【专家把脉】高考生物总复习讲义 考点7 新陈代谢的概念和类型.doc

考点 7 新陈代谢的概念和类型(含酶和a t p)对新陈代谢概念的理解 酶的本质、特性及其与代谢的关系生物的代谢与atp 新陈代谢的基本类型及其应用关于酶的本质和特性的图象分析 生活实际中有关代谢类型知识的应用经典易错题会诊命题角度一对新陈代谢概念的理解1 陈代谢是指 a生物体内的同化作用 b生物体内的能量代谢 c生物体内的异化作用 d生物体内全部有序的化学变化的总称考场错解abc 专家把脉对新陈代谢的概念不熟悉，新陈代谢既包括同化作用又包括异化作用，既包括能量代谢又包括物质代谢。所以新陈代谢是指生物体内全部有序的化学变化的总称。 对症下药 d 2 下列生化反应中，属于同化作用范畴的是 a肌肉收缩 r_丙酮酸乳酸 c氨基尿素 d葡萄糖脂肪 考场错解c 专家把脉认为尿素是有机物，从物质代谢角度看是合成代谢。“新陈代谢是指主物体与外界环境及生物体内物质和能量交换的过程。”同化作用是指生物体从外界摄取物质和能量，并通过一系列的过程转变成自身的组成物质，同时贮存能量的过程；而异化作用是指生物体不断地分解自身的组成物质，同时释放能量并将代谢的最终产物排出体外的过程。肌肉收缩是一个消耗atp的过程，属于能量代谢过程中能量的利用，应属于异化作用的范畴；丙酮酸转变成乳酸，从生物整体来看，它是葡萄糖无氧呼吸的一部分，应属于异化作用的范畴；氨基在肝脏中转变成尿素是组成蛋白质的氨基酸被分解过程中的一部分，应属于异化作用的范畴；葡萄糖转变成脂肪是物质合成的过程，也是一个贮存能量的过程，应属于同化作用的范畴。 对症下药d专家会诊新陈代谢是生物体内全部有序化学变化的总称。 l。从性质上认识，新陈代谢包括物质代谢和能量代谢，即生物与环境之间的物质交换和能量传递，以及生物体内部的物质转变和能量转换 2从方向上认识，新陈代谢包括同化作用和异化作用，或简称为合成代谢和分解代谢 3从实质上认识，新陈代谢是生物体内进行的一系列连锁发生的生物化学反应。 4从意义上认识，生物体的新陈代谢过程也就是生物体的自我更新过程，在新陈代谢基础上生物体既能进行新旧细胞的更替，又能进行细胞内化学成分的更新。考场思维训练1 下列关于新陈代谢的叙述中，错误的是 a新陈代谢包括合成代谢和分解代谢 b先有物质合成，才有物质分解 c生物体内，时刻以新合成的物质取代旧物质 d能量代谢总是伴随着物质代谢发生i b解析：生物体新陈代谢的同化作用(合成代谢)和异化作用(分解代谢)是同时进行不能分割的两个有机统一过程。2 下列生理过程中，总是同时进行的是 光合作用呼吸作用 蒸腾作用 合成代谢分解代谢物质代谢能量代谢 a h c d2d解析：对新陈代谢概念的理解。命题角度二酶的南质、特性及其与代谢的关系1 麦种子分别置于20和30培养箱中培养4天，依次取等量的萌发种子分别制成提取液i和提取液。取3支试管甲、乙、丙，分别加入等量的淀粉液，然后按下图加入等量的提取液和蒸馏水，45水浴保温5分钟，立即在3支试管中加入等量斐林试剂并煮沸2分钟，摇匀观察试管中的颜色。结果是a甲呈蓝色，乙呈砖红色，丙呈无色 b甲呈无色，乙呈砖红色，丙呈蓝色 c甲、乙皆呈蓝色，丙呈砖红色 d甲呈浅砖红色，乙呈砖红色，丙呈蓝色考场错解ab专家把脉 对提取液的作用物质及其作用不清楚，对不同温度条件下生物代谢强度的实质分析不透彻，而导致思维联系中断。故不知道实验结果，答题时乱选答案。小麦种子在不同温度条件下代谢强度不同，20和30时比较，后者代谢旺盛，细胞内合成的相关酶系多于前者，用这两种种子提取液作用于淀粉液，20条件下的提取液(甲)中淀粉酶含量低，短时间(5 min)内淀粉水解较少，产生的可溶性还原糖亦少，与斐林试剂在沸水浴中产生的还原产物也少，即溶液中呈浅砖红色；乙试管中因淀粉酶含量高，产生的可溶性还原糖多，与斐林试剂在沸水浴中产生的还原产物也多，即呈砖红色；丙试管因没有酶参与反应，cu(oh)2未被还原，故丙试管溶液呈蓝色。