高三生物细胞的代谢教案
高三生物细胞的代谢教案一
1.内容：
(1)酶在代谢中的作用 Ⅱ
(2)ATP在能量代谢中的作用Ⅱ
(3)光合作用的 基本过程 Ⅱ
(4)影响光和作用速率的环境因素 Ⅱ
(5)细胞呼吸Ⅱ
(6)探究影响酶活性的条件
(7)绿叶中色素的提取和分离
(8)探究酵母菌细胞呼吸的方式
2.解读：
在历年的高考中对ATP、酶的考查多以选择题形式出现，非选择题主要考查与酶有关的实验设计以及酶在生产、生活中的应用。光合作用和细胞呼吸是高考中最重要的考点，其试题常考常新，考题数量多、分值高、区分度大，《考试说明》中规定的各类能力均可设置考查。较常见的题型是结合生产、生活中的实践性问题以实验或简答得形式考查。关于酶与代谢部分可以从以下几个方面进行突破：
(1)准确记忆酶的产生、功能、特性、化学本质和种类等知识。
(2)通过列表的方式比较酶、激素和维生素。
(3)理顺各种因素对酶催化效率的影响，探究或验证与酶催化特性想关的实验设计原理、过程及结果预测与分析。
ATP部分可联系生物体内的各种能源物质，结合细胞的结构和功能，生物的代谢，掌握细胞内产生ATP的结构及相应的生理活动;而关于光合作用的复习可以采取以下策略：
(1)全面系统复习光合作用的基础知识和实验要点。
(2)重视实验与探究能力的培养，形成试验操作的基本能力。
(3)加强对高考试题的分析，重视对标准答案的学习，学习标准答题。
对于细胞呼吸，(1)充分利用教材掌握细胞呼吸的概念、类型、过程、特点、能量等问题。(2)运用列表法分析比较光合作用与细胞呼吸、有氧呼吸与无氧呼吸。(3)运用知识解决实际问题。(4)培养实验与探究能力。
第一课时 酶与ATP
1.酶的概念
酶是由活细胞产生的，具有催化效应的生物大分子。
2.酶的化学本质
绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。
3.酶的性质
1.具有一般催化剂的性质
(1)反应前后酶的数量不变
(2)只改变反应的速率，不改变反应的平衡点
2.酶的特性
(1)具有高效性：酶的催化效率一般是无机催化剂的107——1013倍
(2)具有专一性：一种酶只能催化一种或一类底物
(3)反应条件温和
4.影响酶活性的因素
(1)温度
(2)PH值
5.影响酶促反应速率的因素
(1)温度
(2)PH
(3)酶的浓度
(4)底物的浓度
二、ATP
1.ATP的结构简式： A-P~P~P 中文名称：三磷酸腺苷，~代表高能磷酸键，通常原理腺苷的那个高能磷酸键易断裂释放能量,形成ADP
2.ATP与ADP的相互转化
注意：此反应不是可逆反应原因有：(1)反应过程中的酶不同(2)ATP释放的能量不能再用于合成ATP(3)反应的场所不同
3.ATP合成的场所：
在动物细胞中可以在线粒体和细胞质基质中产生，在植物细胞中除了线粒体和细胞质基质，叶绿体也可以产生ATP
4.ATP的去路
ATP水解释放能量，可以转化成热能、光能、电能、机械能、渗透能等用于生物体的各种生命活动。注意，光合作用产生的ATP只能用于其暗反应阶段不能用于其它生命活动。
例1. 右图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是
A.当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性下降
B.当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性上升
C.酶活性在t2时比t1高，故t2时更适合酶的保存
D.酶活性在t1时比t2低，表明t1时酶的空间结构破坏更严重
答案：B
解析：在最适宜的温度下，酶的活性最高。温度偏高或偏低,酶活性都会明显降低。当反应温度t2调到最适温度时，酶活性上升。温度过高，还会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活，0左右的低温虽然使酶的活性明显降低，但能使酶的空间结构保持稳定，在适宜的温度下酶的活性可以恢复，酶适于在低温下保存，故C，D错误。
第二课时 细胞呼吸
一、细胞的概念
有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程
