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1、第3單元 光合作用和細胞呼吸,1.酶并非都是蛋白質,少數(shù)酶是RNA。酶具有催化作用,其原理是降低反應的活化能。 2.酶的作用具有高效性、專一性和作用條件溫和等特性。 3.在探究酶的最適溫度(最適pH)時,底物和酶應達到相同的預設溫度(pH)后再混合。 4.不同酶的最適溫度不同:如唾液淀粉酶的最適溫度為37 ,-淀粉酶的最適溫度為60 。不同酶的最適pH不同:唾液的最適pH為6.27.4,胃液的最適pH為0.91.5,小腸液的最適pH為7.6。 5.ATP的結構簡式:APPP(“A”表示腺苷,“P”代表磷酸基團,“”表示高能磷酸鍵,“”表示普通化學鍵)。結構特點:末端的高能磷酸鍵易斷裂,也易形成

2、(伴隨能量的釋放和貯存)。生理作用:直接為生物體的各種需能反應提供能量。,,,,,,,,,,,,,6.生物體內ATP含量很少,但轉化迅速,保證持續(xù)供能。 7.植物細胞中產生ATP的場所是葉綠體、細胞質基質和線粒體,動物細胞中產生ATP的場所是細胞質基質和線粒體。 8.光合作用的光反應產生的ATP只用于暗反應中C3的還原,而細胞呼吸產生的ATP用于除C3的還原之外的各項生命活動。 9.有氧呼吸的場所細胞質基質和線粒體。無氧呼吸的場所細胞質基質。 10.有氧呼吸的產物:水、二氧化碳。無氧呼吸的產物:大多數(shù)高等植物無氧呼吸產生乙醇和二氧化碳(如水稻、蘋果、梨等),高等植物的某些器官無氧呼吸產生乳酸(

3、如馬鈴薯塊莖、甜菜塊根等),高等動物和人無氧呼吸的產物是乳酸。有氧呼吸釋放大量能量,無氧呼吸釋放少量能量。,,,,,,,,,,,,,,11.細胞呼吸方式的判斷:如果某細胞產生的二氧化碳量和消耗的氧氣量相等,則該細胞只進行有氧呼吸或同時進行有氧呼吸和產乳酸的無氧呼吸;如果某細胞不消耗氧氣,只產生二氧化碳,則只進行無氧呼吸;如果某細胞釋放的二氧化碳量比吸收的氧氣量多,則兩種呼吸方式都有(以葡萄糖為底物)。 13.葉綠體中的色素分布在類囊體薄膜上。色素的種類包括:葉綠素a(藍綠色)、葉綠素b(黃綠色)、胡蘿卜素(橙黃色)和葉黃素(黃色),前兩種主要吸收藍光和紅光,后兩種主要吸收藍紫光。,,,,,,

4、,,,,,,14.光反應與暗反應的區(qū)別與聯(lián)系:場所光反應在葉綠體類囊體薄膜上進行,暗反應在葉綠體的基質中進行;條件光反應需要光、葉綠素、酶,暗反應需要許多有關的酶和光反應產生的H、ATP;物質變化光反應發(fā)生水的光解和ATP的形成,暗反應發(fā)生CO2的固定和C3的還原;能量變化在光反應中,光能ATP中活躍的化學能,在暗反應中,ATP中活躍的化學能有機物中穩(wěn)定的化學能;聯(lián)系光反應的產物H是暗反應中C3的還原劑,ATP為暗反應的進行提供了能量,暗反應產生的ADP和Pi為光反應形成ATP提供了原料。 15.光合作用總反應式:CO2+H2O (CH2O)+O2。 16.光照強度:直接影響光反應的速

5、率,光反應產物H和ATP的濃度高低會影響暗反應的速率。,,,,,,,,,,,,,,,,,17.溫度:影響光合作用過程,特別是影響暗反應中酶的催化效率,從而影響光合速率。 18.CO2濃度:CO2是暗反應的原料,CO2濃度高低直接影響光合速率。 19.礦質元素:直接或間接影響光合作用。例如,鎂是葉綠素的組成成分,磷是ATP的組成成分。,,,,,1.對酶的組成和特性認識不清 (1)酶并非都是蛋白質,某些RNA也具有催化作用,因此酶的基本組成單位是氨基酸或核糖核苷酸。 (2)酶促反應速率不等同于酶活性 溫度和pH通過影響酶活性來影響酶促反應速率。 底物濃度和酶濃度也能影響酶促反應速率,但并未改變酶活

