細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用

第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶

［必備知識(shí)I

1.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的變化因素稱為變量。其中人為控制的對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行處理的因素叫作自變量,因自變

量改變而變化的變量叫作因變量。除自變量外，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中還存在一些對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響的可變因素，

叫作無(wú)關(guān)變量。（P78“科學(xué)方法”）

2.除作為自變量的因索外，其余因素（無(wú)關(guān)變量）都保持一致，并將結(jié)果進(jìn)行比較的實(shí)驗(yàn)叫作對(duì)照實(shí)驗(yàn),

它一般要設(shè)置對(duì)聯(lián)組和實(shí)驗(yàn)組，如果實(shí)驗(yàn)中對(duì)照組未作任何處理，這樣的對(duì)照組叫作空白對(duì)照。（P78“科學(xué)

方法”）

3.1926年，美國(guó)科學(xué)家薩姆納利用丙酮作溶劑從刀豆種子中提取出了服酶的結(jié)晶，然后又用多種方法

證明腺酶是蛋白質(zhì)。（P79”思考?討論”）

4.20世紀(jì)80年代，美國(guó)科學(xué)家切赫和奧爾特曼發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有生物催化功能。（P79t，思考?討論”）

5.酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，髀的化學(xué)木質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA,其基本組成單位是氨基

酸或核糖核省酸。（P81）

6.前有如下的特性：高效性、專一性和酶的作用條件較溫和。（P81?84）

7.無(wú)機(jī)催化劑催化的化學(xué)反應(yīng)范圍比較廣。例如，酸既能催化蛋白質(zhì)水解，也能催化脂肪水解,還能

催化淀粉水解。（P81）

8.建議用淀粉酸探究溫度對(duì)酶活性的影響，用過(guò)氧化氫酸探究pH對(duì)酶活性的影響。（P82“探究?實(shí)踐”）

9.果膠酸能分解果肉細(xì)胞壁中的果膠，提高果汁產(chǎn)量，使果汁變得清亮。（P85“科學(xué)?技術(shù)?社會(huì)”）

［重要圖解］

1.酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能示意圖：酶在細(xì)胞代謝中的作用是降低活化能。酶既沒有為反應(yīng)提供能

量，反應(yīng)前后酶的性質(zhì)也沒有改變。無(wú)機(jī)催化劑也能降低活化能,但沒有酶的作用顯著。加熱

的作用丕是降低活化能，是使反應(yīng)分子得到能量,從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀追纸獾幕钴S狀態(tài)。（P78）

圖中①表示：無(wú)催化劑時(shí)化學(xué)反應(yīng)所需的活化能。

中②表示：無(wú)機(jī)催化劑催化時(shí)化學(xué)反應(yīng)所需的活化能。

圖中④表示：酶催化時(shí)化學(xué)反應(yīng)所需的活化能。

圖中③表示：無(wú)機(jī)催化劑降低的活化能。

圖中⑤表示：酶降低的活化能。

2.酶活性分別受溫度、pH影響示意圖

過(guò)酸、過(guò)堿或溫度過(guò)高,會(huì)使命的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酷永久失活。在0P左右時(shí)，酶的活性很低,但

髀的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,在適宜的溫度下酶的活性會(huì)丑高。因此，醉制劑適宜在低溫下保存。(P84)

［易錯(cuò)提醒］

錯(cuò)點(diǎn)1:混淆有關(guān)酶的4個(gè)“不一定”

精析：①酶在活細(xì)胞中產(chǎn)生，但不一定在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用，既匕在細(xì)胞內(nèi)，也可在細(xì)胞外發(fā)揮催化作用。。

②產(chǎn)生激素的細(xì)胞一定產(chǎn)生酶，但是產(chǎn)生酷的細(xì)胞不一定產(chǎn)生激素。③酶的化學(xué)本質(zhì)不一定是蛋白質(zhì)，少

部分是RNA。因此，組成酣的單體是氨基酸或核糖核甘酸。④酶不一定只催化一種化學(xué)反應(yīng)，也可能催化

一類化學(xué)反應(yīng)。

錯(cuò)點(diǎn)2：酶在代謝中作用的4個(gè)易誤點(diǎn)

精折：①酶不改變反應(yīng)的平衡點(diǎn)，不能提供能量，只降低反應(yīng)的活化能，從而縮短反應(yīng)達(dá)到工衡的時(shí)間。

②酶在反應(yīng)后并不失活，反應(yīng)前后酶的化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量均保持不變。③酶是化合物，亦可以作為底物被其

