資源簡(jiǎn)介

第3課時(shí)　細(xì)胞呼吸的方式和過程
學(xué)習(xí)目標(biāo)　1.通過探究酵母菌的細(xì)胞呼吸方式，說出細(xì)胞呼吸類型(重點(diǎn))。2.描述有氧呼吸的過程(重、難點(diǎn))。
考點(diǎn)一　探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式
1．細(xì)胞呼吸
(1)概念：是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的________________，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放能量并生成________的過程。
(2)類型：________________。
2．探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式
(1)酵母菌是一類________________，在有氧和無氧的條件下都能生存，屬于______________，因此便于用來研究細(xì)胞呼吸的不同方式。
(2)科學(xué)的研究方法——對(duì)比實(shí)驗(yàn)
設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上的________，通過對(duì)結(jié)果的比較分析，來探究某種因素對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象的影響，這樣的實(shí)驗(yàn)叫作對(duì)比實(shí)驗(yàn)，也叫________________實(shí)驗(yàn)。
(3)實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果
①連接裝置(甲為有氧呼吸實(shí)驗(yàn)裝置，乙為無氧呼吸實(shí)驗(yàn)裝置)
注意　B瓶應(yīng)封口放置一段時(shí)間后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶。
②實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論
觀察項(xiàng)目 有氧呼吸裝置 無氧呼吸裝置
澄清石灰水出現(xiàn)混濁所需時(shí)間及混濁程度比較
溴麝香草酚藍(lán)溶液變色情況比較
酸性重鉻酸鉀檢驗(yàn)情況比較
實(shí)驗(yàn)結(jié)論 酵母菌在有氧條件下進(jìn)行 ，產(chǎn)生大量的 酵母菌在無氧條件下進(jìn)行無氧呼吸，無氧呼吸的產(chǎn)物有酒精，同時(shí)也產(chǎn)生少量的
(4)本實(shí)驗(yàn)為對(duì)比實(shí)驗(yàn)，分析各種變量：
①自變量為________________。
②因變量為________________________________。CO2的鑒定：CO2可使______________變混濁，也可使_____________溶液由藍(lán)變綠再變黃。酒精的鑒定：酒精與橙色的_____________溶液在________條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成________色。
③無關(guān)變量：____________________等，要遵循________原則。
(1)源于必修1 P91：由于____________________________________反應(yīng)發(fā)生顏色變化，因此，應(yīng)將酵母菌的培養(yǎng)時(shí)間適當(dāng)延長(zhǎng)以耗盡溶液中的葡萄糖。
(2)源于必修1 P92“科學(xué)方法”：對(duì)比實(shí)驗(yàn)中兩組都是實(shí)驗(yàn)組，兩組之間相互對(duì)照。教材中對(duì)比實(shí)驗(yàn)的實(shí)例有________(填序號(hào))。
①探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式；②魯賓和卡門的同位素標(biāo)記法實(shí)驗(yàn)；③赫爾希和蔡斯采用放射性同位素標(biāo)記T2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)；④比較過氧化氫在不同條件下的分解。
1．配制酵母菌培養(yǎng)液時(shí)，必須將煮沸的葡萄糖溶液冷卻到常溫，才可加入新鮮酵母菌，煮沸的目的是什么？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
2．教材“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”實(shí)驗(yàn)裝置中：為什么B瓶應(yīng)封口放置一段時(shí)間后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
1．下圖是探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的實(shí)驗(yàn)裝置，下列有關(guān)分析錯(cuò)誤的是(　　)
A．質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液能夠吸收空氣中的CO2
B．可用溴麝香草酚藍(lán)溶液代替澄清的石灰水來檢測(cè)呼吸產(chǎn)物CO2
C．與B瓶酵母菌相比，A瓶中酵母菌的細(xì)胞呼吸需要水的參與，而且也有水的生成
D．B瓶酵母菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的能量少，葡萄糖中的能量大部分以熱能形式散失
2.(2023·河北唐縣高三模擬)酸性重鉻酸鉀既能將酒精中的羥基氧化成羧基，也能將葡萄糖中的醛基氧化成羧基，因此酸性重鉻酸鉀溶液與酒精和葡萄糖都會(huì)出現(xiàn)由橙色變?yōu)榛揖G色的顏色變化。在探究酵母菌無氧呼吸產(chǎn)物時(shí)，下列檢測(cè)或鑒定不一定能成功的是(　　)
A．可在B瓶中加入澄清石灰水檢測(cè)CO2的產(chǎn)生
B．培養(yǎng)一段時(shí)間后，向A瓶中加入酸性重鉻酸鉀溶液，觀察顏色變化
C．可用斐林試劑檢測(cè)葡萄糖是否消耗完
D．適當(dāng)延長(zhǎng)酵母菌培養(yǎng)時(shí)間，充分耗盡葡萄糖后再進(jìn)行鑒定
考點(diǎn)二　細(xì)胞呼吸的方式和過程
1．有氧呼吸
(1)過程圖解
(2)寫出有氧呼吸總反應(yīng)式(標(biāo)出氧元素的來源和去向)
(3)有氧呼吸過程的總結(jié)
①[H]是指NADH(還原型輔酶Ⅰ)。
②有氧呼吸過程中，水的利用發(fā)生在________階段，水的產(chǎn)生發(fā)生在________階段，氧的利用發(fā)生在________階段，CO2的產(chǎn)生發(fā)生在________階段。因此，CO2中的氧來自__________，生成物水中的氧來自________。
③有氧呼吸過程的三個(gè)階段都釋放能量，釋放能量最多的是________階段。能產(chǎn)生[H]的步驟有________階段，產(chǎn)生的[H]能與氧氣結(jié)合形成水，并釋放_(tái)_______________。
④在有氧呼吸過程中[H]的轉(zhuǎn)移途徑為_____________、_____________到_____________；而NAD＋相反。
2．無氧呼吸
(1)過程
(2)不同生物無氧呼吸產(chǎn)物類型及原因
3．無氧呼吸與有氧呼吸的比較
有氧呼吸 無氧呼吸
區(qū) 別 場(chǎng)所 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
條件 氧氣，多種酶 無氧氣，多種酶
物質(zhì)變化 葡萄糖徹底氧化分解，生成CO2和H2O 葡萄糖分解不徹底，生成 或酒精和CO2
能量變化 釋放大量能量，產(chǎn)生大量ATP 釋放 能量，產(chǎn)生少量ATP
特點(diǎn) 受O2和溫度等因素的影響 有氧氣存在時(shí)，無氧呼吸受抑制
聯(lián)系 二者第一階段反應(yīng)完全相同，并且都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行；本質(zhì)都是氧化分解有機(jī)物、釋放能量，產(chǎn)生ATP
(1)源于必修1 P94“小字部分”：蛋白質(zhì)、糖類和脂質(zhì)的代謝，都可以通過____________過程聯(lián)系起來。
(2)源于必修1 P96“思維訓(xùn)練”：科學(xué)家就線粒體的起源，提出了一種解釋：有一種真核細(xì)胞吞噬了原始的________________，二者在共同繁衍的過程中，________________進(jìn)化為宿主細(xì)胞內(nèi)專門進(jìn)行細(xì)胞呼吸的細(xì)胞器。
有氧運(yùn)動(dòng)是指人體在氧氣充分供應(yīng)的情況下進(jìn)行的體育鍛煉，比如慢跑、騎自行車等。在有氧運(yùn)動(dòng)時(shí)，體內(nèi)積存的糖分會(huì)被氧化而消耗，同時(shí)脂肪也會(huì)加快“燃燒”，是健康的減肥方法，并且能增加心肺功能。無氧運(yùn)動(dòng)是肌肉在缺氧的狀態(tài)下高速劇烈的運(yùn)動(dòng)，例如，舉重、百米沖刺、摔跤等。無氧運(yùn)動(dòng)過后能增大肌肉和脂肪的比率，增加肌肉新陳代謝率，提高身體免疫力。兩種運(yùn)動(dòng)過程中有氧呼吸和無氧呼吸的供能比例不同。
1．有氧呼吸與有機(jī)物在體外燃燒有什么不同？對(duì)生物體有何意義？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
2．“百米沖刺”后運(yùn)動(dòng)員感覺肌肉酸脹乏力的原因是什么？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
3．無氧呼吸過程中能量的去路有哪些？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
4．若分解底物均為葡萄糖，則無氧運(yùn)動(dòng)中肌肉細(xì)胞CO2產(chǎn)生量大于O2消耗量，是否正確？為什么？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
3．下圖為酵母菌和人體細(xì)胞呼吸流程圖，下列敘述正確的是(　　)
A．若用18O標(biāo)記葡萄糖，則物質(zhì)a中會(huì)檢測(cè)到18O
B．條件Y下，產(chǎn)生的物質(zhì)a使溴麝香草酚藍(lán)溶液變黃色
C．酵母菌產(chǎn)生物質(zhì)b的場(chǎng)所有線粒體基質(zhì)、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
D．條件X下酵母菌細(xì)胞呼吸時(shí)，葡萄糖中的能量主要以熱能形式散失
4．(多選)下列有關(guān)細(xì)胞利用葡萄糖進(jìn)行細(xì)胞呼吸的敘述中，不正確的是(　　)
A．無氧呼吸時(shí)，葡萄糖中能量的主要去向是以熱能形式散失
B．劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，人體產(chǎn)生的CO2來自細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)
C．進(jìn)行有氧呼吸的生物不一定具有線粒體
D．無氧呼吸過程中有[H]積累，有氧呼吸過程中沒有[H]積累
歸納總結(jié)　細(xì)胞呼吸的3點(diǎn)注意
(1)真核生物細(xì)胞并非都能進(jìn)行有氧呼吸，如蛔蟲細(xì)胞、哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞只能進(jìn)行無氧呼吸。
(2)原核生物無線粒體，但有些原核生物仍可進(jìn)行有氧呼吸，如藍(lán)細(xì)菌、硝化細(xì)菌等，因?yàn)槠浼?xì)胞中含有與有氧呼吸有關(guān)的酶。
(3)人和動(dòng)物細(xì)胞呼吸產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所是線粒體；酵母菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所是線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。
考點(diǎn)三　細(xì)胞呼吸類型的判斷及相關(guān)計(jì)算
1．判斷細(xì)胞呼吸方式的三大依據(jù)
2．細(xì)胞呼吸反應(yīng)中各物質(zhì)量的比例關(guān)系
(1)反應(yīng)式
①有氧呼吸
C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量。
②無氧呼吸
______________________________________；C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋少量能量。
(2)相關(guān)物質(zhì)間量的比例關(guān)系
①有氧呼吸：C6H12O6∶O2∶CO2＝1∶6∶6。
②無氧呼吸：C6H12O6∶CO2∶C2H5OH＝1∶2∶2或C6H12O6∶C3H6O3＝1∶2。
③有氧呼吸和無氧呼吸消耗等量的葡萄糖時(shí)需要的O2和產(chǎn)生的CO2的物質(zhì)的量：有氧呼吸需要的O2∶有氧呼吸和無氧呼吸產(chǎn)生的CO2之和＝________。
④產(chǎn)生等量的CO2時(shí)消耗的葡萄糖的物質(zhì)的量：無氧呼吸∶有氧呼吸＝________。
欲確認(rèn)某植物種子的細(xì)胞呼吸方式，應(yīng)設(shè)置兩套實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示：
(1)裝置1中加入NaOH溶液的目的是__________________，根據(jù)著色液滴移動(dòng)的距離可測(cè)出呼吸作用消耗的氧氣的體積。
(2)裝置2中著色液滴移動(dòng)的距離代表呼吸作用__________________________________。
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
判定呼吸方式時(shí)，底物一般是葡萄糖。分析如下：
裝置1 裝置2 結(jié)果
著色液滴左移 著色液滴不動(dòng)
著色液滴不動(dòng) 著色液滴右移
著色液滴左移 著色液滴右移
著色液滴不動(dòng) 著色液滴不動(dòng)
(4)為了排除環(huán)境因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，需要設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，該對(duì)照組的設(shè)置方法是_____________________________________________________________________________。
(5)若裝置1、2中的著色液滴均左移，則可能的原因是_____________________________。
5．有一瓶含有酵母菌的葡萄糖培養(yǎng)液，當(dāng)通入不同濃度的O2時(shí)，其產(chǎn)生的酒精和CO2的物質(zhì)的量如圖所示。據(jù)圖中信息推斷，正確的是(　　)
A．當(dāng)O2濃度為a時(shí)，酵母菌同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸
B．當(dāng)O2濃度為c時(shí)，有2/5的葡萄糖用于酵母菌的無氧呼吸
C．當(dāng)O2濃度為b和d時(shí)，酵母菌細(xì)胞呼吸方式有所不同
D．a(chǎn)、b、c、d不同O2濃度下，細(xì)胞呼吸各階段都能產(chǎn)生[H]和ATP
6．為探究酵母菌的細(xì)胞呼吸方式而設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖。下列有關(guān)分析錯(cuò)誤的是(　　)
A．若裝置1和裝置2有色液滴均不移動(dòng)，則表明酵母菌無生命力
B．若酵母菌只進(jìn)行無氧呼吸，則裝置1中有色液滴不移動(dòng)，裝置2中有色液滴向右移動(dòng)
C．裝置1和裝置2酵母菌培養(yǎng)液中酵母菌的數(shù)量會(huì)影響有色液滴的移動(dòng)
D．若裝置1和裝置2有色液滴向左、右移動(dòng)距離均為3個(gè)單位，則兩個(gè)裝置內(nèi)的酵母菌共消耗葡萄糖2個(gè)單位
1．(2022·山東，4)植物細(xì)胞內(nèi)10%～25%的葡萄糖經(jīng)過一系列反應(yīng)，產(chǎn)生NADPH、CO2和多種中間產(chǎn)物，該過程稱為磷酸戊糖途徑。該途徑的中間產(chǎn)物可進(jìn)一步生成氨基酸和核苷酸等。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．磷酸戊糖途徑產(chǎn)生的NADPH與有氧呼吸產(chǎn)生的還原型輔酶不同
B．與有氧呼吸相比，葡萄糖經(jīng)磷酸戊糖途徑產(chǎn)生的能量少
C．正常生理?xiàng)l件下，利用14C標(biāo)記的葡萄糖可追蹤磷酸戊糖途徑中各產(chǎn)物的生成
D．受傷組織修復(fù)過程中所需要的原料可由該途徑的中間產(chǎn)物轉(zhuǎn)化生成
2．(2022·江蘇，8)下列關(guān)于細(xì)胞代謝的敘述正確的是(　　)
A．光照下，葉肉細(xì)胞中的ATP均源于光能的直接轉(zhuǎn)化
B．供氧不足時(shí)，酵母菌在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中將丙酮酸轉(zhuǎn)化為乙醇
C．藍(lán)細(xì)菌沒有線粒體，只能通過無氧呼吸分解葡萄糖產(chǎn)生ATP
D．供氧充足時(shí)，真核生物在線粒體外膜上氧化[H]產(chǎn)生大量ATP
3．(多選)(2022·江蘇，15)下圖為生命體內(nèi)部分物質(zhì)與能量代謝關(guān)系示意圖。下列敘述正確的有(　　)
A．三羧酸循環(huán)是代謝網(wǎng)絡(luò)的中心，可產(chǎn)生大量的[H]和CO2并消耗O2
B．生物通過代謝中間物，將物質(zhì)的分解代謝與合成代謝相互聯(lián)系
C．乙酰CoA在代謝途徑中具有重要地位
D．物質(zhì)氧化時(shí)釋放的能量都儲(chǔ)存于ATP
4．(2020·山東，2)癌細(xì)胞即使在氧氣供應(yīng)充足的條件下也主要依賴無氧呼吸產(chǎn)生ATP，這種現(xiàn)象稱為“瓦堡效應(yīng)”。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．“瓦堡效應(yīng)”導(dǎo)致癌細(xì)胞需要大量吸收葡萄糖
B．癌細(xì)胞中丙酮酸轉(zhuǎn)化為乳酸的過程會(huì)生成少量ATP
C．癌細(xì)胞呼吸作用過程中丙酮酸主要在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中被利用
D．消耗等量的葡萄糖，癌細(xì)胞呼吸作用產(chǎn)生的NADH比正常細(xì)胞少
5．(2022·河北，4)下列關(guān)于呼吸作用的敘述，正確的是(　　)
A．酵母菌無氧呼吸不產(chǎn)生使溴麝香草酚藍(lán)溶液變黃的氣體
B．種子萌發(fā)時(shí)需要有氧呼吸為新器官的發(fā)育提供原料和能量
C．有機(jī)物徹底分解、產(chǎn)生大量ATP的過程發(fā)生在線粒體基質(zhì)中
D．通氣培養(yǎng)的酵母菌液過濾后，濾液加入重鉻酸鉀濃硫酸溶液后變?yōu)榛揖G色
6．(2020·全國Ⅰ，2)種子貯藏中需要控制呼吸作用以減少有機(jī)物的消耗。若作物種子呼吸作用所利用的物質(zhì)是淀粉分解產(chǎn)生的葡萄糖，下列關(guān)于種子呼吸作用的敘述，錯(cuò)誤的是(　　)
A．若產(chǎn)生的CO2與乙醇的分子數(shù)相等，則細(xì)胞只進(jìn)行無氧呼吸
B．若細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸，則吸收O2的分子數(shù)與釋放CO2的相等
C．若細(xì)胞只進(jìn)行無氧呼吸且產(chǎn)物是乳酸，則無O2吸收也無CO2釋放
D．若細(xì)胞同時(shí)進(jìn)行有氧和無氧呼吸，則吸收O2的分子數(shù)比釋放CO2的多
1．判斷關(guān)于酵母菌呼吸方式的敘述
(1)探究酵母菌的呼吸方式時(shí)，將葡萄糖溶液煮沸，可去除溶液中的O2(　　)
(2)對(duì)比實(shí)驗(yàn)中每個(gè)實(shí)驗(yàn)組的結(jié)果通常都是事先未知的(　　)
(3)在探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的實(shí)驗(yàn)中，可用重鉻酸鉀溶液鑒定二氧化碳的含量(　　)
2．判斷關(guān)于有氧呼吸和無氧呼吸過程的敘述
(1)乳酸菌的細(xì)胞質(zhì)中能產(chǎn)生[H]、ATP和CO2等物質(zhì)(　　)
(2)細(xì)胞內(nèi)生成的NAD＋參與葡萄糖轉(zhuǎn)化成丙酮酸的反應(yīng)(　　)
(3)若某真核細(xì)胞沒有線粒體，則該細(xì)胞不能進(jìn)行有氧呼吸(　　)
(4)無氧呼吸使有機(jī)物中的能量大部分以熱能形式散失，其余儲(chǔ)存在ATP中(　　)
(5)小白鼠吸入18O2后，尿中的水可能含18O，呼出的CO2也可能含18O(　　)
(6)丙酮酸在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)中分解釋放的能量都可用于ATP的合成(　　)
3．填空默寫
(1)(必修1 P93)有氧呼吸：指細(xì)胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把_____________，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量，生成大量ATP的過程。
(2)請(qǐng)寫出有氧呼吸和無氧呼吸的反應(yīng)式。
①有氧呼吸：___________________________________________________________________。
②產(chǎn)酒精的無氧呼吸：___________________________________________________________。
③產(chǎn)乳酸的無氧呼吸：___________________________________________________________。
第3課時(shí)　細(xì)胞呼吸的方式和過程
考點(diǎn)一　歸納
1．(1)氧化分解　ATP　(2)有氧呼吸和無氧呼吸
2．(1)單細(xì)胞真菌　兼性厭氧菌　(2)實(shí)驗(yàn)組　相互對(duì)照
(3)②短且混濁程度較大　長(zhǎng)且混濁程度較小　變黃且時(shí)間短　變黃且時(shí)間長(zhǎng)　不變色　由橙色變成灰綠色　有氧呼吸　CO2　酒精　CO2
(4)①氧氣的有無　②CO2產(chǎn)生的速率；酒精產(chǎn)生的速率　澄清石灰水　溴麝香草酚藍(lán)　重鉻酸鉀　酸性　灰綠　③溫度、試劑用量　等量
教材隱性知識(shí)　(1)葡萄糖也能與酸性重鉻酸鉀
(2)①②③
拓展
1．一方面殺死葡萄糖溶液中的微生物，可以排除其他微生物對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，另一方面也可以排出溶液中的O2。
2．消耗完B瓶中的O2，確保通過澄清石灰水的CO2是無氧呼吸產(chǎn)生的。
突破
1．D　[B瓶酵母菌進(jìn)行的是無氧呼吸，其細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的能量少，葡萄糖中的能量大部分儲(chǔ)存在產(chǎn)物酒精中，D錯(cuò)誤。]
2．B　[該裝置的B瓶中可加入澄清石灰水，根據(jù)是否變混濁檢測(cè)CO2的產(chǎn)生；培養(yǎng)一段時(shí)間后，從A瓶中取少許培養(yǎng)液，加入酸性重鉻酸鉀溶液，觀察顏色變化來判斷有無酒精產(chǎn)生；斐林試劑可檢測(cè)葡萄糖的有無，故可用斐林試劑檢測(cè)葡萄糖是否消耗完；酸性重鉻酸鉀既能將酒精中的羥基氧化成羧基，也能將葡萄糖中的醛基氧化成羧基，故應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)酵母菌培養(yǎng)時(shí)間，充分耗盡葡萄糖后再進(jìn)行酒精的鑒定。]
考點(diǎn)二　歸納
1．(1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)　C6H12O62丙酮酸＋4[H]＋能量　線粒體基質(zhì)　2丙酮酸＋6H2O6CO2＋20[H]＋能量　線粒體內(nèi)膜　24[H]＋6O212H2O＋能量
(2)
(3)②第二　第三　第三　第二　葡萄糖和水　O2　③第三　第一、二　大量能量　④細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)　線粒體基質(zhì)　線粒體內(nèi)膜
2．(1)乳酸　酒精和CO2　(2)乳酸　基因　酒精和CO2
3．細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體　乳酸　少量
教材隱性知識(shí)　(1)細(xì)胞呼吸　(2)需氧細(xì)菌　需氧細(xì)菌
拓展
1．(1)與體外燃燒相比，有氧呼吸過程溫和，能量經(jīng)過一系列的化學(xué)反應(yīng)逐級(jí)釋放；有氧呼吸釋放的能量有相當(dāng)一部分儲(chǔ)存在ATP中，大部分以熱能形式散失。(2)對(duì)生物體的意義：使有機(jī)物中的能量逐步轉(zhuǎn)移到ATP中，逐步緩慢釋放能量，保證有機(jī)物中的能量得到最充分的利用，而且有利于維持細(xì)胞的相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。
2．在無氧運(yùn)動(dòng)中，肌細(xì)胞因氧氣不足，要靠乳酸發(fā)酵來獲取能量，因?yàn)槿樗崮軌虼碳ぜ〖?xì)胞周圍的神經(jīng)末梢，所以人會(huì)有肌肉酸脹乏力的感覺。
3．(1)大部分儲(chǔ)存在酒精或乳酸中。(2)釋放的能量中大部分以熱能形式散失。(3)釋放的能量中少部分儲(chǔ)存在ATP中。
4．不正確，由于人體細(xì)胞無氧呼吸不產(chǎn)生CO2，只有有氧呼吸才能產(chǎn)生CO2，因此肌肉細(xì)胞O2的消耗量都會(huì)與CO2的產(chǎn)生量相等。
突破
3．C
4．ABD　[無氧呼吸時(shí)，葡萄糖中的能量主要儲(chǔ)存在酒精或乳酸中，釋放的能量的主要去向是以熱能形式散失，A錯(cuò)誤；人體細(xì)胞只能通過有氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳，而有氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳的場(chǎng)所是線粒體基質(zhì)，B錯(cuò)誤；進(jìn)行有氧呼吸的生物不一定具有線粒體，如藍(lán)細(xì)菌，無線粒體，因有與有氧呼吸有關(guān)的酶，可進(jìn)行有氧呼吸，C正確；無氧呼吸和有氧呼吸過程中都沒有[H]積累，D錯(cuò)誤。]
考點(diǎn)三　歸納
1．有氧　乳酸　無氧呼吸　脂質(zhì)
2．(1)②C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量
(2)③3∶4　④3∶1
拓展
(1)吸收二氧化碳　(2)消耗的氧氣和釋放的二氧化碳的體積的差值　(3)只進(jìn)行有氧呼吸或既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸　只進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸
既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸　細(xì)胞已死亡或只進(jìn)行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸　
(4)在裝置中裝入煮熟的種子，其他條件不變　(5)種子進(jìn)行有氧呼吸時(shí)，底物中除糖類外還含有脂肪
突破
5．C　[分析曲線可知，O2濃度為a時(shí)，產(chǎn)生酒精的量與釋放二氧化碳的量相等，說明酵母菌只進(jìn)行無氧呼吸，不進(jìn)行有氧呼吸，A錯(cuò)誤；當(dāng)O2濃度為c時(shí)，無氧呼吸產(chǎn)生的酒精量為6 mol，根據(jù)無氧呼吸反應(yīng)式可知，無氧呼吸消耗的葡萄糖是3 mol，此時(shí)有氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳量為15－6＝9(mol)，則有氧呼吸消耗的葡萄糖是1.5 mol，所以用于無氧呼吸的葡萄糖占2/3，B錯(cuò)誤；O2濃度為b時(shí)，酵母菌既進(jìn)行有氧呼吸，也進(jìn)行無氧呼吸，O2濃度為d時(shí)，不產(chǎn)生酒精，只進(jìn)行有氧呼吸不進(jìn)行無氧呼吸，C正確；有氧呼吸過程中各階段都能產(chǎn)生ATP，但第三階段不能產(chǎn)生[H]，而進(jìn)行無氧呼吸時(shí)，第二階段不能產(chǎn)生[H]和ATP，D錯(cuò)誤。]
6．D　[若裝置1中液滴向左移動(dòng)3個(gè)單位的距離，則其有氧呼吸消耗葡萄糖0.5個(gè)單位，裝置2中液滴向右移動(dòng)3個(gè)單位，說明釋放的二氧化碳量與消耗氧氣量的差值為3，則無氧呼吸消耗葡萄糖1.5個(gè)單位，裝置1中酵母菌也可能會(huì)進(jìn)行無氧呼吸而消耗葡萄糖，因此兩個(gè)裝置內(nèi)的酵母菌共消耗葡萄糖可能會(huì)大于2個(gè)單位，D錯(cuò)誤。]
重溫高考　真題演練
1．C
2．B　[光照下，葉肉細(xì)胞可以進(jìn)行光合作用和有氧呼吸，光合作用中產(chǎn)生的ATP來源于光能的直接轉(zhuǎn)化，有氧呼吸中產(chǎn)生的ATP來源于有機(jī)物的氧化分解，A錯(cuò)誤；供氧不足時(shí)，酵母菌在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行無氧呼吸，將丙酮酸轉(zhuǎn)化為乙醇和二氧化碳，B正確；藍(lán)細(xì)菌屬于原核生物，沒有線粒體，但可以進(jìn)行有氧呼吸，C錯(cuò)誤；供氧充足時(shí)，真核生物在線粒體內(nèi)膜上氧化[H]產(chǎn)生大量ATP，D錯(cuò)誤。]
3．BC　[由題圖分析可知，三羧酸循環(huán)是代謝網(wǎng)絡(luò)的中心，可產(chǎn)生大量的[H]和CO2，但不消耗O2，呼吸鏈會(huì)消耗O2，A錯(cuò)誤；物質(zhì)氧化時(shí)釋放的能量一部分儲(chǔ)存于ATP中，一部分以熱能的形式散失，D錯(cuò)誤。]
4．B
