1、學(xué)案13細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用知識(shí)歸納與拓展命題規(guī)律從近三年高考生物試題看，酶和ATP的知識(shí)點(diǎn)主要側(cè)重于考查酶的特性及影響酶活性的因素的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(xì)胞呼吸的知識(shí)點(diǎn)主要側(cè)重于考查細(xì)胞呼吸的種類、過程、場所、條件及能量應(yīng)用。另外， 酵母菌的呼吸特點(diǎn)及呼吸方式的實(shí)驗(yàn)探究也逐漸成為命題的熱點(diǎn)。光合作用的知識(shí)點(diǎn)主要側(cè)重于考查光合作用探究歷程中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)及分析，光反應(yīng)與暗反應(yīng)的場所、條件、物質(zhì)與能量轉(zhuǎn)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(xiàng)。命題的角度往往是聯(lián)系生活實(shí)際綜合考查影響細(xì)胞呼吸、光合作用、影響酶活性的因素及其在

2、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用，且多以圖表、曲線及實(shí)驗(yàn)信息題的形式呈現(xiàn)，著重考查學(xué)生的識(shí)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(lián)系在一起綜合考查。命題趨勢預(yù)計(jì)2012年本專題的知識(shí)將繼續(xù)聯(lián)系生產(chǎn)生活實(shí)際，以實(shí)驗(yàn)分析或圖表、曲線的形式綜合考查，試題靈活性強(qiáng)，分值穩(wěn)定，難度系數(shù)維持在0.62左右。一、完成與酶有關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思路總結(jié)實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組衡量標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證酶的本質(zhì)酶是蛋白質(zhì)待測酶溶液雙縮脲試劑溶液標(biāo)準(zhǔn)_溶液雙縮脲試劑溶液是否出現(xiàn)_酶是RNA待測酶溶液吡羅紅試劑標(biāo)準(zhǔn)_溶液吡羅紅試劑是否出現(xiàn)_驗(yàn)證酶的專一性底物相應(yīng)酶液另一底物_或同一底物_底物是否

3、被分解驗(yàn)證酶的高效性底物相應(yīng)酶液底物_底物分解速率探究酶的最適溫度_梯度下，其他條件相同的處理后的底物和酶混合底物的_或底物的_探究酶的最適pH不同pH梯度下，其他條件_的處理后的底物和酶混合底物的分解速率或底物的剩余量探究示例1 (2009·全國理綜，32)請(qǐng)用所給的實(shí)驗(yàn)材料和用具，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證哺乳動(dòng)物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有專一性。要求完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果、得出結(jié)論，并回答問題。實(shí)驗(yàn)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“”代表加入適量的溶液，“”代表不加溶液，甲、乙代表試管標(biāo)號(hào)，請(qǐng)用

4、這些符號(hào)完成下表中的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。溶液試管蔗糖溶液淀粉溶液蔗糖酶溶液唾液淀粉溶液甲(2)實(shí)驗(yàn)步驟：按照上表中的設(shè)計(jì)，取試管、加溶液。_。_。_。(3)結(jié)果預(yù)測：_ _。(4)結(jié)論：_ _。(5)在上述實(shí)驗(yàn)中，如果僅將37恒溫水浴鍋的溫度調(diào)到20，而其他條件不變，重做上述實(shí)驗(yàn)，出現(xiàn)磚紅色的試管中，顏色會(huì)比37時(shí)淺，其原因是_ _。二、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化探究示例2 (2011·常州調(diào)研)下列關(guān)于生物體內(nèi)ATP的敘述，不正確的是()AATP是細(xì)胞內(nèi)的直接供能物質(zhì)BATP的腺苷由腺嘌呤和核糖結(jié)合而成CATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化，在活細(xì)胞中其循環(huán)是永無休止的DATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化過程中，物

5、質(zhì)和能量都可循環(huán)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(guān)系表填充探究示例3 (2010·南京測試)下圖表示光合作用和呼吸作用過程中物質(zhì)變化的關(guān)系，下列說法錯(cuò)誤的是()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(xì)胞中都能進(jìn)行C過程產(chǎn)生的能量最多D過程產(chǎn)生的H都能與氧結(jié)合產(chǎn)生水聽課記錄：2葉綠體處于不同條件下，C3、C5、H、ATP以及(CH2O)合成量的動(dòng)態(tài)變化探究示例4 (2011·蘇州質(zhì)檢)如圖表示同一植物在不同條件下進(jìn)行光合作用時(shí)有關(guān)中間產(chǎn)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

