2019届高考生物一轮复习第3单元细胞的能量供应和利用听课学案.docx

专题课件第3单元 细胞的能量供应和利用第8讲酶和ATP考试说明 1.酶在代谢中的作用()。2.ATP在能量代谢中的作用()。3.实验:探究影响酶活性的因素。考点一酶的本质、作用和特性 1.酶的本质及作用(1)本质与作用化学本质绝大多数是少数是合成原料氨基酸核糖核苷酸合成场所核糖体主要是细胞核来源一般来说,都能产生酶生理功能具有作用作用场所细胞内、外或生物体外均可(2)作用机理:化学反应的活化能。图3-8-1无酶催化的反应曲线是,有酶催化的反应曲线是。ca段的含义是在无催化剂的条件下,反应所需要的活化能;ba段的含义是酶。若将酶催化改为无机催化剂催化该反应,则b点在纵轴上将移动。2.酶本质的探索(连一连) 科学家巴斯德李比希毕希纳萨姆纳切赫和奥特曼主要观点或成就a.糖类变酒精需要酵母细胞死亡并释放其中物质b.少数RNA也具有生物催化功能c.从酵母细胞中提取引起发酵的物质酿酶d.从刀豆种子中提取出脲酶(第一个),证明脲酶的化学本质是蛋白质,其作用是分解尿素e.糖类变酒精必须有酵母活细胞参与3.酶的特性(1):酶的催化效率大约是无机催化剂的1071013倍。(2)专一性:每一种酶只能催化化学反应。(3)作用条件较温和:高温、过酸、过碱都会使酶的遭到破坏,使酶永久失活;低温时,酶的活性减弱,但不会失活。理性思维模型与建模 甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理,酶活性与处理时间的关系如图3-8-2所示,请思考:图3-8-2(1)甲、乙两种酶的化学本质是否相同?(2)乙酶活性改变的机制是什么?科学探究 下列是与酶相关的实验,请仔细分析并思考:实验目的及结论分别是什么?1.酶的高效性 图3-8-3(1)由曲线可知:酶比无机催化剂的催化效率更高。(2)酶只能缩短达到化学平衡所需的时间,不改变化学反应的平衡点。因此,酶不能改变最终生成物的量。2.酶的专一性 (1)物理模型图3-8-4图中A表示酶,B表示被催化的底物,E、F表示B被分解后产生的物质,C、D表示不能被酶催化的物质。酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。(2)曲线模型图3-8-5在A反应物中加入酶A,反应速率较未加酶时明显加快,说明酶A能催化底物A的反应。在A反应物中加入酶B,反应速率和未加酶时相同,说明酶B不能催化底物A的反应。3.影响酶促反应速率的因素(1)温度和pH图3-8-6在一定温度(pH)范围内,随温度(pH)的升高,酶的催化作用增强,超过这一范围,酶的催化作用逐渐减弱直至失活。过酸、过碱、高温都会使酶变性失活,而低温只是抑制酶的活性,酶分子结构未被破坏,温度升高可恢复活性。(2)底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响图3-8-7由甲图可知,在其他条件适宜、酶量一定的情况下,酶促反应速率随底物浓度增加而加快,但当底物达到一定浓度后,受酶数量和酶活性限制,酶促反应速率不再增加。由乙图可知,在底物充足、其他条件适宜的情况下,酶促反应速率与酶浓度成正比。(3)综合影响图3-8-8据图可知,不同pH条件下,酶最适温度不变;不同温度下,酶最适pH也不变。即反应溶液pH(温度)的变化不影响酶作用的最适温度(pH)。特别提醒(1)同一个体不同细胞中,酶的种类和数量不完全相同,对于同一个细胞而言,在不同的时期或生理状态下,细胞中酶的种类和数量也会发生改变。(2)酶促反应速率与酶活性不同。温度和pH通过影响酶活性,进而影响酶促反应速率。底物浓度和酶浓度也能影响酶促反应速率,但并未改变酶活性。角度1考查对酶的本质及作用和特性的理解1.下列关于酶的叙述,正确的是()A. DNA连接酶的作用是将单个脱氧核苷酸连接在DNA片段上B. RNA聚合酶能催化脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键C. DNA分子的复制需要DNA解旋酶D. 过氧化氢酶催化过氧化氢分解产生的氧气量比Fe3+催化时要多2.2017湖北黄冈三模 为使反应物 A反应生成产物 P,采取了有酶催化(最适温度和 pH)和有无机催化剂催化两种催化方法,其能量变化过程用图3-8-9甲中两条曲线表示;图乙表示某酶促反应过程的示意图。下列有关分析中不合理的是()甲乙图3-8-9A.距离 b 可反映无机催化剂催化效率比酶催化效率低的原因B.适当升高温度,有酶催化时的曲线对应的距离a将减小C.图乙中可代表蔗糖,那么可代表果糖和葡萄糖D.