课件35张PPT。第5章 细胞的能量供应和利用
第1节 降低化学反应活化能的酶
第1课时 酶的作用和本质 栏目链接1.说明酶在细胞代谢中的作用、本质。
2.通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料，认同科学是在不断地探索和争论中前进的。
3.掌握控制实验变量的科学方法。
栏目链接 栏目链接自主
学习一、酶在细胞代谢中的作用
1．细胞代谢
(1)场所：________内。
(2)实质：各种________的总称。
(3)意义：细胞________的基础。
2．比较过氧化氢在不同条件下的分解
(1)实验原理：H2O2在水浴加热、FeCl3溶液中的________和肝脏研磨液中______________的作用下加速分解。
(2)实验步骤：活细胞化学反应生命活动过氧化氢酶 栏目链接2 mL过氧化氢溶液90℃左右的水浴2滴FeCl3溶液2滴肝脏研磨液气泡数量 燃烧程度 栏目链接(3)实验中的相关变量：人为改变不同条件 栏目链接(4)对照实验。
①含义：除了一个因素以外，其余因素都________的实验。
②原则：除了要观察的变量外，其他变量都应当始终________。 自变量分解速率 实验结果浓度保持不变保持相同 栏目链接二、酶的本质和作用原理
1．探索历程
酵母细胞酵母细胞 栏目链接催化作用 蛋白质 RNA 栏目链接2．本质
(1)合成场所：________中。
(2)化学本质：绝大多数是________，极少数是________。
3．作用原理
(1)活化能：分子从________转变为容易发生化学反应的________状态所需要的能量。
(2)原理：同无机催化剂相比，酶__________的作用更显著，因而催化效率更高。
(3)意义：使细胞代谢能在________条件下快速进行。
活细胞蛋白质RNA常态活跃 降低活化能温和 栏目链接要点
探究一、酶在细胞代谢中的作用
1．控制变量与对照实验
(1)控制变量。实验过程中可以变化的因素称为变量。其中由实验者所控制的因素或条件(人为改变的变量)称为自变量；随着自变量的变化而变化的变量称为因变量。
(2)单一变量原则。实验的关键之一是控制无关变量或减少额外变量。除自变量以外的影响实验现象或结果的因素或条件称为无关变量；由无关变量所引起的变化和结果称为额外变量。
(3)对照实验。对照是实验控制的手段之一，通过设置对照实验，既可排除无关变量的影响，又可增加实验结果的可信度和说服力。通常有以下几种对照类型：空白对照、自身对照、条件对照、相互对照等。
栏目链接2．比较过氧化氢在不同条件下的分解(如下图所示) 栏目链接(1)实验设计及现象分析。
栏目链接 栏目链接(2)实验要点。
①点燃卫生香的时间一般为实验(加入试剂)后的2～3分钟，这一时间要因温度和试剂的新鲜程度而定。
②本实验成功的关键是实验用的肝脏要新鲜。肝脏如果不新鲜，肝细胞内的过氧化氢酶就会在腐生细菌的作用下分解而失去催化作用，过氧化氢就不会被分解。肝脏必须进行研磨，以便使过氧化氢酶释放出来，并增大了过氧化氢酶与试管中过氧化氢分子的接触面积，从而加速过氧化氢的分解。
③H2O2有腐蚀性，不要使其接触皮肤。如沾染上，应及时用清水冲洗。
栏目链接④实验过程中要及时观察。过氧化氢经过氧化氢酶或Fe3＋催化后分解成水和氧气，氧气的多少可通过两个途径观察：一是观察产生的气泡的数量的多少；二是用无火焰带火星的卫生香燃烧的猛烈程度来鉴定，氧气多会使无火焰带火星的卫生香复燃猛烈。卫生香应放在试管内液面的上方，不要插入溶液中，以免卫生香因潮湿而熄灭。
⑤应保持滴管洁净。因为酶具有高效性，少量的酶带入FeCl3溶液中就会干扰实验结果的准确性，增大实验误差。
⑥在对照实验中，除了要观察的变量外，其他变量都应当始终保持相同。
栏目链接3．酶在细胞代谢中的作用
(1)活化能概念：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
(2)酶的作用：是一种生物催化剂，其作用是降低化学反应的活化能。如图所示。
栏目链接1．对照实验中要设置对照组和实验组，必须控制一个变量。
2．滴加氯化铁溶液和肝脏研磨液不能用同一支滴管。
3．加入催化剂后，要用棉花塞紧试管口，以免氧气逸出。轻轻振荡试管，让物质混合均匀。
特别
提醒 栏目链接二、酶的本质
1．酶的概念
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。(注意从产生、作用、本质三个方面来掌握)
2．酶与激素的关系
栏目链接 栏目链接特别
提醒1．酶知识的正误辨析，见下表： 栏目链接(续表) 栏目链接2.酶与激素的区别。
酶和激素都是生物体内的活细胞产生的，但产生酶的细胞不一定产生激素，如唾液腺细胞能产生唾液淀粉酶而不能产生激素。 栏目链接 栏目链接 栏目链接题型1 酶的概念
例1 关于酶的特性，下列表述中错误的一项是( )
A．酶是活细胞产生的具有催化能力的有机物
B．化学反应前后，酶的化学性质和数量不变
C．酶的催化效率很高，但易受温度和酸碱度影响
D．一旦离开活细胞，酶就失去催化能力
名师点睛：酶和一般催化剂一样，反应前后酶的性质和数量均没有变化。条件适宜的情况下，酶离开活细胞仍具有催化作用。
栏目链接解析：D项可联想到唾液淀粉酶消化淀粉的实验，酶不仅离开了活细胞，而且离开了口腔，在试管中能把淀粉消化分解成麦芽糖。
答案：D 栏目链接变式
训练1．(2014·广雅高一检测)下列关于酶的叙述，不正确的是( )
A．绝大多数酶的化学本质是蛋白质
B．能够催化脂肪酶水解的酶是脂肪酶
C．酶的催化效率高是因为其降低活化能的作用显著
D．酶催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的
栏目链接解析：绝大多数酶的本质是蛋白质，少数为RNA；脂肪酶的本质为蛋白质，所以应用蛋白酶才能够将其分解；酶能够较大幅度地降低化学反应的活化能；温度、pH等都会对酶的活性产生影响，所以酶催化的化学反应一般在比较温和的条件下进行。
答案：B 栏目链接题型2 酶的作用和本质 例2 酶能降低反应物的活化能而大大地加快了反应速度。下列能使植物细胞壁和细胞膜结构在常温下均快速破坏的一组酶是( )
A．淀粉酶、纤维素、溶菌酶
B．纤维素酶、果胶酶、蛋白酶
C．果胶酶、溶菌酶、纤维素酶
D．磷脂酶、淀粉酶、蛋白酶
名师点睛：酶的催化作用，使细胞代谢在温和条件下快速进行。 栏目链接解析：细胞壁的成分是纤维素、果胶，所以用纤维素酶、果胶酶可以破坏其结构；细胞膜的成分是蛋白质和磷脂，所以可以用蛋白酶来破坏结构。
答案：B 栏目链接变式
训练2．关于酶的性质，下列叙述错误的是( )
A．一旦离开活细胞，酶就失去催化能力
B．酶的催化效率很高，但受温度和酸碱度的影响
C．化学反应前后，酶的化学性质和数量保持不变
D．酶与双缩脲试剂不一定发生紫色反应
答案：A
栏目链接本课总结
一、知识归纳 栏目链接二、要点回顾
1．酶在细胞代谢中的作用。
2．酶的本质与生理作用。 栏目链接课件37张PPT。第5章 细胞的能量供应和利用
第1节 降低化学反应活化能的酶
第2课时 酶的特性 栏目链接1.描述酶的作用、本质和特性。(重点)
2.设计实验探究“影响酶活性的条件”。(重、难点)
栏目链接 栏目链接自主
学习一、酶的高效性和专一性
1．高效性
(1)含义：酶的催化效率大约是______________的107～1013倍。
(2)意义：使细胞代谢______进行。
2．专一性
(1)含义：每一种酶只能催化__________化学反应。
(2)意义：使________有条不紊地进行。
无机催化剂快速一种或一类 细胞代谢 栏目链接二、酶的作用条件较温和
1．酶活性
(1)含义：酶对化学反应的__________。
(2)影响酶活性的主要因素：__________。
2．探究影响酶活性的条件
阅读教材P83～P84探究，将下列实验过程补充完整。
(1)探究影响酶活性的因素：催化效率温度和pH 栏目链接100 ℃(或0 ℃)0 ℃(或100 ℃) 栏目链接保温5 min变蓝 不变蓝变蓝适宜的温度 栏目链接(2)pH对酶活性的影响：
①取8支洁净的试管编号，分别加入________________ 。
②用____________溶液调整出不同的pH(如5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0)。
③分别滴加等量的__________溶液并摇匀。
④用__________________来检测氧气的生成情况。
3．温度和pH对酶活性的影响
下列是温度和pH对酶活性的影响示意图，请写出其中某点或某段表示的含义。
等量新鲜的肝脏研磨液盐酸或NaOH过氧化氢点燃但无火焰的卫生香 栏目链接(1)P点：______温度；Q点：______pH。
(2)偏离P点或Q点：酶的活性______。最适 最适 降低 栏目链接要点
探究一、探究影响酶活性的条件
实验课题及变量分析 栏目链接 栏目链接实验中温度和pH的控制：
在设计酶需要适宜的温度和pH的实验中，每一组实验都必须事先将底物、酶液分别处理到各自所需要控制的温度和pH，使反应一开始便达到预设温度和pH，减小实验误差。若先将底物与酶液混合后再控制温度和pH，则会由于酶的高效性，导致酶促反应在达到所控温度和pH条件前发生。
特别
提醒 栏目链接二、酶的活性与酶促反应速率的相关曲线分析1．表示酶高效性的曲线 栏目链接(1)与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。
(2)酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的平衡点。
2．酶浓度对酶促反应速率的影响曲线
栏目链接(1)图甲说明：在底物充足，其他条件适宜的情况下，酶浓度与酶促反应速率成正比。
(2)图乙说明：
①与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。
②酶只会缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的平衡点。
栏目链接3．反应底物浓度对酶促反应速率的影响曲线
栏目链接(1)加入酶A时，一定范围内随底物浓度的增加反应速率增加， 当底物浓度超过一定范围后反应速率不再改变。
(2)酶A会促进酶促反应的进行，而酶B不会，说明酶具有专一性。
4．pH和温度对酶活性的影响曲线
栏目链接(1)甲图说明：
①在最适pH时，酶的催化作用最强，高于或低于最适pH，酶的催化作用将减弱。
②过酸过碱都会使酶失活。
③不同的酶最适pH不同。
(2)乙图说明：
①在一定温度范围内，随温度的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用将减弱。
②低温只会抑制酶的活性，而高温会使酶失活。
(3)丙图说明：反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。
栏目链接对影响酶活性条件的最适值的两点警示：
①酶催化反应时，根据酶不同，其最适pH不同，最适温度不同，但最适值为定值。在最适值条件下，催化效率最高。
②并非在最适的pH或温度下，反应就一定能进行，若将上题中温度调至100 ℃，那么，即使在最适pH时，酶依然不具备活性。
特别
提醒 栏目链接 栏目链接题型1 影响酶活性的几种因素例1 酶在催化生物体的化学反应时，反应速率与很多因素有关。假设其他条件都是适宜且稳定的，那么，下列曲线图中正确的是( )
栏目链接名师点睛：本题考查的知识是影响酶活性的因素；能力点是识图、读图能力；解题的切入点是横坐标所表示的因素与酶的活性以及反应速率三者之间建立联系。酶相关曲线分析题是高考常考常新的考点，本题推陈出新，综合考查影响反应速率的因素。解此类题时，还需要注意纵坐标所表示的含义，对于酶的活性和反应速率二者并不等同，如反应物浓度与酶的活性、反应速率的关系为下图所示： 栏目链接解析：生物体内的化学反应受温度、pH、酶浓度和反应物浓度的影响。在一定范围内，随着反应物浓度增大，化学反应速率加快，之后受酶数量和活性的限制，化学反应速率不再增加，故呈现出C选项所示的曲线图。
答案：C 栏目链接变式
训练1．胰蛋白酶作用于一定量的某种物质(底物)，温度保持37 ℃，pH保持最适值，生成物量与反应时间关系如下图所示，请回答下列问题：
栏目链接(1)该酶作用的底物是______________。
(2)在140分钟后，曲线变成水平，这是因为__________________________________________________。
(3)若增加胰蛋白酶浓度，其他条件不变，请在原图上画出生成物量变化的示意曲线。 栏目链接蛋白质底物量一定，底物已被消耗尽答案： 见下图 (4)若胰蛋白酶浓度和其他条件不变，反应液pH由2逐渐升高到10，则酶催化反应的速度将____________，原因是___________________________________________________。不变在pH＝2时酶已经失活(5)下图中能正确表示胰蛋白酶对底物的分解速度和温度关系的是( )
