2024-2025版新教材高中生物第三章細(xì)胞中能量的轉(zhuǎn)換和利用階段提升課學(xué)案蘇教版必修1

PAGE13-第三章嘗試填寫(xiě)圖中序號(hào)代表的含義:①蛋白質(zhì)或RNA②高效性③溫度④A-P～P～P⑤類(lèi)囊體膜⑥葉綠體基質(zhì)⑦光質(zhì)、CO2濃度、溫度⑧細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線(xiàn)粒體⑨C6H12O6__、O2、H2O⑩CO2、H2O

影響酶活性的因素及曲線(xiàn)分析將蘿卜磨碎制得提取液,取少量提取液分別加入pH為3～9的盛有等量H2O2溶液的幾支試管中,保持30℃的溫度(過(guò)氧化氫酶的最適溫度為37℃),結(jié)果如圖中B曲線(xiàn)所示。變更溫度為15℃后重復(fù)上述試驗(yàn),得到曲線(xiàn)A.變更溫度導(dǎo)致酶的最適酸堿度發(fā)生變更B.曲線(xiàn)A的酶活性可以復(fù)原到曲線(xiàn)B的酶活性水平C.從圖中可見(jiàn)pH為7時(shí)該酶活性最高D.蘿卜提取液中含有過(guò)氧化氫酶【解析】選A。從圖中曲線(xiàn)可知,30℃與15℃時(shí),曲線(xiàn)最高點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的pH相同,說(shuō)明最適pH不會(huì)隨溫度的變更而變更,A錯(cuò)誤;低溫使酶的活性受到抑制,故適當(dāng)提高溫度可以提高酶的活性,B正確;當(dāng)pH=7時(shí),單位時(shí)間產(chǎn)生O2量最多,故酶的活性也最高,C正確;依據(jù)題意可知1.溫度對(duì)酶活性的影響:(1)低于最適溫度:酶活性較弱,適當(dāng)升溫,酶活性上升(填“上升”“降低”或“不變”)。(2)高于最適溫度:酶的空間結(jié)構(gòu)被破壞,從而導(dǎo)致酶活性降低甚至變性失活,此時(shí)再降低溫度,酶活性不變(填“上升”“降低”或“不變”)。2.pH對(duì)酶活性的影響:低于或高于最適pH時(shí):酶的空間結(jié)構(gòu)都會(huì)被破壞,從而導(dǎo)致酶活性降低甚至變性失活,此時(shí)上升或降低pH,酶活性不變(填“上升”“降低”或“不變”)。3.溫度和pH對(duì)酶活性的綜合影響:在不同溫度下,酶的最適pH相同(填“相同”或“不同”),在不同pH下,酶的最適溫度相同(填“相同”或“不同”)。為了探討溫度對(duì)某種酶活性的影響,設(shè)置三個(gè)試驗(yàn)組:A組(20℃)、B組(40℃)和C組(60℃),測(cè)定各組在不同反應(yīng)時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)物濃度(其他條件相同A.生物體內(nèi)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNAB.三個(gè)溫度條件下,該酶活性最高的是B組C.在時(shí)間t1之前,A組溫度提高10D.在時(shí)間t2～t3時(shí),向C組反應(yīng)體系中增加底物后產(chǎn)物總量會(huì)有所增加【解析】選D。生物體內(nèi)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA,A正確;分析曲線(xiàn)圖可知:在B組(40℃),反應(yīng)到達(dá)化學(xué)平衡所須要的時(shí)間最短,故三個(gè)溫度條件下,該酶活性最高的是B組,B正確;從曲線(xiàn)圖來(lái)看,三個(gè)溫度條件較適合的是40℃,而A組是20℃條件下溫度對(duì)某種酶活性的影響曲線(xiàn),故在時(shí)間t1之前,反應(yīng)尚未達(dá)到化學(xué)平衡之前,假如A組溫度提高10℃,那么A組酶催化反應(yīng)的速度會(huì)加快,C正確;C組為60℃條件下溫度對(duì)某種酶活性的影響曲線(xiàn),看圖可知,在時(shí)間t2時(shí),產(chǎn)物濃度不再變更,高溫酶已經(jīng)失活,此時(shí)向反應(yīng)體系中增加底物,光合作用與細(xì)胞呼吸過(guò)程中物質(zhì)和能量的聯(lián)系如圖所示為甘蔗一個(gè)葉肉細(xì)胞內(nèi)的系列反應(yīng)過(guò)程,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.