細(xì)胞的代謝
1.內(nèi)容：
(1)酶在代謝中的作用 Ⅱ
(2)ATP在能量代謝中的作用Ⅱ
(3)光合作用的 基本過程 Ⅱ
(4)影響光和作用速率的環(huán)境因素 Ⅱ
(5)細(xì)胞呼吸Ⅱ
(6)探究影響酶活性的條件
(7)綠葉中色素的提取和分離
(8)探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式
2.解讀：
在歷年的中對ATP、酶的考查多以選擇題形式出現(xiàn)，非選擇題主要考查與酶有關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計以及酶在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。光合作用和細(xì)胞呼吸是中最重要的考點(diǎn)，其�？汲Ｐ拢碱}數(shù)量多、分值高、區(qū)分度大，《說明》中規(guī)定的各類均可設(shè)置考查。較常見的題型是結(jié)合生產(chǎn)、生活中的實(shí)踐性問題以實(shí)驗(yàn)或簡答得形式考查。關(guān)于酶與代謝部分可以從以下幾個方面進(jìn)行突破：
(1)準(zhǔn)確酶的產(chǎn)生、功能、特性、本質(zhì)和種類等。
(2)通過列表的方式比較酶、激素和維生素。
(3)理順各種因素對酶催化的影響，探究或驗(yàn)證與酶催化特性想關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計原理、過程及結(jié)果預(yù)測與分析。
ATP部分可聯(lián)系生物體內(nèi)的各種能源物質(zhì)，結(jié)合細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能，生物的代謝，掌握細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的生理活動;而關(guān)于光合作用的可以采取以下策略：
(1)全面系統(tǒng)復(fù)習(xí)光合作用的基礎(chǔ)知識和實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)。
(2)重視實(shí)驗(yàn)與探究能力的培養(yǎng)，形成試驗(yàn)操作的基本能力。
(3)加強(qiáng)對高考試題的分析，重視對標(biāo)準(zhǔn)答案的，標(biāo)準(zhǔn)答題。
對于細(xì)胞呼吸，(1)充分利用教材掌握細(xì)胞呼吸的概念、類型、過程、特點(diǎn)、能量等問題。(2)運(yùn)用列表法分析比較光合作用與細(xì)胞呼吸、有氧呼吸與無氧呼吸。(3)運(yùn)用知識解決實(shí)際問題。(4)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)與探究能力。
第一課時 酶與ATP
1.酶的概念
酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的，具有催化效應(yīng)的生物大分子。
2.酶的化學(xué)本質(zhì)
絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA。
3.酶的性質(zhì)
1.具有一般催化劑的性質(zhì)
(1)反應(yīng)前后酶的數(shù)量不變
(2)只改變反應(yīng)的速率，不改變反應(yīng)的平衡點(diǎn)
2.酶的特性
(1)具有高效性：酶的催化效率一般是無機(jī)催化劑的107——1013倍
(2)具有專一性：一種酶只能催化一種或一類底物
(3)反應(yīng)條件溫和
4.影響酶活性的因素
(1)溫度
(2)PH值
5.影響酶促反應(yīng)速率的因素
(1)溫度
(2)PH
(3)酶的濃度
(4)底物的濃度
二、ATP
1.ATP的結(jié)構(gòu)簡式： A-P~P~P 中文名稱：三磷酸腺苷，~代表高能磷酸鍵，通常原理腺苷的那個高能磷酸鍵易斷裂釋放能量,形成ADP
2.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化
注意：此反應(yīng)不是可逆反應(yīng)原因有：(1)反應(yīng)過程中的酶不同(2)ATP釋放的能量不能再用于合成ATP(3)反應(yīng)的場所不同
3.ATP合成的場所：
