1、知识系统构建必背要语1.酶并非都是蛋白质，少数酶是RNA；酶具有催化作用，其原理是降低化学反应的活化能。2.酶的作用具有高效性、专一性和作用条件温和等特性。3.ATP中远离A的高能磷酸键易断裂，也易形成(伴随能量的释放和贮存)。生物体内ATP含量不多，但转化迅速，能保证持续供能。4.植物产生ATP的场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体，而动物产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体。光合作用的光反应产生的ATP只用于暗反应中C3的还原，而细胞呼吸产生的ATP用于除C3还原之外的各项生命活动。5.有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，反应式为：C6H12O66O26H2O6CO212H2O能量。无氧呼吸的
2、场所是细胞质基质，反应式为：C6H12O62C2H5OH2CO2少量能量或C6H12O62C3H6O3少量能量。6.光反应的场所是叶绿体类囊体薄膜，产物是O2、H和ATP。暗反应的场所是叶绿体基质，产物是有机物和ADP、Pi。7.光合作用中的物质转变为：(1)14CO214C3(14CH2O)；(2)HO18O2。8.光合作用的能量转变为：光能ATP中活跃的化学能有机物中稳定的化学能。规律方法整合整合一验证酶的作用与特性的实验方法整合1.验证酶的催化作用实验探究对照组：反应物清水反应物不被分解。实验组：反应物等量的相应酶溶液反应物被分解。2.酶的专一性实验探究此实验中的自变量可以是不同反应物，
3、也可以是不同酶溶液，因变量是反应物是否被分解。(1)设计思路一实验组：反应物相应酶溶液反应物被分解。对照组：另一反应物等量相同酶溶液反应物不被分解。(2)设计思路二实验组：反应物相应酶溶液反应物被分解。对照组：相同反应物等量另一种酶溶液反应物不被分解。3.酶的高效性实验探究对照组：反应物无机催化剂底物分解速率。实验组：反应物等量酶溶液底物分解速率。实验中自变量是无机催化剂和酶，因变量是底物分解速率。4.酶作用的适宜条件实验探究(1)最适温度的探究思路(2)最适pH的探究思路O2的产生速率例1关于探究酶特性的实验叙述中，正确的是()A.若探究温度对酶活性的影响，可选择过氧化氢溶液为底物B.若探究
4、过氧化氢酶的高效性，可选择无机催化剂作为对照C.若探究温度对淀粉酶活性的影响，可选择斐林试剂对实验结果进行检测D.若用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性，可用碘液对实验结果进行检测答案B解析因加热本身能加快过氧化氢的分解，故不能用过氧化氢溶液作为底物来探究温度对酶活性的影响；探究酶的高效性时用酶与无机催化剂作比较；探究温度对淀粉酶活性的影响，不选择斐林试剂对实验结果进行检测，因为斐林试剂检测中水浴加热时会使低温条件下的酶的活性升高；用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性，不用碘液对实验结果进行检测，因为无论蔗糖水解与否遇碘液都没有颜色变化。整合二生物细胞呼吸方式的判断1.根据生物的类型判断：原核
5、生物无线粒体，大多进行无氧呼吸产生乳酸(如乳酸菌)或者酒精和二氧化碳，但也有些原核生物进行有氧呼吸，如醋酸杆菌、蓝藻等。高等动物无氧呼吸都是产生乳酸的，高等植物绝大部分无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，也有例外产生乳酸的，如马铃薯块茎、甜菜块根、玉米的胚(可记忆为“马吃甜玉米”)等。2.根据产物的类型判断(1)消耗O2有氧呼吸，但无法确定是否同时进行了无氧呼吸。(2)有H2O生成有氧呼吸，但无法确定是否同时进行了无氧呼吸。(3)无CO2产生产生乳酸的无氧呼吸。(4)有CO2生成CO2产生量O2消耗量有氧呼吸。CO2产生量O2消耗量有氧呼吸与无氧呼吸并存。只生成CO2不消耗O2产生酒精的无氧呼吸。(5
