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1、章末整合提升,第5章 细胞的能量供应和利用,知识系统构建,规律方法整合,内容索引,热点考题集训,知识系统构建,直接能源,高效性,分解,温度,释放,APPP,光能强度,1.酶并非都是蛋白质，少数酶是RNA；酶具有催化作用，其原理是降低化学反应的活化能。 2.酶的作用具有高效性、专一性和作用条件温和等特性。 3.ATP中远离A的高能磷酸键易断裂，也易形成(伴随能量的释放和贮存)。生物体内ATP含量不多，但转化迅速，能保证持续供能。 4.植物产生ATP的场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体，而动物产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体。光合作用的光反应产生的ATP只用于暗反应中C3的还原，而细胞呼吸产生的
2、ATP用于除C3还原之外的各项生命活动。,5.有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，反应式为： C6H12O66O26H2O 6CO212H2O能量。 无氧呼吸的场所是细胞质基质，反应式为： C6H12O6 2C2H5OH2CO2少量能量 或C6H12O6 2C3H6O3少量能量。 6.光反应的场所是叶绿体类囊体薄膜，产物是O2、H和ATP。暗反应的场所是叶绿体基质，产物是有机物和ADP、Pi。 7.光合作用中的物质转变为：(1)14CO214C3(14CH2O)；(2)H O18O2。 8.光合作用的能量转变为：光能ATP中活跃的化学能有机物中稳定的化学能。,规律方法整合,整合一 验证酶的作用
3、与特性的实验方法整合 1.验证酶的催化作用实验探究,2.酶的专一性实验探究 此实验中的自变量可以是不同反应物，也可以是不同酶溶液，因变量是反应物是否被分解。,(1)设计思路一 实验组：反应物相应酶溶液 反应物被分解。 对照组：另一反应物等量相同酶溶液 反应物不被分解。 (2)设计思路二 实验组：反应物相应酶溶液 反应物被分解。 对照组：相同反应物等量另一种酶溶液 反应物不被分解。,3.酶的高效性实验探究 对照组：反应物无机催化剂 底物分解速率。 实验组：反应物等量酶溶液 底物分解速率。 实验中自变量是无机催化剂和酶，因变量是底物分解速率。,4.酶作用的适宜条件实验探究 (1)最适温度的探究思路
4、 (2)最适pH的探究思路,淀粉t1温度下淀粉酶t1温度下 淀粉t2温度下淀粉酶t2温度下 淀粉tn温度下淀粉酶tn温度下,检测是否出现蓝色及蓝色深浅,pH1酶液H2O2溶液 pH2酶液H2O2溶液 pHn酶液H2O2溶液,O2的产生速率,解析 因加热本身能加快过氧化氢的分解，故不能用过氧化氢溶液作为底物来探究温度对酶活性的影响；探究酶的高效性时用酶与无机催化剂作比较；探究温度对淀粉酶活性的影响，不选择斐林试剂对实验结果进行检测，因为斐林试剂检测中水浴加热时会使低温条件下的酶的活性升高；用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性，不用碘液对实验结果进行检测，因为无论蔗糖水解与否遇碘液都没有颜色变化。
5、,例1 关于探究酶特性的实验叙述中，正确的是 A.若探究温度对酶活性的影响，可选择过氧化氢溶液为底物 B.若探究过氧化氢酶的高效性，可选择无机催化剂作为对照 C.若探究温度对淀粉酶活性的影响，可选择斐林试剂对实验结果进行检测 D.若用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性，可用碘液对实验结果进行检测,答案,解析,整合二 生物细胞呼吸方式的判断 1.根据生物的类型判断：原核生物无线粒体，大多进行无氧呼吸产生乳酸(如乳酸菌)或者酒精和二氧化碳，但也有些原核生物进行有氧呼吸，如醋酸杆菌、蓝藻等。高等动物无氧呼吸都是产生乳酸的，高等植物绝大部分无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，也有例外产生乳酸的，如马铃薯块茎、
