資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
第5章 細胞的能量供應和利用知識梳理
構建單元知識網絡
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1、 酶的作用和本質
(一)酶在細胞代謝中的作用
1．細胞代謝
場所 活細胞內
實質 各種化學反應的總稱
意義 細胞生命活動的基礎
2.比較過氧化氫在不同條件下的分解
(1)實驗原理
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(2)實驗步驟和實驗現象
方法步驟 INCLUDEPICTURE "../../../AppData/Local/Temp/360zip$Temp/360$0/加模板工具2017(1)/21XSWRJB5-1.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "21XSWRJB5-1.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../../AppData/Local/Temp/360zip$Temp/360$0/加模板工具2017(1)/21XSWRJB5-2.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "21XSWRJB5-2.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../../AppData/Local/Temp/360zip$Temp/360$0/加模板工具2017(1)/21XSWRJB5-3.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "21XSWRJB5-3.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../../AppData/Local/Temp/360zip$Temp/360$0/加模板工具2017(1)/21XSWRJB5-4.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "21XSWRJB5-4.TIF" \* MERGEFORMAT
相同處理 向4支試管中分別加入2 mL過氧化氫溶液
不同處理 不處理 放在90 ℃左右的水浴中加熱 滴入2滴FeCl3溶液 滴入2滴肝臟研磨液
現象 氣泡 基本無 少 較多 很多
帶火星衛生香 無復燃 有復燃 復燃性較強 復燃性很強
(3)實驗結論：酶具有催化作用，同無機催化劑相比，酶的催化效率更高。
3．實驗變量
(1)概念：實驗過程中的變化因素稱為變量。
(2)類型
自變量 人為控制的對實驗對象進行處理的因素
因變量 因自變量改變而變化的變量
無關變量 除自變量外，實驗過程中還存在一些對實驗結果造成影響的可變因素
（二）酶的作用原理和本質
1.酶本質的探索歷程
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2.酶的本質和功能
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（三）酶的特性
(1)高效性：與無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，催化效率更高。(圖解如下)
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(2)專一性：每一種酶只能催化一種或一類化學反應。
①物理模型——“鎖鑰學說”
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圖中A表示酶，B表示被A催化的底物，E、F表示B被分解后產生的物質，C、D表示不能被A催化的物質。
②曲線分析
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只有酶A可催化底物A參與的反應，說明酶具有專一性。
(3)酶的作用條件較溫和
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①在最適溫度和pH條件下，酶的活性最高，溫度和pH偏高或偏低，酶的活性都會降低。
②過酸、過堿或溫度過高，會使酶的空間結構遭到破壞，使酶永久失活。
2、 ATP的結構與功能
1．ATP的結構
(1)結構圖示
圖中各部分名稱：A代表腺嘌呤，P代表磷酸 ( http: / / www.21cnjy.com )基團，①代表腺苷，②代表AMP，即腺嘌呤核糖核苷酸，③代表ADP，④代表ATP，⑤代表特殊的化學鍵。
(2)特點
①ATP不穩定的原因：ATP中兩個相鄰的磷酸基團都帶負電荷而相互排斥，使得特殊的化學鍵不穩定，末端磷酸基團有較高的轉移勢能。21世紀教育網版權所有
②ATP的水解過程：就是釋放能量的過程，1 mol ATP水解釋放的能量高達30.54 kJ，所以說ATP是一種高能磷酸化合物。21cnjy.com
③ATP在酶的作用下水解：脫離下來的末端磷酸基團挾能量與其他分子結合，從而使后者發生變化。
2．ATP和ADP的相互轉化
3．ATP的利用
4．ATP與O2之間的關系模型分析
3、 細胞呼吸的原理和應用
(一)探究酵母菌細胞呼吸的方式
( http: / / www.21cnjy.com / )
(二)有氧呼吸
1．主要場所——線粒體
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(1)寫出圖中序號代表的結構名稱：
①線粒體外膜；②；③線粒體內膜；④線粒體基質。
(2)與有氧呼吸有關的酶分布在：②③④(填圖中序號)及細胞質基質中。
2．過程
項目 第一階段 第二階段 第三階段
場所 細胞質基質 線粒體基質 線粒體內膜
反應物 葡萄糖 丙酮酸、水 [H]、O2
生成物 丙酮酸、[H]、ATP CO2、[H]、ATP H2O、ATP
能量 少量能量 少量能量 大量能量
3.化學反應式