6、)有酒精产生酒精量CO2量只进行无氧呼吸。酒精量小于CO2量既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸，多余的CO2来自有氧呼吸。(6)有乳酸产生产生乳酸不产生CO2只进行乳酸式无氧呼吸。同时产生乳酸和CO2进行乳酸式无氧呼吸和有氧呼吸。例2将等量且足量的苹果果肉分别放在O2浓度不同的密闭容器中，1h后测定O2的吸收量和CO2的释放量，如表所示：O2浓度变化量01%2%3%5%7%10%15%20%25%O2吸收量/mol00.10.20.30.40.50.60.70.80.8CO2释放量/mol10.80.60.50.40.50.60.70.80.8下列有关叙述中正确的是()A.苹果果肉细胞在O2浓度为
7、03%和525%时，分别进行无氧呼吸和有氧呼吸B.贮藏苹果时，应选择O2浓度为5%的适宜环境条件C.O2浓度越高，苹果果肉细胞有氧呼吸越旺盛，产生ATP越多D.苹果果肉细胞进行无氧呼吸时，产生乳酸和二氧化碳答案B解析只要氧气的吸收量不为0，就进行有氧呼吸，故O2浓度在1%3%内既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，A错误；O2浓度超过20%时，随O2浓度的增大，有氧呼吸不再增强，C错误；苹果果肉细胞进行无氧呼吸时，产生酒精和二氧化碳，D错误；O2浓度为5%时，CO2释放量最少，有利于贮藏苹果，B正确。整合三分析当光照与CO2浓度发生骤变时，C3、C5、H和ATP的变化条件C3C5H和ATP(CH2O)
8、合成量模型分析光照强度由强到弱，CO2供应不变增加减少减少减少光照强度由弱到强，CO2供应不变减少增加增加增加光照不变，CO2量由充足到不足减少增加增加减少光照不变，CO2量由不足到充足增加减少减少增加例3在光照等适宜条件下，将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中，其叶片暗反应中C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如图。请据图回答问题：(1)图中物质A是_(填“C3化合物”或“C5化合物”)。(2)在CO2浓度为1%的环境中，物质B的浓度比A的低，原因是_，将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后，物质B浓度升高的原因是_。(3)若使该植物继续处于C
9、O2浓度为0.003%的环境中，暗反应中C3和C5化合物浓度达到稳定时，物质A的浓度将比B的_(填“低”或“高”)。(4)CO2浓度为0.003%时，该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的_(填“高”或“低”)，其原因是_。答案(1)C3化合物(2)暗反应速率在该环境中已达到稳定，即C3和C5化合物的含量稳定，根据暗反应的特点，此时C3化合物的分子数是C5化合物的2倍当CO2浓度突然降低时，C5化合物的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致C5化合物积累(3)高(4)低CO2浓度低时，暗反应的强度低，所需的ATP和H少解析(1)CO2浓度降低时，C3化合物产生减少而消耗继续，故
