1、專題突破知識(shí)縱橫121.最新酶的正確與錯(cuò)誤說(shuō)法一、酶與ATP3 正確說(shuō)法錯(cuò)誤說(shuō)法產(chǎn)生場(chǎng)所活細(xì)胞(不考慮哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞等)具有分泌功能的細(xì)胞才能產(chǎn)生化學(xué)本質(zhì)有機(jī)物(大多為蛋白質(zhì),少數(shù)為RNA)蛋白質(zhì)作用場(chǎng)所可在細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外、體外發(fā)揮作用只在細(xì)胞內(nèi)起催化作用溫度影響低溫只抑制酶的活性,不會(huì)使酶變性失活低溫和高溫均使酶變性失活作用酶只起催化作用酶具有調(diào)節(jié)、催化等多種功能來(lái)源生物體內(nèi)合成有的可來(lái)源于食物等42.對(duì)酶的特性的理解(1)高效性:酶的催化效率很高,是無(wú)機(jī)催化劑的1071013倍。中間產(chǎn)物學(xué)說(shuō)認(rèn)為:酶在催化某一底物時(shí),先與底物結(jié)合生成一種極不穩(wěn)定的中間產(chǎn)物(酶底物復(fù)合物),這種中間產(chǎn)物極

2、為活躍,很容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng),并釋放出酶。其催化過(guò)程可表示為:5 酶能加快反應(yīng)速率的根本原因是酶能顯著降低反應(yīng)的活化能,縮短反應(yīng)達(dá)到平衡點(diǎn)的時(shí)間,但不改變反應(yīng)的平衡點(diǎn)。(2)專一性:酶對(duì)底物具有嚴(yán)格的選擇性,一種酶只能催化一種或一類化合物的化學(xué)反應(yīng)。6很多學(xué)者認(rèn)為:酶與底物結(jié)合時(shí),底物的結(jié)構(gòu)和酶的活動(dòng)中心的結(jié)構(gòu)十分吻合,就好像一把鑰匙開(kāi)一把鎖一樣(“鎖鑰”模型),因而體現(xiàn)出酶的專一性?？捎脠D解表示如下:7(注:該模型能解釋酶的專一性,實(shí)際情況是由于酶與底物的結(jié)構(gòu)互補(bǔ),誘導(dǎo)契合,通過(guò)分子的相互識(shí)別產(chǎn)生的,如下圖)8(3)酶的作用條件較溫和:酶所催化的化學(xué)反9應(yīng)一般是在比較溫和的條件下進(jìn)行的。高溫、

3、過(guò)酸或過(guò)堿、重金屬鹽等會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,酶會(huì)永久失活。相比而言,無(wú)機(jī)催化劑則不易受影響,如同樣加熱到100 ,過(guò)氧化氫酶早已失去活性,而Fe3+仍可起催化作用。但要注意的是,低溫僅是抑制酶的活性,隨溫度的升高(最適溫度以下)酶的活性逐漸增強(qiáng)。109、 人的價(jià)值，在招收誘惑的一瞬間被決定。2022/7/112022/7/11Monday, July 11, 202210、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。2022/7/112022/7/112022/7/117/11/2022 10:49:29 PM11、人總是珍惜為得到。2022/7/112022/7/112022/7/11Jul-2211-

4、Jul-2212、人亂于心，不寬余請(qǐng)。2022/7/112022/7/112022/7/11Monday, July 11, 202213、生氣是拿別人做錯(cuò)的事來(lái)懲罰自己。2022/7/112022/7/112022/7/112022/7/117/11/202214、抱最大的希望，作最大的努力。11 七月 20222022/7/112022/7/112022/7/1115、一個(gè)人炫耀什么，說(shuō)明他內(nèi)心缺少什么。七月 222022/7/112022/7/112022/7/117/11/202216、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2022/7/112022/7/1111 July 202217、一個(gè)人

5、即使已登上頂峰，也仍要自強(qiáng)不息。2022/7/112022/7/112022/7/112022/7/11溫度、酸堿度等通過(guò)影響酶的活性來(lái)影響酶的催化效率。底物濃度、酶的濃度可影響酶的催化效率,卻不影響酶的活性。3.ATP結(jié)構(gòu)ATP的組成及結(jié)構(gòu)129、 人的價(jià)值，在招收誘惑的一瞬間被決定。2022/7/112022/7/11Monday, July 11, 202210、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。2022/7/112022/7/112022/7/117/11/2022 10:49:29 PM11、人總是珍惜為得到。2022/7/112022/7/112022/7/11Jul-2211-Jul-