在動物細(xì)胞中可以在線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生，在植物細(xì)胞中除了線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，葉綠體也可以產(chǎn)生ATP
4.ATP的去路
ATP水解釋放能量，可以轉(zhuǎn)化成熱能、光能、電能、機(jī)械能、滲透能等用于生物體的各種生命活動。注意，光合作用產(chǎn)生的ATP只能用于其暗反應(yīng)階段不能用于其它生命活動。
例1. 右圖表示酶活性與溫度的關(guān)系。下列敘述正確的是
A.當(dāng)反應(yīng)溫度由t2調(diào)到最適溫度時，酶活性下降
B.當(dāng)反應(yīng)溫度由t2調(diào)到最適溫度時，酶活性上升
C.酶活性在t2時比t1高，故t2時更適合酶的保存
D.酶活性在t1時比t2低，表明t1時酶的空間結(jié)構(gòu)破壞更嚴(yán)重
答案：B
解析：在最適宜的溫度下，酶的活性最高。溫度偏高或偏低,酶活性都會明顯降低。當(dāng)反應(yīng)溫度t2調(diào)到最適溫度時，酶活性上升。溫度過高，還會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活，0左右的低溫雖然使酶的活性明顯降低，但能使酶的空間結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定，在適宜的溫度下酶的活性可以恢復(fù)，酶適于在低溫下保存，故C，D錯誤。
第二課時 細(xì)胞呼吸
一、細(xì)胞的概念
有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過程
二、有氧呼吸
第一階段 第二階段 第三階段
場所 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 線粒體基質(zhì) 線粒體內(nèi)膜
反應(yīng)物 葡萄糖 丙酮酸和水 H和O2
生成物 丙酮酸 H CO2 H H2O
生成ATP
數(shù)量 少量 少量 大量
需氧與否 否 否 是
酶
反應(yīng)式：C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量
注意：(1)反應(yīng)式中前后的水不可消去
(2)不能用等號 高中化學(xué)，要用箭頭
(3)反應(yīng)式后面的能量不能寫成ATP
(4)條件是酶不可省去
三、無氧呼吸
第一階段 第二階段
場所 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
反應(yīng)物 葡萄糖 丙酮酸
生成物 丙酮酸 H 酒精和CO2 或乳酸
生成ATP
數(shù)量 少量 少量
反應(yīng)式:在人或哺乳動物的細(xì)胞中以及馬鈴薯的塊莖中：C6H12O6 C3H6O3(乳酸)+少量能量
在酵母菌或植物的根中：C6H12O6 C2H6O+CO2+少量能量
四、影響細(xì)胞呼吸的因素
1.水分：自由水含量越低，細(xì)胞呼吸越慢
2.O2濃度：
3.溫度
例2. 按下表設(shè)計進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分組后，在相同的適宜條件下培養(yǎng)8～10小時，并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。
實(shí)驗(yàn)材料 取樣 處理 分組 培養(yǎng)液 供氧情況
適宜濃度
酵母菌液 50 mL
破碎細(xì)胞
(細(xì)胞不完整) 甲 25 mL 75 mL 無氧
乙 25 mL 75 mL 遇氧
50 mL 未處理 丙 25 mL 75 mL 無氧
丁 25 mL 75 mL 通氧
下列敘述正確的是
A. 甲組不產(chǎn)生CO2而乙組產(chǎn)生
B. 甲組的酒精產(chǎn)量與丙組相同
C. 丁組能量轉(zhuǎn)換率與丙組相同
D. 丁組的氧氣消耗量大于乙組
答案：D
解析：酵母菌在有氧的條件下能將葡萄糖分解成CO2和水，無氧的條件下將葡萄糖分解成CO2和酒精。依題意，甲組、丙組進(jìn)行無氧呼吸，乙組、丁組進(jìn)行有氧呼吸。甲組、乙組兩組都產(chǎn)生CO2，由于甲組細(xì)胞不完整，甲組的酒精產(chǎn)量較丙組少，丁組能量轉(zhuǎn)換率較丙組高，丁組的氧氣消耗量大于乙組。故D正確。
第三課時 光合作用
一、捕獲光能的色素
1.綠葉中色素的提取和分離
(1)可以利用無水乙醇提取綠葉中的色素，在研磨時還應(yīng)加入少許二氧化硅和碳酸鈣，其中前者有助于研磨充分，后者可防止研磨中色素別破壞。