图乙所示过程可以说明酶具有专一性易错提醒高考常考的酶及其作用归纳(1)DNA聚合酶:将单个的脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接成链。(2)DNA连接酶:将两个DNA片段连接起来。(3)RNA聚合酶:将单个的核糖核苷酸连接成链。(4)解旋酶:在DNA分子复制过程中打开DNA碱基对中的氢键。(5)ATP水解酶:能打开远离腺苷的高能磷酸键。(6)ATP合成酶:能催化远离腺苷的高能磷酸键形成。(7)限制性核酸内切酶:识别特定的核苷酸序列,从固定的切点切开磷酸二酯键。(8)蛋白酶:将蛋白质的部分肽键切断,得到不同的肽链或氨基酸。(9)纤维素酶、果胶酶:水解纤维素、果胶,破坏植物细胞壁。角度2影响酶促反应的曲线分析3.2017浙江宁波模拟 图3-8-10中曲线a表示在最适温度、最适pH条件下,底物浓度与酶促反应速率的关系。据图分析,下列叙述不正确的是()图3-8-10A.在曲线的AB段限制反应速率的主要因素是底物浓度B.在曲线的B点时再加入一定量的酶,可以用曲线b表示C.酶的数量减少后,图示反应速率可用曲线c表示D.减小pH,重复该实验,曲线中B点位置不变4.2017安徽合肥二检 为了研究温度对某种酶活性的影响,设置甲、乙、丙三个实验组,各组温度条件不同,其他条件相同且适宜,测定各组在不同反应时间内的产物浓度,结果如图3-8-11所示。以下分析正确的是()图3-8-11A.在t时刻之后,甲组曲线不再上升,是因为受到酶数量的限制B.在t时刻降低丙组温度,将使丙组酶的活性提高,曲线上升C.若甲组温度小于乙组温度,则酶的最适温度不可能大于乙组温度D.若甲组温度大于乙组温度,则酶的最适温度不可能大于甲组温度归纳提炼“四看法”分析酶促反应曲线一看二看三看四看考点二探究影响酶活性的因素1.探究温度对酶活性的影响(1)实验原理反应原理:淀粉麦芽糖、葡萄糖 蓝色无蓝色出现鉴定原理:温度影响酶的活性,从而影响淀粉的水解,滴加碘液,根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。(2)实验步骤序号实验操作内容试管1试管2试管31加入等量的可溶性淀粉溶液2 mL2 mL2 mL2控制不同的温度条件60 热水(5分钟)沸水(5分钟)冰块(5分钟)3加入等量的新鲜淀粉酶溶液1 mL(5分钟)1 mL(5分钟)1 mL(5分钟)4加入等量的碘液1滴1滴1滴5观察实验现象不出现蓝色(呈现碘液颜色)蓝色蓝色2.探究pH对酶活性的影响(1)实验原理反应原理(用反应式表示):2H2O22H2O+O2。鉴定原理:pH影响酶的活性,从而影响氧气的生成速率,可用带火星的卫生香燃烧的情况来检验O2的生成速率。(2)实验步骤序号实验操作内容试管1试管2试管31注入等量的过氧化氢酶溶液2滴2滴2滴2注入等量的不同pH的溶液1 mL蒸馏水1 mL 5%的HCl1 mL 5%的NaOH3注入等量的3%的H2O2溶液2 mL2 mL2 mL4观察实验现象有大量气泡产生无气泡产生无气泡产生5将带火星的卫生香插入试管内液面的上方燃烧剧烈燃烧较弱燃烧较弱3.酶活性实验探究中的“三宜”“四不宜”(1)若底物选择淀粉和蔗糖,用淀粉酶来验证酶的专一性,检测底物是否被分解的试剂宜选用斐林试剂,不宜选用碘液,因为碘液无法检测蔗糖是否被分解。(2)若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度,检测底物被分解的试剂宜选用碘液,不宜选用斐林试剂,因为用斐林试剂鉴定时需水浴加热,而该实验中需严格控制温度。(3)在探究酶的适宜温度的实验中,不宜选择过氧化氢(H2O2)和过氧化氢酶作实验材料,因为过氧化氢(H2O2)在常温常压时就能分解,加热的条件下分解会加快,从而影响实验结果。(4)在探究pH对酶活性影响时,宜保证酶的最适温度(排除温度干扰),且将酶溶液的pH调至实验要求的pH后再让反应物与酶接触,不宜在未达到预设pH前,让反应物与酶接触。角度1考查有关酶实验的分析1.2018成都七中模拟 下列关于酶的实验的叙述,正确的是()A.验证酶的高效性时,自变量是酶的种类B.“探究温度对酶活性的影响”实验中,可选用过氧化氢酶作为研究对象C.用淀粉、蔗糖酶和淀粉酶探究酶的专一性时,可用碘液进行鉴定D.在探究影响淀粉酶活性的因素时,温度、酸碱度、实验的次数等都是自变量2.2017广东广州二模 下列关于酶的实验的叙述,正确的是()A.利用唾液淀粉酶可以除去植物细胞壁B.用丙酮能从刀豆种子中提取到纯度较高的脲酶C.H2O2分解实验中,Fe3+、加热与过氧化氢酶降低活化能的效果依次增强D.利用pH分别为7、8、9和10的缓冲液探究pH对胃蛋白酶活性的影响实验小锦囊实验设计遵循的原则1.