高考物理专题复习 生物的新陈代谢 ppt.ppt

专题二 生物的新陈代谢 有关酶的知识整合 一 酶的化学本质 组成单位 合成场所及功能 二 比较酶与激素 维生素的区别 三 酶的特性 四 探究酶的有关实验 酶 化学本质 组成单位 绝大多数是蛋白质 少数是rna 氨基酸 合成场所 酶与激素 维生素的比较 来源 化学本质 生理功能 共性 酶的特性 高效性 专一性 易受共他条件影响 探究酶的有关实验 功能 酶的种类 酶合成的调节与酶活性的调节 例1 广东 动物脑组织中含有丰富的谷氨酸脱羧酶 能专一催化1mol谷氨酸分解为1mol 氨基丁酸和1molco2 某科研小组从小鼠的脑中得到该酶后 在谷氨酸起始浓度为10mmol ll最适温度 最适ph值的条件下 对该酶的催化反应过程进行研究 结果见图1和图2 图1产物co2浓度随时间变化曲线图2酶催化反应速率随酶浓度变化曲线 注 酶浓度固定 注 反应物浓度过量 p10 1 在图1画出反应过程中谷氨酸浓度随时间变化的曲线 请用 1 标注 请根据以上实验结果 回答下列问题 10 30 物质浓度 mmol l 时间 分 2 当一开始时 将混合物中谷氨酸脱羧酶的浓度增加50 或降低反应温度10 请在图1中分别画出理想条件下co2浓度随时间变化的曲线 请用 2 标注酶浓度增加后的变化曲线 用 3 标注温度降低后的变化曲线 并分别说明原因 图 参考答案 当谷氨酸脱竣酶的浓度增加50 时 见曲线2 其原因 酶量增加50 酶催化反应速率相应提高 反应完成所需时间减少 当温度降低10 时 见曲线3 其原因 温度降低 酶催化反应速率下降 但酶并不失活 反应完成所需时间增加 3 重金属离子能与谷氨酸脱羧酶按比例牢固结合 不可解离 迅速使酶失活 在反应物浓度过量的条件下 向反应混合物中加人一定量的重金属离子后 请在图2中画出酶催化反应速率随酶浓度变化的曲线 请用 4 标注 并说明其原因 酶浓度 图 催化反应速率mmol 分 见曲线4 原因 一定量的重金属离子使一定量的酶失活 当加人的酶量使重金属离子完全与酶结合后 继续加人的酶开始表现酶活力 此时酶的催化反应速率与酶浓度变化的直线关系不变 第一讲绿色植物的新陈代谢 第1课时 水分代谢与矿质代谢 光合作用与细胞呼吸 含选修 例2 下图分别表示4种植物叶片上 下表皮的气孔数 其中叶片浮于水面生长的 c 例3 某植株成熟叶正常 部分幼叶出现病态 用ca no3 2在根部施肥后幼叶恢复正常 下面是施肥后根尖成熟区细胞吸收ca2 no3 和h2o的示意图 正确的是 c p14 如何提高农作物产量 一 改变现有农作物品种的遗传特性二 从代谢角度提高作物的产量三 从生态角度提高作物的产量 从内因与外因两方面分析 内因 1 影响光合作用的内因 物种遗传性 阳生植物与阴生植物 c4植物与c3植物 同一植物不同发育阶段 叶面积指数 叶龄 2 影响呼吸作用的内因 物种遗传性或基因选择性表达使不同生物及同一生物的不同器官具有不同的呼吸酶 3 影响矿质元素吸收的内因 遗传因素 不同生物dna 载体 种类差异性 数目饱和性 选择性吸收 一 改变农作物的遗传特性 改良现有作物的品种 育种的根本目的是培育具有优良性状 抗逆性好 品质优良 产量高 的新品种 以便更好地为人类服务 从基因组成上看 目标基因型可能是 a 纯合体 便于制种 留种和推广 b 杂合体 杂交种子 充分利用杂种优势 如杂交水稻 选择育种方法要视育种目标要求 材料特点 技术和经济因素 进行综合考虑和决策 a 一般作物育种可选杂交育种和单倍体育种 