(2)分離的原理是利用色素在層析液中的溶解度不同，溶解度大的再濾紙上擴(kuò)散的快，反之則慢。
2.色素的種類
二、光合作用發(fā)現(xiàn)的歷程
1.1771年，英國科學(xué)家普利斯特利通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)植物可以更新空氣
2.1779年，荷蘭科學(xué)家英格豪斯通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，普利斯特里的實(shí)驗(yàn)只有在陽光照射下才能，植物體只有綠葉才能更新渾濁的空氣。
31845年，德國科學(xué)家梅耶指出，植物在進(jìn)行光合作用時把光能轉(zhuǎn)化成了化學(xué)能儲存起來
4.1864年，德國科學(xué)家薩克斯實(shí)驗(yàn)成功證明了光合作用的產(chǎn)物除O2外還有淀粉。
5.1839年英國的科學(xué)家魯賓和卡門利用同位素標(biāo)記法對光和作用過程進(jìn)行了研究，證明光合作用釋放的O2來自水。
三、光合作用的過程
1. 光反應(yīng)
(1) 場所：葉綠體的類囊體薄膜上
(2) 條件：光，色素，酶等
(3) 物質(zhì)變化：將水分解為H和O2，將ADP和Pi合成ATP
(4) 能量變化：光能轉(zhuǎn)化為活躍的化學(xué)能
2. 暗反應(yīng)
(1) 場所：葉綠體的基質(zhì)中
(2) 條件：酶，ATP，H
(3) 物質(zhì)變化：
CO2的固定：CO2+C5 2C3
C3的還原：2C3+H CH2O+C5
(4) 能量變化：ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能
四、影響光合作用的因素
1.溫度
2.光照強(qiáng)度
3.CO2 濃度
4.水量
5.礦質(zhì)元素的量
6.葉齡
單元測試題
一、選擇題
1.(09重慶卷)下列有關(guān)酶的敘述，正確的是
A. 高溫和低溫均能破壞酶的結(jié)構(gòu)使其失去活性
B. 酶是活細(xì)胞產(chǎn)生并具有催化作用的蛋白質(zhì)
C. 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的催化葡萄糖分析的酶
D. 細(xì)胞質(zhì)中沒有作用于DNA的解旋酶
2.(09廣東卷)水稻細(xì)胞內(nèi)合成的某物質(zhì)，能夠在常溫下高效分解淀粉，該物質(zhì)
A. 在4℃條件下易變性 B.只含有C、H
C.也能催化淀粉合成 D.含有羧基
3.(09江蘇卷)加工橘子罐頭，采用酸堿處理脫去中果皮(橘絡(luò))，會產(chǎn)生嚴(yán)重污染。目前使用酶解法去除橘絡(luò)，可減少污染。下列生長在特定環(huán)境中的4類微生物，可以大量產(chǎn)生所用酶的有
A.生長在麥麩上的黑曲霉 B.生長在酸奶中的乳酸菌
C.生長在棉籽殼上的平菇 D.生長在木屑上的木霉
4.(09遼寧、寧夏卷)右圖表示酶活性與溫度的關(guān)系。下列敘述正確的是
A.當(dāng)反應(yīng)溫度由t2調(diào)到最適溫度時，酶活性下降
B.當(dāng)反應(yīng)溫度由t2調(diào)到最適溫度時，酶活性上升
C.酶活性在t2時比t1高，故t2時更適合酶的保存
D.酶活性在t1時比t2低，表明t1時酶的空間結(jié)構(gòu)破壞更嚴(yán)重
5.(09上海卷)將剛采摘的亂玉米立即放入沸水中片刻，可保持其甜味。這是因?yàn)榧訜釙?br>
A. 提高淀粉酶活性
B. 改變可溶性糖分子結(jié)構(gòu)
C. 防止玉米粒發(fā)芽
D. 破壞將可溶性糖轉(zhuǎn)化為淀粉的酶
6.(09海南卷)能使植物細(xì)胞壁和細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)均破壞的一組酶是
A. 淀粉酶、纖維素、溶菌酶
B. 纖維素酶、果膠酶、蛋白酶
C. 果膠酶、溶菌酶、纖維素酶
D. 磷脂酶、淀粉酶、蛋白酶
7.(09全國卷Ⅱ)下列關(guān)于細(xì)胞呼吸的敘述，錯誤的是
A.細(xì)胞呼吸必須在酶的催化下進(jìn)行
B.人體硬骨組織細(xì)胞也進(jìn)行呼吸
C.酵母菌可以進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸
D.葉肉細(xì)胞在光照下進(jìn)行光合作用，不進(jìn)行呼吸作用
