细胞的能量供应和利用
生物必修一细胞的能量供应和利用知识点
生物必修一细胞的能量供应和利用知识点
生物必修一中关于细胞的能量供应和利用的知识点包括：
1. ATP的生成和利用：细胞内能量主要以三磷酸腺苷（ATP）的形式储存和传递。
ATP 的生成通过三种途径：磷酸化作用、脱氧核苷酸合成途径和无氧糖酵解。
2. 细胞的呼吸作用：包括有氧呼吸和无氧呼吸。
有氧呼吸发生在线粒体内，通过氧化葡萄糖、脂肪和蛋白质产生能量。
无氧呼吸则发生在细胞质内，产生乳酸或乙醇。
3. 光合作用：光合作用是植物和某些细菌中进行的一种能量转换过程。
它利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质（如葡萄糖）和氧气。
4. 酶的作用：酶是生物体内催化化学反应的蛋白质。
它可以加速化学反应的速率，降低反应所需的能量。
酶还具有特异性，只催化特定的底物。
5. ATP酶与AMP酶：ATP酶是一种酶，它能将ATP分解为ADP和无机磷酸，同时释放能量。
AMP酶则能将ADP进一步分解为AMP和无机磷酸。
6. 发酵过程：发酵是无氧条件下进行的一种能量产生过程，主要通过乳酸发酵或酒精发酵来产生能量。
7. 细胞色素和色素体：细胞色素是细胞内呼吸过程中的电子传递体。
而色素体是进行光合作用的细胞器。
8. 肌肉收缩和运动：肌肉收缩和运动需要大量的能量供应，其中ATP在肌肉收缩过程中起着重要的作用。
这些知识点是生物必修一中关于细胞能量供应和利用的重要内容。
高二生物教案：细胞的能量供应和利用
高二生物教案：细胞的能量供应和利用课题：细胞的能量供应和利用教学目标：1. 了解细胞的能量来源和能量转换过程；2. 理解细胞的呼吸作用和光合作用的原理和过程；3. 掌握细胞能量转换的分子机制和关键物质。
教学内容：1. 细胞能量的来源：食物和太阳能；2. 细胞能量的转换过程：细胞呼吸和光合作用；3. 细胞呼吸的原理和过程；4. 光合作用的原理和过程。
教学重点：1. 理解细胞呼吸和光合作用的原理和过程；2. 掌握细胞能量转换的分子机制和关键物质。
教学难点：1. 理解光合作用的光反应和暗反应的关系和调控；2. 掌握细胞呼吸的分子机制和关键物质。
教学方法：1. 讲授和示范：通过讲解和演示细胞能量的转换过程，让学生理解和掌握细胞能量转换的原理和过程；2. 实验探究：通过实验，让学生亲自动手操作和观察，体验细胞能量转换的过程。
教学资源：1. 板书：细胞能量的来源和转换过程的关键概念和公式；2. 实验用具和材料：透明葡萄糖溶液、酵母粉、试管、酒精灯等。
教学过程：一、导入（5分钟）1. 引入细胞是生命的基本单位，细胞内的所有活动都需要能量的支持；2. 提问：你知道细胞能从哪里获取能量吗？二、展示和讲解（15分钟）1. 展示细胞能量的来源和转换过程的板书；2. 讲解细胞能量的来源：食物和太阳能；3. 讲解细胞能量的转换过程：细胞呼吸和光合作用。
三、实验探究（30分钟）1. 实验目的：通过观察酵母发酵产生酒精的过程，了解细胞呼吸的原理和过程；2. 实验步骤：a. 准备试管，分别加入一定量的透明葡萄糖溶液和酵母粉；b. 将试管加热并观察酵母发酵产生的气泡和酒精的气味；c. 结论：酵母通过发酵将葡萄糖转化为能量和酒精。
四、讲解和总结（20分钟）1. 讲解细胞呼吸的原理和过程：糖分子在细胞内逐步分解成二氧化碳和水，同时释放出大量的能量；2. 讲解光合作用的原理和过程：植物通过光合作用将太阳能转化为化学能，并生成氧气。
五、小结和评价（5分钟）1. 小结细胞能量的来源和转换过程；2. 提问学生对细胞能量供应和利用的理解和掌握程度。
高考生物专题复习《细胞的能量供应和利用》含答案
高考生物专题复习《细胞的能量供应和利用》【考点梳理.逐个击破】一、酶1.酶的本质（1）概念：酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。
（2）酶的作用：催化作用；酶的作用机理：降低化学反应的活化能。
例1：用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质,处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。
由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是( )。
A.蛋白酶B.氨基酸C.RNAD.DNA【解析】自然界中的酶大多数是蛋白质,少数是RNA。
核糖体是由RNA和蛋白质组成的,用蛋白酶将核糖体的蛋白质去除后,处理后的核糖体仍可催化氨基酸发生脱水缩合反应,说明起催化作用的成分是RNA,C项符合题意。
故选C2.酶的特性（1）高效性：同无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的效果更显著。
（2）专一性：一种酶只能催化一种或一类化学反应。
（3）作用条件温和：在最适宜的温度和 pH 条件下，酶的活性最高。
温度和 pH 偏高或偏低，酶活性都会明显降低。
过酸、过碱或高温，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。
低温抑制酶的活性，但酶的空间结构稳定，在适宜温度下酶的活性可以升高。
酶制剂适于在低温(0～4 ℃下保存。
3.影响酶促反应速率的因素：温度、pH、底物浓度、酶浓度。
例2：下图中,①表示有酶催化的反应曲线,②表示没有酶催化的反应曲线,E表示酶降低的活化能,下列图解正确的是( )。
【解析】酶催化作用的机理是能显著降低化学反应的活化能,①表示有酶催化的反应曲线,②表示没有酶催化的反应曲线,E应是二者所需活化能峰值之差,故B项符合题意。
故选B例3：酶是细胞代谢所必需的,下列有关叙述不能体现这一观点的是( )。
A.由于酶的催化作用,细胞代谢才能在温和的条件下进行B.细胞代谢过程中产生的有害物质可以通过酶分解C.酶能降低细胞中化学反应的活化能进而提高代谢效率D.活细胞产生的酶在细胞内外均能发挥作用【解析】细胞代谢是细胞中进行的化学反应,需要活化能。
细胞的能量供应和利用-V1
细胞的能量供应和利用-V1
细胞的能量供应和利用
细胞是所有生命活动的基本单元，而能量是支撑生命活动所必需的。
细胞能够利用来自外界的能源，并在细胞内部进行多种代谢作用，从而维持其正常的生命活动。
本文将重点讨论细胞的能量供应和利用过程。
一、能量供应
1. 光合作用
光合作用是由细胞内的叶绿体负责的，能够将太阳光转化为可利用的化学能，同时产生氧气和葡萄糖等有机物。
光合作用是地球上的主要能量来源，几乎所有生物都依赖于其产生的有机物来维持生命活动。
2. 细胞呼吸
细胞呼吸是指细胞内的线粒体利用有机物分解产生的化学能，并将其转化为可用能的过程。
细胞呼吸可以分为三个阶段：糖解、三羧酸循环和氧化磷酸化。
在这个过程中，ATP分子作为生命活动所必需的能量来源，被不断地产生出来。
二、能量利用
1. 细胞工作
能量被细胞用来完成各种生物学过程，如细胞分裂、蛋白质合成等。
没有足够的能量供应，细胞将无法维持其正常功能，甚至最终死亡。
2. 热能产生
细胞内的化学反应产生的副产物包括热量，这些热量被细胞代谢掉，使得细胞能够保持一个稳定的体温。
一些动物会利用这些热能来维持其生命活动，比如暖血动物体内的恒温调节。
3. 储存为脂肪
有时，细胞引入的能量超过了其需要的数量，这些多余的能量将被转化为脂肪储存在细胞内部。
这些脂肪可以作为未来可能需要的能源储备，维持细胞的正常生命活动。
结论
细胞的能量供应和利用是非常复杂的过程，在细胞生物学中起着重要的作用。
掌握这些过程对于我们更好地理解生命现象，也有助于我们设计更有效的生物技术。
生物必修一第五章知识点总结全
第五章细胞的能量供应和利用第一节降低反应活化能的酶1、细胞代谢：细胞内每时每刻进行着许多化学反应，统称为细胞代谢.2、活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
3、酶的作用：催化作用4、使化学反应加快的方法：加热：通过提高分子的能量来加快反应速度；加催化剂：通过降低化学反应的活化能来加快反应速度；同无机催化相比，酶能更显著地降低化学反应的活化能，因而催化效率更高。
