2018高中生物学业水平测试复习第5讲细胞的能量供应和利用学案

第5讲细胞的能量供给和利用

一、酶

(1)酶的本质、特性和作用(A)

【酶的本质】酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大局部是蛋白质、少量是

RNA

【酶的特性J1、酶具有高效性2、酶具有专一性3、酶的作用条件比拟温和

【小结】验证酶的高效性一般用酶与无机催化剂进行比拟；验证酶的专一性可采用-底物相同

酶不同II或-酶相同底物不同II的思路进行。

(2)影响酶活性的因素(B)

温度和PH值偏高或偏低，酶活性都会明显降低。在最适宜的温度和PH值条件下，酶的活性

最高。过酸、过碱或温度过高，酶的空间结构遭到破坏，能使蛋白质变性失活，不可恢复。

低温使酶活性降低，但酶的空间结构保持稳定，在适宜的温度条件下前的活性可以恢复。酶

的浓度和底物浓度也会影响化学反响速度，但是不影响酶的活性。

二、解释ATP在能量代谢中的作用

1、(了解)说出ATP的分子特点

元素组成：ATP由C、H、0、N、P五种元素组成结构特

点ATP中文名称叫三磷酸腺昔结构简式A—P〜P〜P,其中

A代表腺昔，P代表磷酸基团，〜代表高能磷酸键。水解时

腺喋吟核菩

远离A的磷酸键线断裂(A)

作用:新陈代谢所需能量的直接来源,ATP在细峰内含量很少，但在细胞内的转化速度很快。

2、(理解)ATP和ADP相互转化的过『呈和意义:

ATP与ADP的相互转化ATP酶ADP+Pi+能t(ImolATP水解释放30.54KJ能量)

ADP+Pi+能量酣ATPATP酶ADP+P1+能量

这个过程储存能量这个过程释放能量

方向从左到右时能量代表释放的能量，用于-一切生命活纵一►

方向从右到左时能量代表转移的能量，动物中为呼吸作用转移的能量。植物中来自光合作用

和呼吸作用。

注：在ATP和ADP转化过程中物质是可逆，能量是不可逆的

意义：能量通过ATP分子在吸能反响和放能反响之间循环流通，ATP是细胞里的能量流通

的能量-通货II

3、（理解）说明ATP的利用

ATP的水解过程中释放出能量，这些能量被各项吸能反响所用，如肌肉收缩、细胞分裂、主动

运输等，所有ATP的水解总伴随着吸能反响。放能反响在进行的过程中释放出能量，可为ATP

的合成提供能量，故ATP的合成总伴随着放能反响的进行。

三、说明细胞呼吸及其原理的应用

1、（理解）概述细胞呼吸的概念细胞呼吸是指在酶的催化作用下，把糖类等有机物氧化分解,

产生C02等物质，同时释放出能量的过程。

2、（了解）说出细胞呼吸的方式细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸。有氧呼吸是指细胞在氧

气的参与下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生出二氧化碳和水，同时

释放出能量，生成许多ATP的过程。无氧呼吸指在指在无氧条件下通过酶的催化作用，细胞

把糖类等有机物不彻底氧化分解，同时释放少量能量生成少量ATP的过程。

3、（理解）阐述有氧呼吸和无氧呼吸的过程及异同点

（1）有氧呼吸的过程

第一阶段、C6Hl206f2丙酮酸+2ATP+4[H]（在细胞质中）第二阶段、

丙酮酸+6H20f6C02+20[H]+2ATP（线粒体基质中）第三阶段、24

[H]+602-12H20+34ATP[线粒体内膜中）

（2）无氧呼吸的过程无K呼吸

①C6Hl206-2丙酮酸+2ATP+4[H]（在细胞质基质中）有K呼吸

②2丙酮酸一2酒精+2C02+能量（细胞质）或2丙酮酸一2

乳酸+能量（细胞质基质）匕氯¥吸消失点

（3）有氧呼吸与无氧呼吸的异同：

有倘呼吸无毓呼吸5tH仁琮％）

进行部位第一步在细胞质中，然始终在细胞质中

后在线粒体

是否需02需氧不需氧

区别最终产物C02+H20不彻底氧化物酒精或乳酸

可利用能1161KJ61.08KJ

(储

存

ATP中)