对照原则对照实验是除了一个因素之外,其他因素都保持不变的实验,通常分为实验组和对照组,实验组是接受实验变量处理的对象组,对照组是不接受实验变量处理的对象组。2.单一变量原则所谓单一变量原则,就是要尽可能控制无关变量,以确保实验变量的唯一性。(1)实验变量与反应变量实验变量也称自变量,是研究者主动操纵的条件和因子,是作用于实验对象的刺激变量。反应变量又称因变量,是随自变量变化而产生反应或发生变化的变量,应具可测性和客观性。(2)无关变量:无关变量又称干扰变量、控制变量,是指与研究目标无关,但却影响研究结果的变量。3.等量原实验中除“单一变量”(即实验变量)外,其他变量需注意等量原则,即:(1)生物材料要相同:所用生物材料的数量、质量、长度、体积、来源和生理状况等方面要尽量相同或至少大致相同。(2)实验器具要相同。(3)实验试剂要相同。(4)处理方法要相同。角度2考查有关酶的实验设计3.2017广东六校联考 普通淀粉酶的最适温度在4060 之间,而极端耐热淀粉酶在100 仍能保持较高的活性,因此在生产上具有更为广泛的应用前景。请回答有关问题:(1)要鉴定该酶的化学本质,可将该酶液与混合,若反应液呈色,则该酶的化学本质为蛋白质。(2)测定淀粉酶活性时,应选择作为该酶作用的底物,反应液中应加入溶液以维持其酸碱度稳定。(3)设计实验探究极端耐热淀粉酶起催化作用的最适温度。此实验中除自变量和因变量外,还需要考虑(指出两点即可)等因素。结合题目信息,简要写出探究该酶催化作用最适温度的实验思路:。技法提炼梯度法探究酶的最适温度或最适pH(1)实验设计思路底物t1温度或pH1下+酶t1温度或pH1下底物的分解量或剩余量或产物的生成量(2)实验设计程序图3-8-12考点三ATP的结构、产生和利用1.ATP的结构与功能(1)组成元素:。(2)分子结构:分子结构式:(简写)。a.1分子ATP=1分子(A)+3分子(Pi)。b.腺苷=+核糖。c.含有个高能磷酸键。d.ATP与RNA的关系:ATP去掉个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本单位之一。特点:远离腺苷的高能磷酸键易水解,释放出能量,也可以接受能量而重新形成。(3)功能:生命活动的物质。2.ATP和ADP的相互转化ATP+能量(1)下列需要A过程提供能量的是。主动运输生物发光、发电肌肉收缩淀粉合成大脑思考植物根细胞吸收水分(2)进行B过程的生命活动和场所生命活动场所:。(3)进行B过程的能量来源和去向来源:和有机物氧化释放的能量。去向:用于形成ATP中的。 正误辨析1.ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应。()2.在线粒体内膜上不能合成ATP。()3.在无氧条件下,光合作用是叶肉细胞产生ATP的唯一来源。()4.人在饥饿时,细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡。()5.在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中,不会同时发生ATP的合成与分解。()理性思维1.归纳与概括 ATP和酶在成分上有联系吗?2.归纳与概括 酶与ATP在细胞代谢中有怎样的联系?1.ATP与ADP的相互转化图3-8-13(1)ATP在生物体内含量少,但转化十分迅速,从而使细胞中的ATP与ADP的转化总是处于一种动态平衡中。(2)ATP与ADP的相互转化过程中,物质可重复利用,但能量不可循环利用,它们不是可逆反应。(3)ATP转化为ADP又称“ATP的水解反应”,这一过程需要酶的催化,同时也消耗水。(4)ATP不等同于能量:ATP是一种高能磷酸化合物,是一种与能量有关的物质,不能将二者等同起来。(5)生命活动需要消耗大量能量,但细胞中ATP含量很少。由于ADP、Pi等可重复利用,只要提供能量(光能或化学能),生物体就可不断合成ATP,满足生物体的需要。2.ATP产生量与O2供给量之间的关系模型分析图3-8-14角度1考查ATP的来源、结构及生理作用 1.ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内四种高能磷酸化合物,它们的结构只是碱基不同,下列叙述错误的是()A.ATP的合成常伴随着细胞内的放能反应B.1分子GTP彻底水解可得到3种小分子物质C.CTP中“C”是由胞嘧啶和脱氧核糖构成的D.UTP断裂两个高能磷酸键后可作为基因转录的原料2.2017辽宁葫芦岛二模 下列关于ATP的叙述,错误的是() A.细胞质和细胞核中都有ATP的分布B.神经元释放神经递质需要ATP供能C.细胞中的吸能反应一般与ATP的水解相关联D.