内容正文:
期末复习课件
人教版 生物学 必修1
专题05 能量转换
期末考情
考点扫描
提升演练
01 期末考情
02考点扫描
03 提升演练
目录
CONTENTS
知识板块
核心考点
考查方式及题型
考点回顾
考点剖析
常考题演练
真题演练
人教版 生物学 必修1
Part
期末考情
01
知识板块
核心考点
考查方式及题型
复习提示及易错点
知识板块 核心考点 常见考查方式与题型 复习提示与易错点
酶和ATP 1. 酶的本质(蛋白质/RNA)、特性(高效性、专一性、作用条件温和);
2. 温度、pH对酶活性的影响及曲线分析;
3. ATP的结构简式、功能,ATP与ADP的相互转化 1. 选择题:酶的特性判断、ATP结构与转化的概念辨析;
2. 填空题:酶活性影响因素的实例填空(如“低温使酶活性____”)、ATP结构简式书写;
3. 实验题:探究温度/pH对酶活性的影响的实验设计与结果分析 1. 混淆酶“高温失活”与“低温抑制活性”的本质区别;
2. 误认为ATP与ADP的相互转化是可逆反应;
3. 实验设计中忽略“单一变量原则”(如探究温度影响时,底物与酶先分别保温再混合)
细胞呼吸 1. 有氧呼吸和无氧呼吸的场所、过程及总反应式;
2. 有氧呼吸三个阶段的物质与能量变化;
3. 酵母菌细胞呼吸方式的探究实验;
4. 细胞呼吸方式的判断与相关计算 1. 选择题:细胞呼吸阶段的场所/产物判断、呼吸方式的概念辨析;
2. 填空题:有氧/无氧呼吸反应式书写、实验试剂与现象填空(如“澄清石灰水检测____”);3. 实验题:酵母菌呼吸方式探究的实验设计与结果分析;
4. 计算题:细胞呼吸中O₂吸收量与CO₂释放量的计算 1. 混淆动物与植物无氧呼吸产物(动物产乳酸,植物多数产酒精和CO₂);
2. 忽略无氧呼吸第二阶段不释放能量;
3. 实验中混淆“溴麝香草酚蓝水溶液”与“重铬酸钾”的检测对象
光合作用 1. 叶绿体中色素的种类、功能及提取与分离实验;
2. 光合作用光反应和暗反应的场所、物质与能量变化;
3. 光照强度、CO₂浓度、温度对光合作用的影响及曲线分析;
1. 选择题:色素的种类/功能、光合阶段的物质转化判断;
2. 填空题:色素提取实验的试剂填空(如“提取色素用____”)、光合反应式书写;
3. 实验题:色素提取与分离的实验操作与异常结果分析;
4. 计算题:净光合速率、总光合速率的计算;
1. 混淆光反应与暗反应的物质联系(如ATP、[H]的来源与去向);
2. 计算总光合速率时忽略“呼吸速率”的叠加;
3. 色素分离实验中混淆滤纸条上色素带的顺序与宽窄含义
期末考情
人教版 生物学 必修1
Part
考点扫描
02
考点回顾
考点剖析
考点01 酶和ATP
考点02 细胞呼吸
考点03 光合作用
知识串讲;学法指导;试题分析
考点01:酶和ATP
考点回顾
酶和ATP
酶
ATP
本质
作用机理
结构简式
名称
特点
大部分是蛋白质,少部分是RNA
降低化学反应的活化能
高效性、专一性、作用条件较温和
影响因素
温度(过高)、PH(过酸、过碱)
特点
ATP和ADP之间的转化
P
P
P
~
~
腺苷三磷酸(A-P~P~P)
直接能源物质
ADP+Pi+能量 ATP
ATP ADP+Pi+能量
酶1
酶2
考点剖析
(1)细胞代谢:细胞中每时每刻都进行着许多 ,统称为细胞代谢。细胞代谢是细胞生命活动的基础。
(2)酶的作用原理
活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的 。
原理:与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用 ,催化效率更高。
酶的作用机理:通过降低化学反应所需要的 ,从而加快反应速率。
知识点一、酶的作用和本质
考点01:酶和ATP
1、酶在细胞代谢中的作用
能量
更显著
活化能
化学反应
2、比较过氧化氢在不同条件下的分解
(1)实验原理
H2O2
H2O + O2
不同条件
步骤 变量
相同处理 向四支试管分别加入2ml过氧化氢溶液
反应条件
现象 气泡
带火星的卫生香
实验结论
(2)实验步骤和实验现象、结论
2
4
常温
90℃水浴加热
2滴FeCl3
2滴肝脏研磨液
1
3
知识点一、酶的作用和本质
2、比较过氧化氢在不同条件下的分解
几乎无
少量
较多
大量
无复燃
有复燃
复燃性较强
复燃性很强
无关变量
自变量
因变量
过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样
过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解速率最快
考点剖析
考点01:酶和ATP
考点剖析
知识点一、酶的作用和本质
考点01:酶和ATP
3、酶的本质
(1)探索历程
(2)酶的本质
化学本质 绝大多数 少数
合成原料
合成场所
蛋白质
RNA
核糖核苷酸
氨基酸
核糖体
细胞核(真核生物)