他酶催化分解。④酶不具調(diào)節(jié)功能，也并非能源物質(zhì)。

錯(cuò)點(diǎn)3：酶促反應(yīng)速率不等同于愧活性。

精析：①酶促反應(yīng)速率表示酶所催化反應(yīng)的快慢，可用單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)物的生成量或反應(yīng)物的消耗量來(lái)表示(反

應(yīng)物的消耗量不易測(cè)得)。②酶活性也稱酶活力，指酶催化特定化學(xué)反應(yīng)的能力。酶活性的大小可用一定條件

卜酶催化某一化學(xué)反應(yīng)的速率即前促反應(yīng)速率來(lái)表示，悔促反應(yīng)速率越大，酶活性越高，反之酶活性越低。③酸

促反應(yīng)速率可受酶活性的影響，但也受酶濃度、底物濃度等的影響。底物充足、其他條件適宜：酸濃度與酶

促反應(yīng)速率呈正相關(guān)。酶濃度?定、其他條件適宜：隨底物增加，酶促反應(yīng)速率先加快后穩(wěn)定。

錯(cuò)點(diǎn)4：酶作用不等同于酶特性。

精析：酶的作用是通過(guò)降低化學(xué)反應(yīng)活化能加快反應(yīng)速率而起傕化作用。酶的特性是和同樣具有催化作用

的無(wú)機(jī)催化劑相比，酶發(fā)揮催化作用時(shí)所表現(xiàn)的特殊性，即：高效性、專一性、作用條件較溫和。

錯(cuò)點(diǎn)4：不明確相關(guān)因素對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響原因而出錯(cuò)。

精析：①溫度和pH：通過(guò)影響酶活性來(lái)影響酶促反應(yīng)速率。②強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和高溫：都會(huì)破壞酶分子結(jié)構(gòu)，

使薛永久失活。③低溫：只抑制酶活性，不破壞酶分子結(jié)構(gòu)，溫度適宜時(shí)，酶活性還會(huì)恢復(fù)。因此，溫度

和pH由低到高的變化過(guò)程中，酶的活性不一定增強(qiáng)。因?yàn)殡S溫度由低到高變化，酶的活性先增強(qiáng)后減弱，溫

度過(guò)高時(shí)酶失活;低pH情況下可導(dǎo)致酶失活，因此隨pH由低到高變化，酶活性不一定會(huì)增強(qiáng)。

錯(cuò)點(diǎn)6：酶的高效性、專一性探究實(shí)驗(yàn)中的誤區(qū)

精析：①探究酶的高效性時(shí)，對(duì)照組應(yīng)用無(wú)機(jī)催化劑對(duì)照。②用不同底物、同種酶來(lái)探究施的專一性時(shí)，

若是用淀粉酶和淀粉、蔗糖（兩種底物），則應(yīng)用斐林試劑作為檢測(cè)試劑，不能選用碘液作為檢測(cè)試劑。

錯(cuò)點(diǎn)7：溫度對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)

精折：①探究溫度對(duì)陋活性的影響時(shí)，一定要讓底物和酶在各自所需的溫度下保溫一段時(shí)間，再進(jìn)行混合，

并且按一定的溫度梯度多設(shè)幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組。②探究溫度對(duì)酶活性的影響時(shí)，不適宜用H2O2作底物，因?yàn)镠2O2

遇熱會(huì)分解③探究溫度對(duì)淀粉酶活性影響的實(shí)驗(yàn)時(shí)，一般不用斐林試劑來(lái)檢測(cè)淀粉是否在淀粉酶的催化

下水解生成麥芽糖等還原糖。因?yàn)榧尤腱沉衷噭┖笮枰〖訜岵拍艹霈F(xiàn)磚紅色沉淀，這樣原處于低溫條

件下的淀粉酶的活性會(huì)慢慢恢復(fù)，催化淀粉水解產(chǎn)生還原糖，導(dǎo)致形成錯(cuò)誤結(jié)論。④在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)或分析時(shí)，

還應(yīng)注意，由于低溫不會(huì)破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，所以，低溫只能降低酶的活性，不會(huì)引起酶變性失活。

錯(cuò)點(diǎn)8：pH對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)

精析：①必須先將酶置于不同環(huán)境條件下（加蒸儲(chǔ)水、加NaOH溶液、加鹽酸），然后再加入反應(yīng)物。否則反

應(yīng)物會(huì)在未調(diào)節(jié)好pH的情況下就在酶的作用下發(fā)生反應(yīng)，影響實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性。②不能用斐林試劑作指示劑，