b 为得到特殊性状可选择诱变育种 如航天育种 或多倍体育种 c 若要将特殊性状组合到一起 但又不能克服远缘杂交不亲和性 可考虑运用基因工程和细胞工程育种 如培育各种用于生物制药的工程菌 育种的几种方法及比较 7 利用植物激素进行育种 原理 适宜浓度的生长素可以促进果实的发育 方法 未受粉的雌蕊涂上一定浓度的生长素类似物溶液 子房就可以发育成无子果实 举例 无子番茄的培育 特点 由于生长素所起的作用是促进果实的发育 并不能导致植物的基因型的改变 所以该种变异类型是不遗传的 说明 该种方法适用于植物 例4 用甲地的高产优质枣树品种改造乙地生长健壮 但果实产量低 品质差的枣树 最经济 有效的技术是a 用甲地的枣树花粉给乙地枣树授粉b 挖去乙地的枣树 种植甲地枣树的种子c 挖去乙地的枣树 用甲地枣树的枝条进行扦插d 将甲地枣树芽或枝条嫁接到乙树上 d 例5 下列图解表示以某农作物 两个品种分别培育 新品种的过程 根据图回答下列问题 1 由 培育 的过程所采用的方法 和 分别称为 培育 所依据的原理是2 由 培育 的方法 称为 杂交 自交 基因重组 诱变育种 3 由 培育成 的常用方法 是 由 经 培育 的方法是 其优点是 花药离体培养 单倍体育种 明显缩短育种年限 后代 一般 为纯合体 4 由 培育成 的常用方法 是用处理萌发的种子或幼苗 称为 形成的 是 纯合子 杂合子 秋水仙素 多倍体育种 杂合子 5 经对 品种改造培育的 的 称为 这一过程不涉及 6 如果 花的柱头接受了 的花粉可获果实 其果皮的基因型为 为倍体 转基因育种 细胞融合 有籽 aaaabbbb 四 7 取 离体的器官 组织或细胞经a b c 就可形成人工种子 脱分化 再分化 加人工胚乳 外裹人工种皮 二 从代谢角度提高产量 从代谢角度提高农作物产量应增加有机物制造量 减少有机物消耗量 一 提高农作物对光能的利用率 提高光能利用率包括 延长光合作用时间 增加光合作用面积 提高光合作用效率 叶绿体结构 色素种类 光谱 形成叶绿素的条件 光 温度 水 矿质元素 限制因子定律 外界条件对光合速度的影响 光照强度 日照长短 温度 矿质元素 水 co2浓度 气孔开闭原理 午休现象 提高光能利用率途径等等 影响光合作用的因素 单一因素对光合作用影响的图像分析 多因素对光合作用影响的图象 识图 不仅要知道影响呼吸作用的因素有温度 氧气浓度 二氧化碳浓度 水等 还要了解在生产实践中 呼吸作用原理的应用 在生产中常需要采取一定的措施来促进或抑制呼吸作用 在植物栽培中 中耕松土是为了保证根的正常呼吸 种子要晒干储存 是为了减弱呼吸作用 以减少有机物的消耗 在果实蔬菜的保鲜中 采取低温并降低氧气浓度 同样是为了减弱呼吸作用 使器官代谢水平降低 影响呼吸作用的因素 加强根的呼吸作用 有利于根对矿质离子的吸收 有利于固氮微生物的固氮作用 将n2转化为nh3 有利于硝化细菌的硝化作用 将nh3转化为n03 同时抑制反硝化细菌的反硝化作用 将no3 转化为n2 促进微生物的分解作用 将有机物转化为无机物和为农作物提供co2 二 降低农作物的呼吸速率 例6 植物在冬季来临之前 随着气温的逐渐降低 其体内会发生一系列适应低温的生理生化变化 抗寒力逐渐增强 右图为冬小麦在不同时期含水量和呼吸速率变化关系图 请根据右图推断以下有关说法错误的是 a 冬季来临之前 自由水明显减少是呼吸速率下降的主要原因b 结合水与自由水含量的比值 与植物的抗寒性呈现明显的正相关c 随着气温和土壤温度的下降 根系的吸水量减少 