2023學(xué)年完整公開課版細(xì)胞與能量

1.(2009·浙江4)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．CO2的固定過程發(fā)生在葉綠體中，C6H12O6分解成CO2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TPD．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D【解析】氧條件下，細(xì)胞會進(jìn)行較強(qiáng)的厭氧呼吸而消耗較多的有機(jī)物，所以在儲存過程中一般采用低氧環(huán)境，不僅可以抑制厭氧呼吸，而且使需氧呼吸也處于較低的水平。同時本題中的零下低溫也不適合水果的保鮮，因?yàn)樵谶@種條件下，水果中的水會產(chǎn)生結(jié)冰現(xiàn)象而使細(xì)胞破裂，故A項(xiàng)錯誤。細(xì)胞中的線粒體主要完成需氧呼吸的后兩個階段，起始反應(yīng)物是丙酮酸而不是葡萄糖，所以B項(xiàng)錯誤。細(xì)胞呼吸的實(shí)質(zhì)是將儲存在有機(jī)物中的能量釋放出來，釋放的能量一部分轉(zhuǎn)化成ATP中的化學(xué)能，其他則以熱能形式散失，ATP是一種物質(zhì)，不是能量，它是由ADP和Pi合成的，而不是細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的化學(xué)能轉(zhuǎn)變的，故C項(xiàng)錯誤。2.(2010·浙江29)回答下列Ⅰ、Ⅱ小題。Ⅰ.試管苗的光合作用能力較弱，需要逐步適應(yīng)外界環(huán)境才能往大田移栽。研究人員進(jìn)行了“改變植物組織培養(yǎng)條件縮短試管苗適應(yīng)過程”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)在適宜溫度下進(jìn)行，圖甲和圖乙表示其中的兩個實(shí)驗(yàn)結(jié)果。請回答：(1)圖甲的實(shí)驗(yàn)是在大氣CO2濃度下進(jìn)行的。據(jù)圖分析，試管苗在不加蔗糖的培養(yǎng)基中

______

和

___________

更高。(2)圖乙是試管苗在密閉、無糖培養(yǎng)基條件下測得的24h內(nèi)CO2濃度變化曲線。圖中b～c段CO2濃度升高緩慢是因?yàn)?/p>

_________________________

，c～d段CO2濃度急劇下降是因?yàn)樵嚬苊?/p>

____________

。若d點(diǎn)時打開培養(yǎng)瓶，試管苗的光合速率________。(3)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果推知，采用無糖培養(yǎng)基、

_____________

和

___________________

可縮短試管苗的適應(yīng)過程。Ⅱ.為研究兔紅細(xì)胞在不同濃度NaCl溶液中的形態(tài)變化，請根據(jù)以下提供的實(shí)驗(yàn)材料與用具，寫出實(shí)驗(yàn)思路，設(shè)計記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果及原因分析的表格，并填入相應(yīng)內(nèi)容。材料與用具：兔紅細(xì)胞稀釋液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%的NaCl溶液、蒸餾水、試管、顯微鏡等。(要求：答題時對NaCl溶液的具體配制、待觀察裝片的具體制作不作要求)(1)實(shí)驗(yàn)思路：____________________________________________________________________________________________________________________________________(2)設(shè)計一張表格，并將預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及原因分析填入該表中?！窘馕觥竣?(1)由題意和圖甲曲線可知不加蔗糖的試管苗光合速率和光飽和點(diǎn)更高。

(2)在密閉環(huán)境中CO2濃度過高，會抑制細(xì)胞呼吸。

(3)由圖甲可知在一定范圍內(nèi)隨光照強(qiáng)度的升高，光合作用速率增大。由圖乙可知適當(dāng)提高CO2濃度，可使光合作用速率增加。

Ⅱ.紅細(xì)胞處于較低濃度的NaCl溶液中時，會因吸水而脹破。處于和紅細(xì)胞內(nèi)液濃度相同的NaCl溶液中時，由于進(jìn)出細(xì)胞的水分子數(shù)相等，細(xì)胞的形態(tài)不變。紅細(xì)胞處于較高濃度的NaCl溶液中時，紅細(xì)胞會因失水而發(fā)生皺縮?！緟⒖即鸢浮竣?(1)光合速率光飽和點(diǎn)

(2)

CO2濃度過高使細(xì)胞呼吸減弱進(jìn)行光合作用吸收了CO2升高

(3)適當(dāng)提高CO2濃度適當(dāng)提高光照強(qiáng)度Ⅱ.

