第3單元 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第8講酶和ATP考試說明 1.酶在代謝中的作用()。2.ATP在能量代謝中的作用()。3.實(shí)驗(yàn):探究影響酶活性的因素?？键c(diǎn)一酶的本質(zhì)、作用和特性 1.酶的本質(zhì)及作用(1)本質(zhì)與作用化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是少數(shù)是合成原料氨基酸核糖核苷酸合成場所核糖體主要是細(xì)胞核來源一般來說,都能產(chǎn)生酶生理功能具有作用作用場所細(xì)胞內(nèi)、外或生物體外均可(2)作用機(jī)理:化學(xué)反應(yīng)的活化能。圖3-8-1無酶催化的反應(yīng)曲線是,有酶催化的反應(yīng)曲線是。ca段的含義是在無催化劑的條件下,反應(yīng)所需要的活化能;ba段的含義是酶。若將酶催化改為無機(jī)催化劑催化該反應(yīng),則b點(diǎn)在縱軸上將移動。2.酶本質(zhì)的探索(連一連) 科學(xué)家巴斯德李比希畢希納薩姆納切赫和奧特曼主要觀點(diǎn)或成就a.糖類變酒精需要酵母細(xì)胞死亡并釋放其中物質(zhì)b.少數(shù)RNA也具有生物催化功能c.從酵母細(xì)胞中提取引起發(fā)酵的物質(zhì)釀酶d.從刀豆種子中提取出脲酶(第一個),證明脲酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),其作用是分解尿素e.糖類變酒精必須有酵母活細(xì)胞參與3.酶的特性(1):酶的催化效率大約是無機(jī)催化劑的1071013倍。(2)專一性:每一種酶只能催化化學(xué)反應(yīng)。(3)作用條件較溫和:高溫、過酸、過堿都會使酶的遭到破壞,使酶永久失活;低溫時,酶的活性減弱,但不會失活。理性思維模型與建模 甲、乙兩種酶用同一種蛋白酶處理,酶活性與處理時間的關(guān)系如圖3-8-2所示,請思考:圖3-8-2(1)甲、乙兩種酶的化學(xué)本質(zhì)是否相同?(2)乙酶活性改變的機(jī)制是什么?科學(xué)探究 下列是與酶相關(guān)的實(shí)驗(yàn),請仔細(xì)分析并思考:實(shí)驗(yàn)?zāi)康募敖Y(jié)論分別是什么?1.酶的高效性 圖3-8-3(1)由曲線可知:酶比無機(jī)催化劑的催化效率更高。(2)酶只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需的時間,不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。因此,酶不能改變最終生成物的量。2.酶的專一性 (1)物理模型圖3-8-4圖中A表示酶,B表示被催化的底物,E、F表示B被分解后產(chǎn)生的物質(zhì),C、D表示不能被酶催化的物質(zhì)。酶和被催化的反應(yīng)物分子都有特定的結(jié)構(gòu)。(2)曲線模型圖3-8-5在A反應(yīng)物中加入酶A,反應(yīng)速率較未加酶時明顯加快,說明酶A能催化底物A的反應(yīng)。在A反應(yīng)物中加入酶B,反應(yīng)速率和未加酶時相同,說明酶B不能催化底物A的反應(yīng)。3.影響酶促反應(yīng)速率的因素(1)溫度和pH圖3-8-6在一定溫度(pH)范圍內(nèi),隨溫度(pH)的升高,酶的催化作用增強(qiáng),超過這一范圍,酶的催化作用逐漸減弱直至失活。過酸、過堿、高溫都會使酶變性失活,而低溫只是抑制酶的活性,酶分子結(jié)構(gòu)未被破壞,溫度升高可恢復(fù)活性。(2)底物濃度和酶濃度對酶促反應(yīng)速率的影響圖3-8-7由甲圖可知,在其他條件適宜、酶量一定的情況下,酶促反應(yīng)速率隨底物濃度增加而加快,但當(dāng)?shù)孜镞_(dá)到一定濃度后,受酶數(shù)量和酶活性限制,酶促反應(yīng)速率不再增加。由乙圖可知,在底物充足、其他條件適宜的情況下,酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比。(3)綜合影響圖3-8-8據(jù)圖可知,不同pH條件下,酶最適溫度不變;不同溫度下,酶最適pH也不變。即反應(yīng)溶液pH(溫度)的變化不影響酶作用的最適溫度(pH)。特別提醒(1)同一個體不同細(xì)胞中,酶的種類和數(shù)量不完全相同,對于同一個細(xì)胞而言,在不同的時期或生理狀態(tài)下,細(xì)胞中酶的種類和數(shù)量也會發(fā)生改變。(2)酶促反應(yīng)速率與酶活性不同。溫度和pH通過影響酶活性,進(jìn)而影響酶促反應(yīng)速率。底物濃度和酶濃度也能影響酶促反應(yīng)速率,但并未改變酶活性。角度1考查對酶的本質(zhì)及作用和特性的理解1.下列關(guān)于酶的敘述,正確的是()A. DNA連接酶的作用是將單個脫氧核苷酸連接在DNA片段上B. RNA聚合酶能催化脫氧核苷酸之間形成磷酸二酯鍵C. DNA分子的復(fù)制需要DNA解旋酶D. 過氧化氫酶催化過氧化氫分解產(chǎn)生的氧氣量比Fe3+催化時要多2.2017湖北黃岡三模 為使反應(yīng)物 A反應(yīng)生成產(chǎn)物 P,采取了有酶催化(最適溫度和 pH)和有無機(jī)催化劑催化兩種催化方法,其能量變化過程用圖3-8-9甲中兩條曲線表示;圖乙表示某酶促反應(yīng)過程的示意圖。下列有關(guān)分析中不合理的是()甲乙圖3-8-9A.距離 b 可反映無機(jī)催化劑催化效率比酶催化效率低的原因B.適當(dāng)升高溫度,有酶催化時的曲線對應(yīng)的距離a將減小C.圖乙中可代表蔗糖,那么可代表果糖和葡萄糖D.圖乙所示過程可以說明酶具有專一性易錯提醒高考常考的酶及其作用歸納(1)DNA聚合酶:將單個的脫氧核苷酸通過磷酸二酯鍵連接成鏈。(2)DNA連接酶:將兩個DNA片段連接起來。(3)RNA聚合酶:將單個的核糖核苷酸連接成鏈。(4)解旋酶:在DNA分子復(fù)制過程中打開DNA堿基對中的氫鍵。(5)ATP水解酶:能打開遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵。(6)ATP合成酶:能催化遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵形成。(7)限制性核酸內(nèi)切酶:識別特定的核苷酸序列,從固定的切點(diǎn)切開磷酸二酯鍵。(8)蛋白酶:將蛋白質(zhì)的部分肽鍵切斷,得到不同的肽鏈或氨基酸。(9)纖維素酶、果膠酶:水解纖維素、果膠,破壞植物細(xì)胞壁。角度2影響酶促反應(yīng)的曲線分析3.2017浙江寧波模擬 圖3-8-10中曲線a表示在最適溫度、最適pH條件下,底物濃度與酶促反應(yīng)速率的關(guān)系。據(jù)圖分析,下列敘述不正確的是()圖3-8-10A.在曲線的AB段限制反應(yīng)速率的主要因素是底物濃度B.