高中生物二轮复习新陈代谢含生物固氮专题

关于高中生物二轮复习新陈代谢含生物固氮专题植物代谢人和动物代谢微生物代谢生物固氮新陈代谢与酶和ATP第2页,共66页，2024年2月25日，星期天(广东生物)38．（8分）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1molr－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/L、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38一1和图38一2。图38-1产物CO2浓度随时间变化曲线图38-2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）第3页,共66页，2024年2月25日，星期天请根据以上实验结果，回答下列问题：（1）在图38一1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）。（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38一1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。（3）重金属离子能与谷氨酸脱羧酸按比例牢固结合，不可解离，迅速使酶失活。在反应物浓度过量的条件下，向反应混合物中加入一定量的重金属离子后，请在图38-2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。第4页,共66页，2024年2月25日，星期天（宁夏理综）28．（25分）I．将某种玉米子粒浸种发芽后研磨匀浆、过滤，得到提取液。取6支试管分别加入等量的淀粉溶液后，分为3组并分别调整到不同温度，如图所示，然后在每支试管中加入等量的玉米子粒提取液，保持各组温度30分钟后，继续进行实验（提取液中还原性物质忽略不计）：（1）若向A、C、E三支试管中分别加入适量的班氏试剂或斐林试剂，沸水浴一段时间，观察该三支试管，其中液体颜色呈砖红色的试管是_______；砖红色较深的试管是______，颜色较深的原因是______；不变色的试管是______，不变色的原因是_________。（2）若向B、D、F三支试管中分别加入等量的碘液，观察三支试管，发现液体的颜色是蓝色，产生该颜色的原因是______________。（3）以上实验的三种处理温度不一定是玉米子粒提取液促使淀粉分解的最适温度。你怎样设计实验才能确定最适温度？（只要求写出设计思路）第5页,共66页，2024年2月25日，星期天答案：28．I．（1）A和C（2分）C（2分）淀粉酶在40℃时活性相对较高，淀粉酶催化淀粉水解产生的还原糖多（4分）E（2分）酶失活（2分）（2）剩余的淀粉遇碘变蓝（2分）（3）在20℃和100℃之间每隔一定温度设置一个实验组，其它实验条件保持一致。以反应液和上述试剂（或答碘液或答斑氏试剂或答斐林试剂）发生颜色反应的程度为指标确定最适温度。（8分）2040100℃反应速度①②③第6页,共66页，2024年2月25日，星期天（重庆理综）31．甘薯和马铃薯都富含淀粉，但甘薯吃起来比马铃薯甜，为探究其原因，某兴趣小组以甘薯和马铃薯块茎为材料，在不同温度、其他条件相同的情况下处理30min后，测定还原糖含量，结果表明马铃薯不含还原糖，甘薯的还原糖含量见下表：2）马铃薯不含还原糖的原因是___________________。（3）为了确认马铃薯不含还原糖的原因，请完成以下实验：实验原理：①_______________________________________________________；②_______________________________________________________。备选材料用具：甘薯提取液（去淀粉和还原糖），马铃薯提取液（去淀粉），二苯胺试剂，斐林试剂，双缩脲试剂，质量分数为3%的淀粉溶液和质量分数为3%的蔗糖溶液等。实验步骤：第一步：取A、B两支试管，在A管中加入甘薯提取液，B管中加入等量的马铃薯提取液。第二步：70℃水浴保温5min后，在A、B两支试管中各加入_____________,第三步：70℃水浴保温5min后，在A、B两支试管中再各加入___________，第四步：_________________________.实验结果：_____________________________（4）马铃薯不含还原糖，但吃起来略带甜味，这是由于_____________的作用，食用马铃薯后消化分解成的葡萄糖，被小肠上皮细胞吸收后发生的代谢变化___________