考点剖析
知识点二、酶的特性和影响酶活性的条件
考点01:酶和ATP
1、酶的特性
酶的三大特点
高效性
作用条件较温和
定义
图像
专一性
定义
图像
定义
原因
与 相比,酶的催化效率更高
酶所催化的化学反应一般是在 的条件下进行的
无机催化剂
每一种酶只能催化____________化学反应。
一种或一类
温和
过酸、过碱,温度过高,酶会失活
考点剖析
知识点二、酶的特性和影响酶活性的条件
考点01:酶和ATP
1、酶的特性
(2)专一性实验验证--淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
实验原理
淀粉和蔗糖都是非还原糖。它们在酶的催化作用下都能水解成还原糖。用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖的水解反应,再用斐林试剂鉴定溶液中有无还原糖,就可以看出淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。
考点剖析
知识点二、酶的特性和影响酶活性的条件
考点01:酶和ATP
1、酶的特性
(2)专一性实验验证--淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
方法步骤
试管编号 1 2
注入可溶性淀粉溶液 2 mL -
注入蔗糖溶液 - 2 mL
注入新鲜的淀粉酶溶液 2 mL 2 mL
60 ℃水浴保温5 min
新配制的斐林试剂 2 mL 2 mL
沸水浴煮沸1 min
实验现象
实验结论
淀粉酶只能催化 水解,而不能催化蔗糖水解,酶具有
专一性
淀粉
有砖红色沉淀
没有砖红色沉淀
12
知识点二、酶的特性和影响酶活性的条件
2、影响酶活性的条件
(1)探究温度\PH对酶活性的影响
考点剖析
考点01:酶和ATP
实验原理
淀粉的水解
是否出现蓝色及蓝色的深浅
点燃但无火焰的卫生香燃烧
2H2O2 2H2O+O2↑
步骤 试管1 试管1’ 试管2 试管2’ 试管3 试管3’
1 2mL淀粉溶液 + + +
2mL淀粉酶溶液 + + +
2 分别保温5min 沸水浴 水浴60℃ 冰浴
3 混合 试管1’中的溶液与
试管1中的混合 试管2’中的溶液与
试管2中的混合 试管3’中的溶液与
试管3中的混合
4 分别保温2min 沸水浴 水浴60℃ 冰浴
5 检测观察 加入2滴碘液,观察颜色变化
实验现象
结论
考点剖析
知识点二、酶的特性和影响酶活性的条件
考点01:酶和ATP
(1)探究温度对酶活性的影响
方法步骤
蓝色
无蓝色出现
蓝色
酶发挥催化作用需要适宜的温度条件,温度过高和过低都将影响酶的活性
2、影响酶活性的条件
方法步骤
考点剖析
知识点二、酶的特性和影响酶活性的条件
考点01:酶和ATP
2、影响酶活性的条件
(1)探究PH对酶活性的影响
步骤 试管1 试管2 试管3
第一步 加入2滴肝脏研磨液
第二步 1 mL 蒸馏水 1 mL盐酸溶液 1 mL NaOH溶液
第三步 加入2 mL H2O2溶液
第四步
(观察现象)
实验结论
酶的催化作用需要____________,________________都会影响酶的活性。
有大量气泡产生
基本无气泡产生
基本无气泡产生
适宜的pH
pH偏低或偏高
15
①探究温度对酶活性的影响时
一定要让反应物和酶在各自所需的温度下保温一段时间,再进行混合;
不宜用H2O2作反应物,因为H2O2易分解,加热条件下其分解会加快,氧气的产生速率增加,并不能准确反映酶活性的变化
②选择淀粉和淀粉酶来探究酶的最适温度时
检测试剂不可用斐林试剂代替碘液。因为斐林试剂需在水浴加热条件下才会发生特定的颜色反应,而该实验中需严格控制温度。
③探究pH对酶活性的影响时
不能用斐林试剂作指示剂,因为盐酸会和斐林试剂发生反应,使斐林试剂失去作用;不宜采用淀粉酶催化淀粉的反应,因为用作鉴定试剂的碘液会和NaOH发生化学反应,使碘与淀粉生成蓝色络合物的机会大大减少,而且在酸性条件下淀粉也会被水解,从而影响实验的观察效果。
考点剖析
知识点二、酶的特性和影响酶活性的条件
考点01:酶和ATP
2、影响酶活性的条件
(3)实验注意事项
在最适宜的温度条件下,酶的活性最高。
温度过高,会使酶的 遭到破坏,使酶永久失活。
在0℃左右时,酶的活性 ,但酶的空间结构稳定,在适宜的温度下酶的活性会升高。
知识点二、酶的特性和影响酶活性的条件
(4)酶活性受温度\PH影响示意图
2、影响酶活性的条件
考点剖析
考点01:酶和ATP
很低
t/℃
(v/(mmols−1)
O
pH
(v/(mmols−1)
O
在最适宜的pH条件下,酶的活性最高。
pH偏高或偏低,酶活性都会明显降低。
,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活。
空间结构
过酸、过碱
