1、學案 13細胞的能量供應和利用知識歸納與拓展命題規律從近三年高考生物試題看，酶和 ATP 的知識點主要側重于考查酶的特性及影響酶活性的因素的實驗設計和曲線分析、ATP 的形成與利用等方面， 且所占分值比重較大。 細胞呼吸的知識點主要側重于考查細胞呼吸的種類、過程、場所、 條件及能量應用。另外，酵母菌的呼吸特點及呼吸方式的實驗探究也逐漸成為命題的熱點。光合作用的知識點主要側重于考查光合作用探究歷程中的經典實驗及分析，光反應與暗反應的場所、條件、物質與能量轉換，影響光合速率的因素，葉綠素的種類、作用及提取與分離過程中的注意事項。 命題的角度往往是聯系生活實際綜合考查影響細胞呼吸、光合作用、影響酶活

2、性的因素及其在農業生產實踐中的應用，且多以圖表、 曲線及實驗信息題的形式呈現，著重考查學生的識圖及分析、判斷能力。命題的形式既有選擇題，也有簡答題，但往往以簡答題為主。簡答題常將三者聯系在一起綜合考查。命題趨勢預計 2012 年本專題的知識將繼續聯系生產生活實際，以實驗分析或圖表、曲線的形式綜合考查，試題靈活性強，分值穩定，難度系數維持在0.62 左右。一、完成與酶有關的實驗設計的思路總結實驗名稱實驗組對照組實驗組衡量標準酶是待測酶溶液雙標準 _溶液雙驗證酶的蛋白縮脲試劑縮脲是否出現 _質溶液試劑溶液本質酶是待測酶溶液吡標準 _溶液吡羅是否出現 _RNA羅紅試劑紅試劑驗證酶的另一底物 _底物相

3、應酶液或同一底物底物是否被分解專一性_驗證酶底物相應酶液底物 _底物分解速率的高效性探究酶的_梯度下， 其他條件相同的處理后的底物的 _或底物最適溫度底物和酶混合的_探究酶的不同 pH 梯度下，其他條件 _ 的處理后的底物的分解速率或底物最適 pH底物和酶混合的剩余量探究示例1(2009 ·全國 理綜， 32)請用所給的實驗材料和用具，設計實驗來驗證哺乳動物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有專一性。要求完成實驗設計、補充實驗步驟、 預測實驗結果、得出結論，并回答問題。實驗材料與用具：適宜濃度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉4 種溶液、斐林試劑、37恒溫水浴鍋、沸水浴鍋。(1) 若“”代表

4、加入適量的溶液，“”代表不加溶液，甲、乙代表試管標號，請用這些符號完成下表中的實驗設計。溶液蔗糖溶液淀粉溶液蔗糖酶溶液唾液淀粉溶液試管甲(2)實驗步驟：按照上表中的設計，取試管、加溶液。 _ 。 _ 。 _ 。(3) 結 果 預 測 ： _。(4) 結 論 ： _。(5)在上述實驗中，如果僅將 37恒溫水浴鍋的溫度調到 20，而其他條件不變，重做上述實驗，出現磚紅色的試管中，顏色會比 37時淺，其原因是_ 。二、 ATP 與 ADP 的相互轉化探究示例2(2011 ·常州調研 )下列關于生物體內ATP 的敘述，不正確的是()A ATP 是細胞內的直接供能物質BATP 的腺苷由腺嘌呤和

5、核糖結合而成CATP 與 ADP 的相互轉化，在活細胞中其循環是永無休止的D ATP 與 ADP 的相互轉化過程中，物質和能量都可循環利用聽課記錄：三、光合作用與呼吸作用的比較1有氧呼吸與光合作用的關系表填充探究示例3(2010 ·南京測試列說法錯誤的是()下圖表示光合作用和呼吸作用過程中物質變化的關系，下A 過程需多種酶參與，且需ATP 供能B適宜條件下，過程在活細胞中都能進行C過程產生的能量最多D過程產生的H 都能與氧結合產生水聽課記錄：2葉綠體處于不同條件下，C3、C5、 H 、 ATP 以及 (CH 2O)合成量的動態變化探究示例 4(2011 ·蘇州質檢 )如圖表