二、有氧呼吸
第一阶段 第二阶段 第三阶段
场所 细胞质基质 线粒体基质 线粒体内膜
反应物 葡萄糖 丙酮酸和水 H和O2
生成物 丙酮酸 H CO2 H H2O
生成ATP
数量 少量 少量 大量
需氧与否 否 否 是
酶
反应式：C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量
注意：(1)反应式中前后的水不可消去
(2)不能用等号，要用箭头
(3)反应式后面的能量不能写成ATP
(4)条件是酶不可省去
三、无氧呼吸
第一阶段 第二阶段
场所 细胞质基质 细胞质基质
反应物 葡萄糖 丙酮酸
生成物 丙酮酸 H 酒精和CO2 或乳酸
生成ATP
数量 少量 少量
反应式:在人或哺乳动物的细胞中以及马铃薯的块茎中：C6H12O6 C3H6O3(乳酸)+少量能量
在酵母菌或植物的根中：C6H12O6 C2H6O+CO2+少量能量
四、影响细胞呼吸的因素
1.水分：自由水含量越低，细胞呼吸越慢
2.O2浓度：
3.温度
例2. 按下表设计进行实验，分组后，在相同的适宜条件下培养8～10小时，并对实验结果进行分析。
实验材料 取样 处理 分组 培养液 供氧情况
适宜浓度
酵母菌液 50 mL
破碎细胞
(细胞不完整) 甲 25 mL 75 mL 无氧
乙 25 mL 75 mL 遇氧
50 mL 未处理 丙 25 mL 75 mL 无氧
丁 25 mL 75 mL 通氧
下列叙述正确的是
A. 甲组不产生CO2而乙组产生
B. 甲组的酒精产量与丙组相同
C. 丁组能量转换率与丙组相同
D. 丁组的氧气消耗量大于乙组
答案：D
解析：酵母菌在有氧的条件下能将葡萄糖分解成CO2和水，无氧的条件下将葡萄糖分解成CO2和酒精。依题意，甲组、丙组进行无氧呼吸，乙组、丁组进行有氧呼吸。甲组、乙组两组都产生CO2，由于甲组细胞不完整，甲组的酒精产量较丙组少，丁组能量转换率较丙组高，丁组的氧气消耗量大于乙组。故D正确。
第三课时 光合作用
一、捕获光能的色素
1.绿叶中色素的提取和分离
(1)可以利用无水乙醇提取绿叶中的色素，在研磨时还应加入少许二氧化硅和碳酸钙，其中前者有助于研磨充分，后者可防止研磨中色素别破坏。
(2)分离的原理是利用色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的再滤纸上扩散的快，反之则慢。
2.色素的种类
二、光合作用发现的历程
1.1771年，英国科学家普利斯特利通过实验证实植物可以更新空气
2.1779年，荷兰科学家英格豪斯通过实验发现，普利斯特里的实验只有在阳光照射下才能成功，植物体只有绿叶才能更新浑浊的空气。
31845年，德国科学家梅耶指出，植物在进行光合作用时把光能转化成了化学能储存起来
4.1864年，德国科学家萨克斯实验成功证明了光合作用的产物除O2外还有淀粉。
5.1839年英国的科学家鲁宾和卡门利用同位素标记法对光和作用过程进行了研究，证明光合作用释放的O2来自水。
三、光合作用的过程
1. 光反应
(1) 场所：叶绿体的类囊体薄膜上
(2) 条件：光，色素，酶等
(3) 物质变化：将水分解为H和O2，将ADP和Pi合成ATP
(4) 能量变化：光能转化为活跃的化学能
2. 暗反应
(1) 场所：叶绿体的基质中
(2) 条件：酶，ATP，H
(3) 物质变化：
CO2的固定：CO2+C5 2C3
C3的还原：2C3+H CH2O+C5
(4) 能量变化：ATP中活跃的化学能转变为有机物中稳定的化学能
四、影响光合作用的因素
1.温度
2.光照强度
3.CO2 浓度
4.水量
5.矿质元素的量
6.叶龄
单元测试题
一、选择题
1.(09重庆卷)下列有关酶的叙述，正确的是
A. 高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性
B. 酶是活细胞产生并具有催化作用的蛋白质
C. 细胞质基质中的催化葡萄糖分析的酶
D. 细胞质中没有作用于DNA的解旋酶
2.(09广东卷)水稻细胞内合成的某物质，能够在常温下高效分解淀粉，该物质
A. 在4℃条件下易变性 B.只含有C、H
