第5章细胞的能量供应和利用.docx

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第5章细胞的能量供应和利用

第5章细胞的能量供应和利用

第3节ATP的主要来源——细胞呼吸

第4节能量之源——光与光合作用

知识方面：

1.简述线粒体的结构和功能，说明细胞呼吸的方式、原理和实质，探讨细胞呼吸原理的应用。

2.简述叶绿体的结构和功能，说明光合作用的原理和应用以及科学家对光合作用原理的认识过程，研究影响光合作用强度的环境因素。

【复习重点】

1.有氧呼吸的过程及原理。

2.绿叶中色素的种类和作用。

3.光合作用的发现及研究历史。

4.光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。

5.影响光合作用强度的环境因素。

【基础回顾】

第3节ATP的主要来源——细胞呼吸

1.细胞的能量“通货”是___________。

ATP分子高能磷酸键中能量的主要来源是___________________。

由于呼吸作用是在细胞内进行的，因此也叫________________。

2.细胞呼吸是指有机物在____________经过一系列的_______________，生成___________

_______________，释放出_____________并生成___________的过程。

3.酵母菌是一种_________________，在__________和__________的条件下都能生存，属于__________________，因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。

在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的____________和_________；在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生____________，还产生少量的_____________。

4.细胞呼吸可分为_______________和_______________两种类型。

5.对于绝大多数生物来说，_______________是细胞呼吸的主要形式，这一过程必须有________的参与。

有氧呼吸的主要场所是________________。

线粒体具有内、外两层膜，内膜的某些部位向线粒体的内腔折叠形成___________，___________使内膜的表面积大大增加。

嵴的周围充满了液态的_____________。

线粒体的___________上和___________中含有许多种与有氧呼吸有关的____________。

6.有氧呼吸最常利用的物质是_____________,其反应式可以简写成

____________________________________________________________________________。

7.有氧呼吸的第一个阶段，1分子的葡萄糖分解成2分子的_______________，产生少量的

_________，并且释放出___________________。

这一阶段不需要___________的参与，是在____________________中进行的。

第二个阶段是，丙酮酸和_______彻底分解成________和_________，并释放出__________________。

这一阶段不需要__________的参与，是在_______________中进行的。

第三个阶段是，第一个阶段和第二个阶段产生的_________，经过一系列的反应，与___________结合形成__________，同时释放出_________________。

这一阶段需要________的参与，是在_____________________进行的。

8.有氧呼吸是指细胞在__________的参与下，通过多种酶的_______________，把________等有机物_____________________，产生________________和__________，释放_________，生成许多_________的过程。

9.同有机物在生物体外的燃烧相比，有氧呼吸具有不同的特点：

有氧呼吸是在___________的条件下进行的；有机物中的能量是经过一系列的______________逐步释放的；这些能量有相当一部分储存在____________ATP中。

10.在细胞内，1mol的葡萄糖彻底氧化分解以后，可使____________kJ左右的能量储存在

__________中，其余的能量则以______________的形式散失掉了。

11.除________________以外，还有许多种__________和___________能够进行无氧呼吸。

此外，________________、____________________等植物器官的细胞以及_______________等，除了能够进行有氧呼吸，在________________条件下也能进行无氧呼吸。

一般地说，无氧呼吸最常利用的物质也是_______________。

12.无氧呼吸的全过程，可以概括的分为两个阶段，这两个阶段需要不同的________的催化，但都是在_________________中进行的。

第一个阶段与________________________完全相同。

第二阶段是，___________在不同__________的催化作用下，分解成_________和___________，或者转化成______________。

无氧呼吸只在第一阶段释放出_____________，生成少量_________。

葡萄糖分子中的大部分能量则存留在__________或___________中。

无氧呼吸的反应式可以概括为以下两种：

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

13.酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也叫做___________。

产生酒精的叫做__________；产生乳酸的叫做___________________。

第4节能量之源——光与光合作用

1.追根溯源，对绝大多数生物来说，活细胞所需能量的最终源头是____________________。

将光能转换成细胞能够利用的________________的是______________。

2.绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂_________________中，所以，可以用______________提取绿叶中的色素。

绿叶中的色素不只一种，它们都能溶解在______________中。

然而，它们在层析液中的_______________不同：

溶解度高的随______________在滤纸上扩散得____________；反之则______________。

这样几分钟之后，绿叶中的色素就会随着________在滤纸上的扩散而分离开。

____________（蓝绿色）

3.__________________主要吸收_____

（含量约占______）和___________

____________（黄绿色）

绿叶中的色素

____________（橙黄色）

主要吸收_____

__________________和___________

（含量约占______）____________（黄色）

这些色素吸收的光能都可用于_____________。

因为叶绿素对___________吸收最少，绿光被___________出来，所以叶片呈现绿色。

4.在光学显微镜下观察，水稻、柑橘等被子植物的叶绿体一般呈_____________________或___________。

在电子显微镜下观察，可以看到叶绿体的外表有______________，内部有许多___________，___________与______________之间充满了__________。