6、2212、人亂于心，不寬余請(qǐng)。2022/7/112022/7/112022/7/11Monday, July 11, 202213、生氣是拿別人做錯(cuò)的事來(lái)懲罰自己。2022/7/112022/7/112022/7/112022/7/117/11/202214、抱最大的希望，作最大的努力。11 七月 20222022/7/112022/7/112022/7/1115、一個(gè)人炫耀什么，說(shuō)明他內(nèi)心缺少什么。七月 222022/7/112022/7/112022/7/117/11/202216、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2022/7/112022/7/1111 July 202217、一個(gè)人即使已登

7、上頂峰，也仍要自強(qiáng)不息。2022/7/112022/7/112022/7/112022/7/11要注意將ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中的“A”和DNA、RNA的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中的不同部位的“A”進(jìn)行區(qū)分,如下圖中圓圈部分所代表的分別是:腺苷、腺嘌呤、腺嘌呤脫氧核苷酸、腺嘌呤核糖核苷酸。 4.ATP的合成與ATP的水解不是可逆反應(yīng)14項(xiàng)目ATP的合成ATP的水解反應(yīng)條件不同是一種合成反應(yīng),催化該反應(yīng)的酶屬合成酶屬水解反應(yīng),催化該反應(yīng)的酶屬水解酶能量來(lái)源不同能量來(lái)源主要是太陽(yáng)光能和有機(jī)物分解釋放的化學(xué)能釋放的能量是儲(chǔ)存在高能磷酸鍵中的化學(xué)能反應(yīng)場(chǎng)所不同細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體生活細(xì)胞的需要能量的部位15ATP并非

8、新陳代謝所需能量的唯一直接來(lái)源。ATP是生物體細(xì)胞內(nèi)流通的“能量貨幣”,新陳代謝所需要的能量主要是由細(xì)胞內(nèi)ATP提供的,但其他核苷酸的三磷酸酯也可以直接參與生命活動(dòng)的供能,如GTP參與蛋白質(zhì)的合成、UTP參與糖原的合成等。16例1下圖示生物體內(nèi)常見(jiàn)的一種生理作用過(guò)程,下列敘述不正確的是()A.反應(yīng)完成后,a的性質(zhì)未發(fā)生改變B.a成分是蛋白質(zhì)或RNAC.反應(yīng)體系中b濃度不變,a濃度升高可使反應(yīng)17速率加快D.溫度過(guò)高對(duì)a的影響比溫度過(guò)低對(duì)a的影響小【解析】根據(jù)圖示可知a為酶分子,b為底物分子。酶在反應(yīng)前后不變,繼續(xù)催化下一個(gè)反應(yīng);酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)或RNA;底物濃度不變時(shí),提高反應(yīng)體系中酶的濃

9、度可使酶與底18物分子接觸的機(jī)會(huì)增加,從而使反應(yīng)速率加快;溫度過(guò)高時(shí)可使酶失活,且不可逆轉(zhuǎn),而低溫僅是抑制酶的活性,溫度升高時(shí)酶活性還可以恢復(fù)。所以答案為D?！敬鸢浮緿19ATP的第三個(gè)高能磷酸鍵很容易斷裂和再形成黑暗條件下,只有線粒體可以產(chǎn)生ATP呼吸作用把有機(jī)物中絕大部分能量轉(zhuǎn)移到ATP中人體內(nèi)成熟的紅細(xì)胞中氧氣含量增多,則產(chǎn)生ATP增多ATP的合成總是伴隨有機(jī)物的氧化分解A.B.例2ATP是細(xì)胞的能量“通貨”,有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()20C.D.【解析】一個(gè)ATP分子只有兩個(gè)高能磷酸鍵,遠(yuǎn)離A的那個(gè)容易斷裂和再形成;有氧呼吸的第一個(gè)階段在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行,也可以產(chǎn)生ATP,另外原核生物沒(méi)有線

10、粒體,也可以產(chǎn)生ATP;呼吸作用只能把少部分能量轉(zhuǎn)移到ATP中,更多的能量以熱能形式散失了;人體成熟的紅細(xì)胞中不含有線粒體,只進(jìn)行無(wú)氧呼吸,21呼吸速率和氧氣含量無(wú)關(guān);光反應(yīng)中ATP合成利用光能,不伴隨有機(jī)物的分解。【答案】A二、光合作用1.內(nèi)部因素對(duì)光合速率的影響(1)不同部位由于葉綠素具有接受和轉(zhuǎn)換能量的作用,所22以,植株中凡是綠色的、具有葉綠素的部位都能進(jìn)行光合作用。在一定范圍內(nèi),葉綠素含量越多,光合速率越大。以一片葉子為例,最幼嫩的葉片光合速率低,隨著葉子成長(zhǎng),光合速率不斷加大,達(dá)到高峰,隨后葉子衰老,光合速率就下降。(2)不同生育期23一株作物不同生育期的光合速率不盡相同,一般都以

