2018高中生物學(xué)業(yè)水平測試復(fù)習(xí)第5講細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用學(xué)案

第5講細(xì)胞的能量供給和利用

一、酶

(1)酶的本質(zhì)、特性和作用(A)

【酶的本質(zhì)】酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化活性的有機(jī)物，其中大局部是蛋白質(zhì)、少量是

RNA

【酶的特性J1、酶具有高效性2、酶具有專一性3、酶的作用條件比擬溫和

【小結(jié)】驗(yàn)證酶的高效性一般用酶與無機(jī)催化劑進(jìn)行比擬；驗(yàn)證酶的專一性可采用-底物相同

酶不同II或-酶相同底物不同II的思路進(jìn)行。

(2)影響酶活性的因素(B)

溫度和PH值偏高或偏低，酶活性都會(huì)明顯降低。在最適宜的溫度和PH值條件下，酶的活性

最高。過酸、過堿或溫度過高，酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，能使蛋白質(zhì)變性失活，不可恢復(fù)。

低溫使酶活性降低，但酶的空間結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定，在適宜的溫度條件下前的活性可以恢復(fù)。酶

的濃度和底物濃度也會(huì)影響化學(xué)反響速度，但是不影響酶的活性。

二、解釋ATP在能量代謝中的作用

1、(了解)說出ATP的分子特點(diǎn)

元素組成：ATP由C、H、0、N、P五種元素組成結(jié)構(gòu)特

點(diǎn)ATP中文名稱叫三磷酸腺昔結(jié)構(gòu)簡式A—P?P?P,其中

A代表腺昔，P代表磷酸基團(tuán)，?代表高能磷酸鍵。水解時(shí)

腺喋吟核菩

遠(yuǎn)離A的磷酸鍵線斷裂(A)

作用:新陳代謝所需能量的直接來源,ATP在細(xì)峰內(nèi)含量很少，但在細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)化速度很快。

2、(理解)ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的過『呈和意義:

ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化ATP酶ADP+Pi+能t(ImolATP水解釋放30.54KJ能量)

ADP+Pi+能量酣ATPATP酶ADP+P1+能量

這個(gè)過程儲(chǔ)存能量這個(gè)過程釋放能量

方向從左到右時(shí)能量代表釋放的能量，用于-一切生命活縱一?

方向從右到左時(shí)能量代表轉(zhuǎn)移的能量，動(dòng)物中為呼吸作用轉(zhuǎn)移的能量。植物中來自光合作用

和呼吸作用。

注：在ATP和ADP轉(zhuǎn)化過程中物質(zhì)是可逆，能量是不可逆的

意義：能量通過ATP分子在吸能反響和放能反響之間循環(huán)流通，ATP是細(xì)胞里的能量流通

的能量-通貨II

3、（理解）說明ATP的利用

ATP的水解過程中釋放出能量，這些能量被各項(xiàng)吸能反響所用，如肌肉收縮、細(xì)胞分裂、主動(dòng)

運(yùn)輸?shù)龋蠥TP的水解總伴隨著吸能反響。放能反響在進(jìn)行的過程中釋放出能量，可為ATP

的合成提供能量，故ATP的合成總伴隨著放能反響的進(jìn)行。

三、說明細(xì)胞呼吸及其原理的應(yīng)用

1、（理解）概述細(xì)胞呼吸的概念細(xì)胞呼吸是指在酶的催化作用下，把糖類等有機(jī)物氧化分解,

產(chǎn)生C02等物質(zhì)，同時(shí)釋放出能量的過程。

2、（了解）說出細(xì)胞呼吸的方式細(xì)胞呼吸分為有氧呼吸和無氧呼吸。有氧呼吸是指細(xì)胞在氧

氣的參與下，通過酶的催化作用，把糖類等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生出二氧化碳和水，同時(shí)

釋放出能量，生成許多ATP的過程。無氧呼吸指在指在無氧條件下通過酶的催化作用，細(xì)胞

把糖類等有機(jī)物不徹底氧化分解，同時(shí)釋放少量能量生成少量ATP的過程。

3、（理解）闡述有氧呼吸和無氧呼吸的過程及異同點(diǎn)