栏目链接C题型2 有关酶的实验探究 例2 甲图表示的是pH对植物和人的淀粉酶活性的影响；乙图表示的是3种脱氢酶(A、B、C)的活性受温度影响的情况。下列叙述正确的是( )
栏目链接A．从甲图中可以知道pH为6时植物淀粉酶的活性最高
B．从乙图中无法知道酶C的最适温度
C．从甲图中可以知道若细胞由酸性变成碱性时，淀粉酶的活性逐渐升高
D．从乙图中可以知道活性温度范围最广的酶是B
栏目链接名师点睛：(1)实验设计设置对照实验时，一定要把握单一变量原则，找准自变量和因变量的关系，排除无关变量的干扰。(2)坐标曲线题要特别关注横纵坐标的含义，特定点的含义(如交点、拐点、最高和最低点)，横坐标(自变量)的变化与纵坐标(因变量)之间的内在关系及曲线变化趋势。 栏目链接解析：温度过高、过酸、过碱都能使酶彻底失活，且这种失活是不可逆转的，从甲图可以看出，植物淀粉酶的最适pH在5和6之间，人的淀粉酶的最适pH在7左右。在乙图中酶活性温度范围最窄的是酶B。酶C的活性受温度影响的曲线不完整，因此从乙图中无法知道酶C的最适温度。
答案：B 栏目链接变式
训练2．下列实验的目的、材料的选择和所用试剂正确的一组是( )
A．利用甘蔗组织样液进行还原性糖的鉴定，加入斐林试剂并加热会出现砖红色沉淀
B．用高倍显微镜观察人口腔上皮细胞中的线粒体时，在洁净的载玻片中央滴一滴用0.5g健那绿和50mL蒸馏水配制的染液
栏目链接C．观察渗透现象时，在长颈漏斗口外封上一层玻璃纸，往漏斗内注入蔗糖溶液，然后将漏斗浸入盛有清水的烧杯中
D．探究温度对酶活性的影响，向3%过氧化氢溶液中加入过氧化氢酶溶液
答案：C 栏目链接本课总结
一、知识归纳 栏目链接二、要点回顾
1．酶的专一性实验分析。
2．探究影响酶活性的条件。 栏目链接课件32张PPT。第5章 细胞的能量供应和利用
第2节 细胞的能量“通货”——ATP 栏目链接1.简述ATP的化学组成、结构简式和特点。(重点)
2.分析ATP与ADP之间的相互转化。(重、难点)
3.解释ATP在能量代谢中的作用。
栏目链接 栏目链接自主
学习一、ATP的结构与特点
1．ATP的结构
(1)ATP的中文名称：____________。
(2)根据ATP分子结构简式，写出其中字母所代表的含义。
A：______，T：______，P：________，～：____________。
三磷酸腺苷腺苷三个 磷酸基团高能磷酸键 栏目链接2．结构特点
(1)ATP是细胞内的一种__________化合物，含有________高能磷酸键。
(2)ATP化学性质不稳定：在有关酶的作用下，________________________易水解，释放出大量能量。
3．ATP的功能
直接给细胞的生命活动提供________。
高能磷酸两个 远离腺苷的高能磷酸键能量 栏目链接二、ATP和ADP之间的相互转化
(1)相互转化的反应式：________________________________________________________________________。
(2)相互转化特点：
①ATP和ADP相互转化时刻不停地发生，且处于__________之中。
②ATP和ADP相互转化的__________机制，是生物界的共性。
(3)合成ATP的能量来源：
①动物、人、真菌和大多数细菌：________。
②绿色植物：__________、________。
动态平衡能量供应呼吸作用呼吸作用光合作用 栏目链接 (4)ATP释放的能量来源：ATP中远离腺苷的____________。
三、ATP的利用
1．实例
高能磷酸键主动运输 收缩 发光 思考吸能反应 栏目链接2．ATP是细胞内流通的能量“通货”
(1)吸能反应一般与__________相联系。
(2)放能反应一般与__________相联系。
(3)能量通过ATP在________和________反应之间循环流通。
ATP的水解ATP的合成 吸能 放能 栏目链接要点
探究一、ATP的化学组成和特点
1．ATP的结构及功能
(1)ATP的分子组成及特点。
栏目链接(2)ATP的结构特点。
①组成特点：一分子ATP含一个腺苷和三个磷酸基团。
②高能磷酸键：一分子ATP中含有两个高能磷酸键，其中远离腺苷的高能磷酸键易水解和重新形成。
栏目链接1．ATP的结构特点可用“一、二、三”来总结，即一个腺苷、二个高能磷酸键、三个磷酸基团。
2．DNA和RNA的组成中的A表示腺嘌呤这种碱基，而在ATP中A代表的是腺苷，即核糖与腺嘌呤的组合体。
3．ATP的生理功能。
细胞代谢所需的能量是由细胞内的ATP直接提供的。ATP是细胞代谢所需能量的直接来源。
特别
提醒 栏目链接4．ATP的结构与功能的相互关系。
(1)ATP的结构特点保证了细胞内有一个相对稳定的能量供应库。ATP中远离腺苷的高能磷酸键容易水解和形成，可保证ATP数量的相对稳定和能量的持续供应。
(2)ATP在供能中处于核心地位，其他能源物质只有转化为ATP才能为生命活动供能。在生命活动中，ATP中的能量可转化为不同形式的能。
2．在动植物细胞中形成ATP的途径不完全相同
植物叶肉细胞中含有叶绿体和线粒体，可以通过光合作用和呼吸作用形成ATP，而动物细胞中只含有线粒体，只能通过呼吸作用形成ATP。
栏目链接3．细胞内的几种能源物质
很多物质都可以为细胞的生活提供能量，细胞内储存能量的物质有糖类、脂肪、蛋白质等。细胞内消耗能源物质的顺序是：糖类、脂肪、蛋白质。一般情况下生物体内细胞利用的能源物质是糖类，而且糖类中的能量需要分解释放传递给ATP，转变成活跃的化学能，才能供给各种生命活动利用，从而解决能量的“稳定储存”和“灵活利用”的矛盾。因此，细胞内主要的能源物质是糖类，良好的储能物质是脂肪，直接的能源物质是ATP。ATP是细胞内的能量“通货”。
栏目链接ATP产生量与O2供给量之间的关系曲线，如下图。
特别
提醒 栏目链接 (1)在无氧条件下，可通过无氧呼吸分解有机物，产生少量ATP。
(2)随O2供应量增多，有氧呼吸明显加强，ATP 产生量随之增加，但当O2供应量达到一定值后，ATP产生量不再增加，此时的限制因素可能是酶、有机物、ADP、磷酸等。
栏目链接
二、ATP与ADP的相互转化
(1)相互转化图示：
栏目链接(2)分析：
①光合作用和呼吸作用等放能反应与ATP的合成相联系，呼吸作用中释放的能量一部分储存在ATP中，另一部分以热能的形式散失。
②主动运输等吸能反应与ATP的分解相联系，所以ATP是直接供能物质。
③ATP在生物体内含量很低，但是ATP与ADP在细胞内的转化十分迅速，从而使细胞内ATP的含量总是处于动态平衡中。
(3)ATP与ADP的相互转化是不可逆的过程：
栏目链接 栏目链接1．在细胞中，1 mol葡萄糖彻底氧化后，所释放出的能量为2 870 kJ，高能磷酸键水解时释放的能量为30.54 kJ/mol。故1分子葡萄糖所含的能量约是1分子ATP所含能量的94倍(指ATP转化为ADP时释放的能量)。
2．糖类和脂肪分子中的能量很多而且很稳定，不能被细胞直接利用。这些稳定的化学能只有转化成ATP分子中活跃的化学能，才能被细胞直接利用。因此，ATP是细胞的能量“通货”。
3．不要因为ATP是细胞中的直接能源物质就误认为细胞中的ATP含量很高，细胞内ATP的含量并不高，ATP可以与ADP迅速地相互转化，满足机体的能量需要。
特别
提醒 栏目链接 栏目链接题型1 ATP和ADP可以相互转化
例1 下列关于 能量的反应式的叙述，正确的是( )
A．物质可逆，能量不可逆
B．能量可逆，物质不可逆
C．两者均可逆
D．生物体内ADP转化成ATP的能量都来自呼吸作用
名师点睛：在分析ATP与ADP相互转化时，要注意与之相关的概念的辨析：能量的释放、转移和利用，物质可逆、能量不可逆，合成所需要的能量和ATP水解释放的能量性质是不同的。
栏目链接解析：ADP和Pi是合成ATP的原料，也是ATP分解的产物，故从转换式中的物质来看是可逆的。而从能量方面来分析，ATP合成所需要的能量主要来自生物体呼吸作用所释放出来的一部分能量，绿色植物还可来自叶绿体色素吸收的太阳能；而ATP分解，由高能磷酸键断裂释放出的能量用于各项生命活动。可见物质可逆，能量不可逆。
答案：A 栏目链接变式
训练1．ATP在细胞中能够释放能量和储存能量，从其化学结构看，原因是( )
①腺苷很容易吸收能量和释放能量 ②第三个高能磷酸键很容易断裂和再结合 ③第三个磷酸基团(远离腺苷的那个)很容易从ATP上脱离，使ATP转化为ADP，同时释放能量 ④ADP可以在酶的作用下迅速与一分子磷酸结合，吸收能量形成第二个高能磷酸键远离腺苷的那个，使ADP转变成ATP
A．①③ B．②④ C．③④ D．①④
答案：C
栏目链接题型2 ATP的利用 例2下列生命现象中不伴有ATP消耗的是( )
A．神经冲动的传导
B．含羞草受到刺激小叶合拢
C．葡萄糖在小肠中被吸收
D．根尖生长点细胞有丝分裂
名师点睛：ATP主要为细胞的主动运输(如Ca2＋、Mg2＋通过主动运输进入番茄细胞时要消耗能量)，生物发电(如电鳐)、发光，肌肉收缩，大脑思考等提供能量。 栏目链接解析：含羞草受到刺激小叶合拢是由分布在叶片中的水分布改变而引起的，而水的运输方式是自由扩散，不需要ATP。神经冲动的传导是电能，葡萄糖在小肠中被吸收是渗透能，根尖生长点细胞有丝分裂是化学能，都由ATP转化而来。
答案：B 栏目链接变式
训练2．用小刀将数十只萤火虫的发光器割下，干燥后研成粉末状，取两等份分别装入两个小玻璃瓶中，各加入少量的水，使之混合，可见到玻璃瓶中发出淡黄色荧光，经过15 min荧光消失。这时，再将ATP溶液加入其中一个玻璃瓶中，将葡萄糖溶液加入另一个玻璃瓶中，可观察到加ATP溶液的玻璃瓶中有荧光出现，而加葡萄糖溶液的玻璃瓶中没有荧光出现(如下图)。
栏目链接 栏目链接(1)干燥后研成粉末状的物质含有__________________________________________________。
(2)两个玻璃瓶最后的实验现象说明__________________________________________________。
(3)写出萤火虫发光过程中能量的转化形式_________________________________________________。
栏目链接ATP萤火虫的荧光是由ATP释放的能量转化而成的ATP中的化学能转化成光能本课总结
一、知识归纳 栏目链接 栏目链接二、要点回顾
1．ATP的结构与其功能相适应。
2．ATP中能量的利用与转化。 栏目链接课件30张PPT。第5章 细胞的能量供应和利用
第3节 ATP的主要来源——细胞呼吸
第1课时 细胞呼吸的方式 栏目链接1.细胞呼吸的概念和方式。
2.探究酵母菌的细胞呼吸方式。(重点、难点)
栏目链接 栏目链接自主
学习一、细胞呼吸概念
(1)物质变化：有机物氧化分解，生成________________________________。
(2)能量变化：释放出能量并生成 ________ 。
二、探究酵母菌细胞呼吸的方式
1．实验原理
(1)酵母菌。
①代谢类型：在有氧和无氧条件下都能生存，是____________。
二氧化碳和其他产物ATP兼性厌氧菌 栏目链接②细胞呼吸方式判断：在有氧和无氧条件下细胞呼吸的产物______，以此来确定酵母菌细胞呼吸的方式。
(2)产物检测：
不同使澄清的石灰水蓝 黄重铬酸钾溶液酸性 灰绿色 栏目链接(3)实验假设：
①有氧条件下，酵母菌进行________，产生________________________________________________________________________。
②无氧条件下，酵母菌进行________，产生________________________________________________________________________。
有氧呼吸CO2和水无氧呼吸CO2和酒精 栏目链接2．实验过程及结果分析
(1)配制酵母菌培养液：取20 g新鲜的食用酵母菌，分成______等份，分别放入锥形瓶A(500 mL)和锥形瓶B(500 mL)中，再分别向瓶中注入240 mL质量分数为5%的________溶液。
(2)组装实验装置图并进行实验：
①有氧条件下装置，如图甲。
两葡萄糖 栏目链接NaOH溶液 澄清的 栏目链接石灰水②无氧条件下装置，如图乙。
澄清的石灰水 栏目链接③将上述甲、乙两装置放置在25～35 ℃环境下培养8～10小时。
(3)观察CO2的产生：观察并记录澄清石灰水________的情况。
(4)检测酒精的产生：
①取两支试管编号1和2。
②各取A、B锥形瓶酵母菌培养液的滤液2 mL，分别注入试管1和2。
③分别滴入0.5 mL重铬酸钾的浓硫酸溶液，轻轻振荡、混匀。
(5)实验现象及分析：
变浑浊 栏目链接灰绿色释放的 CO2多，无酒精产生释放的CO2较少，同时有酒精产生 栏目链接(6)写出实验结论。
①酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行________。
②在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量______________。