C.也能催化淀粉合成 D.含有羧基
3.(09江苏卷)加工橘子罐头，采用酸碱处理脱去中果皮(橘络)，会产生严重污染。目前使用酶解法去除橘络，可减少污染。下列生长在特定环境中的4类微生物，可以大量产生所用酶的有
A.生长在麦麸上的黑曲霉 B.生长在酸奶中的乳酸菌
C.生长在棉籽壳上的平菇 D.生长在木屑上的木霉
4.(09辽宁、宁夏卷)右图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是
A.当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性下降
B.当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性上升
C.酶活性在t2时比t1高，故t2时更适合酶的保存
D.酶活性在t1时比t2低，表明t1时酶的空间结构破坏更严重
5.(09上海卷)将刚采摘的乱玉米立即放入沸水中片刻，可保持其甜味。这是因为加热会
A. 提高淀粉酶活性
B. 改变可溶性糖分子结构
C. 防止玉米粒发芽
D. 破坏将可溶性糖转化为淀粉的酶
6.(09海南卷)能使植物细胞壁和细胞膜结构均破坏的一组酶是
A. 淀粉酶、纤维素、溶菌酶
B. 纤维素酶、果胶酶、蛋白酶
C. 果胶酶、溶菌酶、纤维素酶
D. 磷脂酶、淀粉酶、蛋白酶
7.(09全国卷Ⅱ)下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是
A.细胞呼吸必须在酶的催化下进行
B.人体硬骨组织细胞也进行呼吸
C.酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸
D.叶肉细胞在光照下进行光合作用，不进行呼吸作用
8.(09天津卷)按下表设计进行实验，分组后，在相同的适宜条件下培养8～10小时，并对实验结果进行分析。
实验材料 取样 处理 分组 培养液 供氧情况
适宜浓度
酵母菌液 50 mL
破碎细胞
(细胞不完整) 甲 25 mL 75 mL 无氧
乙 25 mL 75 mL 遇氧
50 mL 未处理 丙 25 mL 75 mL 无氧
丁 25 mL 75 mL 通氧
下列叙述正确的是
A. 甲组不产生CO2而乙组产生
B. 甲组的酒精产量与丙组相同
C. 丁组能量转换率与丙组相同
D. 丁组的氧气消耗量大于乙组
9.(09浙江卷)破伤风梭状芽孢杆菌侵入了人体深部的组织细胞并大量繁殖，下列关于该菌的细胞呼吸类型和消灭该菌首先要通过的免疫途径的叙述，正确的是
A.无氧呼吸和体液免疫
B.无氧呼吸和细胞免疫
C.有氧呼吸和体液免疫
D.有氧呼吸和细胞免疫
10.(09广东理基)在密闭容器内，酵母菌利用葡萄糖产生酒精，此过程不生成
A.ATP B.乳酸
C.三碳化合物 D.
11.(09广东卷)利用地窖贮藏种子、果蔬在我国历史悠久。地窖中的 浓度较高，有利于
A.降低呼吸强度 B.降低水分吸收
C.促进果实成熟 D.促进光合作用
释放量
吸收量
a 10 0
b 8 3
c 6 4
d 7 7
12.(09上海卷)在a、b、c、d条件下，测得某植物种子萌发时 和 体积变化的相对值如右表。若底物是葡萄糖，则下弄叙述中正确的是
A. a条件下，呼吸产物除 外还有酒精和乳酸
B. b条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多
C. c条件下，无氧呼吸最弱
D. d条件下，产生的 全部来自线粒体
13.(09浙江卷)下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述，正确的是
A.无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜
B. 的固定过程发生在叶绿体中， 分解成 的过程发生在线粒体中
C.光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATP
D.夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降低温度，可提高作物产量