联系把C6Hl206一—2丙酮酸这一步相同，都在细胞质基质中进行

4、说明细胞呼吸的意义

⑴为生命活动提供能量⑵为其他化合物的合成提供原料

5、举例说明光合作用原理在生产和生活中的应用

(1)影响呼吸速率的外界因素：

①温度：温度通过影响细胞内与呼吸作用有关的酶的活性来影响细胞的呼吸作用。温度过低

或过高都会影响细胞正常的呼吸作用。在一定温度范围内，温度越低，细胞呼吸越弱；温度越

高，细胞呼吸越强。

②氧气：氧气充足，那么无氧呼吸将受抑制；氧气缺乏，那么有氧呼吸将会减弱或受抑制。

③水分：一般来说，细胞水分充足，呼吸作用将增强。但陆生植物根部如长时间受水浸没，根

部缺氧，进行无氧呼吸，产生过多酒精，可使根部细胞坏死。

@C02：环境C02浓度提高，将抑制细胞呼吸，可用此原理来贮藏水果和蔬菜。

12)呼吸作用在生产上的应用：

①作物栽培时，要有适当措施保证根的正常呼吸，如疏松土壤等。

②粮油种子贮藏时，要风干、降温，降低氧气含量，那么能抑制呼吸作用，减少有机物消耗。

③水果、蔬菜保鲜时、要低温或降低氧气含量及增加二氧化碳浓度，抑制呼吸作用。四、

说明光合作用以及对它的认识过程

1、光合作用的认识过程

(1)1771年，英向科学家普利斯特利证明植物可以更新空气实验；

(2)1864年，德国科学家萨克斯证明了绿色叶片在光合作用中产生淀粉的实验；

(3)1880年，德国科学家恩吉尔曼证明叶绿体是进行光合作用的场所，并从叶绿体放出氧的

实验;

