幻灯片 1 　　本课件是由精确校对的word书稿制作的“逐字编辑”课件，如需要修改课件，请双击对应内容，进入可编辑状态。 如果有的公式双击后无法进入可编辑状态，请单击选中此公式，点击右键、“切换域代码”，即可进入编辑状态。修改后再点击右键、“切换域代码”，即可退出编辑状态。 ---- 幻灯片 2第8讲　酶与ATP　 第9讲 细胞呼吸 第10讲 能量之源——光与光合作用 考能专项提升2 细胞的能量供应和利用 第三单元　细胞的能量供应和利用 ---- 幻灯片 3返回目录 高考纵览 ---- 幻灯片 4返回目录 高考纵览 ---- 幻灯片 5返回目录 高考纵览 ---- 幻灯片 6返回目录 高考纵览 ---- 幻灯片 7返回目录 高考纵览 ---- 幻灯片 8返回目录 1．教学建议 (1)用比较法学习酶的特性及相关实验设计。通过与无机催化剂的特点进行对比来理解酶的特性；与酶特性相关的实验要对其原理、步骤、结果进行比较，掌握与酶的相关实验设计。 (2)对ATP知识的复习，应注意与光合作用、细胞呼吸过程进行联系。在具体的细胞代谢活动，如光反应、暗反应、有氧呼吸的各个阶段中理解ATP和ADP的相互转化及意义，增强知识的综合运用能力。 使用建议 ---- 幻灯片 9返回目录 (3)运用图文转化、比较学习法复习光合作用与细胞呼吸。对光合作用和细胞呼吸的复习，可以结合图文将过程形象化，同时对这两个过程的场所、物质与能量转化、原理的应用等方面进行比较；并通过光合作用与细胞呼吸强度及影响因素的具体方法和实例强化实验与探究能力。 (4)重视坐标曲线图的分析。曲线图形式考查影响酶活性、光合作用、细胞呼吸的因素是本单元重要的命题方式，在复习过程中结合具体例题、加强训练教会学生曲线分析题的解答方法。 2．课时安排：本单元分为3讲，建议用9课时完成，每讲2课时，单元卷、滚动卷和讲评各1课时。 使用建议 ---- 幻灯片 10第8讲　酶与ATP 返回目录 ---- 幻灯片 11返回目录 　　1．酶在代谢中的作用(Ⅱ) 　　2．ATP在能量代谢中的作用(Ⅱ) 　　3．实验：探究影响酶活性的因素 考纲要求 ---- 幻灯片 12第8讲　酶与ATP —— 知 识 梳 理 —— 一、酶的作用和本质 1．酶的作用：酶在细胞代谢中具有________作用。 2．酶的作用机理 (1)活化能：分子从________转变为容易发生化学反应的________所需要的能量。 (2)作用机理：降低化学反应所需要的________。　　 返回目录 催化 常态 活跃状态 活化能 ---- 幻灯片 13第8讲　酶与ATP 3．酶的本质：酶是________产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是________，少数是________。 导思：能催化酶发生水解的酶是什么酶？(请翻阅教材必修1 P80“酶的本质”) 返回目录 活细胞 蛋白质 RNA ---- 幻灯片 14第8讲　酶与ATP 二、酶的特性 1．________：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013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： ________________都会使酶遭到破坏，使酶永久失活；在低温下，酶的活性________，但不会失活。 导思：人体内各种消化酶的最适pH分别是多少？ (请翻阅教材必修1 P83“影响酶活性的条件”) 返回目录 高效性 一种或一类 高温、过酸、过碱 降低 ---- 幻灯片 15第8讲　酶与ATP 三、ATP的结构、功能和转化 返回目录 直接 A—P～P～P 能量 吸能 放能 ---- 幻灯片 16第8讲　酶与ATP 导思：ATP中字母“A”、“T”、“P”代表的意义分别是什么？(请翻阅教材必修1 P88“ATP分子中具有高能磷酸键”) 返回目录 ---- 幻灯片 17—— 网 络 构 建 —— 　 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 18—— 基 础 自 测 —— 判断正误，对的打“√”，错的打“×”。 1．[2012·北京卷] 线粒体的内膜、叶绿体中进行光反应的膜结构、内质网的膜都是合成ATP的部位。(　　) ×　[解析] 线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，有ATP合成；光合作用的光反应过程也有ATP的合成；内质网主要进行合成代谢，该处只能消耗ATP。 2．[2012·海南卷] 淀粉酶溶液中加入淀粉溶液不可能导致淀粉酶活性发生变化。(　　) √　[解析] 酶在化学反应中化学本质和数量不会发生变化。 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 193．[2012·福建卷] 一定条件下单位时间内底物消耗量(或产物生成量)可以表示酶催化效率高低。(　　) √　[解析] 酶催化效率可用一定时间内底物消耗量或产物生成量来表示。 4．[2011·课标全国卷] 有的酶能在蛋白酶作用下分子结构发生改变而失去活性。(　　) √　[解析] 化学本质为蛋白质的酶在蛋白酶的作用下会发生水解，分子结构发生改变，从而失去活性。 5．[2011·天津卷] 酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率。(　　) ×　[解析] 酶的作用原理是降低化学反应所需要的活化能，而不能为反应物供能。 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 206．[2010·山东卷] 溶酶体内的水解酶是由核糖体合成的。(　　) √　[解析] 溶酶体中的水解酶其本质是蛋白质，蛋白质是由核糖体合成的。 7．人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡。(　　) × [解析] 细胞内ATP含量很少，ATP和ADP处于动态转化平衡中是人体实现稳态的前提。 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 21►　考点一　酶的化学本质与作用 1．酶的本质和作用 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 22警示：①一般来说，活细胞都能产生酶，但也有例外，如哺乳动物成熟红细胞没有细胞核，也没有众多细胞器，红细胞一旦成熟，将不再合成酶。②酶发挥作用需要适宜的外界条件，与场所无关。 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 232．酶的化学本质、催化作用和高效性的实验验证 (1)酶是蛋白质的实验验证 待测酶液 紫色反应⇒该酶是蛋白质 (2)酶的催化作用及高效性的实验验证 【实验原理】 2H2O2 2H2O＋O2↑ 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 24【实验设计与现象】 对照组：H2O2溶液在常温下几乎不分解 【实验结论】 (1)酶具有催化作用，同无机催化剂一样都可加快化学反应速率。 (2)酶具有高效性，同无机催化剂相比，酶的催化效率更高。 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 25例1　下列关于酶的叙述，不正确的是(　　) A．酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物 B．酶的催化作用具有专一性和高效性 C．过酸、过碱的外界条件都能使酶的分子结构遭到破坏而失去活性 D．酶的组成元素均为C、H、O、N 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 26[答案]D　 [解析] 酶是活细胞产生的具生物催化功能的有机物，酶的催化具有高效性、专一性及作用条件温和等特性，大多数酶的化学本质是蛋白质，极少数的酶为RNA，RNA的组成元素应为C、H、O、N、P，故D选项不正确。 [点评] 本题综合考查酶的本质、作用特点、影响因素，本题易错的原因是对酶的化学本质掌握不扎实。 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 27探究：能产生激素的细胞一定能合成酶吗？能合成酶的细胞一定能产生激素吗？ 能产生激素的细胞一定能合成酶，能合成酶的细胞不一定能产生激素。 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 28变式题　[2012·聊城模拟] 下列有关酶的叙述正确的结论有(　　) ①产生酶的细胞都有分泌功能　②部分从食物中获得，部分在体内合成　③酶的基本单位是氨基酸或核糖核苷酸　④酶是生物催化剂　⑤生长激素与呼吸酶可来自于同一个细胞　⑥能降低化学反应的活化能　　　　　　　　　　 　　 　　　　　　 A．3个 B．4个 C．5个 D．6个 [答案]B　 [解析] ①错误，原因是如果产生的酶是细胞内酶，该细胞则可能没有分泌功能。②错误，因为酶是大分子物质，所以不能从食物中直接获得，只能在体内合成。 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 29►　考点二　与酶有关的曲线解读 1．关于酶作用特性的图解 (1)高效性(如图3­8­1)： ①催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。 ②酶只能缩短达到化学平衡所需时间，不改变化学反应的平衡点。 返回目录 第8讲　酶与ATP 图3­8­1 图3­8­2 ---- 幻灯片 30(2)专一性(如图3­8­2)： ①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催化底物A反应。 ②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不催化底物A反应。 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 31提醒：下列图像也可以表示酶的专一性： 图中A表示酶，B表示被催化的底物，E、F表示B分解后的产物，C、D表示不能被该酶催化的物质或不能催化底物发生反应的其他种类酶。 返回目录 第8讲　酶与ATP 图3­8­3 ---- 幻灯片 322．外界因素对酶活性影响的图解 (1)温度和pH对酶促反应的影响 ①在一定温度(pH)范围内，随温度(pH)的升高，酶的催化作用增强，达到一定温度(pH)时，酶的活性最强，这一温度(pH)为该酶的最适温度(pH)。当超过最适温度(pH)时，酶的催化作用将随温度(pH)的升高逐渐减弱。 返回目录 第8讲　酶与ATP 图3­8­4 ---- 幻灯片 33②过酸、过碱、高温能破坏酶的分子结构，从而使酶变性失活，而低温不能破坏酶分子的空间结构，只是抑制酶的活性，因此当温度升高时，酶可恢复活性。 ③从丙图可以看出：反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 34(2)底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响 ①甲图：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。 ②乙图：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。 返回目录 第8讲　酶与ATP 图3­8­5 ---- 幻灯片 35方法：①底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触而影响酶促反应的速率，并不影响酶的活性。②酶的特性是与无机催化剂相比的，与无机催化剂一样，酶仅能改变化学反应的速率，并不能改变化学反应的平衡点，且性质在化学反应前后不发生改变。 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 36例2　[2012·大连模拟] 图1表示某酶促反应过程，图2表示图1的反应过程中有关物质浓度随时间变化的曲线(物质a的起始浓度为10 mmol/L)。下列叙述不正确的是(　　) 返回目录 第8讲　酶与ATP 图1 图2 图3­8­6 ---- 幻灯片 37A．物质a可以是麦芽糖但不可以是乳糖 B．曲线④表示在某实验条件下物质a在2分钟时间内完全分解 C．若曲线①②③表示不同温度下酶促反应速率，则曲线①温度一定低于曲线②和③ D．若曲线①②③表示不同酶浓度下酶促反应速率，则曲线①酶浓度高于曲线②和③ 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 38[答案]C　 [解析] 图1中酶促反应后的两种产物是相同的，因此可以是麦芽糖但不可以是乳糖，因为乳糖水解后的产物为葡萄糖和半乳糖，A正确。曲线④中物质a在2分钟时间内物质浓度降为0，意味着被酶完全分解，B正确。若曲线①②③表示不同温度下酶促反应速率，如果曲线①代表的温度为最适温度，曲线②③代表的温度可以在最适温度的同一侧或两侧，C错误。在底物一定的前提下，酶浓度越高，分解底物所用的时间越短，D正确。 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 39[点评] 解答本题时，对图1的分析应注意物质a分解产生的两种产物分子是相同的；对图2的分析应注意分析某一变量对酶促反应影响时，应在其他变量完全相同的情况下进行。 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 40变式题　有人进行实验以研究化合物P对淀粉酶活性的影响，结果如图3­8­7所示。下列分析不正确的是(　　) A．反应温度升高A点上移 B．实验中应保持pH不变 C．曲线①代表对照组的实验结果 D．化合物P对淀粉酶有抑制作用 返回目录 第8讲　酶与ATP 图3­8­7 ---- 幻灯片 41[答案]A　 [解析] 研究化合物P对淀粉酶活性的影响的实验应设置加入化合物P的实验组和不加入化合物P的对照组，通过实验结果的对比看出化合物P对淀粉酶有抑制作用。本实验中pH是无关变量，应保持不变。实验条件下的温度不确定是否为最适宜的温度，因此反应温度升高A点可能上移，也可能下移，故A选项错误。 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 42►　考点三　ATP在能量代谢中的作用 1．ATP的结构和功能 (1)ATP结构简式的理解 (2)ATP的生理功能：ATP是细胞代谢所需能量的直接来源。 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 43方法：ATP、ADP、AMP(腺嘌呤核糖核苷酸)、腺苷之间的关系： 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 44即：一分子ATP水解脱去一分子磷酸，形成ADP；一分子ADP水解脱去一分子磷酸，形成AMP；AMP水解脱去一分子磷酸，形成腺苷。 注意：ATP中的五碳糖是核糖，而不是脱氧核糖。 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 452．ATP与ADP的相互转化 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 46由上表可看出，虽然从物质方面看，ATP和ADP的相互转化过程是可逆的；但酶、反应场所、能量来源不同，所以ATP和ADP相互转化不是可逆反应。 