6、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(guān)于總光合量與凈光合量的比較、分析與計(jì)算1曲線及其解讀綠色植物每時(shí)每刻都在進(jìn)行_，當(dāng)在光下測定植物光合強(qiáng)度時(shí)，由于植物的細(xì)胞呼吸同時(shí)進(jìn)行，因而實(shí)際測得的數(shù)值應(yīng)為_與_的代數(shù)和。如圖所示：2相關(guān)計(jì)算植物的光合作用與細(xì)胞呼吸同時(shí)進(jìn)行時(shí)，應(yīng)存在如下關(guān)系：光合作用實(shí)際產(chǎn)氧量(葉綠體產(chǎn)氧量)_。光合作用實(shí)際CO2消耗量(葉綠體消耗CO2量)_ _。光合作用葡萄糖凈生產(chǎn)量(葡萄糖積累量)_ _。探究示例5 下圖表示20時(shí)玉米光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系，S1、S2、S3表示所在部位的面積，下列說法中不正確的是()AS1S3表示玉米呼

7、吸作用消耗的有機(jī)物量BS2S3表示玉米光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物總量C若土壤中缺Mg，則B點(diǎn)右移，D點(diǎn)左移DS2S3表示玉米光合作用有機(jī)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(guān)敘述正確的是()器官消化液名稱pH消化液成分胃胃液12胃酸(HCl)、胃蛋白酶(最適pH為1.8左右)小腸胰液、膽汁78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(shí)催化效率高 ，因此該酶的最適溫度為30B水稻淀粉酶在a點(diǎn)與b點(diǎn)的空間結(jié)構(gòu)不同C胃酸會(huì)隨著胃液進(jìn)入小腸，故胃蛋白酶進(jìn)入小腸后仍能催化蛋白

8、質(zhì)的分解D胃酸的進(jìn)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(guān)ATP的敘述正確的是(多選)()A藍(lán)藻細(xì)胞沒有線粒體，不能產(chǎn)生ATPBATP中的能量可以來源于光能、化學(xué)能，也可以轉(zhuǎn)化為光能和化學(xué)能C在有氧與缺氧的條件下，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)都能形成ATPDATP中的“A”與構(gòu)成DNA、RNA中的堿基“A”表示的不是同一物質(zhì)3關(guān)于葉肉細(xì)胞在光照條件下產(chǎn)生ATP的描述，正確的是()A無氧條件下，光合作用是細(xì)胞ATP的唯一來源B有氧條件下，線粒體、葉綠體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)都能產(chǎn)生ATPC線粒體和葉綠體合成ATP都依賴氧D細(xì)胞質(zhì)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(yīng)速率(

9、或生成物)的變化情況。有關(guān)敘述正確的是(多選)()A圖能用來表示反應(yīng)物濃度變化與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系B圖虛線表示增加酶濃度后，其他條件不變時(shí)，生成物量與反應(yīng)時(shí)間關(guān)系的變化情況C若圖中的實(shí)線表示過氧化氫酶對(duì)H2O2分解的催化效率，則虛線表示Fe3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(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系5(2011·南京模擬)下列關(guān)于葉綠體和線粒體比較的敘述，正確的是()A葉綠體中可發(fā)生CO2C3C6H12O6的過程，線粒體中可發(fā)生C6H12O6C3CO2的過程BATP和H在葉綠體中隨水的分解而產(chǎn)生，在線粒體中隨水的生成而產(chǎn)生C光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能發(fā)生的場所是葉綠體中，化學(xué)能轉(zhuǎn)變成光

10、能發(fā)生在線粒體中D都具有較大膜面積和復(fù)雜的酶系統(tǒng)，有利于新陳代謝高效而有序地進(jìn)行6(2011·南通調(diào)研)把離體葉綠體加入到含ADP、磷酸、NADP等物質(zhì)的溶液中，用如圖所示的條件進(jìn)行光合作用，實(shí)驗(yàn)后繪成曲線，該曲線表示()A有機(jī)物合成量 BO2釋放量CATP、NADPH的數(shù)量 DCO2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(shí)驗(yàn)裝置中，研究在10、20的溫度條件下，分別置于黑暗和5 klx、10 klx條件下的光合作用和呼吸作用。結(jié)果如圖所示(橫坐標(biāo)為時(shí)間，單位：小時(shí))。對(duì)以上結(jié)果分析正確的是，該葉片()A20時(shí)的呼吸速率是10時(shí)的4倍B在10、5

