第一轮复习教案(第3单元).doc

第三单元细胞的能量供应和利用课标考纲展示考纲要求 考向追踪 13细胞的代谢(1)酶在代谢中的作用()(2)ATP在能量代谢中的作用()(3)光合作用的基本过程()(4)影响光合作用速率的环境因素()(5)细胞呼吸() 1.本考点在高考中占有重要地位，且所占分值大，其中光合作用和细胞呼吸是本考点的重点考查内容，几乎每年都有考题出现，酶的知识也是常考的知识点。光合作用和细胞呼吸的知识往往结合在一起考查，常常利用二氧化碳和氧气的变化量来考查这方面的知识。 2.高考题中经常以选择题和非选择题的形式出现，且经常结合实验进行考查。3.纵观近年本考点的高考题，题目都有一定难度，主要考查学生的理解能力和实际应用的能力，涉及实验的题目还考查考生的实验探究能力。实 验 1.探究影响酶活性的因素2.叶绿体色素的提取和分离3.探究酵母菌的呼吸方式 1.本考点中实验(1)和实验(2)是高考中的高频考点，常结合影响酶活性和细胞呼吸的因素进行考查。2.题目主要以非选择题的形式呈现。3.考题难度较大，常考查考生的实验设计的能力，综合性强。知识系统总览课时安排本单元分为3讲，建议共8课时完成，每讲2课时，单元卷和讲评各1课时。第8讲酶与ATP一.考点内容全解（一）本讲考什么1.酶的发现与特性（1）酶的发现：按时间顺序了解酶本质的研究历程及研究方法的精妙（2）酶的特性：2.生物体直接利用的能量ATP考向互动探究探究考向一酶的作用特点、原理和特性1功能：生物催化剂(1)在催化某一反应时，与其他一般无机催化剂一样，能显著降低反应的活化能，提高反应速率，缩短达到平衡的时间，但并不改变反应的方向和平衡常数。S(底物)E(酶)SE(中间结合物)E(酶)P(反应终产物) (2)反应前后酶的性质和数量均没有变化。2酶催化作用的原理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能量称为活化能。增加活化分子的数量就能加快反应的速度。酶的催化作用就是降低反应的活化能，加快反应的速度。3酶的特性(1)酶具有高效性：酶的催化效率很高 实验设计及现象分析试 管 号 实验过程 观察指标 实验结果 结果分析 3%的 过氧化 氢(mL) 控制 变量 H2O2分解速率(气泡多少) 无火焰的卫生香检测 1 2 室温 无 无助燃性 H2O2自然分解缓慢 2 2 90 水浴 加热很少 有助燃性 加热能促进H2O2分解 3 2 滴3.5%FeCl3溶液2滴 较多 助燃性较强 Fe3能催化H2O2分解 4 2 滴加20%肝脏研磨液2滴 很多 助燃性更强 过氧化氢酶有催化H2O2分解的作用，且效率高 实验过程中变量及对照分析 自变量 因变量 无关变量 对照组 实验组 2号， 90 水浴 加热 3号，加3.5%FeCl3溶液 4号，加20%肝脏研磨液H2O2分解速度用单位时间内产生的气泡数目多少表示 加入H2O2的量；实验室的温度；FeCl3溶液和肝脏研磨液的新鲜程度 1号 试管 2、3、4号试管 实验结论酶具有催化作用，同无机催化剂一样都可加快化学反应速率。酶具有高效性，同无机催化剂相比，酶的催化效率更高。探究考向二与酶有关的曲线解读1表示酶高效性的曲线(1)催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。 (2)酶只能缩短达到化学平衡所需时间，不改变化学反应的平衡点。 2表示酶专一性的曲线(1)在A反应物中加入酶A，反应速率较未加酶时明显加快，说明酶A催化底物A反应。(2)在A反应物中加入酶B，反应速率和未加酶时相同，说明酶B不催化底物A反应。3影响酶活性的曲线甲 乙 丙(1)甲、乙曲线表明：在一定温度(pH)范围内，随温度(pH)的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。在最适温度(pH)时，酶的催化作用最强，高于或低于最适温度(pH)酶的催化作用都将减弱。过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。(2)从丙图可以看出：反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。4底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响 甲 乙(在底物足量情况下)(1)甲图：在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。(2)乙图：在底物充足，其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。三、试题讲解P112-课时作业八四、教后反思第9讲细胞呼吸考点自主梳理知识点一细胞呼吸的方式1细胞呼吸的概念：有机物在细胞内经过一系列的_，生成二氧化碳或其他产物，释放出_并生成_的过程。2细胞呼吸的实质：氧化分解_，释放_。3细胞呼吸的意义：为生物体的生命活动_，为体内其他化合物的合成_ 4探究酵母菌细胞呼吸的方式(1)酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存，属于_。(2)检测酵母菌在细胞呼吸中是否产生二氧化碳可使用澄清的石灰水或_，其中后者颜色变化过程为由蓝变_再变_。(3)检测是否产生酒精可使用橙色的_溶液，其在酸性条件下与酒精发生反应，变为_。知识点二有氧呼吸4特点：在温和条件下进行，能量_释放、部分能量储存于ATP中。