1.某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下,可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化,参与细胞信号传递,如图所示。下列叙述错误的是( )
B
A.这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点
B.这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失,不影响细胞信号传递
C.作为能量“通货”的ATP能参与细胞信号传递
D.蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响
某些蛋白质在相关酶的作用下会发生磷酸化和去磷酸化,而发生了磷酸化和去磷酸化的蛋白质结构发生改变,功能有所不同,能够体现蛋白质结构与功能相适应的特点
这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失,会导致这些蛋白质不能发生磷酸化和去磷酸化,不能参与细胞信号传递
由题图可知,在蛋白质磷酸化过程中,ATP为蛋白质提供磷酸基团,参与了细胞信号传递
蛋白质磷酸化和去磷酸化反应均属于酶促反应,受温度的影响
考点剖析
考点01:酶和ATP
考点剖析
考点01:酶和ATP
2.(2024·盐城高三模拟)某课外兴趣小组用图示实验装置验证酶的高效性。下列有关叙述不正确的是( )
A.两个装置中的过氧化氢溶液要等量且
不宜过多
B.需同时挤捏两支滴管的胶头,让肝脏
研磨液和FeCl3溶液同时注入试管中
C.肝脏研磨液中的过氧化氢酶、FeCl3都可以降低该反应的活化能
D.左边移液管内红色液体上升的速度比右边慢,最终液面比右边低
D
和无机催化剂相比,酶具有高效性,所以左边移液管内红色液体上升的速度比右边快,由于两个装置中过氧化氢的量相等,产生的氧气一样多,最终两侧移液管中的液面一样高
考点剖析
考点01:酶和ATP
知识点三、ATP是一种高能磷酸化合物
1、ATP的结构
P
P
P
~
~
腺苷(用A表示)
腺嘌呤
核糖
磷酸基团
磷酸基团
磷酸基团
3个(用T表示)
特殊的化学键
A
腺苷三磷酸
腺苷
3个
磷酸基团
P
T
A
-
P
P
P
~
~
名 称
分子简称
考点剖析
考点01:酶和ATP
知识点三、ATP是一种高能磷酸化合物
2、ATP的特点
(1)不稳定:由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因,使得特殊的化学键不稳定, 有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势。
(2)高能量:ATP水解的过程就是释放能量的过程,1 mol ATP水解释放的能量高达 ,是细胞内的一种 。
末端磷酸基团
30.54 kJ
高能磷酸化合物
3、ATP的功能
ATP能够直接给细胞生命活动提供能量,是驱动细胞生命活动的
直接能源物质
考点剖析
考点01:酶和ATP
知识点四、ATP和ADP的相互转化及ATP的利用
1、ATP和ADP的相互转化过程比较
酶
反应场所
能量来源
能量去路
反应类型
ATP水解酶
生物体需能部位
吸能反应
存储在ATP末端磷酸基团的转移势能
直接用于各项生命活动
ATP合成酶
细胞质基质、叶绿体、线粒体
放能反应
光能、化学能
储存在ATP中形成特殊的化学键
酶1:ADP+Pi+能量 ATP
酶2:ATP ADP+Pi+能量
酶1
酶2
考点剖析
考点01:酶和ATP
知识点四、ATP和ADP的相互转化及ATP的利用
2、ATP的利用
3.ATP产生量与O2供给量的关系分析
考点剖析
考点01:酶和ATP
知识点四、ATP和ADP的相互转化及ATP的利用
甲
乙
1.ATP是细胞的能量“货币”。下列有关叙述正确的是( )
A.细胞中并不是需要能量的生命活动都由ATP直接提供能量
B.ATP中特殊化学键全部水解后的产物能作为合成DNA分子的原料
C.线粒体中O2和[H]结合直接产生水和ATP
D.ATP的合成常伴随放能反应,吸能反应也一定伴随ATP的水解
A
考点剖析
考点01:酶和ATP
GTP等直接能源物质也可以为某些需要能量的生命活动直接提供能量
ATP中特殊化学键全部水解后的产物是腺嘌呤核糖核苷酸,其能作为合成RNA分子的原料
线粒体中O2和[H]结合产生水,并且释放大量能量,释放的能量可用于合成ATP
吸能反应也可能伴随GTP的水解
2. 科学家利用提纯的大豆磷脂、某种细菌膜蛋白(Ⅰ)和牛细胞中的ATP合成酶(Ⅱ)构建了ATP体外合成体系,如图所示。下列说法正确的是( )
A.物质a水解后的产物可作为合成DNA分子的原料之一
B.体系Ⅰ模拟的跨膜运输方式为协助扩散
C.体系Ⅱ中H+的跨膜运输释放能量
D.由图可知,囊泡内pH高于囊泡外
C
考点剖析
考点01:酶和ATP
物质a为ATP,水解后的产物可作为合成RNA分子的原料之一
