高三生物細胞的代謝教案
細胞代謝產物與細胞生命活動過程密切相關,可以準確的反應細胞生理病理狀態。細胞代謝同時還是高三生物教學中的一個重要課題，今天小編要與大家分享高三生物細胞的代謝相關教案，具體內容如下，僅供參考。
一
1.內容：
***1***酶在代謝中的作用 Ⅱ
***2***ATP在能量代謝中的作用Ⅱ
***3***光合作用的 基本過程 Ⅱ
***4***影響光和作用速率的環境因素 Ⅱ
***5***細胞呼吸Ⅱ
***6***探究影響酶活性的條件
***7***綠葉中色素的提取和分離
***8***探究酵母菌細胞呼吸的方式
2.解讀：
在歷年的高考中對ATP、酶的考查多以選擇題形式出現，非選擇題主要考查與酶有關的實驗設計以及酶在生產、生活中的應用。光合作用和細胞呼吸是高考中最重要的考點，其試題常考常新，考題數量多、分值高、區分度大，《考試說明》中規定的各類能力均可設定考查。較常見的題型是結合生產、生活中的實踐性問題以實驗或簡答得形式考查。關於酶與代謝部分可以從以下幾個方面進行突破：
***1***準確記憶酶的產生、功能、特性、化學本質和種類等知識。
***2***通過列表的方式比較酶、激素和維生素。
***3***理順各種因素對酶催化效率的影響，探究或驗證與酶催化特性想關的實驗設計原理、過程及結果預測與分析。
ATP部分可聯絡生物體內的各種能源物質，結合細胞的結構和功能，生物的代謝，掌握細胞內產生ATP的結構及相應的生理活動;而關於光合作用的複習可以採取以下策略：
***1***全面系統複習光合作用的基礎知識和實驗要點。
***2***重視實驗與探究能力的培養，形成試驗操作的基本能力。
***3***加強對高考試題的分析，重視對標準答案的學習，學習標準答題。
對於細胞呼吸，***1***充分利用教材掌握細胞呼吸的概念、型別、過程、特點、能量等問題。***2***運用列表法分析比較光合作用與細胞呼吸、有氧呼吸與無氧呼吸。***3***運用知識解決實際問題。***4***培養實驗與探究能力。
第一課時 酶與ATP
1.酶的概念
酶是由活細胞產生的，具有催化效應的生物大分子。
2.酶的化學本質
絕大多數酶是蛋白質，少數酶是RNA。
3.酶的性質
1.具有一般催化劑的性質
***1***反應前後酶的數量不變
***2***只改變反應的速率，不改變反應的平衡點
2.酶的特性
***1***具有高效性：酶的催化效率一般是無機催化劑的107——1013倍
***2***具有專一性：一種酶只能催化一種或一類底物
***3***反應條件溫和
4.影響酶活性的因素
***1***溫度
***2***PH值
5.影響酶促反應速率的因素
***1***溫度
***2***PH
***3***酶的濃度
***4***底物的濃度
二、ATP
1.ATP的結構簡式： A-P~P~P 中文名稱：三磷酸腺苷，~代表高能磷酸鍵，通常原理腺苷的那個高能磷酸鍵易斷裂釋放能量,形成ADP
2.ATP與ADP的相互轉化
注意：此反應不是可逆反應原因有：***1***反應過程中的酶不同***2***ATP釋放的能量不能再用於合成ATP***3***反應的場所不同
3.ATP合成的場所：
在動物細胞中可以線上粒體和細胞質基質中產生，在植物細胞中除了線粒體和細胞質基質，葉綠體也可以產生ATP
4.ATP的去路
ATP水解釋放能量，可以轉化成熱能、光能、電能、機械能、滲透能等用於生物體的各種生命活動。注意，光合作用產生的ATP只能用於其暗反應階段不能用於其它生命活動。
例1. 右圖表示酶活性與溫度的關係。下列敘述正確的是
A.當反應溫度由t2調到最適溫度時，酶活性下降
B.當反應溫度由t2調到最適溫度時，酶活性上升
C.酶活性在t2時比t1高，故t2時更適合酶的儲存
D.酶活性在t1時比t2低，表明t1時酶的空間結構破壞更嚴重
答案：B
解析：在最適宜的溫度下，酶的活性最高。溫度偏高或偏低,酶活性都會明顯降低。當反應溫度t2調到最適溫度時，酶活性上升。溫度過高，還會使酶的空間結構遭到破壞，使酶永久失活，0左右的低溫雖然使酶的活性明顯降低，但能使酶的空間結構保持穩定，在適宜的溫度下酶的活性可以恢復，酶適於在低溫下儲存，故C，D錯誤。