5．B　[能使溴麝香草酚藍(lán)溶液由藍(lán)變綠再變黃的成分是二氧化碳，酵母菌無氧呼吸可產(chǎn)生二氧化碳，A錯(cuò)誤；種子萌發(fā)時(shí)種子中的有機(jī)物經(jīng)有氧呼吸氧化分解，可為新器官的發(fā)育提供原料和能量，B正確；有機(jī)物徹底分解、產(chǎn)生大量ATP的過程是有氧呼吸第三階段，場(chǎng)所是線粒體內(nèi)膜，C錯(cuò)誤；酸性的重鉻酸鉀與酒精發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，呈現(xiàn)灰綠色，而通氣培養(yǎng)時(shí)酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，不產(chǎn)生酒精，故酵母菌液過濾后的濾液加入重鉻酸鉀濃硫酸溶液后不會(huì)變?yōu)榛揖G色，D錯(cuò)誤。]
6．D　[有氧呼吸的反應(yīng)式為C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量，無氧呼吸的反應(yīng)式為C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋少量能量或C6H12O62C3H6O3＋少量能量。據(jù)此推理，若產(chǎn)生的CO2與乙醇的分子數(shù)相等，則細(xì)胞只進(jìn)行產(chǎn)生乙醇和CO2的無氧呼吸，A正確；若細(xì)胞同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)物為乙醇、CO2的無氧呼吸，則吸收O2的分子數(shù)比釋放CO2的少；若細(xì)胞同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)物為乳酸的無氧呼吸，則吸收O2的分子數(shù)等于釋放CO2的分子數(shù)，D錯(cuò)誤。]
五分鐘　查落實(shí)
1．(1)√　(2)√　(3)×　
2．(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)√　(6)×
3．(1)葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解　(2)①C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量
②C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量
③C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋少量能量長(zhǎng)句表達(dá)(二)　細(xì)胞代謝中的原因分析
1．(分析原因類)(2022·全國甲，29節(jié)選)正常條件下，植物葉片的光合產(chǎn)物不會(huì)全部運(yùn)輸?shù)狡渌课唬蚴莀_____________________________________________________________(答出1點(diǎn)即可)。
2．(分析原因類)(2021·全國甲，30節(jié)選)某研究人員使用放射性同位素32P標(biāo)記的脫氧腺苷三磷酸(dATP，dA－Pα～Pβ～Pγ)等材料制備了DNA片段甲(單鏈)。該研究人員在制備32P標(biāo)記的DNA片段甲時(shí)，所用dATP的α位磷酸基團(tuán)中的磷必須是32P，原因是_________________
______________________________________________________________________________。
3．(2022·全國乙卷，29節(jié)選)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，農(nóng)作物生長(zhǎng)所需的氮素可以NO的形式由根系從土壤中吸收。一定時(shí)間內(nèi)作物甲和作物乙的根細(xì)胞吸收NO的速率與O2濃度的關(guān)系如圖所示。回答下列問題：
(1)(分析原因類)O2濃度大于a時(shí)作物乙吸收NO速率不再增加，推測(cè)其原因是____________
_______________________________________________________________________________。
(2)(說明依據(jù)類)作物甲和作物乙各自在NO最大吸收速率時(shí)，作物甲根細(xì)胞的呼吸速率大于作物乙，判斷的依據(jù)是_________________________________________________________。
此類題目屬于非選擇題中的“科學(xué)思維”的特征設(shè)問，此類題目在語言表達(dá)題型中所占比例很高，其設(shè)問方式一般有以下幾種：“……合理的解釋是________”“……判斷的依據(jù)是________”“……其原因是____________________” “……其機(jī)理是________”等。這些試題旨在考查考生在新情境條件下對(duì)知識(shí)體系的掌握程度，也是對(duì)《高考評(píng)價(jià)體系》中的關(guān)鍵能力和學(xué)科素養(yǎng)進(jìn)行考查，是真正素質(zhì)考查的體現(xiàn)。
一、原因類試題的類型
1．解釋已知條件與結(jié)果之間的邏輯關(guān)系，該類試題一般已知某一特定外界條件的改變，然后要求考生回答某一生理過程發(fā)生什么樣的改變，最后要求考生回答該生理過程發(fā)生改變的原因。例如，(2019·全國Ⅰ，29)與干旱處理前相比，干旱處理后該植物的光合速率會(huì)____________，出現(xiàn)這種變化的主要原因是___________________________________________
_______________________________________________________________________________。
2．沒有對(duì)應(yīng)的外界條件，要求考生直接解釋某一生理現(xiàn)象出現(xiàn)的原因。例如，(2020·全國Ⅰ，30)農(nóng)田施肥的同時(shí)，往往需要適當(dāng)澆水，此時(shí)澆水的原因是__________________________
________________________________________________________________(答出1點(diǎn)即可)。
第一類原因類試題所占比重更大，分值也更大，難度也更高，考生往往不知道如何組織文字，很難把要點(diǎn)答全，也會(huì)因?yàn)榇鸢覆粶?zhǔn)確、不規(guī)范而失分。
二、解題策略
1．解釋已知條件與結(jié)果之間邏輯關(guān)系——因果橋法
分析高考題中長(zhǎng)句描述題的標(biāo)準(zhǔn)答案就會(huì)發(fā)現(xiàn)，其實(shí)答案用詞的出處一般有兩個(gè)：一是命題者在描述題干時(shí)的信息，二就是教材中的重要概念、原理等。
例1　(2022·全國甲，29節(jié)選)根據(jù)光合作用中CO2的固定方式不同，可將植物分為C3植物和C4植物等類型。C4植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)比C3植物的低。CO2補(bǔ)償點(diǎn)通常是指環(huán)境CO2濃度降低導(dǎo)致光合速率與呼吸速率相等時(shí)的環(huán)境CO2濃度。干旱會(huì)導(dǎo)致氣孔開度減小，研究發(fā)現(xiàn)在同等程度干旱條件下，C4植物比C3植物生長(zhǎng)得好。從兩種植物CO2補(bǔ)償點(diǎn)的角度分析，可能的原因是________________________________________________________________。
答案　C4植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)低于C3植物，C4植物能夠利用較低濃度的CO2
例2　(2018·全國Ⅰ，30節(jié)選)甲、乙兩種植物凈光合速率隨光照強(qiáng)度的變化趨勢(shì)如圖所示。回答下列問題：
甲、乙兩種植物單獨(dú)種植時(shí)，如果種植密度過大，那么凈光合速率下降幅度較大的植物是__________，判斷的依據(jù)是_______________________________________________________
_____________________________________________________________________________。
答案　甲　光照強(qiáng)度降低導(dǎo)致甲植物凈光合速率降低的幅度比乙大，種植密度過大，植株接受的光照強(qiáng)度減弱，導(dǎo)致甲植物凈光合速率下降幅度比乙大
2．不同情境的解題策略
(1)從分子和分母兩方面分析比例變化
例3　(2019·全國Ⅰ，37節(jié)選)已知一種有機(jī)物X(僅含有C、H兩種元素)不易降解，會(huì)造成環(huán)境污染。某小組用三種培養(yǎng)基篩選土壤中能高效降解X的細(xì)菌(目標(biāo)菌)。
Ⅰ號(hào)培養(yǎng)基：在牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中加入X(5 g/L)。
Ⅱ號(hào)培養(yǎng)基：氯化鈉(5 g/L)，硝酸銨(3 g/L)，其他無機(jī)鹽(適量)，X(15 g/L)。
Ⅲ號(hào)培養(yǎng)基：氯化鈉(5 g/L)，硝酸銨(3 g/L)，其他無機(jī)鹽(適量)，X(45 g/L)。
回答下列問題：若將土壤懸浮液接種在Ⅱ號(hào)液體培養(yǎng)基中，培養(yǎng)一段時(shí)間后，不能降解X的細(xì)菌比例會(huì)______________，其原因是_____________________________________________。
答案　下降　不能降解X的細(xì)菌因缺乏碳源不能增殖，而能降解X的細(xì)菌能夠增殖
(2)從來源和去路兩方面分析物質(zhì)含量變化
例4　(2020·山東，24節(jié)選)植食性線蟲主要危害植物根系，研究表明，長(zhǎng)期施用有機(jī)肥后土壤中植食性線蟲的數(shù)量減少，依據(jù)圖中信息分析，主要原因是___________________________
______________________________________________________________________________。
答案　長(zhǎng)期施用有機(jī)肥后腐生細(xì)菌增加使食細(xì)菌線蟲增加，引起捕食性線蟲增加，植食性線蟲因被大量捕食而減少，減少量多于其因植物根系增長(zhǎng)而增加的量
(3)要從正面回答而不要從反面回答
例5　(2017·全國Ⅰ，37節(jié)選)為了篩選可分解尿素的細(xì)菌，在配制培養(yǎng)基時(shí)，應(yīng)選擇________(填“尿素”“NH4NO3”或“尿素＋NH4NO3”)作為氮源，不選擇其他兩組的原因是____________________________________________________________________________。
答案　尿素　其他兩組都含有NH4NO3，能分解尿素的細(xì)菌和不能分解尿素的細(xì)菌都能利用NH4NO3，不能起到篩選作用
剖析　為了篩選可分解尿素的細(xì)菌，培養(yǎng)基中應(yīng)該以尿素作為唯一氮源。不選擇其他兩組的原因不能從反面回答，如“培養(yǎng)基中應(yīng)該以尿素作為唯一氮源”，而應(yīng)該從正面回答選擇其他兩組帶來的負(fù)面影響，即“因?yàn)槠渌麅山M都含有NH4NO3，導(dǎo)致能分解尿素的細(xì)菌和不能分解尿素的細(xì)菌都能利用NH4NO3，所以不能起到篩選作用”。
(4)既要解釋前者又要解釋后者
例6　(2019·全國Ⅰ，38節(jié)選)目前在PCR反應(yīng)中使用TaqDNA聚合酶而不使用大腸桿菌DNA聚合酶的主要原因是_________________________________________________________。
答案　TaqDNA聚合酶熱穩(wěn)定性高，而大腸桿菌DNA聚合酶在高溫下會(huì)失活
剖析　部分考生只回答了使用酶的原因“TaqDNA聚合酶熱穩(wěn)定性高”，而沒有回答不使用大腸桿菌DNA聚合酶的原因“大腸桿菌DNA聚合酶在高溫下會(huì)失活”。當(dāng)解釋“不是……而是……”“只能……而不能……”“用……而不用……”等原因時(shí)，既要解釋前者又要解釋后者。
(5)運(yùn)用“只有……才能……”的方式解釋原因
例7　(2022·廣東，21節(jié)選)研究深海獨(dú)特的生態(tài)環(huán)境對(duì)于開發(fā)海洋資源具有重要意義。近期在“科學(xué)號(hào)”考察船對(duì)中國南海科考中，中國科學(xué)家采集了某海域1 146米深海冷泉附近沉積物樣品，分離、鑒定得到新的微生物菌株并進(jìn)一步研究了其生物學(xué)特性。研究發(fā)現(xiàn)，將采集的樣品置于各種培養(yǎng)基中培養(yǎng)，仍有很多微生物不能被分離篩選出來，推測(cè)其原因可能是___________________________________________________________________________。(答一點(diǎn)即可)
答案　某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物質(zhì)才能生存(或需要在深海冷泉的特定環(huán)境中才能存活)
1．對(duì)于植物細(xì)胞來說，單位時(shí)間內(nèi)，水分子進(jìn)出細(xì)胞的數(shù)量相等時(shí)，細(xì)胞內(nèi)外液體的濃度不一定相等，理由是________________________________________________________________。
2．絕大多數(shù)的多肉植物有一種特殊的CO2固定方式：夜間氣孔開放，固定CO2產(chǎn)生蘋果酸儲(chǔ)存在液泡中(如圖一)；白天氣孔關(guān)閉，蘋果酸脫羧釋放CO2，用于光合作用(如圖二)。夜間多肉植物細(xì)胞內(nèi)的pH會(huì)下降，原因是_____________________________________________。
3．在決定小麥產(chǎn)量的灌漿期，若遭遇連續(xù)高溫和強(qiáng)光的雙重脅迫，會(huì)導(dǎo)致光合系統(tǒng)破壞，造成產(chǎn)量下降。光系統(tǒng)Ⅰ(PSⅠ)和光系統(tǒng)Ⅱ(PSⅡ)是由蛋白質(zhì)和光合色素組成的復(fù)合物，分布于葉綠體類囊體膜中，葉綠體psbA基因編碼的 D1蛋白是 PSⅡ反應(yīng)中心的重要蛋白。
(1)科研人員發(fā)現(xiàn)一種碳納米熒光材料，能吸收紫外光并將其轉(zhuǎn)換為藍(lán)紫光，用該材料處理葉綠體后，極大地提高了光合作用效率，分析其原因是_________________________________
______________________________________________________________________________。
(2)科研人員以正常植株和突變植株(psbA基因過量表達(dá))為材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在炎熱晴朗的夏季，兩種類型的植株都出現(xiàn)光合“午休”現(xiàn)象，且突變植株的光合“午休”現(xiàn)象弱，分析其原因是_______________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________。
4．(2022·湖南，17)將純凈水洗凈的河沙倒入潔凈的玻璃缸中制成沙床，作為種子萌發(fā)和植株生長(zhǎng)的基質(zhì)。某水稻品種在光照強(qiáng)度為8～10 μmol/(s·m2)時(shí)，固定的CO2量等于呼吸作用釋放的CO2量；日照時(shí)長(zhǎng)短于12小時(shí)才能開花。將新采收并解除休眠的該水稻種子表面消毒，浸種1天后，播種于沙床上。將沙床置于人工氣候室中，保濕透氣，晝/夜溫為35 ℃/25 ℃，光照強(qiáng)度為2 μmol/(s·m2)，每天光照時(shí)長(zhǎng)為14小時(shí)。回答下列問題：
(1)在此條件下，該水稻種子__________(填“能”或“不能”)萌發(fā)并成苗(以株高≥2厘米，至少1片綠葉視為成苗)，理由是__________________________________________________
______________________________________________________________________________。
(2)若將該水稻適齡秧苗栽植于上述沙床上，光照強(qiáng)度為10 μmol/(s·m2)，其他條件與上述實(shí)驗(yàn)相同，該水稻______(填“能”或“不能”)繁育出新的種子，理由是__________________
________________________________________________________________(答出兩點(diǎn)即可)。
若該水稻種子用于稻田直播(即將種子直接撒播于農(nóng)田)，為防鳥害、鼠害，減少雜草生長(zhǎng)，須灌水覆蓋，該種子應(yīng)具有__________特性。
長(zhǎng)句表達(dá)(二)　細(xì)胞代謝中的原因分析
考題示例
1．自身呼吸消耗或建造植物體結(jié)構(gòu)
2．dATP脫去β、γ位上的兩個(gè)磷酸基團(tuán)后，則為腺嘌呤脫氧核苷酸，是合成DNA的原料之一
3．(1)主動(dòng)運(yùn)輸需要載體蛋白，此時(shí)載體蛋白達(dá)到飽和　(2)甲的NO最大吸收速率大于乙，甲需要能量多，消耗氧氣多
強(qiáng)化訓(xùn)練
1．植物細(xì)胞有細(xì)胞壁的支持和保護(hù)作用，當(dāng)單位時(shí)間內(nèi)水分子進(jìn)出植物細(xì)胞數(shù)量相等時(shí)，有可能細(xì)胞液濃度大于細(xì)胞外溶液濃度
2．夜間多肉植物細(xì)胞固定CO2產(chǎn)生蘋果酸；夜間多肉植物細(xì)胞呼吸產(chǎn)生CO2形成H2CO3
3．(1)藍(lán)紫光更容易被葉綠體中的色素吸收，加快了光反應(yīng)速率，為暗反應(yīng)提供充足的NADPH和ATP　(2)D1蛋白含量升高，PSⅡ活性升高，光反應(yīng)速率升高
4．(1)能　種子萌發(fā)形成幼苗的過程中，消耗的能量主要來自種子胚乳中儲(chǔ)存的有機(jī)物，且光照有利于葉片葉綠素的形成
(2)不能　光照強(qiáng)度為10 μmol/(s·m2)，等于光補(bǔ)償點(diǎn)，每天光照時(shí)長(zhǎng)為14小時(shí)，此時(shí)光照時(shí)沒有有機(jī)物的積累，黑暗中細(xì)胞呼吸仍需消耗有機(jī)物，故全天沒有有機(jī)物積累；且每天光照時(shí)長(zhǎng)大于12小時(shí)，植株不能開花　(3)耐受酒精毒害微專題一　實(shí)驗(yàn)技能專題
一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)遵循的原則
1．科學(xué)性原則
(1)選材科學(xué)性：如鑒定還原糖的實(shí)驗(yàn)中不能以西瓜汁為實(shí)驗(yàn)材料，因?yàn)槲鞴现募t色會(huì)干擾顏色反應(yīng)。
(2)實(shí)驗(yàn)方法科學(xué)性：如使用雙縮脲試劑時(shí)應(yīng)先加入A液，再加入B液。
2．單一變量原則和等量原則
二者是完全統(tǒng)一的，只不過強(qiáng)調(diào)的側(cè)重點(diǎn)不同，前者強(qiáng)調(diào)的是自變量的單一性即實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組相比只能有一個(gè)變量，而后者強(qiáng)調(diào)的是除了自變量之外的一切對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響的無關(guān)變量，必須嚴(yán)格控制在適宜且等量條件下，以平衡和消除無關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。
3．平行重復(fù)原則
為減小實(shí)驗(yàn)誤差應(yīng)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，如探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量動(dòng)態(tài)變化的實(shí)驗(yàn)中，每次計(jì)數(shù)都要重復(fù)至少3次。
4．對(duì)照原則(為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更有可信度，需設(shè)置對(duì)照組)
(1)空白對(duì)照：即對(duì)照組不做任何變量處理。如探究胰島素的生理作用實(shí)驗(yàn)中，對(duì)小鼠進(jìn)行饑餓處理后，注射胰島素的為實(shí)驗(yàn)組，注射等量生理鹽水的為對(duì)照組。
(2)自身對(duì)照：即對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組在同一實(shí)驗(yàn)對(duì)象上進(jìn)行，不再設(shè)置新的對(duì)照組，如觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)壁分離狀態(tài)與自然狀態(tài)形成對(duì)照。
(3)條件對(duì)照：即給對(duì)照組施加變量處理，但這種處理不是實(shí)驗(yàn)假設(shè)所定的。如探究甲狀腺激素的生理作用實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)組為飼喂甲狀腺激素，空白對(duì)照為飼喂等量生理鹽水，可以再增加一組對(duì)照組，飼喂甲狀腺激素抑制劑，即條件對(duì)照，這樣可以增加實(shí)驗(yàn)的說服力。
(4)相互對(duì)照：即不單獨(dú)設(shè)對(duì)照組，而是幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組之間相互進(jìn)行對(duì)照。如探究溫度、pH對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中，各組既是實(shí)驗(yàn)組，又是其他組的對(duì)照組。
二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本方法
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)程序：明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹x擇實(shí)驗(yàn)原理→確定實(shí)驗(yàn)思路→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟→預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果→得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br/>(1)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)：尋找題干信息，一般寫有“驗(yàn)證……”即為該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?br/>(2)探究性實(shí)驗(yàn)：首先分析實(shí)驗(yàn)的自變量和因變量。此類實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊话銜鴮憺椤疤骄孔宰兞繉?duì)因變量的影響”“探究自變量與因變量的關(guān)系”“探究自變量的作用”等等。
典題1　科學(xué)施肥可使作物接近最高產(chǎn)量而又不會(huì)造成肥料浪費(fèi)。實(shí)驗(yàn)表明鋅肥的施用量與番茄的果實(shí)產(chǎn)量密切相關(guān)，下圖為實(shí)驗(yàn)結(jié)果曲線圖，請(qǐng)完善探究實(shí)驗(yàn)的相關(guān)問題：
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模篲__________________________________________________________________。
2．實(shí)驗(yàn)假設(shè)
假設(shè)是指用來說明某種現(xiàn)象，但未經(jīng)證實(shí)的論題，是對(duì)課題涉及的主要變量之間相互關(guān)系的設(shè)想，是研究者對(duì)研究結(jié)果預(yù)先賦予的答案，是一種可能的解釋和說明。提出的假設(shè)可能正確，也可能錯(cuò)誤，但必須能解釋題目現(xiàn)象或與題干相符，一般情況下，若是實(shí)驗(yàn)中要求寫出你的假設(shè)，我們應(yīng)根據(jù)自己平常積累的知識(shí)，寫出認(rèn)為最可能的一種假設(shè)即可。
典題2　當(dāng)環(huán)境中存在一定濃度的某些致突變物時(shí)，會(huì)導(dǎo)致染色體斷裂，不含著絲粒的斷裂片段在有絲分裂時(shí)不能進(jìn)入子細(xì)胞核中，而是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中形成橢圓形異常結(jié)構(gòu)，稱為微核，微核與主核有相同染色效果，但體積較小(如圖所示)。某研究所在蝴蝶蘭培育的過程中使用了磷胺殺蟲劑，發(fā)現(xiàn)磷胺的污染可能導(dǎo)致細(xì)胞中出現(xiàn)微核，研究人員以蝴蝶蘭根尖細(xì)胞為實(shí)驗(yàn)材料，通過觀測(cè)統(tǒng)計(jì)出微核率和微核細(xì)胞率的大小，來探究磷胺對(duì)染色體的影響。若下圖為研究小組在探究過程中某一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，則該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的假設(shè)是________
_______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
3．實(shí)驗(yàn)原理
實(shí)驗(yàn)原理的確認(rèn)與書寫：實(shí)驗(yàn)原理就是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的理論依據(jù)，書寫基本套路概括為“已知條件找變量→根據(jù)目的提結(jié)論→依據(jù)材料判結(jié)果→結(jié)論結(jié)果巧聯(lián)系→組織語言寫原理”。
典題3　為驗(yàn)證胰島素具有降低血糖的作用，以小鼠活動(dòng)狀況為觀察指標(biāo)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案如下：
(1)將正常小鼠隨機(jī)分成A、B兩組，觀察并記錄其活動(dòng)狀況。
(2)A組小鼠注射適量胰島素溶液，B組小鼠注射等量生理鹽水。一段時(shí)間后，A組小鼠會(huì)出現(xiàn)活動(dòng)減少，甚至昏迷等低血糖癥狀，B組小鼠活動(dòng)狀況無變化。
(3)A組小鼠出現(xiàn)低血糖癥狀后，分別給A、B兩組小鼠注射等量葡萄糖溶液。一段時(shí)間后，A組小鼠低血糖癥狀緩解，B組小鼠活動(dòng)狀況無變化。該實(shí)驗(yàn)方案可以說明胰島素具有降低血糖的作用，則該實(shí)驗(yàn)的原理是____________________________________________________
________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
思維導(dǎo)圖　
4．實(shí)驗(yàn)思路
思路是“想法”，是較為粗線條的思考過程，其要求“言簡(jiǎn)意賅”。比如：用某種方法處理某種材料，觀察其對(duì)某方面的影響效果。一般須體現(xiàn)“對(duì)照思想”，顯示自變量和因變量，對(duì)無關(guān)變量表述時(shí)，應(yīng)注意體現(xiàn)“相同且適宜”。
典題4　(2019·全國Ⅰ，29節(jié)選)將生長(zhǎng)在水分正常土壤中的某植物通過減少澆水進(jìn)行干旱處理，該植物根細(xì)胞中溶質(zhì)濃度增大，葉片中的脫落酸(ABA)含量增高，葉片氣孔開度減小。
有研究表明：干旱條件下氣孔開度減小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。請(qǐng)以該種植物的ABA缺失突變體(不能合成ABA)植株為材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證這一結(jié)論。要求簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果。
典題5　(2021·山東，23)過度緊張、焦慮等刺激不僅會(huì)導(dǎo)致毛囊細(xì)胞數(shù)量減少引起脫發(fā)，也會(huì)導(dǎo)致黑色素細(xì)胞減少引起頭發(fā)變白。利用黑色小鼠進(jìn)行研究得出的相關(guān)調(diào)節(jié)機(jī)制如圖所示。
已知長(zhǎng)期束縛會(huì)引起小鼠過度緊張、焦慮。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述調(diào)節(jié)機(jī)制中長(zhǎng)期束縛及腎上腺對(duì)黑毛小鼠體毛的影響。
實(shí)驗(yàn)思路：_______________________________________________________。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：________________________________________________________。
5．實(shí)驗(yàn)步驟
步驟是“做法”，是更為“細(xì)節(jié)化”的操作流程，其要求“精確細(xì)致”。必須體現(xiàn)“自變量”如何設(shè)置，“因變量”如何獲得，“無關(guān)變量”如何保證相同且適宜。實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)的一般程序：
注意　自變量的處理方法
(1)“加”或“減”：例如驗(yàn)證甲狀腺激素的生理作用——“加”即口服或注射該激素；“減”即手術(shù)切除甲狀腺。
(2)“換”：如探究溫度對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)，對(duì)自變量溫度無法“加”或“減”，就用“換”的方法。
典題6　現(xiàn)有新發(fā)現(xiàn)的一種感染人體A細(xì)胞的病毒C，請(qǐng)利用所提供的材料用具，設(shè)計(jì)兩種方法探究病毒C的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA。
材料用具：一定數(shù)量的無放射性的A細(xì)胞、無放射性的A細(xì)胞培養(yǎng)液，含有32P標(biāo)記胸腺嘧啶脫氧核苷酸的A細(xì)胞的培養(yǎng)液、含有32P標(biāo)記尿嘧啶核糖核苷酸的A細(xì)胞的培養(yǎng)液、無放射性的病毒C等。
實(shí)驗(yàn)步驟：