6、性。 (3)分析與酶有關曲線時首先要弄清橫坐標、縱坐標表示的意義,其次再分析影響該曲線的因素有幾個。一般情況下,曲線未達到飽和時,影響因素是橫坐標的因素,達到飽和穩(wěn)定狀態(tài)后限制因素是除橫坐標因素之外的其他因素。,2.不能準確選擇與酶有關實驗的實驗試劑或材料 (1)若底物選擇淀粉和蔗糖,用淀粉酶來驗證酶的專一性時,檢測底物是否被分解的試劑宜選用斐林試劑,不能選用碘液,因為碘液無法檢測蔗糖是否被分解。 (2)若選擇淀粉和淀粉酶探究酶的最適溫度,檢測底物是否被分解的試劑宜選用碘液,不應該選用斐林試劑,因為用斐林試劑鑒定時需水浴加熱,而該實驗中需嚴格控制溫度。 (3)在探究酶的適宜溫度的實驗中,不宜選

7、擇H2O2和過氧化氨酶作實驗材料,因為H2O2在加熱的條件下會分解,從而影響實驗結果。,3.對ATP的結構及轉化認識不清 (1)ATP是一種高能磷酸化合物,高能磷酸鍵斷裂時能夠釋放出高達30.54 kJ/mol的能量,所以ATP是與能量有關的一種物質,不可將兩者等同起來。 (2)ATP轉化為ADP需ATP酶的催化,同時也需要消耗水。 (3)ATP與ADP的相互轉化,從物質方面來看是可逆的,從酶、進行的場所、能量方面來看是不可逆的。,4.對細胞呼吸的場所、過程、條件認識不清 (1)原核生物有氧呼吸的場所是細胞質和細胞膜上。真核生物有氧呼吸的場所是細胞質基質和線粒體。 (2)有氧呼吸的第一、二階段

8、不需要O2,只有第三階段需要O2。 (3)如果某生物無O2的吸收和CO2的釋放,則該生物只進行無氧呼吸(產物為乳酸)或已死亡。 (4)無氧呼吸的產物中沒有水,如果細胞呼吸的產物中有水,則一定是進行了有氧呼吸。 (5)由于酵母菌無氧呼吸和有氧呼吸均可以產生CO2,故不能依據(jù)有無CO2的產生來判斷酵母菌的細胞呼吸方式。 (6)無線粒體的真核細胞(或生物)只能進行無氧呼吸,如成熟紅細胞、蛔蟲等,線粒體是進行有氧呼吸的主要場所。一些原核生物無線粒體,但進行有氧呼吸。,5.與光合作用有關的物質的來源或去向 (1)光合作用中產生的H為NADPH,細胞呼吸中產生的H為NADH,兩種H不是同一種物質。 (2)

9、CO2中C進入C3,但不進入C5,最后進入(CH2O),C5中C不進入(CH2O),可用放射性同位素標記法證明。 6.光合作用中物質的變化 判斷光反應和暗反應中C3、C5、ATP、NADPH和CO2的變化時,可結合光合作用的過程繪制示意圖。以停止光照時物質變化為例:停止光照光反應停止ATP和NADPH不再產生ATP和NADPH的含量減少且ADP和NADP+的含量增加;ATP和NADPH的含量減少C3還原減弱,而CO2固定過程仍在進行C3含量相對增加,C5含量相對減少。,7.不能正確區(qū)分凈光合作用與真正光合作用 (1)光照條件下植物并不是只進行光合作用,細胞呼吸同時進行,如果有氧氣釋放,說明光合

