1、 1 第四章 光合作用和细胞呼吸 第一节 ATP和酶 一、 ATP 1、功能： ATP是 生命活动的 直接 能源物质 注： 生命活动的 主要 的能源物质是 糖类 （葡萄糖）； 生命活动的 储备 能源物质是 脂肪 。 生命活动的 根本 能量来源是 太阳能 。 2、结构： 中文名： 腺嘌呤核苷三磷酸 （ 三磷酸腺苷 ） 构成：腺嘌呤 核糖 磷酸基团磷酸基团磷酸基团 简式 ： A-P P P A ： 腺嘌呤核苷 （ 腺苷 ）； T ： 3； P： 磷酸基团 ； ： 高能磷酸键，第二个高能磷酸键相当 脆弱 ，水解时容易 断裂 3、 ATP与 ADP的相互转化： 酶 ATP ADP Pi能量 注意：酶不
2、同：酶 1 是水解酶，酶 2 是合成酶； 能量来源不同： ATP 水解释放的能量，来自高能磷酸键的化学能，并用于生命活动；合成 ATP 的能量来自呼吸作用或光合作用。 场所不同： ATP 水解在细胞的各处。 ATP 合成在线粒体，叶绿体，细胞质基质。 ATP 在细胞内的含量不多。 ATP 与 ADP 相互转化不是可逆反应，因为反应的场所、酶不同。 例 1.（ 07小高考第 9题）生物体的生命活动都需要能量，直接给细胞的生命活动提供能量的物质是（ ） A糖类 B蛋白质 C ATP D核酸 【课堂练习】 1 （ 09 小高考第 12 题） 下列关于细胞内 ATP 的叙述中，正确的是 （ ） A每个
3、 ATP 分子含有 3 个高能磷酸键 学科网 B每个 ATP 分子含有 2 个磷酸基团 学科网 C ATP 直接为细胞的生命活动提供能量 学科 D ATP 与 ADP 的相互转化和能量无关 学 2.（ 10 小高考第 6 题） 细胞中绝大多数生命活动是由 ATP 直接提供能量。在人体肌肉细胞中能够合成 ATP 的细胞器是（ ） A叶绿体 B核糖体 C线粒体 D中心体 3.（ 11 小高考第 8 题） ATP 是细胞内绝大多数生命活动的直接能源物质。下列相关叙述正确的是（ ） A ATP 是一种高能磷酸化合物 B每个 ATP 分子中含有两个磷酸基团 C ATP 的化学性质十分稳定 D细胞中合成
4、ATP 的主要场所是核糖体 4.（ 12 小高考第 5 题） ATP 是细胞的能量“通货”。下列相关叙述正确的是（ ） A ATP 中的 A 代表腺嘌呤 B ATP 中的 T 代表胸腺嘧啶 C ATP 的结构简式可表示为 APPP D ATP 中靠近 A 的高能磷酸键易水解 5 （ 13 小高考第 13 题） 下图为细胞中 ATP 与 ADP 相互转化示意图，相关叙述正确的是（ ） A过程不需要酶的催化 B过程发生高能磷酸键的断裂 C过程 不能发生在线粒体中 D过程不能发生在叶绿体中 二、 酶 1、概念： 酶通常是指由 活细胞 产生的、具有 催化 活性的一类特殊的 有机物 。 （ 绝大多数的酶
5、是 蛋白质 ，少数的酶是RNA。 ） 。 2、特性 ： 酶具有高效性、专一性，酶的作用条件较温和。 2 3、 影响酶促反应速率的因素 （ 1） PH: 在 最适 pH 下，酶的活性最高， pH 值偏高或偏低酶的活性都会明显 降低 。（ PH 过高或过低，酶活性 丧失 ） （ 2） 温度 : 在 最适温度 下酶的活性最高，温度偏高或偏低酶的活性都会明显 降低 。（温度过低，酶活性 降低 ；温度过高，酶活性 丧失 ） 另外：还受 酶 的浓度、 底物 浓度、 产物 浓度的影响。 例 2.（ 07 小高考第 8 题）在植物细胞工程中常需要去掉细胞壁，在不损伤植物细胞内部结构的情况下，下列可用于去除细胞