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 47警示：ATP产生量与O2供给量之间的关系曲线(如图3­8­8所示) ①在无氧条件下，可通过无氧呼吸 分解有机物，产生少量ATP(因此氧 气浓度为0时，ATP产生量不为0)。 ②随O2供给量增多， 有氧呼吸明显加强，ATP产生量随之增加，但当O2供给量达到一定值后，ATP产生量便不再增加，此时的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。 返回目录 第8讲　酶与ATP 图3­8­8 ---- 幻灯片 48例3　[2012·潍坊质检] 下列关于人体内ATP的叙述，错误的是(　　) A．细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的 B．线粒体中大量产生ATP时，一定伴随着氧气的消耗 C．细胞生命活动旺盛时，ATP的含量相应增加 D．一分子ATP脱去两个磷酸基团可形成一分子腺嘌呤核糖核苷酸 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 49[答案]C　 [解析] ATP是生命活动的直接能量来源；有氧呼吸的第三阶段消耗氧气，生成水，产生大量的ATP，其场所是线粒体；ATP在细胞中的含量很少，依靠转化速度快来满足细胞的需要。 [点评] 解答此题需要注意的是：一分子ATP脱去一分子磷酸可形成一分子ADP，脱去两分子磷酸可形成一分子AMP(腺嘌呤核糖核苷酸)，脱去三分子磷酸可形成腺苷。 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 50变式题　下列有关细胞的能量“通货”——ATP变化的叙述，错误的是(　　) A．ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性 B．人体在紧张或愤怒状态下，细胞内产生ATP的速率大大超过产生ADP的速率 C．ATP中的能量可以来源于光能或化学能 D．人体在剧烈运动中，机体通过神经和体液调节，细胞产生ATP的速率迅速增加 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 51[答案]B　 [解析] 细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的共性，A正确；无论何种状态下，细胞内产生ATP的速率基本等于产生ADP的速率，B错误；细胞呼吸过程中，合成ATP的能量来自于有机物分解所释放的化学能，光合作用过程中，合成ATP的能量来自于光能，C正确；人在剧烈运动中，机体通过神经和体液调节，促使细胞代谢加强，产生ATP的速率迅速增加，D正确。 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 52实验　探究影响酶活性的因素 一、探究温度对酶活性的影响 1．实验原理 (1)淀粉 麦芽糖；淀粉遇碘变蓝色，麦芽糖遇碘不变蓝色。 (2)温度影响淀粉酶的活性，从而影响麦芽糖的生成量，滴加斐林试剂，根据生成沉淀的颜色深浅来判断麦芽糖的生成量。 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 532．实验设计步骤 3.实验结论 温度会影响酶活性，酶活性有一定的最适温度范围。 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 54二、探究pH对酶活性的影响 1．实验原理 (1)2H2O2 2H2O＋O2↑ (2)pH影响酶的活性，从而影响O2的生成量，可用点燃但无火焰的卫生香燃烧的情况来检验O2生成量的多少。 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 552．实验设计 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 563.实验结论 pH影响酶活性，酶活性有一定的最适pH范围。 注意：①在探究温度和pH对酶活性影响实验中，注意酶和底物混合之前，分别应达到实验温度或pH。②本实验中也可将过氧化氢酶和H2O2分别调至同一pH再混合，以保证反应一开始便达到预设pH。③探究温度对酶活性的影响实验中不宜选用过氧化氢为实验材料，因为过氧化氢在加热的条件下分解也会加快。 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 57例4　[2012·全国卷] 某同学为了探究pH对人唾液淀粉酶活性的影响，设计了如下实验步骤： ①在A、B、C、D、E 5支试管中分别加入pH 5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的适宜浓度缓冲液5 mL，再分别加入质量分数为1%的淀粉液1 mL。 ②各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液1 mL，摇匀。 ③将5支试管放入70 ℃恒温水浴中，保温时间相同且合适。 ④取出各试管，分别加入斐林试剂2 mL，摇匀。 ⑤观察各试管溶液的颜色，通过颜色深浅判断唾液淀粉酶作用的最适pH。 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 58上述实验步骤中有两处错误，请更正并说明更正的理由(不考虑试剂的浓度和加入量、pH梯度以及实验重复次数)，以便实验能得到正确的预期结果。 (1)________________________________________________________________________________________。 (2)_________________________________________________________________________________________。 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 59[答案](1)③中70 ℃应改为37 ℃。因为人唾液淀粉酶作用的最适温度为37 ℃ (2)在观察各试管中溶液的颜色之前应将各试管放在沸水浴中一段时间。因为在高温条件下斐林试剂与还原糖反应显色 [解析] 本实验的实验目的为“探究pH对人唾液淀粉酶活性的影响”，可知该实验的自变量为pH，因变量为酶活性。实验材料为唾液淀粉酶，而唾液淀粉酶的最适温度为37 ℃，在70 ℃时，由于高温使酶失去活性，干扰了pH对人唾液淀粉酶活性的影响，同时斐林试剂的显色反应在沸水浴中进行。 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 60 对照实验设计的一般原则 1．对照原则：在实验中，必须设置对照组。通过设置对照实验，既能排除无关变量对实验结果的影响，又能增加实验结果的可信度和说服力。 2．对照类型按对照的内容和形式上的不同，分为四种 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 61返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 62例5　为验证酶的催化特性，有人做了以下实验。准备以下1～5支试管(容量20 mL)，分别装入下列物质，观察在不同条件下的反应情况。 ①1号试管中加入3%的5 mLH2O2后，再加入1 g MnO2，置于37 ℃温度下； ②2号试管中加入3%的5 mL H2O2后，再加入1 g鲜猪肝，置于37 ℃温度下； ③3号试管中加入3%的5 H2O2后，置于37 ℃温度下； ④4号试管中加入3%的5 mLH2O2后，再加入1 g熟猪肝，置于0 ℃温度下； ⑤5号试管中加入________的________mL H2O2和2 mL 10% HCl或10%NaOH，再加入________，置于________℃下。 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 63请回答： (1)若1、2号试管中投入物品后立即用带火星的卫生香去试探管口，则会出现什么现象？____________________ ________________________________________________________________。 (2)若1、4号试管都是为了验证酶的某项特性而设置的对照实验，哪号试管设置得不科学，应如何改进？__________________________________________________________________________________________________________。 (3)5号与____号试管可作为证明酶的活性受________影响的一组对照实验，请填写5号试管内应加入的物质及数量，并确定实验应控制的温度。通过这组实验可得出什么结论？ 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 64[答案]5%　3　1 g鲜猪肝　37 (1)1号试管口的卫生香会变得更明亮(复燃)，2号试管口的卫生香会迅速复燃 (2)4号试管设置不科学，应将0 ℃改为37 ℃，或将加入的熟猪肝改为鲜猪肝 (3)2　pH　强酸或强碱会降低酶的活性，甚至使酶失去活性 [解析] (1)1号和2号试管是一组证明酶作为生物催化剂与无机催化剂相比具有高效性的对照实验，因此1号试管口的卫生香会变得更明亮(复燃)，2号试管口的卫生香会迅速复燃。回答时要注意写出两卫生香发生现象的区别。 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 65(2)若1号和4号试管是一组对照实验，则两者要控制相同的实验条件，进行等量对照时只能有一个变量，此变量即为本实验研究的影响因素。因此4号试管设置不科学，应将 0 ℃改为37 ℃，或将加入的熟猪肝改为鲜猪肝。 (3)从5号试管加入的2 mL10%HCl或10%NaOH可见，此实验是证明酶的活性受酸碱性影响的实验，因而只能与2号试管作为一组对照实验。根据对照实验要控制在同一适宜条件下的单一变量原则，此题单一变量是有无酸或碱，其余实验条件与2号试管相同，需加入1 g鲜猪肝，温度为37 ℃。根据等量对照原则，5号试管内应加入等量的反应物(H2O2)，但5号试管内已加了2 mL酸或碱，如果再加入5 mL3%H2O2，则溶液总量变为7 mL与2号试管体积不等，若加入3 mL 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 663%H2O2溶液，则两试管中H2O2溶液浓度不同，为了使两装置中溶液体积和H2O2浓度都相同，因此应加入3 mL 5%H2O2才能成为等量对照实验。通过这组实验可得出结论：强酸或强碱会降低酶的活性，甚至使酶失去活性。 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 67[备选理由] 过氧化氢酶催化过氧化氢水解的实验内容虽然在高考试题中出现较少，但在其他性质考题中经常出现，本题可作为考点一例题的补充。 1．[2013·潍坊月考]为了认识酶作用的特性，以体积分数为3%的H2O2溶液为反应底物进行的一组实验结果见下表。通过分析实验结果，从表中可得到的实验结论是(　　) 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 68①从化学本质看，酶是蛋白质或RNA ②从催化活性看，酶变性后就失去活性 ③从催化底物范围看，酶有专一性 ④从催化反应效率看，酶有高效性 A．①② B．②③ C．②④ D．②③④ [答案]C [解析]该实验底物只有H2O2，不能说明酶具有专一性，若证明酶是蛋白质或RNA，需要涉及物质鉴定的相关实验；表中方法③与④的实验结果说明酶在高温环境中变性而失去活性；方法①②③对照说明，酶催化反应具有高效性。 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 69[备选理由] 影响酶活性的因素及相关实验分析是本讲次的难点，本题可作为考点二例题的补充。 2．[2012·莆田一模]图甲表示温度对淀粉酶活性的影响；图乙是将一定量的唾液淀粉酶和足量的淀粉混合后麦芽糖产生量随温度变化的情况。下列说法不正确的是(　　) 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 70A．T0表示淀粉酶催化该反应的最适温度 B．图甲中，Ta、Tb时淀粉酶催化效率都很低，但对酶活性的影响却有本质的区别 C．图乙中，Tb至Tc的曲线表明随温度升高，麦芽糖的积累量不再上升，酶的活性已达到最高 D．图乙中A点对应的温度为T0 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 71[答案]C [解析]图甲中，T0表示酶的最适温度，Ta、Tb时淀粉酶催化效率都很低，但Ta时酶未失活，Tb时酶已失活，因此两个温度值对酶活性的影响存在本质区别，A、B正确；结合图甲分析可知图乙中Tb至Tc温度范围内曲线不再上升的原因是此时酶已失活，C错误；分析图乙可知，A点时酶促反应速率最快，此时对应温度应为最适温度，对应图甲中的T0，D正确。 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 72[备选理由] ATP和ADP的相互转化与细胞代谢知识联系密切，经常综合考查。本题可作为考点三例题的补充。 3．人体成熟的红细胞产生ATP的部位以及合成ATP所需能量的来源主要是利用(　　) A．线粒体；葡萄糖进行有氧呼吸 B．细胞质基质；葡萄糖进行无氧呼吸 C．线粒体；乳酸进行无氧呼吸 D．细胞质基质；乳酸进行无氧呼吸 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 73[答案]B [解析]人体成熟的红细胞内没有线粒体，不能进行有氧呼吸，只能在细胞质基质中进行无氧呼吸，通过分解葡萄糖为ATP合成提供能量；人体细胞内乳酸是无氧呼吸分解葡萄糖的产物，不能再直接被利用来进行无氧呼吸。 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 74[备选理由] 关于酶活性的影响因素的实验设计是本部分的重点和难点，本题可作为“探究影响酶活性的因素”实验例题的补充。 4．下面是探究温度对酶活性影响的实验，请回答相关问题。 将某种玉米子粒浸种发芽后研磨匀浆、过滤，得到提取液。取6支试管分别加入等量的淀粉溶液后，分为3组并分别调整到不同温度，如下图所示，然后在每支试管中加入少许等量的玉米子粒提取液，保持各组温度30 min后，继续进行实验(提取液中还原性物质忽略不计): 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 75 (1)若向A、C、E 3支试管中分别加入适量的斐林试剂，沸水浴一段时间，观察该3支试管，其中液体颜色呈砖红色的试管是________；砖红色较深的试管是________，颜色较深的原因是____________________________________。不变色的试管是__________，不变色的原因是_________ _______________________________________________________________。 