购买

¥ 20.0

加入VIP
  • 专属下载特权
  • 现金文档折扣购买
  • VIP免费专区
  • 千万文档免费下载

上传资料

关闭

关闭

关闭

封号提示

内容

首页 第5章 细胞的能量供应和利用

第5章 细胞的能量供应和利用.ppt

第5章 细胞的能量供应和利用

坚持
2018-05-02 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《第5章 细胞的能量供应和利用ppt》,可适用于人文社科领域

第章细胞的能量供应和利用第一讲降低化学反应活化能的酶第二讲细胞的能量ldquo通货rdquoATPATP的主要来源细胞呼吸第三讲 能量之源mdashmdash光与光合作用目录.细胞代谢是细胞内每时每刻都进行着的各种化学反应是细胞生命活动的基础。.加热使反应物获得了能量加快反应速率。.同无机催化剂相比酶降低活化能的作用更显著因而催化效率更高。.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。.酶具有专一性和高效性作用条件较温和。.低温抑制酶活性但不破坏酶的分子结构。.高温、过酸、过碱都会导致酶分子结构破坏而永久失去活性。一、酶在细胞代谢中的作用.细胞代谢细胞中各种的统称是细胞生命活动的基础。.酶的作用机理()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。()作用机理:降低化学反应的。化学反应常态活跃活化能.酶的作用机理分析据图填空()没有酶催化的反应曲线是。()有酶催化的反应曲线是。()AC段的含义是。()BC段的含义是。()若将酶催化改为无机催化剂催化该反应则B点在纵轴上将如何移动?。②①在无催化剂催化条件下反应所需的活化能酶降低的活化能B点将向上移动想一想酶只能在生物体内起催化作用吗?提示:不是。在适宜条件下酶在生物体内和生物体外都能起催化作用。二、酶的本质和特性.酶的基本单位、合成场所本质基本单位合成场所绝大多数是蛋白质少数是核糖核苷酸细胞核氨基酸核糖体RNA.酶的特性连线想一想酶与无机催化剂相比有哪些相同之处?提示:①化学反应前后数量和性质不变②加快化学反应速率缩短达到平衡的时间但不改变平衡点③都能降低化学反应的活化能。知识体系构建①蛋白质 ②RNA ③高效性 ④专一性 ⑤作用条件较温和 ⑥降低活化能酶的概念与酶催化作用验证()(middot天津卷TA)酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸。()()(middot天津卷TB)酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率。()timestimes()(middot山东卷TA)溶酶体内的水解酶是由核糖体合成的。()()(middot重庆卷TB)酶是活细胞产生并具有催化作用的蛋白质。()()(middot天津卷TA)具有生物催化作用的酶都是由氨基酸组成的。()radictimestimes.酶概念的理解化学本质绝大多数是蛋白质少数是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成场所核糖体主要是细胞核(真核生物)来源一般来说活细胞都能产生酶作用场所细胞内、外或生物体外均可生理功能生物催化作用作用原理降低化学反应的活化能.酶是蛋白质的验证实验()实验设计思路:实验组:待测酶液+双缩脲试剂rarr是否出现紫色反应对照组:已知蛋白液+双缩脲试剂rarr紫色反应()实验结果分析:通过对照实验组若出现紫色证明待测酶液的化学本质是蛋白质不出现紫色则该酶液的化学本质不是蛋白质。()实验变量:自变量为待测酶液和已知蛋白液因变量为是否有紫色反应。.酶的催化作用验证实验()实验结果分析:根据底物性质利用相应试剂检测底物是否被分解对照组底物不被分解则证明酶具有催化作用。()实验变量:自变量是相应酶液的有无因变量是底物是否被分解。关键一点 不要误认为酶只在细胞内发挥作用酶由活细胞产生其发生催化作用的场所有:细胞内(如细胞内的呼吸氧化酶)、细胞外(如各种消化酶)、生物体外适宜条件下(如唾液淀粉酶水解淀粉)。高考地位本考点知识难度不大关键在于理解在历年高考中常结合蛋白质结构功能进行综合命题命题角度()以选择题形式综合考查酶的本质及作用等知识如典例()以曲线图为信息载体考查酶的催化作用实质及识图能力如典例。典例 下列关于酶的叙述错误的是(  )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解析 酶在离开活细胞后仍可发挥作用如消化道中的消化酶等均离开了细胞但仍有催化能力故A错误。答案A 典例 下图曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示物质A在无催化条件和有酶催化条件下生成物质P所需的能量变化过程。下列相关叙述正确的是(  )A.ad段表示在无催化剂条件下物质A生成物质P需要的活化能B.若将酶催化改为无机催化剂催化该反应则b在纵轴上将向下移动C.若仅增加反应物A的量则图中曲线的原有形状均发生改变D.若曲线Ⅱ为最适酶促条件下的曲线改变酶促条件后则b在纵轴上将向上移动解析 物质A生成物质P需要的活化能用ac表示。酶降低活化能比无机催化剂更明显若将酶催化改为无机催化剂催化该反应则b在纵轴上将向上移动。若仅增加反应物A的量图中曲线的原有形状不会发生改变。若曲线Ⅱ为最适酶促条件下的曲线改变酶促条件后所需活化能增加b在纵轴上将向上移动。