2017高考生物冲刺复习知识拓展第二单元细胞的代谢.docx

第二单元细胞的代谢专题3物质出入细胞的方式一、物质跨膜层数分析1.物质在细胞内不同细胞器之间的跨膜分析(1)线粒体与叶绿体之间的跨膜a为O2,b为CO2,由产生场所到利用场所共跨4层膜。(2)分泌蛋白形成过程中的跨膜问题内质网上核糖体合成肽链后,肽链直接进入内质网中加工,不跨膜;蛋白质在内质网中完成初步加工后,由囊泡运输至高尔基体,囊泡膜与高尔基体膜融合,不跨膜;来自内质网的蛋白质在高尔基体进一步加工后,由囊泡运输至细胞膜,囊泡膜与细胞膜融合,成熟蛋白分泌出细胞,整个过程均不跨膜。2.物质在血浆、组织液等内环境与细胞之间的跨膜分析(1)几种由单层细胞形成的结构人体中有很多由单层细胞构成的管状或泡状结构,如毛细血管、毛细淋巴管、小肠绒毛、肺泡、肾小管等,这些非常薄的结构有利于物质交换,物质透过这些结构时,要经过两层细胞膜。(2) 物质由血浆进入组织液的跨膜葡萄糖等物质从血浆进入组织液,经过组织处的毛细血管壁,要跨2层细胞膜。(3)物质由组织液进入细胞的跨膜物质由组织液进入细胞的跨膜,要分析该物质具体在细胞中被利用的场所,然后计算出跨膜层数。如图葡萄糖被利用的场所是细胞质基质,因此组织液中的葡萄糖只跨1层膜,进入细胞质基质即被利用。氧气被利用的场所为线粒体内膜,氧气要跨3层膜,进入线粒体中被利用。3.物质在体外环境与血浆之间的跨膜分析(1)物质由体外环境(肺泡、小肠等)进入血浆,至少要跨1层上皮细胞和1层毛细血管壁细胞,即要跨4层膜。(2)物质进入血浆后,由循环系统转运到全身各处,该过程不跨膜。例1外界空气中O2进入人体细胞中被利用,至少要穿过的生物膜层数是()A.5层B.10层C.11层D.12层解析外界空气中O2要经过肺泡进入血浆,然后由红细胞运输,O2在细胞中被利用的场所是线粒体,具体过程如下:此过程中氧气至少经过11层膜(肺泡壁细胞2层膜+肺部毛细血管壁细胞2层膜+红细胞进和出2层膜+组织处毛细血管壁细胞2层膜+组织细胞1层膜+线粒体2层膜=11层膜)。答案C二、利用“一”、“二”“三”、“四”理解物质的运输1.一套装置渗透装置渗透装置两要素:半透膜和半透膜两侧溶液具浓度差。2.两类运输跨膜运输和非跨膜运输跨膜运输方式包括被动运输(自由扩散、协助扩散)、主动运输。非跨膜运输方式包括胞吞和胞吐两种。3.三种跨膜运输方式自由扩散:由高浓度到低浓度,不需要载体蛋白和能量。协助扩散:由高浓度到低浓度,需要载体蛋白,不需要能量。主动运输:由低浓度到高浓度,需要载体蛋白和能量。4.四种应用质壁分离在生产生活实际中的应用观察植物细胞的细胞膜。判断细胞的死活。测定植物细胞的细胞液浓度。验证原生质层具有选择透过性。例2图甲是细胞膜的结构模式图,图乙表示4种不同的物质在一个动物细胞内外的相对浓度差异。请据图回答下列问题:甲乙(1)在图甲中,A、B、D表示组成细胞膜的物质,其中B表示,它构成了细胞膜的基本支架,膜功能的复杂程度主要取决于A所代表的的种类和数量。(2)图乙中,4种物质的运输方式有种形式,4种物质中进出细胞不需要耗能的是。(3)图乙中Na+、K+细胞内外的相对浓度差值较大,维持细胞内外相对浓度差异的动力是。(4)图甲中的物质跨膜运输方式和图乙中的物质进出细胞方式相对应的是。解析图甲中A、B、D分别表示蛋白质、磷脂双分子层和多糖,A和D结合形成糖蛋白,a、b、c、d、e分别表示主动运输、自由扩散、协助扩散、协助扩散和主动运输。图乙中两种离子运输方式为主动运输,胰岛素出细胞的方式为胞吐,CO2出细胞的方式为自由扩散,胞吐和主动运输均需要耗能,自由扩散不耗能。维持细胞内外Na+、K+相对浓度差异的动力是ATP,即细胞在耗能的情况下,可源源不断地将K+运进细胞,将Na+运出细胞。图乙中Na+运出细胞的方式用图甲中的e表示,K+运进细胞的方式用a表示,CO2出细胞的方式可用b表示。答案(1)磷脂双分子层蛋白质(2)3CO2(3)ATP(4)a和K+、e和Na+、b和CO2专题4酶与ATP一、常考易错的“三类酶曲线”1.