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文本内容:
2019-2020年高三生物第一轮复习教案课标要求
(一)、能力要求
1、进行探究植物细胞失水和吸水的实验设计和操作(课标通过模拟实验研究膜的透性观察植物细胞的质壁分离和复原)
2、举例说明物质跨膜运输方式的类型及特点
3、正确解读坐标数据图表二)、内容要求
1、描述半透膜的特征
2、举例说明动物细胞膜和植物原生质层相当于半透膜
3、理解水的跨膜运输是顺浓度梯度知识网络体系
1、提出问题
2、作出假设
3、设计实验
4、科学实验
5、记录结果
6、分析结果,得出结论
7、表达与交流质壁分离的条件重难热点归纳重点是弄清楚水分跨膜运输的特点,以及膜的特性区分以下概念
1.扩散与渗透的区别?扩散物质从高浓度到低浓度的运动渗透水及其他溶剂分子通过半透膜的扩散区别渗透与扩散的不同在于渗透必须有渗透膜(半透膜)
2.原生质层和原生质的区别?原生质层细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质原生质细胞内具有生命活动的物质称为原生质(包括细胞膜、细胞质和细胞核)结论植物细胞的原生质层相当于一层半透膜
3.为什么说细胞膜是选择透过性膜?水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的,其他物质的跨膜运输并不都是这样,这取决于细胞生命活动的需要细胞对物质的吸收是有选择的结论细胞膜不仅是半透膜,还是选择透过性膜4.动物细胞膜是不是半透膜?当外界溶液的浓度低于红细胞内部的浓度红细胞一般会因持续吸水而涨破当外界溶液浓度比细胞质的浓度高时,红细胞失水皱缩当外界溶液的浓度与细胞质的浓度相同时水分进出红细胞就处于动态平衡结论动物细胞是半透膜5.细胞的吸水和失水对于动物、植物细胞来说外界溶液浓度细胞内溶液浓度低吸水高外界溶液浓度细胞内溶液浓度高失水低结论水分子是顺相对含量梯度跨膜运输复习策略本节是将水的跨膜运输作为一个实例来分析,由物理现象过渡到细胞,先分析动物细胞的水分进出,尔后通过一个探究性实验来说明植物细胞水分的进出情况,最后得出水是顺相对含量的梯度运输的结论通过对其他物质跨膜运输的实例分析得出物质的跨膜运输并不都是顺浓度梯度进行,最终得出生物膜具有选择透过性这一结论所以重点是要理解并能举例说出细胞膜是选择透过性膜能够对提出的有关问题,作出假设经典例题剖析
1.2004年深圳模拟题在猪的膀胱中注入一半的30%的蔗糖溶液,扎紧入口,然后将其浸入到5%的蔗糖溶液中,每隔半小时称一次重量,图4-1-1中能正确表示测定结果的是图4-1-1[解析]因为猪的膀胱膜是一层半透膜,蔗糖不能透过,而水分子却能自由通过开始时,外界溶液浓度低于猪膀胱内溶液的浓度,水分通过渗透作用进入猪膀胱,使其重量不断增加一段时间后,当内外溶液浓度趋于相等,水分的进出也趋于一种动态平衡时质量就不再增加了[答案]B
2.在“观察植物细胞的质壁分离和质壁分离复原”实验中,之所以用已经成熟的洋葱表皮细胞做实验材料,是因为这样的细胞具有A.伸缩性很小的细胞壁B.功能完善的细胞膜C.能够流动的细胞质D.大而醒目的液泡[解析]植物细胞质壁分离和复原的条件有
①植物细胞必须是活细胞;
②细胞液浓度与外界溶液的浓度必须有浓度差;
③植物细胞必须有大的液泡成熟的植物细胞一般都有一个比较大的液泡,有的液泡可占整个细胞体积的90%以上,最好细胞液中带有色素,这样便于观察,紫色的洋葱表皮细胞就能很好地满足这些条件[答案]D
3.最能证明植物细胞发生渗透作用原理的实验是A.将萎蔫的青菜放入清水中会变硬B.将根尖细胞放入清水中会吸水C.将土豆放入盐水中会变软D.观察洋葱表皮细胞的质壁分离和复原的过程[解析]A、B两项只反映了植物细胞的吸水,C项反映了失水,而D项则反映了植物细胞吸水和失水的两个过程,所以,最能证明渗透作用的原理[答案]D
4.一次施化肥过多,作物会变得枯萎发黄的原因是A.根细胞从土壤中吸收的养分过多B.根细胞不能从土壤中吸水C.根系不能将水向上运输D.根系加速了呼吸作用,释放的能量过多[解析]在正常情况下,植物根细胞液的浓度大于土壤溶液的浓度,细胞能从土壤中吸水,但是一次施肥过多,就会使土壤溶液的浓度大于根细胞细胞液的浓度,植物不能从土壤溶液中吸水而变得萎蔫、枯萎发黄,其补救的措施是田内浇透水,以降低土壤溶液的浓度[答案]B
5.2003年广东,6下列跨膜运输的生理活动,属于主动运输的是A.酒精进入胃黏膜细胞B.二氧化碳由静脉血进入肺泡内C.原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞D.水分子出入细胞[解析]此题考查物质出入细胞膜的方式,属于记忆性的知识,记住常见物质出入细胞的方式二氧化碳等气体、水分子出入细胞的方式是扩散作用;酒精进入胃黏膜的方式是自由扩散;原尿中的葡萄糖进入肾小管的上皮细胞属于主动运输[答案]C
6.通过质壁分离实验,可以对植物细胞进行多种鉴定下列各项中质壁分离实验不能鉴定的是A.成熟植物细胞的死活B.细胞液的浓度C.细胞中有无大液泡D.蛋白质的吸水力比纤维素强【解析】成熟的植物细胞可以看作是一个渗透系统,这是因为原生质层可以看作是一层选择透过性膜,能够控制物质的进出,是活细胞的标志,二是细胞液具有一定浓度,能够使细胞从外界吸收水分,因此,在题目给出的选项中,只有D选项不能通过质壁分离实验鉴定【答案】D
7.图4-1-2中E、F、G为三个用半透膜制成的小袋,可盛有溶液甲或乙,上端分别接上口径相同的小玻璃管,E和F体积相同,G体积较大,三者都置于盛有溶液丙的大容器内,最初三个小玻璃管内液面高度相同,已知三种溶液的浓度高低顺序为溶液丙<溶液乙<溶液甲请思考,回答下列问题图4-1-2(1)1小时后,管e和管f的液面升降变化是()A.管e下降,管f上升B.管e上升,管f下降C.管e下降,管f下降D.管e上升,管f下降(2)图4-1-3(实线表示管f,虚线表示管g)中能显示管f和管g内的液面可能变化的是()图4-1-3[解析]因为溶液丙浓度小于溶液甲和溶液乙的浓度,根据渗透作用原理,E、F吸水,e、f液面上升[答案]
(1)B
(2)C创新应用训练
1、给你两个大小相同的萝卜新鲜的、10%的盐酸、蔗糖、蒸馏水、显微镜、玻片、小刀、烧杯、吸水纸等材料用具请从中选用部分器材,用最简单的方法,设计一个小实验,验证植物细胞吸水和失水的原理1你准备选用的实验材料和器具是__________________________________________________2操作过程是写出要点即可3过一段时间后,你所观察到的实验现象是4实验结论是
2、现有一种由人工膜制成的袋,为检测淀粉和碘能否透过该膜,现提供试剂和用品如下铁架台、烧杯和人工膜袋各一个,1%的淀粉溶液、稀碘溶液和细棉线
(1)请用上述试剂和用品,设计一个实验装置,探究淀粉溶液中的淀粉和碘溶液中的碘能否通过该膜请用示意图表示(加图注)
(2)实验结果预测及分析
①____________________________________________________________________________
②____________________________________________________________________________
③____________________________________________________________________________
④____________________________________________________________________________
3.图4-1-11是有关物质扩散的图解,请设计一个实验,证明图解是成立的(要求直接在下图的装置Ⅰ和装置Ⅱ的括号内,填上适当的溶液或试剂的代号,以表明你的设计)图4-1-11可供选择的溶液及试剂
①淀粉溶液
②葡萄糖溶液
③蒸馏水
④I2—KI溶液
⑤少量班氏试剂(班氏试剂能跨膜扩散,葡萄糖遇班氏试剂形成砖红色沉淀)
(2)根据你的设计方案,预测一段时间后,两个透析袋内的颜色变化装置Ⅰ________________________________;装置Ⅱ________________________________
(3)若想明显观测到水分子扩散的结果,装置应如何改进
(4)透析袋价格昂贵,请提供两种能代替透析袋的生物材料
三、创新应用训练
1.1萝卜、蒸馏水、蔗糖、小刀、烧杯2
①配制浓蔗糖溶液,
②在两只萝卜上用小刀各挖一个大小相等的小洞,
③在两个洞中分别倒入蒸馏水和浓蔗糖溶液,
④观察3
①注入浓蔗糖溶液的萝卜,小洞液面降低,萝卜变硬;
②注入蒸馏水的萝卜,液面升高,萝卜变软4当外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞吸水;当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水
2.1见右图2实验结果预测及分析一段时间后,
①袋内外液体均不变蓝,表明淀粉和碘均不能通过;
②袋内外液体均变蓝,表明淀粉和碘均能通过;
③袋内液体变蓝,袋外液体不变蓝,表明碘能通过,淀粉不能通过;
④袋外液体变蓝,袋内液体不变蓝,表明碘不能通过,淀粉能通过注结果预测应与实验设计一致
