细胞的能量供应和利用知识梳理

细胞的能量供应和利用基础梳理

一、酶的本质及特性 1．酶的本质及作用

化学本质 合成原料 合成场所 来源 生理功能 作用原理 绝大多数是 核糖体 一般来说， 都能产生酶 具有 作用 降低化学反应的 少数是 主要是细胞核 2.比较过氧化氢在不同条件下的分解 ①Fe催化过氧化氢分解

3+

过程： 现象：

产生气泡

带火星的卫生香

②过氧化氢酶催化过氧化氢分解

过程： 现象：

产生气泡

带火星的卫生香

变量分析：

底物(H2O2)的分解速率，可用 表示 加入H2O2的量：实验室的 ：FeCl3和肝脏研 磨液的新鲜程度

1

3．酶本质的探索(连一连)

4．酶的特性

(1) ：催化效率约是无机催化剂的10～10倍。 (2) ：每一种酶只能催化某 化学反应。

(3)作用条件较温和：在 条件下，酶的活性最高。 会使酶的空间结构遭到破坏而失活； 条件下酶的活性很低，但空间结构稳定。 二、酶作用相关图像及曲线解读 1．酶高效性曲线解读

(1)如图表示未加催化剂时，生成物浓度随时间的变化曲线，请在图中绘出加酶和加无机催化剂的条件时的变化曲线。

7

13

(2)由曲线可知：酶比无机催化剂的催化效率 ；酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的 。因此，酶 (“能”或“不能”)改变最终生成物的量。 (3)酶只能催化已存在的化学反应。 2．表示酶专一性的图像和曲线解读 (1)图像

①图中 表示酶， 表示被催化的底物，E、F表示 被分解后产生的物质，C、D表示不能被酶催化的物质。

②酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。 (2)曲线

2

①在A反应物中加入酶 ，反应速率较未加酶时明显加快， 说明

②在A反应物中加入酶 ，反应速率和未加酶时相同，说明 3．影响酶活性的曲线解读

(1)分析图A、B可知，在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性 。温度和pH偏高或偏低，酶活性都会 。

(2)分析图A、B中曲线的起点和终点可知： 都会使酶失去活性，而 只是使酶的活性降低。前者都会使酶的 遭到破坏，而后者 。 4．酶的作用机理

酶和其他催化剂均能降低化学反应的活化能，分析如下： (1)图中ac和bc段分别表示 和 催化时反应进行所需要的活化能。

(2)若将酶变为无机催化剂，则b在纵轴上向上移动。用加热 的方法不能 活化能，但会 活化能。 三、三法破解酶实验难题

探究酶的催化作用、专一性、高效性及影响酶活性的因素，遵循“对照原则”利用“对比法”进行探究，是解答此类试题最基本的思路和方法；分组编号→施加实验条件→观察实验现象→得出结论，是此类实验最基本的步骤。下面对“破解”酶实验难题的三个方法进行分类分析。

1．用“试剂检测法”鉴定酶的本质 (1)实验原理和方法

(2)设计方案：

项目 材料 试剂 现象

实验组 分别加入等量的双缩脲试剂 3

对照组 呈现紫色 结论 同理，也可利用吡罗红能使RNA呈红色来设计实验验证酶是RNA。 2．用“对比实验法”探究或验证酶的高效性、专一性及影响酶活性的因素 (1)验证酶的高效性 ①设计思路

验证酶高效性的方法是“对比法”，即通过对不同类型催化剂催化底物的 进行比较，得出结论。 ②设计方案 项目 材料 试剂 实验组 等量的同一种底物 与底物相对应的“酶溶液”(如生物材料研磨液) 的“无机催化剂” 对照组 现象 结论 反应速率 ，或反应用时 酶具有高效性 反应速率 ，或反应用时 (2)验证酶的专一性 设计思路：验证酶专一性的方法也是“对比法”。常见的有两种方案： 或 ，最后通过观察酶促反应能否进行得出结论。 3.用“梯度法”确定酶的最适温度和pH 设计思路

常用“梯度法”来探究酶的最适温度(或pH)，设计实验时需设置一系列 的实验组进行 对照，最后根据实验现象得出结论——酶促反应时间最短的一组所处的温度(或pH)即最适温度(或pH)。相邻组间的 越小，测得的最适温度(或pH)就越精确。