对症下药d2 宜的条件下，用含有过氧化氢酶的鲜猪肝研磨液催化过氧化氢分解，比用fecl3溶液催化过氧化氢分解的速度快得多，这说明与无机催化剂相比，酶具有的特性是 a专一性 b多样性 c高效性 d适应性 考场错解abd 专家把脉对酶的特性根本不了解或对教材中有关实验不了解。在有关实验中，相同条件下，一滴fecl3溶液中fe3+含量是一滴肝脏研磨液中过氧化氢酶含量的25万倍，但含过氧化氢酶的试管中产生的气泡(氧气)远远多于含fe3+的试管。这说明生物催化剂酶比无机催化剂具有更高的催化效率。 对症下药c专家会诊1关于酶的概念： (1)来源：由活细胞产生。要注意的是，有较多的同学有一个认识上的误区，认为其发挥作用也只能在活细胞中。 (2)作用：催化作用，酶是生物催化剂。因而也具有催化剂的一般特点。 (3)本质：绝大多数酶是蛋白质，少数酶是rna。 2关于酶的特性： (1)高效性：比无机催化剂高1021013倍。 (2)专一性：每种酶只作用于一种或一类物质。 (3)多样性：生物体内具有种类繁多的酶，与蛋白质分子结构的多样性有关，与代谢的复杂性相统一。其实是专一性的衍生形式。 (4)需要适宜的条件：酶促反应在常温、常压、生理ph条件下进行；过酸、过碱和高温都能使酶的分子结构遭到破坏而失去活性。这些条件都是影响酶促反应或酶活性的因素。考场恩维训练1 酶是活细胞产生的。下列关于酶的论述错误的是 a有些酶是核酸 b酶的数量因参与化学反应而减少 c酶的活性与ph有关 d酶的催化效率很高1b解析：与无机催化剂相同，在反应前后，酶的性质和数量不会改变。2 下列能正确说明酶的特性的是 a酶都是蛋白质b酶是活细胞产生的，只能在生物体内发挥催化作用 c酶的活性随着温度升高而不断提高 d每一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应2d解析：少数酶是rna，酶在任何适宜场所都能发挥作用，酶的活性具有一定的温度和ph范围。故a、b、c三项错，d项为酶的专一性概念。命题角度三生物的代谢与atp1 列有关atp的叙述，正确的是 a线粒体是蓝藻细胞产生atp的主要场所 b 光合作用产物中的化学能全部来自atp catp分子由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成 d细胞连续分裂时，伴随着atp与adp的相互转化 考场错解abc 专家把脉对atp的结构及能量来源不熟悉导致错选。atp分子由1个腺嘌呤和2个磷酸基团组成；蓝藻为原核生物，atp的产生场所为细胞质基质；光合作用产物中的化学能来自太阳能；细胞连续分裂时需要消耗能量，而细胞内atp的含量并不高，因此伴随着atp和adp的相互转化来保证能量供应。对症下药 d2 过程能使adp含量增加的是 a消化道内蛋白质的消化 b线粒体内h与o2的结合 c叶绿体中的叶绿素a失去电子 d细胞分裂时纺锤丝的收缩 考场错解a 专家把脉 对具体代谢过程不能深刻理解而误选。蛋白质的消化是在消化道中进行，是不耗能的酶促反应；h与02在线粒体中结合产生大量atp，使adp含量减少；叶绿素a失去电子所需能量是光能供给的，只有细胞分裂时纺锤丝收缩是由细胞内atp水解供能，从而使 adp含量增加。对症下药 d专家会诊1要熟悉atp分子的结构特点和结构简式。 2正确理解atp与adp之间的相互转变及其在生物体内所代表的生理过程即代谢过程。 atp与adp的相互转变伴随着能量的释放和储存，因此与生物体的新陈代谢密切相关，可用下式表示二者的循环过程：而化学中讲到可逆反应的特点是：正逆反应都能在同一条件下同时进行。那么，上述反应真是可逆反应吗? (1)从反应条件上看：atp的分解是一种水解反应，催化该反应的酶属水解酶：而atp的合成是一种合成反应，催化该反应的酶属合成酶。