第5章 细胞的能量供应和利用
第14课时 第1节 降低化学反应活化能的酶
【考点解读】
1．说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性。
2．通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料，认同科学是在不断的探索和争论中前进的。
3．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实验。
学习重点：酶的作用、本质和特性
学习难点：1．酶降低化学反应活化能的原理 2．控制变量的科学方法
【自主探究】
1、学海导航：
知识点 观察与思考 归纳与结论
斯帕兰札尼对鹰的消化作用的研究 根据斯帕兰札尼实验的内容，思考以下问题：1、为何要将肉块放在笼子里？2、是什么物质使肉块消失了？3、肉块消化的条件是什么？4、在实验室里能否也让肉分解？如果可以，需要怎样的条件？ 结论分别是1、_______________________2、_______________________3、_______________________4、_______________________
酶的作用和本质1、酶的作用实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解 实验目的通过比较H2O2在不同条件下分解的速率，了解过氧化氢酶的作用和意义实验原理方法步骤试管编号1234H2O2溶液2mL2mL2mL2mL单一变量实验现象（气泡多少） 1.根据课本将左侧表格中空白处填全。2．本实验使用新鲜肝脏研磨液的原因是什么？_________________________________3.通过对该实验结果的分析和讨论，你能得出哪些结论：(1)________________________(2)__________________________(3)___________________________4．本实验中自变量是___________，因变量是________________，无关变量有_______________________。5．本实验的对照组是_____号试管，实验组是____________号试管。
问题：1．为什么说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要？2.加热、无机催化剂、酶都可以加快化学反应速度，原理各是什么？ 1．__________________________________________________________2.______________________________
2、酶的本质 通过课本81页的资料分析，得出酶的本质。 酶是活细胞中产生的具有__________作用的__________，绝大多数是___________，少数是RNA。
3．酶的特性探究影响酶活性的条件 1.比较Fe3+和过氧化氢酶的催化作用质量分数20％的新鲜肝脏研磨液1滴质量分数为3.5％的氯化铁溶液1滴过氧化氢酶所含酶的相对数量：1Fe3＋的相对数量：25万2.淀粉酶只能催化淀粉分解，而不能催化蛋白质分解.3．探究不同温度对酶活性的影响（课本83页）。实验原理：__________________________材料器具：_______________________________________________________实验步骤：（1）_____________________________（2）_____________________________（3）_____________________________（4）_____________________________结果预测与分析: 1.结合“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验结论和右侧表格中的数据分析，酶具有___________________。2.酶具有______________________3.酶的作用条件较__________。过酸、过碱或温度过高，会使酶的__________遭到破坏，使酶永久失活。
问题：1、唾液淀粉酶随食物进入胃内，能否继续将淀粉分解为麦芽糖？其原因是什么？2、胃蛋白酶进入小肠后还能起作用吗？ 1．_____________________________2.________________________________
2、例题精析：
〖例1〗下表是为了认识酶作用的特性，以20%的过氧化氢溶液为反应底物的一组实验方法
步 骤 方法 观察结果
1 常温下自然分解 氧气泡少而小
2 常温下加铁离子 氧气泡稍多而小
3 常温下加入鲜肝提取液 氧气泡极多而大
4 加入煮沸后冷却的鲜肝提取液 同自然分解一样
及结果，通过分析实验不能得出的结论是
A.酶的催化效率有高效性
B.酶的催化条件有温和性
C.酶的催化对象有专一性
D.高温会使酶失去活性
解析: 本题是以实验现象来分析酶的特征，在考试中比较常见。实验1是其它实验的对照，实验3与1比较可得出酶具有高效性的特点，实验4分析可得出酶发挥作用需要一定的条件，即必须是在常温下有效。实验3与实验2比较说明酶的催化效率比普通的化学催化剂要强。但整个实验不能得出酶有专一性的特点。
答案:C
〖例2〗在探索温度对酶活性的影响实验中,假若用稀释10倍的唾液代替2﹪的新鲜淀粉酶溶液,则应将其中的三支试管分别放入400C左右的热水、沸水和冰块中，而不是600C、沸水和冰块中，原因是（ ）
A.400C热水易配制且不易降温 B.唾液淀粉酶只能在400C发挥作用
C.淀粉酶(市售)的最适温度为500C～750C,而唾液淀粉酶的最适温度在370C左右
D.无任何原因
解析：唾液淀粉酶的最适温度在370C左右,若温度达到600C则其活性很低,甚至失活,从而影响实验效果.