3.参考方案1或参考方案22方案1装置袋内溶液变蓝;装置袋内变红或方案2装置袋内呈碘液的黄色不变色;装置袋内变红3将透析膜套在有标记刻度的漏斗口上或将有标记刻度的玻管插入透析袋内4动物膀胱膜、肠衣、洋葱内表皮、卵壳膜或其它的生物膜第2节生物膜的流动镶嵌模型课标要求
1、简述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容
2、举例说明生物膜具有流动性特点
3、举例说出细胞膜是选择透过性膜
4、细胞膜的成分与功能
5、科学家对细胞膜结构的探索过程知识网络体系 基本支架磷脂双分子层蛋白质镶嵌不对称生物膜结构特点流动性细胞膜的外表有糖被和糖脂主要成分磷脂、蛋白质和少量糖类功能特点选择透过性重难热点归纳
1、对生物膜结构的探索历程时间科学家科学实验假说19世纪末 欧文顿 用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验,发现脂质更容易通过细胞膜膜是由脂质组成的 1925年 两位荷兰科学家 从细胞膜中提取脂质,铺成单层分子,面积是细胞膜的2倍 细胞膜中脂质为连续的两层 1959年 罗伯特森 在电镜下看到细胞膜由“蛋白质—脂质—蛋白质”的三层结构构成 生物膜为三层静态统一结构 1970年 弗雷和埃迪登 分别用绿色和红色荧光染料标记两种细胞的蛋白质,并将两细胞融合,发现荧光均匀 细胞膜具有流动性 1972年 桑格和尼克森 在新的观察和实验证据基础上 提出流动镶嵌模型 *生物膜的分子结构模型有多种,较为流行的如“流动镶嵌模型”
2、生物膜分子结构的基本特点是
(1)镶嵌性膜的基本结构是由脂双分子层镶嵌蛋白质构成的
(2)流动性膜结构中的蛋白质和脂类分子在膜中可作多种形式的移动膜整体结构也具有流动性流动性的重要生理意义物质运输、细胞识别、细胞融合、细胞表面受体功能调节等
(3)不对称性膜两侧的分子性质和结构不相同
(4)蛋白质极性多肽链的极性区突向膜表面,非极性部分埋在脂双层内部故蛋白质分子既和水溶性也和脂溶性分子具有亲和性
3、流动镶嵌模型的基本内容结构特点1磷脂双分子层构成膜的基本支架(其中磷脂分子的亲水性头部朝向两侧,疏水性尾部朝向内侧)2蛋白质分子在膜表面,或部分或全部镶嵌在磷脂双分子层糖被(少量)细胞膜外表功能特性3脂分子是可以运动的,具有流动性;4膜的蛋白质分子也是可以运动的(也体现膜的流动性)5细胞膜外表,有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白,叫做糖被(糖被与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系)
4.为什么说细胞膜是选择透过性膜?水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的,其他物质的跨膜运输并不都是这样,这取决于细胞生命活动的需要细胞对物质的吸收是有选择的结论细胞膜不仅是半透膜,还是选择透过性膜经典例题剖析例题1变形虫可以吞噬整个细菌,这一事实说明() A、细胞膜具有选择透过性; B、细胞膜具有全透性; C、细胞膜具有一定的流动性; D、细胞膜具有保护作用【答案】C【解析】本题考核的知识点为细胞膜的结构特性,但却是通过一个实例请同学分析,要求同学们能将所学的知识加以运用,从而得出正确答案很多同学会误选A,该选项是细胞膜的功能特性,但与题目情境不符例题22004年湖北模拟题苋菜的细胞液中有一些红色的物质,无论用清水怎么洗,清水仍不见红色物质,但若把苋菜放入沸水中一烫,水立刻变成红色这个现象是因为A.沸水使细胞膜失去选择透过性B.在清水中细胞膜没有选择透过性C.沸水中色素分解成小分子物质D.在清水中没有物质出入[解析]细胞膜的结构特点是具有流动性,细胞膜的生理功能是具有选择透过性,这是活细胞所特有的功能通常情况下,色素等物质是大分子,又是细胞需要的,活细胞的细胞膜是不会让其轻易外出的,所以在清水中,红色色素是不会出来的若放入沸水中,高温杀死了细胞,破坏其结构,使细胞膜失去活性,细胞膜就成为通透性的了,失去了选择性后,细胞里的色素物质就可以不受限制地出来了,故使水变成红色[答案]A创新应用训练
1、下面材料显示了研究人员对细胞成分及结构的研究情况,请据材料分析材料一研究人员将哺乳动物或人的红细胞低渗处理,造成溶血现象,使血红蛋白和无机盐等溶出细胞外,剩下“空壳”称为血影,并对其进行化学成分分析通过血影研究以及其他方法,测得多种膜的化学成分,如表蛋白质%脂类主要是磷脂%糖类%人红细胞膜49438小鼠肝细胞膜44524变形虫膜54424线粒体内膜76240菠菜叶绿体片层膜703001从以上处理可推知血影即为纯材料,可用于研究2以上数据显示,构成细胞膜的化学成分主要是,构成细胞膜与细胞内膜构成细胞器膜的化学物质的种类有一些差异,这些差异有可能造成两者上的差异材料二用丙酮从细胞膜中提取脂质主要是磷脂,然后将提取的脂质放在一个特制的水槽中,将其制成单分子层,并测量其表面积,将测量结果与红细胞表面积比较,发现前者是后者的两倍右图是磷脂分子的模式图,一个磷脂分子是由一个亲水的极性头部和疏水性尾部构成3根据材料二所给信息可以推测,细胞膜中的磷脂分子是以形式排列的,根据细胞膜内外的水溶液环境和磷脂分子的特性,请推测磷脂分子在细胞膜中的排列形式参照磷脂分子模式图并绘简单示意图材料三研究人员用红色荧光标记人细胞膜的抗体蛋白质,用绿色荧光标记小鼠细胞膜上的抗体,然后将二者融合开始时一半是绿色,一半是红色在37℃下40分钟后发现两种荧光呈均匀分布4该实验说明综合以上实验及其他实验,科学家提出了细胞膜的“流动镶嵌模型”
2、利用以下材料设计一个实验验证活细胞的细胞膜具有选择透过性,而死细胞的细胞膜则失去选择透过性实验材料和用具颜色鲜艳的鲜花、试管、小烧杯、酒精灯、火柴、试管夹、培养皿、清水提出问题作出假设预测实验结果实验步骤结论
三、创新应用题1细胞膜2脂质或磷脂和蛋白质;功能3双分子层;4构成细胞膜的蛋白质分子是可以运动的,磷脂双分子层也具有一定的流动性或细胞膜的流动性
2、提出问题鲜花的活细胞里的色素是否被选择能出来吗死细胞又如何作出假设活细胞中的色素不被选择排出死细胞的膜失去了选择性渗出.预测实验结果鲜花放入水中水不变色;加热杀死细胞一段时间后水变色.实验步骤
1、把鲜花放入水中浸泡一段时间,水不变色(作为对照组)
2、再把一些鲜花放入水中加热煮沸,杀死细胞,冷却,一段时间后水变色结论实验现象与预测一致,说明活细胞的细胞膜具有选择透过性,而死细胞的细胞膜则失去选择透过性,物质可以自由扩散进入第3节物质跨膜运输的方式课标要求
1、说明物质进出细胞的方式;
2、了解胞吞和胞吐现象
3、举例说明动物细胞膜和植物原生质层相当于半透膜
4、说出细胞在什么情况下吸水和失水
5、理解水的跨膜运输是顺浓度梯度知识网络体系质壁分离的条件被动运输主动运输胞吞和胞吐重难热点归纳
1、自由扩散、协助扩散、主动运输比较 自由扩散协助扩散主动运输运输方向 顺浓度梯度 顺浓度梯度 逆浓度梯度载体 不需要 需要 需要能量 不需要不需要 需要举例 氧、甘油、苯等 葡萄糖等 钠、钾、钙等离子
2、主动运输运输物质的速度与该物质的浓度的关系如图在一定的浓度范围内,主动运输的速度 随浓度的升高而增高,但达到一定的浓度后,运输的速度就不再增加了,原因是细胞膜的运输该物质的载体的数量有限,当载体饱和后,运输的速度也就不增加了
3、在质壁分离和复原的实验中,如果没有细胞壁,结果会有什么不同吗?如果没有细胞壁,细胞就会像红细胞一样会持续吸水直到涨破细胞膜
4、发生质壁分离的原因是什么?由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开,从而发生质壁分离经典例题剖析例题1若对离体的心肌细胞施用某种毒素,可使心肌细胞对Ca2+吸收量明显减少,而对K+、吸收则不受影响这种毒素的作用是A.抑制呼吸酶的活性B.改变了细胞膜的结构C.抑制载体的活动D.改变了细胞膜两侧的浓度【解析】由于ca2+、K+’吸收方式都是主动运输,都消耗能量,K+吸收不受影响,说明毒素并没有抑制呼吸酶的活性;对K+、C6H1206吸收都不受影响,说明细胞膜的结构没有改变;ca2+吸收量明显减少说明没有改变细胞膜两侧的ca2+浓度【答案】C例题2红细胞吸收下列物质时,需消耗能量的是A.K+B.C6H12O6C.H2OD.O2【解析】首先应分析红细胞吸收四种物质的方式,然后再作判断红细胞吸收K+的方式是主动运输,吸收C6H12O6的方式是协助扩散,吸收H2O和O2的方式是自由扩散,三种方式只有主动运输要消耗能量【答案】A例题3(2003年上海高考题,8)用光学显微镜观察发生质壁分离现象的洋葱表皮细胞,不能检视到染色体的原因是A.没有用龙胆紫染色B.试剂破坏了染色体结构C.无染色体形成D.显微镜倍率不够【解析】此题考查内容简单,但创设了一定的情境,只要学生抓住了染色体存在于分裂期,明确洋葱表皮细胞是成熟细胞无分裂能力,该题就不会出现错误染色体存在于分裂旺盛的细胞中,且只在分裂期出现,而洋葱表皮细胞无分裂能力,染色体在细胞中以染色质的形式存在,故不能检视到染色体【答案】C例题4将紫色洋葱表皮细胞置于30%蔗糖溶液中,光镜下所能看到的现象是
①液泡变小,颜色由浅变深
②液泡变小,颜色由深变浅
③原生质层与细胞壁逐渐分离
④细胞膜、液泡膜结构清晰
⑤原生质层与细胞壁之间的溶液A.