（1）有氧呼吸的過程

第一階段、C6Hl206f2丙酮酸+2ATP+4[H]（在細(xì)胞質(zhì)中）第二階段、

丙酮酸+6H20f6C02+20[H]+2ATP（線粒體基質(zhì)中）第三階段、24

[H]+602-12H20+34ATP[線粒體內(nèi)膜中）

（2）無氧呼吸的過程無K呼吸

①C6Hl206-2丙酮酸+2ATP+4[H]（在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中）有K呼吸

②2丙酮酸一2酒精+2C02+能量（細(xì)胞質(zhì)）或2丙酮酸一2

乳酸+能量（細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）匕氯￥吸消失點(diǎn)

（3）有氧呼吸與無氧呼吸的異同：

有倘呼吸無毓呼吸5tH仁琮％）

進(jìn)行部位第一步在細(xì)胞質(zhì)中，然始終在細(xì)胞質(zhì)中

后在線粒體

是否需02需氧不需氧

區(qū)別最終產(chǎn)物C02+H20不徹底氧化物酒精或乳酸

可利用能1161KJ61.08KJ

(儲(chǔ)

存

ATP中)

聯(lián)系把C6Hl206一—2丙酮酸這一步相同，都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行

4、說明細(xì)胞呼吸的意義

⑴為生命活動(dòng)提供能量⑵為其他化合物的合成提供原料

5、舉例說明光合作用原理在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用

(1)影響呼吸速率的外界因素：

①溫度：溫度通過影響細(xì)胞內(nèi)與呼吸作用有關(guān)的酶的活性來影響細(xì)胞的呼吸作用。溫度過低

或過高都會(huì)影響細(xì)胞正常的呼吸作用。在一定溫度范圍內(nèi)，溫度越低，細(xì)胞呼吸越弱；溫度越

高，細(xì)胞呼吸越強(qiáng)。

②氧氣：氧氣充足，那么無氧呼吸將受抑制；氧氣缺乏，那么有氧呼吸將會(huì)減弱或受抑制。

③水分：一般來說，細(xì)胞水分充足，呼吸作用將增強(qiáng)。但陸生植物根部如長時(shí)間受水浸沒，根

部缺氧，進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生過多酒精，可使根部細(xì)胞壞死。

@C02：環(huán)境C02濃度提高，將抑制細(xì)胞呼吸，可用此原理來貯藏水果和蔬菜。

12)呼吸作用在生產(chǎn)上的應(yīng)用：

①作物栽培時(shí)，要有適當(dāng)措施保證根的正常呼吸，如疏松土壤等。

②糧油種子貯藏時(shí)，要風(fēng)干、降溫，降低氧氣含量，那么能抑制呼吸作用，減少有機(jī)物消耗。

③水果、蔬菜保鮮時(shí)、要低溫或降低氧氣含量及增加二氧化碳濃度，抑制呼吸作用。四、

說明光合作用以及對它的認(rèn)識(shí)過程

1、光合作用的認(rèn)識(shí)過程

(1)1771年，英向科學(xué)家普利斯特利證明植物可以更新空氣實(shí)驗(yàn)；

(2)1864年，德國科學(xué)家薩克斯證明了綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生淀粉的實(shí)驗(yàn)；

(3)1880年，德國科學(xué)家恩吉爾曼證明葉綠體是進(jìn)行光合作用的場所，并從葉綠體放出氧的

實(shí)驗(yàn);

(4)20世紀(jì)30年代美國科學(xué)家魯賓和卡門采用同位素標(biāo)記法研究證明光合作用釋放的氧

氣全部來自水的實(shí)驗(yàn)。

(5)恩格爾曼實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是：氧氣是葉綠體釋放出來的，葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的

場所。

2、葉綠體中色素的種類、作用

(1)種類：包括葉綠素a、葉綠素b占3/4和類胡蘿卜素(葉黃素、胡

①

蘿卜素)1/4

L111②

(2)色素提取實(shí)驗(yàn)：無水乙醇提取色素；二氧化硅使研磨更充分；碳酸曲—③

鈣防止色素受到破壞④

(3)作用：葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍(lán)紫光和紅光，胡蘿卜素和葉黃吸收藍(lán)紫