只要該細(xì)胞中過(guò)程②的速率大于過(guò)程③的速率,甘蔗的干重就會(huì)增加B.過(guò)程①中葉綠體中的四種色素都主要汲取藍(lán)紫光和紅光C.過(guò)程②只發(fā)生在葉綠體基質(zhì),過(guò)程③只發(fā)生在線(xiàn)粒體D.過(guò)程①產(chǎn)生[H],過(guò)程②消耗[H],過(guò)程③既產(chǎn)生也消耗[H]【解析】選D。僅葉肉細(xì)胞中光合作用速率大于細(xì)胞呼吸的速率,整個(gè)甘蔗植株的干重不肯定會(huì)增加,因?yàn)檫€有其他不能進(jìn)行光合作用的細(xì)胞也要通過(guò)細(xì)胞呼吸消耗有機(jī)物,A錯(cuò)誤;葉綠體中的類(lèi)胡蘿卜素主要汲取藍(lán)紫光,葉綠素主要汲取藍(lán)紫光和紅光,B錯(cuò)誤;過(guò)程②屬于光合作用,只發(fā)生在葉綠體,而過(guò)程③為細(xì)胞呼吸,發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線(xiàn)粒體,C錯(cuò)誤;光反應(yīng)階段產(chǎn)生[H],暗反應(yīng)階段消耗[H],細(xì)胞呼吸的第一、二階段產(chǎn)生[H],而第三階段消耗[H],D正確。光合作用與細(xì)胞呼吸中物質(zhì)及能量轉(zhuǎn)化(1)光合作用和有氧呼吸中各種元素的去向:(2)光合作用與有氧呼吸中[H]和ATP的來(lái)源、去路:比較項(xiàng)目來(lái)源去路[H]光合作用NADPH產(chǎn)生于光反應(yīng)中水的裂解用于暗反應(yīng)中C3的還原有氧呼吸NADH產(chǎn)生于第一、二階段消耗于第三階段,與O2結(jié)合生成H2OATP光合作用產(chǎn)生于光反應(yīng)階段,其中的能量來(lái)自光能主要用于暗反應(yīng)過(guò)程中C3的還原,其中的能量轉(zhuǎn)變成有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能有氧呼吸三個(gè)階段均能產(chǎn)生,但第三階段相對(duì)較多用于各項(xiàng)生命活動(dòng)1.下圖為植物細(xì)胞代謝的部分過(guò)程簡(jiǎn)圖,①～⑦為相關(guān)生理過(guò)程。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.若植物缺鎂,則首先會(huì)受到顯著影響的是③B.②的進(jìn)行與⑤⑥親密相關(guān)C.藍(lán)細(xì)菌細(xì)胞中④發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中D.葉肉細(xì)胞③中O2的產(chǎn)生量小于⑥中O2的汲取量,則該細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物的總量將削減【解析】選C。鎂是合成葉綠素的成分,光反應(yīng)階段須要葉綠素汲取光能,若植物缺鎂則葉綠素的合成受到影響,首先會(huì)受到顯著影響的生理過(guò)程是③光反應(yīng)過(guò)程,A項(xiàng)正確;②是植物細(xì)胞通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸汲取無(wú)機(jī)鹽離子的過(guò)程,須要消耗能量,故與⑤⑥過(guò)程親密相關(guān),B項(xiàng)正確;藍(lán)細(xì)菌細(xì)胞是原核細(xì)胞,沒(méi)有葉綠體,C項(xiàng)錯(cuò)誤;題圖中③光反應(yīng)過(guò)程中O2的產(chǎn)生量小于⑥有氧呼吸過(guò)程O(píng)2的汲取量,則凈光合作用量小于0,該植物體內(nèi)有機(jī)物的量將削減,D項(xiàng)正確。2.(2024·連云港高一檢測(cè))如圖是植物光合作用和有氧呼吸流程圖,據(jù)圖回答下列問(wèn)題。(1)圖中的①表示的物質(zhì)是________,它在光合作用過(guò)程中被分解的場(chǎng)所是________。

(2)圖中的CO2在接受[②]________釋放的能量并被[H]還原前,必需經(jīng)過(guò)的一個(gè)生理過(guò)程是____________。