第二課時 細胞呼吸
一、細胞的概念
有機物在細胞內經過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產物，釋放出能量並生成ATP的過程
二、有氧呼吸
第一階段 第二階段 第三階段
場所 細胞質基質 線粒體基質 線粒體內膜
反應物 葡萄糖 丙酮酸和水 H和O2
生成物 丙酮酸 H CO2 H H2O
生成ATP
數量 少量 少量 大量
需氧與否 否 否 是
酶
反應式：C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量
注意：***1***反應式中前後的水不可消去
***2***不能用等號，要用箭頭
***3***反應式後面的能量不能寫成ATP
***4***條件是酶不可省去
三、無氧呼吸
第一階段 第二階段
場所 細胞質基質 細胞質基質
反應物 葡萄糖 丙酮酸
生成物 丙酮酸 H 酒精和CO2 或乳酸
生成ATP
數量 少量 少量
反應式:在人或哺乳動物的細胞中以及馬鈴薯的塊莖中：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、影響細胞呼吸的因素
1.水分：自由水含量越低，細胞呼吸越慢
2.O2濃度：
3.溫度
例2. 按下表設計進行實驗，分組後，在相同的適宜條件下培養8～10小時，並對實驗結果進行分析。
實驗材料 取樣 處理 分組 培養液 供氧情況
適宜濃度
酵母菌液 50 mL
破碎細胞
***細胞不完整*** 甲 25 mL 75 mL 無氧
乙 25 mL 75 mL 遇氧
50 mL 未處理 丙 25 mL 75 mL 無氧
丁 25 mL 75 mL 通氧
下列敘述正確的是
A. 甲組不產生CO2而乙組產生
B. 甲組的酒精產量與丙組相同
C. 丁組能量轉換率與丙組相同
D. 丁組的氧氣消耗量大於乙組
答案：D
解析：酵母菌在有氧的條件下能將葡萄糖分解成CO2和水，無氧的條件下將葡萄糖分解成CO2和酒精。依題意，甲組、丙組進行無氧呼吸，乙組、丁組進行有氧呼吸。甲組、乙組兩組都產生CO2，由於甲組細胞不完整，甲組的酒精產量較丙組少，丁組能量轉換率較丙組高，丁組的氧氣消耗量大於乙組。故D正確。
第三課時 光合作用
一、捕獲光能的色素
1.綠葉中色素的提取和分離
***1***可以利用無水乙醇提取綠葉中的色素，在研磨時還應加入少許二氧化矽和碳酸鈣，其中前者有助於研磨充分，後者可防止研磨中色素別破壞。
***2***分離的原理是利用色素在層析液中的溶解度不同，溶解度大的再濾紙上擴散的快，反之則慢。
2.色素的種類
二、光合作用發現的歷程
1.1771年，英國科學家普利斯特利通過實驗證實植物可以更新空氣
2.1779年，荷蘭科學家英格豪斯通過實驗發現，普利斯特里的實驗只有在陽光照射下才能成功，植物體只有綠葉才能更新渾濁的空氣。
31845年，德國科學家梅耶指出，植物在進行光合作用時把光能轉化成了化學能儲存起來
4.1864年，德國科學家薩克斯實驗成功證明了光合作用的產物除O2外還有澱粉。
5.1839年英國的科學家魯賓和卡門利用同位素標記法對光和作用過程進行了研究，證明光合作用釋放的O2來自水。
三、光合作用的過程
1. 光反應
***1*** 場所：葉綠體的類囊體薄膜上
***2*** 條件：光，色素，酶等
***3*** 物質變化：將水分解為H和O2，將ADP和Pi合成ATP
***4*** 能量變化：光能轉化為活躍的化學能
2. 暗反應
***1*** 場所：葉綠體的基質中
***2*** 條件：酶，ATP，H
***3*** 物質變化：
CO2的固定：CO2+C5 2C3
C3的還原：2C3+H CH2O+C5
***4*** 能量變化：ATP中活躍的化學能轉變為有機物中穩定的化學能
四、影響光合作用的因素
1.溫度
2.光照強度
3.CO2 濃度
4.水量
5.礦質元素的量
6.葉齡
單元測試題
一、選擇題
1.***09重慶卷***下列有關酶的敘述，正確的是
A. 高溫和低溫均能破壞酶的結構使其失去活性
