空中课堂细胞的代谢(修正稿).doc

细胞代谢【学习目标】本专题是高考必考内容，选择题和非选择题均有可能考查。备考时，首先应重视“比较”，如物质跨膜运输方式的比较、光合作用与细胞呼吸的比较等；其次 ，要善于将复杂、抽象的内容通过图解、曲线模型、概念模型等比较直观的形式进行归纳和转换。【重点突破】重点一：物质出入细胞的方式及影响因素（一）知识梳理1.细胞膜“选择透性”的物质基础物质跨膜运输与膜的流动性和选择透性有关，选择透性的物质基础主要与细胞膜上的载体蛋白的种类和数量有关，其次与“磷脂分子骨架”有关它可优先允许脂质分子自由通过。2.探究物质跨膜运输的方式（1）探究是主动转运还是被动转运(2)探究是扩散还是易化扩散 3.绘出影响物质跨膜运输因素的曲线（1）物质浓度(在一定浓度范围内)（2）O2浓度4.观察动物细胞的吸水和失水5.观察植物细胞的质壁分离和复原（二）典例精析1.右图为氨基酸和Na+进出肾小管上皮细胞的示意图。下表选项中正确的是选项管腔中氨基酸上皮细胞管腔中Na+上皮细胞上皮细胞中氨基酸组织液A主动转运被动转运主动转运B被动转运被动转运被动转运C被动转运主动转运被动转运D主动转运被动转运被动转运（三）变式训练1.某哺乳动物神经细胞内外的 K+和 Na+浓度见下表下列属于主动转运的是（ ）AK+经钾离子通道排出细胞BK+ 与有关载体蛋白结合排出细胞CNa+ 经钠离子通道排出细胞 DNa+ 与有关载体蛋白结合排出细胞重点二：酶的相关曲线及实验探究（一） 知识梳理2.酶的相关曲线（1）温度和pH温度或pH是通过影响酶的活性来影响酶促反应速率的。温度和pH对酶的影响机理完全一样吗？（2）底物浓度和酶浓度甲中OP段的限制因素是底物浓度 ，而P点之后的主要限制因素是酶浓度。图乙对反应底物的要求是底物足量。底物浓度、酶浓度与温度、pH对酶促反应速率的影响机制一样吗？不一样，底物浓度和酶浓度不改变酶分子的活性，温度、pH通过影响酶分子的活性来影响酶促反应速率。3.酶的相关实验填充下表部分内容，体会与酶相关的实验设计思路实验名称实验组对照组因变量验证酶具有催化作用底物+相应酶液底物+ 验证酶的专一性底物+相应酶液 或 验证酶有高效性底物+相应酶液底物+ 探究酶的最适温度 的底物和经同一温度处理后的酶混合 探究酶的最适pH 的底物和经同一pH处理后的酶混合 探究酶促反应影响因素应注意的几个关键点（1）必须遵循的两大原则 对照原则；单一变量原则（2）验证或探究酶具有高效性的实验关键点应设置酶与无机催化剂的对照实验（3）验证酶具有催化作用的实验关键点应设置等量酶液与蒸馏水的对照试验（4）常考验证或探究酶具有专一性的方法探究影响酶活性因素的4个注意点（1）不能用过氧化氢酶来探究温度对酶活性的影响，因为加热会使过氧化氢酶分解。（2）必须在达到预设温度条件后，再让反应物与酶接触，避免在未达到预设的温度时反应物与酶接触发生反应，影响实验结果。（3）在探究温度对淀粉酶活性影响的实验时，不用本尼迪特试剂来检测淀粉是否在淀粉酶的催化下水解生成麦芽糖等还原糖。（4）用不同底物、同种酶来探究酶的专一性时，若是用淀粉酶和淀粉、蔗糖两种底物，则应用本尼迪特试剂作为检测试剂，不能选用碘-碘化钾试剂。应注意的几个易错点（1）避免与酶有关的“两个易错点”酶具有催化作用，而没有调节作用酶可以作为其他化学反应的底物（2）低温对酶活性影响不同于高温、强酸和强碱低温降低酶活性的原理：降低酶分子活跃能力，但不改变其空间结构，不会导致酶失活，若适当升高温度酶活性能逐渐提高高温、强酸和强碱破坏酶活性的原理：破坏酶的空间结构，使其失活，酶活性不能恢复。（二）典例精析1. 图1表示在图2中c点对应的pH条件下，一定量的淀粉酶的反应速率与淀粉含量的关系。