①②B.
①③④C.
②③D.
①③⑤【解析】当把紫色洋葱表皮细胞置于30%蔗糖溶液中时,由于蔗糖溶液的浓度高于洋葱细胞液的浓度,同时由于蔗糖是大分子,不能透过原生质层,所以细胞液中的水分会通过渗透作用向外渗出,在这一过程中,我们可以观察到紫色洋葱表皮细胞的液泡变小,颜色由浅变深,及原生质层与细胞壁逐渐分离由于细胞壁是全透性的,所以原生质层与细胞壁之间的液体是蔗糖溶液【答案】D例题5用小麦根尖成熟区表皮细胞观察细胞质流动时,由于根细胞的细胞质无色透明,难于观察到细胞质的流动,这时需采取的措施是A.缩小光圈,用弱光线B.开大光圈,用弱光线C.缩小光圈,用强光线D.开大光圈,用强光线【解析】显微镜观察用的是透射光,如果标本无色透明,往往难于分辨这时如果使视野变暗,效果会好些为使视野变暗,可采取的措施有平面镜反射、缩小光圈、使用较弱光线等【答案】A例题6将洋葱表皮放入一定浓度的硝酸钾溶液中,其细胞便发生质壁分离,不久这些细胞又逐渐发生质壁分离的复原其原因是A.细胞液的溶质透出细胞B.质壁分离后的细胞只允许水分子进入C.K+和NO通过细胞膜进入细胞质D.水分和溶质自由地进出细胞【解析】此题所考查的知识点有质壁分离现象和植物细胞的渗透吸水原理、细胞对矿质元素的选择吸收等根据植物细胞渗透吸水原理分析,发生了质壁分离的细胞之所以复原,根本原因是它有选择地从外界溶液中吸收了无机盐离子,使得失水后的细胞液浓度大于外界溶液浓度的缘故【答案】C例题7下列哪组是植物细胞发生质壁分离的原因
①外界溶液浓度大于细胞液浓度
②细胞液浓度大于外界溶液浓度
③细胞壁的伸缩性大于原生质层的伸缩性
④原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性A.
②④B.
①④C.
②③D.
③④【解析】植物细胞发生质壁分离有内因条件和外因条件内因条件是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性当细胞开始失水时,细胞壁与原生质层一起收缩,随着细胞继续失水,细胞壁不再收缩,而原生质层能继续收缩,这样就出现了质壁分离外因条件是外界溶液的浓度大于细胞液浓度,细胞通过渗透作用失水一般情况下,仅考虑外因条件【答案】A例题8把蚕豆叶表皮浸在7%的尿素溶液中,其细胞便发生质壁分离,不久这些细胞又发生了质壁分离复原,其原因是A.细胞液溶质透出细胞B.尿素分子进入细胞C.细胞壁被破坏D.尿素溶液浓度低于细胞液的浓度【解析】7%的尿素溶液引起质壁分离现象,显然其浓度大于细胞液的浓度但不久又逐渐发生质壁分离复原,说明尿素溶液与细胞液的浓度发生了变化,其原因是尿素进入了液泡,使细胞液的浓度升高,细胞吸水的结果,如果是原生质层受到损伤,细胞就不会出现复原现象细胞壁是全透性的,不影响尿素分子通过,与细胞内外溶液的变化无关【答案】B例题9图3-4是一个细胞的亚显微结构模式图,请据图回答下列问题图3-41根据其结构特点,该细胞主要分布于植物体的_______________________________2如果该植物细胞是从一朵红色花瓣上取下的,则决定其红色的花色甙存在于哪个标号所示的结构上?______________________________________________________________3若将该细胞放在含有价标记的培养液中保温一段时间后,则可测到3H的结构有_____________(填标号)4经测定该细胞的细胞液中所有溶解于细胞液中的物质的量为
0.2mol·l-1若将该细胞置于0.3g·ml-1蔗糖液中,片刻后将发现有______________________________现象52号结构的特点是具有一定的流动性,如果降低温度,流动性将_______________6该细胞与叶肉细胞相比较,在颜色上的区别是_______________________________7在该细胞中不具膜结构的细胞器是__________(填标号),如果在该细胞器上合成的物质中含有50个一氨基酸,则在该细胞器上将会有____________个水分子生成【解析】图示的细胞是一个植物细胞亚显微结构模式图从图中可以看出其中的质体是有色体,不是叶绿体和白色体有叶绿体的细胞是分布于植物体的见光部位,能进行光合作用,其细胞的宏观颜色是绿色的;有色体的植物细胞主要分布于花瓣、果实的表皮细胞中,其细胞的宏观颜色是黄色或橙色;有白色体的植物细胞主要分布于植物体的不见光部位如根、茎的皮层细胞中,其细胞的宏观颜色是无色或白色关于花瓣、果实的颜色,有些植物是由有色体决定的,如蕃茄、辣椒等;有些是由液泡中花青素或称花色甙引起的,花色甙的颜色与细胞液的pH值有关,其性质是碱蓝酸红由于细胞中几乎所有的有机物都含氢,所以用3H标记的物质在没有说明具体标记何物时,用3H标记的培养液培养植物细胞,一段时间后几乎所有的细胞结构上都会有3H标记物出现题中第4小题提到的细胞液的浓度为0.2mol·L-1,蔗糖溶液的浓度为0.3g·ml-1,换算成摩尔浓度约为0.87mol·L-1细胞液浓度小于蔗糖溶液的浓度,所以细胞会发生质壁分离在植物细胞中不具膜结构的细胞器是核糖体,在其上合成一个50个含氨基酸残基的多肽形成49个肽健,生成49个分子水【答案】1花瓣、果实的表皮中243所有的结构都会有(至少填5个标号)4质壁分离5减弱6基本是以黄色为主,而叶肉细胞是绿色的71049创新应用训练
1、(8分)利用以下材料设计一个实验验证温度的高低对物质跨膜运输的影响实验材料和用具长颈球形漏斗、半透膜、混有红色素的高浓度蔗糖液、清水、大烧杯、绳子、酒精灯、冰块提出问题作出假设预测实验结果实验步骤结论
2、(05广州一模)绿豆种子萌发初期的生长主要是胚轴的伸长某研究性学习小组从一个农科所获得了一种复合肥料,他们想探究这种复合肥料溶液在什么浓度范围对绿豆萌发初期的生长促进作用最大请你利用下列材料,参与他们的实验设计材料做好标记的大号培养皿若干个、刚萌发出一小段胚轴的绿豆种子若干组10粒/组、复合肥料颗粒、蒸馏水、脱脂棉、直尺等实验步骤最后,将实验数据进行比较分析,得出结论
3、(2000上海高考)根据下述条件设计一实验,鉴别两种不同浓度的蔗糖溶液,写出实验步骤并分析结果一瓶
0.1g/ml的蔗糖溶液,一瓶
0.3g/ml的蔗糖溶液,250毫升烧杯一只,半透膜制成的透析袋一只,刻度玻璃管一支,细线一根,支架一个
(一)实验步骤
(二)结果分析
4、请你设计一个实验“验证成熟植物细胞的渗透作用”Ⅰ 实验名称Ⅱ 实验目的Ⅲ 实验原理Ⅳ 实验对象Ⅴ 实验条件Ⅵ 实验设计的基本原则Ⅶ 实验方法与步骤Ⅷ 实验结果预测分析可能出现的实验结果是Ⅸ 实验测量与记录Ⅹ 实验结论
三、创新应用训练
1、提出问题温度的高低会对物质跨膜运输造成影响吗?影响的结果如何?作出假设在一定范围内,温度高会加速运输的速率;温度低会减缓运输的速率预测实验结果实验中,温度高,液柱上升速度快;温度低,液柱上升速度慢实验步骤
(1)分别用三个漏斗装入混有红色素的高浓度的蔗糖水用半透膜包住漏斗口用绳子绑住分别放进三个装有清水的烧杯
(2)一个烧杯里放入冰块,另一个用酒精灯加热,还有一个不作任何处理(作对质照组)
(3)观察水分渗入漏斗使漏斗中液柱的变化
(4)观察到的现象是一个液柱缓慢上升(放冰块那个);一个上升(对照组那个);一个快速上升(加热那个)结论温度的高低会对物质跨膜运输造成影响,在一定范围内,温度升高会使水分子的活性增大,加速运输的速率;温度低会抑制水分子的运动活性,减缓运输的速率
2、10分1配制一系列不同浓度的复合肥料溶液2分,确定自变量2分别测量已萌发绿豆胚轴的长度,并计算各组的平均值,记录下来2分,确定因变量,前测,收集、处理数据3将分别用不同浓度的复合肥料溶液浸润过的脱脂棉,铺在不同的培养皿中,再将几组已萌发的绿豆分别放入其中另外设置一个用蒸馏水代替复合肥料溶液处理的对照组2分,设置实验组和对照组4将上述装置放在温度等外界环境条件适宜且相同的地方培养2分,控制无关变量5几天后,再次测量绿豆胚轴的长度,计算各组平均值,记录下来2分,后测,收集、处理数据
