高中生物 細胞的能量供應(yīng)和利用

1、中國藥科大學(xué) 龍益如第五章 細胞的能量供應(yīng)和利用根據(jù)近幾年高考命題特點和規(guī)律，本章的復(fù)習(xí)備考策略如下。1.知識方面：本章內(nèi)容是必修1的核心內(nèi)容之一，故在知識方面的要求較高，都屬于理解或應(yīng)用層次。因此必須理解酶和ATP的作用的原理；必須在理解細胞呼吸和光合作用的原理的基礎(chǔ)上熟悉有氧呼吸和光合作用的過程，以及有氧呼吸與無氧呼吸的聯(lián)系，細胞呼吸與光合作用的聯(lián)系；必須將原理密切聯(lián)系實踐，考慮在生產(chǎn)生活中對細胞呼吸和光合作用原理的應(yīng)用。2.能力方面：課標(biāo)高考試題對本章的能力考查有很好的體現(xiàn)，能考查考生的文字能力理解、圖表曲線的分析能力、對細胞呼吸和光合作用原理的綜合運用能力以及實驗探究能力。因此除了掌握

2、記憶和理解重要的原理外，還需結(jié)合圖表曲線或文字信息材料進行強化訓(xùn)練。一、生物催化劑一、生物催化劑酶酶1.基本概念：（1）細胞代謝：細胞中每時每刻進行著的許多化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)的統(tǒng)稱。（2）活化能：分子從常態(tài)常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活活躍躍狀態(tài)所需要的能量。2.酶的作用：催化催化細胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)。3.作用機理：降低降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。4.化學(xué)本質(zhì)：絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA。5.特性：（1）高效性高效性：酶的催化效率比無機催化劑高，因為酶降降低活化能低活化能的作用更顯著。（2）專一性專一性：每一種酶只能催化一種一種或一類一類化學(xué)反應(yīng)。（3）酶的作用條件較溫和溫和。6.影響酶活性

3、的因素：溫度溫度和pH。（1）最適最適溫度和pH條件下，酶的活性最大；溫度和pH偏高或偏低，酶的活性都會降低降低。（2）過酸過酸、過堿或溫度過高溫度過高，會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活。（3）低溫低溫雖然使酶的活性降低，但是酶的空間結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定，在適宜的溫度下酶的活性可以恢復(fù)。例題別看我，看題甲、乙兩種酶用同一種蛋白酶處理，酶活性與處理時間的關(guān)系如下圖所示。下列分析錯誤的是( )A.甲酶能夠抗該種蛋白酶降解B.甲酶是不可能具有催化功能的RNAC.乙酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)D.乙酶活性的改變是因為其分子結(jié)構(gòu)的改變B下圖實線表示聯(lián)苯水解酶催化的反應(yīng)速率與酶濃度的關(guān)系，虛線表示在其他條件不變的情

4、況下，底物濃度增加一倍，反應(yīng)速度與酶濃度的關(guān)系，能正確表示兩者關(guān)系的是_。B下列有關(guān)酶的敘述，正確的是()是有分泌功能的細胞產(chǎn)生的有的從食物中獲得，有的從體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來凡是活細胞都能產(chǎn)生酶絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)有的酶是蛋白質(zhì)，有的是固醇酶在代謝中有多種功能在新陳代謝和生殖發(fā)育中起調(diào)控作用酶只是起催化作用酶只在細胞內(nèi)發(fā)揮作用A B C DC例題別看我，看題酶在酶促反應(yīng)中能催化特定的底物反應(yīng)，與酶的活性中心有關(guān)。酶的活性中心往往與底物分子在空間結(jié)構(gòu)上具有特殊的匹配關(guān)系，當(dāng)酶與底物結(jié)合時，啟動化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生。下列與圖示反應(yīng)類型相符的生理過程是() A核糖體上多肽鏈的合成B葉綠體內(nèi)二氧化碳的固定C線粒體內(nèi)H

5、的氧化D肝細胞內(nèi)過氧化氫的分解D下圖表示在不同條件下，酶催化反應(yīng)的速率(或生成物量)的變化曲線圖，有關(guān)敘述不正確的是() A圖虛線可表示酶量增加一倍后，底物濃度和反應(yīng)速率的關(guān)系B圖虛線可表示增加酶濃度，其他條件不變時，生成物量與時間的關(guān)系C圖不能表示在反應(yīng)開始后的一段時間內(nèi)，反應(yīng)速率與時間的關(guān)系D若圖中的實線表示Fe3的催化效率，則虛線表示過氧化氫酶的催化效率C二、二、ATP1.生理功能：直接直接給細胞的生命活動提供能量。2.分子結(jié)構(gòu)（1）中文名字：三磷酸腺苷三磷酸腺苷（2）結(jié)構(gòu)簡式：APPP（A代表腺苷腺苷，P代表磷酸磷酸基團基團，代表高能磷酸鍵高能磷酸鍵）3.ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化（1）