因?yàn)辂}酸會(huì)和斐林試劑中的Cu（OH）2發(fā)生中和反應(yīng)，使斐林試劑失去作用。③不宜采用淀粉所催化淀粉的

反應(yīng)，因?yàn)橛米麒b定試劑的碘液會(huì)和NaOH發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使碘與淀粉生成藍(lán)色絡(luò)合物的機(jī)會(huì)大大減少，

而且在酸性條件下淀粉也會(huì)水解，從而影響實(shí)驗(yàn)的觀察效果。

錯(cuò)點(diǎn)1：對(duì)“ATP是一種高能磷酸化合物及ATP分子不穩(wěn)定”的原因理解有誤

精析：ATP中四個(gè)負(fù)電荷相距很近且相互排斥，這是ATP不穩(wěn)定的重要原因。ATP水解時(shí)，釋放末端的磷

酸基團(tuán)會(huì)消弱相鄰負(fù)電荷之間的互斥作用，同時(shí)脫下來(lái)的磷酸基團(tuán)也更加穩(wěn)定。這樣ATP水解后的產(chǎn)物中

所含有的能量（自由能）就比ATP低，這部分能量差就被釋放出來(lái)。由于ImolATP水解糕放H勺能量較高，

所以ATP是高能磷酸化合物。

錯(cuò)點(diǎn)2：混淆"ATP、DNA、RNA、核昔酸”結(jié)構(gòu)中的的含義

精析：ATP結(jié)構(gòu)中的“A”為腺昔，由腺噪吟和核糖組成,DNA結(jié)構(gòu)中的“A”為腺喋吟脫氧核甘酸，由一分子

腺嗦吟、一分子脫氧核糖和一分子磷酸組成。RNA結(jié)構(gòu)中的“A”為腺喋吟核糖核甘酸，由一分子腺噪吟、

一分子核糖和一分子磷酸組成。核糖核甘酸和脫氧核苗酸中的“A”為腺喋吟。因此，ATP分子中的兩個(gè)特殊

化學(xué)鍵斷裂后剩余的結(jié)構(gòu)是腺喋吟核糖核甘酸，這種物質(zhì)是合成RNA的原料，不是合成DNA的原料，因?yàn)?/p>

DNA分子中的五碳糖是脫氧核糖，

錯(cuò)點(diǎn)3：誤認(rèn)為ATP水解脫下來(lái)的磷酸基團(tuán)全部形成Pi。

精析：ATP水解脫下來(lái)的磷酸基團(tuán)可能形成游離的磷酸（Pi）,也可能轉(zhuǎn)移給其他分子，如轉(zhuǎn)移給蛋白質(zhì)等

分子使蛋白質(zhì)等分子磷酸化V

錯(cuò)點(diǎn)4：誤認(rèn)為“細(xì)胞中所有需能量的生命活動(dòng)只能由ATP直接提供能量；細(xì)胞中所有吸能反應(yīng)都與ATP

水解相聯(lián)系；細(xì)胞中所有放能反應(yīng)都與ATP合成相聯(lián)系”

精析：細(xì)胞中絕大多數(shù)需要能量的生命活動(dòng)都是由ATP直接提供能量的。許多吸能反應(yīng)與ATP水解的反應(yīng)

相聯(lián)系，由ATP水解提供能量；許多放能反應(yīng)與ATP的合成相聯(lián)系，釋放的能量?jī)?chǔ)存在ATP中，用來(lái)為

吸能反應(yīng)直接供能。

錯(cuò)點(diǎn)5：誤認(rèn)為“ATP為細(xì)胞供能依賴于細(xì)胞中ATP的絕對(duì)含量”

精析：ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制，在所有細(xì)胞中都是一樣的。細(xì)胞供能并不是依賴于ATP的絕

對(duì)含量，而是依賴于ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的速率。ATP和ADP之間相互轉(zhuǎn)化的速率越快，單位時(shí)間所能

提供的能量就越多。

錯(cuò)點(diǎn)6：誤認(rèn)為“ATP是一種能量”

精析：ATP不是能量，而是與能量有關(guān)的?種物質(zhì)，不可等同于能量。它是?種高能磷酸化合物，需要水解才能

釋放能量。

錯(cuò)點(diǎn)7：混淆細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生與消耗ATP的場(chǎng)所、生理過(guò)程