6、壁的物质是（ ） A纤维素酶 B蛋白酶 C盐酸 D脂肪酶 【课堂练习】 1（ 08 小高考第 7 题）影响酶催化反应速率的因素有温度、反应物浓度、酶的浓度等。右下图表示在最适温度下，某种酶的催化反应速率与反应物浓度之间的关系。有关说法正 确的是（ ） A在 A 点增加反应物浓度，反应速率将加快 B在 C 点增加反应物浓度，反应速率将加快 C若在 A 点提高反应温度，反应速率会加快 D若在 B 点增加酶的浓度，反应速率会减慢 2.（ 10 小高考第 7 题）若人体唾液淀粉酶反应体系的温度从 15上升至 25，唾液淀粉酶的活性将（ ） A增大 B减小 C不变 D先增大后减小 3.（ 11 小高考第
7、 7 题）下列示意图中，能正确反映唾液淀粉酶的催化活性与温度关系的是（ ） A B C D 4.（ 12 小高 考第 6 题）加酶洗衣粉在温水中的洗涤效果更好，这说明（ ） A酶的活性受温度影响 B酶具有专一性 C酶 的活性受 pH 影响 D酶具有高效性 5（ 13 小高 考第 6 题） 蛋白酶只能催化蛋白质的水解，不能催化淀粉的水解。这一事实说明（ ） A酶具有专一性 B酶具有多样性 C酶具有高效性 D酶的化学成分是蛋白质 6（ 13 小高 考第 7 题） 在“探究 pH 对过氧化氢酶活性的影响”实验中，属于自变量的是（ ） A温度 B pH C过氧化氢溶液的浓度 D试管中产生气泡的多少 第
8、二节 光合作用 例 3 （ 09 小高考第 36 题 ） 图 1 是某植物叶肉细胞的结构示意图，图 2 表示该植物在不同光强度下光合作用速率 (用C02 吸收速率表示 )的变化。请据图回答： 酶的活性 酶的活性 酶的活性 酶的活性 温度 3 (1)图 1 细胞内具有双层膜结构的细胞器有 (填图中序号 )。 (2)将图 l 细胞浸润在 (填 “ 大于 ” 或 “ 小于 ” 或 “ 等于 ”) 细胞液浓度的溶液中，该细胞将会出现质壁分离现象。 (3)图 2 中，影响曲线 AB 段光合作用速率的环境因素主要是 ，而可能限制曲线 BC 段光合作用速率的两种环境因素主要是 。 (4)如果植物白天始终处于
9、图 2 中 A 点状态，则在较长时间内该植物 (填 “ 能 ” 或 “ 不能 ”) 正常生长，原因是 。 第三节 细胞呼吸 一、有氧呼吸 1、概念： 有氧呼吸是指活细胞在有 氧气 的参与下，通过酶的催化作用，把某些 有机物 彻底氧化分解，产生出 二氧化碳 和水 ，同时释放 大量 能量的过程。 2、过程 ： 三个阶段 C6H12O6 酶 2丙酮酸 + H（少） + 能量（少） 细胞质基质 丙酮酸 + H2O 酶 CO2 + H + 能量（少） 线粒体 H + O2 酶 H2O + 能量（大量） 线粒体 （注： 3个阶段的各个化学反应是由不同的酶来催化的） 3、总反应式： C6H12O6 + 6H
10、2O + 6O2 酶 6CO2 + 12H2O + 能量 4、意义： 是 大多数 生物特别是人和高等动植物获得能量的主要途径 二、无氧呼吸 1、概念： 无氧呼吸是指细胞在 无氧 条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等 有机物 分解成 乙醇 和 二氧化碳 或 乳酸 , 同时释放 少量 能量的过程。 2、过程： 二个阶段 与有氧呼吸第一阶段 完全相同 细胞质基质 丙酮酸 酶 C2H5OH（酒精） CO2 细胞质基质 （ 高等植物 、 酵母菌 等） 或 丙酮酸 酶 C3H6O3（乳酸） （ 动物 和 人 ） 3、总反应式： C6H12O6 酶 2C2H5OH（酒精） +2CO2+能量 C6H12O6