酶的作用原理(1)由图可知,酶的作用原理是降低反应的活化能。(2)若将酶变为无机催化剂,则b在纵轴上向上移动。用加热的方法不能降低活化能,但会提供活化能。2.酶的特性(1)图1中加酶的曲线和加无机催化剂的曲线比较表明酶具有高效性。(2)图2中两曲线比较表明酶具有专一性。3.影响酶促反应速率的因素(1)分析图1和图2:温度或pH通过影响酶的活性来影响酶促反应速率。(2)分析图3:OP段酶促反应速率的限制因素是底物浓度,P点以后酶促反应速率的限制因素则是酶浓度等。例如图表示甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理,酶活性与处理时间的关系;图表示外界环境温度与某哺乳动物体内酶活性的关系;图表示外界环境pH与体外甲、乙两种酶活性的关系;图表示某酶在不同温度下的酶促反应。下列叙述不正确的是()A.图中甲酶可能是RNA酶B.图表示的酶可以是人体细胞内的呼吸酶C.图甲酶对pH的耐受范围比乙酶的大D.图可证明该酶活性最大时的温度为30 左右解析用蛋白酶处理甲、乙两种酶,乙酶活性降低,说明乙酶是蛋白质,甲酶活性没有变化,说明甲酶不是蛋白质,因此甲酶可能是RNA酶,A正确;哺乳动物属于恒温动物,其体内酶的活性不会随着外界温度的变化而变化,图表示的酶可以为人体细胞内的呼吸酶,B正确;图中3种温度下30 时,酶促反应达到平衡所用时间最短,酶活性最强,D正确;图中由pH对两种酶活性的影响曲线可知,乙酶耐受的pH范围比甲酶的大,C错误。答案C二、常考必记的7类酶1.DNA聚合酶催化脱氧核苷酸间缩聚形成3,5-磷酸二酯键,用于DNA复制及逆转录。2.RNA聚合酶催化核糖核苷酸间缩聚形成3,5-磷酸二酯键,用于RNA合成(转录)及RNA复制。3. 4.DNA解旋酶用于DNA复制时双链间氢键打开。5.6.各种消化酶可对应催化相关大分子的水解,如淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等。7.细胞工程工具酶:纤维素酶、果胶酶(除去细胞壁)、胰蛋白酶(动物细胞培养)。专题5细胞呼吸一、不能熟记细胞呼吸各阶段的反应式有氧呼吸分为三个阶段:C6H12O6丙酮酸+H;丙酮酸+H2OCO2+H;H+O2H2O。第一阶段在细胞质基质中进行,第二、第三阶段在线粒体中进行,每个阶段的化学反应都需要在酶的催化下才能进行。例1有氧呼吸全过程的物质变化可分为三个阶段:C6H12O6丙酮酸+H;丙酮酸+H2OCO2+H;H+O2H2O,下列与此相关的叙述中正确的是()A.第阶段反应极易进行,无需酶的催化B.第阶段无ATP生成,第阶段形成较多的ATPC.第阶段能为其他化合物的合成提供原料D.第阶段与无氧呼吸的第阶段不同错因分析易错选A或B,原因是不能熟记呼吸作用的过程,不能理解新陈代谢与酶的关系。解析有氧呼吸的三个阶段都需要酶的催化、三个阶段都有ATP的形成;有氧呼吸的第阶段与无氧呼吸的第阶段完全相同;有氧呼吸第阶段能为其他化合物的合成提供原料。答案C二、对有氧呼吸、无氧呼吸的过程及二者之间的关系含糊不清酵母菌是兼性厌氧型微生物,在有氧的条件下进行有氧呼吸,产生二氧化碳和水,在无氧的条件下,进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳。在不同的氧气浓度情况下,有氧呼吸和无氧呼吸所占的比例不同,根据产生的酒精和二氧化碳的量,可以判断无氧呼吸消耗的葡萄糖的量。例2有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液,当通入不同浓度的氧气时,其产生的C2H5OH和CO2的量如下表所示。通过对表中数据分析可得出的结论是()氧浓度(%)abcd产生CO2的量9 mol12.5 mol15 mol30 mol产生酒精的量9 mol6.5 mol6 mol0 molA.a浓度时酵母菌有氧呼吸速率等于无氧呼吸速率B.b浓度时酵母菌有氧呼吸速率大于无氧呼吸速率C.c浓度时有50%的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵D.d浓度时酵母菌只进行有氧呼吸未进行无氧呼吸错因分析易错选B或C,原因是没有掌握有氧呼吸和无氧呼吸的过程及二者之间的关系。