6、甜菜块根、玉米的胚(可记忆为“马吃甜玉米”)等。 2.根据产物的类型判断 (1)消耗O2有氧呼吸，但无法确定是否同时进行了无氧呼吸。 (2)有H2O生成有氧呼吸，但无法确定是否同时进行了无氧呼吸。 (3)无CO2产生产生乳酸的无氧呼吸。,(4)有CO2生成 CO2产生量O2消耗量有氧呼吸。 CO2产生量O2消耗量有氧呼吸与无氧呼吸并存。 只生成CO2不消耗O2产生酒精的无氧呼吸。 (5)有酒精产生 酒精量CO2量只进行无氧呼吸。 酒精量小于CO2量既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸，多余的CO2来自有氧呼吸。 (6)有乳酸产生 产生乳酸不产生CO2只进行乳酸式无氧呼吸。 同时产生乳酸和CO2进行乳
7、酸式无氧呼吸和有氧呼吸。,例2 将等量且足量的苹果果肉分别放在O2浓度不同的密闭容器中，1 h后测定O2的吸收量和CO2的释放量，如表所示： 下列有关叙述中正确的是 A.苹果果肉细胞在O2浓度为03%和525%时，分别进行无氧呼吸和有氧 呼吸 B.贮藏苹果时，应选择O2浓度为5%的适宜环境条件 C.O2浓度越高，苹果果肉细胞有氧呼吸越旺盛，产生ATP越多 D.苹果果肉细胞进行无氧呼吸时，产生乳酸和二氧化碳,答案,解析,解析 只要氧气的吸收量不为0，就进行有氧呼吸，故O2浓度在1%3%内既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，A错误； O2浓度超过20%时，随O2浓度的增大，有氧呼吸不再增强，C错误； 苹
8、果果肉细胞进行无氧呼吸时，产生酒精和二氧化碳，D错误； O2浓度为5%时，CO2释放量最少，有利于贮藏苹果，B正确。,整合三 分析当光照与CO2浓度发生骤变时，C3、C5、H和ATP的变化,例3 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。请据图回答问题：,(1)图中物质A是_(填“C3化合物”或“C5化合物”)。,答案,解析,解析 CO2浓度降低时，C3化合物产生减少而消耗继续，故C3化合物的浓度降低，所以物质A代表的是C3化合物。,C3化合物,(2)在CO2浓度为1%的环境中，
9、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_ _。,答案,解析,解析 在正常情况下，1 mol CO2与1 mol C5化合物结合形成2 mol C3化合物，即C3化合物的浓度是C5化合物浓度的2倍。CO2浓度迅速下降到0.003%后，C5化合物的产生量不变而消耗量减少，故C5化合物的浓度升高。,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2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)若使该植物继续处于CO2浓度
10、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_(填“低”或“高”)。,答案,解析,解析 CO2浓度继续处于0.003%时，因光反应产物H和ATP的积累而抑制光反应过程，从而引起暗反应中C5化合物的浓度又逐渐降低，而C3化合物的浓度逐渐升高，在达到相对稳定时，C3化合物的浓度仍是C5化合物浓度的2倍。,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_(填“高”或“低”)，其原因是_ _。,答案,解析,解析 CO2浓度较低时，暗反应减弱，需要的H和ATP量减少，故CO2浓度为0.003%时，在较低的光照强度时