体系Ⅰ中H+进入囊泡通过膜蛋白(Ⅰ),且需要光,模拟的跨膜运输方式应为主动运输
H+进入囊泡需要光能,H+通过ATP合成酶(Ⅱ)出囊泡合成ATP,说明H+进入囊泡为逆浓度梯度运输,故囊泡内pH低于囊泡外
考点02:细胞呼吸
考点回顾
细胞呼吸
探究酵母菌细胞呼吸的方式
有氧呼吸
有大量的氧气
无氧呼吸
有少量的二氧化碳,酒精
有氧气
无氧气
无氧呼吸
有氧呼吸
C6H12O6 2C3H4O3 +4[H]+少量能量
酶
第1阶段:
2C3H4O3+6H20 6CO2 +20[H]+少量能量
酶
第2阶段:
24[H]+6O2 12H2O+大量能量
酶
第3阶段:
C6H12O6
酶
2C3H6O3(乳酸)+ 能量
C6H12O6
酶
2C2H5OH(酒精)+2CO2 +能量
考点剖析
考点剖析
考点02:细胞呼吸
知识点一、探究酵母菌细胞呼吸的方式
1、细胞呼吸
呼吸作用的实质是细胞内的 ,并释放能量,因此也叫细胞呼吸。
2、探究酵母菌细胞呼吸的方式
(1)实验材料:酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存,属于
菌,因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。
有机物氧化分解
兼性厌氧
(2)实验步骤
酵母菌培养液的配制:取20 g新鲜的食用酵母菌,分成两等份,分别放入锥形瓶A(500 mL)和锥形瓶B(500 mL)中。分别向瓶中注入240 mL质量分数为5%的葡萄糖溶液。
检测试剂:使用澄清的石灰水或
溶液。
现象:澄清的石灰水变混浊,溴麝香草酚蓝溶液 。
观测指标:根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的时间长短,可以检测酵母菌培养液中CO2的产生情况。
检测酒精的产生
试剂: 。
反应条件: 条件。
现象:橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇(俗称酒精)发生化学反应,变成 。
(2)实验步骤
检测CO2的产生
考点剖析
考点02:细胞呼吸
知识点一、探究酵母菌细胞呼吸的方式
溴麝香草酚蓝
由蓝变绿再变黄
重铬酸钾溶液
酸性
灰绿色
(3)实验现象
考点剖析
考点02:细胞呼吸
知识点一、探究酵母菌细胞呼吸的方式
(4)实验结论
条件 澄清石灰水的变化/出现变化的快慢 重铬酸钾的浓硫酸溶液
甲组(有氧) 变浑浊程度____/快 无变化
乙组(无氧) 变浑浊程度____/慢 出现______色
酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。
在有氧条件下产生大量CO2,在无氧条件下进行细胞呼吸产生______________。
酒精和CO2
高
低
灰绿
考点剖析
考点02:细胞呼吸
知识点二、有氧呼吸
1.有氧呼吸的过程
细胞质基质
少量能量
线粒体基质
少量能量
线粒体内膜
大量能量
考点剖析
考点02:细胞呼吸
知识点二、有氧呼吸
2.有氧呼吸的总反应式,并标明各种元素的来源和去路
3.能量转换
葡萄糖中稳定的化学能转化为____________________________。
4.概念
是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生______________,释放能量,生成____________的过程。
ATP中活跃的化学能和热能
二氧化碳和水
大量ATP
C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+ 12H2O + 能量
酶
考点剖析
考点02:细胞呼吸
知识点二、无氧呼吸
1.无氧呼吸的过程
第一阶段:在 中进行。与有氧呼吸第一阶段完全相同。
第二阶段:在 中进行。丙酮酸在酶的催化作用下,分解成酒精和二氧化碳,或者转化成乳酸。
无论是分解成酒精和二氧化碳或者是转化成乳酸,无氧呼吸都只在第一阶段释放出少量的能量,生成 ATP。葡萄糖分子中的大部分能量则存留在 中。
2.概念
在没有氧气参与的情况下,葡萄糖等有机物经过 ,释放少量能量的过程。
3.细胞呼吸的意义
(1)为生物体的绝大多数生命活动过程提供 。
(2)生物体代谢的枢纽。细胞呼吸的 ,可以转化为其他非糖物质,蛋白质、糖类和脂质的代谢都可以与细胞呼吸联系起来。
不完全分解
能量
中间产物
细胞质基质
细胞质基质
少量
酒精或乳酸
2C3H4O3 +4[H]
酶
2C3H6O3(乳酸
2C3H4O3 +4[H]
酶
2C2H5OH(酒精)+2CO2
C6H12O6 2C3H4O3 +4[H]+少量能量
酶
考点剖析
考点02:细胞呼吸
知识点三、细胞呼吸的影响因素
1.内部因素
影响因素 规律 举例
遗传特性
生长发育时期
器官类型
不用种类的植物呼吸速率不同
同一植物在不同生长发育时期呼吸速率不同
旱生植物小于水生植物;阴生植物小于阳生植物