解析a氧气浓度时,酵母菌无氧呼吸产生酒精的量是9 mol,无氧呼吸产生CO2的量也是9 mol,与产生的总CO2的量相等,因此a氧气浓度时只进行无氧呼吸;依此类推,b氧气浓度时,酵母菌无氧呼吸产生的CO2的量是6.5 mol,消耗的葡萄糖为3.25 mol,有氧呼吸产生的CO2的量是12.5-6.5=6(mol),消耗的葡萄糖是1 mol,故无氧呼吸速率大于有氧呼吸速率;c氧气浓度时,葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵的量为6/2=3(mol),用于有氧呼吸的量为(15-6)/6=1.5(mol),故有2/3的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵;d氧气浓度时酵母菌不产生酒精,说明不进行无氧呼吸,CO2全部是有氧呼吸产生的。答案D专题6光合作用小议“轮作、间作与套种”农业上常采用轮作、间作、套种等生产措施,以提高农作物的亩产量和年产量。那么,这三种农耕经验中究竟渗透了怎样的生物学知识呢?一、轮作1.种植模式在同一块土地上,有顺序地在季节间或年间轮换种植不同的作物或在一年内连续种植超过一熟(茬)作物的种植模式,俗称换茬或倒茬。2.实际意义既能显著提高土地利用率,同时也延长了有限土地面积的年有效光照时间,从而提高了光能利用率,提高了作物的单位面积年总产量。轮作是农耕中用地养地相结合的一种生物学措施,主要表现在以下三个方面。其一,能均衡地利用土壤养分。不同的农作物对各种矿质养料的需求量不同,而其根系发达程度所决定的入土深度的不同也导致了它们可以利用不同层次土壤养分;另外,不同作物吸收的养分形态也有一定的差异,如:小麦只能吸收易溶性磷,而豆类往往能吸收难溶性磷。其二,能改善调节土壤肥力。轮作可以适当改变土壤的理化性质。不同作物根系对土壤理化性质影响不同,其返回土壤有机质也不同,这调节了土壤有机质含量;实施水旱轮作,可以改善土壤结构;有些轮作还能消除土壤中有毒有害物质。其三,能减轻病虫和杂草危害。轮换作物,可以在种间关系特别是营养关系(食物链)的变化上达到病虫和杂草的自然防治,如斩断寄生、减少伴生性杂草等。二、间作1.种植模式在同一块土地上,同时(一茬)有两种或两种以上生育季节相近的作物成行或成带(多行)间隔种植的一种模式。农耕中通常是将长势较高的喜阴作物与较矮的喜阴作物进行搭配,如玉米和大豆间作。由于间作的两种农作物有较长的共同生长期,不同作物之间常存在着对阳光、水分、养分等的激烈竞争,因此选择合适的作物搭配,尽可能降低它们之间的竞争,是间作的关键。株型上要一高一矮、叶形上要一尖一圆、根系上要一深一浅、成熟期上要一早一晚、种植密度上要一宽一窄,以形成良好的时空层次的复合种植群体,通风透光,才可以实现资源和空间上的有效和最大化利用,保证产量。2.实际意义间作的主要意义在于增加单位土地的有效光合面积,提高光能利用率。同时,合理的间作,还可以在作物间产生互补效应,提高土地资源利用率。如宽窄行间作或带状间作中的高秆作物有一定的边行优势、豆科与禾本科间作有利于补充土壤氮元素等,从而实现高产、稳产和高效益。三、套种1.种植模式在前季作物生长后期的株行间播种或移栽后季作物的一种种植模式,也称套作或串种。一般套种与间作一起表述,不做细致区分,但它们最大的区别在于前者作物的共生期很短,一般不超过套种作物全生育期的一半,而间作作物的共生期至少占一种作物的全生育期的一半。因此,套种侧重于在时间上集约利用光热水资源,而间作则侧重于在空间上集约利用光热水资源。2.实际意义不仅能阶段性地充分利用空间,更重要的是延长了后季作物的生长期,增加了单位土地的有效光照时间,从而增加了光能利用率,提高了年总产量。四、试题链接例农业生产中常用轮作、间作和套种来提高农作物产量。轮作是指在同一块地上,按预定的计划