【正文】 粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。 (2) 從曲線中可看出 , 水藻的呼吸速率為 , 水深 2 m 處凈光合作用速率為 , 則光合作用產(chǎn)生的氧氣量 =+=3 g 。 (3)O 2 的變化量為 0, 即為光補(bǔ)償點(diǎn) , 此時(shí)光合速率等于呼吸速率 。 若將白瓶水藻從 3 m處移至 2 m 處 , 光照強(qiáng)度增強(qiáng) , 光反應(yīng)產(chǎn)生的 ATP 和 [H] 增多 ,則 C 3 的還原 加快 ,C 3 的含量減少。 (4) 圖乙實(shí)驗(yàn)中將試管向右移 , 水藻與光源的距離增大 , 光照強(qiáng)度減弱 , 光合速率降低。 【答案】 (1) 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體 (2 )3 g (3) 等于 減少 ( 或下降 ) (4) 光照強(qiáng)度減弱 , 光合作用產(chǎn)生的 O 2 量減少 【診斷參考 把握方向】 學(xué)生通常存在以下幾方面的問題 , 而這些方面又是高考中著重考查的 : 1. 基本概念理解不透徹 如 : 不能正確理解 ATP 的結(jié)構(gòu)及與 ADP 之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系、酶的本質(zhì)、作用機(jī)理和特性。 2. 基本原理掌握不準(zhǔn)確 如 : 對光合作用和細(xì)胞呼吸的過程掌握不牢 。 不清楚光合作用與細(xì)胞呼吸之間的內(nèi)在聯(lián)系與區(qū)別。 3. 思維能力、識圖析圖能力、信息獲取和處理能力不足 如 : 不會正確分析有關(guān)酶促反應(yīng)的曲線圖 。 不能正確分析環(huán)境條件驟變時(shí)各物質(zhì)量的變化 。 對影響光合作用的曲線圖分析不清 。 不能對凈光合速率和真正光合速率進(jìn)行計(jì)算。獲取信息能力較差 , 不能準(zhǔn)確獲取有用信息 , 導(dǎo)致審題不清、不透 。 對所學(xué)知識的靈活應(yīng)用能力相對欠缺等。 【思維導(dǎo)圖 自主構(gòu)建】 【核心考點(diǎn) 完全攻略】 一、酶與 ATP 【考點(diǎn)教材回歸】 1. 酶的相關(guān)概念圖 的組成、功能與轉(zhuǎn)化 在線反饋 ①蛋白 質(zhì) ②氨基酸 ③核糖體 ④降低化學(xué)反應(yīng)的活化能 ⑤高效性 ⑥專一性 ⑦溫度 ⑧ A P~P~P ⑨高能磷酸鍵 ⑩光合作用 葉綠體 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 直接能源 ? 點(diǎn)石成金 1. 控制變量與對照實(shí)驗(yàn) : 在對照實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)過程中 , 需全面考慮自變量、因變量及各種無關(guān)變量 , 同時(shí)要遵循對照原則、等量原則、單一變量原則等實(shí)驗(yàn)原則。 2. 底物濃度和酶濃度并不影響酶的活性 , 它們是通過影響酶與底物的接觸來影響酶促反應(yīng)速率。 3. 用不同底物、同種酶來探究酶的專一性時(shí) , 若是用淀粉酶作用于淀粉、蔗糖兩種底物 , 則應(yīng)用斐林試劑作為檢測試劑 , 不能選用碘液作為檢測試劑 , 因?yàn)榈庖簾o法 檢測蔗糖是否發(fā)生了水解。 3. ATP 的合成與 ATP 的水解 兩者不是可逆反應(yīng) , 原因如下 : 項(xiàng)目 ATP 的合成 ATP 的水解 反應(yīng)條 件不同 是一種合成反應(yīng) , 催化該反應(yīng)的酶屬合成酶 是一種水解反應(yīng) , 催化該反應(yīng)的酶屬水解酶 能量來 源不同 能量來源主要是太陽光能和有機(jī)物分解釋放的化學(xué)能 釋放的能量是儲存在高能磷酸鍵中的化學(xué)能 反應(yīng)場 所不同 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體 活細(xì)胞需要能量的部位 4. 生物體內(nèi)的能量代謝過程 (1) 生物不能直接利用有機(jī)物中的化學(xué)能 , 只有有機(jī)物氧化分解并將能量 轉(zhuǎn)移到 ATP 中 , 才能被利用。 (2) 光能進(jìn)入生物群落后 , 以化學(xué)能的形式儲存于有機(jī)物中 , 以有機(jī)物為載體通過食物鏈而流動。 (3) 光能是生物體進(jìn)行各項(xiàng)生命活動的根本能量來源 ,植物的光合作用是生物界中最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝。 (4) 細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的 ATP 均可作為細(xì)胞的能量貨幣 , 直接用于各項(xiàng)生命活動。但光合作用光反應(yīng)階段產(chǎn)生的 ATP僅用于暗反應(yīng)。 點(diǎn)石成金 在繪制 O 2 濃度與 AT P 關(guān)系的曲線圖時(shí) , 要注意曲線的起點(diǎn)不是從零點(diǎn)開始 , 原因是無氧條件下生物體的無氧呼吸也能產(chǎn)生少量的 ATP, 如右圖 ( 圖中的 A 點(diǎn)表示在無 氧條件下 ,細(xì)胞通過無氧呼吸分解有機(jī)物 , 形成少量的 ATP) 。 【易錯(cuò)易混突破】 1. 對酶的概念理解 項(xiàng)目 正確說法 錯(cuò)誤說法 產(chǎn)生場所 活細(xì)胞 ( 不考慮哺乳動物成熟紅細(xì)胞等 ) 具有分泌功能的細(xì)胞才能產(chǎn)生 化學(xué)本質(zhì) 有機(jī)物 ( 大多為蛋白質(zhì) ,少數(shù)為 RNA) 蛋白質(zhì) 作用場所 可在細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外、體外發(fā)揮作用 只在細(xì)胞內(nèi)起催化作用 項(xiàng)目 正確說法 錯(cuò)誤說法 溫度影響 低溫只抑制酶的活性 ,不會使酶變性失活 低溫和高溫均使酶變性失活 作用 酶只起催化作用 酶具有調(diào)節(jié)、催化等多種功能 來源 生物體活細(xì)胞內(nèi)合成 有的可來源于食物等 (2022 年海淀期中 ) 下列有關(guān)生物體內(nèi)酶的敘述 , 不正確． ． ．的是 ( ) 。 A. 酶的化學(xué)本質(zhì)不都是由氨基酸組成的 B. 離開活細(xì)胞的酶可以有催化能力 C. 酶的專一性由其特定的分子結(jié)構(gòu)決定 D. 酶使反應(yīng)物分子活化能的值提高 【解析】本題考查酶的本質(zhì)、作用機(jī)理及作用特性等 ,意在考查學(xué)生的辨別理解能力。酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA, 而 RNA 的基本單位不是氨基酸 ,A 項(xiàng)正確 。 酶可以在體內(nèi)( 細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外 ) 也可以在體外發(fā)揮催化作用 ,B 項(xiàng)正確 。 酶發(fā)揮作用時(shí)需與相應(yīng)的底物結(jié)合 , 酶的特定 分子結(jié)構(gòu)決定了酶的專一性 ,C 項(xiàng)正確 。 酶能降低反應(yīng)所需的活化能 ,D 項(xiàng)錯(cuò)誤。 【答案】 D 2. 探究酶的最適溫度或最適 pH (1) 實(shí)驗(yàn)單一變量控制 : 不同的溫度或 pH (2) 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路 (3) 實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì) 特別提醒 : ①探究溫度 (pH) 對酶活性影響時(shí) , 必須在調(diào)節(jié)達(dá)到預(yù)設(shè)的溫度 (pH) 的條件下 , 再讓反應(yīng)底物與酶接觸 , 避免在未達(dá)到預(yù)設(shè)的溫度 (pH) 時(shí)反應(yīng)底物已與酶接觸發(fā)生反應(yīng) , 影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 ②探究溫度對酶活性影響時(shí) , 不能用過氧化氫酶來探究溫度對酶活性的影響 , 因?yàn)榧訜岜旧硪材苁惯^氧化氫分解加快 。 