专题二 细胞代谢网络例题（打印）.doc

专题二 细胞代谢知识网络【关键处填充】【连接处思考】1、ATP和酶在成分上有联系吗？2、酶与ATP在细胞代谢中有怎样的联系？3为什么说酶是细胞代谢必需的？【关键处填充】【连接处思考】1.从C、H、O的转移角度，写出光合作用与细胞呼吸的联系。2.光合作用与细胞呼吸是怎样完成能量转换的？3.叶肉细胞中产生ATP的场所有哪些？4.产生ATP最多的是什么阶段？为各种生命活动提供的ATP最多的是什么阶段？核心攻略【考点教材回归】一、新陈代谢与酶、ATP1酶是 产生的一类具有 的有机物，绝大多数的酶是 ，少数的酶是 。2酶的功能是 ，其原理是降低化学反应的活化能。3ATP是生物体细胞的直接能源物质。细胞质中代谢消耗的ATP均来自呼吸作用（无氧呼吸和有氧呼吸），光合作用光反应产生的ATP均用于 。ATP在细胞内的含量很 ，而且转化很 。在线反馈：活细胞生物催化作用蛋白质RNA生物催化作用暗反应少快二、光合作用和细胞呼吸1.细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸，二者的根本区别是 。二者都是将有机物氧化分解并释放能量的过程。2.有氧呼吸的三个阶段都能产生ATP，第三阶段产生最多，无氧呼吸 产生ATP。不同生物无氧呼吸的产物不同，有的产生乳酸，有的产生酒精和CO2，其原因在于 。3.光合作用包括光反应和暗反应，光反应发生在 上，暗反应发生在 中。光照强度通过影响 影响光合作用，温度和CO2浓度主要通过影响暗反应影响光合作用。在线反馈：是否需要氧气的参与只在第一阶段催化反应的酶不同类囊体膜叶绿体基质光反应【核心知识精析】一、新陈代谢与酶、ATP1具有专一性的物质或结构 酶载体激素tRNA抗原(抗体)（激素、递质）受体2高中阶段学过的酶（思考下列酶在生物体内的存在部位、作用等）(1)物质代谢中的酶 ： 淀粉酶： 麦芽糖酶： 脂肪酶：蛋白酶：主要有胃蛋白酶和胰蛋白酶。肽酶： 转氨酶： 光合作用酶： 呼吸氧化酶 ： ATP合成酶、ATP水解酶 H2O2酶(2)遗传变异中的酶：解旋酶： DNA/RNA聚合酶：逆转录酶： (3)生物技术中的酶：纤维素酶和果胶酶：(4)其他：酪氨酸酶、脲酶3. 与酶相关的曲线、实验4.右图中圆圈内A代表的含义分别是 5ATP再生流程图在线反馈：3.腺苷（腺嘌呤+核糖） 腺嘌呤 腺嘌呤腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸5.光反应ATP叶绿体基质(CH2O)中稳定的化学能细胞呼吸细胞质基质、线粒体热能 ADPPi二、光合作用和细胞呼吸核心术语：(1)光合作用(光反应、暗反应、水的光解、CO2的固定、C3的还原、C5的再生、类囊体、叶绿体基质) (2)细胞呼吸(有氧呼吸、无氧呼吸、细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜、嵴) (3)绿叶中色素的提取和分离(纸层析法、层析液、无水乙醇、二氧化硅、碳酸钙、滤液细线)1光合速率与呼吸速率的关系绿色植物在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率。绿色植物组织在光下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数据为净光合速率。真正光合速率、净光合速率、呼吸速率的关系：真正光合速率净光合速率呼吸速率右图中、依次代表 、 、 三者的常用表示方法：2光合作用和呼吸作用中H、ATP的来源和去向比较光合作用有氧呼吸H来源 有氧呼吸 阶段去向 用于第三阶段还原 ATP来源 阶段 三个阶段都产生 去向 用于 （不包括植物C3还原）3.分析光照强度、CO2浓度、温度与光合速率的变化曲线图，回答相关问题：(1)在P点之前，限制光合速率的因素分别是什么？(2)在Q点时，限制因素分别是什么？ (3)上述图示对温室栽培有什么指导意义？4绘出温度、O2浓度、含水量对呼吸速率的影响，并指出相应的应用。在线反馈：1. 真正光合速率、净光合速率、呼吸速率2. 水的光解产生 还原C3 光反应 用于C3还原供能 第一、二 O2 各项生命活动3. (1)A图是光照强度，B图是温度，C图是光照强度。(2)A图是温度，B图是光照强度，C图是CO2浓度。(3)温室栽培时，在一定的光照强度下，白天适当提高温度，增加有关光合作用酶的活性，提高光合速率；当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2浓度，以提高光合速率。