10、作用強度大于細胞呼吸強度;如果有二氧化碳釋放,說明光合作用強度小于細胞呼吸強度。 (2)對于密閉透明容器中的綠色植物,在黑暗的環(huán)境中,容器中二氧化碳或氧氣的變化量反映了植物體進行的細胞呼吸;在光照條件下,容器中二氧化碳或氧氣的變化量,是植物體凈光合作用的結果。,8.不能準確判斷影響光合作用和細胞呼吸的因素 (1)影響光合作用和細胞呼吸的主要因素 溫度改變時,細胞呼吸會受到影響。光合作用的光反應和暗反應均會受影響,但主要影響暗反應,因為參與暗反應的酶的種類和數(shù)量都比參與光反應的多。 CO2濃度很低時,光合作用不能進行;當CO2濃度大于某值時,光合作用才能進行。CO2濃度過大時,會抑制植物的細胞呼

11、吸,進而影響到光合作用。,(2)環(huán)境因素改變引發(fā)的補償點和飽和點的移動 植物的光(CO2)補償點和光(CO2)飽和點受外界環(huán)境影響,當外界環(huán)境變化時,光(CO2)補償點和飽和點都會發(fā)生相應變化,規(guī)律如下: 若細胞呼吸速率增加,CO2(光)補償點應右移,反之應左移; 若細胞呼吸速率基本不變,條件的改變使光合速率下降時,CO2(光)補償點應右移,反之應左移; 與陽生植物相比,陰生植物的CO2(光)補償點和飽和點都相應向左移動。,1.酶都是在核糖體上以氨基酸為原料合成的。() 2.若要長期保存酶,應將其放在低溫環(huán)境下。() 3.酶在催化反應完成后立即被降解為氨基酸。() 4.水稻細胞內合成的某物質,

12、能夠在常溫下高效分解淀粉,該物質含有羧基。() 5.溶酶體內的水解酶是由核糖體合成的。() 6.酶通過為反應物供能和降低活化能來提高化學反應速率。() 7.在細胞質內合成的酶也可在細胞核內發(fā)揮作用。() 8.在缺氧的條件下,細胞質基質也能形成ATP。() 9.幾乎所有ATP中的能量最終都來自光能。() 10.ATP與ADP在細胞中不停地進行轉化。() 11.ATP中含有一個高能磷酸鍵。(),,,,,,,,,,,,12.酶的種類具有物種差異性,而ATP卻無物種差異性。() 13.酶、ATP都與細胞代謝密切相關,但兩者的合成并無直接關系。() 14.與激素及載體蛋白等一樣,酶起到調節(jié)作用后并不失活

13、。() 15.在探究溫度對酶活性的影響的實驗中,溫度和pH是自變量。() 16.在探究光照強度對植物光合速率的影響的實驗中,CO2的濃度、溫度、植物種類等是無關變量。() 17.在探究氧氣濃度對酵母菌細胞呼吸速率的影響的實驗中,溫度可以隨便控制。 () 18.種子風干脫水后細胞呼吸增強。() 19.土壤淹水可導致根系發(fā)生無氧呼吸。(),,,,,,,,,20.破傷風桿菌在有氧條件下能大量繁殖。() 21.高等生物都進行有氧呼吸,低等生物都進行無氧呼吸。() 22.肌肉細胞中的線粒體比脂肪細胞含量多,是因為肌肉收縮需要消耗大量的能量。() 23.活細胞中的線粒體往往可以定向地運動到代謝比較旺盛的部

14、位。() 24.有氧呼吸的三個階段都有ATP產生,但第三階段產生的ATP最多。() 25.水是有氧呼吸的產物,也是有氧呼吸的反應物。() 26.各種細胞進行有氧呼吸的主要場所都是線粒體。() 27.人長時間劇烈運動時,骨骼肌細胞中一分子葡萄糖生成ATP的量比安靜時多。(),,,,,,,,,28.如果細胞呼吸沒有水的產生,就一定是無氧呼吸。() 29.人體劇烈運動時,CO2/O21,即CO2既可在線粒體又可在細胞質基質中產生。() 30.根尖分生區(qū)細胞產生ATP的場所有線粒體和細胞質基質。 () 31.葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍紫光和紅光,胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍紫光。() 32.葉綠體是綠

