专题二--细胞的代谢

1、高三生物二轮复习【专题二 细胞的代谢】【考纲要求】知识内容要求（1）酶在代谢中的作用（2）ATP在能量代谢中的作用（3）光合作用的基本过程（4）影响光合作用速率的环境因素（5）细胞呼吸【知识网络】与代谢有关的物质概念：指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成许多ATP的过程过程第一阶段：在细胞质基质中1分子葡萄糖生成2分子丙酮酸，产生少量能量第二阶段：在线粒体基质中丙酮酸与水反应生成CO2和H，产生少量能量细胞呼吸反应式：C6H12O6+6H2O+6O2 12H2O+6CO2+能量有氧呼吸第三阶段：在线粒体内膜上H与O2结合形成水

2、，产生大量能量酶无氧呼吸过程第一阶段：细胞质基质中1分子葡萄糖形成2分子丙酮酸第二阶段：细胞质基质中丙酮酸和H形成酒精和二氧化碳或形成乳酸酶酶 实例：人、马铃薯块茎无氧呼吸产生乳酸，植物的根、酵母菌无氧呼吸产生酒精概念：绿色植物利用太阳能把CO2和H2O转化成有机物并储存能量的过程。场所：类囊体薄膜上光合作用反应式：C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能量 或C6H12O6 2C3H6O3+少量能量ATP酶本质：绝大多数酶是蛋白质，少量为RNA概念：活细胞产生的具有催化效应的生物大分子性质一般性质1.反应前后量不变2.只改变反应速率不改变反应的平衡点特性1.专一性：一种酶只能催化一种

3、或一类底物2.高效性：3.条件温和影响酶活性的因素：温度、PH值等作用：生物体的直接能源物质分子结构：A-PPP ATP与ADP的相互转化：ATP酶1酶2来源：线粒体、细胞质基质，植物细胞中还有叶绿体去路：用于各种生命活动，叶绿体中产生的ATP只能用于光合作用暗反应概念：有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程分类ADP+Pi+能量细胞的代谢代谢的几个过程过程光反应暗反应条件：光、水、色素、酶反应：2H2O O2+4H+4e- ADP+Pi+能量 酶 ATP 场所：叶绿体基质条件：CO2、ATP、NADPH、C5反应：CO2+C5 酶 2C3 2

4、C3 酶、ATP、H CH2O+ C5+H2O 5影响光合作用的因素：光照强度、CO2浓度、水、温度、叶龄、矿质元素等【考点一】酶及其相关曲线分析与实验探究典例1 关于酶的叙述，错误的是（）A同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中B低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构C酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度D酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物典例2 如图表示人体内酶的特性，下列对其生物学含义的叙述不正确的是（）A图1、图2分别反映了酶的高效性和专一性B使用酶和化学催化剂，均能降低图2中b所参与的化学反应的活化能C图3表明在不同pH条件下，催化化学反应的最适温度相同D图

5、4中若在B点增加酶的浓度，则酶促反应的速率不变变式练习 1下列有关酶的实验设计思路正确的是（）A利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性B利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响C利用过氧化氢、鲜肝匀浆和三氯化铁溶液研究酶的高效性D利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响【考点二】ATP的合成、利用与能量代谢典例3 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机体在运动时消耗ATP，睡眠时则不消耗ATPC在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATPD植物根细胞吸收矿质元素离子所需的AT

6、P来源于呼吸作用变式练习 2ATP是细胞的能量“通货”，是生命活动的直接能源物质，下图为ATP的结构和ATP与ADP相互转化的关系式。下列说法不正确的是（）A图1中的A代表腺苷，b、c为高能磷酸键B图2中进行过程时，图1中的c键断裂并释放能量CATP与ADP快速转化依赖于酶催化作用具有高效性D夜间有O2存在时，图2中过程主要发生在线粒体【考点三】光合作用与细胞呼吸的过程及内在关系典例4 下列说法正确的是（）A过程a只能在植物的叶肉细胞内进行 B过程c的每个阶段都有H生成C过程b能在酵母菌缺氧时进行 D过程d只有乳酸菌能进行知识联系1光合作用与细胞呼吸关系图解2光合作用和细胞呼吸中物质和能量的变

7、化（1）物质变化C：14CO214C314C6H12O614C3H4O314CO2O：H218O18O2H218OC18O2C6H1218O6H218OH：3H2O3HC63H12O63H3H2O（2）能量变化变式练习 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要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. 下图表示人体细胞内某些代谢过程，下列叙述错误的是（）A过程发生在核糖体中，缩合产生的水中的氢只来自于氨基B过程需要O2，发生场所是线粒体 C过程中产生ATP