病毒的生命活动既不产生ATP也不消耗ATP3.2014全国卷 ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。下列有关ATP的叙述,错误的是()A.线粒体合成的ATP可在细胞核中发挥作用B.机体在运动时消耗ATP,睡眠时则不消耗ATPC.在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATPD.植物根细胞吸收矿质元素离子所需的ATP来源于呼吸作用易错提醒比较法辨析ATP、DNA、RNA、核苷酸中“A”的含义图3-8-15ATP中的A为腺苷(由腺嘌呤和核糖组成),DNA分子中的A为腺嘌呤脱氧核苷酸,RNA分子中的A为腺嘌呤核糖核苷酸,核苷酸中的A为腺嘌呤。可见,它们的共同点是都含有腺嘌呤。角度2ATP和酶的综合考查4.下列关于酶和ATP的叙述,正确的是()A.基因的表达需要酶和ATP,酶和ATP也是基因表达的产物B.加酶和加热促进H2O2分解的机理相同C.ATP的形成不一定伴随着氧气的消耗D.ATP是RNA水解的产物之一5.2017河北衡水中学三调 下列关于酶和ATP的叙述,正确的是()A.酶通过给反应物提供能量来提高化学反应速率B.某种酶经蛋白酶处理后活性不变,推断其组成成分中含有核糖C.人的成熟红细胞产生ATP的速率随氧气浓度的增大而加快D.合成酶时,在合成场所内有一定水和ATP的合成易错提醒关于ATP的5个易错提醒(1)ATP转化为ADP又称“ATP的水解反应”,这一过程需要酶的催化,同时也需要消耗水。凡是大分子有机物(如蛋白质、糖原、淀粉等)的水解都需要消耗水。(2)ATP水解释放的能量是储存于高能磷酸键中的化学能,可直接用于各项生命活动(光反应阶段合成的ATP只用于暗反应);而合成ATP所需能量则主要来自有机物氧化分解释放的化学能或光合作用中吸收的光能。(3)ATP并不是细胞内唯一的高能化合物,高能化合物在生物体内有很多种,如存在于各种生物体细胞内的UTP、GTP、CTP及动物体内的磷酸肌酸。(4)ATP与ADP转化总处于“动态平衡”中,切不可认为ATP合成量大于分解量或ATP分解量大于合成量,如剧烈运动时ATP分解量增加,此时其合成量也增加。(5)细胞放能反应中可将ADP与Pi合成ATP,吸能反应中可将ATP水解为ADP与Pi。历年真题明考向1.2017全国卷 下列关于生物体中酶的叙述,正确的是()A.在细胞中,核外没有参与DNA合成的酶B.由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性C.从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法D.唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37 2.2017天津卷 将A、B两种物质混合,T1时加入酶C。图3-8-16为最适温度下A、B浓度的变化曲线。 叙述错误的是()图3-8-16A.酶C降低了A生成B这一反应的活化能B.该体系中酶促反应速率先快后慢C.T2后B增加缓慢是酶活性降低导致的D.适当降低反应温度,T2值增大3.2016全国卷 若除酶外所有试剂已预保温,则在测定酶活力的实验中,下列操作顺序合理的是()A.加入酶加入底物加入缓冲液保温并计时一段时间后检测产物的量B.加入底物加入酶计时加入缓冲液保温一段时间后检测产物的量C.加入缓冲液加入底物加入酶保温并计时一段时间后检测产物的量D.加入底物计时加入酶加入缓冲液保温一段时间后检测产物的量4.2016全国卷 为了研究温度对某种酶活性的影响,设置三个实验组:A组(20 )、B组(40 )和C组(60 ),测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同),结果如图3-8-17所示。回答下列问题:图3-8-17(1)三个温度条件下,该酶活性最高的是组。(2)在时间t1之前,如果A组温度提高10 ,那么A组酶催化反应的速度会。(3)如果在时间t2时,向C组反应体系中增加2倍量的底物,其他条件保持不变,那么在t3时,C组产物总量,原因是。(4)生物体内酶的化学本质是,其特性有(答出两点即可)。完成课时作业(八)第9讲细胞呼吸考试说明 1.细胞呼吸()。2.实验:探究酵母菌的呼吸方式。考点一细胞呼吸的过程1.有氧呼吸(1)总反应式图3-9-1(2)过程图解(3)能量的释放与去向有氧呼吸个阶段都释放能量产生ATP。细胞呼吸释放的能量大部分以形式散失,少部分转移到中。2.无氧呼吸(1)反应式 产物为酒精:C6H12O6。产物为乳酸:C6H12O6。(2)过程第一阶段第二阶段场所细胞质基质反应物葡萄糖生成物丙酮酸、H生成ATP数量少量(3)能量的释放与去向只在释放少量能量,生成少量ATP。