ATP与细胞呼吸的概念、类型及过程 一、细胞的能量通货——ATP

1．ATP的结构剖析

4

(1)写出ATP的结构简式和简式中A、P所代表的含义。 ①结构简式： 。 ②A： ；P： 。

(2)图中①是 ，其中 易形成和断裂。 (3)图中②为 的过程，其作用是 (4)写出ATP与ADP相互转化的反应式

(5)ATP的来源 ①生理过程

植物： ；动物 ②场所： 。

（6）细胞中的吸能反应一般与 有关；细胞中的放能反应一般与 有关。

（7）ATP在细胞中的特点是 。 二、细胞呼吸

1．探究酵母菌细胞呼吸的方式 (1)酵母菌细胞呼吸的方式

酵母菌为 微生物，其细胞呼吸方式为有氧呼吸和产生 (填酒精、乳酸)的无氧呼吸。 (2)产物的检测

CO2 酒精

2.细胞的有氧呼吸 (1)过程图解

⑦ ⑧

5

试剂 澄清的石灰水 水溶液 现象(颜色变化) 在酸性条件下，橙色的 变成 色 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥

(2)总反应式 (3)线粒体只能利用 而不能利用葡萄糖；水参与第 阶段，水的生成在第 阶段；CO2的生成在第 阶段；O2参与第 阶段，释放能量最多的阶段是第 阶段。 3．无氧呼吸 (1)反应式

① 。 ② 。 (2)场所：  4、细胞呼吸的意义

（1）为生物体内有机物的合成提供 ； （2）对恒温动物而言可以 。

5、人和动物细胞呼吸产生CO2的场所是 ；酵母菌细胞呼吸CO2产生的场所是 。 6．判定细胞呼吸方式的三大依据

① ⑨ ② ③ ④

7．酵母菌细胞呼吸方式的探究 (1)装置及相关解读

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(2)实验成功关键点分析

①实验装置：甲组探究酵母菌的 ，乙组探究酵母菌的 。

②a瓶内液体是质量分数为10%的 溶液，其作用是吸收空气中的 ，以排除其对实验结果的干扰。

③图中可检测到CO2的为 ，相比而言， 中CO2产生量既多又快。 ④图中可检测到酒精的只有 。 ⑤实验现象

条件 甲组(有氧) 乙组(无氧)

⑥实验结论： 酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。在有氧条件下产生的 ，在无氧条件下进行细胞呼吸能产生酒精，还产生少量CO2。 8．必须关注的3个易错点

(1)水稻等植物长期水淹后烂根的原因是 对细胞有毒害作用。玉米种子烂胚的原因是 对细胞有毒害作用。

(2)无氧呼吸产物不同直接原因是 不同，根本原因在于 。

(3)无线粒体的真核细胞(或生物)只能进行 ，如成熟红细胞、蛔虫等，线粒体是进行有氧呼吸的主要场所。一些原核生物虽无 ，但可进行有氧呼吸。 9、水果和蔬菜与种子储存条件的不同

(1)蔬菜和水果应储存在“ ”的条件下。 (2)种子应储藏在“ ”条件下。

两种储存手段均需 呼吸作用， 有机物的消耗，但由于水果和蔬菜本身的特点需要一定的湿度才能保持新鲜度，故二者在储藏条件上存在差异。 10．细胞呼吸方式的判断及实验探究 (1)探究细胞呼吸方式的实验装置

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澄清的石灰水的变化/出现变化的时间 重铬酸钾－浓硫酸溶液 欲确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置，如图所示(以发芽种子为例)：

实验结果预测和结论

实验现象 装置一液滴 装置二液滴 结论 ① ③ ⑤ ⑦ ② ④ ⑥ ⑧ 只进行产乳酸的无氧呼吸 只进行产乙醇的无氧呼吸 进行有氧呼吸和产乙醇的无氧呼吸 只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸 (2)物理误差的校正 为使实验结果精确除减少置对照装置。对照装置与装“ ”代替“发特别提醒 (1)为防止微生

应将装置进行 、所测进行种子 处理。

(2)若选用绿色植物作实验材料，测定细胞呼吸速率，需将整个装置进行 处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。

光合作用的探究历程与基本过程 一、捕获光能的色素和结构 1．叶绿体 (1)结构示意图

无关变量的干扰外，还应设置二相比，不同点是用芽种子”，其余均相同。 物呼吸对实验结果的干扰，

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外表：① ② ：含与 有关的酶； (2)结构 内部 ③基粒：由 堆叠而成，其上分布有 和