(4)20世纪30年代美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究证明光合作用释放的氧

气全部来自水的实验。

(5)恩格尔曼实验的结论是：氧气是叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的

场所。

2、叶绿体中色素的种类、作用

(1)种类：包括叶绿素a、叶绿素b占3/4和类胡萝卜素(叶黄素、胡

①

萝卜素)1/4

L111②

(2)色素提取实验：无水乙醇提取色素；二氧化硅使研磨更充分；碳酸曲—③

钙防止色素受到破坏④

(3)作用：叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄吸收蓝紫

光。

3、阐述光合作用的过程

(1)光反响阶段场所：叶绿体囊状结构(类囊

体)薄膜上进行条件：必须有光，色素、化合

作用的酶

步骤：

①水的光解，水在光下分解成氧气和复原氢1120—->2[H]+1/202

②ATP生成，ADP与Pi接受光能变成ATP

能量变化：光能变为ATP活泼的化学能

(2)暗反响阶段场所：叶绿体基质条件：有光或

无光均可进行，二氧化碳，能量、酶步骤：

①二氧化碳的固定，二氧化碳与五碳化合物结合生成两个三碳化合物

②二氧化碳的复原，三碳化合物接受复原氢、醐、ATP生成有机物能

量变化：ATP活泼的化学能转变成化合物中稳定的化学能

(3)总结

工程光反响暗反响

区别条需要叶绿素、光、酶不需要叶绿素和光，需要多种酶

件

场叶绿体内囊体的薄膜上叶绿体的基质中

所

物(1)水的光解(1)C02固定C02

质2H204[H]+02+C52C3

变(2)C3的复原

(2)ATP的形成

2C3(CH20)+C5

化ADP+Pi+能量ATP

能叶绿素把光能转化为ATP中活泼的化学ATP中活泼的化学能转化成

量能(CH20)中稳定的化学能

变

化

实把二氧化碳和水转变成有机物，同时把光能转变为化学能储存在有机物中

质

联系光反响为暗反响提供［H］、ATP,暗反响为光反响提供ADP+Pi,没有光反响，暗反响无法进行，

没有暗反响，有机物无法合成。

4、举例说明光合作用原理的应用

⑴意义：①制造有机物②转化并储存太阳能③使大气中的C02和02保持相对稳定。

⑵农业生产以及温室中提高农作物产量的方法

①控制光照强度的强弱②控制温度的上下③适当的增加作物环境中二氧化碳的浓度

五、研究影响光合作用速率的环境因素

1、影响光合作用的因素

C02浓度、温度、光照强度对光合作用都有影响，其中光照为最关键因素

因素图像关键点的含义在生产上的应用

单光A点光照强度为0,此时只（1）适当提高光照强

S

因照进行呼吸作用，释放C02的度

吸

子强收量，说明此时的呼吸强度。AI（2）延长光合作用时

影度段说明随光照强度加强，光哈间（例：轮作）⑶

一一

C。

响O光照强—作用逐渐加强£02的释放量对温室大棚用无色

稀

上一表示增大逐渐减少，有一部分用于光透明玻璃（4）假设

放A

合作用；B点时，呼吸作用要降低光合作

释放的C02全部用于光合作用那么用有色玻

用，即光合作用强度=呼吸作璃。如用红色玻

用强度，称B点为光补偿点璃，那么透红光

（植物白天光照强度应在光吸收其他波长

补偿点以上，植物才能正常的光，光合能力

生长）。BC段表明随着光照较白光弱。但较

强度不断加强，光合作用强其他单色光

度不断加强，到C点以上不强。

再加强了。C点为光合作用

的饱和点。

光0A段说明随叶面积的不断适当间苗、修剪，

合徽量质A.光合作用实增大，光合作用实际量不断合理施肥、浇水，

面舞B.干物质量增大，A点为光合作用面积防止陡长，封行过

积MC的饱和点随叶面积的增大，早，使中下层叶子

*

光合作用不再增强，原因是所受的光照往往在

呼吸量

有很多叶被遮挡在光补偿点光补偿点以下，白

°2468叶面积指

以下。0B段干物质量随光i白消耗有机物，造

数

作用增强而增加，而由于A成不必要的浪费。

点以后光合作用量不再增温室栽培植物时，

力口，而叶片随叶面积的不断可增加光合作用面

增加0C段呼吸量不断增力口,积，合理密植是增

所以干物质积累量不断降低加光合作用面积的

如BC段。植物的叶面积指明一项重要措施。

不能超过c点，假设超me

点，植物将入不敷出，无法

生活下去。

光C02是光合作用的原料，在温室栽培植物时适

合

氧速一定范围内，C02越多，光当提高室内C02的

率

化合作用速率越大，但到A点浓度，如释放一定

碳时，即C02到达饱和时，就量的干冰或多施有

-

浓。COz浓度、含水不再增加了机肥，使根部吸收

1量或矿质元索

度的C02增多。大田

生产-正其行，通其

风II,即为提高

C02浓度、增加产

最

温

光光合作用是在酶催化下进行(1)适时播种

度

合的温度直接影响酶的活性。(2)温室栽培植物

逑

率一般植物在10℃〜35℃下正时，白天适当提

一

。常进行光合作用，其中高温度，晚上适

AB段(10℃〜35℃),随温度当降温

的升高而逐渐加强，B点(3)植物-午休II

(35℃)以上光合酶活性下现象的原因之

降，光合作用开始下降，

40℃〜50℃光合作用几乎完

全停止

叶

光0A段为幼叶，随幼叶的不农作物、果树管理

龄

合断生长，叶面积不断增大，后期适当摘除老

速

率叶内叶绿体不断增多，叶绿叶、残叶及茎叶蔬

素含量不断增加，光合作用菜及时换新叶，都

。

叶龄速率不断增加。AB段为壮是根据其原理。又

叶，叶片的面积、叶绿体和可降低其呼吸作用

叶绿素都处于稳定状态，光消耗有机物

合速率也根本稳定。BC段

为老叶，随叶龄的增加，叶

片内叶绿素被破坏，光合速

率也随之下降

(iJ-矿质元素是光合作用的产物一一葡萄糖进一步合成许多有合理施肥可促进叶

质机物时所必需的物质。如缺少N,就影响蛋白质(酶)的合成；每片面积增大，提高

元少P就会影响ATP的合成；缺少Mg就会影响叶绿素的合成酶的合成率，提高

素光合作用速率

多图

光

光高强光

光.高浓度co：

3o乞

因像合

合

合2oT中强无"中浓度co,

速

速

速