③在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生________，还产生少量的________。
细胞呼吸二氧化碳和水酒精二氧化碳 栏目链接要点
探究一、细胞呼吸的概念及场所
1．概念
细胞呼吸就是指细胞内的呼吸作用。呼吸作用是生物体重要的生命活动，因为生物体在整个生命活动过程中都要消耗能量，而这些能量就来自细胞的呼吸作用。呼吸作用不是宏观的气体交换过程，而是发生在每一个活细胞中的有机物的氧化分解、能量释放并且生成高能化合物ATP的过程。糖类、脂肪和蛋白质等有机物都富含能量，它们只有在被氧化成更为简单的有机物或者是被彻底氧化为水和二氧化碳时，才能部分或者全部地把储存的能量释放出来。释放出来的能量一部分以热能的形式散失或维持体温，更重要的是有部分能量储存在ATP分子的高能磷酸键中，从而成为用于各种生命活动的“能量货币”。
栏目链接2．呼吸作用的场所
主要是线粒体，还有细胞质基质。
3．线粒体的结构
双膜结构，内膜向内折叠成嵴(增大了内膜的面积)，嵴的周围充满了液态的基质，内膜和基质中都含有许多与呼吸作用有关的酶。
栏目链接二、探究酵母菌细胞呼吸的方式
1．控制实验变量
该实验的变量是有无氧气。图A为有氧呼吸，图B为无氧呼吸。
特别
提醒 栏目链接2．实验结果
(1)CO2的放出情况：A、B两组都有CO2的产生，但A组产生的 CO2更多。
(2)酒精产生的情况：A组没有酒精的产生，B组产生了酒精。
3．实验结果所说明的问题
(1)A、B组都有CO2的产生说明了——酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生活。
(2)从CO2产生的多少及有无酒精产生的情况，说明了——酵母菌在有氧和无氧的条件下都能进行呼吸作用，但呼吸作用方式不同，所以酵母菌是一种兼性厌氧型微生物。
栏目链接(3)从A、B组的产物来看，说明了——酵母菌进行有氧呼吸的产物有CO2 (还有水)；无氧呼吸的产物有CO2和酒精。
4．探究酵母菌细胞呼吸的方式中二氧化碳、酒精的检测方法
(1)CO2的检测：澄清石灰水(变混浊)或溴麝香草酚蓝水溶液(由蓝变绿再变黄)。
(2)酒精的检测：橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色。可以用于检验司机是否酒后驾车。
(3)对比实验：设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素与实验对象的关系的实验。
栏目链接实验注意事项：在探究酵母菌无氧呼吸的方式时，酵母菌培养液封口后放置一段时间，目的是使酵母菌将瓶内氧气消耗完。特别
提醒 栏目链接 栏目链接
题型1 细胞呼吸的实质与方式例1 人体的代谢终产物水和二氧化碳，产生场所是( )
A．组织内 B．线粒体内
C．核糖体内 D．细胞质基质内
名师点睛：根据细胞呼吸物质变化的数量关系来判断细胞呼吸方式的方法。
(1)依据O2吸收量和CO2释放量判断：
①不消耗O2，释放CO2―→只进行无氧呼吸；
②O2吸收量＝CO2释放量―→只进行有氧呼吸； 栏目链接③O2吸收量＜CO2释放量―→两种呼吸方式同时进行，且多余CO2来自无氧呼吸。
(2)依据酒精和CO2生成量判断：
①酒精量＝CO2量―→只进行无氧呼吸；
②酒精量＜CO2量―→两种呼吸方式同时进行，且多余CO2来自有氧呼吸。
栏目链接解析：人的骨骼肌在暂时缺氧时虽然能进行无氧呼吸，但其产物只有乳酸，所以人体内的代谢终产物二氧化碳和水只能是有氧呼吸的产物。根据有氧呼吸的过程可以知道二氧化碳在第二阶段产生，水在第三阶段产生。这两个阶段都是在线粒体中完成。
答案：B 栏目链接变式
训练1．种子在浸水和不浸水的情况下，进行呼吸的过程中都产生( )
A．酒精 B．磷酸
C．丙酮酸 D．乳酸
答案：C
栏目链接题型2 探究酵母菌细胞呼吸的方式 例2如图简单表示了葡萄酒的酿制过程，请据图分析：
栏目链接(1)由图可知，葡萄酒的酿制原理是先通气使酵母菌进行________呼吸大量繁殖，然后再与空气隔绝使酵母菌进行________呼吸产生________。
(2)为什么发酵过程要对温度进行控制？
________________________________________________________________________。
(3)如果乙图中右侧小试管中装有澄清石灰水，一段时间后会________。
(4)若要检验酒精的生成，是否需要补充其他装置？
________________________________________________________________________。
栏目链接名师点睛：无氧呼吸的生理意义：1.在无氧和缺氧条件下，作为糖分解供能的补充途径：(1)骨骼肌在剧烈运动时的相对缺氧；(2)从平原进入高原初期；(3)严重贫血、大量失血、呼吸障碍、肺及心血管疾患所致缺氧。 2.在有氧条件下，作为某些组织细胞主要的供能途径：如表皮细胞，红细胞及视网膜等，由于无线粒体，故只能通过无氧酵解供能。 栏目链接解析：酿酒过程就是利用酵母菌的无氧呼吸产生酒精，为了加快发酵周期往往先提供有氧环境使酵母菌快速繁殖增加数量，然后再密闭使酵母菌无氧呼吸产生酒精。为了加快进程还要为酵母菌提供适宜的温度。酵母菌无氧呼吸除了产生酒精外还产生二氧化碳，可分别用重铬酸钾和澄清的石灰水来检验。
答案：(1)有氧 无氧 酒精
(2)温度通过影响酶的活性而影响酵母菌的细胞呼吸
(3)变浑浊
(4)不需要，可在反应之后取酵母菌培养液的滤液，用橙色的重铬酸钾的浓硫酸溶液检验是否有酒精生成 栏目链接变式
训练2．酵母菌无氧呼吸产生A摩尔的CO2，人在正常情况下消耗同样量的葡萄糖，可形成CO2 ( )
A．1/3 A摩尔 B．1/12 A摩尔
C．6A摩尔 D．3A摩尔
答案：D
栏目链接课件42张PPT。第5章 细胞的能量供应和利用
第3节 ATP的主要来源——细胞呼吸
第2课时 细胞呼吸的原理及应用 栏目链接1.认识有氧呼吸和无氧呼吸的条件及各自的产物。(难点)
2.分析比较有氧呼吸和无氧呼吸的过程。(重点)
3.掌握细胞呼吸原理的应用。
栏目链接 栏目链接自主
学习一、有氧呼吸
(1)概念：细胞在氧的参与下，通过________的催化作用，把葡萄糖等有机物____________，产生____________，释放能量，生成许多ATP的过程。
(2)主要场所——________：
二氧化碳和水多种酶 彻底氧化分解 线粒体嵴 表面积 酶 栏目链接(3)过程：
细胞质基质 线粒体内膜葡萄糖 丙酮酸、水 栏目链接(续表)
少量能量 H2O、ATP 栏目链接(4)有氧呼吸反应式：__________________________________________________。
(5)特点：
①必要条件：有______参与，________催化。
②过程特点：能量是____________，有机物__________ 。
(6)能量转化：1 moL葡萄糖彻底氧化分解后释放出2 870 kJ的能量，其中________ kJ的能量储存在ATP中，其余的能量以热能形式散失掉。
彻底氧化分解氧 多种酶 逐步释放的 1 161 栏目链接二、无氧呼吸
(1)类型：对于微生物而言，根据产物的不同，可分为______发酵和乳酸发酵。
(2)两种类型的比较：
酒精 栏目链接 乳酸细胞质基质 [H]＋丙酮酸 酒精＋CO2 栏目链接 栏目链接三、细胞呼吸原理的应用[连线]
栏目链接要点
探究一、有氧呼吸与无氧呼吸的联系与区别
1．有氧呼吸的主要场所：线粒体(如下图所示)
栏目链接 栏目链接2．有氧呼吸图解
栏目链接3．有氧呼吸三个阶段的比较
栏目链接 栏目链接4.能量产生与去向
约1 161 kJ→38 mol ATP→
生命活动其余→热能散失(59.55%左右) 栏目链接5．总反应式：(箭头表示反应物中各元素的去向)
栏目链接6．有氧呼吸和无氧呼吸的比较 栏目链接 栏目链接1．无氧呼吸产生乳酸还是酒精，与细胞内的酶有关，最终是由细胞的遗传性决定的，一种生物的无氧呼吸方式只能是其中一种。
2．无氧呼吸分解不彻底，是指产物中仍有一些小分子有机物，如酒精和乳酸，仍有较多能量贮存在这些分子中未能释放出来。
3．大多数植物、酵母菌无氧呼吸的产物为酒精和二氧化碳；有些高等植物的某些器官如玉米胚、马铃薯块茎、甜菜块根等进行无氧呼吸时产生乳酸；高等动物、人及乳酸菌的无氧呼吸只产生乳酸。
4．有H2O生成一定是有氧呼吸，有CO2生成一定不是乳酸发酵。
特别
提醒 栏目链接5．有氧呼吸与无氧呼吸的第一个阶段完全相同：都不需要氧；都与线粒体无关。
6．联想到地球的早期以及原核细胞的结构，可以作出这样的推测：在生物进化史上先出现无氧呼吸而后才出现有氧呼吸，即有氧呼吸是由无氧呼吸发展变化而形成的。先出现原核细胞而后出现真核细胞，即真核细胞是由原核细胞进化而来的。
栏目链接二、影响细胞呼吸的外界因素 栏目链接 栏目链接 栏目链接除了温度、氧气外，二氧化碳对有氧呼吸有抑制作用。生物含水量的多少影响呼吸作用，在一定范围内，呼吸作用强度随含水量的增加而增大。特别
提醒 栏目链接 栏目链接
题型1 有氧呼吸的过程 例1 用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，18O转移的途径是( )
A．葡萄糖→丙酮酸→水
B．葡萄糖→丙酮酸→氧
C．葡萄糖→氧→水
D．葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳 栏目链接名师点睛：(1)有氧呼吸过程中H2O既是反应物(第二阶段利用)，又是生成物(第三阶段生成)，且生成的H2O中的氧全部来源于O2。
(2)水稻等植物长期水淹后烂根的原因：无氧呼吸的产物酒精对细胞有毒害作用。玉米种子烂胚的原因：无氧呼吸产生的乳酸对细胞有毒害作用。 栏目链接解析：葡萄糖的有氧呼吸过程可分为三个阶段。第一阶段是葡萄糖在无氧气参与的情况下分解为丙酮酸，同时产生少量的[H]和ATP；第二阶段是丙酮酸分解成CO2，同时产生大量的[H]和少量ATP；第三阶段是第一和第二阶段产生的[H]还原从空气中吸入的氧而生成水，同时产生大量的ATP。从C6H12O6被氧化分解产生H2O和CO2的全过程可以看出，葡萄糖中18O的转移途径是葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳。
答案：D 栏目链接变式
训练1．有人利用小球藻做了下列实验，开始时各试管中小球藻的数量相同，请回答：
栏目链接(1)实验装置中的生物，具有细胞器膜的是________________________________________________________________________。
(2)酵母菌在快速繁殖时，细胞呼吸的总反应式是__________________________。
(3)将两个装置都同时放在适宜的温度和光照下培养一段时间，B、C两试管中小球藻密度更大的是________，为什么？______________________________。
(4)对比实验是设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素与实验对象的关系。在探究酵母菌细胞呼吸方式实验中，需要设置________和________两种条件。
栏目链接答案：(1)酵母菌、小球藻
(3)B B 瓶的小球藻能获得A 瓶的酵母菌呼吸产生的CO2
(4)有氧 无氧 栏目链接题型2 细胞呼吸原理的应用 例2 利用地窖贮藏种子、果蔬在我国历史悠久。地窖中的CO2浓度较高，有利于( )
A．降低呼吸强度 B．降低水分吸收
C．促进果实成熟 D．促进光合作用 栏目链接名师点睛：(1)影响细胞呼吸的内部因素：①不同种类的植物呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。②同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同，如幼苗、开花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降。③同一植物的不同器官呼吸速率不同，如生殖器官大于营养器官。(2)影响细胞呼吸的外界因素有：温度、氧气浓度，二氧化碳浓度、含水量等。 栏目链接解析：地窖中的CO2浓度较高，O2含量低，有氧呼吸强度降低。
答案：A 栏目链接变式
训练2．按下表设计进行实验，分组后，在相同的适宜条件下培养8～10小时，并对实验结果进行分析。
栏目链接下列叙述正确的是( )
A．甲组不产生CO2而乙组产生
B．甲组的酒精产量与丙组相同
C．丁组能量转换率与丙组相同
D．丁组的氧气消耗量大于乙组
答案：D
栏目链接本课总结
一、知识归纳 栏目链接二、要点回顾
1．细胞呼吸的类型和过程。
2．影响细胞呼吸的因素及应用。 栏目链接课件34张PPT。第5章 细胞的能量供应和利用
第4节 能量之源——光与光合作用
第1课时 捕获光能的色素和结构 栏目链接1.绿叶中色素的提取和分离实验。(难点)?
2.说出绿叶中色素的种类和作用。?