(3)功能：叶绿体是进行 的场所

(4)恩格尔曼的实验：好氧细菌集中分布于 被光束照射的部位 2．叶绿体中色素的提取和分离 (1)实验原理

绿叶中的色素能够溶解在 中， 而不溶于水，可用 提取色素。 (2)分离结果

色素种类 

二、光合作用的探究历程(连一连)

③ ④ ① ② ⑥ 主要吸收的光 ⑤ 色素颜色 ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ 色素含量 最少 较少 最多 较多 溶解度 最高 较高 较低 最低 扩散速度 最快 较快 较慢 最慢 各种色素在层析液中 溶解度不同， 的随层析 液在滤纸上扩散得快，反之则慢，从而使各种色素相互分离。 结论证明 决定 与 有关酶 9

科学家 探索历程的关键设计

A.点燃的蜡烛(或小鼠)与绿色植物，

实验结论或观点

①普利斯特利 密闭——蜡烛不易熄灭(小鼠不易死

亡)

②英格豪斯

向植物??H2O、CO2——释放O2

?B.18

?H2O、CO2——释放O2提供?

18

18

a.只有在阳光下，植物才更新空气

b.植物可以更新空气

c.光合作用的产物除O2外，还有淀

粉

③梅耶 C.500多次实验确认实验条件

黑暗D.绿叶――→12 h

④萨克斯

碘蒸气??曝光――→深蓝色

?

碘蒸气?―→无颜色变化?遮光―

d.光合作用释放的O2全部来自于水

⑤鲁宾和卡门 E.根据能量转化与守恒定律 e.光合作用把光能转换为化学能

①— — ②— — ③— — ④— — ⑤— —



三、光合作用的过程 1．完善光合作用过程

从图中可以看出：光反应为暗反应提供 ；暗反应两阶段的名称为

和 。

2．写出光合作用的总反应式并标出各元素的来源和去向

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3、高考常考的4个经典实验分析

(1)普利斯特利实验：缺乏 实验，实验结果说服力不强。应将点燃的蜡烛和小鼠分别单独置于含同一种但却死亡的植物的玻璃罩内，作为 对照。 (2)普利斯特利没有认识到 在植物更新空气中的作用。

(3)萨克斯实验：①对照类型为 对照，自变量为 ，因变量为 ，实验组是 处理组，对照组为处理组。

②该实验的关键是要进行 处理，以使叶片中的营养物质消耗掉，增强实验的说服力。 (4)恩格尔曼实验中

①将临时装片放在黑暗和无空气的环境中是为了排除 。 ②设置细光束和好氧菌的好处：能够准确判断出水绵细胞中产生 的部位。 (5)鲁宾和卡门实验中

①应用 法追踪CO2和H2O中的O元素在光合作用中的转移途径。

②此实验设置了对照，自变量是 ，因变量是 。 6、比较光反应与暗反应 比较项目 实质 时间 条件 场所 (1) 物质转化 (2) 光反应 光能转换为化学能，并放出O2 短促，以微秒计 (1) (2) 暗反应 同化CO2形成有机物(酶促反应) 较缓慢 能量转化 光能→ATP中活跃的化学能 ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能 关系 7．实验中的注意事项及操作目的归纳

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过程 1 2 提取色素 3 4 5 1 分离色素 2 3 4 注意事项 取新鲜绿色的叶片 研磨时加无水乙醇 加少量SiO2和CaCO3 迅速、充分研磨 盛放滤液的试管管口加棉塞 滤纸预先干燥处理 滤液细线要 滤液细线干燥后再画一两次 滤液细线不触及层析液 操作目的 使滤液中色素含量高 和 防止 挥发，充分溶解色素 防止乙醇挥发和色素氧化 使层析液在滤纸上快速扩散 使分离出的 平整不重叠 使分离出的色素带清晰分明 8、光补偿点与光饱和点的移动规律

光合作用强度增强：补偿点向 移动，

饱和点向 移动 ①规律 光合作用强度减弱：补偿点向 移动，

饱和点向 移动 12

②举例

构建知识网络

一、酶与ATP 二、 细胞呼吸

提高CO2浓度 降低CO2浓度 土壤缺Mg 2＋光补偿点 移 移 移 光饱和点 移 移 移 三、光合作用

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/lm37.html