葡萄糖分子的大部分能量存留在中。正误辨析1.无氧呼吸不需要O2的参与,该过程最终有H的积累。()2.有氧呼吸产生的H在线粒体基质中与氧结合生成水。()3.葡萄糖氧化分解为丙酮酸只发生在细胞有氧呼吸时。()4.无氧呼吸能产生ATP,但没有H的生成过程。()5.人体细胞内O2/CO2的值,线粒体内比细胞质基质中高。()理性思维1.归纳与概括 春季种子萌发初期,细胞释放CO2与吸收O2的比值大于1,此时细胞的呼吸方式是什么?2.归纳与概括 人和动物细胞呼吸过程中CO2的来源与酵母菌有何不同?科学探究如图3-9-2是探究细胞呼吸作用的两套实验装置,甲装置瓶内和乙装置A瓶内都是萌发的种子,乙装置B瓶内是煮熟的种子。请认真分析图文信息,回答问题:图3-9-2(1)甲、乙两个实验,其中属于对照实验的是。(2)甲实验的结果证明。(3)乙实验的结果证明。1.有氧呼吸和无氧呼吸的比较类型有氧呼吸无氧呼吸过程模型必需条件O2和酶不需O2,但必须有酶催化场所细胞质基质(第一阶段);线粒体(第二、三阶段)在细胞质基质中进行全过程产物CO2和H2O酒精、CO2(或乳酸)联系第一阶段完全相同;实质相同:氧化分解有机物,释放能量(并合成ATP满足细胞生命活动的需要);有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上进化而来的2.细胞呼吸中H和ATP的来源和去路来源去路有氧呼吸无氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸H葡萄糖和水葡萄糖与O2结合生成H2O还原丙酮酸ATP三个阶段都产生只在第一阶段产生用于各项生命活动3.有氧呼吸过程中氢元素和碳元素的来源和去路分析(1)氢元素:葡萄糖、H2O(反应物)HH2O。(2)碳元素:葡萄糖丙酮酸CO2。角度1考查有氧呼吸和无氧呼吸的过程分析1.2017辽宁锦州质检 下列关于细胞呼吸的叙述,不正确的是()A. 长跑时,人体产生的CO2来自于有氧呼吸B. 有氧呼吸第二阶段消耗水,第三阶段产生水C. 肺炎双球菌有氧呼吸产生二氧化碳的场所是线粒体基质D. 无氧呼吸第一阶段产生H,第二阶段消耗H2.2017东北育才学校一模 如图3-9-3是H随化合物在生物体内转移的过程,下面对其分析不正确的是()A. 产生的H可在过程中将三碳化合物还原B. H经转移到水中,其过程需氧气参与C. 能形成ATP的过程有图3-9-3D. 长在向阳坡上的小麦比长在背阳坡上的小麦过程旺盛易错提醒有关细胞呼吸的6个易错点(1)不同生物无氧呼吸的产物不同,其直接原因在于催化反应的酶不同,根本原因在于控制酶合成的基因不同。(2)无氧呼吸只释放少量能量,其余能量储存在分解不彻底的氧化产物酒精或乳酸中。(3)有氧呼吸产物与无氧呼吸产物最大的区别是无氧呼吸没有水生成,并且无氧呼吸只在第一阶段产生ATP。(4)真核生物细胞并非都能进行有氧呼吸,如蛔虫细胞、哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸。(5)原核生物无线粒体,但有些原核生物仍可进行有氧呼吸,如蓝藻、硝化细菌等,因为其细胞中含有与有氧呼吸有关的酶。(6)水稻等植物长期被水淹后烂根的原因是无氧呼吸的产物酒精对细胞有毒害作用。玉米种子烂胚的原因是无氧呼吸产生的乳酸对细胞有毒害作用。角度2细胞呼吸方式的判断与计算3.2018四川成都摸底 为了准确地判断贮存的小麦种子所进行的呼吸方式,最好检测()A.有无酒精产生 B.有无水的生成C.有无有机物的消耗 D.O2消耗量与CO2生成量的比值4.有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液,当通入不同浓度的氧气时,其产生的C2H5OH和CO2的量如图3-9-4所示。据图中信息推断错误的是()图3-9-4A.氧浓度为a时酵母菌没有有氧呼吸,只进行无氧呼吸B.当氧浓度为b和d时,酵母菌细胞呼吸的过程会不同C.当氧浓度为c时,2/5的葡萄糖用于酵母菌酒精发酵D.在a、b、c、d不同氧浓度下,细胞都产生H和ATP5.2018河南林州一中调研 将苹果储藏在密闭容器中,较长时间后会闻到酒香。当通入不同浓度的氧气时,其O2的消耗量和CO2产生量如下表所示(假设细胞呼吸的底物都是葡萄糖)。下列叙述错误的是()氧浓度(%)abcdeCO2产生量(mol/min)1.21.01.31.63.0O2的消耗量(mol/min)00.50.71.23.0A.氧浓度为a时,苹果的细胞呼吸只在细胞质基质中进行B.氧浓度为c时,苹果产生C2H5OH的量为0.6 mol/minC.氧浓度为d时,消耗的葡萄糖中有1/4用于酒精发酵D.