每个基粒都由一个个_____________堆叠而成。

吸收光能的四种色素，就分布在___________的薄膜上。

5.______________是进行光合作用的场所。

它内部巨大_____________上，不仅分布着许多吸收光能的_____________，还有许多进行光合作用所必需的___________。

6.光合作用是指绿色植物通过____________，利用____________，把_____________和__________转化成储存着___________的____________，并且释放__________的过程。

7.光合作用的探究历程：

（1）1771年。

，英国科学家普利斯特利通过实验证实_________________________________.但是，他没有发现___________在植物更新空气中的作用，而是将空气的更新归因于___________________。

（2）1779年，荷兰科学家英格豪斯做了500多次植物更新空气的实验，结果发现：

____________________________________________________________________________。

（3）1785年，由于发现了空气的组成，人们才明确绿叶在光下放出的气体是____________，吸收的是___________。

（4）1845年，德国科学家梅耶根据能量转换和守恒定律明确指出，植物在进行光合作用时，把_________转换成____________储存起来。

（5）1864年，德国科学家萨克斯做了一个实验。

实验成功地证明光合作用的产物除_____外还有_____________。

（6）1939年，美国科学家鲁宾和卡门利用_______________进行了探究。

他们用氧的同位素________分别标记H2O和CO2。

这一实验有力地证明光合作用释放的氧气来自_______。

（7）进入20世纪40年代，科学家开始用放射性同位素__________做实验。

美国科学家卡尔文等用小球藻做实验最终探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径，这一途径称为________________。

8.光合作用的反应式：

________________________________________________________

9.光合作用的过程十分复杂，包括一系列化学反应。

根据是否需要光能，这些化学反应可以概括地分为____________和___________两个阶段。

10.光合作用第一个阶段中的反应，必须_______才能进行，这个阶段叫做____________。

此阶段的化学反应是在_______________________上进行的。

11.叶绿体中______________吸收的光能，有两方面用途：

一是将水分解成________和________，________直接以分子的形式释放出去，_________则被传递到叶绿体内的______中，作为活泼的___________，参与到___________________的化学反应中去；二是在有关________的催化作用下，促成____________与__________发生化学反应，形成_________。

这样，光能就转变成储存在_________中的化学能。

12.光合作用第二个阶段中的化学反应，__________________都可以进行，这个阶段叫做________________。

这阶段的化学反应是在叶绿体内的______________中进行的。

13.在暗反应阶段中，绿叶通过___________从外界吸收进来来的二氧化碳，不能直接被_______还原。

它必须首先与植物体内的________结合，这个过程叫做________________。

一个二氧化碳分子被一个_______分子固定以后，很快形成两个_________分子。

在有关酶的催化作用下，________接受__________释放的能量并且被________还原。

随后，一些接受能量并被还原的________则经过一系列的化学变化，又形成_________，从而使暗反应阶段的化学反应持续地进行下去。

14.农业生产上许多增加农作物产量的措施，是为了提高______________________（简单地说，是指植物________________________________________）.例如，_________________

________________________，______________________________________________，等等。

15.绿色植物以________为能源、以____________和________为原料合成________，_______中储存着由_________转换来的________。

因此，绿色植物属于____________。

人、动物、真菌以及大多数细菌，细胞中没有___________，不能进行______________，他们只能利用环境中现成的____________来维持自身的生命活动，它们属于_______________。

16.除了绿色植物，自然界中少数种类的细菌，虽然细胞中没有____________，不能进行_____________，但是能够利用体外环境中的某些无机物__________时所释放的能量来制造____________，这种合成作用，叫做___________________。

这些细菌也属于________。

17.生活在土壤中硝化细菌，不能利用光能，但是能将土壤中的_________氧化成________，进而将_________氧化成__________。

硝化细菌能够利用这两个化学反应中释放出的___________，将______________和__________合成为___________，这些_________可供硝化细菌维持自身的生命活动。

【例题讲解】

例1.有氧呼吸和无氧呼吸的实质是（）

A．生物体与外界进行交换B．生物体进行能量的转移与利用

C．进行ADP和ATP的转化D．分解有机物和能量的释放

变式训练：

下列有关有氧呼吸与无氧呼吸的叙述中不正确的是（）

A．都从葡萄糖开始，产生丙酮酸B．都产生CO2和H2O

C．都是有机物的氧化分解D．都有能量释放，并产生ATP

例2.某种毒素侵入人体后，妨碍了细胞呼吸而影响人体的正常生理活动，这种毒素可能作用于（）

A．核糖体B．中心体

C．线粒体D．高尔基体

变式训练：

将酵母菌研磨，离心后，把得到的上清液（含细胞质基质）、沉淀物（含细胞器）和未离心的匀浆，分别加入甲、乙、丙三支试管中，向试管滴加等量的丙酮酸后，其终产物是CO2和H2O的试管是（）