6、ATP的水解：遠離腺苷遠離腺苷的高能磷酸鍵水解ATPADPPi能量酶（2）ATP的合成：能量儲存在高能磷酸高能磷酸鍵ADPPi能量ATP（3）ATP合成所需要的能量來源異養(yǎng)生物：只有呼吸呼吸作用。綠色植物：呼吸呼吸作用和光合光合作用。 4.ATP的利用（1）吸能反應(yīng)：一般與ATP的水解的水解反應(yīng)相聯(lián)系，由ATP提供能量；（2）放能反應(yīng)：一般與ATP的合成的合成反應(yīng)相聯(lián)系，釋放的能量儲存在ATP中。酶酶的作用和本質(zhì)1.驗證酶具有催化作用的實驗（2）實驗方法和結(jié)果（3）變量分析 （4）實驗結(jié)論酶可以加快反應(yīng)速度，說明酶具有催化作用（機理：降低反應(yīng)的活化能）。酶比無機催化劑的催化效率更高，說明酶具有

7、高效性（機理：酶降低活化能的效果比無機催化劑更顯著）。2.酶的本質(zhì)及實驗驗證如圖曲線表示物質(zhì)A生成物質(zhì)P的化學(xué)反應(yīng)在無催化條件和有酶催化條件下的能量變化過程。據(jù)圖判斷不正確的是()BA. bc段表示在有酶催化條件下，使物質(zhì)A生成物質(zhì)P反應(yīng)發(fā)生需要的活化能B. ad段表示在無催化劑催化條件下，使物質(zhì)A生成物質(zhì)P反應(yīng)發(fā)生需要的活化能C.若物質(zhì)A與物質(zhì)P之間轉(zhuǎn)化的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，酶可同樣地降低正逆反應(yīng)的活化能 D.若將酶催化改為無機催化劑催化該反應(yīng)，則b在縱軸上將向上移動分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能。ac段為無酶催化時使物質(zhì)A生成物質(zhì)P所需要的活化能，故B錯；bc

8、段為有酶催化時使物質(zhì)A生成物質(zhì)P所需要的活化能，故A對；當(dāng)該反應(yīng)為可逆反應(yīng)時，酶既能降低正反應(yīng)的活化能，也能降低逆反應(yīng)的活化能；故C對，同無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，故D對。B酶的特性及實驗探究2.專一性1.高效性3.酶的作用條件溫和a.酶具有一般催化劑的特性：反應(yīng)前后自身的性質(zhì)、數(shù)量不改變；只改變反應(yīng)的速度，不改變平衡狀態(tài)。b.設(shè)計對照實驗，首先要進行變量分析，對各種變量處理如下：設(shè)置不同的自變量；為因變量設(shè)計可觀測的指標(biāo)；保持無關(guān)變量一致。 c.設(shè)計溫度或pH對酶活性的影響實驗要注意3點：設(shè)置多組不同溫度或pH相互對照；注意在酶發(fā)揮作用前設(shè)置實驗要求的不同溫度或pH條件，即反

9、應(yīng)物設(shè)置自變量加酶；鑒定反應(yīng)速度的兩種方法：一是檢測生成物增加的速度，二是檢測反應(yīng)物減少的速度。要選擇恰當(dāng)?shù)脑噭z測因變量。淀粉酶是一種水解酶，是目前發(fā)酵工業(yè)上應(yīng)用最廣泛的一類酶。為了探究溫度對淀粉酶的活性的影響，某同學(xué)設(shè)計了如下實驗。請你對其中不合理的地方進行修正。酶具有高效性，在設(shè)置不同溫度之前加入淀粉酶，反應(yīng)快速進行將影響實驗結(jié)果，所以應(yīng)將步驟二和三調(diào)換。用斐林試劑可以檢測淀粉分解產(chǎn)物麥芽糖的生成量，但需要進行水浴加熱，會改變設(shè)定的溫度，因此不宜選用斐林試劑?？梢愿臑橛玫庖簛頇z測反應(yīng)物淀粉的剩余量，以鑒定反應(yīng)的速度。修正后的實驗設(shè)計如下：影響酶促反應(yīng)速率的因素1.溫度和pH通過影響酶活性

10、而影響反應(yīng)速率（1）每種酶都有最適溫度（pH）。在低于最適溫度（pH）的范圍內(nèi)，酶促反應(yīng)速率隨溫度（pH）上升而加快；超過最適溫度（pH），反應(yīng)速率隨溫度（pH）上升而減慢。（2）pH（溫度）改變不影響最適溫度（pH）2.底物濃度和酶濃度通過影響底物和酶的接觸幾率而影響反應(yīng)速率（1）在底物濃度較低時，反應(yīng)速率隨底物濃度增加而加快，但斜率逐漸減?。划?dāng)?shù)孜餄舛冗_到一定限度時，反應(yīng)速率就達到一個最大值，此后的限制因素是酶的數(shù)量。（2）在底物足夠時，酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比。3.幾種酶的最適溫度和pH如下圖所示的曲線，上升段（如a點）限制Y值的因素是X，平臺段（如b點）限制Y值的因素是X以外的因素.

