生命科学主题三
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主题三 生命的物质变化和能量转换 3．1 生物化学反应的特点 学习内容 1.新陈代谢（同化作用与异化作用）。 同化——外界物质变自身，储存能量 异化——分解自身物质，释放能量 2.生物体内的合成与分解反应。 合成反应：小分子到大分子，如：单糖到多糖，核苷酸到核酸，氨基酸到蛋白质，很多是脱水缩合反应 分解反应：大分子到小分子，如：水解反应和氧化分解反应 3.酶的物质属性、反应条件和特点。 大部分是蛋白质，少数是RNA 专一性，靠酶的活性部位实现。 高效性 往往需要辅助因子（金属离子或小分子有机物也叫辅酶）参与 命名根据作用物和来源 4.ATP的中文名称及结构简式。 腺苷三磷酸 腺嘌呤+核糖——腺苷 A―P～P～P 5.ATP、ADP的相互转换与储能、释能的关系。 ATP分解为ADP、磷酸基，并且释放能量，供各项生命活动 ADP加上磷酸基，输入能量，合成为ATP，该能量可来自于光合作用和呼吸作用 6.ATP与生命活动能量供应的关系。 见上 7.“探究酶的高效性”实验。 8.影响酶活性的因素及其在生产、生活中的应用。 受温度和pH影响。 胰蛋白酶（小肠内）是碱性，胃蛋白酶（胃内）是酸性，唾液淀粉酶（口腔内）是中性。 3．2 光合作用 学习内容 1.光合作用的研究进程中的经典实验（科学探究的思路和方法）。 赫尔蒙特实验——柳树获得的增重只是来源于水 普利斯特利实验——薄荷能改善由于动物呼吸、蜡烛燃烧而变得污浊的空气 英格豪斯实验——光照是普利斯特利实验成功的必要条件 萨克斯实验——光合作用的产物除了氧气还有淀粉 鲁宾和卡门实验（同位素标记法18O）——光合作用释放的氧气来自于水 卡尔文实验——阐明二氧化碳转化为有机物的途径（暗反应），也用到了同位素标记法14C 1 2.光合作用的概念、总反应式。 见第一册68页 3.叶绿体的结构与功能。 椭球形、双层膜 类囊体——光合作用光反应 叶绿体基质——光合作用暗反应 4.叶绿体所含色素的种类、颜色、分布，色素与所吸收光谱的关系。 叶绿素a——蓝绿色，类囊体膜，红橙光蓝紫光 叶绿素b——黄绿色，类囊体膜，红橙光蓝紫光 胡萝卜素——橙黄色，类囊体膜，蓝紫光 叶黄素——黄色，类囊体膜，蓝紫光 5.光合作用过程中光反应与暗反应两个阶段的特点与联系。 光反应：需要光，在类囊体发生，色素吸收光能，只有叶绿素a才能转化光能 暗反应：不需要光，在叶绿体基质发生 光反应为暗反应提供ATP和NADPH 暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+ 6.光合作用过程中的物质变化和能量变化；光合作用的实质和意义。 光反应物质变化：水分解成O2、e和H+ 形成ATP和NADPH 暗反应物质变化：二氧化碳+五碳化合物固定为三碳化合物 然后还原为糖，条件为ATP供能和NADPH供还原性。这两者然后形成为ADP，Pi和NADP 光反应能量变化：光能——活跃的化学能 暗反应能量变化：活跃的化学能——稳定的化学能 光合作用实质和意义：叶绿体吸收并利用光能，将二氧化碳和水合成有机物质并释放氧气，将光能转换成化学能的过程 7.光照强度、二氧化碳浓度、温度、水等影响光合作用的原因及其在生产实践上的意义。 光照强度——主要影响光反应。光合速率随光照强度增大而提高，但是当光合速率达到饱和后，提高光照强度则不会使光合速率加快 二氧化碳——光照充分时，二氧化碳浓度低可能限制光合作用进行，它主要是通过影响暗反应来抑制光合作用 温度——直接影响光合速率，通过影响酶的活性 还有水、无机离子，比如镁离子等也会影响光合速率 8.“叶绿体色素的提取和分离”实验。 提取原理：色素可溶于有机溶剂 分离原理：各种色素随层析液扩散的速度不同 提取几个细节：叶片要绿 粗叶脉叶柄要剪掉 提取液：无水乙醇 碳酸钙作用：防止叶绿素被破坏 石英砂作用：帮助研磨 研磨过程要迅速而充分，药剂适量 分离几个细节：滤纸条要剪角 2 画滤液细线要细而直 要重复画二三次 每次之间要阴干 层析液不要沾污管壁 滤纸条不要碰到管壁 层析液不能浸没滤液线 色素在滤纸条上的排列顺序（由上至下）——胡、黄、a、b 9.