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
1．在实验中需要控制各种变量，其中人为改变的变量是(B)
A．因变量 B．自变量
C．无关变量 D．控制变量
2．生物体内酶的作用及特点是(B)
A．能使不能发生的化学反应发生
B．能降低化学反应的活化能
C．为生物体内的化学反应提供能量
D．催化效率与无机催化剂相同
解析：酶作为生物催化剂，只能改变化学反应的速度而不能使本来不能发生的化学反应发生。
3．对盛有过氧化氢的试管水浴加热和加入催化剂，都能够促进其分解，下列相关叙述正确的是(A)
A．加热和加入催化剂的基本原理是不同的
B．加热和加入催化剂都可以使过氧化氢分子的能量提高
C．加热和加入催化剂都可以降低过氧化氢分子的活化能
D．酶和Fe3＋的作用原理是不同的
解析：加热可以使过氧化氢分子的能量提高，加入催化剂可以降低过氧化氢分解反应的活化能。
4．选用新鲜的肝脏来比较过氧化氢在不同的条件下分解的实验，是因为新鲜的肝脏中(D)
A．含Fe3＋多
B．含酶的种类多
C．温度高
D．过氧化氢酶多且活性高
解析：不新鲜的肝脏，过氧化氢酶的数量和活性都会有所下降。
5．关于生物学实验中的变量，下列说法不正确的是(A)
A．任何生物学实验中都需要设置变量
B．对照实验中应遵循单一变量原则
C．对照实验中一定存在自变量
D．无关变量并不是与实验结果没有关系
解析：只有对照实验中才需设置变量，纯粹的观察实验(如用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体)则无需设置变量。
6．当某种RNA存在时，生物体内的某种化学反应能正常进行，当这种RNA被有关的酶水解后，此种化学反应的速率便慢了下来。由此可以说明(B)
A．RNA是核酸的一种
B．RNA也可起生物催化剂的作用
C．RNA主要存在于细胞质中
D．RNA是该种生物的遗传物质
解析：根据题意分析可知，RNA能催化化学反应的进行，是一种生物催化剂。
7．(多选)多酶片中含有的蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶，具有辅助消化的作用。下列关于酶的叙述，正确的是(AD)
A．多酶片中的酶都是蛋白质
B．一个酶分子只起一次作用
C．酶提供反应开始时所必需的活化能
D．食物消化过程需要酶的作用，细胞内的化学反应也需酶的作用
解析：多酶片中的酶都是蛋白质；酶可以重复利用；酶不能提供能量；细胞内的化学反应需要酶的作用。
8．(多选)下列关于活化能的叙述，不正确的是(AB)
A．活化能是分子从活跃状态转变为常态所需要的能量
B．无机催化剂、水浴加热都可以降低化学反应的活化能
C．酶可以降低化学反应的活化能
D．同无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的作用效果更显著
解析：酶和无机催化剂均能降低化学反应的活化能。相比之下，酶降低活化能的作用效果更显著。水浴加热虽然能加快化学反应速度，但并没有降低反应的活化能。
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。试回答下列问题。
(1)图一、二、三所代表的实验中，实验自变量依次为______________、____________、________。
(2)根据图一可以得出的实验结论是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)图二曲线BC段产生的最可能原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)根据你的理解，图三曲线纵坐标最可能代表______。
解析：(1)图一为比较过氧化氢在不同条件下的分解实验，催化剂的种类是自变量；图二显示氧气的产生速率随H2O2浓度的变化而变化，因此H2O2浓度是自变量，氧气产生速率为因变量；同理图三中温度为自变量。(2)由图可看出加过氧化氢酶的速率要大于加Fe3＋的速率，说明酶的催化作用具有高效性。(3)图示显示，氧气产生量不再随H2O2浓度的增加而增加，应该是酶已达到饱和，即反应受过氧化氢酶数量(浓度)的限制。(4)温度过高或过低，酶的活性都会降低，反应物剩余量增加，因此最可能代表溶液中H2O2的剩余量。
答案：(1)催化剂种类 H2O2浓度 温度 (2)酶的催化作用具有高效性 (3)反应受过氧化氢酶数量(浓度)的限制 (4)溶液中H2O2的剩余量
10．在编号为1～4号的4支试管内各注入10 mL 3%的过氧化氢溶液，1号试管作为对照，2号试管内迅速放入新鲜猪肝1～2小块，3号试管内放入一枚锈铁钉，4号试管内放入煮熟的猪肝1～2小块，根据实验现象回答下列问题：
(1)立即出现大量气泡的试管为________号，这种气体是________，产生大量气泡的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)4号试管内有什么变化？________。理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)2号和3号试管内都能产生气体，但产生气体的速度和数量不同，原因是________________________________________________________________________。
解析：1号试管作为对照；在2号试管中，猪肝中的过氧化氢酶能将过氧化氢分解形成水和氧气；3号试管内放入锈铁钉是为了提供Fe3＋，Fe3＋作为催化剂将过氧化氢分解成水和氧气；4号试管内煮熟的猪肝中的过氧化氢酶受高温的影响，酶的结构被破坏从而失去活性，过氧化氢不能被分解，没有任何现象发生。2号试管与3号试管相比，过氧化氢迅速分解产生大量的氧气，而3号试管内的Fe3＋是无机催化剂，虽然能分解过氧化氢，但反应速度慢，所以2号和3号试管相比，说明酶的催化效率更高。
答案：(1)2 氧气 新鲜猪肝内的过氧化氢酶迅速催化过氧化氢分解，产生大量氧气 (2)无变化 煮熟的猪肝细胞内的过氧化氢酶被破坏，失去了活性 (3)酶(或过氧化氢酶)比Fe3＋的催化效率更高
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第1节 降低化学反应活化能的酶
第1课时 酶的作用和本质核心点睛1．说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性。(重、难点)
2．学会分析实验中的自变量、因变量、无关变量等。(重、难点)
3．通过阅读分析“关于酶本质的探索”资料，认同科学是在不断地探索和争论中前进的。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接新知初探1．细胞代谢：
(1)概念：细胞中每时每刻都进行着许多 _________，统称为细胞代谢。
(2)细胞代谢的条件：需_____的催化。
(3)意义：细胞代谢是_______________的基础。
2．比较过氧化氢在不同条件下的分解实验：
(1)实验原理：
一、酶在细胞代谢中的作用栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究化学反应酶细胞生命活动(2)实验过程和现象： 要点探究 新知初探核心点睛栏目链接较少较多大量3.酶的作用原理和本质：
(1)酶的作用原理。
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作用机制：同无机催化剂相比，酶降低________的作用更显著，因而催化效率更高。 要点探究 新知初探核心点睛栏目链接常态活跃活化能 要点探究 新知初探核心点睛栏目链接答案：活细胞 催化作用 蛋白质或RNA
二、酶的本质的探索历程
1．探索历程。
发酵是纯化学反应，
与生命活动无关。 要点探究 新知初探核心点睛栏目链接答案：活细胞
死细胞中的物质
发酵 蛋白质
蛋白质 RNA2．结论。
酶是__________产生的具有______作用的________。其中绝大多数酶是_________，少数是_________。
[判断]
(1)酶的基本组成单位都是氨基酸。( ) 要点探究 新知初探核心点睛栏目链接活细胞催化有机物蛋白质RNA×提示：绝大多数酶是蛋白质，基本组成单位是氨基酸；少数酶是RNA，基本组成单位是核糖核苷酸。 (2)一切活细胞都可产生酶。( )
(3)酶提供了反应过程所必需的活化能。( )栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究提示：酶降低化学反应的活化能。√×要点探究?问题导学
1．FeCl3溶液和肝脏研磨液加快反应的速率的效果不同，它们的作用机理相同吗？试分析原因。
2．胰蛋白酶可以用哪种试剂鉴定？它的形成和分泌需要哪些细胞结构参与？ 要点探究 新知初探核心点睛栏目链接提示：相同。两者都是催化剂，都是通过降低反应的活化能来加快反应速率的。提示：胰蛋白酶属于分泌蛋白，鉴定时用双缩脲试剂。参与它形成和分泌的细胞结构有核糖体、线粒体、内质网、高尔基体和细胞膜。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接 1．对照实验设计。
栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接 特别提醒
实验的对照原则
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。
(1)空白对照：对照组不施加任何处理因素。
(2)实验对照：对照组不施加处理因素，但施加某种与处理因素有关的实验因素。
(3)自身对照：对照与实验在同一受试对象进行，如以病人用药前后的血压值作对比。
(4)相互对照：几种处理(或水平)互为对照。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接2．实验的变量。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接 3.实验中应注意的问题。
(1)实验时要选用新鲜的肝脏。肝脏如果不新鲜，肝细胞内的过氧化氢酶等有机物就会在腐生菌的作用下分解，就不能促进过氧化氢分解成水和氧气。
(2)滴入肝脏研磨液和FeCl3溶液时，不能共用一个吸管，否则滴入的FeCl3溶液中会含少量肝脏研磨液，而研磨液中的H2O2酶具有高效性，可能会使两个试管中气泡一样多，从而影响实验结果的准确性。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接【例?】下列试管中各注入10 mL 2%的过氧化氢溶液，实验中单位时间内产生气泡最多的是( )A栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接解析：A中含有丰富的过氧化氢酶，催化效率高；C中加热后酶失去了活性。名师点睛：过氧化氢在不同条件下的分解结果
酶和无机催化剂一样，并不改变化学反应平衡点的位置，只是改变化学反应的速度，使化学反应更快地达到平衡点。而自身的组成、化学性质和质量在反应前后不发生变化。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接?跟踪训练
1．1．如图所示，在适宜的温度、pH条件下，实线表示没有酶时的反应进程。在T1时，将催化此反应的酶加入反应物中，则图中表示此反应进程的是( )C栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接A．曲线a
B．曲线b
C．曲线c
D．曲线d栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接解析：酶和无机催化剂一样，并不改变化学反应平衡点的位置，只是改变化学反应的速度，使化学反应更快地达到平衡点。从图中可以看出，曲线a、b、d均改变了此反应的平衡，都是错误的。曲线c表示酶使反应达到平衡的时间缩短(即反应速度提高)，而不改变反应的平衡。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接1．催化机理。
酶和其他催化剂均能降低化学反应的活化能，分析如下图。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接(1)图中AC和BC段分别表示无催化剂和酶催化时反应进行所需要的活化能。
(2)若将酶变为无机催化剂，则B在纵轴上向上移动。用加热的方法不能降低活化能，但会提供活化能。
2．酶与一般无机催化剂的共同点。
(1)改变化学反应速率，本身不被消耗；
(2)只能催化已存在的化学反应；
(3)降低活化能，使反应速率加快；
(4)缩短达到平衡的时间，但不改变化学反应的方向和平衡点。核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接【例?】下列关于酶的叙述中，正确的是( )
A．酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸
B．酶的形成都要经过核糖体的合成、内质网和高尔基体的加工等几个阶段
C．酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率
D．酶只能由内分泌细胞合成A栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接解析：酶的化学本质是蛋白质或RNA。化学本质是RNA的酶的形成不需要经过核糖体的合成、内质网和高尔基体的加工。酶是通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率的。能进行正常代谢的细胞都能合成酶。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接名师点睛：酶概念的深化
(1)产生酶的细胞：所有的活细胞(哺乳动物成熟的红细胞除外)。
(2)酶在细胞内的合成场所：不都在核糖体，RNA的合成主要在细胞核。
(3)酶的基本组成单位：氨基酸或核糖核苷酸。
(4)酶发挥作用的场所：无论在细胞内、细胞外、甚至体外，只要条件允许，酶都可以发挥作用。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接?跟踪训练
2．酶在水解过程中，通常能得到多肽，最后能得到氨基酸，这说明( )
A．酶是由活细胞产生的
B．酶是生物催化剂
C．绝大多数酶的化学本质是蛋白质
D．酶的基本组成单位是多肽
C栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接解析：氨基酸是蛋白质的基本组成单位，酶水解后最终得到氨基酸，可见绝大多数酶的化学本质是蛋白质。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接 实验专项 “比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验分析
(1)步骤和结果：栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接 (2)结论：过氧化氢酶的催化效率高于FeCl3溶液等无机催化剂的催化效率，所以酶的催化作用具有高效性。核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接【例】 (2015·江门高一检测)图中的新鲜土豆片与H2O2接触后，产生的现象及推测错误的是( )
C核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接A．若有气体大量产生，可推测新鲜土豆片中含有过氧化氢酶
B．若增加新鲜土豆片的数量，量筒中产生气体的速率加快
C．一段时间后气体量不再增加是因为土豆片的数量有限
D．为保证实验的严谨性，需要控制温度等无关变量栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接解析：土豆片中含有过氧化氢酶能够催化过氧化氢的分解，增加土豆片，加快反应速率使氧气释放速率加快；由于瓶子中的反应物(H2O2)是有限的，所以一段时间后气体的量不再增加；为保证实验的严谨性，要保证单一变量，控制好无关变量，因为高温情况下过氧化氢会自动分解。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接?跟踪训练
下列叙述与下图实验不相符的是( )D栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接A．该实验的自变量是催化剂的种类
B．该实验的因变量是催化剂的催化效率
C．该实验能证明酶降低活化能的作用更显著
D．加入肝脏研磨液和Fe3＋，前者的反应速率总是较快栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接解析：在适宜的条件下，酶和无机催化剂相比，降低活化能的效果更好，不同条件下，二者无法比较。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接动物界的婚礼派对
一对蜗牛举办婚礼，蝴蝶去祝贺，看见新郎新娘长得一个模样，分不清哪位是新郎，哪位是新娘。怕出洋相，蝴蝶只好含糊地说了声祝它俩幸福，就飞走了。过了一段时间，蝴蝶又参加蚯蚓的婚礼，发现蚯蚓的新郎新娘也长得一模一样。蝴蝶心里很纳闷，怎么新郎新娘也是一个模样？这时蝴蝶正好碰见黄鳝，蝴蝶就喊道：“喂！黄鳝先生！”，黄鳝纠正道：“不，现在应该叫我小姐。”蝴蝶摇摇头道：“对不起，现在应该称你小姐，以后就要改称你‘女士’了。”黄鳝摇了摇头说：“哈哈，将来应该叫我‘先生’。”蝴蝶这次又闹笑话了，你知道蝴蝶错在哪儿吗？趣味
生物第2课时 酶的特性
1．我国科学家研制成功检测SARS病毒的酶联免疫试剂，专用于“非典”的快速诊断。此试剂具有准确、灵敏、快速、方便和经济等优点，一个测试板可同时测96个样品，1小时左右获得检测结果。它应用的是(A)
A．酶的高效性和专一性原理
B．酶的专一性原理
C．酶的识别原理
D．酶的高效性
2．能催化唾液淀粉酶水解的酶是(B)
A．肽酶 B．蛋白酶
C．脂肪酶 D．淀粉酶
解析：唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质。
3．下图为酶作用的模式图，根据图中所示，下列叙述错误的是(C)
A．甲多为蛋白质
B．此反应为分解反应
C．此反应中甲、乙为反应物，丙、丁为产物
D．甲与乙之间有专一性
解析：图示中甲为酶，绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；该反应是在酶(甲)的作用下将乙分解成丙和丁，且酶与底物之间具有专一性。
4．人的血液中碳酸酐酶的一个分子每分钟可催化分解1 900万个碳酸分子，这说明酶具有的特性是(D)
A．多样性
B．专一性
C．催化活性受温度、酸碱度的影响
D．高效性
5．下列实例中，不能说明“酶的作用条件较温和”的是(A)
A．平原地区的人进入西藏后会产生“高原反应”
B．人发高烧后食欲下降
C．唾液淀粉酶进入胃后不再催化食物中的淀粉水解
D．用沸水浸泡的加酶洗衣粉洗涤效果不佳
解析：高原反应是因缺氧造成的。
