近年高中生物学业水平测试复习第5讲细胞的能量供应和利用学案整理Word下载.docx
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1、(了解)说出ATP的分子特点
元素组成:
ATP由C、H、O、N、P五种元素组成结构特点:
ATP中文名称叫三磷酸腺苷,结构简式A-P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,~代表高能磷酸键.水解时远离A的磷酸键线断裂
作用:
新陈代谢所需能量的直接来源,ATP在细胞内含量很少,但在细胞内的转化速度很快。
2、(理解)ATP和ADP相互转化的过程和意义:
ATP与ADP的相互转化ATP酶ADP+Pi+能量(1molATP水解释放30.54KJ能量)
ADP+Pi+能量酶ATP
这个过程储存能量
ATP酶ADP+Pi+能量
这个过程释放能量
方向从左到右时能量代表释放的能量,用于一切生命活动。
方向从右到左时能量代表转移的能量,动物中为呼吸作用转移的能量。
植物中来自光合作用和呼吸作用。
注:
在ATP和ADP转化过程中物质是可逆,能量是不可逆的
意义:
能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通,ATP是细胞里的能量流通
的能量―通货‖
3、(理解)说明ATP的利用
ATP的水解过程中释放出能量,这些能量被各项吸能反应所用,如肌肉收缩、细胞分裂、主动运输等,所有ATP的水解总伴随着吸能反应。
放能反应在进行的过程中释放出能量,可为ATP的合成提供能量,故ATP的合成总伴随着放能反应的进行。
三、说明细胞呼吸及其原理的应用
1、(理解)概述细胞呼吸的概念细胞呼吸是指在酶的催化作用下,把糖类等有机物氧化分解,产生CO2等物质,同时释放出能量的过程。
2、(了解)说出细胞呼吸的方式细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸。
有氧呼吸是指细胞在氧气的参与下,通过酶的催化作用,把糖类等有机物彻底氧化分解,产生出二氧化碳和水,同时释放出能量,生成许多ATP的过程。
无氧呼吸指在指在无氧条件下通过酶的催化作用,细胞把糖类等有机物不彻底氧化分解,同时释放少量能量生成少量ATP的过程.
3、(理解)阐述有氧呼吸和无氧呼吸的过程及异同点
(1)有氧呼吸的过程
第一阶段、C6H12O6→2丙酮酸+2ATP+4[H](在细胞质中)第二阶段、丙酮酸+6H2O→6CO2+20[H]+2ATP(线粒体基质中)第三阶段、24[H]+6O2→12H2O+34ATP(线粒体内膜中)
(2)无氧呼吸的过程
①C6H12O6→2丙酮酸+2ATP+4[H](在细胞质基质中)
②2丙酮酸→2酒精+2CO2+能量(细胞质)或2丙酮酸→2
乳酸+能量(细胞质基质)
(3)有氧呼吸与无氧呼吸的异同:
项目有氧呼吸无氧呼吸
区别
进行部位
第一步在细胞质中,然
后在线粒体
始终在细胞质中
是否需O2
需氧
不需氧
最终产物
CO2+H2O
不彻底氧化物酒精或乳酸
可利用能
(储存
ATP中)
1161KJ
61.08KJ
联系
把C6H12O6——-—2丙酮酸这一步相同,都在细胞质基质中进行
4、说明细胞呼吸的意义
⑴为生命活动提供能量⑵为其他化合物的合成提供原料
5、举例说明光合作用原理在生产和生活中的应用
(1)影响呼吸速率的外界因素:
①温度:
温度通过影响细胞内与呼吸作用有关的酶的活性来影响细胞的呼吸作用。
温度过低或过高都会影响细胞正常的呼吸作用。
在一定温度范围内,温度越低,细胞呼吸越弱;
温度越高,细胞呼吸越强。
②氧气:
氧气充足,则无氧呼吸将受抑制;
氧气不足,则有氧呼吸将会减弱或受抑制。
③水分:
一般来说,细胞水分充足,呼吸作用将增强.但陆生植物根部如长时间受水浸没,根部缺氧,进行无氧呼吸,产生过多酒精,可使根部细胞坏死。
④CO2:
环境CO2浓度提高,将抑制细胞呼吸,可用此原理来贮藏水果和蔬菜。
(2)呼吸作用在生产上的应用:
①作物栽培时,要有适当措施保证根的正常呼吸,如疏松土壤等。
②粮油种子贮藏时,要风干、降温,降低氧气含量,则能抑制呼吸作用,减少有机物消耗。
③水果、蔬菜保鲜时,要低温或降低氧气含量及增加二氧化碳浓度,抑制呼吸作用。
四、说明光合作用以及对它的认识过程
1、光合作用的认识过程
(1)1771年,英国科学家普利斯特利证明植物可以更新空气实验;
(2)1864年,德国科学家萨克斯证明了绿色叶片在光合作用中产生淀粉的实验;
(3)1880年,德国科学家恩吉尔曼证明叶绿体是进行光合作用的场所,并从叶绿体放出氧的实验;
(4)20世纪30年代美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究证明光合作用释放的氧
气全部来自水的实验。
(5)恩格尔曼实验的结论是:
氧气是叶绿体释放出来的,叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所.