11、klx的光照下，每小時(shí)光合作用產(chǎn)生的氧氣量是3 mgC在5 klx光照下，10時(shí)積累的有機(jī)物比20時(shí)少D在20、10 klx光照下，每小時(shí)光合作用產(chǎn)生的氧氣量是6 mg8(2009·浙江理綜，4)下列關(guān)于植物光合作用和細(xì)胞呼吸的敘述，正確的是()A無氧和零下低溫環(huán)境有利于水果的保鮮BCO2的固定過程發(fā)生在葉綠體中，C6H12O6分解成CO2的過程發(fā)生在線粒體中C光合作用過程中光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，細(xì)胞呼吸過程中化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎虯TPD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)量題 號(hào)12345678答 案9.(2011·江蘇四市調(diào)研)下圖為某綠色植物

12、葉肉細(xì)胞內(nèi)部分生理過程示意圖，af均為氣體物質(zhì)。據(jù)圖分析回答有關(guān)問題：(1)圖中可表示氧氣的是_(填字母)(2)b參與光合作用的_階段，該階段發(fā)生的場所是_；氧氣參與有氧呼吸的第_階段，該階段發(fā)生的場所是_。(3)在黑暗條件下，葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場所有_。(4)若用14C標(biāo)記CO2，則光合作用過程中14C的轉(zhuǎn)移途徑是_。10(2010·廣州一模)研究人員利用番茄植株進(jìn)行了兩組實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)一、二的結(jié)果分別用圖中的(1)、(2)表示，請(qǐng)據(jù)圖回答問題：(1)實(shí)驗(yàn)一除滿足植物對(duì)水和無機(jī)鹽的需要外，還必須在適宜的_等外界條件下進(jìn)行。(2)實(shí)驗(yàn)一的自變量是_，圖(1)中a點(diǎn)條件下番茄植株相對(duì)生長

13、速率低于b點(diǎn)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組合嗎？_，理由是_。(3)圖(2)表示一個(gè)種植有番茄植株的密閉容器內(nèi)O2含量的變化，據(jù)圖分析：番茄植株光合作用釋放的O2量和細(xì)胞呼吸消耗的O2量相等的點(diǎn)是_。該番茄植株經(jīng)過一晝夜后，是否積累了有機(jī)物？_，理由是_。根據(jù)圖(2)在圖(3)中以A為起點(diǎn)畫出該密閉容器內(nèi)CO2含量變化的曲線。專題學(xué)案13細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用知識(shí)歸納與拓展課堂活動(dòng)區(qū)一、蛋白質(zhì)紫色RNA紅色相同酶液另一種酶液無機(jī)催化劑不同溫度分解速率剩余量相同探究示例1(1)乙丙丁(2)混勻，37恒溫水浴一段時(shí)間取出試管，分別加入適量的斐林試劑，混勻，沸水水

14、浴一段時(shí)間觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果(3)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(xiàn)磚紅色沉淀，其他試管中不出現(xiàn)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(chǎn)生的還原糖少解析本實(shí)驗(yàn)考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。要驗(yàn)證蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有專一性，其自變量應(yīng)為兩種酶，因變量應(yīng)為是否有磚紅色沉淀生成。甲、丁對(duì)照說明蔗糖酶只催化蔗糖分解而不催化淀粉分解，體現(xiàn)了蔗糖酶的專一性。乙、丙對(duì)照說明淀粉酶只催化淀粉分解而不催化蔗糖分解，體現(xiàn)了淀粉酶的專一性。動(dòng)物體內(nèi)酶的最適溫度是37，溫度下降，酶活性降低。二、光合作用光能有氧或無氧化學(xué)能光反應(yīng)暗反

15、應(yīng)暗反應(yīng)探究示例2D在ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化過程中，物質(zhì)是循環(huán)的，能量的來源和去向不同，能量不能循環(huán)。三、1.葉綠體線粒體光、色素、酶酶、有光無光CO2H2OCO2H2O化學(xué)能ATP有機(jī)物能量物質(zhì)和能量供能細(xì)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(yīng)、暗反應(yīng)、有氧呼吸第一、二、三階段。過程需多種酶參與，且需要光反應(yīng)過程產(chǎn)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(xì)胞內(nèi)都可以發(fā)生。過程中H、氧結(jié)合，產(chǎn)生大量的能量。過程產(chǎn)生的H當(dāng)作暗反應(yīng)過程中的還原劑，不與氧結(jié)合。2減少增加減少增加增加增加增加下降增加探究示例4C突然停止光照，C3量會(huì)增加(曲線a)，C5和三磷

