2024-2025版新教材高中生物第三章细胞中能量的转换和利用阶段提升课学案苏教版必修1

PAGE13-第三章尝试填写图中序号代表的含义:①蛋白质或RNA②高效性③温度④A-P～P～P⑤类囊体膜⑥叶绿体基质⑦光质、CO2浓度、温度⑧细胞质基质和线粒体⑨C6H12O6__、O2、H2O⑩CO2、H2O

影响酶活性的因素及曲线分析将萝卜磨碎制得提取液,取少量提取液分别加入pH为3～9的盛有等量H2O2溶液的几支试管中,保持30℃的温度(过氧化氢酶的最适温度为37℃),结果如图中B曲线所示。变更温度为15℃后重复上述试验,得到曲线A.变更温度导致酶的最适酸碱度发生变更B.曲线A的酶活性可以复原到曲线B的酶活性水平C.从图中可见pH为7时该酶活性最高D.萝卜提取液中含有过氧化氢酶【解析】选A。从图中曲线可知,30℃与15℃时,曲线最高点所对应的pH相同,说明最适pH不会随温度的变更而变更,A错误;低温使酶的活性受到抑制,故适当提高温度可以提高酶的活性,B正确;当pH=7时,单位时间产生O2量最多,故酶的活性也最高,C正确;依据题意可知1.温度对酶活性的影响:(1)低于最适温度:酶活性较弱,适当升温,酶活性上升(填“上升”“降低”或“不变”)。(2)高于最适温度:酶的空间结构被破坏,从而导致酶活性降低甚至变性失活,此时再降低温度,酶活性不变(填“上升”“降低”或“不变”)。2.pH对酶活性的影响:低于或高于最适pH时:酶的空间结构都会被破坏,从而导致酶活性降低甚至变性失活,此时上升或降低pH,酶活性不变(填“上升”“降低”或“不变”)。3.温度和pH对酶活性的综合影响:在不同温度下,酶的最适pH相同(填“相同”或“不同”),在不同pH下,酶的最适温度相同(填“相同”或“不同”)。为了探讨温度对某种酶活性的影响,设置三个试验组:A组(20℃)、B组(40℃)和C组(60℃),测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同A.生物体内酶的化学本质是蛋白质或RNAB.三个温度条件下,该酶活性最高的是B组C.在时间t1之前,A组温度提高10D.在时间t2～t3时,向C组反应体系中增加底物后产物总量会有所增加【解析】选D。生物体内酶的化学本质是蛋白质或RNA,A正确;分析曲线图可知:在B组(40℃),反应到达化学平衡所须要的时间最短,故三个温度条件下,该酶活性最高的是B组,B正确;从曲线图来看,三个温度条件较适合的是40℃,而A组是20℃条件下温度对某种酶活性的影响曲线,故在时间t1之前,反应尚未达到化学平衡之前,假如A组温度提高10℃,那么A组酶催化反应的速度会加快,C正确;C组为60℃条件下温度对某种酶活性的影响曲线,看图可知,在时间t2时,产物浓度不再变更,高温酶已经失活,此时向反应体系中增加底物,光合作用与细胞呼吸过程中物质和能量的联系如图所示为甘蔗一个叶肉细胞内的系列反应过程,下列有关说法正确的是()A.只要该细胞中过程②的速率大于过程③的速率,甘蔗的干重就会增加B.过程①中叶绿体中的四种色素都主要汲取蓝紫光和红光C.过程②只发生在叶绿体基质,过程③只发生在线粒体D.过程①产生[H],过程②消耗[H],过程③既产生也消耗[H]【解析】选D。仅叶肉细胞中光合作用速率大于细胞呼吸的速率,整个甘蔗植株的干重不肯定会增加,因为还有其他不能进行光合作用的细胞也要通过细胞呼吸消耗有机物,A错误;叶绿体中的类胡萝卜素主要汲取蓝紫光,叶绿素主要汲取蓝紫光和红光,B错误;过程②属于光合作用,只发生在叶绿体,而过程③为细胞呼吸,发生在细胞质基质和线粒体,C错误;光反应阶段产生[H],暗反应阶段消耗[H],细胞呼吸的第一、二阶段产生[H],而第三阶段消耗[H],D正确。光合作用与细胞呼吸中物质及能量转化(1)光合作用和有氧呼吸中各种元素的去向:(2)光合作用与有氧呼吸中[H]和ATP的来源、去路:比较项目来源去路[H]光合作用NADPH产生于光反应中水的裂解用于暗反应中C3的还原有氧呼吸NADH产生于第一、二阶段消耗于第三阶段,与O2结合生成H2OATP光合作用产生于光反应阶段,其中的能量来自光能主要用于暗反应过程中C3的还原,其中的能量转变成有机物中稳定的化学能有氧呼吸三个阶段均能产生,但第三阶段相对较多用于各项生命活动1.下图为植物细胞代谢的部分过程简图,①～⑦为相关生理过程。下列叙述错误的是()A.若植物缺镁,则首先会受到显著影响的是③B.②的进行与⑤⑥亲密相关C.蓝细菌细胞中④发生在叶绿体基质中D.叶肉细胞③中O2的产生量小于⑥中O2的汲取量,则该细胞内有机物的总量将削减【解析】选C。镁是合成叶绿素的成分,光反应阶段须要叶绿素汲取光能,若植物缺镁则叶绿素的合成受到影响,首先会受到显著影响的生理过程是③光反应过程,A项正确;②是植物细胞通过主动运输汲取无机盐离子的过程,须要消耗能量,故与⑤⑥过程亲密相关,B项正确;蓝细菌细胞是原核细胞,没有叶绿体,C项错误;题图中③光反应过程中O2的产生量小于⑥有氧呼吸过程O2的汲取量,则净光合作用量小于0,该植物体内有机物的量将削减,D项正确。2.(2024·连云港高一检测)如图是植物光合作用和有氧呼吸流程图,据图回答下列问题。(1)图中的①表示的物质是________,它在光合作用过程中被分解的场所是________。