11、酶 2C3H6O3（乳酸） +能量 4、意义： 高等植物在水淹的情况下，可以进行短暂的无氧呼吸，将葡萄糖分解为 酒精 和 二氧化碳 ，释放出能量以适应缺4 氧环境条件。（酒精会毒害根细胞，产生烂根现象） 人在剧烈运动时，需要在相对较短的时间内消耗大量的能量，肌肉细胞则以无氧呼吸的方式将葡萄糖分解为 乳酸 ，释放出一定能量，满足人体的需要。 三、细胞呼吸的意义 为生物体的生命活动提供 能量 ，其中间产物还是各种有机物之间转化的 枢纽 。 四、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。 2、氧气： 氧气充足，则无氧呼吸将受抑制；氧气不足，
12、则有氧呼吸将会减弱或受抑制。（如图） 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。 4、 CO2： 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。 五、应用： 1、水稻生产中适时的露田和晒田可以改善土壤通气条件， 增强 水稻根系的细胞呼吸作用。 2、储存粮食时，要注意降低 温度 和保持 干燥 ， 抑制 细胞呼吸。 3、果蔬保鲜时，采用降低 氧 浓度、充 氮气 或降低 温度 等方法， 抑制 细胞呼吸，注意要保持一定的 湿度 。 例 4 （ 07小高考第 7题）生物体细胞有氧呼吸的
13、最终产物是（ ） A丙酮酸和 H B乳酸 C二氧化碳和水 D酒精和二氧化碳 【课堂练习】 1 （ 09 小高考第 7 题） 细胞有氧呼吸过程的三个阶段中都产生的物质是 （ ） 科网 A ATP B H C C02 D丙酮酸 学 2.（ 12 小高考第 8 题）慢跑是一种健康的有氧运动。在有氧呼吸的三个阶段中，消耗氧气的是（ ） A第一阶段 B第二阶段 C第三阶段 D第一和第二阶段 3.（ 08 小高 考第 8 题）某同学剧烈运动后感到肌肉酸痛，主要原因是肌细胞产生并大量积累了（ ） A醋酸 B酒精 C乳酸 D碳酸 4.（ 10 小高考第 9 题） 酵母菌无氧呼吸不能产生的物质是（ ） A CO
14、2 B丙酮酸 C乳酸 D酒精 5.（ 11 小高考第 9 题） 光合作用和呼吸作用的原理在生产中具有广泛的应用。下列相关叙述正确的 是（ ） A长期施用化肥比施用农家肥更有利于作物生长 B合理密植有利于改善田间 CO2 浓度和光能利用率 C降低温度、保持干燥不利于植物种子安全储藏 D给稻田定期排水、晒田的主要目的是抑制水稻生长 6 （ 13 小高考第 8 题） 下列关于细胞呼吸原理在生活、生产中应用的叙述， 错误 的是（ ） A施肥的同时结合松土，有利于根吸收矿质元素离子 B适当降低温度和氧浓度，有利于果蔬储藏 C用透气的纱布包扎伤口，可抑制厌氧菌的大量繁殖 D给含有酵母菌的发酵液连续通气，可
15、以提高产酒量 7.（ 08 小高考第 36 题） 下面是某植物叶肉细胞中光合作用和呼吸作用的物质变化示意简图，其中 a、 b 表示物质，表示生理过程。据图回答： （ 1）图中物质 a 是 ，过程发生的场所是 。 （ 2）在物质变化的同时，伴随着能量的变化。图中生理过程的能量最终来源于 。 （ 3） 若用 18O 标记过程中的 H2O，那么在过程的最终产物中，有可能检测到 18O 的物质是 。 （ 4）请写出和所示生理活动的总反应式 。 5 8（ 10 小高考第 36 题） 图 1 是某植物叶肉细胞的亚显微结构示意图，图 2 是与该叶肉细胞相关的部分生理过程简图。根据图回答： （ 1）图 1 细