16、酸腺苷量都會(huì)減少(曲線b)。四、1.細(xì)胞呼吸光合作用細(xì)胞呼吸CO2O22實(shí)測植物氧氣釋放量細(xì)胞呼吸耗氧量實(shí)測植物CO2吸收量細(xì)胞呼吸CO2釋放量光合作用實(shí)際葡萄糖生產(chǎn)量(葉綠體產(chǎn)生或合成葡萄糖量)細(xì)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(qiáng)度范圍內(nèi)呼吸作用消耗的有機(jī)物量。S2S3表示光合作用利用的二氧化碳量，可表示光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物總量。S2表示玉米光合作用有機(jī)物的凈積累量。B點(diǎn)表示光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度，缺Mg時(shí)，光合作用強(qiáng)度減弱，達(dá)到同樣的光合強(qiáng)度需要較強(qiáng)的光照，B點(diǎn)右移；最大光合強(qiáng)度減少，D點(diǎn)左移。課后練習(xí)區(qū)1B據(jù)圖分析，淀粉酶在45

17、時(shí)催化效率最高，故最適溫度為45，故A錯(cuò)；胃蛋酶的最適pH為1.8左右，小腸胰液的pH為78，胃蛋白酶進(jìn)入小腸后會(huì)失活，故C錯(cuò)；小腸中的消化酶活性降低，但不會(huì)失活，故D錯(cuò)。2BCD藍(lán)藻細(xì)胞雖沒有線粒體，但可以進(jìn)行有氧呼吸，能產(chǎn)生ATP。規(guī)律方法ATP與DNA、RNA、核苷酸的結(jié)構(gòu)中都有“A”，但它在不同物質(zhì)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(diǎn)是都含有腺嘌呤。3B無氧條件下，細(xì)胞的無氧呼吸也能產(chǎn)生ATP。葉綠體合成ATP不需要氧。細(xì)胞質(zhì)中消耗的ATP來

18、源于線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，葉綠體產(chǎn)生的ATP只參與光合作用的暗反應(yīng)。4ABD酶比無機(jī)催化劑的效率高，故C項(xiàng)中虛線表示過氧化氫酶對(duì)H2O2分解的催化效率，實(shí)線表示Fe3的催化效率。5D本題考查葉綠體和線粒體的結(jié)構(gòu)和功能。線粒體中只能發(fā)生C3CO2的過程，即有氧呼吸的第二階段，C6H12O6C3的過程發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，A錯(cuò)；在線粒體中伴隨有氧呼吸第三階段水的生成能產(chǎn)生ATP但不產(chǎn)生H，而是消耗H，B錯(cuò)；化學(xué)能轉(zhuǎn)變成光能發(fā)生在某些能發(fā)光的生物的發(fā)光細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，而不是線粒體，C錯(cuò)；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(jìn)行，D對(duì)。模型構(gòu)建細(xì)胞呼吸與光合

19、作用過程的關(guān)系6C據(jù)圖中所示條件和曲線走勢可知，該物質(zhì)的生成必須在有光的條件下，因此應(yīng)該是光反應(yīng)的產(chǎn)物；而且加入二氧化碳后，該物質(zhì)被消耗，因此該曲線表示的應(yīng)是NADPH、ATP的數(shù)量。7D20時(shí)呼吸速率為2 mg/2 h1 mg/h,10時(shí)為1 mg/2 h0.5 mg/h，為2倍。10、5 klx的光照下，每小時(shí)光合作用產(chǎn)生的O2量為6 mg/2 h1 mg/2 h3.5 mg。5 klx光照下，10時(shí)積累的有機(jī)物為6 mg/2 h3 mg/h,20時(shí)為4 mg/2 h2 mg/h。20、10 klx光照下，每小時(shí)光合作用產(chǎn)生的氧氣量是(10 mg2 mg)/2 h6 mg/h。故只有D項(xiàng)正確。 規(guī)律方法光合作用計(jì)算規(guī)律對(duì)于綠色植物來說，在進(jìn)行光合作用的同時(shí)，還在進(jìn)行呼吸作用。因此，光下測定的值為凈光合速率，而實(shí)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(shí)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(qiáng)度，并以此間接表示植物合成和分解有機(jī)物的量的多少。)(1)光合作用實(shí)際產(chǎn)氧量實(shí)測的O2釋放量呼吸作用消耗O2量(2)光合作用實(shí)際消耗CO2量實(shí)