高中高三生物教案 细胞的代谢

1.内容：

(1)酶在代谢中的作用 Ⅱ

(2)ATP在能量代谢中的作用Ⅱ

(3)光合作用的 基本过程 Ⅱ

(4)影响光和作用速率的环境因素 Ⅱ

(5)细胞呼吸Ⅱ

(6)探究影响酶活性的条件

(7)绿叶中色素的提取和分离

(8)探究酵母菌细胞呼吸的方式

2.解读：

在历年的高考中对ATP、酶的考查多以选择题形式出现，非选择题主要考查与酶有关的实验设计以及酶在生产、生活中的应用。光合作用和细胞呼吸是高考中最重要的考点，其试题常考常新，考题数量多、分值高、区分度大，《考试说明》中规定的各类能力均可设置考查。较常见的题型是结合生产、生活中的实践性问题以实验或简答得形式考查。关于酶与代谢部分可以从以下几个方面进行突破：

(1)准确记忆酶的产生、功能、特性、化学本质和种类等知识。

(2)通过列表的方式比较酶、激素和维生素。

(3)理顺各种因素对酶催化效率的影响，探究或验证与酶催化特性想关的实验设计原理、过程及结果预测与分析。

ATP部分可联系生物体内的各种能源物质，结合细胞的结构和功能，生物的代谢，掌握细胞内产生ATP的结构及相应的生理活动;而关于光合作用的复习可以采取以下策略：

(1)全面系统复习光合作用的基础知识和实验要点。

(2)重视实验与探究能力的培养，形成试验操作的基本能力。

(3)加强对高考试题的分析，重视对标准答案的学习，学习标准答题。

对于细胞呼吸，(1)充分利用教材掌握细胞呼吸的概念、类型、过程、特点、能量等问题。(2)运用列表法分析比较光合作用与细胞呼吸、有氧呼吸与无氧呼吸。(3)运用知识解决实际问题。(4)培养实验与探究能力。

第一课时 酶与ATP

1.酶的概念

酶是由活细胞产生的，具有催化效应的生物大分子。

2.酶的化学本质

绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。

3.酶的性质

1.具有一般催化剂的性质

(1)反应前后酶的数量不变

(2)只改变反应的速率，不改变反应的平衡点

2.酶的特性

(1)具有高效性：酶的催化效率一般是无机催化剂的107——1013倍

(2)具有专一性：一种酶只能催化一种或一类底物

(3)反应条件温和

4.影响酶活性的因素

(1)温度

(2)PH值

5.影响酶促反应速率的因素

(1)温度

(2)PH

(3)酶的浓度

(4)底物的浓度

二、ATP

1.ATP的结构简式： A-P~P~P 中文名称：三磷酸腺苷，~代表高能磷酸键，通常原理腺苷的那个高能磷酸键易断裂释放能量,形成ADP

2.ATP与ADP的相互转化

注意：此反应不是可逆反应原因有：(1)反应过程中的酶不同(2)ATP释放的能量不能再用于合成ATP(3)反应的场所不同

3.ATP合成的场所：

在动物细胞中可以在线粒体和细胞质基质中产生，在植物细胞中除了线粒体和细胞质基质，叶绿体也可以产生ATP

4.ATP的去路

ATP水解释放能量，可以转化成热能、光能、电能、机械能、渗透能等用于生物体的各种生命活动。注意，光合作用产生的ATP只能用于其暗反应阶段不能用于其它生命活动。

例1. 右图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是

A.当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性下降

B.当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性上升

C.酶活性在t2时比t1高，故t2时更适合酶的保存

D.酶活性在t1时比t2低，表明t1时酶的空间结构破坏更严重

答案：B

解析：在最适宜的温度下，酶的活性最高。温度偏高或偏低,酶活性都会明显降低。当反应温度t2调到最适温度时，酶活性上升。温度过高，还会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活，0左右的低温虽然使酶的活性明显降低，但能使酶的空间结构保持稳定，在适宜的温度下酶的活性可以恢复，酶适于在低温下保存，故C，D错误。