11、下列A、B、C三圖依次表示酶濃度一定時，反應(yīng)速率和反應(yīng)物濃度、溫度、pH的關(guān)系。請據(jù)圖回答下列問題：（1）圖A中，反應(yīng)速率處于a點時的限制因素是；反應(yīng)速率處于b點時不能再增大，限制因素可能是。（2）圖B中，c點所對應(yīng)的溫度是酶反應(yīng)的。（3）圖B中，c點到d點曲線急劇下降，其原因是。（4）將裝有酶和反應(yīng)物的甲、乙兩試管分別放入12和75水浴鍋內(nèi)，20分鐘后取出轉(zhuǎn)入37的水浴鍋中保溫，兩試管反應(yīng)分別應(yīng)為：甲，乙 。（5）如圖C，將裝有酶和反應(yīng)物的甲、乙兩支試管的pH分別由2逐漸調(diào)整到6、12逐漸調(diào)整到6，反應(yīng)速率如何變化？甲，乙 。本題考查影響酶促反應(yīng)速率的因素。（1）所謂限制因素是指該因素不足，

12、限制了反應(yīng)速率，如果增強該因素可以使反應(yīng)加快。點a時若增大反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率繼續(xù)增大，說明反應(yīng)物濃度限制了反應(yīng)速率；點b時若增大反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率不再增大，說明限制反應(yīng)速率的是除反應(yīng)物濃度外的其他因素，可能是酶已經(jīng)飽和，如果增加酶的數(shù)量，可以增大反應(yīng)速率，即酶的數(shù)量限制了反應(yīng)速率。（2）反應(yīng)速率最大時所對應(yīng)的溫度叫最適溫度。（3）偏離最適溫度會影響酶的活性。（4）75高溫使酶失活變性，不能恢復(fù)；12低溫抑制酶的活性，但沒有變性，所以升高溫度，酶的活性逐漸增大。（5）強酸和強堿都能使酶失活變性，不能恢復(fù)。（1）反應(yīng)物濃度反應(yīng)體系中酶的數(shù)量（2）最適溫度 （3）溫度升高超過最適溫度使酶活性下降

13、 （4）速率加快無催化反應(yīng)（5）無催化反應(yīng)無催化反應(yīng)ATP的結(jié)構(gòu)a. “A”代表腺苷（全稱：腺嘌呤核糖核苷），它由一分子核糖和一分子腺嘌呤組成；“T”表示“三”；“P”代表磷酸基團。b.ATP脫去一個磷酸基團形成二磷酸腺苷（ADP）。c.ATP脫去兩個磷酸基團形成一磷酸腺苷（AMP），AMP是組成RNA的基本單位之一，也叫做腺嘌呤核糖核苷酸。d.ATP是一種有機物，其分子式為C10H16O13N5P3。e. ATP能夠通過細胞跨膜運輸，可以口服片劑，也可以肌肉注射或靜脈滴注。f. 純凈的ATP呈白色粉末狀，溶于水。g. 常用于治療肌肉萎縮、腦溢血后遺癥、心肌炎等。提供能量，改善新陳代謝狀況。

14、下列有關(guān)ATP的敘述，正確的是()A.ATP分子由1個腺嘌呤和3個磷酸基團組成B.一分子ATP徹底水解得到3分子磷酸、 1分子核糖和1分子腺苷C.ATP脫去兩分子磷酸后應(yīng)成為DNA的組成單位之一D.ATP分子含有的元素與核酸相同考查ATP的結(jié)構(gòu)。ATP分子由1個腺苷和3個磷酸基團組成，腺苷由核糖和腺嘌呤組成，因此一分子ATP徹底水解得到3分子磷酸、 1分子核糖和1分子腺嘌呤。組成ATP的五碳糖是核糖，因此ATP脫去兩分子磷酸后形成的“AMP”是腺嘌呤核糖核苷酸，它是組成RNA的單位之一。組成ATP和核酸的化學(xué)元素都是C、H、O、N、P。DATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化上式中ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化實

15、際上是表示細胞內(nèi)ATP與ADP的循環(huán)過程，并不表示化學(xué)上的可逆反應(yīng)，這是因為：（1）從反應(yīng)條件看：ATP的分解是一個水解反應(yīng)，催化該反應(yīng)的酶是水解酶（酶1）；而ATP的合成是一種合成反應(yīng)，催化該反應(yīng)的酶是一種合成酶（酶2），酶具有專一性，因此其反應(yīng)條件不同。（2）從能量來源看：ATP水解釋放出的能量是儲存在高能磷酸鍵中的化學(xué)能，而合成ATP的能量則主要是化學(xué)能和太陽能，因此能量的來源不同。（3）從ATP的合成與分解場所看：ATP合成的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體，而ATP分解的場所較多，因此其合成與分解的場所不完全相同。綜上所述，ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)并不是可逆反應(yīng)。但ATP與ADP

16、在細胞內(nèi)可以反復(fù)循環(huán)變化著，該反應(yīng)能明確表示二者在一定條件下的循環(huán)過程，從而保證了生命活動的順利進行。2.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化：反應(yīng)式ADP+Pi+能量ATP是在所有活細胞中均發(fā)生的反應(yīng)，下列與反應(yīng)式中“能量”相關(guān)的敘述正確的是()A.向右反應(yīng)需要的能量可以來自細胞內(nèi)蛋白質(zhì)水解為氨基酸的過程B.向右反應(yīng)所需要的能量可以來自乳酸的氧化分解C.向左反應(yīng)產(chǎn)生的能量可以用于葉綠體中H2O的分解或CO2的固定D.向左反應(yīng)產(chǎn)生的能量可以用于組織細胞吸收CO2和O2向右反應(yīng)（ATP合成）所需的能量可來自光合作用和細胞呼吸（有機物的氧化分解），而蛋白質(zhì)水解釋放的能量無法用于合成ATP，A錯誤。乳酸的氧化分