10、C3化合物的浓度降低，所以物质A代表的是C3化合物。(2)在正常情况下，1molCO2与1molC5化合物结合形成2molC3化合物，即C3化合物的浓度是C5化合物浓度的2倍。CO2浓度迅速下降到0.003%后，C5化合物的产生量不变而消耗量减少，故C5化合物的浓度升高。(3)CO2浓度继续处于0.003%时，因光反应产物H和ATP的积累而抑制光反应过程，从而引起暗反应中C5化合物的浓度又逐渐降低，而C3化合物的浓度逐渐升高，在达到相对稳定时，C3化合物的浓度仍是C5化合物浓度的2倍。(4)CO2浓度较低时，暗反应减弱，需要的H和ATP量减少，故CO2浓度为0.003%时，在较低的光照强度时就
11、能达到最大光合速率。整合四光合速率与呼吸速率的计算(1)绿色植物组织在黑暗条件下测得的数值表示呼吸速率。(2)绿色植物组织在有光的条件下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数值表示净光合速率。(3)真光合速率净光合速率呼吸速率。用O2、CO2或葡萄糖的量表示如下：光合作用产生的O2量实测的O2释放量细胞呼吸消耗的O2量。光合作用固定的CO2量实测的CO2吸收量细胞呼吸释放的CO2量。光合作用产生的葡萄糖量葡萄糖的积累量(增重部分)细胞呼吸消耗的葡萄糖量。例4植物的光合作用受CO2浓度、温度与光照强度的影响。如图为在一定CO2浓度和适宜温度条件下，测定某植物叶片在不同光照条件下的光合作用速率。下
12、列有关说法不正确的是()A.在a点所示条件下，该植物的叶肉细胞内能够产生ATP的部位是线粒体B.该植物叶片的呼吸速率是5mgCO2/(100cm2叶小时)C.在一昼夜中，将该植物叶片置于c点所示光照强度条件下11小时，其余时间置于黑暗中，则每100cm2叶片一昼夜中CO2的净吸收量为45mgD.已知该植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25和30。若将温度提高到30的条件下(原光照强度和CO2浓度不变)，则图中b点将右移，c点将下移答案A解析由题图可知，在a点该植物只进行细胞呼吸，不进行光合作用，所以在a点所示条件下，该植物的叶肉细胞内能够产生ATP的部位是细胞质基质和线粒体。将该植物叶片置
13、于c点所示光照强度条件下11小时，每100cm2叶片CO2的净吸收量为1011110(mg)；其余时间置于黑暗中，每100cm2叶片CO2的释放量为51365(mg)，故每100cm2叶片一昼夜中CO2的净吸收量为1106545(mg)。若将温度升高到30，则细胞呼吸强度会增大，光合作用强度会减小，故b点将右移，c点将下移。整合五光合速率与呼吸速率的测定装置1.装置中溶液的作用：在测细胞呼吸速率时，NaOH溶液可吸收容器中的CO2；在测净光合速率时，NaHCO3溶液可提供CO2，保证了容器内CO2浓度的恒定。2.测定原理(1)甲装置在黑暗条件下植物只进行细胞呼吸，由于NaOH溶液吸收了细胞呼吸
14、产生的CO2，所以单位时间内红色液滴左移的距离表示植物的O2吸收速率，可代表呼吸速率。(2)乙装置在光照条件下植物进行光合作用和细胞呼吸，由于NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定，所以单位时间内红色液滴右移的距离表示植物的O2释放速率，可代表净光合速率。(3)真正光合速率净光合速率呼吸速率。例5用等体积的三个玻璃瓶甲、乙、丙，同时从某池塘水深0.5m处的同一位置取满水样，立即测定甲瓶中的氧气含量，并将乙、丙瓶密封后沉回原处。一昼夜后取出玻璃瓶，分别测定两瓶中的氧气含量，结果如下(不考虑化能合成作用)。有关分析合理的是()透光玻璃瓶甲透光玻璃瓶乙不透光玻璃瓶丙4.9mg5.6mg3.8m