氧浓度为b时,较适宜苹果的储藏技法提炼1.判定细胞呼吸方式的三大依据2.呼吸作用中各物质之间的比例关系(以葡萄糖为底物的细胞呼吸)(1)有氧呼吸:葡萄糖O2CO2=166。(2)无氧呼吸:葡萄糖CO2酒精=122或葡萄糖乳酸=12。(3)消耗等量的葡萄糖时,无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2物质的量之比为13。考点二影响细胞呼吸的因素及应用1.温度、CO2浓度及H2O对呼吸速率影响的曲线分析因素温度CO2浓度H2O影响机理影响呼吸酶的活性高浓度的CO2对细胞呼吸有明显的抑制效应在一定范围内,细胞呼吸强度随含水量的增加而增强曲线模型 实践应用零上低温下储存种子、蔬菜、水果,大棚种植夜间适当降低温度增加CO2的浓度,可提高蔬菜和水果的保鲜效果粮食在收仓前要进行晾晒处理,干种子萌发前要进行浸泡处理2.氧浓度对呼吸速率影响的曲线分析图3-9-5(1)氧气作为有氧呼吸的原料,可同时影响有氧呼吸和无氧呼吸的速率。(2)图甲中O2浓度为0时细胞只进行无氧呼吸,随O2浓度升高,有氧呼吸逐渐增强,无氧呼吸逐渐减弱。当O2浓度为010%时,细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸;O2浓度在10%以上时,细胞只进行有氧呼吸。(3)图乙中三条曲线分别表示无氧呼吸CO2释放量、有氧呼吸O2吸收量(等于有氧呼吸CO2释放量)及两种呼吸CO2释放总量。(4)图中R点为两种细胞呼吸CO2释放总量的最低点,一般认为此时细胞呼吸消耗有机物最少,最适合储存种子或果实。AB段长度=BC段长度,说明此时有氧呼吸与无氧呼吸释放的CO2量相等,则此时有氧呼吸消耗的葡萄糖量应为无氧呼吸消耗葡萄糖量的1/3。角度1以曲线模型为信息载体,考查影响细胞呼吸的因素1.如图3-9-6表示某植物非绿色器官在不同O2浓度下,O2的吸收量和CO2的释放量的变化情况,根据所提供的信息,以下判断正确的是()图3-9-6A.N点时,该器官O2的吸收量和CO2的释放量相等,说明其只进行有氧呼吸B.M点是贮藏该器官的最适O2浓度,此时无氧呼吸的强度最低C.该器官呼吸作用过程中有非糖物质的氧化分解D.L点时,该器官产生CO2的场所是细胞中的线粒体基质2.科研人员探究温度对密闭罐中水蜜桃果肉细胞呼吸速率的影响,结果如图3-9-7所示。下列叙述正确的是()图3-9-7A.20 h内,果肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体B.50 h后,30 条件下果肉细胞没有消耗O2,密闭罐中CO2浓度会增加C.50 h后,30 的有氧呼吸速率比2 和15 慢,是因为温度高使酶活性降低D.实验结果说明,温度越高,果肉细胞有氧呼吸速率越大角度2考查细胞呼吸原理在生产上的应用3.2018四川成都模拟 下列关于细胞呼吸原理的应用,正确的是()A.水果、蔬菜的保存要求在零下低温、无氧和干燥环境B.用透气的纱布包扎伤口可避免组织细胞缺氧死亡C.稻田定期排水可防止无氧呼吸产生乳酸对细胞造成毒害D.夜间适当降低温度有利于提高温室大棚中农作物的产量4.2017浙江五校联考 蚕豆种子萌发过程中CO2释放速率和O2吸收速率的变化趋势如图3-9-8所示。下列说法错误的是()图3-9-8A.种子在破土前干重一直在减小B.48 h后细胞呼吸底物不只是糖类C.二氧化碳的产生场所为线粒体基质和细胞质基质D.1224 h期间,细胞呼吸的主要方式为有氧呼吸易错警示影响细胞呼吸的外界因素的应用注意点1.影响细胞呼吸的因素并不是单一的(1)若需要增强细胞呼吸强度,可采取供水、升温、高氧等措施。(2)若需降低细胞呼吸强度,可以采取干燥、低温、低氧等措施。2.储存蔬菜和水果与储存种子的条件不同(1)蔬菜和水果应储存在“零上低温、湿度适中、低氧”的条件下。(2)种子应储存在“零上低温、干燥、低氧”条件下。考点三探究酵母菌细胞呼吸的方式1.实验原理图3-9-92.实验步骤(1)配制酵母菌培养液(酵母菌+葡萄糖溶液)。(2)检测CO2的产生,装置如图3-9-10所示。图3-9-10(3)检测酒精的产生:自A、B中各取2 mL酵母菌培养液的滤液,分别注入编号为1、2的两支试管中分别滴加0.5 mL 溶有0.1 g重铬酸钾的硫酸溶液振荡并观察溶液的颜色变化。3.实验现象条件澄清石灰水的变化1、2两试管的变化甲组变混浊快无变化乙组变混浊慢出现灰绿色4.实验结论酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。在有氧条件下产生的CO2多且快,在无氧条件下进行细胞呼吸能产生酒精,还产生少量CO2。5.