在曲線的B點(diǎn)時再加入一定量的酶,可以用曲線b表示C.酶的數(shù)量減少后,圖示反應(yīng)速率可用曲線c表示D.減小pH,重復(fù)該實(shí)驗(yàn),曲線中B點(diǎn)位置不變4.2017安徽合肥二檢 為了研究溫度對某種酶活性的影響,設(shè)置甲、乙、丙三個實(shí)驗(yàn)組,各組溫度條件不同,其他條件相同且適宜,測定各組在不同反應(yīng)時間內(nèi)的產(chǎn)物濃度,結(jié)果如圖3-8-11所示。以下分析正確的是()圖3-8-11A.在t時刻之后,甲組曲線不再上升,是因?yàn)槭艿矫笖?shù)量的限制B.在t時刻降低丙組溫度,將使丙組酶的活性提高,曲線上升C.若甲組溫度小于乙組溫度,則酶的最適溫度不可能大于乙組溫度D.若甲組溫度大于乙組溫度,則酶的最適溫度不可能大于甲組溫度歸納提煉“四看法”分析酶促反應(yīng)曲線一看兩坐標(biāo)軸的含義:分清自變量與因變量,了解兩個變量的關(guān)系(橫軸為自變量,縱軸為因變量)二看曲線的變化:利用數(shù)學(xué)模型法觀察同一條曲線的升、降或平的變化,掌握變量變化的生物學(xué)意義。如在分析影響酶促反應(yīng)的因素時,一般情況下,縱坐標(biāo)代表的量未達(dá)到飽和時,限制因素是橫坐標(biāo)所表示的因素;當(dāng)縱坐標(biāo)代表的量達(dá)到飽和后,限制因素是除橫坐標(biāo)所表示的因素之外的其他因素三看特殊點(diǎn):如曲線的起點(diǎn)、終點(diǎn)、頂點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、交叉點(diǎn)等,理解特殊點(diǎn)的意義四看不同曲線的變化:理解曲線之間的內(nèi)在聯(lián)系,找出不同曲線的異同及變化的原因考點(diǎn)二探究影響酶活性的因素1.探究溫度對酶活性的影響(1)實(shí)驗(yàn)原理反應(yīng)原理:淀粉麥芽糖、葡萄糖 藍(lán)色無藍(lán)色出現(xiàn)鑒定原理:溫度影響酶的活性,從而影響淀粉的水解,滴加碘液,根據(jù)是否出現(xiàn)藍(lán)色及藍(lán)色的深淺來判斷酶的活性。(2)實(shí)驗(yàn)步驟序號實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容試管1試管2試管31加入等量的可溶性淀粉溶液2 mL2 mL2 mL2控制不同的溫度條件60 熱水(5分鐘)沸水(5分鐘)冰塊(5分鐘)3加入等量的新鮮淀粉酶溶液1 mL(5分鐘)1 mL(5分鐘)1 mL(5分鐘)4加入等量的碘液1滴1滴1滴5觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不出現(xiàn)藍(lán)色(呈現(xiàn)碘液顏色)藍(lán)色藍(lán)色2.探究pH對酶活性的影響(1)實(shí)驗(yàn)原理反應(yīng)原理(用反應(yīng)式表示):2H2O22H2O+O2。鑒定原理:pH影響酶的活性,從而影響氧氣的生成速率,可用帶火星的衛(wèi)生香燃燒的情況來檢驗(yàn)O2的生成速率。(2)實(shí)驗(yàn)步驟序號實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容試管1試管2試管31注入等量的過氧化氫酶溶液2滴2滴2滴2注入等量的不同pH的溶液1 mL蒸餾水1 mL 5%的HCl1 mL 5%的NaOH3注入等量的3%的H2O2溶液2 mL2 mL2 mL4觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有大量氣泡產(chǎn)生無氣泡產(chǎn)生無氣泡產(chǎn)生5將帶火星的衛(wèi)生香插入試管內(nèi)液面的上方燃燒劇烈燃燒較弱燃燒較弱3.酶活性實(shí)驗(yàn)探究中的“三宜”“四不宜”(1)若底物選擇淀粉和蔗糖,用淀粉酶來驗(yàn)證酶的專一性,檢測底物是否被分解的試劑宜選用斐林試劑,不宜選用碘液,因?yàn)榈庖簾o法檢測蔗糖是否被分解。(2)若選擇淀粉和淀粉酶探究酶的最適溫度,檢測底物被分解的試劑宜選用碘液,不宜選用斐林試劑,因?yàn)橛渺沉衷噭╄b定時需水浴加熱,而該實(shí)驗(yàn)中需嚴(yán)格控制溫度。(3)在探究酶的適宜溫度的實(shí)驗(yàn)中,不宜選擇過氧化氫(H2O2)和過氧化氫酶作實(shí)驗(yàn)材料,因?yàn)檫^氧化氫(H2O2)在常溫常壓時就能分解,加熱的條件下分解會加快,從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(4)在探究pH對酶活性影響時,宜保證酶的最適溫度(排除溫度干擾),且將酶溶液的pH調(diào)至實(shí)驗(yàn)要求的pH后再讓反應(yīng)物與酶接觸,不宜在未達(dá)到預(yù)設(shè)pH前,讓反應(yīng)物與酶接觸。角度1考查有關(guān)酶實(shí)驗(yàn)的分析1.2018成都七中模擬 下列關(guān)于酶的實(shí)驗(yàn)的敘述,正確的是()A.驗(yàn)證酶的高效性時,自變量是酶的種類B.“探究溫度對酶活性的影響”實(shí)驗(yàn)中,可選用過氧化氫酶作為研究對象C.用淀粉、蔗糖酶和淀粉酶探究酶的專一性時,可用碘液進(jìn)行鑒定D.在探究影響淀粉酶活性的因素時,溫度、酸堿度、實(shí)驗(yàn)的次數(shù)等都是自變量2.2017廣東廣州二模 下列關(guān)于酶的實(shí)驗(yàn)的敘述,正確的是()A.利用唾液淀粉酶可以除去植物細(xì)胞壁B.用丙酮能從刀豆種子中提取到純度較高的脲酶C.H2O2分解實(shí)驗(yàn)中,Fe3+、加熱與過氧化氫酶降低活化能的效果依次增強(qiáng)D.利用pH分別為7、8、9和10的緩沖液探究pH對胃蛋白酶活性的影響實(shí)驗(yàn)小錦囊實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)遵循的原則1.對照原則對照實(shí)驗(yàn)是除了一個因素之外,其他因素都保持不變的實(shí)驗(yàn),通常分為實(shí)驗(yàn)組和對照組,實(shí)驗(yàn)組是接受實(shí)驗(yàn)變量處理的對象組,對照組是不接受實(shí)驗(yàn)變量處理的對象組。2.單一變量原則所謂單一變量原則,就是要盡可能控制無關(guān)變量,以確保實(shí)驗(yàn)變量的唯一性。(1)實(shí)驗(yàn)變量與反應(yīng)變量實(shí)驗(yàn)變量也稱自變量,是研究者主動操縱的條件和因子,是作用于實(shí)驗(yàn)對象的刺激變量。反應(yīng)變量又稱因變量,是隨自變量變化而產(chǎn)生反應(yīng)或發(fā)生變化的變量,應(yīng)具可測性和客觀性。(2)無關(guān)變量:無關(guān)變量又稱干擾變量、控制變量,是指與研究目標(biāo)無關(guān),但卻影響研究結(jié)果的變量。