5、酶的概念：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA。
6、酶的特性：高效性：酶的催化效率是无机催化剂的107－1013 倍专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应酶的作用条件较温和：酶在最适宜的温度和PH条件下，活性最高。
7、影响酶促反应的因素（1）酶浓度对酶促反应的影响：酶促反应的速率与酶浓度成正比，如图1 所示。
图一图二图1 图2（2）底物浓度对酶促反应的影响：刚开始反应速度随底物浓度增加而加快,之后再增加底物浓度，反应速率也几乎不变，如图2所示。
（3）pH值对酶促反应影响：刚开始反应速度随着pH值升高而加快，达到最大值后反应速度随着pH值升高而下降。
反应速率最大时的pH值称为这种酶的最适pH 值。
如图3所示。
图三图四图3 图4（4）温度对酶促反应的影响：刚开始反应速率随温度的升高而加快；但当温度高到一定限度时，反应速率随着温度的升高而下降，最终，酶因高温使空间结构遭到破坏失去活性，失去了催化能力。
如图4所示。
8、实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解比较过氧化氢酶在不同条件下的分解（1）实验分析：1号与2号比较自变量为水浴加热，1号与3号、4号比较自变量为3号加入三氯化铁、4号加入肝脏研磨液(即催化剂种类)（2）实验结论：酶具有催化作用，并且催化效率要比无机催化剂Fe3+高得多（3）控制变量：自变量（实验中人为控制改变的变量）因变量（随自变量而变化的变量）、无关变量（除自变量外，实验过程中还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响）。
高中生物教案范文：细胞的能量供应和利用
高中生物教案范文：细胞的能量供应和利用一、教学目标1.理解细胞的能量供应和利用的基本概念。
2.掌握细胞呼吸和光合作用的过程及其在能量供应中的作用。
3.能够运用所学知识解释生活中的能量转化现象。
二、教学重点与难点1.教学重点：细胞呼吸和光合作用的过程及其在能量供应中的作用。
2.教学难点：光合作用和细胞呼吸之间的联系。
三、教学准备1.教材：高中生物教材第三章第一节《细胞的能量供应和利用》。
2.教学资源：多媒体课件、细胞呼吸和光合作用示意图。
四、教学过程1.导入新课通过提问方式引导学生回顾已学过的相关知识，如：生物体为什么要进行能量代谢？细胞如何进行能量代谢？从而引出本节课的主题——细胞的能量供应和利用。
2.教学内容（1）细胞呼吸a.介绍细胞呼吸的概念：细胞呼吸是指生物体在细胞内将有机物质氧化分解，产生能量的过程。
b.讲解细胞呼吸的过程：包括糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化三个阶段。
c.分析细胞呼吸的意义：为生物体提供能量，维持生命活动的正常进行。
（2）光合作用a.介绍光合作用的概念：光合作用是指植物、蓝细菌等生物在光的作用下，将水和二氧化碳转化为有机物质，产生能量的过程。
b.讲解光合作用的过程：包括光反应和暗反应两个阶段。
c.分析光合作用的意义：为生物体提供能量和有机物质，维持生态系统的平衡。
（3）光合作用和细胞呼吸之间的联系a.光合作用和细胞呼吸的相互关系：光合作用是细胞呼吸的物质基础，细胞呼吸是光合作用的能量来源。
b.光合作用和细胞呼吸在能量供应中的作用：光合作用将太阳能转化为化学能，细胞呼吸将化学能转化为生物体所需的能量。
3.案例分析通过多媒体课件展示生活中的能量转化现象，如太阳能电池板、植物的光合作用等，引导学生运用所学知识进行分析。
4.巩固练习a.细胞呼吸和光合作用分别在哪个阶段产生能量？b.光合作用和细胞呼吸之间的联系是什么？c.举例说明生活中的能量转化现象。
a.为什么生物体要进行能量代谢？b.光合作用和细胞呼吸在生物体能量供应中各有什么作用？五、作业布置1.复习本节课所学内容。
高中生物《细胞的能量供应和利用》教案新人教版必修
一、教学目标：1. 理解细胞呼吸的概念和意义。
2. 掌握有氧呼吸和无氧呼吸的过程、产物和能量释放。
3. 能够运用细胞呼吸的知识解释生活中的实际问题。
二、教学内容：1. 细胞呼吸的概念和类型。
2. 有氧呼吸的过程、产物和能量释放。
3. 无氧呼吸的过程、产物和能量释放。
4. 细胞呼吸的应用。
三、教学重点与难点：1. 教学重点：细胞呼吸的概念、类型、过程和应用。
2. 教学难点：有氧呼吸和无氧呼吸的具体过程及其能量释放。
四、教学方法与手段：1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生主动探究细胞呼吸的知识。
2. 使用多媒体课件，生动展示细胞呼吸的过程和实例。
3. 通过小组讨论、实验等方式，增强学生的实践操作能力和团队合作能力。
五、教学过程：1. 引入：通过生活中的实例，如运动员运动过程中的能量供应，引出细胞呼吸的概念。
2. 讲解：讲解细胞呼吸的类型、过程和能量释放，重点阐述有氧呼吸和无氧呼吸的区别。
3. 实践：组织学生进行实验，观察细胞呼吸的产物和能量释放。
4. 应用：引导学生运用细胞呼吸的知识解释生活中的实际问题，如发酵过程、粮食保存等。
6. 作业：布置相关练习题，巩固所学知识。
六、教学评估：1. 课堂问答：通过提问的方式，检查学生对细胞呼吸概念的理解和掌握。
2. 实验报告：评估学生在实验中的观察、操作和分析能力。
3. 作业完成情况：检查学生对细胞呼吸过程、产物和能量释放的掌握。
七、教学拓展：1. 细胞呼吸与人类健康：介绍细胞呼吸与运动、饮食等生活方式的关系。
2. 细胞呼吸与环境保护：探讨细胞呼吸在生物降解、污水处理等方面的应用。
八、教学资源：1. 教材：新人教版高中生物必修教材。
2. 多媒体课件：细胞呼吸的过程、实例和图表。
3. 实验器材：如酵母菌、澄清石灰水等。
九、教学建议：1. 在讲解细胞呼吸过程中，结合实例和生活实际，提高学生的学习兴趣。
2. 加强实验教学，培养学生的实践操作能力和观察分析能力。
3. 引导学生开展小组讨论，提高团队合作能力和沟通能力。
高中生物《细胞的能量供应和利用》教案新人教版必修
高中生物《细胞的能量供应和利用》教案新人教版必修一、教学目标：1. 理解细胞内能量供应和利用的基本过程，掌握有氧呼吸和光合作用的概念及其实验原理。
2. 通过对细胞内能量供应和利用的学习，提高学生的科学思维能力和实验操作能力。
3. 培养学生的团队合作意识和问题解决能力。
二、教学内容：1. 第一节：细胞的能量供应——有氧呼吸教学要点：有机物的氧化分解；能量的释放与利用；有氧呼吸的三个阶段。
2. 第二节：光合作用——细胞的能量利用教学要点：光合作用的概念；光合作用的过程；光合作用的意义。
3. 第三节：细胞内能量供应与代谢调控教学要点：细胞内能量供应的调控机制；能量代谢与生物体的适应。
4. 第四节：实验探究——有氧呼吸和光合作用教学要点：实验设计；实验操作；实验结果分析。
5. 第五节：能量供应与生物体的生长发育教学要点：能量供应与生物体的生长发育；能量供应与疾病。
三、教学方法：1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生主动探究细胞内能量供应和利用的奥秘。
2. 利用实验教学，培养学生的观察能力、实验操作能力和数据分析能力。
3. 结合多媒体教学，生动形象地展示细胞内能量供应和利用的过程。
四、教学评价：1. 通过对课堂提问、讨论、实验操作等环节的观察，评价学生对细胞内能量供应和利用的理解和应用能力。
2. 定期进行测验，检查学生对细胞内能量供应和利用知识的掌握程度。
五、教学资源：1. 教材：《高中生物》新人教版必修。
2. 实验器材：显微镜、实验仪器、实验试剂等。
3. 多媒体教学资源：PPT、视频、动画等。
4. 网络资源：相关学术文章、科普资料等。
六、教学步骤：1. 导入：通过一个生动有趣的实例，如“为什么运动员需要补充能量饮料？”等问题，引发学生对细胞能量供应的好奇心，激发学习兴趣。