16、胞中生物膜的基本骨架是 。 （ 2）在图 2 过程 c 中， CO2 首先与 结合完成 CO2 的固定。 （ 3）图 1 细胞中含有 DNA 的结构有 （填序号）。 （ 4）图 2 过程 a 发生在图 1 细胞的 （填序号）中，过程 b 发 生在图 1 细胞的 （填序号）中，过程 d 发生在图 1 细胞的 （填序号）中。 9.（ 11 小高考第 37 题）下图表示植物叶肉细胞中光合作用、有氧呼吸的过程，以及两者之间的联系，其中甲戊表示生理过程， a d 表示相关物质，请据图回答： （ 1）物质 c 表示 ，物质 d 表示 。 （ 2）过程甲表示光合作用的 阶段，过程戊进行的部位是 。 （ 3）
17、在过程甲戊中，能产生 ATP 的有 。 （ 4）超市中新鲜的蔬菜密封过久会腐烂，因为缺氧呼吸产生的 等物质对细胞有毒害作用。 32（ 13 小高考第 36 题 ）图甲表示植物细胞内光合作用和呼吸作用的部分生理过程；图乙表示在二氧化碳充足的条件下，某植 物光合速率与光照强度和温度的关系。请据图回答： （ 1）图甲中过程进行的场所是 ，过程称为 。 （ 2）图甲中有氧呼吸包括过程 （填序号），过程进行的场所是 。 （ 3）根据图乙分析，限制 a、 b 两点光合速率的主要环境因素分别是 。 （ 4）根据图乙，请在答题卡相应坐标中画出光照强度为 L2、温度在 1030间光合速率的变化曲线。 【课后练习
18、】 1下列有关人体细胞内 ATP 的叙述，不正确的是（ ）。 A ATP 在人体细胞中普遍存在但含量不多 B线粒体和叶绿体中合成 ATP 都依赖于氧 6 C核糖体上合成血红蛋白的过程需要消耗 ATP D活细胞内时刻都有 ATP 生成 2下列有关反应式 ADP Pi 能量 12（ ）（ ）ATP 的叙述中，错误的是（ ）。 A该反应表明了物质是可逆的，但能量是不可逆的 B反应（ 1）过程中所需的酶，可分布在叶绿体的类囊体膜上和基质中 C肺泡内的气体交换时，没有发生（ 2）反应 D有氧呼吸时，反应（ 1）过程主要发生在 H与氧结合成水时 3下列对生物体内 ATP 的叙述中，错误的是（ ）。 A A
19、TP 中的能量可以来源于光能、化学能，也可以转化为光能和化学能 B人在饥饿时，细胞中 ATP 与 ADP 的含量难以达到动态平衡 C在有氧和无氧的条件下，细胞质基质都能形成 ATP D细胞内各种形式的能量转换都是以 ATP 为中心环节的 4某种酶在水解过程中，先得到多肽，最后得到氨基酸，这说明（ ）。 A该酶是由活细胞产生的 B该酶是生物催化剂 C该酶的化学本质是蛋白质 D该酶的基本组成单位是多肽 5为了认识酶作用的特性，某同学以体积分数为 20%的过氧化氢溶液为反应底物进行了一组实验，其方法及结果如下表所示，通过分析实验不能得出的结论是（ ）。 步骤 方法 观察结果 1 常温下自然分解 氧气
20、泡少而小 2 常 温下加铁离子 氧气泡稍多而小 3 常温下加入鲜肝提取液 氧气泡极多而大 4 加入煮沸后冷却的鲜肝提取液 同自然分解一样 A酶的催化效率有高效性 B酶的催化条件有温和性 C酶的催化对象有专一性 D高温会使酶失去活性 6下图表示在某 pH 范围内酶 A 和酶 B 所催化的反应速率的变化情况，下列有关说法正确的是（ ）。 A酶 B 比酶 A 活跃 B酶 A 存在于唾液中 C酶 B 的最适 pH 是 1.8 D pH 为 5 时，两种酶催化的反应速率相等 7下图表示在不同条件下，酶促反应速率（或产物）变化。下列有关叙述中，不正确的是（ ）。 A图 虚线表示酶量增加一倍时，底物浓度和酶