3.等量原實(shí)驗(yàn)中除“單一變量”(即實(shí)驗(yàn)變量)外,其他變量需注意等量原則,即:(1)生物材料要相同:所用生物材料的數(shù)量、質(zhì)量、長度、體積、來源和生理狀況等方面要盡量相同或至少大致相同。(2)實(shí)驗(yàn)器具要相同。(3)實(shí)驗(yàn)試劑要相同。(4)處理方法要相同。角度2考查有關(guān)酶的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)3.2017廣東六校聯(lián)考 普通淀粉酶的最適溫度在4060 之間,而極端耐熱淀粉酶在100 仍能保持較高的活性,因此在生產(chǎn)上具有更為廣泛的應(yīng)用前景。請回答有關(guān)問題:(1)要鑒定該酶的化學(xué)本質(zhì),可將該酶液與混合,若反應(yīng)液呈色,則該酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)。(2)測定淀粉酶活性時,應(yīng)選擇作為該酶作用的底物,反應(yīng)液中應(yīng)加入溶液以維持其酸堿度穩(wěn)定。(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究極端耐熱淀粉酶起催化作用的最適溫度。此實(shí)驗(yàn)中除自變量和因變量外,還需要考慮(指出兩點(diǎn)即可)等因素。結(jié)合題目信息,簡要寫出探究該酶催化作用最適溫度的實(shí)驗(yàn)思路:。技法提煉梯度法探究酶的最適溫度或最適pH(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路底物t1溫度或pH1下+酶t1溫度或pH1下底物的分解量或剩余量或產(chǎn)物的生成量(2)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)程序圖3-8-12考點(diǎn)三ATP的結(jié)構(gòu)、產(chǎn)生和利用1.ATP的結(jié)構(gòu)與功能(1)組成元素:。(2)分子結(jié)構(gòu):分子結(jié)構(gòu)式:(簡寫)。a.1分子ATP=1分子(A)+3分子(Pi)。b.腺苷=+核糖。c.含有個高能磷酸鍵。d.ATP與RNA的關(guān)系:ATP去掉個磷酸基團(tuán)后的剩余部分是組成RNA的基本單位之一。特點(diǎn):遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵易水解,釋放出能量,也可以接受能量而重新形成。(3)功能:生命活動的物質(zhì)。2.ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化ATP+能量(1)下列需要A過程提供能量的是。主動運(yùn)輸生物發(fā)光、發(fā)電肌肉收縮淀粉合成大腦思考植物根細(xì)胞吸收水分(2)進(jìn)行B過程的生命活動和場所生命活動植物:動物:場所:。(3)進(jìn)行B過程的能量來源和去向來源:和有機(jī)物氧化釋放的能量。去向:用于形成ATP中的。 正誤辨析1.ATP水解釋放的能量可用于細(xì)胞內(nèi)的吸能反應(yīng)。()2.在線粒體內(nèi)膜上不能合成ATP。()3.在無氧條件下,光合作用是葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的唯一來源。()4.人在饑餓時,細(xì)胞中ATP與ADP的含量難以達(dá)到動態(tài)平衡。()5.在誘導(dǎo)離體菊花莖段形成幼苗的過程中,不會同時發(fā)生ATP的合成與分解。()理性思維1.歸納與概括 ATP和酶在成分上有聯(lián)系嗎?2.歸納與概括 酶與ATP在細(xì)胞代謝中有怎樣的聯(lián)系?1.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化圖3-8-13(1)ATP在生物體內(nèi)含量少,但轉(zhuǎn)化十分迅速,從而使細(xì)胞中的ATP與ADP的轉(zhuǎn)化總是處于一種動態(tài)平衡中。(2)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化過程中,物質(zhì)可重復(fù)利用,但能量不可循環(huán)利用,它們不是可逆反應(yīng)。(3)ATP轉(zhuǎn)化為ADP又稱“ATP的水解反應(yīng)”,這一過程需要酶的催化,同時也消耗水。(4)ATP不等同于能量:ATP是一種高能磷酸化合物,是一種與能量有關(guān)的物質(zhì),不能將二者等同起來。(5)生命活動需要消耗大量能量,但細(xì)胞中ATP含量很少。由于ADP、Pi等可重復(fù)利用,只要提供能量(光能或化學(xué)能),生物體就可不斷合成ATP,滿足生物體的需要。2.ATP產(chǎn)生量與O2供給量之間的關(guān)系模型分析O2供給量為0時,可經(jīng)無氧呼吸產(chǎn)生ATP上升段與O2濃度有關(guān),平衡段受酶、有機(jī)物、ADP或磷酸等制約針對動物細(xì)胞,若橫軸改為呼吸強(qiáng)度,則曲線應(yīng)從0開始圖3-8-14角度1考查ATP的來源、結(jié)構(gòu)及生理作用 1.ATP、GTP、CTP和UTP是細(xì)胞內(nèi)四種高能磷酸化合物,它們的結(jié)構(gòu)只是堿基不同,下列敘述錯誤的是()A.ATP的合成常伴隨著細(xì)胞內(nèi)的放能反應(yīng)B.1分子GTP徹底水解可得到3種小分子物質(zhì)C.CTP中“C”是由胞嘧啶和脫氧核糖構(gòu)成的D.UTP斷裂兩個高能磷酸鍵后可作為基因轉(zhuǎn)錄的原料2.2017遼寧葫蘆島二模 下列關(guān)于ATP的敘述,錯誤的是() A.細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中都有ATP的分布B.神經(jīng)元釋放神經(jīng)遞質(zhì)需要ATP供能C.細(xì)胞中的吸能反應(yīng)一般與ATP的水解相關(guān)聯(lián)D.病毒的生命活動既不產(chǎn)生ATP也不消耗ATP3.2014全國卷 ATP是細(xì)胞中重要的高能磷酸化合物。下列有關(guān)ATP的敘述,錯誤的是()A.線粒體合成的ATP可在細(xì)胞核中發(fā)揮作用B.機(jī)體在運(yùn)動時消耗ATP,睡眠時則不消耗ATPC.在有氧與缺氧的條件下細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中都能形成ATPD.植物根細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素離子所需的ATP來源于呼吸作用易錯提醒比較法辨析ATP、DNA、RNA、核苷酸中“A”的含義圖3-8-15ATP中的A為腺苷(由腺嘌呤和核糖組成),DNA分子中的A為腺嘌呤脫氧核苷酸,RNA分子中的A為腺嘌呤核糖核苷酸,核苷酸中的A為腺嘌呤?？