2. 讲解：分别讲解有氧呼吸和光合作用的概念、过程及其意义。
3. 实验演示：进行有氧呼吸和光合作用的实验演示，让学生直观地观察和理解细胞能量供应的过程。
高二生物教案细胞的能量供应和利用
高二生物教案：细胞的能量供应和利用一、教学目标：1.了解细胞的能量消耗和利用过程2.掌握细胞膜和细胞质内的能量传递过程3.熟练运用ATP分子的结构和功能4.认识光合作用和有氧呼吸过程的异同5.分析能量转化的各个环节，深入探究能量转化的机理二、教学内容：1.ATP的结构和功能了解ATP分子的结构和功能，即能量储存和释放机制，深入掌握ATP分子对于细胞的重要性，并掌握其分解产物和反应过程。
2.光合作用与有氧呼吸熟悉光合作用和有氧呼吸两大能量转化过程的异同，并详细阐述两者之间所涉及的反应、机理、条件要求等内容。
3.细胞膜和细胞质内的能量传递过程探究酶和催化作用的作用机理，了解活性物质的能量过程产生和传递过程，分析酶促反应和细胞膜通透性的关系。
4.能量转化的各个环节及其机理简要概述细胞能量转化的各个环节，掌握其基本机理，包括物质的氧化还原反应、ATP合成途径及其调控等内容。
三、教学重难点：1.ATP分子的结构和功能2.光合作用和有氧呼吸的异同3.细胞膜和细胞质内的能量传递机制4.能量转化的调控机制四、教学方法和手段：授课、讲解、实验五、教学过程：1. ATP的结构和功能时间内容方法15min ATP的结构和功能介绍授课10min展示ATP分子视频演示15min讲解ATP分子对细胞的作用授课20min实验：氧化磷酸化制备ATP实验2. 光合作用与有氧呼吸时间内容方法20min光合作用和有氧呼吸简介授课20min光合作用的反应过程和机理解析授课20min有氧呼吸的反应过程和机理解析授课20min两者之间的异同比较授课3. 细胞膜和细胞质内的能量传递过程时间内容方法15min酶和催化作用原理介绍授课15min细胞膜通透性和酶促反应之间的关系授课30min实验：酵母发酵实验15min教师点拨实验过程授课4. 能量转化的各个环节及其机理时间内容方法20min细胞内氧化还原反应简介授课20min ATP合成路径的介绍授课20min能量转化的调控机制授课20min做题时间合作探讨六、教学反思:在教学过程中，通过实验和授课的方式使学生更加直观地理解了细胞能量转化的过程和机理。
细胞的能量供应和利用知识总结完整版
细胞的能量供应和利用知识总结Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】第五章《细胞的能量供应和利用》知识总结1、酶在细胞代谢中的作用细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。
活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
催化剂的作用机理：降低化学反应所需要的活化能。
同无机催化剂相比，酶降低化学反应的活化能作用更显着，因而催化效率更高。
2、本质：活细胞产生的有机物，绝大多数为蛋白质，少数为RNA①高效性：酶的催化效率是无机催化剂的107～1013倍。
酶、特性②专一性：每种酶只能催化一种或一类化学反应③作用条件温和：适宜的温度，pH，最适温度（pH值）下，酶活性最高，（过酸、过碱或温度过高，酶的空间结构遭到破坏，能使蛋白质变性失活，低温使酶活性降低，但酶的空间结构保持稳定，在适宜的温度条件下酶的活性可以恢复。
）功能：催化作用，降低化学反应所需要的活化能3、ATP：结构简式：A—P~P~P，A表示腺苷，P表示磷酸基团，~表示高能磷酸键全称：三磷酸腺苷，与ADP相互转化：功能：细胞内直接能源物质4、形成ATP的途径：①动物、真菌、大多数细菌-----来自细胞呼吸作用有机物分解释放的能量。
②绿色植物-----来自细胞呼吸作用、光合作用。
*能产生ATP的部位：线粒体、叶绿体、细胞质基质*能产生水的部位：线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核5、细胞呼吸：有机物在细胞内经过一系列氧化分解，生成CO2或其他产物，释放能量并生成ATP过程。
细胞呼吸方式：有氧呼吸和无氧呼吸。
有氧呼吸场所反应物产物释放能量产生ATP数量第一阶段细胞质基质葡萄糖丙酮酸、[H]少量2ATP第二阶段线粒体基质丙酮酸、H2OCO2、[H]少量2ATP第三阶段线粒体内膜[H]、O2H2O大量34ATP有氧呼吸无氧呼吸场细胞质基质、线粒体（主要）细胞质基质所产物CO2，H2O，能量（大量）CO2，酒精（或乳酸）、能量（少量）反应式C6H12O6+6H2O+6O2−→−酶6CO2+12H2O+能量C6H12O6−→−酶2C3H6O3+能量C6H12O6−→−酶2C2H5OH+2CO2+能量过程第一阶段：1分子葡萄糖分解为2分子丙酮酸和少量[H]，释放少量能量（细胞质基质）第二阶段：丙酮酸和水彻底分解成CO2和[H]，释放少量能量（线粒体基质）第三阶段：[H]和O2结合生成水，大量能量（线粒体内膜）第一阶段：同有氧呼吸（一）第二阶段：丙酮酸在不同酶催化作用下，分解成酒精和CO2或转化成乳酸能量大量少量实质分解有机物，释放能量，产生ATP7、细胞呼吸应用：包扎伤口，选用透气消毒纱布，抑制细菌有氧呼吸花盆经常松土：促进根部有氧呼吸，吸收无机盐等酵母菌酿酒：选通气，后密封。
第五章 细胞能量供应和利用
有氧呼吸
（1）定义：是指细胞在氧气得到参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底 氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量的ATP的过程。 （2）发生条件：对于绝大说数生物来说，有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式，这一过程必须 有氧气的参与。有氧呼吸的主要场所是线粒体。 知识链接：线粒体、生物膜系统的组成 ①线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力火车间”。细胞的生命活动所 需的能量，大约95％来自线粒体。 ② 细胞膜：单层，细胞的外界膜 生物膜系统的组成 核膜：双层，具核孔，细胞核的外界膜 单层膜：内质网、高尔基体、液泡、溶酶体 细胞器膜： 上层膜：叶绿体、线粒体 无膜的细胞器：核糖体、中心体 （3）有氧呼吸化学反应式可简写为： C6H12O6+6H2O+6O2 酶 6CO2+12H2O+能量
细胞呼吸方式的判断
（1）根据反应物、产物来判断 ①若需要氧气，一定存在有氧呼吸；若产物有水，则一定存在有氧呼吸。 ②若产物中有酒精或乳酸，则一定有无氧呼吸。 ③若产物中有CO2，则要根据物质的量的关系来讨论。 （2）根据物质的量的关系来确定 ①不消耗O2，释放CO2→只进行无氧呼吸。 ②无CO2释放→指进行产生乳酸的无氧呼吸或细胞已死亡。 ③酒精产生的量等于CO2的量→只进行无氧呼吸 ④CO2释放量等于O2吸收的量→只进行有氧呼吸 ⑤CO2释放量大于O2吸收的量→即进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸；多元的CO2来自酒精的发 酵。 ⑥酒精产生的量小于CO2量→既进行有氧呼吸，又进行酒精发酵；多元的CO2来自有氧呼吸。 （3）根据反映场所来判断 ①对于真核生物来说，有线粒体参与一定是有氧呼吸，无线粒体参与一定是无氧呼吸。 ②对原核生物来说，原核生物无线粒体，故有氧呼吸和无氧呼吸都没有线粒体的参与，某 些原核生物内存在与有氧呼吸有关的酶，可进行有氧呼吸，如硝化细菌。
高二生物教案细胞的能量供应和利用
高二生物教案：细胞的能量供应和利用前言本次课程将讲解细胞的能量供应和利用，旨在让学生了解细胞中各种能量与物质的转移和转化关系。
课程重点包括以下三个方面：1.细胞内各种能量的转移与转化过程；2.细胞内葡萄糖的分解；3.光合作用与呼吸作用的关系。
教学目标通过本次课程的学习，学生们将可以实现以下目标：1.理解细胞的能量供应和利用的基本过程；2.掌握葡萄糖分解和光合作用的基本原理；3.理解呼吸作用和光合作用之间的关系；4.学会运用所学知识解决实际问题。