生殖器官大于营养器官
同一植物不用器官呼吸速率不同
幼苗期、开花期呼吸速率较高,成熟期较低
考点剖析
考点02:细胞呼吸
知识点三、细胞呼吸的影响因素
2.外部因素
影响因素及其图示 原理 应用
生产上常利用这一原理在 下储存蔬菜、水果,在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温,来降低细胞呼吸,减少有机物的消耗。
影响呼吸
来影响呼吸速率
水参与细胞呼吸,一定范围内随水含量的增加,细胞呼吸加强
种子 ,抑制细胞呼吸,减少有机物的消耗
酶的活性
晒干储藏
低温
考点剖析
考点02:细胞呼吸
知识点三、细胞呼吸的影响因素
2.外部因素
影响因素及其图示 原理 应用
a.作物栽培中,采取中耕松土、防止土壤板结等措施,都是尽量使O2浓度大于E点对保证根细胞的正常呼吸,有利于肥料的吸收;b.生产中利用低氧(A点的O2浓度应的O2浓度,)抑制细胞呼吸,减少对有机物的消耗,延长蔬菜、水果、粮食的保存时间
O2是有氧呼吸的原料之一, O2且对无氧呼吸有抑制作用
CO2是细胞呼吸的产物, CO2浓度增加会抑制细胞的呼吸
在蔬菜、水果保鲜中,增加CO2浓度(或充入N2)可抑制细胞呼吸,减少有机物的消耗
无氧呼吸CO2释放量
T
(1)Q点:只进行无氧呼吸。
(2)P点及其以后:只进行有氧呼吸。
(3)R点:释放的CO2最少,最有利蔬菜的储存。
(4)B点:有氧呼吸吸收的O2量(或释放的CO2量)等于无氧呼吸释放的CO2量。
(5)C点:有氧呼吸消耗的葡萄糖量等于无氧呼吸消耗的葡萄糖量的1/3(AB=BC)
(1)QRP:有氧呼吸和无氧同时存在。
(2)QR区段:CO2生产量急剧减少原因:O2浓度增加,无氧呼吸受到抑制。
(3)T点前引起曲线变化的因素:氧气浓度,之后:温度,酶等内在因素。
(4) CO2无氧呼吸产生的量面积:区域OQP
考点剖析
考点02:细胞呼吸
1.为探究酵母菌的细胞呼吸方式,可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料进行实验。下列关于该实验的叙述,正确的是( )
A.酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的自变量
B.氧气的有无是本实验的无关变量
C.可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标
D.不同方式的细胞呼吸消耗等量葡萄糖所释放的能量相等
考点剖析
考点02:细胞呼吸
酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的无关变量
氧气的有无是本实验的自变量
等量的葡萄糖有氧呼吸氧化分解彻底,释放的能量多,无氧呼吸氧化分解不彻底,大部分能量还储存在酒精中,释放能量少
C
2.线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。研究发现,经常运动的人肌细胞中线粒体数量通常比缺乏锻炼的人多。下列与线粒体有关的叙述,错误的是( )
A.有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATP
B.线粒体内膜上的酶可以参与[H]和氧反应形成水的过程
C.线粒体中的丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需要O2的直接参与
D.线粒体中的DNA能够通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成
C
有氧呼吸第一阶段的场所是细胞质基质,第二、三阶段的场所是线粒体,三个阶段均可产生ATP,故有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都可产生ATP
线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,该阶段O2和[H]反应生成水,该过程需要酶的催化
丙酮酸分解为CO2和[H]是有氧呼吸第二阶段,场所是线粒体基质,该过程需要水的参与,不需要O2的直接参与
线粒体是半自主性细胞器,其中含有少量DNA,可以通过转录和翻译控制蛋白质的合成
考点剖析
考点02:细胞呼吸
光合作用
绿叶中色素的提取和分离
实验原理、实验步骤
色素种类
捕获光能的色素和结构
色素分布
结构
双层膜
基质
考点回顾
考点03:光合作用
基粒
光合作用的原理
应用
过程
影响因素
类胡萝卜素、叶绿素
类囊体薄膜
每个基粒都由类囊体堆叠而成,分布有色素和与光反应有关的酶
含有核糖体、RNA、多种酶
内膜、外膜
考点剖析
考点03:光合作用
知识点一、捕获光能的色素和结构
1.绿叶中色素的提取和分离
(1)实验原理
提取色素的原理:绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂 中。