14.(09广东理基)在晴天中午，密闭的玻璃温室中栽培的玉米，即使温度及水分条件适宜，光合速率仍然较低，其主要原因是
A. 浓度过低 B. 浓度过高
C. 浓度过低 D. 浓度过高
15.(09广东理基.将在黑暗中放置一段时间的叶片均分4块，置于不同的试管中，按下表进行实验，着色最浅叶片所在的试管是
试管编号 ① ② ③ ④
实验
处理 CO2溶液 + + + +
光照 白光 蓝光 红光 绿光
碘液 + + + +
注：“+”表示具有该条件
A.① B.②
C.③ D.④
16.(09广东文基)从高等植物叶片中分离出4种光合色素，其中呈橙黄色的是
A.叶绿素a B.叶绿素b C.胡萝卜素 D.叶黄素
17.(09北京卷)小麦和玉米的CO2固定量随外界CO2浓度的变化而变化(如右图)。下列相关叙述不正确的是
A. 小麦的CO2固定量与外界CO2浓度呈正相关
B.CO2浓度在100mg•L-1时小麦几乎不固定CO2
C.CO2浓度大于360 mg•L-1后玉米不再固定CO2
D.C4植物比C3植物更能有效地利用低浓度CO2
18.(09上海卷)下列关于叶肉细胞能量代谢的叙述中，正确的是
A. 适宜光照下，叶绿体和线粒体合成ATP都需要
B. 只要提供 ，线粒体就能为叶绿体提供 和ATP
C. 无光条件下，线粒体和叶绿体都产生ATP
D. 叶绿体和线粒体都有ATP合成酶，都能发生氧化还原反应
高三生物细胞的代谢教案二
考点脉络
物质跨膜运输方式的类型及特点
物质进出细胞的方式 细胞膜是选择透过性膜
大分子物质进出细胞的方式
酶的本质、特性和作用
影响酶活性的因素
ATP的化学组成和结构特点
ATP与ADP相互转化的过程及意义
光合作用的认识过程
光合作用的过程和应用
环境因素对光合作用速率的影响
农业生产以及温室中提高农作物产量的方法
有氧呼吸和无氧呼吸过程及异同
细胞呼吸的意义及其在生产和生活中的作用
考点狂背
3.细胞的代谢
(1)物质进出细胞的方式
①生物膜的流动镶嵌模型
磷脂双分子层构成了膜的基本支架,具有流动性;蛋白质有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层;其结构特点:具有一定的流动性
②物质跨膜运输方式的类型及特点:
物质跨膜运输方式的类型是水、离子、小分子通过被动运输(自由扩散和协助扩散)和主动运输。
特点是自由扩散从高浓度→低浓度,不需要载体,不消耗能量。
协助扩散从高浓度→低浓度,需要载体,不消耗能量。
主动运输从低浓度→高浓度,需要载体,消耗能量。
判断主动运输的理由是物质从低浓度→高浓度或物质运输过程中消耗能量。
③细胞膜是选择透过性膜:
水分子自由通过,要选择吸收、排出的一些离子和小分子物质可以通过,其它不能通过。
④大分子物质进出细胞的方式:
通过胞吞作用和胞吐作用。
(2)酶在代谢中的作用
①酶的本质和作用:
酶的本质是大多数酶的化学本质是蛋白质(合成酶的场所主要是核糖体,水解酶的酶是蛋白酶),也有少数是RNA。
酶的作用是降低化学反应活化能,使催化效率提高
②酶的特性:
高效性:催化效率比无机催化剂高许多。
专一性:每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。
酶需要较温和的作用条件:在最适宜的温度和pH下,酶的活性最高。
温度和pH偏高和偏低,酶的活性都会明显降低。
③影响酶活性的因素:常见的有温度和PH
(3)ATP在能量代谢中的作用
①ATP的化学组成和结构特点:
ATP的中稀释10倍,与用唾液原液(没稀释)实验效果基本相同,这表明酶具有
A、专一性 B、稳定性 C 、多样性 D、高效性
3.关于反应ATP ADP + Pi + 能量的叙述,正确的是
A、物质和能量都是可逆的 B、物质和能量都是不可逆的
C、物质可逆,能量不可逆 D、物质不可逆,能量可逆
4.动物或人进行各种生命活动所需的能量都是 提供的。
A、淀粉水解为葡萄糖 B、蛋白质水解为氨基酸
C、葡萄糖分解 D、ATP水解为ADP
5.ADP向ATP转化主要在细胞内哪种细胞器中进行
A、线粒体 B、高尔基体 C、核糖体 D、内质网
6.植物进行有氧呼吸最常利用的物质是