答案:C
【自我诊断】
●基础题
1．下列关于生物体内酶的叙述中正确的是 ( )
①是由分泌功能的细胞产生的 ②有的从食物中获得,有的在体内转化而来 ③凡是活细胞都能产生酶 ④绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA ⑤有的酶是蛋白质,有的酶是固醇 ⑥酶在代谢中有多种功能 ⑦在新陈代谢和生殖发育中起调控作用 ⑧酶只是起催化作用
A．①②⑤ B．②③⑦ C．③④⑧ D．④⑤⑥
答案：C
2.关于酶的叙述中,正确的是 ( )
A．酶只有在生物体内才能起催化作用 B．酶都有消化作用
C．调节新陈代谢的物质不一定是酶 D．酶都是在核糖体上合成的
答案：C
3．在测定胃蛋白酶活性时，将溶液pH由10降到2的过程中，胃蛋白酶的活性将 （ ）
A．不断上升 B．没有变化 C．先升后降 D．先降后升
答案：B
4．如果酶的数量一定，下列哪个图示最确切地反映了反应速率与底物数量之间的关系 （ ）
答案：B
5.关于酶的性质，下列表述中错误的一项是( )
A.化学反应前后，酶的化学性质和数量保持不变
B.一旦离开活细胞，酶就失去催化能力
C.酶是活细胞产生的—类特殊有机物，其中大多数酶为蛋白质，少数为RNA
D.酶的催化效率很高，但受温度、酸碱度影响
答案：B
6.人在发高烧时曾常常不思饮食，其根本原因是( )
A.消化道内食物尚未消化 B.发烧使胃肠蠕动减弱
C.体内的食物残渣排出受阻 D.高烧使酶的活性减弱
答案：D
7．下列有关酶的研究，按时间先后顺序，正确的是（ ）。
①斯巴兰札尼证明鸟胃里有化学变化 ②施旺从胃液中提取出胃蛋白酶 ③人们认为鸟胃里无化学变化 ④科学家指出酶是一类具有生物催化作用的蛋白质 ⑤科学家认为，酶是活细胞里产生的具有催化作用的有机物，少数酶是RNA
A．①②③④⑤ B．③①②④⑤ C．①②④③⑤ D．③①②⑤④
答案：B
8．分别用0℃和100℃的温度处理某种酶后，酶都没有活性但（ ）
A．经过0℃处理的酶的活性能够恢复 B.经过100℃处理的酶的活性能够恢复
C．经过0℃处理的酶的空间结构遭到破坏 D.经过100℃处理的酶的空间结构未遭到破坏
答案：A
9．在煮过的和没煮过的土豆片上分别滴几滴过氧化氢。在土豆片X上出现泡沫，在土豆片Y上没有泡沫，以下哪一项是正确的解释
A.土豆片X是煮过的，因为过氧化氢只影响碳水化合物分解成单糖
B.土豆片X是煮过的，因为在没煮过的土豆片中的酶使过氧化氢不起作用
C.土豆片X是没煮过的，因为细胞中含有酶，促使H2O2的分解，但酶会在高温中失效
D.土豆片X是没煮过的，因为过氧化氢分解土豆片中的酶
答案: C
●拓展题
10．为了研究酶的有关特性，取两支洁净的试管并编号为A、B，各注入2mL体积分数3％的H2O2溶液；再向A管滴入2滴3.5％FeCl3溶掖，向B管滴入2滴质量分数20％的肝脏研磨液；堵住管口，轻轻振荡；用点燃但无火焰的卫生香检验；观察并记录结果。
(1)本实验的主要目的是探索
(2)如果两支试管的现象均不明显，从实验材料分析，原因可能是 。
(3)过氧化氢酶也能催化H2O2的分解，产生的O2能使溶于水的无色焦性没食子酸氧化生成橙红色沉淀。为了鉴定马铃薯块茎是否含有过氧化氢酶，设计了如右图所示实验。
参照上图所给信息，回答下列问题。
①3号试管内加入的物质是 。
②设计2号试管作为对照的具体目的是 。
③如果2号试管未产生颜色反应，则出现橙红色沉淀的是第 号试管。
答案：(1)酶的高效性（过氧化氢酶和Fe3+催化效率的高低)(2)H2O2 溶液放置时间过长而分解(3) ①2mL焦性没食子酸溶液，2滴H2O2溶液，2mL马铃薯块茎提取液 ②排除马铃薯块茎提取液中的其他物质对实验结果的影响 ③3
11.实验研究pH对酶活性的影响，准备5支含有等量酶溶液但pH各不相同的试管，每支试管加1块1 cm3的正方体凝固蛋白块，试管均置于25 ℃室温条件下，将各试管蛋白块消失的时间记录于下表：
酶溶液的pH 1 2 3 4 5
蛋白块消失的时间（min） 13 9 11 45 >60
（1）酶活性最强时的pH是_________。
（2）蛋白块消失的时间与酶活性强弱的关系是_________。
（3）请以2种方法改进实验，使实验在更短的时间内完成。
（4）在人体消化道中，能分泌本实验中酶的部位是_________。
（5）为确认蛋白块的消失是由于酶的作用，还应对实验进行什么设计
答案:（1）2 （2）酶活性越大，蛋白质分解越快，蛋白块消失的时间越短 （3）方法Ⅰ：将温度由25℃提高至大约37℃。方法Ⅱ：将原题中正方体蛋白块处理得更小（如切成0.5×0.5×0.5=0.125 cm3），这相当于消化道内进行的物理性消化 （4）胃（小肠不可，因pH与题意不符） （5）另增加一个试管，放入等量的蛋白块并将pH调得适当，但不加酶溶液