下列有关叙述正确的是A限制图1中a点催化反应速率的因素是淀粉酶的含量B升高pH值，则图1中b点有可能不变C若把图2中的pH改为温度，则c点和d点所对应的温度条件下，酶的结构相同D若把两图中反应速率都改成酶活性，则两图中的曲线大体形状还是跟原来相似的2.为了探究温度、pH 对酶活性的影响,下列实验设计合理的是（ ）实验编号探究课题选用材料与试剂温度对酶活性的影响过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液温度对酶活性的影响新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液pH对酶活性的影响新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液pH对酶活性的影响新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、本尼迪特试剂A. 实验 B. 实验 C. 实验 D. 实验（三）变式训练1.图甲是过氧化氢酶活性受pH影响的曲线，图乙表示在最适温度下，pHb时H2O2分解产生的O2量(m)随时间的变化曲线。若该酶促反应过程中改变某一初始条件，以下改变正确的是 ApHa时，e点下移，d点左移BpHc时，e点为0C温度降低时，e点不移动，d点右移DH2O2量增加时，e点不移动，d点左移2.表格所示为探究酶的专一性实验，根据表中实验过程判断下列叙述正确的是试管123456本尼迪特试剂 2ml 2ml 2ml2ml2ml2ml1%淀粉溶液3ml 3ml3ml2%蔗糖溶液3ml3ml3ml淀粉酶溶液1ml1ml蔗糖酶溶液1ml1ml实验结果A该实验的自变量是酶溶液的量B该实验的观察指标也能用碘液检测C利用本尼迪特试剂能检测出试管3有麦芽糖生成D试管1、2的目的是为了说明淀粉和蔗糖不含还原糖重点三：两大基础代谢光合作用和呼吸作用（一）知识梳理1.光合作用与细胞呼吸的过程及相互关系完善下面光合作用与细胞呼吸的关系图解下列为叶肉细胞在不同条件下气体交换示意图，据图判断各自所处的条件，并在图中找到图所对应的点或线段。 表示只进行细胞呼吸无光合作用，对应A点；表示光合作用细胞呼吸 ，对应B点以后 。分析确定呼吸速率、真正(实际)光合速率与净(表观)光合速率的关系真正(实际)光合速率表观光合速率 呼吸速率。具体表达(1)光合作用实际产氧量实测的氧气释放量 呼吸作用耗氧量 。(2)光合作用实际二氧化碳消耗量实测的二氧化碳消耗量呼吸作用二氧化碳释放量 。(3)光合作用葡萄糖净生产量光合作用实际葡萄糖生产量呼吸作用葡萄糖消耗量。归纳提炼三种速率的表示方式项目表示方法净光合速率(又称表观光合速率)O2的释放量、CO2的吸收量、有机物的积累量真正光合速率(又称实际光合速率)O2的产生量、CO2的固定量、有机物的制造量呼吸速率(黑暗中测量)CO2的释放量、O2的吸收量、有机物的消耗量2.光合作用与细胞呼吸的影响因素及相关曲线辨析解读影响光合作用的因素的相关曲线(1)光照强度(如图甲)原理：影响光反应阶段ATP、NADPH的产生 。分析P点的限制因素外因：温度、CO2的供应量 内因：色素含量、酶的数量和活性、RuBP的含量（2)CO2浓度(如图乙)原理：影响碳反应阶段C3的生成。分析外因：温度、光照强度 内因：酶的数量和活性、色素含量、RuBP的含量 (3)温度(如图丙)原理：通过影响酶的活性而影响光合作用。分析：P点对应的温度为进行光合作用的最适温度。分析影响细胞呼吸的因素项目温度氧气浓度水分影响原理影响酶的活性决定呼吸类型和强度自由水含量较高时呼吸旺盛坐标曲线实践应用在零上低温 下贮存蔬菜、水果；在大棚蔬菜的栽培过程中，增加昼夜温差以减少有机物的消耗 ，提高产量常利用降低氧的浓度抑制细胞需氧呼吸、降低有机物消耗这一原理来延长蔬菜、水果的保鲜时间贮藏作物种子时，将种子风干，以减弱细胞呼吸，减少有机物的消耗3.