高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第5章 细胞的能量供应和利用综合与测试学案

这是一份高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第5章 细胞的能量供应和利用综合与测试学案，共10页。


易错易混早防范
易错点1 误认为具有分泌功能的细胞才能产生酶
点拨 活细胞(除哺乳动物成熟的红细胞外)都可以产生酶。
易错点2 误认为酶只在细胞内起催化作用
点拨 酶可在细胞内、细胞外、体外发挥作用(如消化酶)。
易错点3 误认为酶具有调节、催化等多种功能
点拨 起“催化”作用是酶的“唯一”功能。
易错点4 误认为暗反应不需要光也能长期进行
点拨 光反应在光下才能进行，并在一定范围内随着光照强度的增加而增强；暗(碳)反应在有光、无光的条件下都可以进行，但需要光反应的产物NADPH和ATP，因此在无光条件下不能长期进行。
易错点5 误认为有氧呼吸全过程都需要O2
点拨 有氧呼吸的第一、二阶段不需要O2，只有第三阶段需要O2。
易错点6 误认为哺乳动物红细胞无线粒体，不能进行细胞呼吸
点拨 真核细胞若无线粒体，则不能进行有氧呼吸，但其生命活动离不开能量供应，必须通过无氧呼吸产生能量以供各项生命活动所利用，哺乳动物成熟红细胞可进行无氧呼吸产生乳酸并释放能量。
易错点7 误认为所有生物有氧呼吸的场所都是线粒体
点拨 (1)原核生物无线粒体，其有氧呼吸的场所是细胞质基质和细胞膜。
(2)真核生物有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。
易错点8 误认为O2浓度为零时，呼吸强度为“0”，ATP产生量也为“0”
点拨 O2浓度为零时，细胞呼吸强度并不为零，因为此时细胞进行无氧呼吸，也可以产生ATP。
易错点9 误认为光合速率、光能利用率与光合作用效率是一回事
点拨 ①光合速率：光合作用的指标，通常以每小时每平方分米叶面积吸收CO2毫克数表示。
②光能利用率：指植物光合作用所累积的有机物中所含能量占照射在同一地面上的日光能量的比率。提高的途径有延长光合时间、增加光合面积，提高光合作用效率。
③光合作用效率：植物通过光合作用制造有机物中所含有的能量与光合作用中吸收的光能的比值，提高的途径有光照强弱的控制，CO2的供应，必需矿质元素的供应。
易错点10 误认为光合作用暗反应中C5生成(CH2O)
点拨 光合作用暗反应中C5的作用在于固定CO2形成C3，14CO2中的14C转移途径为14CO2→14C3→(14CH2O)，中间没有C5参与，C5的作用为C5＋CO2→2C3→(CH2O)、C5，C5被用于再次固定CO2，不能理解为C5生成(CH2O)。
易错点11 误认为无氧呼吸两个阶段都产生ATP
点拨 无氧呼吸过程共产生2个ATP，而这2个ATP只产自第一阶段，第二阶段不产生ATP。
易错点12 误认为线粒体中只能分解有机物，不能合成有机物
点拨 线粒体中不仅能分解有机物，也能合成诸如腺苷三磷酸(ATP)这类有机物。不可将ATP与“能量”等同看待，ATP是一类高能磷酸化合物。另外，线粒体含有少量DNA、RNA，可半自主遗传，能合成部分蛋白质。
易错点13 误认为植物细胞无氧呼吸的产物都是酒精
点拨 绝大多数植物细胞无氧呼吸的产物是酒精，但有些植物细胞如马铃薯块茎、玉米胚、甜菜块根等，其无氧呼吸的产物却是乳酸。
易错点14 误认为人体产生CO2的场所是细胞质基质和线粒体
点拨 人和其他动物细胞，其无氧呼吸产物为乳酸，不产生CO2，故细胞中CO2产生的唯一场所是线粒体。
基础排查过三关
第一关：测基础 判正误
1．酶都是在核糖体上以氨基酸为原料合成的( )
2．若要长期保存酶，应将其放在低温环境下( )
3．酶在催化反应完成后立即被降解为氨基酸( )
4．水稻细胞内合成的某物质，能够在常温下高效分解淀粉，该物质含有羧基( )
5．溶酶体内的水解酶是由核糖体合成的( )
6．酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率( )
7．在细胞质内合成的酶也可在细胞核内发挥作用( )
8．在缺氧的条件下，细胞质基质也能形成ATP( )
9．几乎所有ATP中的能量最终都来自光能( )
10．ATP与ADP在细胞中可不停地进行转化( )
11．ATP中含有一个特殊的化学键( )
12．酶的种类具有物种差异性，而ATP却无物种差异性( )
13．酶、ATP都与细胞代谢密切相关，但两者的合成并无直接关系( )
14．与激素及载体蛋白等一样，酶起到调节作用后并不失活( )
15．在探究温度对酶活性的影响的实验中，温度和pH是自变量( )
16．在探究光照强度对植物光合速率的影响的实验中，CO2的浓度、温度、植物种类等是无关变量( )
17．在探究氧气浓度对酵母菌细胞呼吸速率的影响的实验中，温度可以随便控制( )
18．种子风干脱水后呼吸强度增强( )
19．土壤淹水可导致根系发生无氧呼吸( )
20．破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖( )
21．高等生物都进行有氧呼吸，低等生物都进行无氧呼吸( )
22．肌肉细胞中的线粒体比脂肪细胞含量多，是因为肌肉收缩需要消耗大量的能量( )
23．活细胞中的线粒体往往可以定向地运动到代谢比较旺盛的部位( )
24．有氧呼吸的三个阶段都有ATP产生，但第三阶段产生的ATP最多( )
25．水是有氧呼吸的产物，也是有氧呼吸的反应物( )