教学重点及难点教学重点1.细胞内各种能量的转移与转化过程；2.细胞内葡萄糖的分解；3.光合作用与呼吸作用的关系。
教学难点1.学生对葡萄糖分解和光合作用的理解；2.学生对二者之间关系的理解。
教学实施教学方法本次课程采用讲授、互动、实验等多种教学方法，以激发学生的学习兴趣，提升教学效果。
教学过程导入（5分钟）通过一个小游戏，引入能量供应和利用的话题，吸引学生的注意力。
学习主体（40分钟）1.细胞内能量的转移与转化过程（10分钟）–细胞内能量形式及其转化途径的简介；–细胞膜对物质进出过程的影响，影响细胞内能量的流动。
2.细胞内葡萄糖的分解（15分钟）–葡萄糖分解的三个步骤及对应酶的作用；–葡萄糖分解得到的能量形式。
3.光合作用与呼吸作用的关系（15分钟）–光合作用的原理及反应过程；–呼吸作用的原理及反应过程；–两者之间的关系。
实验（25分钟）1.糖解实验（10分钟）–利用糖解酶分解淀粉；–观察淀粉酶的作用及对应现象。
2.间接测定呼吸作用实验（15分钟）–通过测定二氧化碳的产生来间接测定呼吸作用；–比较不同情况下二氧化碳的产生差异。
总结（5分钟）回顾本课中所学内容，做一些简单的思考和总结。
教学资源1.PPT：提供葡萄糖分解、光合作用、呼吸作用等知识点的详细图解；2.模型：展示细胞内各种能量的转移过程；3.实验设备：提供糖解实验、二氧化碳测定实验所需的设备和试剂。
教学评价为了评价学生对本课程的掌握程度和教学效果，我们会采用以下方式进行教学评价：1.实验报告：要求学生完成糖解实验和测定二氧化碳实验，提交实验报告；2.课堂测试：在最后10分钟给学生进行一次课堂测试，以检验学生对所学知识的掌握程度。
必修一第五章细胞的能量供应和利用知识点总结
分子与细胞第五章细胞的能量供应和利用第一节降低化学反应活化能的酶细胞代谢（1 ）概念：细胞中每时每刻都进行的化学反应统称为细胞代谢。
（2 ）特点：一般都需要酶催化，在水环境中进行，反应条件温和，一般伴随着能量的释放和储存。
（3 ）地位：是细胞生命活动的基础。
对细胞代谢的理解（1 ）从性质上看，细胞代谢包括物质代谢和能量代谢两个方面。
细胞内每时每刻都在进行着化学反应，与此同时伴随着相应的能量变化。
物质是能量的载体，而能量是物质运输的动力。
物质代谢和能量代谢相伴而生，相互依存。
（2 ）从方向上看，细胞代谢包括同时进行、对立统一的同化作用和异化作用。
同化作用和异化作用相互依存，同化过程中有物质的分解、能量的释放，异化过程中有物质的合成、能量的储存。
同化作用为异化作用的进行提供物质和能量基础，而同化作用进行所需的能量又靠异化作用来提供。
（3 ）从实质上看，细胞代谢是生物体活细胞内所进行的有序的连锁的化学反应。
应特别注意只有活细胞内进行的化学反应才是有序的，死细胞内虽然也进行着化学反应，但是无序的，所以不属于细胞代谢的范畴。
（4 ）从意义上看，细胞代谢的过程完成了细胞成分的更新，而细胞成分的更新正是生化反应造成的物质转化和能量转变的结果。
在细胞代谢的基础上，生物体既进行新旧细胞的更替，又进行细胞内化学成分的更新，最终表现出生长、发育、生殖等生命活动。
酶的作用原理（1 ）活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量2 ）酶是一种生物催化剂，能改变反应途径，其作用是降低化学反应的活化能。
（3 ）酶在代谢中仅起到催化作用，本身化学性质和质量均不发生变化。
酶在进行催化作用时，首先与底物（即反应物）结合，形成不稳定的中间产物，中间产物再分解成酶和产物，因此可反复起催化作用。
酶的本质（1 ）凡是活细胞都可产生酶（哺乳动物的成熟红细胞等除外），只有内分泌细胞才可产生激素，所以能产生酶的细胞不一定能产生激素，但能产生激素的细胞一定能产生酶。
生物必修一第五章细胞的能量供应和利用
第五章细胞的能量供应和利用降低反应活化能的酶※基础知识一、酶的作用和本质1、细胞代谢：细胞中每时每刻发生的化学反应;主要场所：细胞质基质;3、萨姆纳：提取酶,并证明酶是蛋白质；切赫、奥特曼发现：少数RNA 也具有生物催化功能;4、酶在细胞代谢中的作用：降低化学反应的活化能1活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量 2催化效率：酶>无机催化剂3只改变反应速率,不改变反应的方向的平衡点 4酶在反应前后性质不变,质量不变5酶既可以在细胞内也可以在细胞外加酶洗衣粉实验8：过氧化氢在不同条件下的分解实验目的了解过氧化氢酶的作用和意义实验材料新鲜的20%肝脏研磨液新鲜：如果不新鲜,肝细胞内的过氧化氢酶可能在腐生细菌的作用下分解,使组织中酶分子的数量减少且活性降低；研磨：使细胞破裂,酶在细胞内 实验步骤实验结论H 2O 2酶和Fe 3+相比,催化效率更高;相关知识对照实验：除了一个因素以外,其余因素都保持不变的实验叫做对照实验；对照组：不接受人为处理的对象组；实验组：接受人为处理的对象组;二、酶的特性1、高效性①实验：比较Fe 3+和过氧化氢酶的催化效率实验组：反应物+等量相应的酶 对照组：反应物+无机催化剂②意义：1保证细胞代谢的快速进行 2保证细胞内能量供应的稳定;2、专一性锁钥学说：结构互补①实验：淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 ②意义：细胞代谢能够有条不紊的进行,与酶的专一性分不开;加入物质 处理 现象 结论 ① 2mlH 2O 2基本无气泡 缓慢分解 ② 2mlH 2O 2 90°C 水浴 有气泡 加热可以促进分解 ③ 2mlH 2O 2 2滴FeCl 3 较多气泡 Fe 3+催化分解 ④2mlH 2O 22滴肝脏研磨液大量气泡H 2O 2酶催化分解大部分是蛋白质 一部分为RNA 2、酶的本质：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物 酶无机催化剂酶A酶B 或不加换反应物不换换酶不换反应实验组：反应物+相应酶分解 对照组：另一种反应物+等量相同酶不分解 实验组：反应物+相应酶分解对照组：反应物+等量另一种酶不分解注意保持蔗糖的新鲜度和纯度是实验成功的关键; 3、酶促反应：酶所催化的反应叫酶促反应;实验9：探究影响酶活性的条件1、探究温度对酶活性的影响：实验材料淀粉酶过氧化氢酶在高温下易分解用碘液和淀粉的颜色反应来反映酶活性斐林试剂需要水浴加热,会破坏实验变量注意本实验应先控制条件,再混合;先将酶与底物溶液分别处于相应温度一段时间后,再混合于不同温度下保温,因为一旦酶与底物接触就会进行反应,影响实验结果; 2、探究PH 对酶活性的影响：实验材料过氧化氢酶酸性条件会加快淀粉酶分解三、酶的作用条件比较温和1、酶的活性：酶对化学反应的催化效率称为酶的活性,催化效率的高低也称酶活性的强弱;通过反应物的分解速率或生成物的产生速率来反映;2、酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的;3、温度和PH 对酶促反应的影响：低温可逆,高温酶变性失活不可逆过酸过碱,酶变性,不可逆温度和PH 能影响酶的空间结构,改变影响酶的活性； 酶制剂适于在低温下保存；高温下,酶的空间结构被破坏,但是肽键依然存在； 反应溶液PH 的变化不会影响酶作用的最适温度如右图;唾液淀粉酶随食物进入胃,不能继续将淀粉分解为麦芽糖,因为唾液淀粉酶的最适PH =7,而胃液的PH 在2左右;唾液淀粉酶将失活,并被蛋白酶水解； 4、底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响：1）酶量一定,随着底物浓度增加,反应速率逐渐加快,但达到一定浓度后,受酶的数量和活性的限制,反应速率不再增加；2）反应物充足,随着酶浓度的增加,反应速率与酶浓度成正比;底物浓度和酶的浓度能影响底物和酶的接触面积,不改变酶的空间结构,不影响活性；ATP —细胞能量“通货”※基础知识一、ATP1、ATP ：细胞内的一种高能磷酸化合物二、ATP 和ADP 的相互转化 1、ATP 在细胞内的含量很少,但转化十分迅速ATP 和ADP 的相互转化处于动态平衡之中; 2、细胞内ATP 和ADP 