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5第17课时 第4节 能量之源－光与光合作用
【考点解读】
1、说出绿叶中色素的种类和作用。
2、说出叶绿体的结构和功能。
3、说明光合作用以及对它的认识过程。
4、尝试探究影响光合作用强度的环境因素。
5、说出光合作用原理的应用。
6、简述化能合成作用。
学习重难点：
1、说出叶绿体中色素种类及作用。
2、光合作用的发现和研究历史。
3、光合作用的光反应和暗反应过程及相互关系。
4、探究影响光合作用强度的环境因素。
【自主探究】
1、学海导航：
知识点 观察与思考 归纳与结论
一、捕获光能的色素二、叶绿体的结构 1.通过“绿叶中色素的提取和分离”实验得出色素的种类和颜色。2.色素的作用及吸收光谱的情况：（1）作用：_________________（2）吸收的有效光：①叶绿素：____________②类胡萝卜素：____________问：有些蔬菜大棚用无色透明的塑料薄膜，有的温室内悬挂红色或蓝色光的灯管。请解释这么做的原因。3.填出叶绿体的结构组成： ①② ③ ④ 1.写出左侧滤纸条上四条色素带对应的色素种类及颜色：①_____________、___________色②_____________、____________色③_____________、___________色④_____________、___________色2.请在坐标系中绘出叶绿素和类胡萝卜素吸收的光谱情况吸收的光能的百分率 400 500 600 700 波长/nm_________________________________________________________________________________ 3.（1）组成①_________，②__________的基本骨架是_________________。 (2) 叶绿体内含有很多③____________，极大的增大了受光面积。 （2）光合作用的酶存在于_________ 和_______；光合作用的色素存在于________________上。
四、光合作用的过程 光反应图解： 暗反应图解：
比较项目光反应暗反应场所条件 物质变化（用反应式表示） 能量变化相互联系
根据光合作用探究历程，写出光合作用反应式：
五．化能合成作用 阅读课本105页。光合作用和化能合成作用的相同点_____________________________，不同点是___________________。 __________：举例_________________ __________：举例____________ ________写出硝化细菌进行化能合成作用相关的反应式：______________________________________________________________________________________________
六．环境因素对光合作用强度的影响 分析下列因素对光合作用强度的影响及应用。（可以用文字和曲线表示）1．光（1）光照时间 （2）光质 （3）光照强度2．CO2浓度3．温度 1．影响（1）_______________________________________ （2）__________________________________________ （3）__________________________________________应用：____________________________________________2．影响__________________________________________ 应用__________________________________________3．影响__________________________________________ 应用__________________________________________
2、例题精析：
〖例1〗下图表示某种植物光照强度与光合作用强度的关系。P点的生物学含义是（ ）
A、无光合作用，有呼吸作用
B、光合作用与呼吸作用达到动态平衡
C、无呼吸作用，有光合作用
D、光合作用与呼吸作用都不进行
解析：光合作用和呼吸作用是绿色植物进行的两项重要的生理作用，两者的物质变化正好相反，当CO2表现为既不吸收也不排出（P点）时，说明光合作用与呼吸作用达到动态平衡，考查光合作用与呼吸作用。 答案：B