3、
(一)实验步骤
(1)将一瓶中的溶液倒入烧杯中
(2)将另一瓶中的溶液装入透析袋,把刻度玻璃管插入透析袋内溶液中,用线将袋口和玻璃管扎紧
(3)将插有刻度玻璃管的透析袋放入有溶液的烧杯中,垂直固定于支架上,记录玻璃管液面刻度
(4)一段时间后,观察玻璃管液面刻度,确定液面是升还是降
(二)结果分析如液面升高,则透析袋中的溶液是30%蔗糖溶液,烧杯中的溶液为10%的蔗糖溶液;反之,可推测透析袋中是10%蔗糖溶液,烧杯中的溶液为30%蔗糖溶液
4、实验设计实例Ⅰ 实验名称观察马铃薯条的渗透吸水与渗透失水现象Ⅱ 实验目的验证成熟植物细胞的渗透作用Ⅲ 实验原理当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,植物细胞通过渗透作用失水;反之则吸水Ⅳ 实验对象新鲜马铃薯条Ⅴ 实验条件
0.3g/mL的蔗糖溶液、蒸馏水、大试管、有刻度的小烧杯、刀片、镊子等Ⅵ 实验设计的基本原则对照、等量Ⅶ 实验方法与步骤1制备3条长度、宽度、体积都相同的新鲜马铃薯条2将其中的2条分别放入盛有等体积的蔗糖溶液与蒸馏水的烧杯中,另1条放入加塞的空试管中,编号32h以后,通过比较的方法观察薯条的长度变化及蒸馏水、蔗糖溶液体积的变化Ⅷ 实验结果预测分析可能出现的实验结果是1放入蒸馏水中的薯条长度增加,而放入蔗糖溶液中的薯条长度变小,且蔗糖溶液体积明显大于蒸馏水体积2放入蒸馏水中的薯条长度增加,而放入蔗糖溶液中的薯条长度不变,且蒸馏水的体积小于蔗糖溶液体积3放入蒸馏水中的薯条长度不变,而放入蔗糖溶液中的薯条长度变小,且蔗糖溶液体积大于蒸馏水体积4薯条的长度及溶液的体积都没有明显的变化Ⅸ 实验测量与记录将放入溶液中的薯条与试管中的薯条比较观察,并比较烧杯中溶液的体积放入蒸馏水中的薯条变长、放入蔗糖溶液中的薯条变短,且烧杯中蔗糖溶液的体积比蒸馏水的体积大Ⅹ 实验结论放入蔗糖溶液中的薯条渗透失水,放入蒸馏水中的薯条渗透吸水第四单元细胞的能量供应和利用第1节降低化学反应活化能的酶课标要求
1、能力要求
1、通过研究科学家对酶本质的探索历史,认同科学发展的普遍规律
2、进行有关实验和探究,学会控制自变量,观察和检测因变量变化以及设置对照组和重复实验实验比较过氧化氢在不同条件下的分解,探究影响酶活性的条件
3、正确解读坐标数据图表,分析影响酶活性的各种因素(温度、pH、酶的浓度、反应物浓度)
2、内容要求
1、了解酶发现过程中的经典实验,理解酶的概念和本质
2、分析比较酶与无机催化剂的不同,理解酶在细胞代谢中作用
3、理解酶在细胞代谢中的特性高效性及需要适宜的条件
4、影响酶活性的条件知识网络体系重难热点归纳
1.酶的概念及其理解内涵活细胞产生的具有生物催化作用的有机物外延绝大多数酶是蛋白质,因此酶的合成受基因控制,可以在核糖体上合成;有些酶在细胞内,有些酶在细胞外起作用
2.酶与无机催化剂的异同?相同点在催化某一反应时,都能显著降低反应是的活化能,提高反应速率,反应前后本身性质无变化不同点酶具有无机催化剂所不具备的高效性、专一性,并且酶促反应需要温和的条件结论酶是一种特殊的生物催化剂
3.酶的命名规律酶的种类繁多,根据其催化反应的方向大体可以分为合成酶(如ATP合成酶、DNA连接酶、RNA聚合酶)和分解酶(如淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、肽酶)两大类,酶的命名一般是依据其催化的底物定的4.人体消化道各段的消化酶及相应的最适pH值?口腔唾液淀粉酶,pH
6.8胃:胃蛋白酶pH:
1.5—
2.2小肠:小肠液中的肠肽酶和胰液中的各种酶pH:8—9结论人体消化道消化物质的过程实际上也是一系列酶促反应的过程5.为什么温度,pH值等均能影响酶的活性?绝大多数的酶是蛋白质,过酸,过碱和高温都能使蛋白质分子空间结构破坏除肽键以外的其它化学键的断裂,从而引起蛋白质分子变性,使酶永久失活,但低温只是使酶活性下降,适宜的温度下,酶活性可以恢复经典例题剖析1.将4片等重的牛肉分别置于下列等量的不同消化液中,消化速度最快的是()A.20mL胃液B.10mL胃液和10mL胰液C.20mL胰液D.10mL胆汁和10mL胰液[解析]这是一道对实验结果进行预测的实验试题等量的胰液和胃液相比较,两者均有蛋白酶,但胰液中的蛋白酶数量比胃液多,消化能力也比胃液强胰液是人体内最重要的消化液,所以牛肉在20mL胰液中的消化速度比在20mL胃液中的消化速度快;纯净胃液中的的pH值约为2,纯净胰液中的pH值约为8左右,当两者等量混合后pH值将接近胰液的pH值,胃蛋白酶已经失去酶化能力,胰蛋白酶的催化能力几乎没有影响但胰液中蛋白酶的量比C选项少一半,故消化蛋白质的速率比C选项慢;在D选项中,10mL胆汁与10mL胰液等量混合后,pH值不会有大的变化,由于胆汁中无蛋白酶,所以蛋白酶的总量比D选项的少,对牛肉片的消化速度也就不如D选项快[答案]C2.[2001年广东河南高考题]同一个体内的各类活细胞所含酶的()A、种类有差异,数量相同B、种类有差异,数量不同C、种类无差异,数量相同D、种类无差异,数量不同[解析]专一性是酶的基本特性之一,每一种酶只能催化细胞内一种生化反应,一个有机体通过发育、分化,使体内细胞分化为不同的类型,各执行不同的功能功能不同的细胞内生化反应的种类和强度是不同的,因而催化这些反应的酶的种类和数量也不同[答案]B[变式训练1]关于酶生理功能的叙述,下列哪一项是正确的(B)A、生物体内的化学反应提供能量B、能加快生物体内的生化反应速度C、酶是一种高效、专一的无机催化剂D、能促进生物体内营养物质的运输[变式训练2]在唾液淀粉酶水解淀粉的实验中,将唾液稀释10倍,与用唾液原液的实验效果基本相同,这表明酶具有(C、)A、专一性B、多样性C、高效性D、稳定性[解析]本题是根据实验结果进行分析的实验试题酶是活细胞产生的具有催化能力的蛋白质,催化性是酶的功能特征一般来说,在人体37℃和一定的pH值条件下,酶都具有一定的催化能力,酶只要其结构不被破坏,其活性具有相对的稳定性专一性和高效性是说明酶在稳定的催化作用中的两个催化特点在实验中“用纯唾液和用稀释10倍的唾液做实验,其效果完全相同”说明唾液淀粉酶的催化效率非常高,少量的酶即能达到催化的效果纯唾液中大量的唾液淀粉酶由于底物的限制,催化能力没有得到发挥[答案]C3.进入冬眠的动物体,代谢极为缓慢,最根本的原因是()A、体内酶活性降低B、气温低C、进食少D、消耗能量少[解析]冬眠的动物是为了渡过寒冷的冬天的一种适应,直接原因是寒冷,但最根本的原因是酶活性的降低[答案]A第2节细胞的能量“通货”——ATP课标要求
1、能力要求
1、能简述ATP的化学组成和特点
2、掌握ATP的分子简式以及所表示的含义
3、正确理解ATP与ADP的相互转换
4、举例说明ATP的生成途径
5、看懂图解ATP的利用图并能举例说出ATP的用途
2、内容要求
1、解释ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用
2、ATP与ADP的相互转化
3、了解并理会ATP的形成途径,掌握ATP是新陈代谢的直接能源,并理解ATP作为能量通货的含义知识网络体系
①ATP的结构简式A—P~P~P
②ATP与ADP间的相互转化ATP⇌ADP+Pi+能量
③③ATP的形成途径
④ATP中能量的利用ATP中的能量可以直接转换成其他各种形式的能量,用于各项生命活动重难点热点归纳
1.ATP与ADP的相互转化可以看成是化学上的可逆反应吗?ATPADP+Pi+能量可逆反应是指在相同条件下既可以向正反应方向进行又可以向逆反应方向进行的化学反应,而ATP与ADP间的相互转化存在以下不同点
①反应条件不同,ATP的合成与分解分别由合成酶与水解酶催化;