问题导思 有氧呼吸三个阶段相同的产物是什么？ 答案 ATP 知识点三无氧呼吸1概念：细胞在_条件下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物分解为_氧化产物，同时产生_能量的过程。 考向互动探究探究考向一有氧呼吸和无氧呼吸过程的比较有氧呼吸 无氧呼吸 不 同 点 反应 条件 需要O2、酶和适宜的温度 不需要O2，需要酶和适宜的温度 呼吸 场所 第一阶段在细胞质基质中，第二、三阶段在线粒体中 全过程都在细胞质基质中 分解 产物 CO2和H2O CO2和酒精或乳酸 不 同 点 释放 能量 1 mol葡萄糖释放能量2 870 kJ，其中1 161 kJ转移至ATP中，生成38 molATP 1 mol葡萄糖释放能量196.65 kJ(生成乳酸)或225.94 kJ(生成酒精)，其中均有61.08 kJ转移至ATP中，生成2 molATP特点 有机物彻底分解，能量完全释放 有机物没有彻底分解，能量没完全释放 相同点 其实质都是：分解有机物，释放能量，生成ATP供生命活动需要 相互 联系 第一阶段完全相同 实质相同：分解有机物，释放能量 意义相同：为生命活动提供能量，为物质转化提供原料 无氧呼吸进化为有氧呼吸 【特别提醒】 1不同生物无氧呼吸的产物不同，其原因在于催化反应的酶不同。动物和人体无氧呼吸的产物是乳酸。微生物的无氧呼吸也称为发酵，但动植物的无氧呼吸不能称为发酵。 2原核生物无线粒体，但有些原核生物仍可进行有氧呼吸，其细胞膜的内表面含有与有氧呼吸有关的呼吸酶。 3有氧呼吸的三个阶段均有ATP产生，无氧呼吸只在第一阶段产生ATP。 4产生CO2不是判断细胞呼吸类型的必要条件，因为酒精发酵也会产生CO2。但是只要呼吸作用产生水，就可以确定是有氧呼吸。 5呼吸作用产生的能量大部分以热能形式散失，对恒温动物而言，可用于维持体温。 6无氧呼吸为原始的呼吸方式，有氧呼吸是进化的呼吸方式，进行有氧呼吸的生物，仍然保留有无氧呼吸的方式，但不能在无氧的环境下生存(兼性厌氧的生物除外)。 例1图91表示有氧呼吸过程，下列有关说法正确的是A中数值最大的是B代表的物质名称是氧气C产生的场所是线粒体D某些原核生物能完成图示全过程 答案 D 解析 都表示ATP，其中为有氧呼吸的第三阶段产生的ATP，数量最多；代表的是水，代表的是氧气；产生的过程是在细胞质基质；一些好氧性原核生物也可以进行有氧呼吸，可以完成图示全过程，D正确。易错易混 读懂概念图是解答本题的关键，本题最不易理解的是，丙酮酸氧化过程是加水脱氢的过程，此过程有6个水分子参与反应，生产20个H。 互动探究 给某动物提供含18O的氧气，其呼吸产物中哪一种含18O? 答案 有氧呼吸过程中生成的水，是H和氧气结合形成的，其中的氧元素全部来自氧气。因而水中含18O。 探究考向二影响细胞呼吸的因素及应用1内因：遗传因素(决定酶的种类和数量) (1)不同种类的植物呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。(2)同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同，如幼苗、开花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降。(3)同一植物的不同器官呼吸速率不同，如生殖器官大于营养器官。 2外因环境因素(1)温度温度影响呼吸作用，主要是通过影响呼吸酶的活性来实现的。呼吸速率与温度的关系如图94。 生产上常用这一原理在零上低温下贮藏水果、蔬菜。在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降低温度，降低呼吸作用，减少有机物的消耗，提高产量。 (2)O2的浓度 在O2浓度为零时只进行无氧呼吸；浓度为10%以下，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；浓度为10%以上，只进行有氧呼吸(如图95)。 生产中常利用降低氧的浓度抑制呼吸作用，减少有机物消耗这一原理来延长蔬菜、水果保鲜时间。 (3)CO2 CO2是呼吸作用的产物，对细胞呼吸有抑制作用，实验证明，在CO2浓度升高到1%10%时，呼吸作用明显被抑制。(4)水在一定范围内，呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减少而减慢。3呼吸作用原理在实践中的应用(1)中耕松土促进作物根细胞呼吸作用；(2)风干种子降低种子含水量，减弱种子细胞呼吸作用，延长保存时间； (3)低温、低氧、适宜湿度蔬果保鲜；(4)去除作物变黄的叶片减少有机物的消耗以提高作物产量。 (5)大田中施用农家肥利用微生物的分解作用，产生二氧化碳，增强光合作用效率。(6)人体剧烈运动肌肉酸痛肌肉细胞无氧呼吸产生乳酸，引起肌肉酸痛。(7)植物水淹后烂根根细胞无氧呼吸产生酒精，酒精的毒害作用使根细胞死亡。 【特别提醒】种子、蔬菜和水果的储存都应在低温和低氧条件下，不同的是种子的储存还要保持干燥，控制好种子的含水量，而蔬菜和水果的储存应保持一定湿度。 试题讲解P128-课时作业九教后反思第10讲能量之源光与光合作用考点自主梳理知识点一捕获光能的色素和结构知识点二光合作用的原理及化能合成作用 .探究历程：1771年普利斯特利(英)1779年英格豪斯(荷)1845年梅耶(德)1864年萨克斯(德)1880年恩格尔曼(美)1939年鲁宾、卡门(美) 3.