6、示同一植物在不同條件下進行光合作用時有關中間產物的量的變化情況。下列判斷中正確的是()A 曲線 a 可表示 C5 量的變化B曲線 a 可表示還原氫量的變化C曲線 b 可表示三磷酸腺苷量的變化D曲線 b 可表示 C3 量的變化聽課記錄：四、關于總光合量與凈光合量的比較、分析與計算1曲線及其解讀綠色植物每時每刻都在進行_，當在光下測定植物光合強度時，由于植物的細胞呼吸同時進行，因而實際測得的數值應為_與 _的代數和。如圖所示：2相關計算(葉植物的光合作用與細胞呼吸同時進行時，應存在如下關系：光合作用實際產氧量綠體產氧量 ) _ 。 光 合 作 用 實 際CO2 消 耗 量 ( 葉 綠 體 消 耗C

7、O2 量 ) _ 。 光 合 作 用 葡 萄 糖 凈 生 產 量 ( 葡 萄 糖 積 累 量 ) _ 。探究示例5下圖表示20時玉米光合作用強度與光照強度的關系，在部位的面積，下列說法中不正確的是()S1 、S2、S3 表示所A S1 S3 表示玉米呼吸作用消耗的有機物量BS2 S3 表示玉米光合作用產生的有機物總量C若土壤中缺Mg ，則 B 點右移， D 點左移D S2 S3 表示玉米光合作用有機物的凈積累量聽課記錄：1下圖表示水稻淀粉酶在不同溫度下催化效率的部分曲線，下表表示人體胃、小腸中消化液的成分、pH 及部分酶的最適pH。則下列相關敘述正確的是()器官消化液名稱pH消化液成分胃胃液1

8、 2胃酸 (HCl) 、胃蛋白酶 (最適 pH 為 1.8 左右 )小腸胰液、膽汁7 8碳酸氫鈉、膽鹽、多種消化酶(最適 pH 為 8.0 左右 )A. 水稻淀粉酶在30時催化效率高，因此該酶的最適溫度為30B水稻淀粉酶在a 點與 b 點的空間結構不同C胃酸會隨著胃液進入小腸，故胃蛋白酶進入小腸后仍能催化蛋白質的分解D胃酸的進入改變了小腸中的 pH，因此小腸中的消化酶將失去活性2下列有關 ATP 的敘述正確的是(多選 )()A 藍藻細胞沒有線粒體，不能產生ATPBATP 中的能量可以來源于光能、化學能，也可以轉化為光能和化學能C在有氧與缺氧的條件下，細胞質基質都能形成ATPD ATP 中的 “

9、 A”構成與DNA 、 RNA 中的堿基 “ A”表示的不是同一物質3關于葉肉細胞在光照條件下產生ATP 的描述，正確的是 ()A 無氧條件下，光合作用是細胞ATP 的唯一來源B有氧條件下，線粒體、葉綠體和細胞質基質都能產生ATPC線粒體和葉綠體合成ATP 都依賴氧D細胞質中消耗的 ATP 均來源于線粒體和葉綠體4下圖表示在不同條件下，酶催化反應速率(或生成物 )的變化情況。有關敘述正確的是(多選 )()A 圖能用來表示反應物濃度變化與反應時間的關系B圖虛線表示增加酶濃度后，其他條件不變時，生成物量與反應時間關系的變化情況C若圖中的實線表示過氧化氫酶對 H2O2 分解的催化效率，則虛線表示 F

10、e3 的催化效率D圖也可以用來表示處理溫度不同的情況下，反應速率與時間的關系5 (2011 南·京模擬A 葉綠體中可發生)下列關于葉綠體和線粒體比較的敘述，正確的是CO 2C3 C6H12O6 的過程，線粒體中可發生()C6H12O6 C3 CO2的過程BATP 和 H 在葉綠體中隨水的分解而產生，在線粒體中隨水的生成而產生C光能轉變成化學能發生的場所是葉綠體中，化學能轉變成光能發生在線粒體中D都具有較大膜面積和復雜的酶系統，有利于新陳代謝高效而有序地進行6(2011 南·通調研 )把離體葉綠體加入到含ADP 、磷酸、 NADP等物質的溶液中，用如圖所示的條件進行光合作用，

11、實驗后繪成曲線，該曲線表示()A 有機物合成量BO2釋放量CATP 、 NADPH 的數量D CO2 吸收量7 (2010 連·云港模擬 )將某種綠色植物的葉片，放在特定的實驗裝置中，研究在10、20的溫度條件下，分別置于黑暗和5klx 、 10 klx 條件下的光合作用和呼吸作用。結果如圖所示 (橫坐標為時間，單位：小時) 。對以上結果分析正確的是，該葉片()A 20時的呼吸速率是10時的 4 倍B在 10、 5 klx 的光照下，每小時光合作用產生的氧氣量是C在 5 klx 光照下， 10時積累的有機物比20時少D在 20、 10 klx 光照下，每小時光合作用產生的氧氣量是3