6．血液凝固是一系列酶促反应过程，采集到的血液在体外下列哪种温度条件下凝固最快(D)
A．0 ℃ B．15 ℃ C．25 ℃ D．35 ℃
解析：越接近人的体温，血液凝固越快。
7．(多选)如图表示在最适温度、最适pH条件下，一定量的唾液淀粉酶对淀粉溶液浓度所催化的化学反应速率的影响。下列叙述错误的是(AC)
A．若在A点时降低温度，则反应速率加快
B．若在A点时升高pH，则反应速率降低
C．若在B点时往混合物内加入少量淀粉，则反应速率会加快
D．若在B点时往混合物内加入少量唾液淀粉酶，则反应速率会加快
解析：由于此曲线是在最适温度和最适pH条件下测得，不论是提高温度和pH，还是降低温度和pH，都会使反应速率降低；B点时底物是过量的，所以增加底物不会使反应速率增加，此时增加酶的浓度会提高反应速率。
8．(多选)如图表示在不同条件下，酶催化反应情况。以下有关叙述正确的是(ACD)
A．图①能用来表示反应物浓度与反应时间的关系
B．图①能用来表示酶活性与pH的关系
C．与实线相比，图②中的虚线能表示酶量增加，其他条件不变时，生成物量与反应时间的关系
D．若图②中的实线表示Fe3＋对H2O2分解的催化效率，则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率
解析：随着反应时间的延长，反应物剩余量降低，A对。由pH对酶活性的影响可知，当pH值过低或过高，会使酶变性失活，B错。酶量增加后，反应达到平衡所需时间减少，C对。与无机催化剂相比，酶具有高效性，D对。
9．下列A、B、C三图依次表示酶浓度一定时，反应速率和反应物浓度、温度、pH的关系。请据图回答下列问题：
(1)图A中，反应物达到某一浓度时，反应速率不再上升，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)图B中，a点所对应的温度称________________________________________________________________________。
(3)图B中，a点到b点的曲线急剧下降，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)将酶与反应物混合后，装入甲、乙两试管并分别放入12 ℃和75 ℃水浴锅中，20 min后取出转入37 ℃的水浴锅中保温，两试管内的反应分别为：甲______________，乙______________。
(5)图C表示了________催化反应的速率变化曲线。
A．唾液淀粉酶 B．胃蛋白酶
C．胰蛋白酶 D．植物淀粉酶
解析：(1)图A中，当反应物在低浓度范围内增加时，反应速率上升。当反应物达到某一浓度时，反应速率不再上升，其原因是受酶浓度的限制。(2)图B中，a点对应的酶的催化效率最高，说明它对应的温度就是酶促反应的最适温度。(3)从a点到b点，由于温度逐渐升高，酶的分子结构逐渐被破坏，从而使酶活性降低，反应速率下降。(4)由于甲试管的温度较低，所以酶的活性较低，反应速率很慢，当转入37 ℃的水浴锅中保温后，其反应速率会迅速增加。乙试管在75 ℃的高温下，酶的结构被破坏，酶丧失活性，即使再转入37 ℃的水浴锅中保温，酶的活性也不能恢复，不再具有催化作用。(5)图C中，酶的最适pH为弱碱性，唾液淀粉酶和植物淀粉酶的最适pH近于中性，胃蛋白酶的最适pH为强酸性，只有胰蛋白酶的最适pH为弱碱性。
答案：(1)受反应液中的酶浓度限制 (2)酶促反应的最适温度 (3)温度升高，使酶活性下降 (4)催化速度加快 无催化反应 (5)C
10．某同学从温度为55 ℃～65 ℃的泉水中筛选出能分解脂肪的细菌，并从该细菌中提取了脂肪酶。回答下列问题：
(1)测定脂肪酶活性时，应选择________作为该酶作用的物质。
(2)要鉴定该酶的化学本质，可将该酶液与双缩脲试剂混合，若反应液呈紫色，则该酶的化学本质为________________________________________________________________________。
(3)根据该细菌的生活环境，简要写出测定该酶催化作用最适温度的实验思路。
________________________________________________________________________。
解析：(1)脂肪酶的活性以其单位时间内分解脂肪量为指标。(2)该酶与双缩脲试剂呈紫色反应，说明该酶的化学本质是蛋白质。(3)要测定该酶催化作用的最适温度，一般采用预实验，需在一定温度范围内设置温度梯度，对比不同温度下测得的酶活性，若不能测出峰值，则需扩大温度范围，继续实验。
答案：(1)脂肪 (2)蛋白质 (3)在一定温度范围(包括55 ℃～65 ℃)内设置温度梯度，分别测定酶活性。若所测得的数据出现峰值，则峰值所对应的温度即为该酶催化作用的最适温度。否则，扩大温度范围，继续实验，直到出现峰值
课件51张PPT。生物必修1（人教版）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 酶的特性核心点睛1．阐明酶的特性。(重、难点)
2．进行有关的实验和探究，学会控制自变量。观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复试验。(重、难点)
3．通过实验探究影响酶活性的条件，培养探索精神、创新精神、合作精神。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接新知初探1．高效性。
酶的催化效率大约是无机催化剂的_________倍，意义是使细胞代谢快速进行。
2．专一性。
每一种酶只能催化____________化学反应，意义是使细胞代谢有条不紊地进行。
3．酶的作用条件较温和。
(1)影响：酶对化学反应的催化效率的因素主要有____和___。一、酶的特性栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究107～1013一种或一类温度pH (2)在一定条件下，酶活性最高时所对应的温度为___________。温度偏高或偏低均会使酶活性_____。一般来说，动物体内的酶最适温度在____________之间；植物体内的酶最适温度在_____________之间。
(3)在一定条件下，酶活性最高时所对应的pH为___________。pH偏高或偏低均会使酶活性____。动物体内的酶最适pH大多在____________之间；植物体内的酶最适pH大多在__________之间。 要点探究 新知初探核心点睛栏目链接最适温度降低35℃～40℃40℃～50℃最适pH降低6.5～8.04.5～6.54．对酶的特性和原理进行连线。 要点探究 新知初探核心点睛栏目链接答案：①－b ②－c ③－a二、探究影响酶活性的条件
1．实验一：温度变化对工业淀粉酶(适宜温度60 ℃)催化作用的影响。 要点探究 新知初探核心点睛栏目链接 要点探究 新知初探核心点睛栏目链接(1)1号试管无明显变化说明____________________，2、3号试管呈蓝色说明____________________________。
(2)该实验说明：工业淀粉酶在____℃时活性最高，温度______________________，都会影响酶的活性，使酶活性降低，因此酶的作用需要___________________。
要点探究 新知初探核心点睛栏目链接淀粉被完全水解了淀粉没有被完全水解60偏高或者偏低适宜的温度2．实验二：pH变化对过氧化氢酶催化作用的影响。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究(1)1号试管中有大量的气泡产生，说明过氧化氢酶的活性______，2、3号试管无明显气泡，说明在不适宜的pH范围内，过氧化氢酶的活性______。
(2)该实验说明：酶的作用需要___________,_pH_____或______都会使酶活性降低。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究很高很低适宜的pH偏高偏低3．温度和pH对酶促反应速率的作用曲线。
(1)曲线解读。
①AB(DE)段：在一定温度(pH)范围内，酶促反应速率随温度(pH)的升高而______；栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究加快②B(E)点：酶促反应速率最快，酶活性最高，此时对应的温度(pH)称为__________________。
③BC(EF)段：酶促反应速率随着温度(pH)的升高而______。
(2)比较A、C、D、F四点说明：低温影响酶的活性，但不会使酶的__________破坏，温度升高后，酶仍能恢复活性；但高温、过酸、过碱会导致酶_________，使其永久失活。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究该酶的最适温度(pH)下降空间结构变性要点探究?问题导学
1．探究温度对酶活性影响的实验中，能否在反应后加入新配制的斐林试剂，观察是否有砖红色沉淀生成，来判断试管中的淀粉是否水解了？
2．探究温度对酶活性影响的实验中，能否用过氧化氢和过氧化氢酶来做这个实验？ 要点探究 新知初探核心点睛栏目链接提示：不能。因为这个实验要严格控制温度，而斐林试剂的反应需要水浴加热。提示：不能。过氧化氢本身在不同温度下就存在分解速率的差异，会干扰实验结果。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接
3．探究pH对酶活性影响的实验中，能否在加入肝脏研磨液后，直接加入3%过氧化氢溶液，然后再调节pH?
4．在将胃蛋白酶所处的环境pH从10降到1.5的过程中，酶的活性是如何变化的？试分析原因。
提示：不能。因为酶的作用具有高效性，在调节pH之前，试管中已经发生了剧烈反应，会影响到实验结果。提示：不变，始终为0，因为胃蛋白酶的最适pH为1.5，在pH为10时，酶已经失活。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接5．温度或pH超出酶的作用范围后，酶的活性为0，这时酶的空间结构被破坏了吗？试说明原因。提示：过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活，但并未涉及肽键的断裂。0 ℃左右，酶活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下，酶的活性可以恢复。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接 1．酶专一性的验证：
(1)思路：栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接 (2)实例。
①实验组：淀粉＋淀粉酶→麦芽糖
②对照组：蔗糖＋淀粉酶→不分解，仍为蔗糖
③现象：两组中都加入斐林试剂，并水浴加热，只有①组中出现砖红色沉淀。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接2．探究酶活性的适宜条件：
(1)思路：栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接 (2)实例：栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接 特别提醒
(1)选用淀粉、蔗糖和淀粉酶探究酶的专一性的实验中，所用的鉴定试剂只能是斐林试剂，而不能用碘液，因为淀粉被分解，不呈现蓝色，蔗糖溶液滴入碘液也不会变蓝色；若选用淀粉和蔗糖酶、淀粉酶做实验材料，所用试剂碘液和斐林试剂均可。
(2)探究实验中测定的温度或pH对酶活性的影响，不能测定最适温度和最适pH；若要测定最适温度或pH，则应该降低梯度。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接【例?】下表是探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用实验设计及结果。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接
注：“＋”表示有；“－”表示无。最后一行“＋”的多少代表颜色的深浅。
根据实验结果，以下结论正确的是( )
A．蔗糖被水解成非还原糖
B．淀粉在淀粉酶的作用下水解成葡萄糖
C．淀粉酶活性在60 ℃时比40 ℃时高
D．淀粉酶对蔗糖的水解具有专一性C栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接解析：酶具有专一性，一种酶只能催化一种或一类化学反应，淀粉酶只能催化淀粉水解，而不能催化蔗糖水解，A、D错；有淀粉溶液的三支试管都出现了砖红色沉淀，这说明淀粉酶将淀粉水解成了还原糖，但是这种还原糖是麦芽糖，不是葡萄糖，B错；可以看出，在60 ℃的条件下砖红色沉淀量比40 ℃条件下多，说明60 ℃条件下的试管中还原糖含量比40 ℃时多，这证明淀粉酶的活性在60 ℃时比40 ℃时高，C对。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接名师点睛：实验设计题的解题思路
(1)明确实验目的和原理。(验证的生物学事实是什么？所依据的生物学原理是什么)
(2)找出实验自变量、因变量和无关变量。寻找方法是查找实验现象的条件和结果，研究的条件或因素就是自变量，非研究条件和因素就是无关变量，结果就是因变量。
(3)构思实验中自变量的控制方法和实验结果的获得手段。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接?跟踪训练
1．在一块含有淀粉的琼脂块的四个固定位置，分别用不同方法处理，如图所示，将上述实验装置放入37 ℃恒温箱中，保温处理24 h后，用碘液冲浸该琼脂块，可见其上面呈蓝色的斑块个数是( )C栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接A．1 B．2
C．3 D．4解析：1和2斑块处的唾液淀粉酶失活，3处无唾液淀粉酶，因此淀粉不能被水解，加碘后变蓝色。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接1．表示酶高效性的曲线：
(1)与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。
(2)催化剂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。
栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接2．表示酶专一性的曲线：
(1)加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同，说明酶B对此反应无催化作用。
(2)加入酶A的反应速率随反应物浓度的增大明显加快，说明酶具有专一性。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接3．底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响：
(1)甲图：在其他条件适宜、酶量一定的情况下，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)乙图：在底物充足、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。
栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接4．pH和温度对酶促反应速率的影响曲线：栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接(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。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接 (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。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接 特别提醒
(1)酶催化反应时，酶不同，其最适pH不同，最适温度不同。对于同一种酶，改变pH时，不会影响到它的最适温度，同样改变温度时不会影响其最适pH。
(2)适量增加酶的浓度会提高反应速率，但不会改变化学平衡；若适宜增加反应物的浓度，提高反应速率的同时改变了化学平衡。核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接【例?】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( )D栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接A．在一定范围内，底物浓度影响着酶促反应速率
B．曲线①作为对照实验
C．化合物P对该酶的活性有抑制作用
D．若反应温度不断升高，则A点持续上移栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接解析：①②两条曲线对照可以说明P对该酶的活性有抑制作用；一定范围内升高温度，酶活性可能上升，但温度过高也会使酶活性降低，甚至失活。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接名师点睛：
(1)在分析温度和pH对酶活性影响的曲线时，要借助数学中分段函数的思想，分段描述，即以最适温度(pH)为界限进行表述。
(2)在解答此类问题时，要特别关注纵坐标表示的是酶促反应速率，还是生成物的量。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接?跟踪训练
2．下图甲是H2O2酶活性受pH影响的曲线，图乙表示在最适温度下，pH＝b时H2O2分解产生的O2量随时间的变化曲线。若该酶促反应过程中改变某一初始条件，以下叙述正确的是( )A栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接A．温度降低时，e点不移，d点右移
B．H2O2量增加时，e点不移，d点左移
C．pH＝c时，e点为0
D．pH＝a时，e点下移，d点左移
栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接解析：温度降低时，酶活性下降，反应变慢，生成的氧气量不变，e点不移，达到平衡的时间变长，d点右移。H2O2量增加时，生成的氧气量增多，e点上移，反应时间变长， d点右移。pH＝c时，酶失活，反应无酶催化仍能进行，e点不为0。pH＝a时酶活性下降，e点不移，d点右移。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接1．单一变量原则是指其他因素(无关变量)不变，只改变其中一个因素(要研究的因素——实验变量，即自变量)，然后观察这个实验变量对实验结果的影响。
2．单一变量的控制：