光合作用与细胞呼吸相关实验探究光合作用与细胞呼吸常用的2种典型实验方法“黑白瓶法”：用黑瓶（无光照的一组）测得的为净光合作用强度值，综合两者即可得到真光合作用强度值。梯度法：用一系列不同光照强度、温度或CO2浓度对光合作用强度的影响。（二） 典例精析1.如图所示为植物叶肉细胞内两种细胞器模式图及其内发生的有关代谢过程，其中甲、乙、丙代表化合物，代表相关过程，ac代表相关结构。下列叙述正确的是A.a处生成的CO2可扩散到c处被利用，参与过程B.过程产生的NADPH和ATP可以在过程受阻时维持过程的进行C.过程一定发生在细胞器中D.b、c处分别进行两个过程，乙代表RuBP2.图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时，单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化。图乙表示蓝藻光合作用速率与光照强度的关系。下列说法正确的是()A图甲中，光照强度为b时，光合作用速率等于呼吸作用速率B图甲中，光照强度为d时，单位时间内细胞从周围吸收2个单位的二氧化碳C图乙中，当光照强度为X时，细胞中产生ATP的场所有细胞溶胶、线粒体和叶绿体D图乙中，限制a、b、c点光合作用速率的因素主要是光照强度3.黑白瓶法是测定水体初级生产量的一种方法。取得自然水域某水层水样（包括生产者、消费者和分解者），测定初始溶氧量为C，将水样分别灌入白瓶和黑瓶中，放回原水层，24小时候分别测得白瓶和黑瓶的溶氧量为B和H，从而可以计算水体相关生态学的数据。下列相关叙述正确的是 DAC与H的差值可表示生产者的呼吸量 BB与C的差值可表示净初级生产量CB与H的差值可表示次级生产量 D丢失C数据后也可计算出总初级生产量（三）变式训练1. 图甲表示某植物叶肉细胞叶绿体内的部分代谢过程示意图，图乙表示在最适温度及其它条件保持不变的条件下该植物叶片C02释放量随光照强度变化的曲线，图丙表示某光照强度和适宜溫度下,该植物光合作用强度增长速率随C02浓度变化的情况。据图回答下列问题：（1）由图甲可知每3个C02分子进入该循环，将有 个三碳糖磷酸离开此循环，在叶绿体内能作为合成 的原料而被利用。但大部分是运至叶绿体外，并且转变成 ，供植物体所有细胞利用。（2）图乙所示，A点时光合作用02产生量为 mmol/.h。若其它条件不变，温度下降5则D点将向 方移动。（3）图丙中，与G点相比，F点叶绿体中NADPH的含量_ _ (较低、相等、较高)。（4）为了延长该植物生长后期叶片的寿命，可向叶面喷洒的植物激素是 。 【体系构建】（一）知识框架（二）综合运用1.酶活性受温度、pH、底物浓度、酶浓度、重金属离子等条件的影响。请回答：（1）下图为某种酶在不同温度下生成物的量和时间的关系（在反应物足够多的情况下），从图中可以获得的信息有： 。 。 。（2）淀粉酶作用于某种物质(底物)。当温度和pH保持最适值时，生成物的量与反应时间的关系如图。该酶作用后的产物是_。若增加酶浓度，其他条件不变，请在原图上画出生成物的量的变化曲线。2.观测不同光照条件下生长的柑橘，结果见下表，请回答下列问题：光照强度叶色平均叶面积（cm2）气孔密度（个mm2）净光合速率（molCO2m2s1）强浅绿13.6（100%）826（100%）4.33（100%）中绿20.3（149%）768（93%）4.17（96%）弱深绿28.4（209%）752（91%）3.87（89%）（注：括号内的百分数以强光照的数据作为参考）CO2以 方式进入叶绿体后，与 结合而被固定，固定产物的还原需要光反应提供的 。