②反应场所不同,ATP的合成发生在细胞质的基质、叶绿体和线粒体,而分解发生在细胞质膜、叶绿体的基质、细胞质的基质、细胞核等等;
③ATP合成所需的能量与ATP水解释放出的能量形式不同结论ATP与ADP的相互转化并不是可逆反应
2.为什么说ATP是细胞内的直接能源物质?生物体是一切生命活动都需要能量,这些能量形式主要有机械能、电能、渗透能、化学能、光能、热能等,各种形式的能量的转化都是靠ATP中能量的直接转换结论ATP是细胞内能量转换的“中转站”,是细胞内的直接能源物质
3.在植物细胞和动物细胞中,形成ATP的途径相同吗?植物叶肉细胞中含有叶绿体和线粒体,可以通过光合作用和呼吸作用形成ATP,而动物细胞中只含有线粒体,只能通过呼吸作用形成ATP结论在动植物细胞中形成ATP的途径不完全相同4.细胞内的几种能源物质很多物质都可以为细胞的生活提供能量,细胞内主要的能源物质是糖类,良好的储能物质是脂肪,直接的能源物质是ATP经典例题剖析1.[1995年上海高考题]直接供给人体肌肉收缩所需能量的物质是()A、葡萄糖B、脂肪C、蛋白质D、三磷酸腺苷[解析]糖类(主要是葡萄糖)是人体内的主要的能源物质,脂肪和蛋白质也是人体内的重要能源物质,而ATP是直接能源物质[答案]D2.[1999年上海高考题]生物体内既能贮存能量,又能为生命活动直接提供能量的物质是()A、葡萄糖B、糖元C、三磷酸腺苷D、脂肪[解析]三磷酸腺苷,简称ATP它是生物体细胞内普遍存在的一种含有高能量的有机化合物,它是生物体进行各种生命活动所需能量的直接来源[答案]C[变式训练1]高等植物体内产生ATP的生理过程有()A、呼吸作用、渗透作用B、呼吸作用、蒸腾作用C、光合作用、主动运输D、光合作用、呼吸作用[解析]绿色高等植物可以通过光和作用将光能转变为ATP中活跃的化学能,也可以通过细胞呼吸分解有机物释放能量产生ATP[答案]D[变式训练2]我国西藏地区空气含氧量只有平原地区的40%—50%,长期生活在那里的人,体内获得三磷酸腺苷的生理过程是(B)A、无氧呼吸B.呼吸作用C.ATP的水解D、有氧呼吸[解析]人体获得能量的方法主要通过有氧呼吸分解有机物释放的能量在某些缺氧的组织也可以通过无氧呼吸获得少量的能量.
3.在剧烈运动时,人体骨骼肌所需要的能量直接来源于()A、肌糖元B、磷酸肌酸C、葡萄糖D、ATP[解析]虽然磷酸肌酸能够提供能量,但也是要通过ATP来直接提供能量[答案]D创新应用训练
1、探究萤火虫的发光强度与ATP浓度的关系实验材料萤火虫的萤光器晒干后研成的粉末、ATP粉末、蒸馏水、大小相同的小烧杯若干、大小相同的试管若干、标签纸若干等其他实验所需材料实验步骤第一步第二步第三步第四步观察发光现象并记录实验现象预测实验结论.应用创新
1.实验步骤
①配置不同浓度的ATP溶液置于小烧杯小,贴上标签
②将萤光器粉末分成若干等份分别放于试管,贴上标签
③在每支试管加入等量不同浓度的ATP溶液实验现象预测1发光现象随ATP溶液浓度升高而渐强
②发光现象随ATP溶液浓度升高而渐弱
③在不同ATP溶液浓度的条件下,发光现象没有变化实验结沦
①萤光强度与ATP浓度成正比
②萤光强度与ATP浓度成反比
③萤光强度与ATP浓度无关第3节细胞呼吸课标要求
1、能力要求
1、说出线粒体的结构和功能
2、通过比较,说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同
3、理解细胞呼吸的原理,并能联系实际举例说明其在生产和生活中的应用
4、能够设计和实施探究酵母菌的呼吸方式的探究实验
2、内容要求
1、细胞呼吸的概念
2、有氧呼吸和无氧呼吸的过程和异同点
3、理解细胞呼吸原理,探讨其在生产和生活中的应用
4、进行酵母菌细胞的呼吸方式的探究知识网络体系a.发生部位细胞质基质b.过程:C6H12O6酶2丙酮酸+[H]+ATPa.发生部位细胞质基质b.过程:2丙酮酸2C2H5OH+2CO2+能量2丙酮酸2C3H6O3+能量不同酶反应简式C6H12O6酶2C2H5OH(酒精)+2CO2+能量C6H12O6酶2C3H6O3(乳酸)+能量重难热点归纳
1.细胞呼吸与有机物燃烧的异同点区别有机物在体外燃烧,能够将有机物中储存的能量是一次性全部释放出来的,并且以光和热的形式散失,其过程并不需要酶的参与细胞呼吸是一个由多种酶参与催化,多步骤的氧化分解过程,它可以将储存在有机物中的能量逐步地、缓慢地释放,能量一部分以热能的形式散失,一部分转移到ATP中,随时地被细胞利用相同点两者氧化分解的产物一样,都是二氧化碳和水结论细胞呼吸与体外有机物燃烧能量的释放方式不同,去向也不同,但生成物相同
2、呼吸与呼吸作用(细胞呼吸)的区别呼吸指的是人和动物体与外界进行的气体交换过程这一过程需要呼吸肌协助完成,因此是一个需要消耗ATP的生理活动过程呼吸作用是指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的过程这个过程在有氧气和无氧气的环境下都能完成,这说明气体的交换并非细胞呼吸的本质细胞呼吸的实质是有机物的氧化分解,能释放能量,生成ATP结论“呼吸”与“呼吸作用”的现象和本质是有所区别的
3、为什么有氧呼吸生成的ATP比无氧呼吸多?氧化分解等量的有机物时,有氧呼吸对有机物能进行彻底氧化分解,将能量完全释放,生成的ATP多;而无氧呼吸对有机物的氧化分解不彻底,只有一部分被释放出来,另一部分还留在有机物酒精或乳酸中,因此生成的ATP少
4、异化作用就是呼吸作用吗?呼吸作用是异化作用的主要方面,但呼吸作用也不等于异化作用因为呼吸作用过程中包括许多生化反应过程,其中也伴随有物质合成、能量储存的过程结论呼吸作用并不能等同于异化作用
5、有氧呼吸与无氧呼吸的比较项目有氧呼吸无氧呼吸区别与氧气关系需氧不需氧有机物分解程度彻底C6H12O6→CO2+H2O不彻底释放能量多少大量(38个ATP)少量(2个ATP)联系过程第一阶段相同实质分解有机物释放能量的过程意义为生命活动提供能量;其中间产物为其它化合物的合成提供原料经典例题剖析
1、下图中在黑暗条件下试管内含氧量有变化黑暗中氧气含量最多的试管是:1234A试管1B试管2C试管3D试管4[解析]本题给出的条件是黑暗,上述试管中的植物均不能进行光合作用,但却要进行呼吸作用而消耗氧气,所以试管4中含氧气最多[答案]D
2、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、丙三只试管中,向试管滴加等量的丙酮酸后,其终产物是CO2和水的试管是A.甲和乙B乙C 丙D乙和丙[解析]本题考察的知识点是有氧呼吸的场所,乙和丙中均含有线粒体,能将丙酮酸进一步氧化分解为二氧化碳和水[答案]D
3、我国青藏高原农区小麦产量高,新疆、甘肃产的瓜果特别甜,其主要原因是A昼夜温差大,太阳辐射强 BCO2浓度高,C雨量充沛D气温偏低,水分蒸发少[解析]我国青藏高原地区海拔高,太阳辐射强,白天可以形成更多的糖类等光合产物;同时由于昼夜温差大,夜晚温度低,呼吸消耗的有机物减少,因此瓜果特别甜[答案]A
4、苹果内部腐烂时消耗一定量的葡萄糖可产生A摩尔的二氧化碳,其植物体叶片在正常生长时,消耗同样数量的葡萄糖可产生二氧化碳A.1A摩尔B.2A摩尔C.3A摩尔D.4A摩尔[解析]根据呼吸作用的反应式,消耗同样数量的葡萄糖,有氧呼吸产生的二氧化碳量是无氧呼吸的3倍苹果内部腐烂,苹果内部细胞进行无氧呼吸;而正常生长的叶片的呼吸方式是有氧呼吸[答案]C