。处理温度（℃）0102030405060708090甘薯还原糖含量（mg/g）22.123.325.837.640.547.454.768.945.328.6第7页,共66页，2024年2月25日，星期天答案：31．（21分）（1）还原糖的产生是酶作用的结果，酶具有最适温度（2）不含淀粉酶（3）实验原理：①淀粉酶水解淀粉产生还原糖②还原糖与斐林试剂反应，产生砖红色沉淀实验步骤：第二步：等量淀粉溶液第三步：等量斐林试剂第四步：沸水浴加热煮沸1-2min实验结果：A管砖红色，B管蓝色（4）唾液淀粉酶代谢变化是：氧化分解为CO2、H2O及释放能量；合成糖元（肝糖元、肌糖元）；转变成非糖物质（脂肪、某些非必需氨基酸）第8页,共66页，2024年2月25日，星期天

水分流动方向

细细细细液细胞胞胞胞泡胞外壁膜质膜液液（全透性）（低浓度溶液）①

原生质层（高浓度溶液）

②

浓度差

植物细胞是一个渗透系统

1.植物细胞的渗透吸水第9页,共66页，2024年2月25日，星期天2．根对矿质元素吸收过程及机理探究根部吸水和吸收矿质元素的关系：区别：1.形式2.方式3.动力4.影响吸收数量因素吸水吸收矿质元素

分子离子

渗透作用主动运输

蒸腾作用呼吸作用产生ATP

浓度差载体种类和数量联系：吸收部位相同；矿质元素只有溶于水后呈离子状态才能被吸收；矿质元素被吸收后影响到细胞液与土壤溶液浓度差，进而影响吸水。是两个相对独立过程第10页,共66页，2024年2月25日，星期天分别测定某植物白天、晚上吸水量和吸收矿质元素量并绘制如图：说明根尖吸水和吸收矿质元素不是同一过程，是两个相对独立的过程。第11页,共66页，2024年2月25日，星期天矿质元素的吸收与呼吸强度的关系矿质元素的吸收与02的关系吸收速率呼吸强度吸收速率02含量第12页,共66页，2024年2月25日，星期天３．植物对矿质元素的利用存在形式离子移动情况容易移动利用情况可再度利用不稳定的化合物可以转移稳定的

化合物不能转移不能再度利用缺乏时受害部位衰老组织衰老组织幼嫩组织可再度利用（K）（N、P、Mg）（Ca、Fe）第13页,共66页，2024年2月25日，星期天（天津理综）6．某植株成熟叶正常，部分幼叶出现病态，用Ca（NO3）2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，正确的是第14页,共66页，2024年2月25日，星期天(上海生物)39B．水和无机盐是由植物木质部的导管输送的。用32p标记的矿质营养液培养某植物幼苗一段时间后，在根细胞中检测32p的累积量和运输量，结果如右图。（1）根细胞吸收矿质离子的主要形式是______________。（2）在与a.b．c．d四点相对应的细胞中；1）累积量最高的是_______点处的细胞，这是因为根尖该部位没有_____结构。2）吸收量大小依次为________。3）c点处的细胞主要靠_______作用吸收水分，该处细胞的形态是下图中______4）最适合观察细胞有丝分裂的是________点处的细胞。B．（1）主动运输（2）1）a导管2）c>d>a>b3）渗透D4）a第15页,共66页，2024年2月25日，星期天4．光合作用wangyingsw@第16页,共66页，2024年2月25日，星期天1．OA段：CO2浓度过低时，光合作用为零2．AB段：随CO2浓度上升，光合作用增强3．BC段：当CO2浓度达到一定值后，光合作用强度保持不变4．CD段：CO2浓度过高时，光合作用强度减弱，直至为零CO2浓度过低时，无法固定形成C3化合物随CO2浓度上升，暗反应增强，光合作用增强当CO2浓度达到一定值后，光反应所限制，光合作用被限制CO2浓度过高时，呼吸作用所抑制，光合作用减弱4．影响光合作用的因素光合作用强度CO2浓度OABCD第17页,共66页，2024年2月25日，星期天1．改变温度关键点的变化：2．改变光照3．若该图是C3植物光合作用曲线，改为C4植物，光合作用强度CO2浓度OABT↓→A点右移，B点下、前移；T↑→A点左移，B点上、后移光↓→A点右移，B点下、前移；光↑→A点左移，B点上、后移A点左移4．影响光合作用的因素第18页,共66页，2024年2月25日，星期天阳生植物与阴生植物比较正常植株与缺镁植株比较第19页,共66页，2024年2月25日，星期天5.光反应与暗反应的关系:(2004全国理综考题第3题)(1)有光但无CO2