26．各种细胞进行有氧呼吸的主要场所都是线粒体( )
27．人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量比安静时多( )
28．细胞呼吸的结果如果没有水的产生，就一定是无氧呼吸( )
29．人体剧烈运动时，CO2/O2＞1，即CO2既可在线粒体又可在细胞质基质中产生( )
30．根尖分生区细胞产生ATP的场所有线粒体和细胞质基质( )
31．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( )
32．叶绿体是绿色植物光合作用的场所，光合色素就分布在叶绿体的类囊体薄膜上，而与光合作用有关的酶分布在类囊体膜上和叶绿体基质中( )
33．光照越弱，阴生植物光合作用越强；光照越强，阳生植物光合作用越强( )
34．某一光照强度下，检测到新鲜叶片没有与外界进行气体交换，则可判断出此叶片没有进行光合作用( )
35．光反应是在叶绿体类囊体的薄膜上进行的，暗反应是在叶绿体基质中进行的( )
36．细胞呼吸中的[H]和光合作用中的H＋实质上不是一种物质( )
37．叶绿体与线粒体增大膜面积的方式相同，且都具有流动性( )
38．降低光照强度将直接影响到光反应的进行，从而影响暗反应；改变CO2浓度则直接影响暗反应的进行( )
39．线粒体产生的二氧化碳扩散到同一细胞的叶绿体中被利用(不考虑类囊体薄膜)，穿过4层生物膜，扩散到相邻细胞的叶绿体中被利用，穿过6层生物膜( )
40．除了光合作用还有另外一种制造有机物的方式，将无机物合成为有机物，但所需要的能量来源不同( )
41．小麦种子萌发过程中有氧呼吸逐渐减弱( )
42．植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例保持不变( )
43．与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短( )
44．向离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成暗反应( )
45．绿色植物的光反应可以在暗处进行，暗反应也可以在光下进行( )
46．即使给予叶绿素提取液适宜的温度、光照和CO2，也无法检测到有O2生成( )
47．大豆根吸收矿质元素所需的ATP可以直接来源于光合作用( )
48．水果贮存时充入N2和CO2的目的主要是抑制无氧呼吸，延长水果的贮存时间( )
49．绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以用无水乙醇分离绿叶中的色素( )
50．绿叶中的色素有4种，它们在滤纸条上从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b( )
第二关：夯基石 强素养
1．上世纪科学家发现了一种RNaseP酶，是由20%的蛋白质和80%的RNA组成的。如果将这种酶中的蛋白质除去，并提高Mg2＋的浓度，他们发现留下来的RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性，这一结果表明________________________________________________________________________。
2．有氧呼吸总反应式：
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3．有氧呼吸第一阶段反应式：
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4．有氧呼吸第二阶段反应式：
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5．有氧呼吸第三阶段反应式：
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6．产生乳酸的无氧呼吸总反应式：
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7．产生酒精的无氧呼吸总反应式：
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8．产生乳酸的第二阶段反应式：
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9．产生酒精的第二阶段的反应式：
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10．光合作用的总反应式：
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11．水的光解反应式：________________________________________________________________________。
12．光合作用过程中ATP形成的反应式：
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13．CO2的固定反应式：________________________________________________________________________。
14．C3的还原反应式：________________________________________________________________________。