8.(09天津卷)按下表設(shè)計進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分組后，在相同的適宜條件下培養(yǎng)8～10小時，并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。
實(shí)驗(yàn)材料 取樣 處理 分組 培養(yǎng)液 供氧情況
適宜濃度
酵母菌液 50 mL
破碎細(xì)胞
(細(xì)胞不完整) 甲 25 mL 75 mL 無氧
乙 25 mL 75 mL 遇氧
50 mL 未處理 丙 25 mL 75 mL 無氧
丁 25 mL 75 mL 通氧
下列敘述正確的是
A. 甲組不產(chǎn)生CO2而乙組產(chǎn)生
B. 甲組的酒精產(chǎn)量與丙組相同
C. 丁組能量轉(zhuǎn)換率與丙組相同
D. 丁組的氧氣消耗量大于乙組
9.(09浙江卷)破傷風(fēng)梭狀芽孢桿菌侵入了人體深部的組織細(xì)胞并大量繁殖，下列關(guān)于該菌的細(xì)胞呼吸類型和消滅該菌首先要通過的免疫途徑的敘述，正確的是
A.無氧呼吸和體液免疫
B.無氧呼吸和細(xì)胞免疫
C.有氧呼吸和體液免疫
D.有氧呼吸和細(xì)胞免疫
10.(09廣東理基)在密閉容器內(nèi)，酵母菌利用葡萄糖產(chǎn)生酒精，此過程不生成
A.ATP B.乳酸
C.三碳化合物 D.
11.(09廣東卷)利用地窖貯藏種子、果蔬在我國悠久。地窖中的 濃度較高，有利于
A.降低呼吸強(qiáng)度 B.降低水分吸收
C.促進(jìn)果實(shí)成熟 D.促進(jìn)光合作用
釋放量
吸收量
a 10 0
b 8 3
c 6 4
d 7 7
12.(09上海卷)在a、b、c、d條件下，測得某植物種子萌發(fā)時 和 體積變化的相對值如右表。若底物是葡萄糖，則下弄敘述中正確的是
A. a條件下，呼吸產(chǎn)物除 外還有酒精和乳酸
B. b條件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比無氧呼吸多
C. c條件下，無氧呼吸最弱
D. d條件下，產(chǎn)生的 全部來自線粒體
13.(09浙江卷)下列關(guān)于植物光合作用和細(xì)胞呼吸的敘述，正確的是
A.無氧和零下低溫環(huán)境有利于水果的保鮮
B. 的固定過程發(fā)生在葉綠體中， 分解成 的過程發(fā)生在線粒體中
C.光合作用過程中光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，細(xì)胞呼吸過程中化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎虯TP
D.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
14.(09廣東理基)在晴天中午，密閉的玻璃溫室中栽培的玉米，即使溫度及水分條件適宜，光合速率仍然較低，其主要原因是
A. 濃度過低 B. 濃度過高
C. 濃度過低 D. 濃度過高
15.(09廣東理基.將在黑暗中放置一段時間的葉片均分4塊，置于不同的試管中，按下表進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，著色最淺葉片所在的試管是
試管編號 ① ② ③ ④
實(shí)驗(yàn)
處理 CO2溶液 + + + +
光照 白光 藍(lán)光 紅光 綠光
碘液 + + + +
注：“+”表示具有該條件
A.① B.②
C.③ D.④
16.(09廣東文基)從高等植物葉片中分離出4種光合色素，其中呈橙黃色的是
A.葉綠素a B.葉綠素b C.胡蘿卜素 D.葉黃素
17.(09北京卷)小麥和玉米的CO2固定量隨外界CO2濃度的變化而變化(如右圖)。下列相關(guān)敘述不正確的是
A. 小麥的CO2固定量與外界CO2濃度呈正相關(guān)
B.CO2濃度在100mg•L-1時小麥幾乎不固定CO2
C.CO2濃度大于360 mg•L-1后玉米不再固定CO2
D.C4植物比C3植物更能有效地利用低濃度CO2
18.(09上海卷)下列關(guān)于葉肉細(xì)胞能量代謝的敘述中，正確的是
A. 適宜光照下，葉綠體和線粒體合成ATP都需要
B. 只要提供 ，線粒體就能為葉綠體提供 和ATP
C. 無光條件下，線粒體和葉綠體都產(chǎn)生ATP
D. 葉綠體和線粒體都有ATP合成酶，都能發(fā)生氧化還原反應(yīng)
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