精析：

轉(zhuǎn)化場(chǎng)所常見的生理過(guò)程

細(xì)胞膜消耗ATP：主動(dòng)運(yùn)輸、胞吞、胞吐

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)產(chǎn)生ATP：細(xì)胞呼吸第一階段

消耗ATP：光反應(yīng)產(chǎn)生ATP,

葉綠體

消耗ATP：暗反應(yīng)和自身DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯等消耗ATP

產(chǎn)生ATP：有氧呼吸第二、三階段

線粒體

消耗ATP：自身DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯等

核糖體消耗ATP：蛋白質(zhì)的合成

細(xì)胞核消耗ATP：DNA更制、轉(zhuǎn)錄等

第3節(jié)細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用

I必備知識(shí)I

1.呼吸作用的實(shí)質(zhì)是細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物氧化分解,并釋放能量,因此也叫細(xì)胞呼吸。（P90）

2.CO?可使澄清的石灰水變渾濁,也可使澳麝香草酚藍(lán)溶液由藍(lán)變綠再變黃。根據(jù)石灰水渾濁程度或

漠麝香草酚藍(lán)溶液變成黃色的時(shí)間長(zhǎng)短,可以檢測(cè)酵母菌培養(yǎng)液中CO2的產(chǎn)生情況。（P90“探究?實(shí)踐”）

3.檢測(cè)酒精的產(chǎn)生：橙色的重珞酸鋰溶液在酸性條件下與乙醇發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成灰綠色。田90”探究?實(shí)

踐）

4.對(duì)比實(shí)驗(yàn)：設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上的實(shí)驗(yàn)組，通過(guò)對(duì)結(jié)果的比較分析，來(lái)探究某種因素對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象的

影響，這樣的實(shí)驗(yàn)叫作對(duì)比實(shí)驗(yàn)，也叫相互對(duì)照實(shí)驗(yàn)。（P92“科學(xué)方法”）

5.有氧呼吸最常利用的物質(zhì)是葡萄糖，其化學(xué)反應(yīng)式可以簡(jiǎn)寫成：C6Hl206+6$0+6。2~^6cO2

+12WO+能量。（P92）

6.概括地說(shuō)，有氧呼吸是指細(xì)胞在氧的參與下，通過(guò)多種酶的催化作用,把葡6糖等有機(jī)物徹底氧化

分解，產(chǎn)生二氧化碳和水,釋放能量，生成大量ATP的過(guò)程。（P93）

7.無(wú)氧呼吸的全過(guò)程都是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行的。第一個(gè)階段與有氧呼吸的第一個(gè)階段完全相同。第

二個(gè)階段是丙酮酸在酶（與催化有氧呼吸的酶不同）的催化作用下，分解成酒精和二氧化碳,或者轉(zhuǎn)化成乳酸。

（P94）

8.無(wú)論是分解成酒精和二氧化碳或者是轉(zhuǎn)化成乳酸，無(wú)氧呼吸都只在第二階段釋放出少量的能量，生

成少量ATP。葡萄糖分子中的大部分能量則存留在酒精或乳酸中。（P94）

9.無(wú)氧呼吸的化學(xué)反應(yīng)式可以概括為以下兩種：（P94）

C6Hl2。63-2QH6（）3（乳酸）+少量能量；

C6Hl2。6—2c2H50H（酒精）+2CO?+少量能量。

10.細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用（P95“思考討論”）

①用透氣紗布或“創(chuàng)可貼”包扎傷口，以增加通氣量,抑制厭氧病原菌的無(wú)氧呼吸。

②釀酒過(guò)程：早期通氣，促進(jìn)酵母菌白氧呼吸,利于菌種繁殖:后期密封發(fā)酵罐，促進(jìn)酵母的無(wú)氧呼吸,

利于產(chǎn)生酒精。

③疏松土壤，促進(jìn)植物根細(xì)胞的有氧呼吸。

④種子、果蔬保鮮條件：

a種子：低氧、零上低溫、干燥。b果蔬:低氧、零上低溫、一定濕度。

⑤提倡慢跑，促講肌細(xì)胞有氧呼吸,防止無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乳酸使肌肉酸脹。

⑥破傷風(fēng)桿菌只能進(jìn)行無(wú)氧呼吸,傷口較深或被銹釘扎傷后，病菌就容易大量繁殖,所以要打破上分抗毒

血清。注：破傷風(fēng)芽胞桿菌為原核生物,只能進(jìn)行無(wú)氧呼吸。

［重要圖解I

(1)?10%NaOH溶液應(yīng)放在A瓶中,10%NaOH的作用：除去空氣中的CO2或排除空與中CCh對(duì)實(shí)