(3)圖中的O2參加有氧呼吸的第________階段的反應(yīng),并且此階段生成的物質(zhì)②數(shù)量最多。

【解析】(1)圖中的①表示的物質(zhì)是水(H2O),在光合作用的光反應(yīng)階段,水光解產(chǎn)生[H]與O2,場(chǎng)所是葉綠體的類(lèi)囊體膜。(2)圖中的CO2在接受ATP釋放的能量并被[H]還原前,必需經(jīng)過(guò)的一個(gè)生理過(guò)程是CO2的固定。(3)圖中的O2參加有氧呼吸的第三階段的反應(yīng),并且此階段生成的物質(zhì)②ATP數(shù)量最多。答案:(1)水(H2O)葉綠體的類(lèi)囊體膜(2)ATPCO2的固定(3)三光合作用與細(xì)胞呼吸的綜合曲線(xiàn)分析圖甲表示水稻的葉肉細(xì)胞在光照強(qiáng)度分別為a、b、c、d時(shí),單位時(shí)間內(nèi)CO2釋放量和O2產(chǎn)生總量的變更。圖乙表示藍(lán)細(xì)菌光合速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系,下列說(shuō)法正確的是()A.圖甲中,光照強(qiáng)度為b時(shí),光合速率等于呼吸速率B.圖甲中,光照強(qiáng)度為d時(shí),單位時(shí)間內(nèi)細(xì)胞從四周汲取2個(gè)單位的CO2C.圖乙中,當(dāng)光照強(qiáng)度為x時(shí),細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場(chǎng)全部細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線(xiàn)粒體和葉綠體D.圖乙中,限制e、f、g點(diǎn)光合速率的因素主要是光照強(qiáng)度【解析】選B。分析圖甲可知,光照強(qiáng)度為b時(shí),CO2釋放量和O2產(chǎn)生總量相等,細(xì)胞呼吸釋放的CO2首先供應(yīng)葉綠體進(jìn)行光合作用,剩余部分釋放到外界,則此時(shí)細(xì)胞呼吸速率大于光合速率,A項(xiàng)錯(cuò)誤;光照強(qiáng)度為d時(shí),水稻葉肉細(xì)胞的光合速率大于細(xì)胞呼吸速率,光照強(qiáng)度為a時(shí),CO2釋放量即為細(xì)胞呼吸速率,則光照強(qiáng)度為d時(shí),O2產(chǎn)生總量為8個(gè)單位,須要消耗的CO2也為8個(gè)單位,所以單位時(shí)間內(nèi)需從外界汲取的CO2為2個(gè)單位,B項(xiàng)正確;圖乙中所示生物為藍(lán)細(xì)菌,藍(lán)細(xì)菌不含線(xiàn)粒體和葉綠體,C項(xiàng)錯(cuò)誤;圖乙中,限制g點(diǎn)光合速率的因素不是光照強(qiáng)度,可能是二氧化碳濃度、溫度等,D項(xiàng)錯(cuò)誤。1.真正光合速率、凈光合速率和細(xì)胞呼吸速率的關(guān)系:真正光合速率=凈光合速率+細(xì)胞呼吸速率。2.凈光合速率和真正光合速率的推斷:(1)依據(jù)坐標(biāo)曲線(xiàn)判定:①當(dāng)光照強(qiáng)度為0時(shí),若CO2汲取值為負(fù)值,該值的肯定值代表細(xì)胞呼吸速率,該曲線(xiàn)代表凈光合速率,如圖甲。②當(dāng)光照強(qiáng)度為0時(shí),光合速率也為0,該曲線(xiàn)代表真正光合速率,如圖乙。(2)依據(jù)關(guān)鍵詞判定:檢測(cè)指標(biāo)細(xì)胞呼吸速率凈光合速率真正(總)光合速率CO2釋放量(黑暗)汲取量利用量、固定量、消耗量O2汲取量(黑暗)釋放量產(chǎn)生量有機(jī)物消耗量(黑暗)積累量制造量、產(chǎn)生量3.光合作用與細(xì)胞呼吸曲線(xiàn)中的“關(guān)鍵點(diǎn)”移動(dòng):(1)細(xì)胞呼吸對(duì)應(yīng)點(diǎn)(A點(diǎn))的移動(dòng):細(xì)胞呼吸增加,A點(diǎn)下移;細(xì)胞呼吸減弱,A點(diǎn)上移。(2)補(bǔ)償點(diǎn)(B點(diǎn))的移動(dòng):①細(xì)胞呼吸速率增加,其他條件不變時(shí),CO2(或光)補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右移,反之左移。②細(xì)胞呼吸速率基本不變,相關(guān)條件的變更使光合速率下降時(shí),CO2(或光)補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右移,反之左移。(3)飽和點(diǎn)(C點(diǎn))和D點(diǎn)的移動(dòng):相關(guān)條件的變更(如增大光照強(qiáng)度或增大CO2濃度)使光合速率增大時(shí),C點(diǎn)右移,D點(diǎn)上移的同時(shí)右移;反之,移動(dòng)方向相反。4.