〖例2〗为验证光是植物生长发育的必要条件，设计如下实验：选择生长状况一致的小麦幼苗200株，随机均分为实验组和对照组，分别处理并预期结果。下面是关于实验组或对照组的处理方法和预期结果的几种组合，其中正确的是
①实验组 ②对照组 ③黑暗中培养 ④在光下培养 ⑤生长良好 ⑥生长不良
A．②③⑤ B．①③⑥ C．①④⑤ D．②④⑥
解析：通过具体情景，考查学生实验能力。题干要求是“证光是植物生长发育的必要条件”，所以实验组应该无光照，据此可以推测出，在这样的条件下，生物生长不良。 答案：B
【自我诊断】
●基础题
1．阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱，如果将一瓶叶绿素提取液放在光源和三棱镜之间，连续光谱中就会出现一些黑色条带，这些条带应位于
A.绿光区 B.红光区和绿光区 C.蓝紫光区和绿光区 D.红光区和蓝紫光区
答案：D
2、线粒体和叶绿体都是进行能量转换的细胞器。下列相关叙述错误的是
A、两者都能产生ATP，但最初的能量来源不同
B、需氧型生物的细胞均有线粒体，植物细胞都有叶绿体
C、两者都含有磷脂、DNA和多种酶，叶绿体中还含有色素
D、两者都有内膜和外膜，叶绿体基质中一般还有基粒
答案：B
4．下列关于光合作用和细胞呼吸的叙述，正确的是( )
A.光合作用和细胞呼吸总是同时进行 B.光合作用形成的糖类能在细胞呼吸中被利用 C.光合作用产生的ATP主要用于细胞呼吸
D.光合作用与细胞呼吸分别在叶肉细胞和根细胞中进行
答案：B
5、右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、 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
答案：A
6、在下列哪种条件下栽培番茄，对增产有利（ ）
A、日温15℃，夜温26℃ B、昼夜恒温26℃
C、日温26℃，夜温15℃ D、昼夜恒温15℃
答案：C
7.将单细胞绿藻置于25℃，适宜光照和充足CO2条件下培养，经过一段时间后，突然停止光照，发现绿藻体内三碳化合物的含量突然上升，这是由于( )
①光反应停止，由于没有[H]和ATP供应，三碳化合物不能形成糖类等有机物，因而积累了许多三碳化合物。
②暗反应仍进行，CO2与五碳化合物结合，继续形成三碳化合物。
③光反应停止，不能形成ATP。
④光反应仍进行，形成ATP
A.④③② B.③②① C.④② D.③②
答案：B
8. 在太阳光能转化为人体骨骼肌收缩时所消耗的机械能的全过程中，至少发生了几次ADP与 ATP的转化反应？
A.1 B.2 C.3 D.4
答案：C
9．下图是利用小球藻进行光合作用实验的示意图，图中A物质和B物质的相对分子质量比是（ ）
A．1∶2 B．2∶1
C．8∶9 D．9∶8
答案：C
10．请按时间先后顺序排列下列事件 （ ）
①德国科学家萨克斯证明了绿色叶片在光合作用中产生了淀粉
②英国科学家鲁宾和卡门用同位素标记法证明光合作用释放的氧气全部来自参加反应的水
③英国科学家普里斯特利指出植物可以更新空气
④德国科学家恩吉尔曼用水绵做实验证明氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所
A．①②③④ B．④③②① C．③①④② D．①③②④
答案：C
●拓展题
11、（2006年广东42）材料1：1642年，比利时科学家海尔蒙特进行了一项著名的柳树实验。他在一个花盆里栽种了一棵2．3 kg的柳树。栽种前，花盆里的泥土经过高温烘烤干燥后称重为90．8 kg。以后的5年中，海尔蒙特除了只给柳树浇水外，没有在花盆里添加任何物质，每年秋天柳树的落叶也没有称重和计算：5年后，他将柳树和泥土分开称重，发现柳树的重量变成了76．7 kg，泥土烘干后的重量为90．7 kg，比原来只减少0．1 kg。于是他得出结论：柳树获得的74．4kg物质只是来源于水：
材料2：科学家将一盆绿色植物放在不同波长的光下照射，然后测量该植物对不同光质的吸光率，结果列于下表：
（1）根据你所掌握的生物学知识，判断海尔蒙特的结论是否确切 为什么
(2)花盆内的泥土减少了0.1 kg，其原因是 。
(3)请用上表数据在指定方格纸内绘出植物叶片光吸收变化曲线，并分析得出结论。
(4)CO2浓度对植物光合作用强度影响的规律如右图。当外界CO2浓度处于A时，植物叶片光合作用所固定的CO2量与 相等；为提高封闭大棚内作物产量，棚内人工释放CO2应控制在 (填图中字母)浓度为宜。
答案：（1）不确切，光合作用合成的有机物也会使柳树的重量增加
（2）柳树吸收了土壤中的矿质元素
（3）略 绿色植物主要吸收红橙光和蓝紫光
（4）细胞呼吸释放的二氧化碳量 C