17、解是通過細胞呼吸完成的，因此，乳酸的氧化分解釋放的能量可用于合成ATP，B正確。葉綠體中H2O的分解所需能量來自于太陽能，CO2的固定不消耗ATP，C錯誤。組織細胞吸收CO2和O2的方式是自由擴散，不消耗能量，D錯誤。B一、細胞呼吸的概念有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解氧化分解，生成二氧化碳二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放能量并生成ATP的過程。二、探究酵母菌細胞呼吸的方式1.酵母菌是一種單細胞真菌，既能進行有氧呼吸又能進行無氧呼吸，屬于兼性厭氧兼性厭氧細菌。2.CO2的檢測CO2澄清石灰水渾濁CO2溴麝香草酚藍溴麝香草酚藍（藍）綠綠黃黃3.酒精的檢測酒精重鉻酸鉀重鉻酸鉀（橙色）灰綠灰綠色三、細胞呼

18、吸類型有氧呼吸和無氧呼吸（一）有氧呼吸是高等動植物進行呼吸作用的主要形式1.概念：細胞在氧的參與下，通過酶的催化作用，把糖類等有機物徹底氧化分解產(chǎn)生CO2和H2O，同時釋放大量能量的過程。2.反應(yīng)式：3.過程：（二）無氧呼吸1.概念：細胞在無氧條件下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機物分解為不徹底的氧化物，同時釋放出少量能量的過程。2.微生物的無氧呼吸也叫做發(fā)酵發(fā)酵。3.反應(yīng)式：（1）大多數(shù)高等植物細胞、酵母菌的無氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量酶（2）高等動物細胞、馬鈴薯塊莖、甜菜塊莖、玉米胚細胞、乳酸菌的無氧呼吸產(chǎn)生乳酸C6H12O62C3H6O3+少

19、量能量酶3.過程四、細胞呼吸的意義四、細胞呼吸的意義（1）為生物體的生命活動提供能量。（2）為體內(nèi)其他化合物的合成提供中間產(chǎn)物，如丙酮酸是三大營養(yǎng)物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化的樞紐物質(zhì)。探究酵母菌細胞呼吸的方式1.配制酵母菌培養(yǎng)液（酵母菌+葡萄糖溶液）2.設(shè)計對比實驗空氣先通過NaOH溶液的目的是洗除CO2。B瓶應(yīng)先封口放置一段時間，再連通盛澄清石灰水的錐形瓶，這樣做的目的是耗盡氧氣。該實驗為對比實驗，有氧和無氧條件下的實驗都為實驗組，進行相互對照。3.檢測產(chǎn)物CO2+澄清石灰水渾濁CO2+溴麝香草酚藍由藍變綠再變黃酒精+重鉻酸鉀（橙色）灰綠色（酸性條件）4.實驗結(jié)果有氧實驗組的澄清石灰水的混濁度比無氧組高；

20、重鉻酸鉀檢測無氧變灰綠色，有氧組不變。若有氧組長也出現(xiàn)灰綠色則說明充氣不足。為探究酵母菌所進行的細胞呼吸方式，某同學(xué)設(shè)計了裝置1（呼吸底物為葡萄糖），請完成該實驗設(shè)計，并回答相關(guān)問題。（1）實驗原理：若酵母菌只進行有氧呼吸，則吸收的氧氣量放出的CO2量；若只進行無氧呼吸，則不吸收氧氣，能放出CO2；若既有有氧呼吸又有無氧呼吸，則吸收的氧氣量放出的CO2量。（2）實驗方法：將實驗材料和用具按裝置1安裝好；還必須同時設(shè)計一個實驗裝置2，簡要說明思路：（3）結(jié)果預(yù)測和結(jié)論裝置1中NaOH溶液的作用是吸收CO2，分三種情況討論：只進行無氧呼吸：不消耗氧氣，產(chǎn)生的CO2被吸收，液滴不移動；只進行有氧呼吸

21、：消耗氧氣，產(chǎn)生的CO2被吸收，液滴左移；同時進行有氧和無氧呼吸：消耗氧氣，產(chǎn)生的CO2被吸收，液滴左移。和兩種情況相同，要進一步判斷消耗的氧氣是否與產(chǎn)生的CO2等量，可增設(shè)不吸收CO2的裝置進行對照，即將NaOH溶液換成蒸餾水作為裝置2。對于裝置2，分析如下：產(chǎn)生的CO2使液滴右移；消耗的氧氣量放出的CO2量，液滴不移動；消耗的氧氣量放出的CO2量，液滴右移。（2）用等量清水代替裝置1中的NaOH溶液，其他與裝置1相同。（3）有氧呼吸和無氧呼吸1.過程2.有氧呼吸中氧原子的去向3.有氧呼吸與無氧呼吸的比較a.不同生物無氧呼吸的產(chǎn)物不同，其原因在于催化反應(yīng)的酶不同。b.原核生物無線粒體，有些原