11、營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期為最強(qiáng),到生長(zhǎng)末期就下降。以水稻為例,分蘗盛期的光合速率較快,在稻穗接近成熟時(shí)下降。但從群體來(lái)看,群體的光合量不僅決定于單位葉面積的光合速率,而且很大程度上受總?cè)~面積及群體結(jié)構(gòu)的影響。2.單一因子對(duì)光合作用的影響24光照強(qiáng)度A點(diǎn)光照強(qiáng)度為0,此時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸,釋放CO2的量即是此時(shí)的呼吸強(qiáng)度。B點(diǎn)時(shí)細(xì)胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用,即光合作用強(qiáng)度=細(xì)胞呼吸強(qiáng)度,稱B點(diǎn)為光補(bǔ)償點(diǎn)(從全天來(lái)看,白天植物的光照強(qiáng)度應(yīng)在光補(bǔ)償點(diǎn)以上,這樣才能正常生長(zhǎng))。C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度為光合作用的飽和點(diǎn)適當(dāng)提高光照強(qiáng)度溫室大棚用無(wú)色透明玻璃若要降低光合作用可用有色玻璃,如用紅色玻璃,則僅透紅光且吸收

12、其他波長(zhǎng)的光,光合能力較白光弱因素圖像關(guān)鍵點(diǎn)的含義在生產(chǎn)上的應(yīng)用25葉面積指數(shù)OA段表明隨葉面積指數(shù)的不斷增大,光合作用實(shí)際量不斷增大,A點(diǎn)為光合作用實(shí)際量的最大值,其后隨葉面積指數(shù)的增大,光合作用不再增強(qiáng),原因是能接受日光的總?cè)~面積不再增加OB段表示干物質(zhì)量隨光合作用增強(qiáng)而增加,由于A點(diǎn)以后光合作用實(shí)際量不再增加,但葉片隨葉面積指數(shù)的不斷增加,呼吸量也不斷增加(見(jiàn)曲線OC),所以干物質(zhì)積累量不斷減少,如BD段植物葉面積指數(shù)不能超過(guò)D點(diǎn),若超過(guò)D點(diǎn),植物將入不敷出,無(wú)法正常生長(zhǎng)適當(dāng)間苗、修剪,合理施肥、澆水,避免徒長(zhǎng);封行過(guò)早,將使中下層葉子所受的光照往往在光補(bǔ)償點(diǎn)以下,白白消耗有機(jī)物,造成不

13、必要的浪費(fèi)。合理密植是增加光合作用面積的一項(xiàng)重要措施因素圖像關(guān)鍵點(diǎn)的含義在生產(chǎn)上的應(yīng)用26CO2濃度CO2是光合作用的原料,在一定范圍內(nèi),CO2越多,光合作用速率越大,但達(dá)到A點(diǎn)時(shí),即CO2濃度達(dá)到飽和時(shí),就不再增加了溫室栽培植物時(shí)適當(dāng)提高室內(nèi)CO2的濃度,如施放一定量的干冰或多施有機(jī)肥,使植物可吸收的CO2增多。大田生產(chǎn)“正其行,通其風(fēng)”,即為提高CO2濃度、增加產(chǎn)量因素圖像關(guān)鍵點(diǎn)的含義在生產(chǎn)上的應(yīng)用27溫度光合作用是在酶催化下進(jìn)行的,溫度直接影響酶的活性。一般植物在1035 下正常進(jìn)行光合作用,如AB段(1035 )隨溫度的升高光合速率逐漸加強(qiáng);B點(diǎn)(35 )以后光合酶活性下降,光合速率也