21、促反应速率的关系 7 B图 虚线表示增加酶浓度，其他条件不变时，产物量与反应时间的关系 C图 不能表示在反应开始的一段时间内，酶促反应速率与时间的关系 D若图 中的实线表示 Fe3 的催化效率，则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率 8下图中能正确表示人体胰蛋白酶对底物的分解速率和温度关系的是（ ）。 9甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如 上 图所示。下列分析错误的是（ ）。 A甲酶能够抗该种蛋白酶降解 B甲酶不可能是具有催化功能的 RNA C乙酶的化学本质为蛋白质 D乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变 10番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作用
22、强度下降，原因是（ ）。 A光反应强度升高，暗反应强度降低 B光反应强度降低，暗反应强度降低 C光反应强度不变，暗反应强度降低 D光反应强度降低， 暗反应强度不变 11阳光穿过森林中的空隙形成 “光斑 ”，如图表示一株生长旺盛的植物在 “光斑 ”照射前后光合作用吸收 CO2 和释放O2 气体量的变化，据此正确的分析是（ ）。 A光斑照射前，光合作用无法进行 B光斑照射后，光反应和暗反应迅速同步增加 C光斑照射后，暗反应对光反应有限制作用 D光斑移开后，光反应和暗反应迅速同步减弱 12生长于较弱光照条件下的植物，当提高 CO2 浓度时，其光合作用速率并未随之增加，主要限制因素是（ ）。 A细胞呼
23、吸和暗反应 B光反应 C暗反应 D细 胞呼吸 13用纸层析法提取叶绿体中的色素时加入体积分数为 95%的乙醇、少许碳酸钙和少许二氧化硅的目的分别是（ ） 让色素溶解 防止叶绿素被破坏 便于将叶片研磨成匀浆 促使叶绿体中色素分离 A B C D 14下图是利用小球藻进行光合作用时的实验示意图，图中 A 物质和 B 物质的相对分子质量之比为（ ）。 A 1 2 B 2 1 C 8 9 D 9 8 15下列措施与细胞呼吸原理无关的是（ ）。 A生产酒精 B棉花摘心 C中耕松土 D地窖贮存 8 16现有一瓶葡萄糖液，内置有适量酵母菌，经测定瓶中放出的 CO2 的体积与吸收 O2 的体积比为 5 4，这
24、是因为（ ）。 A有 1/5 的酵母菌在进行有氧呼吸 B有 4/7 的酵母菌在进行有氧呼吸 C有 4/5 的酵母菌在进行有氧呼吸 D有 3/7 的酵母菌在进行有氧呼吸 17与细胞呼吸原理的应用无关的是（ ）。 A晒干小麦种子以延长保存期限 B适当延长光照时间提高蔬菜产量 C夜晚适当降低温室内的温度以提高产量 D稻田要定期排水，否则水稻幼根会变黑、腐烂 18下图表示绿色植物细胞叶绿体的亚显微结构，如果用 14C 标记含有该叶绿体的叶片周围的 CO2，则放射性出现的部位和含放射性的化合物出现的顺序是（ ）。 19细胞内糖分解代谢过程如下图，下列叙述错误的是（ ）。 A植物细胞能进行过程 和 或过程 和 B真核细胞的细胞质基质中能进行过程 和 C动物细胞内，过程 比过程 释放的能量多 D乳酸菌细胞内，过程 产生 H，过程 消耗 H 20下图所示将某植物（其叶片如图 1 所示）放在黑暗中两天后，根据图 2 所示，处理其中一块叶片。然后将整株植物置于阳光下 4 小时，取该叶片经酒精脱色处理后，滴加碘液显色，下列有关该实验结果和现象的描述正确的是 A该实验后的结果显示出 X、 Y、 W 都为蓝色 B W 和 X 两部分对照实验能证明光合作用需要 CO2 C X 和 Y 两部分对照实验 能证明光合作用需要水 D X 和木塞夹着的叶片部分的对照实验能证明光合作用需要光