(1)

①配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)由低到1.5%的NaCl溶液分別等量加入各支試管中。②向上述各支試管中分別加入等量的兔紅細(xì)胞稀釋液，放置一定時間。③取兔紅細(xì)胞稀釋液和上述試管中的紅細(xì)胞稀釋液制作裝片，用顯微鏡觀察并比較紅細(xì)胞形態(tài)的變化。

(2)不同濃度NaCl溶液對兔紅細(xì)胞形態(tài)的影響NaCl溶液的濃度紅細(xì)胞形態(tài)的變化原因分析低于一定濃度的NaCl溶液體積變大甚至脹破紅細(xì)胞吸水一定濃度的NaCl溶液形態(tài)未變進(jìn)出紅細(xì)胞的水分子數(shù)相等高于一定濃度的NaCl溶液皺縮，體積變小紅細(xì)胞失水第1節(jié)細(xì)胞與能量一、吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)1．吸能反應(yīng)：產(chǎn)物分子中的勢能比反應(yīng)物分子中的勢能

高

，即為吸能反應(yīng)。2．放能反應(yīng)：產(chǎn)物分子中的勢能比反應(yīng)物分子中的勢能

低

，即為放能反應(yīng)。二、ATP是細(xì)胞中的能量通貨1．ATP的中文全稱是

腺苷三磷酸

，其中A代表

腺苷，由核糖

和

腺嘌呤

結(jié)合而成；T代表

三

；P代表

磷酸基團(tuán)

。2．ATP結(jié)構(gòu)簡式：

A－P～P～P

，“－”代表

普通磷酸鍵

，“～”代表

高能磷酸鍵

。ATP是細(xì)胞內(nèi)的一種

高能磷酸

化合物。3．ATP特點(diǎn)：有

2

個高能磷酸鍵，每摩爾高能磷酸鍵斷裂釋放的能量多達(dá)30.54kJ/mol；在有關(guān)酶的作用下，

遠(yuǎn)離A的

高能磷酸鍵很容易斷裂，釋放出的能量用于各種生命活動。4．ATP與ADP的循環(huán)(1)ATP水解時釋放1個磷酸基團(tuán)，形成ADP，同時釋放能量。ADP則通過吸收能量，與游離的磷酸合成

ATP

分子。所以把通過ATP的合成和水解使放能反應(yīng)所釋放的能量用于吸能反應(yīng)的過程，稱為ATP－ADP的循環(huán)。(2)ATP與ADP循環(huán)的反應(yīng)式是(3)細(xì)胞的吸能反應(yīng)一般與ATP的水解相聯(lián)系；放能反應(yīng)一般與ATP的合成相聯(lián)系。考點(diǎn)1ATP的形成途徑【例1】關(guān)于葉肉細(xì)胞在光照條件下產(chǎn)生ATP的描述，正確的是(

)A．無氧條件下，光合作用是細(xì)胞ATP的唯一來源B．細(xì)胞質(zhì)中消耗的ATP均來源于線粒體和葉綠體C．線粒體和葉綠體合成ATP都依賴氧D．有氧條件下，線粒體、葉綠體和細(xì)胞溶膠都能產(chǎn)生ATP