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 76(2)若向B、D、F 3支试管中分别加入等量的碘液，观察3支试管，发现液体的颜色都是蓝色，产生该颜色的原因是____________________________________________________________________________________________________________。 (3)以上实验的三种处理温度不一定是玉米子粒提取液促使淀粉分解的最适温度，你怎样设计实验才能确定最适温度？(只要求写出设计思路)_________________________ ________________________________________________________________。 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 77[答案](1)A和C　C　淀粉酶在40 ℃时活性相对较高，淀粉酶催化淀粉水解产生的还原糖多　E　酶失活　 (2)未反应的淀粉遇碘变蓝　 (3)在20 ℃和100 ℃之间每隔一定温度设置一个实验组，其他实验条件保持一致，以反应液和上述试剂(或答碘液或答班氏试剂或答斐林试剂)发生颜色反应的程度为指标确定最适温度 [解析] 发芽的玉米子粒中有淀粉酶，在不同温度下，淀粉酶的活性不同，对淀粉溶液的催化程度也不相同。 40 ℃情况下酶的活性比20 ℃情况下强，催化分解淀粉的速度快，产生的麦芽糖多，因此加入班氏试剂或者斐林试 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 78剂加热后颜色较深；100 ℃情况下，酶因高温而失活，因此该试管中没有反应发生。遇碘变蓝是淀粉的特性，3支试管都变蓝色说明3支试管中都有淀粉存在。要确定酶的最适温度，需增加试管数量，并设置成温度梯度，重复上述实验。酶的最适温度应位于砖红色最深的两个温度之间，或者就是砖红色最深的试管所对应的温度。 返回目录 第8讲　酶与ATP ---- 幻灯片 79第9讲　细胞呼吸 返回目录 ---- 幻灯片 80返回目录 　　1．细胞呼吸(Ⅱ) 2．实验：探究酵母菌的呼吸方式 考纲要求 ---- 幻灯片 81第9讲　细胞呼吸 —— 知 识 梳 理 —— 一、探究酵母菌的呼吸方式 1．酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存，属于________菌。 2．检测CO2的产生：可使用_____________或溴麝香草酚蓝水溶液，CO2可使后者发生的颜色变化是____________ __________。 3．检测酒精的产生：可使用橙色的___________溶液，其在______条件下与酒精发生化学反应，变成________。　　 返回目录 兼性厌氧 澄清石灰水 由蓝变绿 重铬酸钾 酸性 灰绿色 再变黄 ---- 幻灯片 82第9讲　细胞呼吸 二、有氧呼吸和无氧呼吸 1．有氧呼吸 (1)反应式：____________________________________。 (2)过程 返回目录 C6H12O6＋6O2＋6H2O 6CO2＋12H2O＋能量 ---- 幻灯片 83第9讲　细胞呼吸 2.无氧呼吸 (1)反应式 ①分解成酒精的反应式：__________________________。 ②转化成乳酸的反应式：__________________________。 (2)过程：第一阶段与有氧呼吸第一阶段________。其全过程都在___________中进行。 导思：①丙酮酸进入线粒体内参与氧化分解的必需条件是什么？(请翻阅教材必修1 P93“有氧呼吸”)；②无氧呼吸过程中，有机物中的能量并没有完全释放，未释放能量的去向是什么？(请翻阅教材必修1 P94“无氧呼吸”) 返回目录 相同 细胞质基质 ---- 幻灯片 84第9讲　细胞呼吸 三、细胞呼吸原理的应用 1．包扎伤口，选用透气消毒纱布，其目的是__________________________。 2．酵母菌酿酒：先通气，后密封，其原理是_______________________________________________。 3．花盆经常松土：促进根部________，有利于吸收矿质离子等。 4．稻田定期排水：抑制__________产生酒精，防止酒精中毒，烂根死亡。 5．提倡慢跑：防止剧烈运动，肌细胞________________。 6．种子、水果(蔬菜)贮藏时应降低________浓度，以减少有机物的消耗。 返回目录 抑制厌氧细菌的无氧呼吸 先让酵母菌有氧呼吸大量繁殖，再无氧呼吸产生酒精 有氧呼吸 无氧呼吸 无氧呼吸产生乳酸 氧气 ---- 幻灯片 85—— 网 络 构 建 —— 　 返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 86—— 基 础 自 测 —— 判断正误，对的打“√”，错的打“×”。 1．[2012·福建卷] 豌豆田中及时排涝，能防止根细胞受酒精毒害。(　　) √　[解析] 豌豆根细胞缺氧条件下会进行无氧呼吸产生酒精，酒精对植物细胞具有毒害作用。 2．[2012·上海卷] 细胞呼吸过程中，葡萄糖分解为丙酮酸和[H]只发生在细胞质基质中。(　　) √　[解析] 有氧呼吸和无氧呼吸的过程中，葡萄糖分解为丙酮酸和[H]的过程只发生在细胞质基质中。 返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 873．[2011·山东卷] 酵母菌无氧呼吸过程中，被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至ATP，其余的存留在酒精中。(　　) ×　[解析] 酵母菌无氧呼吸分解葡萄糖释放的能量一部分转移至ATP，大部分以热能散失，没有释放的能量存留在酒精中。 4．[2010·课标全国卷] 无氧呼吸的终产物是丙酮酸。(　　) ×　[解析] 无氧呼吸的终产物是酒精和CO2或乳酸。 返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 885．产生CO2的细胞呼吸方式一定是有氧呼吸。(　　) ×　[解析] 有氧呼吸和酒精发酵过程都产生CO2。 6．细菌没有线粒体，只能进行无氧呼吸。(　　) ×　[解析] 好氧型细菌无线粒体，但进行有氧呼吸。 返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 89►　考点一　细胞呼吸的方式 1．有氧呼吸、无氧呼吸过程图解 返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 90 2. 有氧呼吸与无氧呼吸的比较 返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 91返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 92说明： ①不同生物无氧呼吸产物不同，主要是因为细胞中所含的酶不同。②原核生物无线粒体，但某些原核生物细胞质中含有有氧呼吸的酶，细胞可进行有氧呼吸，如蓝藻、硝化细菌。若细胞质中含有无氧呼吸的酶就进行无氧呼吸，如乳酸菌。③哺乳动物成熟红细胞无线粒体，只进行无氧呼吸。只进行无氧呼吸的真核生物，如蛔虫等，细胞内无线粒体。④无氧条件下进行酒精发酵的生物主要是高等植物、酵母菌等；进行乳酸发酵的生物有高等动物、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根等。 返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 933．细胞呼吸类型的判断 在以C6H12O6为呼吸底物的情况下，CO2的释放量和O2消耗量是判断细胞呼吸方式的重要依据，方法如下(CO2释放量、O2吸收量、酒精量都是指物质的量)： 返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 94返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 95例1　图3­9­1为细胞呼吸过程，其中a、b表示物质，①～④表示主要步骤，请回答下列问题： (1)图中a、b表示的物质分别是________、________。 (2)图中②、③过程中都有CO2产生，其场所分别是________、________。 返回目录 第9讲　细胞呼吸 图3­9­1 ---- 幻灯片 96(3)过程①除产生a和能量外，还产生____________；在①～④过程中释放能量最多的是____________。 (4)②和④过程一般不会同时发生在同一生物体内，其原因是____________________________________________。 (5)图3­9­2表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下CO2的释放量与O2的吸收量的变化，请据图回答以下问题。 返回目录 第9讲　细胞呼吸 图3­9­2 ---- 幻灯片 970点时，该器官的细胞呼吸类型是________。在O2浓度为b%以下时(不包括0点)，该器官的呼吸类型是________，因为__________________________。该器官CO2释放与O2吸收两条曲线在Q点重合，其呼吸类型为______________，因为__________________________。 [答案](1)丙酮酸　乳酸　(2)细胞质基质　线粒体　(3)[H]　③　(4)同一生物含有同一途径的无氧呼吸酶　(5)无氧呼吸　无氧呼吸与有氧呼吸　吸收的O2少于释放的CO2　有氧呼吸　此点氧气吸收量与CO2释放量相等 返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 98[解析] (1)图3­9­1所示为葡萄糖通过①过程产生a丙酮酸，丙酮酸在无氧条件下通过②过程产生酒精和二氧化碳或通过④过程产生b乳酸。(2)丙酮酸在有氧条件下通过③过程产生二氧化碳和水。有氧呼吸过程包括①③，①发生在细胞质基质，③发生在线粒体。(3)①过程是C6H12O6分解为丙酮酸和[H]同时释放能量的过程。①～④过程中，③过程为有氧呼吸第三阶段，释放能量最多。(4)由于同一生物含有同一途径的无氧呼吸酶，因此②(酒精发酵)、④(乳酸发酵)过程不会发生在同一生物体内。(5)分析图3­9­2可知，O2浓度为0点时，该器官不消耗O2只产生CO2，此时该器官只进行无氧呼吸；O2浓度为b%以下时，该器官 返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 99放出的CO2比吸收的O2多，可判断此时该器官既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；Q点两曲线重合，说明此时O2的吸收量与CO2释放量相等，此时该器官只进行有氧呼吸。 [点评] 明确图3­9­2曲线中各特殊点的意义：氧气浓度为0时，只进行无氧呼吸，氧气浓度为Q时只进行有氧呼吸，即b点为无氧呼吸消失点，氧气浓度为a(曲线中P点对应氧气浓度)时气体交换值最低，说明此时有机物消耗最少，该氧气浓度为植物器官或种子贮藏的最适氧气浓度。 返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 100变式题　[2012·宁波模拟] 以下甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述错误的是(　　) 返回目录 第9讲　细胞呼吸 图3­9­3 ---- 幻灯片 101A．甲图中氧浓度为a时的情况对应的是乙图中的A点 B．甲图中氧浓度为b时的情况对应的是乙图中的CD段 C．甲图的a、b、c、d四个浓度中c是最适合贮藏的 D．甲图中氧浓度为d时没有酒精产生 [答案]B　 [解析]甲图中a无氧气，对应图中A点，只进行无氧呼吸；据甲图中b到c的变化判断，CO2释放量减少，对应乙图中的BC段；c点释放的CO2量最少，应对应图乙中C点，此时消耗有机物最少，适于贮藏；甲图中氧浓度为d时O2和CO2的量相等，说明此时只进行有氧呼吸，无酒精产生。 返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 102►　考点二　影响细胞呼吸的外界因素 影响细胞呼吸的因素及在农业中的应用 返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 103返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 104返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 105提醒：呼吸速率是指单位数量的活体组织，在单位时间内分解有机物的速率。对植物来说，一般以测定植物释放二氧化碳或吸收氧气的速率来衡量呼吸速率。 返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 106例2　如图3­9­4表示某种植物的非绿色器官在不同的氧浓度下O2吸收量和CO2生成量的变化，请据图回答： (1)图中曲线QR区段CO2生成量急剧减少的主要原因是_____________________________________________。 返回目录 第9讲　细胞呼吸 图3­9­4 ---- 幻灯片 107(2)________点的生物学含义是无氧呼吸消失点，由纵轴、CO2生成量和O2吸收量共同围成的面积所代表的生物学含义是__________________________________________。 (3)在原图中绘出无氧呼吸产生的CO2随氧浓度变化而变化的曲线。 (4)若图中的AB段与BC段的距离等长，说明此时有氧呼吸释放的CO2与无氧呼吸释放的CO2相比________(填“一样多”或“更多”或“更少”)，有氧呼吸消耗的葡萄糖量是无氧呼吸的________。 返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 108(5)在长途运输新鲜蔬菜时，常常向塑料袋中充入氮气，目的是_________________________________________。你认为氧浓度应调节到__________点的对应浓度，更有利于蔬菜的运输，试说明理由：_______________________ _________________________________________。 返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 109[答案](1)氧气浓度增加，无氧呼吸受抑制　(2)P　氧浓度逐渐增大的过程中，无氧呼吸生成的CO2总量　(3)(所绘曲线应能表现下降趋势，并经过Q、B以及P点在x轴上的投影点)如图(虚线)所示。 (4)一样多　1/3　(5)降低氧浓度，减少有机物的消耗　R　此时有氧呼吸强度较低，同时又抑制了无氧呼吸，蔬菜中的有机物消耗最少 返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 110[解析] 解题时需注意Q点只进行无氧呼吸，P点只进行有氧呼吸，B点有氧呼吸、无氧呼吸释放的CO2量相等，R点释放的CO2量最少。(1)图中曲线QR区段由于随着氧浓度的增加无氧呼吸受到抑制，此时有氧呼吸速率还较小，因此CO2生成量急剧减少。(2)P点时细胞呼吸产生的CO2量和吸收的O2量相等，说明此时开始只进行有氧呼吸，即P点为无氧呼吸消失点，由纵轴、CO2生成量和O2吸收量共同围成的面积可代表氧浓度逐渐增大的过程中，无氧呼吸生成的CO2总量。