叶肉细胞内与光合作用相关物质的量变化(2)无光但有CO2

叶肉细胞内与光合作用相关物质的量变化无CO2—CO2固定—C3化合物还原—ATP、NADPH利用C3减少、C5增多ATP、NADPH增多ADP+Pi、NADP减少无光—光反应—ATP、NADPH生成—C3化合物还原C3增多、C5减少ATP、NADPH减少ADP+Pi、NADP+增多第20页,共66页，2024年2月25日，星期天有光，但无CO2无光，但有CO2有机物合成速率综合考虑转化为图形

—加深光反应与暗反应物质的相关转化第21页,共66页，2024年2月25日，星期天XY光合强度温度X段的光合强度主要受

影响；Y段光合强度是主要受

影响。光照强度温度800LX1200LX下图示光强度和温度对同一植物光合作用的影响，请分析图中:第22页,共66页，2024年2月25日，星期天某种植物在不同光强、不同CO2浓度下光合曲线ad段限制光合作用的因子是

CO2浓度，hi段限制光合作用的因子是光照强度。bg段的斜率小于ad段，是因为弱光下，光反应产生的

ATP、NADPH

较少，限制了暗反应。第23页,共66页，2024年2月25日，星期天（四川理综）30（2）萝卜是C3植物，图1为萝卜光合作用的部分过程图解。①该过程发生的场所是

,在该过程中能使光能转换为电能的色素是

。②进行正常光合作用的叶片，如果在叶绿体的NADPH与NADP+含量相等的情况下，突然停止供给CO2，请在图2中绘出叶绿体中NADPH含量的变化曲线。答案：（2）①叶绿体囊状结构薄膜特殊状态的叶绿素a②第24页,共66页，2024年2月25日，星期天低浓度CO2，CO2是光合作用限制因子，CE值越大，则表示在较低浓度下有较高的光合速率。故此条件下C4植物斜率大于C3

植物。当CO2达饱和点以上时，CO2已不再是光合作用限制因子，C5的再生速率成为限制因素。由于C5再生速率直接受光反应产生的ATP和NADPH制约，故饱和阶段的光合速率Pm反映光反应活性，受光反应限制。第25页,共66页，2024年2月25日，星期天ａ点是CO2补偿点，在此CO2浓度下，植物光合吸收CO2的速率等于呼吸释放CO2的速率。此时，限制光合速率的因素是CO2的浓度。第26页,共66页，2024年2月25日，星期天低浓度的CO2导致C3形成不足，（CH2O）的形成速率低，当适当增加光强时，光反应提供的［Ｈ］和ATP增加,一方面会促进反应②的进行,加快有机物和C5的形成速率;另一方面C5的增加也会促进反应①的进行,即在较低浓度的条件下就可保持原有的光合速率。故a点左移。b点是CO2饱和点，此时，限制光合速率的因素是光照强度。适当地提高光照强度可提供更多的［Ｈ］和ATP，从而消耗更多的C3，促进反应①的进行，故b点右移。第27页,共66页，2024年2月25日，星期天6．C3和C4植物叶片结构比较C3植物