确定自变量后，控制其他无关变量相同且适宜。如下表：栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接【例】猪笼草是一种食虫植物，为了验证猪笼草分泌液中有蛋白酶，某学生设计了两组实验，如图所示。在35 ℃水浴中保温一段时间后，1、2中加入适量双缩脲试剂，3、4不加任何试剂，下列实验能达到目的的是( )B核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接A．实验①
B．实验②
C．实验①、实验②都能
D．实验①、实验②都不能栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接解析：因猪笼草分泌液中有蛋白酶，本质为蛋白质，1、2中加双缩脲试剂都有显紫色反应，所以实验①不可以；而3、4中可以通过对比蛋白块的大小来看是否进行了反应，本实验中自变量是有无分泌液，遵循单一变量原则，所以实验②可以。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接加酶洗衣粉
加酶洗衣粉的洗涤效果要比普通洗衣粉强，加入不同的酶，对不同质地衣物的洗涤效果不同，如加入蛋白酶的洗衣粉可以洗掉一般衣物上的血渍、奶渍，但不能用来洗丝质的衣物。另外，加酶洗衣粉使用时要注意水的温度，温水效果较好，用热水反而效果不好。以上事例说明酶的作用有不同于无机催化剂的特点，有很多因素能影响酶的作用。趣味
生物第2节 细胞的能量“通货”——ATP
1．一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键的数目依次是(C)
A．1，2，2 B．1，2，1
C．1，3，2 D．2，3，1
解析：根据ATP的分子结构简式A—P～P～P可知，ATP中含有高能磷酸键2个，是第二和第三个磷酸键，含有的磷酸基团是3个，只有1个腺苷。
2．当你品尝各种美味佳肴时，你不得不感谢三磷酸腺苷(ATP)这种化学物质。新的研究显示，ATP这种传统上与细胞能量供应相关的物质在把食物的味道信息传递给大脑的过程中起到了关键的作用。据以上信息我们不能推出的结论是(B)
A．ATP与能量供应有关
B．作为信息分子的ATP不能提供能量
C．ATP也可作为信息传递分子
D．神经细胞膜外表面可能有ATP的受体
解析：ATP是直接供能物质，而新的研究表明ATP在味道信息传递中起关键作用，说明ATP还可以作为信息传递分子，在神经细胞膜上有其受体来接受ATP中的相关信息。
3．正常精细胞形成精子的过程中，细胞的很多结构退化消失，但保留了大量线粒体，因为线粒体可以合成精子运动所需的(B)
A．乙醇 B．ATP
C．胰岛素 D．淀粉
解析：线粒体是产生ATP的主要场所。
4．枪乌贼是一种生活在海洋中的软体动物，它有巨大的神经细胞，这种神经细胞能像红细胞一样，不断吸收K＋。科学家用一种有毒物质使神经细胞中毒，其吸收K＋的功能就消失。如果注入一种物质，神经细胞又能恢复吸收K＋的功能，一直到这种物质消耗完，请分析这种物质是什么(B)
A．淀粉 B．ATP
C．葡萄糖 D．麦芽糖
解析：细胞吸收离子是主动运输，主动运输需消耗能量，需要载体蛋白，浓度梯度一般由低到高，从题目中可知与K＋浓度无关，载体蛋白存在于细胞膜上，所以与载体蛋白也无关，所以只能与能量有关，有毒物质抑制了细胞的呼吸作用，没有能量供应，而加入一种物质后，恢复了吸收K＋的功能，可直接利用的能量是ATP，选B。
5．下列关于ATP的说法中，不正确的是(D)
A．参与ATP组成的化学元素包括C、H、O、N、P
B．衣藻和黑藻细胞产生ATP的场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体
C．ATP中的能量可以来源于光能、化学能，也可以转化为光能和化学能
D．ATP在植物、动物和微生物体内的来源相同
解析：衣藻和黑藻细胞都属于真核细胞，且能够进行光合作用，产生ATP的场所有细胞质基质、叶绿体和线粒体。光合作用生成的ATP，能量来源于光能，呼吸作用生成的ATP，能量来源于化学能，ATP作为生命活动的直接能源物质，可以转化成光能、电能、机械能和化学能等各种形式的能。ATP在植物、动物和微生物体内的来源不同，都有呼吸作用，但植物细胞中还有光合作用。
6．以下是对生物体内ATP的有关叙述，其中正确的一项是(A)
A．ATP与ADP的相互转化，在活细胞中其循环是永无休止的
B．ATP与ADP是同一种物质的两种形态
C．生物体内的ATP含量很多，从而保证了生命活动所需能量的持续供应
D．ATP与ADP的相互转化，使生物体内各项化学反应能在常温常压下快速顺利地进行
解析：ATP与ADP并不是同一种物质；ATP在细胞中含量很少；酶的催化作用使各种化学反应快速顺利地进行。
7．(多选)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(CD)
A．腺苷很容易吸收能量和释放能量
B．第三个高能磷酸键很容易断裂和再结合
C．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
D．ADP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
解析：ATP含有三个磷酸基团，一个普通化学键、两个高能磷酸键，ATP水解时第二个高能磷酸键(远离腺苷的那个)断裂，储存在高能磷酸键中的能量释放出来，ATP转化为ADP。在有关酶的催化下，ADP与Pi结合，吸收能量，又可形成第二个高能磷酸键(远离腺苷的那个)，ADP又转化为ATP。
8．(多选)(2015·湛江高一检测)某同学对细胞内的葡萄糖、脂肪、ATP进行了如下总结，你认为合理的是(ACD)
A．葡萄糖是生物体主要的能源物质
B．ATP分子中含有的化学能比葡萄糖的多
C．脂肪的氧化分解能生成ATP，脂肪的合成需消耗ATP
D．ATP在细胞内含量很少，但细胞内ATP和ADP之间的转化很迅速
解析：葡萄糖是细胞呼吸最常利用的物质，有生命的燃料之称。1分子葡萄糖彻底氧化分解形成38分子ATP。脂肪作为主要储能物质，氧化分解释放的能量，部分用于合成ATP，部分以热能的形式散失掉；脂肪属于生物大分子，在合成时需消耗ATP。细胞内ATP和ADP之间的转化很迅速，保证了细胞能量的持续供应。
9．在活细胞中，下图中循环过程永不停止地进行着。请运用所学知识，分析回答ATP和ADP循环中的有关问题：
(1)ATP作为生物体生命活动的__________物质，其分子结构简式为__________，在②过程中，是由于__________键的断裂而释放出能量。
(2)在绿色植物细胞内，与①相应的生理活动主要是在细胞内的细胞质基质、__________、__________中进行。
(3)A1和A2分别起什么作用？二者相同吗？
________________________________________________________________________。
(4)①中能量E1的来源有哪些？②中能量E2的去向有哪些？
________________________________________________________________________。
答案：(1)直接能源 A—P～P～P 远离腺苷的高能磷酸 (2)线粒体 叶绿体 (3)催化作用、二者不相同 (4)光合作用和呼吸作用 ②中能量E2的去向是转化为其他各种形式的能量，用于生物的各项生命活动，主要有化学能、机械能、电能、渗透能等
10．为了探究肌肉收缩的直接能源是ATP还是葡萄糖，某研究性学习小组的同学利用下列实验材料进行了相关的探究活动。请回答相关问题。
(1)提出问题：肌肉是从ATP中还是从葡萄糖溶液中直接获得能量？
(2)作出假设：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
(3)实验材料及用具：新鲜的骨骼肌标本、ATP溶液、葡萄糖溶液、蒸馏水、电极、滴管等。
(4)实验步骤：
①选取三个新鲜的相同的骨骼肌标本，分别标记为A、B、C。
②给A、B、C骨骼肌分别施加适宜的电刺激，直至骨骼肌不再收缩。
③给A标本滴加适量的蒸馏水，给B标本滴加______________，给C标本滴加等量的葡萄糖溶液。
④给A、B、C标本同时施加适宜的电刺激，观察____________________。
(5)预测结果及分析：
①给骨骼肌施加两次电刺激的目的是否相同？________________________________________________________________________。
原因为________________________________________________________________________。
②如果C标本收缩，A、B标本不收缩，则说明________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③如果B标本收缩，A、C标本不收缩，则说明________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(2)该实验为探究实验，假设就会有两种情况：肌肉直接从ATP中获得能量，或从葡萄糖溶液中获得能量。(4)实验体现了单一变量原则、对照原则和等量原则，实验变量为对骨骼肌标本的不同处理：滴加等量的蒸馏水(对照)、ATP溶液和葡萄糖溶液(实验)。(5)实验分析：第一次电刺激可以耗尽骨骼肌中的能量，使骨骼肌不再收缩，这体现了等量原则；第二次电刺激可以观察到骨骼肌收缩现象。骨骼肌能否发生收缩反应与直接能源物质有关，如果ATP是直接能源物质，滴加ATP溶液后骨骼肌就会收缩；如果葡萄糖是直接能源物质，滴加葡萄糖溶液后骨骼肌就会收缩。
答案：(2)①肌肉收缩是从ATP中直接获得能量 ②肌肉收缩是从葡萄糖溶液中直接获得能量
(4)③等量的ATP溶液 ④标本是否收缩
(5)①不同 第一次电刺激目的是消耗肌肉标本内的直接能源物质，第二次电刺激目的是为了观察骨骼肌是否收缩
②葡萄糖是直接能源物质 ③ATP是直接能源物质
课件37张PPT。生物必修1（人教版）第5章 细胞的能量供应和利用
第2节 细胞的能量“通货”——ATP核心点睛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。(重点)
3．解释ATP在能量代谢中的作用。(重、难点)栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接新知初探1．中文名称：_____________。
2．结构简式：_____________________。一、ATP分子中具有高能磷酸键栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究三磷酸腺苷A—P～P～P 答案：核糖 磷酸基团 高能磷酸键3．特点。
(1)ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物，含有2个____________，储存大量能量。
(2)ATP的化学性质不稳定，在有关酶的催化作用下，_________的高能磷酸键易水解，释放出大量能量。 要点探究 新知初探核心点睛栏目链接高能磷酸键远离A[判断]
(1)1个ATP分子中含有1个腺嘌呤和3个磷酸基团。( )
(2)ATP中的“A”与DNA、RNA中的碱基“A”表示的是同一种物质。( )
要点探究 新知初探核心点睛栏目链接提示：1个ATP分子中含有1个腺苷和3个磷酸基团。提示：ATP中的“A”表示的是腺苷(核糖和腺嘌呤)，DNA、RNA中的碱基“A”表示的是腺嘌呤。××二、ATP和ADP可以相互转化
1．过程： 要点探究 新知初探核心点睛栏目链接答案：(1)ADP (2)ATP
2．能量的来源及去路： 要点探究 新知初探核心点睛栏目链接答案：呼吸作用 光合作用 ADP3．原因及特点：
(1)原因：ATP分子中 _______________________很容易水解。
(2)特点：时刻不停地发生并且处于_____________之中。 要点探究 新知初探核心点睛栏目链接远离A的那个高能磷酸键 动态平衡三、ATP的利用
1．列举利用ATP的实例： 要点探究 新知初探核心点睛栏目链接答案：主动运输 思考 吸能2．ATP是细胞内流通的能量“通货”：
(1)化学反应中的能量变化与ATP的关系。
吸能反应：一般与_______________相联系。
放能反应：一般与______________相联系。
(2)能量通过__________在吸能反应和放能反应之间循环流通。
栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究ATP的水解 ATP的合成 ATP分子 栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接 [判断]
(1)人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡。( )
(2)ATP和ADP的相互转化是与吸能反应和放能反应联系在一起的。( )提示：对细胞的正常生活来说，ATP与ADP的这种相互转化，是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中。×√要点探究?问题导学
1．ATP与组成RNA的基本单位存在什么关系？
2．1分子ATP会彻底分解为哪些物质？ 要点探究 新知初探核心点睛栏目链接提示：ATP分子脱去两个磷酸基团后是RNA的基本组成单位腺嘌呤核糖核苷酸。提示：1分子腺嘌呤，1分子的核糖，3分子的磷酸。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接
3．为什么ATP适于做能量流通的“货币”？
4．ATP水解释放的能量能转化成热能、光能等，ATP储存的能量能来自热能、光能吗？
提示：因为ATP分子结构相对简单，远离腺苷的高能磷酸键能够不断水解和重新合成，所以能够满足生物体代谢过程中对能量的需要。提示：ATP储存的能量不能由热能转化而来。动物和人等利用化学能；绿色植物利用光能和化学能。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接 1．ATP的元素组成与结构：
(1)图解：栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接 (2)说明：ATP的结构特点可用“一、二、三”来记忆，即一个腺苷，二个高能磷酸键，三个磷酸基团。
2．不同物质中“A”代表的含义：
栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接3．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，许多能源物质中的能量需转移到ATP中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量。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接
特别提醒
关于ATP结构的两点警示
(1)ATP是一种物质，而不是能量，能量储存在ATP的高能磷酸键中。
(2)ATP中含有三个磷酸基团，而不是三个高能磷酸键。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接【例?】如果测得1个高能磷酸键的化学能是8P，那么ATP中的磷酸键能应该是( )
A．8P
B．8P～16P
C．16P～24P
D．24PC栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接解析：1个ATP中有2个高能磷酸键和1个普通磷酸键，所以其键能应在16P与24P之间。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接名师点睛：细胞的能源物质归纳栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接?跟踪训练
1．ATP中的大量化学能储存在( )
A．腺苷内
B．磷酸基内
C．腺苷和磷酸基连接键内
D．高能磷酸键内D栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接解析：ATP是高能化合物，ATP分子中的大量化学能就储存在高能磷酸键内。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接探究二 ATP与ADP的相互转化和ATP的利用
生物体内ADP与ATP可以相互转化，但反应是不可逆的。
如下图：
核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接1．ATP的合成需要满足的条件：
(1)原料：ADP和Pi。
(2)能量。
(3)ATP合成酶。
2．ADP、ATP、Pi三种物质可反复循环利用，故上述过程中的物质是可逆的，能量是不可逆的，整个反应是不可逆的。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接特别提醒
(1)ATP并不是生物体唯一的直接供能物质，只是绝大多数生物的直接供能物质，还存在其他直接供能物质。
(2)生物体的生命活动需要的能量并不是完全由ATP提供的，如植物对水分吸收和运输的动力来自蒸腾拉力。核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接【例?】下面有关ATP和ADP的叙述中，正确的是( )
A．ATP在酶的作用下，可以连续脱下3个Pi，释放大量能量
B．ATP在酶的作用下，可以加上一个Pi，储存能量
C．ATP和ADP的相互转化都需要酶的参与
D．ATP转化为ADP不需要酶参与C栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接解析：ATP分子不可以再加一个Pi；在酶的作用下，ATP可以脱下一个磷酸基团变为ADP，断裂一个高能磷酸键，A、B错。ATP与ADP的相互转化需要不同的酶催化，D错。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接名师点睛：熟记常见的吸能反应和放能反应
(1)常见的吸能反应有光合作用、脱水缩合等，常见的放能反应有细胞呼吸等。
(2)有机物(如蛋白质、糖类和脂质)的合成为吸能反应，其氧化分解则为放能反应。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接?跟踪训练
2．在人体细胞内同时存在两个过程：ATP ADP＋Pi＋能量，以下对①过程和②过程中能量的叙述正确的是( )
A．①过程和②过程中的能量均来自糖类等有机物的氧化分解
B．①过程和②过程中的能量均供人体各项生命活动直接利用
C．①过程的能量供人体各项生命活动利用，②过程的能量来自糖类等有机物的氧化分解
D．①过程的能量来自于糖类等有机物氧化分解，②过程的能量供人体各项生命活动利用C栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接解析：人体细胞中，ATP分解后释放的能量用于各项生命活动的进行；而生成ATP的能量主要来自有机物的氧化分解。
栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接不要小看蜗牛
蜗牛是陆生的软体动物，栖息于潮湿地带，园林中也经常能见到它那缓缓的身影。别看一般的蜗牛只有大拇指盖那么小，它们家族中也有大家伙。1976 年 6 月在非洲塞拉利昂采集到的一只巨型蜗牛重量达到 900 多克，贝壳长达30厘米左右。科学家发现，看上去很不起眼的蜗牛，其实很不简单。 “蜗牛速度”向来用以比喻迟缓，而美国科学家的测定表明，一只普通的庄园蜗牛的最快速度可以达到每小时 50 米，它扬眉吐气地一扫“蜗牛速度”之耻。趣味
生物栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接蜗牛的头部有两对触角，后一对稍大，犹如黄牛的双角，爬行时姿态酷似黄牛拉车。实验表明蜗牛的确力大如牛，一只体重仅 20 克的蜗牛可以拖动超过自身重量 200 倍的玩具汽车。蜗牛还有较强的记忆力，科学家对欲食胡萝卜片的蜗牛群给予微弱电击，结果 90%的蜗牛都以保命为重，不敢再食用胡萝卜片了。此时尽管已不再电击，但它们“记住”了上次电击的教训。第3节 ATP的主要来源——细胞呼吸
第1课时 细胞呼吸的方式
1．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，这样的实验叫(B)
A．标准实验 B．对比实验
C．模拟实验 D．演示实验
2．近几年，几起严重的醉驾事故引起了社会的广泛关注。交警为检测司机是否存在酒后驾驶的违章行为，可用来检测司机呼出的气体的试剂是(C)
A．溴麝香草酚蓝水溶液
B．斐林试剂
C．重铬酸钾的浓硫酸溶液
D．澄清的石灰水
解析：橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精生成灰绿色的硫酸铬，利用此原理可检测酒精的存在。
3．在有氧呼吸的下列反应阶段中，不在线粒体中进行的只有(B)
A．[H]传递给氧气生成水
B．C6H12O6分解为丙酮酸和[H]
C．丙酮酸分解为CO2和[H]
D．ADP与磷酸结合生成ATP
解析：C6H12O6分解为丙酮酸和[H]在细胞质基质中进行。
4．人体内C6H12O6彻底氧化分解释放出的能量中，大部分的去向是(A)
A．以热能形式散失 B．储存于ATP中
C．存在于线粒体中 D．供生命活动利用
解析：在细胞内，1 mol的葡萄糖彻底氧化分解以后，释放出来的总能量是2 870 kJ，其中只有1 161 kJ转移至ATP中，其余部分(1 709 kJ)的能量就以热能的形式散失掉了。
5．如图所示，质量分数为10%的NaOH溶液的作用是(B)
A．吸收O2
B．吸收空气中的CO2
C．检验酒精的产生
D．检验CO2的产生
解析：NaOH与空气中的CO2反应，保证了通入酵母菌培养液的气体不含CO2，避免其对实验结果的干扰。
6．取鼠肝脏细胞的线粒体为实验材料，向盛有线粒体的试管中注入丙酮酸时，测得氧的消耗量较大；当注入葡萄糖时，测得氧的消耗量几乎为零；同时注入细胞质基质和葡萄糖时，氧消耗量又较大。对上述实验结果的解释，错误的是(D)
A．线粒体内进行的是丙酮酸彻底分解和消耗氧气生成水的过程
B．在线粒体内不能完成葡萄糖的酵解，而能完成丙酮酸的分解过程
C．葡萄糖分解成丙酮酸是在细胞质基质中完成的，不需要消耗氧气
D．有氧呼吸中，水的参与和生成都是在细胞质基质中进行的
解析：葡萄糖只能在细胞质基质内氧化分解成丙酮酸，而不能在线粒体内进行氧化分解，这是由于线粒体内不含有与分解葡萄糖有关的酶；有氧呼吸过程中，水的参与和生成都是在线粒体中进行的。
7．(多选)如图表示有氧呼吸过程，下列有关说法正确的是(AD)
A．①②④中数值最大的是④
B．③代表的物质名称是氧气
C．产生①②的场所是线粒体
D．某些原核生物能完成图示全过程
解析：图中①②④表示有氧呼吸三个阶段产生的能量，其中[H]＋O2反应的④过程释放能量最多。产生①的场所是细胞质基质，而作为反应物的O2参与的是第三阶段，是图中⑤，图中③是另一种反应物水。具有有氧呼吸酶的原核生物如蓝藻可完成有氧呼吸。
8．(多选)某生物实验小组为“探究酵母菌的呼吸方式”设计了如图所示的实验装置。实验中，先向气球中加入10 mL含酵母菌的培养液，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。下列说法错误的是(BC)
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无氧呼吸
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：若酵母菌只进行有氧呼吸，则消耗的氧气和产生的二氧化碳体积相等，不会引起液面变化；若同时进行了无氧呼吸，则产生二氧化碳多于消耗的氧气，气体体积增大，液面上升。
9．如图是有氧呼吸过程的图解，请据图回答问题：
(1)有氧呼吸的总反应式为________________________________________________________________________。
(2)有氧呼吸的过程十分复杂，可以分为__________个阶段，其中[H]和氧气结合的是第__________阶段。
(3)在有氧呼吸过程中，释放出大量能量的是第________阶段，反应的场所是__________。
(4)图中②③分别是__________、__________。
解析：(1)有氧呼吸中需要水和氧气将葡萄糖分解成为水、二氧化碳，同时放出大量能量。(2)有氧呼吸可以分为三个阶段，而氧气与[H]结合是发生在第三阶段。(3)第三阶段氧气与[H]结合后释放出大量能量，发生在线粒体内膜上。(4)图中④⑤⑥表示的是三个阶段释放的ATP，②表示H2O，③为第二阶段产生的CO2。
答案：(1)C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量
(2)三 三 (3)三 线粒体内膜 (4)H2O CO2
10．(2015·汕头高一检测)为了探究酵母菌细胞呼吸类型，请根据所给的实验材料和用具设计实验。
(1)实验目的：探究酵母菌的细胞呼吸类型。
(2)实验原理：酵母菌(从结构上看，酵母菌属于单细胞的__________生物)是兼性厌氧菌，能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸。
(3)实验材料和用具：酵母菌培养液、带橡皮塞的锥形瓶五只、弯曲玻璃管若干、NaOH溶液、澄清石灰水、酸性重铬酸钾溶液、凡士林(提示：假设酵母菌以葡萄糖作为呼吸底物)。
(4)实验方法步骤：
①将实验材料和用具按上图(一)、(二)安装好。
②C瓶中加入10%的NaOH溶液，图(一)、(二)____________瓶中分别加入等量酵母菌培养液，图(一)、(二)__________瓶中分别加入等量澄清石灰水(上述两组装置的温度适宜且相同)。
③一段时间后观察溶液混浊程度变化情况。
(5)结果预测和结论：若图(一)、(二)中澄清石灰水都变混浊且图(一)中混浊程度比图(二)中大，则说明________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)进一步探究：如果要进一步检测酵母菌细胞呼吸产物中有无酒精，常用试剂是酸性重铬酸钾溶液。若颜色变为__________，说明有酒精产生。除用澄清石灰水检测CO2的产生情况外，还可以使用__________溶液，看溶液变成黄色的时间长短。
解析：(2)酵母菌属于具有细胞核的真核细胞。(4)②图中(一)、(二)放入酵母菌的是A、B，CO2是两个反应的产物，所以检测时放在最后D、E瓶中。(5)混浊程度大，则说明有氧呼吸产生的CO2多于无氧呼吸。(6)在酸性条件下，酒精遇重铬酸钾溶液后会变灰绿色。CO2可用澄清的石灰水检测，也可以用溴麝香草酚蓝水溶液进行检测。
答案：(2)真核 (4)②A、B D、E (5)酵母菌呼吸能产生二氧化碳，且有氧呼吸产生的二氧化碳比无氧呼吸多
(6)灰绿色 溴麝香草酚蓝水
课件42张PPT。生物必修1（人教版）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
核心点睛1．细胞呼吸的概念和方式。
2．探究酵母菌细胞呼吸的方式。(重、难点)
3．有氧呼吸的过程。(重点)栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接新知初探1．概念：
(1)物质变化：有机物氧化分解，生成_________________________________。
(2)能量变化：释放出能量并合成____________。
2．类型：根据_________________，可分为两种类型：_______________和______________。一、细胞呼吸栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究二氧化碳或其他产物ATP是否需要氧气有氧呼吸无氧呼吸二、探究酵母菌细胞呼吸的方式
1．酵母菌作为实验材料的原因：酵母菌是一种单细胞真菌，在____________的条件下都能生存，属于________菌。
2．检测细胞呼吸产物所用试剂与现象： 要点探究 新知初探核心点睛栏目链接有氧和无氧兼性厌氧 要点探究 新知初探核心点睛栏目链接2.检测细胞呼吸产物所用试剂与现象变混浊溴麝香草酚蓝水溶液灰绿色三、有氧呼吸
1．概念： 要点探究 新知初探核心点睛栏目链接答案：葡萄糖 二氧化碳和水(2)条件：_______参与及_________催化。
(3)能量变化：释放大量能量并合成大量_____。
2．过程：栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究有氧多种酶ATP栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接3．总反应式：_________________________________答案：细胞质基质 C6H12O6 2丙酮酸＋4[H] 线粒体基质 2丙酮酸＋6H2O 6CO2＋20[H] 线粒体内膜 24[H]＋6O2 12H2O 大量要点探究?问题导学
1．实验过程中能否以CO2的产生来判断酵母菌细胞呼吸的类型？试分析原因。
2．能否将甲、乙两组中澄清的石灰水用溴麝香草酚蓝水溶液代替？如何衡量两种呼吸方式的不同？ 要点探究 新知初探核心点睛栏目链接提示：不能。酵母菌在有氧呼吸和无氧呼吸的过程中均会产生二氧化碳。提示：能。替换后要注意观察溶液由蓝变绿再变黄的时间长短。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接 1．细胞呼吸的概念。
(1)发生场所：生活状态的细胞内。
(2)分解底物：生物体内的有机物。
(3)呼吸产物：CO2和水或不彻底的氧化产物(因呼吸类型而异)。
(4)反应类型：氧化分解。
(5)能量变化：有机物中化学能释放，转换成ATP中的化学能和热能。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接2．细胞呼吸的方式。
细胞呼吸可分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。
(1)有氧呼吸的化学反应式。
C6H12O6＋6H2O＋6O2 6CO2＋12H2O＋能量
(2)无氧呼吸的化学反应式。
C6H12O6 2C2H5OH＋2CO2＋少量能量
C6H12O6 2C3H6O3＋少量能量栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接【例?】有氧呼吸的主要场所是( )
①线粒体 ②叶绿体 ③细胞质基质
A．①②③
B．①③
C．②③
D．①D解析：有氧呼吸的主要场所是线粒体。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接?跟踪训练
1．细胞呼吸的实质是( )
A．分解有机物，储存能量
B．合成有机物，储存能量
C．分解有机物，释放能量
D．合成有机物，释放能量C栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接解析：细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接对于绝大多数生物来说，有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式，这一过程必须有氧的参与。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接1．线粒体。
线粒体具有双层膜，[3]内膜向内腔折叠形成[2]嵴，大大增加内膜的表面积，线粒体内充满了液态的[4]基质，线粒体的内膜上和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。
2．结合图解，对有氧呼吸的三个阶段进行归纳，完成下表。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接3.有氧呼吸的总反应式及各元素的去向。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接 4．有氧呼吸的概念：有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。
5．1 mol葡萄糖在体内彻底氧化分解能释放出2 870 kJ的能量，其中有1 161 kJ的能量储存在ATP中，其余的能量以热能的形式散失，以维持体温的恒定。那么，1 mol葡萄糖通过有氧呼吸可形成38 mol的ATP，其能量转换效率是40.45%。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接6．有氧呼吸和物质燃烧的异同：栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接特别提醒
(1)有氧呼吸的反应式中箭头不能写成等号，能量不能写成ATP。
(2)葡萄糖是有氧呼吸最常利用的物质，但不是唯一的物质。
(3)有氧呼吸的三个阶段都需要不同的酶来催化。
(4)原核生物没有线粒体，但是也可进行有氧呼吸，场所是细胞质基质和细胞膜。核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接【例?】有氧呼吸的反应底物有葡萄糖、O2和水，这三种物质参与有氧呼吸反应过程的阶段分别是( )
A．第一阶段、第一阶段、第一阶段
B．第一阶段、第二阶段、第二阶段
C．第一阶段、第二阶段、第三阶段
D．第一阶段、第三阶段、第二阶段D栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接解析：第一阶段是1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸和[H]，第二阶段是丙酮酸进入线粒体与水在酶的作用下分解生成二氧化碳和[H]，第三阶段是O2与前两个阶段产生的[H]经过一系列的化学反应生成H2O。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接名师点睛：口诀记忆细胞呼吸
细胞呼吸一过程，有氧无氧一段同，
葡(萄)糖分解丙酮氢，还要释放少量能。
有氧呼吸二过程，丙酮和水来反应，
能量、CO2、还原氢，线(粒)体基质来完成。
有氧呼吸三过程，O2氧化还原氢，
大量能量水生成，线(粒)体内膜来完成。
无氧呼吸二阶段，还原丙酮(酸)不放能。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接?跟踪训练
2．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D栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接解析：在细胞质基质中，C6H12O6在酶的作用下分解为丙酮酸，丙酮酸进入线粒体彻底分解成CO2。核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接1．实验原理：
(1)反应过程。
酵母菌 酒精＋二氧化碳
酵母菌 水＋二氧化碳
(2)产物验证。
①酒精＋重铬酸钾溶液(浓硫酸)→灰绿色栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接②二氧化碳＋澄清石灰水→混浊
③二氧化碳＋溴麝香草酚蓝水溶液→由蓝变绿再变黄
2．探究过程：
①配制酵母菌培养液。
②检测CO2的产生，装置如图所示：核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接③检测酒精的产生：自A、B中各取2 mL滤液分别注入编号为1、2的两支试管中→分别滴加0.5 mL溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液→振荡并观察溶液的颜色变化。
3．实验现象及结论：
(1)实验现象。
①甲、乙两装置中石灰水都变混浊，且甲中混浊程度大且快。
②2号试管中溶液由橙色变成灰绿色，1号试管不变色。核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接(2)实验结论：
特别提醒
“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验的两点说明
(1)甲组装置中让空气持续地依次通过3个锥形瓶，在通入A瓶之前先用NaOH溶液吸收CO2，既能保证O2充分供应，又能排除空气中CO2对实验结果的干扰。
(2)乙组装置中B锥形瓶封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，其原因是将B锥形瓶中原有的O2消耗完。核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接【例】 检测酵母菌细胞呼吸的产物，下列叙述正确的是( )
A．如果产生的气体使澄清的石灰水变混浊，则酵母菌只进行有氧呼吸
B．如果产生的气体使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，则酵母菌只进行无氧呼吸
C．无论进行有氧呼吸还是无氧呼吸，酵母菌都能产生CO2
D．酵母菌发酵时不产生气体，但其发酵液能使重铬酸钾溶液变成灰绿色C栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接解析：酵母菌有氧呼吸的产物是CO2和H2O，无氧呼吸的产物是酒精和CO2，因此无论酵母菌进行有氧呼吸还是无氧呼吸，都产生CO2。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接?跟踪训练
如图是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置。以下说法中正确的是( )C栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接A．两个装置均需要在黑暗条件下进行
B．装置乙在Ⅲ处可检测到有酒精生成
C．装置乙中应让Ⅱ先放置一段时间，再与Ⅲ连接