15、gA.丙瓶中浮游植物的细胞产生H的场所是线粒体内膜B.在一昼夜内，丙瓶生物细胞呼吸消耗的氧气量约为1.1mgC.在一昼夜后，乙瓶水样的pH比丙瓶的低D.在一昼夜内，乙瓶中生产者实际光合作用释放的氧气量约为1.1mg答案B解析本实验中氧气含量甲瓶丙瓶即4.93.81.1(mg)，可表示一昼夜丙瓶中生物细胞呼吸量，乙瓶甲瓶即5.64.90.7(mg)，可表示一昼夜乙瓶中生物净产生的氧气量，因此乙瓶中生产者实际光合作用释放的氧气量1.1mg0.7mg1.8mg，B正确，D错误；丙瓶中浮游植物的细胞产生H的场所有细胞质基质、线粒体基质，A错误；一昼夜后，乙瓶水样中的CO2含量下降，因此其pH上升，而丙
16、瓶中只进行细胞呼吸，CO2含量上升，pH下降，乙瓶水样的pH比丙瓶的高，C错误。热点考题集训1.为了探究温度、pH对酶活性的影响，下列实验设计合理的是()实验编号探究课题选用材料与试剂温度对酶活性的影响过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液温度对酶活性的影响新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液pH对酶活性的影响新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液pH对酶活性的影响新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林试剂A.实验B.实验C.实验D.实验答案B解析过氧化氢受热会分解，因此不宜用过氧化氢来探究温度对酶活性的影响，实验不合理；蔗糖酶不能催化淀粉水解，实验不合理；斐林试剂可与酸反应，影响物质检测，实验不合
17、理。2.将一支加入了一定量糨糊、唾液的试管，浸入37的温水中保温5min后取出，再加入一滴碘液，糨糊不变蓝。根据这一现象得出的结论是()A.蛋白质分解为麦芽糖B.淀粉水解为葡萄糖C.淀粉已经不存在了D.淀粉没有发生变化答案C解析遇碘变蓝是淀粉的特性，利用碘液检验糨糊不变蓝，说明淀粉已经不存在，被唾液中的淀粉酶完全水解。本实验并不能得出淀粉一定是被分解为麦芽糖还是葡萄糖的结论。3.如图表示有氧呼吸的主要场所线粒体的结构示意图，有氧呼吸过程中CO2产生和水消耗的场所分别是()A.B.C.D.答案D解析有氧呼吸第二阶段丙酮酸和水反应彻底分解为CO2和H，故CO2的产生和水消耗的场所均为线粒体基质。4
18、.陆生植物不能长期忍受无氧呼吸，这是因为()产生的酒精对细胞有毒害作用产生的乳酸对细胞有毒害作用没有专门的无氧呼吸结构产生的能量太少A.B.C.D.答案B解析长期进行无氧呼吸，一是产生的能量太少，二是产生的酒精对细胞有毒害作用。5.人体有氧呼吸和无氧呼吸的相同之处是()都有葡萄糖分解成丙酮酸的阶段所需的酶基本相同都是氧化分解有机物，释放能量的过程都产生CO2都产生了HA.B.C.D.答案A解析人体细胞无氧呼吸中乳酸发酵不产生CO2，故错误；无氧呼吸和有氧呼吸所用的酶不同，因为是不同的反应，故错误。6.葡萄酒酿制期间，酵母细胞内由ADP转化为ATP的过程()A.在无氧条件下不能进行B.只能在线粒
19、体中进行C.不需要能量的输入D.需要酶的催化答案D解析酿酒是酵母菌在无氧条件下，利用葡萄糖产生酒精的过程，存在能量的输入和生成，C错误；酵母菌是兼性厌氧菌，其无氧呼吸过程和有氧呼吸的第一个阶段是在细胞质基质中进行的，且有氧呼吸和无氧呼吸过程中均有ATP形成，A、B错误；细胞呼吸每个阶段都需要酶的催化，ADP转化为ATP的过程也不例外，D正确。7.科学家提取植物细胞中的叶绿体，用高速离心法打破叶绿体膜后，分离出类囊体和基质，在不同条件下进行实验(如下表所示)，用来研究光合作用过程，下列选项中对各试管得到的产物情况判断正确的是()试管叶绿体结构光照C18O2ATP、H五碳化合物甲类囊体乙基质丙基质