5、下图是某同学验证呼吸作用产生二氧化碳的实验装置,在透明的容器B中放入湿润的种子,把这种装置放在湿润的光下,实验也能成功的原因是A.种子不进行光合作用,检测到的二氧化碳是呼吸产生的B.光下,呼吸作用旺盛C.湿润的光下,种子进行光合作用D.在黑暗条件下,种子不呼吸[解析]用种子验证呼吸作用产生二氧化碳,不受是否照光的影响因为种子在有光、无光条件下,都能进行呼吸,但不进行光合作用[答案]A创新应用训练下左图为一项实验装置,用以测定种子萌发时密闭容器中气体容积的变化每隔一段时间,即调节臂X与臂Y管内的液面至同一水平,并通过刻度尺量出气体容积容积变化与时间之间关系如下右图所示1每次测量气体容积前要调整液面至同一水平的目的是_____________________________2在6h内气体容积变化的主要原因是3在种子始终保持活力的情况下,曲线在10小时以后仍保持稳定,原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
三、创新应用训练
1.1X、Y管内的液面保持一致,确保测定的数值精确性2种子有氧呼吸消牦O2,产生CO2被KOH吸收3此时种子进行无氧呼吸,产生CO2被KOH吸收
(4),增加对照实验,把萌发的种子改为等量的已死亡的种子,其余处理方法不变由于温度等引起气体膨涨5遮光使该植物只进行呼吸作用第4节光合作用课标要求
1、能力要求
1、绿叶中色素的提取和分离的实验操作,掌握实验方法(课标绿叶中色素的提取和分离)
2、剖析科学家的探索光合作用经典试验,获得了实验设计的感性认识
3、探究影响光合作用强度的环境因素(课标探究光照强度对光合作用的影响)
4、联系光合作用的原理来分析、解释一些生产现象
5、正确解读各种数据图表
2、内容要求
1、说出绿叶中色素的种类和作用
2、说出叶绿体的结构和功能
3、理解光合作用过程和原理以及对它的认识过程
4、影响光合作用强度的环境因素
5、说出光合作用原理的应用
6、简述化能合成作用知识网络体系颜色主要吸收光谱定性滤纸上出现的色素层析图谱叶绿素叶绿素a蓝绿色红光、蓝紫光位于中下层叶绿素b黄绿色位于最下层类胡萝卜素胡萝卜素橙黄色蓝紫光位于最上层叶黄素黄色位于中上层
(1)部位叶绿体的类囊体薄膜上
(2)条件需光、色素分子和酶
(3)物质变化水的光解2H2O→4[H]+O2ATP的形成ADP+Pi+能量→ATP
(4)能量转换光能→ATP中的活泼的化学能
(1)部位叶绿体基质中
(2)条件需多种酶和CO2
(3)物质变化CO2的固定CO2+C5→2C3C3的还原:2C3+12[H]+ATP→C6H12O6+H2O
(4)能量转换ATP中的活泼的化学能→有机物中的稳定的化学能重难热点归纳
1、作用的环境因素有哪些?
(1)光照强度在一定范围内,光照强度逐渐增强光合作用中光反应强度也随着加强;但光照增强到一定程度时,光合作用强度就不再增加
(2)、温度温度可以通过影响暗反应的酶促反应来影响光合作用;在一定范围内随温度的提高,光合作用加强;温度过高时也会影响酶的活性,使光合作用强度减弱
(3)、O2浓度二氧化碳是光合作用的原料在一定浓度范围内,适当提高二氧化碳的浓度,光合作用加强但浓度提高到一定程度,光合作用不再增强
(4)水分水既是光合作用的原料,又是体内各种化学反应的介质水分还能影响气孔的开闭,间接影响CO2进入植物体内
(5)矿质元素如Mg是叶绿素的组成成分,N是光合酶的组成成分,P是ATP分子的组成成分等等
2.为什么光合作用与呼吸作用不是简单的逆转?
(1)从生物角度看所有生物都能进行呼吸作用,而只有绿色植物才能进行光合作用
(2)从细胞角度看所有活细胞都能进行呼吸作用,而光合作用一般在叶肉细胞或绿茎皮层细胞中进行
(3)从反应的场所看;呼吸作用的场所是细胞质和线粒体,而光合作用的场所在叶绿体
(4)从能量变化来看呼吸作用是将有机物中的化学能转变为热能和ATP,而光合作用则是将光能转变为化学能结论光合作用与呼吸作用虽然有本质上的区别,但不是简单的逆转
3.为什么说细胞膜是选择透过性膜?水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的,其他物质的跨膜运输并不都是这样,这取决于细胞生命活动的需要细胞对物质的吸收是有选择的结论细胞膜不仅是半透膜,还是选择透过性膜4.光合作用中光反应阶段和暗反应阶段的区别与联系
(1)区别光反应阶段暗反应阶段所需条件必须有光有光无光均可进行场所类囊体的薄膜上叶绿体内的基质中物质变化H2O分解成O2和[H];形成ATP二氧化碳被固定;C3被[H]还原,最终形成糖类;ATP转化成ADP和Pi能量转换光能转变为化学能,储存在ATP中ATP中的化学能转化为糖类中储存的化学能
(2).联系物质光反应阶段产生的[H],在暗反应阶段用于还原C3;能量光反应阶段生成的ATP,在暗反应阶段中将其储存的化学能释放出来,帮助C3形成糖类,ATP中的化学能则转化为储存在糖类中的化学能5.光合作用和细胞呼吸的区别和联系区别比较光合作用细胞呼吸场所植物细胞内的叶绿体细胞内的线粒体和细胞质基质原料CO2和H2OC6H12O6(或和O2);C6H12O6是光合作用的产物,其中所含的能量最终来自光能条件光能、酶酶联系(CH2O)和O2;(CH2O)中的能量由光能转化而来,(CH2O)可以为细胞呼吸提供原料CO2和H2O,或C3H6O3,或C2H5OH和CO2;C3H6O3和C2H5OH中含有的能量最终也来自光能经典例题剖析
1、华南植物园中有一个用透明玻璃围成的热带植物馆该馆内除了生长着一些热带植物外,还有少量的以这些植物为食的小动物若在馆内释放一定量的用18O标记的氧气,若干天后含有18O的有机物的存在情况是()A.只在植物体内B.动植物体内均有C.只在动物体内D.动植物体内均无[解析]植物吸收馆内的18O2,进行呼吸作用,使18O2转变为H218O,然后热带植物以H218O为原料再进行呼吸作用,生成含有18O的C18O2,最后热带植物以C18O2为原料再进行光合作用合成含有18O的有机物储存在体内,随着小动物的取食,植物体内的一部分含18O的有机物便储存在小动物体内[答案]B
2、光照强度和CO2浓度是影响光合作用的两个主要外界因素,下图是北方夏季一天中棉花叶片光合作用强度的变化曲线,请指出正确的图解是CD[解析]一天中,由于光照条件发生变化,光合作用的速度发生相应的变化早晨,随着光强的增强,光合速度增强;中午,强光和度温使蒸腾作用加强,因而植物气孔关闭,二氧化碳供应量减少,光合速率降低;下午光强逐渐降低,光合速度增强本题要求能看懂生物学图解[答案]C
3.[2004全国卷]离体的叶绿体在光照下进行稳定的光合作用时,如果突然中断CO2气体的供应,短时间内叶绿体中C3化合物与C5化合物相对含量的变化是()A.上升、下降、上升B.下降、上升、下降C.下降、上升、上升D.上升、下降、下降[解析]当CO2突然减少时,CO2与C5化合物结合生成两个C3化合物的过程必然受阻,因而导致C5化合物的含量上升和C3化合物的含量下降,C3化合物还原成葡萄糖的过程减缓,消耗光反应提供的ATP量也减少,使细胞中ATP的含量上升[答案]C
4、[2004全国卷]下列关于光合作用强度的叙述,正确的是()A.叶片从幼到老光合作用强度不变B.森林或农田中植株上部叶片和下部叶片光合作用强度有差异C.光合作用强度是由基因决定的,因此是固定不变的D.在相同光照条件下,各种植物的光合作用强度相同【解析】对于植物来说,影响其光合作用强度的因素很多首先,由于遗传特性的不同,各种植物即使在相同的条件下,光合作用强度有差异其次,植物在不同的生长阶段,其代谢功能存在很大的差异,就光合作用来说,光合作用能力最高的是植物成熟叶片除了这些内在因素的影响外,外界环境也时刻影响着植物的光合作用强度,如不同的光照、温度条件以及矿质元素和水分的供应状况,都直接或间接的影响着植物的光合作用强度,且影响非常大【答案】B5.硝化细菌进行化能合成作用时,其或能的方式是()A.还原氨B.氧化氨C.还原亚硝酸D.还原硝酸[解析]硝化细菌在化能合成作用时,是将氨氧化为亚硝酸、硝酸,利用释放的能量来进行合成有机物的[答案]B变式应用训练
1.为验证pH对唾液淀粉酶活性的影响,实验如下操作步骤
①在1~5号试管中分别加入
0.5%淀粉1mL
②再向试管中加入相应的缓冲液3mL,使试管中的pH依次稳定在
5.