第三关：练规范 提能力
1．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下图所示，请据图回答：
(1)甲、乙两种酶的化学本质分别是什么？请说出判断依据。
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(2)乙酶活性改变的机制是什么？其活性能否恢复？
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(3)欲让甲、乙两种酶的变化趋势换位，应加入何类酶？
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2．高温、低温或过酸、过碱对酶活性的影响其本质相同吗？为什么？
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3．温度和pH对酶促反应速率的影响与底物浓度和酶浓度对酶促反应速率影响的本质有什么不同？
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4．回答有关ATP问题：
(1)人体内ATP的含量很少，但在剧烈运动时，每分钟约有0.5kg的ATP转化为ADP，以供运动之需，但人体内ATP总含量并没有太大变化，请分析原因：________________________________________________________________________
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(2)植物、动物、细菌和真菌的细胞内，都以ATP作为能量“货币”，由此说明了什么？
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(3)为什么不能认为ATP与ADP的相互转化过程是可逆反应？
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5．有氧呼吸过程是否含有无氧呼吸的步骤？联想到地球的早期大气中氧的缺乏以及原核细胞没有线粒体，这对你有什么启示？
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6．有氧呼吸中葡萄糖能直接被线粒体利用吗？为什么？
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7．人体剧烈运动时，吸收的氧气与释放的CO2量相等吗？为什么？
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8．动物细胞无氧呼吸产生乳酸，多数植物细胞无氧呼吸产生酒精和CO2，有些植物细胞无氧呼吸产生乳酸，其原因是什么？
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9．为什么高等植物的叶片一般呈现绿色？说出你的理由。
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10．如图是恩格尔曼实验装置改装示意图，光线先通过三棱镜再通过叶绿体色素提取液后照射玻片上的水绵，一段时间后，水绵周围好氧细菌分布无显著变化，请分析其原因。
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11．叶绿体中C3的分子数量为什么多于C5的分子数量？
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12．回答光合作用和呼吸作用的问题。
(1)光合作用过程中产生的ATP与细胞呼吸过程中产生的ATP的利用有什么不同？
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(2)植物在生长过程中，光合作用产生的ATP的量与细胞呼吸过程中产生的ATP的量哪一个量多？为什么？
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(3)光反应产生的H＋与细胞呼吸产生的[H]是否是同一类物质？
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13．解释下列原因：
(1)夏季连续阴天，大棚中作物提高产量应采取哪些措施？
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(2)大棚生产中，为什么多施有机肥能够提高作物的产量？
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(3)土壤中缺乏N，植物的光合作用就会受影响，请分析原因：________________________________________________________________________。
14．若将某种植物密闭在无O2，但其他条件适宜的小室中，光照培养一段时间后，发现植物的有氧呼吸增强，原因是________________________________________________________________________
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专项培优四 章末排查强化
基础排查过三关
第一关：测基础 判正误