14、開(kāi)始下降;50 時(shí)光合作用幾乎停止適時(shí)播種溫室栽培植物時(shí),白天適當(dāng)提高溫度,晚上適當(dāng)降溫植物“午休”現(xiàn)象的原因之一28葉齡OA段為幼葉,隨幼葉的不斷生長(zhǎng),葉面積不斷增大,葉內(nèi)葉綠體不斷增多,葉綠素含量不斷增加,光合作用速率不斷增加。AB段為壯葉,葉片的面積、葉綠體和葉綠素含量都處于穩(wěn)定狀態(tài),光合速率也基本穩(wěn)定。BC段為老葉,隨葉齡的增加,葉片內(nèi)葉綠素被破壞,光合速率也隨之下降農(nóng)作物、果樹管理后期適當(dāng)摘除老葉、殘葉,莖葉蔬菜及時(shí)換新葉,都是根據(jù)該原理,且可降低其呼吸作用消耗有機(jī)物因素圖像關(guān)鍵點(diǎn)的含義在生產(chǎn)上的應(yīng)用29無(wú)機(jī)鹽無(wú)機(jī)鹽是光合作用的產(chǎn)物葡萄糖進(jìn)一步合成許多有機(jī)物時(shí)所必需的物質(zhì)。如缺少N會(huì)

15、影響蛋白質(zhì)(如:酶等)的合成;缺少P會(huì)影響ATP的合成;缺少M(fèi)g會(huì)影響葉綠素的合成;缺K時(shí)會(huì)影響糖類的轉(zhuǎn)變和運(yùn)輸合理施肥,可促進(jìn)葉片面積增大,利于光合產(chǎn)物的轉(zhuǎn)變和運(yùn)輸,從而提高光合作用效率30例3(2021全國(guó)新課標(biāo)理綜)在光照等適宜條件下,將培養(yǎng)在CO2濃度為1%環(huán)境中的某植物迅速轉(zhuǎn)移到CO2濃度為0.003%的環(huán)境中,其葉片暗反應(yīng)中C3和C5化合物微摩爾濃度的變化趨勢(shì)如下圖?；卮饐?wèn)題:31(1)圖中物質(zhì)A是 (C3化合物、C5化合32物)。(2)在CO2濃度為1%的環(huán)境中,物質(zhì)B的濃度比A的低,原因是;將CO2濃度從1%迅速降低到0.003%后,物質(zhì)B濃度升高的原因是。(3)若使該植物繼續(xù)

16、處于CO2濃度為0.003%的環(huán)境中,暗反應(yīng)中C3和C5化合物濃度達(dá)到穩(wěn)定33時(shí),物質(zhì)A的濃度將比B的(低、高)。(4)CO2濃度為0.003%時(shí),該植物光合速率最大時(shí)所需要的光照強(qiáng)度比CO2濃度為1%時(shí)的 (高、低),其原因是 ?！窘馕觥?1)當(dāng)CO2濃度降低時(shí),C3化合物含量下降,符合A曲線。(2)C3化合物來(lái)源于CO2和34C5化合物反應(yīng)的產(chǎn)物,并且每消耗一分子C5產(chǎn)生二分子C3化合物,所以物質(zhì)B的濃度比A的低。當(dāng)CO2濃度從1%迅速降低到0.003%后,C5化合物的合成速率暫時(shí)不變,但消耗速率卻減慢,導(dǎo)致C5化合物短時(shí)間內(nèi)積累。(3)若使該植物繼續(xù)處于CO2濃度為0.003%的環(huán)境中,

17、暗反應(yīng)中C3和C5化合物濃度達(dá)到新的平衡時(shí),根據(jù)暗反應(yīng)的特點(diǎn),物質(zhì)A(C3化合物)的濃度將比B35(C5化合物)的高,因?yàn)镃3化合物的去向不僅僅生成C5化合物,還有一部分生成(CH2O)。(4)CO2濃度為0.003%時(shí),由于CO2濃度低時(shí),固定CO2較少,暗反應(yīng)強(qiáng)度低,所需ATP和H少?！敬鸢浮?1)C3化合物(2)暗反應(yīng)速率在該環(huán)境中已達(dá)到穩(wěn)定,即C3化合物和C5化合物的含量穩(wěn)定。根據(jù)暗反應(yīng)的特點(diǎn),此時(shí)C3化合物的分子數(shù)是C5化合物的2倍當(dāng)CO2濃度突然降36低時(shí),C5化合物的合成速率不變,消耗速率卻減慢,導(dǎo)致C5化合物積累(3)高(4)低CO2濃度低時(shí),暗反應(yīng)的強(qiáng)度低,所需ATP和H少3