A．甲和乙B．乙

C．丙D．乙和丙

例3.储藏水果和粮食时，充加CO2或抽取空气，能延长储藏时间，主要是由于（）

A．抑制有氧呼吸B．促进有氧呼吸

C．抑制无氧呼吸D．促进无氧呼吸

变式训练：

负责某温室的工人发现温室中的农作物缺少氮肥，再放入一定量的（NH4）2CO3的同时,适量浇水，再采取下列哪项措施更有利于氮的吸收（）

A．适量浇水B．耕地松土

C．提高温度D．增加光照

例4.关于高等植物细胞内的色素的叙述中，错误的是（）

A．绿叶中的叶绿素是类胡萝卜素的3倍，所以叶呈绿色

B．所有植物细胞内都含有四种色素

C．细胞内的叶绿体中的色素吸收光能用于光合作用

D．有的植物细胞的液泡内也含有一定量的色素

变式训练：

把新鲜叶绿素溶液放在光源与分光镜之间，可以看到光谱中吸收最强的是（）

A．红光部分B．红橙光与蓝紫光部分

C．绿光部分D．紫光部分

例5.光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段，下列说法正确的是（）

A．叶绿体的类囊体膜上进行光反应和暗反应

B．叶绿体的类囊体膜上进行暗反应，不进行光反应

C．叶绿体基质中可进行光反应和暗反应

D．叶绿体基质中进行暗反应，不进行光反应

变式训练：

在下列有关光合作用的叙述中，不正确的是（）

A．水的分解发生在叶绿体片层结构薄膜上

B．光反应和暗反应中都有许多酶参与

C．温度降到0℃，仍有植物进行光合作用

D．［H］在光反应和暗反应中起还原作用，并将能量转移到糖类分子中

【巩固练习】

1.在光合作用的暗反应中没有消耗的物质是：

A．[H]和ATPB．H2O和CO2

C．五碳化合物和酶D．三碳化合物和ATP

2.下列关于光合作用的叙述正确的是：

　A．光反应必须在光下进行，暗反应必须在暗处进行

　B．暗反应需大量的酶参加，光反应不需要酶

　C．光反应必须在叶绿体基粒上进行，暗反应必须在叶绿体基质里进行

D．没有光反应，暗反应就不能进行；没有暗反应，光反应则仍能顺利进行

3.光合作用中，光能转变成稳定化学能发生在下列哪一过程中：

A．水的光解B．ATP的水解C．CO2的固定D．三碳化合物的还原

4.某学生在玻璃温室里进行植物栽培实验。

为此，他对室内空气中的CO2含量进行了24小时的测定，下图所示曲线中能正确表示其测定结果的是（横坐标为当日时间，纵坐标为CO2浓度）

5.

光合作用过程中，水的分解及三碳化合物形成葡萄糖所需能量分别来自：

A．呼吸作用产生的ATP和光能B．都是呼吸作用产生的ATP

C．光能和光反应产生的ATPD．都是光反应产生的ATP

6.

如下图所示，某植物的绿叶经光照24小时后，然后脱色用碘处理，结果有锡箔覆盖的位置不呈蓝色而不被锡箔覆盖的部位呈蓝色。

该实验证明：

（1）光合作用需要叶绿素

（2）光合作用需要光

（3）光合作用放出氧气（4）光合作用制造淀粉

　A．

（1）（4）B．

（2）（4）C．

（2）（3）D．

（1）（3）

7.生物体在呼吸作用过程中有CO2放出时，则可判断此过程一定：

A．不是产生酒精的无氧呼吸B．不是产生乳酸的无氧呼吸

C．是有氧呼吸D．是无氧呼吸

8.