2、叶绿体中色素的种类、作用
(1)种类:
包括叶绿素a、叶绿素b占3/4和类胡萝卜素(叶黄素、胡①萝卜素)1/4
②
(2)色素提取实验:
无水乙醇提取色素;
二氧化硅使研磨更充分;
碳酸③
钙防止色素受到破坏④
(3)作用:
叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫
光。
3、阐述光合作用的过程
(1)光反应阶段场所:
叶绿体囊状结构(类囊体)薄膜上进行条件:
必须有光,色素、化合作用的酶
步骤:
①水的光解,水在光下分解成氧气和还原氢H2O—→2[H]+1/2O2
②ATP生成,ADP与Pi接受光能变成ATP
能量变化:
光能变为ATP活跃的化学能
(2)暗反应阶段场所:
叶绿体基质条件:
有光或无光均可进行,二氧化碳,能量、酶步骤:
①二氧化碳的固定,二氧化碳与五碳化合物结合生成两个三碳化合物
②二氧化碳的还原,三碳化合物接受还原氢、酶、ATP生成有机物能量变化:
ATP活跃的化学能转变成化合物中稳定的化学能
(3)总结
项目
光反应
暗反应
条
件
需要叶绿素、光、酶
不需要叶绿素和光,需要多种酶
场
所
叶绿体内囊体的薄膜上
叶绿体的基质中
物质变
化
(1)水的光解
2H2O4[H]+O2
(2)ATP的形成
ADP+Pi+能量ATP
(1)CO2固定CO2+C52C3
(2)C3的还原
2C3(CH2O)+C5
能量变
叶绿素把光能转化为ATP中活跃的化学能
ATP中活跃的化学能转化成
(CH2O)中稳定的化学能
实
质
把二氧化碳和水转变成有机物,同时把光能转变为化学能储存在有机物中
光反应为暗反应提供[H]、ATP,暗反应为光反应提供ADP+Pi,没有光反应,暗反应无法进行,没有暗反应,有机物无法合成.
4、举例说明光合作用原理的应用
⑴意义:
①制造有机物②转化并储存太阳能③使大气中的CO2和O2保持相对稳定.