相互转化的能量供应机制,是生物界的共性; 注意这两个反应不是可逆反应,因为所需酶不同,反应场所不同,且物质可逆,能量不可逆;ADP 二磷酸腺苷腺苷A AMP 一磷酸腺苷,核糖核苷酸 ATP 三磷酸腺苷直接能源物质：ATP 、CTP 、GTP 、UTP 生物体能源物质：糖除五碳糖、纤维素、脂肪、蛋白质 主要能源物质：葡萄糖 储能物质：脂肪、糖原动物、淀粉植物能量的最终来源：太阳能高能磷酸键最适温度 动物：35°C~40°C植物：40°C~50°C 细菌和真菌：差别大;有些可达70°C 最适PH动物：~胃蛋白酶最适PH=植物：~3、ATP 和ADP 的转化：注意①光合作用光反应产生的ATP 只能用于暗反应；②呼吸作用产生的ATP 用于物质运输等各种生命活动;4、ATP 产生量与O 2含量和呼吸强度的关系：①AB ：ATP 含量随着O 2供应量的增加而增加有氧呼吸速率增加； BC ：O 2供应量达到一定值的时候,ATP 产量不再增加细胞中ATP的量很少,处于动态平衡当中,酶、ADP 、磷酸有限； A ：细胞无氧呼吸也能产生少量ATP;②横坐标为呼吸强度时,ATP 产生量曲线应从原点开始; 注意节点位置不一样; 5、ATP 的利用：细胞呼吸※基础知识一、细胞呼吸的方式1、细胞呼吸：有机物有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其它产物,释放出能量并生成ATP 的过程;实验10：探究酵母菌细胞呼吸的方式实验原理①酵母菌是一种单细胞真菌,有细胞壁,在有氧和无氧的条件下都能生存,属于兼性厌氧菌;②CO 2的检测：③酒精的检测：橙色的重铬酸钾溶液在酸性环境下与酒精发生反应,变成灰绿色实验步骤①配置酵母菌培养液煮沸后冷却 ②安装实验装置一有氧呼吸二无氧呼吸实验结果①CO 2的放出情况：A 、B 两组都有CO 2的产生,但A 组产生的CO 2更多;②酒精产生的情况：A 组没有酒精的产生,B 组产生了酒精; 二、对照实验与对比实验 1、概念：①对比实验：设置两个或两个以上的实验组,通过的对结果的比较分析,来探究某种因素与实验转化 场所 相关生理过程ATP 合成细胞质基质 有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段线粒体 有氧呼吸第二、三阶段 叶绿体内囊体薄膜 光合作用光反应阶段 ATP 水解叶绿体基质光合作用暗反应阶段 细胞膜等生物膜物质跨膜运输 细胞核 核酸的合成细胞质蛋白质、多糖的合成和各种耗能过程机械能 肌细胞收缩 渗透能 主动运输 化学能 蛋白质合成 电能 大脑思考,电鳗放电光能萤火虫发光呼吸强度B CA澄清石灰水：变浑浊溴麝香草酚蓝水溶液：蓝→绿→让空气间歇性地依次通过3个吸收空气中的保证CO 2被充分吸收 II 瓶应封口放置一段时间后, 再连接称有澄清石灰水的锥先把瓶中的空气消耗完,形成无氧环对象的关系,这样的实验叫做对比实验;②对照实验：除了一个因素以外,其余因素都保持不变的实验叫做对照实验;一般设置实验组和对照组,遵循单一变量原则;2、区别：①对照实验：有对照组,单一变量,有检验标准,可以预测实验结果;②对比实验：无对照组只有实验组,多个变量,无检验标准,实验结果事先未知;三、有氧呼吸1、过程反应方程式 与氧的关系 场所 第一阶段 糖酵解无关细胞质基质第二阶段 三羧酸循环 无关 线粒体基质第三阶段 氧化磷酸化 必需氧 线粒体内膜2、总反应式3、有氧呼吸：细胞在氧气的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成许多ATP 的过程; 原核生物有与有氧呼吸有关的酶,可以进行有氧呼吸,在细胞质基质中进行； 四、无氧呼吸1、过程过程 ATP 场所第一阶段少量细胞质基质2ATP34ATP2ATP②生成 参 与 第三阶段参 与 第二阶段 参 与 第三阶段生成 第一阶段 第二阶段热能60%ATP40%①第二阶段不产生2、实例：对象产生乳酸高等动物、高等食物的某些器官或细胞马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚、乳酸菌产生酒精高等植物、酵母菌等生物3、发酵：微生物的无氧呼吸也叫发酵,生成乳酸的叫乳酸发酵,生成酒精的叫酒精发酵;发酵不全都是无氧呼吸,微生物的有氧呼吸和无氧呼吸统称为发酵;4、无氧呼吸：细胞在缺氧的条件下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物进行不彻底的氧化分解,产生酒精或乳酸等中间产物,释放少量能量,生成ATP的过程;5、无氧呼吸的特点：氧气的存在抑制了无氧呼吸的进行能量去路：①有氧呼吸：所释放的能量一部分用于生成ATP,大部分以热能形式散失了;②无氧呼吸：能量小部分用于生成ATP和以热能形式散失,大部分储存于乳酸或酒精中;五、有氧呼吸和无氧呼吸的比较有氧呼吸无氧呼吸不同点反应条件需要O2、酶和适宜的温度不需要O2,需要酶和适宜的温度呼吸场所第一阶段在细胞质基质中,第二、三阶段在线粒体内全过程都在细胞质基质内分解产物CO2和H2O CO2、酒精或乳酸释放能量释放能量较多,1mol葡萄释放能量2870kJ,其中1161kJ转移至38molATP中1 mol葡萄糖释放能量kJ生成乳酸或222kJ生成酒精,其中均有kJ转移至2molATP中相同点实质都是：分解有机物,释放能量,生成ATP供生命活动需要,都需要酶的催化,第一阶段从葡萄糖到丙酮酸完全相同相互联系第一阶段完全相同,之后在不同条件下,在不同的场所沿不同的途径,在不同的酶作用下形成不同的产物：六、影响呼吸作用的因素温度含水量O2浓度CO2浓度关系影响酶活性随着含水量的增多,细胞的呼吸速率增高 ①在一定范围内,随O 2浓度的增大,有氧呼吸增强,达到一定浓度以后,由于受线粒体的限制,呼吸作用强度不再增大;②O 2的存在抑制了无氧呼吸的进行;随着CO2的浓度升高,细胞呼吸的速率降低图像应用 低温储存 贮藏种子 低氧气浓度保存水果蔬菜高二氧化碳浓度保存水果蔬菜七、细胞呼吸方式的判定1、根据反应中的物质的量关系进行判断比例 即消耗的O 2量=0,气体的总体积增加,只有无氧呼吸;气体的总体积增加,既有有氧呼吸又有无氧呼吸,且有氧呼吸等于无氧呼吸;即消耗的O 2量等于生成的CO 2量,气体的总体积不变,只有有氧呼吸;既有有氧呼吸又有无氧呼吸,且无氧呼吸大于有氧呼吸;既有有氧呼吸又有无氧呼吸,且无氧呼吸小于有氧呼吸;如果有氧呼吸与无氧呼吸共存时,O 2/CO 2的比值一定在0～1之间,且分母与分子的差值就是无氧呼吸的所产生的CO2总量; 2、根据反应物和生成物的种类判断：①如果消耗氧气,则一定是有氧呼吸； ②如果产物中有水,则一定是有氧呼吸； ③如果产物中有酒精或乳酸,则为无氧呼吸; 3、根据反应场所判断细胞呼吸的相对速率温度八、应用实验11：探究发芽种子的细胞呼吸类型实验原理生物呼吸时既产生CO 2又释放O 2,前者可引起装置内气压升高,而后者引起装置内气压下降,为便于测定,只选择其中一种气体测定真实呼吸情况;装置一NaOH 溶液可吸收CO 2,使装置中的气压变化全为O 2引起,排除CO 2对气压变化的干扰; 装置二用等量的蒸馏水代替NaOH 溶液,控制单一变量,此装置内气压由CO 2和O 2共同决定实验结果 根据着色液单位时间移动的距离,可以计算呼吸速率合作用 实验12：绿叶中色素的提取和分离实验原理①提取：绿叶中的色素都能溶解于有机溶剂无水乙醇中,所以用无水乙醇提取绿叶中的色素;②分离：纸层析法绿叶中的色素在层析液中的溶解度不同;溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢; 实验步骤步骤具体步骤目的＆注意事项提取绿叶中的色素①称取绿叶五克,剪碎,放在研钵中②加入少许SiO 2、CaCO 3,再加入10毫升无水乙醇,进行快速、充分的研磨SiO 2 使研磨充分CaCO 3 中和酸性物质,防止色素被破坏 无水乙醇溶解色素③过滤将研磨液迅速倒入玻璃漏斗,获取绿色滤液 基部放置单层尼龙布及时用棉塞将试管口封严防止乙醇挥发,叶绿素氧化分解 制备滤纸条 将干燥的定性滤纸剪成稍小于试管长与直径的滤纸条,将一端减去两角,并在距这一端1厘米处用铅笔画一条细线;剪角防止两侧色素扩散快,色素带不整齐画滤液细线 