《高中生物全套导学案：第3章 酶、atp、光合作用（人教版）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中生物全套导学案：第3章 酶、atp、光合作用（人教版）（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 酶、酶、ATPATP、光合作用、光合作用【本章知识框架】【疑难精讲】本小专题内容主要介绍了新陈代谢的概念、过程和实质；酶的概念与特征；能量代谢中 ATP与 ADP 的关系以及 ATP、酶与新陈代谢的关系。这是复习后面知识的基础。这些内容涉及的概念及内在联系是复习的重点。新陈代谢是生物自我更新的过程。同化作用与异化作用的对立统一，物质代谢与能量代谢的相互依存，温度、pH 对酶的影响，ATP 与 ADP 相互转化的生理作用，在生物实验中必须设对照实验的实验方法是学习的难点。1正确理解新陈代谢要从性质上、方向上和实质上去理解新陈代谢的概念。从性质上看，新陈代谢包含物质代谢和能量代谢两方面内容；从方
2、向上看，新陈代谢包括同时进行、对立统一的同化作用和异化作用两个过程；从实质上看，新陈代谢的过程就是细胞内的化学反应，就是生物体自我更新的过程。2酶的实质及与新陈代谢的关系：酶是活细胞产生的具有催化能力的一类有机物（其中绝大多数的酶是蛋白质，少数酶是 RNA） 。从酶的概念可以看出，概念中包含来源、生化效应和化学本质三个具体知识点。酶的特性及影响酶作用的因素是酶概念的延伸。酶催化效率的高效性、对底物作用的专一性，保证了新陈代谢众多的化学反应能够迅速有条不紊地进行。温度、pH 的变化对酶的催化活动都会产生影响，甚至使酶失去活性，这也是本部分知识考查题目较多所在。下图表示温度、pH 对几种酶催化效率
3、的影响情况：3ATP 与能量的关系及与新陈代谢的关系生物体的各项活动需要能量作动力。ATP 为高能化合物，既可储能，又可作为生命活动的直接能源物质，但ATP 在生物体内的含量并不多，需要不断地合成，其合成的主要能量来源在动物体内是呼吸作用，在植物体内是呼吸作用和光合作用。ATP 的来源和利用可总结成下表：4光合作用的过程从物质转化和能量转化的角度看，光合作用是生物界中最基本的物质代谢和能量代谢。光合作用和呼吸作用过程是高考的重点和热点内容。万变不离其宗，明确光合作用的实质和过程是复习的关键。复习光合作用的过程时应把握两条重要线索，该过程共分两个阶段：光反应和暗反应。在叶绿体中，光反应和暗反应是
4、一个统一的整体，二者是同时进行、紧密联系的。光反应生成 ATP 和还原剂H ，为暗反应的进行提供了物质和能量基础；暗反应是光反应的继续，消耗光反应产生的 ATP 和还原剂H ，通过酶促反应使 CO2生成有机物并储存能量。关于光反应和暗反应的区别与联系，可以通过列表进行详细比较：本部分知识还需明确两个问题，一是放射性元素标记示踪 C、H、O 元素的去路，明确生成物中元素的来源，即可明确三种元素的去路；二是人为创设条件，如突然缺 CO2，突然缺光照（H 、ATP 供给不足） ，分析C3、C5、 （CH2O）的数量变化情况。【学法指导】本部分内容可安排 34 课时完成。1对于新陈代谢的概念，教师可引
5、导学生通过一些具体的题目进行理解与掌握，明确新陈代谢进行的场所和过程；对于酶的特性，可以按照教材实验或让学生自己设计实验证明，教师选取典型的，同学生一起分析，看实验设计得如何，同时进行实验分析，特别强调对照实验的重要性，分析影响酶活性的因素。对于 ATP部分的教学，教师可引导学生找出所学知识中消耗能量的知识点，找出产生能量的知识点及与能量有关的物质，最后从 ATP 的生成及利用两个方面理解与掌握该部分的内容。明确酶和 ATP 对新陈代谢的重要性。2本部分涉及 4 个实验，其中实验四比较过氧化氢酶和 Fe3+的催化效率、 实验五探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用为 2 个探究性实验，可安排用一课时
