第五章学案

徐水一中高三生物组 必修一〃第5章学案 第5章 细胞的能量供应和利用

制作人：李国胜 张铁军 第1节 降低化学反应活化能的酶

一．酶的概念

酶是 产生的具有 作用的 。绝大多数是 。其作用机理是：降低反应的 。

练习1：下列有关人体中酶和激素的叙述，正确的是：

A．酶和激素都是蛋白质 B．酶和激素都与物质和能量代谢有关

C．酶和激素都由内分泌细胞分泌 D．酶和激素都要释放到血液中才能发挥作用 二．酶的分类

1、按化学本质分为： 类、 类。

练习2：甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如下图所示。下列分 析错误的是：

A．甲酶能够抗该种蛋白酶降解 B．甲酶不可能是具有催化功能的RNA

C．乙酶的化学本质为蛋白质 D．乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变 2、按作用部位分为：胞内酶（如：呼吸酶、DNA解旋酶、RNA聚合酶、ATP合成酶）、 胞外酶（属于 蛋白，如：唾液淀粉酶、胃蛋白酶、溶菌酶）。 练习3：能水解酶的是： A．淀粉酶 B．蛋白酶 C．脂肪酶 D．肽酶 三．酶的特性

1、酶具有 性。原理：同无机催化剂相比， 的作用更显著。 2、酶具有 性。原理：一种酶只能与其特定 的结构相吻合。 3、酶的作用条件较 。

练习4：在测定胃蛋白酶活性时，将溶液PH值由10降到2的过程中，胃蛋白酶的活性将 A.不断上升 B.没有变化 C.先升后降 D.先降后升

练习5：分别用0℃和100℃的温度处理某种酶后，酶都没有活性但 A.经过0℃处理的酶的活性能够恢复 B.经过100℃处理的酶的活性能够恢复 C.经过0℃处理的酶的空间结构遭破坏 D.经过100℃处理的酶被水解成氨基酸 四．酶的实验

1、斯帕兰扎尼的实验。该实验的巧妙之处在于： 。该做法的意义是排除 的干扰，结果证明鹰的胃内还存在 。 2、验证酶有催化作用。

实验步骤：取两只洁净的试管，编号为1号、2号，分别加入2mL淀粉溶液。向1号加入1mL新鲜的淀粉酶溶液，向2号加入 。将两支试管分别保温在60℃左右的温水中，5min后取出，各滴加一滴碘液。观察并记录两试管中颜色变化。

实验结果： 。

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徐水一中高三生物组 必修一〃第5章学案 实验结论： 。

分析：该实验中，实验变量是 ，反应变量是 ，观察指标是 ，无关变量有 等。 实验组是 ，对照组是 。实验原理是 。 3、验证酶的化学本质是蛋白质。

实验步骤：取两只洁净的试管，编号为1号、2号，向1号加入适量新鲜淀粉酶溶液，向2号加入 蛋清稀释液。向两支试管均加入适量 试剂。 。

实验结果： 。 实验结论： 。

练习6：为了验证某分泌液中有蛋白酶，某学生设计了两组实验，如下图所示。在37 ℃ 水浴中保温一段时间后，1、2中加入适量双缩脲试剂，3、4中不加任何试剂，下列实验能 达到目的的是：

A．实验② B．实验①

C．实验①、实验②都能 D．实验①、实验②都不能

4、比较过氧化氢在不同条件（常温、加热、Fe3+、过氧化氢酶）下的分解。

①加热、Fe3+、过氧化氢酶条件下反应速度均比常温下快，其原理是否相同？ ②为什么要将肝脏制成研磨液？

③为什么要用新鲜肝脏，而不能用放置太久的肝脏？ ④滴加氯化铁溶液和肝脏研磨液的滴管为什么不能混用？ ⑤此实验的观测指标是什么？

5、验证酶的专一性（淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用，用于检测的试剂是 ）。 6、探究温度对酶活性的影响