18、.多種因子對(duì)光合作用的影響37圖像關(guān)鍵點(diǎn)含義P點(diǎn)時(shí),限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子,隨該因子的不斷加強(qiáng),光合速率不斷提高。當(dāng)?shù)絈點(diǎn)時(shí),橫坐標(biāo)所表示的因子不再影響光合速率,要想提高光合速率,可適當(dāng)提高圖示的其他因子。38(續(xù)表)應(yīng)用溫室栽培時(shí),在一定光照強(qiáng)度下,白天適當(dāng)提高溫度,可提高光合作用相關(guān)的酶的活性,從而提高光合速率,也可同時(shí)適當(dāng)補(bǔ)充CO2,進(jìn)一步提高光合速率。當(dāng)溫度適宜時(shí),可適當(dāng)提高光照強(qiáng)度和CO2濃度,以提高光合作用速率?？傊?可根據(jù)具體情況,通過(guò)提高光照強(qiáng)度,調(diào)節(jié)溫度或提高CO2濃度來(lái)充分提高光合速率,以達(dá)到增產(chǎn)的目的。39例4植物的光合作用受多種內(nèi)、外因素的影響。甲圖是

19、某種植物在乙圖m點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度和CO2濃度下所測(cè)得的光合作用強(qiáng)度曲線,乙圖是該植物在甲圖中b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度下所測(cè)得的光合作用強(qiáng)度曲線,請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題:40(1)由甲、乙兩圖可以看出,影響光合作用的環(huán)境因素包括。41(2)甲圖中的a點(diǎn)表示。(3)乙圖中,當(dāng)溫度為30 時(shí),制約植物光合作用強(qiáng)度進(jìn)一步增強(qiáng)的是光合作用的階段。(4)如何在乙圖所示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),以確定該植物在0.03% CO2濃度的條件下光合作用的最適溫度?(只要求寫出設(shè)計(jì)思路)42?！敬鸢浮?1)光照強(qiáng)度、CO2濃度、溫度(2)光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度(3)暗反應(yīng)(或CO2的固定)(4)從30 開(kāi)始,每隔一定溫43度設(shè)

20、置一個(gè)實(shí)驗(yàn)組,CO2濃度、光照強(qiáng)度等其他實(shí)驗(yàn)條件與原實(shí)驗(yàn)保持一致,比較各組植物光合作用強(qiáng)度的大小。光合作用強(qiáng)度最大的一組所對(duì)應(yīng)的溫度即為光合作用的最適溫度(其他合理設(shè)計(jì)也可)三、影響植物呼吸速率的因素及相關(guān)曲線1.內(nèi)部因素44(1)不同種類的植物呼吸速率不同,如陰生植物小于陽(yáng)生植物。(2)同一植物在不同的生長(zhǎng)發(fā)育期,呼吸速率不同,如開(kāi)花期呼吸速率升高,成熟期下降。(3)同一植物的不同器官呼吸速率不同,如生殖器官大于營(yíng)養(yǎng)器官。2.環(huán)境因素45(1)溫度:呼吸作用在最適溫度(2535 )時(shí)最強(qiáng),超過(guò)最適溫度則減弱。溫度主要是通過(guò)影響呼吸酶的活性而影響呼吸作用強(qiáng)度。一般而言,在一定的溫度范圍內(nèi),呼吸

21、速率隨著溫46度的升高而增強(qiáng)。如右圖曲線AB段所示。根據(jù)溫度對(duì)呼吸強(qiáng)度的影響原理,在生產(chǎn)實(shí)踐中儲(chǔ)藏蔬菜和水果時(shí)應(yīng)該適當(dāng)降低溫度,以減少呼吸消耗。溫度降低的幅度以不破壞植物組織為標(biāo)準(zhǔn),否則細(xì)胞受損,對(duì)病原微生物的抵抗力減弱,也易腐爛。47(2)O2濃度:如右圖所示,在O2濃度為零時(shí),只進(jìn)行無(wú)氧呼吸;O2濃度為2a%以下時(shí),既有有氧呼吸也有無(wú)氧呼吸;O2濃度為2a%以上時(shí),只進(jìn)行有氧呼吸。O2是植物正常呼吸的重要因子,O2不足直接影響呼吸速率,也影響到細(xì)胞呼吸的類型。(3)CO2濃度:增加 CO2的濃度對(duì)呼吸作用有明顯的抑制效應(yīng)。這可以從化學(xué)平衡的角度得48到解釋。3.在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用(1)種子