12．下图中的甲、乙两图为一昼夜中某作物植株对C02的吸收和释放状况的示意图。甲图是在春季的某一晴天，乙图是在盛夏的某一晴天，请据图回答问题：
（1）甲图曲线中C点和E点(外界环境中C02浓度变化为零)处，植株处于何种生理活动状态？
（2）根据甲图推测该植物接受光照的时间是曲线中的 段，其中光合作用强度最高的是 点，植株积累有机物最多的是 点
（3）乙图中FG段C02吸收量逐渐减少是因为 ，以致光反应产生的
和 逐渐减少，从而影响了暗反应强度，使_______化合物数量减少，影响了C02固定。
（4）乙图曲线中间E处光合作用强度暂时降低，可能是因为
答案：（1）呼吸作用释放C02的量等于光合作用吸收C02的量时；（2）BF； D； E （3）光照强度逐步减弱； ATP； [H]；C5 （4）温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了C02原料的供应
A
B
乙图
甲图
①
②③④
同化作用类型
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6第15课时
第2节 细胞的能量“通货”------ATP
【考点解读】
1．简述ATP的化学组成和特点。
2．写出ATP的分子简式。
3．解释ATP在能量代谢中的作用。
学习重点和难点：
1．ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用。
2．ATP与ADP的相互转化。
【自主探究】
1、学海导航：
知识点 观察与思考 归纳与结论
一、ATP的生理功能 1．生物体所需能量的最终来源、直接来源、主要能源物质分别是什么？ 1、结论：
二、ATP的分子简式 1．A、T、P分别代表的含义是什么？2．ATP 和dATP两种物质，哪个可以为DNA复制提供原料和能量？3．~、－代表的含义是什么？1mol ATP分子储存的能量是多少？ 1、 2． 3．
三、ATP与ADP的相互转化 1．请写出ATP与ADP的相互转化关系式。2.下图为ATP与ADP的相互转化的示意图，回答右侧问题：3．ATP与ADP的相互转化关系式能看作是可逆反应吗？为什么？4．植物体、动物体细胞内，ATP的形成场所分别有哪些？5．ATP在细胞内能大量贮存吗？ 1、结论： 2、（1）写出图中标号名称：1___________；2_______________； 3_______________； 4_____________。（2）当反应从下向上进行时，能量是从哪里来的？________________________。这些能量有什么作用？______________。（3）当反应从上向下进行时，能量是从哪里来的？_______________________。这些能量有什么作用？__________________。3、提示：不是 4．植物体： 动物体： 5．
四、ATP的利用 1． 为什么把ATP比喻成细胞内流通的能量“通货”？ 1．________________________________________________________________________
2、例题精析：
〖例1〗对“ATP ADP＋Pi＋能量”的叙述中，正确的一项是（ ）。
A．反应向左进行和向右进行时所需要的酶都是一样的
B．反应向右进行时释放能量，向左进行时贮存能量
C．整个反应是一个动态平衡的过程
D．植物细胞和动物细胞发生这个反应的生理过程一样
解析：生物体进行的从“ATP→ADP＋Pi”的过程和从“ATP＋Pi→ATP”的过程是两个截然不同的生理过程，它们发生的场所、所需要的酶是不同的，所以A错。也正是两个过程发生的场所、所需要的酶不同，所以就不存在动态平衡问题，故C项不对。植物细胞可以通过光合作用产生ATP和消耗ATP，也可通过呼吸作用产生ATP，而动物细胞不能通过光合作用产生ATP，主要通过呼吸作用产生，所以D项也不对。
答案：B
〖例2〗对人体细胞内关于ATP的描述，正确的是（ ）
A．ATP主要在线粒体生成 B.它含有三个高能磷酸键
C．是生物的主要能源物质 D.细胞内储有大量的ATP，以供生理活动需要
解析：人体细胞内的ATP，主要是通过细胞呼吸方式在线粒体中生成，含有2个高能键，且ATP水解时释放的能量直接用于生物体的各项生命活动，是生物体的直接能源物质，但人体内的ATP储存较少。
答案：A
【自我诊断】
●基础题
1．绿色植物通过呼吸作用合成的ATP通常比同化作用中消耗的ATP多还是少？动物呼吸作用合成的ATP通常比同化作用中消耗的ATP多还是少？以上分别是（ ）。
A．少、少 B．少、多 C．多、多 D．多、少
答案：B