6、的时间完成。由于在新授课时已做过该实验，在重新分析该实验时，可主要从实验设计、实验分析方面入手，对探究性实验有一个理论升华。对于实验四 ，我们除了用肝脏研磨液外，还可以选用植物如马铃薯、萝卜等植物组织的研磨液进行实验，其实验结果亦非常明显，因此我们还可以得出这样的结论：过氧化氢酶广泛存在于动、植物的组织。对于实验五 ，我们可以做成实验分析实验，如选用蔗糖的新鲜程度和纯度不同，用从商店买的淀粉酶和唾液淀粉酶、温度的高低等因素的改变对实验结果的影响，来分析探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用的不同。让学生在理解的基础上总结出酶的特性等有关知识，并能用曲线、图表等形式表现出酶催化作用的情况。3植物的光合
7、作用和呼吸作用是整个考试的重点、热点内容之一。如何将两部分知识联系在一起进行复习，是这部分知识掌握的关键，因此，在复习过程中，我们首先要运用对比的方法将有关知识进行对比、分析，加强记忆。可以联系实际，分析一棵植物的光合作用与呼吸作用，明确两者的过程及关系。4精心选择与光合作用和呼吸作用密切相关的题目（特别是近几年的高考题） ，与学生一起进行分析、理解，注意选取的题目要代表不同的方面，如光合作用过程的综合、呼吸作用过程的综合、光合作用与呼吸作用的分析、计算，实验设计和实验分析等。该部分大约用 2 课时，最后再通过一系列训练题进行复习巩固。【典型例题精讲】例 1 （2001 年广东、河南高考题）同
8、一个体内的各类活细胞所含酶的A种类有差异，数量相同B种类有差异，数量不同C种类无差异，数量相同D种类无差异，数量不同【解析】本题考查关于酶及有机体内细胞发育和分化的基本知识。专一性是酶的基本特性之一，每一种酶只催化细胞内一种生化反应，一个有机体通过发育、分化，使体内细胞分化为不同的类型，各执行不同的功能。同一种细胞在发育的不同时期，其功能也会发生变化。细胞的生理功能是由细胞内生物化学反应决定的。功能不同的细胞内生物化学反应的种类和强度是不同的，因而催化这些反应的酶的种类和数量也不同。有机体发育过程中基因表达的特异性和顺序性决定了不同类型细胞内合成酶的种类和数量是不同的。根据酶的基本特性和细胞发
9、育分化两个基本思路分析，就不难得出结论，一个个体内各类活细胞所含酶的种类和数量均不同。 【答案】B例 2生物体通过新陈代谢不断进行自我更新主要指A生物个体的不断更新 B细胞成分的不断更新C生物种族的不断更新 D细胞个体的不断更新【解析】生物的新陈代谢包括两个过程，一是生物体与环境之间的物质和能量交换，二是生物体内物质和能量的转变。后一个过程是新陈代谢的核心，完成生物体内物质和能量的转变种类复杂的生化反应的主要场所是细胞，因为细胞是构成生物体最基本的结构和功能单位，细胞成分的不断更新，是生化反应导致物质和能量转变的结果。而生物个体的更新是生殖的结果，种族更新是物种形成和灭绝的结果，细胞个体的更新
10、是细胞分裂、衰老、死亡的结果。 【答案】B例 3 （2000 年上海高考题）下列生理过程中，不需要消耗 ATP 的是A核糖体上合成血红蛋白 B在肺泡表面进行气体交换C小肠吸收氨基酸 D神经冲动在中枢传导【解析】生物体内不断进行的各项生理过程，绝大多数是需要消耗能量的，但也有一些并不消耗能量，如组织和肺泡内的气体交换、某些小分子物质进出细胞等。在题目给出的 4 个选项中，只有在肺泡表面进行的气体交换不需要消耗能量。本题考查学生对能量利用知识的理解与掌握。 【答案】B例 4 （2000 年上海高考题）种子萌发时，贮藏物质发生水解的过程中，活性最高的酶应该是脂肪酶 淀粉酶 蛋白酶 转氨酶过氧化氢酶