00、
6.
20、
6.
80、
7.
40、
8.00
③分别向1~5试管中加入
0.5%唾液1mL,然后进行37℃恒温水浴
④反应过程中,每隔1min从3号试管中取出一滴反应液,滴在比色板上,加1滴碘液显色,待呈橙黄色时,立即取出5支试管,加碘液显色并比色记录结果结果如下请回答1实验过程中选择37℃恒温的原因是23号试管加碘液呈橙黄色说明3如果反应速度太快,应对唾液做怎样的调整4该实验得出的结论是
2.在淀粉块上的5个圆点位置,分别用不同的方法处理如图12-1所示将该实验装置放入37℃恒温箱中,保温处理24小时后,用碘液冲浸淀粉一琼脂小块,其结果记录于表12-2图12-1表12-2实验结果记录淀粉圆点实验处理方法磺液处理后的颜色反应A新鲜唾液与盐酸混合蓝黑色B经过煮沸的新鲜唾液蓝黑色C只有新鲜唾液红棕色D接种面包霉红棕色E只有2%蔗糖酶液?请你仔细分析后回答下列问题1你对圆点A和B的颜色变化的解释是___________2圆点D的颜色变化与圆点C一致,你的解释是_____________3你认为圆点E应呈现_______色,其理由是蔗糖酶__________4上述实验装置要放入37℃恒温箱中进行保温处理,你提出两个理由加以解释
①______________;
②_______________
2.有人做了下在的实验以研究pH对酶活性的影响准备5支盛有等量胃蛋白酶溶液但pH各不相同的试管,每支试管加1块1cm3的正方体凝固蛋白质,试管均置于25℃室温条件下,各试管蛋白块消失的时间记录于下表酶溶液的pH12345蛋白块消失的时间(min)139114560
(1)请根据表中数据,在右上方的坐标图中画出pH与酶活性的关系曲线
(2)提供2种使实验能在更短时间内完成的方法
(3)如果要确认上述实验中蛋白块的消失是由于酶的作用而不是其他因素的作用,还应补充怎样的对照实验?
(4)除了本实验外,请另外设计一种简便易行的方案来测定pH对酶活性的影响变式训练
1、137℃是人体正常的体温,也是人体内酶的最适温度;恒温可以排除温度对实验结果的干扰2淀粉已被完全水解3提高唾液的稀释倍数4唾液淀粉酶的最适pH为
6.8,高于或低于此pH时,酶的活性逐渐降低
2.
(1)见右图
(2)适当提高温度以增加酶的催化活性;提高酶的浓度;将蛋白块切得更小些,以增加蛋白酶和蛋白质的接触面积3在一定时间内测定不同pH条件下蛋白块的消化程度4另取若干不含酶,但pH各不相同的试管,每支试管中均加一块1cm3的正方体凝固的蛋白块即给原来的每支试管都设计相应的对照实验(试管)第五单元 细胞的生命历程第1节 细胞的增殖与分化课标要求1.能力要求1.使用高倍显微镜观察根尖分生组织细胞的有丝分裂,并能辨认细胞分裂的各个时期;2.探讨分析细胞不能无限长大的原因;3.正确解读细胞有丝分裂过程中DNA、染色体、染色单体变化的相关图表;4.准确地用图表展示有丝分裂过程中DNA、染色体、染色单体数量变化情况2.内容要求1.简述细胞的生长和增殖的周期性;2.描述细胞的有丝分裂过程、细胞的无丝分裂过程;3.说明有丝分裂过程各时期的特征;4.举例说明细胞的全能性及其应用知识网络体系重难热点归纳1.限制细胞长大的因素⑴细胞表面积与体积之比当细胞的体积(4πR3/3)由于生长而逐步增大时,其相对表面积(4πR2)将变得越来越小,从而使细胞与周围环境之间进行物质运输所需要的时间变长,不能满足细胞新陈代谢的需求⑵细胞的核质之比细胞核所控制的大小与核的大小要正常的比例2.细胞间期比分裂期时间长得多近代科学研究证实,在细胞分裂间期,细胞内部发生着很复杂的变化,最大的变化特点是完成DNA的复制和有关蛋白质的合成复制的结果,每条染色体都含两条完全一样的染色单体(姐妹染色单体),呈细丝状,通过一个共用的着丝点连接在一起所以,分裂间期是整个细胞周期中极为关键的准备阶段,占用的时间也很长,大约占细胞分裂周期的90%-95%左右3.细胞分裂和细胞分化的关系细胞分裂使细胞增多,是个体发育过程中的“量变”,是生物体生长、发育和繁殖的基础,也是细胞分化的基础;细胞分化则使细胞种类多样化,是个体发育过程中的“质变”没有细胞分化,生物体就不能正常发育细胞在分裂的过程中通常就有分化,在有些分化过程中也有细胞分裂通常高度分化的细胞,分裂能力较差或暂时失去分裂能力,如神经细胞等也有的细胞终生保持较旺盛的分裂能力,如各种干细胞有些已经分化的细胞暂时失去了分裂能力,在特殊情况下可恢复其分裂能力,如部分黄骨髓细胞生物的个体发育是通过细胞分裂和细胞分化过程共同实现的4.细胞的全能性已经分化的细胞,由于各个体细胞内都含有完全相同的一整套该生物个体的遗传信息,即具有完全相同的DNA在特定的条件下,能恢复其分裂能力,脱分化,并进一步分化形成一个完整的新个体,即已经高度分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能植物细胞的全能性容易表达,而动物和人体的体细胞的全能性较难表达,但其细胞核仍然具有全能性经典例题剖析1.(xx全国卷Ⅲ1)连续分裂的细胞的生长即体积增大,发生在细胞周期的()A.分裂间期B.分裂前期C.分裂中期D.分裂后期[解析]本题考查了细胞分裂的有关知识连续分裂的细胞的生长发生在分裂间期,为细胞分裂期做准备,在此期间还进行有关蛋白质的合成和DNA的复制[答案] A2.(xx广东生物1)细胞有丝分裂完成后.平均分配到两个子细胞的物质是()A.线粒体DNAB.细胞核DNAC.核糖体RNAD.叶绿体DNA[解析]本题考查的知识点是细胞有丝分裂核遗传物质分配特点细胞核内遗传物质在有丝分裂中是有规律地分离,是平均分配到两个子细胞中去[答案]B3.(xx江苏生物12)下列为不同细胞的细胞周期持续时间(h)据表分析可以得出的结论是细胞分裂间期分裂期细胞周期十二指肠细胞
13.
51.
815.3肿瘤细胞
18.
00.
518.5成纤维细胞
19.
30.
720.0A.分裂期和细胞周期均最短的是肿瘤细胞B.分裂期占细胞周期时间比例最小的是十二指肠细胞C.不同种类细胞的细胞周期持续时间不同D.不同种类细胞的分裂都是同步进行的[解析]本题考查的知识点是对细胞周期的理解对表中数据分析,分裂期最短的是肿瘤细胞,细胞周期最短的是十二指肠细胞;分裂期占细胞周期时间比例最小的是肿瘤细胞;不同类细胞因细胞周期不同,因此分裂是不同步的;而表中的数据反映出,不同类细胞的细胞周期持续的时间是不同的[答案]C创新应用训练1.下图a→d表示连续分裂细胞的两个细胞周期,能正确表示一个细胞周期的是()abcd┈┈┈┈┴──────┴─┴──────┴─┴┈┈┈A.a为一个细胞周期B.b为一个细胞周期C.a和b为一个细胞周期D.b和c为一个细胞周期2.在兔子的卵细胞的核中,DNA重量为4×10-12g,那么在有丝分裂前期时,其骨髓细胞核中DNA重量为()A.4×10-12gB.8×10-12gC.
1.6×10-11gD.