光。

3、闡述光合作用的過程

(1)光反響階段場所：葉綠體囊狀結(jié)構(gòu)(類囊

體)薄膜上進(jìn)行條件：必須有光，色素、化合

作用的酶

步驟：

①水的光解，水在光下分解成氧氣和復(fù)原氫1120—->2[H]+1/202

②ATP生成，ADP與Pi接受光能變成ATP

能量變化：光能變?yōu)锳TP活潑的化學(xué)能

(2)暗反響階段場所：葉綠體基質(zhì)條件：有光或

無光均可進(jìn)行，二氧化碳，能量、酶步驟：

①二氧化碳的固定，二氧化碳與五碳化合物結(jié)合生成兩個(gè)三碳化合物

②二氧化碳的復(fù)原，三碳化合物接受復(fù)原氫、醐、ATP生成有機(jī)物能

量變化：ATP活潑的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成化合物中穩(wěn)定的化學(xué)能

(3)總結(jié)

工程光反響暗反響

區(qū)別條需要葉綠素、光、酶不需要葉綠素和光，需要多種酶

件

場葉綠體內(nèi)囊體的薄膜上葉綠體的基質(zhì)中

所

物(1)水的光解(1)C02固定C02

質(zhì)2H204[H]+02+C52C3

變(2)C3的復(fù)原

(2)ATP的形成

2C3(CH20)+C5

化ADP+Pi+能量ATP

能葉綠素把光能轉(zhuǎn)化為ATP中活潑的化學(xué)ATP中活潑的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成

量能(CH20)中穩(wěn)定的化學(xué)能

變

化

實(shí)把二氧化碳和水轉(zhuǎn)變成有機(jī)物，同時(shí)把光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲(chǔ)存在有機(jī)物中

質(zhì)

聯(lián)系光反響為暗反響提供［H］、ATP,暗反響為光反響提供ADP+Pi,沒有光反響，暗反響無法進(jìn)行，

沒有暗反響，有機(jī)物無法合成。

4、舉例說明光合作用原理的應(yīng)用

⑴意義：①制造有機(jī)物②轉(zhuǎn)化并儲(chǔ)存太陽能③使大氣中的C02和02保持相對穩(wěn)定。

⑵農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及溫室中提高農(nóng)作物產(chǎn)量的方法

①控制光照強(qiáng)度的強(qiáng)弱②控制溫度的上下③適當(dāng)?shù)脑黾幼魑锃h(huán)境中二氧化碳的濃度

五、研究影響光合作用速率的環(huán)境因素

1、影響光合作用的因素

C02濃度、溫度、光照強(qiáng)度對光合作用都有影響，其中光照為最關(guān)鍵因素

因素圖像關(guān)鍵點(diǎn)的含義在生產(chǎn)上的應(yīng)用

單光A點(diǎn)光照強(qiáng)度為0,此時(shí)只（1）適當(dāng)提高光照強(qiáng)

S

因照進(jìn)行呼吸作用，釋放C02的度

吸

子強(qiáng)收量，說明此時(shí)的呼吸強(qiáng)度。AI（2）延長光合作用時(shí)

影度段說明隨光照強(qiáng)度加強(qiáng)，光哈間（例：輪作）⑶

一一

C。

響O光照強(qiáng)—作用逐漸加強(qiáng)￡02的釋放量對溫室大棚用無色

稀

上一表示增大逐漸減少，有一部分用于光透明玻璃（4）假設(shè)