分离色素的原理:不同色素在层析液中的 不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢。
无水乙醇
溶解度
试 剂 作 用
无水乙醇
层析液
二氧化硅 使 更充分
碳酸钙 防止研磨过程中
提取绿叶中的色素
分离绿叶中的色素
研磨
色素被破坏
称取5 g新鲜绿叶。
剪碎叶片,放入研钵中,加少许 ,再加入5~10 mL无水乙醇,迅速、充分研磨。
漏斗基部放一块 ,将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中进行过滤。
用小试管收集色素滤液,及时将试管口用棉塞塞严
考点剖析
考点剖析
考点03:光合作用
知识点一、捕获光能的色素和结构
1.绿叶中色素的提取和分离
取材
研磨
过滤
收集
二氧化硅和碳酸钙
单层尼龙布
(2)绿叶中色素的提取—实验步骤
取材制备滤纸条
画滤液细线
分离绿叶中的色素
观察与记录
将干燥的定性滤纸剪成宽度略小于试管直径、长度略小于试管长度的滤纸条,再将滤纸条一端 ,并在距这一端底部1 cm处用铅笔画一条细的横线。
用 吸取少量滤液,沿铅笔线均匀地画出一条细线。待滤液干后,再重画一到两次。
将适量的层析液倒入试管中,将滤纸条(有滤液细线的一端 )轻轻插入层析液中,随后用棉塞塞紧试管口。
滤纸条上有4条色素带。
(2)绿叶中色素的分离—实验步骤
剪去两角
朝下
毛细吸管
色素种类 颜色 含量 溶解度 扩散速度
橙黄色 最少 最快
黄色 较少 较高 较快
蓝绿色 较低 较慢
黄绿色 较多 最慢
捕获光能的色素和结构
考点剖析
考点03:光合作用
知识点一、捕获光能的色素和结构
1.绿叶中色素的提取和分离
(3)实验结果及分析
类胡萝卜素
叶绿素
胡萝卜素
叶黄素
叶绿素a
叶绿素b
最高
最低
最多
考点剖析
考点03:光合作用
知识点一、叶绿体的结构适于进行光合作用
1.叶绿体的形态和结构
(1)形态:一般呈扁平的 。
(2)结构:填写图中字母所代表的结构:
a
b
d
c
每个基粒都由类囊体堆叠而成,分布有色素和与光反应有关的酶
椭球形或球形
a.外膜,
b.内膜;
c.基粒;
d.基质
2.功能:进行 的场所。
光合作用
考点剖析
考点03:光合作用
知识点二、光合作用的原理
1.光合作用的过程
(1)光反应阶段
①场所:在 上进行。
②条件:必须有光、叶绿体中的光合色素和酶。
③过程
水的光解:部分光能将水分解为 ,氧直接以氧分子的形式释放出去;
H+与氧化型辅酶Ⅱ(NADP+)结合,形成还原型辅酶Ⅱ 。
ATP的形成:部分光能在有关酶的催化作用下,提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。
叶绿体类囊体的薄膜
氧和H+
(NADPH)
①水的光解:
2H2O 4H++O2+4e-
②NADPH形成:
NADP++H++2e- NADPH
③ATP的合成:
ADP+Pi+能量 ATP
酶
酶
(2)暗反应阶段
①场所:在 中进行。
②条件:需要多种酶参与。
③过程
CO2的固定:绿叶通过气孔从外界吸收的CO2,在特定酶的作用下,与C5(一种五碳化合物)结合,很快形成两个 分子。
C3的还原:在有关酶的催化作用下,C3接受 释放的能量,并且被NADPH还原,在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类。
考点剖析
考点03:光合作用
知识点二、光合作用的原理
1.光合作用的过程
叶绿体基质
C3
ATP和NADPH
①CO2的固定:CO2+C5 2C3
②C3的还原:2C3 (CH2O)+C5
酶
酶
ATP、NADPH
光反应为暗反应提供 。
暗反应为光反应提供 。
考点剖析
考点03:光合作用
知识点二、光合作用的原理
1.光合作用的过程
(3)光反应和暗反应的关系
ATP和NADPH
ADP、Pi、NADP+
(4)利用同位素示踪法判断光合作用中C、H、O的转移途径
考点剖析
考点03:光合作用
知识点二、光合作用的原理
项目 光合作用 化能合成作用
条件 光、色素、酶 酶
原料 CO2和H2O等无机物
产物 等有机物
能量来源 _____ __________________________
生物种类 绿色植物、蓝细菌等 、硫细菌等
糖类
光能
某些无机物氧化时释放的能量
硝化细菌
2.化能合成作用与光合作用的对比
条 件 光照由强到弱,
CO2供应不变 光照由弱到强,
CO2供应不变 CO2供应由充足到不足,光照不变 CO2供应由不足到充足,光照不变
C3含量 增加 减少 减少 增加
C5含量 减少 增加 增加 减少
NADPH和
ATP的含量 减少 增加 增加 减少
(CH2O)
的合成量 减少 增加 减少 增加
考点剖析
考点03:光合作用
知识点二、光合作用的原理
3.环境改变时光合作用各物质含量的变化分析
考点剖析
考点03:光合作用