⑵农业生产以及温室中提高农作物产量的方法
①控制光照强度的强弱②控制温度的高低③适当的增加作物环境中二氧化碳的浓度五、研究影响光合作用速率的环境因素
1、影响光合作用的因素
CO2浓度、温度、光照强度对光合作用都有影响,其中光照为最关键因素
因素图像关键点的含义在生产上的应用
单
因子影响
光
照强度
A点光照强度为0,此时只
进行呼吸作用,释放CO2的量,表明此时的呼吸强度。
AB段表明随光照强度加强,光合作用逐渐加强,CO2的释放量逐渐减少,有一部分用于光合作用;
B点时,呼吸作用释放的CO2全部用于光合作用,即光合作用强度=呼吸作用强度,称B点为光补偿点(植物白天光照强度应在光补偿点以上,植物才能正常生长)。
BC段表明随着光照强度不断加强,光合作用强度不断加强,到C点以上不再加强了.C点为光合作用的饱和点。
(1)适当提高光照强
度
(2)延长光合作用时间(例:
轮作)(3)对温室大棚用无色透明玻璃(4)若要降低光合作
用则用有色玻璃。
如用红色玻璃,则透红光吸收其他波长的光,光合能力较白光弱。
但较其他单色光强。
合面积
物A光合作用实际量质·
的·
B干物质量
量
C
·
呼吸量
O2468叶面积指数
OA段表明随叶面积的不断
增大,光合作用实际量不断增大,A点为光合作用面积的饱和点,随叶面积的增大,光合作用不再增强,原因是有很多叶被遮挡在光补偿点以下。
OB段干物质量随光合作用增强而增加,而由于A点以后光合作用量不再增加,而叶片随叶面积的不断增加OC段呼吸量不断增加,所以干物质积累量不断降低如BC段.植物的叶面积指数不能超过C点,若超过C点,植物将入不敷出,无法生活下去。
适当间苗、修剪,
合理施肥、浇水,避免陡长,封行过早,使中下层叶子所受的光照往往在光补偿点以下,白白消耗有机物,造成不必要的浪费.温室栽培植物时,可增加光合作用面积,合理密植是增加光合作用面积的一项重要措施。
二
氧化碳浓
CO2是光合作用的原料,在
一定范围内,CO2越多,光合作用速率越大,但到A点时,即CO2达到饱和时,就不再增加了
温室栽培植物时适
当提高室内CO2的浓度,如释放一定量的干冰或多施有机肥,使根部吸收
的CO2增多。
大田
生产―正其行,通其风‖,即为提高CO2浓度、增加产量
温
光合作用是在酶催化下进行
的,温度直接影响酶的活性。
一般植物在10℃~35℃下正常进行光合作用,其中
AB段(10℃~35℃),随温度的升高而逐渐加强,B点(35℃)以上光合酶活性下降,光合作用开始下降,
40℃~50℃光合作用几乎完全停止
(1)适时播种
(2)温室栽培植物时,白天适当提高温度,晚上适当降温
(3)植物―午休‖现象的原因之一
叶
龄
OA段为幼叶,随幼叶的不
断生长,叶面积不断增大,叶内叶绿体不断增多,叶绿素含量不断增加,光合作用速率不断增加。
AB段为壮叶,叶片的面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状态,光合速率也基本稳定。
BC段为老叶,随叶龄的增加,叶片内叶绿素被破坏,光合速率也随之下降
农作物、果树管理
后期适当摘除老叶、残叶及茎叶蔬菜及时换新叶,都是根据其原理。
又可降低其呼吸作用消耗有机物
矿
质元素
矿质元素是光合作用的产物——葡萄糖进一步合成许多有
机物时所必需的物质。
如缺少N,就影响蛋白质(酶)的合成;
缺少P就会影响ATP的合成;
缺少Mg就会影响叶绿素的合成
合理施肥可促进叶
片面积增大,提高酶的合成率,提高光合作用速率
多
图
像
含
义
P点时,限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子,随其因子的不断加强,
光合速率不断提高。
当到Q点时,横坐标所表示的因子,不再是影响光合速率的因子,要想提高光合速率,可采取适当提高图示的其他因子
应
温室栽培时,在一定光照强度下,白天适当提高温度,增加光合酶的活性,提高
用光合速率,也可同时适当充加CO2,进一步提高光合速率.当温度适宜时,可适
当增加光照强度和CO2浓度以提高光合作用速率。
总之,可根据具体情况,通过增加光照强度,调节或增加CO2浓度来充分提高光合效率,以达到增产的目的
2.农业生产以及温室中提高农作物产量的方法(B)
延长光照时间如:
补充人工光照、多季种植(轮作)
增加光照面积如:
合理密植、套种(间作)光照强弱的控制:
阳生植物(强光),阴生植物(弱光)
增强光合作用效率适当提高CO2浓度:
施农家肥、使用CO2发生器适当提高白天温度(降低夜间温度);
必需矿质元素的供应
六、生物的代谢类型
1。
自养生物:
可将CO2、H2O等无机物合成葡萄糖等有机物,如绿色植物,硝化细菌(化能合成)
2。
异养生物:
不能将CO2、H2O等无机物合成葡萄糖等有机物,只能利用环境中现成的有机物来维持自身生命活动,如许多动物。
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