(3)无氧呼吸产生的CO2随氧气浓度变化而变化的曲线实际上就是CO2生成量和O2吸收量曲线对应每一氧浓度的差值连线，画曲线时应能表现下降趋势，并经过Q、B以 返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 111及P点在x轴上的投影点。(4)若图中的AB段与BC段的距离等长，说明此时有氧呼吸释放的CO2与无氧呼吸释放的CO2相等，根据有氧呼吸和酒精发酵的反应式求得此时有氧呼吸消耗的葡萄糖量是无氧呼吸的1/3。(5)在长途运输新鲜蔬菜时，向塑料袋中充入氮气可降低氧浓度，抑制细胞呼吸，从而减少有机物的消耗，分析图中曲线可知，氧浓度在R点的对应浓度时有氧呼吸强度较低，同时又抑制了无氧呼吸，蔬菜中的有机物消耗最少，更有利于蔬菜的运输。 返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 112[点评] 分析题图曲线时应注意：曲线QP段所对应数值是有氧呼吸和无氧呼吸释放CO2的和；曲线0P段所对应数值是有氧呼吸释放CO2的量，也可代表有氧呼吸吸收O2的量。 返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 113变式题　水果贮藏保鲜时，降低呼吸的环境条件是(　　) A．低O2、高CO2、零上低温 B．低CO2、高O2、零下低温 C．无O2、高CO2、零上低温 D．低O2、无CO2、零下低温 返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 114[答案]A　 [解析] 水果保鲜，必须要在零上低温，不能冷冻，排除了B、D选项。再分析植物的细胞呼吸：无O2时植物进行无氧呼吸，无氧呼吸能分解葡萄糖产生酒精和CO2，随O2浓度的增加，无氧呼吸受到抑制，细胞呼吸逐渐降低，当降到一个最低点后，O2浓度再升高，植物体有氧呼吸逐渐增强。所以，低O2高CO2时细胞呼吸最弱。 返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 115实验　探究酵母菌的呼吸方式 1．实验原理 (1)酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌，因此常用来研究细胞呼吸的不同方式。 (2)CO2和酒精的检测 返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 1162. 实验步骤和结论 返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 117返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 118注意：①通入B瓶的空气中不能含有CO2，以保证C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。②D瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将D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是由无氧呼吸产生的。③该实验是对比实验不是对照实验，因为有氧和无氧条件下的实验都是实验组。 返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 119例3　[2012·南昌联考] 如图3­9­5是探究酵母菌呼吸作用方式的实验，以下说法不正确的是(　　) 返回目录 第9讲　细胞呼吸 图3­9­5 ---- 幻灯片 120A．实验前必须进行装置的气密性检验 B．实验前D瓶应封口放置一段时间后再与E瓶连接 C．实验前应做预实验以确定酵母菌的适宜用量 D．相同时间内C、E瓶中混浊程度相同 [答案]D　 [解析] 甲装置是探究酵母菌有氧呼吸的，乙装置是探究酵母菌无氧呼吸的。由于消耗等量的葡萄糖进行有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2量不同，故在相同时间内，C、E瓶中的混浊程度不同，C瓶混浊程度要高。 返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 121 对照实验和对比实验 1．对照实验 对照的目的是平衡和消除无关变量对实验结果的影响。通常一个实验可以分为实验组和对照组。实验组就是接受实验变量处理的对象组；对照组是相对于实验假设而言，就是不接受实验变量处理的对象组。这样从理论上讲，由于无关变量对实验组和对照组的影响是相等的(已经被平衡了的)，所以实验组和对照组之间的差异就可认为是来自实验变量的效果。这样的实验结果是可信的，更具有说服力。 返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 1222．对比实验 指设置两个或两个以上的实验组，通过对比结果的比较分析，来探究某种因素与实验对象的关系，这样的实验称为对比实验。对比实验不设对照组，均为实验组(或互为实验组和对照组)，可以说是对照实验的一种特殊形式，即相当于“相互对照实验”。如“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中，需要设置有氧和无氧两种条件，这两个实验组的实验结果都是未知的，通过对比可以看出氧气对细胞呼吸的影响。 返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 123例4　某同学在研究马铃薯块茎细胞呼吸方式时，设计了如下实验： 实验一：取新鲜马铃薯块茎，洗净、切成碎屑。向锥形瓶中分别加入适量的马铃薯块茎碎屑，安装成如图甲所示。每隔一段时间，从分液漏斗向锥形瓶A中注入适量过氧化氢溶液，观察装置中溴麝香草酚蓝水溶液的颜色变化。 实验二：取新鲜马铃薯块茎，洗净、切成碎屑。向锥形瓶C中放入适量的马铃薯块茎碎屑，并向C瓶充入N2，替代瓶中空气，安装成如图乙所示，一段时间后，观察装置中溴麝香草酚蓝水溶液的颜色变化。 返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 124返回目录 第9讲　细胞呼吸 图3­9­6 ---- 幻灯片 125请回答下列问题： (1)实验一的原理是_______________________________；实验一中反应前后的状态属于对照实验中的________对照，实验一和实验二是________(对照/对比)实验。 (2)已知植物细胞无氧呼吸有两种类型，一种是能够产生酒精的无氧呼吸，另一种是能够产生乳酸的无氧呼吸。并且马铃薯块茎在只有N2的条件下可以进行无氧呼吸。则实验二的目的是______________________________；若实验二中溴麝香草酚蓝水溶液________，则说明马铃薯块茎细胞进行的是产生乳酸的无氧呼吸，其反应式为__________________________________。 返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 126(3)实验一和实验二在设计上均有不够严谨之处，可能会干扰对马铃薯块茎细胞呼吸类型的判断，请给予修正_______________________________________________；修正的理由是____________________________________ __________________________________________________________。 返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 127[答案](1)马铃薯块茎细胞中含有过氧化氢酶，可催化过氧化氢分解产生氧气；在有氧条件下，马铃薯块茎细胞可以进行有氧呼吸，产生的二氧化碳可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄　自身　对比　 (2)探究马铃薯无氧呼吸的类型　不变色　C6H12O6 2C3H6O3＋少量能量 (3)实验前应对马铃薯块茎进行消毒；B瓶和C瓶组装之前均应做灭菌处理(合理即可)　不同的微生物具有不同的呼吸类型，它们的存在会干扰实验结果 返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 128[解析] (1)该实验的原理是马铃薯块茎中含有过氧化氢酶，催化过氧化氢分解产生O2，以此促进马铃薯块茎进行有氧呼吸。CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液发生颜色变化。实验一中反应前后的状态是实验与对照在同一对象上进行，应属于对照实验中的自身对照；实验一和实验二设置两个实验组，通过对结果的比较分析，来探究氧气和N2(无氧)与细胞呼吸的关系，应属于对比实验。(2)马铃薯块茎无氧呼吸的产物是乳酸，不产生CO2，故不能使溴麝香草酚蓝水溶液变色。(3)微生物的呼吸作用会干扰实验结果。 返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 129[备选理由] 本题综合考查有氧呼吸和无氧呼吸的关系及细胞呼吸原理在生产中的应用，可作为考点一例题的补充。 1．下图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述正确的是(　　) 返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 130A．氧浓度为a时，最适于贮藏该植物器官 B．氧浓度为b时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸消耗量的5倍 C．氧浓度为c时，无氧呼吸最弱 D．氧浓度为d时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等 返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 131[答案]B [解析]分析图示可知，氧浓度为a时，有机物消耗应最大，不适于贮藏该植物器官，A错误；由题图可知，氧浓度为b时，CO2释放量与O2吸收量之比为8∶3，易求此时无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸消耗量的5倍，B正确；无氧呼吸最弱应是氧浓度为d时，此时只进行有氧呼吸，C、D错误。 返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 132[备选理由] 本题考查酵母菌细胞呼吸的相关计算，可作为考点二例题的补充。 2．[2012·平顶山二检]现有一瓶葡萄糖溶液，内置有适量酵母菌，经测定瓶中放出的CO2的体积与吸收O2的体积比为5∶4，这是因为(　　) A．有1/5的酵母菌在进行有氧呼吸 B．有4/7的酵母菌在进行有氧呼吸 C．有4/5的酵母菌在进行有氧呼吸 D．有3/7的酵母菌在进行有氧呼吸 返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 133[答案]B [解析]有氧呼吸吸收O2与放出的CO2体积相等。酵母菌放出的CO2的体积与吸收O2的体积比为5∶4，说明有氧呼吸释放的CO2占4/5，消耗葡萄糖4/5×1/6；无氧呼吸释放的CO2占1/5，消耗葡萄糖1/5×1/2。有氧呼吸消耗葡萄糖占消耗葡萄糖总量的比例是4/5×1/6÷(4/5×1/6＋1/5×1/2)＝4/7，即有4/7的酵母菌在进行有氧呼吸。 返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 134[备选理由] 本题通过实验考查细胞呼吸类型的判断，可作为考点二例题的补充。 3．如图所示装置测定种子萌发时进行的细胞呼吸类型。同时关闭活塞，在25 ℃下经过20 min再观察红色液滴的移动情况，下列对实验结果的分析不符合实际的是(　　) 返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 135A．装置1的红色液滴向左移动的体积是细胞呼吸消耗O2的体积，装置2的红色液滴向右移动的体积是细胞呼吸释放CO2和消耗O2的体积之差 B．若装置1的红色液滴左移，装置2的红色液滴不移动，则说明萌发的种子既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸 C．若装置1的红色液滴左移，装置2的红色液滴不移动，则说明萌发的种子只进行有氧呼吸 D．若装置1的红色液滴不移动，装置2的红色液滴右移，则说明萌发的种子只进行无氧呼吸 返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 136[答案]B [解析]装置1中CO2被NaOH吸收，因此红色液滴向左移动的体积就是细胞呼吸消耗O2的体积。装置2不断释放CO2，同时又不断消耗O2，因此红色液滴向右移动的体积是细胞呼吸释放CO2和消耗O2的体积之差。装置2的红色液滴不移动，说明萌发的种子细胞呼吸释放CO2和消耗O2的体积相等，则种子只进行有氧呼吸，不进行无氧呼吸。若装置1红色液滴不移动，装置2的红色液滴右移，说明萌发的种子细胞呼吸只释放CO2未消耗O2，则种子只进行无氧呼吸。 返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 137[备选理由] 关于细胞呼吸方式和速率的探究实验是命题的重难点，本题可作为“探究酵母菌的呼吸方式”实验例题的补充。 4．为了探究植物体呼吸强度的变化规律，研究人员在不同的温度和不同的氧含量下，测定了一定大小的新鲜菠菜叶的二氧化碳释放量，其数据如表所示(表中为相对值)。请据此分析回答： 返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 138 (1)为了能使实验数据真实地反映呼吸强度的变化，在实验环境条件上应特别注意的是什么？__________________。为什么？__________________________________________。　 返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 139(2)研究人员在对数据分析时，发现在温度、O2含量分别为____________的条件下所测数据最可能是错误的。 (3)图中数据反映出当O2含量从20%上升到40%时，植物的呼吸强度一般______________。其原因是_____________ _____________________________________________________________。 (4)就图中数据分析，蔬菜长期贮藏的最佳环境控制条件是__________________________。此条件下植物细胞内CO2的产生场所是______________________。 返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 140[答案] (1)遮光　处于黑暗状态防止叶片进行光合作用干扰呼吸强度的测定　(2)10 ℃、1.0%　 (3)保持相对稳定　酶的数量限制(或线粒体数量限制)　(4)温度、O2含量分别为3 ℃、3.0%　细胞质基质、线粒体 [解析] 解读表格时首先要注意纵横表头，然后依次纵向或横向解读，注意观察其变化规律和变化趋势，如果出现像10 ℃、1.0%时的异常数据时，要注意分析其原因。 本题要观察呼吸强度的变化，采用的观察指标是CO2的含量，但是光合作用会吸收CO2，为避免光合作用的干扰，所以实验时要遮光。