11、蔗糖酶AB CD【解析】植物种子中贮存的是不能被细胞直接利用的大分子物质，如蛋白质、脂肪、淀粉（不同的植物三者的含量多少不同） ，这些不溶于水的大分子物质不能直接被植物细胞利用，必须转化成溶于水的小分子物质才能被植物利用，在转化过程中，起作用的是各种不同的酶。故在种子萌发过程中，转化蛋白质的蛋白酶、转化脂肪的脂肪酶、转化淀粉的淀粉酶的活性最高。本题考查种子成分及酶的专一性。 【答案】A例 5 （2000 年广东高考题）下图为 4 种不同的酶（分别以 a、b、c、d 表示）在不同温度下酶活性变化的曲线。在 37时酶活性最高的是AaBb Cc Dd【解析】同一种酶在不同的温度条件下的催化效率是不同
12、的，酶催化作用最高时的温度称为最适温度。不同生物的酶，其催化作用的最适温度亦不相同，在题目给出的选项中，符合题意的是 d。考查酶的催化作用与温度的关系。 【答案】D例 6 （2000 年上海高考题）若白天光照充足，下列哪种条件对作物增产有利A昼夜恒温 25 B白天温度 25，夜间温度 15C昼夜恒温 15 D白天温度 30，夜间温度 25【解析】我们知道，作物增产主要是指有机物积累得多。光合作用产生有机物，而呼吸作用消耗有机物，因此，要想有机物大量积累，必须加强植物的光合作用，适当降低植物的呼吸作用。影响光合作用的因素主要有光照强度、光质、光照时间的长短、二氧化碳浓度、温度（主要影响酶的催化作
13、用）等，在白天光照充足、温度 25（酶催化作用的最适温度）的条件下，光合作用积累的有机物最多；影响呼吸作用的因素主要是温度（影响呼吸酶催化作用） ，夜晚适当降低温度可以降低作物对有机物的消耗，达到增产的目的。D 项的夜间温度过高，昼夜温差小，不利于有机物积累。本题考查学生的理解、知识的综合应用、理论联系实际的能力，这是今后高考命题的方向。 【答案】B例 7 （2003 年春季高考题）叶绿体是植物进行光合作用的细胞壁，光能的吸收发生在叶绿体的A内膜上B基质中 C片层薄膜上D各部位上【解析】此题考查叶绿体的结构和功能，叶绿体是进行光合作用的细胞器，光合作用的两个阶段分别发生在叶绿体的不同部位。叶绿
14、体中的色素能够吸收光能，而色素只分布于叶绿体的基粒片层薄膜上。 【答案】C例 8下图是在一定 CO2浓度和温度条件下，某阳性植物和阴性植物叶受光强度和光合作用合成量（用CO2的吸收量表示）的关系图。请据图回答：（1）曲线 B 所表示的是_植物的受光强度和光合作用合成量的关系。（2）a、b 点表示_。（3）叶面积为 25 cm2的阳性植物叶片在光强度为 Y 时每小时的光合作用合成量为_ mg。（4）将该阳性植物叶片先在光强度为 X 的条件下放置若干时间，然后放于暗处（光强度为 Q 时）12 小时，要使此时叶的干物质量与照射前一样，则需光照_小时。（5）在同等条件下，阳性植物呼吸作用的强度比阴性植
15、物_。【解析】本题旨在考查学生对光合作用和呼吸作用过程理解的基础上，着重考查学生的识图能力、图像思维转换能力及运用化学原理的计算技巧，其中最基础的还是识图能力。解答此题时必须先理解两个关系和一个含义：阳性植物和阴性植物在相同受光强度下，光合作用强度与呼吸作用强度之间的关系；CO2的吸收量（mg/100 cm2/h）与光合作用强度与呼吸作用强度的关系；CO2吸收量为零值和负值时的生物学含义。阳性植物又叫喜光植物，在光照充足的强光下才能生长得好。阴性植物又叫喜阴植物，一般生长在光照较弱的环境中。这是它们在长期进化过程中形成的适应性特征。所以曲线 B 所表示的是阴性植物的受光强度和光合作用合成量的关系，曲线 A 所表示的就是阳性植物的受光强度和光合作用合成量的关系。分析题图可知，a、b 点表示阳性植物和阴性植物在此受光强度下，CO2的吸收量为零值，其含义是它们在此时的光合作用合成量（CO2吸收量）与呼吸作用消耗量（CO2的释放量）相等，即表面上看，光合强度为零，实际光合强度并不是零，而是大于零。当 CO2吸收量为负值时，其含义是指它们的呼吸作用消耗量大于光合作用合成量。再分析题图可以发现，阳性植物叶片在光强度为 Y 时的光合作用合成量为 12 mg/100 cm2/h，那么叶面积为25 cm2的阳性植物叶片在同样光