D．装置甲中NaOH溶液的作用是吸收Ⅰ处的CO2栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接解析：黑暗或光照对酵母菌的细胞呼吸方式没有影响。装置乙中酵母菌通过无氧呼吸产生的CO2可通过导管进入Ⅲ，但酵母菌通过无氧呼吸产生的酒精保留在Ⅱ中。装置乙的Ⅱ在封口一段时间后再连通盛有澄清石灰水的Ⅲ，这样做是为了消耗装置Ⅱ内的氧气，防止酵母菌的有氧呼吸对实验结果的干扰。装置甲中NaOH溶液的作用是使进入Ⅰ的空气先经过NaOH溶液处理，排除空气中CO2对实验结果的干扰。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接鲨鱼吃人吗？
1976年6月25日，在上海附近海面上捕获了一条大鲨鱼，它长9.88米，头长2.3米，高1.1米，重达5329公斤。据鱼类学家鉴定，它的名字叫鲸鲨，它的标本至今还陈列在上海自然博物馆内。鲨鱼是海洋中最凶狠残暴的鱼类，它的种类有250多种，但其中吃人的仅12种，大多数鲨鱼并不吃人。鲸鲨是鲨鱼中最大的一种，是鱼类中的体重冠军，最大的长达20余米，重达20吨。鲸鲨因体大如鲸而得名。但它是鱼而不是鲸，是靠鳃呼吸，是卵生的。趣味
生物栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接一个鲸鲨卵就有30厘米长，9厘米高，是世界上最大的卵。它虽长得巨大，却是一种温顺可近的动物，并不伤人，有人潜水追上鲸鲨，爬上它的背部，摸它的皮肤，看它的口腔，它都无动于衷，直到观察它的头部时，它才慢慢地下沉到水底，但很快又返回海面。鲸鲨除了尾部可以摇动外，整个身体是坚硬而不易弯曲的，嘴巴也是缓慢而有节奏地一张一合，靠吞食大量浮游动物为生，也吃一些水生植物。第2课时 细胞呼吸的原理及应用
1．下图是酵母菌发酵实验示意图，其中X、Y分别代表(D)
A．CO2、蓝色 B．O2、黄色
C．O2、蓝色 D．CO2、黄色
解析：酵母菌不管是无氧呼吸还是有氧呼吸都能产生CO2。二氧化碳可使BTB溶液由蓝变绿再变黄。
2．下列细胞中，其呼吸过程会产生乙醇的是(D)
A．缺氧条件下的马铃薯块茎细胞
B．剧烈运动时的人骨骼肌细胞
C．酸奶生产中的乳酸菌
D．受涝的植物根细胞
解析：动物细胞、乳酸菌、马铃薯块茎、玉米胚等进行无氧呼吸可产生乳酸。植物的常态根细胞在受涝(缺氧)条件下，进行无氧呼吸产生乙醇。
3．下列关于细胞呼吸的叙述，正确的是(B)
A．种子风干脱水后呼吸强度增强
B．土壤淹水可导致根系发生无氧呼吸
C．破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖
D．小麦种子萌发过程中有氧呼吸逐渐减弱
解析：种子风干脱水后呼吸强度减弱；土壤淹水，导致根系因缺氧而发生无氧呼吸；破伤风杆菌属于厌氧型细菌，无氧条件下才能大量繁殖；种子萌发过程中有氧呼吸逐渐增强。
4．植物种子萌发时，如果长时间缺氧，就会引起烂芽，主要是由于(B)
A．能量不足 B．酒精中毒
C．乳酸中毒 D．CO2中毒
解析：种子萌发时，如果长时间缺氧，进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，不产生乳酸，酒精含量过多对细胞有毒害作用，引起烂芽。
5．制作泡菜、酸菜时，所用菜坛子必须密封，其原因是(D)
A．防止水分蒸发
B．防止菜叶萎蔫
C．防止产生的乳酸挥发
D．乳酸菌在有氧条件下发酵被抑制
解析：乳酸菌是厌氧菌，氧气会抑制其无氧呼吸。
6．“一骑红尘妃子笑，无人知是荔枝来。”古人为了吃到鲜荔枝，需要动用大量的人力、物力，而现在通过控制下列哪组条件便可轻松获得新鲜荔枝(A)
A．低O2、高CO2、零上低温、湿润
B．低O2、高CO2、零下低温、干燥
C．无O2、高CO2、零上低温、湿润
D．低O2、低CO2、零下低温、干燥
解析：酶活性在一定温度范围内，随温度的升高而增强，故低温是贮藏水果行之有效的方法之一，但零下低温会引起冻伤从而失去水果的口感。氧气是有氧呼吸的原料，二氧化碳是细胞呼吸的产物，降低反应物浓度或增加产物浓度都会降低细胞呼吸的速率。完全无氧条件下，细胞可进行无氧呼吸，而氧气的存在可以起到抑制无氧呼吸的作用，因此氧气应调节至一个合适的浓度，在这个浓度下，氧气对无氧呼吸起抑制作用，而有氧呼吸又很弱，从而使有机物的消耗达到最低。题干中要求减少水分的消耗，所以要放在湿润的环境中。
7．(多选)在a、b、c、d条件下，测得某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如下表。若底物是葡萄糖，则下列叙述中正确的是(BD)
CO2释放量
O2吸收量
a
10
0
b
8
3
c
6
4
d
7
7
A.a条件下，呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸
B．b条件下，有氧呼吸产生的CO2比无氧呼吸少
C．c条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多
D．d条件下，产生的CO2全部来自线粒体
解析：a条件下不吸收O2，只产生二氧化碳，说明只进行无氧呼吸，产生酒精；由于有氧呼吸中吸收氧气和释放的二氧化碳量是相等的，所以b条件下有氧呼吸产生的CO2量为3，无氧呼吸产生的CO2量为5；在c条件下有氧呼吸消耗的葡萄糖相对量为2/3，无氧呼吸消耗的葡萄糖相对量为1；d条件下产生的CO2量和消耗的O2量是相等的，只进行有氧呼吸。
8．(多选)如图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，测得CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述错误的是(ACD)
A．氧浓度为a时，最适于贮藏该植物器官
B．氧浓度为b时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍
C．氧浓度为c时，无氧呼吸最弱
D．氧浓度为d时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等
解析：以CO2释放量相对值计算，a浓度：O2吸收量为0，只有无氧呼吸；b浓度：有氧呼吸为3，无氧呼吸为(8－3)；c浓度：有氧呼吸为4，无氧呼吸为(6－4)；d浓度：有氧呼吸为7，无氧呼吸为0。由此判断：c浓度最适于贮藏；b浓度无氧呼吸消耗葡萄糖为2.5，为有氧呼吸(0.5)的5倍；d点无氧呼吸强度最弱，为0。
9．细胞呼吸分有氧呼吸和无氧呼吸，两者进行的场所、过程等均存在差异。下图表示细胞部分结构和功能，据图回答：
(1)图中A是__________，B的利用发生在有氧呼吸的第__________阶段，B的产生部位是__________。
(2)该细胞从相邻细胞的叶绿体中获得O2，需通过____________层膜结构，其跨膜运输的方式是__________。
(3)该细胞产生CO2的场所是______________________，如果有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的CO2，所消耗的葡萄糖之比是__________。
解析：(1)图示过程为细胞内有氧呼吸和无氧呼吸(酒精发酵)的过程，图中从葡萄糖到A在细胞质基质中进行，A能够进入线粒体被彻底氧化分解，并且在细胞质基质中可以进行酒精发酵，则一定是丙酮酸，从图中可以看出B是水，水的利用发生在有氧呼吸的第二阶段，水的生成发生在有氧呼吸的第三阶段，生成的部位是线粒体内膜。(2)相邻细胞的叶绿体中产生的O2释放出来需要经过3层生物膜，进入该细胞被利用，还需通过3层膜结构，所以共需要以自由扩散的方式通过6层膜结构。(3)该细胞产生CO2的场所从图中可以看出，在细胞质基质中进行酒精发酵可以产生，在线粒体中进行有氧呼吸也可以产生，如果有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的CO2，所消耗的葡萄糖之比是1∶3。
答案：(1)丙酮酸 二 线粒体内膜 (2)6 自由扩散 (3)细胞质基质或线粒体 1∶3
10．(2015·梅州高一检测)图中的实验装置用于测量大麦种子的呼吸速率。实验开始时，用夹子夹紧橡皮管并使图中U型管内两侧有色液体均处于“0”标志位。在25 ℃条件下两套装置都静置1 h，实验结果如图所示。
(1)装置中加入NaOH溶液的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)装置A中有色液体的变化量表示________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)装置B中对大麦种子进行灭菌处理的目的是________________________________________________________________________
________________________________；装置B中有色液体的变化可能是__________________________造成的。
(4)计算大麦种子在25 ℃条件下的呼吸速率(用单位时间内O2的吸收速率表示，单位为mm3·g－1·h－1)。________________。
解析：(1)NaOH溶液具有吸收二氧化碳的能力。(2)由于装置A中吸收了上部空间的O2，进行有氧呼吸产生的CO2又被NaOH溶液吸收，所以有色液体的变化量为O2的减少量。(3)若大麦种子不灭菌，细菌会进行细胞呼吸影响气体体积的变化；若装置B中没有任何生物体的生理变化，外界条件(如温度的变化)会使气体膨胀或收缩。(4)B内气体增加了20 mm3，A中的气体体积减小了60 mm3，故1 h内A内的O2被吸收了80 mm3，所以呼吸速率为80 mm3÷10 g÷1 h＝8 mm3·g－1·h－1。
答案：(1)吸收呼吸产生的二氧化碳
(2)大麦种子细胞呼吸消耗氧的体积
(3)防止细菌细胞呼吸产生或吸收的气体影响实验结果 环境温度上升而引起的气体膨胀
(4)8 mm3·g－1·h－1
课件28张PPT。生物必修1（人教版）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核心点睛1．认识有氧呼吸和无氧呼吸的条件及各自的产物。(难点)
2．比较有氧呼吸和无氧呼吸的异同。(重、难点)
3．细胞呼吸原理的应用。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接要点探究?问题导学
1．有氧呼吸产生的[H]和无氧呼吸产生的[H]分别有什么作用？
2．有氧呼吸和无氧呼吸每一个阶段都释放能量吗？哪个过程释放能量最多？ 要点探究 新知初探核心点睛栏目链接提示：有氧呼吸产生的[H]用于第三阶段与O2结合，而无氧呼吸产生的[H]用于对丙酮酸的还原。提示：有氧呼吸的三个阶段都有能量的释放，无氧呼吸中只有第一个阶段释放能量。有氧呼吸第三个阶段释放的能量最多。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接
3．下图表示酵母菌在细胞呼吸过程中，氧气浓度与二氧化碳释放量之间的关系。
栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接
①上图中A所代表的含义是什么？
②上图中哪一个点对应的氧气浓度是储存水果和蔬菜的最佳浓度？为什么？
提示：氧气浓度为零时，只进行无氧呼吸。提示：B点。因为此点释放的CO2量最少，有机物消耗最少，较多的营养物质还存留在水果和蔬菜中。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接 特别提醒
(1)水既是有氧呼吸的反应物，又是有氧呼吸的产物，方程式中两者的来源和去向不同，所以不能约减。
(2)两种不同类型的无氧呼吸是由于酶不同导致的，这是由遗传特性决定的。
①大多数植物、酵母菌无氧呼吸的产物为酒精和二氧化碳；
②有些高等植物的某些器官如马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等(记忆：马吃甜玉米)进行无氧呼吸时产生乳酸；
③高等动物、人及乳酸菌的无氧呼吸只产生乳酸。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接【例?】酵母菌在有氧时能进行有氧呼吸，在无氧时能进行酒精发酵，若酵母菌的代谢过程中产生了CO2，则对该CO2来源的说法不正确的是( )
A．可能来自有氧呼吸 B．可能来自无氧呼吸
C．一定来自有氧呼吸 D．可能来自酒精发酵C栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接解析：酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸都可产生CO2，因此不能确定一定来自于有氧呼吸。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接名师点睛：细胞呼吸方式的判断方法
(1)无CO2释放：细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸。
(2)不消耗O2，但产生CO2：细胞只进行产生酒精的无氧呼吸。
(3)消耗的O2量<产生的CO2量时，既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸。
(4)O2的消耗量＝CO2的产生量：细胞只进行有氧呼吸。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接?跟踪训练
1．(多选)陆生植物不能长期忍受无氧呼吸，这是因为( )
A．产生的酒精对细胞有毒害作用
B．产生的乳酸对细胞有毒害作用
C．没有专门的无氧呼吸结构
D．产生的能量太少AD栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接解析：长期进行无氧呼吸，一是产生的能量太少，二是产生的酒精对细胞有毒害作用。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接1．内因：
(1)遗传特性：不同种类的植物呼吸速率不同。
实例：旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。
(2)生长发育时期：同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同。
实例：幼苗期呼吸速率高，成熟期呼吸速率低。
(3)器官类型：同一植物的不同器官呼吸速率不同。
实例：生殖器官大于营养器官。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接2．外因：
(1)温度：
①作用机制：通过影响细胞
呼吸酶的活性来影响细胞呼吸速率。
②曲线特征：与温度影响酶活性的曲线特征一致。随温度的升高，呼吸速率先升高，达到一定温度后，随温度的升高，呼吸速率降低。
③应用：生产上常利用这一原理在低温下储存蔬菜、水果，在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温，降低细胞呼吸速率，减少有机物的消耗。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接 (2)O2浓度。
①对无氧呼吸的影响：
曲线特征：随氧气浓度增加而受抑制，氧气浓度越高，抑制作用越强，氧气浓度达到一定值时，被完全抑制。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接 ②对于有氧呼吸的影响：
曲线特征：在一定范围内，随着氧气浓度的增加，有氧呼吸速率增加，但当氧气浓度增加到一定值时，有氧呼吸速率不再增加。
栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接 ③应用：适当降低O2浓度，可减少呼吸消耗，延长蔬菜和水果的保鲜时间。
特别提醒
O2浓度对不同生物的影响不同
(1)酵母菌是随O2浓度增加，有氧呼吸增强，无氧呼吸减弱。
(2)破伤风杆菌等厌氧生物会随O2浓度增大而死亡。
(3)人类长期在低氧环境中会死亡，而在正常情况下才能生存。
核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接【例?】测得某一植物的果实在一段时间内释放CO2的量比吸收的O2的量大，且蛋白质、脂肪含量不变，糖类含量减少。下列有关解释中最合理的是( )
A．有氧呼吸占优势
B．有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖量相等
C．无氧呼吸占优势
D．既进行无氧呼吸又进行有氧呼吸D栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接解析：当CO2释放量大于O2消耗量时，细胞同时进行产生酒精的无氧呼吸和有氧呼吸两种方式。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接名师点睛：有氧呼吸和无氧呼吸同时进行时速率大小的判断
当无氧呼吸和有氧呼吸消耗等量的葡萄糖时，根据化学反应式可知在有氧呼吸中1 mol葡萄糖消耗6 mol氧气，产生6 mol二氧化碳；无氧呼吸1 mol葡萄糖产生2 mol二氧化碳。所以结论如下：
(1)CO2释放量/O2吸收量＝4/3，则有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖速率相等。
(2)CO2释放量/O2吸收量>4/3，则无氧呼吸消耗葡萄糖速率大于有氧呼吸。
(3)CO2释放量/O2吸收量<4/3，则有氧呼吸消耗葡萄糖速率大于无氧呼吸。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接?跟踪训练
下图中能正确表示动物肌细胞内ATP产生量与O2供给量之间关系的曲线是( )
A．a B．b C．c D．d
C栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接解析：当O2供给量为零时，肌细胞暂时进行无氧呼吸，合成少量的ATP，曲线b不符合题意；随O2供给量逐渐增多，有氧呼吸明显加强，通过有氧呼吸分解有机物释放出的能量也明显增多，ATP的产生量随之升高，但有氧呼吸过程还受其他条件的制约，如酶、有机物等，所以ATP的产生量不能无限增多，也不会突然减少。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接细胞无氧呼吸
马拉松运动全程距离26英里385码，合42.195公里，这是一项考验运动员意志品质的运动，运动员在比赛中会产生强烈的肌肉酸疼的感觉；被水淹的农作物会出现烂根现象，最终导致植物死亡。这些情景都与细胞的无氧呼吸有关。趣味
生物 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
1．下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述，不正确的是(C)
A．可以用无水乙醇提取绿叶中的色素
B．绿叶中色素能够分离的原因是不同色素在层析液中的溶解度不同
C．研钵中加入二氧化硅、碳酸钙和绿叶后直接用杵棒进行研磨，不用作任何处理