呼吸作用最弱的时候，消耗有机物最 返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 141少，最有利于保存蔬菜。据表分析在3 ℃、3.0%时释放CO2最少，但是此时因为有O2，所以蔬菜仍然会进行有氧呼吸，同时也进行无氧呼吸，产生CO2的场所是细胞质基质、线粒体。 返回目录 第9讲　细胞呼吸 ---- 幻灯片 142第10讲　能量之源——光与光合作用 返回目录 ---- 幻灯片 143返回目录 　　1．光合作用的基本过程(Ⅱ) 2．影响光合作用速率的环境因素(Ⅱ) 3．实验：叶绿体色素的提取和分离 考纲要求 ---- 幻灯片 144第10讲　能量之源——光与光合作用 —— 知 识 梳 理 —— 一、捕获光能的色素与结构 1．叶绿体的结构和功能 (2)功能：进行__________的主要场所。 　　 返回目录 光合作用 类囊体 色素 光合作用 光合作用 ---- 幻灯片 145第10讲　能量之源——光与光合作用 2．捕获光能的色素 (1)绿叶中色素提取使用的试剂是________，分离的方法是________。 (2)色素的种类和功能 返回目录 无水乙醇 纸层析法 蓝绿 黄绿 黄 ---- 幻灯片 146第10讲　能量之源——光与光合作用 (3)分布：___________________。 (4)功能：吸收、传递、转化光能。 导思：玉米白化苗能否长时间存活？原因是什么？(请翻阅教材必修1 P97“捕获光能的色素”) 返回目录 蓝紫 红 蓝紫 叶绿体类囊体薄膜 ---- 幻灯片 147第10讲　能量之源——光与光合作用 二、光合作用 1．光合作用的探究历程 返回目录 更新空气 光下 化学能 淀粉 水 有机物 ---- 幻灯片 148第10讲　能量之源——光与光合作用 2．光合作用的原理及应用 返回目录 (CH2O) 光 色素 叶绿体类囊体薄膜 O2 ATP ---- 幻灯片 149第10讲　能量之源——光与光合作用 导思：光反应阶段和暗反应阶段在物质和能量方面是如何联系的？(请翻阅教材必修1 P103“光合作用的过程”)　 返回目录 ATP [H] 叶绿体基质 C3 (CH2O) H2O ATP ---- 幻灯片 150第10讲　能量之源——光与光合作用 三、化能合成作用 1．光合作用与化能合成作用的比较 返回目录 糖类 光能 无机物氧化时释放的能量 硝化细菌 ---- 幻灯片 151第10讲　能量之源——光与光合作用 2. 自养生物和异养生物 (1)自养生物：绿色植物和硝化细菌都能将________合成________，并且储存能量，因此属于自养生物。 (2)异养生物：人、动物、真菌以及大多数细菌只能利用环境中________来维持自身的生命活动，属于异养生物。 导思：硝化细菌在生态系统中为什么属于自养生物？(请翻阅教材必修1 P105“化能合成作用”) 返回目录 无机物 有机物 有机物 ---- 幻灯片 152—— 网 络 构 建 —— 　 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 153—— 基 础 自 测 —— 判断正误，对的打“√”，错的打“×”。 1．[2012·上海卷] 叶绿体色素提取分离实验的纸层析结果中距点样处距离越远的色素带相对浓度越大。(　　) ×　[解析] 实验中具点样处距离由近到远依次是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素，其中叶绿素a含量最多，相对浓度最大。 2．[2012·北京卷] 叶绿体中进行光反应的膜结构不能合成ATP。(　　) ×　[解析] 叶绿体中光反应过程是在类囊体薄膜上进行的，能合成ATP。 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 1543．[2012·浙江卷] 水是光合作用的原料，又是光合产物在植物体内运输的主要介质。(　　) √　[解析] 水是光反应的原料，叶绿体中光合作用产物需溶解在水中，随着水的流动而运输。 4．[2012·重庆卷] 光照强度不变的情况下，若适当提高CO2浓度，短时间内叶绿体中[H]的含量将增加。(　　) ×　[解析] 光照强度不变的情况下，适当提高CO2浓度，暗反应加快，消耗光反应产生的[H]和ATP，短时间内叶绿体中[H]的含量将减少。 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 1555．[2011·浙江卷] 离体的叶绿体基质中添加ATP、[H]和CO2后，可完成暗反应。(　　) √　[解析] 暗反应的原料是ATP、[H]和CO2，离体的叶绿体基质中有相应的酶，因此暗反应可以进行。 6．[2011·课标全国卷] 番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作用强度下降。(　　) √　[解析] 镁是合成叶绿素的原料，番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，叶片缺乏叶绿素，因此光合作用强度下降。 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 156►　考点一　光合作用的过程分析 1．光合作用过程图解 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 图3­10­1 ---- 幻灯片 157方法：光合作用过程中元素转移途径 (3)光合作用总反应式及各元素去向： 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 图3­10­2 ---- 幻灯片 1582．光反应与暗反应的比较 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 159 提醒：光照强度和CO2浓度变化对光合作用物质含量变化的影响 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 　　 ---- 幻灯片 160返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 161返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 162例1　图3­10­3是某高等植物叶绿体进行光合作用的图解，请据图完成下列问题： 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 图3­10­3 备注： 图3­10­3 ---- 幻灯片 163(1)图中A表示的结构是由________堆叠而成的。若f为高能化合物，则b、c代表的物质名称依次是：__________。 (2)h与i反应生成j的过程称为____________，j与f、e反应称为________________。 (3)依据图分析，影响光合作用的外界条件有水分的供应、环境中的二氧化碳的浓度、光照和________等。 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 164[答案](1)类囊体　O2、ADP　(2)二氧化碳的固定　三碳化合物的还原　(3)温度(或“矿质元素”) [解析] (1)图中A表示由类囊体堆叠而成的光反应的场所叶绿体基粒，a、b、c、e、f、h、i、j分别是H2O、O2、ADP、NADPH、ATP、C5、CO2、C3。(2)由h与i反应生成j的过程称为CO2的固定。j与f、e反应称为三碳化合物的还原。(3)影响光合作用的因素有光照强度、二氧化碳浓度、温度、矿质元素、水等。 [点评] 掌握光反应、暗反应的场所、原料、产物及两者的联系并能正确识别光合作用的图解是解答此类题目的关键。 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 165变式题　[2012·郑州一模] 图3­10­4是有关棉花成熟绿叶组织的相关图解，其中图1是叶肉细胞的光合作用过程图解；图2表示某光照强度和适宜温度下，光合作用强度增长率随CO2浓度变化的情况。请回答下列问题。 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 图3­10­4 ---- 幻灯片 166(1)由图1可知，甲、乙分别代表的物质是________、________；要想使叶绿体内C3的含量快速下降，可以改变的环境条件是____________________，光反应中O2的生成发生在类囊体膜内，产生的O2扩散到邻近的线粒体中被利用至少要经过________层生物膜。 (2)图2中在________点光合作用速率达到最大，此时限制光合作用速率的主要环境因素是________，C点和D点相比，叶绿体中[H]的含量________(较低、相等、较高)。 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 167(3)从生长状况相同的棉花叶片上剪出大小、部位相同的若干圆叶片，抽取叶片细胞内的气体，平均分成若干份，然后，置于不同浓度的NaHCO3溶液中，给予相同的一定强度光照，测量圆叶片上浮至液面所需时间，其记录结果绘成曲线如图3。请据此回答。 ①该实验的目的是：______________________________。 ②从图解分析，b点比a点细胞内的C5含量________，bc段曲线平缓的限制因素可能是________，而c点以后曲线上行，其原因应该是________________________________。 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 168[答案](1)CO2　[H]和ATP　不提供CO2或增强光照　5　(2)D　光照强度　较高　(3)①探究CO2浓度对光合作用速率的影响　②低　光照强度　NaHCO3浓度太大，导致细胞失水，从而影响细胞代谢 [解析] (1)甲为外界给暗反应提供的原料，是二氧化碳；乙为光反应为暗反应提供的中间产物，是[H]和ATP。抑制C3的生成过程(CO2的供应)，或加快C3的利用(增加光照)，都可以使叶绿体中C3的含量快速下降。产生的O2扩散到相邻的线粒体中被利用至少经过类囊体薄膜、叶绿体内膜、叶绿体外膜、线粒体内膜、线粒体外膜，共5层生物膜。 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 169(2)图2中，只要光合作用增长率为正值，植物的光合作用速率都在不断增加，所以D点时光合作用速率达到最大，因为该图表示的是二氧化碳浓度对光合作用增加率的影响，此时限制光合作用速率的主要环境因素不再是二氧化碳，应该是光照强度。A～D段，限制光合作用速率的主要环境因素是二氧化碳浓度，环境的光照强度恒定且产物恒定，增加环境中的二氧化碳浓度，暗反应加快，消耗较多的光反应产物；C点和D点相比，叶绿体中[H]的含量较高。(3)由题意可知，该实验的自变量为不同浓度的NaHCO3浓度，即二氧化碳浓度，因变量为光合作用强度；该实验的目的是探究CO2浓度对光合作用速率的影响。b点比a点的 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 170二氧化碳浓度升高，二氧化碳的固定加快，细胞内C5的利用加快，C5的形成基本不受影响，含量降低。bc段，随着二氧化碳浓度升高，光合作用强度不再增加，此时限制光合作用强度的主要因素不再是二氧化碳浓度，可能是光照强度。 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 171►　考点二　影响光合作用的环境因素及其在生产上的应用 1．光合作用强度表示方法 (1)单位时间内光合作用产生有机物的量； (2)单位时间内光合作用吸收CO2的量； (3)单位时间内光合作用放出O2的量。 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 1722．单因子外界因素对光合作用强度的影响及应用 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 173返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 图1 ---- 幻灯片 174返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 175返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 1763. 多因子外界因素对光合作用强度的影响及应用 解读： P点：限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随其因子的不断加强，光合速率不断提高。 Q点：横坐标所表示的因素不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取适当提高图示的其他因子。 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 177例2　图3­10­5为某植物光合作用速率与环境因素之间的关系，请据图回答： (1)甲图表示在光照弱的情况下，光合作用随________的增加而增加，这种情况下，可以认为此时影响光合作用过程的是________阶段。 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 图3­10­5 ---- 幻灯片 178(2)从图甲可见，光照强度超过某一强度时，光合作用速率不再增加，且有稳定发展的趋势，这种变化主要决定于________，此时光合作用的________阶段受到限制。 (3)图乙中C点表示光照强度为B时，是植物光合作用的________，出现CD段的原因是________________________。 (4)请在图甲中绘制50 ℃时植物光合作用速率变化的曲线。 (5)根据甲图，在图乙中绘制光照强度为A时，不同温度下光合作用速率变化曲线。 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 179[答案](1)光照强度　光反应　(2)温度　暗反应 (3)最适温度　酶活性降低，光合作用速率降低 (4)如图： (5)如图： 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 180[解析] 光合作用速率受光照强度、温度和CO2浓度等影响，本题只研究了光照强度和温度对光合作用的影响，由图甲可以看出，光照弱时，光合速率随光照强度的增加而上升，此时影响的外界条件主要是光反应，而与温度无关。而当光照强度超过某一值时，温度又成了限制因素。由图乙看出，50 ℃时的光合速率大于20 ℃时而小于30 ℃时，可在图甲中相应画出，由图甲看出，在光照强度为A时，光合速率与温度变化无关，可在图乙中相应画出。 [点评] 各种环境因子对植物光合作用的影响是综合的，但各种因子的作用并不相同，其中起主要作用的因子为关键因子，如题图甲中，A点时，关键因子为光照强度，B点时关键因子为温度。 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 181变式题　[2012·南昌一模] 图3­10­6分别表示两个自变量对光合速率的影响情况，除各图中所示因素外，其他因素均控制在最适范围。下列分析正确的是(　　) 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 图3­10­6 ---- 幻灯片 182A．乙图中与c点相比，d点相同时间内叶肉细胞中C5的生成较少 B．