请据图回答，经数小时后，U形管A、B两处的液面会出现下列哪种情况：

（实验装置足以维持实验期间小白鼠的生命活动，瓶口密封，忽略水蒸气和温度变化对实验结果的影响）

A．A处上升，B处下降B．A、B两处都下降

C．A处下降，B处上升D．A、B两处都不变

9．在“叶绿体中色素的提取和分离”实验中，滤纸条上扩散速度最慢的色素及其主要吸收的光是：

A．叶绿素a，蓝紫光B．叶绿素a，红光和蓝紫光

C．叶绿素b，蓝紫光D．叶绿素b，红光和蓝紫光

10．下列哪项是光合作用、有氧呼吸、无氧呼吸共有的现象：

A．在植物体内随时进行B．分解葡萄糖

C．产生ATPD．在线粒体内发生

11．细胞有氧呼吸释放的CO2中的氧元素：

A．全部来自H2OB．部分来自O2

C．全部来自C6H12O6D．部分来自C6H12O6

12．为延长水果仓贮时间，向贮仓中加入N2和CO2的目的是：

A．抑制无氧呼吸B．促进无氧呼吸

C．抑制有氧呼吸　　D．促进有氧呼吸

13．下列可被称作发酵的现象是：

A．梨在腐烂过程中产生酒精B．肌肉细胞在激烈收缩时产生乳酸

C．酵母菌在制酒过程中产生酒精和CO2D．玉米胚细胞无氧呼吸产生乳酸

14．验证酶的高效性实验成功的关键是：

A.试管是否干净　　　　　　　　　　　　　B.肝脏是否新鲜

C.卫生香（或火柴梗）是否点燃　　　　　　D.所用肝脏研磨液的多少

15．将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量水混合装入一个容器内，调整pH至2.0，保存于37℃的水浴锅中，过一段时间后，容器内剩余的物质是：

A.淀粉、胃蛋白酶、多肽、水

B.唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水

C.唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水

D.唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水

16．人在发高烧时食欲降低，感觉食之无味，其原因是：

A.体温升高，导致肠胃不能及时排空

B.体温升高，完全抑制了消化酶的分泌

C.体温升高，消化酶的活性受到影响

D.体温升高，破坏了体温调节系统，从而影响了肠胃的吸收

17．一位科学家做了如下实验：

将水绵（丝状绿藻）放在暗处，一束白光通过棱镜再投射到水绵的叶绿体上，这时好氧性细菌将明显聚集在：

A.红光的投影区域内B.红光和绿光的投影区域内

C.红光和蓝紫光的投影区域内D.黄光和橙光的投影区域内

18．下列关于ATP

ADP＋Pi＋能量的反应式的叙述中，正确的是：

A．反应式中物质可逆，能量不可逆　　　　

B．反应式中能量可逆，物质不可逆

C．反应式中的物质和能量均可逆

D．生物体内ADP转变成ATP所需能量都来自呼吸作用

19．下列有关线粒体的描述中，不正确的是：

　　A.线粒体具有内外两层膜，内膜折叠成嵴，使内膜的表面积大大增加

　　B.线粒体内膜和基质中含有许多与有氧呼吸有关的酶

　　C.线粒体进行呼吸作用时必须有氧的参与

　　D.细胞产生CO2的部位一定是线粒体

20．在四支试管中虽含有下列不同的化学物质和活性酵母细胞制备物，经一定时间的保温后，能产生的CO2的是：

　　A.葡萄糖＋细胞膜已经破裂的细胞　　　　　B.葡萄糖＋线粒体

　　C.丙酮酸＋核糖体　　　　　　　　　　　　D.丙酮酸＋内质网

21．制作泡菜时泡菜坛子必须密封，其根本原因是：

　　A.防止产生的乳酸挥发　　　　　　　　　B.防止水分过度蒸发

　　C.防止氧气进入坛内　　　　　　　　　　D.防止坛内蔬菜萎蔫

22．绿叶中的色素能够在滤纸上彼此分离开的原因是：

A.色素提取液中的不同色素已经分层　　　

B.阳光的照射使各种色素能彼此分开

C.色素在层析液中的溶解度不同　

D.丙酮使色素溶解并且彼此分离的扩散速度不同

23．在夏季中午光照最强的情况下，绿色植物的光合作用强度略有下降。

这时，叶肉细胞内的C3、Ｃ５、ATP的含量变化依次是：

　　A.升、降、升　　　　　　　　　　　　　　B.降、升、降

　　C.降、升、升　　　　　　　　　　　　　　D.升、降、降

24．由于硝化细菌的作用，土壤中的氨可以转变成植物制造何种物质的原料？

　　A.核糖和脂肪　　　　　　　　　　　　　　B.葡萄糖和淀粉

　　C.氨基酸和核苷酸　　　　　　　　　　　D.脂肪酸和氨基酸

25．一学生做了如下实验：

将小球藻放在一只玻璃容器内，使之处于封闭状态。

实验在保持适宜温度的暗室中进行，并从第5分钟起给予光照。

实验中仪器记录了该容器内氧气含量的变化，结果如下图，请分析回答：

（1）在0~5分钟之内，氧气量减少的原因是______________________________。

（2）给予光照后，氧气量马上增加的原因是______________________________。

（3）在5~20分钟之间，氧气量增加的速率逐渐减小，这是因为____________________。

（4）加入少量的NaHCO3溶液后，氧气产生量呈直线上升，这是因为________________。

26．将酵母菌研磨、离心后得到上清液（含细胞质基质），和沉淀物（含细胞器等），把等量的上清液、沉淀物和未离心的研磨匀浆分别放入甲、乙、丙三个试管内：

（1）向三个试管分别滴