D．滤液细线要画得细而直，避免色素带间的部分重叠
解析：研磨前要向研钵中加入二氧化硅、碳酸钙和无水乙醇。
2．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(C)
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：不同的叶绿体色素在层析液中的溶解度不同，所以不同的色素随层析液在滤纸上扩散的速度也不同，在层析液中溶解度越大的色素，随层析液在滤纸上扩散的速度也就越快。叶绿素b在层析液中溶解度最小，所以叶绿素b位于层析滤纸的最下端。
3．下列有关“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述，正确的是(D)
A．加入碳酸钙防止滤液挥发
B．用NaCl溶液提取叶片中的色素
C．用无水酒精或丙酮分离滤液中的色素
D．加入二氧化硅(石英砂)有利于充分研磨
解析：碳酸钙的作用是防止色素遭到破坏；石英砂是使研磨更充分；无水乙醇用来溶解提取绿叶中的色素，因为色素能溶解在无水乙醇里。
4．将叶绿体色素滤液放在自然光源和三棱镜之间，从棱镜的另一侧，观察连续光谱中明显变暗的区域是(A)
A．红光和蓝紫光区 B．黄光和蓝紫光区
C．红光和绿光区 D．黄光和绿光区
解析：叶绿体色素主要吸收红光和蓝紫光。
5．在做植物实验的暗室内，为了尽可能地降低植物光合作用的强度，最好安装(B)
A．红橙光灯 B．绿光灯
C．白炽灯 D．蓝光灯
解析：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。这些色素所吸收的光能，都能用于光合作用。光合作用不吸收或很少吸收绿光，绿光下植物光合作用强度最低。
6．将长势相同的四株植物，分别置于不同颜色的玻璃罩内，在同一环境中，接受相同水肥和光照，经过一段时间后，长势最好和最差的依次是(C)
①红色透明罩 ②绿色透明罩
③蓝色透明罩 ④无色透明罩
A．④③ B．②① C．④② D．③①
解析：无色透明罩可允许各种颜色的单色光透过，而有色透明罩只允许与透明罩颜色相同的一种单色光透过。在白光下，植物长势最好，在绿光下植物长势最差。
7．(多选)某同学在做绿叶中色素的提取和分离的实验中，观察到的色素带颜色较浅，其可能原因是(ABCD)
A．无水乙醇加入量过多
B．未加CaCO3
C．未加SiO2
D．使用放置了两天的菠菜叶
解析：无水乙醇加入量过多，造成乙醇中的叶绿素浓度小，导致色素带颜色浅；不加CaCO3，研磨时会使叶绿素遭到破坏，提取到的叶绿素少，导致色素带颜色浅；未加SiO2导致研磨不充分，使色素带颜色浅；菠菜叶失绿，导致色素带颜色浅。
8．(多选)(2015·梅州高一检测)近日，澳大利亚生物学家从蓝藻中提取到了一种被称作叶绿素f的新叶绿素，它能够吸收红光和红外光进行光合作用。下列有关叙述错误的是(ACD)
A．叶绿素f主要分布在蓝藻叶绿体的类囊体薄膜上
B．叶绿素f能够吸收红光和红外光，扩大了可利用的太阳能的范围
C．叶绿素f具有与叶绿素a和叶绿素b相同的吸收光谱
D．用纸层析法分离蓝藻细胞中的色素将获得5条色素带
解析：叶绿素f能吸收红外光扩大了可利用太阳能的范围；蓝藻是原核生物，无叶绿体；它除了含叶绿素f外还含藻蓝素，但不含类胡萝卜素，用纸层析法分离不会得到5条色素带。
9．美国科学家恩格尔曼利用一种绿藻(这种绿藻具有呈螺旋状的叶绿体)研究光对光合作用的效应。他将该种绿藻放在一张载有好氧细菌悬浮液的玻片上，观察细菌在不同光照下的分布情况，结果如下图所示：
(1)描述B情况下细菌的分布情况如何？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
这种分布情况是因为光合作用释放________。
(2)该实验证实了光合作用的场所是________，吸收光能的色素和催化反应的酶分别分布在________________、________________________。
(3)恩格尔曼进行装置C的实验，其目的是什么？____________________。在________光区的细菌特别多。
解析：(1) 细菌会移往氧浓度高的区域，在白光下。叶绿体进行光合作用放出O2，所以细菌集中在叶绿体周围。(2)只有进行光合作用的场所才会产生氧气，该实验证实了光合作用的场所是叶绿体；吸收光能的色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，催化反应的酶分别分布在叶绿体的类囊体薄膜上和叶绿体的基质中。(3)从图中可看出恩格尔曼用不同颜色的光进行照射，目的是找出不同颜色的光对光合作用的影响；色素对红光和蓝光吸收的多放出的氧气也多，所以在红光和蓝光区的细菌特别多。
答案：(1)细菌集中在叶绿体周围 O2 (2)叶绿体 叶绿体的类囊体薄膜上 叶绿体的类囊体薄膜上和叶绿体的基质中 (3)找出不同颜色的光对光合作用的影响 红光和蓝
10．韭黄是利用绿色韭菜在避光条件下培养出来的。某同学利用所学知识研究韭黄叶片呈黄色的原因，其方法步骤如下：
步骤一 提取叶片中的色素
1．分别称取5 g韭菜叶片和韭黄叶片，剪碎，放入两个研钵中。
2．向两个研钵中各加入少许二氧化硅，再加入10 mL无水乙醇，进行迅速、充分地研磨。
3．将研磨液迅速倒入玻璃漏斗(漏斗基部放一块单层尼龙布)中进行过滤。将滤液收集到试管中，及时用棉塞将试管口塞严。
步骤二 制备滤纸条
将干燥的定性滤纸剪成长与宽略小于试管长与宽的滤纸条，将滤纸条一端剪去两角，并在距此端1 cm处用铅笔画一条细横线。
步骤三 画滤液细线
用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀画一细线，并迅速重复画一两次。
步骤四 分离色素
将适量的层析液倒入试管，将滤纸条画线一端朝下，轻轻插入层析液中(注意：不能让滤液细线触及层析液)，用棉塞塞紧试管口，进行层析。
步骤五 观察、记录
待层析液上缘扩散至接近滤纸条顶端时，将滤纸条取出，风干。观察滤纸条上所出现的色素带及颜色，并记录结果。
请分析回答：
(1)上述实验操作中有2处错误，请指出错误步骤并改正。
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
(2)该同学纠正错误后重做实验，结果如下图所示，其中色素带颜色①和⑤相同、②和⑥相同。
由结果分析可知，韭黄叶片呈黄色的原因是：在避光条件下，韭黄不能合成________________(填色素名称)，叶片中只含有________________(填色素名称)。
(3)图甲中的色素分布在叶绿体的__________________________上。
解析：(1)①步骤一中色素提取时，应该加入少量的碳酸钙防止叶绿素被破坏。②步骤三中在画滤液细线时，为了保证色素的含量所以要多画几次，但必须等到前一次的滤液干燥后。
(2)韭黄是在无光照的条件下形成的，不能形成叶绿素，所以③④分别为叶绿素a和叶绿素b；而①与⑤、②与⑥分别对应的是胡萝卜素和叶黄素。
(3)图甲中的色素主要分布在叶绿体中的类囊体薄膜上。
答案：(1)①步骤一，提取叶片中的色素还应该加入少许碳酸钙 ②步骤三，画滤液细线要等滤液干燥后再画一两次 (2)叶绿素a和叶绿素b 胡萝卜素和叶黄素 (3)类囊体薄膜
课件38张PPT。生物必修1（人教版）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核心点睛1．说出绿叶中色素的种类和作用。(重、难点)
2．说出叶绿体的结构和功能。
3．理解“绿叶中色素的提取和分离”的实验原理和方法。(重、难点)栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接要点探究?问题导学
1．若提取过程操作规范，而得到色素的颜色较浅，你认为是由哪些原因造成的？
2．叶绿素的组成需要哪些元素？合成叶绿素时必需的外界条件是什么？ 要点探究 新知初探核心点睛栏目链接提示：①画滤液细线的次数少；②不慎将滤液细线没入层析液以下。提示：组成叶绿素的元素有C、H、O、N、Mg，合成叶绿素时必须在有光的条件下才能进行。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接
3．一般植物的叶片在春夏季为绿色，而在秋季呈黄色。请分析出现这一现象的原因。
提示：夏季时叶片中含有丰富的叶绿素，秋季温度降低后叶绿素被破坏，叶片中只剩下类胡萝卜素，所以叶片呈现黄色。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接
4．线粒体内膜和叶绿体内膜都有参与反应的酶吗？
提示：线粒体内膜上含有参与有氧呼吸的酶，而叶绿体内膜上不含参与光合作用的酶。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接 1．叶绿体中的色素与吸收光谱。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接(1)叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。
(2)叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大，但对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。
2．不同颜色温室大棚的光合效率。
(1)无色透明大棚日光中各色光均能透过，有色透明大棚主要透过同色光，其他光被其吸收，所以用无色透明的大棚光合效率最高。
(2)叶绿素对绿光吸收最少，因此绿色塑料大棚光合效率最低。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接 1．观察图1可知：目镜无螺纹，物镜有螺纹；甲、乙目镜相比，甲的镜头长度长，放大倍数小；丙、丁物镜相比，丙的镜头长度长，放大倍数大，和载玻片的距离H1小于H2。
2．高倍显微镜的使用方法(图2)。
转动反光镜使视野明亮→在低倍镜下观察清楚后，把要放大观察的物像移至视野中央→转动转换器，换成高倍物镜→观察并用细准焦螺旋调焦。
栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接【例?】下图为用分光光度计测定叶片中两类色素吸收不同波长光波的曲线图，请判定A和B分别为何种色素( )A栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接
A．叶绿素、类胡萝卜素 B．类胡萝卜素、叶绿素
C．叶黄素、叶绿素a D．叶绿素a、叶绿素b栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接解析：叶绿素能吸收短波的蓝紫光和长波的红光，类胡萝卜素主要吸收短波的蓝紫光。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接?跟踪训练
1．很多城市绿化地带安置了不少绿光照射灯，入夜把树木照射得格外青翠，这是为了( )
A．营造绿色环境氛围 B．增加空气中氧的含量
C．多吸收二氧化碳 D．提高空气温度A栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接解析：城市绿化地带安置了不少绿光灯，植物对绿光吸收很少，显然这不是为有助于光合作用。既然不能很好进行光合作用，这样也就不能很好产生氧气，不能很好吸收二氧化碳。绿光灯的照射只是为了营造绿色环境氛围，提高空气的温度也是不现实的。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接1．叶绿体的结构：
(1)基粒：由囊状结构堆叠而成，这些囊状结构称为类囊体，吸收光能的四种色素就分布在类囊体的薄膜上。
(2)基质：在基粒与基粒之间充满基质，基质中含有与光合作用有关的酶。
2．叶绿体功能的验证实验：
(1)实验过程及现象：栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接 (2)实验结论：氧气是叶绿体释放的，叶绿体是光合作用的场所。
(3)实验分析。
①水绵：叶绿体呈螺旋式带状，便于观察。
②好氧细菌：可以确定放出氧气的部位和放出氧气的多少。
③没有空气的黑暗环境：排除了氧气和光的干扰。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接叶绿体和光合色素的存在部位
(1)并不是所有的植物细胞都含有叶绿体，只有能进行光合作用的细胞才含有叶绿体。
(2)光合作用的色素只分布于叶绿体的类囊体薄膜上，而液泡中的色素是不能进行光合作用的。核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接【例?】下列关于叶绿体及色素的叙述中，正确的是( )
A．植物细胞都有叶绿体，叶绿体普遍分布在植物体的所有细胞中
B．叶绿素在高等植物体内有两种，叶绿素a呈蓝绿色，叶绿素b呈黄绿色
C．同线粒体一样，叶绿体的内膜极大地扩展了受光面积
D．叶绿体中的色素只吸收红光和蓝紫光进行光合作用B栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接解析：不是所有的植物细胞都有叶绿体。一般地讲，叶绿体分布在绿色植物的绿色部分，主要存在于叶肉细胞中。叶绿体中的色素分为两大类：叶绿素和类胡萝卜素。其中，叶绿素又包括蓝绿色的叶绿素a和黄绿色的叶绿素b；叶绿体的内膜光滑，其内部的基粒和类囊体一方面扩大了膜面积，供色素和酶分布，另一方面极大地扩展了受光面积。叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光，并非不吸收其他颜色的光，只不过吸收量较少。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接?跟踪训练
2．下列关于叶绿体基粒的说法中，正确的是( )
①每个叶绿体基粒含有几个到几十个类囊体 ②基粒的薄膜上有进行光合作用的色素 ③基粒附着在内膜的突起——嵴上 ④与光合作用有关的酶全都分布在基粒上
A．①② B．③④ C．①③ D．②④A栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接解析：叶绿体中的基粒是由几个或几十个类囊体堆叠形成的结构；与光合作用有关的酶不仅分布在基粒上，而且还分布在叶绿体基质中。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接1．实验材料和试剂：
(1)材料：
叶片要新鲜、颜色要深绿，这样的叶片含有很多的色素。
(2)试剂及作用：栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接2.实验操作中的关键步骤：栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接(1)研磨要迅速、充分：研磨充分使叶绿体完全破裂，可提取较多的色素。
(2)滤液细线要求：细、直、齐，含有较多的色素，所以应待滤液干后再画一两次。
(3)滤液细线不能触及层析液：否则色素会溶解到层析液中，使滤纸条上得不到色素带。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接3．层析纸上色素的分布和对光的吸收：栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接(1)从色素带的位置可知，各种色素在层析液中溶解度的高低依次为：胡萝卜素>叶黄素>叶绿素a>叶绿素b。(记忆口诀：胡、黄、a、b)
(2)从色素带的宽度可知，各种色素的含量一般情况下为：叶绿素a>叶绿素b>叶黄素>胡萝卜素。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接特别提醒
分离色素的原理是利用色素在层析液中的溶解度不同，而不是色素含量的多少，溶解度大的色素含量不一定多。核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接【例】下列是关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的几种说法，其中正确的是( )
A．色素提取的原理是色素在层析液中的溶解度不同
B．研磨叶片时加CaCO3的作用是使研磨更加充分
C．色素分离的结果可以用下图表示(1、2、3、4分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b)
D．层析液可用93号汽油代替D栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接解析：色素提取的原理是色素能溶解于有机溶剂无水乙醇中，而分离的原理是色素在层析液中的溶解度不同；研磨叶片时加入CaCO3 的目的是为了防止对色素分子的破坏；色素分离的结果如选项C中图所示，1、2、3、4分别表示的是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素；93号汽油在化学性质上与层析液相似。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接名师点睛：四条色素带的记忆口诀
胡黄a、b向前走，橙黄蓝黄颜色留；
叶绿素a、b手拉手，蓝绿黄绿排后头；
胡萝卜素最纤细，叶绿素a最宽厚。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接 如图表示叶绿体色素提取分离实验中纸层析的结果，据图判断，用作实验材料的叶片颜色为( )
A．红色 B．黄色
C．绿色 D．紫色B栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接解析：在叶绿体色素提取和分离实验中，滤纸条上的四条色素带距点样处的距离由近及远分别是：叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素，由图可知，叶绿素含量比类胡萝卜素含量少，用作实验材料的叶片应呈黄色。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接 黑色花为什么很少见
我们生活在姹紫嫣红、色彩缤纷的花的世界里，但是我们却很少看到黑色花。植物学家对4 000多种花的颜色进行了统计，发现只有8种“黑色”花，而且还不是纯正的黑色，只是偏紫色而已。为什么会出现这种现象呢？原来花的颜色与太阳光及花瓣反射、吸收光有关。太阳光是由七种色光组成的。光的颜色不同，其热效应不同。有色不透明物体反射与它颜色相同的光，吸收与它颜色不相同的光，黑色物体吸收各种颜色的光。花瓣比较柔嫩，趣味
生物栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接为了生存，避免受高温伤害，它们吸收热效应较弱的光，而反射热效应较强的光。这就是我们看到红、橙、黄色花多，而蓝、紫花较少的缘故。若吸收七种色光，受高温伤害就更大，花也更难生存，所以黑色花很少。第2课时 光合作用的探索历程和过程
1．叶绿体是植物进行光合作用的细胞器。光能的吸收发生在叶绿体的(C)
A．内膜上 B．基质中
C．类囊体的薄膜上 D．各部位上