20、丁基质和类囊体注：表中的“”表示“添加”，“”表示“不添加”。A.甲试管可得到18O2B.乙试管可得到三碳化合物C.丙试管可得到葡萄糖和淀粉D.丁试管可得到蔗糖答案B解析光合作用中氧气来自水，A项错误；乙试管有叶绿体基质无光照，但有暗反应需要的五碳化合物、二氧化碳和ATP、H，二氧化碳被五碳化合物固定形成三碳化合物，B项正确；暗反应不需要光照，但没有H和ATP，三碳化合物不能被还原成糖类，C项错误；丁试管中蔗糖是在叶绿体外产生，D项错误。8.如图装置可用于研究萌发的小麦种子呼吸方式及其产物(呼吸底物都为糖类)，有关分析错误的是()A.装置甲可用于探究细胞呼吸是否产生热量B.装置乙有色液滴不移动
21、，说明种子萌发只进行有氧呼吸C.装置丙可根据澄清石灰水是否变混浊探究酵母菌的细胞呼吸方式D.3个装置中的种子都必须进行消毒处理，并设置对照实验答案C解析装置甲中含有温度计，可用于探究呼吸作用是否产生热量，A正确；装置乙中，若有色液滴不移动，说明气体的量没有变化，说明种子萌发只进行有氧呼吸，B项正确；装置丙中澄清石灰水可检测二氧化碳，因此该装置可用于探究萌发种子的呼吸作用是否产生CO2，因酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均产生二氧化碳，因此不能根据澄清石灰水是否变混浊探究酵母菌的细胞呼吸方式，C项错误；微生物也会进行呼吸作用，所以三个装置中的种子都必须进行消毒处理，都需要设置对照实验，D项正确。9.某同
22、学为了探究pH对人唾液淀粉酶活性的影响，设计了如下实验步骤：在A、B、C、D、E5支试管中分别加入pH为5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的适宜浓度的缓冲液5mL，再分别加入质量分数为1%的淀粉液1mL。向各试管中分别加入等量适宜浓度的唾液稀释液1mL，摇匀。将5支试管放入70恒温水浴中，保温时间相同且合适。取出各试管，分别加入斐林试剂2mL，摇匀。观察各试管溶液的颜色，通过颜色的深浅判断唾液淀粉酶作用的最适pH。上述实验步骤中有2处错误，请更正并说明更正的理由(不考虑试剂的浓度和加入量、pH梯度以及实验重复次数)，以便实验能得到正确的预期结果。(1)_。(2)_。答案(1)中70应改为3
23、7。因为人唾液淀粉酶作用的最适温度为37左右(2)在观察各试管中溶液的颜色之前应将各试管放在5065水浴中一段时间。因为在高温条件下斐林试剂才能与还原糖反应显色解析(1)唾液淀粉酶的最适温度是37左右，70时酶会变性失活。(2)加入斐林试剂后，需要5065水浴加热才能看到砖红色沉淀。10.图甲表示光照强度对光合作用强度的影响，图乙表示春季晴天某密闭大棚内一昼夜CO2浓度的变化。请据图回答下列问题：(1)图甲中B点的生理状况与图乙中_时相同，此时细胞中产生ATP的部位是_。(2)图乙中，植物开始进行光合作用的时间为_，植物的光合作用强度大于细胞呼吸强度的时间段为_。(3)如图为探究光合作用速率的
24、装置，实验开始时，针筒的读数是0.2mL，水滴位置在X处，恒温30min后，将针筒容量调到0.6mL处，水滴的位置恢复到X处。若以氧气释放量表示光合作用速率，则植物光合作用的速率是_mL/h，该数值比实际光合作用速率低，原因是_。答案(1)6：00和18：00细胞质基质、线粒体、叶绿体类囊体薄膜(2)6：00之前6：0018：00(3)0.8植物同时进行呼吸作用，消耗氧气解析(1)图甲中B点表示光补偿点，此时光合作用强度等于呼吸作用强度，相当于图乙中的B、C两点，即6：00和18：00(6时和18时)。此时光合作用与细胞呼吸都可以产生ATP，故产生ATP的部位主要有细胞质基质、线粒体、叶绿体。(2)图乙中，B点的光合作用强度等于呼吸作用强度，所以植物开始进行光合作用的时间为6：00(6时)之前，植物的光合作用强度大于细胞呼吸强度的时间段为二氧化碳浓度下降的时间段，即曲线中6：0018：00(6时18时)。(3)根据题意可知，实验所测得的数据为净光合速率，该植物同时进行细胞呼吸，消耗氧气，所以该数值比实际光合作用速率低，此时植物净光合作用的速率是0.20.60.8mL/h。