用毛细吸管吸取少量滤液,沿铅笔线均匀划出一条细线;待滤液干后,重复1-2次;要求：细、直、匀 积累更多色素,使色素分离效果更明显分离色素①原理：色素随层析液在滤纸上扩散速度不同,从而分离色素实验现象结论装置一液滴装置二液滴 不动 不动 种子死亡不动 右移 只进行产生酒精的无氧呼吸 左移 右移 有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸 左移不动有氧呼吸①制作食醋、味精 ②酿酒早期：利于酵母菌繁殖③透气的纱布包扎、提倡慢跑：抑制厌氧菌无氧呼吸④土壤松土：促进根细胞有氧呼吸,吸收矿质元素⑤稻田排水：防止无氧呼吸产生酒精,导致烂根 促进有氧呼促进无氧呼吸①制作酸奶无氧：抑制好氧菌繁殖 ②粮食、蔬菜、水果的储存低氧 ③酿酒晚期无氧O 2 温度 低温 大棚作物粮食 水果、蔬菜零上降温 白天：适当升温晚上：适当温度 粮食：干燥贮藏,降低呼吸消耗有机物 水果蔬菜：一定的湿度②步骤取适量层析液倒入烧杯中,将滤纸条轻插入层析液中 滤液细线不能触及层析液,以防止色素溶解于层析液中而无法分离用培养皿盖住防止层析液挥发观察与记录 实验结果 实验拓展 注意事项1、收集到的滤液绿色过浅： ①未加SiO 2,研磨不充分②未加CaCO 3,色素分子被破坏③使用放置数天的菠菜叶,滤液中的叶绿素太少④一次加入大量的无水乙醇,提取浓度太低正确做法：分次加入少量无水乙醇提取色素 2、滤纸条色素带重叠：滤纸条上的滤液细线接触到层析液 3、滤纸条看不见色素带： ①忘记画滤液细线②滤液细线接触到层析液,且时间较长,色素溶解在层析液中※基础知识一、补获光能的色素1、色素的功能：吸收、传递四种色素、转化光能少数处于特殊状态的叶绿素a 可转化光能的作用;2、色素的种类：见上实验结果3、捕获光能的结构——叶绿体①分布：主要分布在绿色植物的叶肉细胞 ②形态：一般呈扁平的椭球形或球形④功能：光合作用的场所;4、影响叶绿素合成的因素 光照 一般植物在黑暗中不能合成叶绿素温度温度影响酶的活性,进而影响叶绿素的合成;低温时,叶绿素易被破坏;而类胡萝卜素较稳定;名称 颜色 含量 主要吸收光谱 与光合作用联系胡萝卜素橙黄色最少约占1/4蓝紫光吸收光能叶黄素 黄色 较多 蓝紫光 叶绿素a 蓝绿色 最多约占3/4蓝紫光、红光叶绿素b 黄绿色较少蓝紫光、红光③结构 外膜:透明,有利于光线的透过;内膜 基粒：由两个以上的类囊体堆叠而成,类囊体薄膜上含色素和酶;基质：含多种光合作用所必需的酶;必需元素缺乏N 、Mg,将导致叶绿素无法合成,叶片变黄;5、色素与叶片颜色正常绿色 对绿光吸收最少,呈现绿色叶色变黄 寒冷时,叶绿素被破坏,类胡萝卜素较稳定,叶片呈现黄色叶色变红秋天降温时,植物体内积累了较多的可溶性糖,有利于形成红色的花青素,而叶绿素因寒冷逐渐降解,叶片呈现红色二、光合作用的探索历程时间国籍科学家过程结论1771年 英 普利斯特利 ①点燃的蜡烛与绿色植物、密闭→蜡烛不熄灭 ②小鼠与绿色植物、密闭→小鼠不易窒息植物更新空气1779年 荷兰 英格豪斯 基于普利斯特利的实验植物更新空气需要绿叶和光照1785年植物更新空气是因为：吸收CO 2,放出O 21845年德梅耶根据能量转化与能量守恒定律推测 植物进行光合作用时,把光能转化成化学能储存起来1864年 德 萨克斯光合作用的产物除了氧气还有淀粉1880年 德 恩吉尔曼叶绿体是进行光合作用的场所,并从叶绿体放出氧1939年 美鲁宾和卡门 放射性同位素示踪法向植物提供 光合作用释放的氧气全部来自水20世纪40年代美 卡尔文CO 2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径卡尔文循环同位素标记法：科学家通过追踪放射性同位素标记化合物,可弄清化学反应详细过程的方法;放射性同位素标记的化合物,化学性质不会改变;同位素：质子数相同,中子数不同的同一类原子的总称;H 218O,CO 2→释放18O 2H 2O,C 18O 2→释放O 2绿叶曝光深蓝色 遮光无颜色变化 黑暗12h 饥饿处理碘蒸汽碘蒸汽①持续光照10min②照5s 暗5s ,持续20min 产生的有机物更多因为光反应和暗反应速率不同,如果暗反应不能及时消耗掉光反应的产物,光反应会被拖延;三、光合作用的过程能量转化过程光能→电能→ATP 中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能→ATP 中活跃的化学能 注意事项上式中等号两边的水不能抵消;原因是左边的水,是植物吸收所得,而且用于制造氧气和提供电子和氢离子;而右边的水分子的氧原子则是来自二氧化碳; （一）光反应阶段1、场所：叶绿体内囊体薄膜蓝细菌等微生物的反应场所在细胞膜——色素所在地2、条件：光、色素、酶 4、特点：短促5、影响因素：光照强度、CO 2浓度、水分供给、温度、酸碱度、矿质元素等;6、过程：水的光解：2H 2O →4H+O 2在光和叶绿体中的色素的催化下ATP 的合成：ADP+Pi+能量→ATP 在酶的催化下7、意义：①光解水,产生氧气;②将光能转变成活跃的化学能,储存在ATP 中,为碳反应提供能量;③利用水光解的产物氢离子,合成NADPH 还原型辅酶Ⅱ,为碳反应提供还原剂NADPH 还原型辅酶Ⅱ;（二）暗反应阶段 1、场所：叶绿体基质 2、条件：ATP 、HNADPH 、酶 3、特点：较缓慢4、影响因素：温度、CO 2浓度5、过程：C 5+CO 2→2C 3在酶的催化下2C 3+H →CH 2O+C 5在ATP 供能和酶的催化下 ATP 的分解：ATP →ADP+Pi+能量耗能二者联系光反应和碳反应是一个整体,二者紧密联系;光反应是碳反应的基础,光反应阶段为碳反应阶段提供能量ATP 、NADPH 和还原剂NADPH ；碳反应产生的ADP 和Pi 为光反应合成ATP 提供原料;四、影响光合作用的因素一光照强度在纵坐标没有达到最大值之前,主要受横坐标的限制,当达到最大值之后,限制因素主要是其它因素了 AC ：限制光合作用强度的因素——光照强度; CD ：限制光合作用强度的因素——外因：CO2浓度、温度等；内因：酶、叶绿体色素、C5 碳的固定：光反应 暗反应12H 2O+6CO 2C 6H 12O 6葡萄糖+6O 2+6H 2O 光照、酶 叶绿体光补偿点：光合作用吸收的CO 2和呼吸释放出的CO 2相等时的光强度; 光饱和点：光合作用达到最强时所需的最低的光强度; A ：光合作用强度为0 B ：光补偿点 C ：光饱和点 真正光合速率=净光合速率+呼吸速率A —B ：呼吸>光合 B ：呼吸=光合 B —C ：呼吸<光合 净光合速率x 光照时间—呼吸速率x 黑暗时间 真正光合速率x 光照时间—呼吸速率x 黑暗时间+光照有机物积累量CO 2补偿点CO 2饱和点在黑暗中呼吸所放出的CO 2的量二CO 2浓度三水分：缺乏水时会使光合速率下降;四温度 温度是通过影响与光合作用有关的酶来影响光合速率的光合作用的有关酶和呼吸作用的有关酶的最适温度不一样五叶片面积六矿质元素：矿质元素直接或间接影响光合作用;例如：N 是构成叶绿素、酶、ATP 的化合物的元素；P 是构成ATP 的元素；Mg 是构成叶绿素的元素,缺少Mg 会导致补偿点右移,饱和点左移;多因子对光合速率的影响五、实践应用六、题型分析1、夏季的一天中CO 2吸收量和释放量变化曲线分析：2、有关有机物的情况：3、在相对密闭的环境中,一昼夜CO 2含量的变化曲线分析：4、在相对密闭的环境中,一昼夜O 2含量的变化曲线分析实验13：测定光合速率与呼吸速率的三种方法 一装置图法测定植物光合速率与呼吸速率 实验装置 装置中溶液的作用在测细胞呼吸速率时,NaOH 溶液可以吸收细胞呼吸产生的CO 2；在测光合速率时,NaHCO 3溶液可以提供CO 2,保证容器内CO 2浓度的稳定; 实验原理①甲装置在黑暗条件下植物只进行细胞呼吸,由于NaOH 溶液吸收了细胞呼吸产生的CO2,所以单位时间内红色液滴左移的距离表示植物的O2吸收速率,可代表呼吸速率;②乙装置在光照条件下植物进行光合作用和细胞呼吸,由于NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒净光合速率气体变化相对量总光合速率呼吸速率光合速率湿度CO 