2．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)
A．该实验并不科学，没有可重复性
B．该实验的成功与否，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气与小白鼠需要的氧气达到了平衡
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
解析：普利斯特利的实验成败与否的关键，是要把装置置于阳光下。普利斯特利的实验虽然把实验装置置于阳光下，取得了成功，但他却忽视了一点，即没有明确地说明将实验装置置于阳光下是取得实验成功的必要条件。所以后来的科学工作者在重复该实验时，置于阳光下的取得了成功，不置于阳光下的失败。
3．光合作用过程中，水的分解及三碳化合物形成糖类所需要的能量分别来自(C)
A．细胞呼吸产生的ATP和光能
B．都是细胞呼吸产生的ATP
C．光能和光反应产生的ATP
D．都是光反应产生的ATP
解析：光合作用中水的光解发生在光反应阶段，需要光能作能源；三碳化合物在暗反应中还原，其动力来自光反应产生的ATP，还原剂是光反应产生的[H]。
4．光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段，下列说法正确的是(D)
A．叶绿体类囊体的薄膜上进行光反应和暗反应
B．叶绿体类囊体的薄膜上进行暗反应，不进行光反应
C．叶绿体基质中可进行光反应和暗反应
D．叶绿体基质中进行暗反应，不进行光反应
解析：光反应是在叶绿体类囊体的薄膜上进行的，该过程必须在有光的条件下才能进行；暗反应是在叶绿体内的基质中进行的，该过程有光无光均可进行。
5．下列属于光合作用光反应的是(D)
A．2，4，6 B．2，3，6
C．4，5，6 D．2，6
解析：光反应产生ATP和氧气。
6．在植物细胞中，有ATP的分解，但不能合成ATP的部位是(D)
A．细胞质基质 B．线粒体
C．叶绿体基粒 D．叶绿体基质
解析：植物细胞内能产生ATP的结构有细胞质基质、线粒体和叶绿体。叶绿体基质是光合作用暗反应进行的场所，利用光反应产生的ATP和[H]还原C3，即存在ATP的分解，但无ATP的合成。
7．(多选)如图是生活在适宜环境中的某植物光合作用部分过程图解，其中A、B、C、D表示四种化合物，a、b表示两个生理过程，相关叙述正确的是(ABD)
A．该过程发生的场所为叶绿体基质
B．C物质可以作为b过程的还原剂
C．在无光条件下有利于此过程的进行
D．突然升高温度、增强光照，叶肉细胞内B物质将减少
解析：该过程表示暗反应，发生在叶绿体基质中；C物质表示[H]，为b过程C3的还原提供还原剂；无光条件下，光反应不能进行，暗反应因缺少[H]和ATP而减弱，甚至停止；突然升高温度、增强光照，导致气孔关闭，吸收的CO2减少，同时，增强光照，使光反应产生的[H]、ATP增多，C3生成量下降，而C3还原为(CH2O)和再生C5在加速进行，所以B(C3)的量将减少。
8．(多选)对如图所示模拟实验的有关叙述中，不正确的是(ABD)
A．甲不产生气泡，乙产生气泡
B．甲产生气泡，乙不产生气泡
C．甲和乙都产生气泡，气泡成分不同
D．甲和乙都产生气泡，气泡成分相同
解析：甲进行的是有氧呼吸，释放二氧化碳；乙进行的是光合作用，产生氧气。所以甲和乙都产生气泡，气泡成分不同。
9．图甲为某植物叶肉细胞的亚显微结构示意图，图乙示该叶肉细胞内发生的某些生理过程。请据图回答下列问题：
(1)图甲中，生物膜的基本支架是________________。
(2)图乙中的[H]主要是在图甲________(填序号)中产生的，其去向分别是________________________________、______________________________。
(3)图乙所示的生理过程：a是________、b是________、c反应的场所是________。
解析：(1)生物膜主要由磷脂双分子层和蛋白质组成，其中磷脂双分子层为生物膜的基本支架。(2)[H]主要在光合作用光反应阶段和细胞呼吸第二阶段产生，故所对应的结构是2(叶绿体)和7(线粒体)，其去向分别是在2中用于还原C3，在7中用于与O2结合生成水。(3)图乙中所进行的生理过程为光合作用和有氧呼吸。
答案：(1)磷脂双分子层 (2)2、7 在2中用于还原C3 在7中用于与O2结合生成水 (3)光反应 暗反应 线粒体内膜
10．光和叶绿体是光合作用的重要条件，淀粉是光合作用的主要产物。要验证光合作用需要光和叶绿体，根据提供的实验材料和用具，补充完善实验步骤和实验结果，并分析回答有关问题：
(1)材料用具：银边天竺葵(叶边缘呈白色，无叶绿体)，黑纸片，打孔器，白纸板，吸管，适宜浓度的酒精，碘液，回形针。
(2)方法步骤。
①将天竺葵暗处理48 h，目的是________________________________________________________________________。
②把黑纸片用回形针夹在绿色部位A位置上，然后把植株放在阳光下照射4～6 h。
③剪下此叶片，用打孔器分别在A、B、C部位各取一个叶圆片(如图所示)。
④把取下的叶圆片放入装有酒精溶液的试管中，热水浴加热、脱色、清水中漂洗。
⑤将三个叶圆片放在白纸板上，用吸管吸取碘液，分别滴在三个叶圆片上，观察结果。
(3)预期结果。
A．__________；B.__________；C.__________。
(4)分析问题。
①要证明光合作用需要光，需比较______和______。
②要证明光合作用需要叶绿体，需比较__________，其中起对照作用的是__________。
解析：(2)暗处理是为了消耗掉叶片中原有的淀粉，防止对实验结果产生干扰。(3)(4)图中A处是缺少光照的，B处是缺少叶绿体的，C处是既有光照又有叶绿体的，所以A和C对照能够说明光合作用需要光照，而B和C相比较能够说明光合作用必须有叶绿体才能进行。
答案：(2)除去叶片中原有的淀粉 (3)A.不变蓝 B．不变蓝 C．变蓝 (4)①A C ②B和C C
课件33张PPT。生物必修1（人教版）第5章 细胞的能量供应和利用
第四节 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核心点睛1．了解光合作用及对它的认识过程。
2．阐明光合作用过程和实质。
3．明确光合作用过程中的物质变化和能量变化。(重、难点)栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接要点探究?问题导学
1．萨克斯的曝光实验能证明淀粉是在叶绿体中产生的吗？
2．若用放射性同位素分别标记H2O中的H和O，则能在光合作用的哪些物质中检测到放射性？ 要点探究 新知初探核心点睛栏目链接提示：不能。萨克斯的实验只能证明光合作用产生淀粉，但不能证明淀粉是在叶绿体中生成的。提示：放射性O会存在于光合作用产生的氧气中，而放射性H会存在于产物水和有机物中。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接
3．[H]和ATP参与CO2的固定吗？
提示：[H]和ATP只参与C3的还原，不参与CO2的固定。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接1．普利斯特利的实验。
(1)实验过程。
①点燃的蜡烛与绿色植物，密闭——蜡烛不易熄灭。
②小鼠与绿色植物，密闭——小鼠不易窒息。
(2)实验结论：植物可以更新因蜡烛燃烧或小白鼠呼吸而变得污浊的空气。
(3)不足之处：①没有考虑到光照的影响。②实验缺少空白对照，说服力不强。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接2．英格豪斯的实验。
(1)实验过程：500多次植物更新空气的实验。
(2)实验结论：只有在阳光照射下，植物的绿叶部分才能更新空气。
(3)不足之处：没有阐明植物吸收和释放的气体的本质，后来人们才明确植物在光下放出的是氧气，吸收的是二氧化碳。
3．梅耶。
根据能量守恒定律推理，植物把光能转换成化学能储存起来。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接 4．萨克斯的实验。
(1)实验过程。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接(2)实验结论：光合作用的产物除氧气外，还有淀粉。
(3)实验讨论。
①把绿叶先在暗处放置24 h的目的是消耗掉叶片中原有的淀粉，防止干扰实验结果。
②对照实验：树叶一半遮光，一半曝光。
③本实验除上述结论外，还证明了光合作用需要光照。核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接 5．鲁宾和卡门的实验。
(1)实验过程。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接 (2)实验结论：光合作用释放的氧气来自于水。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接 (3)该实验不能同时用18O标记HO和C18O2，因为无法确定放射性是来自HO，还是C18O2。
6．卡尔文的实验。
(1)实验过程：用14C标记CO2供小球藻进行光合作用，然后追踪其放射性。
(2)实验结论：探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的过程，即卡尔文循环。
7．光合作用的反应式：CO2＋H2O (CH2O)＋O2。核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接【例?】 下列是有关植物光合作用发现的几个实验或事件：
①德国植物学家萨克斯的实验证明绿色叶片在光合作用中产生了淀粉 ②美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法证明光合作用释放的氧气全部来自水 ③英国科学家普利斯特利指出植物可以更新空气 ④美国科学家恩格尔曼用水绵做实验证明氧气是由叶绿体释放出来的，叶绿体是植物进行光合作用的场所栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接
上述实验或事件按时间的先后顺序排列，序号正确的是( )
A．③①④② B．①③④②
C．③①②④ D．①③②④A栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接解析：1771年英国科学家普利斯特利指出植物可以更新空气；1864年德国植物学家萨克斯证明绿色叶片在光合作用中产生淀粉；1880年美国科学家恩格尔曼用水绵证明氧气是由叶绿体释放出来的，叶绿体是植物进行光合作用的场所；1941年美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法证明光合作用释放的氧气全部来自水。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接名师点睛：产物是葡萄糖的光合作用反应式(标明了各元素的去向)：栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接?跟踪训练
1．历经一个半世纪，科学家们做过许多实验，才逐渐发现光合作用的场所、条件、原料和产物。在下列几个著名实验中，相关叙述不正确的是( )
A．普利斯特利的实验证明了植物可以更新空气
B．萨克斯的实验也可证明光是光合作用的必要条件
C．恩格尔曼的实验定量分析了水绵光合作用生成的氧气量
D．鲁宾和卡门的实验中，用18O分别标记H2O和CO2，证明了光合作用产生的氧气来自H2O而不是CO2C栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接解析：恩格尔曼的实验能够证明氧气由叶绿体释放出来，叶绿体是进行光合作用的场所，而不能定量分析光合作用生成的氧气量。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接1．光合作用的过程图解。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接2．光反应与暗反应的比较。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接 特别提醒
(1)叶绿体的内膜既不参与光反应，也不参与暗反应。
(2)暗反应不能长时间在无光的条件下进行。
(3)叶绿体中的ADP和ATP移动的方向相反。
①ADP的移动方向：叶绿体基质→类囊体薄膜。
②ATP的移动方向：类囊体薄膜→叶绿体基质。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接3．光合作用过程
中相关物质的变化。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接特别提醒
(1)光反应和暗反应是一个有机的整体，光反应不能进行时，暗反应也不能进行；暗反应被抑制时，光反应也被抑制。
(2)分析光合作用过程有关物质含量的变化时，可通过比较该物质的生成与消耗的相对速度变化进行确定，速度变化不好确定时，可视为暂时不变。核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接【例?】下图表示植物光合作用的一个阶段，下列各项叙述正确的是( )B栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接A．该反应的场所是叶绿体的类囊体
B．C3生成C6H12O6需要[H]、ATP和多种酶
C．提高温度一定能促进C6H12O6的生成
D．在无光条件下，有利于暗反应进行栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接解析：图示为光合作用的暗反应阶段，该反应进行的场所是叶绿体基质。C3生成C6H12O6需在多种酶的催化下，利用ATP提供的能量，通过[H]的还原进行。若在最适温度条件下，提高温度反而会降低酶的活性，会使反应减弱。在无光条件下，暗反应会因[H]和ATP的缺乏受到限制。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接?跟踪训练
2．在叶绿体中，ATP和ADP的运动方向是( )
A．ATP和ADP同时由类囊体向叶绿体基质运动
B．ATP和ADP同时由叶绿体基质向类囊体运动
C．ATP由类囊体向叶绿体基质运动，ADP的运动方向则相反
D．ADP由类囊体向叶绿体基质运动，ATP的运动方向则相反C栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接解析：在叶绿体中，ATP在类囊体的薄膜上产生，在叶绿体基质中被消耗产生ADP，而ADP的转运方向则与ATP相反。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接 肥胖的秘密
正常成人的体重基本维持在一定水平，而且每日饭量也基本保持稳定。下丘脑摄食中枢和饱中枢中的神经细胞对血液中的葡萄糖浓度或脂类浓度变化非常敏感。当血中葡萄糖含量增加时，通过血液循环被饱中枢感受产生饱感，相反则引起摄食。胃充胀时，将通过胃内释放的激素和所支配神经，抑制摄食中枢或降低食欲。趣味
生物栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接但在脑的发育还未完全的幼儿期若过度饮食，将提高饱中枢阈值，也就是说这些儿童必须食入比正常儿童多的食物才能产生饱感，这样必然导致幼儿的肥胖。当然由于遗传因素的影响，天生饱中枢阈值高，也是引起儿童肥胖的原因之一。值得注意的是，如果在生长发育期间过分抑制饮食而减肥，对身体是极有害的，它容易造成摄食中枢兴奋性的降低，严重时可出现厌食症。第3课时 光合作用原理应用和化能合成作用
1．冬季，利用温室种植蔬菜时，不利于提高蔬菜作物产量的措施是(B)
A．调控昼夜温差 B．阻止空气流通
C．补充人工光照 D．调控温室湿度
解析：温室是密闭的，随着光合作用的进行，CO2浓度不断降低，因此阻止空气流通不利于蔬菜生长。
2．将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室内，调节小室内CO2浓度，在适宜的光照强度下测定叶片光合作用强度(以CO2吸收速率表示)，测定结果如图所示。下列相关叙述正确的是(D)
A．如果光照强度适当降低，A点左移，B点左移
B．如果光照强度适当降低，A点左移，B点右移
C．如果光照强度适当增强，A点右移，B点右移
D．如果光照强度适当增强，A点左移，B点右移
解析：A点、B点分别是CO2补偿点、CO2饱和点，在A点浓度下光合速率等于呼吸速率；B点浓度时，光合速率达到最大。如果光照强度适当降低，则光合作用强度会降低，A点应右移，B点左移；如果光照强度适当增强，则光合作用强度会增加，A点左移，B点右移。
3．将单细胞绿藻置于25 ℃、适宜的光照和充足的CO2条件下培养，经过一段时间后，突然停止光照，发现绿藻体内的C3含量突然上升，这是由于(C)
①光反应停止，不能形成[H]和ATP ②光反应仍进行，形成ATP和[H] ③暗反应仍进行，CO2与C5结合，继续形成C3 ④C3的还原停止，由于缺少[H]和ATP，不能继续将C3还原成糖类等有机物，因此积累了许多C3
A．④③② B．③②①
C．①③④ D．①③
解析：当突然停止光照时，光反应会立即停止。由于停止光照前光反应产生了一定量的[H]和ATP，暗反应仍能进行一段时间。当[H]和ATP被耗尽以后，C3就不能继续被还原成糖类等有机物，而CO2仍能与C5结合生成C3，从而使C3大量积累，含量突然上升。
4．如图表示三株脱淀粉(经充分“饥饿”处理)的长势相同的同种植物放在透光的相同钟罩内，以下关于本实验目的的叙述，最准确的是(B)
A．证明光合作用的必需条件是CO2
B．证明光合作用的速率随CO2浓度增高而增大
C．证明过多的CO2会阻碍光合作用
D．证明NaOH能促进光合作用
解析：NaHCO3浓度越高，则钟罩内CO2的浓度越高，NaOH的作用是吸收钟罩内的CO2，所以三组实验的变量是钟罩内CO2浓度，从大到小依次为Ⅱ、Ⅰ、Ⅲ，最终结果应是CO2浓度的高低对光合作用强度的影响不同。
5．一种在叶绿体内与光合作用有关的酶，其活性受到pH及镁离子浓度的影响如图所示。据图分析，试推测与夜晚相比，叶绿体内的pH及镁离子浓度在白天最可能发生下列哪一种变化(D)
A．pH不变，镁离子浓度不变
B．pH下降，镁离子浓度下降
C．pH下降，镁离子浓度上升
D．pH上升，镁离子浓度上升
解析：植物在白天光合作用旺盛，说明相关酶的催化活性较高，故pH上升，镁离子浓度上升。
6．硝化细菌的同化作用与绿色植物的主要区别在于(C)
A．利用的原料不同 B．合成的产物不同
C．利用的能源不同 D．产生的ATP不同
解析：光合作用和化能合成作用均能将CO2和H2O合成为储存着能量的有机物，但两者的能量来源不同：光合作用利用光能，硝化细菌利用化学能。
7．(多选)如图为光合作用强度与光照强度之间关系的曲线，光照强度在n点时，限制光合作用强度进一步升高的主要因素是(BC)
A．光照强度 B．CO2浓度
C．温度 D．O2浓度