组织的含水量下降d 随温度的缓慢降低 植物的呼吸作用逐渐减弱 有利于减少有机物的消耗 a 三 从生态角度提高产量 1 环境因素 生态生物因素 影响该生物生存的其它生物因素非生物因素 阳光 温度 水分 空气 土壤等非生态因素 如海拔高度 水域深度 气候等 2 生态农业 3 防治害虫 化学防治 生物防治 其他方法 光合与呼吸 定性曲线分析 c3与c4植物光合作用 曲线分析 例7 右图所示某阳生植物细胞在夏季晴天某一天内的光合用过程中c3 c5化合物的数量变化 若第二天中午天气光照强烈转向阴天时 叶绿体中c3含量的变化 c5含量变化分别相当于曲线中的 a c d段 x b c段 y b d e段 x d e段 y c d e段 y c d段 x d b c段 y b c段 x b 例8下图 表示某绿色植物光合作用中光强度和氧气释放速度的关系 图4表示该植物在不同温度 15 和25 下 某一光强度时氧气释放量和时间的关系 据图回答 当图4纵坐标分别表示光合作用所产生氧气的净释放量和总量时 则它们分别是在光强度为 和 千勒克司下的测定值 2 5 4 识图 解析 当图 表示氧气净释放量时 从图 可看出 时为 ml 时 时为 ml 时 从图 中直接读出的是净释放量 即为 当图 表示总量时 从图 中读出数据要加上呼吸量才是总量 即为 二 定量曲线 光合与呼吸的实验分析与设计 例9 06全国卷i 为了验证叶片在光合作用和呼吸作用过程有气体的产生和消耗 请用所提供的实验材料与用具 在给出的实验步骤和预测实验结果的基础上 继续完成实验步骤的设计和预测实验结果 并对你的预测结果进行分析 实验材料与用具 烟草幼苗 试管两支 蒸馏水 nahco3 稀溶液 为光合作用提供原料 真空泵 暗培养箱 日光灯 实验过程中光照和温度等条件适宜 空气中o2和co2 在水中的溶解量及无氧呼吸忽略不计 实验步骤和预测实验结果 实验变量 光照 黑暗 有无 反应变量 试管中叶片的变化 无关变量 实验材料 空气中 和 光照与黑暗时间的控制 温度的变化 真空泵对叶片内气体抽出的程度等 额外变量 由无关变量引起的实验误差 思考 请同学们找出实验目的 实验变量 实验原理 课本的原理 光合作用吸收 放出 呼吸作用吸收 放出 光下光合作用大于呼吸作用 黑暗只有呼吸作用 题干的原理 叶片中有气体就上浮 叶片中无气体就下沉 光合作用需 从 ahco3溶液中吸收 呼吸作用放出的 进入nahco3溶液中 l 剪取两小块相同的烟草叶片 分别放人盛有等量蒸馏水和nahco3稀溶液的两支试管中 此时 叶片均浮在液面上 2 用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉细胞间隙中的气体后 敞开试管口 可观察到叶片均下沉到试管底部 分析预测的结果 在日光灯下放上这两支试管 照光一段时间 结果是 稀释液中的叶片上浮 蒸馏水中的叶片仍在试管底部 再将这两支试管放在黑暗条件下放置一段时间 结果是 稀释液中的叶片下沉 蒸馏水中的叶片仍在试管底部 1 光照下 稀释液中的叶片进行光合作用 释放出的氧多于呼吸作用消耗的氧 叶肉细胞间隙中的氧增加 叶片上浮 而蒸馏水中的叶片缺乏二氧化碳和氧 叶片不能进行光合作用和有氧呼吸 叶肉细胞间隙缺乏气体 因此叶片仍然处于试管底部 2 黑暗中 稀释液中的叶片进行呼吸作用 消耗了叶肉细胞间隙中的氧气 放出的二氧化碳溶于 稀释液中 叶肉细胞间隙缺乏气体 叶片下沉 蒸馏水中缺乏氧气 叶片不能进行有氧呼吸 叶肉细胞间隙仍缺乏气体 因此叶片仍然处于试管底部 