2饱和点之后可以通过提高光照强度使饱和点上升光反应的产物有限缺水,气孔关闭,影响CO 2进入叶肉细胞,叶片淀粉水解减弱,糖类堆积,光合产物输出缓慢 ①积累有机物的时间段：c —e 段； ②制造有机物的时间段：b —f 段；③消耗有机物的时间段：O —g 段； ④一天中有机物积累最多的时间点：e 点； ⑤一昼夜有机物的积累量：SP －SM －①若N 点低于M 点,说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量加; ②若N 点高于M 点,说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量少; ③若N 点等于M 点,说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量①若N 点低于M 点,说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量少; ②若N 点高于M 点,说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量加; ③若N 点等于M 点,说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量凌晨3～4时,温度降低,呼吸作用减弱,CO2释放减少； 上午6时左右,太阳出来,开始进行光合作用； 光合作用强度<呼吸作用强度； 上午7时左右,光合作用强度等于呼吸作用强度； 光合作用强度>呼吸作用强度； 温度过高,部分气孔关闭,出现“午休”现象；下午6时左右,光合作用强度等于呼吸作用强度； 光合作用强度<呼吸作用强度； 太阳落山,停止光合作用,只进行呼吸作用; a 点： b 点： b —c 段： c 点： c —e 段： d 点： e 点： e —f ① ② ③④ ⑤ ⑥ ⑦⑧ ⑨定,所以单位时间内红色液滴右移的距离表示植物的O2释放速率,可代表净光合速率;③真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率;测定方法①将植物甲装置置于黑暗中一定时间,记录红色液滴移动的距离,计算呼吸速率;②将同一植物乙装置置于光下一定时间,记录红色液滴移动的距离,计算净光合速率;③根据呼吸速率和净光合速率可计算得到真正光合速率;物理误差的矫正为防止气压、温度等物理因素所引起的误差,应设置对照实验,即用死亡的绿色植物分别进行上述实验,根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正;二黑白瓶法将装有水和光合植物的黑、白瓶放在不同的水层中,测定单位时间内水中溶解氧含量的变化,借此测定水生植物的光合作用速率;黑瓶不透光,植物仅能进行呼吸作用；白瓶透光,植物可以进行呼吸作用的光合作用;真正光合作用量=黑瓶氧气减少量+白瓶氧气增加量三半叶法一半做遮光处理,适宜条件下充足光照照射6小时,各取等面积叶片,烘干,称量得MA、MB;M=MB-MA,表示6小时内光合作用产生的有机物总量。
《细胞能量的供应和利用》 说课稿
《细胞能量的供应和利用》说课稿尊敬的各位评委老师：大家好！今天我说课的题目是《细胞能量的供应和利用》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析《细胞能量的供应和利用》是高中生物必修 1《分子与细胞》第五章的内容。
这一章主要包括细胞的能量“通货”——ATP、酶、细胞呼吸以及光合作用等重要知识。
这些内容在整个高中生物课程中处于核心地位，对于学生理解生命活动的本质和规律具有重要意义。
细胞作为生命活动的基本单位，其能量的供应和利用是维持生命活动的关键。
通过对这部分内容的学习，学生能够深入了解细胞如何通过一系列复杂的化学反应来获取和利用能量，从而为后续学习细胞的生命历程、遗传与进化等内容奠定基础。
二、学情分析学生在初中阶段已经对细胞的结构和功能有了一定的了解，在前面的章节中也学习了细胞的分子组成和基本结构，具备了一定的生物学基础知识和思维能力。
但是，细胞能量的供应和利用涉及到许多微观的化学反应和生理过程，对于学生来说较为抽象和复杂，需要教师通过多种教学方法和手段帮助学生理解和掌握。
此外，高中学生已经具备了一定的自主学习能力和探究精神，在教学过程中可以引导学生通过自主思考、小组讨论和实验探究等方式，培养学生的科学思维和创新能力。
三、教学目标1、知识目标（1）简述 ATP 的化学组成和特点，解释 ATP 在能量代谢中的作用。
（2）说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性。
（3）概述细胞呼吸的过程和意义。
（4）阐明光合作用的过程和意义。
2、能力目标（1）通过分析 ATP 与 ADP 的相互转化，培养学生的逻辑思维能力。
（2）通过探究影响酶活性的因素，培养学生的实验设计和分析能力。
（3）通过比较有氧呼吸和无氧呼吸的异同，培养学生的归纳总结能力。
3、情感态度与价值观目标（1）认同细胞能量的供应和利用对于生命活动的重要性，树立生命活动需要能量支持的观点。
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第五章细胞的能量供应和利用2. 细胞呼吸（2013新课标卷II）3．下列与各生物呼吸有关的叙述，错误的是A. 肺炎双球菌无线粒体，但能进行有氧呼吸B. 与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码C. 破伤风杆菌适宜生活在有氧的环境中D. 有氧和无氧时，酵母菌呼吸作用的产物不同【答案】：C【解析】：肺炎双球菌是原核生物，没有线粒体但含有氧呼吸的酶，能进行有氧呼吸。
呼吸作用是细菌生活的必须的生理过程，相关的酶是由拟核中基因编码。
破伤风杆菌进行无氧呼吸，在有氧条件下被抑制。
酵母菌有氧呼吸产生CO2和H2O，无氧呼吸产生酒精和CO2。
(2013安徽卷)3.右图为第10粒水稻种子在成熟过程中于物质和呼吸速率变化的示意图。
的是下列分析不正确．．．A．种子干物质快速积累时期，呼吸作用旺盛B．种子成熟后期自由水减少，呼吸速率下降C．种子成熟后期脱落酸含量较高，呼吸速率下降D．种子呼吸速率下降有利于干物质合成【答案】D【解析】【解析】从图中可以看出，在种子干物质快速增加的时期是曲线的斜率最大的时候，呼吸速率正是高峰期。
A正确。
图中显示在种子成熟后期呼吸速率下降较快，并到达很低的水平，应与种子中自由水减少相关。
呼吸速率与自由水含量有关，种子成熟后期自由水含量低，呼吸速率下降B正确；脱落酸抑制生长，呼吸速率下降。
种子成熟后一般很容易脱落，而且在植物体内脱落酸增加是一般趋势。
C正确。
干物质的合成过程需要的能量和中间代谢产物来源于呼吸作用，所以呼吸速率下降不利于干物质的合成。
【试题点评】本题主要考查细胞的呼吸作用，旨在考查学生对呼吸作用在生产实践中的应用的理解，并且考查学生对曲线图中信息的获取。
难度适中。
（2013江苏卷）17.将图中果酒发酵装置改装后用于探究酵母菌呼吸方式的实验，下列相关操作错误的是A.探究有氧条件下酵母菌呼吸方式时打开阀aB.经管口3取样检测酒精和CO2的产生情况C.实验开始前对改装后整个装置进行气密性检查D.改装时将盛有澄清石灰水的试剂瓶与管口2连通【答案】B【解析】图中管口1为进气口，管口2为排气孔，管口3可以检查液体中的成分，因此探究有氧条件下酵母菌的呼吸，应打开阀门a通入氧气，A正确；管口3可以检测酒精，管口2可以与澄清石灰水相连以检查CO2，因此B错误。
（2013江苏卷）24.将江苏某地当年收获的小麦秸秆剪成小段，于7月20日开始分别进行露天堆放、水泡和土埋3种方式的处理，3次重复，每隔15天检测一次秸秆腐解残留量，结果见右图。