22、核生物仍可進行有氧呼吸，如大腸桿菌、藍藻、硝化細菌等。c.微生物的無氧呼吸也稱發(fā)酵，如乳酸菌進行乳酸發(fā)酵，酵母菌進行的酒精發(fā)酵。d.有H2O生成一定是有氧呼吸，有CO2生成一定不是乳酸發(fā)酵。 e.無氧呼吸的第二階段是第一階段產(chǎn)生的H將丙酮酸還原為C2H5OH和CO2或乳酸的過程。f.無氧呼吸只釋放少量能量，其余的能量儲存在不徹底的氧化產(chǎn)物酒精或乳酸中。g.水稻等植物長期水淹后爛根的原因：無氧呼吸的產(chǎn)物酒精對細胞有毒害作用。將酵母菌研磨成勻漿，離心后得到上清液（含細胞質(zhì)基質(zhì)）和沉淀物（含細胞器）。把等量的上清液、沉淀物和未經(jīng)離心的勻漿分別放入甲、乙、丙3支試管中，各加入等量葡萄糖溶液，然后置于隔

23、絕空氣的條件下。下列敘述正確的是()A.甲試管中最終產(chǎn)物為CO2和H2OB.乙試管中不發(fā)生反應(yīng)C.丙試管中有大量的ATP產(chǎn)生D.丙試管中無CO2 產(chǎn)生酵母菌無氧呼吸第一階段由葡萄糖生成丙酮酸，第二階段是丙酮酸被還原為酒精和CO2，場所都是細胞質(zhì)基質(zhì)。甲試管中含有細胞質(zhì)基質(zhì)，可進行無氧呼吸生成酒精和CO2，但不生成H2O，故A項錯誤；乙試管只含線粒體，無氧條件下不能發(fā)生反應(yīng)，故B項正確；丙試管中含有細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，可發(fā)生無氧呼吸生成酒精和CO2，但只產(chǎn)生少量ATP，故C、D項錯誤。B細胞呼吸狀況的判斷在以C6H12O6為呼吸底物的情況下，可根據(jù)CO2釋放量和O2消耗量判斷細胞呼吸的方式：1.

24、當(dāng)不產(chǎn)生CO2時, 細胞只進行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸。2.當(dāng)不消耗O2而產(chǎn)生CO2時, 細胞只進行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸。3.當(dāng)產(chǎn)生CO2量消耗O2量時，細胞只進行有氧呼吸。4.當(dāng)產(chǎn)生CO2量消耗O2量時，細胞同時進行有氧呼吸和產(chǎn)生酒精的無氧呼吸。此種情況下，判斷哪種呼吸方式占優(yōu)勢，可分析如下：(1)若有氧呼吸和無氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等；(2)若無氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于有氧呼吸；(3)若有氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于無氧呼吸。3422oVco3422oVco3422oVco如圖表示某種植物的非綠色器官在不同的氧濃度下O2吸收量和CO2生成量的變化，請據(jù)圖回答下列問題。（1）外界氧濃度在3%以下時

25、，該器官的呼吸方式主要是。（2）外界氧濃度在5%10%時，該器官的呼吸方式是。（3）P點以后的氧濃度下，該器官的呼吸方式是。 （4）陰影部分代表。植物體既可進行有氧呼吸也可進行無氧呼吸，非綠色器官表明氣體量的變化與光合作用無關(guān)。根據(jù)O2吸收量有氧呼吸CO2產(chǎn)生量，對曲線的關(guān)鍵點和各區(qū)段進行分析： Q點：O2吸收量0，表明CO2全部由無氧呼吸產(chǎn)生，只進行無氧呼吸；P點及以后區(qū)段：CO2生成量O2吸收量無氧呼吸產(chǎn)CO2量0，只進行有氧呼吸；QP區(qū)段：CO2生成量O2吸收量無氧呼吸產(chǎn)CO2量0，既有有氧呼吸又有無氧呼吸。陰影部分（兩條曲線相夾區(qū)域）：CO2總生成量有氧呼吸O2吸收量CO2總生成量有氧

26、呼吸CO2生成量無氧呼吸CO2生成量。（1）無氧呼吸 （2）無氧呼吸和有氧呼吸 （3）有氧呼吸 （4）無氧呼吸的CO2生成量影響細胞呼吸的因素及其應(yīng)用1.溫度：通過影響與細胞呼吸有關(guān)的酶的活性來影響呼吸速率。最適溫度時，有關(guān)的呼吸酶活性最好，細胞呼吸最強。應(yīng)用：低溫貯存蔬菜、水果和種子；大棚蔬菜栽培過程中夜間適當(dāng)降溫。原理都是降低細胞呼吸，減少有機物的消耗。2.O2濃度：O2是植物正常呼吸的重要因子，O2不僅直接影響呼吸速度，也影響呼吸的性質(zhì)；O2濃度低時，無氧呼吸占優(yōu)勢，隨著氧氣濃度不斷增大，無氧呼吸逐漸被抑制；在一定范圍內(nèi)，有氧呼吸的強度隨O2濃度的增大而增強。高O2濃度可抑制無氧呼吸；當(dāng)