实验步骤（见下表） 试管编号 A B C a b c 1 可溶性淀粉溶液 2mL 2mL 2mL / / / 2 新鲜淀粉酶溶液 / / / 1mL 1mL 1mL 3 保温5min 60℃ 100℃ 0℃ 60℃ 100℃ 0℃ 4 将酶液加入淀粉液 a→A b→B c→C / / / 5 保温5min 60℃ 100℃ 0℃ / / / 6 滴入碘液，摇匀 2滴 2滴 2滴 / / / 7 观察现象并记录 / / / 问题探讨： ①能否使用斐林试剂进行鉴别？

②能否用过氧化氢分解的实验探究？

③该实验中高温和低温对酶活性的影响有何不同? 7、探究pH对酶活性的影响

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徐水一中高三生物组 必修一〃第5章学案 实验步骤（见表）

试管编号 1 2 3 问题探讨：

1mL 1mL 为什么不选用淀1 注入新鲜的肝脏研磨液 1mL 粉和淀粉酶来做此实2 注入蒸馏水 1mL / / 验？

3 注入氢氧化钠溶液 / 1mL /

4 注入盐酸 / / 1mL 5 注入过氧化氢溶液 2mL 2mL 2mL

6 插入点燃的卫生香，观察燃 烧的猛烈程度

五．酶的曲线

1、酶浓度对酶促反应速度的影响。当底物足够，其他条件固定时，酶促反应速度与酶分子的浓度成正比。

2、底物浓度对酶促反应速度的影响。 3、温度对酶促反应速度的影响 4、pH对酶促反应速度的影响

练习7：下列哪些条件处理过后，酶的活性依然能够恢复的是 A．用浓盐酸处理 B．高温处理 C．0℃左右的低温处理 D．用氢氧化钠处理 六．酶的实例

ATP合成酶、ATP水解酶、呼吸酶、DNA解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶、限制酶、DNA连接酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶、肽酶、纤维素酶、果胶酶、酪氨酸酶、逆转录酶、溶菌酶、唾液淀粉酶、过氧化氢酶，这些酶的作用如何？

练习8：胰蛋白酶、肽酶、DNA解旋酶、限制酶作用的部位分别是：

A.二硫键、肽键、氢键、氢键 B. 肽键、肽键、氢键、磷酸二酯键 C.肽键、氢键、磷酸二酯键、磷酸二酯键 D.二硫键、氢键、氢键、磷酸二酯键 练习9：某种蛋白质溶液2mL适宜条件下在胃蛋白酶的作用下全部水解，然后加入双缩脲试剂A1mL，摇匀，再加入双缩脲试剂B4滴，摇匀。 （1）若溶液仍出现紫色。请分析可能的原因有哪些？

（2）若溶液未出现紫色，可能的原因是什么？

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徐水一中高三生物组 必修一〃第5章学案 第2节 细胞的能量“通货”——ATP

一．ATP全称： ，结构简式： ，其中，A代 表： （由 和 结合而成），P代表： ， “—”代表： ，“~”代表： （ATP分子中 就 储存在此化学键中）。

二．ATP水解：实际上是指ATP分子中 的水解。水解时释放的能量多达 30．54kJ/mol，所以说ATP是细胞内的一种 。

三．ATP和ADP的相互转化：ATP化学性质 ，在有关酶的催化下，ATP分子中 容易水解，于是远离A的那个 就脱离下来，形成游离的 ，同时，储存在这 个高能磷酸键中的能量释放出来，ATP就转化成 （ 的英文名称 缩写）在相关酶的催化下， 可以接受 ，同时与一个 结合，重新形成ATP。