8、，在缺氧条件下能够进行D过程发生在细胞质基质中，B物质是丙酮酸【考点四】光合作用与细胞呼吸的影响因素及应用典例5 植物甲与植物乙的净光合速率随叶温变化的趋势如图所示。下列叙述错误的是（）A植物甲和乙光合作用所需要的能量都来自于太阳能B叶温在3650 时，植物甲的净光合速率比植物乙的高C叶温为25 时，植物甲的光合与呼吸作用强度的差值不同于植物乙的D叶温为35 时，甲、乙两种植物的光合与呼吸作用强度的差值均为0 典例6 将一植物放在密闭的玻璃罩内，置于室外进行培养，假定玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中相同。获得实验结果如下图。下列有关说法不正确的是（）A图乙中的C点对应图甲中的C点，此时细胞内

9、的气体交换状态对应图丙中的B图甲中的F点对应图乙中的H点，此时细胞内的气体交换状态对应图丙中的C到达图乙中的D点时，玻璃罩内CO2浓度最高，此时细胞内气体交换状态对应图丙中的D经过这一昼夜之后，植物体的有机物含量会增加总结 1.总光合速率、净光合速率和呼吸速率三者之间的关系2. ef段表示 ，f点表示 密闭玻璃温室中氧气浓度最大的是 点；j点与e点相比植物体内有机物含量将_（填“增加”“减少”“不变”）。变式练习5. 在两个相同的密闭、透明玻璃室内各放置一盆长势相似的甲、乙两种植物幼苗，在充足的水分、光照和适宜的温度等条件下，用红外线测量仪定时测量玻璃室内的CO2含量，结果如下表（假设实验期间

10、光照、水分和温度等条件恒定不变）。下列有关叙述错误的是：A在025 min期间，甲和乙两种植物光合作用强度都逐渐减小B在025 min期间，CO2含量逐渐降低是有氧呼吸减弱的结果C在025 min期间，影响光合作用强度的主要因素是CO2含量D上表数据说明，乙植物比甲植物固定CO2的能力强6. 右图表示20 时玉米光合作用强度与光照强度的关系，S1、S2、S3表示图中所示区域的面积，下列说法中错误的是（）AS1S3表示玉米呼吸消耗的有机物量BS2S3表示玉米光合作用产生的有机物总量C若土壤中缺Mg，则B点右移，D点左移DS2S3表示玉米光合作用有机物的净积累量7. 图甲表示某植物叶肉细胞叶绿体内

11、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:该循环的第_阶段消耗ATP,所消耗的ATP是在叶绿体的_ _中产生的.(2)若图丙中的F点骤变为E点时, 短时间内图甲中X物质的含量将_。(3)图乙所示，A点时光合作用02产生暈为_mmol/m2.h. 若其它条件不变，温度下降50C则D点将向_方移动。(4)图丙中，与G点相比，F点叶绿体中NADPH的含量_

12、_ (较低、相等、较高)。【考点五】光合作用与细胞呼吸速率的测定规律再现 生物呼吸类型判定实验设计探究某生物材料的细胞呼吸类型（假设生物材料为植物种子，呼吸底物只有葡萄糖且不考虑外界条件的影响），某同学设计实验装置如图，请完善下面的结果预测。（1）若甲液滴左移，乙液滴不动，则只进行有氧呼吸。（2）若甲液滴不动，乙液滴右移，则只进行无氧呼吸。（3）若甲液滴左移，乙液滴右移，则既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。（4）物理误差的校正：除将装置中生物材料换为杀死的等量同种生物材料外其余均与乙装置相同。光合速率与呼吸速率的测定（1）测定装置（2）测定方法及解读测定呼吸强度a装置烧杯中放入适宜浓度NaOH溶

13、液用于吸收CO2b玻璃钟罩遮光处理，以排除光合作用干扰c置于适宜温度环境中d红色液滴向左移动（代表呼吸耗氧量）测定净光合速率a装置烧杯中放入适宜浓度的NaHCO3溶液，用于保证容器内CO2浓度恒定，满足光合需求b必须给予较强光照处理，且温度适宜c红色液滴向右移动（代表净光合速率）典例7 实验小组想利用下列装置测定某植物的光合作用强度，请回答有关问题。(1)若乙装置为对照组，则其和甲装置的区别应为_。(2)测定植物的净光合作用强度。在甲、乙两装置的烧杯中加入_溶液(NaOH或NaHCO3)。将两装置放在适宜的光照下照射1 h，测定红墨水滴的移动距离。实验结果：乙装置中红墨水滴向右移动0.5 cm