第一步：取一定數(shù)量的A細(xì)胞分成等量的甲、乙兩組，用含有32P標(biāo)記胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)液培養(yǎng)甲組的A細(xì)胞，用______________________________________________培養(yǎng)乙組的A細(xì)胞。
第二步：將____________________平均分成兩份，分別感染甲、乙兩組培養(yǎng)的A細(xì)胞。
第三步：在其他條件相同且適宜的情況下培養(yǎng)一段時(shí)間后，檢測(cè)_______________________。預(yù)期結(jié)果及結(jié)論：
①若___________________________________________________________________________，則病毒C是DNA病毒。
②若__________________________________________________________________________，則病毒C是RNA病毒。
6．實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論
實(shí)驗(yàn)結(jié)果是通過觀察或測(cè)量得到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，是實(shí)驗(yàn)實(shí)際出現(xiàn)的情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)論是根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，對(duì)實(shí)驗(yàn)因變量與自變量關(guān)系進(jìn)行分析，得出的具有普遍意義的理論性結(jié)論。實(shí)驗(yàn)結(jié)論的得出必須依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論的一般方法：
(1)通過實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)的對(duì)照組設(shè)置或步驟，根據(jù)單一因素不同，找出實(shí)驗(yàn)自變量。
(2)由果找因，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果(因變量)與實(shí)驗(yàn)控制的單一因素(自變量)之間的邏輯關(guān)系，得出正確結(jié)論。
(3)在有些實(shí)驗(yàn)中，還要根據(jù)各對(duì)照組中得出的“分結(jié)論”，綜合為“全面結(jié)論(總)”。
(4)在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)中，因?yàn)橐?yàn)證的事實(shí)是正確的，實(shí)驗(yàn)結(jié)果只有一種，實(shí)驗(yàn)結(jié)論即是實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的事實(shí)。在探究實(shí)驗(yàn)中，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)結(jié)果是未知的，可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果有多種，因此對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論也有多種，不同的結(jié)果對(duì)應(yīng)不同的結(jié)論。
典題7　褪黑素是一種由松果體分泌的小分子激素，能夠調(diào)節(jié)機(jī)體免疫和睡眠作用。某研究小組采用小鼠口服褪黑素方法對(duì)其調(diào)節(jié)免疫的功能進(jìn)行研究，結(jié)果如表。回答下列問題：
測(cè)定 組別 脾淋巴細(xì)胞增殖能力(相對(duì)值) NK淋巴細(xì)胞活性(相對(duì)值) 抗體生成細(xì)胞數(shù)量(相對(duì)值)
對(duì)照組 1 1 1
低劑量組 1.31 1.62 1.05
高劑量組 1.05 1.16 1.03
(1)實(shí)驗(yàn)前，小鼠體內(nèi)的褪黑素經(jīng)體液運(yùn)輸至全身各處，調(diào)節(jié)著小鼠自身免疫功能。據(jù)表中信息分析，褪黑素可能作用的細(xì)胞有_______________________________________________(答出兩點(diǎn)即可)。
(2)體內(nèi)的NK淋巴細(xì)胞能夠識(shí)別并消除腫瘤或病毒感染的細(xì)胞，說明NK淋巴細(xì)胞能參與________免疫過程。據(jù)表結(jié)果分析，褪黑素對(duì)機(jī)體免疫能力的調(diào)節(jié)作用與其________有關(guān)。
(3)綜合上述分析，推測(cè)褪黑素能夠增強(qiáng)機(jī)體免疫能力的機(jī)理是_________________________
_______________________________________________________________________________。
(4)研究發(fā)現(xiàn)，褪黑素還能調(diào)節(jié)小鼠睡眠時(shí)間。請(qǐng)利用以下實(shí)驗(yàn)材料及用具，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究褪黑素對(duì)小鼠睡眠的影響。簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路并預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
實(shí)驗(yàn)材料及用具：睡眠情況相同的健康小鼠若干只，一定劑量的褪黑素溶液，生理鹽水，計(jì)時(shí)器等。
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
預(yù)期結(jié)果及結(jié)論：______________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
三、實(shí)驗(yàn)方案評(píng)價(jià)與修訂試題的解答思路
典題8　研究者以小鼠為實(shí)驗(yàn)材料，探討動(dòng)物腦中VMN區(qū)域與血糖調(diào)節(jié)的關(guān)系。回答下列問題：
(1)向正常小鼠VMN區(qū)神經(jīng)元中轉(zhuǎn)入基因表達(dá)載體，指導(dǎo)合成的蛋白會(huì)被光激活，進(jìn)而激活氯離子通道蛋白，使氯離子流入細(xì)胞內(nèi)。
①當(dāng)向VMN區(qū)神經(jīng)元照光后，VMN區(qū)神經(jīng)元____________(填“不興奮”或“興奮”)。
②研究者用胰島素處理小鼠，創(chuàng)設(shè)低血糖條件，照光一段時(shí)間，檢測(cè)小鼠的血糖含量，發(fā)現(xiàn)VMN區(qū)神經(jīng)元參與低血糖條件下血糖含量的恢復(fù)。
(2)進(jìn)一步研究VMN區(qū)神經(jīng)元對(duì)血糖含量的影響。向正常小鼠VMN區(qū)神經(jīng)元中轉(zhuǎn)入另一基因表達(dá)載體(此類小鼠稱為S鼠)，指導(dǎo)合成的蛋白可被光激活使得此區(qū)神經(jīng)元產(chǎn)生興奮。以S鼠為實(shí)驗(yàn)材料，驗(yàn)證正常血糖濃度下，若VMN區(qū)神經(jīng)元興奮，則機(jī)體血糖含量會(huì)升高這一推測(cè)。
①實(shí)驗(yàn)方案：對(duì)照組用胰島素處理后的低血糖S鼠，適宜的光照VMN區(qū)神經(jīng)元一段時(shí)間；實(shí)驗(yàn)組用血糖含量正常的S鼠，適宜的光照VMN區(qū)神經(jīng)元一段時(shí)間。隨時(shí)間推移檢測(cè)兩組鼠的血糖含量。
請(qǐng)指出實(shí)驗(yàn)方案不當(dāng)之處，并做修正：_____________________________________________
_______________________________________________________________________________。
②支持推測(cè)的結(jié)果是：___________________________________________________________。
微專題一　實(shí)驗(yàn)技能專題
典題1　探究鋅肥施用量對(duì)番茄果實(shí)產(chǎn)量的影響(或探究種植番茄時(shí)施用鋅肥的最佳濃度范圍)
典題2　磷胺污染程度和污染持續(xù)時(shí)間與植物細(xì)胞的微核細(xì)胞率呈正相關(guān)
典題3　體內(nèi)胰島素含量過高時(shí)，引起血糖濃度下降，機(jī)體出現(xiàn)活動(dòng)減少，甚至昏迷等低血糖癥狀，此癥狀可以通過注射葡萄糖來緩解
典題4　實(shí)驗(yàn)思路：取ABA缺失突變體植株在正常條件下測(cè)定氣孔開度，經(jīng)干旱處理后，再測(cè)定氣孔開度。預(yù)期結(jié)果是干旱處理前后氣孔開度不變。將上述經(jīng)干旱處理的ABA缺失突變體植株分成兩組，在干旱條件下，一組進(jìn)行ABA處理，另一組作為對(duì)照組，一段時(shí)間后，分別測(cè)定兩組的氣孔開度。預(yù)期結(jié)果是ABA處理組氣孔開度減小，對(duì)照組氣孔開度不變。
解析　本實(shí)驗(yàn)需先設(shè)計(jì)干旱處理與非干旱處理的對(duì)照，證明干旱條件下氣孔開度減小不是由缺水直接引起的；再設(shè)計(jì)在干旱條件下ABA處理組與非ABA處理組的對(duì)照，證明干旱條件下氣孔開度減小是由ABA引起的。
典題5　實(shí)驗(yàn)思路：取生理狀況相同的黑毛小鼠若干只，隨機(jī)均分為A、B、C、D四組。A組不作處理(或做假手術(shù)處理)；B組切除腎上腺；C組束縛(或做假手術(shù)并束縛)；D組切除腎上腺并束縛，其他條件相同且適宜，飼養(yǎng)一段時(shí)間后，觀察并記錄小鼠體毛數(shù)量(生長(zhǎng)情況)和顏色的變化　實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：A組小鼠的體毛無明顯變化；B組小鼠的體毛增多(生長(zhǎng)旺盛)，不變白；C組小鼠脫毛且體毛變白；D組小鼠體毛增多(生長(zhǎng)旺盛)，變白
典題6　含有32P標(biāo)記尿嘧啶核糖核苷酸的培養(yǎng)液　無放射性的病毒C　子代病毒的放射性　①甲組產(chǎn)生的子代病毒C有放射性，而乙組產(chǎn)生的子代病毒C無放射性　②甲組產(chǎn)生的子代病毒C無放射性，而乙組產(chǎn)生的子代病毒C有放射性
典題7　(1)脾淋巴細(xì)胞、NK淋巴細(xì)胞、抗體生成細(xì)胞
(2)細(xì)胞　劑量　(3)褪黑素通過促進(jìn)脾淋巴細(xì)胞增殖、提高NK淋巴細(xì)胞活性和促進(jìn)抗體生成細(xì)胞數(shù)量增多來增強(qiáng)機(jī)體免疫能力(合理即可)　(4)將小鼠隨機(jī)均分為甲、乙兩組，甲組口服一定劑量的褪黑素溶液，乙組口服等量的生理鹽水，在相同環(huán)境中飼養(yǎng)，記錄兩組小鼠每天的睡眠時(shí)長(zhǎng)　若甲組小鼠平均睡眠時(shí)間比乙組長(zhǎng)，則褪黑素能延長(zhǎng)小鼠睡眠時(shí)間；反之褪黑素能縮短小鼠睡眠時(shí)間
典題8　(1)①不興奮　(2)①該實(shí)驗(yàn)方案的自變量設(shè)置不對(duì)，對(duì)照組應(yīng)用血糖含量正常的S鼠，VMN區(qū)神經(jīng)元不照光　②兩組鼠初始血糖含量相同，一段時(shí)間后，與初始血糖含量相比，對(duì)照組無明顯差異，實(shí)驗(yàn)組顯著升高第三單元　細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用
第1課時(shí)　降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶
課標(biāo)要求　說明絕大多數(shù)酶是一類能催化生化反應(yīng)的蛋白質(zhì)，酶活性受到環(huán)境因素(如pH和溫度等)的影響。
考點(diǎn)一　酶的作用和本質(zhì)
1．細(xì)胞代謝
(1)細(xì)胞代謝概念：細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著________________，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。
(2)主要場(chǎng)所：________________。
2．酶的催化作用的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：比較過氧化氫在不同條件下的分解(見教材P77)
(1)方法步驟
(2)實(shí)驗(yàn)過程的變量及對(duì)照分析
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論
3．酶的催化作用機(jī)理
(1)活化能：分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)開____________________的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能。
(2)酶催化作用的原理：________________________的活化能。
(3)意義：與無機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，使細(xì)胞代謝能在________條件下快速有序地進(jìn)行。
4．酶本質(zhì)的探究歷程(連線)
5．酶的本質(zhì)和作用
項(xiàng)目 內(nèi)容 解釋
產(chǎn)生部位 內(nèi)產(chǎn)生 除哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞等部分細(xì)胞外，其他活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶
作用場(chǎng)所 可在細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外、生物體外發(fā)揮作用 可在生物體外發(fā)揮作用，但不能來自體外，只能由細(xì)胞合成
酶的本質(zhì) 大多數(shù)酶是 ，少數(shù)是 合成原料是 ，合成場(chǎng)所是___________(真核生物)
酶的功能 生物催化劑 酶只起 功能，且反應(yīng)前后酶的 和_________不變
作用機(jī)理 降低化學(xué)反應(yīng)的_____ 酶不能提供能量
源于必修1 P80“拓展應(yīng)用”：設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證從大豆種子中提取的脲酶是蛋白質(zhì)，請(qǐng)說明實(shí)驗(yàn)思路。
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
1.甲、乙兩種酶用同一種蛋白酶處理，酶活性與處理時(shí)間的關(guān)系如圖所示，請(qǐng)思考回答下列問題：
(1)甲、乙兩種酶的化學(xué)本質(zhì)是否相同？說出理由。
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
(2)乙酶活性改變的機(jī)理是什么？其活性能否恢復(fù)？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
2．分析酶的作用原理曲線
(1)表示無酶催化時(shí)反應(yīng)進(jìn)行所需要的活化能是________段。
(2)表示有酶催化時(shí)反應(yīng)進(jìn)行所需要的活化能是________段。
(3)表示酶降低的活化能是________段。
1．(多選)(2022·江蘇鹽城高三模擬)某課外興趣小組用圖示實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證酶的高效性。下列有關(guān)敘述正確的是(　　)
A．兩個(gè)裝置中的過氧化氫溶液要等量且不宜過多
B．需同時(shí)擠捏兩支滴管的膠頭，讓肝臟液和FeCl3溶液同時(shí)注入試管中
C．肝臟液中的過氧化氫酶、FeCl3都可以提高該反應(yīng)的活化能
D．左邊移液管內(nèi)紅色液體上升的速度比右邊慢，最終液面比右邊低
2．酶是生物催化劑，下列有關(guān)酶的敘述正確的是(　　)
A．酶脫離生物體以后無法起作用
B．在酶的最適溫度下儲(chǔ)存酶
C．酶通過提供化學(xué)反應(yīng)活化能加快反應(yīng)速率
D．蛋白酶可以水解唾液淀粉酶
歸納總結(jié)　典型酶的種類和作用
酶的名稱 酶的作用
淀粉酶 催化淀粉水解為麥芽糖
麥芽糖酶 催化麥芽糖水解為葡萄糖
蛋白酶 催化蛋白質(zhì)水解為多肽
脂肪酶 催化脂肪水解為脂肪酸和甘油
DNA酶 催化DNA水解為脫氧核苷酸
DNA聚合酶 催化DNA復(fù)制產(chǎn)生子代DNA
RNA聚合酶 催化DNA轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生RNA
纖維素酶 分解纖維素
果膠酶 分解果膠
逆轉(zhuǎn)錄酶 催化RNA形成DNA單鏈
DNA連接酶 將兩個(gè)DNA片段的黏性末端或平末端連接起來
限制酶 識(shí)別DNA中特定的核苷酸序列并使磷酸二酯鍵斷裂
酪氨酸酶 催化酪氨酸合成黑色素
解旋酶 催化DNA復(fù)制過程中DNA堿基間氫鍵的斷裂
考點(diǎn)二　酶的高效性和專一性
1．酶具有高效性
(1)定義：與________________相比，酶降低活化能的作用________，催化效率更高。
(2)意義：使細(xì)胞代謝快速進(jìn)行。
(3)曲線分析
①曲線分析：酶對(duì)應(yīng)曲線_____，無機(jī)催化劑對(duì)應(yīng)曲線B，未加催化劑對(duì)應(yīng)曲線_____(填字母)。
②結(jié)論：與無機(jī)催化劑相比，酶的催化效率________。
2．酶具有專一性
(1)定義：每一種酶只能催化________________化學(xué)反應(yīng)。
(2)探究淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的水解作用
①實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)果
試管編號(hào) 1 2
注入可溶性淀粉溶液 2 mL －
注入蔗糖溶液 － 2 mL
注入新鮮的淀粉酶溶液 2 mL 2 mL
60 ℃水浴保溫5 min
新配制的斐林試劑 2 mL 2 mL
沸水浴煮沸1 min
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 有磚紅色沉淀 沒有磚紅色沉淀
②實(shí)驗(yàn)結(jié)論：_______________________________________________________________。
(3)意義：使細(xì)胞代謝有條不紊地進(jìn)行。
(1)源于必修1 P84“相關(guān)信息”：已知胃蛋白酶的最適pH為1.5，小腸液的pH約為7.6，胃蛋白酶隨食糜進(jìn)入小腸后還能發(fā)揮作用嗎？為什么？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
(2)源于必修1 P85“科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)”：溶菌酶能夠溶解細(xì)菌的________，具有抗菌消炎的作用。在臨床上與抗生素混合使用，能增強(qiáng)抗生素的療效。
1．同種酶有時(shí)會(huì)催化不同的反應(yīng)，是不是就說明酶不具有專一性？
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______________________________________________________________________________
2.探究淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的水解作用的實(shí)驗(yàn)中能否用碘液代替斐林試劑作為鑒定試劑？為什么？驗(yàn)證酶的專一性的另一思路是什么？
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______________________________________________________________________________
3．(2023·江蘇漣水縣高三期中)“投彈手甲蟲”遇到危險(xiǎn)時(shí)，會(huì)瞬間從尾部噴出溫度近100 ℃的氣體攻擊和嚇唬靠近它的捕食者，如圖所示。該行為主要體現(xiàn)了酶(　　)
A．具有專一性 B．具有可調(diào)節(jié)性
C．具有高效性 D．易受外界環(huán)境影響
4．細(xì)胞代謝中某種酶與其底物、產(chǎn)物的關(guān)系如下圖所示，下列有關(guān)敘述不正確的是(　　)
A．酶1與產(chǎn)物b結(jié)合后失活，說明酶的功能由其空間結(jié)構(gòu)決定
B．酶1的變構(gòu)位點(diǎn)和活性位點(diǎn)的結(jié)構(gòu)取決于特定的氨基酸序列
C．酶1有兩種底物且能與產(chǎn)物b結(jié)合，因此酶1不具有專一性
D．酶1與產(chǎn)物b的相互作用可以防止細(xì)胞生產(chǎn)過多的產(chǎn)物a
考點(diǎn)三　探究影響酶活性的條件
1．酶促反應(yīng)一般是在________________的條件下進(jìn)行的。
2．酶活性
(1)定義：酶催化特定______________________的能力。
(2)表示方法：可用在一定條件下酶所催化某一化學(xué)反應(yīng)的________表示。
3．探究溫度和pH對(duì)酶活性的影響
(1)探究溫度對(duì)酶活性的影響
①反應(yīng)原理
藍(lán)色________無藍(lán)色出現(xiàn)
②鑒定原理：溫度影響酶的活性，從而影響________________，滴加碘液，根據(jù)是否出現(xiàn)藍(lán)色及藍(lán)色的深淺來判斷酶的活性。
(2)探究pH對(duì)酶活性的影響
①反應(yīng)原理：2H2O22H2O＋O2。
②鑒定原理：pH影響酶的活性，從而影響氧氣的生成速率，可用________________________的情況來檢驗(yàn)O2的生成速率。
(3)實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果
①探究溫度對(duì)酶活性的影響
取6支試管，分別編號(hào)為1與1′、2與2′、3與3′，并分別進(jìn)行以下操作。
試管編號(hào) 試管1 試管1′ 試管2 試管2′ 試管3 試管3′
實(shí) 驗(yàn) 步 驟 一 2 mL淀粉酶溶液 2 mL淀粉溶液 2 mL淀粉酶溶液 2 mL淀粉溶液 2 mL淀粉酶溶液 2 mL淀粉溶液
二 放入0 ℃冰水中水浴5 min 放入60 ℃溫水中水浴5 min 放入100 ℃熱水中水浴5 min
三 將1與1′試管內(nèi)的液體混合后繼續(xù)在0 ℃冰水內(nèi)放置10 min 將2與2′試管內(nèi)的液體混合后繼續(xù)在60 ℃溫水內(nèi)放置10 min 將3與3′試管內(nèi)的液體混合后繼續(xù)在100 ℃熱水內(nèi)放置10 min
四 取出試管各加入兩滴碘液，振蕩
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)結(jié)論 淀粉酶在60 ℃時(shí)催化淀粉水解，在100 ℃和0 ℃時(shí)都不能發(fā)揮催化作用。酶的催化作用需要適宜的溫度，溫度 都會(huì)影響酶的活性
②探究pH對(duì)酶活性的影響
試管編號(hào) 試管1 試管2 試管3
實(shí)驗(yàn) 步驟 一 2滴過氧化氫酶溶液
二 1 mL蒸餾水 1 mL物質(zhì)的量濃度為0.01 mol/L的鹽酸 1 mL物質(zhì)的量濃度為0.01 mol/L的NaOH溶液
三 2 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫溶液
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
將帶火星的衛(wèi)生香插入試管內(nèi)(液面的上方) 燃燒劇烈 燃燒較弱 燃燒較弱
實(shí)驗(yàn)結(jié)論 pH會(huì)影響酶的活性，酶的活性有適宜的pH范圍
4.影響酶促反應(yīng)速率的因素的曲線分析
(1)溫度和pH對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響
①在最適宜的溫度(B)和pH(E)條件下，酶的活性________。溫度和pH偏高(BC和EF)或偏低(AB和DE)，酶活性都會(huì)明顯________。
②過酸(D)、過堿(F)或溫度過高(C)，都會(huì)使________________遭到破壞，使酶________________；而在低溫(A)下，酶的活性明顯降低，但酶的________________穩(wěn)定，在適宜的溫度下酶的活性可以__________。因此，酶可以在________下保存。
據(jù)圖可知，不同pH條件下，酶最適溫度____；不同溫度條件下，酶最適pH________，即反應(yīng)溶液pH(溫度)的變化不影響酶作用的最適溫度(pH)。
(2)底物濃度和酶濃度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響
①圖甲，在其他條件適宜、酶量一定的條件下，酶促反應(yīng)速率隨底物濃度增加而__________，但當(dāng)?shù)孜镞_(dá)到一定濃度后，受__________限制，酶促反應(yīng)速率不再增加。
②圖乙，在底物充足、其他條件適宜的情況下，酶促反應(yīng)速率與酶濃度成________。
(3)酶促反應(yīng)產(chǎn)物濃度與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系曲線
多酚氧化酶(PPO)催化的酶促反應(yīng)是儲(chǔ)運(yùn)過程中引起果蔬褐變和品質(zhì)劣變的主因，果蔬運(yùn)輸過程中加入適量的檸檬酸能延長(zhǎng)保鮮時(shí)間。抑制劑與酶結(jié)合引起酶活性降低或喪失的過程稱為失活作用。根據(jù)抑制劑與底物的關(guān)系可分為競(jìng)爭(zhēng)性抑制和非競(jìng)爭(zhēng)性抑制，圖甲為兩種抑制劑的作用機(jī)理模型，圖乙為相同酶溶液在無抑制劑、添加不同抑制劑的條件下，酶促反應(yīng)速率隨底物濃度變化的曲線，檸檬酸對(duì)PPO活性的影響為曲線c對(duì)應(yīng)情況。
(1)競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑引起酶活性降低的原因是什么？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
(2)非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑引起酶活性降低的原因是什么？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
(3)據(jù)圖乙分析檸檬酸屬于哪種酶抑制劑？其與高溫等因素對(duì)酶的影響是否相似？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
5．如圖曲線反映了溫度或pH對(duì)A、B、C三種酶活性的影響。下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
A．酶B和酶C的最適溫度相似，但最適pH一定不同
B．圖甲中a點(diǎn)和c點(diǎn)，酶A的活性相同，空間結(jié)構(gòu)也相同
C．圖乙中d點(diǎn)，酶B和酶C的空間結(jié)構(gòu)都有一定程度的破壞
D．酶A、酶B和酶C都可能存在于人體的內(nèi)環(huán)境中
6．為了研究溫度對(duì)某種酶活性的影響，設(shè)置三個(gè)實(shí)驗(yàn)組：A組(20 ℃)、B組(40 ℃)和C組(60 ℃)，測(cè)定各組在不同反應(yīng)時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)物濃度(其他條件相同)，結(jié)果如圖。下列分析正確的是(　　)
A．實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該酶的最適溫度是40 ℃
B．實(shí)驗(yàn)過程中pH的變化不會(huì)對(duì)該實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生影響
C．20 ℃條件下，t3時(shí)溫度提高10 ℃，產(chǎn)物濃度會(huì)增加
D．60 ℃條件下，t2時(shí)增加底物的量不會(huì)改變產(chǎn)物濃度
歸納總結(jié)　酶活性實(shí)驗(yàn)探究中的“三宜”“五不宜”
1．(2022·廣東·13)某同學(xué)對(duì)蛋白酶TSS的最適催化條件開展初步研究，結(jié)果見下表。下列分析錯(cuò)誤的是(　　)
組別 pH CaCl2 溫度(℃) 降解率(%)
① 9 ＋ 90 38
② 9 ＋ 70 88
③ 9 － 70 0
④ 7 ＋ 70 58
⑤ 5 ＋ 40 30
注：＋/－分別表示有/無添加，反應(yīng)物為Ⅰ型膠原蛋白。
A．該酶的催化活性依賴于CaCl2
B．結(jié)合①②組的相關(guān)變量分析，自變量為溫度
C．該酶催化反應(yīng)的最適溫度為70 ℃，最適pH為9
D．尚需補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)才能確定該酶是否能水解其他反應(yīng)物
2．(2022·湖南，3)洗滌劑中的堿性蛋白酶受到其他成分的影響而改變構(gòu)象，部分解折疊后可被正常堿性蛋白酶特異性識(shí)別并降解(自溶)失活。此外，加熱也能使堿性蛋白酶失活，如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．堿性蛋白酶在一定條件下可發(fā)生自溶失活
B．加熱導(dǎo)致堿性蛋白酶構(gòu)象改變是不可逆的
C．添加酶穩(wěn)定劑可提高加堿性蛋白酶洗滌劑的去污效果
D．添加堿性蛋白酶可降低洗滌劑使用量，減少環(huán)境污染
3．(2017·江蘇，17)為了探究一種新型堿性纖維素酶的去污效能，研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖。由圖中實(shí)驗(yàn)結(jié)果能直接得出的結(jié)論是(　　)
A．堿性纖維素酶對(duì)污布類型2 的去污力最強(qiáng)
B．不同類型洗衣粉影響堿性纖維素酶的去污力
C．堿性纖維素酶對(duì)污布類型2、3 的去污力不同
D．加大酶用量可以顯著提高洗衣粉的去污力
4．(2020·海南，8)下列關(guān)于胰蛋白酶和胰島素的敘述，正確的是(　　)