植物光合作用和細(xì)胞呼吸的日變更曲線(xiàn)分析:(1)夏季晴朗天氣中一晝夜植物CO2汲取或釋放速率的變更曲線(xiàn):c點(diǎn):光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。d點(diǎn):溫度過(guò)高,部分氣孔關(guān)閉,二氧化碳汲取削減,出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象。e點(diǎn):光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。bf段:制造有機(jī)物的時(shí)間段。ce段:積累有機(jī)物的時(shí)間段。(2)密閉容器中一晝夜CO2濃度的變更曲線(xiàn):D點(diǎn):光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。H點(diǎn):光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。I點(diǎn)低于A點(diǎn):一晝夜后,密閉容器中CO2濃度減小,即光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度,植物能正常生長(zhǎng)(若I點(diǎn)高于A點(diǎn),植物不能正常生長(zhǎng))。1.(2024·泰州高一檢測(cè))晴朗的夏季,將一株植物放在密閉的玻璃罩內(nèi),置于室外進(jìn)行培育,用CO2濃度測(cè)定儀測(cè)得了一天內(nèi)該玻璃罩內(nèi)CO2濃度的變更狀況,繪制成如圖所示的曲線(xiàn),下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.H點(diǎn)CO2濃度最低,說(shuō)明此時(shí)植物積累有機(jī)物最多B.FG段CO2濃度下降不明顯,是因?yàn)橹形鐪囟冗^(guò)高使酶活性降低C.BC段較AB段CO2濃度增加減慢,是因?yàn)榈蜏厥怪参锛?xì)胞呼吸減慢D.從0時(shí)起先計(jì)算,經(jīng)過(guò)24小時(shí),植物體內(nèi)的有機(jī)物量有所增加【解析】選B。H點(diǎn)CO2濃度最低,說(shuō)明此時(shí)間合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度,H點(diǎn)后光合作用強(qiáng)度小于呼吸作用強(qiáng)度,即產(chǎn)生有機(jī)物少于消耗有機(jī)物,所以H點(diǎn)植物積累有機(jī)物最多,A正確;FG段緣由是中午光照強(qiáng),氣溫高,導(dǎo)致蒸騰作用強(qiáng),水分散失多,氣孔關(guān)閉,CO2汲取削減,光合速率降低,B錯(cuò)誤;BC段較AB段濃度增加減慢,是因?yàn)榱璩康蜏厥怪参锛?xì)胞呼吸減弱,CO2釋放量削減,C正確;由于I點(diǎn)的CO2濃度低于A點(diǎn),所以從0時(shí)起先計(jì)算,經(jīng)過(guò)24小時(shí),植物體內(nèi)的有機(jī)物量有所增加,D正確。2.如圖表示某種綠色植物在自然條件下一晝夜二氧化碳汲取速率的變更狀況,下列說(shuō)法正確的是()A.c點(diǎn)時(shí)植物光合速率為3mg·m-2·h-1B.一晝夜植物體內(nèi)積累的有機(jī)物量可以表示為S2-(S1+S3)C.b點(diǎn)前和e點(diǎn)后表示植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸D.導(dǎo)致f點(diǎn)和a點(diǎn)二氧化碳汲取速率不同的環(huán)境因素是溫度,a點(diǎn)時(shí)溫度高于f點(diǎn)【解析】選B。c點(diǎn)時(shí)植物光合速率大于3mg·m-2·h-1,3mg·m-2·h-1表示凈光合速率;b點(diǎn)前和e點(diǎn)后呼吸速率大于光合速率;a點(diǎn)時(shí)呼吸速率小于f點(diǎn),故a點(diǎn)時(shí)溫度應(yīng)低于f點(diǎn)。試驗(yàn)中的變量和比照試驗(yàn)的分析方法1.試驗(yàn)中的變量:試驗(yàn)過(guò)程中的變更因素。(1)試驗(yàn)中的變量:(2)變量的特點(diǎn)及限制:2.比照試驗(yàn):(1)含義:除作為自變量的因素外,其余因素(無(wú)關(guān)變量)都保持一樣,并將結(jié)果進(jìn)行比較的試驗(yàn)。(2)比照試驗(yàn)的類(lèi)型:某生物試驗(yàn)小組在探究酶的專(zhuān)一性時(shí),依據(jù)以下表格的操作步驟進(jìn)行試驗(yàn),分析表格數(shù)據(jù),完成有關(guān)問(wèn)題:操作試管①②③pH為6.8的緩沖液/mL1a1淀粉溶液/mL22b淀粉酶溶液/mL-1-蔗糖酶溶液/mL--1反應(yīng)溫度/℃37碘液/mL2顏色及現(xiàn)象變藍(lán)不變藍(lán)變藍(lán)(1)請(qǐng)分析本試驗(yàn)的變量:①自變量:________________________;