答案D()(middot海南卷TA、B、D)淀粉酶经高温烘干制成粉剂、或在淀粉酶溶液中加入强酸或蛋白酶均不可能导致淀粉酶活性发生变化。()()(middot海南卷TB)酶活性的变化与酶所处环境的改变无关。()()(middot江苏卷卷TD)用含蛋白酶的洗衣粉去除油渍效果比其他类型加酶洗衣粉好。()()(middot重庆卷TA)高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性。()与酶有关的曲线模型分析timestimestimestimes.表示酶高效性的曲线()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。()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。()酶只能催化已存在的化学反应。.表示酶专一性的曲线加入酶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而加入酶A的反应速率随反应物浓度的增大明显加快该实验说明酶具有专一性。.影响酶促反应的因素()温度和pH:①从甲、乙图可以看出:在一定温度(pH)范围内随温度(pH)的升高酶的催化作用增强超过这一范围酶的催化作用逐渐减弱。②过酸、过碱、高温都会使酶变性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。③从丙图可以看出:反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。()底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响: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将不再增加。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呈正相关。关键一点 影响酶促反应速率的作用机理()温度和pH是通过影响酶活性来影响酶促反应速率的。()底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触来影响酶促反应速率并不影响酶的活性。高考地位本考点知识难度较大主要是图文转化能力的培养与训练是高考命题的热点之一命题角度()以曲线图为信息载体考查影响酶促反应速率的因素如典例()以具体生物事实为背景考查影响酶活性因素的实验设计如典例。典例 下图甲表示过氧化氢酶活性受pH影响的曲线图乙表示在最适温度下pH=b时HO分解产生的O量随时间的变化曲线。若在该酶促反应过程中改变某一初始条件以下分析正确的是(  )A.pH=a时e点下移d点左移B.pH=c时e点为C.温度降低时e点不移动d点右移D.HO量增加时e点不移动d点左移解析 O的最大释放量只与HO的量有关与酶的活性无关。酶为催化剂只改变反应速率。与pH=b时相比pH=a时酶的活性下降e点不变d点右移故A错误pH=c时酶失活但HO不稳定在过氧化氢酶失活时HO仍能分解故B错误温度降低时酶的活性降低e点不变但HO完全分解所用的时间延长d点右移故C正确增加HO量e点上移d点右移故D错误。答案C典例 (middot全国卷)某同学从温度为~℃的泉水中筛选出能合成脂肪酶的细菌并从该细菌中提取了脂肪酶。回答问题:()测定脂肪酶活性时应选择作为该酶作用的物质反应液中应加入溶液以维持其酸碱度稳定。()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。()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 ()脂肪酶的活性以其单位时间内分解脂肪量为指标因酶需要适宜的pH故应加入缓冲溶液。()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。()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 ()脂肪 缓冲 ()蛋白质 ()在一定温度范围(包括~℃)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。(其他合理答案也可)一、实验原理二、实验流程碘液()pH对酶活性的影响:三、实验结论四、易误点拨()实验中所用酶的来源不同则最适温度也不同:若淀粉酶为市售的alphashy淀粉酶其最适温度为℃~℃若淀粉酶来自人体组织细胞则最适温度为℃左右。()实验中操作步骤要规范:在探究温度对酶活性影响的实验中操作过程中第一步与第二步不能颠倒在探究pH对酶活性影响的实验中操作步骤第二步与第三步也不能颠倒顺序否则在调节温度或pH的过程中酶会将淀粉或过氧化氢分解导致实验失败。高考实验对接.探究性实验概述探究性实验是实验者在不知晓实验结果的前提下通过自己进行实验完成的探究活动。实验的目的是探究研究对象的未知属性、特征及与其他因素的关系。因为实验的结果及结论都是未知的故需要对探究问题作出假设。.探究性实验设计的思路()把握实验目的确认自变量。实验目的是实验的核心通过思考要明确ldquo探究什么rdquo其中要把握三个要素即①探究的因素②探究的对象③观察的指标。()确定实验的原理。实验原理通常根据实验的目的和题目所给的材料进行分析处理确定实验变量的检测方案再根据我们所学过的知识联系起来确定实验的原理。()设置对照实验选择合理的实验对照方法。对照实验的设置要确保一个实验自变量对应一个可观测的因变量尽可能避免无关变量的干扰。()选择实验材料。实验材料要根据原理来选择或根据题干所给的信息来确定。