驗(yàn)的干擾。

(2)酵母菌培養(yǎng)液應(yīng)放在B、D瓶中。

(3)澄清石灰水或?yàn)I麝香草酚藍(lán)水溶液應(yīng)放在&區(qū)瓶中。

(4)D瓶封口放置一段時(shí)間后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶，目的是消耗瓶中的防止酵母菌的有

氧呼吸對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。

(5)CO?檢測(cè)時(shí)，上瓶的石灰水渾濁度高，上瓶的溪麝香草酚藍(lán)水溶液變色快。

(6)酒精檢測(cè)時(shí)檢測(cè)液應(yīng)取自B、D瓶,其中只有取自R瓶的檢測(cè)液加入重倍酸鉀后呈灰綠色。

2.有氧呼吸過(guò)程示意圖(P93)

階段場(chǎng)所原料產(chǎn)物能量

第一細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)葡萄糖丙酮酸、［H］少量能量

階段

第二

線粒體基質(zhì)丙酮酸、水C()2、|H|少量能量

階段

第三

線粒體內(nèi)膜水大量能量

[H卜O2

階段

I易錯(cuò)提醒］

錯(cuò)點(diǎn)1:沒有從細(xì)胞呼吸的過(guò)程理解記憶細(xì)胞呼吸的場(chǎng)所而出錯(cuò)

精析：線粒體是進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所，這意味著，有氧呼吸不全在線粒體進(jìn)行，因此，可以描述為“真

核生物有氧呼吸的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體對(duì)于無(wú)線粒體的真核細(xì)胞（或生物）只能進(jìn)行無(wú)氧呼吸，

如哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞、蛔蟲等。一些原核生物無(wú)線粒體，但可進(jìn)行有氧呼吸。

錯(cuò)點(diǎn)2：誤認(rèn)為線粒體可“徹底分解葡萄糖”

精析：真核細(xì)胞中葡萄糖的徹底分解離不開線粒體，但線粒體不能直接將葡萄糖氧化分解——只有在細(xì)胞

質(zhì)基質(zhì)中將葡萄糖分解為丙酮酸后，丙酮酸才能在線粒體中被進(jìn)一步徹底氧化分解為CO?和H2OO

錯(cuò)點(diǎn)3：混淆有氧呼吸過(guò)程中氧元素的來(lái)源和去路

精折：①葡萄糖一丙胴酸TCO2、②H2O（反應(yīng)物）-CO2、③02TH20。具體見下圖箭頭所示。

r~1—1I1I

<3出|2。6+6比0+602——吧~H2H2O+6CO2+能量

錯(cuò)點(diǎn)4：對(duì)細(xì)胞呼吸過(guò)程中ATP的來(lái)源及能量轉(zhuǎn)化形式理解有誤

精析：在有氧呼吸過(guò)程中，每一階段均會(huì)產(chǎn)生ATP,無(wú)氧呼吸過(guò)程ATP只產(chǎn)自第一階段，第二階段不產(chǎn)生。

有氧呼吸過(guò)程中能量形式轉(zhuǎn)化過(guò)程為：有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能和ATP中活躍的化學(xué)能（常見錯(cuò)

誤描述有：①有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為ATP中活躍的化學(xué)能、②有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為ATP和

熱能）。無(wú)氧呼吸過(guò)程中能量形式轉(zhuǎn)化過(guò)程為：有機(jī)物中穩(wěn)定的叱學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能、ATP中活沃的化學(xué)能、

酒精或乳酸中的化學(xué)能（常見錯(cuò)誤描述有：①有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為ATP中活躍的化學(xué)能、②有機(jī)

物中穩(wěn)定的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為ATP和熱能）。

錯(cuò)點(diǎn)5：不能從不同角度判斷細(xì)胞呼吸類型而出錯(cuò)

精析：

消耗6一定存在有銃呼吸

產(chǎn)生再9?一定存在有領(lǐng)呼吸

有酒精或乳酸―/.人一?心小

(S>SI------：--一定存在尢氧呼吸

無(wú)9嚶一定為產(chǎn)生乳酸的無(wú)輒呼吸

CO2=O2只進(jìn)行有較呼吸或同時(shí)進(jìn)行有鋌

呼吸和產(chǎn)生乳酸的無(wú)鈍呼吸

裝兩類呼吸并存.差值為無(wú)鋌呼吸量

僦"美系叵出存在脂質(zhì)類輒化分解

只在細(xì)胞質(zhì)基瓦叱無(wú)軟呼吸（真核生物）

有線粒體參與.有被呼吸（或兩類呼吸

一并存）

錯(cuò)點(diǎn)6：對(duì)細(xì)胞呼吸過(guò)程中有關(guān)物質(zhì)參與的階段及場(chǎng)所記憶錯(cuò)誤

精析：（1）水：以反應(yīng)物參與有氧呼吸第二階段，場(chǎng)所為線粒體基質(zhì)；生成于有氧呼吸第三階段，場(chǎng)所為線

粒體內(nèi)膜。而無(wú)氧呼吸中不存在水的生成與消耗。

（2）二氧化碳：在有氧呼吸的第二階段、線粒體基質(zhì)中產(chǎn)生，或者在無(wú)氧呼吸的第二階段、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)