3.说出叶绿体的结构和功能。(重点)
栏目链接 栏目链接自主
学习一、实验：绿叶中色素的提取和分离
1．提取绿叶中的色素
(1)原理：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂________中。
(2)过程：无水乙醇 栏目链接剪碎二氧化硅和碳酸钙无水乙醇尼龙布棉塞 栏目链接2.分离绿叶中的色素
(1)原理：各种色素在层析液中的________不同，________的随层析液扩散得快，反之则慢。因而色素就会随着________在滤纸上的扩散而分离开来。
(2)步骤：
溶解度溶解度高层析液剪去两角 去角的一端1 cm 栏目链接 毛细吸管滤液干一两滤液细线 栏目链接滤液细线 二、绿叶中色素种类、分布及吸收光谱
蓝绿色黄绿色 蓝紫光和红光橙黄色 黄色 蓝紫光 栏目链接三、叶绿体的结构与功能
(1)形态：一般呈扁平的______形或______形。
(2)结构：
(3)功能：是进行__________的场所。椭球球外膜 内膜基粒 类囊体色素和酶 基质光合作用 栏目链接要点
探究一、“绿叶中色素的提取和分离”实验操作方法及目的
栏目链接 栏目链接(续表) 栏目链接 栏目链接 栏目链接1．提取和分离的原理不同：(1)提取原理：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。(2)分离原理：叶绿体中的色素不止一种，都能溶解在层析液中。它们在层析液中的溶解度不同：溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。色素随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。
2．含量最多的色素为叶绿素a，含量最少的为胡萝卜素，相邻二者之间相距最远的色素带为胡萝卜素和叶黄素。
特别
提醒 栏目链接二、叶绿体中色素的作用、应用及影响因素
1．色素的吸收光谱 栏目链接2．应用
(1)无色大棚膜：日光中各种色光均能透过，光合效率高。
(2)有色大棚膜：主要透过同色光，吸收其他色光，光能有损失，只在为得到特殊品质的产物时才使用。其中绿色薄膜大棚中植物的光合作用效率最低。
3．影响叶绿素合成的因素
(1)光照：光是影响叶绿素合成的主要条件，一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发黄。
(2)温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成。低温时，叶绿素分子易被破坏，因而叶片变黄。 栏目链接(3)矿质元素：叶绿素中含N、Mg等矿质元素，若缺乏N、Mg将导致叶绿素无法合成，使叶片变黄。
栏目链接1．叶绿体色素主要吸收蓝紫光和红光，对绿光吸收最少，绿光被反射出来，叶片呈现绿色，所以最无效的光是绿光。
2．叶片呈绿色的原因是叶绿素含量是类胡萝卜素的3倍；秋天叶片变黄表现出类胡萝卜素颜色，叶片变红的原因是液泡中有花青素。
3．叶绿体基粒是由许多囊状结构堆叠而成，增大了膜面积，为色素和酶提供了存在场所，使得许多必须发生在膜上的生化反应可以顺利进行。
特别
提醒 栏目链接 栏目链接
题型1 色素的提取与分离实验例1 对“叶绿体中色素的提取和分离”实验中，下列描述正确的是( )
A．将5 g新鲜完整的菠菜叶，放入研钵中，加入丙酮、石英砂、CaCO3以后，迅速研磨
B．用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线处小心均匀地画出一条滤液细线，并连续迅速地重复画2～3次
C．把画好细线的滤纸条插入层析液中，并不断摇晃，以求加快色素在滤纸条上的扩散
D．色素分子是有机物，不溶于水，所以研磨过程中加入丙酮是为了溶解色素 栏目链接名师点睛：实验成功的关键及注意事项：①叶片要新鲜，颜色要深绿；②研磨要迅速、充分；③滤液收集后，要及时用棉塞将试管口塞紧，以免滤液挥发；④滤液细线不仅要细直，而且要含有比较多的色素；⑤滤纸上的滤液细线不能浸入层析液。 栏目链接解析：对新鲜绿叶应除去粗的叶脉后再行称重，以增加单位重量叶片所含的叶绿素，此外，还需将叶片尽量剪碎，提高研磨效果；画滤液线时，须待所画的滤液线干燥后再重复画线，否则会造成画线过粗和色素浓度低的情况；滤纸条插入层析液后，由于摇晃，使层析液接触滤液线而将色素溶解，嵫现赜响实验效果。
答案：D 栏目链接变式
训练1．在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，甲、乙、丙、 丁四位同学对相关试剂的使用情况如下表所示(“＋”表示使用，“－”表示未使用)，其余操作均正常，他们所得的实验结果依次应为( )
栏目链接A．①②③④ B．②④①③
C．④②③① D．③②①④
答案：B
栏目链接题型2 叶绿体的结构及色素 例2下列关于高等植物体内叶绿体的说法，错误的是( )
A．具有双层膜
B．其内含有能吸收光能的色素
C．色素分布在类囊体薄膜和基质中
D．基质中含有与光合作用有关的酶 栏目链接名师点睛：(1)光合作用的酶分布在类囊体的薄膜上和基质中，但光合色素只分布在类囊体的薄膜上。
(2)叶绿体以囊状结构堆叠成基粒的方式增大膜面积，而线粒体以内膜向内腔折叠形成嵴的方式增大膜面积。 栏目链接解析：色素只分布在类囊体薄膜上而不分布在基质中。
答案：C 栏目链接变式
训练2．下图为叶绿体结构示意图，下列有关叶绿体结构与功能的叙述错误的是( )
A．①和②具有选择透过性功能
B．③上既有光合色素又有与光合作用有关的酶
C．③和④中都有与光合作用有关的酶
D．有叶绿体的细胞才能进行光合作用
栏目链接解析：①②表示叶绿体的双层膜，它们是具有选择透过性的，③为叶绿体的基粒，其上含有进行光合作用的色素和酶，④中基质也是进行光合作用的场所，也具有与光合作用有关的酶，所以色素和光合作用的酶是进行光合作用的需要条件。具有上述条件而不具有叶绿体的蓝藻也能进行光合作用。
答案：D 栏目链接本课总结
一、知识归纳 栏目链接 栏目链接二、要点回顾
1．叶绿体中色素的种类和作用。
2．叶绿体的功能。 栏目链接课件31张PPT。第5章 细胞的能量供应和利用
第4节 能量之源——光与光合作用
第2课时 光合作用的探索历程和过程 栏目链接1.概述光合作用发现史。
2.理解光反应和暗反应之间的物质和能量的变化。(重、难点)
栏目链接 栏目链接自主
学习一、光合作用的概念及其探究过程1．对光合作用概念的理解
(1)场所：绿色植物的________。
(2)能量来源：________。
(3)反应物：________。
(4)产物：__________等有机物。
(5)反应式：__________________________________________________。
2．光合作用的探索历程
叶绿体光能CO2、H2OO2、糖类 栏目链接更新空气有光 化学能 栏目链接淀粉水有机物 栏目链接二、光合作用的过程
1．光合作用过程图解
光反应 暗反应 光合作用 栏目链接2．光反应和暗反应过程的比较类囊体薄膜基质 栏目链接4[H]＋O2(CH2O)ATP中活跃的化学能 栏目链接还原剂 栏目链接要点
探究光合作用的过程1．光合作用的总反应式及各元素去向 栏目链接2．光合作用过程中光反应与暗反应的比较 栏目链接 栏目链接 栏目链接(续表) 栏目链接1．注意叶绿体处于不同的条件下，C3、C5、[H]、ATP以及(CH2O)合成量的动态变化，见下表。
特别
提醒 栏目链接2.光反应和暗反应的关系，见下图。
栏目链接 栏目链接
题型1 光合作用的发现例1 1864年，德国科学家萨克斯把绿叶放在暗处几小时，然后将其一半曝光，一半遮光。过一段时间后，用碘蒸气处理叶片，发现只有曝光的那一半叶片呈深蓝色，这个实验证明( )
A．光合作用能释放氧气
B．光合作用释放的氧来自水
C．光合作用能产生淀粉
D．光合作用需要二氧化碳
名师点睛：关于光合作用的发现过程，要对每一位科学家的实验成功之处和缺陷有清楚的认识。 栏目链接解析：光合作用进行的条件是需要光，光合作用的产物是淀粉，通过有光和无光的对照，及利用碘蒸气处理后与淀粉的颜色反应，证明了光合作用能产生淀粉。
答案：C 栏目链接变式
训练1．普利斯特利把一只小白鼠和一盆植物一同放到一个玻璃罩内，结果小白鼠和植物都能存活很长时间。但后来有人重复这个实验，却有的能成功，有的不能成功。以下关于这一现象的说法，不正确的是( )
A．该实验并不科学，没有重复性
B．该实验的成败与否，要看是否将装置置于阳光下
C．该实验说明光合作用释放的氧与小白鼠需要的氧达到了平衡
D．该实验说明光合作用需要的CO2与小白鼠呼出的CO2达到了平衡
答案：A
栏目链接题型2 光合作用的过程 例2 夏季，在晴天、阴天、多云、高温干旱四种天气条件下，猕猴桃的净光合作用强度(实际光合速率与呼吸速率之差)变化曲线不同，下列表示晴天的曲线图是( ) 栏目链接 栏目链接 栏目链接名师点睛：(1)晴天的曲线图；(2)时间范围从6时至18时，均有光照；(3)净光合作用强度，实际光合速率与呼吸速率之差。
栏目链接解析：夏季晴天，8～10时，光合作用很强，其净光合作用强度最大；中午由于光照太强，温度太高，导致气孔关闭，光合速度反而下降；14时以后，光照强度变弱，气孔又开放，光合作用再次上升；16时以后，由于光照继续减弱，导致光合作用下降。所以B项正确。
答案：B 栏目链接变式
训练2．下图是光合作用和细胞呼吸过程简图，请根据图分析回答：
栏目链接(1)写出图中①、②所示生理过程的名称：
①____________；②____________。
(2)图中①、②生理过程在细胞内进行的场所是：
①____________；②____________。
(3)图中③和④所示的生理过程都是______________________________。如果消耗等量的葡萄糖，则③或④过程所释放的能量与②过程相比数量________。
(4)如果用(CH2O)表示糖类，则图中①过程的化学反应式可以概括为____________________________________________________________ 栏目链接答案：(1)光合作用 有氧呼吸
(2)叶绿体 细胞质基质、线粒体
(3)无氧呼吸 少 栏目链接课件45张PPT。第5章 细胞的能量供应和利用
第4节 能量之源——光与光合作用
第3课时 光合作用原理应用和化能合成作用 栏目链接1.探究影响光合作用强度的环境因素。(重、难点)
2.了解光合作用的原理在农业生产中的应用。
栏目链接 栏目链接1．光合作用强度
(1)概念：植物在__________内通过光合作用制造________的数量。
(2)表示方法：用一定时间内________________的数量来定量表示。
2．影响因素
(1)空气中________。
(2)土壤中________含量。
(3)光照的________、________以及光的成分。
(4)________的高低。
自主
学习一、光合作用原理的应用
单位时间糖类原料消耗或产物生成CO2浓度水分时间强度温度 栏目链接3．应用
控制__________和温度的高低，适当增加作物环境中__________来提高光合作用强度。
4．光照强度影响光合作用强度的实验
(1)实验流程：
光照的强弱CO2的浓度打孔器注射器 栏目链接 沉到水底 栏目链接 较多 较少 栏目链接(2)实验结论：在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用强度________(同一时间内产生________越多，浮起的叶片越多)。
二、化能合成作用
1．化能合成作用
(1)概念：利用体外环境中的某些________氧化时所释放的能量来制造________。
(2)实例：硝化细菌能利用氧化________释放的化学能将____________合成为糖类，供自身利用。
不断增强O2无机物有机物 NH3CO2和H2O 栏目链接2．自养生物和异养生物
(1)自养生物。
①特点：能将无机环境中的__________转化为有机物的生物。
②代表生物：进行光合作用的生物(如________)；进行化能合成作用的生物(如________)。
(2)异养生物。
①特点：只能利用环境中现成的________来维持自身的生命活动。
②代表生物：人、动物、真菌以及大多数细菌。CO2和H2O 绿色植物硝化细菌 有机物 栏目链接1．探究光照强度对光合作用强度的影响
(1)实验流程。
要点
探究一、影响光合作用的环境因素
栏目链接对照实验及结果： 栏目链接烧杯 栏目链接(2)实验结论：在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用强度也不断增强(小圆形叶片中产生的O2多，浮起的多)。
(3)光合速率与光照强度的关系。
①图像，如右图
②曲线分析：
栏目链接A点，光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，其单位时间内释放的CO2量，可表示此时的细胞呼吸速率。AB段，表明随光照强度加强，光合作用逐渐加强，CO2的释放量逐渐减少，因为有一部分用于光合作用；到B点时，细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合速率＝细胞呼吸速率，称B点为光补偿点(植物白天光照强度应在光补偿点以上，植物才能正常生长)。
BC段，表明随着光照强度不断加强，光合速率不断增大，到C点以后不再加强了。C点为光饱和点。
③应用：阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低，如上图虚线所示。间作套种时农作物的种类搭配、林带树种的配置、合理采伐、冬季温室栽培等都与光补偿点有关。
栏目链接2．影响光合作用的外界条件及应用
(1)光。
对光合作用的影响：
①光质不同会影响光合作用速率，复色光(白光)下，光合速率最快；单色光中以红光下光合速率最快，蓝紫光次之，绿光最差。
②在生产上的应用：a.注重阴、阳生植物间作套种；b.轮作——延长光合作用时间；c.合理密植——增加光合作用面积；d.温室大棚使用无色透明玻璃；e.防止营养生长过强、导致叶面互相遮挡，使呼吸作用强于光合作用影响生殖生长。
栏目链接(2)温度。
对光合作用的影响：温度会直接影响酶的活性，进而影响光合作用速率。在一定范围内光合作用速率随温度升高而增大；温度过高使酶活性下降，从而使光合作用速率下降，一般最适温度在25～30 ℃。
在生产上的应用：①适时播种；②温室栽培农作物时，白天适当提高温度，晚上适当降温。
(3)CO2浓度。
栏目链接对光合作用的影响：在一定范围内，植物光合作用速率随CO2浓度增大而增大，但达到一定浓度时，再增加CO2浓度，光合作用速率也不再增大。如右图所示。
在生产上的应用：施用有机肥及其他措施，提高大田或温室CO2浓度。
(4)必需矿质元素。
对光合作用的影响：N、Mg、Fe、Mn等是叶绿素生物合成必需的元素；K、P等参与碳水化合物代谢，缺乏会影响糖类的转变和运输；P参与叶绿体膜的构成及光合作用中间产物的转变和能量传递。
在生产上的应用：合理施肥。
栏目链接 (5)水