“探究影响光合作用的因素”实验。 控制变量原则 对照原则 实验前，要用真空渗水法排除叶肉细胞间隙中的空气，充以水分，使叶片沉于水中 CO2浓度这一变量是通过调节水溶液中NaHCO3浓度来实现的。 3.3 细胞呼吸 学习内容 1、 细胞呼吸的概念。 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 2、 细胞呼吸的类型、主要形式。 有氧呼吸和无氧呼吸 3、 有氧呼吸的概念、场所、必要条件及两个主要阶段。 有氧呼吸：在有氧条件下，氧化分解糖产生大量的二氧化碳和水 酶 C6H12O6 +6O2 6CO2+6H2O+能量 有氧呼吸场所：第一阶段——糖酵解，细胞质基质，产物丙酮酸和H+，少量ATP 第二阶段——首先丙酮酸脱去一个CO2，形成二碳化合物进入三羧酸循环，线粒体基质，产生二氧化碳和H+，少量ATP。其次在线粒体内膜，H+和氧气结合为水，大量ATP 4、 无氧呼吸的概念、类型（酒精发酵及乳酸发酵）。 无氧呼吸：在无氧条件下，氧化分解糖产生乙醇和二氧化碳或乳酸，释放少量能量 酒精发酵——产物酒精和二氧化碳，少量能量（酵母菌等） 酶 反应式：C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量 乳酸发酵——产物乳酸，少量能量（乳酸菌等） 酶 反应式：C6H12O6 2C3H6O3+能量 高等生物：人——肌肉无氧呼吸产乳酸 根受淹——乙醇和二氧化碳 马铃薯块茎——乳酸 5、 细胞呼吸的实质及其意义。 氧化分解，提供能量，就是异化作用 6、无氧呼吸在人类生产、生活中的应用。 酿酒、酒酿、泡菜、酸菜等 人在高原上易疲劳，剧烈奔跑腿酸等 3．4 营养物质的转换 3 学习内容 1.糖类代谢的途径。 单糖吸收场所小肠上皮细胞 氧化分解 合成多糖 转化为脂肪、氨基酸 2.脂肪代谢的途径。 脂肪消化第一步——肝脏分泌的胆汁的乳化作用 甘油代谢：通过丙酮酸进入糖代谢 脂肪酸代谢：通过二碳化合物在线粒体基质，进入三羧酸循环 合成脂肪 3.蛋白质代谢的途径。 合成新的蛋白质 在肝脏细胞脱氨基，含碳部分进入三羧酸循环，氨基转化为尿素 4.三大类营养物质的转化关系。 见上，另见第一册85页的图4-26 5.人体所需的营养物质和合理膳食。 七大营养物质——水、无机盐、维生素、膳食纤维、糖类、脂肪和蛋白质 练习： （08年） 9．下列不属于光反应产物的是…………………………………………………………（ ） A O2 B H2O C NADPH D ATP 10. 细胞呼吸过程中一定会发生的是………………………………………………( ) A·氧气的消耗 B·有机物的分解 C. 二氧化碳的生成 D·水的生成 2. 请回答下列有关实验的问题: (1) 在"叶绿体色素的提取和分离"实验中，由于各种色素不溶于水, 故必须用_____________提取叶绿体中的色素。运用_______________的方法使不同色素在扩散过程中被分离开来，扩散速度最快且呈橙黄色的色素是_________________________。 (2) 在"植物细胞有丝分裂的观察"实验中，制作洋葱根尖临时装片时，对解离后的洋葱根尖进行压片，可使其组织细胞___________________________；显微镜下观察细胞分裂各时期的最佳部位是洋葱根尖________________组织。 3. 今年来，上海市郊大力发展现代设施农业， 在拥有现代化设施的玻璃大棚中栽种各种优质 作物。右图为玻璃大棚示意图，请回答： （1） 大棚用五色透明的玻璃材料制成，是为了 获得充足的光照，从而有利于光合作用 ____________阶段的进行。 （2） 大棚还配置了CO2气体发生器，因为CO2 4 是光合作用_________阶段的原料，通过CO2的固定、还原并合成____________,同时将_________________储存于其中。 （3）要经常对大棚中的土壤进行松土，其目的是促进植物根部细胞的__________呼吸，有利于植物对无机盐离子的__________运输、 （4）要提高大棚中农作物的产量，还可采取_______________________________等措施。 （09年） 5．已知有10个腺苷，36个磷酸基和足够的能量，则能形成ATP的数目是 （ ） A．10 B．11 C．12 D．15 6．细胞呼吸的意义在于 （ ） A．消耗O2 B．为生命活动提供能量 C．分解葡萄糖 D．产生CO2和H20 7．当某种病毒侵入人体时，会妨碍细胞的呼吸，从而影响人体正常的生理功能。那么这种病毒直接影响的细胞器可能是 （ ） A．线粒体 B．中心体 C．核糖体 D．高尔基体 8．蛋白质在人体细胞内氧化分解的最终产物是 （ ） A．H2O和CO2 B．氨基酸 C．尿素、H2O和CO2 D．H2O和无机盐 9．光合作用合成的主要有机物和释放的气体分别是 （ ） A．糖和CO2 B．糖和O2 C．脂肪和CO2 D．蛋白质和CO2 3．是高等生物体代谢过程示意图请据图回答 （1）写出①-③所表示的生理过程的名称 ① ② ③ (2)能量A和能量B相比，数值较大的是能量 。这些能量一部分被转移 到化合物 中，供各种生命活动需要。 （3）微生物进行②过程时，该生理活动被称为 。 （4）③过程第一步称为 ，发生场所是 。 （5）①过程包括 和 两个阶段。 4．在叶绿体的色素提取和分离实验中，提取叶绿体色素的试剂是 ，分离叶绿体色素的方法是 .试验结果显示，滤纸条上出现 条色素带，最上方的一 5 条色素带是 （色素）。 （11年） 10．ATP被喻为生物体的“能量货币”，这种比喻的依据是 A．ATP是细胞中的储能多糖 B．ATP是细胞中唯一的储能物质 C．ATP与ADP的互相转化可以实现能量的储存和释放 D．在细胞内ATP与ADP的转化不需要酶催化 12．叶绿素a具有选择性吸收光谱的特性。下列能正确表示叶绿素a吸收光谱的是 13．用高倍镜观察果蝇唾液腺细胞永久装片时，不能看到的现象是 A．染色体上的基因排列状况 B．染色体形态比其他细胞的大得多 C．染色体上有许多横纹 D．染色体横纹的数目和位置相对恒定 20．科学家用水绵进行了如下实验：把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气和 光照的条件下一段时间，然后用极细的光束照射水绵不同部位，观测到一些部位有好氧细菌积聚，另一些部位则没有积聚（如图7所示）。由此提出的结论是 图7 A．光合作用产生淀粉，场所是叶绿素 B．光合作用产生氧气，场所是叶绿体 C．光合作用产生淀粉，需要水 D．光合作用产生氧气，需要二氧化碳 （六）生物化学反应及其特点（11分） 据不完全统计，2007年上海市16至18岁学生肥胖率已高达14.5%，肥胖的发生与糖类、脂类、蛋白质三类有机物的代谢密切相关。图16是三类有机物代谢关系简图（图中 6 数字表示途径，字母表示物质），据图回答。 图16 46．A是指 ；对于人体而言，图中的多糖是指 。过程⑥的发生需 要经过 作用。过程⑩称为 ；图中释放能量最多的过程是 。 47．剧烈运动时，部分骨骼肌细胞在缺氧状态下，物质A将转化为 。 48．人体摄食过量蛋白质也会导致肥胖。试写出能解释该现象的物质转化途径（用图 16中数字编号和箭头有序表达）： 。 目前临床上广泛使用的半合成头孢类抗生素是以7-氨基头孢烷酸（7-ACA）为原料生产的，而7-ACA既可通过无机催化反应又可通过酶催化反应由头孢菌素C获得，其反应式如图17所示。研究结果总结在图18中，其中曲线Ⅰ代表无机催化反应，曲线Ⅱ代表头孢菌素酰胺酶催化反应。 图17 49．含有与图17虚线方框所示的结构相同的生物大分子是 。 50．下列反应中，与图17所示的反应类型相似的是 A．糖原形成 B．DNA复制 C．RNA转录 D．淀粉水解 7 51．