生。動(dòng)植物體內(nèi)均可產(chǎn)生二氧化碳。

（3）酒精或乳酸：在無(wú)氧呼吸的第二階段、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生。

（4）葡萄糖：只以反應(yīng)物的形式參與有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的第一階段，場(chǎng)所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。

（5）丙酮酸：作為中間產(chǎn)物，在有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的第一階段產(chǎn)生，場(chǎng)所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)；丙酮酸以反應(yīng)物

可參與有氧呼吸第二階段（場(chǎng)所為線粒體基質(zhì)）和無(wú)氧呼吸第二階段（場(chǎng)所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）。

（6）氧氣：只以反應(yīng)物的形式參與有氧呼吸的第三階段，場(chǎng)所為線粒體內(nèi)膜。

錯(cuò)點(diǎn)7：對(duì)細(xì)胞呼吸有關(guān)反應(yīng)式書寫錯(cuò)誤

精折：細(xì)胞呼吸有關(guān)反應(yīng)式書寫常見錯(cuò)誤有不寫“能量”或?qū)ⅰ澳芰俊睂懗伞癆TP”，不寫箭頭上的“酶”，不寫相

關(guān)物質(zhì)前的系數(shù)等。根據(jù)細(xì)胞呼吸過(guò)程，以葡萄糖為底物的細(xì)胞呼吸反應(yīng)式有：

酶

①有氧呼吸:C6Hl2O6+6O2+6H2O—壁->6co?+12比0+能量。（“必修一”P92教材正文”）

②無(wú)氧呼吸:C6Hl2。6—J2c3H6。3+少量能量、C6Hl2。6—-2C2H5OH+2CCh+少量能量。（“必修一”P93

教材正文''）

錯(cuò)點(diǎn)8：誤認(rèn)為進(jìn)行有氧呼吸時(shí)，02的消耗量一定等于CO2的產(chǎn)生量

精析：有氧呼吸最常利用的底物是葡萄糖，這意味著有氧呼吸的底物并非只有前萄糖，例如，蛋白質(zhì)、脂

肪也可作有氧呼吸的底物（詳見“回歸教材4）。

錯(cuò)點(diǎn)9：不能全面分析細(xì)胞呼吸原理在生產(chǎn)生活實(shí)踐中應(yīng)用的原理、利弊而出錯(cuò)

精析：以“中耕松土”為例，在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用時(shí)應(yīng)從對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)、環(huán)境保護(hù)及生產(chǎn)成本等方面全面分

析利弊（詳見“回歸教材7）。再如，儲(chǔ)存蔬菜和水果與儲(chǔ)存種子的條件不同。蔬菜和水果應(yīng)在“零氐溫、

濕度適中、低氧''的條件下儲(chǔ)存可保鮮。種子應(yīng)儲(chǔ)存在“零上低溫、干燥、低氧”條件下。

第4節(jié)光合作用與能量轉(zhuǎn)化

［必備知識(shí)］

1.“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)

(1)提取色素的原理是綠葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇中,分離色素的原理是色素在層析液

中的溶解度不同，溶解度越高，隨層析液在濾紙上擴(kuò)散的速度越快。

(2)色素提取和分離實(shí)驗(yàn)中幾種藥品的作用：無(wú)水乙醇：提取色素;一氧化硅：使研磨更充分:碳酸鈣:

防止色素被破壞。(P98"探究?實(shí)踐”)

2.葉綠體增大膜面積的方式：類囊體堆疊形成基粒。光合生素分布于類褰體的薄膜上。(P100)

3.色素的功能：吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能。

4.光合作用的化學(xué)反應(yīng)式：

光能

(CH2O)+O2°(Pl02)

5.突然停止光照，相關(guān)物質(zhì)的量變化情況為：NADPH、ATPZEft、C3增加、Cs下降。

6.突然停止CO2，相關(guān)物質(zhì)的量變化情況為：NADPH、ATP增加、C3上^、Cs增加。

7.總光合速率可用O,的產(chǎn)生量或CO,的消耗量(固定量)或光合作用制造的有機(jī)物量表示。凈光合速率

可用CO2的吸收量或()2的釋放量或光合作用積累的有機(jī)物展表示。

I重要圖解］

1.葉綠素和類胡蘿卜素的吸收光譜

興

冢(X)