A．都可通過體液運(yùn)輸?shù)饺?br/>B．都在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用
C．發(fā)揮作用后都立即被滅活
D．都能在常溫下與雙縮脲試劑發(fā)生作用，產(chǎn)生紫色反應(yīng)
5．(2021·湖北，2)很久以前，勤勞的中國人就發(fā)明了制飴(麥芽糖)技術(shù)，這種技術(shù)在民間沿用至今。麥芽糖制作的大致過程如圖所示。
下列敘述正確的是(　　)
A．麥芽含有淀粉酶，不含麥芽糖
B．麥芽糖由葡萄糖和果糖結(jié)合而成
C．55～60 ℃保溫可抑制該過程中細(xì)菌的生長(zhǎng)
D．麥芽中的淀粉酶比人的唾液淀粉酶的最適溫度低
1．判斷關(guān)于酶的催化作用和本質(zhì)的敘述
(1)酶在細(xì)胞內(nèi)、內(nèi)環(huán)境和體外都能發(fā)揮催化作用(　　)
(2)胃蛋白酶發(fā)揮作用時(shí)伴隨著ADP的生成(　　)
(3)細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)發(fā)生水解時(shí)，通常需要另一種蛋白質(zhì)的參與(　　)
(4)酶是在核糖體上合成的生物大分子(　　)
2．判斷關(guān)于酶具有高效性和專一性的敘述
(1)比較H2O2在加了新鮮肝臟研磨液和加熱時(shí)的分解速率，可驗(yàn)證酶具有高效性(　　)
(2)一種化合物只有一種酶的結(jié)合位點(diǎn)是酶專一性的基礎(chǔ)(　　)
(3)用豆?jié){、淀粉酶、蛋白酶探究酶的專一性，可選用雙縮脲試劑進(jìn)行檢驗(yàn)(　　)
(4)酶催化化學(xué)反應(yīng)時(shí)空間結(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生改變(　　)
3．判斷關(guān)于酶的作用條件較溫和的敘述
(1)在“探究pH對(duì)過氧化氫酶活性的影響”實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)先對(duì)酶溶液設(shè)置不同pH條件再加入底物(　　)
(2)可用淀粉溶液、淀粉酶、碘液等來探究pH對(duì)淀粉酶活性的影響(　　)
(3)酶的活性受溫度的影響，溫度過高或過低都會(huì)使酶失活，溫度不同，酶的活性也不同(　　)
(4)酶通常是在低溫、低pH條件下進(jìn)行保存(　　)
(5)胃蛋白酶在中性水溶液中空間結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化(　　)
4．填空默寫
(1)(必修1 P78)活化能：________________________________________所需要的能量。
(2)(必修1 P78)與無機(jī)催化劑相比，酶________________的作用更顯著，催化效率更高。
(3)(必修1 P81)酶是______產(chǎn)生的具有______作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)酶是________。
(4)(必修1 P82)酶的專一性是指：________________________________。細(xì)胞代謝能夠有條不紊地進(jìn)行，與酶的________是分不開的。
(5)(必修1 P84)酶所催化的化學(xué)反應(yīng)一般是在________________的條件下進(jìn)行的。
(6)(必修1 P84)________________________________，會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活。低溫下酶的空間結(jié)構(gòu)________，因此，酶制劑適宜在________下保存。
第1課時(shí)　降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶
考點(diǎn)一　歸納
1．(1)許多化學(xué)反應(yīng)　(2)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
2．(1)幾乎不分解　對(duì)照　少量　促進(jìn)過氧化氫　發(fā)亮　過氧化氫酶　燃燒猛烈　
(2)①實(shí)驗(yàn)對(duì)象　溫度和催化劑　②H2O2分解速率　氣泡產(chǎn)生的多少　③實(shí)驗(yàn)結(jié)果
(3)加熱　催化作用　高效性
3．(1)容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)　(2)降低化學(xué)反應(yīng)　(3)溫和
4．①－e　②－a　③－c　④－d　⑤－b
5．活細(xì)胞　蛋白質(zhì)　RNA　氨基酸或核糖核苷酸　細(xì)胞核或核糖體　催化　數(shù)量　化學(xué)性質(zhì)　活化能
教材隱性知識(shí)　向脲酶溶液和蛋白質(zhì)溶液中分別加入雙縮脲試劑，若都出現(xiàn)紫色反應(yīng)，則說明脲酶是蛋白質(zhì)。
拓展
1．(1)不相同。觀察曲線圖可知，甲酶的活性始終保持不變，表明甲酶能抵抗該種蛋白酶的降解，則甲酶的化學(xué)本質(zhì)不是蛋白質(zhì)而是RNA，乙酶能被蛋白酶破壞，活性降低，則乙酶為蛋白質(zhì)。
(2)乙酶被降解的過程中其分子結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變，從而使其活性喪失，這種活性的改變不可逆轉(zhuǎn)，故無法恢復(fù)。
2．(1)AC　(2)BC　(3)AB
突破
1．AB　[新鮮肝臟中的過氧化氫酶、FeCl3都可以降低該化學(xué)反應(yīng)的活化能，C錯(cuò)誤；由于過氧化氫酶的催化效率高于FeCl3，所以左邊移液管內(nèi)紅色液體上升的速度比右邊快，由于過氧化氫的量相等，產(chǎn)生的氧氣一樣多，最終兩側(cè)移液管中的液面等高，D錯(cuò)誤。]
2．D　[只要條件適宜，生物體中的酶可以在體外發(fā)揮作用，A錯(cuò)誤；酶需要在低溫下儲(chǔ)存，B錯(cuò)誤；酶通過降低反應(yīng)的活化能加快反應(yīng)速率，C錯(cuò)誤；唾液淀粉酶化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，可以被蛋白酶水解，D正確。]
考點(diǎn)二　歸納
1．(1)無機(jī)催化劑　更顯著　(3)①A　C　②更高
2．(1)一種或一類　(2)②淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶的作用具有專一性
教材隱性知識(shí)　(1)不能。因?yàn)闆]有了適宜的pH，胃蛋白酶活性大大下降甚至失活，不再發(fā)揮作用。　(2)細(xì)胞壁
拓展
1．酶的專一性指的是酶可以催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)，不同的化學(xué)反應(yīng)可能是同類的化學(xué)反應(yīng)，故仍說明酶具有專一性。
2．不能；碘液只能檢測(cè)淀粉是否被水解，而蔗糖分子無論是否被水解都不會(huì)使碘液變色。可以用同一種底物、不同的酶進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，如用淀粉酶、蔗糖酶水解淀粉。
突破
3．C
4．C　[同一種酶，氨基酸種類和數(shù)目相同，故酶1的變構(gòu)位點(diǎn)和活性位點(diǎn)的結(jié)構(gòu)不同是因?yàn)榘被岬男蛄胁煌珺正確；從圖中可知，酶1只催化兩種底物合成產(chǎn)物a的反應(yīng)，具有專一性，C錯(cuò)誤；酶1與產(chǎn)物b結(jié)合使酶1無活性，合成產(chǎn)物a的反應(yīng)會(huì)中斷，這樣可以防止細(xì)胞生產(chǎn)過多的產(chǎn)物a，D正確。]
考點(diǎn)三　歸納
1．比較溫和
2．(1)化學(xué)反應(yīng)　(2)速率
3．(1)①麥芽糖　②淀粉的水解　(2)②帶火星的衛(wèi)生香燃燒
(3)①呈藍(lán)色　無藍(lán)色出現(xiàn)　呈藍(lán)色　過高或過低　②有大量氣泡產(chǎn)生　無明顯氣泡產(chǎn)生　無明顯氣泡產(chǎn)生
4．(1)①最高　降低　②酶的空間結(jié)構(gòu)　永久失活　空間結(jié)構(gòu)　升高　低溫　不變　也不變　(2)①加快　酶數(shù)量　②正比　(3)酶　反應(yīng)物
拓展
(1)競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑的分子結(jié)構(gòu)與底物的非常相近，可以與底物競(jìng)爭(zhēng)酶活性部位來影響催化效果。
(2)非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑與酶結(jié)合后，誘導(dǎo)酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，使酶失去活性。
(3)非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑；相似。
突破
5．C
6．D　[實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在三組設(shè)定的溫度中40 ℃時(shí)酶活性最高，但不能說明酶的最適溫度是40 ℃，A錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)過程中pH是無關(guān)變量，必須保持相同，如果pH變化會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生影響，B錯(cuò)誤；20 ℃條件下，t3時(shí)溫度提高10 ℃，產(chǎn)物濃度不再增加，因?yàn)榇藭r(shí)反應(yīng)物已經(jīng)消耗完，C錯(cuò)誤；60 ℃條件下，t2前酶已經(jīng)失活，所以t2時(shí)增加底物的量不會(huì)改變產(chǎn)物濃度，D正確。]
重溫高考　真題演練
1．C　[分析②③組可知，沒有添加CaCl2，降解率為0，說明該酶的催化活性依賴于CaCl2，A正確；分析①②組變量可知，pH均為9，都添加了CaCl2，溫度分別為90 ℃、70 ℃，故自變量為溫度，B正確；②組酶的活性最高，此時(shí)pH為9，溫度為70 ℃，但由于分組較少，不能說明其最適溫度為70 ℃，最適pH為9，C錯(cuò)誤；該實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)物為Ⅰ型膠原蛋白，要確定該酶能否水解其他反應(yīng)物還需補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)，D正確。]
2．B
3．C　[由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，由于沒有設(shè)置對(duì)照，不能說明堿性纖維素酶對(duì)污布類型2的去污力最強(qiáng)，A錯(cuò)誤；由于存在多個(gè)變量，不能說明不同類型洗衣粉影響堿性纖維素酶的去污力，B錯(cuò)誤；通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較可知，堿性纖維素酶對(duì)污布類型2、3的去污力不同，C正確；通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果不能得出加大酶用量可以顯著提高洗衣粉的去污力的結(jié)論，D錯(cuò)誤。]
4．D　[胰腺分泌的胰液中含有胰蛋白酶，通過導(dǎo)管運(yùn)輸至消化道內(nèi)發(fā)揮作用，而胰島素由胰島B細(xì)胞分泌，可通過血液運(yùn)輸至全身，A錯(cuò)誤；胰蛋白酶在消化道內(nèi)發(fā)揮作用，而胰島素通過與靶細(xì)胞膜上的受體結(jié)合，進(jìn)而調(diào)節(jié)靶細(xì)胞的代謝活動(dòng)，二者均不在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用，B錯(cuò)誤；胰蛋白酶在催化反應(yīng)前后性質(zhì)不改變，胰島素發(fā)揮作用后會(huì)被滅活，C錯(cuò)誤；胰蛋白酶和胰島素的化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì)，都能在常溫下與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)，D正確。]
5．C　[在麥芽中存在麥芽糖，A錯(cuò)誤；麥芽糖由2分子葡萄糖脫水縮合而成，B錯(cuò)誤；麥芽中的淀粉酶比人的唾液淀粉酶的最適溫度高，D錯(cuò)誤。]
五分鐘　查落實(shí)
1．(1)√　(2)×　(3)√　(4)×　
2．(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　
3．(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　
4．(1)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)
(2)降低活化能　(3)活細(xì)胞　催化　蛋白質(zhì)　(4)每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)　專一性　(5)比較溫和
(6)過酸、過堿或溫度過高　穩(wěn)定　低溫微專題二　提高農(nóng)作物產(chǎn)量
中國這樣一個(gè)接近15億人的發(fā)展中大國，糧食一直是“天字第一號(hào)”的大問題。中國科學(xué)院院士、“共和國勛章”獲得者袁隆平是雜交水稻育種的開拓者，在為我國和世界解決糧食安全問題上做出了卓越的貢獻(xiàn)。近兩年國際糧價(jià)大漲，世界糧食儲(chǔ)備降到了30年來的最低點(diǎn)，特別是由于戰(zhàn)爭(zhēng)，進(jìn)一步誘發(fā)多個(gè)國家的糧食危機(jī)，甚至損害了經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)并危及政治安全，在這種背景下，中國對(duì)糧食安全的擔(dān)憂大為增加。
命題點(diǎn)有：控制影響作物光合作用和細(xì)胞呼吸的環(huán)境因素(光照、二氧化碳、水、肥、礦質(zhì)元素、輪作、間作、補(bǔ)光調(diào)溫)、先進(jìn)的育種技術(shù)、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、科學(xué)防治害蟲提高作物產(chǎn)量。
連作：是指一年內(nèi)或連年在同一塊田地上連續(xù)種植同一種作物的種植方式。連作的缺點(diǎn)是會(huì)使土壤養(yǎng)分不能滿足同種蔬菜的需要，易受病蟲害；同時(shí)同一蔬菜作物分泌物累積過多，會(huì)影響同種蔬菜根系的發(fā)展，植株不能正常生長(zhǎng)，使產(chǎn)量降低。只有同一種或同一類蔬菜相隔2～3年或更長(zhǎng)一些時(shí)間以后再種在同一塊田地上才能避免這種情況的發(fā)生。
輪作：在同一塊田地上，有順序地在季節(jié)間或年間輪換種植不同的作物或復(fù)種組合的一種種植方式。輪作可避免連作的缺點(diǎn)，使作物根系發(fā)達(dá)，生長(zhǎng)健壯，病害較少。
間作：指在同一田地上于同一生長(zhǎng)期內(nèi)，分行或分帶相間種植兩種或兩種以上作物的種植方式。采用間作要考慮淺根作物和深根作物、早熟品種和晚熟品種以及不同作物種類對(duì)土壤養(yǎng)分的需求不同等因素。
套作：又稱套種，是指在前季作物生長(zhǎng)后期的株、行或畦間播種或栽植后季作物的一種種植方式。
混種：指在同一塊地同時(shí)混播幾種作物，如胡蘿卜與小白菜混播，小白菜出土快而胡蘿卜出土較慢，小白菜可起遮蔭作用，使胡蘿卜苗生長(zhǎng)良好。
補(bǔ)光增溫，是依照植物生長(zhǎng)的自然規(guī)律，根據(jù)植物利用太陽光進(jìn)行光合作用的原理，使用燈光代替太陽光來提供給溫室植物生長(zhǎng)發(fā)育所需光源，并通過一定的技術(shù)手段來適當(dāng)增加溫室內(nèi)的溫度，來提高作物的產(chǎn)量。
農(nóng)業(yè)病蟲害可以使用農(nóng)業(yè)防治的方法，種植作物時(shí)輪作，提前對(duì)土壤消毒殺菌，使用腐熟有機(jī)肥，栽培時(shí)科學(xué)管理。也可以使用物理防治，比如日光曝曬、黑光燈誘殺、建造障壁、高壓等。還可以使用生物防治，主要有捕食性生物、寄生性生物、病原微生物。或可以使用化學(xué)防治，選擇農(nóng)藥來噴霧或澆灌，效果較好。
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1．(2023·江蘇南通高三期中)下列有關(guān)農(nóng)諺的解釋，錯(cuò)誤的是(　　)
選項(xiàng) 農(nóng)諺 解釋
A 白天熱來夜間冷，一棵豆兒打一捧 適當(dāng)提高晝夜溫差，有利于有機(jī)物的積累，增加產(chǎn)量
B 稻田水多是糖漿，麥田水多是砒霜 不同植物對(duì)水分的需求不同，合理灌溉有助于增加產(chǎn)量
C 地盡其用用不荒，合理密植多打糧 提高農(nóng)作物種植密度，可提高光合作用速率，增加產(chǎn)量
D 鍋底無柴難燒飯，田里無糞難增產(chǎn) 施用有機(jī)肥可為農(nóng)作物提供CO2和無機(jī)鹽，增加產(chǎn)量
2.(多選)(2023·江蘇泰州高三檢測(cè))農(nóng)諺有云“麥連十年沒幾顆，棉連十年無花朵”，指在同一塊土地上連續(xù)多年只種小麥或棉花，其產(chǎn)量常逐年下降。同一種或同一科作物在同一塊地連續(xù)種三茬或三年以上稱為重茬，下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
A．重茬會(huì)導(dǎo)致專一性侵害某種農(nóng)作物的害蟲和病菌大量繁殖
B．某些農(nóng)作物根部被共生固氮菌感染引發(fā)根瘤會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)量下降
C．小麥重茬時(shí)與其外形相似的伴生雜草大量繁殖，且不易被發(fā)現(xiàn)和清除
D．輪作倒茬可以緩解由于重茬引起的土壤中某種礦質(zhì)元素含量降低的現(xiàn)象
3．(多選)(2023·江蘇蘇州高三模擬)科研人員檢測(cè)晴朗天氣下露地栽培和大棚栽培的油桃的光合速率(Pn)日變化情況，并將檢測(cè)結(jié)果繪制成下圖。下列相關(guān)說法正確的是(　　)
A．CO2濃度增大是導(dǎo)致ab段、lm段Pn增加的主要原因
B．bc段適時(shí)通風(fēng)、mn段適時(shí)遮陰可有效緩解Pn下降
C．致使ef段、op段Pn下降的原因是光照強(qiáng)度逐漸減弱
D．適時(shí)澆水、增施農(nóng)家肥是提高大田作物產(chǎn)量的重要措施
4．在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上常常施用一定量的無機(jī)肥來達(dá)到增產(chǎn)的目的。為了研究無機(jī)肥對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響，科研小組將無機(jī)肥溶于土壤浸出液配制了不同濃度的鹽溶液，利用這些鹽溶液進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見下表。下列說法正確的是(　　)
鹽濃度/ (mmol·L－1) 最大光合速率/ (μmol CO2·m－2·s－1) 呼吸速率/ (μmol CO2·m－2·s－1)
0(對(duì)照) 31.65 1.44
100(低鹽) 36.59 1.37
500(中鹽) 31.75 1.59
900(高鹽) 14.45 2.63
A.細(xì)胞中大多數(shù)無機(jī)鹽以化合物形式存在
B．植物的呼吸速率是通過根細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2量來測(cè)定
C．與對(duì)照組相比，植物在低鹽條件下產(chǎn)生和消耗的有機(jī)物更多
D．高鹽條件下植物細(xì)胞失水，氣孔關(guān)閉，導(dǎo)致最大光合速率下降
5．(2023·河北保定高三模擬)給農(nóng)作物施肥的同時(shí)，往往需要適當(dāng)澆水。下列關(guān)于澆水原因的分析，錯(cuò)誤的是(　　)
A．肥料中的礦質(zhì)元素需要溶解在水中才能被農(nóng)作物根系吸收
B．防止土壤溶液濃度過高造成農(nóng)作物缺水萎蔫，甚至死亡
C．農(nóng)作物對(duì)水的吸收與對(duì)無機(jī)鹽的吸收是同一個(gè)生理過程
D．供水充足時(shí)蒸騰作用旺盛，能促進(jìn)礦質(zhì)元素由導(dǎo)管向上運(yùn)輸
6．(多選)(2023·河北張家口高三檢測(cè))溫室栽培可不受季節(jié)、地域限制，為植物的生長(zhǎng)發(fā)育提供最適宜的條件，有利于提高作物品質(zhì)和產(chǎn)量。在封閉的溫室內(nèi)栽種農(nóng)作物，以下措施能提高作物產(chǎn)量的是(　　)
A．增加光照強(qiáng)度
B．增加室內(nèi)CO2濃度
C．減小室內(nèi)晝夜溫差
D．采用綠色玻璃蓋頂
7．甜瓜是新疆重要的經(jīng)濟(jì)作物。圖1為甜瓜葉綠體內(nèi)進(jìn)行的光合作用過程。磷酸轉(zhuǎn)運(yùn)器是葉綠體膜上的重要蛋白質(zhì)。在有光條件下，磷酸轉(zhuǎn)運(yùn)器將磷酸丙糖不斷運(yùn)出葉綠體用于蔗糖合成，同時(shí)將釋放的Pi運(yùn)回葉綠體。溫室種植甜瓜常需要補(bǔ)光以增加產(chǎn)量。圖2表示三種不同補(bǔ)光條件下甜瓜光合速率的曲線圖。請(qǐng)回答下列問題：
(1)圖1中，場(chǎng)所Ⅰ處影響光合速率的內(nèi)因主要有__________和與光反應(yīng)有關(guān)的酶等；場(chǎng)所Ⅱ的名稱是__________。
(2)圖1中，物質(zhì)D是__________________，物質(zhì)B的去向是進(jìn)入__________和大氣中。若其他條件不變，CO2供應(yīng)突然減少，則短時(shí)間內(nèi)物質(zhì)E的相對(duì)含量將__________。
(3)據(jù)圖1分析，若磷酸轉(zhuǎn)運(yùn)器的活性受抑制，則甜瓜的光合速率將__________。
(4)據(jù)圖2分析，__________更有利于提高甜瓜的產(chǎn)量，其原因是該措施能直接促進(jìn)光合作用________階段的效果更顯著。
(5)隨著溫室甜瓜補(bǔ)光天數(shù)的增加，發(fā)現(xiàn)有些甜瓜出現(xiàn)葉面發(fā)黃的現(xiàn)象，從而降低了甜瓜的光合速率。瓜農(nóng)經(jīng)多年種植發(fā)現(xiàn)用苦豆子作為綠肥可解決這一問題。研究人員測(cè)定了不同苦豆子綠肥施用量下甜瓜的單果重及粗蛋白、Vc(維生素C)含量，M0～M4組分別是每株0 g、
100 g、200 g、300 g、400 g的綠肥施用量，結(jié)果如圖3所示。據(jù)此分析，甜瓜品質(zhì)最佳的苦豆子綠肥施用量是______________組。
8．(2020·全國Ⅰ，30)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一些栽培措施可以影響作物的生理活動(dòng)，促進(jìn)作物的生長(zhǎng)發(fā)育，達(dá)到增加產(chǎn)量等目的。回答下列問題：
(1)中耕是指作物生長(zhǎng)期中，在植株之間去除雜草并進(jìn)行松土的一項(xiàng)栽培措施，該栽培措施對(duì)作物的作用有___________________________________________________________(答出2點(diǎn)即可)。
(2)農(nóng)田施肥的同時(shí)，往往需要適當(dāng)澆水，此時(shí)澆水的原因是______________________(答出1點(diǎn)即可)。
(3)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)常采用間作(同一生長(zhǎng)期內(nèi)，在同一塊農(nóng)田上間隔種植兩種作物)的方法提高農(nóng)田的光能利用率。現(xiàn)有4種作物，在正常條件下生長(zhǎng)能達(dá)到的株高和光飽和點(diǎn)(光合速率達(dá)到最大時(shí)所需的光照強(qiáng)度)見下表。從提高光能利用率的角度考慮，最適合進(jìn)行間作的兩種作物是________________________________________________________________________，選擇這兩種作物的理由是_____________________________________________________________。
作物 A B C D
株高/cm 170 65 59 165
光飽和點(diǎn)/ (μmol·m－2·s－1) 1 200 1 180 560 623
微專題二　提高農(nóng)作物產(chǎn)量
跟蹤訓(xùn)練
1．C
2．ACD　[固氮菌可以固氮，提供氮素，有利于作物的生長(zhǎng)，提高產(chǎn)量，B錯(cuò)誤。]
3．BCD　[日出后光照強(qiáng)度逐漸增大，ab段、lm段油桃固定CO2的速率逐漸增大，因此Pn隨光照增強(qiáng)而增加，A錯(cuò)誤；大棚栽培條件下的油桃在bc段Pn下降，主要原因是日出后旺盛的光合作用消耗大量CO2，使大棚內(nèi)密閉環(huán)境中CO2濃度迅速下降；而露地栽培的油桃在mn段Pn下降，是因環(huán)境溫度過高導(dǎo)致部分氣孔關(guān)閉，吸收CO2減少所致，適時(shí)通風(fēng)可增加CO2濃度，適時(shí)遮陰可降低氣孔的關(guān)閉，從而有效緩解Pn下降，B正確；ef段、op段Pn下降是因?yàn)榘砉庹諒?qiáng)度減弱引起的，C正確；適時(shí)澆水避免植物因缺水導(dǎo)致氣孔關(guān)閉、增施農(nóng)家肥可增加CO2濃度，均是提高大田作物產(chǎn)量的重要措施，D正確。]
4．D
5．C　[自由水是良好的溶劑，肥料中的礦質(zhì)元素需要溶解在水中才能被農(nóng)作物根系吸收，A正確；土壤溶液的濃度過高會(huì)造成農(nóng)作物失水，作物萎蔫，甚至死亡，B正確；農(nóng)作物對(duì)水的吸收與對(duì)無機(jī)鹽的吸收是相對(duì)獨(dú)立的過程，不是同一個(gè)生理過程，C錯(cuò)誤；水作為溶劑，參與無機(jī)鹽的運(yùn)輸，供水充足時(shí)蒸騰作用旺盛，能促進(jìn)礦質(zhì)元素由導(dǎo)管向上運(yùn)輸，D正確。]
6．AB　[光是植物進(jìn)行光合作用的必要條件，在一定范圍內(nèi)，增大光照強(qiáng)度有利于促進(jìn)光合作用，從而提高作物產(chǎn)量，A正確；CO2是光合作用的原料，適當(dāng)增加溫室內(nèi)的CO2濃度，可以提高作物產(chǎn)量，B正確；溫度通過影響光合作用和細(xì)胞呼吸相關(guān)酶的活性來影響綠色植物的有機(jī)物的凈積累量，白天適當(dāng)提高溫度有利于提高光合作用強(qiáng)度，晚上適當(dāng)降低溫度有利于減弱呼吸作用強(qiáng)度，因而適當(dāng)增大晝夜溫差，能提高有機(jī)物的凈積累量，從而提高作物產(chǎn)量，C錯(cuò)誤；由于光合色素對(duì)綠光吸收最少，如果采用綠色玻璃蓋頂，光合作用強(qiáng)度降低，不利于積累有機(jī)物，D錯(cuò)誤。]
7．(1)光合色素　葉綠體基質(zhì)　(2)NADPH和ATP　線粒體　減少　(3)降低　(4)紅光補(bǔ)光　光反應(yīng)　(5)M3(或300 g/株)
解析　(1)Ⅰ處為光反應(yīng)，影響Ⅰ處光合速率的內(nèi)因主要有光合色素和與光反應(yīng)有關(guān)的酶等。場(chǎng)所Ⅱ?yàn)榘捣磻?yīng)的場(chǎng)所，為葉綠體基質(zhì)。(2)物質(zhì)D可用于暗反應(yīng)，為ATP和NADPH，物質(zhì)B為O2，可以進(jìn)入線粒體被利用，也可以排放到外界大氣中。若其他條件不變，CO2供應(yīng)突然減少，則短時(shí)間內(nèi)E(C3)的合成減少，而C3的消耗不變，因此短時(shí)間內(nèi)物質(zhì)E(C3)的相對(duì)含量減少。(3)據(jù)圖1可知，若磷酸轉(zhuǎn)運(yùn)器的活性受抑制，葉綠體內(nèi)磷酸丙糖的濃度增加，從葉綠體外運(yùn)進(jìn)的磷酸減少，淀粉積累增多，從而導(dǎo)致卡爾文循環(huán)被抑制，甜瓜的光合速率將降低。(4) 據(jù)圖2可知，紅光補(bǔ)光條件下CO2的吸收速率更大，則更有利于提高甜瓜的產(chǎn)量，紅光補(bǔ)光直接影響光合作用的光反應(yīng)階段。(5)由圖3可看出，當(dāng)施肥量為300 g/株時(shí)，Vc和粗蛋白含量最高，單果重也相對(duì)較高，所以甜瓜品質(zhì)最佳的苦豆子綠肥施用量是M3組。
8．(1)減少雜草對(duì)水分、礦質(zhì)元素和光的競(jìng)爭(zhēng)；增加土壤氧氣含量，促進(jìn)根系的細(xì)胞呼吸　
(2)肥料中的礦質(zhì)元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收　(3)A和C　作物A光飽和點(diǎn)高且長(zhǎng)得高，可利用上層光照進(jìn)行光合作用；作物C光飽和點(diǎn)低且長(zhǎng)得矮，與作物A間作后，能利用下層的弱光進(jìn)行光合作用第7課時(shí)　光合作用和細(xì)胞呼吸的綜合分析
課標(biāo)要求　1.熟練掌握光合作用和細(xì)胞呼吸的關(guān)系。2.通過闡述光合作用與細(xì)胞呼吸的相互關(guān)系，形成歸納與概括、模型與建模的科學(xué)思維方法。
考點(diǎn)一　光合作用與有氧呼吸的關(guān)系
1．光合作用與有氧呼吸的關(guān)系
(1)圖解光合作用與細(xì)胞呼吸過程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系
(2)光合作用和細(xì)胞呼吸的比較
比較項(xiàng)目 光合作用 細(xì)胞呼吸
代謝類型 合成作用(或同化作用) 分解作用(或異化作用)
發(fā)生范圍 含葉綠體的植物細(xì)胞； 、光合細(xì)菌等 所有活細(xì)胞
發(fā)生場(chǎng)所 葉綠體(真核生物)；細(xì)胞質(zhì)(原核生物) 有氧呼吸：_______________(真核生物)；細(xì)胞質(zhì)(原核生物) 無氧呼吸：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
發(fā)生條件 只在光下進(jìn)行 有光、無光都能進(jìn)行
物質(zhì)變化 無機(jī)物有機(jī)物 有機(jī)物無機(jī)物
能量變化 光能→化學(xué)能 化學(xué)能→熱能、ATP中活躍的化學(xué)能
實(shí)質(zhì) 無機(jī)物有機(jī)物；儲(chǔ)存能量 有機(jī)物無機(jī)物(或簡(jiǎn)單有機(jī)物)；釋放能量
能量轉(zhuǎn)化的聯(lián)系
元素轉(zhuǎn)移的聯(lián)系 C：CO2(CH2O)→ →CO2 O：H2OO2→_____ H：H2OH＋→NADPH(CH2O)→[H]→H2O
過程聯(lián)系
2.真正(總)光合速率、凈光合速率和呼吸速率
(1)光合速率與呼吸速率的常用表示方法