图中M、N、P点的限制因素分别是CO2浓度、温度、光照强度 C．丙图中，随着温度的继续升高，曲线走势将稳定不变 D．甲图中a点的限制因素可能是叶绿体中色素的含量 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 183[答案]D　 [解析] 乙图中d点与c点相比，由于d点光照强，光合速率大，相同时间内叶肉细胞中C5的生成较多；图中M、N点的限制因素都是光照强度，P点的限制因素是温度；丙图中，如果温度过高，曲线走势将下降；甲图中a点时，光照强度增强，光合速率不再增加，其内部限制因素可能是叶绿体中色素的含量。 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 184►　考点三　光合作用与细胞呼吸的关系 1．区别 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 1852. 联系 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 图3­10­7 ---- 幻灯片 1863．光合作用速率与细胞呼吸速率 (1)光照状态下，绿色植物的叶肉细胞内外气体交换情况 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 图3­10­8 ---- 幻灯片 187图1：黑暗中，只进行细胞呼吸； 图2：细胞呼吸速率＞光合作用速率； 图3：细胞呼吸速率＝光合作用速率； 图4：细胞呼吸速率＜光合作用速率。 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 188(2)绿色植物在光照下光合作用速率与细胞呼吸速率的关系 真正光合速率、净光合速率、呼吸速率三者关系为：真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 图3­10­9 ---- 幻灯片 189拓展：三种速率的表示方式 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 190例3　[2012·淄博一模] 玉米是我省主要的农作物，常用作农业科研的重要材料。图1表示玉米细胞的某一生理状态，图2表示两个环境因素对光合速率的影响情况。请据图回答： 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 图3­10­10 ---- 幻灯片 191(1)图1所示生理状态________(能/不能)在图2曲线中找到对应点，若玉米长期处于图1所示生理状态则不能正常生长，原因是________________________________________。 (2)请在图1中用箭头标出此状态时氧气的移动方向。 (3)图2中M点限制光合速率的主要因素是__________，b点以后的主要限制因素是__________。 (4)图2中两个环境因素影响的光合作用过程分别是____________________________________。请根据图2信息，提出一项增加大田玉米产量的可行性建议：______________________________________________________________________________________________。 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 192[答案](1)能　光合作用强度小于细胞呼吸强度，有机物不能积累 (2)见下图 (3)光照强度　CO2浓度　 (4)光照强度影响光反应，CO2浓度影响暗反应　增施有机肥(合理密植、正行通风等) 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 193[解析] (1)图1中线粒体产生的CO2除了供叶绿体使用外，还向外界排出一部分，说明此时细胞呼吸强度大于光合作用强度。该生理状态能在图2曲线中找到对应点。因为此状态下消耗大于合成，所以玉米长期处于图1所示生理状态则不能正常生长。(2)细胞呼吸强度大于光合作用强度时，叶绿体产生的氧气不能满足自身细胞呼吸需要，还必须从外界再吸收一定量的氧气。(3)M点以前光合作用随光照强度的增强而增强，而与CO2浓度关系不大，所以M点限制光合速率的主要因素是光照强度，而b点以后光合作用不再随光照强度的增强而增强，而是受CO2浓度的影响，所以b点以后的主要限制因素是CO2浓度。(4)光照强度影 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 194响光反应，CO2浓度影响暗反应，要提高大田玉米产量，应从二氧化碳角度考虑，如：增施有机肥(合理密植、正行通风等)。 [点评] 运用光合作用原理提高农作物产量的方法主要从影响光合作用的因素入手，如提高光照强度、延长光照时间；控制适宜温度；增加CO2浓度；增加N、Mg等无机盐供应等。 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 195变式题　图3­10­11表示光合作用和呼吸作用过程中CO2和[H]的变化。有关叙述正确的是(　　) A．过程①发生在叶绿体内的囊状结构薄膜上，过程②发生在叶绿体基质中 B．过程③发生在细胞质基质中，过程④发生在线粒体中 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 图3­10­11 ---- 幻灯片 196C．过程⑤⑥均需要[H]和ATP提供还原剂和能量 D．①③过程产生的[H]都将与氧结合产生水，过程⑧仅在线粒体中进行 [答案]A　 [解析] ③为有氧呼吸的第一、二阶段，发生在细胞质基质和线粒体中；④为有氧呼吸的第三阶段，发生在线粒体中；⑤为CO2的固定，不需要ATP和[H]提供能量；⑦为呼吸作用的第一阶段；⑧为有氧呼吸的第二阶段(发生在线粒体中)或无氧呼吸的第二阶段(发生在细胞质基质中)；①过程中产生的[H]是作为还原剂参与暗反应的。 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 197实验　叶绿体色素的提取和分离 1．实验原理 (1)色素的提取原理：绿叶中的色素能够溶解在无水乙醇等有机溶剂中，可以利用无水乙醇提取绿叶中的色素。 (2)色素分离的原理：绿叶中的色素不止一种，都能溶解在层析液中，但它们在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。因而，不同的色素会随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 1982．方法、步骤与结论 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 199返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 200注意：(1)实验材料的选取：选取新鲜、颜色深绿的叶片，如菠菜叶，目的是提取到较多的色素。 (2)分离绿叶中色素的关键：①滤液细线不仅要细、直，而且要含有较多的色素，因此要在滤液干后，重复画2～3次。②滤纸上的滤液细线不能触及(或没入)层析液，否则会使滤液中的色素溶解于层析液中，滤纸条上得不到色素带，使实验失败。 (3)实验中几种化学试剂的作用：①无水乙醇用于提取绿叶中的色素。②层析液用于分离绿叶中的色素。③二氧化硅使研磨充分。④碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏。 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 201(4)色素提取液呈淡绿色的原因分析：①研磨不充分，色素未能充分提取出来。②称取绿叶过少或加入无水乙醇过多，色素溶液浓度小。③未加碳酸钙或加入过少，色素分子部分被破坏。 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 202例4　提取光合色素，进行纸层析分离，对该实验中各种现象的解释，正确的是(　　) A．未见色素带，说明材料可能为黄化叶片 B．色素始终在滤纸上，是因为色素不溶于层析液 C．提取液呈绿色是由于含有叶绿素a和叶绿素b较多 D．胡萝卜素处于滤纸最前方，是因为其在提取液中的溶解度最高 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 203[答案]C　 [解析] 叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇、层析液等中。由于叶绿素含量比类胡萝卜素多且叶绿素呈现绿色，所以，提取液呈绿色。叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，如胡萝卜素在层析液中扩散得最快；溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢，如叶绿素b。A选项中未见色素带，其原因是操作失误，若是黄化叶片，会得到叶黄素的色素带。 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 204[备选理由] “考纲”中明确提出“关注生物科学史上的重要事件”，本题弥补例题中对该类型题目没有涉及的不足。 1．20世纪40年代，美国科学家鲁宾和卡门利用氧的同位素18O，分别标记水和二氧化碳，使它们分别成为H218O和C18O2，然后进行如下图所示的两组光合作用实验(容器中为一种低等绿色植物——小球藻悬液)。下列说法正确的是(　　) 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 205A．两个装置，一个置于光下，一个置于暗处相同时间 B．若两管在光下相同时间，甲管释放的氧气有放射性 C．有同学认为将通入CO2改成溶解5%NaHCO3，会增加实验的可靠性 D．该实验的目的是要证明光合作用需要CO2 [答案]C [解析]鲁宾和卡门的实验目的是为了研究光合作用释放氧气的来源。要使甲、乙都进行光合作用必须给予一定光照。实验过程中若通入C18O2速度快，导致排出的气体中会含有C18O2而得出错误的结论。 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 206[备选理由] 通过柱形图形式考查细胞呼吸和光合作用的关系是一种较好的考查方式，本题可作为考点三的例题补充。 2．(多选)下图表示某绿色植物的叶肉细胞在其他条件不变且比较适宜时，分别在光照强度为a、b、c、d时，单位时间内CO2释放量和O2产生量的变化。下列叙述正确的是(　　) 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 207A．光照强度为a时，可能进行光合作用 B．光照强度为b时，光合作用速率等于呼吸作用速率 C．光照强度为c时，光合作用速率等于呼吸作用速率 D．光照强度为d时，细胞要从周围吸收2个单位的二氧化碳 [答案]CD [解析]该题的关键词是图中O2的产生量，即真正的光合作用产生的氧气量。CO2释放量是呼吸作用产生的CO2与光合作用消耗的CO2的差值。据图可知，光照强度为a时O2产生量为0，不进行光合作用，故A项错误。若光合作用速率等 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 208于呼吸作用速率，CO2释放量等于0，故B项错误。由于光照强度为a只进行细胞呼吸，此时的CO2释放量(6个单位)即代表呼吸强度，而且呼吸强度不受光照强度的变化的影响。光照强度为c时，O2的产生量为6个单位，表明呼吸作用速率等于光合作用速率，故C项正确。据图可知光照强度为d时的光合作用强度为8个单位，因此此时净光合作用强度为2个单位，即细胞从周围吸收2个单位的二氧化碳，故D项正确。 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 209[备选理由] 外界因素影响光合作用中间产物是考查光合作用知识的常见命题角度，本题可作为考点一例题的补充。 3．下图中甲、乙是改变光照和CO2浓度后，与光合作用有关的C3和C5在细胞内变化曲线，丙图是实验前在溶液中加入了破损外膜和内膜的叶绿体及一定量ATP和[H]，然后分连续的Ⅰ、Ⅱ两个阶段进行的实验，请回答有关问题： 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 210 (1)甲图中曲线a表示的化合物是________，在无光照时，其含量迅速上升的原因是：①______________________；②________________________。 (2)乙图中曲线b表示的化合物是________，在二氧化碳浓度降低时，其含量迅速上升的原因是：①____________；②____________________。 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 211(3)在乙图中CO2浓度为1%时，C3和C5的含量相差较大，原因是__________________________。 (4)在丙图中，除葡萄糖外，阶段Ⅰ积累的物质主要有________。 (5)请在丙图中绘出阶段Ⅱ合成糖的速率的可能曲线。 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 212[答案] (1)C3　①光反应停止，不能形成还原C3所必需的[H]和ATP　②CO2固定仍能进行，CO2与C5结合继续形成C3　(2)C5　①已有的C3被不断还原成(CH2O)和C5　②CO2浓度过低，难与C5结合形成C3，因此C5被积累　 (3)细胞中的C5能充分地与CO2结合，生成较多的C3　 (4)C3、ADP和Pi (5)如图 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 213[解析] 由光照到黑暗时，光反应停止，不能产生还原C3的[H]和ATP，C3的还原基本停止，而CO2的固定仍在进行，这样C3的生成基本不变，而消耗基本停止，C3上升；而C5的再生基本停止，C5的消耗基本不变，C5下降，所以，甲图中a表示C3、b表示C5。CO2浓度降低时，CO2的固定减弱，C5消耗减少，但此时C3的还原继续进行，C5继续生成，因此C5含量将增多，据此可判断乙图中，b物质为C5。在丙图中，阶段Ⅰ处于黑暗状态，不再进行光反应，但是，溶液中有外源加入的[H]和ATP，因此暗反应仍可进行，但是随着暗反应的进行，溶液中[H]和ATP逐渐减少，因此糖的合成速率先上升后又下降，当[H]和ATP耗尽时， 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 214反应基本停止，但此时叶绿体内积累了一定量C3、ADP和Pi。在阶段Ⅱ，给予光照后，光反应启动，产生[H]和ATP，进行暗反应合成糖，但因无CO2供应，随反应进行，C3和C5逐渐减少，糖合成速率下降，最后整个反应基本停止。 返回目录 第10讲　能量之源——光与光合作用 ---- 幻灯片 215考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 返回目录 ---- 幻灯片 216考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 ►　热点一　关于光合作用和细胞呼吸的曲线分析 热点分析 •常考题型：在选择题、非选择题中都有出现。 •考查方式：常以单独光合作用、细胞呼吸或者光合作用与细胞呼吸的综合曲线题出现。 •考查内容：光合作用和细胞呼吸过程中物质的变化规律、有氧呼吸和无氧呼吸的关系、影响光合作用和细胞呼吸的外界因素等。　　 返回目录 ---- 幻灯片 217考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 例1　[2011·课标全国卷] 在光照等适宜条件下，将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中，其叶片暗反应中C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如图2­1。回答问题： 返回目录 图2­1 ---- 幻灯片 218考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 (1)图中物质A是________(C3化合物、C5化合物)。 (2)在CO2浓度为1%的环境中，物质B的浓度比A的低，原因是_____________________________________________；将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后，物质B浓度升高的原因是___________________________________________。(3)若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中，暗反应中C3和C5化合物浓度达到稳定时，物质A的浓度将比B的________(低、高)。 (4)CO2浓度为0.003%时，该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的________(高、低)，其原因是______________________________________________。 返回目录 ---- 幻灯片 219考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 [答案](1)C3化合物　 (2)暗反应速率在该环境中已达到稳定，即C3和C5化合物的含量稳定。根据暗反应的特点，此时C3化合物的分子数是C5化合物的两倍　当CO2浓度突然降低时，C5化合物的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致C5化合物积累　 (3)高　 (4)低　CO2浓度低时，暗反应的强度低，所需ATP和[H]少 返回目录 ---- 幻灯片 220考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 [解析] (1)CO2浓度降低时，C3化合物的产生减少而消耗不变，故C3化合物的含量降低，与物质A的变化趋势一致；而C5化合物的产生不变但消耗减少，故C5化合物的含量增加，与物质B的变化趋势一致。(2)在正常情况下，1 mol CO2与1 mol C5化合物结合形成2 mol C3，即C3化合物的分子数是C5化合物的两倍。CO2浓度迅速下降后，C5化合物的产生不变但消耗减少，故C5化合物的浓度升高。(3)在达到相对稳定时，C3化合物的含量是C5化合物含量的两倍。(4)CO2浓度较低时，暗反应强度低，需要的[H]和ATP的量少，故在较低的光照强度时就能达到此CO2浓度时的最大光合速率。 返回目录 ---- 幻灯片 221考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 规律方法：植物叶肉细胞内C3和C5含量变化曲线分析 (1)植物叶肉细胞内C3含量变化曲线图(见图2­2) AB段：夜晚无光，叶绿体中不产生ATP和[H]，C3不能被还原，含量较高； 返回目录 图2­2 ---- 幻灯片 222考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 BC段：随着光照逐渐增强，叶绿体中产生ATP和[H]逐渐增加，C3不断被还原，含量逐渐降低； CD段：由于中午温度高，蒸腾作用旺盛，部分气孔关闭，CO2供应不足，CO2的固定减慢，C3合成减少，含量最低； DE段：关闭的气孔逐渐张开，CO2进入增加，CO2的固定加快，C3合成加快，含量增加； EF段：随着光照逐渐减弱，叶绿体中产生ATP和[H]逐渐减少，C3的还原减慢，C3消耗减慢，含量逐渐增加； FG段：夜晚无光，叶绿体中不产生ATP和[H]，C3不能被还原，含量较高。 返回目录 ---- 幻灯片 223考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 (2)植物叶肉细胞内C5含量变化曲线图(见图2­3) AB段：夜晚无光，叶绿体中不产生ATP和[H]，C3不能被还原成C5，C5含量较低； BC段：随着光照逐渐增强，叶绿体中产生ATP和[H]逐渐增加，C3不断被还原成C5，C5含量逐渐增加； 返回目录 图2­3 ---- 幻灯片 224考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 CD段：由于中午温度高，蒸腾作用旺盛，部分气孔关闭，CO2供应不足，C3合成减少，C5含量最高； DE段：关闭的气孔逐渐张开，CO2进入增加，CO2的固定加快，C5消耗增加，含量减少； EF段：随着光照逐渐减弱，叶绿体中产生ATP和[H]逐渐减少，C3的还原减慢，C5生成减慢，含量逐渐减少； FG段：夜晚无光，叶绿体中不产生ATP和[H]，C3不能被还原成C5，C5含量较低。 返回目录 ---- 幻灯片 225考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 变式题　图2­4是夏季晴朗的一天中，某绿色植物体内C3和C5两种化合物相对含量的变化曲线图，有人据图做出了如下分析和判断，其中正确的是(　　) 返回目录 图2­4 ---- 幻灯片 226考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 A．m表示C5，因为夜间叶绿体不能产生ATP和[H]，C5因缺少ATP不能与CO2结合而积累 B．在5～9时，光合作用的最大限制因子是温度，11～15时最大的限制因子是光照和CO2 C．16～20时两种物质含量变化的主要原因是环境因素的改变引起植物气孔开放和ATP、[H]生成减少 D．环境因素的变化引起植物呼吸作用增强产生较多的CO2是16～20时两种物质含量变化的主要原因 返回目录 ---- 幻灯片 227考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 [答案]C　 [解析] 题干提示两条曲线是关于光合作用过程中，两种化合物相对含量的变化，因此，紧扣C3和C5相互转化的条件和因果关系是解题的出发点。早上有光照后，光反应产生的ATP和[H]增多，C3被还原而减少，C5则增多；傍晚光照减弱，光反应产生的ATP和[H]减少，C3增多，C5则减少，所以m表示C3，n表示C5。CO2的固定不需要ATP，在5～9时，光合作用的最大限制因子是光照，而不是温度，11～15时最大的限制因子不是光照，而是CO2。 返回目录 ---- 幻灯片 228考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 例2　[2012·山东卷] 夏季晴朗的一天，甲乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图2­5所示。下列说法正确的是(　　) 返回目录 图2­5 ---- 幻灯片 229考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 A．甲植株在a点开始进行光合作用 B．乙植株在e点有机物积累量最多 C．曲线b～c段和d～e段下降的原因相同 D．两曲线b～d段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭 返回目录 ---- 幻灯片 230考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 [答案]D　 [解析] 本题主要考查影响光合作用的因素以及对曲线图的分析能力。图中光合作用开始的点在a点之前，a点时光合作用等于呼吸作用，故A错；只要光合作用大于呼吸作用，有机物就一直在积累，图中6～18时有机物一直在积累，所以18时植物体内有机物积累量最大，故B错；曲线b～c段下降的原因是由于中午温度太高，叶片气孔关闭，叶片吸收的二氧化碳减少造成的。d～e段下降的原因是光照强度的减弱，故C错；乙植株出现b～d段的原因是气孔关闭，但是甲植株没有出现该现象，可能是甲植株气孔无法关闭，故D对。 返回目录 ---- 幻灯片 231考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 规律方法：一昼夜中， CO2吸收和释放及含量变化的曲线分析 (1)夏季的一昼夜CO2吸收和释放变化曲线图(如图2­6) 返回目录 图2­6 ---- 幻灯片 232考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 a点：凌晨3时～4时，温度降低，细胞呼吸减弱，CO2释放减少； b点：上午6时左右，太阳升起，开始进行光合作用； bc段：光合作用速率＜细胞呼吸速率； c点：上午7时左右，光合作用速率＝细胞呼吸速率； ce段：光合作用速率＞细胞呼吸速率； d点：温度高，蒸腾作用旺盛，叶肉细胞失水，部分气孔关闭，CO2供应不足，光合作用速率减慢； e点：下午6时左右，光合作用速率＝细胞呼吸速率； ef段：光合作用速率＜细胞呼吸速率； fg段：太阳落山，光合作用停止，只进行细胞呼吸。 返回目录 ---- 幻灯片 233考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 (2)在相对密闭的环境中，一昼夜CO2含量的变化曲线图(如图2­7) 返回目录 图2­7 ---- 幻灯片 234考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 MN段：由无光照到有光照，只进行细胞呼吸(ab时间段)或光合作用速率＜细胞呼吸速率(bc时间段)，CO2释放量＞CO2吸收量，CO2含量逐渐增加； N点：光合作用速率＝细胞呼吸速率，CO2含量达到最大；NP段：白天，光照较强，光合作用速率＞细胞呼吸速率，CO2释放量＜CO2吸收量，CO2含量逐渐减少； P点：光补偿点，光合作用速率＝细胞呼吸速率，CO2含量达到最小； PQ段：由有光照到无光照，光合作用速率＜细胞呼吸速率(ef时间段)或只进行细胞呼吸(fg时间段)，CO2释放量＞CO2吸收量，CO2含量逐渐增加； 返回目录 ---- 幻灯片 235考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 Q点：一昼夜结束。 ①如果Q点低于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量增加； ②如果Q点高于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量减少； ③如果Q点等于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量不变。 返回目录 ---- 幻灯片 236考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 变式题　[2012·淄博模拟] 某校生物兴趣小组在玻璃温室里进行植物栽培实验。他们对室内空气中的CO2含量进行了24 h测定，并根据数据绘制成如图2­8曲线。请问图中表示光合速率等于呼吸速率的点是(　　) A．a、b B．b、c C．a、c D．a、d 返回目录 图2­8 ---- 幻灯片 237考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 [答案]B　 [解析] a～b、c～d测得温室里CO2含量上升，是由于呼吸作用大于光合作用。b～c测得CO2含量下降，是由于呼吸作用小于光合作用。b、c两点光合速率等于呼吸速率。 返回目录 ---- 幻灯片 238考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 ►　热点二　光合作用和细胞呼吸的相关实验 热点分析 •常考题型：在选择题、非选择题中都有出现。 •考查方式：常以实验过程和实验结果分析、变量控制、实验设计等形式出现。 •考查内容：光合作用、细胞呼吸速率的探究与比较、细胞呼吸类型的判断、影响光合作用和细胞呼吸的外界因素等。 返回目录 ---- 幻灯片 239考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 例3　图2­9是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图，装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度，该 装置置于20 ℃环境中。实验开始时，针筒的读数是0.2 mL，毛细管内的水滴在位置X。20 min后，针筒的容量需要调至0.6 mL的读数，才能使水滴仍维持在位置X处。据此回答下列问题： 返回目录 图2­9 ---- 幻灯片 240考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 (1)若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量清水，重复上述实验，20 min后，要使水滴维持在位置X处，针筒的容量______________(需向左、需向右、不需要)调节。 (2)若以释放出的氧气量来代表净光合作用速率，该植物的净光合作用速率是________mL/h。 (3)若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量浓氢氧化钠溶液，在20 ℃、无光条件下，30 min后，针筒的容量需要调至0.1 mL的读数，才能使水滴仍维持在X处。则在有光条件下该植物的实际光合速率是________mL/h。 返回目录 ---- 幻灯片 241考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 [答案](1)不需要　(2)1.2　(3)1.4 [解析] (1)由于光合作用反应前后消耗的CO2与产生的O2气体体积相同，所以不需要调节针筒容量就可使水滴维持在X处。(2)光照条件下，由于光合作用吸收的CO2由缓冲液补充，缓冲液能维持CO2浓度，同时释放出O2导致密闭装置内气体压强增大，若使水滴X不移动，其针筒中单位时间内O2气体容量的增加就代表表观光合速率的大小。由题可知，若以释放出的氧气量来代表表观光合速率，该植物的表观光合作用速率是(0.6－0.2)×3＝1.2 mL/h。(3)瓶中液体改为NaOH溶液，则装置内CO2完全被吸收，植物体不能进行光合作用，只能进行细胞呼吸，瓶中气体的变化即 返回目录 ---- 幻灯片 242考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 呼吸消耗的O2的变化。则在有光条件下该植物的真正光合速率＝表观光合速率＋呼吸速率，即1.2＋0.1×2＝1.4 mL/h。 