27、O2濃度達到一定值后，呼吸速率不再增大，其主要原因是酶的數(shù)量有限。應(yīng)用：充入N2降低氧氣濃度能夠抑制細胞呼吸，以減少有機物消耗來延長蔬菜、水果的保鮮時間，但完全沒有氧氣也不好，原因是蔬果無氧呼吸會產(chǎn)生酒精。3.CO2濃度：CO2濃度增加，呼吸速率下降。應(yīng)用：增加蔬菜和水果貯藏環(huán)境中的CO2濃度也具有良好的保鮮效果。4.含水量：在一定范圍內(nèi)，隨著含水量增加，呼吸作用加強。應(yīng)用：合理灌溉，貯藏種子時必須保持干燥?，F(xiàn)有等量的A、B兩個品種的小麥種子，將它們分別置于兩個容積相同、密封的棕色廣口瓶內(nèi)，各加入適量（等量）的水。在25條件下，瓶內(nèi)O2含量變化如圖所示。請回答：（1）在t1t2期間，瓶內(nèi)O2含

28、量的降低主要是由種子的引起的，A種子比B種子的呼吸速率，A、B種子釋放CO2量的變化趨勢是。（2）在0t1期間，廣口瓶內(nèi)的CO2有少量增加，主要原因可能是。（1）在t1t2期間，瓶內(nèi)O2含量的降低，主要是由種子進行有氧呼吸引起的，A種子比B 種子消耗氧氣多，所以A種子比B種子呼吸速率快。因為每消耗1 mol氧氣，就產(chǎn)生 1 mol CO2，所以從圖中可以看出A、B種子釋放CO2量的變化趨勢都是先遞增后遞減。（2）在0t1期間，廣口瓶內(nèi)的O2含量不變，CO2有少量增加，可判斷種子進行無氧呼吸產(chǎn)生了CO2。（1）有氧呼吸快先遞增后遞減（2）種子的無氧呼吸產(chǎn)生了CO2利用酵母菌釀酒時，如果發(fā)酵容器中

29、存在氧氣，會導(dǎo)致酒精產(chǎn)生停止，這就是所謂的“巴斯德效應(yīng)”。直接決定“巴斯德效應(yīng)”發(fā)生與否的反應(yīng)及其場所是()A酒精O2丙酮酸細胞質(zhì)基質(zhì)B丙酮酸O2CO2線粒體基質(zhì)CHO2H2O線粒體內(nèi)膜DH2OO2H類囊體膜C為了探究植物呼吸強度的變化規(guī)律，研究者在遮光狀態(tài)下，測得了相同的新鮮菠菜葉在不同溫度和O2含量條件下的CO2釋放量，結(jié)果如下表(表中數(shù)據(jù)為相對值)。下列分析錯誤的是()A.根據(jù)變化規(guī)律，表中10、1.0%條件下的數(shù)據(jù)很可能是錯誤的B溫度為3、O2含量為3.0%是貯藏菠菜葉的最佳環(huán)境條件組合CO2含量從20.0%升至40.0%時，O2含量限制了呼吸強度的繼續(xù)升高D在20條件下，O2含量從0

30、.1%升高到3.0%的過程中，細胞無氧呼吸逐漸減弱C右圖為不同培養(yǎng)階段酵母菌種群數(shù)量、葡萄糖濃度和乙醇濃度的變化曲線，請回答下列問題： (1)曲線AB段酵母菌呼吸發(fā)生的場所是 ；曲線BC段酵母菌呼吸的方式為 _ 。 (2)酵母菌種群數(shù)量從C點開始下降的主要原因除葡萄糖大量消耗外，還有 _ 、 _ 。 (3)在T1一T2時段，單位時間內(nèi)酵母菌消耗葡萄糖量迅速增加的主要原因有_ 、 _ 。 (4)某同學(xué)在T3時取樣，統(tǒng)計的酵母菌種群數(shù)量明顯高于D對應(yīng)的數(shù)量，原因可能有_ 、_ 和用血球計數(shù)板計數(shù)時出現(xiàn)錯誤等。(1)細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 有氧呼吸和無氧呼吸(2)乙醇含量過高 培養(yǎng)液的pH下降 (3)酵

31、母菌進行無氧呼吸，產(chǎn)生的能量少 酵母菌種群數(shù)量增多 (4)取樣時培養(yǎng)液未搖勻，從底部取樣 未染色，統(tǒng)計的菌體數(shù)包含了死亡的菌體一、綠葉中色素的提取和分離一、綠葉中色素的提取和分離1.光合色素的提取液：有機溶劑無水乙醇無水乙醇2.光合色素的分離液：層析液層析液3.層析的原理：不同色素在層析液中的溶解度溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快快，反之則慢。4.綠葉中的色素及其吸收光譜：二、光合作用二、光合作用5.探索歷程（1）1771年，英國的普利斯特利的實驗證實：植物植物可以更新因蠟燭燃燒或動物呼吸而變得污濁的空氣。（2）1779年，荷蘭的英格豪斯發(fā)現(xiàn)：植物更新空氣實驗只有在陽光陽光下才能