C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量。
4．有氧呼吸和無氧呼吸過程圖解
5．有氧呼吸與無氧呼吸的異同點分析
（三）影響細胞呼吸的環境因素分析及應用
1．氧氣濃度
(1)曲線分析：由曲線可知，O2是有氧呼吸所必需的，且O2對無氧呼吸有抑制作用。①O2濃度＝0時，只進行無氧呼吸；②0＜O2濃度＜10%時，同時進行有氧呼吸和無氧呼吸；③O2濃度≥10%時，只進行有氧呼吸；④O2濃度為5%時，有機物消耗最少，利于儲存糧食、水果。
2.溫度
(1)溫度主要通過影響呼吸酶的活性， ( http: / / www.21cnjy.com )進而影響呼吸作用。在一定的溫度范圍內，呼吸強度隨著溫度的升高而增強；但超過一定的溫度，酶的活性下降，甚至會變性失活，從而使呼吸作用減弱直至停止 ( http: / / www.21cnjy.com / )
3．二氧化碳
(1)CO2是細胞呼吸的最終產物，積累過多會抑制細胞呼吸的進行(2)應用：適當增加CO2濃度，有利于水果和蔬菜的保鮮
4.水分
(1)在一定范圍內，細胞呼吸速率隨含水量的增加而加快。當含水量過多時，呼吸速率減慢，甚至停止 ( http: / / www.21cnjy.com / )
4、 光合作用與能量轉化
(一)綠葉中色素的提取和分離
1．提取綠葉中的色素
(1)原理：綠葉中的色素能溶解在有機溶劑無水乙醇中。
(2)實驗步驟
2．分離綠葉中的色素
(1)原理：不同色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高(填“高”或“低”)的隨層析液在濾紙上擴散得快，反之則慢。21教育網
(2)實驗步驟
(二)綠葉中色素的種類及葉綠體的結構和功能
1．色素的種類及吸收光譜
葉綠素a 藍綠色，主要吸收藍紫光和紅光
葉綠素b 黃綠色，主要吸收藍紫光和紅光
胡蘿卜素 橙黃色，主要吸收藍紫光
葉黃素 黃色，主要吸收藍紫光
2.葉綠體的結構和功能
形態 一般呈扁平的橢球形或球形
結構
功能 綠色植物進行光合作用的場所
(三)光合作用的原理
1．光合作用的概念
場所 綠色植物的葉綠體
能量來源 光能
反應物 CO2和H2O
產物 O2、糖類等有機物。
2．探索光合作用原理的部分實驗
科學家 實驗過程及現象 實驗結論
希爾 在離體葉綠體的懸浮液中加入鐵鹽或其他氧化劑(懸浮液中有水，沒有二氧化碳)，在光照下可以釋放出氧氣 光合作用釋放的氧氣來自；氧氣的產生和糖類的合成不是(填“是”或“不是”)同一個化學反應
魯賓和卡門 HO＋CO2―→植物―→18O2 H2O＋C18O2―→植物―→O2 光合作用釋放的O2中的氧元素來自水
阿爾農 在光照下，葉綠體可合成ATP，且這一過程總是與水的光解相伴隨 水的光解可合成ATP
3．光合作用的過程
(1)反應式：CO2＋H2O(CH2O)＋O2。
(2)過程
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寫出圖中序號表示的物質：①NADPH，②2C3，③ADP＋Pi，④O2，⑤(CH2O)。
(3)光反應與暗反應的比較
項目 光反應 暗反應
場所 類囊體的薄膜上 葉綠體基質中
條件 需光 不需要光
物質變化 H2OH＋＋O2＋能量；NADP＋＋H＋＋能量―→NADPH；ADP＋Pi＋能量ATP　 CO2＋C52C3；2C3 (CH2O)＋C5
能量變化 光能―→ATP和NADPH中的化學能 ATP和NADPH中的化學能→(CH2O)中的化學能
(四)光合作用原理的應用
1．光合作用強度
(1)概念：植物在單位時間內通過光合作用制造糖類的數量。
(2)影響光合作用強度的因素
只要是影響光合作用的原料、動力、場所、酶的活性等因素都會影響光合作用強度：
原料 水、CO2，如環境中CO2濃度、土壤中水分含量等
動力 光能，如光照的強弱、時間長短以及光的成分等。
場所 葉綠體，如無機營養、病蟲害等
酶 影響酶活性的因素，如溫度等
2．化能合成作用
概念 利用體外環境中的某些無機物氧化時所釋放的能量來制造有機物
實例 硝化細菌能利用土壤中的氨(NH3)氧化 ( http: / / www.21cnjy.com )成亞硝酸(HNO2)，進而氧化成硝酸(HNO3)。這兩個化學反應中所釋放的化學能將CO2和H2O合成糖類，供自身利用。
五、　影響光合作用的因素分析
(一)內部因素
1．植物自身的遺傳特性(如植物品種不同)
以陰生植物、陽生植物為例，如圖所示。
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2．植物葉片的葉齡、葉綠素含量及酶
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(二)外部因素
1．CO2濃度
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2．光照強度
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3．溫度
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4．水分和礦質元素
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(三)探究光照強度對光合作用強度的影響
1．實驗原理：葉片含有氣體，上浮葉片下沉充滿細胞間隙，葉片上浮。
2．實驗裝置分析
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(1)自變量的設置：光照強度是自變量，通過調整臺燈與燒杯之間的距離來調節光照強度的大小。
(2)盛水玻璃柱的作用：吸收燈光的熱量，避免光照對燒杯內水溫產生影響。
(3)因變量是光合作用強度，可通過觀測單位時間內被抽去空氣的圓形小葉片上浮的數量或浮起相同數量的葉片所用時間的長短來衡量光合作用的強弱。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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