对光合作用的影响：水既是光合作用的原料，又是植物体内各种化学反应的介质。另外，水还影响叶片气孔的开闭，间接影响植物体内CO2浓度，所以水对光合作用影响很大。
栏目链接自养生物与异养生物
特别
提醒 栏目链接 栏目链接二、光合作用与细胞呼吸之间的关系
1．光合作用与有氧呼吸的比较 栏目链接2.有机物的积累量
一昼夜有机物的积累量(用CO2量表示)可表示为：
积累量＝白天从外界吸收的CO2量－晚上呼吸释放的CO2量。
3．通过气体代谢判定光合作用与细胞呼吸强度关系的方法
(1)黑暗情况时(A点)：
植物只进行细胞呼吸，不进行光合作用。此状态下，植物从外界吸收O2，并将细胞呼吸产生的CO2释放到体外(如图甲)。
栏目链接 栏目链接(2)弱光情况下(AB段)：
植物同时进行光合作用和细胞呼吸。
栏目链接①细胞呼吸速率大于光合作用速率：植物的气体代谢特点与黑暗情况下相同。但放出CO2量较少(如图乙)。
②细胞呼吸速率等于光合作用速率时(B点)；植物与外界不进行气体交换，即没有O2和CO2的吸收与释放(如图丙)。
(3)较强光照时(B点以后)：植物同时进行光合作用和细胞呼吸，且光合作用速率大于细胞呼吸速率。气体代谢特点(如图丁)。
栏目链接特别
提醒光合总产量和光合净产量的判定方法：
(1)光下CO2的吸收量、O2的释放量和葡萄糖的积累量均表示光合作用的净产量；
(2)光合作用CO2的消耗量、O2的产生量和葡萄糖的制造量，则均表示光合作用的总产量。 栏目链接 栏目链接题型1 影响光合作用的因素例1 一密闭透明薄膜大棚内，一天中的光照强度与棚内植物制造有机物量分别如下图中曲线Ⅰ、曲线Ⅱ所示。在采取某项措施后，棚内植物制造有机物量则如曲线Ⅲ所示。采取的这项措施是( ) 栏目链接A．降低温度 B．提高湿度
C．增加CO2浓度 D．增加O2浓度
名师点睛：这是一道联系生产实际的题目。影响光合作用的因素是光合作用在农业生产过程中如何使农作物高产以及提高光合作用效率的重要依据。
栏目链接解析：图示中午12时前后光照强度达到最大值，但植物制造有机物量却呈现明显减少(曲线Ⅱ)现象，其原因是棚内空气不畅，叶肉细胞内CO2量减少，影响暗反应速率，适当增加CO2浓度，可提高暗反应速率，增加有机物的量。
答案：C 栏目链接变式
训练1.下图所示是一个研究光合作用的实验：实验前，在溶液中加入[H]、ADP、磷酸盐和叶绿体等，实验时，按图示控制条件进行，并不断测定有机物合成速率，将这些数据绘制成曲线，请分析回答下列问题：
栏目链接 (1)AB段无有机物积累，主要原因是_________________________________________________________。
(2)写出AB段所发生的与光合作用能量代谢直接相关的反应式：_________________________________________________________。
(3)BC段，在黑暗条件下，积累有机物是因为__________________________________________________________。
栏目链接有光无CO2，只能进行光反应而不能进行暗反应ADP＋Pi＋能量 ATP酶由AB段供应的[H]、ATP能用来进行暗反应，大量合成有机物(4)CD段，有机物合成速率迅速降低的原因是______________________________________________________________________________________________________。
(5)上述实验表明，光反应的生理意义是__________________________________________________________。
栏目链接CD段无光，不能进行光反应，而AB段产生的[H]和ATP又被消耗殆尽，使暗反应减弱，合成有机物速率下降 光反应产生的[H]和ATP供暗反应利用 例2 以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如图所示。下列分析正确的是 ( )
栏目链接A．光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时相等
B．光照相同时间，在20℃条件下植物积累的有机物的量最多
C．温度高于25℃时，光合作用制造的有机物的量开始减少
D．两曲线的交点表示光合作用制造的与细胞呼吸消耗的有机物的量相等
名师点睛：坐标曲线题要认真分析横坐标和纵坐标，特别是曲线的走势、交点、拐点等。
栏目链接解析：“光照下CO2的吸收量”为净变化量或积累量，即“光合实际量－呼吸量”，“黑暗中CO2释放量”为呼吸量。由图可知，在35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时相等，都是3＋3.5＝6.5 mg/h。积累量最多的温度为25℃，此时光合作用实际量约为2.25＋3.75＝6 mg/h，此后光合作用的实际量还在增加。两曲线的交点表示呼吸量＝净光合量，或者说光合量是呼吸量的两倍，不代表二者相等。
答案：A 栏目链接变式
训练2．绿色植物的光合作用与细胞呼吸之间有密切的联系，下图中甲图表示了两者之间的关系，请分析回答：
栏目链接(1)甲图①～⑤的过程中，既没有消耗氧气，也没有产生氧气的过程是____________(写标号)，能使ADP含量增多的过程主要是________(写标号)。
(2)将一盆在阳光下正常生长的植物迅速移入暗室，X物质含量发生的变化，可用乙图中的________曲线表示，与此同时在①～⑤的过程中，会明显减弱的过程有________(写标号)。
(3)在农业生产中为了提高农作物的产量，我们可以采用________________________________________________(至少答出两点)等方法。在探究环境因素对大棚农作物产量高低的影响时，有的同学认为应该提高环境温度，有的同学认为应该降低环境温度，你认为正确的做法是_________________________________________________。
栏目链接解析：(1)①过程表示水在光下分解，有氧气产生；X表示C3，②过程表示C3的还原，消耗[H]和ATP；③过程表示有氧呼吸的第一阶段；④过程表示有氧呼吸的第二阶段；⑤过程表示CO2的固定，所以只有①过程产生氧气，其他过程均不产生氧气，也不消耗氧气。
(2)当植物由阳光下迅速移入暗室时，光反应减弱，[H]和ATP减少，C3的含量由于还原受阻，而CO2的固定正常进行而升高，可用乙图中的A曲线表示。
(3)农作物的产量主要取决于有机物的积累量，所以为了提高农作物的产量，主要从提高光合作用强度和降低呼吸作用强度两方面考虑。 栏目链接答案：(1)②③④⑤ ②
(2)A ①②
(3)适当提高光照强度、适当提高温度(增大昼夜温差)、适当增加环境中的二氧化碳浓度等(合理即可) 适当增大昼夜温差可以提高大棚农作物的产量
栏目链接本课总结
一、知识归纳 栏目链接本课总结
一、知识归纳 栏目链接二、要点回顾
1．光合作用的探究实验。
2．光合作用的过程及影响因素。 栏目链接
专题1 与酶有关的曲线解读
?专题归纳
1．表示酶高效性的曲线
(1)催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。
(2)酶只能缩短达到化学平衡所需时间，不改变化学反应的平衡点。
(3)酶只能催化已存在的化学反应。
2．表示酶专一性的曲线
(1)在A反应物中加入酶A，反应速率较未加酶时明显加快，说明酶A催化底物A参加反应。
(2)在A反应物中加入酶B，反应速率和未加酶时相同，说明酶B不催化底物A参加反应。
3．影响酶活性的曲线
(1)在一定温度范围内，随温度的升高，酶的催化作用增加，超过这一范围酶催化作用将减弱。
(2)在最适pH时，酶的催化作用最强，高于或低于最适pH，酶的催化作用都将减弱。
(3)过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。
(4)反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。
4．底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响
(1)在其他条件适宜、酶量一定的条件下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。
(2)在底物充足，其他条件适宜的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比。
?例题分析
如图分别表示温度、pH与酶活性的关系，下列有关叙述不正确的是( )
A．曲线A上的b点对应的温度表示该酶的最适温度
B．人体内胃蛋白酶的活性与曲线B部分相似
C．曲线B、C说明不同的酶有不同的最适pH
D．酶的活性随温度的升高而增强
解析：酶的活性受温度和pH值影响，曲线A的最高点b表示该酶的最适温度，胃蛋白酶的pH范围为酸性，最适pH值是1.5。
答案：D
?跟踪训练
1．某工厂生产了一种含有蛋白酶的洗衣粉。请回答以下问题。
(1)质检局为了检验该洗衣粉中是否真的含有蛋白酶，设计了如下图所示装置进行实验：
如果出现的结果是____________________________________________________，则说明该洗衣粉中含有蛋白酶。
答案：A组中的蛋白膜消失，B组中的蛋白膜不消失
(2)一学生为探究该洗衣粉中酶催化作用的最适温度，参考上述(1)的实验材料及方法进行了有关实验，并将结果以如图所示曲线表示。
①该洗衣粉中的酶催化的最适温度为________℃。
②用该洗衣粉洗衣服时不能用60℃以上热水的原因是______________________________。
③该实验可以用__________________________作为酶活性大小的观察指标。
答案：①40 ②高温使酶失去活性 ③蛋白膜全部消失所需的时间(其他合理答案亦可)
(3)该洗衣粉不能用于洗丝质及羊毛衣料，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：丝质及羊毛衣料的主要成分是蛋白质，蛋白酶能将其分解，会损坏衣料
2．下图为某酶在不同温度下反应曲线和时间的关系，从图中不能获得的信息是( )
A．酶促反应有最适温度范围
B．酶因热而失活
C．酶促反应生成物量与时间的关系
D．酶促反应速率和酶量的关系
答案：D
专题2 光合作用与呼吸作用比较
?专题归纳
光合作用与呼吸作用从物质和能量的变化上来看，是正好相反的两个过程，但它们并不是简单的逆转。光合作用发生在绿色植物细胞或蓝藻细胞内(蓝藻是原核生物，无叶绿体但含有藻蓝素和叶绿素，是能进行光合作用的自养生物)，通常指绿色植物的光合作用。呼吸作用发生在动、植物和微生物等所有活细胞中，呼吸作用通常指有氧呼吸。
光合作用与呼吸作用的比较，见下表。
光合作用
有氧呼吸
有哪些细
胞能进行
绿色植物的叶肉细胞等
动、植物体的细胞等所有活细胞
反应场所
叶绿体
线粒体(主要场所)
反应条件
光、色素、酶
酶
物质转化
把无机物(CO2和H2O)
转变成有机物(C6H12O6)
分解有机物
(如C6H12O6)
产生CO2和H2O，
同时形成ATP
能量转变
把光能转变成化学能储存在有机物中
将有机物中的化学能释放出来，一部分转移到ATP中
实质
把CO2和H2O转变成有机物，同时把光能转变成化学能储存在有机物中
分解有机物，释放能量产生ATP
意义
①光合作用所制造的有机物是生物体的物质来源
②使大气中CO2和O2的含量基本保持稳定
③将光能转变成化学能，为生物的生命活动提供能源
①为植物各项生命活动提供直接能源物质——ATP
②细胞呼吸过程中的中间产物，提供了合成新物质的原料
联系
光合作用的产物为细胞呼吸提供了物质基础——有机物和氧气都可被细胞呼吸所利用。细胞呼吸产生的二氧化碳可被光合作用所利用
?例题分析
右图表示的是光照强度与光合作用强度之间关系的曲线，该曲线是通过实测一片叶子在不同光照强度条件下的CO2吸收和释放的情况。你认为下列四个选项中，能代表细胞中发生的情况与曲线中B点相符的是( )
解析：图中A点光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放的CO2量可表示此时的细胞呼吸的强度；曲线图中B点表示细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用强度等于细胞呼吸强度(光照强度只有在B点以上时，植物才能正常生长)；C点所示光照强度称为光饱和点。
答案：C
?跟踪训练
3．某同学为研究自然条件下植物光合作用速率的日变化情况，设计了下图1所示的装置。实验中将该装置置于自然环境中，测定南方夏季某一晴天一昼夜中小室内氧气的增加量或减少量，得到如下图2所示曲线。
试回答下列问题：
(1)图2中的c点表示的生物学含义是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：光合作用产生的氧气量与呼吸作用消耗的氧气量相等
(2)图2曲线表明6～8 时，小室内氧气减少量逐渐减小，其可能的主要原因是________________________________________________________________________。
答案：植物开始进行微弱的光合作用，且光合作用逐渐增强，但此时间段内光合作用强度仍小于呼吸作用强度
(3)曲线中表明中午12 时左右光照最强，光合作用释放的氧气量反而降低(呈“午休”现象)，产生这一现象的主要原因为________________________________________________________________________。
答案：植物由于蒸腾作用增强，气孔关闭，叶肉细胞中CO2供应减少，光合作用减弱
(4)如果以缺镁的全营养液培养大豆幼苗，则曲线中a点的移动方向是________；你的判断依据是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：向右移动 植物缺镁，叶绿素形成减少，导致光合作用产生O2量少，要达到光合作用产生的O2量等于呼吸作用消耗的O2量，则需要更强光照强度
4．对某植物测得下表数据：
30 ℃
15 ℃
一定光照10 h
黑暗5 h
黑暗5 h
释放O2640 mg
释放CO2220 mg
释放CO2110 mg
若该植物处于白天均温30 ℃，晚上均温15 ℃，有效日照15 h环境下，请预测该植物1 d中积累的葡萄糖为多少毫克( )
A．765 B．1 485 C．315 D．540
答案：A
第1节 降低化学反应活化能的酶
第1课时 酶的作用和本质
?达标练习
1．活细胞内合成酶的原料是( )
A．脂肪酸 B．氨基酸
C．核苷酸 D．氨基酸和核苷酸
解析：酶绝大多数是蛋白质，少数的RNA也起催化作用，蛋白质和RNA的基本组成单位分别是氨基酸和核苷酸。
答案：D
2．将一个土豆(含有过氧化氢酶)切成大小和厚薄相同的若干片，放入盛有一定体积和浓度的过氧化氢溶液的针筒中(如图所示)，若土豆片为4片，每隔5分钟收集一次数据，根据数据绘制出如图曲线1，则曲线2是指改变左图中何种条件后气体的收集曲线( )