(2)图中的CO2在接受[②]________释放的能量并被[H]还原前,必需经过的一个生理过程是____________。

(3)图中的O2参加有氧呼吸的第________阶段的反应,并且此阶段生成的物质②数量最多。

【解析】(1)图中的①表示的物质是水(H2O),在光合作用的光反应阶段,水光解产生[H]与O2,场所是叶绿体的类囊体膜。(2)图中的CO2在接受ATP释放的能量并被[H]还原前,必需经过的一个生理过程是CO2的固定。(3)图中的O2参加有氧呼吸的第三阶段的反应,并且此阶段生成的物质②ATP数量最多。答案:(1)水(H2O)叶绿体的类囊体膜(2)ATPCO2的固定(3)三光合作用与细胞呼吸的综合曲线分析图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时,单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变更。图乙表示蓝细菌光合速率与光照强度的关系,下列说法正确的是()A.图甲中,光照强度为b时,光合速率等于呼吸速率B.图甲中,光照强度为d时,单位时间内细胞从四周汲取2个单位的CO2C.图乙中,当光照强度为x时,细胞中产生ATP的场全部细胞质基质、线粒体和叶绿体D.图乙中,限制e、f、g点光合速率的因素主要是光照强度【解析】选B。分析图甲可知,光照强度为b时,CO2释放量和O2产生总量相等,细胞呼吸释放的CO2首先供应叶绿体进行光合作用,剩余部分释放到外界,则此时细胞呼吸速率大于光合速率,A项错误;光照强度为d时,水稻叶肉细胞的光合速率大于细胞呼吸速率,光照强度为a时,CO2释放量即为细胞呼吸速率,则光照强度为d时,O2产生总量为8个单位,须要消耗的CO2也为8个单位,所以单位时间内需从外界汲取的CO2为2个单位,B项正确;图乙中所示生物为蓝细菌,蓝细菌不含线粒体和叶绿体,C项错误;图乙中,限制g点光合速率的因素不是光照强度,可能是二氧化碳浓度、温度等,D项错误。1.真正光合速率、净光合速率和细胞呼吸速率的关系:真正光合速率=净光合速率+细胞呼吸速率。2.净光合速率和真正光合速率的推断:(1)依据坐标曲线判定:①当光照强度为0时,若CO2汲取值为负值,该值的肯定值代表细胞呼吸速率,该曲线代表净光合速率,如图甲。②当光照强度为0时,光合速率也为0,该曲线代表真正光合速率,如图乙。(2)依据关键词判定:检测指标细胞呼吸速率净光合速率真正(总)光合速率CO2释放量(黑暗)汲取量利用量、固定量、消耗量O2汲取量(黑暗)释放量产生量有机物消耗量(黑暗)积累量制造量、产生量3.光合作用与细胞呼吸曲线中的“关键点”移动:(1)细胞呼吸对应点(A点)的移动:细胞呼吸增加,A点下移;细胞呼吸减弱,A点上移。(2)补偿点(B点)的移动:①细胞呼吸速率增加,其他条件不变时,CO2(或光)补偿点应右移,反之左移。②细胞呼吸速率基本不变,相关条件的变更使光合速率下降时,CO2(或光)补偿点应右移,反之左移。(3)饱和点(C点)和D点的移动:相关条件的变更(如增大光照强度或增大CO2浓度)使光合速率增大时,C点右移,D点上移的同时右移;反之,移动方向相反。4.植物光合作用和细胞呼吸的日变更曲线分析:(1)夏季晴朗天气中一昼夜植物CO2汲取或释放速率的变更曲线:c点:光合作用强度等于细胞呼吸强度。d点:温度过高,部分气孔关闭,二氧化碳汲取削减,出现“午休”现象。e点:光合作用强度等于细胞呼吸强度。bf段:制造有机物的时间段。ce段:积累有机物的时间段。(2)密闭容器中一昼夜CO2浓度的变更曲线:D点:光合作用强度等于细胞呼吸强度。H点:光合作用强度等于细胞呼吸强度。I点低于A点:一昼夜后,密闭容器中CO2浓度减小,即光合作用强度大于细胞呼吸强度,植物能正常生长(若I点高于A点,植物不能正常生长)。1.(2024·泰州高一检测)晴朗的夏季,将一株植物放在密闭的玻璃罩内,置于室外进行培育,用CO2浓度测定仪测得了一天内该玻璃罩内CO2浓度的变更状况,绘制成如图所示的曲线,下列有关叙述错误的是()A.H点CO2浓度最低,说明此时植物积累有机物最多B.FG段CO2浓度下降不明显,是因为中午温度过高使酶活性降低C.BC段较AB段CO2浓度增加减慢,是因为低温使植物细胞呼吸减慢D.从0时起先计算,经过24小时,植物体内的有机物量有所增加【解析】选B。H点CO2浓度最低,说明此时间合作用强度等于呼吸作用强度,H点后光合作用强度小于呼吸作用强度,即产生有机物少于消耗有机物,所以H点植物积累有机物最多,A正确;FG段缘由是中午光照强,气温高,导致蒸腾作用强,水分散失多,气孔关闭,CO2汲取削减,光合速率降低,B错误;BC段较AB段浓度增加减慢,是因为凌晨低温使植物细胞呼吸减弱,CO2释放量削减,C正确;由于I点的CO2浓度低于A点,所以从0时起先计算,经过24小时,植物体内的有机物量有所增加,D正确。2.如图表示某种绿色植物在自然条件下一昼夜二氧化碳汲取速率的变更状况,下列说法正确的是()A.c点时植物光合速率为3mg·m-2·h-1B.一昼夜植物体内积累的有机物量可以表示为S2-(S1+S3)C.b点前和e点后表示植物只进行细胞呼吸D.导致f点和a点二氧化碳汲取速率不同的环境因素是温度,a点时温度高于f点【解析】选B。c点时植物光合速率大于3mg·m-2·h-1,3mg·m-2·h-1表示净光合速率;b点前和e点后呼吸速率大于光合速率;a点时呼吸速率小于f点,故a点时温度应低于f点。试验中的变量和比照试验的分析方法1.试验中的变量:试验过程中的变更因素。(1)试验中的变量:(2)变量的特点及限制:2.比照试验:(1)含义:除作为自变量的因素外,其余因素(无关变量)都保持一样,并将结果进行比较的试验。(2)比照试验的类型:某生物试验小组在探究酶的专一性时,依据以下表格的操作步骤进行试验,分析表格数据,完成有关问题:操作试管①②③pH为6.8的缓冲液/mL1a1淀粉溶液/mL22b淀粉酶溶液/mL-1-蔗糖酶溶液/mL--1反应温度/℃37碘液/mL2颜色及现象变蓝不变蓝变蓝(1)请分析本试验的变量:①自变量:________________________;