知识点二、光合作用的原理
3.环境改变时光合作用各物质含量的变化分析
考点剖析
考点03:光合作用
知识点四、影响光合作用的因素及在农业生产中的应用
1.外部因素
(1)单因子变量对光合作用影响的曲线分析
光照强度
B
C
CO2 吸收
0
光照强度
A
光补偿点
光饱和点
CO2 释放
净光合
总光合
呼吸
曲线分析
A点:光照强度为0,此时只进行细胞呼吸,释放的CO2量代表细胞呼吸强度;
AB段(不包括A、B两点):随光照增强,光合作用逐渐加强,此段细胞呼吸强度大于光合作用强度;
B点:光合作用强度=细胞呼吸强度(B点的光照强度称为光补偿点);
BC段(不包括B、C两点):随光照强度增强,光合作用逐渐加强,此段光合作用强度大于细胞呼吸强度;
C点:光合作用强度达到最强(C点对应的光照强度称为光饱和点),C点以后限制光合作用的不再是光照强度
应用
①合理密植,目的是提高光能的利用率;②温室大棚使用无色透明材料;
考点剖析
考点03:光合作用
知识点四、影响光合作用的因素及在农业生产中的应用
1.外部因素
(1)单因子变量对光合作用影响的曲线分析
CO2浓度
CO2启动点
CO2饱和点
CO2补偿点
CO2 吸收
CO2 释放
B
A
净光合
CO2浓度
总净光合
P
曲线分析:
A点:光合作用吸收的CO2=细胞呼吸释放的CO2(此点所对应的CO2浓度,称为CO2补偿点);
AB段:(在一定范围内)光合速率随CO2浓度的增大而增大;
B点:光合速率不再增加时的CO2浓度叫CO2饱和点
应用:
①“正其行,通其风”;
②通过增施有机肥等措施增大农田
考点剖析
考点03:光合作用
知识点四、影响光合作用的因素及在农业生产中的应用
1.外部因素
(1)单因子变量对光合作用影响的曲线分析
温度
光合
速率
温度
B
C
A
应用:
①适时播种;②进行温室栽培时,白天应适当提高温度,晚上应适当降低温度
曲线分析:
温度直接影响酶的活性
AB段:(在一定范围内)随温度的升高,光合作用逐渐加强;
B点:光合速率达到最大,对应温度为光合作用相关酶的最适温度;
BC段:酶的活性降低,光合速率下降,若温度过高,酶活性丧失而停止光合作用
知识点四、影响光合作用的因素及在农业生产中的应用
1.外部因素
(2)多因子变量对光合作用影响的曲线分析
考点剖析
考点03:光合作用
①P点时,限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因素,随其不断加强,光合速率不断提高。
②Q点时,横坐标所表示的因素不再是限制光合速率的因素,要想提高光合速率,可采取适当改变图示中其他因素的方法。
知识点四、影响光合作用的因素及在农业生产中的应用
2.内部因素
(1)植物自身的遗传特性(如植物品种不同),以阴生植物、阳生植物为例
考点剖析
考点03:光合作用
高于
知识点四、影响光合作用的因素及在农业生产中的应用
2.内部因素
(2)叶龄、叶绿素含量和酶
考点剖析
考点03:光合作用
增大
知识点四、影响光合作用的因素及在农业生产中的应用
2.内部因素
(3)叶面积
考点剖析
考点03:光合作用
下降
知识点五、自然环境中一昼夜植物光合作用曲线
考点剖析
考点03:光合作用
(1)a点:凌晨3时~4时,温度降低,细胞呼吸减弱,CO2
释放量减少。
(2)b点:上午6时左右,有微弱光照,开始进行光合作用。
(3)bc段(不含b、c点):光合作用强度小于细胞呼吸强度。
(4)c点:上午7时左右,光合作用强度等于细胞呼吸强度。
(5)ce段(不含c、e点):光合作用强度大于细胞呼吸强度。
(6)d点:温度过高,部分气孔关闭,出现光合“午休”现象。
(7)e点:下午6时左右,光合作用强度等于细胞呼吸强度。
(8)ef段(不含e、f点):光合作用强度小于细胞呼吸强度。
(9)fg段:没有光照,光合作用停止,只进行细胞呼吸。
(10)积累有机物时间段:ce段。
(11)制造有机物时间段:bf段。
(12)消耗有机物时间段:Og段。
(13)一天中有机物积累最多的时间点:e点。
(14)一昼夜有机物的积累量表示为:S1-S2-S3(S1、S2、S3表示面积)。
考点剖析
考点03:光合作用
1.如图是某学校生物兴趣小组研究菠菜光合速率相对值与叶龄关系的结果图示。下列说法错误的是( )
A.A点光合速率较低是由于幼叶光合色素含量少
B.随着叶片不断地展开,AB段光合速率上升
C.由于叶片的衰老,CD段光合速率下降
D.若光照突然增强,则短时间内叶绿体中C3的含量增加
D
A点叶龄小,光合色素含量少,吸收光能也少,导致光合速率较低
AB段随着叶龄增加,光合色素含量增多,叶片面积增大,酶数量增多,光合速率增大
CD段随叶龄增大,叶片细胞逐渐衰老,叶片中的光合色素减少,酶数量减少,光合速率下降
光照突然增强,光反应产生的ATP和NADPH增加,C3的还原加快,短时间内叶绿体中C3的含量减少
考点剖析
考点03:光合作用