返回目录 ---- 幻灯片 243考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 规律方法：气体体积变化法测量细胞呼吸和净光合作用速率 如图2­10所示(忽略温度对气体膨胀的影响): 返回目录 图2­10 ---- 幻灯片 244考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 返回目录 ---- 幻灯片 245考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 返回目录 ---- 幻灯片 246考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 变式题　某转基因作物有很强的光合作用强度。某中学生物兴趣小组在暑假开展了对该转基因作物光合作用强度测试的研究课题，设计了如下装置。请你利用下列装置完成光合作用强度的测试实验，并分析回答有关问题。 注：A为开关、B为玻璃钟罩、C为转基因作物、D为烧杯(内装有NaHCO3或NaOH溶液)、E为红墨水滴、F为直尺。 返回目录 图2­11 ---- 幻灯片 247考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 Ⅰ.实验步骤： (1)先测定植物的呼吸作用强度，方法步骤是： ①_______________________________________________。 ②_______________________________________________。 ③30分钟后分别记录甲、乙两装置红墨水滴移动的方向和刻度。 (2)测定植物的净光合作用强度，方法步骤是： ①_______________________________________________。 ②_______________________________________________。 ③30分钟后分别记录甲、乙两装置红墨水滴移动的方向和刻度。 返回目录 ---- 幻灯片 248考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 (3)实验操作30分钟后，记录甲、乙两装置红墨水滴移动情况： 返回目录 ---- 幻灯片 249考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 Ⅱ.实验分析： 假设红墨水滴每移动1 cm，植物体内的葡萄糖增加或减少1 g。那么该植物的呼吸作用速率是________g/小时。白天光照15小时，一昼夜葡萄糖的积累量是________g。(不考虑昼夜温差影响) 返回目录 ---- 幻灯片 250考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 [答案]Ⅰ.(1)①甲、乙两装置的D中都放入NaOH溶液，乙装置作对照组 ②将甲、乙两装置的玻璃钟罩遮光处理，放在温度等相同且适宜的环境中 (2)①甲、乙两装置的D中都放入NaHCO3溶液，乙装置作对照组 ②将甲、乙两装置放在光照强度、温度等相同且适宜的环境中 (3)左　右 Ⅱ.4　84 返回目录 ---- 幻灯片 251考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 [解析] 测定植物的呼吸作用强度时，应避免光合作用的干扰，因此装置中的玻璃钟罩应进行遮光处理；为了避免装置中的CO2对实验结果的影响，烧杯中应装有NaOH溶液；此外，还应控制其他无关变量相同，如温度。测定植物光合作用强度必须在有光照和CO2(由NaHCO3提供)的条件下，测定装置中气体的变化量。测呼吸作用强度时，由于甲装置中有氧呼吸消耗O2，红墨水滴左移；测净光合作用强度时，由于甲中光合作用释放O2，红墨水滴右移。30分钟内，有氧呼吸移动距离为(1.5＋0.5)＝2 cm，因此呼吸作用速率为2×2＝4 g/h；30分钟内净光合作用导致移动距离为(4.5－0.5)＝4 cm，因此，净光合速率为8 g/h，一昼夜葡萄糖积累量为：15×8－9×4＝84 g。 返回目录 ---- 幻灯片 252 对酶和ATP的产生、作用的场所等不能准确区分 例1　下列关于酶和ATP的说法正确的是(　　) A．酶只能在细胞内才能发挥催化作用 B．人体内能产生激素的细胞一定能产生酶，能产生酶的细胞也一定能产生激素 C．光反应中，叶绿体中ADP由叶绿体基质向类囊体薄膜运动，ATP则向相反方向运动 D．光照条件下，叶肉细胞中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体 [解答]________ [警示] 本题易错的原因是不能根据实际条件判断酶和ATP的产生和作用场所。 返回目录 考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 ---- 幻灯片 253[答案]C　 [解析] 酶发挥作用需要适宜的温度、pH等外界条件，与场所无关，A错；人体内几乎所有的活细胞都能产生酶，能产生激素的细胞是内分泌腺细胞，它们能产生酶，但能产生酶的细胞不一定是能产生激素的内分泌腺细胞，B错；光反应中，ATP在叶绿体类囊体薄膜上合成，在叶绿体基质中被利用，因此ADP由叶绿体基质向类囊体薄膜运动，ATP则向相反方向运动，C正确；叶绿体产生的ATP只能用于暗反应，不能进入细胞质基质被利用。 返回目录 考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 ---- 幻灯片 254总结提升：酶和ATP的产生、作用的场所 (1)酶的产生和作用场所：人体内几乎所有的细胞都能合成酶，少数细胞(如哺乳动物成熟的红细胞)不能合成酶，酶发挥作用需要的是适宜的外界条件，与场所无关。 (2)ATP的产生场所：①不同细胞ATP的产生场所有差异，如叶肉细胞内能产生ATP的场所有叶绿体、线粒体和细胞质基质，人体细胞内只有线粒体和细胞质基质；②不同条件下ATP产生场所不同，如光照下，叶绿体内产生ATP的场所有叶绿体、线粒体和细胞质基质；黑暗有氧条件下，则有线粒体和细胞质基质；黑暗无氧条件下则只有细胞质基质。 返回目录 考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 ---- 幻灯片 255 没有深刻理解有氧呼吸和无氧呼吸的原理和过程 例2　图2­12为真核细胞呼吸作用的部分过程，据图分析下列叙述错误的是(　　) 返回目录 考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 图2­12 ---- 幻灯片 256A．可以在细胞质基质中发生的是①③④ B．在线粒体中发生的过程是②和③ C．④过程比③过程释放的能量多 D．人在剧烈运动时产生的CO2只来源于②过程 [解答]________ [警示] 本题易错的原因是对有氧呼吸和无氧呼吸的过程、各阶段的场所、原料、产物、有氧呼吸和无氧呼吸的关系混淆不清。 返回目录 考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 ---- 幻灯片 257[答案]B　 [解析] 图中①是ATP的合成，有氧呼吸和无氧呼吸过程中，在细胞质基质中均可进行；②是有氧呼吸，③④表示无氧呼吸，有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，无氧呼吸的场所只是细胞质基质；④过程较③过程氧化分解彻底，释放能量多；人体细胞只有在②有氧呼吸过程产生CO2。 返回目录 考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 ---- 幻灯片 258总结提升：分析有氧呼吸和无氧呼吸的过程应注意以下几点 (1)细胞质基质中可发生有氧呼吸的第一阶段、无氧呼吸的全过程。 (2)线粒体内只进行有氧呼吸的第二、三阶段。 (3)细胞质基质和线粒体内均有ATP的产生。 (4)氧化分解等量有机物：线粒体内有氧呼吸第三阶段释放能量最多；酒精发酵与乳酸发酵相比酒精发酵释放能量多。 返回目录 考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 ---- 幻灯片 259 不能判断环境因素的变化对补偿点和饱和点的影响 例3　某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 ℃和30 ℃。如图2­13为该植物在恒温30 ℃时，光合速率与光照强度的关系，下列对此描述不准确的是(　　) 返回目录 考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 图2­13 ---- 幻灯片 260A．b点时，植物光合作用吸收CO2的量等于a点时CO2的释放量 B．b点时，叶肉细胞中产生ATP的场所为细胞质基质和线粒体 C．若将温度调节到25 ℃，则a点应向上移动 D．若将温度调节到25 ℃，则b点向左移动 [解答]________ [警示] 本题易错的原因是不能判断环境因素的变化对补偿点和饱和点的影响。 返回目录 考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 ---- 幻灯片 261[答案]B　 [解析] 题图中是在恒温30 ℃下测量的结果，此时该植物的呼吸作用强度恒定，b点代表该光照强度下，光合作用吸收CO2的量等于呼吸作用释放CO2的量；b点时叶肉细胞内产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体；该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25 ℃和30 ℃，当温度从30 ℃调整到25 ℃时，呼吸作用强度减弱，光合作用强度增强，因而a点上移、b点左移。 返回目录 考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 ---- 幻灯片 262总结提升：当外界条件变化时，CO2(光)补偿点移动规律 (1)若呼吸速率增加，CO2(光)补偿点应右移，反之应左移。 (2)若呼吸速率基本不变，条件的改变使光合速率下降时，CO2(光)补偿点应右移，反之应左移。 (3)阴生植物与阳生植物相比，CO2(光)补偿点和饱和点都相应向左移动。 返回目录 考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 ---- 幻灯片 263 信息给予型试题的解答 例　 [2012·课标全国卷] 将玉米种子置于25 ℃、黑暗、水分适宜的条件下萌发，每天定时取相同数量的萌发种子，一半直接烘干称重， 另一半切取胚乳烘干称 重，计算每粒的平均干 重，结果如图2­14所示。 若只考虑种子萌发所需 的营养物质来源于胚乳， 据图回答下列问题。 返回目录 考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 图2­14 ---- 幻灯片 264(1)萌发过程中胚乳组织中的淀粉被水解成________，再通过________作用为种子萌发提供能量。 (2)萌发过程中在________小时之间种子的呼吸速率最大，在该时间段内每粒种子呼吸消耗的平均干重为________mg。 (3)萌发过程中胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质，其最大转化速率为________mg·粒－1·d－1。 (4)若保持实验条件不变，120小时后萌发种子的干重变化趋势是________，原因是___________________________ ________________________________________________________________。 返回目录 考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 ---- 幻灯片 265返回目录 考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 ---- 幻灯片 266返回目录 考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 ---- 幻灯片 267返回目录 考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 ---- 幻灯片 268[挖掘隐藏信息] 呼吸　葡萄糖　胚乳　种子　细胞呼吸　时间　种子干重/mg·粒－1　胚乳　时间　24　72～96小时　72～96　96～120　种子干重　72～96　胚乳减少的量—种子干重减少的量最大　96～120小时　22 mg·粒－1 ·d－1 返回目录 考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 ---- 幻灯片 269[答案](1)葡萄糖　呼吸(生物氧化) (2)72～96　26.5 (3)22 (4)下降　幼苗呼吸作用消耗种子储存的有机物，且不能进行光合作用 [解析] (1)淀粉被分解成葡萄糖才能被细胞呼吸利用，为种子萌发提供能量。(2)衡量种子的呼吸速率应以种子的干重减少量作为指标。由上面的曲线可以看出，在72～96小时之间，单位时间内种子干重减少的最多，该时间段(24小时)内每粒种子呼吸消耗的平均干重为(204.2—177.7)＝26.5 mg。(3)子叶从胚乳中吸收营养物质，一部 返回目录 考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 ---- 幻灯片 270分转化为幼苗的组成物质，一部分用于呼吸作用，为生命活动提供能量，因此呼吸作用所消耗的有机物量＝胚乳减少的干重量－转化成幼苗的组成物质，转化速率＝(胚乳减少的量—种子干重减少的量)/单位时间。在72～96小时内，转化速率为(161.7—118.1)—(204.2—177.7)＝17.1 mg·粒－1·d－1，96～120小时内，转化速率为(118.1—91.1)—(177.7—172.7)＝22 mg·粒－1·d－1，最大转化速率为22 mg·粒－1·d－1。(4)黑暗条件下，萌发种子只能进行细胞呼吸消耗有机物而不能进行光合作用，因而种子干重持续下降。 返回目录 考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 ---- 幻灯片 271总结提升：信息给予型试题的解答思路 解答此类试题时，往往采用逆向思维，即根据问题目标，从材料中提取所需要的信息，结合教材知识做答。对于开放性的问题，回答可能是多角度的，但要有依据，要有一定的落脚点。具体步骤如下： (1)审读材料，提取信息，要求能从材料中的文字叙述或所提供的图、表资料中，找出关键信息，提取有价值的信息，剔除干扰信息。如本题中如不能提取关键词1、3的信息，解题就无从下手；不会对坐标曲线图正确分析，按照“识标、明点、析线”最后“解题”的思路进行，思维就不会条理，思路就不会清晰。 返回目录 考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 ---- 幻灯片 272(2)回归教材，定位知识。如本题应将考查知识定位在细胞呼吸方面，结合细胞呼吸的相关知识进行答题。 (3)构建解题思路，发挥联想，对发现的关键信息和已有的旧知识进行搭桥，运用比较、归纳、推理的方法，选择正确答案或运用学科语言组织好要表达的答案。如本题第(3)问中“转化速率”一词，应结合图解信息联系已有知识推理出：转化速率＝(胚乳减少的量－种子干重减少的量)/单位时间。 返回目录 考能专项提升2　细胞的能量供应和利用 ----
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