第二课时 细胞呼吸

一、细胞的概念

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

二、有氧呼吸

第一阶段 第二阶段 第三阶段

场所 细胞质基质 线粒体基质 线粒体内膜

反应物 葡萄糖 丙酮酸和水 H和O2

生成物 丙酮酸 H CO2 H H2O

生成ATP

数量 少量 少量 大量

需氧与否 否 否 是

酶

反应式：C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量

注意：(1)反应式中前后的水不可消去

(2)不能用等号，要用箭头

(3)反应式后面的能量不能写成ATP

(4)条件是酶不可省去

三、无氧呼吸

第一阶段 第二阶段

场所 细胞质基质 细胞质基质

反应物 葡萄糖 丙酮酸

生成物 丙酮酸 H 酒精和CO2 或乳酸

生成ATP

数量 少量 少量

反应式:在人或哺乳动物的细胞中以及马铃薯的块茎中：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、影响细胞呼吸的因素

1.水分：自由水含量越低，细胞呼吸越慢

2.O2浓度：

3.温度

例2. 按下表设计进行实验，分组后，在相同的适宜条件下培养8～10小时，并对实验结果进行分析。

实验材料 取样 处理 分组 培养液 供氧情况

适宜浓度

酵母菌液 50 mL

破碎细胞

(细胞不完整) 甲 25 mL 75 mL 无氧

乙 25 mL 75 mL 遇氧

50 mL 未处理 丙 25 mL 75 mL 无氧

丁 25 mL 75 mL 通氧

下列叙述正确的是

A. 甲组不产生CO2而乙组产生

B. 甲组的酒精产量与丙组相同

C. 丁组能量转换率与丙组相同

D. 丁组的氧气消耗量大于乙组

答案：D

解析：酵母菌在有氧的条件下能将葡萄糖分解成CO2和水，无氧的条件下将葡萄糖分解成CO2和酒精。依题意，甲组、丙组进行无氧呼吸，乙组、丁组进行有氧呼吸。甲组、乙组两组都产生CO2，由于甲组细胞不完整，甲组的酒精产量较丙组少，丁组能量转换率较丙组高，丁组的氧气消耗量大于乙组。故D正确。

第三课时 光合作用

一、捕获光能的色素

1.绿叶中色素的提取和分离

(1)可以利用无水乙醇提取绿叶中的色素，在研磨时还应加入少许二氧化硅和碳酸钙，其中前者有助于研磨充分，后者可防止研磨中色素别破坏。

(2)分离的原理是利用色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的再滤纸上扩散的快，反之则慢。

2.色素的种类

二、光合作用发现的历程

1.1771年，英国科学家普利斯特利通过实验证实植物可以更新空气

2.1779年，荷兰科学家英格豪斯通过实验发现，普利斯特里的实验只有在阳光照射下才能成功，植物体只有绿叶才能更新浑浊的空气。

31845年，德国科学家梅耶指出，植物在进行光合作用时把光能转化成了化学能储存起来

4.1864年，德国科学家萨克斯实验成功证明了光合作用的产物除O2外还有淀粉。

5.1839年英国的科学家鲁宾和卡门利用同位素标记法对光和作用过程进行了研究，证明光合作用释放的O2来自水。

三、光合作用的过程

1. 光反应

(1) 场所：叶绿体的类囊体薄膜上

(2) 条件：光，色素，酶等

(3) 物质变化：将水分解为H和O2，将ADP和Pi合成ATP

(4) 能量变化：光能转化为活跃的化学能

2. 暗反应

(1) 场所：叶绿体的基质中

(2) 条件：酶，ATP，H

(3) 物质变化：

CO2的固定：CO2+C5 2C3

C3的还原：2C3+H CH2O+C5

(4) 能量变化：ATP中活跃的化学能转变为有机物中稳定的化学能