内容正文:
化学本质 功能 实质 主要特性 影响因素
酶 绝大多数酶是蛋白质 生物催化剂 降低生化反应所需的活化能 专一性、高效性、作用条件较温和 pH、温度等
ATP 腺苷三磷酸 直接能源物质 生命活动的直接能源物质 通过基团转移提供能量 合成时需要酶、ADP、Pi、能量
[形成生物大概念]
一、系统整合·理清大概念知识关联
1.细胞的生命活动需要酶和ATP。酶和ATP的主要内容可以简要归纳概括为下表:
2.植物细胞通过叶绿体进行光合作用。光合作用包括光反应(发生在类囊体膜)和暗反应(发生在叶绿体基质)两个阶段。类囊体膜上含有叶绿素和类胡萝卜素等,它们能从太阳光中捕获能量,用于合成ATP和NADPH,在二氧化碳和水转变为糖并释放氧气的过程中,ATP和NADPH中的能量转化并储存为糖分子中的化学能。
3.细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸。生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量。细胞有氧呼吸的场所包括细胞质基质和线粒体,需要氧的参与;细胞无氧呼吸的场所是细胞质基质,不需要氧的参与。
二、长句作答·应用大概念分析问题
1.过酸、过碱、高温、低温对酶促反应速率的影响一样吗?
提示:不一样,过酸、过碱、高温都会使酶变性失活,而低温只是抑制酶的活性,酶分子结构未被破坏,温度升高后可恢复活性。
2.酶浓度和底物浓度对反应速率的影响与温度、pH对反应速率的影响,本质上有什么不同?
提示:温度、pH通过影响酶活性影响反应速率;酶浓度、底物浓度通过影响酶与底物的接触面积影响酶促反应速率。
3.就细胞中的吸能反应和放能反应各举一个实例,并说明这些实例分别与ATP和ADP的相互转化有什么关系。
提示:葡萄糖和果糖合成蔗糖的反应需要消耗能量,是吸能反应,这一反应所需要的能量是由ATP水解为ADP时释放能量来提供的。丙酮酸的氧化分解能够释放能量,是放能反应,这一反应所释放的能量除以热能形式散失外,还用于ADP转化为ATP的反应,储存在ATP中。
4.一般植物的叶片在春、夏季为绿色,而在秋季呈黄色。出现这一现象的原因是什么?
提示:在春、夏季节,叶子中叶绿素含量多于类胡萝卜素含量,叶绿素对绿光吸收最少,绿光被反射出来,所以呈绿色;在秋季,叶绿素被破坏,类胡萝卜素完好,叶子呈现出类胡萝卜素的颜色,所以呈现黄色。
5.在通风条件不好的环境中储藏的苹果会散发出酒味,而马铃薯储藏久了却不会有酒味产生,请分析其中的原因,为什么会产生这种差异?
提示:苹果无氧呼吸的产物是酒精和CO2,马铃薯无氧呼吸的产物是乳酸。因为不同生物细胞所具有的酶不同,导致反应途径不同,产物也不同。
6.请从无机盐离子的吸收方面分析,为什么农田要及时松土?稻田长期不排水,幼根为什么会变黑、腐烂?
提示:松土可增大土壤透气性,促进根有氧呼吸,为吸收无机盐离子提供能量。水淹会使植物根部细胞进行无氧呼吸,产生的酒精会毒害细胞。
7.夏季中午,光照强、温度高,但植物的光合作用强度反而减弱,原因是什么?
提示:光照过强、温度高→气孔关闭→CO2供应不足→光合作用强度减弱。
8.生态农业中有“多使用农家肥”的措施,该措施除了能减少化肥对土壤的影响外,还有一些有利于农作物生长的因素,请你从光合作用的原理进行分析。
提示:农家肥中的有机物可被土壤中的微生物分解成CO2和无机盐,其中CO2可被农作物当作光合作用的原料。
[课题串知融会通]
课题探究 从“物质与能量观”理解光合作用与细胞呼吸
材料一 细胞呼吸过程中葡萄糖和水分子脱去的氢可被氧化型辅酶Ⅰ(NAD+)结合而形成还原型辅酶Ⅰ(NADH)。细胞外烟酰胺磷酸核糖转移酶(eNAMPT)的催化产物NMN是合成NAD+的原料。烟酰胺磷酸核糖转移酶是一种蛋白质类物质,它普遍存在于哺乳动物体内,对延缓细胞衰老有重要作用。研究发现,人和哺乳动物衰老过程与组织中NAD+水平的下降直接相关。
材料二 玉米植株中固定CO2的酶能力要远远大于水稻植株中相应的酶,所以,玉米的光合效率大于水稻,特别在低CO2浓度的环境中,这种差别更为明显。下图是玉米CO2同化过程,首先在叶肉细胞中由磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)把CO2固定成四碳化合物(草酰乙酸),草酰乙酸的进一步反应产物可转运到玉米的维管束鞘细胞中去释放出CO2,而释放出的CO2又可与RuBP(核酮糖二磷酸)结合进入卡尔文循环(见下图)。
[串知设计]
1.根据材料一回答有关问题:
(1)烟酰胺磷酸核糖转移酶的基本单位是________,作用原理是__________
___________。
(2)通常情况下,哺乳动物细胞的__________________________(填场所)中可通过有氧呼吸将NAD+转化成NADH。
(3)