A、淀粉 B、纤维素 C、葡萄糖 D、蛋白质
7.有氧呼吸中产生ATP最多的阶段是
A、第一阶段 B、第二阶段 C 、第三阶段 D、三个阶段一样多
8.有氧呼吸产生的水中的氧来自于反应物
A、葡萄糖和水 B、氧气 C、葡萄糖和氧气 D、水
9.将H2O中的O用18O 标识后用于有氧呼吸,18O将出现在
A、产物水中 B、CO2中 C、丙酮酸中 D、ATP
10.下列物质不能在马铃薯块茎无氧呼吸时产生的是
A、酒精 B、乳酸 C、丙酮酸 D、ATP
11.生长在较弱光照条件下的绿色植物,当提高CO2浓度,其光合作用速度并未随之增加,主要限制因素是
A、水分代谢和暗反应 B、光反应 C、暗反应 D、细胞呼吸
12.用14C标记参加光合作用的CO2,可以了解光合作用的哪一过程
A、光反应必须在有光条件下进行 B、暗反应不需要光
C、CO2被还原为糖类的过程 D、光合作用过程中能量的转移过程
13.一棵重8g的植物栽在水分、空气、温度、光照均适宜的环境中,一个月
后重达20g,增加的重量来自
A、光照 B、空气 C、水分 D、水分和空气
14.在圆形滤纸的中央点上叶绿体的色素滤液进行色素分离,会得到近似同心环的四个色素圈,排列在最外圈的色素所呈现的颜色及其吸收的光分别是
A、蓝绿色,红光,蓝紫光 B、黄绿色,红光
C、橙黄色,蓝紫色 D、黄色,红光和蓝紫色
15.检查植物光合作用的速度是否增加的最有效的方法是检查
A、光合作用产生的水量 B、植物体的叶绿素含量
C、CO2的耗用量 D、植物体糖类的生成量
16.下列有关光合作用的叙述中错误的是
A、叶绿体离开叶肉细胞不能进行光合作用 B、光合作用包括光反应和暗反应
C、绿色植物利用绿光很少 D、叶绿素吸收的光能要转移给ADP形成ATP
17.下列关于光合作用的叙述,哪一项是不正确
A、把二氧化碳和水转变成有机物 &
B、把光能转变成化学能
C、全过程都必须在光下进行 D、有氧气放出
18.光合作用过程中产生的[H]和有氧呼吸过程中产生的[H],分别用于
A.氧化O2和CO2 B、氧化CO2和O2
C、还原O2和CO2 D、 还原CO2和O2
19.利用温室栽培蔬菜,应如何调控温度?
A、白天温度维持在25℃左右,晚上适当降低温度
B、晚上温度维持在25℃左右,白天适当降低温度
C、昼夜24h温室的温度维持在25℃左右
D、昼夜24h温室维持较低温度
20.下列措施中与提高温室蔬菜产量无关的是
①增大氧气浓度 ②增大二氧化碳浓度 ③合理密植 ④增强光照 ⑤合理灌溉
A、① B、③⑤ C、②④ D、①⑤
二、非选择题
21.实验研究pH对酶活性的影响,准备5支含有等量酶溶液但pH各不相同的试管,每支试管加1块1cm3的正方体凝固蛋白质,试管均置于25 0C室温条件下,各试管蛋白块消失的时间记录于下表:
酶溶液的pH 1 2 3 4 5
蛋白块消失的时间/min 13 9 11 45 60
(1) 蛋白块消失的时间与酶活性强弱有何关系?
(2) PH多大时酶的活性最强?
(3) 提供1种方法使实验能在更短的时间内完成?
(4) 人体消化道哪一部分能分泌本实验中的酶?
(5) 为确认蛋白块的消失是由于酶的作用而不是其他因素的作用,还应如何设计实验?
22.根据光合作用过程中光反应和暗反应的过程,回答下列相关的一些问题:
(1)暗反应的进行必须有光反应提供的 、 。
(2)暗反应需要多种 参加催化才能正常进行。
(3)绿叶从外界吸收的CO2,不能直接被氢还原,必须首先与植物体内的 结合,该过程就叫做 。
(4)三碳化合物在 和许多种 的作用下,形成 和 ,ATP中的能量转移到 中。
附答案:
1.B 2.D 3.C 4.D 5.A 6.C 7.C 8.B 9.B 10.A 11.B 12.C 13.D 14.C 15.C 16.A 17.C 18.D 19.A 20.A21.(1)成反比(2)PH=2(3)将蛋白质块制备得更小些(4)胃(5)取两支试管各加入相同体积的蛋白质块,向一支试管中加入一定量的酶,向一支试管中加入其它物质,置于相同适宜的条件下,看蛋白质块是否消失。22.(1)[H]、ATP(2)酶(3)五碳化合物、二氧化碳的固定(4)[H]、ATP、酶,糖类、五碳化合物,糖类