梢?它們的共同點(diǎn)是都含有腺嘌呤。角度2ATP和酶的綜合考查4.下列關(guān)于酶和ATP的敘述,正確的是()A.基因的表達(dá)需要酶和ATP,酶和ATP也是基因表達(dá)的產(chǎn)物B.加酶和加熱促進(jìn)H2O2分解的機(jī)理相同C.ATP的形成不一定伴隨著氧氣的消耗D.ATP是RNA水解的產(chǎn)物之一5.2017河北衡水中學(xué)三調(diào) 下列關(guān)于酶和ATP的敘述,正確的是()A.酶通過給反應(yīng)物提供能量來提高化學(xué)反應(yīng)速率B.某種酶經(jīng)蛋白酶處理后活性不變,推斷其組成成分中含有核糖C.人的成熟紅細(xì)胞產(chǎn)生ATP的速率隨氧氣濃度的增大而加快D.合成酶時,在合成場所內(nèi)有一定水和ATP的合成易錯提醒關(guān)于ATP的5個易錯提醒(1)ATP轉(zhuǎn)化為ADP又稱“ATP的水解反應(yīng)”,這一過程需要酶的催化,同時也需要消耗水。凡是大分子有機(jī)物(如蛋白質(zhì)、糖原、淀粉等)的水解都需要消耗水。(2)ATP水解釋放的能量是儲存于高能磷酸鍵中的化學(xué)能,可直接用于各項(xiàng)生命活動(光反應(yīng)階段合成的ATP只用于暗反應(yīng));而合成ATP所需能量則主要來自有機(jī)物氧化分解釋放的化學(xué)能或光合作用中吸收的光能。(3)ATP并不是細(xì)胞內(nèi)唯一的高能化合物,高能化合物在生物體內(nèi)有很多種,如存在于各種生物體細(xì)胞內(nèi)的UTP、GTP、CTP及動物體內(nèi)的磷酸肌酸。(4)ATP與ADP轉(zhuǎn)化總處于“動態(tài)平衡”中,切不可認(rèn)為ATP合成量大于分解量或ATP分解量大于合成量,如劇烈運(yùn)動時ATP分解量增加,此時其合成量也增加。(5)細(xì)胞放能反應(yīng)中可將ADP與Pi合成ATP,吸能反應(yīng)中可將ATP水解為ADP與Pi。歷年真題明考向1.2017全國卷 下列關(guān)于生物體中酶的敘述,正確的是()A.在細(xì)胞中,核外沒有參與DNA合成的酶B.由活細(xì)胞產(chǎn)生的酶在生物體外沒有催化活性C.從胃蛋白酶的提取液中沉淀該酶可用鹽析的方法D.唾液淀粉酶催化反應(yīng)最適溫度和保存溫度是37 2.2017天津卷 將A、B兩種物質(zhì)混合,T1時加入酶C。圖3-8-16為最適溫度下A、B濃度的變化曲線。 敘述錯誤的是()圖3-8-16A.酶C降低了A生成B這一反應(yīng)的活化能B.該體系中酶促反應(yīng)速率先快后慢C.T2后B增加緩慢是酶活性降低導(dǎo)致的D.適當(dāng)降低反應(yīng)溫度,T2值增大3.2016全國卷 若除酶外所有試劑已預(yù)保溫,則在測定酶活力的實(shí)驗(yàn)中,下列操作順序合理的是()A.加入酶加入底物加入緩沖液保溫并計(jì)時一段時間后檢測產(chǎn)物的量B.加入底物加入酶計(jì)時加入緩沖液保溫一段時間后檢測產(chǎn)物的量C.加入緩沖液加入底物加入酶保溫并計(jì)時一段時間后檢測產(chǎn)物的量D.加入底物計(jì)時加入酶加入緩沖液保溫一段時間后檢測產(chǎn)物的量4.2016全國卷 為了研究溫度對某種酶活性的影響,設(shè)置三個實(shí)驗(yàn)組:A組(20 )、B組(40 )和C組(60 ),測定各組在不同反應(yīng)時間內(nèi)的產(chǎn)物濃度(其他條件相同),結(jié)果如圖3-8-17所示?；卮鹣铝袉栴}:圖3-8-17(1)三個溫度條件下,該酶活性最高的是組。(2)在時間t1之前,如果A組溫度提高10 ,那么A組酶催化反應(yīng)的速度會。(3)如果在時間t2時,向C組反應(yīng)體系中增加2倍量的底物,其他條件保持不變,那么在t3時,C組產(chǎn)物總量,原因是。(4)生物體內(nèi)酶的化學(xué)本質(zhì)是,其特性有(答出兩點(diǎn)即可)。完成課時作業(yè)(八)第9講細(xì)胞呼吸考試說明 1.細(xì)胞呼吸()。2.實(shí)驗(yàn):探究酵母菌的呼吸方式?？键c(diǎn)一細(xì)胞呼吸的過程1.有氧呼吸(1)總反應(yīng)式圖3-9-1(2)過程圖解(3)能量的釋放與去向有氧呼吸個階段都釋放能量產(chǎn)生ATP。細(xì)胞呼吸釋放的能量大部分以形式散失,少部分轉(zhuǎn)移到中。2.無氧呼吸(1)反應(yīng)式 產(chǎn)物為酒精:C6H12O6。產(chǎn)物為乳酸:C6H12O6。(2)過程第一階段第二階段場所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)反應(yīng)物葡萄糖生成物丙酮酸、H生成ATP數(shù)量少量(3)能量的釋放與去向只在釋放少量能量,生成少量ATP。葡萄糖分子的大部分能量存留在中。正誤辨析1.無氧呼吸不需要O2的參與,該過程最終有H的積累。()2.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。()3.葡萄糖氧化分解為丙酮酸只發(fā)生在細(xì)胞有氧呼吸時。()4.無氧呼吸能產(chǎn)生ATP,但沒有H的生成過程。()5.人體細(xì)胞內(nèi)O2/CO2的值,線粒體內(nèi)比細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中高。()理性思維1.歸納與概括 春季種子萌發(fā)初期,細(xì)胞釋放CO2與吸收O2的比值大于1,此時細(xì)胞的呼吸方式是什么?2.歸納與概括 人和動物細(xì)胞呼吸過程中CO2的來源與酵母菌有何不同?科學(xué)探究如圖3-9-2是探究細(xì)胞呼吸作用的兩套實(shí)驗(yàn)裝置,甲裝置瓶內(nèi)和乙裝置A瓶內(nèi)都是萌發(fā)的種子,乙裝置B瓶內(nèi)是煮熟的種子。請認(rèn)真分析圖文信息,回答問題:圖3-9-2(1)甲、乙兩個實(shí)驗(yàn),其中屬于對照實(shí)驗(yàn)的是。(2)甲實(shí)驗(yàn)的結(jié)果證明。(3)乙實(shí)驗(yàn)的結(jié)果證明。1.有氧呼吸和無氧呼吸的比較類型有氧呼吸無氧呼吸過程模型必需條件O2和酶不需O2,但必須有酶催化場所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(第一階段);線粒體(第二、三階段)在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行全過程產(chǎn)物CO2和H2O酒精、CO2(或乳酸)聯(lián)系第一階段完全相同;實(shí)質(zhì)相同:氧化分解有機(jī)物,釋放能量(并合成ATP滿足細(xì)胞生命活動的需要);有氧呼吸是在無氧呼吸的基礎(chǔ)上進(jìn)化而來的2.