实验成功关键点分析(1)实验装置:甲组探究酵母菌的有氧呼吸,乙组探究酵母菌的无氧呼吸。甲、乙两组为对比实验,设置的是有氧、无氧条件。(2)通入A瓶的空气中不能含有CO2,以保证第三个锥形瓶中的澄清石灰水变混浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。(3)B瓶应封口放置一段时间,待酵母菌将B瓶中的氧气消耗完,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶,确保通入澄清石灰水中的CO2是由酵母菌无氧呼吸产生的。角度1考查酵母菌细胞呼吸方式的实验探究1.2018河南林州调研 如图3-9-11是某研究小组在探究酵母菌呼吸方式时的两套装置图,下列分析不合理的是()图3-9-11A. 为检验空气中的二氧化碳是否被A瓶吸收完全,可在B瓶前加一个盛有澄清石灰水的锥形瓶B. 实验中发现C瓶先变混浊后又澄清了,说明实验成功C. 实验进行一段时间后用酸性的重铬酸钾检测D瓶中物质会出现灰绿色D. C瓶和E瓶也可用溴麝香草酚蓝水溶液,可观察到水溶液由黄变绿再变蓝2.为探究酵母菌的细胞呼吸,将酵母菌破碎并进行差速离心处理,得到细胞质基质和线粒体,与酵母菌分别装入试管中,加入不同的物质,进行了如下表的实验。物质细胞质基质线粒体酵母菌葡萄糖-+-+丙酮酸+-+-氧气+-+-+-注:“+”表示加入了适量的相关物质,“-”表示未加入相关物质。下列有关叙述中,不正确的是()A.会产生酒精的试管有B.会产生CO2和H2O的试管有C.根据试管的实验结果,可以判断酵母菌进行有氧呼吸的场所D.根据试管的实验结果,可以判断酵母菌进行无氧呼吸的场所角度2考查细胞呼吸的其他实验3.如图3-9-12所示装置可用于测定动物的呼吸速率。下列关于该装置的叙述错误的是()图3-9-12A.试管内加入的试剂是NaOH溶液B.温水的作用是使瓶内温度相对稳定C.实验中细玻璃管内的红墨水向右移动D.该装置直接测定动物呼吸释放的CO2量4.2017山东师大附中一模 如图3-9-13中三个装置可用于研究萌发的种子的呼吸作用的方式及其产物,下列有关分析不正确的是()图3-9-13A.甲装置可用于探究呼吸作用是否产生热量B.乙装置有色液滴向左移动,说明种子萌发只进行有氧呼吸C.丙装置可用于探究萌发种子的呼吸作用是否产生CO2D.三个装置中的种子都必须进行消毒处理,且都需要设置对照实验归纳总结细胞呼吸方式的判断及实验探究1.探究细胞呼吸方式的实验装置欲探究某生物的呼吸类型,应设置两套呼吸装置,如图3-9-14所示(以发芽种子为例):图3-9-14实验结果预测和结论实验现象结论装置一液滴装置二液滴不动不动只进行产乳酸的无氧呼吸不动右移只进行产乙醇的无氧呼吸左移右移进行有氧呼吸和产乙醇的无氧呼吸左移不动只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸2.物理误差的校正为使实验结果精确除减少无关变量的干扰外,还应设置对照装置,如图3-9-15所示。对照装置与装置二相比,不同点是用“煮熟的种子”代替“发芽种子”,其余均相同。图3-9-15特别提醒(1)为防止微生物呼吸对实验结果的干扰,应将装置进行灭菌、所测种子进行消毒处理。(2)若选用绿色植物作实验材料,测定细胞呼吸速率,需将整个装置进行遮光处理,否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。历年真题明考向1.2017海南卷 下列有关植物细胞呼吸作用的叙述,正确的是()A.分生组织细胞的呼吸速率通常比成熟组织细胞的小B.若细胞既不吸收O2也不放出CO2,说明细胞已停止无氧呼吸C.适当降低氧浓度可降低果实的有氧呼吸进而减少有机物的消耗D.利用葡萄糖进行有氧呼吸时,吸收O2与释放CO2的摩尔数不同2.2017海南卷 某染料(氧化型为无色,还原型为红色)可用于种子生活力的鉴定。某同学将吸胀的小麦种子平均分成甲、乙两组,并进行染色实验来了解种子的生活力,结果如下表所示。分组甲组乙组处理种子与染料混合保温种子煮沸后与染料混合保温结果种子中的胚呈红色种子中的胚未呈红色下列叙述错误的是()A.甲组的胚中发生了氧化还原反应B.呼吸作用产生的NADH使染料变成红色C.乙组胚细胞膜上的载体蛋白能将染料运出细胞D.种子中胚细胞代谢活动的强弱会影响染色效果3.2016上海卷 人骨骼肌内的白肌细胞含少量线粒体,适合无氧呼吸、进行剧烈运动。白肌细胞内葡萄糖氧化分解的产物有()酒精乳酸CO2H2OATPA.B.C.D.4.2015安徽卷 科研人员探究了不同温度(25 和0.5 )条件下密闭容器内蓝莓果实的CO2生成速率的变化,结果见图3-9-16和图3-9-17。