14、，甲装置中红墨水滴向_移动4 cm。(3)测定植物的呼吸强度。在甲、乙装置的烧杯中加入_溶液(NaOH或NaHCO3)。将两装置放在_环境中1小时，温度与(2)中温度相同。实验结果：乙装置中红墨水滴向右移动0.1 cm，甲装置中红墨水滴向_移动1.5 cm。(4)综合分析可知，该植物的实际光合强度为每小时红墨水滴向_移动_cm。变式练习8. 用某种大小相似的绿色植物轮藻叶片分组进行光合作用实验:已知叶片实验前质量相等,在不同温度下分别暗处理1h,测其质量变化,立即光照1h(光强度相同),再测其质量变化。得到如下结果:据表分析,以下说法错误的是 组别一二三四温度/27282930暗处理后质量变化

15、/mg2341光照后与暗处理前质量变化/mg+3+3+3+2A.该轮藻呼吸作用酶的最适温度为29 B.光照时,第一、二、三组轮藻释放的氧气量不相等C.光照时,第四组轮藻光合作用强度大于呼吸作用强度D.光照时,第四组轮藻合成葡萄糖总量为4mg9. 为了探究大蒜叶片在不同温度下的光合作用和呼吸作用强度，某小组进行了如图甲所示的实验，不同温度下a、b值变化如图乙所示。下列叙述正确的是（） Aa表示大蒜的呼吸速率，b表示大蒜的净光合速率B在1316 之间，随着温度的升高，呼吸作用强度增强，实际光合作用的强度不断减小C在16 条件下，10 h光照、10 h黑暗，大蒜叶片最多能增重10 mgD14 条件下

16、大蒜的实际光合速率最大【课堂检测】1.下列有关酶的叙述，正确的是（ ） 是有分泌功能的细胞产生的 有的从食物中获得，有的从体内转化而来 凡是活细胞都能产生酶 绝大多数酶是蛋白质 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 酶只在细胞内发挥作用 生长激素与呼吸酶可来自于同一个细胞 A. B. C. D.2.下列有关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ATPC.ATP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和ADP的相互转化3.下列生理过程中

17、，不需消耗ATP的是 （ ）H的形成 C3的还原 肾小管重吸收Na+ 抗体的合成与分泌 肺泡内的气体交换 有丝分裂 主动运输 A. B. C. D.4.以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析正确的是A.光照相同时间，35时光合作用制造的有机物的量与30时相等B.光照相同时间，在20条件下植物积累的有机物的量最多 C.温度高于25时，光合作用制造的有机物的量开始减少D.两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等5.下列关于几种元素与光合作用关系的叙述中，正确的是 （ ）AC是组成糖类的基本元素，在光合作用中C元素

18、从CO2先后经C3、C5形成（CH2O）BN是叶绿素的组成元素之一，没有N植物就不能进行光合作用CO是构成有机物的基本元素之一，光合作用制造的有机物中的氧来自于水DP是构成ATP的必需元素，光合作用中光反应和暗反应过程均有ATP的合成6.下图是测定绿色植物光合作用速率的实验装置示意图，广口瓶装有碳酸氢钠溶液以维持溶液中二氧化碳浓度。请回答下列问题：（1）某兴趣小组利用上述装置探究不同波长的光对光合作用速率的影响，准备了3套装置，在暗室中用等强度（小于光饱和点）的绿光、蓝光、红光的灯源等距离地分别照射13号装置，30 min后停止光照，测量光合作用释放的O2体积（mL）。实验结果如下表： 不同性质的光组次第1组绿光第2组蓝光第3组红光一1.85.09.0二1.85.38.0三2.05.08.0均值1.875.18.3（1）用这一方法测量得到的为光合作用速率。由于各组呼吸速率相同，故单位时间内收集的水量可作为光合速率的指标。（2）由于二氧化碳浓度和光强度相同，故成为实验结果不同的限制因素。请比较3组叶绿体中ATP和NADPH浓度大小关系（用组别编号比较）。（3）本实验将3套装置放入暗室的目的是_。（4）该实验设计存在不合理之处，请指出其中一