市5O

皿

將

漂

次

M

M

400450500550600650700

波K/nm

葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍(lán)紫光和紐光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍(lán)紫光。這些色素吸收的光

都可用于光合作用。(P99)

2.光合作用基本過(guò)程圖(P106)

(1)光反應(yīng)的場(chǎng)所是類囊體遵膜，包括水的光解和ATP的合成。暗反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì),包括CQ2

的固定和Q的還原。

(2)將光反應(yīng)和暗反應(yīng)聯(lián)系起來(lái)的物質(zhì)是ATP和NADPH,光反應(yīng)的產(chǎn)物是ATP、、ADPH、O2。(P103?

104)

上圖中①⑥表示結(jié)構(gòu)，②?④⑤⑦表示物質(zhì)，請(qǐng)依次寫出各表示：

①類囊體⑥葉綠體的基質(zhì)②氧氣⑶氧化型輔酶IMNADP1)

④還原型輔酶H(NADPH)⑤ADP與Pi⑦糖類

［易錯(cuò)提醒］

錯(cuò)點(diǎn)1:混淆塑料大棚中“塑料顏色”與“補(bǔ)光類型”的選擇

精折：為提高光能利用率，塑料大棚栽培時(shí)常選擇“無(wú)色塑料”以便透過(guò)各色光，這是因?yàn)樘?yáng)的全色光透過(guò)

時(shí)各種色的光均可被作物吸收(盡管黃綠色吸收量較小)，而陰天或夜間給溫室大棚“人工補(bǔ)光''時(shí)，則宜選

擇植物吸收利用效率最高的“紅光或藍(lán)紫光”燈泡。因?yàn)槿衾冒谉霟?，則其發(fā)出的光中“黃、綠光”利用率極

低，從節(jié)省能源(節(jié)電、節(jié)省成本)角度講，用紅燈泡、紫燈泡效率最高。

錯(cuò)點(diǎn)2：誤認(rèn)為“用光照射葉綠體中提取的色素就能發(fā)生光反應(yīng)”

精析：葉綠體中的色素具有吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能的作用，發(fā)生光反應(yīng)除色素、光照之外，還需ADP、Pi、

此0、NADP+、酶等。

錯(cuò)點(diǎn)3：誤認(rèn)為光反應(yīng)中產(chǎn)生的ATP也可用于細(xì)胞各種生命活動(dòng)

精析：光合作用光反應(yīng)中產(chǎn)生的ATP只被暗反應(yīng)所利用，呼吸作用中產(chǎn)生的ATP可被除暗反應(yīng)外的各項(xiàng)生

命活動(dòng)所利用。

錯(cuò)點(diǎn)4：誤認(rèn)為“暗反應(yīng)階段提供能量的只有ATP”

精析：光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP和NADPH都儲(chǔ)存部分能量供暗反應(yīng)階段利用。

錯(cuò)點(diǎn)5：誤認(rèn)為暗反應(yīng)階段經(jīng)CO2固定產(chǎn)生的C3分子全部轉(zhuǎn)化為糖類

精析：暗反應(yīng)階段經(jīng)CO2固定產(chǎn)生的C3只有一些接受能量并被NADPH還原的C3轉(zhuǎn)化為糖類。

錯(cuò)點(diǎn)6：不能根據(jù)光合作用過(guò)程分析C3分子數(shù)量和C5分子數(shù)量間關(guān)系而出錯(cuò)

精析：詳見“回歸教材6”

錯(cuò)點(diǎn)7：混淆光合作用中元素去向而出錯(cuò)

精析：根據(jù)光合作用過(guò)程，用同位素標(biāo)記相關(guān)元素，其轉(zhuǎn)移途徑如下：

3

H：（H2O）學(xué)區(qū)叁（NADPM喳區(qū)座｛（C明2。）

C：畫￡然鯉.叵芋峭氣誦

e..龍^虞.一匕）

￡.的應(yīng)定一0S的還愿.他耐

錯(cuò)點(diǎn)8：混淆NADPH和NADH,或誤認(rèn)為它們的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)

精析：NADPH的名稱為還原型輔酶II,是光合作用光反應(yīng)階段產(chǎn)生的，NADH名稱為還原型輔酶I,是細(xì)