比较图18中曲线Ⅰ与曲线Ⅱ在40℃时的酶活性数据，结果表明酶的一个特性是 。 图18 52．由图18曲线Ⅱ可知，当反应温度升至 ℃以上时，头孢菌素酰胺酶的活性会 降低到最大活性的一半以下。 （12年） 15．图5为细胞中常见的生化反应，则下列相关叙述正确的是 A．图中虚线框内为氢键 B．该反应为脱水缩合反应 C．化合物甲含三个游离羧基 D．化合物丙的R基为-CH2COOH 18．ATP与ADP的转化关系如图6，其中①和②为反应过程，③表示某化学键。下列叙述正确的是 A．过程①是合成反应 B．反应②的能量来源可以不同 C．③表示高能磷酸键 D．抑制反应①有利于ATP合成 27．图12表示pH对人体肠淀粉酶、唾液淀粉酶、胃蛋白酶催化效率的影响；图13用来描 述酶的作用机理，其中A代表底物，B代表酶。下列表述正确的是 A．图12的曲线II可能是人体胃蛋白酶 B．图12表明各种酶对pH适应范围很广 C．图13中A和B可分别表示DNA和蛋白质 8 D．图13中A和B可分别表示淀粉和蛋白酶 （六）物质与能量代谢（9分） 肝脏是人体具有消化、代谢、解毒等功能的器官，图22是肝细胞有机物代谢部分过程的示意简图，图中字母表示相应物质，数字表示有关过程。([ ]内写数字或字母，横线上写文字) 52．图22中的场所甲是______，A、C所代表的物质名称依次是_______和________。 53．过程①至③中，释放能量最多的过程是[ ]。 随着生活水平不断提高，营养过剩引起的肥胖日益严重。为了达到减肥的目的，一些同学进行体育锻炼，还有一些同学则采用少食糖类、多食蛋白质的方法。 54．剧烈运动时，[ ]供应不足，肌细胞内的乳酸会大量积累。剧烈运动之后，人体血糖 浓度的暂时降低与图中过程[ ]加强有关。 55．通过少食糖类、多食蛋白质来减肥可能会适得其反，这是因为图中过程[ ]增强的结 果；同时会增加肝脏的负担，其原因是________。 （七）光合作用（12分） 光质(不同波长的可见光)对光合作用、物质代谢、植物的生长等均有调控作用。 ([ ]内写编号，横线上写文字) 56．图23所示的结构是_______，吸收可见光的色素位于图23中的[ ]。 57．光质主要通过影响图24中的反应____（反应I或II）而影响光合作用的效率，图24中 反应II发生在图23中的[ ]。 9 58．图24中的A是______，D是______。卡尔文循环主要包括_____和_______两个过程。 59．利用不同光质组合的光对菊花幼苗进行一段时间的照射，发现菊花幼苗的生长有显著 变化，实验结果如表2： 表2 组别 第1组 第2组 第3组 第4组 第5组 第6组 光质 中红光 高红光+蓝光 低红光+蓝光 蓝光 远红光 白光 光照强度（相对值） 40 40 40 40 40 40 干重（g） 0.189 0.180 0.171 0.147 0.066 0.149 上述六组光质组合中，属于对照组的是第_____组。选择系列红光与蓝光为主要光质进 行试验，其依据主要是______。不同光质释放的热量不同，因此实验时需要严格控制____。 棚栽菊花时，若要取得更理想的光合作用效果，根据表2的实验结果，可以重新选择___两 种光质组合。 附：主题一、二答案 08年：CBAAB DBA 1、（1）细胞壁 叶绿体 （2）8 （3）4 5 （4）信息的识别 （5）质壁分离 09年：CDAD 1、（1）4细胞壁 （2）6核糖体 （3）9内质网 （4）3高尔基体 （5）2线粒体 （6）中心体 （7）叶绿体 细胞壁 液泡 11年：ACDDD (一)21、9 22、叶绿体、液泡、细胞壁 23、4 3 7 24、9核酸 12年：BDCDC （一）31、核糖体 细胞核 32、7 3 6 33、糖蛋白 34、DNA复制，有关蛋白质合成、中心体复制 4和5 35、细胞板（或细胞壁） 10 本文来源：https://www.wddqw.com/doc/d28710084b2fb4daa58da0116c175f0e7dd11959.html