3.2×10-11g3.(多选)人体血液中的红细胞没有细胞核,是由骨髓中的原始红细胞经过四次细胞分裂发展成的由此可推断原始红细胞是()A.有核物质无核膜B.有成形的细胞核C.经有丝分裂产生红细胞D.经减数分裂产生红细胞4.(试题变式)现在很多蔬菜和花卉都是通过组织培养的方法来批量生产的,具体的作法是首先选用蔬菜和花卉的一个分生组织细胞,然后通过化学试剂的诱导,使细胞脱分化,再使细胞的重新分裂、分化,形成组织、器官,进而形成完整的幼苗该生产过程利用了细胞的什么特性?说明了什么问题?____________________________________
三、应用创新
1、C
2、C
3、BC
4、该生产过程利用了植物细胞的全能性说明了每一个植物细胞中都含有整个植物体正常生长、发育所必需的全套遗传信息第2节细胞的衰老、调亡和癌变课标要求1.能力要求正确分析资料,得出生物方式与癌症防治的关系;2.内容要求1.描述细胞衰老的特征;2.说出细胞凋亡与死亡的区别;3.说出癌细胞的主要特征;4.举例说明细胞的全能性;知识网络体系重难热点归纳1.细胞的凋亡与细胞死亡细胞死亡有细胞凋亡和细胞坏死两类细胞坏死是在种种不利因素影响下,由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡而细胞凋亡是由遗传物质所决定的细胞自动结束生命的过程它对于多细胞生物体完成正常发育,维持内部环境的稳定,以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用2.细胞癌变的机理及预防有的细胞受到致癌因子(物理致癌因子、化学致癌因子、病毒致癌因子)的作用,细胞中遗传物质发生变化(原癌基因和抑癌基因发生突变),导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞注意避免接触致癌因子,增强体质,保持健康心态,养成健康的生活方式和生活习惯,从多方面采取措施,预防癌症的发生随着在细胞和基因水平上对癌症的研究,治疗癌症的新方法、新技术正不断涌现,人类终将战胜癌症经典例题剖析1.(xx·上海生物·24)在不断增长的癌组织中,癌细胞()A.通过减数分裂不断增殖B.都有染色单体C.都在合成蛋白质D.DNA量都相等[解析]本题考查的知识点是癌细胞的增殖方式癌细胞的增殖方式是有丝分裂,在有丝分裂的过程中,在间期形成染色单体,在前、中期存在染色单体,后期因着丝点的分裂而姐妹染色单体分开成为2条子染色体,因此不是每个时期都有染色单体同样在间期因DNA的复制,而使DNA加倍,在末期因染色体平均分配至子细胞中而使DNA恢复正常,因此各时期的DNA的量是不一定相等的每个细胞时刻都在进行蛋白质的合成,一是为细胞分裂做准备,二是为细胞代谢提供所需酶,三是为细胞提供组成材料[答案]C2.人体内衰老的红细胞具有下列哪些特征?()
①水分减少,细胞萎缩
②新陈代谢的速率减慢
③某些酶的活性降低
④呼吸速率上升
⑤色素积累增多
⑥细胞的呼吸速率减慢
⑦细胞核体积增大
⑧细胞膜的通透性改变A.
①②③④⑥B.
①②③⑤⑥⑦⑧C.
②③⑤⑥⑧D.
①②③④⑤⑧[解析]
①②③⑤⑥⑦⑧都符合衰老细胞的特征,由于红细胞没有细胞核,因此应除去
⑦本题主要考查学生对衰老细胞的主要特征和对成熟红细胞的结构的了解,属于综合分析题[答案]B3.下列不属于细胞凋亡的实例的是()A.蝌蚪长到一定程序后尾巴消失B.人皮肤表皮细胞的脱落C.白细胞吞噬过多的细菌导致死亡D.脑细胞因缺血而死亡[解析]ABC中提到的细胞都是细胞正常死亡,只有D,脑细胞缺血而死亡属于细胞坏死[答案]D4.下列各项中不属于多细胞生物体内细胞凋亡的意义的是()A.维持内环境稳定B.抵御各种因素的干扰C.促进生物体的正常发育D.细胞凋亡对生物体都是有害的[解析]细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育,维持内部环境的稳定,以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用[答案]D创新应用训练1.细胞到了一定时期会像树叶那样自然死亡,但是这种死亡是细胞的一种生理性、主动性的“自觉自杀行为”,而非病理性死亡,所以叫细胞的凋亡或“程序性细胞死亡”正是因为发现了细胞凋亡的规律,2002年,英国的西德尼·布伦纳(SydneyBrenner)、美国的H·罗伯特·霍维茨(H·RobertHorvitz)和英国的约翰·E·苏尔斯顿(John.E.Sulston)三位科学家被授予诺贝尔生理学或医学奖他们的工作对于生物学和医学领域都产生了重大的影响请回答⑴正常的生理活动都需以_____的方式产生新细胞,同时也有细胞的死亡,从而维持机体细胞数目的动态平衡⑵癌细胞是一类恶性增殖细偶然性,癌症就是应该死亡的细胞没有死亡而造成的对于癌症目前医学上通常采用手术切除肿瘤,然后再“化疗”“化疗”的基本原理是通过化学药剂作用于细胞周期的间期,即抑制_____,达到终止______的目的,从而控制病人病情的恶化,未来可采用诱导细胞凋亡治疗癌症2.2005年3月16日,中国百胜饮食集团向媒体发布声明,承认由于在肯德基新奥尔良烤翅、新奥尔良烤鸡腿堡的调料中发现苏丹红一号,全国1300多个门店全部撤柜请回答⑴为什么要将含有苏丹红一号的食品撤柜?__________⑵在你身边的环境,还存在哪些致癌因子?__________⑶我们在现实生活中,应如何预防癌症?___________
三、应用创新
1、⑴细胞分裂 ⑵DNA;复制;肿瘤细胞增殖
2、⑴苏丹红一号为一种化学致癌因子,食用时诱发癌症⑵物理治癌因子、化学致癌因子等,如家庭装修时,大理石材会有辐射,强化地板中含有甲醛等⑶要防止正常的细胞发生癌变,主要从两方面做起一是尽量避免接触致癌因子;二是注意增强估质,保持身心健康,养成良好的生活习惯探究的过程原生质层是半透膜细胞液浓度小于外界溶液有细胞壁科学家对细胞膜结构的探索历程欧文顿的实验体验制备细胞膜的方法科学家提取、鉴定细胞膜成分罗伯特森的细胞膜模型人、鼠细胞融合实验桑格、尼克森的流动镶嵌模型细胞膜的结构制作细胞膜的模型镶在嵌入横跨磷脂蛋白质物质种类膜的类别原生质层是半透膜细胞液浓度小于外界溶液有细胞壁细胞膜是选择透过性膜自由扩散协助扩散跨膜运输方式酶的作用酶的本质酶的特性
①酶具有高效性
②酶具有高度的专一性
③酶的作用条件较温和酶是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酶能显著降低活化能,因此催化效率更高生物的催化剂——酶酶细胞的”能量通货”——ATP酶能量动物和人绿色植物光合作用ADP+Pi+ATP呼吸作用呼吸作用酶酶酶酶酶酶
一、细胞呼吸的概念a.发生部位细胞质基质b.过程C6H12O6[H]+少量能量第一阶段有氧呼吸a.发生部位细胞线粒体的基质内b.过程2C3H4O3+6H2O6CO2+2[H]+少量能量第二阶段第三阶段a.发生部位细胞线粒体内膜上b.过程24[H]+6O212H2O+大量能量二细胞呼吸的方式反应简式C6H12O6+6O26CO2+6H2O+能量第一阶段无氧呼吸第二阶段色素素光反应光合作用过程暗反应“+”表示蓝色程度+++橙黄色+++结果
8.
007.
406.
806.
205.00PH54321编号12345酶活性细胞不能无限长大细胞的增殖细胞的分化概 念细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程意 义使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率有丝分裂减数分裂产生生殖细胞的过程,是特殊的有丝分裂无丝分裂如蛙的红细胞分裂分裂间期特点DNA复制和有关蛋白质合成分裂期前期特点染色体、纺锤体出现,核膜、核仁逐渐消失(二现二消)中期特点染色体着丝点排列在赤道板上,是计数的最佳时期(一板易辩)后期特点着丝点分裂,姐妹染色单体分开成染色体(姐妹分离)末期特点染色体、纺锤体逐渐消失,核膜、核仁重新出现(二消二现)实质将亲代细胞的染色体经复制后,平均地分配到两个子细胞中去意义由于染色体上有遗传物质DNA,因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性概 念已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能原 因各个体细胞内都含有完全相同的一整套该生物个体的遗传信息细胞全能性个体衰老与细胞衰老的关系细胞的衰老和凋亡细胞的癌变癌细胞的主要特征致癌因子物理致癌因子、化学致癌因子、病毒致癌因子健康的生活方式与癌症防治
①细胞内的水分减少,细胞新陈代谢速率减慢;
②细胞内多种酶的活性降低;
③细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累;
④细胞内呼吸速率减慢,细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩,染色加深;
⑤细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低;细胞衰老的特征细胞衰老的原因细胞的凋亡由基因所决定的细胞自动结束生命的过程
①在适宜的条件下,癌细胞能够无限增殖;
②癌细胞的形态结构发生显著变化;
③癌细胞的表面发生了变化,容易分散、转移;。