放A

合作用；B點(diǎn)時(shí)，呼吸作用要降低光合作

釋放的C02全部用于光合作用那么用有色玻

用，即光合作用強(qiáng)度=呼吸作璃。如用紅色玻

用強(qiáng)度，稱B點(diǎn)為光補(bǔ)償點(diǎn)璃，那么透紅光

（植物白天光照強(qiáng)度應(yīng)在光吸收其他波長

補(bǔ)償點(diǎn)以上，植物才能正常的光，光合能力

生長）。BC段表明隨著光照較白光弱。但較

強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，光合作用強(qiáng)其他單色光

度不斷加強(qiáng)，到C點(diǎn)以上不強(qiáng)。

再加強(qiáng)了。C點(diǎn)為光合作用

的飽和點(diǎn)。

光0A段說明隨葉面積的不斷適當(dāng)間苗、修剪，

合徽量質(zhì)A.光合作用實(shí)增大，光合作用實(shí)際量不斷合理施肥、澆水，

面舞B.干物質(zhì)量增大，A點(diǎn)為光合作用面積防止陡長，封行過

積MC的飽和點(diǎn)隨葉面積的增大，早，使中下層葉子

*

光合作用不再增強(qiáng)，原因是所受的光照往往在

呼吸量

有很多葉被遮擋在光補(bǔ)償點(diǎn)光補(bǔ)償點(diǎn)以下，白

°2468葉面積指

以下。0B段干物質(zhì)量隨光i白消耗有機(jī)物，造

數(shù)

作用增強(qiáng)而增加，而由于A成不必要的浪費(fèi)。

點(diǎn)以后光合作用量不再增溫室栽培植物時(shí)，

力口，而葉片隨葉面積的不斷可增加光合作用面

增加0C段呼吸量不斷增力口,積，合理密植是增

所以干物質(zhì)積累量不斷降低加光合作用面積的

如BC段。植物的葉面積指明一項(xiàng)重要措施。

不能超過c點(diǎn)，假設(shè)超me

點(diǎn)，植物將入不敷出，無法

生活下去。

光C02是光合作用的原料，在溫室栽培植物時(shí)適

合

氧速一定范圍內(nèi)，C02越多，光當(dāng)提高室內(nèi)C02的

率

化合作用速率越大，但到A點(diǎn)濃度，如釋放一定

碳時(shí)，即C02到達(dá)飽和時(shí)，就量的干冰或多施有

-

濃。COz濃度、含水不再增加了機(jī)肥，使根部吸收

1量或礦質(zhì)元索

度的C02增多。大田

生產(chǎn)-正其行，通其

風(fēng)II,即為提高

C02濃度、增加產(chǎn)

最

溫

光光合作用是在酶催化下進(jìn)行(1)適時(shí)播種

度

合的溫度直接影響酶的活性。(2)溫室栽培植物

逑

率一般植物在10℃?35℃下正時(shí)，白天適當(dāng)提

一

。常進(jìn)行光合作用，其中高溫度，晚上適

AB段(10℃?35℃),隨溫度當(dāng)降溫

的升高而逐漸加強(qiáng)，B點(diǎn)(3)植物-午休II

(35℃)以上光合酶活性下現(xiàn)象的原因之

降，光合作用開始下降，

40℃?50℃光合作用幾乎完

全停止

葉

光0A段為幼葉，隨幼葉的不農(nóng)作物、果樹管理

齡

合斷生長，葉面積不斷增大，后期適當(dāng)摘除老

速

率葉內(nèi)葉綠體不斷增多，葉綠葉、殘葉及莖葉蔬

素含量不斷增加，光合作用菜及時(shí)換新葉，都

。

葉齡速率不斷增加。AB段為壯是根據(jù)其原理。又

葉，葉片的面積、葉綠體和可降低其呼吸作用

葉綠素都處于穩(wěn)定狀態(tài)，光消耗有機(jī)物

合速率也根本穩(wěn)定。BC段

為老葉，隨葉齡的增加，葉

片內(nèi)葉綠素被破壞，光合速

率也隨之下降

(iJ-礦質(zhì)元素是光合作用的產(chǎn)物一一葡萄糖進(jìn)一步合成許多有合理施肥可促進(jìn)葉

質(zhì)機(jī)物時(shí)所必需的物質(zhì)。如缺少N,就影響蛋白質(zhì)(酶)的合成；每片面積增大，提高

元少P就會(huì)影響ATP的合成；缺少M(fèi)g就會(huì)影響葉綠素的合成酶的合成率，提高

素光合作用速率

多圖

光

光高強(qiáng)光

光.高濃度co：

3o乞

因像合

合

合2oT中強(qiáng)無"中濃度co,

速

速

速