过程 (1)光反应条件：_、色素、酶、ADP、Pi、NADP场所：叶绿体_上(3)意义制造有机物将光能转化为_能，储存在有机物中以上由说明光合作用是最基本的_代谢和_代谢维持大气中O2与CO2相对稳定 促进_：无氧呼吸生物有氧呼吸生物水生生物O2O3(形成臭氧层)陆地生物4应用：提高农作物产量措施(如控制光照强弱和温度的高低，提高CO2浓度)5化能合成作用：利用体外环境中某些_所释放的能量合成有机物问题导思 联系光反应和暗反应的物质是什么？ 答案 H和ATP 考向互动探究分析光合作用的过程1 光合作用过程图解光合作用中释放的氧气，其中的氧元素都来自于水，二氧化碳中的碳元素首先进入C3，然后进入(CH2O)，如下列方程式所示：2光反应和暗反应的比较比较项目 光反应 暗反应 场所 基粒类囊体膜上 叶绿体的基质 条件 色素、光、酶、水、ADP 多种酶、CO2、ATP、H 反应产物 H、O2、ATP 有机物、ADP、Pi、水 物质变化 能量变化 光能电能ATP中活跃的化学能 ATP中活跃的化学能糖类等有机物中稳定的化学能 实质 光能转变为化学能，水光解产生O2和H 同化CO2形成(CH2O) 联系 光反应为暗反应提供H和ATP；暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料 【知识拓展】当外界因素中光照强度、CO2浓度骤然变化时，短时间内将直接影响光合作用过程中C3、C5、H、ATP及(CH2O)生成量，进而影响叶肉细胞中这些物质的含量，它们的关系归纳如下条件 C3 C5 H和ATP (CH2O)合成量 停止光照，CO2供应不变 增加 减少 减少或没有 减少或没有 增加光照，CO2供应不变 减少 增加 增加 增加 光照不变，停止CO2供应 减少 增加 增加 减少或没有 光照不变，增加CO2供应 增加 减少 减少 增加 3.各种色素的吸收光谱叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，绿光几乎不被吸收，被反射出来，因而叶片呈绿色。 例 2011课标全国卷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102所示。回答问题： (1)图中物质A是 _。(C3化合物、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CO2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_(低、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_(高、低)，其原因_。 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ATP和H少 解析 由题图可知，在光照等条件适宜的情况下将1%CO2浓度中培养的某植物迅速转移到0.003%CO2浓度环境中，由于CO2减少会导致短时间内C3 化合物减少、C5化合物上升。在1%CO2浓度环境中，暗反应卡尔文循环中C3和C5化合物 影响光合作用的因素及应用1单因子外界因素的影响(1)光照强度 曲线分析 aA点光照强度为零，只进行细胞呼吸，A点即表示植物呼吸速率。 bAB段表明随光照强度加强，光合作用逐渐加强，呼吸作用释放的CO2有一部分用于光合作用，所以纵坐标CO2释放量逐渐减少；到B点时，细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用强度等于细胞呼吸强度，B点称为光补偿点，阴生植物光补偿点左移(如虚线所示)。 cBC段表明随光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到C点以上不再加强了。C点对应的光照强度称为光饱和点，C点对应的CO2吸收值表示表观光合速率。 d真正光合速率表观光合速率呼吸速率。 应用：阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低，如虚线所示。间作套种时农作物的种类搭配，林带树种的配置、合理采伐，冬季温室栽培避免高温等都与光补偿点有关。 光照强度影响光合作用强度的实验 a实验流程 打出小圆形叶片(30片)抽出叶片内气体叶片沉水底对照实验及结果 烧杯 小圆形 叶片 加富含CO2 的清水光照 强度 叶片浮 起数 原理 甲 10片 20 mL 强 多 叶片光合作用产生的氧气使叶片浮起 乙 10片 20 mL 中 较多 丙 10片 20 mL 弱 少 b实验结论：在一定范围内，随着光照强度的增强，光合作用强度也不断增强。(2)CO2浓度 曲线分析：图1中A点表示CO2补偿点，即光合作用速率等于呼吸作用速率时的CO2浓度，图2中A点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。B和B点所对应的CO2浓度都表示CO2饱和点。应用：在农业生产上可以通过“正其行，通其风”，增施农家肥等增大CO2浓度，提高光合作用速率。(3)矿质元素曲线的含义：在一定浓度范围内，增大必需矿质元素的供应，可提高光合作用速率，但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高使植物吸水困难从而导致光合作用速率下降。应用：在农业生产上，根据植