最好不用斐林試 劑來檢測淀粉是否在淀粉酶的催化下水解生成麥芽糖等還原糖 , 因?yàn)榧尤腱沉衷噭┖笮枰訜岵拍艹霈F(xiàn)磚紅色沉淀 , 這樣原處于低溫條件下的淀粉酶的活性會慢慢恢復(fù) , 催化淀粉水解產(chǎn)生還原糖 , 導(dǎo)致形成錯(cuò)覺 , 從而得出錯(cuò)誤的結(jié)論。 (2022 年天水一模 ) 下列有關(guān)酶的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路 , 正確的是 ( ) 。 A. 利用過氧化氫和過氧化氫酶探究溫度對酶活性的影響 B. 利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液驗(yàn)證酶的專一性 C. 利用過氧化氫、新鮮的豬肝研磨液和氯化鐵溶液研究酶的高效性 D. 利用胃蛋白酶、蛋清和 pH 分別為 3 、 7 、 11 的緩沖液驗(yàn)證 pH 對酶活性 的影響 【解析】本題考查探究影響酶活性的因素、探究酶的特性 , 著重考查實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析能力。過氧化氫的分解受溫度影響 , 所以不能用過氧化氫和過氧化氫酶探究溫度對酶活性的影響 ,A 項(xiàng)錯(cuò)誤 。 利用淀粉、蔗糖、淀粉酶來驗(yàn)證酶的專一性時(shí) , 不可采用碘液檢測 , 應(yīng)該選用斐林試劑檢測 ,B 項(xiàng)錯(cuò)誤 。酶的高效性是相對無機(jī)催化劑而言的 , 所以研究酶的高效性時(shí) , 應(yīng)用酶和無機(jī)催化劑作對比 ,C 項(xiàng)正確 。 胃蛋白酶的適宜pH 是 ~, 所以利用胃蛋白酶、蛋清來驗(yàn)證 pH 對酶活性的影響時(shí) ,pH 不能設(shè)置成 3 、 7 、 11,D 項(xiàng)錯(cuò)誤。 【答案】 C 3. 要注意將 ATP 的結(jié)構(gòu)簡式和與遺傳相關(guān)的 DNA 、 RNA的結(jié)構(gòu)簡式中的不同部位的“ A ”進(jìn)行區(qū)分 , 如下面圖示四者中圓圈部分所代表的分別是①腺苷、②腺嘌呤、③腺嘌呤脫氧核苷酸、④腺嘌呤核糖核苷酸。 (2022 年邯鄲質(zhì)檢 ) 下圖是 ATP 中磷酸鍵逐級水解的過程圖。以下說法正確的是 ( ) 。 為生命活動提供能量需要經(jīng)過圖示的整個(gè)過程 B. ②物質(zhì)為腺苷 C. ④代表的物質(zhì)是磷酸 D. Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ過程的釋放能量相同 【解析】本題考查 ATP 的分子結(jié)構(gòu)與水解供能的過程 ,意在考查學(xué)生的識圖能力與綜合運(yùn)用所學(xué)知識的能力。 A TP為生命活動提供能量只需要經(jīng)過圖示的Ⅰ過程 , 生成①(ADP) 、④ (Pi), 同時(shí)釋放的⑤ ( 能量 ) 用于需能的生命活動 ,A項(xiàng)錯(cuò)誤、 C 項(xiàng)正確 。 ②物質(zhì)為腺嘌呤核糖核苷酸 , 是 RNA 的基本組成單位之一 ,B 項(xiàng)錯(cuò)誤 。 Ⅲ過程斷裂的是普通的高能磷酸鍵 , 釋放的能量最少 ,D 項(xiàng)錯(cuò)誤。 【答案】 C 二、細(xì)胞呼吸與光合作用 【考點(diǎn)教材回歸】 1. 細(xì)胞呼吸 ? 在線反饋 ①丙酮酸 ② 6CO 2 ③ 12H 2 O ④ 6O 2 ⑤ 2C 3 H 6 O 3 ⑥線粒體內(nèi)膜 ⑦線粒體基質(zhì) ⑧葉綠體的基質(zhì) ⑨ ATP 、 [H] ⑩ [H] 、 O 2 、 ATP 4[H] ATP CO 2 ATP 中活躍的化學(xué)能 【考點(diǎn)縱橫整合】 1. 影響細(xì)胞呼吸的因素及在生產(chǎn)上的應(yīng)用 (1) 內(nèi)部因素 項(xiàng)目 規(guī)律 舉例 遺傳特性 不同種類的植物呼吸速率不同 旱生植物小于水生植物 ,陰生植物小于陽生植物 生長發(fā)育 時(shí)期不同 同一植物在不同的生長發(fā)育時(shí)期呼吸速率不同 幼苗期、開花期呼吸速率高 , 成熟期呼吸速率低 器官類型 同一植物的不同器官呼吸速率不同 生殖器官大于營養(yǎng)器官 2. 