32、成功；植物體只有綠葉才能更新空氣。（3）1785年，隨著空氣組成成分的發(fā)現(xiàn)，人們才明確綠葉在光下放出的氣體是O2，吸收的是CO2。（4）1864年，德國的薩克斯的實驗證實了光合作用的產(chǎn)物還有淀粉淀粉。（5）1939年，美國的魯賓和卡門利用同位素標(biāo)記法同位素標(biāo)記法證明了光合作用釋放的氧氣來自水水。（6）20世紀(jì)40年代，美國的卡爾文，利用 放射性同位放射性同位素素1414C C探明了CO2中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成 有機物有機物中碳的途徑。6.過程三、制造有機物的另一種方式三、制造有機物的另一種方式1.化能合成作用化能合成作用：少數(shù)種類的細菌能利用體外環(huán)境中氧化無機物時釋放的能量來制造有機物2.實

33、例：硝化細菌硝化細菌能利用NH3氧化成HNO2和HNO3時所釋放的化學(xué)能化學(xué)能，將CO2和H2O合成為糖類。 3.生物的同化作用方式（1）自養(yǎng)生物：能進行光合作用光合作用或化能合成作用化能合成作用的生物，如綠色植物和硝化細菌等。（2）異養(yǎng)生物：只能利用環(huán)境中現(xiàn)成有機物現(xiàn)成有機物的生物，如動物、真菌、大多數(shù)細菌等。綠葉中色素的提取和分離1.實驗原理（1）提?。豪蒙厝苡谟袡C溶劑而不溶于水的性質(zhì)，可以用無水乙醇提取綠葉中的色素。（2）分離：利用各種色素在層析液中溶解度不同，隨層析液在濾紙上擴散速度不同的原理使各種色素相互分離，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快，反之則慢。2.實驗流程（1）色素的

34、提?。盒迈r綠葉碎片無水乙醇（溶劑）SiO2（加速研磨）CaCO3（防止色素被破壞）研磨過濾。（2）制備濾紙條：剪去一端的兩個角。（3）畫濾液細線：畫線細直，晾干后重復(fù)多次。（4）色素的分離：a.濾液細線不能觸及層析液；b.燒杯要蓋培養(yǎng)皿蓋或試管加棉塞。3.實驗結(jié)果4.實驗中幾種化學(xué)試劑的作用（1）無水乙醇用于提取綠葉中的色素。（2）層析液用于分離綠葉中的色素。（3）二氧化硅破壞細胞結(jié)構(gòu)，使研磨充分。（4）碳酸鈣可防止研磨過程中色素被破壞。5.實驗中的注意事項（1）選材：應(yīng)選取鮮嫩、顏色深綠的葉片，以保證含有較多的色素。（2）提取色素：研磨要迅速、充分，且加入各物質(zhì)的量要成比例，以保證提取較多的

35、色素和色素濃度適宜。（3）畫濾液細線：濾液細線要細、直，且干燥后重復(fù)畫23次，其目的是既有較多的色素，又使各色素開始擴散的起點相同。（4）色素分離：濾液細線不要觸及層析液，否則濾液細線中的色素分子將溶解到層析液中，濾紙條上得不到色素帶。（5）實驗創(chuàng)新： 分離創(chuàng)新：本實驗中在圓形濾紙中央點一滴層析液，對葉綠體中的色素進行層析，會得到近似同心的四個色素環(huán)，由內(nèi)到外依次是黃綠色、藍綠色、黃色、橙黃色。提取創(chuàng)新：用丙酮或其他有機溶劑代替無水乙醇提取色素，但丙酮有毒，研磨時需采取措施防止蒸發(fā)，也可用汽油代替層析液進行層析，可用其他綠色葉片代替菠菜，但不能用大白菜等含葉綠素少的材料。分別在A、B、C三個研

36、缽中加2g剪碎的新鮮菠菜綠葉，并按下表所示添加試劑（注：“+”表示加；“”表示不加）。經(jīng)研磨、過濾得到三種不同顏色的溶液，即：深綠色、黃綠色、幾乎無色。 試回答：（1）A處理得到的溶液顏色是，原因是。（2）B處理得到的溶液顏色是，原因是。（3）C處理得到的溶液顏色是，原因是。解答本題的關(guān)鍵是知道SiO2、CaCO3、無水乙醇在色素提取中的作用。SiO2可使研磨充分，CaCO3可保護色素免受破壞，無水乙醇用于溶解色素，色素不溶于水。（1）黃綠色未加CaCO3，部分色素被破壞（2）無色未加入無水乙醇，色素不能被溶解（3）深綠色色素被充分提取出來色素提取液無色或呈淡綠色的原因可能是：a.研磨不充分，