解析：光合作用受光照、温度、CO2浓度和无机盐等因素影响。n点时，随着光照强度增加，光合作用强度不再增加，说明光照强度不是限制因素。
8．(多选)如图为在不同条件下，光合作用速率随光照强度的变化而变化的曲线(Y表示除光照强度外的其他因素)。有关分析正确的是(ABC)
A．在OA段，限制光合作用速率的主要因素是光照强度，而不是Y
B．在AB段，限制光合作用速率的主要因素有光照强度和Y
C．在BC段，限制光合作用速率的主要因素是Y，而不是光照强度
D．Y可表示不同的温度或二氧化碳的浓度，其中Y1>Y2>Y3
解析：OA段，光合作用速率主要取决于光照强度，而不是Y；AB段，光照强度和Y的改变都会影响光合作用速率；BC段，光照强度的改变不再影响光合作用速率；光合作用速率随温度的升高而升高，超过一定温度后，光合作用速率随温度的升高而下降，Y2不一定比Y1低。
9．“茶宜高山之阴，而喜日阳之早”，安徽盛产茶叶，科技人员为提高茶叶品质和产量，对茶进行了如图所示的有关研究。请据图回答下列问题：
(1)植物的光合速率受光照强度、CO2浓度和温度等因素的影响，其中光照强度直接影响光合作用的________过程，CO2浓度直接影响光合作用的______________过程。
(2)如图所示，从8：00开始到10：00左右，净光合速率不断升高并出现第一个高峰。影响的主要环境因素是光照强度逐渐增加、____________、____________等。
(3)中午时分，光合速率下降，出现光合“午休”现象。从图中的曲线分析，主要原因是气温升高，植物为减少水分散失，气孔部分关闭，导致________________________________________________________________________。
(4)至下午15：00左右，净光合速率回升出现第二个高峰，但峰值较低，限制的主要因素可能是气温过高，呼吸作用增强，光照减弱以及__________________等。
(5)某兴趣小组的同学查资料得知茶树喜阴湿环境，他们设想，如在茶园空隙处间行种植一些高秆作物如玉米等，不仅可以增加经济收入，还可能有效缓解茶树的光合“午休”现象。他们欲利用学校的一块正方形茶园进行探究，请完善以下实验：
①将该茶园均分为东、西两块，分别标为A组、B组，其中B组为实验组，A组为对照组。
②________________________________________________________________________，
对两组进行相同的栽培管理。
③在玉米生长的不同时期，分别测量A、B两组茶树的____________和胞间CO2浓度。
④如果________________________________________________________________________，
则说明他们的设想是正确的，原因可能是间作玉米能提高______________，降低光照强度和局部温度，提高茶叶的胞间CO2浓度等。
解析：(1)光合作用中，光照强度直接影响光合作用的光反应过程，CO2浓度直接影响光合作用的暗反应过程。(2)影响光合作用的外界因素有光照强度、CO2浓度和温度等。(3)炎热夏季中午，气温升高，植物为减少水分散失，气孔部分关闭，导致胞间CO2浓度降低，光合速率下降，这就是植物的光合“午休”现象。(4)炎热夏季午后，光合“午休”结束，植物净光合速率回升出现第二个高峰，但由于气温过高，呼吸作用增强，光照减弱及胞间CO2浓度较低，净光合速率峰值较低。(5)该实验的自变量是茶树林是否间种玉米，因变量是茶树的净光合速率和胞间CO2浓度。实验组茶树间种适量的玉米，对照组不做任何处理。如果实验组茶树净光合速率和胞间CO2浓度高于对照组，则说明同学们的设想是正确的，原因可能是间作玉米能提高环境空气湿度，降低光照强度和局部温度，提高茶叶的胞间CO2浓度等。
答案：(1)光反应 暗反应 (2)气温回升 CO2浓度适宜 (3)胞间CO2浓度降低 (4)胞间CO2浓度较低 (5)②A组不处理，B组间行种植适量的玉米 ③净光合速率 ④B组的净光合速率和胞间CO2浓度高于A组 环境的空气湿度
10．下图是利用溶氧量变化来测定黄瓜叶片光合速率的装置。实验在最适温度下进行，反应杯的溶液中加入少量NaHCO3是为了提供CO2。请回答：
(1)黄瓜叶片放入反应杯前需抽空叶肉细胞间隙内的气体，目的是________________________________________________________________________。
(2)随着测试时间的延长，叶片的光合速率逐渐下降，原因是密闭的反应杯中____________，此时，叶绿体中的______碳化合物含量下降，______碳化合物含量上升。
(3)若提高恒温水浴的温度，则光合速率__________。若将光源远离反应杯，则光合速率__________。
(4)该法同样可用于叶片呼吸强度的测定，只需对反应杯________________________________________________________________________。
解析：(1)为了确保实验检测到的氧气是在实验过程中产生的，而不是实验材料本身含有的，故在实验前要除掉实验材料黄瓜叶片中的氧气。(2)由于持续性光合作用，尽管有NaHCO3配成稀溶液为光合作用提供CO2，但CO2会逐渐消耗最终导致叶片光合速率下降。由于CO2含量下降，暗反应中生成的三碳化合物量减少，消耗的五碳化合物量也减少，故三碳化合物量减少，五碳化合物量由于积累而增多。(3)实验是在最适温度下进行的，当提高温度后会降低酶的活性，从而使光合速率下降，当光源远离反应杯时，光照强度减弱，光合速率下降。(4)当用同样装置测呼吸强度时，需要测定不同温度下叶片细胞呼吸释放出的二氧化碳量，故该装置需要将光源去掉；NaHCO3溶液是维持二氧化碳浓度的缓冲液，不仅有释放二氧化碳促进光合作用进行的作用，同时也能吸收容器中过多的二氧化碳，故还应将NaHCO3溶液换成清水。
答案：(1)排除原有气体对实验结果的干扰 (2)CO2不足 三 五 (3)下降 下降 (4)进行黑暗处理，稀NaHCO3溶液换成清水
课件40张PPT。生物必修1（人教版）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核心点睛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。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接要点探究?问题导学
1．叶片沉水时不仅使用注射器，为什么还要在黑暗环境中进行实验？
2．通过光照强度对光合作用的影响曲线分析，我们在实验中能通过装置直接测出真正光合作用的速率吗？若不能，该如何操作？ 要点探究 新知初探核心点睛栏目链接提示：用注射器可使叶片中的气体逸出，放在黑暗环境中可防止在有光的条件下产生氧气，使叶片浮上来。提示：不能。在黑暗条件下测出细胞呼吸的速率，然后在光照条件下通过释放氧气的速率或吸收CO2的速率测出净光合速率，两者的和即为真正光合速率。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接
3．你认为阳生植物和阴生植物一个叶绿体中，哪一个的类囊体薄膜更大？为什么？
提示：阴生植物。由于阴生植物生存环境的限制，单位面积上获取的光能远远小于阳生植物所获取的光能，阴生植物通过扩大面积来获取足够的能量。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接 1．各点代表的生物学意义。
①A点：光照强度为零，只进行细胞呼吸。
②B点：光合作用强度等于呼吸作用强度，为光补偿点。
③C点：是光合作用达到最大值时所需要的最小光照强度，即光饱和点。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接2．各线段代表的生物学意义。
①OA段：呼吸作用强度。
②AB段：随光照增强，光合作用增强，但仍比呼吸作用弱。
③BD段：光合作用强度继续随光照强度的增强而增加，而且光合作用强度大于呼吸作用。
④DE段：光合作用强度达到饱和，不再随光照强度的增强而增加。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接 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)在黑暗情况下，植物叶片只进行细胞呼吸，吸收氧气，产生的二氧化碳较易溶于水，所以叶片沉在水底。细胞生理状态如下图：
栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接 (2)在弱光下，此时的光合作用小于或等于细胞呼吸，叶片中没有足够的氧气，叶片仍然沉在水底。细胞生理状态如下图：
栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接 (3)在中、强光下，光合作用大于细胞呼吸，叶片中会有足够的氧气产生，从而充满了细胞间隙并释放到外界一部分，使叶片浮起来。细胞生理状态如下图：
栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接特别提醒
(1)除了光照强度对光合作用有一定影响外，光谱成分也对光合作用强度有影响。红光和蓝紫光有利于光合作用，绿光不适合光合作用。太阳光中各种色光均衡，对植物最有利。
(2)光合作用速率或称光合作用强度，是指一定量的植物(如一定的叶面积)在单位时间内进行光合作用生成有机物的量(通常用释放多少O2或消耗多少CO2来表示)。包括表观光合作用速率和真正光合作用速率，它们和光照强度的关系如图：栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接【例?】通过实验测得一片叶子在不同光照强度下CO2吸收和释放的情况如图1所示。图2所示细胞发生的情况与图1曲线中AB段(不包括A、B两点)相符的一项是( )A栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接解析：图中AB段光合作用强度小于呼吸作用强度，呼吸作用产生的CO2除进行光合作用，还有部分排出。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接?跟踪训练
1．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。相关分析正确的是( )A栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接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核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接
解析：黑暗下CO2释放量代表了植物的呼吸强度，光照下CO2吸收量代表的是净光合速率，即真正光合速率去掉呼吸速率。光下CO2的消耗量应为CO2吸收量与呼吸释放量CO2之和，35 ℃时CO2消耗量为3.00＋3.50＝6.50，30 ℃时为3.50＋3.00＝6.50。图中可见光下25 ℃时CO2吸收量最大，故25 ℃时植物积累的有机物的量最多。25 ℃时，光合作用CO2的消耗量应为3.75＋2.25＝6.00，而30 ℃、35 ℃时都为6.50。图中两曲线的交点应表示光合作用积累的与呼吸作用消耗的有机物的量相等。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接1．温度：温度通过影响酶的活性来影响光合作用强度，一般植物的适宜温度在35 ℃左右。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接2．二氧化碳浓度。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接(1)走势分析：图1和图2都表示在一定范围内，光合作用速率随CO2浓度的增大而增大，但当CO2浓度增加到一定范围后，光合作用速率不再增加。
(2)关键点分析：图1中A点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度，即CO2补偿点；图2中的A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。图1和图2中的B和B′点都表示CO2饱和点。
3．矿质元素：缺少N会影响酶的合成，缺少P会影响ATP的合成；缺少Mg会影响叶绿素的合成。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接 4．多因素对光合速率的影响。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接(1)图甲中，当光照强度低于P点时，三条曲线重合，说明此时限制光合速率的因素是光照强度；当光照强度高于Q点时，此时限制光合速率的因素主要是温度。
(2)综合上述坐标曲线可知：P点之前时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因素，随其不断加强，光合速率不断提高。当到Q点之后时，要想提高光合速率，可采取适当提高除横坐标之外的其他因素。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接特别提醒
内部因素对光合作用也有着重要的影响，主要包括色素的种类和含量、酶的数量、C5的含量等。如叶龄对叶片光合能力的影响就是内部因素综合作用的结果。核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接【例?】炎热夏季中午，因失水过多会导致植物气孔关闭，此时叶肉细胞( )
A．三碳化合物含量上升
B．光反应产物不能满足暗反应的需求
C．有机物积累速率明显下降
D．叶绿体基质中ADP含量增加C栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接解析：炎热夏季中午，因失水过多会导致植物气孔关闭，此时叶肉细胞中二氧化碳的浓度减小，二氧化碳的固定减弱，三碳化合物含量下降；这时光反应正常进行，光反应产物相对过剩，ATP的利用减少，叶绿体基质中ADP含量减少。 栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接?跟踪训练
2．图1表示某地夏季一密闭大棚内一昼夜间CO2浓度的变化。图2中能正确表示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( )B栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接解析：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。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接[实验原理]
光合作用的强度可以通过测定一定时间内原料消耗或产物生成的数量来定量地表示。
[实验步骤]
(1)取生长旺盛的绿叶，用直径为1 cm的打孔器打出小圆形叶片30片(注意避开大的叶脉)。
(2)将小圆形叶片置于注射器内，并让注射器吸入清水，待排出注射器内残留的空气后，用手堵住注射器前端的小孔并缓缓拉动活塞，使小圆形叶片内的气体逸出。这一步骤可重复几次。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接 (3)将内部气体逸出的小圆形叶片，放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用。这样的叶片因为细胞间隙充满了水，所以全都沉到水底。
(4)取3只小烧杯，分别倒入20 mL富含NaHCO3的清水。
(5)分别向3只小烧杯中各放入10片小圆形叶片，然后分别用强、中、弱三种光(3盏40 W台灯)分别对3个实验装置进行照射，光照强弱可通过调节台灯与实验装置间的距离来决定。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接(6)观察并记录同一时间段内各实验装置中小圆形叶片浮起的数量。
[注意事项]
(1)尽量选取生长旺盛的绿叶。
(2)叶片内的气体尽量抽得干净，应让叶片全部沉到水底。核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接【例】如图甲为研究光合作用的实验装置。用打孔器在某植物的叶片上打出多个叶圆片，再用气泵抽出气体直至叶片沉入水底，然后将等量的叶圆片转至含有不同浓度的NaHCO3溶液中，给予一定的光照，测量每个培养皿中叶圆片上浮至液面所用的平均时间(见图乙)，以研究光合作用速率与NaHCO3溶液浓度的关系。下列相关分析正确的是( )C核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接A．在a～b段，随着NaHCO3溶液浓度的增加，光合作用速率逐渐减小
B．在b～c段，单独增加光照或温度或NaHCO3溶液浓度，都可以缩短叶圆片上浮的时间
C．在c点以后，因NaHCO3溶液浓度过高，使叶肉细胞失水而导致代谢水平下降
D．因配制的NaHCO3溶液中不含氧气，所以整个实验过程中叶片不能进行呼吸作用栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接解析：在a～b段，随着NaHCO3溶液浓度的增加，叶圆片上浮至液面所用的平均时间变短，表明光合作用速率逐渐增大；在b～c段，单独增加光照或温度可能缩短叶圆片上浮至液面所用的时间，但单独增加NaHCO3溶液浓度不能缩短叶圆片上浮至液面所用的时间；在c点以后，因NaHCO3溶液浓度过高，使叶肉细胞失水而导致代谢水平下降；凡是活细胞都能进行呼吸作用。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接?跟踪训练
(2015·湛江高一检测)在下图所示的玻璃容器中，注入一定浓度的NaHCO3溶液并投入少量的新鲜绿叶碎片，密闭后，设法减小液面上方的气体压强，会看到叶片沉入水中。然后再用光照射容器，又会发现叶片重新浮出液面。光照后叶片重新浮出液面的原因是( )B栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接A．叶片吸水膨胀，密度减小
B．叶片进行光合作用所产生的O2附着在叶面
C．溶液内产生的CO2大量附着在叶面
D．NaHCO3溶液因放出CO2而密度增大栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接解析：当叶片中的气体被抽空后沉入水底，由于光照时进行光合作用产生氧气充满了细胞间隙，使浮力增大而重新浮出液面。栏目链接核心点睛 新知初探 要点探究栏目链接后羿射日是我国古代传说，故事内容大致为：古时候天上有十个太阳，大地干涸焦枯，草木不生，人们难以生存。英雄后羿力大无比，箭法精准，射掉了九个太阳，剩下现在的一个太阳，使光照和温度适宜，万物复苏，草木茂盛。这个神话说明光照和温度会影响植物的光合作用。趣味
生物
答案:①蛋白质 ②活化能 ③A－P～P～P ④O2 ⑤ATP ⑥2C3 ⑦丙酮酸 ⑧H2O