B. 酶是活細胞產生並具有催化作用的蛋白質
C. 細胞質基質中的催化葡萄糖分析的酶
D. 細胞質中沒有作用於DNA的解旋酶
2.***09廣東卷***水稻細胞內合成的某物質，能夠在常溫下高效分解澱粉，該物質
A. 在4℃條件下易變性 B.只含有C、H
C.也能催化澱粉合成 D.含有羧基
3.***09江蘇卷***加工橘子罐頭，採用酸鹼處理脫去中果皮***橘絡***，會產生嚴重汙染。目前使用酶解法去除橘絡，可減少汙染。下列生長在特定環境中的4類微生物，可以大量產生所用酶的有
A.生長在麥麩上的黑麴黴 B.生長在酸奶中的乳酸菌
C.生長在棉籽殼上的平菇 D.生長在木屑上的木黴
4.***09遼寧、寧夏卷***右圖表示酶活性與溫度的關係。下列敘述正確的是
A.當反應溫度由t2調到最適溫度時，酶活性下降
B.當反應溫度由t2調到最適溫度時，酶活性上升
C.酶活性在t2時比t1高，故t2時更適合酶的儲存
D.酶活性在t1時比t2低，表明t1時酶的空間結構破壞更嚴重
5.***09上海卷***將剛採摘的亂玉米立即放入沸水中片刻，可保持其甜味。這是因為加熱會
A. 提高澱粉酶活性
B. 改變可溶性糖分子結構
C. 防止玉米粒發芽
D. 破壞將可溶性糖轉化為澱粉的酶
6.***09海南卷***能使植物細胞壁和細胞膜結構均破壞的一組酶是
A. 澱粉酶、纖維素、溶菌酶
B. 纖維素酶、果膠酶、蛋白酶
C. 果膠酶、溶菌酶、纖維素酶
D. 磷脂酶、澱粉酶、蛋白酶
7.***09全國卷Ⅱ***下列關於細胞呼吸的敘述，錯誤的是
A.細胞呼吸必須在酶的催化下進行
B.人體硬骨組織細胞也進行呼吸
C.酵母菌可以進行有氧呼吸和無氧呼吸
D.葉肉細胞在光照下進行光合作用，不進行呼吸作用
8.***09天津卷***按下表設計進行實驗，分組後，在相同的適宜條件下培養8～10小時，並對實驗結果進行分析。
實驗材料 取樣 處理 分組 培養液 供氧情況
適宜濃度
酵母菌液 50 mL
破碎細胞
***細胞不完整*** 甲 25 mL 75 mL 無氧
乙 25 mL 75 mL 遇氧
50 mL 未處理 丙 25 mL 75 mL 無氧
丁 25 mL 75 mL 通氧
下列敘述正確的是
A. 甲組不產生CO2而乙組產生
B. 甲組的酒精產量與丙組相同
C. 丁組能量轉換率與丙組相同
D. 丁組的氧氣消耗量大於乙組
9.***09浙江卷***破傷風梭狀芽孢桿菌侵入了人體深部的組織細胞並大量繁殖，下列關於該菌的細胞呼吸型別和消滅該菌首先要通過的免疫途徑的敘述，正確的是
A.無氧呼吸和體液免疫
B.無氧呼吸和細胞免疫
C.有氧呼吸和體液免疫
D.有氧呼吸和細胞免疫
10.***09廣東理基***在密閉容器內，酵母菌利用葡萄糖產生酒精，此過程不生成
A.ATP B.乳酸
C.三碳化合物 D.
11.***09廣東卷***利用地窖貯藏種子、果蔬在我國曆史悠久。地窖中的 濃度較高，有利於
A.降低呼吸強度 B.降低水分吸收
C.促進果實成熟 D.促進光合作用
釋放量
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條件下，測得某植物種子萌發時 和 體積變化的相對值如右表。若底物是葡萄糖，則下弄敘述中正確的是
A. a條件下，呼吸產物除 外還有酒精和乳酸
B. b條件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比無氧呼吸多
C. c條件下，無氧呼吸最弱
D. d條件下，產生的 全部來自線粒體
13.***09浙江卷***下列關於植物光合作用和細胞呼吸的敘述，正確的是
A.無氧和零下低溫環境有利於水果的保鮮
B. 的固定過程發生在葉綠體中， 分解成 的過程發生線上粒體中
C.光合作用過程中光能轉變為化學能，細胞呼吸過程中化學能轉變為熱能和ATP
D.夏季連續陰天，大棚中白天適當增加光照，夜晚適當降低溫度，可提高作物產量
14.***09廣東理基***在晴天中午，密閉的玻璃溫室中栽培的玉米，即使溫度及水分條件適宜，光合速率仍然較低，其主要原因是
A. 濃度過低 B. 濃度過高
C. 濃度過低 D. 濃度過高