項(xiàng)目 含義 表示方法(單位面積的葉片在單位時(shí)間內(nèi)變化量)
O2 CO2 有機(jī)物
真正光合速率 植物在光下實(shí)際合成有機(jī)物的速率 O2_________速率或葉綠體釋放O2量 CO2固定速率或葉綠體吸收CO2量 有機(jī)物_____速率
凈光合速率 植物有機(jī)物的____速率 植物或葉片或葉肉細(xì)胞O2_____速率 植物或葉片或葉肉細(xì)胞CO2 速率 有機(jī)物積累速率
呼吸 速率 單位面積的葉片在單位時(shí)間內(nèi)分解有機(jī)物的速率 中O2吸收速率 黑暗中CO2釋放速率 有機(jī)物消耗速率
(2)曲線模型及分析
①植物綠色組織在黑暗條件下或非綠色組織測(cè)得的數(shù)值為________速率(A點(diǎn))。
②植物綠色組織在有光條件下光合作用與細(xì)胞呼吸同時(shí)進(jìn)行，測(cè)得的數(shù)據(jù)為________速率。
③真正光合速率＝________速率＋________速率。
3．測(cè)定植物光合速率和呼吸速率的常用方法
方法1　測(cè)定裝置中氣體體積變化
(1)裝置中溶液的作用：在測(cè)細(xì)胞呼吸速率時(shí)NaOH溶液可吸收容器中的CO2；在測(cè)凈光合速率時(shí)NaHCO3溶液可提供CO2，保證了容器內(nèi)CO2濃度的恒定。
(2)測(cè)定原理
①在黑暗條件下甲裝置中的植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，由于NaOH溶液吸收了細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2，所以單位時(shí)間內(nèi)紅色液滴左移的距離表示植物的O2吸收速率，可代表呼吸速率。
②在光照條件下乙裝置中的植物進(jìn)行光合作用和細(xì)胞呼吸，由于NaHCO3溶液保證了容器內(nèi)CO2濃度的恒定，所以單位時(shí)間內(nèi)紅色液滴右移的距離表示植物的O2釋放速率，可代表凈光合速率。
③真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。
(3)測(cè)定方法
①將植物(甲裝置)置于黑暗中一定時(shí)間，記錄紅色液滴移動(dòng)的距離，計(jì)算呼吸速率。
②將同一植物(乙裝置)置于光下一定時(shí)間，記錄紅色液滴移動(dòng)的距離，計(jì)算凈光合速率。
③根據(jù)呼吸速率和凈光合速率可計(jì)算得到真正光合速率。
(4)物理誤差的校正：為防止氣壓、溫度等物理因素所引起的誤差，應(yīng)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，即用死亡的綠色植物分別進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，根據(jù)紅色液滴的移動(dòng)距離對(duì)原實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行校正。
方法2　“半葉法”測(cè)定光合作用有機(jī)物的產(chǎn)生量
將葉片一半遮光、一半曝光，遮光的一半測(cè)得的數(shù)據(jù)變化值代表細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，曝光的一半測(cè)得的數(shù)據(jù)變化值代表凈光合作用強(qiáng)度值，最后計(jì)算真正光合作用強(qiáng)度值。需要注意的是該種方法在實(shí)驗(yàn)之前需對(duì)葉片進(jìn)行特殊處理，以防止有機(jī)物的運(yùn)輸。
方法3　“黑白瓶法”測(cè)定溶氧量的變化
黑瓶為黑布罩住的玻璃瓶，只有細(xì)胞呼吸，而白瓶既能進(jìn)行光合作用又能進(jìn)行細(xì)胞呼吸，所以用黑瓶(無光照的一組)測(cè)得的為細(xì)胞呼吸強(qiáng)度值，用白瓶(有光照的一組)測(cè)得的為凈光合作用強(qiáng)度值，綜合兩者即可得到真正光合作用強(qiáng)度值。
方法4　葉圓片稱重法——測(cè)定有機(jī)物的變化量
本方法通過測(cè)定單位時(shí)間、單位面積葉片中淀粉的生成量，如圖所示以有機(jī)物的變化量測(cè)定光合速率(S為葉圓片面積)。
凈光合速率＝(z－y)/2S；
呼吸速率＝(x－y)/2S；
總光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率＝(x＋z－2y)/2S。
方法5　葉圓片上浮法——定性檢測(cè)O2釋放速率
本方法利用真空技術(shù)排出葉肉細(xì)胞間隙中的空氣，充以水分，使葉片沉于水中；在光合作用過程中，植物吸收CO2放出O2，由于O2在水中的溶解度很小而在細(xì)胞間積累，結(jié)果使原來下沉的葉片上浮。根據(jù)在相同時(shí)間內(nèi)上浮葉片數(shù)目的多少(或者葉片全部上浮所需時(shí)間的長(zhǎng)短)，即能比較光合作用強(qiáng)度的大小。
方法6　間隔光照法——比較有機(jī)物的合成量
光反應(yīng)和暗反應(yīng)在不同酶的催化作用下相對(duì)獨(dú)立進(jìn)行，由于催化暗反應(yīng)的酶的催化效率和數(shù)量都是有限的，因此在一般情況下，光反應(yīng)的速率比暗反應(yīng)快，光反應(yīng)的產(chǎn)物ATP和NADPH不能被暗反應(yīng)及時(shí)消耗掉。持續(xù)光照，光反應(yīng)產(chǎn)生的大量的NADPH和ATP不能及時(shí)被暗反應(yīng)消耗，暗反應(yīng)限制了光合作用的速率，降低了光能的利用率。但若光照、黑暗交替進(jìn)行，則黑暗間隔有利于充分利用光照時(shí)積累的光反應(yīng)的產(chǎn)物，持續(xù)進(jìn)行一段時(shí)間的暗反應(yīng)。因此在光照強(qiáng)度和光照時(shí)間不變的情況下，光照、黑暗交替進(jìn)行條件下制造的有機(jī)物相對(duì)多。
1．如果用18O標(biāo)記土壤中的水，那么植物產(chǎn)生的二氧化碳和氧氣是否含有18O？如果有，寫出18O的轉(zhuǎn)移途徑。
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2．給小球藻提供18O2，在小球藻合成的有機(jī)物中檢測(cè)到了18O，分析其最可能的轉(zhuǎn)移途徑是什么？
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______________________________________________________________________________
1．(多選)(2023·江蘇南通高三期末)如圖所示為甘蔗葉肉細(xì)胞內(nèi)的一系列反應(yīng)過程，下列有關(guān)說法不正確的是(　　)
A．過程①中葉綠體中的四種色素都主要吸收藍(lán)紫光和紅光
B．過程②只發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中，過程②釋放的能量用于C3的還原
C．過程③既產(chǎn)生[H]也消耗[H]
D．若過程①②的速率大于過程③的速率，則甘蔗植株的干重一定增加
2．如圖的縱坐標(biāo)表示某種植物O2吸收相對(duì)速率的變化(非適宜條件下)，下列說法不正確的是(　　)
A．可以判斷d點(diǎn)開始進(jìn)行光合作用
B．降低土壤中的Mg2＋濃度，一段時(shí)間后d點(diǎn)將向右移
C．提高大氣中的CO2濃度，e點(diǎn)將向右下移
D．該植物細(xì)胞呼吸消耗O2的相對(duì)速率是4
考點(diǎn)二　光合作用與細(xì)胞呼吸綜合應(yīng)用
1．自然環(huán)境中(夏季)一晝夜植物CO2吸收量與CO2釋放量變化曲線
(1)曲線各點(diǎn)的含義及形成原因分析
①a點(diǎn)：凌晨3時(shí)～4時(shí)，溫度降低，________________________，CO2釋放減少。
②b點(diǎn)：上午6時(shí)左右，太陽出來，開始進(jìn)行光合作用。
③bc段：光合作用強(qiáng)度________細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。
④c點(diǎn)：上午7時(shí)左右，光合作用強(qiáng)度________細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。
⑤ce段：光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。
⑥d點(diǎn)：溫度過高，部分__________________，出現(xiàn)“光合午休”現(xiàn)象。
⑦e點(diǎn)：下午6時(shí)左右，光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。
⑧ef段：光合作用強(qiáng)度小于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。
⑨fg段：太陽落山，光合作用停止，只進(jìn)行細(xì)胞呼吸。
(2)綠色植物一晝夜內(nèi)有機(jī)物的“制造”“消耗”與“積累”
2．密閉容器內(nèi)一晝夜CO2濃度變化曲線
曲線 模型
模型分析
AB段 無光照，植物___________
BC段 溫度降低，細(xì)胞呼吸減弱
CD段 C點(diǎn)后，微弱光照，開始進(jìn)行光合作用，但光合作用強(qiáng)度<細(xì)胞呼吸強(qiáng)度
D點(diǎn) 光合作用強(qiáng)度 細(xì)胞呼吸強(qiáng)度
DH段 光合作用強(qiáng)度>細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。其中FG段表示“ ”現(xiàn)象
H點(diǎn) 光合作用強(qiáng)度＝細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，有機(jī)物積累______
HI段 光照繼續(xù)減弱，光合作用強(qiáng)度<細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，直至光合作用完全停止
I點(diǎn) I點(diǎn)低于A點(diǎn)，說明一晝夜密閉容器中CO2濃度 ，即總光合量 總呼吸量，植物 生長(zhǎng)。
方法技巧　巧據(jù)小室內(nèi)CO2(或O2)的“初測(cè)值”與“末測(cè)值”確認(rèn)植物是否生長(zhǎng)(注意：植株≠葉肉細(xì)胞)
密閉小室中氣體變化是整棵植株(綠色、非綠色部位)光合與細(xì)胞呼吸綜合影響的結(jié)果。
3．光(CO2)補(bǔ)償點(diǎn)與光(CO2)飽和點(diǎn)及其移動(dòng)問題
(1)光(CO2)補(bǔ)償點(diǎn)的移動(dòng)
①呼吸速率增加，其他條件不變時(shí)，光(CO2)補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)________，反之________。
②呼吸速率基本不變，相關(guān)條件的改變使光合速率下降時(shí)，光(CO2)補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右移，反之左移。
(2)光(CO2)飽和點(diǎn)的移動(dòng)：相關(guān)條件的改變，使光合速率________時(shí)，光(CO2)飽和點(diǎn)C點(diǎn)應(yīng)右移(C′點(diǎn)右上移)，反之左移(C′點(diǎn)左下移)。
(3)陰生植物與陽生植物相比，光(CO2)補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)都應(yīng)________移動(dòng)。
4．植物“三率”的含義、關(guān)系及判定
(1)微觀辨析總光合速率、凈光合速率和呼吸速率的關(guān)系
(2)常考曲線分析
①
②
③以“測(cè)定的CO2吸收量與釋放量”為指標(biāo)：
科研人員將綠色的甲植物
放在溫度適宜的密閉容器內(nèi)，在不同的光照條件下，測(cè)定該容器內(nèi)氧氣量的變化如圖所示。
(1)________時(shí)容器中的二氧化碳濃度最大。
(2)如果葉片的呼吸速率始終不變，則在5～15 min內(nèi)，小麥葉片光合作用的平均速率(用氧氣產(chǎn)生量表示)是________________。
(3)B點(diǎn)時(shí)，容器內(nèi)氧氣量不再增加的原因是什么？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
3．玻璃溫室里栽培植物，對(duì)室內(nèi)空氣中CO2含量進(jìn)行了24小時(shí)測(cè)定，圖中曲線能正確表示測(cè)定結(jié)果的是(橫軸為時(shí)間，縱軸為CO2濃度)(　　)
4．下面甲、乙兩圖分別表示一天內(nèi)某叢林水分的失與得(A、B)和CO2的吸收與釋放(m、N、L)的變化情況(S代表面積)。請(qǐng)據(jù)圖分析，下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．若SB－SA>0，則多余的水分用于光合作用等生理過程
B．若SB－SA>0，且Sm－SN－SL>0，則叢林樹木凈光合作用大于0
C．從暗反應(yīng)的角度考慮，若在一晝夜內(nèi)SN＋SLD．若SB－SA<0，僅從環(huán)境推測(cè)，當(dāng)日氣溫可能偏高或土壤溶液濃度偏低
1．(2022·全國乙，2)某同學(xué)將一株生長(zhǎng)正常的小麥置于密閉容器中，在適宜且恒定的溫度和光照條件下培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)容器內(nèi)CO2含量初期逐漸降低，之后保持相對(duì)穩(wěn)定。關(guān)于這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，下列解釋合理的是(　　)
A．初期光合速率逐漸升高，之后光合速率等于呼吸速率
B．初期光合速率和呼吸速率均降低，之后呼吸速率保持穩(wěn)定
C．初期呼吸速率大于光合速率，之后呼吸速率等于光合速率
D．初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率
2．(2021·北京，3)將某種植物置于高溫環(huán)境(HT)下生長(zhǎng)一定時(shí)間后，測(cè)定HT植株和生長(zhǎng)在正常溫度(CT)下的植株在不同溫度下的光合速率，結(jié)果如圖。由圖不能得出的結(jié)論是(　　)
A．兩組植株的CO2吸收速率最大值接近
B．35 ℃時(shí)兩組植株的真正(總)光合速率相等
C．50 ℃時(shí)HT植株能積累有機(jī)物而CT植株不能
D．HT植株表現(xiàn)出對(duì)高溫環(huán)境的適應(yīng)性
3．(2018·江蘇，29)下圖為某植物葉肉細(xì)胞中有關(guān)甲、乙兩種細(xì)胞器的部分物質(zhì)及能量代謝途徑示意圖(NADPH指[H])，請(qǐng)回答下列問題：
(1)甲可以將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，參與這一過程的兩類色素為_________________________，其中大多數(shù)高等植物的______________需在光照條件下合成。
(2)在甲發(fā)育形成過程中，細(xì)胞核編碼的參與光反應(yīng)中心的蛋白，在細(xì)胞質(zhì)中合成后，轉(zhuǎn)運(yùn)到甲內(nèi)，在________________(填場(chǎng)所)組裝；核編碼的Rubisco(催化CO2固定的酶)小亞基轉(zhuǎn)運(yùn)到甲內(nèi)，在____________(填場(chǎng)所)組裝。
(3)甲輸出的三碳糖在氧氣充足的條件下，可被氧化為________后進(jìn)入乙，繼而在乙的________(填場(chǎng)所)徹底氧化分解成CO2；甲中過多的還原能可通過物質(zhì)轉(zhuǎn)化，在細(xì)胞質(zhì)中合成NADPH，NADPH中的能量最終可在乙的________(填場(chǎng)所)轉(zhuǎn)移到ATP中。
(4)乙產(chǎn)生的ATP被甲利用時(shí)，可參與的代謝過程包括____________(填序號(hào))。
①C3的還原　②內(nèi)外物質(zhì)運(yùn)輸　③H2O裂解釋放O2　④酶的合成
4．(2022·江蘇，20)圖Ⅰ所示為光合作用過程中部分物質(zhì)的代謝關(guān)系(①～⑦表示代謝途徑)。Rubisco是光合作用的關(guān)鍵酶之一，CO2和O2競(jìng)爭(zhēng)與其結(jié)合，分別催化C5的羧化與氧化。C5羧化固定CO2合成糖；C5氧化則產(chǎn)生乙醇酸(C2)，C2在過氧化物酶體和線粒體協(xié)同下，完成光呼吸碳氧化循環(huán)。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：
(1)圖Ⅰ中，類囊體膜直接參與的代謝途徑有__________(從①～⑦中選填)，在紅光照射條件下，參與這些途徑的主要色素是________________。
(2)在C2循環(huán)途徑中，乙醇酸進(jìn)入過氧化物酶體被繼續(xù)氧化，同時(shí)生成的__________在過氧化氫酶催化下迅速分解為O2和H2O。
(3)將葉片置于一個(gè)密閉小室內(nèi)，分別在CO2濃度為0和0.03%的條件下測(cè)定小室內(nèi)CO2濃度的變化，獲得曲線a、b(圖Ⅱ)。
①曲線a,0～t1時(shí)(沒有光照，只進(jìn)行呼吸作用)段釋放的CO2源于細(xì)胞呼吸；t1～t2時(shí)段，CO2的釋放速度有所增加，此階段的CO2源于__________。
②曲線b，當(dāng)時(shí)間到達(dá)t2點(diǎn)后，室內(nèi)CO2濃度不再改變，其原因是_________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(4)光呼吸可使光合效率下降20%～50%，科學(xué)家在煙草葉綠體中組裝表達(dá)了衣藻的乙醇酸脫氫酶和南瓜的蘋果酸合酶，形成了圖Ⅲ代謝途徑，從而降低了光呼吸，提高了植株生物量。上述工作體現(xiàn)了遺傳多樣性的__________價(jià)值。
1．判斷關(guān)于光合作用與細(xì)胞呼吸關(guān)系的敘述
(1)線粒體、葉綠體都能產(chǎn)生ATP，且均可用于各項(xiàng)生命活動(dòng)(　　)
(2)提取完整的線粒體和葉綠體懸浮液，可以獨(dú)立完成有氧呼吸和光合作用過程(　　)
(3)用HO澆灌植物，周圍空氣中的H2O、O2、CO2都能檢測(cè)到18O(　　)
(4)整株植物處于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)，葉肉細(xì)胞的光合作用強(qiáng)度和細(xì)胞呼吸強(qiáng)度相等(　　)
(5)植物細(xì)胞都能產(chǎn)生還原型輔酶Ⅱ(NADPH)(　　)
2．填空默寫
下圖是在夏季晴朗的白天，某種綠色植物葉片光合作用強(qiáng)度的曲線圖。分析曲線圖并回答下列問題：
(1)7～10時(shí)的光合作用強(qiáng)度不斷增強(qiáng)的原因是________________________。
(2)10～12時(shí)左右的光合作用強(qiáng)度明顯減弱的原因是_________________________________
______________________________________________________________________________。
(3)14～17時(shí)的光合作用強(qiáng)度不斷下降的原因是______________________________________
_______________________________________________________________________________。
(4)從圖中可以看出，限制光合作用的因素有________________________________________
______________________________________________________________________________。
(5)依據(jù)本題提供的信息，提出提高綠色植物光合作用強(qiáng)度的措施有____________________
______________________________________________________________________________。
第7課時(shí)　光合作用和細(xì)胞呼吸的綜合分析
考點(diǎn)一　歸納
1．(2)藍(lán)細(xì)菌　細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體　光反應(yīng)　暗反應(yīng)　熱能　　丙酮酸　H2O
2．(1)產(chǎn)生(生成)　產(chǎn)生(制造、生成)　積累　釋放　吸收　黑暗　(2)①呼吸　②凈光合　
③呼吸　凈光合
拓展
1．有，H218O經(jīng)過光合作用的光反應(yīng)轉(zhuǎn)移給18O2，H218O經(jīng)過有氧呼吸的第二階段轉(zhuǎn)移給C18O2。
2．有氧呼吸第三階段18O2與[H]結(jié)合生成了H218O，有氧呼吸第二階段利用H218O生成C18O2, C18O2再參與光合作用的暗反應(yīng)生成含18O的有機(jī)物(CH218O)。
突破
1．AD　[過程①表示光反應(yīng)，葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍(lán)紫光和紅光，而胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍(lán)紫光，A錯(cuò)誤；過程②表示暗反應(yīng)，只發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中，暗反應(yīng)中釋放的能量用于C3的還原，B正確；③是細(xì)胞呼吸過程，有氧呼吸的第一、二階段產(chǎn)生[H]，用于第三階段與氧氣發(fā)生反應(yīng)，因此過程③既產(chǎn)生[H]也消耗[H]，C正確；如圖所示為甘蔗葉肉細(xì)胞內(nèi)的一系列反應(yīng)過程，過程①②的速率大于過程③的速率，由于甘蔗植株部分細(xì)胞只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，甘蔗植株的干重不一定增加，D錯(cuò)誤。]
2．A
考點(diǎn)二　歸納
1．(1)①細(xì)胞呼吸強(qiáng)度減弱　③小于　④等于　⑥氣孔關(guān)閉
2．只進(jìn)行細(xì)胞呼吸　＝　光合午休　最多　減少　大于　能
3．(1)①右移　左移　(2)增大　(3)向左
拓展
(1)5 min　(2)6×10－8 mol/min　(3)容器內(nèi)CO2濃度降低，導(dǎo)致光合速率等于呼吸速率，O2含量不再增加。
突破
3．D
4．D　[分析題圖可知，SB是植物細(xì)胞吸收的水分，SA是植物通過蒸騰作用散失的水分，SB－SA>0，多余的水分用于光合作用等生理過程，A正確；SB－SA>0，代表植物細(xì)胞吸收的水分大于蒸騰作用散失的水分，Sm－SN－SL>0，代表有機(jī)物的積累量大于0，B正確；若在一晝夜內(nèi)SN＋SL重溫高考　真題演練
1．D
2．B　[CO2吸收速率代表凈光合速率，而總光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。35 ℃時(shí)兩組植株的凈光合速率相等，但呼吸速率未知，故35 ℃時(shí)兩組植株的真正(總)光合速率無法比較，B錯(cuò)誤。]
3．(1)葉綠素、類胡蘿卜素　葉綠素　(2)類囊體膜上　基質(zhì)中
(3)丙酮酸　基質(zhì)中　內(nèi)膜上　(4)①②④
解析　(1)圖中甲是葉綠體，是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。葉綠體中含有葉綠素和類胡蘿卜素，可以吸收光能，并將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能；葉綠素通常需要在有光的條件下才能合成。(2)光反應(yīng)在葉綠體的類囊體膜上進(jìn)行，參與光反應(yīng)的酶(蛋白質(zhì))在細(xì)胞質(zhì)中合成后，轉(zhuǎn)運(yùn)到葉綠體的類囊體膜上組裝；CO2的固定發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中，催化CO2固定的酶在葉綠體基質(zhì)中組裝。(3)圖中乙為線粒體，是進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所。氧氣充足時(shí)，光合作用產(chǎn)生的三碳糖可被氧化為丙酮酸后進(jìn)入線粒體，丙酮酸在線粒體基質(zhì)中被徹底氧化分解成CO2，同時(shí)產(chǎn)生[H]和ATP；有氧呼吸前兩個(gè)階段產(chǎn)生的[H]在線粒體內(nèi)膜上參與有氧呼吸的第三階段，即和O2反應(yīng)生成水，同時(shí)產(chǎn)生大量ATP。葉綠體中產(chǎn)生的過多的還原能通過物質(zhì)轉(zhuǎn)化合成NADPH，NADPH可通過參與有氧呼吸第三階段產(chǎn)生ATP。(4)由圖示可知，乙(線粒體)產(chǎn)生的ATP能夠進(jìn)入甲(葉綠體)，所以在線粒體中合成的ATP可以用于C3的還原，同時(shí)還能用于內(nèi)外物質(zhì)的運(yùn)輸、酶的合成等。水的光解不需要ATP。
4．(1)①⑥　葉綠素a和葉綠素b　(2)過氧化氫　(3)①光呼吸　②光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度　(4)直接
五分鐘　查落實(shí)
1．(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　
2．(1)光照強(qiáng)度逐漸增大　(2)此時(shí)溫度很高，蒸騰作用加強(qiáng)導(dǎo)致氣孔大量關(guān)閉，CO2無法進(jìn)入葉片組織，致使光合作用暗反應(yīng)受到限制　(3)光照強(qiáng)度不斷減弱　(4)光照強(qiáng)度、溫度、CO2　(5)可以利用溫室大棚控制光照強(qiáng)度、溫度的方式，如補(bǔ)光、遮陰、生爐子、噴淋降溫等，提高綠色植物光合作用強(qiáng)度；“正其行、通其風(fēng)”，增施有機(jī)肥增大CO2濃度第5課時(shí)　捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)及光合作用的原理
課標(biāo)要求　1.說明植物細(xì)胞的葉綠體從太陽光中捕獲能量，這些能量在二氧化碳和水轉(zhuǎn)變?yōu)樘桥c氧氣的過程中，轉(zhuǎn)換并儲(chǔ)存為糖分子中的化學(xué)能。2.活動(dòng)：提取和分離綠葉中的色素。
考點(diǎn)一　捕獲光能的色素
1．綠葉中色素的提取和分離
(1)實(shí)驗(yàn)原理
試劑 原理
提取 綠葉中的色素溶于 ，而不溶于水
分離 各種色素在 中的 不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得 ，反之則慢
(2)實(shí)驗(yàn)步驟
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
色素種類 顏色 吸收光譜
類胡蘿卜素(含量約占1/4) 橙黃色 主要吸收_______
葉黃素
葉綠素(含量約占3/4) 藍(lán)綠色 主要吸收________
葉綠素b
結(jié)果分析：
①色素帶的條數(shù)與色素種類有關(guān)，四條色素帶說明有________色素。
②色素帶的寬窄與色素含量有關(guān)，色素帶越寬說明此種色素含量________。色素帶最寬的是____________，最窄的是________________，葉綠素b的色素帶比葉黃素的稍寬。
③色素帶擴(kuò)散速度與________有關(guān)，擴(kuò)散速度越快說明溶解度越________。
④相鄰兩條色素帶之間距離最遠(yuǎn)的是__________________，最近的是______________。
2．葉綠體中的色素及色素的吸收光譜
由圖可以看出：
(1)葉綠體中的色素只吸收________，而對(duì)紅外光和紫外光等不吸收。
(2)葉綠素對(duì)________________的吸收量大，類胡蘿卜素對(duì)________的吸收量大，對(duì)其他波段的光并非不吸收，只是吸收量較少。
源于必修1 P99“圖5－12”“旁欄思考”
(1)從葉綠素吸收光譜圖可知：葉綠素a在紅光部分的吸收帶較葉綠素b偏向長(zhǎng)波方面，且吸收光譜帶比葉綠素b寬，葉綠素b在藍(lán)紫光部分的吸收光譜帶比葉綠素a________(填“寬”或“窄”)。
(2)研究表明：在遮光條件下，以藍(lán)紫光為主的散光占比增加。請(qǐng)預(yù)測(cè)：在適當(dāng)遮光的條件下葉片(比如同一植物底層葉片)中葉綠素a/b________，弱光下的吸光能力________，有利于提高植物的捕光能力，是對(duì)弱光環(huán)境的一種適應(yīng)。
(3)植物工廠里為什么不用發(fā)綠光的光源？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
1．海洋中的藻類，習(xí)慣上依其顏色分為綠藻、褐藻和紅藻，它們?cè)诤Ｋ械拇怪狈植即笾乱来问菧\、中、深。這種現(xiàn)象與光能的捕獲有關(guān)嗎？
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2．溫室或大棚種植蔬菜時(shí)，應(yīng)選擇什么顏色的玻璃、塑料薄膜或補(bǔ)充什么顏色的光源？
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1．下列關(guān)于植物細(xì)胞中光合色素的說法，正確的是(　　)
A．光合色素分布在葉綠體的類囊體薄膜上
B．Mg是構(gòu)成葉綠素所必需的微量元素
C．葉綠素對(duì)綠光吸收最多，所以葉片呈綠色
D．用紙層析法分離色素時(shí)，含量多的色素在濾紙上擴(kuò)散快
2．(2020·江蘇，6)采用新鮮菠菜葉片開展“葉綠體色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．提取葉綠體色素時(shí)可用無水乙醇作為溶劑
B．研磨時(shí)加入CaO可以防止葉綠素被氧化破壞
C．研磨時(shí)添加石英砂有助于色素提取
D．畫濾液細(xì)線時(shí)應(yīng)盡量減少樣液擴(kuò)散
歸納總結(jié)　實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)異常現(xiàn)象的原因分析
異常現(xiàn)象 原因分析
收集到的濾液綠色過淺 ①未加二氧化硅，研磨不充分； ②使用放置數(shù)天的菠菜葉，濾液色素(葉綠素)太少； ③一次加入大量的無水乙醇，提取液濃度太低(正確做法：分次加入少量無水乙醇)； ④未加碳酸鈣或加入過少，色素分子被破壞
濾紙條色 素帶重疊 ①濾液細(xì)線不直； ②濾液細(xì)線過粗
濾紙條無 色素帶 ①忘記畫濾液細(xì)線； ②濾液細(xì)線接觸到層析液，且時(shí)間較長(zhǎng)，色素全部溶解到層析液中