()设计实验步骤。设计实验步骤时在理顺实验思路的基础上注意遵循实验设计的四个基本原则(对照原则、单一变量原则、等量原则、科学性原则)。实验步骤基本模式如下:分组编号rarr变量操作rarr条件控制rarr观察记录。.预测实验结果并得出结论结果的预测要根据假说和原理以实验可能出现的结果作出判断并对应得出相应结论。典例 根据以下探究影响酶活性因素的实验回答问题。Ⅰ为验证pH对唾液淀粉酶活性的影响实验操作步骤如下:①在~号试管中分别加入的唾液mL。②加完唾液后向各试管中加入相应的缓冲液mL。使各试管中的pH依次稳定在、、、、。③分别向~号试管中加入的淀粉液mL然后放入℃温水中恒温水浴。④反应过程中每隔min从第号试管中取出一滴反应液滴在比色板上加滴碘液显色。待呈橙黄色时立即取出支试管加碘液显色并比色记录结果如下表:项目pH颜色+++橙黄色+++ 注:ldquo+rdquo表示蓝色程度。()实验设计中因变量是。实验过程中选择℃恒温的理由是。()号试管加碘液后出现橙黄色说明。()如果反应速率过快应当对唾液进行怎样的处理?。()该实验得出的结论是。Ⅱ为探究高温对酶活性的影响某同学设计了如下实验:实验步骤与结果:()①取两支洁净试管编号为和。②在号管中加入mL的新鲜过氧化氢溶液号管中加入mL的新鲜肝脏研磨液分别置于℃恒温水浴分钟。③将号管中的肝脏研磨液加入号管振荡摇匀再置于℃恒温水浴分钟结果未观察到气泡产生。()结果分析:推断观察不到气泡产生的两种可能原因:。解析 Ⅰ本实验的目的是验证pH对酶活性的影响所以在实验过程中pH是唯一的自变量其他的条件都是无关变量应保持一致从实验结果分析第三组是对照组选择℃的原因有两个一是保证温度恒定排除温度对实验过程的干扰二是℃是唾液淀粉酶的最适催化温度。颜色变化为因变量通过观察颜色的变化来判断淀粉的分解情况。如果反应速率过快应适当地稀释酶溶液降低反应速率根据实验目的从反应的结果分析该实验的结论是唾液淀粉酶催化的最适pH是高于或低于此值酶的活性都会降低。Ⅱ由于过氧化氢具有热不稳定性实验过程中高温可使底物过氧化氢全部分解从而观察不到气泡产生也可能是因为高温使过氧化氢酶变性失活不能催化过氧化氢分解产生气体。答案 Ⅰ()颜色变化 保证温度恒定排除温度对实验过程的干扰℃是唾液淀粉酶的最适催化温度 ()淀粉已经完全分解 ()适当稀释唾液 ()唾液淀粉酶催化的最适pH是高于或低于此值酶的活性都会降低Ⅱ()高温使过氧化氢酶变性失去活性 高温使底物过氧化氢全部分解(或既有过氧化氢酶变性又有底物被全部分解)高考随堂体验.(middot海南高考)下列操作中不可能导致淀粉酶活性发生变化的是(  )A.淀粉酶溶液中加入强酸B.淀粉酶溶液中加入蛋白酶C.淀粉酶溶液中加入淀粉溶液D.淀粉酶经高温烘干制成粉剂解析:温度、pH都会影响酶活性淀粉酶的化学本质为蛋白质蛋白酶会将其水解从而使其活性发生改变淀粉酶溶液中加入淀粉溶液后淀粉被水解此过程中淀粉酶为催化剂故在反应前后结构和活性不变。答案:C(middot新课标全国卷)甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理酶活性与处理时间的关系如右图所示。下列分析错误的是(  )A.甲酶能够抗该种蛋白酶降解B.甲酶不可能是具有催化功能的RNAC.乙酶的化学本质为蛋白质D.乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变解析:酶具有专一性蛋白酶能催化蛋白质降解。由图可知在蛋白酶的作用下甲酶活性没有变化而乙酶活性逐渐下降说明甲酶的本质不是蛋白质有可能是RNA而乙酶的化学本质是蛋白质在蛋白酶的作用下其空间结构被改变。答案:B.(middot海南高考)关于酶的叙述正确的是(  )A.酶提供了反应过程所必需的活化能B.酶活性的变化与酶所处环境的改变无关C.酶结构的改变可导致其活性部分或全部丧失D.酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸解析:酶降低了反应的活化能酶活性与所处的环境改变有关酶分子在催化反应的前后结构不变酶结构改变可影响其活性。答案:C(middot海南高考)某一不可逆化学反应(SrarrP+W)在无酶和有酶催化时均可以进行。当该反应在无酶条件下进行到时间t时向反应液中加入催化该反应的酶。右图中能正确表示加酶后反应物浓度随反应时间变化趋势的曲线是(  )A.甲        B.乙C.丙D.丁解析:酶能加快反应的进行该反应不可逆加入酶后使反应物浓度快速下降。答案:D(middot上海高考)右图表示细胞中某条生化反应链图中E~E代表不同的酶A~E代表不同的化合物。据图判断下列叙述中正确的是(  )A.若E催化的反应被抑制则A的消耗速度加快B.若E催化的反应被抑制则B积累到较高水平C.若E的催化速度比E快则D的产量比E多D.若E的催化速度比E快则B的产量比A多解析:若E催化的反应被抑制则A的消耗速度变慢若E催化反应被抑制因E催化的反应并没有被抑制所以B不一定会积累到较高水平因B还会被E催化反应故E的催化速度比E快时B的产量也不一定比A多。答案:C.(middot福建高考)大菱鲆是我国重要的海水经济鱼类。研究性学习小组尝试对大菱鲆消化道中蛋白酶的活性进行研究。()查询资料得知degC时在不同pH条件下大菱鲆消化道各部位蛋白酶活性如图。由图可知在各自最适pH下三种蛋白酶催化效率最高的是。()资料表明大菱鲆人工养殖温度常年在~degC之间。学习小组假设:大菱鲆蛋白酶的最适温度在~degC间。他们设置degC、degC、degC、degC的实验温度探究三种酶的最适温度。①探究实验中以干酪素为底物。干酪素的化学本质是可用试剂鉴定。②胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的pH应分别控制在。③为了控制实验温度装有酶和底物的试管应置于中以保持恒温。单位时间内可以表示蛋白酶催化效率的高低。④实验结果如图据此能否确认该假设成立?。理由是。()研究还发现大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低所以人工养殖投放的饲料成分中要注意降低的比例以减少对海洋的污染。解析:()分析图可知在各自最适pH下三种蛋白酶催化效率最高的是幽门盲囊蛋白酶。()可通过比较不同温度下酶对底物的催化效率来探究胃蛋白酶、肠蛋白酶及幽门盲囊蛋白酶三种酶的最适温度。本实验的自变量为温度因此应保证三种酶所处的pH均为最适pH。该实验以干酪素作为反应的底物说明干酪素的化学本质为蛋白质可用双缩脲试剂进行鉴定。由图可知随着温度提高三种酶的活性逐渐升高但三种酶活性均未出现峰值即不能确定三种酶的最适温度。()由于大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶的含量少、活性低因此人工养殖投放的饲料成分中要注意降低淀粉和脂肪的比例以减少对海洋的污染。答案:()幽门盲囊蛋白酶 ()①蛋白质 双缩脲 ②和 ③水浴 底物消耗量(或产物生成量) ④不能 据图可知随着温度提高酶活性逐步升高酶活性峰值未出现 ()淀粉、脂肪.(middot江苏高考)为探究植酸酶对鲈鱼生长和消化酶活性的影响研究者设计并进行了相关实验实验步骤及结果如下:①鲈鱼的驯养:将从海洋中捕获的鲈鱼鱼苗在浮式海水网箱中饲养d用普通饲料投喂备用。②饲料的配制:在每千克普通饲料中添加mg植酸酶配制成加酶饲料并将普通饲料和加酶饲料分别制成大小相同的颗粒烘干后储存。③鲈鱼的饲养:挑选体格健壮、大小一致的鲈鱼随机分组放养于规格相同的浮式海水网箱中放养密度为尾箱。给对照组的鲈鱼定时投喂适量的普通饲料给实验组的鲈鱼同时投喂等量加酶饲料。④称重并记录:投喂周后从每个网箱中随机取尾鲈鱼称重。结果显示对照组、实验组鱼体平均增重率分别为、。⑤制备鲈鱼肠道中消化酶样品并分别测定消化酶的活性结果如下表。蛋白酶活性(Umg)脂肪酶活性(Umg)淀粉酶活性(Umg)对照组实验组根据上述实验回答下列问题:()步骤①中选用鲈鱼鱼苗而不是成体的主要原因是实验前的驯养是为了。()步骤②中将配制好的饲料进行烘干要特别注意其原因是。()步骤③中还应控制好的无关变量主要有。()本实验得出的初步结论是。()推测鲈鱼的食性并说明理由:。解析:()由于实验因变量是鲈鱼的体重所以使用鱼苗比成体效果明显。实验前的驯养是为了让鲈鱼适应实验养殖环境以免对实验结果造成影响。()烘干过程中要特别注意温度对植酸酶活性的影响因为高温会使植酸酶变性。()步骤③中的实验变量是饲料中酶的有无因此凡是影响酶活性的其他因素都需要控制如水温、盐度、海水中的溶解氧等。()从表格中的数据可以推知添加植酸酶的实验组表现出对蛋白酶活性的促进作用显著根据步骤④可推知添加植酸酶的饲料能促进鲈鱼幼体的生长。()从表中蛋白酶活性推测鲈鱼消化蛋白质较多由此推测鲈鱼最可能为肉食性动物。答案:()成体生长缓慢实验效果不明显 让鲈鱼适应实验养殖环境()温度不能过高 高温会使植酸酶变性而失去活性()水温、盐度和溶解氧等()添加植酸酶的饲料能促进鲈鱼幼体的生长植酸酶能提高肠道中蛋白酶的活性而对肠道中脂肪酶和淀粉酶的活性影响较小()肉食性其肠道中蛋白酶活性显著高于脂肪酶和淀粉酶ldquo课时达标检测rdquo见ldquo限时集训(九)rdquo.ATP是为细胞生命活动提供能量的直接能源物质。.细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性。.能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通。.CO可使澄清石灰水变浑浊也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。.在酸性条件下橙色的重铬酸钾与乙醇发生化学反应变成灰绿色。.线粒体是进行有氧呼吸的主要场所但原核生物无线粒体也能进行有氧呼吸。.有氧呼吸三个阶段均能产生ATP第三阶段产生ATP最多。.有水产生的细胞呼吸一定是有氧呼吸。.有氧呼吸和无氧呼吸的实质都是氧化分解有机物释放能量形成ATP。.不同生物细胞进行无氧呼吸产物不同的直接原因是所含酶的种类不同。一、细胞的能量ldquo通货rdquomdashmdashATP()写出ATP的结构简式和简式中A、P所代表的含义。①结构简式:②A:P:()图中①是其中易形成和断裂。()图中②为的过程其作用是。()写出ATP与ADP相互转化的反应式:A-P~P~P腺苷磷酸基团高能磷酸键远离A的高能磷酸键高能磷酸键水解释放能量为各项生命活动提供能量()ATP的来源:①动物和人:。②绿色植物:。想一想ATP水解掉两个磷酸基团后形成的化合物是什么?提示:腺嘌呤核糖核苷酸是组成RNA的单体之一。呼吸作用呼吸作用和光合作用二、探究酵母菌细胞呼吸的方式.酵母菌细胞呼吸方式酵母菌为兼性厌氧型微生物其细胞呼吸方式为有氧呼吸和。.产物的检测无氧呼吸试剂现象(颜色变化)CO澄清的石灰水水溶液酒精在酸性条件下使用橙色的变混浊溴麝香草酚蓝蓝色rarr绿色rarr黄色重铬酸钾溶液灰绿色三、有氧呼吸.过程填图.反应式四、无氧呼吸()场所:。()条件:和。()生成物:或。()反应式:①产物为酒精:细胞质基质无氧多种酶酒精和CO乳酸②产物为乳酸:想一想作物栽培时要及时松土稻田需要定期排水这样有什么好处?