細(xì)胞呼吸中H和ATP的來源和去路來源去路有氧呼吸無氧呼吸有氧呼吸無氧呼吸H葡萄糖和水葡萄糖與O2結(jié)合生成H2O還原丙酮酸ATP三個階段都產(chǎn)生只在第一階段產(chǎn)生用于各項(xiàng)生命活動3.有氧呼吸過程中氫元素和碳元素的來源和去路分析(1)氫元素:葡萄糖、H2O(反應(yīng)物)HH2O。(2)碳元素:葡萄糖丙酮酸CO2。角度1考查有氧呼吸和無氧呼吸的過程分析1.2017遼寧錦州質(zhì)檢 下列關(guān)于細(xì)胞呼吸的敘述,不正確的是()A. 長跑時,人體產(chǎn)生的CO2來自于有氧呼吸B. 有氧呼吸第二階段消耗水,第三階段產(chǎn)生水C. 肺炎雙球菌有氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳的場所是線粒體基質(zhì)D. 無氧呼吸第一階段產(chǎn)生H,第二階段消耗H2.2017東北育才學(xué)校一模 如圖3-9-3是H隨化合物在生物體內(nèi)轉(zhuǎn)移的過程,下面對其分析不正確的是()A. 產(chǎn)生的H可在過程中將三碳化合物還原B. H經(jīng)轉(zhuǎn)移到水中,其過程需氧氣參與C. 能形成ATP的過程有圖3-9-3D. 長在向陽坡上的小麥比長在背陽坡上的小麥過程旺盛易錯提醒有關(guān)細(xì)胞呼吸的6個易錯點(diǎn)(1)不同生物無氧呼吸的產(chǎn)物不同,其直接原因在于催化反應(yīng)的酶不同,根本原因在于控制酶合成的基因不同。(2)無氧呼吸只釋放少量能量,其余能量儲存在分解不徹底的氧化產(chǎn)物酒精或乳酸中。(3)有氧呼吸產(chǎn)物與無氧呼吸產(chǎn)物最大的區(qū)別是無氧呼吸沒有水生成,并且無氧呼吸只在第一階段產(chǎn)生ATP。(4)真核生物細(xì)胞并非都能進(jìn)行有氧呼吸,如蛔蟲細(xì)胞、哺乳動物成熟的紅細(xì)胞只能進(jìn)行無氧呼吸。(5)原核生物無線粒體,但有些原核生物仍可進(jìn)行有氧呼吸,如藍(lán)藻、硝化細(xì)菌等,因?yàn)槠浼?xì)胞中含有與有氧呼吸有關(guān)的酶。(6)水稻等植物長期被水淹后爛根的原因是無氧呼吸的產(chǎn)物酒精對細(xì)胞有毒害作用。玉米種子爛胚的原因是無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸對細(xì)胞有毒害作用。角度2細(xì)胞呼吸方式的判斷與計(jì)算3.2018四川成都摸底 為了準(zhǔn)確地判斷貯存的小麥種子所進(jìn)行的呼吸方式,最好檢測()A.有無酒精產(chǎn)生 B.有無水的生成C.有無有機(jī)物的消耗 D.O2消耗量與CO2生成量的比值4.有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培養(yǎng)液,當(dāng)通入不同濃度的氧氣時,其產(chǎn)生的C2H5OH和CO2的量如圖3-9-4所示。據(jù)圖中信息推斷錯誤的是()圖3-9-4A.氧濃度為a時酵母菌沒有有氧呼吸,只進(jìn)行無氧呼吸B.當(dāng)氧濃度為b和d時,酵母菌細(xì)胞呼吸的過程會不同C.當(dāng)氧濃度為c時,2/5的葡萄糖用于酵母菌酒精發(fā)酵D.在a、b、c、d不同氧濃度下,細(xì)胞都產(chǎn)生H和ATP5.2018河南林州一中調(diào)研 將蘋果儲藏在密閉容器中,較長時間后會聞到酒香。當(dāng)通入不同濃度的氧氣時,其O2的消耗量和CO2產(chǎn)生量如下表所示(假設(shè)細(xì)胞呼吸的底物都是葡萄糖)。下列敘述錯誤的是()氧濃度(%)abcdeCO2產(chǎn)生量(mol/min)1.21.01.31.63.0O2的消耗量(mol/min)00.50.71.23.0A.氧濃度為a時,蘋果的細(xì)胞呼吸只在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行B.氧濃度為c時,蘋果產(chǎn)生C2H5OH的量為0.6 mol/minC.氧濃度為d時,消耗的葡萄糖中有1/4用于酒精發(fā)酵D.氧濃度為b時,較適宜蘋果的儲藏技法提煉1.判定細(xì)胞呼吸方式的三大依據(jù)2.呼吸作用中各物質(zhì)之間的比例關(guān)系(以葡萄糖為底物的細(xì)胞呼吸)(1)有氧呼吸:葡萄糖O2CO2=166。(2)無氧呼吸:葡萄糖CO2酒精=122或葡萄糖乳酸=12。(3)消耗等量的葡萄糖時,無氧呼吸與有氧呼吸產(chǎn)生的CO2物質(zhì)的量之比為13?？键c(diǎn)二影響細(xì)胞呼吸的因素及應(yīng)用1.溫度、CO2濃度及H2O對呼吸速率影響的曲線分析因素溫度CO2濃度H2O影響機(jī)理影響呼吸酶的活性高濃度的CO2對細(xì)胞呼吸有明顯的抑制效應(yīng)在一定范圍內(nèi),細(xì)胞呼吸強(qiáng)度隨含水量的增加而增強(qiáng)曲線模型 實(shí)踐應(yīng)用零上低溫下儲存種子、蔬菜、水果,大棚種植夜間適當(dāng)降低溫度增加CO2的濃度,可提高蔬菜和水果的保鮮效果糧食在收倉前要進(jìn)行晾曬處理,干種子萌發(fā)前要進(jìn)行浸泡處理2.氧濃度對呼吸速率影響的曲線分析圖3-9-5(1)氧氣作為有氧呼吸的原料,可同時影響有氧呼吸和無氧呼吸的速率。(2)圖甲中O2濃度為0時細(xì)胞只進(jìn)行無氧呼吸,隨O2濃度升高,有氧呼吸逐漸增強(qiáng),無氧呼吸逐漸減弱。當(dāng)O2濃度為010%時,細(xì)胞既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無氧呼吸;O2濃度在10%以上時,細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸。(3)圖乙中三條曲線分別表示無氧呼吸CO2釋放量、有氧呼吸O2吸收量(等于有氧呼吸CO2釋放量)及兩種呼吸CO2釋放總量。(4)圖中R點(diǎn)為兩種細(xì)胞呼吸CO2釋放總量的最低點(diǎn),一般認(rèn)為此時細(xì)胞呼吸消耗有機(jī)物最少,最適合儲存種子或果實(shí)。AB段長度=BC段長度,說明此時有氧呼吸與無氧呼吸釋放的CO2量相等,則此時有氧呼吸消耗的葡萄糖量應(yīng)為無氧呼吸消耗葡萄糖量的1/3。角度1以曲線模型為信息載體,考查影響細(xì)胞呼吸的因素1.如圖3-9-6表示某植物非綠色器官在不同O2濃度下,O2的吸收量和CO2的釋放量的變化情況,根據(jù)所提供的信息,以下判斷正確的是()圖3-9-6A.N點(diǎn)時,該器官O2的吸收量和CO2的釋放量相等,說明其只進(jìn)行有氧呼吸B.M點(diǎn)是貯藏該器官的最適O2濃度,此時無氧呼吸的強(qiáng)度最低C.該器官呼吸作用過程中有非糖物質(zhì)的氧化分解D.L點(diǎn)時,該器官產(chǎn)生CO2的場所是細(xì)胞中的線粒體基質(zhì)2.科研人員探究溫度對密閉罐中水蜜桃果肉細(xì)胞呼吸速率的影響,結(jié)果如圖3-9-7所示。