酶具有专一性，因此反应条件不同。 (2)从能量上看：atp水解释放的能量是储存在高能磷酸键内的化学能；而合成atp的能量主要有化学能或太阳的光能。因此能量的来源是不同的。 (3)从atp合成与分解的场所上看：atp合成的场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体；而 atp分解的场所较多。因此其合成与分解的场所不尽相同。很显然上述反应并不是同时进行的。 综上所述，atp与adp相互转变的反应并不是可逆的。但是我们不能单纯地利用化学上的观点来判断该反应是否可逆，因为atp与 adp在活细胞中永无止境地循环着，该反应能够明确地表示二者在一定条件下的循环过程，所以该循环使atp不会因能量的不断消耗而用尽，从而保证了生命活动的顺利进行。考场思维训练1 下列关于能量的反应式，叙述正确的是 a反应式中物质可逆，能量不可逆 b反应式中能量可逆，物质不可逆 c两者均可逆d生物体内adp转变成atp所需的能量都是来自细胞呼吸1a解析：atp水解释放的是其贮存的化学能，而atp合成时所需能量可以是光能转变成的电能，也可以是有机物分解释放出的化学能转变成的电能。酶2 分析未进食的白鼠细胞内adp与atp的含量比，若发现adp的含量偏高时 a表示此细胞能量充足 b表示此细胞内葡萄糖多被用于合成糖原 c表示此细胞内葡萄糖氧化作用将加快d磷酸肌酸减少2d解析：由反应式atp菩兰adp+pi+能量可知，当体内adp含量偏高时，一定是atp分解释放能量，用于生命活动，也就证明此时细胞内缺少能量。所以a项可排除；b项中“葡萄糖多被用于合成糖原”是在能量过剩时，和题目相矛盾，也可排除。我们知道：高能化合物磷酸肌酸可分解成肌酸和磷酸，同时释放能量合成atp，这也是一种动态转变过程；当atp含量减少时，此反应一定进行。命题角度四新陈代谢的基本类型及其应用1 猪肉绦虫不能在外界环境中独立生存的主要原因是 a它丧失了捕食的能力 b体表水分蒸发太多 c不能忍受较高的氧分压 d肖化能力减弱了 考场错解ad 专家把脉猪肉绦虫在长期的进化过程中，捕食能力下降以及消化能力减弱确实是事实，但不是主要原因。实际上猪肉绦虫寄生在猪的肠道内，新陈代谢类型是异养厌氧型。厌氧型生物的一个显著特点是有氧存在时，细胞呼吸会受到抑制。 对症下药c2培养单细胞绿藻的培养液和培养单细胞酵母菌的培养液，在所含成分上最大的区别是 a前者必须含有有机成分b后者必须含有有机成分 c前者可以不含无机盐 d后者可以不含无机盐 考场错解d 专家把脉只知道酵母菌是异养型需要有机物，不明白任何生物都需要无机营养。前者是自养生物，后者是异养生物。 对症下药b专家会诊1首先要明确同化类型和异化类型的区分实质。自养和异养的区别在于体内有机碳的同化所需的碳源是无机碳还是有机碳，如果是无机碳(c02或碳酸盐)则为自养型；如果是有机碳则为异养型。至于异化作用类型则较容易区分。 2根据某生物的代谢类型来判断或确定其生活所需要的条件，在实际应用中是常见的问题。如绿色植物需光(光能自养)；乳酸菌发酵(如制酸奶)则需要无氧条件等。考场思维训练1 在营养丰富、水分充足、气温适宜和黑暗密闭的环境中，分别培养下列各种生物，过一段时间后，它们中仍然能够生存的是 a乳酸菌 b白菜 c蚯蚓 d蘑菇1a解析：无光，白菜作为光合自养生物不能生存；无氧，蚯蚓和蘑菇不能存活(异养需氧型生物)；只有乳酸菌(异养厌氧型)能适应营养丰富密闭的环境。2 自养生物和异养生物的根本区别在于 a是否含有叶绿素 b是否能进行光合作用 c异化方式不同 d同化方式不同2d解析：自养和异养是根据同化作用的方式不同划分的。探究开放题解答综合问题一关于酶的市质和特性的图象分析1 如下图中简单表示发生在消化道中的一项化学反应。