A．① B．②
C．③ D．②或③
解析：图中的曲线1变为曲线2后，反应的平衡点没有改变，说明反应物的浓度没有改变。曲线2说明反应速率提高，其中增加②土豆片的数量即增加酶的量，可以提高反应速率，适当提高③温度可以使酶的活性增强，可以提高反应速率。
答案：D
3．在如图所示的实验中，属于自变量的是( )
A．催化剂的种类
B．过氧化氢的分解速率
C．产生的气泡量
D．试管中的过氧化氢溶液的量
解析：两试管中滴入的催化剂不同，一个为无机催化剂，一个为酶；过氧化氢的分解速率为因变量，产生气泡的量为衡量因变量的指标，试管中的过氧化氢的量为无关变量。
答案：A
4．关于酶的叙述，不正确的是( )
A．绝大多数酶的化学本质是蛋白质
B．能够催化脂肪酶水解的酶是脂肪酶
C．酶的催化效率高是因为其降低活化能的作用显著
D．酶催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的
解析：绝大多数酶的本质是蛋白质，少数为RNA；脂肪酶的本质为蛋白质，所以应用蛋白酶才能够将其分解；酶能够较大幅度地降低化学反应的活化能；温度、pH等都会对酶的活性产生影响，所以酶催化的化学反应一般在比较温和的条件下进行。
答案：B
5．1773年。斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用时做了一个巧妙的实验，他将肉块放入一个金属笼中，然后再把金属笼放到鹰的胃中，一段时间后取出金属笼，结果发现肉块不见了。这个实验的巧妙之处在于( )
A．排除了鸟胃中物理性消化的干扰
B．证明了何种消化酶对食物起了消化作用
C．证明了胃对于食物只有化学性消化
D．证明了细胞代谢离不开消化酶
答案：A
6．在试管中依次加入质量分数为3%的可溶性淀粉溶液2 mL,2%的新鲜淀粉酶溶液2 mL，放入60 ℃左右的热水中，保温5 min，然后放入双缩脲试剂，并振荡，试管中液体的颜色是( )
A．砖红色 B．无色
C．蓝色 D．紫色
答案：D
?提升练习
7．(2013·深圳外国语学校检测)(多选)取经过编号的5支试管分别加入2 mL 0.5 mol/L的过氧化氢溶液，进行如下实验，根据实验内容，下列说法正确的是( )
试管编号
1
2
3
4
5
加入物质
适量
唾液
锈铁钉
生土
豆块
熟土
豆块
生土豆块
＋稀盐酸
实验结果
几乎无气泡
少量
气泡
大量
气泡
几乎无气泡
几乎无
气泡
A.说明酶具有高效性的是3号和4号实验
B．1号和3号对照能说明酶有专一性
C．各组实验都不能体现酶的活性与温度之间的关系
D．3号和5号对照可以说明酶的活性受pH的影响
答案：BD
8．(2014·深外高一检测)(多选)下列有关酶的叙述中，正确的是( )
A．所有酶都含有C、H、O、N四种元素
B．酶不一定只在细胞内起催化作用
C．酶的基本组成单位都是氨基酸
D．人体内的酶也在不断地更新
解析：绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，因此酶的基本组成单位不一定是氨基酸，但不论是蛋白质还是RNA，其化学组成元素均包括C、H、O、N。凡是活细胞都能产生酶(不考虑成熟红细胞)，酶是一种催化剂，其既可在细胞内起催化作用，也可在细胞外、体外发挥作用。酶的活性会随着酶存在时间的延长而逐渐降低，所以酶应不断更新才能够维持细胞代谢的稳定和高效。
答案：ABD
9．酶在酶促反应中能催化特定的底物(酶进行催化反应的反应物)反应，与酶的活性中心有关。酶的活性中心往往与底物分子在空间结构上具有特殊的匹配关系，当酶与底物结合时，启动化学反应的发生。请据图回答问题：
(1)上图所示过程能说明酶具有________的特点。
解析：题图中所示酶与底物的关系，反应前后不发生变化的为酶，发生变化的为底物，酶与底物是一一对应的关系，所以酶具有专一性。
答案：专一性
(2)酶能提高反应速率的机理是因为________________________________________________________________________
____________，使底物分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态。
解析：酶和其他催化剂一样均能降低化学反应的活化能，从而使反应更容易进行。
答案：酶能降低化学反应的活化能
(3)下列符合图示反应类型的有________。
A．氨基酸a＋氨基酸b→二肽＋H2O
B．麦芽糖＋H2O→葡萄糖
C．三肽＋2H2O→基酸a＋氨基酸b＋氨基酸c
D．H2O2→H2O＋O2
解析：图中所示反应前为一种物质，反应后分解为两种物质。
答案：D
(4)若该酶是人的胃蛋白酶，请在坐标图中表示出当pH从1.5升高到10.0时酶活性随之变化的曲线图。
解析：由于胃蛋白酶的最适pH为1.5，所以在pH为 1.5时酶的活性最高，当pH变为10.0时，酶已失去了活性。
答案：
(5)请在下表中写出两个与酶有关的实验中的自变量。
序号
实验名称
自变量
因变量
①
探究淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用
加斐林试剂水浴加热，有无砖红色(沉淀)出现
②
温度对淀粉酶活性的影响
加碘液后颜色的变化
解析：分析表格可知①中底物是自变量，②中温度是自变量。
答案：淀粉、蔗糖(不同反应底物) 温度
第2课时 酶的特性
?达标练习
1．将1 mL 5%人的胃液溶液倒入装有10 mL蛋白质胶体的试管内，置于25 ℃的温水中水浴，研究其对蛋白质的消化情况。下列各方法中能提高酶活性的是( )
A．把实验温度提高到37 ℃
B．在试管内再加入1 mL 5%人的胃液溶液
C．将pH由2调节为7
D．在试管内再加入1 mL唾液
解析：温度为37 ℃比25 ℃更适于胃蛋白酶催化作用的发挥。胃蛋白酶最适pH为1.5，故C项pH调节为7时，酶可能会变性失活。D项再加入1 mL唾液，唾液中无蛋白酶，故唾液作为溶剂，则会使溶液的pH变大，酶活性下降。B项虽然能够提高反应速率，但不能认为是酶的活性提高。
答案：A
2．
(2014·华附高一检测)某同学在研究化合物P对淀粉酶活性的影响时，得到如图所示的实验结果。下列有关叙述不正确的是( )
A．在一定范围内，底物浓度影响着酶促反应速率
B．曲线①作为实验对照
C．P对该酶的活性有抑制作用
D．若反应温度不断升高，则a点将持续上移
解析：在一定温度范围内，酶的活性随温度升高而增强，但超过最适温度，酶的活性随温度升高而减弱，最后变性失活，故a点不会随温度的升高持续上升。
答案：D
3．
(易错题)如图表示人体内某种酶促反应速率受温度和pH的影响情况，下列解释不正确的是( )
A．在a点，将酶的浓度增大一倍，反应速率可能增大
B．在b点，将酶的浓度增大一倍，反应速率不可能增大
C．在c点，将酶的浓度增大一倍，反应速率可能增大
D．该图不能反映唾液淀粉酶催化能力的变化特征
解析：此图可以反映温度和pH对酶促反应速率的影响，但是影响反应速率的因素，不仅包括温度和pH，还有酶浓度等。在反应底物充足的条件下，增大酶浓度，可以提高反应速率。题图显示，该酶的最适pH为2左右，因此这种酶可能是胃蛋白酶，而不会是唾液淀粉酶。
答案：B
4．(2014·省实高一检测)小明用3%的可溶性淀粉溶液为底物，探究温度对唾液淀粉酶活性的影响。他设置了4组实验(除温度外其他条件均相同)，待反应一段时间后取出试管，室温放置30分钟，加适量碘液，显色结果见下表(“＋”越多，表示蓝色越深)。根据实验结果，可知( )
试管编号
①
②
③
④
温度(℃)
10
20
40
50
蓝色深浅
＋＋＋
＋＋
＋
＋＋
A.蓝色越深，唾液淀粉酶活性越高
B．唾液淀粉酶活性在40 ℃时比50 ℃时高
C．温度越高，唾液淀粉酶活性越高
D．温度对唾液淀粉酶活性没有影响
解析：淀粉遇到碘液出现蓝色，蓝色越深说明淀粉越多。唾液淀粉酶可以催化淀粉分解，根据图表信息可知，由10 ℃升到40 ℃，蓝色变浅，说明淀粉减少，唾液淀粉酶的活性升高；再升到50 ℃，蓝色变深，说明唾液淀粉酶的活性下降。
答案：B
5．纺织工业上的褪浆工序常用两种方法：一是化学法，需用NaOH 7～9克/升，在70～80℃条件下作用12小时，褪浆率仅为50%～60%；二是加酶法，用少量细菌淀粉酶，在适宜温度时只需5分钟，褪浆率达100%。这一事实说明( )
A．酶具有高效性
B．酶的作用需要适宜的温度
C．酶具有专一性
D．酶的作用需要适宜的pH
答案：A
6．(2013·肇庆调研)将刚采摘下来的嫩玉米立即放入沸水中片刻，可保持其甜味，这是因为加热可以( )
A．破坏将可溶性糖转变为淀粉的酶
B．防止玉米粒发芽
C．改变可溶性糖的分子结构
D．提高淀粉酶的活性
答案：A
?提升练习
7．(多选)下列有关物品保存的说法中，不正确的是( )
A．在35 ℃左右及低氧环境中蔬菜保鲜效果最好
B．密封包装的新鲜鸡肉，常温下容易变质
C．种子入库前必须进行干燥处理
D．真丝织物含有大量的纤维素，因此要注意防潮
答案：AD
8．(多选)(2014·执信高一检测)某同学研究温度和pH对某酶促反应速率的影响，得到如图所示的曲线。下列分析正确的是( )
A．该酶催化反应的最适温度为35 ℃左右，最适pH为8
B．当pH为8时，影响酶促反应速率的主要因素是底物浓度和酶浓度
C．随pH升高，该酶催化反应的最适温度不变
D．当pH为任何一固定值时，实验结果都可以证明温度对酶促反应速率的影响
解析：温度约为35 ℃、pH为8时，该酶促反应速率相对较快，温度约为35 ℃、pH大于或小于8时，酶促反应速率均下降，所以该酶的最适温度为35 ℃左右，最适pH为8；当pH为8时，不同温度下酶促反应速率不同，此时温度为影响酶促反应速率的主要因素；在一定范围内，随pH的升高或降低，该酶促反应的最适温度均为35 ℃左右；但当pH过高或过低时，不同温度下的反应速率可能相同，此时温度已不再是酶促反应速率的影响因素。
答案：AC
9．下面的三个图是某研究小组围绕探究H2O2分解条件而获得的实验结果。试回答下列有关问题：
(1)图一、二、三所代表的实验中，实验自变量依次为______________、____________、________。
解析：图一中两条曲线中一组加入过氧化氢酶，另一组加入
Fe3＋，所以自变量为催化剂的种类，图二、三中只有一条曲线，则横坐标即为自变量。
答案：催化剂种类 H2O2浓度 温度
(2)根据图一可以得出的实验结论是________________________________________________________________________。
解析：图一中两条曲线对比，加过氧化氢酶的反应速率快，而并未改变平衡点，说明酶具有高效性。
答案：酶的催化作用具有高效性
(3)图二曲线bc段产生的原因最可能是________________________________________________________________________。
解析：图二中bc段反应速率不再变化，而H2O2是过量的，因此酶数量(浓度)是限制因素。
答案：反应受过氧化氢酶数量(浓度)的限制
(4)根据你的理解，图三曲线纵坐标最可能代表________________________________________________________________________
______________。
解析：图三中横坐标为温度，而曲线表示的含义与酶活性的曲线刚好相反，所以纵坐标应表示反应物的剩余量。
答案：溶液中H2O2的剩余量
第2节 细胞的能量“通货”——ATP
?达标练习
1．有关ATP的说法不正确的是( )
A．ATP的结构可以简写成A－P～P～P
B．高能磷酸键水解时能释放出大量的能量
C．在细胞中含量很少，但是ATP与ADP相互转化十分迅速
D．植物体内形成ATP所需的能量只能来自于光合作用
答案：D
2．ATP是细胞的能量“通货”，下列有关ATP的叙述正确的是( )
A．三磷酸腺苷是生命活动的直接能源物质，其结构简式为ATP
B．蓝藻内产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体以及叶绿体
C．植物细胞产生的ATP，均可用于一切生命活动
D．ATP水解失去2个磷酸基团后，剩余部分是RNA的组成单位之一
答案：D
3．直接供给人体肌肉收缩所需能量的物质是( )
A．葡萄糖 B．脂肪
C．蛋白质 D．三磷酸腺苷
答案：D
4．生物体内生命活动所需直接能源物质和主要能源物质依次是( )
A．葡萄糖、ATP B．糖原、脂肪
C．ATP、糖类 D．糖类、脂肪
答案：C
5．关于ATP ADP＋Pi＋能量的反应式叙述中，不正确的是( )
A．上述过程存在能量的释放和贮存
B．生物体内ADP转变成ATP所需的能量均来自呼吸作用
C．这一反应无休止地在活细胞中进行
D．这一过程保证了生命活动的顺利进行
答案：B
6．当其他条件均可满足时，20个腺苷和60个磷酸最多可以组成的ATP个数和所有ATP分子中所含的高能磷酸键个数是( )
A．20个和30个 B．20个和40个
C．40个和40个 D．40个和60个
解析：每个ATP分子含有1个腺苷，3个磷酸基团，2个高能磷酸键。所以20个腺苷和60个磷酸共可以组成20个ATP，共含40个高能磷酸键。
答案：B
?提升练习
7．(易错题)(多选)下列关于ATP的叙述，正确的是( )
A．细胞质和细胞核中都有ATP分布
B．ATP水解释放的能量也可直接用于重新合成ATP
C．ATP可以水解为一个核苷酸和两个磷酸
D．正常细胞中ATP与ADP的比值在一定范围内变化
解析：ATP是细胞生命活动的直接能源物质，细胞质基质和线粒体中可以合成ATP，细胞核可以消耗ATP；ATP水解释放的能量可以用于各项生命活动，但不能用于直接合成新的ATP；ATP可以水解为一磷酸腺苷(腺嘌呤核糖核苷酸)和两个磷酸。
答案：ACD
8．(多选)在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP的末端P已带上放射性标记，该现象可以说明( )
A．ATP中远离A的P容易脱离
B．部分32P标记的ATP是重新合成的
C．ATP是细胞内的直接能源物质
D．该过程中ATP既有合成又有分解
解析：部分ATP末端P已带上放射性标记，说明有ATP的形成；ATP含量变化不大，是因为ATP被利用的同时有ATP的形成。ATP被利用是远离A的磷酸基团脱离。
答案：ABD
9．如下图表示ATP水解产生ADP的过程，请回答下面的问题：
(1)图中A表示________，由一分子腺嘌呤和一分子核糖组成；P代表________。如果ATP脱去两个磷酸基团后可作为________基本结构单位中的一种。
答案：腺苷 磷酸基团 RNA
(2)图中①为________，其中蕴藏着________。
答案：高能磷酸键 大量的化学能
(3)图中②为________________________的过程，其作用是________________________________________________________________________。
答案：高能磷酸键水解释放能量 为细胞各项生命活动提供能量