下列敘述正確的是()圖3-9-7A.20 h內(nèi),果肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體B.50 h后,30 條件下果肉細(xì)胞沒有消耗O2,密閉罐中CO2濃度會增加C.50 h后,30 的有氧呼吸速率比2 和15 慢,是因?yàn)闇囟雀呤姑富钚越档虳.實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明,溫度越高,果肉細(xì)胞有氧呼吸速率越大角度2考查細(xì)胞呼吸原理在生產(chǎn)上的應(yīng)用3.2018四川成都模擬 下列關(guān)于細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用,正確的是()A.水果、蔬菜的保存要求在零下低溫、無氧和干燥環(huán)境B.用透氣的紗布包扎傷口可避免組織細(xì)胞缺氧死亡C.稻田定期排水可防止無氧呼吸產(chǎn)生乳酸對細(xì)胞造成毒害D.夜間適當(dāng)降低溫度有利于提高溫室大棚中農(nóng)作物的產(chǎn)量4.2017浙江五校聯(lián)考 蠶豆種子萌發(fā)過程中CO2釋放速率和O2吸收速率的變化趨勢如圖3-9-8所示。下列說法錯誤的是()圖3-9-8A.種子在破土前干重一直在減小B.48 h后細(xì)胞呼吸底物不只是糖類C.二氧化碳的產(chǎn)生場所為線粒體基質(zhì)和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)D.1224 h期間,細(xì)胞呼吸的主要方式為有氧呼吸易錯警示影響細(xì)胞呼吸的外界因素的應(yīng)用注意點(diǎn)1.影響細(xì)胞呼吸的因素并不是單一的(1)若需要增強(qiáng)細(xì)胞呼吸強(qiáng)度,可采取供水、升溫、高氧等措施。(2)若需降低細(xì)胞呼吸強(qiáng)度,可以采取干燥、低溫、低氧等措施。2.儲存蔬菜和水果與儲存種子的條件不同(1)蔬菜和水果應(yīng)儲存在“零上低溫、濕度適中、低氧”的條件下。(2)種子應(yīng)儲存在“零上低溫、干燥、低氧”條件下?？键c(diǎn)三探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式1.實(shí)驗(yàn)原理圖3-9-92.實(shí)驗(yàn)步驟(1)配制酵母菌培養(yǎng)液(酵母菌+葡萄糖溶液)。(2)檢測CO2的產(chǎn)生,裝置如圖3-9-10所示。圖3-9-10(3)檢測酒精的產(chǎn)生:自A、B中各取2 mL酵母菌培養(yǎng)液的濾液,分別注入編號為1、2的兩支試管中分別滴加0.5 mL 溶有0.1 g重鉻酸鉀的硫酸溶液振蕩并觀察溶液的顏色變化。3.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象條件澄清石灰水的變化1、2兩試管的變化甲組變混濁快無變化乙組變混濁慢出現(xiàn)灰綠色4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論酵母菌在有氧和無氧條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸。在有氧條件下產(chǎn)生的CO2多且快,在無氧條件下進(jìn)行細(xì)胞呼吸能產(chǎn)生酒精,還產(chǎn)生少量CO2。5.實(shí)驗(yàn)成功關(guān)鍵點(diǎn)分析(1)實(shí)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氧呼吸。甲、乙兩組為對比實(shí)驗(yàn),設(shè)置的是有氧、無氧條件。(2)通入A瓶的空氣中不能含有CO2,以保證第三個錐形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)B瓶應(yīng)封口放置一段時間,待酵母菌將B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是由酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生的。角度1考查酵母菌細(xì)胞呼吸方式的實(shí)驗(yàn)探究1.2018河南林州調(diào)研 如圖3-9-11是某研究小組在探究酵母菌呼吸方式時的兩套裝置圖,下列分析不合理的是()圖3-9-11A. 為檢驗(yàn)空氣中的二氧化碳是否被A瓶吸收完全,可在B瓶前加一個盛有澄清石灰水的錐形瓶B. 實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)C瓶先變混濁后又澄清了,說明實(shí)驗(yàn)成功C. 實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一段時間后用酸性的重鉻酸鉀檢測D瓶中物質(zhì)會出現(xiàn)灰綠色D. C瓶和E瓶也可用溴麝香草酚藍(lán)水溶液,可觀察到水溶液由黃變綠再變藍(lán)2.為探究酵母菌的細(xì)胞呼吸,將酵母菌破碎并進(jìn)行差速離心處理,得到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體,與酵母菌分別裝入試管中,加入不同的物質(zhì),進(jìn)行了如下表的實(shí)驗(yàn)。物質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體酵母菌葡萄糖-+-+丙酮酸+-+-氧氣+-+-+-注:“+”表示加入了適量的相關(guān)物質(zhì),“-”表示未加入相關(guān)物質(zhì)。下列有關(guān)敘述中,不正確的是()A.會產(chǎn)生酒精的試管有B.會產(chǎn)生CO2和H2O的試管有C.根據(jù)試管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可以判斷酵母菌進(jìn)行有氧呼吸的場所D.根據(jù)試管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可以判斷酵母菌進(jìn)行無氧呼吸的場所角度2考查細(xì)胞呼吸的其他實(shí)驗(yàn)3.如圖3-9-12所示裝置可用于測定動物的呼吸速率。下列關(guān)于該裝置的敘述錯誤的是()圖3-9-12A.試管內(nèi)加入的試劑是NaOH溶液B.溫水的作用是使瓶內(nèi)溫度相對穩(wěn)定C.實(shí)驗(yàn)中細(xì)玻璃管內(nèi)的紅墨水向右移動D.該裝置直接測定動物呼吸釋放的CO2量4.2017山東師大附中一模 如圖3-9-13中三個裝置可用于研究萌發(fā)的種子的呼吸作用的方式及其產(chǎn)物,下列有關(guān)分析不正確的是()圖3-9-13A.甲裝置可用于探究呼吸作用是否產(chǎn)生熱量B.乙裝置有色液滴向左移動,說明種子萌發(fā)只進(jìn)行有氧呼吸C.