1．× 2.√ 3.× 4.√ 5.√ 6.× 7.√ 8.√ 9.√ 10.√ 11.× 12.√ 13.× 14.× 15.× 16.√ 17.× 18.× 19.√ 20.× 21.× 22.√ 23.√ 24.√ 25.√ 26.× 27.× 28.√ 29.× 30.√ 31.√ 32.√ 33.× 34.× 35.√ 36.√ 37.× 38.√ 39.√ 40.√ 41.× 42.× 43.× 44.√ 45.× 46.√ 47.× 48.× 49.× 50.√
第二关：夯基石 强素养
1．RNA具有生物催化作用
2．C6H12O6＋6H2O＋6O2eq \(――→,\s\up7(酶))6CO2＋12H2O＋能量
3．C6H12O6eq \(――→,\s\up11(酶),\s\d4(细胞质基质))2C3H4O3＋4[H]＋少量能量
4．2C3H4O3＋6H2Oeq \(――→,\s\up11(酶),\s\d4(线粒体基质))6CO2＋20[H]＋少量能量
5．24[H]＋6O2eq \(――→,\s\up11(酶),\s\d4(线粒体内膜))12H2O＋大量能量
6．C6H12O6eq \(――→,\s\up11(酶),\s\d4(细胞质基质))2C3H6O3(乳酸)＋少量能量
7．C6H12O6eq \(――→,\s\up11(酶),\s\d4(细胞质基质))2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量
8．2C3H4O3＋4[H]eq \(――→,\s\up11(酶),\s\d4(细胞质基质))2C3H6O3
9．2C3H4O3＋4[H]eq \(――→,\s\up11(酶),\s\d4(细胞质基质))2C2H5OH＋2CO2
10．CO2＋H2Oeq \(――→,\s\up11(光能),\s\d4(叶绿体))(CH2O)＋O2
11．H2Oeq \(――→,\s\up11(光),\s\d4(色素))H＋＋O2 NADP＋＋H＋eq \(――→,\s\up7(酶))NADPH
12．ADP＋Pi＋能量eq \(――→,\s\up7(酶))ATP
13．CO2＋C5eq \(――→,\s\up7(酶))2C3
14．2C3eq \(――→,\s\up11(酶),\s\d4(ATP、NADPH))(CH2O)＋C5
第三关：练规范 提能力
1．(1)观察曲线图可知，甲酶的活性始终保持不变，表明甲酶能抵抗该种蛋白酶的降解，则甲酶的化学本质不是蛋白质而是RNA，乙酶能被蛋白酶破坏，活性降低，则乙酶为蛋白质
(2)乙酶被降解的过程中，其空间结构会发生改变，从而使其活性丧失，这种活性的改变不可逆转，故无法恢复
(3)RNA水解酶
2．不同，过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久性失活；低温使酶活性明显下降，但酶的空间结构稳定，在适宜温度下其活性可以恢复
3．温度和pH影响酶促反应速率的原因是影响了酶的活性；底物浓度和酶浓度影响酶促反应速率的原因是影响了酶分子和底物分子的结合，酶的活性并没有改变
4．(1)ATP与ADP时刻不停地发生快速相互转化，并且处于动态平衡之中
(2)生物界具有统一性，也说明种类繁多的生物有着共同的起源
(3)ATP与ADP的相互转化过程中，物质可重复利用，但所需的酶、能量的来源和去路及反应场所都不完全相同，故不可以将其看作可逆反应
5．有氧呼吸与无氧呼吸的第一个阶段完全相同：都不需要氧；都与线粒体无关。联想到地球的早期以及原核细胞的结构，可以作出这样的推测：在生物进化史上先出现无氧呼吸而后才出现有氧呼吸，即有氧呼吸是由无氧呼吸发展变化而形成的。先出现原核细胞而后出现真核细胞，即真核细胞是由原核细胞进化而来的
6．不能，因为线粒体膜上不含运输葡萄糖的载体蛋白，葡萄糖不能进入线粒体
7．只考虑葡萄糖为呼吸底物时相等，因为人体无氧呼吸的产物是乳酸，无CO2产生，而有氧呼吸吸入氧气的量等于释放的CO2的量
8．无氧呼吸的产物不同的原因是酶的种类不同，根本上是基因不同
9．因为叶绿体中的色素几乎不吸收绿光，绿光被反射出来，所以叶片一般呈现绿色
10．三棱镜将光分为七色光，叶绿体色素提取液主要吸收红光和蓝紫光，故透过三棱镜再通过叶绿体色素提取液后照射到水绵上的光，没有红光和蓝紫光，使水绵不同部位的光合作用变化不大，产生氧气的量大致相同，因此水绵周围好氧细菌分布无显著变化
11．暗反应CO2固定时，每消耗1分子C5，产生2分子C3；C3还原时，每还原2分子C3，产生1分子C5，因此当暗反应速率达到稳定时，C3化合物的分子数是C5化合物的2倍
12．(1)光反应阶段产生的ATP主要用于暗反应阶段C3的还原。细胞呼吸产生的ATP可用于除光合作用以外的生命活动
(2)光合作用产生的ATP的量远多于细胞呼吸产生的ATP的量。光合作用中产生的ATP中的能量转移到有机物中，植物体内的有机物只有一部分用于细胞呼吸，且通过细胞呼吸释放出的能量只有一部分转移到ATP中
(3)不是。光反应产生的H＋为NADPH(还原型辅酶Ⅱ)，细胞呼吸产生的[H]为NADH(还原型辅酶Ⅰ)
13．(1)白天适当补充光照，夜晚适当降温
(2)有机肥中的有机物被微生物分解产生了CO2和无机盐，能够增加大棚中的CO2浓度并为作物提供矿质营养
(3)N是组成ATP、NADPH、酶以及类囊体薄膜等与光合作用有关的物质或结构的重要元素
14．该植物在光下光合作用释放的O2使密闭小室中O2增加，而O2与有机物分解产生的NADH发生作用形成水是有氧呼吸的第三阶段，所以当O2增多时，有氧呼吸会增强