(4)图示过程中未标出的另一种反应物是________，催化该过程的酶与催化ATP再生时的酶________同一种酶，后者在高等植物细胞中主要分布在_____________________中。
答案：水 不是 叶绿体的类囊体、细胞质基质和线粒体
第3节 ATP的主要来源——细胞呼吸
第1课时 细胞呼吸的方式
?达标练习
1．(2014·广雅高一检测)在密闭容器内，酵母菌利用葡萄糖产生酒精，此过程中不生成( )
A．ATP B．CO2
C．三碳化合物 D．乳酸
解析：酵母菌无氧呼吸第一阶段产生丙酮酸(三碳化合物)和ATP，第二阶段是丙酮酸在酶的作用下产生酒精和CO2，所以无乳酸生成。
答案：D
2．在探究实验的设计过程中，往往要进行对照实验，下列有关叙述中正确的是( )
A．只能设置两个实验组，互为对照实验
B．在“探究酵母菌细胞呼吸方式”的实验中，产物不同，即酒精和CO2构成对照实验
C．进行对照实验是为了探究某种因素与实验对象的关系
D．只要实验现象明显，有无对照实验对实验结论没有影响
解析：对照实验是为了探究某种因素与实验对象的关系，可设置两个或两个以上的实验组；在“探究酵母菌细胞呼吸方式”的实验中，某种因素是指反应条件，即有氧和无氧条件构成对照，而非产物的对照；只有对照实验才能准确说明某种因素与实验对象的关系，没有对照实验是不科学、不严谨的。
答案：C
3．运动会上有些项目被称为有氧运动，如马拉松；有些运动被称为无氧运动，如百米赛跑，两者最大的区别在于( )
A．运动前是否需要吸氧
B．运动后是否需要吸氧
C．运动过程中是否需要氧气
D．产生能量的主要方式不同
解析：有氧运动主要是有氧呼吸参与能量供应，而无氧运动所需的能量无氧呼吸提供较多。
答案：D
4．测定下列哪项可简便且准确判断贮存小麦种子的细胞呼吸方式( )
A．有无酒精的生成
B．有无水的生成
C．有无有机物消耗
D．O2消耗量与CO2生成量的比值
解析：有酒精产生时可推测其进行了无氧呼吸，但无法推测其是否也进行了有氧呼吸。有水产生时可推测其进行了有氧呼吸，但无法推测其是否也进行了无氧呼吸。无论无氧呼吸还是有氧呼吸都消耗有机物。若无O2消耗，可推测其只进行无氧呼吸；若O2消耗量等于CO2生成量，可推测其只进行有氧呼吸；若O2消耗量小于CO2生成量，可推测其既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。
答案：D
5．下列关于细胞呼吸的说法中，不正确的是( )
A．细胞呼吸是重要的放能反应
B．细胞呼吸是细胞中有机物的一系列氧化分解过程
C．细胞呼吸是细胞内有机物“缓慢燃烧”的过程
D．细胞呼吸是细胞与环境间的气体交换
解析：细胞呼吸是细胞中有机物经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳和水或其他产物，释放能量并生成ATP的过程，是有机物在细胞内缓慢燃烧的过程。
答案：D
6．
示为测量动物呼吸的实验装置，图中a为红墨水珠，b中装有KOH溶液。此装置可测量动物( )
A．放出的CO2量
B．放出的O2量
C．吸收的CO2量
D．吸收的O2量
解析：动物呼吸吸收O2，产生CO2，由于CO2被KOH溶液吸收，故该装置测量的是瓶中O2的减少量。
答案：D
?提升练习
7．(2014·佛山一中检测)(多选)利用右图所示装置探究酵母菌的无氧
呼吸，不正确的操作方法是( )
A．甲瓶先敞口培养一段时间后，再连通乙瓶
B．甲瓶密封后，应该立即连通乙瓶
C．甲瓶密封后，培养一段时间，再连通乙瓶
D．实验结束后，在乙瓶中加入重铬酸钾检验酒精
解析：探究酵母菌无氧呼吸需要设置无氧条件，同时检测无氧呼吸的产物CO2，因此装置中要将甲锥形瓶密封一段时间，让酵母菌将瓶中的氧气消耗干净后再连通乙瓶，保证澄清石灰水变浑浊是由酵母菌在无氧条件下产生的。
答案：ABD
8．
(2014·珠海高一检测)(多选)某生物实验小组为“探究酵母菌细胞呼吸的方式”设计了如图实验装置。实验中，先向气球中加入10 mL酵母菌培养液，再向气球中注入一定量的氧气，扎紧气球，置于装有20 ℃温水的烧杯中。再将整个装置置于20 ℃的恒温水浴中，记录实验开始30 min后烧杯中液面变化量。下列说法正确的是( )
A．还应设置一个气球中加入等量煮沸过的酵母菌培养液的相同装置作为对照
B．若30 min后液面没有变化是因为酵母菌只进行了有氧呼吸
C．若酵母菌进行了无氧呼吸，则液面应该下降
D．该装置还可以用来“探究酵母菌进行无氧呼吸的最适温度”
解析：为探究酵母菌的呼吸方式，还应设置一个气球中加入等量煮沸过的酵母菌培养液的相同装置作为对照。若酵母菌只进行有氧呼吸，则气球内气体总量不变，液面不变；若酵母菌进行了无氧呼吸，则气球内气体的总量增加，液面会上升。若改变烧杯内水的温度，可以进一步“探究酵母菌进行无氧呼吸的最适温度”。
答案：ABD
9．下图为“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验装置图，请据图分析下列问题。
(1)A瓶加入的试剂是________________________________________________________________________，其目的是
________________________________________________________________________。
解析：甲图是控制有氧条件下酵母菌进行有氧呼吸的实验装置，此装置要排除空气中含有的CO2对实验结果的影响，保证最终检测到的是酵母菌有氧呼吸所产生，因此在A瓶中应加入NaOH溶液，吸收通入气中的所有CO2。
答案：NaOH溶液 排除空气中CO2对实验结果的干扰
(2)C瓶和E瓶加入的试剂是______________，其作用是
________________________________________________________________________。
解析：C瓶中应装入澄清的石灰水，目的是检验甲装置中的酵母菌在有氧条件下是否进行了有氧呼吸产生CO2。
答案：澄清石灰水(或溴麝香草酚蓝水溶液) 检测CO2的产生
(3)图中装置有无错误之处，如果有请在相应的图中加以改正。
解析：甲装置中由B瓶连接C瓶的玻璃管应插入C瓶液面下，否则不能很好地检测实验结果。
答案：
(4)D瓶应封口放置一段时间后，再连通E瓶，其原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：图乙是探究酵母菌无氧呼吸的装置，成功与否的关键是控制无氧环境，因此应将D瓶密封一段时间，让瓶内的酵母菌将瓶中氧气消耗干净，保证形成无氧环境，再连通E瓶。
答案：D瓶封口放置一段时间后，酵母菌会将瓶中的氧气消耗完。再连通E瓶，就可以确保通入澄清石灰水(或溴麝香草酚蓝水溶液)的CO2是酵母菌的无氧呼吸所产生的
第2课时 细胞呼吸的原理及应用
?达标练习
1．如图表示有氧呼吸的主要场所线粒体的结构示意图，有氧呼吸过程中CO2产生和水消耗的场所分别是( )
A．①② B．②② C．②③ D．③③
解析：有氧呼吸的第二阶段是在线粒体基质中进行的，丙酮酸在水的参与下，分解为CO2和[H]，故CO2产生和水消耗的场所都是线粒体基质。
答案：D
2．有氧呼吸过程中ATP形成在( )
A．第一和第二阶段 B．第二和第三阶段
C．第一和第三阶段 D．三个阶段都产生
解析：有氧呼吸的第一阶段和第二阶段产生少量的ATP，第三阶段产生大量的ATP，故D项正确。
答案：D
3．下列关于有氧呼吸的表述正确的是( )
A．只发生在线粒体内
B．分解有机物不彻底
C．需要多种酶的参与
D．释放少量能量，生成少量的ATP
解析：有氧呼吸的第一阶段是在细胞质基质中完成的，有氧呼吸的第二、三阶段是在线粒体中完成的，彻底分解有机物，产生二氧化碳和水，释放出大量能量。有氧呼吸是一系列的酶促反应过程，需要多种酶的参与。
答案：C
4．蔬菜和水果长时间储藏、保鲜除了需要适宜的湿度外，还应保持( )
A．低温、高氧 B．低温、低氧
C．高温、高氧 D．高温、低氧
解析：为了减少蔬菜和水果长时间储藏过程中有机物的消耗，必须降低呼吸作用，低温可以降低酶的活性，使呼吸作用减弱。在低氧状态下可以使呼吸作用达到最低，使有机物分解最少。
答案：B
5．下列关于呼吸作用的叙述，正确的是( )
A．无氧呼吸的终产物是丙酮酸
B．有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水
C．无氧呼吸不需要O2的参与。该过程最终有[H]的积累
D．质量相同时，脂肪比糖原有氧氧化释放的能量多
答案：D
6．一密闭容器中加入葡萄糖溶液和酵母菌，1小时后测得该容器中O2减少24 mL，CO2增加48 mL，则在1小时内酒精发酵所消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的( )
A．1/3倍 B．1/2倍 C．2倍 D．3倍
解析：酵母菌进行有氧呼吸消耗O2，容器中O2减少24 mL就等于有氧呼吸消耗的O2为24 mL，根据有氧呼吸的反应式可推出有氧呼吸消耗O2的量等于其产生的CO2量，这样有氧呼吸产生的CO2为24 mL，容器中CO2增加量为酵母菌进行呼吸作用产生的CO2总量，则无氧呼吸产生的CO2为48－24＝24(mL)，那么无氧呼吸所消耗的葡萄糖/有氧呼吸所消耗的葡萄糖＝(24/2)/(24/6)＝3。
答案：D
?提升练习
7．(多选)(易错题)
一位学生将酵母菌和葡萄糖溶液放入一个保温瓶中，并用带有两个孔的塞子封口。下列判断正确的是( )
A．随着时间的推移，保温瓶内的温度将一直保持不变
B．保温瓶中氧气的含量对酵母菌呼吸作用的类型有重要的影响
C．该实验装置可用来测定酵母菌呼吸作用释放热量速率的变化
D．锥形瓶中的指示剂应为酸碱指示剂，目的是检验酵母菌的呼吸作用的类型
解析：由于瓶内酵母菌可以进行呼吸作用释放热量，所以保温瓶中的温度会变化，而且可以用温度计衡量温度的变化来测定酵母菌呼吸作用释放热量速率的变化；保温瓶中氧气的浓度可以影响酵母菌进行有氧呼吸、无氧呼吸，还是两种类型的呼吸作用同时进行；由于无氧呼吸和有氧呼吸均能产生CO2，所以不能用酸碱指示剂加以区分。
答案：BC
8．(多选)高等植物有氧呼吸和无氧呼吸，都能产生CO2，它们分别形成于( )
A．叶绿体 B．线粒体
C．核糖体 D．细胞质基质
答案：BD
9．将等量萌发的种子和煮沸自然冷却后的种子分别放入甲、乙两试管中，如下图所示(本实验中石蜡油短期内不影响生物的生长)。两试管中均无空气存在。据图分析回答：
(1)甲试管放置几个小时后，管内顶部出现气泡，其中的气体成分主要是________；将该气体引入____________________溶液中，可使该溶液变浑浊。
答案：CO2 澄清石灰水
(2)甲试管中产生气泡的现象是种子进行________造成的，写出表示这一过程的反应式________________________________________________________________________。
答案：无氧呼吸 C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋能量
(3)乙试管在与甲试管同样的时间内，试管内顶部未出现气泡，原因是________________________________________________________________________。
答案：被煮沸的种子已经死亡，不能进行细胞呼吸
(4)乙试管继续放置几天，一些微生物开始繁殖，导致试管内顶部也出现少量气体，这是这些微生物从试管中的________获得了所需要的营养物质进行新陈代谢的结果。
答案：死亡种子中
(5)这些微生物可能的来源是(答出两个来源即可)____________________________________________。
答案：未灭菌的试管内壁的菌类；操作过程带入的菌类；石蜡油中的菌类；铁丝网上的菌类；种子表面耐高温的没有被杀死的菌类
第4节 能量之源——光与光合作用
第1课时 捕获光能的色素和结构
?达标练习
1．吸收光能的色素分布在( )
A．叶绿体的外膜上 B．类囊体的薄膜上
C．叶绿体的内膜上 D．叶绿体的基质中
解析：叶绿体中的色素分布在类囊体薄膜上。
答案：B
2．(易错题)关于高等植物细胞内的色素的叙述中，错误的是( )
A．绿叶中叶绿素含量是类胡萝卜素的3倍，所以叶呈绿色
B．所有植物细胞内都含有四种色素
C．细胞内的叶绿体中的色素吸收光能用于光合作用
D．有的植物细胞的液泡内也含有一定量的色素
解析：绿叶中的叶绿素含量占3/4，类胡萝卜素含量占1/4，二者之比为3∶1，即前者是后者的3倍；植物细胞内的色素按功能可分为光合色素和非光合色素，光合色素主要分布在叶绿体内，非光合色素(如花青素)分布在液泡的细胞液中，光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素，它们能吸收光能用于光合作用。
答案：B
3．在绿叶中色素的提取和分离实验中，实验结果表明，在滤纸条上相邻色素带之间距离最大的是( )
A．叶绿素a和叶绿素b B．叶绿素a和叶黄素
C．叶黄素和胡萝卜素 D．无法判断
解析：胡萝卜素在层析液中溶解度最大，随层析液在滤纸条上扩散速度最快，叶黄素在层析液中的溶解度相对较小，随层析液在滤纸上的扩散速度较慢，二者之间的距离最大。
答案：C
4．
(2014·深外高一检测)如图表示新鲜菠菜叶中四种色素的相对含量及在滤纸条上的分离情况。下列说法不正确的是( )
A．叶绿体中的四种色素分布在类囊体薄膜上
B．四种色素均可溶于有机溶剂无水乙醇中
C．四种色素在层析液中溶解度最大的是甲
D．发黄菠菜叶中色素含量显著减少的是甲和乙
解析：据图可知，甲、乙、丙、丁分别是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素，层析液中溶解度最大的是丁。叶绿体中的四种色素分布在类囊体薄膜上。四种色素均可溶于有机溶剂无水乙醇中，故可用无水乙醇提取色素。发黄菠菜叶中色素含量显著减少的是叶绿素。
答案：C
5．叶绿体色素的纸层析结果显示，叶绿素b位于层析滤纸的最下端，原因是( )
A．相对分子质量最小
B．相对分子质量最大
C．在层析液中的溶解度最小
D．在层析液中的溶解度最大
解析：色素分离的原理是根据不同色素在层析液中溶解度不同，溶解度大的随层析液扩散得快，溶解度小的随层析液扩散得慢，层析时随层析液在滤纸上的扩散而分离开。
答案：C
6．用菠菜叶进行“绿叶中色素的提取和分离”的实验，滤液经层析后，色素带在滤纸条上的分布顺序是( )
解析：由于四种色素在层析液中溶解度的不同，造成其扩散速度不同。溶解度最大的是胡萝卜素，它扩散的距离最远，其次是叶黄素，而叶绿素的溶解度小，所以叶绿素a和叶绿素b分别扩散在第三和第四条色素带上。
答案：A
?提升练习
7．(多选)某同学在做提取绿叶中色素的实验时，收集到的色素提取液为淡绿色。分析产生该结果的可能原因是( )
A．研磨不充分，色素未能充分提取出来
B．乙醇加入量太多，稀释了色素提取液
C．乙醇加入量太少，色素未提取出来
D．未加碳酸钙粉末，叶绿素分子已被破坏