22、的儲(chǔ)藏:種子的儲(chǔ)藏必須降低含水量,使種子呈風(fēng)干狀態(tài),使呼吸作用降至最低,以減少有機(jī)物消耗,確保儲(chǔ)藏安全。(2)果實(shí)和蔬菜的儲(chǔ)藏:果實(shí)和蔬菜的儲(chǔ)藏原理與糧食基本相同,主要是采用控制溫度和氣49體成分的辦法。(3)作物栽培:農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的許多栽培措施如中耕松土等都是為了保證作物的呼吸作用正常進(jìn)行。早稻浸種催芽時(shí)用溫水淋種并經(jīng)常翻種,目的是控制溫度和通氣;早稻育秧,在寒潮過(guò)后適時(shí)排水,目的是使根系得到充足的氧氣;黏土的摻沙、低洼地的開(kāi)溝排水等都是為了改善土壤的通氣條件。50例5下圖中的實(shí)驗(yàn)裝置用于測(cè)量大麥種子的呼吸速率,裝置中的種子事先用水浸泡過(guò)并在稀釋的消毒劑中清洗過(guò)(不影響種子生命力)。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)

23、,用夾子夾緊橡皮管并使圖中U形管內(nèi)兩側(cè)有色液體均處于“0”標(biāo)志位。在25 條件下兩套裝置都靜置4 h,所51得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖甲、乙(圖甲表示裝置A測(cè)得的數(shù)據(jù),圖乙表示裝置B測(cè)得的數(shù)據(jù),種子代謝釋放熱量對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響忽略不計(jì))。52(1)裝置中加入NaOH溶液的目的是。(2)裝置A中有色液體的高度變化量表示。53(3)用消毒劑對(duì)裝置A中大麥種子進(jìn)行清洗的目的是;裝置B中有色液體的變化可能是造成的。設(shè)置B裝置的目的是。(4)計(jì)算大麥種子25 條件下4 h內(nèi)的細(xì)胞呼吸速率(用單位時(shí)間內(nèi)、單位質(zhì)量的大麥種子54吸收O2的速率表示,單位為mm3g-1h-1)。(5)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程的1 h內(nèi),假設(shè)大麥種子消耗的

24、氧的總量為x(mg),可用于分解mg葡萄糖(用含x的代數(shù)式表示),試分析:能否用此代數(shù)式表示大麥種子細(xì)胞呼吸消耗的全部葡萄糖質(zhì)量?。說(shuō)明理由:。55(6)如果CO2的釋放量大于O2的吸收量,最可能的原因是;如果種子吸收O2的體積大于釋放CO2的體積,最可能的原因?yàn)??！窘馕觥?1)題中NaOH溶液的作用是吸收細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2,使呼吸作用利用的O2量可以顯示出來(lái)。(2)種子在進(jìn)行呼吸作用時(shí),會(huì)56吸收O2釋放CO2,CO2被NaOH溶液吸收,所以裝置A中有色液體的高度變化量表示大麥種子細(xì)胞呼吸消耗O2的體積。(3)由于種子本身會(huì)帶有霉菌、細(xì)菌等微生物,這些微生物在有水和溫度適宜的條件下也會(huì)進(jìn)行

25、呼吸作用,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,所以實(shí)驗(yàn)前用消毒劑對(duì)裝置A中大麥種子進(jìn)行清洗滅菌,防止細(xì)菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)生或吸收的氣體影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。裝置B中有57色液體的變化可能是由于外界大氣壓強(qiáng)降低造成的。設(shè)置B裝置的目的是平衡物理因素引起氣體熱膨脹對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。(4)計(jì)算第4小題的時(shí)候,一定要注意給出的種子是10 g,而題目單位為mm3g-1h-1,所以所得結(jié)果應(yīng)再除以10。即:根據(jù)甲得出氣體變化量為50 mm3,根據(jù)乙知道物理因素導(dǎo)致氣體膨脹使氣體增加20 mm3,所以實(shí)際氣體減少量為:50 mm3+5820 mm3=70 mm3,除以4小時(shí),再除以10,即得答案為1.75 mm3g-1h-1。(5)根據(jù)呼吸作

26、用總反應(yīng)方程式:C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量,C6H12O66O2=葡萄糖的消耗量x,所以:葡萄糖的消耗量=15x/16。由于這個(gè)過(guò)程不能排除種子的無(wú)氧呼吸,無(wú)氧呼吸不消耗O2,所以15 x/16 mg的葡萄糖只代表有氧呼吸消耗的葡萄糖。(6)如果種子只進(jìn)行有氧呼吸,59根據(jù)前面提到的呼吸作用總反應(yīng)方程式知道,吸收的O2和放出的CO2物質(zhì)的量是相等的,反過(guò)來(lái)說(shuō),如果放出的CO2大于O2的物質(zhì)的量,說(shuō)明有無(wú)氧呼吸存在,即無(wú)氧呼吸只放出CO2,而不吸收O2。和糖類相比,由于脂類物質(zhì)分子中氫元素的比例較高,而氧元素的比例較低,所以在作為有氧呼吸底物時(shí),脂類物質(zhì)消耗的O2