考點(diǎn)二　葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能
1．葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能
(1)葉綠體立體結(jié)構(gòu)
光合色素分布于________________上。光合作用的酶分布于________________________。
(2)葉綠體的功能：進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。
(3)葉綠體中色素的功能：________、________、________光能。
2．葉綠體功能的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
(1)資料1：(必修1 P100)
①實(shí)驗(yàn)者：德國科學(xué)家________________。
②實(shí)驗(yàn)結(jié)論
a．葉綠體能________用于光合作用放_(tái)_______。
b．葉綠體主要吸收______________________________________________。
(2)資料2(必修1 P101)：在葉綠體的類囊體膜上和基質(zhì)中，含有多種進(jìn)行光合作用所必需的酶。
該資料說明光合作用的有關(guān)生化反應(yīng)在________中進(jìn)行。
(3)總結(jié)：在葉綠體內(nèi)部巨大的膜表面上，分布著許多吸收光能的________________，在________________________________中，還有許多進(jìn)行光合作用所必需的酶。______________是葉綠體捕獲光能、進(jìn)行光合作用的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。
1．恩格爾曼實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的巧妙之處
(1)實(shí)驗(yàn)材料用__________________________，水綿的葉綠體呈________________分布，便于觀察，用需氧細(xì)菌可確定__________________的部位。
(2)沒有空氣的黑暗環(huán)境排除了____________的干擾。
(3)用極細(xì)的光束照射，葉綠體上可分為______和________的部位，相當(dāng)于一組對(duì)比實(shí)驗(yàn)。
(4)臨時(shí)裝片局部曝光與完全暴露在光下的實(shí)驗(yàn)再一次驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
2．一般植物的葉片在春夏季節(jié)為綠色，而在秋季呈現(xiàn)黃色。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是什么？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
3．下列關(guān)于葉綠體的敘述，正確的是(　　)
A．葉綠體的外膜、內(nèi)膜極大地?cái)U(kuò)展了受光面積
B．類囊體薄膜中的酶可催化CO2的固定和還原
C．類囊體薄膜上的光合色素都可以吸收藍(lán)紫光
D．葉綠體基質(zhì)中NADP＋能形成NADPH
4．光合作用的原理是很多科學(xué)家通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的，光合作用探索歷程中的部分經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的分析及拓展如圖1、2所示。下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
A．圖1所示實(shí)驗(yàn)的目的是探究光合產(chǎn)物中O2的來源，其中乙組為對(duì)照組
B．卡爾文探究暗反應(yīng)的過程與圖1所示的實(shí)驗(yàn)均采用了同位素示蹤法
C．圖2所示實(shí)驗(yàn)中需氧細(xì)菌主要分布于接受光照的水綿細(xì)胞各個(gè)部位
D．圖2所示實(shí)驗(yàn)需要把載有水綿和需氧細(xì)菌的臨時(shí)裝片放在含有空氣的黑暗環(huán)境中
考點(diǎn)三　光合作用的原理
1．探索光合作用原理的部分實(shí)驗(yàn)
年份 科學(xué)家 發(fā)現(xiàn)
19世紀(jì)末 — 普遍認(rèn)為，在光合作用中，CO2分子的C和O被分開，O2被釋放，C與H2O結(jié)合成甲醛，然后甲醛分子縮合成糖
1928 — 發(fā)現(xiàn) 對(duì)植物有毒害作用，而且甲醛不能通過________轉(zhuǎn)化成糖
1937 英國植物學(xué)家希爾 發(fā)現(xiàn) ，即離體葉綠體在適當(dāng)條件下發(fā)生水的光解、產(chǎn)生氧氣的化學(xué)反應(yīng)
1941 美國科學(xué)家魯賓和卡門 用同位素示蹤的方法，研究了光合作用中氧氣來源于H2O： H218O＋CO2→植物→18O2； H2O＋C18O2→植物→O2
1954 美國科學(xué)家______ 發(fā)現(xiàn)在光照下，葉綠體可合成 。1957年，他發(fā)現(xiàn)該過程總是與 相伴隨
2.光合作用的概念及反應(yīng)式
(1)光合作用的概念：綠色植物通過________，利用________，將________________轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的________，并且釋放出________的過程。
(2)反應(yīng)式：CO2＋H2O(CH2O)＋O2
3．光合作用的過程
項(xiàng)目 光反應(yīng) 暗反應(yīng)
過程模型
實(shí)質(zhì) 光能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能，并放出O2 同化CO2形成有機(jī)物
時(shí)間 ，以微秒計(jì) 較_____
條件 色素、光、酶、水、ADP、NADP＋、Pi，必須有光 多種酶、ATP、NADPH、CO2、C5，有無光均可
場(chǎng)所 在葉綠體內(nèi)的 上進(jìn)行 在葉綠體 中進(jìn)行
物質(zhì)轉(zhuǎn)化 ①水的光解： _______________________； ②ATP的合成： ________________________； ③NADPH的合成： NADP＋＋H＋NADPH ①CO2的固定： __________________； ②C3的還原： 注：NADPH為C3還原提供還原劑和能量。
能量轉(zhuǎn)化 光能→______________________ ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能→_____________________
關(guān)系 在光反應(yīng)階段，光能被葉綠體內(nèi)類囊體薄膜上的色素捕獲后，將水分解為_________等，形成 ，于是光能轉(zhuǎn)化成__________________；____________驅(qū)動(dòng)在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行的暗反應(yīng)，將CO2轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)存化學(xué)能的糖類。可見光反應(yīng)和暗反應(yīng)緊密聯(lián)系，能量轉(zhuǎn)化與物質(zhì)變化密不可分
(1)源于必修1 P104“相關(guān)信息”：________是指三碳化合物——3－磷酸甘油酸，________是指五碳化合物——核酮糖－1,5－二磷酸(RuBP)。
(2)源于必修1 P104“相關(guān)信息”：光合作用的產(chǎn)物有一部分是________，還有一部分是蔗糖。蔗糖可以進(jìn)入________，再通過韌皮部運(yùn)輸?shù)街仓旮魈帯?br/>(3)源于必修1 P104正文拓展：光照下卡爾文給小球藻懸浮液通入14CO2，一定時(shí)間后殺死小球藻，同時(shí)提取產(chǎn)物并分析。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，僅僅30 s的時(shí)間，放射性代謝產(chǎn)物多達(dá)幾十種。縮短時(shí)間到7 s，發(fā)現(xiàn)放射性代謝產(chǎn)物減少到12種，想要探究CO2轉(zhuǎn)化成的第一個(gè)產(chǎn)物，可能的實(shí)驗(yàn)思路是___________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
(4)源于必修1 P106“小字部分”：光合作用和化能合成作用的比較
項(xiàng)目 光合作用 化能合成作用
條件 光、色素、酶 酶
原料 CO2和H2O等無機(jī)物
產(chǎn)物 等有機(jī)物
能量來源 某些無機(jī)物氧化時(shí)釋放的能量
生物種類 綠色植物、藍(lán)細(xì)菌等 、硫細(xì)菌等
4.環(huán)境改變時(shí)光合作用各物質(zhì)含量的變化
(1)“過程法”分析各物質(zhì)變化
下圖中Ⅰ表示光反應(yīng)，Ⅱ表示CO2的固定，Ⅲ表示C3的還原，當(dāng)外界條件(如光照、CO2)突然發(fā)生變化時(shí)，分析相關(guān)物質(zhì)含量在短時(shí)間內(nèi)的變化：
(2)模型法表示C3和C5等物質(zhì)含量變化
5．光合作用的意義
太陽光能的輸入、捕獲和轉(zhuǎn)化，是生物圈得以維持運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)。________________是唯一能夠捕獲和轉(zhuǎn)化光能的生物學(xué)途徑。
“二氧化碳人工合成淀粉”入選2021年度中國生命科學(xué)十大進(jìn)展，中科院研究人員受到了自然光合作用的啟發(fā)，在太陽能分解水的技術(shù)上，開發(fā)出了高效的化學(xué)催化劑，再利用“光能→電能→化學(xué)能”的能量轉(zhuǎn)變方式，將二氧化碳固定還原成了更容易溶于水的甲醇等一碳化合物(C1)。在這個(gè)步驟中，光能的能量轉(zhuǎn)化效率超過10%，遠(yuǎn)超自然光合作用的能量利用效率(2%)。完整的人造淀粉合成代謝路線(ASAP)如圖所示：
1．圖示模擬的是光合作用的什么過程？人工合成淀粉過程和自然光合作用下關(guān)于二氧化碳的固定是否相同，為什么？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
2．圖中顯示CO2還原需要人工提供的能量來自________________。植物葉肉細(xì)胞中碳的還原所需要能量由________________提供。
3．在與植物光合作用固定的CO2量相等的情況下，人工合成淀粉過程中糖類的積累量等于植物嗎？為什么？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
4．從生態(tài)環(huán)境的角度闡述人工合成淀粉的意義。
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
5．(多選)(2023·河北張家口高三模擬)1941年，美國科學(xué)家魯賓和卡門用同位素示蹤的方法，研究了光合作用中產(chǎn)生的氧氣的來源，實(shí)驗(yàn)部分過程及結(jié)果如右圖所示。下列敘述正確的是(　　)
A．18O不具有放射性，是穩(wěn)定的同位素，可用于示蹤物質(zhì)運(yùn)行和變化規(guī)律
B．另一組實(shí)驗(yàn)及結(jié)果圖應(yīng)為：將H218O換成H2O，CO2換成C18O2，其余不變
C．該實(shí)驗(yàn)的預(yù)期結(jié)論是光合作用產(chǎn)生的O2中的氧全部來自水
D．實(shí)驗(yàn)中小球藻的細(xì)胞內(nèi)含有藻藍(lán)素和葉綠素，沒有完整的葉綠體
6．科學(xué)家在我國騰沖熱泉中分離得到硫細(xì)菌，這些細(xì)菌通過氧化硫化物和還原CO2來制造有機(jī)物。下列關(guān)于硫細(xì)菌的敘述，錯(cuò)誤的是(　　)
A．硫細(xì)菌和硝化細(xì)菌的同化作用類型均為自養(yǎng)型
B．硫細(xì)菌能利用化學(xué)能將CO2和水合成糖類
C．硫細(xì)菌擬核中含有環(huán)狀DNA
D．硫細(xì)菌的生物膜系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的區(qū)室化和功能專一化
1．(2019·江蘇，17)如圖為某次光合作用色素紙層析的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，樣品分別為新鮮菠菜葉和一種藍(lán)細(xì)菌經(jīng)液氮冷凍研磨后的乙醇提取液。下列敘述正確的是(　　)
A．研磨時(shí)加入CaCO3過量會(huì)破壞葉綠素
B．層析液可采用生理鹽水或磷酸鹽緩沖液
C．在敞開的燒杯中進(jìn)行層析時(shí)，需通風(fēng)操作
D．實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該種藍(lán)細(xì)菌沒有葉綠素b
2．(2019·海南，9)下列關(guān)于高等植物光合作用的敘述，錯(cuò)誤的是(　　)
A．光合作用的暗反應(yīng)階段不能直接利用光能
B．紅光照射時(shí)，胡蘿卜素吸收的光能可傳遞給葉綠素a
C．光反應(yīng)中，將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能需要有ADP的參與
D．紅光照射時(shí)，葉綠素b吸收的光能可用于光合作用
3．(2021·江蘇，20)線粒體對(duì)維持旺盛的光合作用至關(guān)重要。下圖表示葉肉細(xì)胞中部分代謝途徑，虛線框內(nèi)表示“草酰乙酸/蘋果酸穿梭”，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：
(1)葉綠體在___________上將光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能，參與這一過程的兩類色素是____________。
(2)光合作用時(shí)，CO2與C5結(jié)合產(chǎn)生三碳化合物，繼而還原成三碳糖(C3)，為維持光合作用持續(xù)進(jìn)行，部分新合成的C3必須用于再生________；運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的C3可合成蔗糖，運(yùn)出細(xì)胞。每運(yùn)出一分子蔗糖相當(dāng)于固定了__________個(gè)CO2分子。
(3)在光照過強(qiáng)時(shí)，細(xì)胞必須耗散掉葉綠體吸收的過多光能，避免細(xì)胞損傷。草酸乙酸/蘋果酸穿梭可有效地將光照產(chǎn)生的__________中的還原能輸出葉綠體，并經(jīng)線粒體轉(zhuǎn)化為________中的化學(xué)能。
(4)為研究線粒體對(duì)光合作用的影響，用寡霉素(電子傳遞鏈抑制劑)處理大麥，實(shí)驗(yàn)方法是：取培養(yǎng)10～14 d大麥苗，將其莖浸入添加了不同濃度寡霉素的水中，通過蒸騰作用使藥物進(jìn)入葉片。光照培養(yǎng)后，測(cè)定并計(jì)算光合放氧速率(單位為μmolO2·mg－1chl·h－1，chl為葉綠素)。請(qǐng)完成下表。
實(shí)驗(yàn)步驟的目的 簡(jiǎn)要操作過程
配制不同濃度的寡霉素丙酮溶液 寡霉素難溶于水，需先溶于丙酮，配制高濃度母液，并用丙酮稀釋成不同藥物濃度，用于加入水中
設(shè)置寡霉素為單一變量的對(duì)照組 ①__________________________________________
②______________________________________________ 對(duì)照組和各實(shí)驗(yàn)組均測(cè)定多個(gè)大麥葉片
光合放氧測(cè)定 用氧電極測(cè)定葉片放氧
③______________________________________________ 稱重葉片，加乙醇研磨，定容，離心，取上清液測(cè)定
4.(2020·江蘇·27)大豆與根瘤菌是互利共生關(guān)系，下圖所示為大豆葉片及根瘤中部分物質(zhì)的代謝、運(yùn)輸途徑，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：
(1)在葉綠體中，光合色素分布在____________上；在酶催化下直接參與CO2固定的化學(xué)物質(zhì)是H2O和________。
(2)上圖所示的代謝途徑中，催化固定CO2形成3－磷酸甘油酸(PGA)的酶在________________中，PGA還原成磷酸丙糖(TP)運(yùn)出葉綠體后合成蔗糖，催化TP合成蔗糖的酶存在于____________。
(3)根瘤菌固氮產(chǎn)生的NH3可用于氨基酸的合成，氨基酸合成蛋白質(zhì)時(shí)，通過脫水縮合形成____________鍵。
(4)CO2和N2的固定都需要消耗大量ATP。葉綠體中合成ATP的能量來自________；根瘤中合成ATP的能量主要源于________的分解。
(5)蔗糖是大多數(shù)植物長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)闹饕袡C(jī)物，與葡萄糖相比，以蔗糖作為運(yùn)輸物質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)是____________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
1．判斷關(guān)于捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)的敘述
(1)葉片在640～660 nm波長(zhǎng)光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的(　　)
(2)用紙層析法分離色素后得到的色素帶的寬度，反映了色素在層析液中溶解度的大小(　　)
(3)實(shí)驗(yàn)中對(duì)研磨液過濾時(shí)，采用濾紙過濾，實(shí)驗(yàn)效果更好(　　)
(4)葉綠體中類囊體堆疊可以增大CO2固定和C3還原場(chǎng)所的面積(　　)
(5)散布在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的葉綠體，其形態(tài)和分布是靜止不動(dòng)的(　　)
2．判斷關(guān)于光合作用的過程的敘述
(1)植物細(xì)胞產(chǎn)生的O2只能來自光合作用(　　)
(2)希爾反應(yīng)與CO2合成有機(jī)物的過程是兩個(gè)過程(　　)
(3)魯賓和卡門設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)證明了光合作用釋放的氧氣來自水(　　)
(4)阿爾農(nóng)發(fā)現(xiàn)光合作用中葉綠體合成ATP總是與水的光解相伴隨(　　)
(5)C是組成糖類的基本元素，在光合作用中C從CO2開始先后經(jīng)C3、C5最后形成糖類(　　)
(6)光合作用暗反應(yīng)階段既不消耗H2О也不產(chǎn)生H2O (　　)
(7)硝化細(xì)菌可將環(huán)境中的NH3氧化釋放的能量直接用于自身各項(xiàng)生命活動(dòng)(　　)
3．填空默寫
(1)(必修1 P98)綠葉中的色素有4種，它們可以歸為兩大類：________(含量約占3/4)和__________(含量約占1/4)，其中前者包含________________(藍(lán)綠色)和________________(黃綠色)。后者包含________________(橙黃色)和________(黃色)。
(2)(必修1 P99)葉綠素a和葉綠素b主要吸收________________，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收________。
(3)(必修1 P101)葉綠體是________________的場(chǎng)所。在它內(nèi)部巨大的膜表面上，分布著許多吸收光能的________________，在類囊體膜上和葉綠體基質(zhì)中，還有許多進(jìn)行光合作用所必需的________。
(4)請(qǐng)根據(jù)光合作用的基本過程，填充下圖：
請(qǐng)寫出光合作用的反應(yīng)式(產(chǎn)物為C6H12O6)：______________________________。
第5課時(shí)　捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)及光合作用的原理
考點(diǎn)一　歸納
1．(1)無水乙醇　有機(jī)溶劑　層析液　層析液　溶解度　快　(2)二氧化硅　碳酸鈣　擴(kuò)散均勻　(3)胡蘿卜素　黃色　藍(lán)紫光　葉綠素a　黃綠色　藍(lán)紫光和紅光　①四種　②越多　葉綠素a　胡蘿卜素　③溶解度　高　④胡蘿卜素和葉黃素　葉綠素a和葉綠素b
2．葉綠素b　葉綠素a　(1)可見光　(2)紅光和藍(lán)紫光　藍(lán)紫光
教材隱性知識(shí)　(1)寬　(2)降低　增強(qiáng)
(3)這種波長(zhǎng)的光被光合色素吸收的最少，因此不能用于光合作用中合成有機(jī)物。
拓展
1．這與光能的捕獲有關(guān)，不同顏色的藻類吸收不同波長(zhǎng)的光，藻類本身的顏色是它們“反射”的光。
2．最好選用無色透明的玻璃或塑料薄膜，因?yàn)樗梢允垢鞣N顏色的光通過；補(bǔ)充光源可選擇紅光或藍(lán)紫光，因?yàn)檫@種顏色的光植物光合作用吸收利用較多，更有利于植物進(jìn)行光合作用。
突破
1．A
2．B　[無水乙醇常作為提取葉綠體色素的溶劑，A項(xiàng)正確；研磨時(shí)要加入碳酸鈣(CaCO3)，可防止葉綠素被破壞，B項(xiàng)錯(cuò)誤；研磨時(shí)添加石英砂，有助于使研磨得充分，有助于色素的提取，C項(xiàng)正確；畫濾液細(xì)線時(shí)要做到細(xì)、直、齊，減少樣液擴(kuò)散，以保證濾紙條上形成的色素帶清晰、整齊，D項(xiàng)正確。]
考點(diǎn)二　歸納
1．(1)外膜　內(nèi)膜　類囊體　基質(zhì)　基粒　類囊體薄膜　葉綠體基質(zhì)、基粒(或類囊體膜)　
(3)吸收　傳遞　轉(zhuǎn)化
2．(1)①恩格爾曼　②a.吸收光能　氧　b．紅光和藍(lán)紫光　(2)葉綠體　(3)色素分子　類囊體膜上和葉綠體基質(zhì)　色素和酶
拓展
1．(1)水綿和需氧細(xì)菌　螺旋帶狀　釋放氧氣　(2)氧氣和光　(3)有光照　無光照
2．春夏季節(jié)葉片中的葉綠素含量較多，葉綠素對(duì)綠光吸收較少，綠光大部分被反射出來，所以葉片會(huì)呈現(xiàn)綠色。而到了秋季，葉片中主要是類胡蘿卜素，故而呈現(xiàn)黃色。
突破
3．C　[葉綠體中眾多的基粒和類囊體，極大地?cái)U(kuò)展了受光面積，A錯(cuò)誤；CO2分子的固定和還原屬于暗反應(yīng)，發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中，相關(guān)酶分布在葉綠體基質(zhì)中，B錯(cuò)誤；類囊體薄膜上的類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光，葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，因此類囊體薄膜上的光合色素都可以吸收藍(lán)紫光，C正確；NADP＋與H＋結(jié)合形成NADPH發(fā)生在光反應(yīng)過程中，場(chǎng)所是葉綠體的類囊體薄膜，D錯(cuò)誤。]
4．B　[圖1所示的兩組實(shí)驗(yàn)均為實(shí)驗(yàn)組，對(duì)照方法為相互對(duì)照，為對(duì)比實(shí)驗(yàn)，A錯(cuò)誤；圖2所示實(shí)驗(yàn)中需氧細(xì)菌主要分布于水綿細(xì)胞接受光照的葉綠體部分，C錯(cuò)誤；圖2所示實(shí)驗(yàn)需要把載有水綿和需氧細(xì)菌的臨時(shí)裝片放在沒有空氣的黑暗環(huán)境中，這樣才能顯示需氧細(xì)菌的移動(dòng)情況，D錯(cuò)誤。]
考點(diǎn)三　歸納
1．甲醛　光合作用　希爾反應(yīng)　同位素示蹤　阿爾農(nóng)　ATP　水的光解
2．(1)葉綠體　光能　二氧化碳和水　有機(jī)物　氧氣
3．短促　緩慢　類囊體薄膜　基質(zhì)　2H2O4H＋＋O2　ADP＋Pi＋能量ATP　CO2＋C52C3　ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能　有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能　O2和H＋　ATP和NADPH　ATP和NADPH中的化學(xué)能　ATP和NADPH
教材隱性知識(shí)　(1)C3　C5　(2)淀粉　篩管　(3)不斷縮短光照時(shí)間后殺死小球藻，同時(shí)提取產(chǎn)物并分析，直到最終提取物中只有一種放射性代謝產(chǎn)物，該物質(zhì)即為CO2轉(zhuǎn)化成的第一個(gè)產(chǎn)物　(4)糖類　光能　硝化細(xì)菌
5．光合作用
拓展
1．暗反應(yīng)；不相同；人工合成淀粉過程中二氧化碳固定還原成了更容易溶于水的甲醇等一碳化合物，而自然光合作用下二氧化碳固定合成的是三碳化合物。
2．H2、ATP　NADPH、ATP
3．不等于；因?yàn)槿斯ず铣傻矸圻^程中沒有呼吸作用消耗糖類。
4．有助于避免使用農(nóng)藥和化肥對(duì)環(huán)境等負(fù)面影響；從實(shí)現(xiàn)碳中和角度來說可以直接減少空氣中的CO2等。
突破
5．AC　[另一組實(shí)驗(yàn)及結(jié)果圖應(yīng)為：將H218O換成H2O、CO2換成C18O2、18O2換成O2，其余不變，B錯(cuò)誤；小球藻是真核生物，不同于藍(lán)細(xì)菌，具有完整的葉綠體，含有葉綠素和類胡蘿卜素，D錯(cuò)誤。]
6．D
重溫高考　真題演練
1．D　[研磨時(shí)加入CaCO3的目的是防止葉綠素被破壞，故研磨時(shí)加入CaCO3過量不會(huì)破壞葉綠素，但會(huì)影響色素提取液的純度，A錯(cuò)誤；光合作用色素易溶于有機(jī)溶劑不溶于水，故層析液由有機(jī)溶劑配制而成，B錯(cuò)誤；層析液易揮發(fā)，故層析分離時(shí)燒杯上要加蓋，C錯(cuò)誤；對(duì)照?qǐng)D示結(jié)果分析可知，該種藍(lán)細(xì)菌中沒有葉黃素和葉綠素b，D正確。]
2．B
3．(1)類囊體薄膜　葉綠素、類胡蘿卜素　(2)C5　12
(3)NADPH　ATP　(4)①在水中加入相同體積不含寡霉素的丙酮　②減少葉片差異造成的誤差　③葉綠素定量測(cè)定(或測(cè)定葉綠素含量)
4．(1)類囊體薄膜　C5　(2)葉綠體基質(zhì)　細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)　(3)肽
(4)光能　糖類　(5)非還原糖較穩(wěn)定(或蔗糖分子為二糖，對(duì)滲透壓的影響相對(duì)小)
解析　(1)在葉綠體中，吸收光能的光合色素分布在光反應(yīng)的場(chǎng)所——類囊體的薄膜上；CO2的固定是CO2＋C52C3，故直接參與CO2固定的化學(xué)物質(zhì)有H2O和C5。(2)CO2的固定發(fā)生在暗反應(yīng)過程中，所以催化固定CO2形成PGA的酶應(yīng)存在于暗反應(yīng)的場(chǎng)所——葉綠體基質(zhì)中。PGA還原成TP運(yùn)出葉綠體后合成蔗糖，所以催化TP合成蔗糖的酶存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。(3)氨基酸之間通過脫水縮合形成肽鍵的方式合成蛋白質(zhì)。(4)葉綠體中光反應(yīng)合成ATP的能量來自光能。根瘤中合成ATP的能量主要來源于呼吸作用中糖類的分解。(5)與葡萄糖相比，蔗糖為二糖，對(duì)滲透壓的影響相對(duì)較小，而且為非還原糖，性質(zhì)較穩(wěn)定，所以蔗糖是大多數(shù)植物長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)闹饕袡C(jī)物。
五分鐘　查落實(shí)
1．(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　
2．(1)×　(2)√　(3)√　(4)√　(5)×　(6)×　(7)×　
3．(1)葉綠素　類胡蘿卜素　葉綠素a　葉綠素b　胡蘿卜素　葉黃素　(2)藍(lán)紫光和紅光　藍(lán)紫光　(3)進(jìn)行光合作用　色素分子　酶　(4)O2　ATP　NADPH　NADP＋　C5
(5)6CO2＋12H2OC6H12O6＋6O2＋6H2O第6課時(shí)　光合作用的影響因素及其應(yīng)用
課標(biāo)要求　探究光照強(qiáng)度、CO2濃度等對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響；關(guān)注光合作用與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及生活的聯(lián)系。
考點(diǎn)一　探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響
1．光合作用強(qiáng)度
(1)概念：植物在______________內(nèi)通過光合作用制造________的數(shù)量。
(2)表示方法：用一定時(shí)間內(nèi)________________________來定量表示。
2．探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響
(1)實(shí)驗(yàn)原理：抽去圓形小葉片中的氣體后，葉片在水中______，光照下葉片進(jìn)行光合作用產(chǎn)生________，充滿細(xì)胞間隙，葉片又會(huì)______。光合作用越強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)圓形小葉片上浮的數(shù)量________。
(2)實(shí)驗(yàn)中變量分析
自變量 不同_________
控制自變量 調(diào)節(jié) 進(jìn)行控制
因變量
檢測(cè)因變量 同一時(shí)間段內(nèi)__________
對(duì)無關(guān)變量進(jìn)行控制 等保持一致
(3)實(shí)驗(yàn)流程
取材→排氣→沉水→分組→光照→觀察并記錄。
(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：在一定范圍內(nèi)，臺(tái)燈與小燒杯的距離越近，單位時(shí)間內(nèi)浮起的圓形小葉片也________。
(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在一定范圍內(nèi)，隨著光照強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也________(單位時(shí)間內(nèi)圓形小葉片中產(chǎn)生的O2越多，浮起的圓形小葉片也越多)。
(6)注意事項(xiàng)