2.如图为某植物叶肉细胞光合作用示意图,图中①②③④表示相关物质。现有甲、乙两植株,甲叶色正常,乙为叶色黄化的突变植株,叶绿素含量明显少于甲。将甲、乙植株置于正常光照、温度、CO2浓度等条件相同的环境中,下列相关分析正确的是( )
A.被色素吸收的光能全部用于③合成ATP
B.只有接受ATP释放的能量,C3才可被NADPH还原
C.如果突然增加光照强度,则短时间内②含量减少,③的含量增加
D.如果突然增加光照强度,甲的叶肉细胞C3减少,乙的叶肉细胞④含量减少
光合作用过程中色素吸收的光能有两方面的用途,一方面引起水的光解,另一方面参与ATP合成
在光合作用暗反应阶段,C3的还原只有接受ATP释放的能量才可完成
图中②表示NADP+,若突然增加光照强度,光反应增强,则短时间内②含量减少,③为ADP和磷酸,增加光能后短时间内③的含量也会减少
若突然增加光照强度,则甲乙两植株光合作用光反应均增强,所以C3均减少,图中④(C5)均增加
B
人教版 生物学 必修1
Part
提升演练
03
常考题型
高考真题
提升演练
1.关于酶的叙述正确的是( )
A. 核外无参与DNA合成的酶
B. 活细胞产生的酶在体外无活性
C. 盐析可沉淀胃蛋白酶且不破坏其活性
D. 唾液淀粉酶最适保存温度37℃
细胞质中也有DNA合成相关酶(如DNA聚合酶)
酶在体外适宜条件下仍有活性
盐析不破坏蛋白质空间结构,可用于分离胃蛋白酶
酶应低温保存,37℃是其最适催化温度
C
2.ATP为Ca2+跨膜运输供能的过程如图所示,下列相关叙述错误的是( )
D
A.图中物质A既具有物质运输功能,又具有催化功能
B.载体蛋白磷酸化伴随着能量的转移,载体蛋白活性也被改变
C.Ca2+与物质A结合后,最终导致物质A的空间结构发生变化,使结合位点转向膜的另一侧
D.加入蛋白质变性剂会提高Ca2+的跨膜运输速率
由图可知,Ca2+的跨膜运输过程需要载体和能量,载体的化学本质是蛋白质。若加入蛋白质变性剂,则载体蛋白的结构和功能会发生改变,Ca2+的跨膜运输速率将降低
提升演练
3.(2024·南通高三检测)如图是酵母菌、脱硫杆菌、乳酸菌中葡萄糖氧化分解的过程。下列相关叙述错误的是( )
A.酵母菌有氧呼吸和脱硫杆菌无氧呼
吸都能将葡萄糖彻底氧化分解
B.脱硫杆菌进行②④过程的场所分别是线粒体基质、线粒体内膜
C.酵母菌的发酵过程和乳酸菌的发酵过程都没有电子传递链途径
D.酵母菌的发酵和乳酸菌的发酵分解等量的葡萄糖产生的热量不等
B
酵母菌有氧呼吸将葡萄糖彻底氧化分解为CO2和H2O,脱硫杆菌无氧呼吸可将葡萄糖彻底氧化分解为CO2和H2S
脱硫杆菌是原核生物,没有线粒体
酵母菌的发酵过程和乳酸菌的发酵过程产生了丙酮酸和[H],都没有电子传递链途径
由于酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸,乳酸菌只能进行无氧呼吸,所以酵母菌的发酵和乳酸菌的发酵分解等量的葡萄糖产生的热量不等
提升演练
4.在晴朗无云的夏日,某生物兴趣小组测定了一种蔬菜叶片光合作用强度的日变化,结果如图。回答下列问题。
(1)据图分析,与10时相比,7时蔬菜的光合作用强度低,此时,主要的外界限制因素是__________;从10时到12时,该蔬菜的光合作用强度________。
(2)为探究如何提高该蔬菜光合作用强度,小组成员将菜地分成A、B两块,10~14时在A菜地上方遮阳,B菜地不遮阳,其他条件相同。测得该时段A菜地蔬菜的光合作用强度比B菜地的高,主要原因是_______________________
______________________________________________________。
光照强度
降低
B地光照强度过高,
导致蔬菜气孔关闭,二氧化碳吸收受阻,光合作用速率降低
(2)光合作用在一定范围内随光照强度的增加而增加,当光照强度持续增大且温度上升,会使植物叶片部分气孔关闭,导致植物从外界吸收二氧化碳受阻,植物暗反应受到限制,光合作用速率降低。
提升演练
(3)小组成员又将相同条件的C菜地的上方和四周用遮阳网全部覆盖,测得棚内温度比B菜地高,一段时间后比较B、C两块菜地的蔬菜产量。与B菜地相比,C菜地蔬菜产量低,从光合作用和呼吸作用的原理分析,原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
C的温度上升,光合作用有关酶活性下降,呼吸作用有关酶活性增加,C的净光合速率降低,产量下降,因此C的蔬菜产量低于B
当温度升高后,与光合作用有关的酶会由于温度过高而活性降低,光合作用强度降低,呼吸作用有关酶的最适温度高于光合作用有关酶的最适温度,呼吸速率上升,最终导致净光合速率降低,蔬菜的有机物积累减少,产量降低。
提升演练
愿你我更上一层楼
C6H12O62C3H4O3+4[H]
2C3H4O3+6H2O6CO2+20[H]
24[H]+6O212H2O
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