15.***09廣東理基.將在黑暗中放置一段時間的葉片均分4塊，置於不同的試管中，按下表進行實驗，著色最淺葉片所在的試管是
試管編號 ① ② ③ ④
實驗
處理 CO2溶液 + + + +
光照 白光 藍光 紅光 綠光
碘液 + + + +
注：“+”表示具有該條件
A.① B.②
C.③ D.④
16.***09廣東文基***從高等植物葉片中分離出4種光合色素，其中呈橙黃色的是
A.葉綠素a B.葉綠素b C.胡蘿蔔素 D.葉黃素
17.***09北京卷***小麥和玉米的CO2固定量隨外界CO2濃度的變化而變化***如右圖***。下列相關敘述不正確的是
A. 小麥的CO2固定量與外界CO2濃度呈正相關
B.CO2濃度在100mg•L-1時小麥幾乎不固定CO2
C.CO2濃度大於360 mg•L-1後玉米不再固定CO2
D.C4植物比C3植物更能有效地利用低濃度CO2
18.***09上海卷***下列關於葉肉細胞能量代謝的敘述中，正確的是
A. 適宜光照下，葉綠體和線粒體合成ATP都需要
B. 只要提供 ，線粒體就能為葉綠體提供 和ATP
C. 無光條件下，線粒體和葉綠體都產生ATP
D. 葉綠體和線粒體都有ATP合成酶，都能發生氧化還原反應
二
考點脈絡
物質跨膜運輸方式的型別及特點
物質進出細胞的方式 細胞膜是選擇透過性膜
大分子物質進出細胞的方式
酶的本質、特性和作用
影響酶活性的因素
ATP的化學組成和結構特點
ATP與ADP相互轉化的過程及意義
光合作用的認識過程
光合作用的過程和應用
環境因素對光合作用速率的影響
農業生產以及溫室中提高農作物產量的方法
有氧呼吸和無氧呼吸過程及異同
細胞呼吸的意義及其在生產和生活中的作用
考點狂背
3.細胞的代謝
***1***物質進出細胞的方式
①生物膜的流動鑲嵌模型
磷脂雙分子層構成了膜的基本支架,具有流動性;蛋白質有的鑲在磷脂雙分子層表面,有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中,有的橫跨整個磷脂雙分子層;其結構特點:具有一定的流動性
②物質跨膜運輸方式的型別及特點:
物質跨膜運輸方式的型別是水、離子、小分子通過被動運輸***自由擴散和協助擴散***和主動運輸。
特點是自由擴散從高濃度→低濃度,不需要載體,不消耗能量。
協助擴散從高濃度→低濃度,需要載體,不消耗能量。
主動運輸從低濃度→高濃度,需要載體,消耗能量。
判斷主動運輸的理由是物質從低濃度→高濃度或物質運輸過程中消耗能量。
③細胞膜是選擇透過性膜:
水分子自由通過,要選擇吸收、排出的一些離子和小分子物質可以通過,其它不能通過。
④大分子物質進出細胞的方式:
通過胞吞作用和胞吐作用。
***2***酶在代謝中的作用
①酶的本質和作用:
酶的本質是大多數酶的化學本質是蛋白質***合成酶的場所主要是核糖體,水解酶的酶是蛋白酶***,也有少數是RNA。
酶的作用是降低化學反應活化能,使催化效率提高
②酶的特性:
高效性:催化效率比無機催化劑高許多。
專一性:每種酶只能催化一種或一類化合物的化學反應。
酶需要較溫和的作用條件:在最適宜的溫度和pH下,酶的活性最高。
溫度和pH偏高和偏低,酶的活性都會明顯降低。
③影響酶活性的因素:常見的有溫度和PH
***3***ATP在能量代謝中的作用
①ATP的化學組成和結構特點:
ATP的中稀釋10倍,與用唾液原液***沒稀釋***實驗效果基本相同,這表明酶具有
A、專一性 B、穩定性 C 、多樣性 D、高效性
3.關於反應ATP ADP + Pi + 能量的敘述,正確的是
A、物質和能量都是可逆的 B、物質和能量都是不可逆的
C、物質可逆,能量不可逆 D、物質不可逆,能量可逆
4.動物或人進行各種生命活動所需的能量都是 提供的。
A、澱粉水解為葡萄糖 B、蛋白質水解為氨基酸
C、葡萄糖分解 D、ATP水解為ADP
5.ADP向ATP轉化主要在細胞內哪種細胞器中進行
A、線粒體 B、高爾基體 C、核糖體 D、內質網
6.植物進行有氧呼吸最常利用的物質是
A、澱粉 B、纖維素 C、葡萄糖 D、蛋白質
7.有氧呼吸中產生ATP最多的階段是