在弱光下，柑橘通过 和 来吸收更多的光能，以适应弱光环境。与弱光下相比，强光下柑橘平均每片叶的气孔总数 ，单位时间内平均每片叶CO2吸收量 。对强光下生长的柑橘适度遮阴，持续观测叶色、叶面积和净光合速率，这三个指标中，最先发生改变的是 ，最后发生改变的是 。3.某省某经济植物光合作用的研究结果如图。 （1）图甲表示全光照和不同程度遮光对该植物叶片中叶绿素含量的影响。叶绿素存在于叶绿体中的_上。需先用_（填溶剂名称）提取叶片中的色素，再测定叶绿素含量。用纸层析法进一步分离色素时，叶绿素a和叶绿素b在层析液中溶解度较大的是_。据图分析，该植物可通过_以增强对弱光的适应能力。（2）图乙表示初夏某天在遮光50%条件下，温度、光照强度、该植物净光合速率和气孔导度（气孔张开的程度）的日变化趋势。8：00到12：00光照强度增强而净光合速率降低，主要原因是_。18:00时叶肉细胞内产生ATP的细胞器有 。（3）实验过程中，若去除遮光物，短时间内叶肉细胞的叶绿体中C3化合物含量_。【巩固练习】1.用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质，处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是A.蛋白酶 B.RNA聚合酶 C.RNA D.逆转录酶2.ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。下列有关ATP的叙述，错误的是A.线粒体合成的ATP可在细胞核中发挥作用B.人体在运动时消耗ATP，睡眠时则不消耗ATPC.在有氧与缺氧的条件下细胞溶胶中都能形成ATPD.植物根细胞吸收矿质元素离子所需的ATP来源于呼吸作用3. 关于光合作用和呼吸作用的叙述，错误的是A磷酸是光反应中合成ATP所需的反应物B光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与C人体在剧烈运动时所需的能量由乳酸分解提供D病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用提供能量4.关于小麦光合作用的叙述，错误的是A类囊体上产生的ATP可用于碳反应B夏季晴天光照最强时，小麦光合速率最高C进入叶绿体的CO2不能被NADPH直接还原D表观光合速率长期为零时会导致幼苗停止生长5.正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此时绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是A.O2的产生停止 B.CO2的固定加快 C.ATP/ADP比值下降 D.NADPH/NADP+比值下降6.下列关于生长在同一植株上绿色叶片和黄绿色叶片的叙述，错误的是A两种叶片都能吸收蓝紫光 B两种叶片均含有类胡萝素C两种叶片的叶绿体中都含有叶绿素a D黄绿色叶片在光反应中不会产生ATP7.夏季某晴朗的一天对一密闭蔬菜大棚中的某种气体的含量进行24小时的检测，结果如图1。图2是叶肉细胞内两种细胞器间的气体关系图解。下列说法错误的是A图1中所测气体为O2B该大棚内的蔬菜经过一昼夜后有机物有积累C与它们各自的前一阶段相比，EC段和DB段叶肉细胞内的C3含量的变化趋势分别是减少、增加D处于图1中的B点时，图2中应该进行的气体转移途径只有C、D8.为研究浮游藻类的光合作用，将一种绿藻培养至指数生长期，并以此为材料，测定了藻细胞在不同条件下的净光合速率（Pn）。图1为光合放氧测定装置的示意图；图2是不同NaHCO3浓度（pH 8.5，25