提示:作物栽培时要及时松土透气有利于根系的有氧呼吸促进根对无机盐的吸收稻田需定期排水否则会因根进行无氧呼吸产生大量的酒精对细胞产生毒害作用使根腐烂。知识体系构建ATP的结构及与ADP之间的转化()(middot北京卷middotTC)细胞中内质网膜不能合成ATP。()()(middot天津卷middotTA)主动运输过程中需要载体蛋白协助和ATP提供能量。()()(middot上海卷middotTD)叶绿体和线粒体都有ATP合成酶都能发生氧化还原反应。()radicradicradic()(middot广东卷middotTD)细胞质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体。()()(middot天津卷middotT④)人在饥饿时细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡。()()(middot天津卷T①)人长时间剧烈运动时骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等。()timestimestimes.ATP的结构式由结构式可以看出ATP的结构特点可用ldquo一、二、三rdquo来总结即一个腺苷两个高能磷酸键三个磷酸基团。.ATP的形成途径.ATP产生量与O供给量之间的关系模型分析()生物细胞可以通过无氧呼吸产生少量ATP因此在O为的时候其产生量仍有一定数值。()当O供给量增多有氧呼吸明显加强。ATP的产生随之增加但当O供给量达到一定值后其产生量不再增加是由于酶、有机物、ADP或磷酸等限制因素所致。()当横坐标表示呼吸强度时ATP的产生量曲线应从原点开始。高考地位本考点知识较为简单在历届高考中单独命题频率较低但与细胞代谢综合命题频率较高命题角度以选择题形式综合考查ATP结构功能、转化等相关知识如典例。典例 (middot聊城模拟)下列关于ATP和ADP的说法中不正确的是(  )A.动物有氧呼吸过程中产生大量ATP的阶段需要氧气参与B.ATP与ADP的组成元素相同都只含有C、H、O、N、P五种元素C.ATP在生物体内含量很多是生物体生命活动所需能量的直接来源D.叶绿体中ADP由叶绿体基质向类囊体薄膜运动ATP则是向相反方向运动.解析 动物有氧呼吸第三个阶段能产生大量ATP此阶段消耗OA项正确ATP与ADP的组成元素相同都只含有C、H、O、N、P五种化学元素B项正确ATP在生物体内含量很少通过细胞内ATP与ADP相互转化为细胞生命活动直接提供能量C项错误叶绿体是光合作用的场所光反应在类囊体薄膜上进行消耗ADP产生ATP暗反应在叶绿体基质中进行消耗ATP产生ADPD项正确。答案C()(middot上海卷TA)细胞内葡萄糖分解成丙酮酸和H的反应只发生在细胞有氧时。()()(middot江苏卷TC)有氧呼吸第二、三阶段都能产生大量ATP。()()(middot海南卷TD)乳酸菌细胞内细胞呼吸第一阶段产生H第二阶段消耗H。()有氧呼吸和无氧呼吸的过程timestimesradic()(middot全国新课标卷TB)有氧呼吸产生的H在线粒体基质中与氧结合生成水。()()(middot全国新课标卷TC)无氧呼吸不需O参与该过程最终H的积累。()()(middot四川卷middotTA)与酵母菌相比硝化细菌具有的特点是无线粒体只能通过无氧呼吸获得能量。()()(middot全国Ⅱ卷TA)细胞呼吸必须在酶的催化下进行。()timestimestimesradic.有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解.分析()有氧呼吸第一、二阶段产生的H用于第三阶段与O结合生成水无氧呼吸第一阶段产生的H用于第二阶段将丙酮酸还原为CHOH和CO或乳酸。()有氧呼吸中HO既是反应物又是生成物且生成的HO中的氧全部来自O。()有氧呼吸中氧元素的来源和去路:.有氧呼吸和无氧呼吸的比较有氧呼吸无氧呼吸区别场所主要在线粒体中进行在细胞质基质中进行条件氧气多种酶无氧气多种酶物质变化葡萄糖彻底氧化分解生成CO和HO葡萄糖分解不彻底生成乳酸或酒精和CO能量变化释放大量能量产生大量ATP释放少量能量产生少量ATP特点受O和温度等因素的影响有氧气存在时无氧呼吸受抑制联系二者第一阶段反应完全相同并且都在细胞质基质中进行本质都是氧化分解有机物释放能量产生ATP。高考地位本考点知识重在理解记忆是高考命题高频考点之一。命题角度()以代谢过程图为信息载体考查细胞呼吸过程如典例()以曲线图为载体考查细胞呼吸过程中不同物质变化及图文转化能力如典例。典例 (middot海南高考)细胞内糖分解代谢过程如下图下列叙述错误的是(  )A.植物细胞能进行过程①和③或过程①和④B.真核细胞的细胞质基质中能进行过程①和②C.动物细胞内过程②比过程①释放的能量多D.乳酸菌细胞内过程①产生H过程③消耗H解析 真核细胞进行有氧呼吸的第一阶段是在细胞质基质中进行第二、第三阶段是在线粒体中进行。答案B典例 (middot新课标全国卷)将玉米种子置于℃、黑暗、水分适宜的条件下萌发每天定时取相同数量的萌发种子一半直接烘干称重另一半切取胚乳烘干称重计算每粒的平均干重结果下如图所示。若只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳据图回答下列问题。()萌发过程中胚乳组织中的淀粉被水解成再通过作用为种子萌发提供能量。()萌发过程中在小时之间种子的呼吸速率最大在该时间段内每粒种子呼吸消耗的平均干重为mg。()萌发过程中胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质其最大转化速率为mgmiddot粒-middotd-。