图3-9-16图3-9-17(1)由图可知,与25 相比,0.5 条件下果实的CO2生成速率较低,主要原因是;随着果实储存时间的增加,密闭容器内的浓度越来越高,抑制了果实的细胞呼吸。该实验还可以通过检测浓度变化来计算呼吸速率。(2)某同学拟验证上述实验结果,设计如下方案:称取两等份同一品种的蓝莓果实,分别装入甲、乙两个容积相同的瓶内,然后密封。将甲、乙瓶分别置于25 和0.5 条件下储存,每隔一段时间测定各瓶中的CO2浓度。记录实验数据并计算CO2生成速率。为使实验结果更可靠,请给出两条建议,以完善上述实验方案(不考虑温度因素)。a.;b.。完成课时作业(九)第10讲光与光合作用考试说明 1.光合作用的基本过程()。2.影响光合作用速率的环境因素()。3.实验:叶绿体色素的提取和分离。第1课时光合作用的探究历程与基本过程考点一捕获光能的色素和叶绿体的结构 1.叶绿体中色素的种类和颜色色素的种类色素的颜色叶绿素叶绿素a叶绿素b类胡萝卜素黄色橙黄色2.色素的分布与功能图3-10-1(1)功能:。由图3-10-1可以看出:叶绿体中的色素只吸收光,而对红外光和紫外光等不吸收。类胡萝卜素主要吸收,叶绿素a和叶绿素b主要吸收,类胡萝卜素和叶绿素吸收最少。(2)分布:。3.叶绿体的结构和功能图3-10-2(1)结构:、, 其中是由堆叠形成的。(2)与光合作用有关的酶:分布在上和中。(3)功能:叶绿体是绿色植物进行的场所。(4)功能验证:恩格尔曼的实验,好氧细菌只分布在叶绿体被光束照射的部位。理性思维1.归纳与概括 遇到连续阴雨天气,温室或大棚补充光源时在相同光强条件下应补充什么颜色的光?2.归纳与概括 玉米田里的白化苗,在长出几片叶片时就会死亡,原因是什么?1.2016全国卷 关于高等植物叶绿体中色素的叙述,错误的是()A.叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中B.构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收C.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D.黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的2.2017全国卷 植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应(如O2的释放)来绘制的。下列叙述错误的是()A.类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成B.叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制C.光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示D.叶片在640660 nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的3.下列对叶绿体和光合作用的分析正确的是()A.没有叶绿体的细胞不能进行光合作用B.用8%的盐酸处理叶绿体有利于各种色素的提取C.将叶绿体粉碎加工成匀浆并给予一定的光照,光合作用仍能正常进行D.叶绿体能产生和消耗ATP,两个过程完全在叶绿体内完成题后归纳影响叶绿素合成的三大因素考点二叶绿体色素的提取和分离 1.实验原理2.实验步骤3.实验结果图3-10-34.实验注意事项及操作目的注意事项操作目的提取色素选新鲜绿色的叶片使滤液中色素含量高研磨时加无水乙醇溶解色素加少量SiO2和CaCO3研磨充分、保护色素迅速、充分研磨防止乙醇过度挥发,充分溶解色素盛放滤液的试管管口加棉塞防止乙醇挥发和色素氧化分离色素滤纸预先干燥处理使层析液在滤纸上快速扩散滤液细线要直、细、匀使分离出的色素带平整不重叠滤液细线干燥后再画一两次使分离出的色素带清晰分明滤液细线不触及层析液防止色素直接溶解到层析液中考查色素提取和分离的过程及结果1.2017福建厦门一中月考 下列关于叶绿体色素提取和分离实验的说法,不正确的是()A.实验中需要加入SiO2进行研磨,以破碎细胞和叶绿体B.在研磨过程中加入CaCO3的目的是防止叶绿素被破坏C.色素分离后在滤纸条上形成的4条色素带从上至下分别呈橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色D.色素带的宽度反映了色素在层析液中溶解度的大小2.某班学生完成对新鲜菠菜叶进行叶绿体中色素的提取和分离实验时,由于各组操作不同,出现了以下四种不同的层析结果,如图3-10-4所示。下列分析不合理的是()图3-10-