27、更多,而相對(duì)于糖類釋放的CO2較少,即O2與60CO2的比值大于1?！敬鸢浮?1)吸收細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2(2)大麥種子細(xì)胞呼吸消耗O2的體積(3)消毒,防止微生物呼吸產(chǎn)生或吸收的氣體影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果由于外界大氣壓強(qiáng)降低對(duì)照(排除由物理因素引起的氣體熱膨脹對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾)(4)1.75 mm3g-1h-1(5)15x/16 mg不能因?yàn)檫@個(gè)代數(shù)式只表示有氧呼吸消耗的葡萄61糖的質(zhì)量,而在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中萌發(fā)的大麥種子還可能進(jìn)行無(wú)氧呼吸(6)種子同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和無(wú)氧呼吸種子呼吸作用氧化的有機(jī)物可能有脂類物質(zhì)四、從光合作用和呼吸作用分析物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)1.從反應(yīng)式上追蹤元素的來(lái)龍去脈62(1)光合作用

28、總反應(yīng)式: (2)有氧呼吸反應(yīng)式:63 2.從具體過(guò)程中尋找物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)64(1)物質(zhì)循環(huán)C:CO2(CH2O)丙酮酸CO2 O:H2OO2H2OH:H2OH(CH2O)HH2O(2)能量流動(dòng)65光能ATP(CH2O)ATP各項(xiàng)生命活動(dòng)3.光合作用與細(xì)胞呼吸過(guò)程中H、ATP來(lái)源與去路的比較66比較項(xiàng)目來(lái)源去路H光合作用光反應(yīng)中水的分解作為暗反應(yīng)階段的還原劑,用于還原C3、合成有機(jī)物等有氧呼吸第一、二階段產(chǎn)生用于第三階段還原氧氣產(chǎn)生水,同時(shí)釋放大量能量67ATP光合作用在光反應(yīng)階段合成ATP,其合成所需能量來(lái)自色素吸收、轉(zhuǎn)換的太陽(yáng)能用于暗反應(yīng)階段C3還原時(shí)的能量之需,以穩(wěn)定的化學(xué)能形式儲(chǔ)存

29、在有機(jī)物中有氧呼吸第一、二、三階段均產(chǎn)生,其中第三階段產(chǎn)生最多,能量來(lái)自有機(jī)物的分解作為能源直接用于各項(xiàng)生命活動(dòng)比較項(xiàng)目來(lái)源去路(續(xù)表)684.用圖解的形式呈現(xiàn)真光合速率、表觀(凈)光合速率和呼吸速率三者之間的關(guān)系69光照條件CO2、O2的來(lái)源和去向含義黑暗黑暗時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸,不進(jìn)行光合作用,所以O(shè)2的吸收量或CO2的釋放量代表呼吸速率,相當(dāng)于坐標(biāo)圖中A點(diǎn)70弱光照弱光照時(shí)細(xì)胞呼吸速率大于光合速率;細(xì)胞呼吸所需的O2,一是來(lái)自光合作用,二是從外界吸收;細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2,一部分供給光合作用利用,一部分釋放到外界環(huán)境中,相當(dāng)于坐標(biāo)圖中AB段71較強(qiáng)光照光照達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí),光合速率與細(xì)胞呼吸速

30、率相等;此時(shí),細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2量與光合作用需要的CO2量相等;光合作用產(chǎn)生的O2量與細(xì)胞呼吸需要的O2量相等,凈光合速率為零,相當(dāng)于坐標(biāo)圖中B點(diǎn)72強(qiáng)光照強(qiáng)光照時(shí),光合速率大于細(xì)胞呼吸速率;此時(shí),光合作用所需的CO2,一是由細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的,二是從外界環(huán)境吸收;光合作用產(chǎn)生的O2,一部分供給細(xì)胞呼吸利用,一部分釋放到外界環(huán)境中。所以,CO2的吸收量或O2的釋放量即為凈光合速率,相當(dāng)于坐標(biāo)圖中BC段73通常情況下以下幾種說(shuō)法分別代表不同的光合量。(1)表示表觀光合量(凈光合量) (2)表示真光合量(實(shí)際光合量)74 例6(2021安徽理綜)保水劑是一類高分子聚合物,可提高土壤持水能力及水肥利用