①打孔時(shí)要避開________________，因?yàn)槠渲袥]有葉綠體，而且會(huì)延長(zhǎng)圓形小葉片上浮的時(shí)間，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
②為確保溶液中CO2含量充足，圓形小葉片可以放入________________溶液中。
3．影響光合作用強(qiáng)度的因素
(1)影響光合作用強(qiáng)度的內(nèi)部因素：________的含量、________的含量和活性、葉齡等。
(2)影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素：________________________________________。只要影響到________(CO2、水)、________________(動(dòng)力—光能)，都可能是影響光合作用強(qiáng)度的因素。
1．在教材“探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響”實(shí)驗(yàn)中，葉片上浮的原因是什么？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
2．在“探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響實(shí)驗(yàn)”中，若改用普通燈泡(鎢絲)作為光源，應(yīng)注意什么，怎樣改進(jìn)？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
1．某生物興趣小組將一枝伊樂藻浸在加有適宜培養(yǎng)液的大試管中，以LED燈作為光源，移動(dòng)LED燈調(diào)節(jié)其與大試管的距離，分別在10 ℃、20 ℃和30 ℃下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察并記錄單位時(shí)間內(nèi)不同距離下枝條產(chǎn)生的氣泡數(shù)目，結(jié)果如圖所示。下列相關(guān)敘述不正確的是(　　)
A．該實(shí)驗(yàn)研究的是光照強(qiáng)度和溫度對(duì)光合速率的影響
B．A點(diǎn)和C點(diǎn)的限制因素分別為溫度和光照強(qiáng)度
C．B點(diǎn)條件下伊樂藻能進(jìn)行光合作用
D．若在缺鎂的培養(yǎng)液中進(jìn)行此實(shí)驗(yàn)，則B點(diǎn)向右移動(dòng)
2．如圖為“探究影響植物光合速率的因素”實(shí)驗(yàn)裝置圖，下列關(guān)于該圖的說法正確的是(　　)
A．用盛水玻璃柱吸收燈光熱量是使光均勻照射水藻
B．向光源方向移動(dòng)試管，試管內(nèi)的水溫不會(huì)有顯著變化
C．該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)出的植物光合速率為總光合速率
D．改變盛水玻璃柱與燈的距離可以用來探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響
考點(diǎn)二　光合作用的影響因素及其應(yīng)用
1．外部環(huán)境因素
(1)光照強(qiáng)度
①原理：光照強(qiáng)度通過影響植物的__________反應(yīng)進(jìn)而影響光合速率。光照強(qiáng)度增加，光反應(yīng)速度________，產(chǎn)生的NADPH和ATP增多，使暗反應(yīng)中C3還原過程加快，從而使光合作用產(chǎn)物增加。
②曲線分析
項(xiàng)目 生理過程 氣體交換 生理狀態(tài)模型
A點(diǎn) 只進(jìn)行_____作用 吸收O2、釋放CO2
AB段 呼吸作用_____光合作用 吸收O2、釋放CO2
B點(diǎn) 呼吸作用 光合作用 不與外界進(jìn)行氣體交換
B點(diǎn)以后 呼吸作用 光合作用 吸收CO2、______
③應(yīng)用：溫室生產(chǎn)中，適當(dāng)增強(qiáng)____________，以提高光合速率，使作物增產(chǎn)；陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)都較陽生植物低，間作套種農(nóng)作物，可合理利用光能。
(2)CO2濃度
①原理：CO2影響__________反應(yīng)階段，制約________的形成。
②曲線分析
圖1中________點(diǎn)表示CO2補(bǔ)償點(diǎn)，即光合速率等于呼吸速率時(shí)的CO2濃度，圖2中A′點(diǎn)表示進(jìn)行光合作用所需CO2的__________濃度。B點(diǎn)和B′點(diǎn)都表示CO2________點(diǎn)。
③應(yīng)用：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以通過“正其行，通其風(fēng)”、增施農(nóng)家肥等________CO2濃度，提高光合速率。
(3)溫度
①原理：溫度通過影響________________影響光合作用。
②曲線分析
AB段 在B點(diǎn)之前，隨著溫度升高，光合速率________
B點(diǎn) 酶的________溫度，光合速率最大
BC段 隨著溫度升高，酶的活性下降，光合速率________，50 ℃左右光合速率幾乎為零
③應(yīng)用：溫室栽培植物時(shí)，白天調(diào)到光合作用最適溫度，以提高光合速率；晚上適當(dāng)__________溫室內(nèi)溫度，以降低細(xì)胞呼吸速率，保證植物有機(jī)物的積累。
(4)水分
①原理：水既是光合作用的原料，又是體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的________，如植物缺水導(dǎo)致萎蔫，使光合速率下降。另外，水分還能影響氣孔的開閉，間接影響CO2進(jìn)入植物體內(nèi)。
②曲線分析
圖1表明在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，可根據(jù)作物的需水規(guī)律，合理灌溉。圖2曲線中間E處光合作用強(qiáng)度暫時(shí)降低，是因?yàn)闇囟雀撸趄v作用過強(qiáng)，部分氣孔關(guān)閉，影響了________的供應(yīng)。
(5)礦質(zhì)元素
①原理：N、Mg、Fe等是葉綠素合成的必需元素，若這些元素缺乏，會(huì)影響________的合成，從而影響光合作用。
②應(yīng)用：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，根據(jù)植物的需肥規(guī)律，適時(shí)、適量地增施肥料，可以提高作物的光合作用效率。
2．內(nèi)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
(2)植物葉片的葉齡、葉綠素含量及酶
(3)植物葉面積指數(shù)
3．多因子變量對(duì)光合速率的影響
提醒　A點(diǎn)之前：限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子，依次為光照強(qiáng)度、CO2濃度和光照強(qiáng)度；B點(diǎn)之后：橫坐標(biāo)所表示的因子不再是影響光合速率的主要因素。
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一些栽培措施可以影響作物的光合作用等生理活動(dòng)，也可以影響環(huán)境。如中耕是指作物生長(zhǎng)期中，在植株之間去除雜草并進(jìn)行松土的一項(xiàng)栽培措施。輪作是指在同一塊田地上有順序地在季節(jié)間和年度間輪換種植不同作物的種植方式。間作套種是指在同一土地上按照不同比例種植不同種類農(nóng)作物的種植方式。
1．中耕松土能促進(jìn)植物生長(zhǎng)的原因是什么？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
2．缺磷影響光合作用的原因是什么？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
3．輪作的好處有哪些？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
4．玉米和大豆的根系深淺不同，植株高矮不同。玉米間作套種大豆可充分利用哪些資源提高農(nóng)作物產(chǎn)量？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
3．(多選)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一些栽培措施可以影響作物的生理活動(dòng)，促進(jìn)作物的生長(zhǎng)發(fā)育，達(dá)到增加產(chǎn)量等目的。請(qǐng)分析下列操作不正確的是(　　)
A．礦質(zhì)元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收，體現(xiàn)了水的流動(dòng)性
B．給農(nóng)田施加尿素的主要目的是利于植物合成糖類、脂肪等化合物
C．向農(nóng)田中施加農(nóng)家肥，不僅可為植物的光合作用提供CO2，還可為植物的生長(zhǎng)提供一定的無機(jī)鹽
D．在酸化土壤中，無機(jī)鹽多以離子形式存在，有利于農(nóng)作物的生長(zhǎng)和發(fā)育
4．(2023·河北保定高三模擬)圖1表示玉米光合作用和有氧呼吸過程中的部分物質(zhì)變化，圖2表示玉米在充足CO2、不同溫度和不同光照強(qiáng)度下的光合速率。下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
A．圖1中，在生物膜上進(jìn)行的過程有①②③，⑤過程需要消耗ATP
B．圖1中，若葉肉細(xì)胞內(nèi)②過程與④過程的速率相等，則玉米植株可正常生長(zhǎng)
C．圖2中，P點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度下，限制玉米光合速率的主要環(huán)境因素是CO2濃度
D．圖2中，若環(huán)境中CO2濃度降低，則曲線上的Q點(diǎn)將向左下方移動(dòng)
核心歸納　關(guān)于環(huán)境因素影響光合速率的兩點(diǎn)提醒
溫度改變對(duì)光合作用的影響 當(dāng)溫度改變時(shí)，不管是光反應(yīng)還是暗反應(yīng)都會(huì)受影響，但主要是影響暗反應(yīng)，因?yàn)閰⑴c暗反應(yīng)的酶的種類和數(shù)量比參與光反應(yīng)的多
CO2濃度對(duì)光合作用的影響 CO2濃度很低時(shí)，光合作用不能進(jìn)行，但CO2濃度過高時(shí)，會(huì)抑制植物的細(xì)胞呼吸，進(jìn)而影響光合作用
1．(多選)(2022·湖南，13)在夏季晴朗無云的白天，10時(shí)左右某植物光合作用強(qiáng)度達(dá)到峰值，12時(shí)左右光合作用強(qiáng)度明顯減弱。光合作用強(qiáng)度減弱的原因可能是(　　)
A．葉片蒸騰作用強(qiáng)，失水過多使氣孔部分關(guān)閉，進(jìn)入體內(nèi)的CO2量減少
B．光合酶活性降低，呼吸酶不受影響，呼吸釋放的CO2量大于光合固定的CO2量
C．葉綠體內(nèi)膜上的部分光合色素被光破壞，吸收和傳遞光能的效率降低
D．光反應(yīng)產(chǎn)物積累，產(chǎn)生反饋抑制，葉片轉(zhuǎn)化光能的能力下降
2．(2018·江蘇，18)下圖為某一植物在不同實(shí)驗(yàn)條件下測(cè)得的凈光合速率，下列假設(shè)條件中能使圖中結(jié)果成立的是(　　)
A．橫坐標(biāo)是CO2濃度，甲表示較高溫度，乙表示較低溫度
B．橫坐標(biāo)是溫度，甲表示較高CO2濃度，乙表示較低CO2濃度
C．橫坐標(biāo)是光波長(zhǎng)，甲表示較高溫度，乙表示較低溫度
D．橫坐標(biāo)是光照強(qiáng)度，甲表示較高CO2濃度，乙表示較低CO2濃度
3．(2021·遼寧，2)植物工廠是通過光調(diào)控和通風(fēng)控溫等措施進(jìn)行精細(xì)管理的高效農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)，常采用無土栽培技術(shù)。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．可根據(jù)植物生長(zhǎng)特點(diǎn)調(diào)控光的波長(zhǎng)和光照強(qiáng)度
B．應(yīng)保持培養(yǎng)液與植物根部細(xì)胞的細(xì)胞液濃度相同
C．合理控制晝夜溫差有利于提高作物產(chǎn)量
D．適時(shí)通風(fēng)可提高生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)的CO2濃度
4．(2021·河北，19)為探究水和氮對(duì)光合作用的影響，研究者將一批長(zhǎng)勢(shì)相同的玉米植株隨機(jī)均分成三組，在限制水肥的條件下做如下處理：(1)對(duì)照組；(2)施氮組，補(bǔ)充尿素(12 g·m－2)；(3)水＋氮組，補(bǔ)充尿素(12 g·m－2)同時(shí)補(bǔ)水。檢測(cè)相關(guān)生理指標(biāo)，結(jié)果見下表。
生理指標(biāo) 對(duì)照組 施氮組 水＋氮組
自由水/結(jié)合水 6.2 6.8 7.8
氣孔導(dǎo)度/ (mmol·m－2·s－1) 85 65 196
葉綠素含量/ (mg·g－1) 9.8 11.8 12.6
RuBP羧化酶活性/ (μmol·h－1·g－1) 316 640 716
光合速率/ (μmol·m－2·s－1) 6.5 8.5 11.4
注：氣孔導(dǎo)度反映氣孔開放的程度。
回答下列問題：
(1)植物細(xì)胞中自由水的生理作用包括_______________________________等(寫出兩點(diǎn)即可)。補(bǔ)充水分可以促進(jìn)玉米根系對(duì)氮的________，提高植株氮供應(yīng)水平。
(2)參與光合作用的很多分子都含有氮。氮與________離子參與組成的環(huán)式結(jié)構(gòu)使葉綠素能夠吸收光能，用于驅(qū)動(dòng)__________________兩種物質(zhì)的合成以及________的分解；RuBP羧化酶將CO2轉(zhuǎn)變?yōu)轸然拥絖_____分子上，反應(yīng)形成的產(chǎn)物被還原為糖類。
(3)施氮同時(shí)補(bǔ)充水分增加了光合速率，這需要足量的CO2供應(yīng)。據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，葉肉細(xì)胞CO2供應(yīng)量增加的原因是__________________________________________________。
5．(2022·湖北)不同條件下植物的光合速率和光飽和點(diǎn)(在一定范圍內(nèi)，隨光照強(qiáng)度的增加，光合速率增大，達(dá)到最大光合速率時(shí)的光照強(qiáng)度稱為光飽和點(diǎn))不同，研究證實(shí)高濃度臭氧(O3)對(duì)植物的光合作用有影響。用某一高濃度O3連續(xù)處理甲、乙兩種植物75天，在第55天、65天、75天分別測(cè)定植物凈光合速率，結(jié)果如圖1、圖2和圖3所示。
注：曲線1：甲對(duì)照組，曲線2：乙對(duì)照組，曲線3：甲實(shí)驗(yàn)組，曲線4：乙實(shí)驗(yàn)組。
回答下列問題：
(1)圖1中，在高濃度O3處理期間，若適當(dāng)增加環(huán)境中的CO2濃度，甲、乙植物的光飽和點(diǎn)會(huì)__________(填“減小”“不變”或“增大”)。
(2)與圖3相比，圖2中甲的實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的凈光合速率差異較小，表明_________________
_______________________________________________________________________________。
(3)從圖3分析可得到兩個(gè)結(jié)論：①O3處理75天后，甲、乙兩種植物的____________________，表明長(zhǎng)時(shí)間高濃度的O3對(duì)植物光合作用產(chǎn)生明顯抑制；②長(zhǎng)時(shí)間高濃度的O3對(duì)乙植物的影響大于甲植物，表明_____________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
(4)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，處理75天后甲、乙植物中的基因A表達(dá)量都下降，為確定基因A功能與植物對(duì)O3耐受力的關(guān)系，使乙植物中基因A過量表達(dá)，并用高濃度O3處理75天。若實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_____________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，則說明基因A的功能與乙植物對(duì)O3耐受力無關(guān)。
1．判斷關(guān)于環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響的敘述
(1)水分能影響氣孔的開閉，間接影響CO2進(jìn)入植物體內(nèi)，從而影響光合作用(　　)
(2)若適當(dāng)升高溫度，光合速率的增加值小于呼吸速率的增加值，則光補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)相應(yīng)地向右移動(dòng)(　　)
(3)農(nóng)作物栽種密度越大，接受光照的葉面積也越大，單位面積產(chǎn)量越高(　　)
(4)陰雨天，菠菜葉肉細(xì)胞葉綠體中光反應(yīng)速率下降、暗反應(yīng)速率基本不變(　　)
2．判斷關(guān)于光合作用原理的應(yīng)用的敘述
(1)農(nóng)作物的合理密植的原理要用到葉面積系數(shù)，該系數(shù)既影響光能利用率又影響總呼吸速率
(　　)
(2)玉米和大豆間作，減少了氮肥的使用量、降低了單位面積的總產(chǎn)量(　　)
(3)夏季連續(xù)陰天，大棚中白天適當(dāng)增加光照，夜晚適當(dāng)降低溫度，可提高作物產(chǎn)量(　　)
(4)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)常采用強(qiáng)光植物和弱光植物高矮間作的方法提高農(nóng)田的光能利用率(　　)
(5)當(dāng)棉桃被摘掉后，靠近棉桃的葉片光合作用速率下降(　　)
3．填空默寫
(1)農(nóng)田施肥的同時(shí)，往往需要適當(dāng)澆水，此時(shí)澆水的原因是_______________________
______________________________________________________________(答出1點(diǎn)即可)。
(2)請(qǐng)分析下圖中限制P點(diǎn)和Q點(diǎn)光合速率的因素。
如圖1、2、3中的曲線分析：P點(diǎn)時(shí)，限制光合速率的主要因素應(yīng)為_________________，隨著該因子的不斷加強(qiáng)，光合速率不斷提高。當(dāng)達(dá)到Q點(diǎn)時(shí)，橫坐標(biāo)所表示的因子不再是影響光合速率的因素，要想提高光合速率，可采取適當(dāng)提高_(dá)_____________________的方法。
第6課時(shí)　光合作用的影響因素及其應(yīng)用
考點(diǎn)一　歸納
1．(1)單位時(shí)間　糖類　(2)原料消耗或產(chǎn)物生成的數(shù)量
2．(1)下沉　氧氣　上浮　越多　(2)光照強(qiáng)度　光源與燒杯的距離　光合作用強(qiáng)度　葉片浮起數(shù)量　葉片大小、溶液的量　(4)越多　(5)增強(qiáng)　(6)①大的葉脈　②NaHCO3
3．(1)色素　酶　(2)光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度、溫度、水分等　原料　能量的供應(yīng)
拓展
1．葉片光合作用產(chǎn)生的O2大于有氧呼吸消耗的O2，會(huì)釋放O2，使葉肉細(xì)胞間隙充滿了氣體，浮力增大，葉片上浮。
2．若改用普通燈泡作為光源應(yīng)注意燈泡發(fā)熱造成的溫度變化對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，應(yīng)在燈泡和光源之間加一玻璃水柱進(jìn)行隔溫處理。
突破
1．D　[若培養(yǎng)液中缺鎂，葉綠素合成受阻，光合速率減弱，而呼吸速率不變，需要增大光照強(qiáng)度來增大光合速率，使光合速率等于呼吸速率，即B點(diǎn)向左移動(dòng)，D錯(cuò)誤。]
2．B
考點(diǎn)二　歸納
1．(1)①光　加快　②呼吸　大于　等于　小于　釋放O2
③光照強(qiáng)度　(2)①暗　C3　②A　最低　飽和　③增大　(3)①酶的活性　②增大　最適　減小　③降低　(4)①介質(zhì)　②CO2　(5)①葉綠素
2．(1)<　<　(2)活性　活性　(3)不再增加　合理密植
拓展
1．(1)減少雜草與農(nóng)作物對(duì)水分、礦質(zhì)元素和光的競(jìng)爭(zhēng)。(2)增加土壤氧氣含量，促進(jìn)根系的細(xì)胞呼吸，進(jìn)而促進(jìn)根細(xì)胞對(duì)無機(jī)鹽的吸收。
2．缺磷植株照光后葉片中ATP和NADPH的含量明顯下降，暗反應(yīng)速率隨之降低，從而使光合作用受到影響。
3．防止土壤養(yǎng)分失衡。
4．不同層次土壤內(nèi)的水分、養(yǎng)分(無機(jī)鹽)、光能、空間等。
突破
3．ABD　[農(nóng)田施肥的同時(shí)，往往需要適當(dāng)澆水，此時(shí)澆水的主要原因是肥料中的礦質(zhì)元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收，體現(xiàn)了水的功能之一水是良好的溶劑，A錯(cuò)誤；給農(nóng)田施加尿素的主要目的是利于植物合成蛋白質(zhì)、核酸、ATP等含氮化合物，糖類和脂肪元素組成都是C、H、O，不含N，B錯(cuò)誤；向農(nóng)田中施加農(nóng)家肥，農(nóng)家肥中的有機(jī)物可被土壤微生物分解成二氧化碳和無機(jī)鹽，故其不僅可以為植物的光合作用提供CO2，還可以為植物的生長(zhǎng)提供一定的無機(jī)鹽，C正確；酸化土壤會(huì)影響植物根細(xì)胞的代謝活動(dòng)，不利于農(nóng)作物的生長(zhǎng)發(fā)育，D錯(cuò)誤。]
4．D
重溫高考　真題演練
1．AD　[夏季中午葉片蒸騰作用強(qiáng)，失水過多使氣孔部分關(guān)閉，進(jìn)入體內(nèi)的CO2量減少，暗反應(yīng)減慢，光合作用強(qiáng)度明顯減弱，A正確；夏季中午氣溫過高，導(dǎo)致光合酶活性降低，呼吸酶不受影響(呼吸酶最適溫度高于光合酶)，光合作用強(qiáng)度減弱，但此時(shí)光合作用強(qiáng)度仍然大于呼吸作用強(qiáng)度，即呼吸釋放的CO2量小于光合固定的CO2量，B錯(cuò)誤；光合色素分布在葉綠體的類囊體薄膜上，而非葉綠體內(nèi)膜上，C錯(cuò)誤；夏季中午葉片蒸騰作用強(qiáng)，失水過多使氣孔部分關(guān)閉，進(jìn)入體內(nèi)的CO2量減少，暗反應(yīng)減慢，導(dǎo)致光反應(yīng)產(chǎn)物積累，產(chǎn)生反饋抑制，使葉片轉(zhuǎn)化光能的能力下降，光合作用強(qiáng)度明顯減弱，D正確。]
2．D　[隨著CO2濃度的增大，凈光合速率先增大后趨于穩(wěn)定，但由于凈光合速率最大時(shí)對(duì)應(yīng)著一個(gè)溫度，即最適溫度，低于或高于此溫度，凈光合速率都將下降，所以無法確定在CO2濃度足夠大時(shí)，甲、乙溫度的高低，A錯(cuò)誤；植物進(jìn)行光合作用存在最適溫度，高于最適溫度后，凈光合速率減小，所以隨著溫度升高，凈光合速率應(yīng)先升高后降低，B錯(cuò)誤；由于光合色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，在相應(yīng)光波長(zhǎng)時(shí)，植物的凈光合速率存在峰值，不應(yīng)呈現(xiàn)先升高后趨于穩(wěn)定的狀態(tài)，且光波長(zhǎng)一定時(shí)，較高溫度下的凈光合速率不一定較高，C錯(cuò)誤；隨著光照強(qiáng)度的增加，凈光合速率先增大后趨于穩(wěn)定，在光強(qiáng)度足夠強(qiáng)時(shí)，較高的CO2濃度下凈光合速率較大，D正確。]
3．B
4．(1)細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑；能夠參與生化反應(yīng)；能為細(xì)胞提供液體環(huán)境；能運(yùn)送營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物　吸收　(2)鎂　ATP和NADPH　水　C5(或RuBP)　(3)氣孔導(dǎo)度增加，CO2吸收量增多，同時(shí)RuBP羧化酶活性增大，使固定CO2的效率增大
解析　(1)根據(jù)表格分析，水＋氮組的氣孔導(dǎo)度大大增加，增強(qiáng)了植物的蒸騰作用，有利于植物根系吸收并向上運(yùn)輸?shù)匝a(bǔ)充水分可以促進(jìn)玉米根系對(duì)氮的吸收，提高植株氮供應(yīng)水平。(2)參與光合作用的很多分子都含有氮，葉綠素的元素組成有C、H、O、N、Mg等，其中氮與鎂離子參與組成的環(huán)式結(jié)構(gòu)使葉綠素能夠吸收光能，用于光反應(yīng)，光反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體的類囊體薄膜，完成的反應(yīng)是水光解產(chǎn)生NADPH和氧氣，同時(shí)將光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲(chǔ)存在ATP和NADPH中，其中ATP和NADPH兩種物質(zhì)含有氮元素；暗反應(yīng)包括二氧化碳固定和三碳化合物還原兩個(gè)過程，其中RuBP羧化酶將CO2轉(zhuǎn)變?yōu)轸然拥紺5(RuBP)分子上，反應(yīng)形成的C3被還原為糖類。(3)分析表格數(shù)據(jù)可知，施氮同時(shí)補(bǔ)充水分使氣孔導(dǎo)度增加，CO2吸收量增多，同時(shí)RuBP羧化酶活性增大，使固定CO2的效率增大，使植物有足量的CO2供應(yīng)，從而增加了光合速率。
5．(1)增大　(2)高濃度臭氧處理甲的時(shí)間越短，對(duì)甲植物光合作用的影響越小　(3)①實(shí)驗(yàn)組的凈光合速率均明顯小于對(duì)照組　②長(zhǎng)時(shí)間高濃度臭氧對(duì)不同種類植物光合作用產(chǎn)生的抑制效果有差異　(4)基因A過量表達(dá)與表達(dá)量下降時(shí)，乙植物的凈光合速率相同
解析　(1)限制光飽和點(diǎn)的環(huán)境因素有溫度、CO2濃度，圖1中，在高濃度O3處理期間，當(dāng)光照強(qiáng)度增大到一定程度時(shí)，凈光合速率不再增大，出現(xiàn)了光飽和現(xiàn)象，若適當(dāng)增加環(huán)境中的CO2濃度，甲、乙植物的光飽和點(diǎn)會(huì)增大。(2)與圖3相比，圖2中甲的實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的凈光合速率差異較小，表明高濃度臭氧處理甲的時(shí)間越短，對(duì)甲植物光合作用的影響越小。(3)據(jù)圖3可見，O3處理75天后，曲線3凈光合速率小于曲線1、曲線4凈光合速率小于曲線2，即甲、乙兩種植物的實(shí)驗(yàn)組的凈光合速率均明顯小于對(duì)照組，表明長(zhǎng)時(shí)間高濃度的O3對(duì)植物光合作用產(chǎn)生明顯抑制；曲線4凈光合速率比曲線3下降更大，即長(zhǎng)時(shí)間高濃度O3對(duì)乙植物的影響大于甲植物，表明長(zhǎng)時(shí)間高濃度臭氧對(duì)不同種類植物光合作用產(chǎn)生的抑制效果有差異。(4)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，處理75天后甲、乙植物中的基因A表達(dá)量都下降，為確定基因A功能與植物對(duì)O3耐受力的關(guān)系，可以使乙植物中基因A過量表達(dá)，并用高濃度O3處理75天，比較基因A過量表達(dá)與表達(dá)量下降時(shí)的凈光合速率，若兩種條件下乙植物的凈光合速率相同，則說明基因A的功能與乙植物對(duì)O3耐受力無關(guān)。
五分鐘　查落實(shí)
1．(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　
2．(1)√　(2)×　(3)√　(4)√　(5)√　
3．(1)施肥時(shí)，肥料中的礦質(zhì)元素只有溶解在水中，以離子形式存在，才能被作物根系吸收　(2)橫坐標(biāo)所表示的因子　圖示中的其他因子第2課時(shí)　細(xì)胞的能量“貨幣”ATP
課標(biāo)要求　解釋ATP是驅(qū)動(dòng)細(xì)胞生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)。
考點(diǎn)一　ATP的結(jié)構(gòu)
1．寫出圖中標(biāo)出的“A”的含義：
①________；②________；③_____________；④_____________。
2．向剛剛失去收縮功能的離體肌肉上滴葡萄糖溶液，肌肉不收縮；向同一條肌肉上滴ATP溶液，肌肉很快就能發(fā)生收縮。請(qǐng)你解釋這種現(xiàn)象的原因？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
1．將標(biāo)記的32P注入活細(xì)胞內(nèi)，隨后迅速分離細(xì)胞內(nèi)的ATP，測(cè)定其放射性，如圖代表ATP的結(jié)構(gòu)。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．①代表ATP中的“A”，ATP脫去④⑤成為腺嘌呤核糖核苷酸
B．④和⑤之間化學(xué)鍵的形成過程總是與放能反應(yīng)相關(guān)聯(lián)
C．ATP中磷酸基團(tuán)⑤很快就會(huì)被32P標(biāo)記，但是ATP的含量基本不變
D．細(xì)胞癌變后ATP末端磷酸基團(tuán)被取代的速率加快
2．(多選)(2023·江蘇高郵高三模擬)下列與ATP和酶有關(guān)的敘述，正確的是(　　)
A．酶與ATP的合成都需要模板
B．酶的合成需要ATP直接提供能量
C．ATP與絕大多數(shù)酶的組成元素相同
D．能合成酶的細(xì)胞一定能產(chǎn)生ATP
考點(diǎn)二　ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化及ATP的利用
1．ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化
(1)ATP的水解：需要水解酶的參與。
(2)ATP的合成：需要ATP合成酶的參與。