下列分析合理的是A.秸秆还田后翻耕土埋应是利用秸秆的合理方法B.土壤中的空气和水分条件有利于多种微生物对秸秆的分解C.如果将处理开始时间提早30天，则3条曲线的位置将呈现上移趋势D.从堆放、水泡2条曲线可以推测好氧性微生物分解能力高于厌氧性微生物【答案】AB【解析】由图可知土埋方式下残留物下降最快，即分解最快，因此是还田后合理的处理方式，A正确；微生物分解作用包括体外有机物分解和体内细胞呼吸作用，土壤中一定的空气和水分条件有利于细胞呼吸，B正确；如果处理时间提前，则处理期间的平均温度比原处理的平均温度要高，微生物分解作用强，故秸秆的残留量会呈现下移趋势，C项错误；堆放时氧气较为充足，而残留物的减少速率最慢，可推测好氧型微生物的分解能力弱于厌氧性微生物，D错误。
【试题评价】本题通过小麦秸秆三种不同的处理实验，考查学生识图、获取信息、分析解决问题的能力。
（2013海南卷）9.在温度、光照能适宜条件下，将消毒后有生活力的小麦种子一直浸没在无菌水中，会使种子死亡。
下列对种子死亡原因的分析，合理的是A.缺乏胚芽生长所必需的营养物质B.不能通过光合作用合成有机物C.呼吸作用产生的能量均以热能释放D.呼吸作用的产物对其产生毒害作用【答案】D【解析】种子的萌发需充足的水分，适宜的温度和足够的空气才能萌发，浸没在无菌水中的种子主要靠无氧呼吸提供能量，产生酒精等对细胞有害的物质，导致种子不能萌发，D 项正确。
【试题点评】本题考查种子萌发的条件及考生分析问题的能力，较易得分，（2013海南卷）2.关于细胞代谢的叙述，错误的是A.无氧呼吸能产生ATP，但没有[H]的生成过程B.有氧呼吸过程中产生的[H]可在线粒体内氧化生成水C.某些微生物可利用氧化无机物产生的能量合成有机物D.光合作用光反应阶段产生的[H]可在叶绿体基质中作为还原剂【答案】A【解析】无氧呼吸第一阶段与有氧呼吸相同，1分子丙酮酸在细胞质基质中分解产生2分子丙酮酸，产生4个[H]和2个ATP，A项错误；有氧呼吸过程第三阶段发生在线粒体内膜上，前两阶段生成的[H]与氧气反应生成水，释放大量能量，B项正确；硝化细菌等可进行化能合成作用的微生物，利用无机物氧化释放的能量，将二氧化碳和水转化为有机物，用于自身生命活动，C项正确；光反应阶段生成的[H]在叶绿体基质中用于暗反应阶段的C3的还原，D项正确。
【试题点评】本题考查细胞呼吸与光合作用中物质、能量的转化，难度适中，较易得分。
(2013广东卷)29．（16分）某新能源研究兴趣小组尝试用木薯块根的淀粉制备燃料酒精。
他们用酶将木薯淀粉讲解成单糖。
查阅资料后，安装的酒精发酵装置、采用的发酵条件如图12。
（1）向发酵瓶中加入5g酵母菌开始试验，发酵初期，通气阀①需要偶尔短时间打开，并在A通气口处打气，以利于__________；实验过程中，通气阀②需要偶尔短时间打开，但目的是______________。
（2）第3天，取出少量发酵液，滴加含有__________的浓硫酸溶液来检测酒精。
（3）检测后发现，尽管酵母菌菌种合适、淀粉酶解物充足、操作正确、发酵温度和PH 值适宜，但酒精含量（+）比预期低，我们展开了讨论，认为还有其它影响因素，如__________，请设计试验对此因素进行探究并预测实验结果（用表格形式呈现；用“+”表示酒精量，最高含量为“+++++”）。
（4）请对预测的结果进行分析，并得出结论。
【答案】（1）提供氧气使酵母菌大量繁殖排出产生的二氧化碳以维持溶液PH稳定（2）重铬酸钾（3）随着酒精浓度增大，酵母菌无氧呼吸受阻产生酒精量减少实验设计：1.取五只锥形瓶，标号为1、2、3、4、5，分别加入等量的酵母粉、葡萄糖培养液和缓冲液。
2.向锥形瓶中分别加入蒸馏水进行稀释各加入0ml、20ml、40ml、60ml、80ml、的水，密封在相同的条件下培养相同的时间，3.一段时间后测定溶液中的酒精的量。
（4）溶液稀释倍数越高，产生的酒精的量越大，说明了酒精浓度越小，越有利于酵母菌的无氧呼吸的进行。
【解析】（1）图中的发酵装置是选修一果酒制作装置的一个改变，通气阀1是进气口，发酵初期，通气阀①需要偶尔短时间打开，并在A通气口处打气，以利于酵母菌进行有氧呼吸，代谢快，增殖快，繁殖大量酵母菌利于后期发酵；实验过程中，酵母菌进行酒精发酵，产生，装置内气压升高，通气阀②需要偶尔短时间打开，排出部分保持装置内气压平衡。
（2）重络酸钾在酸性条件下与酒精发生颜色反应，用来鉴定有酒精生产。
（3）影响酵母菌发酵的因素除了菌种、淀粉酶解物充足、操作正确、发酵温度和PH值外，还有酵母菌数量等因素，可以通过以加入的酵母菌种数量为自变量，以生产的酒精含量为因变量设置实验进行探究，在表格设计中要注意对照原则，等量原则和单一变量原则。
（4）根据实验探究过程，其结果应该有两种情况，即如果随着酵母菌种数量增加，酒精含量也增加，则酵母菌数量是影响发酵的因素。
如果随着酵母菌种数量增加，酒精含量没有增加，则酵母菌数量不是影响发酵的因素。
【考点定位】本题综合考查了实验探究以及综合应用。
题目综合属于中等偏上难度。
（2013山东卷）25、（10分）大豆种子萌发过程中鲜重的变化曲线如图（1）阶段Ⅰ和Ⅲ大豆种子的鲜重增加明显，阶段Ⅰ中，水进入种子胚细胞的穿（跨）膜运输方式为。
阶段Ⅲ中，种子胚细胞内水的主要存在形式是。
（2）阶段Ⅱ期间，大豆种子胚细胞合成的解除种子休眠，促进种子萌发。
阶段Ⅲ中根向地生长的原因是分布不均，使根的近地侧生长受到。
（3）若测得阶段Ⅱ种子吸收O2与吸收CO2的体积比为1:3，则此时种子胚细胞的无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖之比为。
（4）大豆幼苗在适宜条件下进行光合作用时，若突然停止CO2供应，短时间内叶绿体中C5和ATP含量的变化分别为、。
大田种植大豆时，“正其行，通其风”的主要目的是通过提高光合作用强度以增加产量。
【答案】（1）自由扩散自由水（2）赤霉素（GA）生长素（IAA）抑制（3）6:1 （4）升高（或增加）升高（或增加）增加CO2浓度【解析】（1）水分子的跨膜运输方式是自由扩散（或渗透作用）；阶段III种子新陈代谢强度比较大，细胞内的水主要以自由水的形式存在。
（2）打破种子的休眠，促进种子萌发的激素是赤霉素；根的向地性产生的原因是生长素的运输受重力因素的影响，在根水平放置时，近地一侧生长素浓度高于远地一侧生长素浓度，而近地一侧生长素浓度高但生长受到抑制长的慢，远地一侧生长素浓度低但生长的快，表现为根的向地性。
（3）根据题意假设氧气的吸收为1mol，则二氧化碳的释放量为3mol，则所以有氧呼吸消耗的葡萄糖的量：无氧呼吸消耗葡萄糖的量=6:1（4）突然停止二氧化碳的供应以后，导致二氧化碳的固定反应减弱，所以消耗的C5减少，而由于光反应不变，短时间内C3的还原不受影响，生成C5五碳化合物的含量增加；同时由于生成的C3减少，消耗光反应中[H]和ATP的量减少，所以ATP的含量增加；“正其行，通其风”的目的是过提高二氧化碳浓度来增强光合作用强度。
（2013福建卷）26.为研究淹水时KNO3 对甜樱桃根呼吸的影响，设四组盆栽甜樱桃，其中一组淹入清水，其余三组分别淹入不同浓度的KNO3 溶液，保持液面高出盆土表面，每天定时测定甜樱桃根有氧呼吸速率，结果如图。
请回答：（1）细胞有氧呼吸生成CO2 的场所是，分析图中A、B、C 三点，可知在单位时间内与氧结合的[H]最多。
（2）图中结果显示，淹水时KNO3 对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有作用，其中mmol·L-1 的KNO3 溶液作用效果最好。
（3）淹水缺氧使地上部分和根系的生长均受到阻碍，地上部分叶色变黄，叶绿素含量减少，使光反应为暗反应提供的[H]和减少；根系缺氧会导致根细胞无氧呼吸增强，实验过程中能否改用CO2 作为检测有氧呼吸速率的指标？请分析说明。
【答案】（1）线粒体基质A（2）减慢30（3）ATP 不能，因为无氧呼吸可能会产生CO2【解析】（1）细胞有氧呼吸第二阶段生成CO2，进行场所是线粒体基质；由图示可知，A、B、C 三点中A 点有氧呼吸速率最高，在单位时间内生成的[H]最多。
（2）据图可知，加KNO3 溶液组与清水组对照，有氧呼吸速率在相同时间都高于清水组，说明KNO3 溶液对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有减缓作用，其中30mmol·L-1 的KNO3溶液组速率最高，作用效果最好。