15、色植物光合作用的場所,光合色素分布在葉綠體的類囊體薄膜上,而與光合作用有關的酶分布在類囊體薄膜上和葉綠體基質中。() 33.某一光照強度下,檢測到新鮮葉片沒有與外界進行氣體交換,則可判斷出此葉片沒有進行光合作用。(),,,,,,,34.光反應是在葉綠體類囊體的薄膜上進行的,暗反應是在葉綠體基質中進行的。 () 35.細胞呼吸中的H和光合作用中的H實質上不是一種物質。 () 36.葉綠體與線粒體增大膜面積的方式相同,且都具有流動性。 () 37.降低光照強度將直接影響光反應的進行,從而影響暗反應;改變CO2濃度則直接影響暗反應的進行。() 38.線粒體產生的CO2擴散到同一細胞的葉綠體中被利用(

16、不考慮類囊體薄膜),需穿過4層生物膜;擴散到相鄰細胞的葉綠體中被利用,需穿過6層生物膜。(),,,,,,39.化能合成作用也能像光合作用一樣將無機物合成為有機物,但所需要的能量來源不同。() 40.小麥種子萌發(fā)過程中有氧呼吸逐漸減弱。() 41.植物生長過程中,葉綠體內各種色素的比例保持不變。() 42.與夏季相比,植物在冬季光合速率低的主要原因是光照時間縮短。() 43.綠色植物的光反應可以在暗處進行,暗反應也可以在光下進行。() 44.即使給予葉綠素提取液適宜的溫度、光照和CO2,也無法檢測到有O2生成。(),,,,,,,45.大豆根吸收礦質元素所需的ATP可以直接來源于光合作用。() 4

17、6.水果貯存時充入N2和CO2的目的主要是抑制無氧呼吸,延長水果的貯存時間。() 47.綠葉中的色素能夠溶解在有機溶劑無水乙醇中,所以用無水乙醇分離綠葉中的色素。() 48.綠葉中的色素有4種,它們在濾紙條上從上到下依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b。(),,,,,1.(2018湖南雙峰一中月考)細胞所處的能量狀態(tài)用ATP、ADP和AMP(一磷酸腺苷)之間的關系式來表示,稱為能荷,計算公式為能荷=(ATP+1/2ADP)/(ATP+ADP+AMP)。高能荷時,ATP生成過程被抑制,而ATP的利用過程被激發(fā);低能荷時,其效應相反。下列分析正確的是() A.細胞中只有ATP和ADP之間可相

18、互轉化 B.AMP可作為合成DNA分子的原料 C.人體紅細胞吸收葡萄糖時能荷較高 D.一般情況下活細胞中能荷數(shù)值小于1,答案,解析,2.科學家用含不同濃度NaF的水溶液喂養(yǎng)小白鼠,一段時間后,測量小白鼠細胞代謝產熱量及細胞內的ATP濃度,分別獲得細胞內的ATP濃度數(shù)據(jù)和產熱量曲線。下列分析錯誤的是(),A.該實驗的測量指標是細胞產熱量和細胞內的ATP濃度 B.高濃度的NaF組產熱量峰值和ATP濃度均低于對照組 C.NaF對細胞代謝產生ATP有抑制作用 D.該實驗采用了空白對照和相互對照,答案,解析,3.(2018廣西桂林、白色、崇左三市高三第三次聯(lián)考)某生物興趣小組研究甲、乙、丙三種微生物體內

19、同一種酶的活性與溫度的關系時,根據(jù)實驗結果繪制如下曲線圖。下列相關敘述正確的是() A.降低化學反應活化能效率最高的是微生物甲中的酶 B.此實驗中,在30 條件下競爭能力最強的一定是微生物丙 C.對溫度適應范圍最廣的最可能是微生物乙中的酶 D.若將溫度改為pH,則所得實驗結果曲線與圖示結果相同,答案,解析,4.科研人員檢測晴朗天氣下露天栽培和大棚栽培的油桃的光合速率(Pn)日變化情況,并將檢測結果繪制成下圖。下列相關說法錯誤的是() A.光照強度增大是導致AB段、LM段Pn增加的主要原因 B.致使BC段、MN段Pn下降的原因是氣孔關閉 C.致使EF段、OP段Pn下降的原因是光照逐漸減弱 D