图中y最有可能是 a蛋白酶b淀粉酶c麦芽糖酶d脂肪酶 解题思路 从图中不难看出，y在反应前后没有改变，应该是酶，x被分解为两个相同的小单位，很显然x是反应底物。作为底物，蛋白质、淀粉和脂肪在消化道被水解后不可能得到只有相同的两个小单位，只有麦芽糖可被分解为两分子的葡萄糖。 解答c2 在实验条件下，测试某种恒温动物离体细胞的呼吸强度(e)受温度变化的影响，正确结果是 解题思路 本题实际考查了温度对呼吸酶活性的影响，离体的人体细胞不具备保持恒温的能力，因此酶的活性随温度改变而变化。解答c规律总结此类题重在考查酶的本质，答题时需注意把握酶作为有机催化剂同样具备无机催化剂的一些特点：只催化化学反应，反应前后酶本身并不变：只改变化学反应速度而并不改变平衡常数。综合问题二生活实际中有关代谢类型知识的应用1 青藏高原地区的空气中含氧量只有平原地区的4050，长期生活在该地区内的动物，获得能量的主要生理过程是 a无氧呼吸 b有氧呼吸和无氧呼吸 c有氧呼吸 d磷酸肌酸中能量的转移 解题思路本题极易产生思维定势误选a，而实际上，在动物和人体中，生成atp的途径有三种：一是有氧呼吸，这是生物细胞呼吸的主要方式；二是无氧呼吸，这是在一些特殊情况(如人从平原进入高原的初期、剧烈运动和大失血等)下产生的，能暂时满足动物和人体对能量的需求；三是当动物和人体内的atp由于消耗使atp含量过分减少时，人体内的磷酸肌酸就会释放出其中含有的能量，使adp形成atp。所以长期生活在高原地区的人或动物，其获得能量的主要方式仍是有氧呼吸，是生物与环境相适应的结果。无氧呼吸释放的能量太少，不能满足生命活动的顺利进行。 解答c2 下图简单表示了葡萄酒的酿制过程。请据图分析：(1)葡萄酒的酿制原理是：先通气，以增加酵母菌的数量，然后以 获得葡萄酒。 (2)随着发酵程度的加深，液体密度会逐渐变低(可用密度计测量)，其原因是 。 (3)下列叙述中不正确的是 a在甲中进行搅拌是为了增加氧溶量 b在甲中，酵母菌的能量来源将全部消耗 c甲与乙放出的气体主要是二氧化碳 d揭开丙容器的盖子，可能会有醋酸产生 解题思路本题综合考查了酵母菌的有氧呼吸、无氧呼吸和代谢特点及影响其呼吸作用的条件，属于理解、分析能力题。 (1)酵母菌为一种兼性厌氧型真菌，在有氧条件下可进行有氧呼吸，缺氧时则进行发酵。 (2)由于发酵时糖被消耗，产生酒精和c02，而酒精的密度比糖水低，这是液体密度降低的原因。 (3)搅拌可增加甲内氧溶解量，有氧呼吸需要氧，酵母菌有氧呼吸和发酵均能产生co2，在揭盖氧气充足的情况下，丙中酒精可能在醋酸菌或其他需氧型微生物作用下被氧化生成醋酸。发酵与有氧呼吸一样需要消耗有机养料，所以在甲中能源物质是有机养料，不会全部被消耗，如果全部被消耗，在乙中就无法进行发酵而获得酒精了。 解答(1)无氧呼吸(发酵) (2)由于发酵时糖被消耗，产生了酒精和co2，而酒精的密度比糖水低 (3)b规律总结此类题强调联系生活实际，答题时需注意以下3个方面： (1)酵母菌发酵造酒精时，初期通氧是为了扩大菌种数目，然后隔绝氧气，才进行无氧呼吸进行发酵。其实是利用了酵母菌的异化作用类型，即兼性厌氧型。 (2)乳酸菌发酵制酸奶，是利用了乳酸菌的无氧呼吸，要注意乳酸菌的异化作用类型(严格厌氧型)，只有保证严格的无氧环境才进行发酵。 (3)人和高等动物在特殊情况下可以进行短暂的无氧呼吸，但长期不行，乳酸积累过多对机体不利，所以主要的供能方式正常情况下仍为有氧呼吸。考点高分解题综合训练1 下列叙述中正确的是 a细胞中全部有序的化学变化称为新陈代谢 b铁生锈，被氧化成fe304属于物质代谢 c食物消化，并贮存能量是能量代谢 d动物把粪便排出体外属于新陈代谢1a解析：本题是考查对新陈代谢的理解。铁生锈，被氧化成fe3 04，过程与新陈代谢有着本质的区别，其过程不能自我更新。