31、率。某生物興趣小組為探究“保水劑和氮肥對(duì)小麥光合作用的影響”,進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn):75材料用具:相同土壤基質(zhì)栽培的小麥幼苗若干,保水劑,氮肥等。方法步驟:選取長(zhǎng)勢(shì)一致的小麥幼苗若干,平均分為A、B、C三組,分別施用適量的保水劑(60 kghm-2)、氮肥(225 kghm-2)、保水劑(60 kghm-2)+氮肥(225 kghm-2),置于相同的輕度干旱條件下培養(yǎng),其它培養(yǎng)條件相同且適宜。76在小麥灌漿期選擇晴朗無(wú)風(fēng)的上午,于10:0011:00從每組選取相同數(shù)量的葉片,進(jìn)行CO2吸收量及葉綠素含量的測(cè)定,結(jié)果(均值)如下表:實(shí)驗(yàn)結(jié)論:適量的保水劑與氮肥配施有利于提組號(hào)CO2吸收量/molm-2

32、s-1葉綠素含量/mgg-1ABC10.6613.0415.913.073.023.0577高小麥光合作用強(qiáng)度。(1)請(qǐng)指出上述方法步驟中的缺陷并改正:步驟;步驟。(2)如不考慮方法步驟中的缺陷,從影響光合作用的內(nèi)在因素分析,保水劑與氮肥配施提高了CO2吸收量的原因可能是。(3)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的CO2吸收量(大于、等78于、小于)光合作用過(guò)程中CO2實(shí)際消耗量,理由是。光合作用強(qiáng)度可通過(guò)測(cè)定CO2吸收量,也可以通過(guò)測(cè)定釋放量計(jì)算?！窘馕觥?1)步驟缺乏空白對(duì)照組,不能確定三個(gè)組的CO2吸收量和葉綠素含量是否比未處理前的增加。步驟沒(méi)有強(qiáng)調(diào)所選葉片是否葉齡相同,所以要強(qiáng)調(diào)相同部位。(2)影79響光合速率

33、的內(nèi)部因素有酶的活性、酶的數(shù)量等,所以保水劑與氮肥配施提高了CO2吸收量的原因可能是提高光合作用酶的數(shù)量和活性。(3)光合作用過(guò)程中CO2消耗量等于外界吸收量和呼吸生成量的和,但實(shí)驗(yàn)測(cè)得的CO2吸收量只是外界吸收量。測(cè)定O2釋放量也可以測(cè)得光合作用強(qiáng)度?！敬鸢浮?1)沒(méi)有對(duì)照組,應(yīng)另設(shè)一組不施保80水劑和氮肥作為對(duì)照組取材方法不科學(xué),選取的葉片還應(yīng)取自植株的相同部位(2)提高了光合作用有關(guān)酶的含量和活性(3)小于實(shí)驗(yàn)測(cè)得的CO2吸收量是光合作用過(guò)程中CO2實(shí)際消耗量與呼吸作用CO2釋放量之差O2 五、與細(xì)胞代謝相關(guān)的計(jì)算1.類型81(1)根據(jù)反應(yīng)式中原料與產(chǎn)物之間的關(guān)系進(jìn)行簡(jiǎn)單的化學(xué)計(jì)算(2)

34、有關(guān)光合作用強(qiáng)度和呼吸作用強(qiáng)度的計(jì)算(3)有關(guān)有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的混合計(jì)算2.方法與技巧根據(jù)光合作用、呼吸作用等生命活動(dòng)過(guò)程中物質(zhì)數(shù)量變化關(guān)系求解。有關(guān)公式:82(1)同時(shí)進(jìn)行光合作用和呼吸作用的植物的有關(guān)有機(jī)物的量:有機(jī)物積累量=光合作用產(chǎn)量-呼吸作用消耗量當(dāng)O2的吸收量和CO2的釋放量均為0時(shí),光合作用強(qiáng)度=呼吸作用強(qiáng)度當(dāng)光照強(qiáng)度為0時(shí),O2的消耗量=CO2的產(chǎn)生量=有氧呼吸強(qiáng)度83(2)同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的生物的有關(guān)氣體體積:耗氧量=有氧呼吸CO2產(chǎn)生量無(wú)氧呼吸CO2產(chǎn)生量=CO2總產(chǎn)生量-有氧呼吸CO2產(chǎn)生量(耗氧量)84合速度與光照強(qiáng)度的關(guān)系。(1)光合作用受到溫度、CO2和光照強(qiáng)度的影例7下圖表示甲、乙兩種