解析：提取液呈淡绿色的原因可能有：一是选取的叶片含色素少；二是研磨不充分，色素未能充分提取出来；三是提取液太多，使色素提取液浓度降低；四是未加碳酸钙，造成研磨过程中叶绿素分子被破坏。
答案：ABD
8．
(多选)右图表示某同学做“绿叶中色素的提取和分离”的实验改进装置，下列与之有关的叙述中，正确的是( )
A．应向培养皿中倒入层析液
B．应将色素滤液滴在a处，而不能滴在b处
C．实验结果应是得到四个不同颜色的同心圆(近似圆形)
D．实验得到的若干个同心圆中，最小的一个圆呈橙黄色
解析：培养皿中倒入层析液，色素滤液滴在a处，实验结果是得到四个不同颜色的同心圆，由内到外依次是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素和胡萝卜素，故最小的一个圆呈现黄绿色。
答案：ABC解析：培养皿中倒入层析液，色素滤液滴在a处，实验结果是得到四个不同颜色的同心圆，由内到外依次是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素和胡萝卜素，故最小的一个圆呈现黄绿色。
答案：ABC
9．早在一百多年前(1883年)，美国科学家恩格尔曼用巧妙的实验，研究了光合作用的作用光谱。他用一种丝状绿藻，将棱镜产生的光谱投射到丝状绿藻上，并在丝状绿藻的悬液中放入一些细菌，然后在显微镜下观察细菌在丝状绿藻不同波长的光照下，各部分的聚集情况(如图)。请分析：
(1)细菌聚集多的部分表示____________的浓度高，即这些部位丝状绿藻的________________________强度高。
(2)从细菌大量聚集的区域可以看出，主要的作用光谱为________区和________区。
(3)如果将该丝状绿藻长期放在500纳米～550纳米的波长下照射，丝状绿藻将________，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)如何使丝状绿藻周围的细菌呈均匀分布？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：细菌大多为好氧性的，因此在氧气浓度高的地方细菌聚集得多，而氧气是丝状绿藻进行光合作用释放出来的。光合色素主要吸收红光和蓝紫光来进行光合作用合成有机物以维持丝状绿藻的生命活动，丝状绿藻几乎不吸收绿光，因此在绿光区绿藻不能进行光合作用，难以维持生命活动而逐渐死亡。去掉棱镜分光后，阳光均匀照射丝状绿藻，光合作用产生的O2和有机物也较均匀地分布，因此需要氧气和有机物的细菌也将均匀分布。
答案：(1)氧气 光合作用
(2)红光 蓝紫光
(3)逐渐死亡 丝状绿藻几乎不吸收绿光进行光合作用
(4)去掉棱镜的分光
第2课时 光合作用的探索历程和过程
?达标练习
1．(2014·广雅高一检测)德国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处数小时“饥饿”处理(消耗掉叶片中的淀粉)后，再把叶片的一部分遮光，其他部分曝光。一段时间后，将该叶片经脱色、漂洗再用碘蒸气处理，结果遮光部分不变色，曝光部分变深蓝。下列有关本实验的分析及结论合理的是( )
①本实验未设对照组 ②有无光照是遮光和曝光区域显现不同结果的惟一原因 ③实验初始时遮光和曝光区域均达到无淀粉状态 ④实验证明叶绿体利用光照将CO2转变成了淀粉
A．②③ B．①②③
C．②③④ D．①②③④
解析：本实验采用的是相互对照的方法证明光合作用的产物。但不能证明叶绿体利用光照将CO2转变成了淀粉。
答案：A
2．(2014·云浮高一检测)如图为光合作用过程示意图，在适宜条件下栽培小麦，如果突然将c降低至极低水平(其他条件不变)，则a、b在叶绿体中含量的变化将会是( )
A．a上升、b下降 B．a、b都上升
C．a、b都下降 D．a下降、b上升
解析：据图分析，c是CO2，a、b分别是[H]和ATP。光照不变，光反应顺利进行，[H]和ATP合成正常；CO2供应不足，CO2固定减弱，C3相对含量减少，导致C3还原消耗的[H]和ATP也减少，故a、b在叶绿体中相对含量上升。
答案：B
3．在光合作用过程中，水的光解和葡萄糖的形成所需要的能量分别来自( )
A．呼吸作用产生的ATP和光能
B．都是呼吸作用产生的ATP
C．光能和光反应所产生的ATP
D．都是光反应产生的ATP
解析：水在光下分解利用的是太阳光能，产生的ATP用于合成葡萄糖。
答案：C
4．
如图为水绵结构模式图。恩格尔曼进行光合作用实验时，把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境里，然后用白光束对水绵细胞的不同部位(如a处)做点状投射，发现水中的好氧细菌明显聚集在叶绿体被光投射处；若将装片完全暴露在光下，好氧细菌则分布在叶绿体所有受光部位。此实验证明了( )
A．氧气是由水分解来的
B．叶绿体是光合作用的场所
C．光合作用能产生淀粉
D．光合作用需以二氧化碳作原料
解析：好氧细菌分布在氧气较多的地方，叶绿体在光下进行光合作用放出氧气。因此好氧细菌的分布位置与光所照射的叶绿体位置一致。
答案：B
5．(2014·华附高一检测)某同学从杨树叶片中提取并分离得到4种色素样品，经测定得到下列吸收光谱图，其中属于叶绿素b的是( )
解析：植物叶绿体中的色素分为叶绿素和类胡萝卜素，其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，400 nm～500 nm为蓝紫光区，600 nm～700 nm为红光区，因为叶绿素b是叶绿素的一种，所以答案选A。
答案：A
6．把叶绿素提取液放在自然光源和三棱镜之间，从镜的另一侧观察连续光谱中变暗的主要区域是( )
A．红光和蓝紫光区域
B．黄光和蓝紫光区域
C．绿光和红光
D．黄光和绿光区
解析：叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光。
答案：A
?提升练习
7．(多选)对光合作用图解分析正确的是( )
A．图示为真核生物的光合作用过程
B．若突然停止CO2供应，则短时间内三碳化合物的含量将上升
C．图中①为O2，②为ATP
D．若用3H标记的H2O进行示踪，可发现H元素的转移途径为H2O→[H]→糖类
解析：由于有叶绿体的存在，所以应为真核生物的光合作用；若突然停止CO2的供应，则短时间内三碳化合物的形成减少，消耗不变，含量降低；图中①为水的分解产物O2，②为光反应为暗反应提供的ATP。光反应中水分解产生[H]，为暗反应提供还原剂，并进入到有机物中。
答案：ACD
8．(多选)下图表示较强光照且温度相同以及水和小球藻的质量相等的条件下，小球藻进行光合作用的实验示意图。一段时间后，以下相关比较正确的是( )
A．Y2的质量大于Y3的质量
B．④中小球藻的质量大于①中小球藻的质量
C．②中水的质量大于④中水的质量
D．试管①的质量大于试管②的质量
解析：根据题意及图中实验处理可知，②④试管利用HO2，③④试管利用C18O2，①试管没有标记，作为空白对照组，光合作用释放出的氧气全部来自于水，因此图中Y1＝Y3＜Y2＝Y4，各试管中水的质量①＝③＞②＝④，各试管中小球藻的质量①＝②＜③＝④。
答案：ABD
9．如图是某高等植物叶绿体进行光合作用的图解，请据图完成下列问题。
(1)图中A表示的结构是由________堆叠而成的。若f为高能化合物，则b、c代表的物质名称依次是________________。
解析：基粒是由类囊体堆叠而成的，f若表示的是ATP，则参与暗反应后就形成Pi和ADP；光反应生成ATP的同时还释放了氧气。
答案：类囊体 O2、ADP
(2)h与i反应生成j的过程称为________， j与f、e反应称为______________________________。
解析：i表示的是从外界吸收的二氧化碳，与C5(h)结合形成C3，称为CO2的固定；C3被还原形成C5和(CH2O)。
答案：二氧化碳的固定
三碳化合物的还原(或C3的还原)
(3)图中能量变化过程是__________________________________再到有机物中稳定的化学能。
解析：光合作用过程中能量变化规律是光能转化成ATP中活跃的化学能再到有机物中稳定的化学能。
答案：光能转化成ATP中活跃的化学能
(4)光合作用分为光反应和暗反应两个阶段，其中暗反应为光反应提供________________________________________________________________________。
解析：光反应为暗反应提供[H]、ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi。
答案：ADP和Pi
第3课时 光合作用原理应用和化能合成作用
?达标练习
1．生长于较弱光照条件下的植物，当提高CO2浓度时，其光合作用速率并未随之增加，主要限制因素是 ( )
A．呼吸作用和暗反应 B．光反应
C．暗反应 D．呼吸作用
解析：生长于较弱光照条件下的植物光反应弱，生成的ATP和[H]少，即使提高CO2浓度，暗反应的速率也不会提高，光合作用速率并未随之增加。
答案：B
2．下图表示某地夏季一密闭大棚内一昼夜间CO2浓度的变化。下列能正确表示e点时单位时间内棚内植株消耗的CO2总量与消耗的O2总量之比(体积比)的是( )
解析：e点时CO2的量不再增加，超过e点后CO2的含量下降，说明此时光合作用速率等于细胞呼吸速率，即光合作用吸收的CO2量等于细胞呼吸消耗的O2的量。
答案：B
3．硝化细菌将二氧化碳和水合成为糖类，其能量来自于( )
A．光能 B．电能
C．化学能 D．生物能
解析：硝化细菌利用将NH3氧化成亚硝酸(HNO2)、硝酸(HNO3)所释放的能量，用于将CO2和H2O合成为糖类。
答案：C
4．光合作用和化能合成作用的相同之处是( )
A．都以太阳能作为能源
B．都需要环境中的物质氧化释放的能量
C．都可以将无机物转变为有机物
D．都是高等生物的代谢类型
解析：光合作用是绿色植物利用光能把CO2和H2O转化为有机物的过程；化能合成作用是某些微生物利用环境中的物质氧化释放的化学能，把CO2和H2O转变成有机物的过程。两者的不同点是，前者利用的能量是光能，后者利用的能量是化学能，两者的相同点：都是把无机物转变为有机物，从生物类型来看，前者是所有绿色植物都能进行的，而后者只有低等生物——硝化细菌等微生物才能进行。
答案：C
5．(2014·长春高一检测)将在黑暗中放置一段时间的叶片均分4块，置于不同的试管中，按下表进行实验，着色最浅叶片所在的试管是( )
试管编号
①
②
③
④
实验处理
CO2溶液
＋
＋
＋
＋
光照
白光
蓝光
红光
绿光
碘液
＋
＋
＋
＋
注：“＋”表示具有该条件。
A．① B．② C．③ D．④
解析：不同的光质对光合作用影响不同，叶绿体内叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，色素对绿光吸收最少，因此题中第④组实验光合作用效率最低，合成的淀粉最少，所以用碘液处理后，蓝色最浅。
答案：D
6.
(2014·深外高一检测)在光合作用和细胞呼吸过程中都会产生[H]。如图是[H]随化合物在生物体内的转移过程，下列对其分析不正确的是( )
A．[H]经①→②转移到葡萄糖，首先[H]与C3结合，该转变过程属于暗反应
B．[H]经②→①转移到水中，此过程需要氧气参与
C．②→④过程一般在缺氧条件下才能进行
D．②→①产生的[H]和①→②产生的[H]全部来自水
解析：①→②中，①是光反应产生[H]，②是[H]还原C3为葡萄糖；②→①中，②是有氧呼吸第一阶段，C3为丙酮酸，①为有氧呼吸的第二、三阶段，[H]与O2结合形成水；②→④为无氧呼吸产生酒精、CO2或乳酸的过程，在缺氧条件下进行；由②→①产生的[H]来自葡萄糖、丙酮酸和水中的氢，由①→②产生的[H]只是来自水中的氢。
答案：D
?提升练习
7．(多选)如图是某种细菌内发生的生化反应，据此判断不正确的是( )
A．此为光合作用制造有机物过程
B．此为化能合成作用
C．该过程可以发生在绿色植物体内
D．该过程中所需要的酶与光合作用过程中的酶相同
解析：该过程为化能合成作用制造有机物，与光合作用不同，因此所需的酶也不同。
答案：ACD
8．(2014·汕头高一检测)(多选)将生理状况相同的某种绿叶分成相同的四组，在不同温度下先暗处理1 h，再用相
同适宜的光照射1 h，测其质量变化(假设在有光和黑暗条件下，细胞呼吸消耗有机物的量相同)，得到下表的数据，下列说法正确的是( )
温度/℃
27
28
29
30
暗处理前后质量变化/mg
－1
－2
－3
－1
光照前后质量变化/mg
＋4
＋5
＋6
＋2
A.27 ℃时该绿叶在整个实验期间积累的有机物是2 mg
B．28 ℃时该绿叶光照后比暗处理前质量增加3 mg
C．29 ℃是该绿叶进行光合作用和细胞呼吸的最适温度
D．30 ℃时该绿叶经光合作用合成有机物的总质量是3 mg
解析：27 ℃时该绿叶在整个实验期间积累的有机物是3 mg；28 ℃时，该绿叶光照后比暗处理前质量增加量为5－2＝3 mg；29 ℃时细胞呼吸最强，光合作用也最强；30 ℃时该绿叶经光合作用合成有机物总量为净光合量＋呼吸量＝2＋1＝3 mg。
答案：BCD
9．图甲表示光照强度对光合作用强度的影响，图乙表示春季晴天某密闭大棚内一昼夜CO2浓度的变化。请据图回答问题：
(1)图甲中B点的生理状况与图乙中____________时相同，此时细胞中产生ATP的部位是__________________________。
(2)图乙中，植物开始进行光合作用的时间为____________，植物的光合作用强度大于细胞呼吸强度的时间段为____________。
(3)如图为探究光合作用速率的装置，实验开始时，针筒的读数是0.2 mL，水滴位置在X处，恒温30分钟后，将针筒容量调到0.6 mL处，水滴的位置恢复到X处。若以氧气释放量表示光合作用速率，则植物光合作用的速率是________mL/h，该数值比实际光合作用速率低，原因是________________________________________________________________________。
解析：图甲中B点表示光补偿点，即光合作用速率与细胞呼吸速率相等。图乙中B点和C点都表示光合作用消耗的CO2等于细胞呼吸释放的CO2，即光合作用速率等于细胞呼吸速率。有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。图乙中横轴表示的是时间，在0：00没有光照，不进行光合作用，在6：00，光合作用速率等于细胞呼吸速率，因此开始进行光合作用的时间应为6：00之前。光合作用强于细胞呼吸时，CO2浓度下降，因此6：00～18：00光合作用速率大于细胞呼吸速率。针筒读数最初为0.2 mL,30分钟后读数为0.6 mL，说明光合作用在30分钟内净产生了0.4 mL的氧气，1个小时则产生0.8 mL的氧气，此数值可作为净光合作用速率。
答案：(1)6：00和18：00 细胞质基质、线粒体、叶绿体
(2)6：00之前 6：00～18：00
(3)0.8 植物同时进行细胞呼吸，消耗氧气