2.下列说法不正确的是
A．糖类中的纤维素一般不作为能源物质
B．蛋白质的储能少，所以不作为能源物质
C．脂质中的类脂主要用于膜结构的组成
D．糖原也是人体内的储备能源物质之一
答案：B
3.下列物质水解后所释放出的能量可直接用于肌肉收缩的是
A、肝糖元 B．肌糖元 C．葡萄糖 D．三磷酸腺苷
答案：D
4．ATP之所以能作为能量的直接来源，是因为（ ）。
A．ATP在细胞内含量较多 B．ATP中高能磷酸键储存能量多且很不稳定
C．ATP中高能磷酸键很稳定 D．ATP是细胞内唯一的可以释放能量的化合物
答案：B
5．对人体细胞内ATP的叙述，正确的是（ ）。
A．ATP主要在线粒体中产生 B．它是一种蛋白质
C．细胞内的ATP和ADP相互转化的反应是可逆
D．ATP是生物体内一种高分子化合物
答案：A
6．绿色植物细胞的下列结构和部位中，不能产生ATP的是（ ）。
A．叶绿体 B．线粒体 C．核糖体 D．细胞质基质
答案：C
7．动物细胞体内ATP水解所释放的能量不可能用于（ ）。
A．物质的吸收 B．物质的合成 C．有机物的分解 D．肌肉收缩
答案：C
8．下列过程能使ADP含量增加的是（ ）
A、消化道内蛋白质的消化 B、线粒体内的[H]与02结合
C、血红蛋白变为氧合血红蛋白过程 D、细胞分裂时纺锤丝的收缩
答案：D
9.下列有关能量的表述，正确的是
A、正常情况下，生物体的最终能量来源、主要能源物质、储备能源物质、直接能源物质分别是光能、糖类、蛋白质、ATP
B、只有绿色植物可以利用光能
C、动物和人体内，形成ATP的途径只有有氧呼吸
D、每克脂肪储能多于每克糖类的主要原因是脂肪分子中含C、H比例高
答案：D
10．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储存能量
②第三个高能磷酸键很容易断裂和再形成
③第三个磷酸基团很容易从ATP上脱离（即第二个高能磷酸键断裂），使ATP转变成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，使ADP转变成ATP
A.①③ B.②④ C.③④ D.①④
答案：C
●拓展题
11．（2006年高考天津卷 ） 下列有关ATP的叙述，正确的是
A．线粒体是蓝藻细胞产生ATP的主要场所
B．光合作用产物中的化学能全部来自ATP
C．ATP分子由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成
D．细胞连续分裂时，伴随着ATP与ADP的相互转化
12．下图是人和动物体内能量的释放、转移和利用的文字图解。请据图分析回答：
（1）人和动物在新陈代谢方面不同于植物的一个显著特点是 。
（2）几种能源物质共同的化学元素有 。
（3）在自然界能直接利用无机物合成能源物质的生物，在生态系统中的成分是 。
（4）进行过程①的实质是 ，进行的主要场所是 。
（5）以热能形式散失的能量，并不都是能量的浪费。举一例说明人体以热能形式散失的能量对维持人体生理活动的重要作用 。
（6）进行过程④，为生命活动直接提供能量的反应式是 。
答案：（1）人和动物必须直接或间接地以绿色植物为食。（2）C、H、O（3）生产者。（4）分解有机物，释放能量 线粒体。（5）维持体温恒定。（6）。
13．将萤火虫尾部的发光器割下，其中含有荧光素，取等量分别放入甲、乙两试管中，加少量水混合，又看到淡黄色荧光，过一段时间后，荧光消失。之后在甲试管中放2ml某溶液，乙试管中放入2ml葡萄糖溶液，结果甲试管发光了。请问：
（1）甲试管中放入的某溶液是 溶液，这说明荧光是 能转化而成的。
（2）荧光素发光是由于某溶液中物质发生了 反应，其表示式为
（3）设定乙试管的目的是 ，由此证明某物质是 。
答案：（1）ATP 化学 （2）水解 ATP ADP+Pi+能量 （3）对照 生命活动的直接能源
相关连接
生物体内的高能化合物除ATP外，还有CP（磷酸肌酸）、CTP（三磷酸胞苷）、GTP（三磷酸鸟苷）、UTP（三磷酸尿苷）等，但大多数情况下，它们的能量不能直接用于生命活动，必须将能量转给ATP。但在某些情况下，GTP也可直接供能，在蛋白质合成过程中，当肽链延长时，核糖体的移动也需GTP供能。因此，严格地说，ATP并不是生命活动的唯一直接能源物质。
酶
3
2
4
Pi
1
能量
酶
ATP
肌肉收缩
神经传导和生物电
合成代谢
吸收和分泌
④
③
可转移
的能量
热能（散失）
②
CO2+H2O
能源物质
①
ATP
ADP+Pi
PAGE
5第16课时
第3节 ATP的主要来源--------细胞呼吸
【考点解读】
1．说出线粒体的结构和功能。
