線看出，結(jié)束時O2量比開始增加，有有機物積累，B正確；圖1中EC段光照逐漸增強，光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH增加，與前一階段相比，C3含量減少，DB段的前一階段由于光照過強，溫度升高，氣孔關(guān)閉，影響二氧化碳進(jìn)入細(xì)胞，C3含量減少，DB段氣孔打開，二氧化碳進(jìn)入細(xì)胞增多，C3含量增加，C正確；DB段光合速率大于呼吸速率，圖2中應(yīng)該進(jìn)行的氣體轉(zhuǎn)移途徑有a、c、d、e，D錯誤。5.如圖是適宜條件下光照強度對某植物光合作用速率的影響曲線。回答下列問題：(1)該植物葉片中光合色素分布在葉綠體的________上。提取葉綠體中的色素時，為使研磨充分可加入__________。(2)光照強度直接影響光合作用的________階段，該階段產(chǎn)生的________和________可參與三碳化合物的還原。(3)光照強度為B時，該植物的光合作用速率______(填“大于”“等于”或“小于”)呼吸作用速率。長期處于該光照強度下，植物______(填“能”或“不能”)正常生長。(4)光照強度為D時，葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器有__________________。該光照強度下，適當(dāng)降低CO2的濃度，C點將________(填“向上”或“向下”)移動。答案：(1)類囊