练习1．合成ATP需要的条件是：

A ADP和能量 B 酶和能量 C Pi、酶和能量 D ADP、Pi酶和能量

ATP和ADP相互转化的关系式可表示为： 在ATP和ADP的相互转化中 是不可逆的， 是可逆的。

对细胞的正常生活来说，ATP和ADP的这种相互转化，是 地发生，并 且处于 之中的。这种相互转化的能量供应机制是生物界的 。 四．合成ATP的能量来源：

动物、人、真菌和大多数细菌，ADP转化成ATP所需要的能量均来自 。

绿色植物，ADP转化成ATP所需要的能量，来自 和 。

五．吸能与放能反应：细胞内的吸能反应一般与ATP 的反应相联系，由 提供能量；放能反应一般与ATP的 相联系，释放的能量储存在 中。能 量通过 在 反应和 反应之间 ，因此，ATP被形象的比喻成细 胞内流通的 。

六．ATP的生理功能： 给细胞的生命活动提供能量。

ATP的利用：1、渗透能：用于细胞主动运输。2、光能：生物发光（萤火虫）。3、机 械能：肌细胞收缩。4、电能：用于生物发电（电鳐、电鳗等）、生物电（大脑思考、神经 传导）。5、化学能（物质的合成）。

练习2．ATP之所以能作为能量的直接来源是因为

A．ATP在细胞中的数量不多 B．ATP中的高能磷酸键很稳定

C．ATP中的高能量磷酸键贮存的能量多且很不稳定 D．ATP是生物体内惟一可以释放能量

的化合物 练习3．根据反应式

回答下列问题：

（1）在ATP中远离A的高能磷酸键是指 ，低能磷酸键是指 。 （2）当该反应向左进行时，需要细胞通过 释放能量；

对于植物而言，还可利用 。而当该反应向右进行时 能量。用于

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徐水一中高三生物组 必修一〃第5章学案 第3节 ATP的主要来源——细胞呼吸

一．细胞呼吸的概念

细胞呼吸是指有机物在 内经过一系列的 ，生成 ， 释放出 并生成 的过程。 二．细胞呼吸的方式（有氧呼吸和无氧呼吸） 1、有氧呼吸 阶段 场所 物质变化 放能情况 第一阶段 第二阶段 第三阶段 2、无氧呼吸 阶段 场所 物质变化 放能情况 第一阶段 第二阶段 有氧呼吸和无氧呼吸的区别与联系： 有氧呼吸 无氧呼吸 条件 场所 物质变化 放能情况 联系或相同点 ① ② 练习1.下列有关物质进出线粒体的方式错误的是： A.葡萄糖进入线粒体的方式是主动运输； B.水分子进入线粒体的方式是自由扩散； C.水分子由线粒体外排的方式是被动运输； D.CO2由线粒体外排的方式是被动运输。 练习2.体育锻炼时应提倡有氧运动，因无氧呼吸时放能很少，未释放的能量储存在： A.酒精中 B.乳酸中 C.酒精或乳酸中 D.ATP中 练习3.有氧呼吸过程中，有关【H】的来源说法正确的是： A.第一阶段中，【H】来自葡萄糖，生成于线粒体中； B.第二阶段中，【H】来自丙酮酸，生成于线粒体中； C.第二阶段中，【H】来自水，生成于线粒体中；

D.第二阶段中，【H】来自丙酮酸和水，生成于线粒体中； 三．细胞呼吸的应用

1、用透气性纱布抱扎伤口

2、给作物松土能够增加肥效

3、稻田要定期排水

4、制作酸奶时要密封，酸奶的营养价值为什么高于鲜奶？

5、种子风干入库

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徐水一中高三生物组 必修一〃第5章学案

(1)种子为什么要在稀释的消毒剂中清洗 。 (2)此实验的实验目的是 。

(3)分析0～3.5小时内气体体积变化原因 。分析3.5小时～4小时内标尺读数没增加最可能的原因 。 (4)本实验存在的问题是没有设计对照实验，因此实验数据不能准确反映真实情况。请设臵此实验的对照实验 。 (5)由于外界温度、压强的改变导致气体体积改变，在对照实验中气体体积变化在2小时是+0.2个单位，那么同等条件下萌发的种子此时实际呼吸速率是 单位/小时。 3、测定种子萌发的呼吸商（探究呼吸底物）