20、.適時澆水、增施農家肥是提高大田作物產量的重要措施,答案,解析,5.(2018河北滄州質檢)呼吸熵(RQ=CO2釋放量/O2吸收量)可作為描述細胞呼吸過程中O2供應狀態(tài)的一種指標。下圖表示某植物非綠色器官在不同O2濃度下的O2吸收量和CO2釋放量。根據(jù)所給信息,判斷下列說法正確的是(),A.N點時,呼吸熵為1,說明該植物器官只進行有氧呼吸 B.該植物器官細胞呼吸過程中可能有非糖物質氧化分解 C.O點時,產生CO2的場所是細胞質基質或線粒體基質 D.M點時,無氧呼吸強度最低,最適合儲藏該植物器官,答案,解析,6.(2018江西南昌二中月考)在一定濃度的CO2和適宜溫度條件下,測定不同光照條件下放

21、有某雙子葉植物葉片的密閉裝置中CO2的變化量,結果如下表。分析表中數(shù)據(jù),推論不正確的是(),A.光照強度為1 k1x時,光合作用吸收的CO2少于細胞呼吸釋放的CO2 B.光照強度為2 klx時,該植物的光合速率不為零 C.光照強度由5 klx增強到7 klx時,葉肉細胞中C3的合成速率增大;而由7 klx增強到8 klx時,葉肉細胞中C3的合成速率減小 D.光照強度為9 klx時,葉綠體色素含量是限制植物光合作用速率的內因之一,答案,解析,7.(2018湖北監(jiān)利一中起點考試)對下列兩幅圖的相關描述,不正確的是() A.對綠色植物來說,圖描述過程主要發(fā)生在葉肉細胞中 B.圖顯現(xiàn)出該植物細胞正處

22、于光合作用速率大于細胞呼吸速率的狀態(tài) C.對黑暗中的綠色植物來說,圖中O2濃度為6%時,只進行有氧呼吸 D.圖中O2濃度大于18%后,氧氣不再是有氧呼吸的限制因素,答案,解析,8.為探究光照強度與光合作用的關系,某興趣小組將西紅柿植株置于密閉裝置中進行了相關實驗。結果如下表所示:,根據(jù)上表分析,下列敘述正確的是() A.實驗的自變量是CO2濃度的變化,因變量是光照強度的變化 B.通過表中實驗結果可知該植株在實驗條件下的呼吸速率和凈光合速率 C.若將第6組植株突然移至第4組條件下,短時間內細胞中的C5將增加 D.通過上述實驗,可以確定西紅柿生長的最佳光照強度,答案,解析,9.下圖所示為甘蔗一個葉

23、肉細胞內的系列反應過程,下列說法正確的是() A.過程中類胡蘿卜素主要吸收的是紅光和藍紫光 B.過程只發(fā)生在葉綠體基質,過程只發(fā)生在線粒體 C.過程釋放的能量大部分儲存于ATP中 D.過程一般與吸能反應相聯(lián)系,答案,解析,10.(2018遼寧沈陽鐵路實驗中學月考)在一定濃度的CO2和適當?shù)臏囟葪l件下,測定植物A和植物B在不同光照條件下的光合速率,結果如下表,以下有關說法錯誤的是(),A.與植物B相比,植物A是在弱光照條件下生長的植物 B.當光照強度超過9 klx時,植物B光合速率不再增加,造成這種現(xiàn)象的原因可能是暗反應跟不上光反應 C.當光照強度為9 klx時,植物B的總光合速率是45 mg

24、CO2/(100 cm2h) D.當光照強度為3 klx時,植物A與植物B固定CO2速率的差值為4 mg CO2/(100 cm2h),答案,解析,11.(2018吉林長春期末考試)甲、乙、丙三圖都表示細胞呼吸強度與氧氣濃度的關系(呼吸底物為葡萄糖)。據(jù)圖分析回答下列問題。,(1)圖甲所示細胞的呼吸方式最可能是,如果呼吸強度不能用CO2的釋放量表示,原因是。 (2)圖乙中B點的CO2量來自,當O2濃度達到M點以后,CO2釋放量不再繼續(xù)增加的內因是。 (3)圖丙中YZZX=41,則有氧呼吸消耗的葡萄糖占總消耗量的,圖中無氧呼吸強度降為0時其對應的氧氣濃度為。 (4)丙圖中細胞呼吸對有機物中能量的