()若保持实验条件不变小时后萌发种子的干重变化趋势是原因是。解析 ()玉米种子萌发过程中淀粉先被水解为葡萄糖再通过细胞呼吸作用为种子萌发提供能量。()由图可知在~小时之间种子的干重下降最快说明该时间段内种子的呼吸速率最大每粒种子呼吸消耗的平均干重为-=(mg)。()萌发过程中胚乳中的营养物质一部分用于细胞呼吸一部分转化成幼苗的组成物质。由题图可知在~小时内转化速率最大。在~小时内每粒胚乳的干重减少mg(-)其中呼吸消耗mg(-)则转化成幼苗组成物质mg即转化速率为mgmiddot粒-middotd-。()如果继续保持黑暗条件玉米幼苗不能进行光合作用细胞呼吸继续消耗有机物干重继续下降。答案 ()葡萄糖 呼吸(或生物氧化) ()~  () ()下降 幼苗呼吸作用消耗有机物且不能进行光合作用影响细胞呼吸的因素及其在农业上的应用()(middot福建卷TB)及时排涝能防止根细胞受酒精毒害。()()(middot海南卷TA)种子风干脱水后呼吸强度增强。()()(middot北京卷TC)在家庭中用鲜葡萄制作果酒时正确的操作是向发酵装置通入空气。()()(middot浙江卷TA)无氧和零下低温环境有利于水果保鲜。()radictimestimestimes.温度()影响(如右图):细胞呼吸是一系列酶促反应温度通过影响酶的活性而影响细胞呼吸速率。细胞呼吸的最适温度一般在℃~℃之间。.氧气()影响(如右图):O是有氧呼吸所必需的对厌氧型生物而言O对其无氧呼吸有抑制作用。①O浓度=时只进行无氧呼吸。②O浓度时同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。③O浓度ge时只进行有氧呼吸。④O浓度=时有机物消耗最少。.水分.二氧化碳()影响:(如右图)CO是细胞呼吸的最终产物积累过多会抑制细胞呼吸的进行。()应用:适当增加CO浓度有利于水果和蔬菜的保鲜。高考地位本考点知识难度较大关键在于理解尤其是图文转化能力培养更要注重加强在历年高考中也是命题热点之一命题角度通过设置实验控制各种因素考查对细胞呼吸的影响及实验分析能力如典例。典例 溴麝香草酚蓝水溶液是一种指示剂较低浓度的CO使其由蓝变绿较高浓度的CO使其由蓝变绿再变黄。一实验小组用图示的实验装置在℃条件下多次进行如下操作:①打开阀门A和B推注射器的活塞然后关闭A和B②一段时间后拉注射器的活塞促进两个瓶中的气体流动。观察溴麝香草酚蓝水溶液的变色情况。(阀门A和B关闭时整个装置是密封的)请完成下列问题:()此实验的目的是探究℃条件下。()如果向有苹果的瓶中注入一定量的N一段时间后溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿这种情况下苹果的代谢特点是。()当向有苹果的瓶内注入的氮气很少或很多时溴麝香草酚蓝水溶液都将会变黄其原因是:①向有苹果的瓶内注入的氮气很少时②向有苹果的瓶内注入的氮气很多时。()此实验结果可在实际生活中用于。解析 打开阀门A和B推注射器的活塞然后关闭A和B可以更新装置中的空气因此可知此实验的目的是探究℃条件下氧气浓度对苹果呼吸作用的影响。()溴麝香草酚蓝水溶液是一种指示剂较低浓度的CO使其由蓝变绿如果向有苹果的瓶中注入一定量的N一段时间后溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿说明细胞呼吸弱。()当向瓶中注入的N很少时氧气浓度很高苹果有氧呼吸强放出的CO多当向瓶内注入的N很多时氧气浓度很低苹果无氧呼吸很强放出CO也较多所以溴麝香草酚蓝水溶液也将会变黄。()根据以上分析该实验说明苹果等水果以及粮食蔬菜贮藏时要适当控制环境中氧气浓度并非是氧浓度越低越好。答案 ()氧气浓度对苹果呼吸作用的影响()细胞呼吸弱()①有苹果的瓶内氧气浓度很高苹果有氧呼吸强放出的CO多②有苹果的瓶内氧气浓度很低苹果无氧呼吸强放出的CO也较多()苹果(或其他水果或粮食等)贮藏时适当控制环境中氧气的浓度一、实验原理二、实验步骤()提出问题:酵母菌使葡萄糖发酵产生酒精的条件是有氧还是无氧酵母菌在有氧和无氧条件下细胞呼吸的产物是什么。()作出假设:针对上述问题根据已有的知识和生活经验(如酵母菌可用于酿酒、发面等)作出合理的假设。()设计并进行实验:①配制酵母菌培养液。②设计对比实验:三、易误点拨()该实验是对比实验。此类实验一般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各种因素与实验对象的关系。对比实验不设对照组均为实验组是对照实验的一种特殊形式即相当于ldquo相互对照实验rdquo。()实验中严格控制O有无和检测的CO只来源于细胞呼吸是实验成功的关键。高考实验对接.根据气体变化特点判断在以CHO为呼吸底物的情况下CO的释放量和O消耗量是判断细胞呼吸方式的重要依据方法如下:气体变化特点判断方法实例无CO释放细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸。此种情况下容器内气体体积不发生变化马铃薯块茎的无氧呼吸不消耗O但产生CO细胞只进行产生酒精和CO的无氧呼吸。此种情况下容器内气体体积增大酵母菌的无氧呼吸气体变化特点判断方法实例CO释放量等于O的消耗量细胞只进行有氧呼吸。