37、色素未能充分提取出來；b.材料過少或無水乙醇過多，色素溶液濃度??；c.未加碳酸鈣，色素分子部分被破壞。光合作用的過程1.光反應(yīng)和暗反應(yīng)的區(qū)別2.光反應(yīng)和暗反應(yīng)的聯(lián)系3.氧原子的去向 4.光照或CO2濃度變化對C3、C5、H和ATP含量的影響（1）光照由強變?nèi)豕夥磻?yīng)減弱H和ATP減少C3還原減弱，CO2固定正常C3增多，C5減少（2）CO2減少供應(yīng)CO2固定減弱，C3還原正常C5增多，C3減少H和ATP消耗減少，含量增多 a.光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供兩種重要物質(zhì)：H和ATP，暗反應(yīng)為光反應(yīng)也提供兩種物質(zhì)：ADP和Pi，注意產(chǎn)生位置和移動方向。 b.光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP主要用于暗反應(yīng)，不用于其他生命活動。

38、 c.沒有光反應(yīng)，暗反應(yīng)無法進行，所以晚上植物只進行呼吸作用，不進行光合作用；沒有暗反應(yīng)，有機物無法合成，生命活動也就不能持續(xù)進行。 如下圖是改變光照和CO2后，與光合作用有關(guān)的五碳化合物和三碳化合物含量在細胞內(nèi)的變化曲線，請回答下列問題。（1）曲線a表示的化合物是。在CO2濃度降低時，其量迅速下降的原因是：；。（2）曲線b表示的化合物是。在無光照時，其量迅速下降的原因是：；。（3）可見光照強度和CO2濃度的變化均影響光合作用的速度，但前者主要影響光合作用的過程，后者主要影響過程。本題考查光照和CO2濃度條件改變對C3和C5化合物含量的影響。判斷一種物質(zhì)的含量變化既要看物質(zhì)的來源也要看物質(zhì)的去

39、路。甲圖由光照突然變暗，則光反應(yīng)減弱，產(chǎn)生H和ATP減少，導(dǎo)致C3的還原減慢，則C3的消耗減少而來源不變，因此含量增多；C5來源減少而消耗不變，因此含量減少。甲圖中a是C3，b是C5。乙圖CO2濃度突然減小，則CO2的固定減慢，則C3的來源減少而消耗不變，因此含量減少；C5的消耗減少而來源不變，因此含量增多。乙圖中同樣a是C3，b是C5。（1）C3化合物CO2減少，固定階段減弱，形成C3減少用于還原階段的消耗仍維持原量（2）C5化合物無光，缺H、ATP，C3還原受阻，再生的C5減少固定CO2所消耗的C5仍維持原量（3）光反應(yīng)暗反應(yīng)光合速率和呼吸速率的關(guān)系1.光合作用和呼吸作用的關(guān)系（1）植物光

40、合作用所制造的有機物可以用于呼吸作用；（2）光合作用產(chǎn)生的O2可以用于呼吸作用；（3）呼吸作用產(chǎn)生的CO2可以用于光合作用。2.相關(guān)概念（1）呼吸速率：生物體單位體積單位時間內(nèi)的呼吸消耗量。表示方法：有機物消耗量、O2消耗量、CO2產(chǎn)生量。（2）光合速率：植物單位體積單位時間內(nèi)的光合生產(chǎn)量。真正光合速率（總光合速率）的表示方法：有機物產(chǎn)生量、O2產(chǎn)生量、CO2固定量。表觀光合速率（凈光合速率）的表示方法：有機物積累量、O2釋放量、CO2吸收量。3.相互關(guān)系（1）表觀光合速率真正光合速率呼吸速率（2）有機物積累量光合作用的有機物產(chǎn)生量呼吸作用的有機物消耗量（3）O2釋放量光合作用的O2 產(chǎn)生量呼

41、吸作用的O2消耗量（4）CO2吸收量光合作用的CO2 固定量呼吸作用的CO2產(chǎn)生量下圖為植物在夏季晴天的一晝夜內(nèi)CO2吸收量的變化情況，對此正確的判斷是 ()A.該植物進行光合作用的區(qū)段是bgB. ce段和fg段光合速率下降的原因相同C.一晝夜內(nèi)植物體內(nèi)有機物含量最多的時刻是gD.若c、f時刻的總光合速率相等，則植物呼吸速率為c時刻大于f時刻 坐標(biāo)系的縱軸表示CO2的吸收量，代表凈光合速率：正值時代表光合速率呼吸速率，負值時代表光合速率呼吸速率，a點前和h點后CO2的吸收量維持在 -8mg/h，表明此時沒有光照，只進行呼吸作用。ac區(qū)段隨著光照增強，光合速率增大；ce區(qū)段為光合午休現(xiàn)象，光合速率減小的原因是氣孔關(guān)閉，CO2吸收減少；fh區(qū)段表明光合速率隨光照減弱而減小。b和g點時CO2吸收量等于零，表示凈光合速率為零，即總光合速率呼吸速率。只要凈光合速率大于零就可以積累有機物，一天從b時刻開始到g時刻均在積累有機物，因此g時刻有機物含量達最大。若c、f時刻的總光合速率相等，而凈光合速率c大于f，因此呼吸速率c小于f。C夏季中午光照最強時，發(fā)生光合午休：正午氣溫過高為防失水過多減弱蒸騰作用部分氣孔關(guān)閉CO2