C4植物维管束鞘细胞形态小大叶绿体无有，但无基粒不能进行光反应叶肉细胞排列疏松花环型叶绿体有有，但不能进行暗反应第28页,共66页，2024年2月25日，星期天C3植物光合作用胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b（绝大部分）NADPHH2OeNADP+eH+O2电能2C3CO2C5光吸收转换少数特殊状态下的叶绿素a传递(CH2O)多种酶ATPADP+Pi暗反应—叶肉细胞叶绿体基质中光反应—叶肉细胞叶绿体基粒上第29页,共66页，2024年2月25日，星期天C4植物光合作用胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b少数特殊状态下的叶绿素aH2OeH+NADP+ATPNADPHeADP+Pi2C3CO2C5(CH2O)O2光（绝大部分）CO2C4PEPC4C3ATPADP+Pi电能吸收转换传递多种酶光反应、C4途径—叶肉细胞中暗反应(C3途径)—维管束鞘细胞中（低浓度）（高浓度）第30页,共66页，2024年2月25日，星期天用同位素14C标记CO2分别让C4

、C3植物用于光合作用，放射性标记依次会出现的什么物质当中，叶片什么部位？——加深C3和C4途径过程以及场所C3植物：14CO2→14C3→（14CH2O）C4植物：14CO2→14C4→14CO2→14C3→（14CH2O）叶肉细胞叶肉细胞维管束鞘细胞第31页,共66页，2024年2月25日，星期天光反应暗反应物质转化2H2O→4H++4e+O2NADP++2e+H+→NADPHADP+Pi→ATPCO2+PEP→C4C4→丙酮酸+CO2CO2+C5→2C3C3+NADPH→

(CH2O)+NADP+ATP→ADP+Pi能量转化光能→电能→活跃化学能活跃化学能→稳定化学能联系1.光反应为暗反应提供ATP和NADPH2.暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+酶酶酶酶酶酶酶酶第32页,共66页，2024年2月25日，星期天C3与C4植物光合作用——曲线分析第33页,共66页，2024年2月25日，星期天第一阶段第二阶段第三阶段场所细胞质基质线粒体线粒体反应物葡萄糖（C6H12O6）丙酮酸（C3H4O3）+H2O[H]+O2生成物丙酮酸+[H]CO2+[H]H2O能量少量少量大量7．有氧呼吸三个阶段比较第34页,共66页，2024年2月25日，星期天呼吸方式有氧呼吸无氧呼吸不同点场所细胞质基质，线粒体细胞质基质条件氧气，多种酶无氧，需多种酶物质变化葡萄糖彻底分解，产生CO2和H2O葡萄糖分解不彻底，形成乳酸或酒精、CO2能量变化释放大量能量，形成大量ATP释放少量能量，形成少量ATP相同点联系第一阶段相同，并且都在细胞质基质中进行实质分解有机物，释放能量，形成ATP，供生命活动所用8．有氧呼吸与无氧呼吸的比较第35页,共66页，2024年2月25日，星期天51015202530O2%CO2释放量有氧呼吸无氧呼吸CO2释放总量第36页,共66页，2024年2月25日，星期天有氧呼吸与无氧呼吸——实验设计着色液刻度管活塞蒸馏水5ml发芽？种子20%NaOH5ml第37页,共66页，2024年2月25日，星期天若装置1液滴左移，装置2不动，说明种子只进行有氧呼吸。若装置1液滴不动，装置2右移，说明种子只进行无氧呼吸。若装置1液滴左移，装置2右移，说明种子既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。有氧呼吸与无氧呼吸——实验设计第38页,共66页，2024年2月25日，星期天绿色植物在光下，光合、呼吸作用都进行；氧气释放量（CO2吸收量、有机物净生产量、光合作用的相对值）=光合量——呼吸量即：净光合量=总光合量——呼吸量（学会辨析坐标中是总光合还是净光合的方法）在暗处或植物体的非绿色部分只进行呼吸作用；氧气吸收量（CO2释放量、葡萄糖消耗量）=呼吸量9．光合作用与呼吸作用的关系第39页,共66页，2024年2月25日，星期天9．光合与呼吸——曲线分析第40页,共66页，2024年2月25日，星期天有呼吸无光合A光合小于呼吸AB光合等于呼吸B光合大于呼吸BC9．光合与呼吸——线图结合第41页,共66页，2024年2月25日，星期天（1）D点的含义是