25、利用率最低的點對應的氧氣濃度是。,答案 (1)無氧呼吸該生物無氧呼吸不產生CO2(2)無氧呼吸呼吸酶的數(shù)量有限(3)1/13I(4)0,解析 (1)分析圖甲可知,該細胞的呼吸強度與O2濃度的變化無關,所以進行的呼吸方式最可能是無氧呼吸;若呼吸強度不能用CO2的釋放量表示,最可能是因為該生物無氧呼吸不產生CO2,可能是產生乳酸的無氧呼吸。(2)分析圖乙可知,圖乙中B點O2濃度為0,但有CO2釋放,說明此時進行無氧呼吸產生CO2;當O2濃度達到M點以后,CO2釋放量不再繼續(xù)增加的內因是呼吸酶的數(shù)量有限。(3)圖丙中YZZX=41,由圖可知,YZ表示無氧呼吸的CO2釋放量,設為4a,ZX表示有氧呼吸

26、的CO2釋放量,設為a,則有氧呼吸消耗的葡萄糖為1/6a,無氧呼吸消耗的葡萄糖為2a,所以有氧呼吸消耗的葡萄糖占總消耗量的比例為1/6a(2a+1/6a)=1/13;由圖可知,無氧呼吸強度降為0時,其對應的O2濃度是I。(4)圖丙中細胞呼吸對有機物中能量的利用率最低的點所對應的O2濃度是0,此時只進行無氧呼吸,能量大部分儲存在酒精或乳酸中,部分以熱能的形式散失,只有少數(shù)儲存在ATP中被利用。,12.黃瓜是人們餐桌上的常見蔬菜,某科研小組在晴朗的白天,分別對生長在強光下和弱光下的黃瓜幼苗吸收CO2的速率單位:g/(cm2h)、氣孔阻力(氣孔開度減小,氣孔阻力增大)等生理指標進行了測定,結果如下圖

27、。請據(jù)圖回答下列問題。,圖1強光和弱光下黃瓜 幼苗的光合速率,圖2強光下黃瓜幼苗 的氣孔阻力,(1)黃瓜幼苗固定CO2的場所是,若一天中溫度不變,強光下黃瓜幼苗制造有機物的最大速率為g/(cm2h)(以CO2的吸收量表示)。由圖1可知強光下黃瓜幼苗吸收CO2的速率更強,主要原因是。 (2)實驗測得10:0012:00間光照強度不斷增強,但強光下黃瓜幼苗吸收CO2的速率卻下降,結合題圖請分析原因:。 (3)若要測定強光和弱光對黃瓜幼苗光合色素的影響,提取色素要用到試劑,研磨時同時加入二氧化硅和碳酸鈣,加入碳酸鈣的目的是。 (4)溫度在一天中會發(fā)生變化,科研小組若要測定黃瓜幼苗一天中某一時段的光合

28、速率,還要測定幼苗的,若在白天進行該過程,需采取措施。,答案 (1)葉綠體基質7強光下光反應產生的H和 ATP比弱光下多,還原C3生成有機物的量多 (2)12:00比10:00的氣孔阻力大,黃瓜幼苗吸收CO2的速率慢 (3)無水乙醇防止色素被破壞 (4)呼吸速率遮光處理,解析 (1)CO2的固定場所是葉綠體基質,若一天中溫度不變,則呼吸速率為1 g/(cm2h),強光下黃瓜幼苗制造有機物的最大速率=6+1=7 g/(cm2h)。強光下光反應產生的H和 ATP比弱光下多,還原C3生成有機物的量多,因此光合速率更強。 (2)實驗測得10:0012:00間光照強度不斷增強,但強光下黃瓜幼苗吸收CO2的速率卻下降,原因是12:00比10:00的氣孔阻力大,黃瓜幼苗吸收CO2的速率慢。 (3)提取色素的試劑為無水乙醇,加入碳酸鈣的目的是防止色素被破壞。 (4)若測定光合速率,除了凈光合速率還要測定黃瓜幼苗的呼吸速率,若在白天,則需采取遮光處理。,