4. .关键处填充：蛋白质 RNA 催化作用专一性 高效性 显著降低活化能 A-PPP光合作用 呼吸作用直接能源物质连接处思考：1.ATP水解掉两个磷酸基团后成为RNA的组成单位之一，具有催化作用的RNA就是酶。2.在细胞合成代谢中需要与物质合成代谢有关的酶，常需要ATP提供能量；在细胞分解代谢中需要与物质分解代谢有关的酶，常伴随着ATP的合成；另外，ATP自身的合成与分解必须有酶催化。关键处填充： CO2H2O (CH2O)O2 光、色素、酶 叶绿体类囊体薄膜上 H、ATP、多种酶 CO2的固定、C3的还原 光、CO2、温度等 C6H12O66O26H2O 6CO212H2O能量 细胞质基质和线粒体 2C3H4O36H2O6CO220H能量 24H6O212H2O能量 C6H12O62C2H5OH2CO2能量 细胞质基质 温度、O2、H2O等连接处思考：1. C：CO2（CH2O）等有机物丙酮酸（C3H4O3）CO2H：H2OH （CH2O）H H2OO：H2OO2H2OCO2 （CH2O）上述各箭头代表的生理过程依次为：C:暗反应 细胞呼吸第一阶段 有氧呼吸第二阶段H:光反应 暗反应 有氧呼吸第一、二阶段 有氧呼吸第三阶段O:光反应 有氧呼吸第三阶段 有氧呼吸第二阶段 暗反应热能2. 光能 ATP （CH2O）ATP 各项生命活动上述从左到右箭头代表的生理过程依次为：光反应 暗反应 细胞呼吸 ATP水解3.叶绿体、线粒体、细胞质基质4.光反应 有氧呼吸第三阶段注：细胞代谢离不开与周围环境的物质交换，物质进出细胞的方式及影响因素参看专题一“细胞膜”部分：包括物质跨膜运输实例、跨膜运输方式、植物细胞质壁分离及复原、细胞膜流动镶嵌模型典例分析【例1】酶和ATP是细胞代谢的重要条件，也被应用于人类生产和生活，请回答：生产中使用的普通淀粉酶的最适温度在4060之间，而极端耐热淀粉酶在100仍能保持较高的活性。因此具有更为广泛的应用前景。某同学王在设计一个实验以探究温度对两种淀粉酶活性的影响，其中有些问题需要你的帮助。 （1）此实验中除自变量和因变量外，还需要考虑 及 等因素。 （2）在此实验中，因变量可以用碘液和斐林试剂检测，两种试剂各与何种物质反应？检测的是底物还是产物？ （3）假设实验结果如下表，请在给出的坐标纸上绘图反映实验结果温度/102030405060708090100普通淀粉酶相对活性/%6254367836522200耐热淀粉酶相对活性/%61525487692100988265下图为生物体的新陈代谢与ATP关系的示意图，请回答：（1）写出ATP的结构简式 。（2）海洋中的电鳗有放电现象，其电能是由图中的 过程释放的能量转变而来的。某人感冒发烧，其体温上升所需要的能量是由图中 过程释放出来的。（3）用图中的数字依次表示光能转变为骨骼肌收缩所需能量的过程： 。（4）医药商店出售的ATP注射液可治心肌炎。若人体静脉滴注这种药物，ATP到达心肌细胞内最少要通过几层细胞膜 （ ）A.1层 B.2层 C.3层 D.4层（5）经测定，正常成年人静止状态下24 h将有40 kg ATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的总量仅为210 mmol/L，为满足能量需要，生物体内解决这一矛盾的合理途径是 。【例2】1、为探究酵母菌的细胞呼吸，将酵母菌破碎并进行差速离心处理，得到细胞质基质和线粒体，与酵母菌分别装入A-F试管中，加入不同的物质，进行了如下实验（见下表） 试管编号 加入的物质细胞质基质A B线粒体C D酵母菌E F 葡萄糖- +- + +丙酮酸+ -+ - -氧气+ -+ -+ -注：“+”表示加入了适量的相关物质，“-”表示未加入相关物质会产生CO2和H2O的试管有 ；会产生酒精的试管有 ，可用 （试剂）检测，现象为 ；根据试管 的实验结果可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所。（填试管编号）2、呼吸商（RQ）指单位时间内进行呼吸作用的生物释放二氧化碳量与吸收氧气量的比值（RQ释放的二氧化碳体积/消耗的氧气体积）。下图1表示萌发小麦种子中发生的相关生理过程，AE表示物质，表示过程。图2表示测定消毒过的萌发的小麦种子呼吸商的实验装置。请分析回答：（1）图1中，催化过程的酶存在于细胞的 中，物质E表示 。（2）假设小麦种子只以糖类为呼吸底物，在25下经10min观察墨滴的移动情况，如发现甲装置中墨滴不动，乙装置中墨滴左移，则10min内小麦种子中发生图1中的 （填序号）过程；如发现甲装置中墨滴右移，乙装置中墨滴不动，则10min内小麦种子中发生图1中的 （填序号）过程。