2．说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同。
3．说明细胞呼吸的原理，并探讨其在生产和生活中的应用。
4．进行酵母菌细胞呼吸方式的探究。
学习重点
有氧呼吸的过程及原理。
学习难点
1．细胞呼吸的原理和本质。
2．探究酵母菌细胞的呼吸方式。
【自主探究】
1、学海导航：
知识点 观察思考 归纳与总结
一、呼吸作用 1．什么叫做呼吸作用？2．呼吸作用又称作什么？为什么？3．呼吸作用和人的呼吸是同一概念吗？请分析。4．呼吸作用与物质的燃烧有什么相同点和不同点？ 1、呼吸作用： 2． 3． 4． ______________________________________________
二．线粒体的结构和功能 1．线粒体结构示意图 1．根据左侧图回答问题：（1）写出结构的名称①__________②___________③________④__________（2）与细胞呼吸有关的酶存在于_______和_______。（3）线粒体的功能___________________________。
三．有氧呼吸 1．写出有氧呼吸过程三个阶段的表达式及发生的场所。2．写出有氧呼吸过程的总反应式。并标明氧元素的来源和去向。3．硝化细菌有氧呼吸的场所在哪里？ 1．第一阶段： 葡萄糖→2丙酮酸（C3H4O3）＋ 4[H]+2ATP 场所：______________________第二阶段： 场所：______________________第三阶段： 场所：______________________ 2、 3．
四、无氧呼吸 1．写出无氧呼吸过程中的两个阶段的反应式及反应场所。2．酵母菌无氧呼吸的总反应式？3．乳酸菌无氧呼吸的总反应式？4．无氧呼吸释放能量较少，大部分储存在哪里？5．有氧呼吸和无氧呼吸有哪些区别和联系？ 1、 场所_________ 场所_________2． 3． 4．
呼吸类型 有氧呼吸 无氧呼吸
区别 场所
条件
物质变化
能量变化
联系 实质
联系
注意： ①葡萄糖是细胞内的呼吸作用经常利用的物质，细胞内的其他物质，脂肪、蛋白质等有机物，都可以作为能源物质被氧化分解。②呼吸作用过程是生物细胞利用酶分解体内物质的过程，是一系列酶促反应，所以，除了缺乏氧气能影响生物的有氧呼吸外，影响呼吸作用最重要的环境因素是温度。
四、呼吸作用原理的应用 用细胞呼吸的原理解释1．中耕松土，利于植物生长。2．伤口较深，需注射破伤风抗菌血清。3．蔬菜、水果放入冰箱或地窖中储存。 1．________________________________2．________________________________3．________________________________总结：影响呼吸作用的外界因素有哪些？_______________________________________
2、例题精析：
〖例1〗右图为大气中氧的浓度对植物组织内CO2产生的影响，为了有利于贮藏蔬菜和水果，贮藏室内的氧气应调节到图中的哪—点所对应的浓度
解析：这是通过控制氧的浓度而抑制呼吸的应用实例。空气中氧含量过低，植物细胞则进行无氧呼吸获得能量；氧的浓度增加，能促进有氧呼吸的进行，CO2释放量增加。保存蔬菜、水果，可采用降低空气中氧含量的办法，降低细胞的呼吸作用。
答案：B
〖例2〗酵母菌无氧发酵产生CO2的摩尔数为N，在安静情况下，人消耗同样数量的葡萄糖可以产生的CO2量是
A、1/3Nmol B、3Nmol C、6Nmol D、12Nmol
解析：酵母菌无氧发酵即进行无氧呼吸产生二氧化碳，其反应式为：C6H12O62C2H5OH（酒精）＋2CO2＋能量；而人在安静情况下，则全部进行有氧呼吸，其反应式：C6H12O6＋6 H2O ＋6O26CO2＋12H2O＋能量，从反应式中可以看出，有氧呼吸同无氧呼吸相比，消耗等量的葡萄糖，产生的二氧化碳数为6∶2。考查有氧呼吸和无氧呼吸产生二氧化碳量的关系。
答案：B
【自我诊断】
●基础题
1．有氧呼吸全过程的三个阶段中，相同的产物是
A.CO2 B.H2O C.[H] D.ATP
答案：D
2．生物体吸收的O2用于（ ）
A．在线粒体内合成CO2 B．在细胞质基质中与[H]结合成水
C．部分形成CO2，部分与[H]结合成水 D．在线粒体内与[H]结合成水
答案：D
3.下列关于植物呼吸作用的叙述，正确的是 （ ） A.呼吸作用的中间产物丙酮酸可以通过线粒体双层膜
B.是否产生二氧化碳是有氧呼吸与无氧呼吸的主要区别
C.高等植物进行有氧呼吸，低等植物进行无氧呼吸
D.种子库中贮藏的风干种子不进行呼吸作用
答案：A
4.在大米和面粉中生活的“米虫”一生都不需要“饮水”，也吃不到含水量丰富的食物，可它们仍然能正常生活，其原因是 （ ）