②因变量:________________________;

③无关变量:__________________等。(填两项即可)

(2)无关变量的限制:表格中的序号a和b各代表的含义是__________________、__________________,试总结试验中无关变量的限制原则是______________________________________________________。

(3)比照试验的分析:说明淀粉酶对淀粉有水解作用的两组试验是____________,说明蔗糖酶不能水解淀粉的两组试验是______________,证明酶具有专一性的试验是________。

1.变量分析:(1)自变量:该试验探究酶的专一性,即不同的酶作用于淀粉,所以试验中的自变量是运用的酶的种类。(2)因变量:①物质变更:淀粉是否被水解会随着酶的种类的变更而变更,所以试验的因变量是淀粉是否水解。②观测指标:淀粉能与碘液呈现蓝色反应。依据是否出现蓝色,推断淀粉是否水解。(3)无关变量:酶活性受温度、pH等因素的影响,所以试验中温度和pH会影响试验结果,属于无关变量;另外,酶的量、淀粉溶液的量和浓度也影响结果的测定,也属于无关变量,试验中应保持相同且相宜。2.比照试验设置:比照设置对比分析→得出结论试管①和②淀粉酶能水解淀粉试管①和③蔗糖酶不能水解淀粉试管①②③淀粉只能被淀粉酶水解,不能被蔗糖酶水解,即酶具有专一性【解析】(1)本试验的目的是探究酶的专一性,由表格可知,由淀粉酶和蔗糖酶催化淀粉水解,所以自变量是酶的种类,因变量是淀粉是否水解,通过是否出现蓝色来进行观测。试验中可以影响试验结果的其他变量有温度、pH、酶的量、淀粉溶液的量等,属于无关变量,应保持相同且相宜。(2)依据无关变量相同且相宜原则,a应为1mL、pH为6.8的缓冲液,b应为2mL淀粉溶液。(3)通过①与②可以证明淀粉酶能催化淀粉水解;通过①和③能证明蔗糖酶不能催化淀粉水解,而通过①②③可以证明淀粉只能被淀粉酶催化水解,从而证明酶具有专一性。答案:(1)①酶的种类②淀粉是否水解③温度、pH、酶的量、淀粉溶液的量(填两项即可)(2)1mL2mL相同且相宜(3)①②①③①②③对于上述试验的反应条件,有些同学提出了质疑,选择37℃是否合适?该试验小组为了回应同学的质疑,进行了淀粉酶最适温度的探究试验,打算了以下材料:淀粉酶溶液、淀粉溶液、碘液、斐林试剂、梯度为1℃的3