此种情况下容器内气体体积不发生变化但若将CO吸收可引起气体体积减小人体细胞的有氧呼吸CO释放量大于O的消耗量VCOVO=有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等酵母菌在不同O浓度下的细胞呼吸VCOVO>无氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于有氧呼吸VCOVO<有氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于无氧呼吸关键一点 由于脂肪含H量高于糖类因此耗氧量多。若以脂肪为呼吸底物进行有氧呼吸会出现O消耗量>CO释放量的情况。.通过实验装置中红色液滴移动方向判断实验结果结论判断:装置一装置二结论红色液滴左移红色液滴不动只进行有氧呼吸红色液滴不动红色液滴右移只进行无氧呼吸红色液滴左移红色液滴右移既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸典例 右图所示的是检测气压变化的密闭装置。反应瓶和中心小杯中放置有关实验材料和试剂关闭活栓后U形管右管液面高度变化反映瓶中气体体积变化。实验开始时将右管液面高度调至参考点实验中定时记录右管液面高度相对于参考点的变化(忽略其他原因引起的容积变化)。课题小组同学利用该装置探究某种异养型微生物的细胞呼吸方式。()取甲、乙两套该密闭装置设计实验请补充下表关内容:装置反应瓶中加入的材料小杯内加入的材料测定项目甲一定浓度的葡萄糖溶液、微生物悬浮液各mL①细胞呼吸O的消耗量乙②等量蒸馏水③()将甲、乙装置均置于℃恒温条件下进行实验(实验过程中微生物保持活性)min后读数。请补充下表有关内容:预期实验的结果微生物的细胞呼吸方式甲乙上升不变①不变下降②上升下降③④⑤只进行产生乳酸的无氧呼吸解析 ()根据甲中所放的材料和试剂可以判断反应瓶中细胞呼吸释放的CO被NaOH(KOH)溶液吸收同时可能消耗O所以液面高度变化的含义是细胞呼吸时氧气消耗量。根据乙中液面高度变化的含义可以判断反应瓶中所加材料应与甲相同中心小杯内放的是清水这样就可以检测释放的CO和吸收O的差值。()若只产生CO不消耗O则只进行无氧呼吸若产生CO的物质的量比吸收O的物质的量多则两种呼吸同时存在若产生CO的物质的量与吸收O的物质的量相等则只进行有氧呼吸若不产生CO也不消耗O则为只产生乳酸的无氧呼吸。答案 ()①适量(一定浓度)的NaOH(KOH)溶液②(一定浓度的)葡萄糖溶液、微生物悬浮液各mL③细胞呼吸时CO释放量和O消耗量的差值()①只进行有氧呼吸②只进行无氧呼吸③既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸④不变⑤不变高考随堂体验.(middot江苏高考)下图所示细胞呼吸作用的过程其中①~③代表有关生理过程发生的场所甲、乙代表有关物质。下列相关叙述正确的是(多选)(  )A.①和③都具有双层生物膜B.①和②所含酶的种类不同C.②和③都能产生大量ATPD.甲、乙分别代表丙酮酸、H解析:分析题图可推测①为细胞质基质②为线粒体基质③为线粒体内膜甲为丙酮酸乙为H。①与②中的反应类型不同故所含酶也不同③中进行有氧呼吸第三阶段能产生大量ATP②中进行有氧呼吸第二阶段产生少量ATP。答案:BD.(middot上海高考)下图表示细胞内葡萄糖分解的反应式。下列关于该过程的说法正确的是(  )A.只发生在细胞有氧时B.只发生在细胞缺氧时C.只发生在线粒体内D.只发生在细胞质基质内解析:题干反应式可表示有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段两者都发生在细胞质基质内。答案:D.(middot福建高考)下列有关豌豆的叙述正确的是(  )A.萌发初期种子的有机物总重量增加B.及时排涝能防止根细胞受酒精毒害C.进入夜间叶肉细胞内ATP合成停止D.叶片黄化叶绿体对红光的吸收增多解析:萌发初期种子的有机物总重量减少植物根系长期被水淹根细胞进行无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用因此及时排涝能防止根细胞受酒精毒害进入夜间叶肉细胞不能进行光合作用但仍能通过呼吸作用产生ATP叶绿素a、叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光叶片黄化叶绿素a、b含量减少叶绿体对红光的吸收减少。答案:B(middot山东高考)某兴趣小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验(如右图)。下列分析错误的是(  )A.滴管中冒出气泡是反应产生CO的结果B.试管中加水的主要目的是制造无氧环境C.若试管中的水换成冷水气泡释放速率下降D.被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至ATP其余的存留在酒精中解析:酵母菌无氧呼吸产生酒精和CO此过程受温度影响试管中加水是为了创造无氧环境。被分解的葡萄糖中的能量一部分转移到ATP中一部分以热能的形式散失还有一些存留在酒精中。答案:D.(middot新课标全国卷)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O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解析:无氧呼吸过程有机物分解不彻底其产物为乳酸或酒精和二氧化碳有氧呼吸产生的H在线粒体内膜上与氧结合生成水无氧呼吸不需要O的参与该过程没有H的积累脂肪的含H量高于糖类故相同质量的脂肪和糖原氧化分解时脂肪释放的能量多。答案:D.(middot上海高考)下列关于叶肉细胞能量代谢的叙述中正确的是(  )A.适宜光照下叶绿体和线粒体合成ATP都需要OB.只要提供O线粒体就能为叶绿体提供CO和ATPC.