A.米虫的生命活动不需要水 B.米虫从空气中吸收水
C.米虫消化淀粉时产生水 D.米虫在代谢中产生水
答案：D
5．无氧呼吸与有氧呼吸的根本区别是（ ）。
A．丙酮酸继续发生的化学反应的途径不同 B．丙酮酸继续发生的化学反应的酶不同C．释放的能量及生成的ATP数量不同 D．全过程都没有分子氧参与
答案：B
6．在细胞呼吸过程中，若有CO2的放出，则该过程一定不是（ ）。
A．有氧呼吸 B．无氧呼吸 C．酒精发酵 D．乳酸发酵
答案：D
7．无氧呼吸过程中产生能量的阶段是
A.葡萄糖→丙酮酸 B. 丙酮酸→酒精
C. 丙酮酸→乳酸 D. 丙酮酸→酒精或乳酸
答案：A
8．把青蛙和小白鼠从25℃的温室中移至5℃的环境中，这两种生物的耗氧量的变化是（ ）
A．两种动物的需氧量都减少 B．两种动物的需氧量都增加
C．青蛙的耗氧量增加，小白鼠的耗氧量减少
D．青蛙的耗氧量减少，小白鼠的耗氧量增加
答案：D
9.测得苹果果实在一段时间内，CO2的释放量比O2的吸收量大，由此推得果实 （ ）
A.有氧呼吸占优势 B.有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖相等
C.无氧呼吸占优势 D.既进行无氧呼吸又进行有氧呼吸
答案：D
10．现有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液，通入不同浓度的氧气时，其产生的酒精和CO2的相对量如图所示。问：在氧浓度为a时 （ ）
A．酵母菌只进行无氧呼吸
B．被分解的葡萄糖中约67%用于无氧呼吸
C．被分解的葡萄糖中约33%用于无氧呼吸
D．酵母菌停止无氧呼吸
答案：B
●拓展题
11．（2006年高考广东卷）人体在剧烈运动状态下，不可能发生的是
A．[H]减少 B．贮存的糖元减少 C．乳酸积累增加 D．肾上腺素含量增加
答案：A
12．将酵母菌研磨，离心分离后，得到上清液(含有细胞质的基质)和沉淀物(含有细胞器)。把等量的上清液、沉淀物和末离心处理的匀浆分别装入甲、乙、丙三支试管中，分别进行以下4项独立实验(实验一、二、三由供选答案中选一项正确答案代号填充；实验四简答)。
(1)实验一:向3个试管中分别滴加2mol的葡萄糖溶液，甲、乙、丙中的终产物分别是
。
(2)实验二: 向3个试管中分别滴加2mol的丙酮酸溶液，甲、乙、丙中最终产物分别是
。
(3)实验三:在隔绝空气条件下，重复实验一，甲、乙、丙中最终产物分别是
。
(4)实验四:向3个试管分别加入等量的萤光素(萤光虫尾部提取可以发光物质)。重复实验—、实验二，从理论上讲，发萤光最强的实验是 实验中 试管。
供选答案:A.H2O + CO2 B.乙醇和CO2 C.丙酮酸 D.无反应
答案: (1)B、D、A (2)B、A、A (3)B、D、B (4)一、丙
13．生物体内葡萄糖分解代谢过程图解如下：据右图解回答：
(1)反应①②③④中，可在人体细胞中进行的是
(2)粮食贮藏过程中，有时会发生粮堆湿度增大现象，这是因为
(3)在反应①②③④中，必须在有氧条件下进行的是
答案:（1）①②④；（2）呼吸作用产生水；（3）②
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无氧呼吸过程中的能量变化
在无氧呼吸过程中，葡萄糖氧化解时所释放的能量比有氧呼吸释放出的要少得多。1mol的葡萄糖在分解成乳酸后，共释放出196.65的能量，其中有61.08kJ的能量储存在ATP中，其余的能量都以热能的形式散失了。
无氧呼吸不需要氧气，只要有相应的酶就能进行。但由于缺氧，葡萄糖不能彻底分解，产生的酒精或乳酸等分解不彻底的产物中还储存着许多能量，所以释放的能量较少。因此代谢旺盛的绿色植物如果长期缺氧就难以维持生命。
有少数植物的组织在有氧条件下也能进行无氧呼吸，如小麦、水稻、玉米等种子的胚在发芽的早期。一些高等植物在通气不良的情况下，也会诱发无氧呼吸。如苹果、梨贮存久了会产生酒味，高等动物和人体在某些情况下，由于组织缺氧也可通过无氧呼吸来补充对能量的需求。如人在剧烈运动时，骨骼肌会出现短暂的缺氧现象；再如人体从平原地区到高原的初期，有些组织细胞也会通过无氧呼吸来获得能量。但一般来说，由于没有彻底分解有机物，所以释放的能量少，合成ATP少。因此，利用有机物分解获得ATP的效率低。又由于无氧呼吸产生的小分子有机物，如酒精和乳酸，在细胞中的大量积累，对细胞有毒害。因此大多数生物不能长时间用无氧呼吸维持生命，涝田时应及时排水就是这个道理。
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