丙裝置可用于探究萌發(fā)種子的呼吸作用是否產(chǎn)生CO2D.三個裝置中的種子都必須進(jìn)行消毒處理,且都需要設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)歸納總結(jié)細(xì)胞呼吸方式的判斷及實(shí)驗(yàn)探究1.探究細(xì)胞呼吸方式的實(shí)驗(yàn)裝置欲探究某生物的呼吸類型,應(yīng)設(shè)置兩套呼吸裝置,如圖3-9-14所示(以發(fā)芽種子為例):圖3-9-14實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測和結(jié)論實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論裝置一液滴裝置二液滴不動不動只進(jìn)行產(chǎn)乳酸的無氧呼吸不動右移只進(jìn)行產(chǎn)乙醇的無氧呼吸左移右移進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)乙醇的無氧呼吸左移不動只進(jìn)行有氧呼吸或進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)乳酸的無氧呼吸2.物理誤差的校正為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果精確除減少無關(guān)變量的干擾外,還應(yīng)設(shè)置對照裝置,如圖3-9-15所示。對照裝置與裝置二相比,不同點(diǎn)是用“煮熟的種子”代替“發(fā)芽種子”,其余均相同。圖3-9-15特別提醒(1)為防止微生物呼吸對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾,應(yīng)將裝置進(jìn)行滅菌、所測種子進(jìn)行消毒處理。(2)若選用綠色植物作實(shí)驗(yàn)材料,測定細(xì)胞呼吸速率,需將整個裝置進(jìn)行遮光處理,否則植物的光合作用會干擾呼吸速率的測定。歷年真題明考向1.2017海南卷 下列有關(guān)植物細(xì)胞呼吸作用的敘述,正確的是()A.分生組織細(xì)胞的呼吸速率通常比成熟組織細(xì)胞的小B.若細(xì)胞既不吸收O2也不放出CO2,說明細(xì)胞已停止無氧呼吸C.適當(dāng)降低氧濃度可降低果實(shí)的有氧呼吸進(jìn)而減少有機(jī)物的消耗D.利用葡萄糖進(jìn)行有氧呼吸時,吸收O2與釋放CO2的摩爾數(shù)不同2.2017海南卷 某染料(氧化型為無色,還原型為紅色)可用于種子生活力的鑒定。某同學(xué)將吸脹的小麥種子平均分成甲、乙兩組,并進(jìn)行染色實(shí)驗(yàn)來了解種子的生活力,結(jié)果如下表所示。分組甲組乙組處理種子與染料混合保溫種子煮沸后與染料混合保溫結(jié)果種子中的胚呈紅色種子中的胚未呈紅色下列敘述錯誤的是()A.甲組的胚中發(fā)生了氧化還原反應(yīng)B.呼吸作用產(chǎn)生的NADH使染料變成紅色C.乙組胚細(xì)胞膜上的載體蛋白能將染料運(yùn)出細(xì)胞D.種子中胚細(xì)胞代謝活動的強(qiáng)弱會影響染色效果3.2016上海卷 人骨骼肌內(nèi)的白肌細(xì)胞含少量線粒體,適合無氧呼吸、進(jìn)行劇烈運(yùn)動。白肌細(xì)胞內(nèi)葡萄糖氧化分解的產(chǎn)物有()酒精乳酸CO2H2OATPA.B.C.D.4.2015安徽卷 科研人員探究了不同溫度(25 和0.5 )條件下密閉容器內(nèi)藍(lán)莓果實(shí)的CO2生成速率的變化,結(jié)果見圖3-9-16和圖3-9-17。圖3-9-16圖3-9-17(1)由圖可知,與25 相比,0.5 條件下果實(shí)的CO2生成速率較低,主要原因是;隨著果實(shí)儲存時間的增加,密閉容器內(nèi)的濃度越來越高,抑制了果實(shí)的細(xì)胞呼吸。該實(shí)驗(yàn)還可以通過檢測濃度變化來計(jì)算呼吸速率。(2)某同學(xué)擬驗(yàn)證上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果,設(shè)計(jì)如下方案:稱取兩等份同一品種的藍(lán)莓果實(shí),分別裝入甲、乙兩個容積相同的瓶內(nèi),然后密封。將甲、乙瓶分別置于25 和0.5 條件下儲存,每隔一段時間測定各瓶中的CO2濃度。記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并計(jì)算CO2生成速率。為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更可靠,請給出兩條建議,以完善上述實(shí)驗(yàn)方案(不考慮溫度因素)。a.;b.。完成課時作業(yè)(九)第10講光與光合作用考試說明 1.光合作用的基本過程()。2.影響光合作用速率的環(huán)境因素()。3.實(shí)驗(yàn):葉綠體色素的提取和分離。第1課時光合作用的探究歷程與基本過程考點(diǎn)一捕獲光能的色素和葉綠體的結(jié)構(gòu) 1.葉綠體中色素的種類和顏色色素的種類色素的顏色葉綠素葉綠素a葉綠素b類胡蘿卜素黃色橙黃色2.色素的分布與功能圖3-10-1(1)功能:。由圖3-10-1可以看出:葉綠體中的色素只吸收光,而對紅外光和紫外光等不吸收。類胡蘿卜素主要吸收,葉綠素a和葉綠素b主要吸收,類胡蘿卜素和葉綠素吸收最少。(2)分布:。3.葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能圖3-10-2(1)結(jié)構(gòu):、, 其中是由堆疊形成的。(2)與光合作用有關(guān)的酶:分布在上和中。(3)功能:葉綠體是綠色植物進(jìn)行的場所。(4)功能驗(yàn)證:恩格爾曼的實(shí)驗(yàn),好氧細(xì)菌只分布在葉綠體被光束照射的部位。理性思維1.歸納與概括 遇到連續(xù)陰雨天氣,溫室或大棚補(bǔ)充光源時在相同光強(qiáng)條件下應(yīng)補(bǔ)充什么顏色的光?2.歸納與概括 玉米田里的白化苗,在長出幾片葉片時就會死亡,原因是什么?1.2016全國卷 關(guān)于高等植物葉綠體中色素的敘述,錯誤的是()A.葉綠體中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑乙醇中B.構(gòu)成葉綠素的鎂可以由植物的根從土壤中吸收C.通常,紅外光和紫外光可被葉綠體中的色素吸收用于光合作用D.黑暗中生長的植物幼苗葉片呈黃色是由于葉綠素合成受阻引起的2.2017全國卷 植物光合作用的作用光譜是通過測量光合作用對不同波長光的反應(yīng)(如O2的釋放)來繪制的。下列敘述錯誤的是()A.類胡蘿卜素在紅光區(qū)吸收的光能可用于光反應(yīng)中ATP的合成B.葉綠素的吸收光譜可通過測量其對不同波長光的吸收值來繪制C.光合作用的作用光譜也可用CO2的吸收速率隨光波長的變化來表示D.