胞呼吸過(guò)程中產(chǎn)生的，細(xì)胞呼吸過(guò)程中產(chǎn)生的NADH可簡(jiǎn)寫為[H]NADH和NADPH中指煙酰胺,A指腺喋

吟,D是二核甘酸,P是磷酸基團(tuán),因此它們的成分不是（填“是”或“不是"）蛋白質(zhì)。

錯(cuò)點(diǎn)9：誤認(rèn)為“僅光反應(yīng)制約暗反應(yīng)，暗反應(yīng)不制約光反應(yīng)”

精析：光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供NADPH和ATP,故光反應(yīng)停止，暗反應(yīng)無(wú)法進(jìn)行，然而光反應(yīng)乜需暗反應(yīng)為

之提供ADP、Pi和NADP+等，故暗反應(yīng)停止（如停止掉CO2供應(yīng)）時(shí)，光反應(yīng)也將受制約。

錯(cuò)點(diǎn)10：誤認(rèn)為光合作用的產(chǎn)物只有葡萄糖或糖類

精析：從光合作用過(guò)程來(lái)看，光合作用的產(chǎn)物為糖類和氧氣，而不能只描述為福萄糖或糖類。即使是糖類,

也不僅僅是葡萄糖，還有淀粉、蔗糖等。

錯(cuò)點(diǎn)11：不能根據(jù)光合作用過(guò)程分析當(dāng)外界條件發(fā)生變化時(shí)光合作用相關(guān)物質(zhì)的變化

精析：下圖中I表示光反應(yīng),n表示CO2的固定,in表示C3的還原，當(dāng)外界條件（如光照、CO2）突然發(fā)生變化時(shí),

分析相關(guān)物質(zhì)含量在短時(shí)間內(nèi)的變化：

NADPHI.ATPI

I變?nèi)?/p>

①光變?nèi)?G消耗減少,合成行不變

D暫不變*Cjf

m臧弱G消耗暫不變,合成減少

n減弱C3合成減少,消耗暫不

暫不變______________________

m.Cst

②co2供一c,消耗減少,合成暫不變

應(yīng)減少m隨后減弱

NADPHhATPf

I暫不變

以上分析只表示條件改變后短時(shí)間內(nèi)各物質(zhì)相對(duì)含量的變化。以上各物質(zhì)變化中,C3和C5含量的變化是相反

的,NADPH和ATP含量變化是一致的。具體分析時(shí)應(yīng)以光合作用過(guò)程圖（詳見“回歸教材9”）為基礎(chǔ)，厘

清Ci.Cs的“來(lái)源”與“去路”?產(chǎn)生.于CO2的固定，消耗于C3的還原;G產(chǎn)生于C3的還原，消耗于CO2的固定）,

才能準(zhǔn)確作出判斷。

錯(cuò)點(diǎn)12：誤認(rèn)“沒有葉綠體的生物不能進(jìn)行光合作用或不能制造有機(jī)物”

精析：葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所，但并不是進(jìn)行光合作用的必要場(chǎng)所：進(jìn)行光合作用的細(xì)胞不一定含

葉綠體，如藍(lán)藻、光合細(xì)菌（只要有與光合作用有關(guān)的色素和酶,在條件適宜時(shí)即可進(jìn)行光合作用）能進(jìn)行光合

作用，但沒有葉綠體。另外，硝化細(xì)菌也沒有葉綠體，但能利用體外環(huán)境中的某些無(wú)機(jī)物氧化時(shí)所釋放的

能量來(lái)制造有機(jī)物。

錯(cuò)點(diǎn)13：不能準(zhǔn)確分析相關(guān)因素（如，光照強(qiáng)度）對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響而出錯(cuò)

精析：（1）光照、溫度及必需元素可通過(guò)影響葉綠素合成而影響光合作用強(qiáng)度

①光照:光是影響葉綠素合成的主要因素、一般植物在黑暗中不能合成葉綠素，因而葉片發(fā)黃。②溫度:溫

度可影響與葉綠素合成有關(guān)的酶的活性，進(jìn)而影響葉綠素的合成。低溫時(shí)，葉綠素分子易被破壞而使葉片變黃;

高溫會(huì)使葉綠素變性失活。③必需元素:葉綠素中含N、Mg等必需元素，缺乏N、Mg將導(dǎo)致葉綠素?zé)o法合成,

葉片變黃。另外,Fe是葉綠素合成過(guò)程中某些前的輔助成分，缺Fe也將導(dǎo)致葉綠素合成受阻，葉片變黃。

（2）光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響

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光照強(qiáng)陵影響光合速率的原理是通過(guò)影