无光条件下线粒体和叶绿体都产生ATPD.叶绿体和线粒体都有ATP合成酶都能发生氧化还原反应解析:适宜光照下叶绿体内可进行光合作用在其光反应阶段可产生ATP但不消耗O。因可以合成ATP故叶绿体内和线粒体内部有ATP合成酶。提供O在线粒体内可以进行有氧呼吸产生CO提供给叶绿体但产生的ATP不能提供给叶绿体。无光条件下叶绿体内不能进行光合作用故不能产生ATP。线粒体内和叶绿体内部能发生氧化还原反应。答案:D.(middot天津高考)按下表设计进行实验。分组后在相同的适宜条件下培养~小时并对实验结果进行分析。实验材料取样处理分组培养液供氧情况适宜浓度酵母菌液mL破碎细胞(细胞器完整)甲mLmL无氧乙mLmL通氧mL未处理丙mLmL无氧丁mLmL通氧下列叙述正确的是(  )A.甲组不产生CO而乙组产生B.甲组的酒精产量与丙组相同C.丁组能量转换化与丙组相同D.丁组的氧气消耗量大于乙组解析:细胞破碎后细胞质基质丧失细胞器完整无氧条件下由于没有细胞质基质无法进行无氧呼吸故甲组不能产生酒精和CO通氧后葡萄糖无法分解为丙酮酸而线粒体不能直接利用葡萄糖酵母菌也无法进行有氧呼吸故乙组也不能产生CO。细胞未处理时无氧条件下进行无氧呼吸通氧时进行有氧呼吸有氧呼吸能量转化率比无氧呼吸能量转化率大即丁组能量转化率大于丙组有氧呼吸消耗O而乙组不发生呼吸作用故丁组氧气消耗大于乙组。答案:D.(middot广东高考)利用地窖贮藏种子、果蔬在我国历史悠久地窖中的CO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.促进光合作用解析:贮藏种子、果蔬必须降低呼吸作用强度减少有机物的消耗。增加CO浓度、低温均可以降低呼吸作用强度。答案:A.(middot安徽高考)为探究酵母菌的细胞呼吸将酵母菌破碎并进行差速离心处理得到细胞质基质和线粒体与酵母菌分别装入A~F试管中加入不同的物质进行了如下实验(见下表)。试管编号加入的物质细胞质基质线粒体酵母菌ABCDEF葡萄糖-+-+++丙酮酸+-+---氧 气+-+-+-注:ldquo+rdquo表示加入了适量的相关物质ldquo-rdquo表示未加入相关物质。()会产生CO和HO的试管有会产生酒精的试管有根据试管的实验结果可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所(均填试管编号)。()有氧呼吸产生的H经过一系列的化学反应与氧结合形成水。,shy二硝基苯酚(DNP)对该氧化过程没有影响但使该过程所释放的能量都以热的形式耗散表明DNP使分布在的酶无法合成ATP。若将DNP加入试管E中葡萄糖的氧化分解(填ldquo能rdquo或ldquo不能rdquo)继续进行。解析:()酵母菌在有氧条件下(即E试管)能产生CO和HO线粒体能利用丙酮酸不能直接分解葡萄糖故C试管也能产生CO和HO。据表分析可知能够产生酒精的试管有B和F。若要研究酵母菌进行无氧呼吸的场所必须在无氧条件下进行对照实验因此通过B、D、F试管的实验结果可以作出判断。()H与O结合形成水的过程发生在线粒体内膜上故DNP使分布在线粒体内膜上的酶无法合成ATP。DNP不影响葡萄糖的氧化分解。答案:()C、E B、F B、D、F ()线粒体内膜 能ldquo课时达标检测rdquo见ldquo限时集训(十)rdquo.叶绿体中的色素有种即叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和胡萝卜素。.叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。.吸收光能的四种色素分布在类囊体薄膜上。.叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜面积上不仅分布着许多吸收光能的色素分子还有许多进行光合作用所必需的酶。.光合作用释放的O来自于HO。.光反应阶段就是叶绿体中的色素吸收光能将HO分解成H和O同时形成ATP的过程。.暗反应过程是在叶绿体基质内在多种酶催化下完成的。包括CO固定和C的还原等过程。.提高光合作用的强度措施有:控制光照强弱和温度的高低、适当增加环境中CO浓度等。.光合作用最终使光能转换成为化学能储存在生成的糖类等有机物中。一、捕获光能的色素和叶绿体的结构.叶绿体()结构模式图:双层膜暗反应色素与光反应有关的酶决定()功能:进行的场所光合作用证明()恩格尔曼的实验:好氧细菌只分布于被光束照射的部位。叶绿体.色素的种类和功能色素功能:蓝绿色吸收:黄绿色叶黄素:色吸收胡萝卜素:色叶绿素类胡萝卜素叶绿素a叶绿素b蓝紫光和红光黄橙黄蓝紫光想一想植物体内所含有的色素都参与光合作用吗?提示:不一定。叶绿体中的色素都参与光合作用液泡中色素不参与光合作用。二、光合作用的探究历程连线想一想能进行光合作用的生物一定含有叶绿体吗?提示:不一定。如光合细菌和蓝藻等它们虽然不含叶绿体但也能进行光合作用。三、光合作用的过程据图填空.光反应与暗反应.总反应式:四、光合作用原理的应用.光合作用强度()概念:植物在内通过光合作用

VIP尊享8折文档

用户评价(0)

关闭

新课改视野下建构高中语文教学实验成果报告(32KB)

抱歉,积分不足下载失败,请稍后再试!

提示

试读已结束,如需要继续阅读或者下载,敬请购买!

文档小程序码

使用微信“扫一扫”扫码寻找文档

1

打开微信

2

扫描小程序码

3

发布寻找信息

4

等待寻找结果

我知道了
评分:

/245

第5章 细胞的能量供应和利用

¥20.0

会员价¥16.0

VIP

在线
客服

免费
邮箱

爱问共享资料服务号

扫描关注领取更多福利