12、mg6 mg8 (2009 ·江理綜，浙 4)下列關于植物光合作用和細胞呼吸的敘述，正確的是()A 無氧和零下低溫環境有利于水果的保鮮BCO2 的固定過程發生在葉綠體中，C6H12O6 分解成 CO2 的過程發生在線粒體中C光合作用過程中光能轉變為化學能，細胞呼吸過程中化學能轉變為熱能和ATPD夏季連續陰天，大棚中白天適當增加光照，夜晚適當降低溫度，可提高作物產量題號12345678答 案9.(2011 江·蘇四市調研 )下圖為某綠色植物葉肉細胞內部分生理過程示意圖，a f 均為氣體物質。據圖分析回答有關問題：(1)圖中可表示氧氣的是_( 填字母 )(2)b 參與光合作用的

13、_階段，該階段發生的場所是_；氧氣參與有氧呼吸的第 _階段，該階段發生的場所是_ 。(3)在黑暗條件下，葉肉細胞產生ATP 的場所有 _ 。1414(4)若用C 標記 CO2 ，則光合作用過程中C 的轉移途徑是10(2010 ·州一模廣 ) 研究人員利用番茄植株進行了兩組實驗，圖中的 (1)、 (2)表示，請據圖回答問題：_ 。實驗一、 二的結果分別用(1) 實驗一除滿足植物對水和無機鹽的需要外，還必須在適宜的_ 等外界條件下進行。(2)實驗一的自變量是 _，圖 (1) 中 a 點條件下番茄植株相對生長速率低于b 點的主要原因是_ 。日溫 26、夜溫 20一定是番茄植株生長的最適溫度

14、組合嗎？_，理由是 _ 。(3)圖 (2) 表示一個種植有番茄植株的密閉容器內O2 含量的變化，據圖分析：番茄植株光合作用釋放的O2 量和細胞呼吸消耗的 O2 量相等的點是 _。該番茄植株經過一晝夜后，是否積累了有機物？_，理由是_ 。根據圖 (2) 在圖 (3)中以 A 為起點畫出該密閉容器內CO2 含量變化的曲線。專題學案 13細胞的能量供應和利用知識歸納與拓展課堂活動區一、蛋白質分解速率探究示例 1紫色剩余量(1)RNA相同紅色相同酶液另一種酶液無機催化劑不同溫度乙丙丁(2)混勻， 37恒溫水浴一段時間取出試管，分別加入適量的斐林試劑，混勻，沸水水浴一段時間觀察實驗現象并記錄實驗結果(3

15、) 含有蔗糖和蔗糖酶溶液的試管，以及含淀粉和唾液淀粉酶溶液的試管中出現磚紅色沉淀，其他試管中不出現磚紅色沉淀。(4)酶的催化作用具有專一性(5)20低于酶的最適溫度，酶活性低，水解產生的還原糖少解析 本實驗考查學生的實驗設計能力。要驗證蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有專一性，其自變量應為兩種酶，因變量應為是否有磚紅色沉淀生成。甲、丁對照說明蔗糖酶只催化蔗糖分解而不催化淀粉分解， 體現了蔗糖酶的專一性。 乙、丙對照說明淀粉酶只催化淀粉分解而不催化蔗糖分解，體現了淀粉酶的專一性。動物體內酶的最適溫度是 37 ，溫度下降，酶活性降低。二、光合作用探究示例 2光能 D 在有氧或無氧ATP 與 ADP化學能

16、光反應暗反應暗反應的相互轉化過程中，物質是循環的，能量的來源和去向不同，能量不能循環。三、 1.葉綠體 線粒體光、色素、酶酶、有光無光CO2 H2OCO2H 2O化學能ATP有機物能量物質和能量供能細胞呼吸光合作用光合作用有氧呼吸探究示例 3D 過程分別表示光反應、暗反應、有氧呼吸第一、二、三階段。過程需多種酶參與，且需要光反應過程產生的ATP 供能。 過程是有氧呼吸和無氧呼吸共有的過程，任何活細胞內都可以發生。過程中 H 、氧結合，產生大量的能量。過程產生的 H 當作暗反應過程中的還原劑，不與氧結合。2減少探究示例增加減少增加增加增加4C突然停止光照，C3 量會增加增加(曲線下降增加a)，C