②因變量:________________________;

③無(wú)關(guān)變量:__________________等。(填兩項(xiàng)即可)

(2)無(wú)關(guān)變量的限制:表格中的序號(hào)a和b各代表的含義是__________________、__________________,試總結(jié)試驗(yàn)中無(wú)關(guān)變量的限制原則是______________________________________________________。

(3)比照試驗(yàn)的分析:說(shuō)明淀粉酶對(duì)淀粉有水解作用的兩組試驗(yàn)是____________,說(shuō)明蔗糖酶不能水解淀粉的兩組試驗(yàn)是______________,證明酶具有專(zhuān)一性的試驗(yàn)是________。

1.變量分析:(1)自變量:該試驗(yàn)探究酶的專(zhuān)一性,即不同的酶作用于淀粉,所以試驗(yàn)中的自變量是運(yùn)用的酶的種類(lèi)。(2)因變量:①物質(zhì)變更:淀粉是否被水解會(huì)隨著酶的種類(lèi)的變更而變更,所以試驗(yàn)的因變量是淀粉是否水解。②觀測(cè)指標(biāo):淀粉能與碘液呈現(xiàn)藍(lán)色反應(yīng)。依據(jù)是否出現(xiàn)藍(lán)色,推斷淀粉是否水解。(3)無(wú)關(guān)變量:酶活性受溫度、pH等因素的影響,所以試驗(yàn)中溫度和pH會(huì)影響試驗(yàn)結(jié)果,屬于無(wú)關(guān)變量;另外,酶的量、淀粉溶液的量和濃度也影響結(jié)果的測(cè)定,也屬于無(wú)關(guān)變量,試驗(yàn)中應(yīng)保持相同且相宜。2.比照試驗(yàn)設(shè)置:比照設(shè)置對(duì)比分析→得出結(jié)論試管①和②淀粉酶能水解淀粉試管①和③蔗糖酶不能水解淀粉試管①②③淀粉只能被淀粉酶水解,不能被蔗糖酶水解,即酶具有專(zhuān)一性【解析】(1)本試驗(yàn)的目的是探究酶的專(zhuān)一性,由表格可知,由淀粉酶和蔗糖酶催化淀粉水解,所以自變量是酶的種類(lèi),因變量是淀粉是否水解,通過(guò)是否出現(xiàn)藍(lán)色來(lái)進(jìn)行觀測(cè)。試驗(yàn)中可以影響試驗(yàn)結(jié)果的其他變量有溫度、pH、酶的量、淀粉溶液的量等,屬于無(wú)關(guān)變量,應(yīng)保持相同且相宜。(2)依據(jù)無(wú)關(guān)變量相同且相宜原則,a應(yīng)為1mL、pH為6.8的緩沖液,b應(yīng)為2mL淀粉溶液。(3)通過(guò)①與②可以證明淀粉酶能催化淀粉水解;通過(guò)①和③能證明蔗糖酶不能催化淀粉水解,而通過(guò)①②③可以證明淀粉只能被淀粉酶催化水解,從而證明酶具有專(zhuān)一性。答案:(1)①酶的種類(lèi)②淀粉是否水解③溫度、pH、酶的量、淀粉溶液的量(填兩項(xiàng)即可)(2)1mL2mL相同且相宜(3)①②①③①②③對(duì)于上述試驗(yàn)的反應(yīng)條件,有些同學(xué)提出了質(zhì)疑,選擇37℃是否合適?該試驗(yàn)小組為了回應(yīng)同學(xué)的質(zhì)疑,進(jìn)行了淀粉酶最適溫度的探究試驗(yàn),打算了以下材料:淀粉酶溶液、淀粉溶液、碘液、斐林試劑、梯度為1℃的3