光合作用的影響因素及其應(yīng)用 (1) 內(nèi)部因素對光合速率的影響 ①由于基因選擇性表達(dá) , 同一植物的不同發(fā)育時(shí)期、不同器官和同一器官的不同發(fā)育時(shí)期 , 光合作用速率不同。 應(yīng)用 : 根據(jù)植物在不同生長發(fā)育階段光合作用速率不同 ,適時(shí)適量地提供水肥及其他環(huán)境條件 , 以使植物茁壯成長。 ②由于不同植物物種有 遺傳特異性 , 不同種類的植物體內(nèi)所含葉綠體色素的種類、數(shù)量等不同 , 因而光能利用率不同 , 光合速率不同。如陽生植物光合作用需較強(qiáng)光照 , 而陰生植物所需光照相對較弱。 應(yīng)用 : 種植陰生植物 , 如人參 , 需要遮陰 。 選擇優(yōu)良品種 ,提高光合作用強(qiáng)度 , 從而提高糧食產(chǎn)量。 ③葉面積指數(shù) ( 單位地面上的植物葉面積數(shù) ) 與光合作用強(qiáng)度的關(guān)系見下表。 ④葉齡與光合作用強(qiáng)度的關(guān)系見下表。 ? 點(diǎn)石成金 環(huán)境因子對植物光合作用并不是單獨(dú)地發(fā)揮作用 , 而是綜合發(fā)揮作用 , 但各種因子的作用并不是同等重要的 , 其中起主要作用的因子為關(guān)鍵因子 , 因此在分析相關(guān)問題時(shí) , 應(yīng)抓住關(guān)鍵因子。 【易錯(cuò)易混突破】 1. 從物質(zhì)循環(huán)和能量流 動角度分析光合作用和呼吸作用 (1) 從反應(yīng)式上追蹤元素的來龍去脈 ①光合作用總反應(yīng)式 : ②有氧呼吸反應(yīng)式 : (2) 從具體過程中尋找物質(zhì)循環(huán)和能量流動 ①物質(zhì)循環(huán) ( 呼吸Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別表示呼吸過程的三個(gè)階段 ) C:CO 2 (CH 2 O) 丙酮酸 CO 2 O:H 2 O O 2 H 2 O H:H 2 O [H] (CH 2 O) [H]H 2 O ②能量轉(zhuǎn)換 光能 ATP (CH 2 O) (3) 光合作用與細(xì)胞呼吸過程中 [H] 、 ATP 來源與去路的比較 (2022 年宿州質(zhì)檢 ) 下圖是綠色植物葉肉細(xì)胞內(nèi)部分生命活動示意圖 , 其中①②③④⑤表示生理過 程 ,A 、 B 、 C 、D 表示物質(zhì)。下列相關(guān)分析 錯(cuò)誤． ．的是 ( ) 。 A. 在生物膜上發(fā)生的生理過程有③和④ B. ①②⑤過程均發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中 和 B 分別表示丙酮酸和 [H] D. 有氧呼吸包括圖中的①②③過程 【解析】由圖可知 , ①為有氧呼吸的第一階段 , ②為有氧呼吸的第二階段 , ③為有氧呼吸的第三階段 , ④為光反應(yīng)階段 , ⑤為暗反應(yīng)階段。 A 為丙酮酸 ,B 為 [H],C 為 ADP 和 Pi,D為 ATP 和 [H],C 、 D 項(xiàng)正確 。 在生物膜上發(fā)生的生理過程有有氧呼吸的第三階段③和光反應(yīng)階段④ ,A 項(xiàng)正確 。 有氧呼吸的第一階段①在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中完 成 , 有氧呼吸的第二階段②在線粒體的基質(zhì)中完成 , 暗反應(yīng)階段⑤在葉綠體的基質(zhì)中完成 ,B 項(xiàng)錯(cuò)誤。 【答案】 B 2. 真光合速率、表觀 ( 凈 ) 光合速率和呼吸速率三者之間的關(guān)系 (1) 光合作用速率與細(xì)胞呼吸速率的表示方法 [ 圖見下述 (3) 圖 1] ①呼吸速率的表示方法 : 植物置于黑暗環(huán)境中 , 測定實(shí)驗(yàn)容器內(nèi) CO 2 增加量、 O 2 減少量或有機(jī)物減少量。 ②凈光合速率 ( 表觀光合速率 ) 和真正光合速率 凈光合速率 : 常用一定時(shí)間內(nèi) O 2 釋放量、 CO 2 吸收量或有機(jī)物積累量表示。 真正光合速率 : 常用一定時(shí)間內(nèi) O 2 產(chǎn)生量、 CO 2 固定量或有機(jī)物產(chǎn)生量 ( 合成量 ) 表示 , 真正光合速率 = 凈光合速率 + 呼吸速率。 (2) 表觀 ( 凈 ) 光合速率