学后思考 光能 叶绿体 葡萄糖 丙酮酸 线粒体 atp 吸收 合成 分泌 分裂 淀粉 脂肪 氨基酸 o2 o2 空气 h2o h2o co2 co2 h2o 根 植物体的物质代谢 能量代谢与细胞器的联系 1 在叶绿体结构中磷酸含量主要集中在哪里 暗反应为电能转换成活跃的化学能过程主要提供哪些物质 2 经测定在白天植物不消耗o2 却消耗大量的co2 这是否意味着植物体不进行呼吸作用 为什么 3 夏季中午 植物不吸收也不释放co2 此时光合作用速率有何特点 4 在同一细胞中 线粒体产生的co2参与光合作用时 一般要穿过几层磷脂分子 若是相邻细胞呢 5 水稻 油菜 大豆种子中淀粉 脂肪 蛋白质主要贮存在什么结构中 绿色植物通过光合作用合成糖类 以及将糖类运输到种子中都需要哪种矿质元素的参与 思考题 第二讲生命与能量 第2课时 一 生命活动涉及的能量形式与能源物质 1 生命活动涉及的能量形式太阳能 最终能源 经植物光合作用固定 化学能 有机物形式电能 神经传导的局部电流 光合作用光反应阶段的电子流 电鳗等放电现象 热能 由呼吸作用释放 维持体温及酶的正常活性 能量的最终去路 势能 渗透作用与水势 机械能 机械运动 学生讨论归纳 教师总结 2 能源物质糖类 主要供能物质 热量价17 15kj g 脂肪 贮备能源 热量价38 91kj g 体积小 能效高 蛋白质 热量价17 15kj g 脱氨基作用不含氮部分分解供能 但不经济 蛋白质作为组成物质 产物 尿素 有害 atp nadph磷酸肌酸 高能化合物 能量转换中起重要作用 其中atp为直接能源 生物体能源物质的相互联系 糖类 主要能源物质 最终能源 直接能量物质 atp 脂肪 淀粉 糖元储能物质 太阳能 蛋白质 能源物质 光合作用 高能化合物 磷酸肌酸 nadph等 化学能 化能合成作用 二 生物体能量的获得 植物体能量的获得 动物体能量的获得 微生物能量的获得 生物种类 获得的途径 物质与能量的变化 光合作用 消化吸收 吸收 光合作用 化能合成作用 生理过程 影响因素 实验设计 消化酶 消化吸收场所 与植物的比较 与植物的比较 与动物的比较 1 光合作用中的能量变化 光能 电能 活跃的化学能 光反应 稳定的化学能 暗反应 形成有机物 2 呼吸作用中的能量变化 1 有氧呼吸 有氧呼吸释放的能量总量及去路 2870kj mol 1161kj转移到atp 其余热能释放 2 无氧呼吸 酒精发酵 释放的能量225 94kj mol 61 08kj储存于atp 乳酸发酵 释放的能量 196 65kj mol 61 08kj储存于atp 三 代谢过程中的能量变化 典例10 2007江苏高考 下图为植被物拳陈代谢示意图 请根据图示回答下列问题 o2 1 过程发生在叶绿体上 其中光能向电能的转换由分子完成 光照下该分了转变成 夺取水分了中的 2 在 过程中nadph的作用是 3 过程表示呼吸 它发生在中 4 过程表示的能量由atp中的水解释放 囊状结构薄膜 特殊状态的叶绿素a 强氧化剂 电子 作为供能物质和还原剂 有氧 细胞质基质和线粒体 高能磷酸键 p18 神经传导 电能 肌肉收缩 机械能 物质运输 渗透能 生物发光 光能 能量的释放和转移 物质合成 化学能 能量的利用和转化 细胞分裂 能量的利用和转化 四 生态系统中能量流动情况 1 生态系统能量的总来源 太阳能2 总量的输入 3 能量的去路 4 能量的传递 5 能量的散失 热能是能量流动的最终归宿 6 能量流动的特点 能量的单向流动 逐级递减 