11、就能达到最大光合速率。,低,CO2浓度低时，暗反应的强度低，所需的ATP和H少,整合四 光合速率与呼吸速率的计算 (1)绿色植物组织在黑暗条件下测得的数值表示呼吸 速率。 (2)绿色植物组织在有光的条件下，光合作用与细胞 呼吸同时进行，测得的数值表示净光合速率。 (3)真光合速率净光合速率呼吸速率。用O2、CO2或葡萄糖的量表示如下： 光合作用产生的O2量实测的O2释放量细胞呼吸消耗的O2量。 光合作用固定的CO2量实测的CO2吸收量细胞呼吸释放的CO2量。 光合作用产生的葡萄糖量葡萄糖的积累量(增重部分)细胞呼吸消耗的葡萄糖量。,例4 植物的光合作用受CO2浓度、温度与光照强度的影响。如图为
12、在一定CO2浓度和适宜温度条件下，测定某植物叶片在不同光照条件下的光合作用速率。下列有关说法不正确的是 A.在a点所示条件下，该植物的叶肉细胞内能够产生 ATP的部位是线粒体 B.该植物叶片的呼吸速率是5 mg CO2/(100 cm2叶小时) C.在一昼夜中，将该植物叶片置于c点所示光照强度条 件下11小时，其余时间置于黑暗中，则每100 cm2叶片一昼夜中CO2的 净吸收量为45 mg D.已知该植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25 和30 。若将温度提 高到30 的条件下(原光照强度和CO2浓度不变)，则图中b点将右移，c点将下移,答案,解析,解析 由题图可知，在a点该植物只进行细
13、胞呼吸，不进行光合作用，所以在a点所示条件下，该植物的叶肉细胞内能够产生ATP的部位是细胞质基质和线粒体。将该植物叶片置于c点所示光照强度条件下11小时，每100 cm2叶片CO2的净吸收量为1011110(mg)；其余时间置于黑暗中，每100 cm2叶片CO2的释放量为51365(mg)，故每100 cm2叶片一昼夜中CO2的净吸收量为1106545(mg)。若将温度升高到30 ，则细胞呼吸强度会增大，光合作用强度会减小，故b点将右移，c点将下移。,整合五 光合速率与呼吸速率的测定装置 1.装置中溶液的作用：在测细胞呼吸速率时，NaOH溶液可吸收容器中的CO2；在测净光合速率时，NaHCO3
14、 溶液可提供CO2，保证了容器内CO2浓度的恒定。,2.测定原理 (1)甲装置在黑暗条件下植物 只进行细胞呼吸，由于NaOH 溶液吸收了细胞呼吸产生的 CO2，所以单位时间内红色液滴左移的距离表示植物的O2吸收速率，可代表呼吸速率。 (2)乙装置在光照条件下植物进行光合作用和细胞呼吸，由于NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定，所以单位时间内红色液滴右移的距离表示植物的O2释放速率，可代表净光合速率。 (3)真正光合速率净光合速率呼吸速率。,例5 用等体积的三个玻璃瓶甲、乙、丙，同时从某池塘水深0.5 m 处的同一位置取满水样，立即测定甲瓶中的氧气含量，并将乙、丙瓶密封后沉回原处。一昼夜
15、后取出玻璃瓶，分别测定两瓶中的氧气含量，结果如下(不考虑化能合成作用)。有关分析合理的是 A.丙瓶中浮游植物的细胞产生H的场所是线粒体内膜 B.在一昼夜内，丙瓶生物细胞呼吸消耗的氧气量约为1.1 mg C.在一昼夜后，乙瓶水样的pH比丙瓶的低 D.在一昼夜内，乙瓶中生产者实际光合作用释放的氧气量约为1.1 mg,答案,解析,解析 本实验中氧气含量甲瓶丙瓶即4.93.81.1(mg)，可表示一昼夜丙瓶中生物细胞呼吸量，乙瓶甲瓶即5.64.90.7(mg)，可表示一昼夜乙瓶中生物净产生的氧气量，因此乙瓶中生产者实际光合作用释放的氧气量1.1 mg0.7 mg1.8 mg，B正确，D错误； 丙瓶中浮游植物的细胞产生H的场所有细胞质基质、线粒体基质，A错误； 一昼夜后，乙瓶水样中的CO2含量下降，因此其pH上升，而丙瓶中只进行细胞呼吸，CO2含量上升，pH下降，乙瓶水样的pH比丙瓶的高，C错误。,