（3）实际上小麦种子的呼吸底物除了糖类外，还有脂肪等，在25下10min内，如果甲装置中墨滴左移20mm，乙装置中墨滴左移100mm，则萌发小麦种子的呼吸商是 。（4）为校正装置甲中因物理因素引起的气体体积变化，还应设置一个对照装置。对照装置的大试管和小烧杯中应分别放入 。（5）假设另设计一装置丙，与甲装置相比，只是将其中的萌发小麦种子换成萌发的花生种子，其墨滴左移，原因是 。3、将玉米种子置于25、黑暗、水分适宜的条件下萌发，每天定时取相同数量的萌发种子，一半直接烘干称重，另一半切取胚乳烘干称重，计算每粒的平均干重，结果如图所示。若只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳，据图(见下页)回答下列问题。（1）萌发过程中胚乳组织中的淀粉被水解成 ，再通过 作用为种子萌发提供能量。（2）萌发过程中在 小时之间种子的呼吸速率最大，在该时间段内每粒种子呼吸消耗的平均干重为 mg。（3）萌发过程中胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质，其最大转化速率为 mg粒-1d-1。来源:（4）若保持实验条件不变，120小时后萌发种子的干重变化趋势是 ，原因是 。【例3】光合作用和呼吸作用原理的研究常用于指导农业生产，回答下列小题：有人设计了一个研究光合作用的实验，试验前在溶液中加入破损了外膜和内膜的叶绿体及一定量的酶和H、ATP，然后分连续的、两个阶段，按图示的控制条件进行实验，请回答； （1）在植物体内，阶段发生的场所是 。（2）除葡萄糖外，阶段积累的有机物还有 （写出2种） 。（3）卡尔文给小球藻悬浮液通入14CO2，光照一定时间（从1秒到数分钟）后杀死小球藻，同时提取产物并分析。实验发现，仅仅30秒的时间，二氧化碳已经转化为许多种类的化合物。想要探究CO2转化成的第一个产物是什么，可能的实验思路是 。 小麦是我国重要的粮食作物，对小麦的结构、生理过程和育种的研究有利于指导农业生产、提高粮食产量。（1）上图1为小麦叶肉细胞内某些代谢过程中物质变化的示意图，其中分别表示不同的生理过程，图中X、Y分别代表的物质是_。（2） 将小麦植株置于CO2浓度适宜、水分充足的环境中，温度分别保持在5、15、25和35下，改变光照强度，测定CO2的吸收速率，得到如图2所示的结果。当光强度大于8时，25 与15条件下有机物的合成速率分别为M1 、M2，结果应为M1_M2（填“”、“”或“=”）。请在图3中绘出535条件下该植物呼吸作用速率的变化（不考虑光照对呼吸作用的影响）。 某科研组对密闭大棚内番茄的光合作用与呼吸作用进行了研究。绘出了单株番茄光合作用强度与种植密度的关系图（甲）和M点对应情况下的大棚内一天中的CO2含量的变化图（乙）。用红外测量仪在恒温不同光照下测得右表数据（实际光合量用葡萄糖表示）和植株呼吸作用释放CO2为0.6umol/h。请回答：外界CO2浓度实际光合量4.8光照强度1klx0.12klx0.270.440.610.78单位： umol/h（1）从以上研究可知，影响该植物光合作用的因素有_；番茄植株分别在图中N、B、F时，限制其光合作用强度的主要外界因素中，共同的因素是_。（2）在图乙中DE段时，植株叶肉细胞中产生H和ATP的场所是_，该段曲线形成的直接原因是_。（3）若给大棚中的番茄植株一定量的H18O，则在适宜光照下，一段时间后可在番茄植株叶片细胞中的糖类等有机物中检测到18O ，其原因是_。w_w w.k_s5%u.c*o m（4）当光照强度为1klx时，番茄植株的实际光合量都为0.1umol/h，这与图乙中_点对应的光合作用情况类似。（5）在一定浓度范围内植物对CO2的转换率（单位时间内植物吸收的CO2与外界CO2浓度的比）为定值。光照强度为2klx实际光合量为0.27umol/h时,植物对CO2的转换率为_。参考答案【例1】（1）底物淀粉液的浓度和数量、PH值及添加试剂的量、实验操作顺序等。 （2）碘液与淀粉反应，碘液检测的是底物：斐林试剂与还原性糖反应，检测的是产物。 （3）绘图。(1)A-PPP (2) (3) (4)C(5)ATP与ADP之间进行相互转化【例2】1、C、E B、F 酸性重铬酸钾 溶液由橙黄色变为灰绿色 B、D、F2、（1）细胞质基质 酒精 （2） （3）0.8 （4）煮沸杀死的小麦种子、清水 （5）花生种子脂肪含量高于小麦，有氧呼吸分解脂肪时氧气的吸收量大于二氧化碳的释放量3、（