【解析】無氧條件下，除光合作用外，厭氧呼吸也可以產(chǎn)生ATP；細(xì)胞質(zhì)中消耗的ATP來源于線粒體和細(xì)胞溶膠，葉綠體產(chǎn)生的ATP主要用于光合作用的碳反應(yīng)；葉綠體合成ATP不依賴氧；有氧條件下，線粒體、葉綠體和細(xì)胞溶膠都能產(chǎn)生ATP。答案：D【變式訓(xùn)練1】下列有關(guān)ATP的敘述，正確的有()①線粒體是藍(lán)細(xì)菌細(xì)胞產(chǎn)生ATP的主要場所②光合作用產(chǎn)物中的化學(xué)能全部來自ATP③ATP分子由1個腺嘌呤和3個磷酸基團(tuán)組成④細(xì)胞連續(xù)分裂時，伴隨著ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化⑤人長時間劇烈運(yùn)動時，骨骼肌細(xì)胞中每摩爾葡萄糖生成ATP的量與安靜時相等⑥人在寒冷時，腎上腺素和甲狀腺激素分泌增多，細(xì)胞產(chǎn)生ATP的量增加⑦ATP在動物體細(xì)胞中普遍存在，但含量不多⑧ATP轉(zhuǎn)變?yōu)锳DP的反應(yīng)是可逆的A．一項(xiàng)B．兩項(xiàng)C．三項(xiàng)D．四項(xiàng)C【解析】藍(lán)細(xì)菌細(xì)胞中沒有線粒體；光合作用產(chǎn)物中的化學(xué)能來自于ATP和NADPH；ATP分子由1個腺苷和3個磷酸基團(tuán)組成；人長時間劇烈運(yùn)動時，由于骨骼肌細(xì)胞要進(jìn)行厭氧呼吸，所以每摩爾葡萄糖生成ATP的量少于安靜時；ATP轉(zhuǎn)變?yōu)锳DP的反應(yīng)不是可逆反應(yīng)。ATP的合成ATP的水解反應(yīng)式ADP＋Pi＋能量→ATPATP→ADP＋Pi＋能量所需酶ATP合成酶ATP水解酶能量來源光能、有機(jī)物中化學(xué)能高能磷酸鍵中的化學(xué)能能量去向生成高能磷酸鍵各種生命活動反應(yīng)場所細(xì)胞溶膠、線粒體、葉綠體、質(zhì)膜細(xì)胞的吸能反應(yīng)和需能活動部位考點(diǎn)2ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化由于涉及的酶和能量不同，所以不是可逆反應(yīng)。

【例2】ADP轉(zhuǎn)化為ATP時需要(

)A．Pi、酶、腺苷和能量B．Pi、能量C．能量、腺苷和酶D．Pi、能量和酶【解析】主要考查ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)式。

D【變式訓(xùn)練2】以下對生物體ATP的有關(guān)敘述中，正確的是()A．ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化，在活細(xì)胞中其循環(huán)是永無休止的B．ATP與ADP是同一種物質(zhì)的兩種形態(tài)C．生物體內(nèi)的ATP含量很多，從而保證了生命活動所需能量的持續(xù)供應(yīng)D．ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化，使生物體內(nèi)的各項(xiàng)反應(yīng)能在常溫常壓下快速順利地進(jìn)行A【解析】ATP與ADP屬于兩種不同的物質(zhì)，但可相互轉(zhuǎn)化；在生物體內(nèi)，ATP與ADP之間不斷地發(fā)生著迅速的循環(huán)轉(zhuǎn)化，以完成能量的吸收和釋放，為各種生命活動提供能量保證，因此ATP與ADP的量不一定很多；使生物體內(nèi)的各項(xiàng)反應(yīng)能在常溫常壓下快速順利進(jìn)行的是酶的特點(diǎn)?？键c(diǎn)3ATP產(chǎn)生速率與O2供給量之間的關(guān)系(一)A點(diǎn)表示在無氧條件下，細(xì)胞可通過進(jìn)行厭氧呼吸分解有機(jī)物，產(chǎn)生少量ATP。(二)AB段表示隨O2供應(yīng)量增多，需氧呼吸明顯加強(qiáng)，通過需氧呼吸分解有機(jī)物釋放的能量增多，ATP的產(chǎn)生速率隨之增加。(三)BC段表示O2供應(yīng)量超過一定范圍后，ATP的產(chǎn)生速率不再加快，此時的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等?！纠?】下圖中表示動物細(xì)胞線粒體內(nèi)ATP產(chǎn)生量與O2供應(yīng)量之間關(guān)系的曲線圖是(

)【解析】動物細(xì)胞線粒體內(nèi)只發(fā)生需氧呼吸的第二、三兩個階段，所以當(dāng)氧氣供應(yīng)為0時，無法產(chǎn)生ATP，所以ATP產(chǎn)生量與O2供應(yīng)量之間關(guān)系的曲線圖為A。答案：A【變式訓(xùn)練】列關(guān)于細(xì)胞內(nèi)合成ATP的敘述，錯誤的是()A．在有氧和缺氧條件下，細(xì)胞溶膠都能形成ATPB．在線粒體中形成ATP時，一定伴隨著氧氣的消耗C．在葉綠體中形成ATP時，需要光能