计算简式：RQ＝释放的二氧化碳体积/消耗的氧气体积。

如根据不同有机物有氧呼吸反应式，可以计算出各自的呼吸商。 糖类：C6H12O6+6O2+6H2O→6CO2+12H2O,呼吸商RQ＝6/6＝1；

蓖麻油：2C57H104O9+157O2 →114CO2+104H2O，呼吸商为RQ＝114/157＝0．73 同理蛋白质、脂肪的呼吸商经验计算值分别为0．80、0．7

练习10.下图是准确测量种子萌发时锥形瓶中气体体积变化的实验装臵，锥形瓶中放臵的种子用水浸泡后再做M处理。实验开始时管Y与管X液面相平，每隔半小时利用标尺量出X管内的液面高度变化，回答下列问题：：

（1）U管中的液体是用密度大的水银好还是用密度小的其它液体好？ 。 （2）种子用水浸泡后再做M处理，这样做的意义是 。

（3）欲测出呼吸商，装臵乙的锥形瓶中应设臵为 。若要消除无关因素的影响，还应设臵丙装臵。丙装臵同乙，只是种子为浸泡、煮熟后再经过M处理的等量种子。若测得甲管X的液面上升200（mm），乙管X、丙管X的液面未变化，则该发芽种子的呼吸商是 ，此时种子呼吸方式为 。若甲管X液面上升150mm,乙管液面下降50mm,丙管液面未变化，则呼吸商为 ；若丙装臵X管液面下降10mm，则呼吸商为 。

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徐水一中高三生物组 必修一〃第5章学案 4、探究种子萌发的呼吸类型

练习11.如图所示装臵测定种子萌发时进行的细胞呼吸类型。同时关闭活塞，在25℃下经过20min再观察红色液滴的移动情况，下列对实验结果的分析不符合实际的是：

A.若装臵l的红色液滴左移，装臵2的红色液滴不移动，则说明萌发的种子既进行有 氧呼吸也进行无氧呼吸

B．装臵l的红色液滴向左移动的体积是呼吸作用消耗02的体积，装臵2的红色液滴向右移动的体积是呼吸作用释放C02和消耗O2的体积之差

C．若装臵l红色液滴左移，装臵2红色液滴不移动，则说明萌发的种子只进行有氧呼吸 D．若装臵1红色液滴不移动，装臵2红色液滴右移，则说明萌发的种子只进行无氧呼吸 练习12.如图是一种可测定种子呼吸作用的密闭装臵。U形刻度玻璃管作为检压计。锥形瓶内放入一盛有20％ KOH溶液的小烧杯，杯中插入一根滤纸折叠条。瓶底放入一些用蒸馏水浸泡过的滤纸圆片，再将经消毒并充分吸胀的小麦种子若干平铺在滤纸圆片上，加入适量蒸馏水。整个装臵密封，并臵于20℃恒温环境，打开三通活塞（T），待U形管两侧液柱平衡后关闭T，开始计时。

（1）检压计左管口与大气相通，实验时室内气压的微小变化对读数都产生影响，校正时应设一对照组，对照组与实验组的不同之处

是 。 （2）若用该装臵探究小麦种子呼吸时消耗底物的种类（通过测定CO2释放量与O2消耗量的比值推测），应增加一组装臵，增加的一组与所给装臵的不同之处是 ，此时应默认小麦种

子只进行 呼吸。预测干重相同的油菜和小麦种子，萌发时CO2释放量与O2消耗量的比值，油菜种子 （大于、等于、小于）小麦种子。

（3）若利用该装臵探究小麦种子萌发时的呼吸类型，应增加一组装臵，增加的一组与所给装臵的不同之处是 （默认小麦种子呼吸消耗的底物只有糖类）；若萌发的小麦种子既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，则实验结果为 （设原装臵为装臵一，增加的一组为装臵二）。 五.细胞呼吸的影响因素

1、氧 随氧浓度增大，有氧呼吸逐渐增强，无氧呼吸受到抑制。

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徐水一中高三生物组 必修一〃第5章学案 2、温度 温度影响呼吸酶的活性，从而影响细胞呼吸的强度。 3、水 自由水含量升高时，细胞呼吸增强。