7 运用能量传递效率计算要点 生产者 散失 分解者 呼吸 残枝落叶 25 200 100 5 1 30 95 65 1000 初级消费者 初级消费者 分解者利用 用于生长发育和繁殖 次级消费者 粪便 呼吸 散失 遗体残骸 呼吸 散失 散失 呼吸 太阳能10000 未固定 光合作用 摄入 同化 摄入 16 能量进入生态系统的途径和数量分别是 计算能量流经第一 二 三营养级的效率 同化 次级消费者 呼吸 散失 15 6 0 4 14 粪便 残骸 能量流动的特点是 能量流动 输入 传递 散失 五 关于人体供能 1 关于人体运动与能量供应 日常散步 有氧运动 剧烈运动时 有氧呼吸 无氧呼吸 磷酸肌酸 中长跑 400 800m 比赛时 磷酸肌酸 主要靠无氧呼吸 2 磷酸肌酸与atp 3 人 动物 体内的供能顺序 糖类 脂肪 蛋白质 典例11 运动员在进行不同项目运动时 机体供能方式不同 对三种运动项目的机体总需氧量 实际摄入氧量和血液中乳酸增加量进行测定 结果如下 根据以上资料分析马拉松跑 400米跑 100米跑运动过程中机体的主要供能方式分别是a 有氧呼吸 无氧呼吸 磷酸肌酸分解b 无氧呼吸 有氧呼吸 磷酸肌酸分解c 有氧呼吸 无氧呼吸 无氧呼吸d 有氧呼吸 磷酸肌酸分解 无氧呼吸 a 第三讲 高等动物的代谢 含代谢类型 一 构建网络 三大营养物质代谢的小结 三大营养物质代谢可从两个方面来理解归纳 来源 均可从食物中获得 体内原有大分子的分解 其他物质的转化 去向 均有合成 分解 转变三个去向 典型例题讲解 1 人吃下葡萄糖变成血糖 吃进的蛋白质变成血液中的蛋白质 这两个过程分别属于 a 消化和吸收b 吸收和同化c 同化和异化d 吸收和异化 2 肺中的一个氧分子 以氧和血红蛋白的形式运输到组织细胞 最后在细胞内成为水中的氧 在此过程中 这个氧分子需通过的选择透过性膜的次数为 a 5次b 7次c 9次d 11次 b d 3 下图表示人体内血液循环局部是示意图 a f表示不同的血管 相关的叙述正确的是 a 人在饥饿时 离开小肠壁进入c血管的血液比a血管中的血液血糖浓度高b 进食一段时间后 由小肠通向肝脏的血管中 血液的氧含量高 营养物质的含量也高c 被小肠吸收的营养物质中 脂类物质中有一部分不经c血管运输d 正常情况下 血液中的血细胞 蛋白质等大分子物质的浓度在f血管和e血管中浓度相等 c co2 h2o 4 下图表示人体内的物质代谢途径和产物 其中x和y为代谢中间产物 表示反应方向 1 写出图中下列物质名称 a b e f 2 人饥饿时首先使用的贮能物质是 当它数量不足时 则动用和 氨基酸 脂肪 糖元 氧 肝糖元 脂肪蛋白质 3 用图中标号依次写出食物中的淀粉转化为脂肪的代谢途径 淀粉 d x c和甘油 b 06全国卷 人体在不同的生理状况下物质代谢会发生相应的变化 人体在禁食和安静条件下 三种物质含量变化如图 据图描述血糖和血游离脂肪酸含量的变化 并分析血游离脂肪酸的主要来源 根据所学血糖来源和去路的知识 写出图中血糖在ab段水平时 血糖的主要来源和去路 来源 肝糖元的分解 非糖物质转化 去路 氧化分解 禁食初期 血糖含量基本保持不变 1分 随着禁食时间延长 血糖含量下降 1分 之后 保持在较低水平 1分 随着禁食时间延长 血游离脂肪酸含量逐渐增加 1分 脂肪分解成甘油和脂肪酸进入血液 导致血游离脂肪酸含量增加 2008年4月湖北八校二次联考30题30 20分 生物兴趣小组设计了下列实验装置进行相关实验 研究下列有关问题 研究甲状腺激素对小鼠的新