食物消化并未将外界物质转变成自身物质，不能贮存能量。动物的粪便不属于代谢终产物，排出粪便过程不属于新陈代谢。新陈代谢是活细胞中全部有序的化学变化的总称。2 酶是活细胞产生的。下列关于酶的论述错误的是 a有些酶是核酸 b酶的数目因参与化学反应而减少 c酶的活性与ph有关 d酶的催化效率很高2b解析：酶的数目不因参与化学反应而减少。3 同一生物体内的各类活细胞所含有的酶 a种类有差异，数量不同 b种类有差异，数量相同 c种类无差异，数量相同 d种类无差异，数量不同3a解析：同一生物体内存在着各种不同的生化反应，分别需要不同种类的酶进行催化，因而酶的种类不同；生物体中不同类型细胞对每一类酶促反应产物需求量的不同，也就会使各类酶在各类细胞中的数量存在差异。4 下列生理过程中，不消耗atp的是 a核糖体上合成血红蛋白 b在肺泡表面进行气体交换 c小肠吸收氨基酸 d_神经冲动在神经中枢传递4b解析：核糖体上合成血红蛋白，是复杂的合成代谢过程，消耗atp；肺泡表面进行气体交换的原理是自由扩散，其动力来自于交换双方的压力差，该过程不消耗atp小肠吸收氨基酸是主动运输的过程；神经冲动的传导是atp中化学能转换为生物电能的过程，当然也消耗atp。5 下列有关生物体内酶的叙述正确的是 是有分泌功能的细胞产生的 有的从食物获得，有的在体内转化而来凡是活细胞，都能产生酶绝大多数酶是蛋白质，少数酶是rna有的酶是蛋白质，有的是固醇 酶在代谢中有多种功能在新陈代谢和生殖发育中起调控作用 酶只是起催化作用 a b c d5b解析：本题考查的知识点是酶的概念、本质、作用、特点等，绝大多数酶是蛋白质，少数酶是rna，酶需要适宜的温度和ph，并具有高效性和专一性，在反应的前后本身不改变。6关于“”的反应的叙述中，不正确的是 a上述过程是在不同酶催化下分别进行的 b生物体内adp转变成atp所需的能量来自细胞呼吸 c这一反应在活细胞中无休止地进行 d这一过程保证了生命活动的持续能量供应6b解析：生物体内合成atp的能量来源，对于动物和人来说，主要来自细胞呼吸，也可来自磷酸肌酸的分解；对于绿色植物来说，除了来自细胞呼吸外，还可以来自光合作用；对于利用化能合成作用自养的生物来说，能量还来自对周围物质的氧化等化学反应，所以b不准确。7 下图代表某种细胞中的一系列酶促反应过程，其中16代表不同的氨基酸，vz代表不同的酶，所有的氨基酸对于该细菌的生存都是必需的，野生型的该种细菌只需外界提供氨基酸1，而该种细菌的突变型必须在培养基中同时加入氨基酸1、3和5才能生存。请问在突变型细菌中哪些酶已知不能合成av、w bw、z cx、z dv、w、z7c解析：必须添加氨基酸3说明缺乏酶x，必须添加氨基酸5说明缺乏酶z。8生活污水中含有大量的有机和无机含氮化合物，这时过量的含氮化合物会造成水体污染，危害水生生物生存和人类的健康。脱氮是污水处理的重要内容之一，下图是生物脱氮工艺流程示意图。(1)在l级反应池内，有机物在细菌、原生动物等作用下会大量减少。从同化和异化方式看，这些生物的代谢类型主要是 ，这些生物在自然生态系统中属于 者。(2)在2级反应池内，ph为8.084时，硝化细菌大量繁殖，它们能将nhs氧化成n()f和nog，并利用这一硝化过程所释放的 合成 ，用于自身的生长发育和繁殖。(3)实践发现，当2级反应池中有机物含量过多时，硝化细菌难以大量繁殖起来，原因是 (4)在3级反应池内加入适量的有机物(如甲醇)，并在低氧或无氧条件下，反硝化细菌繁殖起来，通过无氧呼吸把nog和nog还原成n2，无氧呼吸除释放能量外，还为还原反应提供了 。8(1)异养需氧型分解 (2)能量有机物 (3)异养生物大量繁殖，抑制硝化细菌生长繁殖 (4)氢 解析：生活污水中的含氮有机物和无机物会造成水体污染，根据脱氮工艺流程示意图看，其中污水处理过程中离不开微生物的参与。从1级反应池的处理看