A、第一階段 B、第二階段 C 、第三階段 D、三個階段一樣多
8.有氧呼吸產生的水中的氧來自於反應物
A、葡萄糖和水 B、氧氣 C、葡萄糖和氧氣 D、水
9.將H2O中的O用18O 標識後用於有氧呼吸,18O將出現在
A、產物水中 B、CO2中 C、丙酮酸中 D、ATP
10.下列物質不能在馬鈴薯塊莖無氧呼吸時產生的是
A、酒精 B、乳酸 C、丙酮酸 D、ATP
11.生長在較弱光照條件下的綠色植物,當提高CO2濃度,其光合作用速度並未隨之增加,主要限制因素是
A、水分代謝和暗反應 B、光反應 C、暗反應 D、細胞呼吸
12.用14C標記參加光合作用的CO2,可以瞭解光合作用的哪一過程
A、光反應必須在有光條件下進行 B、暗反應不需要光
C、CO2被還原為糖類的過程 D、光合作用過程中能量的轉移過程
13.一棵重8g的植物栽在水分、空氣、溫度、光照均適宜的環境中,一個月
後重達20g,增加的重量來自
A、光照 B、空氣 C、水分 D、水分和空氣
14.在圓形濾紙的中央點上葉綠體的色素濾液進行色素分離,會得到近似同心環的四個色素圈,排列在最外圈的色素所呈現的顏色及其吸收的光分別是
A、藍綠色,紅光,藍紫光 B、黃綠色,紅光
C、橙黃色,藍紫色 D、黃色,紅光和藍紫色
15.檢查植物光合作用的速度是否增加的最有效的方法是檢查
A、光合作用產生的水量 B、植物體的葉綠素含量
C、CO2的耗用量 D、植物體糖類的生成量
16.下列有關光合作用的敘述中錯誤的是
A、葉綠體離開葉肉細胞不能進行光合作用 B、光合作用包括光反應和暗反應
C、綠色植物利用綠光很少 D、葉綠素吸收的光能要轉移給ADP形成ATP
17.下列關於光合作用的敘述,哪一項是不正確
A、把二氧化碳和水轉變成有機物 &
B、把光能轉變成化學能
C、全過程都必須在光下進行 D、有氧氣放出
18.光合作用過程中產生的[H]和有氧呼吸過程中產生的[H],分別用於
A.氧化O2和CO2 B、氧化CO2和O2
C、還原O2和CO2 D、 還原CO2和O2
19.利用溫室栽培蔬菜,應如何調控溫度?
A、白天溫度維持在25℃左右,晚上適當降低溫度
B、晚上溫度維持在25℃左右,白天適當降低溫度
C、晝夜24h溫室的溫度維持在25℃左右
D、晝夜24h溫室維持較低溫度
20.下列措施中與提高溫室蔬菜產量無關的是
①增大氧氣濃度 ②增大二氧化碳濃度 ③合理密植 ④增強光照 ⑤合理灌溉
A、① B、③⑤ C、②④ D、①⑤
二、非選擇題
21.實驗研究pH對酶活性的影響,準備5支含有等量酶溶液但pH各不相同的試管,每支試管加1塊1cm3的正方體凝固蛋白質,試管均置於25 0C室溫條件下,各試管蛋白塊消失的時間記錄於下表:
酶溶液的pH 1 2 3 4 5
蛋白塊消失的時間/min 13 9 11 45 60
***1*** 蛋白塊消失的時間與酶活性強弱有何關係?
***2*** PH多大時酶的活性最強?
***3*** 提供1種方法使實驗能在更短的時間內完成?
***4*** 人體消化道哪一部分能分泌本實驗中的酶?
***5*** 為確認蛋白塊的消失是由於酶的作用而不是其他因素的作用,還應如何設計實驗?
22.根據光合作用過程中光反應和暗反應的過程,回答下列相關的一些問題:
***1***暗反應的進行必須有光反應提供的 、 。
***2***暗反應需要多種 參加催化才能正常進行。
***3***綠葉從外界吸收的CO2,不能直接被氫還原,必須首先與植物體內的 結合,該過程就叫做 。
***4***三碳化合物在 和許多種 的作用下,形成 和 ,ATP中的能量轉移到 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***將蛋白質塊製備得更小些***4***胃***5***取兩支試管各加入相同體積的蛋白質塊,向一支試管中加入一定量的酶,向一支試管中加入其它物質,置於相同適宜的條件下,看蛋白質塊是否消失。22.***1***[H]、ATP***2***酶***3***五碳化合物、二氧化碳的固定***4***[H]、ATP、酶,糖類、五碳化合物,糖類