4、二氧化碳 随环境中二氧化碳浓度升高，细胞呼吸逐渐减弱。

种子贮存要在低温、低氧、干燥条件下进行，水果的贮存要在低温、低氧，保持一定湿度的条件下进行。

练习13.将等量且足量的苹果果肉分别放在O2浓度不同的密闭容器中，1h后测定O2的吸收量和CO2的释放量，如下表： O2浓度变化量 0 1% 2% 3% 5% 7% 10% 15% 20% 25% O2吸收量/mol 0 0．1 0．2 0．3 0．4 0．5 0．6 0．7 0．8 0．8 CO2释放量/mol 1 0．8 0．6 0．5 0．4 0．5 0．6 0．7 0．8 0．8 下列有关叙述中正确的是： A．苹果果肉细胞在O2浓度为0%～3%和5%～25%时，分别进行无氧呼吸和有氧呼吸 B．储藏苹果时，应选择O2浓度为5%的适宜环境条件

C．O2浓度越高，苹果果肉细胞有氧呼吸越旺盛，产生ATP越多 D．苹果果肉细胞进行无氧呼吸时，产生乳酸和二氧化碳 练习14. 水果储藏保鲜时，降低呼吸的环境条件是：

A．低O2、高CO2、零上低温 B．低CO2、高O2、零下低温 C．无O2、高CO2、零上低温 D．低O2、无CO2、零下低温

练习15. 要检验绿色植物在细胞呼吸过程中放出CO2，以下哪一种实验条件是必要的： A．要用一株叶子多的植物 B．要在黑暗条件下实验 C．把植物淹没在水中 D．用一株幼小植物

练习16. 将萌芽的种子和煮熟的种子分别装入广口瓶中密封，放在条件适宜的地方，一段时间后将点燃的蜡烛放入广口瓶中，结果如图，该实验说明萌发种子的呼吸作用能：

A．贮存能量 B.产生氧气 C.在叶绿体中进行 D.消耗氧气

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徐水一中高三生物组 必修一〃第5章学案 第四节 能量之源——光与光合作用

一．光合作用的场所

1、叶绿体的结构：外膜、内膜、 、 （由多个 组成），增大受光面积的结构是 。光合作用所需的酶分布在 和 。 色素分布在 上。 2、叶绿体中的色素： 两类 四种 颜色 主要吸收的可见光 蓝绿色 叶黄素 二．光合作用的过程 光反应与暗反应的区别和联系见下表 比较项目 光反应 暗反应 条件 场所 物质变化 能量变化 联系 练习1.对某植株作如下处理：甲持续光照10分钟，乙光照5秒后再黑暗处理5秒，连续交替进行20分钟，若其他条件不变，则在甲乙两种情况下植株所制造的有机物总量是：

A甲多于乙 B甲少于乙 C甲和乙相等 D无法确定 练习2.如图表示植物光合作用的一个阶段，下列各项叙述正确的是： A．该反应的场所是叶绿体的类囊体 B．C3生成(CH2O)需要[H]、ATP和多种酶 C．提高温度一定能促进(CH2O)的生成 D．无光条件有利于暗反应进行 三．光合作用的影响因素 1、光

（1）光照强度（影响光反应） 几组概念间的关系： ①光补偿点（B点）与光饱和点（C点对应的光照强度）： 两个点的移动方向问题：当条件的改变有利于光合作用进行时（如适当提高温度、适当增加CO2浓度、适当增加矿质元素含量等），光补偿点左移，光饱和点右移；当条件的改变不利于光合作用进行时（如降低CO2浓度、减少矿质元素含量等），光补偿点右移，光饱和点左移； ②总光合量、净光合量、呼吸量：

净光合量=CO2吸收量，呼吸量=CO2释放量

总光合量=净光合量+呼吸量=CO2吸收量+CO2释放量 真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率

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