17、5 和三磷酸腺苷量都會減少(曲線 b)。 四、 1.細胞呼吸光合作用細胞呼吸CO2O22實測植物氧氣釋放量細胞呼吸耗氧量釋放量 光合作用實際葡萄糖生產量實測植物CO2 吸收量細胞呼吸CO2(葉綠體產生或合成葡萄糖量)細胞呼吸葡萄糖消耗量探究示例 5D 圖示中， S1S3 表示二氧化碳的釋放量，可表示玉米在該光照強度范圍內呼吸作用消耗的有機物量。S2 S3 表示光合作用利用的二氧化碳量，可表示光合作用產生的有機物總量。S2 表示玉米光合作用有機物的凈積累量。B 點表示光合作用強度等于呼吸作用強度，缺 Mg 時，光合作用強度減弱，達到同樣的光合強度需要較強的光照， B 點右移；最大光合強度減少，D

18、 點左移。課后練習區1 B 據圖分析，淀粉酶在45 時催化效率最高，故最適溫度為45 ，故A 錯；胃蛋酶的最適pH 為 1.8 左右，小腸胰液的pH 為 7 8，胃蛋白酶進入小腸后會失活，故C 錯；小腸中的消化酶活性降低，但不會失活，故D 錯。2 BCD藍藻細胞雖沒有線粒體，但可以進行有氧呼吸，能產生ATP。 規律方法ATP與DNA 、 RNA 、核苷酸的結構中都有“A ”，但它在不同物質中表示的含義不同，如圖所示：ATP 中的 A 為腺苷 (由腺嘌呤和核糖組成)；DNA 分子中的 A 為腺嘌呤脫氧核苷酸； RNA分子中的 A 為腺嘌呤核糖核苷酸；核苷酸中的A 為腺嘌呤。可見，它們的共同點是都

19、含有腺嘌呤。3B 無氧條件下，細胞的無氧呼吸也能產生ATP。葉綠體合成 ATP 不需要氧。細胞質中消耗的 ATP 來源于線粒體和細胞質基質，葉綠體產生的ATP 只參與光合作用的暗反應。 4ABD 酶比無機催化劑的效率高，故C 項中虛線表示過氧化氫酶對H2O2 分解的催化效率，實線表示 Fe3的催化效率。 5 D 本題考查葉綠體和線粒體的結構和功能。線粒體中只能發生C3 CO2 的過程，即有氧呼吸的第二階段， C6 12O6C3 的過程發生在細胞質基質，A 錯；在線粒體中伴H隨有氧呼吸第三階段水的生成能產生ATP 但不產生 H ，而是消耗 H ，B 錯；化學能轉變成光能發生在某些能發光的生物的發

20、光細胞的細胞質基質，而不是線粒體， C 錯；葉綠體通過類囊體， 線粒體通過嵴增大膜面積，膜上分布較多酶， 有利于新陳代謝高效而有序地進行， D 對。 模型構建細胞呼吸與光合作用過程的關系6 C 據圖中所示條件和曲線走勢可知，該物質的生成必須在有光的條件下，因此應該是光反應的產物；而且加入二氧化碳后，該物質被消耗，因此該曲線表示的應是NADPH、 ATP 的數量。7 D20 時呼吸速率為2 mg/2 h 1 mg/h,10 時為1 mg/2 h 0.5 mg/h ，為2 倍。10 、5 klx 的光照下，每小時光合作用產生的O2 量為 6 mg/2 h 1 mg/2 h 3.5 mg 。5 kl

21、x光照下， 10 時積累的有機物為6 mg/2 h 3 mg/h,20 時為 4 mg/2 h 2 mg/h。 20 、10 klx光照下，每小時光合作用產生的氧氣量是(10 mg 2 mg)/2 h 6 mg/h 。故只有D項正確。規律方法光合作用計算規律對于綠色植物來說，在進行光合作用的同時，還在進行呼吸作用。因此，光下測定的值為凈光合速率， 而實際光合速率凈光合速率呼吸速率。一般以光合速率和呼吸速率(即單位時間單位葉面積吸收和放出CO2的量或放出和吸收O2 的量來表示植物光合作用和呼吸作用的強度，并以此間接表示植物合成和分解有機物的量的多少。)(1)光合作用實際產氧量實測的O2 釋放量呼吸作用消耗O2 量(2)光合作用實際消耗CO