葉片在640660 nm波長光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的3.下列對葉綠體和光合作用的分析正確的是()A.沒有葉綠體的細(xì)胞不能進(jìn)行光合作用B.用8%的鹽酸處理葉綠體有利于各種色素的提取C.將葉綠體粉碎加工成勻漿并給予一定的光照,光合作用仍能正常進(jìn)行D.葉綠體能產(chǎn)生和消耗ATP,兩個過程完全在葉綠體內(nèi)完成題后歸納影響葉綠素合成的三大因素考點(diǎn)二葉綠體色素的提取和分離 1.實(shí)驗(yàn)原理2.實(shí)驗(yàn)步驟3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖3-10-34.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)及操作目的注意事項(xiàng)操作目的提取色素選新鮮綠色的葉片使濾液中色素含量高研磨時加無水乙醇溶解色素加少量SiO2和CaCO3研磨充分、保護(hù)色素迅速、充分研磨防止乙醇過度揮發(fā),充分溶解色素盛放濾液的試管管口加棉塞防止乙醇揮發(fā)和色素氧化分離色素濾紙預(yù)先干燥處理使層析液在濾紙上快速擴(kuò)散濾液細(xì)線要直、細(xì)、勻使分離出的色素帶平整不重疊濾液細(xì)線干燥后再畫一兩次使分離出的色素帶清晰分明濾液細(xì)線不觸及層析液防止色素直接溶解到層析液中考查色素提取和分離的過程及結(jié)果1.2017福建廈門一中月考 下列關(guān)于葉綠體色素提取和分離實(shí)驗(yàn)的說法,不正確的是()A.實(shí)驗(yàn)中需要加入SiO2進(jìn)行研磨,以破碎細(xì)胞和葉綠體B.在研磨過程中加入CaCO3的目的是防止葉綠素被破壞C.色素分離后在濾紙條上形成的4條色素帶從上至下分別呈橙黃色、黃色、藍(lán)綠色、黃綠色D.色素帶的寬度反映了色素在層析液中溶解度的大小2.某班學(xué)生完成對新鮮菠菜葉進(jìn)行葉綠體中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)時,由于各組操作不同,出現(xiàn)了以下四種不同的層析結(jié)果,如圖3-10-4所示。下列分析不合理的是()圖3-10-4A.甲可能誤用蒸餾水作提取液和層析液 B.乙可能是因?yàn)檠心r未加入SiO2C.丙是正確操作得到的理想結(jié)果 D.丁可能是因?yàn)檠心r未加入CaCO3方法提煉色素的提取與分離異?，F(xiàn)象分析(1)收集到的濾液綠色過淺的原因分析未加石英砂(二氧化硅),研磨不充分。使用放置數(shù)天的菠菜葉,綠葉中色素(葉綠素)太少。一次加入大量的無水乙醇,提取的色素濃度太低(正確做法:分次加入少量無水乙醇提取色素)。未加碳酸鈣或加入過少,色素分子被破壞。(2)濾紙條色素帶重疊:濾液細(xì)線過粗、不直。(3)濾紙條上看不到色素帶忘記畫濾液細(xì)線。濾液細(xì)線接觸到層析液,且時間較長,色素全部溶解到層析液中。(4)濾紙條上只呈現(xiàn)胡蘿卜素、葉黃素色素帶:忘記加碳酸鈣導(dǎo)致葉綠素被破壞或所用葉片為“黃葉”?？键c(diǎn)三光合作用的過程1.光合作用的探究歷程(連一連)2.卡爾文的實(shí)驗(yàn)(1)實(shí)驗(yàn)方法:。(2)實(shí)驗(yàn)思路:。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:光合作用中碳的轉(zhuǎn)移途徑:,這一途徑稱為。3.光合作用的過程(1)反應(yīng)式:。(2)過程圖解圖3-10-5a.根據(jù)圖示寫出各標(biāo)號所代表的物質(zhì)或過程名稱 ,。b.光合作用過程光反應(yīng)進(jìn)行的場所是,物質(zhì)變化是;能量變化是將光能轉(zhuǎn)化為。暗反應(yīng)進(jìn)行的場所是,發(fā)生的物質(zhì)變化有,能量變化是將ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成。理性思維1.歸納與概括 CO2濃度為0.003%時,某植物光合速率最大時所需要的光照強(qiáng)度比CO2濃度為1%時的低,其原因是什么?2.歸納與概括 冬季應(yīng)及時清理大棚膜上的水珠,目的是什么? 科學(xué)探究銀邊天竺葵葉片的邊緣呈白色,中間呈綠色(如圖3-10-6所示)。圖3-10-6不考慮葉片中光合產(chǎn)物的轉(zhuǎn)移,請以銀邊天竺葵的葉片為材料,設(shè)計(jì)一組實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證葉綠體是進(jìn)行光合作用的場所,簡要寫出實(shí)驗(yàn)思路并預(yù)測結(jié)果。1.光反應(yīng)和暗反應(yīng)的區(qū)別與聯(lián)系項(xiàng)目光反應(yīng)暗反應(yīng)條件需要光、色素、酶、H2O、ADP、Pi不需要葉綠素和光,需要多種酶、ATP、H、CO2場所葉綠體的類囊體薄膜葉綠體基質(zhì)物質(zhì)轉(zhuǎn)化水光解:2H2O4H+O2ATP的合成:ADP+Pi+能量ATP能量轉(zhuǎn)化光能活躍的化學(xué)能活躍的化學(xué)能有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能(續(xù)表)項(xiàng)目光反應(yīng)暗反應(yīng)聯(lián)系光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供H、ATP,暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi等,如圖:2.光合作用過程中元素轉(zhuǎn)移途徑分析(1)光合作用總反應(yīng)式及各元素去向圖3-10-7(2)光合作用過程中O的轉(zhuǎn)移途徑H218O 18O2C18O2C3(CH218O)+H218O(3)光合作用過程中C的轉(zhuǎn)移途徑14CO2 14C3(14CH2O)3.光合作用過程中一些物質(zhì)含量變化的分析圖3-10-8技巧:需在繪制光合作用模式簡圖的基礎(chǔ)上借助圖形進(jìn)行分析。需從物質(zhì)的生成和消耗兩個方面綜合分析。(1)析圖生成消耗影響因素C3產(chǎn)生于CO2的固定過程消耗于C3的還原過程CO2濃度改變直接影響的是CO2的固定過程。光照強(qiáng)度改變后間接影響C3的還原過程C5產(chǎn)生于C3的還原過程消耗于CO2的固定過程ATP和H產(chǎn)生于光反應(yīng)過程消耗于C3的還原過程(CH2O)產(chǎn)生于C3的還原過程 (2)光合作用過程中物質(zhì)含量變化分析條件H和ATPC3C5(CH2O)合成量模型分析光照強(qiáng)度由強(qiáng)到弱,CO2供應(yīng)不變減少增加減少減少(續(xù)表)條件H和ATPC3C5(CH2O)合成量模型分析光