(1)源于必修1 P87“圖5－4”：人體內(nèi)ATP的含量很少，但在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，每分鐘約有0.5 kg的ATP轉(zhuǎn)化為ADP，釋放能量，以供運(yùn)動(dòng)之需，但人體內(nèi)ATP總含量并沒有太大變化，請(qǐng)分析原因：________________________________________________。
(2)源于必修1 P89“拓展應(yīng)用”：在植物、動(dòng)物、細(xì)菌和真菌的細(xì)胞內(nèi)，都是以ATP作為能量“貨幣”的，由此說明：____________________________________________________。
2．ATP的利用
(1)ATP的主要功能
①ATP是細(xì)胞內(nèi)的一種__________________，是細(xì)胞生命活動(dòng)所需能量的____________。
②ATP是細(xì)胞內(nèi)流通的能量“貨幣”：吸能反應(yīng)一般與ATP____________的反應(yīng)相聯(lián)系，由ATP水解提供能量。放能反應(yīng)一般與ATP的________相聯(lián)系。能量通過ATP分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間流通。
(2)ATP供能機(jī)制
①ATP為主動(dòng)運(yùn)輸提供能量的過程
參與Ca2＋主動(dòng)運(yùn)輸?shù)妮d體蛋白是一種能催化_________。當(dāng)膜內(nèi)側(cè)的Ca2＋與其相應(yīng)位點(diǎn)結(jié)合時(shí)，其酶活性就被激活了
在載體蛋白這種酶的作用下，ATP分子的______________脫離下來與載體蛋白結(jié)合，這一過程伴隨著____________，這就是______________________
載體蛋白磷酸化導(dǎo)致其_______________發(fā)生變化，使Ca2＋的結(jié)合位點(diǎn)轉(zhuǎn)向膜外側(cè)，將Ca2＋釋放到膜外
②ATP供能機(jī)制
ATP水解釋放的________________使蛋白質(zhì)等分子磷酸化，這些分子被磷酸化后，________________發(fā)生變化，________也被改變，因而可以參與各種化學(xué)反應(yīng)。
氰化鉀是阻止人體內(nèi)新的ATP合成的毒藥，人中毒后在3到6分鐘就會(huì)死亡。一個(gè)正常人體內(nèi)ATP和ADP總量很少，基本保持一定，約2～6 mg，但一個(gè)成人一天在靜止?fàn)顟B(tài)下所消耗的ATP為48 kg。
(1)以上資料說明了ATP有什么特點(diǎn)？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
(2)氰化鉀主要作用于什么細(xì)胞器？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
(3)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化是不是可逆反應(yīng)？請(qǐng)分析原因。
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
3．如圖是生物界中能量“貨幣”ATP的循環(huán)示意圖。下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
A．圖中的M指的是腺苷，N指的是核糖
B．暗反應(yīng)中ATP用于固定CO2和還原C3
C．ATP的“充電”需要酶的催化，而“放能”不需要
D．食物為ATP“充電”指的是有機(jī)物經(jīng)過氧化分解，釋放能量并生成ATP
4．根據(jù)所消耗能量的來源不同，主動(dòng)運(yùn)輸分為三種類型，如圖a、b、c所示，■、▲、○代表跨膜的離子或小分子。下列相關(guān)說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．圖中屬于膜外側(cè)的是P側(cè)
B．a(chǎn)類型主動(dòng)運(yùn)輸可能不消耗能量
C．b類型所需ATP可以產(chǎn)生于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體
D．藍(lán)細(xì)菌有可能存在c類型的主動(dòng)運(yùn)輸
歸納總結(jié)　總結(jié)細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生與消耗ATP的生理過程
轉(zhuǎn)化場(chǎng)所 常見的生理過程
細(xì)胞膜 消耗ATP：主動(dòng)運(yùn)輸、胞吞、胞吐
細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 產(chǎn)生ATP：細(xì)胞呼吸第一階段； 消耗ATP：一些需能反應(yīng)
葉綠體 產(chǎn)生ATP：光反應(yīng)；消耗ATP：暗反應(yīng)，自身DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)合成等
線粒體 產(chǎn)生ATP：有氧呼吸第二、三階段； 消耗ATP：自身DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄，蛋白質(zhì)合成等
核糖體 消耗ATP：蛋白質(zhì)的合成
細(xì)胞核 消耗ATP：DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄等
1．(2022·浙江1月選考，3)下列關(guān)于腺苷三磷酸分子的敘述，正確的是(　　)
A．由1個(gè)脫氧核糖、1個(gè)腺嘌呤和3個(gè)磷酸基團(tuán)組成
B．分子中與磷酸基團(tuán)相連接的化學(xué)鍵稱為高能磷酸鍵
C．在水解酶的作用下不斷地合成和水解
D．是細(xì)胞中吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)的紐帶
2．(2021·北京，1)ATP是細(xì)胞的能量“通貨”，關(guān)于ATP的敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．含有C、H、O、N、P
B．必須在有氧條件下合成
C．胞內(nèi)合成需要酶的催化
D．可直接為細(xì)胞提供能量
3.(2021·湖南，5)某些蛋白質(zhì)在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位點(diǎn)發(fā)生磷酸化和去磷酸化，參與細(xì)胞信號(hào)傳遞，如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．這些蛋白質(zhì)磷酸化和去磷酸化過程體現(xiàn)了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)
B．這些蛋白質(zhì)特定磷酸化位點(diǎn)的氨基酸缺失，不影響細(xì)胞信號(hào)傳遞
C．作為能量“通貨”的ATP能參與細(xì)胞信號(hào)傳遞
D．蛋白質(zhì)磷酸化和去磷酸化反應(yīng)受溫度的影響
4．(2019·天津，2)下列過程需ATP水解提供能量的是(　　)
A．唾液淀粉酶水解淀粉
B．生長(zhǎng)素的極性運(yùn)輸
C．光反應(yīng)階段中水在光下分解
D．乳酸菌無氧呼吸的第二階段
5．(2020·全國Ⅲ，29)參照表中內(nèi)容，圍繞真核細(xì)胞中ATP的合成來完成下表。
反應(yīng)部位 (1)______ 葉綠體的類囊體膜 線粒體
反應(yīng)物 葡萄糖 / 丙酮酸等
反應(yīng)名稱 (2)______ 光合作用的光反應(yīng) 有氧呼吸的部分過程
合成ATP的能量來源 化學(xué)能 (3)________ 化學(xué)能
終產(chǎn)物(除ATP外) 乙醇、CO2 (4)______ (5)______
1．判斷關(guān)于ATP是驅(qū)動(dòng)細(xì)胞生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)的敘述
(1)腺嘌呤可以存在于DNA、RNA、ATP和某些酶分子中(　　)
(2)AMP(腺苷一磷酸)可為人體細(xì)胞RNA的自我復(fù)制提供原料(　　)
(3)ATP是細(xì)胞內(nèi)唯一的直接供能物質(zhì)(　　)
(4)一分子AMP中只有一個(gè)特殊的化學(xué)鍵(　　)
2．判斷關(guān)于ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化的敘述
(1)酶的水解需要ATP供能， ATP 的水解需要酶的催化(　　)
(2)ATP水解酶合成和發(fā)揮作用時(shí)都伴隨ADP的生成(　　)
(3)人在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，骨骼肌細(xì)胞合成的ATP遠(yuǎn)多于水解的ATP(　　)
3．判斷關(guān)于ATP的利用的敘述
(1)分泌蛋白排到細(xì)胞外和神經(jīng)細(xì)胞吸收K＋的過程均可由ATP直接供能(　　)
(2)細(xì)胞內(nèi)的放能反應(yīng)就是指ATP水解釋放能量(　　)
(3)ATP分子能在細(xì)胞膜上某些蛋白質(zhì)的催化下水解(　　)
4．填空默寫
(1)(必修1 P86) ATP是細(xì)胞內(nèi)的一種________________。
(2)(必修1 P87)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化是________________并且處于動(dòng)態(tài)平衡之中的。
(3)(必修1 P89)許多吸能反應(yīng)與______________的反應(yīng)相聯(lián)系；許多放能反應(yīng)與______________相聯(lián)系。
第2課時(shí)　細(xì)胞的能量“貨幣”ATP
考點(diǎn)一　歸納
C、H、O、N、P　A－P～P～P　腺苷　磷酸基團(tuán)　腺嘌呤　腺苷　腺嘌呤核糖核苷酸　ADP　ATP　特殊的化學(xué)鍵
拓展
1．腺苷　腺嘌呤　腺嘌呤脫氧核苷酸　腺嘌呤核糖核苷酸
2．生物體的能源物質(zhì)有糖類、脂肪和蛋白質(zhì)。糖類是主要的能源物質(zhì)，然而各種能源物質(zhì)釋放的能量在用于生命活動(dòng)之前都要轉(zhuǎn)移到ATP中，由ATP直接供應(yīng)生命活動(dòng)的需要。由此說明葡萄糖雖然是能源物質(zhì)，但是不能被肌肉直接利用。
突破
1．A　[①代表腺嘌呤，而ATP中的“A”代表腺苷，腺苷是由腺嘌呤和核糖結(jié)合而成的，A錯(cuò)誤；ATP中遠(yuǎn)離腺苷的化學(xué)鍵容易斷裂和生成，但是ATP的含量基本不變，故磷酸基團(tuán)⑤很快就會(huì)被32P標(biāo)記，C正確；細(xì)胞癌變后細(xì)胞代謝增強(qiáng)，ATP和ADP的轉(zhuǎn)化加快，D正確。]
2．BD　[ATP的合成不需要模板，A錯(cuò)誤；ATP是直接能源物質(zhì)，用于各項(xiàng)生命活動(dòng)，包括酶的合成，B正確；ATP的元素組成是C、H、O、N、P，而絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，元素組成是C、H、O、N等，C錯(cuò)誤；能合成酶的細(xì)胞都能合成ATP，能合成ATP的細(xì)胞不一定能合成酶，D正確。]
考點(diǎn)二　歸納
1．(2)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體　細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體　有機(jī)物中的化學(xué)能
教材隱性知識(shí)　(1)ATP與ADP時(shí)刻不停地發(fā)生快速相互轉(zhuǎn)化，并且處于動(dòng)態(tài)平衡之中
(2)生物界具有統(tǒng)一性，也說明種類繁多的生物有著共同的起源
2．(1)①高能磷酸化合物　直接來源　②水解　合成
(2)①ATP水解的酶　末端磷酸基團(tuán)　能量的轉(zhuǎn)移　載體蛋白的磷酸化　空間結(jié)構(gòu)　②磷酸基團(tuán)　空間結(jié)構(gòu)　活性
拓展
(1)ATP的特點(diǎn)是在生物體內(nèi)含量少，轉(zhuǎn)化快，且對(duì)體內(nèi)穩(wěn)定的供能有重要意義。
(2)線粒體。
(3)不是。從物質(zhì)方面來看是可逆的，從酶、進(jìn)行的場(chǎng)所、能量的來源等方面來看是不可逆的。
突破
3．D
4．B　[由于圖中P側(cè)有糖蛋白，所以屬于膜外側(cè)的是P側(cè)，A正確；X物質(zhì)運(yùn)輸是順濃度梯度，屬于協(xié)助擴(kuò)散，Y物質(zhì)是由低濃度向高濃度一側(cè)運(yùn)輸，應(yīng)屬于主動(dòng)運(yùn)輸，Y與X通過同一個(gè)載體運(yùn)輸，可知Y轉(zhuǎn)運(yùn)所需的能量來源于X通過載體蛋白順濃度梯度運(yùn)輸產(chǎn)生的勢(shì)能，B錯(cuò)誤；b方式是消耗ATP的主動(dòng)運(yùn)輸，消耗的ATP來自呼吸作用，而呼吸作用發(fā)生的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，C正確；藍(lán)細(xì)菌含有葉綠素和藻藍(lán)素，可以進(jìn)行光合作用，有可能存在c類型的主動(dòng)運(yùn)輸，D正確。]
重溫高考　真題演練
1．D　[1分子的ATP是由1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸基團(tuán)組成，A錯(cuò)誤；ATP分子的結(jié)構(gòu)式可以簡(jiǎn)寫成A—P～P～P，磷酸基團(tuán)與磷酸基團(tuán)相連接的化學(xué)鍵是一種特殊的化學(xué)鍵，B錯(cuò)誤；ATP在水解酶的作用下水解，在合成酶的作用下ADP和磷酸吸收能量合成ATP，C錯(cuò)誤；吸能反應(yīng)一般與ATP的分解相聯(lián)系，放能反應(yīng)一般與ATP的合成相聯(lián)系，故吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間的紐帶就是ATP，D正確。]
2．B　[ATP中含有腺嘌呤、核糖與磷酸基團(tuán)，故元素組成為C、H、O、N、P，A正確；在無氧條件下，無氧呼吸過程中也能合成ATP，B錯(cuò)誤；ATP合成過程中需要ATP合成酶的催化，C正確；ATP是生物體的直接能源物質(zhì)，可直接為細(xì)胞提供能量，D正確。]
3．B
4．B　[唾液淀粉酶水解淀粉是在消化道中進(jìn)行的，不需要消耗ATP水解釋放的能量，A項(xiàng)不符合題意；生長(zhǎng)素的極性運(yùn)輸是細(xì)胞的主動(dòng)運(yùn)輸，需要消耗ATP水解釋放的能量，B項(xiàng)符合題意；光反應(yīng)階段中水在光下分解產(chǎn)生NADPH和氧氣，不需要消耗ATP水解釋放的能量，C項(xiàng)不符合題意；乳酸菌無氧呼吸的第二階段是丙酮酸在酶的催化作用下轉(zhuǎn)化成乳酸，此過程既不產(chǎn)生ATP，也不消耗ATP，D項(xiàng)不符合題意。]
5．(1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)　(2)無氧呼吸　(3)光能　(4)O2、NADPH　(5)H2O、CO2
解析　(1)(2)由反應(yīng)物是葡萄糖，終產(chǎn)物除ATP外，還有乙醇和CO2，可知該過程是無氧呼吸，發(fā)生的場(chǎng)所(反應(yīng)部位)是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。(3)(4)由場(chǎng)所是葉綠體的類囊體薄膜和反應(yīng)名稱為光合作用的光反應(yīng)，可知該過程合成ATP的能量來源是光能，終產(chǎn)物除ATP外，還有O2和NADPH。(5)由反應(yīng)部位是線粒體，反應(yīng)物是丙酮酸等，反應(yīng)名稱為有氧呼吸的部分過程，可知該過程是有氧呼吸的第二和第三階段，終產(chǎn)物除ATP外，還有CO2、H2O。
五分鐘　查落實(shí)
1．(1)√　(2)×　(3)×　(4)×
2．(1)×　(2)√　(3)×　
3．(1)√　(2)×　(3)√　
4．(1)高能磷酸化合物　(2)時(shí)刻不停地發(fā)生　(3)ATP水解　ATP的合成第4課時(shí)　細(xì)胞呼吸的影響因素及其應(yīng)用
課標(biāo)要求　1.通過曲線分析認(rèn)識(shí)O2濃度、溫度、水分等對(duì)細(xì)胞呼吸的影響。2.通過種子儲(chǔ)藏、酒精發(fā)酵等了解細(xì)胞呼吸在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用。
1．溫度
(1)影響(如圖)：細(xì)胞呼吸是一系列酶促反應(yīng)，溫度通過影響________________而影響細(xì)胞呼吸速率。細(xì)胞呼吸的最適溫度一般在25～35 ℃之間。
(2)應(yīng)用：①低溫儲(chǔ)存食品。
②大棚栽培在夜間和陰天適當(dāng)降溫。
③溫水和面發(fā)得快。
2．氧氣
(1)影響(如圖)：O2是有氧呼吸所必需的，且O2對(duì)無氧呼吸過程有抑制作用。
①O2濃度＝0時(shí)，只進(jìn)行________________。
②0③O2濃度≥10%時(shí)，只進(jìn)行__________________________。
④O2濃度＝5%時(shí)，有機(jī)物消耗________。
(2)應(yīng)用：①中耕松土促進(jìn)植物根部有氧呼吸。
②無氧發(fā)酵過程需要嚴(yán)格控制無氧環(huán)境。
③低氧儲(chǔ)存糧食、水果和蔬菜。
④選用透氣的消毒紗布包扎傷口。
⑤提倡慢跑，防止肌細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生__________________。
⑥稻田定期排水，防止______中毒，爛根死亡。
3．CO2濃度
(1)CO2是細(xì)胞呼吸的最終產(chǎn)物，積累過多會(huì)______(填“促進(jìn)”或“抑制”)細(xì)胞呼吸的進(jìn)行。
(2)應(yīng)用：在蔬菜和水果保鮮中，增加CO2濃度。
4．含水量
(1)一定范圍內(nèi)，細(xì)胞中自由水含量越多，代謝越________，細(xì)胞呼吸越強(qiáng)。
(2)應(yīng)用：①糧食儲(chǔ)存前要進(jìn)行曬干處理。
②水果、蔬菜儲(chǔ)存時(shí)保持一定的濕度。
1．密封地窖能長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存水果、地瓜、馬鈴薯等，其原因是什么？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
2．夏季，池塘中的魚在黎明時(shí)分常出現(xiàn)浮頭現(xiàn)象，原因是什么？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
3．釀酒業(yè)常用的菌種是酵母菌，在利用酵母菌釀酒時(shí)，發(fā)酵池往往封入一部分空氣，為什么？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
1．研究小組通過實(shí)驗(yàn)探究適宜溫度條件下某綠色植物呼吸速率受氧氣濃度的影響，結(jié)果如圖所示。據(jù)圖分析正確的是(　　)
A．A點(diǎn)時(shí)細(xì)胞呼吸產(chǎn)生二氧化碳的場(chǎng)所是線粒體基質(zhì)
B．P點(diǎn)無氧呼吸和有氧呼吸相等，CO2生成量等于O2吸收量
C．欲測(cè)定該綠色植物呼吸作用受氧氣濃度的影響應(yīng)遮光處理
D．儲(chǔ)存蔬果最好選擇無氧條件，以降低有氧呼吸消耗有機(jī)物
2．下列有關(guān)細(xì)胞呼吸的原理及其應(yīng)用的說法，正確的是(　　)
A．用谷氨酸棒狀桿菌制作味精時(shí)，應(yīng)密封，以利于谷氨酸棒狀桿菌的發(fā)酵
B．稻田定期排水，主要是為了防止無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸對(duì)細(xì)胞造成毒害
C．中耕松土能促進(jìn)根部細(xì)胞的有氧呼吸，有利于根部細(xì)胞對(duì)礦質(zhì)離子的吸收
D．用透氣的消毒紗布包扎傷口，主要是為了避免組織細(xì)胞缺氧死亡
3．(2023·江蘇漣水縣高三期中)下列關(guān)于細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用，正確的是(　　)
A．制作酸奶時(shí)，應(yīng)通入空氣使乳酸菌快速繁殖
B．種子儲(chǔ)藏前，應(yīng)曬干以減少自由水含量降低代謝
C．溫室種植蔬菜，適當(dāng)提升夜間溫度可以提高產(chǎn)量
D．人體進(jìn)行有氧運(yùn)動(dòng)，可防止無氧呼吸產(chǎn)生的酒精造成的損害
1．(多選)(2022·山東，16)在有氧呼吸第三階段，線粒體基質(zhì)中的還原型輔酶脫去氫并釋放電子，電子經(jīng)線粒體內(nèi)膜最終傳遞給O2，電子傳遞過程中釋放的能量驅(qū)動(dòng)H＋從線粒體基質(zhì)移至內(nèi)外膜間隙中，隨后H＋經(jīng)ATP合酶返回線粒體基質(zhì)并促使ATP合成，然后與接受了電子的O2，結(jié)合生成水。為研究短時(shí)低溫對(duì)該階段的影響，將長(zhǎng)勢(shì)相同的黃瓜幼苗在不同條件下處理，分組情況及結(jié)果如圖所示。已知DNP可使H＋進(jìn)入線粒體基質(zhì)時(shí)不經(jīng)過ATP合酶。下列相關(guān)說法正確的是(　　)
A．4 ℃時(shí)線粒體內(nèi)膜上的電子傳遞受阻
B．與25 ℃時(shí)相比，4 ℃時(shí)有氧呼吸產(chǎn)熱多
C．與25 ℃時(shí)相比，4 ℃時(shí)有氧呼吸消耗葡萄糖的量多
D．DNP導(dǎo)致線粒體內(nèi)外膜間隙中H＋濃度降低，生成的ATP減少
2．(2021·湖南，12)下列有關(guān)細(xì)胞呼吸原理應(yīng)用的敘述，錯(cuò)誤的是(　　)
A．南方稻區(qū)早稻浸種后催芽過程中，常用40 ℃左右溫水淋種并時(shí)常翻種，可以為種子的呼吸作用提供水分、適宜的溫度和氧氣
B．農(nóng)作物種子入庫貯藏時(shí)，在無氧和低溫條件下呼吸速率降低，貯藏壽命顯著延長(zhǎng)
C．油料作物種子播種時(shí)宜淺播，原因是萌發(fā)時(shí)呼吸作用需要大量氧氣
D．柑橘在塑料袋中密封保存，可以減少水分散失、降低呼吸速率，起到保鮮作用
3．(2021·湖北，10)采摘后的梨常溫下易軟化。果肉中的酚氧化酶與底物接觸發(fā)生氧化反應(yīng)，逐漸褐變。密封條件下4 ℃冷藏能延長(zhǎng)梨的貯藏期。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．常溫下鮮梨含水量大，環(huán)境溫度較高，呼吸代謝旺盛，不耐貯藏
B．密封條件下，梨呼吸作用導(dǎo)致O2減少，CO2增多，利于保鮮
C．冷藏時(shí)，梨細(xì)胞的自由水增多，導(dǎo)致各種代謝活動(dòng)減緩
D．低溫抑制了梨的酚氧化酶活性，果肉褐變減緩
4．(2020·浙江7月選考，6改編)下列關(guān)于細(xì)胞的有氧呼吸與無氧呼吸的敘述，正確的是(　　)
A．細(xì)胞的無氧呼吸產(chǎn)生的ATP比有氧呼吸的多
B．細(xì)胞的無氧呼吸在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體嵴上進(jìn)行
C．細(xì)胞的有氧呼吸與無氧呼吸過程中都會(huì)產(chǎn)生丙酮酸
D．若適當(dāng)提高蘋果果實(shí)貯藏環(huán)境中的O2濃度會(huì)增加酒精的生成量
5．(2018·全國Ⅲ，5)下列關(guān)于生物體中細(xì)胞呼吸的敘述，錯(cuò)誤的是(　　)
A．植物在黑暗中可進(jìn)行有氧呼吸也可進(jìn)行無氧呼吸
B．食物鏈上傳遞的能量有一部分通過細(xì)胞呼吸散失
C．有氧呼吸和無氧呼吸的產(chǎn)物分別是葡萄糖和乳酸
D．植物光合作用和呼吸作用過程中都可以合成ATP
1．判斷關(guān)于細(xì)胞呼吸的原理應(yīng)用的敘述
(1)制作面包和釀酒時(shí)都使用酵母菌，但兩過程中細(xì)胞呼吸的主要方式并不相同(　　)
(2)向盛有線粒體的試管中注入葡萄糖，降低溫度可降低其耗氧速率(　　)
(3)“正其行，通其風(fēng)”，主要為植物提供更多的O2以提高細(xì)胞呼吸效率(　　)
(4)密封塑料袋中儲(chǔ)藏的馬鈴薯塊莖會(huì)因無氧呼吸積累酒精而造成腐爛(　　)
(5)中耕松土能提高土壤養(yǎng)分的利用率，促進(jìn)根系的生長(zhǎng)(　　)
(6)儲(chǔ)藏水果、蔬菜時(shí)需要零上低溫，且氧氣含量越低越好(　　)
(7)不刷牙，乳酸桿菌等厭氧菌進(jìn)行無氧呼吸后會(huì)產(chǎn)生酸性物質(zhì)導(dǎo)致牙齒受到損壞(　　)
2．填空默寫
結(jié)合O2濃度影響細(xì)胞呼吸的曲線分析：
(1)O2濃度為C時(shí)，AB＝BC，此時(shí)有氧呼吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖________(填“是”或“不是”)一樣多，理由是________________________________________________________。
(2)在保存蔬菜、水果時(shí)，應(yīng)選擇________點(diǎn)對(duì)應(yīng)的O2濃度，理由是_______________________
_______________________________________________________________________________。
(3)低氧環(huán)境下，有機(jī)物消耗少的原因是_____________________________________________
_______________________________________________________________________________。
第4課時(shí)　細(xì)胞呼吸的影響因素及其應(yīng)用
歸納
1．(1)酶的活性
2．(1)①無氧呼吸　③有氧呼吸　④最少　(2)⑤乳酸　⑥酒精
3．(1)抑制
4．(1)旺盛
拓展
1．密封的地窖CO2濃度高，能夠抑制細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗。
2．黎明時(shí)分水中的溶解氧不足，水體表層的溶解氧相對(duì)較高，因此池塘中的魚常在黎明時(shí)分出現(xiàn)浮頭現(xiàn)象。
3．酵母菌是兼性厭氧菌，有氧時(shí)進(jìn)行有氧呼吸并繁殖獲得大量菌種，把氧氣耗盡，然后進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精。
突破
1．C
2．C　[谷氨酸棒狀桿菌在有氧的情況下可以生產(chǎn)味精，A錯(cuò)誤；稻田定期排水，可防止根細(xì)胞因無氧呼吸產(chǎn)生酒精而中毒變黑、腐爛，B錯(cuò)誤；中耕松土能促進(jìn)根部細(xì)胞的有氧呼吸，釋放大量的能量，有利于根部細(xì)胞吸收礦質(zhì)離子(根部細(xì)胞吸收礦質(zhì)離子的方式為主動(dòng)運(yùn)輸，需要消耗能量)，C正確；包扎傷口時(shí)選用透氣的消毒紗布，主要是為了防止厭氧菌(如破傷風(fēng)桿菌)的繁殖，D錯(cuò)誤。]
3．B　[乳酸菌屬于厭氧生物，進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，因此制作酸奶時(shí)，需要嚴(yán)格控制無氧環(huán)境，A錯(cuò)誤；種子在儲(chǔ)藏前，曬干能夠減少自由水含量，抑制細(xì)胞呼吸，降低代謝，減少有機(jī)物的消耗，B正確；溫室種植蔬菜時(shí)，在夜間植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸消耗有機(jī)物，因此應(yīng)適當(dāng)降低夜間溫度以提高產(chǎn)量，C錯(cuò)誤；人體進(jìn)行無氧呼吸時(shí)會(huì)產(chǎn)生乳酸，D錯(cuò)誤。]
重溫高考　真題演練
1．BCD　[與25 ℃相比，4 ℃耗氧量增加，根據(jù)題意，電子經(jīng)線粒體內(nèi)膜最終傳遞給O2，說明電子傳遞未受阻，A錯(cuò)誤；與25 ℃相比，短時(shí)間低溫4 ℃處理，ATP合成量較少，耗氧量較多，說明4 ℃時(shí)有氧呼吸釋放的能量較多地用于產(chǎn)熱，消耗的葡萄糖量多，B、C正確；DNP使H＋不經(jīng)ATP合酶返回基質(zhì)中，會(huì)使線粒體內(nèi)外膜間隙中H＋濃度降低，導(dǎo)致ATP合成減少，D正確。]
2．B
3．C　[常溫下鮮梨含水量大，環(huán)境溫度較高，呼吸代謝旺盛，細(xì)胞消耗的有機(jī)物多，不耐貯藏，A正確；密封條件下，梨呼吸作用導(dǎo)致O2減少，CO2增多，抑制細(xì)胞呼吸，有氧呼吸減弱，消耗的有機(jī)物減少，故利于保鮮，B正確；細(xì)胞中自由水的含量越多，則細(xì)胞代謝越旺盛，C錯(cuò)誤；酶活性的發(fā)揮需要適宜的溫度等條件，結(jié)合題意“果肉中的酚氧化酶與底物接觸發(fā)生氧化反應(yīng)，逐漸褐變，密封條件下4 ℃冷藏能延長(zhǎng)梨的貯藏期”可知，低溫抑制了梨的酚氧化酶活性，果肉褐變減緩，D正確。]
4．C
5．C　[植物體的細(xì)胞呼吸在有光或無光條件下都可以進(jìn)行，氧氣充足時(shí)進(jìn)行有氧呼吸，氧氣缺少時(shí)進(jìn)行無氧呼吸，A項(xiàng)正確；在食物鏈中，輸入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量，一部分用于此營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物自身的生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖等生命活動(dòng)，另一部分則通過細(xì)胞呼吸以熱能的形式散失，B項(xiàng)正確；有氧呼吸的產(chǎn)物是水和CO2，無氧呼吸的產(chǎn)物是酒精和CO2或者是乳酸，C項(xiàng)錯(cuò)誤；無氧呼吸的第一階段、有氧呼吸的三個(gè)階段都有ATP產(chǎn)生，光合作用的光反應(yīng)階段有ATP產(chǎn)生，D項(xiàng)正確。]
五分鐘　查落實(shí)
1．(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)×　(7)√　
2．(1)不是　根據(jù)有氧呼吸和無氧呼吸的方程式可以看出，當(dāng)有氧呼吸和無氧呼吸釋放的CO2量相等時(shí)，二者消耗的葡萄糖之比是1∶3　(2)R　此時(shí)總CO2釋放量最少，有機(jī)物的損耗最少　(3)在低氧條件下，無氧呼吸受到抑制，強(qiáng)度較弱，有氧呼吸因氧氣不足，強(qiáng)度也比較小，故總的CO2釋放量少，呼吸強(qiáng)度弱

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