（2）24点与0点比较，植物体内有机物的变化情况第42页,共66页，2024年2月25日，星期天*影响光合作用因素小结：

（1）光照光照强度和光照时间主要影响光反应。在一定范围内，光合作用的效果随光照强度的增强而增强，但是光照强度超过一定限度后，光合作用不再增强。常见问题：①阳生植物和阴生植物所需光照强度的区别；②塑料大棚傍晚点灯延长光照；③各种单色光对光合作用的影响比较；④海洋中不同深度水层中植物的分布。第43页,共66页，2024年2月25日，星期天（2）温度温度主要影响暗反应中酶的催化效率。在一定范围内，光合作用的效果随温度的增高而增强，但是温度过高会影响甚至破坏酶。温度也影响植物的呼吸作用，分解消耗有机物。处理好光合作用与呼吸作用的关系对农业生产有主要意义。（总光合速度、呼吸速度、净光合速度）（图示）常见问题：昼夜温差对积累有机物的影响①新疆的瓜果大又甜；②夏季塑料大棚晚间熄灯后，打开通风口降温；③低温贮存果蔬。第44页,共66页，2024年2月25日，星期天（3）CO2浓度CO2浓度主要影响暗反应。CO2是暗反应的原料，在空气中浓度很低，增加CO2浓度对光合作用的影响是非常明显的。试分析以下措施是如何提高CO2浓度的？①选择栽种规格、通风；②增施有机肥；③深施碳酸氢铵肥料。常见问题：①植物的“午休”现象；②生物圈中的碳循环；③“温室效应”第45页,共66页，2024年2月25日，星期天Ⅰ昼夜温度Ⅱ日照变化Ⅲ二氧化碳变化量第46页,共66页，2024年2月25日，星期天（4）水分水分既是光反应的原料，还可以影响叶片气孔的开闭，间接影响CO2的运输。通过蒸腾作用影响矿质元素的运输，影响植物体的温度，间接影响光合作用的效果。常见问题：①植物的“午休”现象（除水生植物）；②浇水灌溉的方法。（5）矿质元素直接和间接影响光合作用，直接影响如N、Mg、Fe、Mn是叶绿素生物合成所必需的矿质元素；磷、钾影响糖类的转变和运输，间接影响光合作用。常见问题：①合理施肥；②无土栽培。第47页,共66页，2024年2月25日，星期天

*影响呼吸作用的因素（1）温度：酶促反应与温度有明显关系。高温可使酶变性失活，低温能使酶活性降低。常见问题：①低温储存果蔬②塑料大棚夜晚通风降温③强烈的日照促使物质转化，果实成熟（2）水分：通过改变细胞内自由水与结合水的比例，影响呼吸作用。常见问题：①储存干果、种子要晾晒失水，降低呼吸作用，减少有机物消耗②种子萌发时浸泡干种子，促进代谢，恢复细胞分裂、分化、生长③水分大的蔬菜易腐烂，粮食发霉第48页,共66页，2024年2月25日，星期天（3）氧气：需氧生物必需的有氧呼吸的原料；常见问题：①真空或充入惰性气体保存食物②旱涝灾害对植物生长的影响③氧气对酵母菌发酵的控制影响*呼吸作用的意义分解有机物，释放能量；实现有机物的相互转化（枢纽）；第49页,共66页，2024年2月25日，星期天(上海生物)37.（10分）下图表示三种植物叶片光合作用速度的日变化。请据图回答。（1）光合作用速度与呼吸作用速度相等的时刻，a植物叶片出现在_________，c植物叶片出现在_________。（2）在6：00—8：00时之间，单位时间内吸收CO2最多的是_________植物叶片。（3）b植物叶片在晴天中午光照强烈时，光合作用速度出现了低谷，这一现象被称为光合作用的“午休现象”。产生这一现象的主要原因有___________________________。（4）c植物叶片一天内光合作用速度变化的特点是_________________________。（5）从图中结果推测，三种植物一天内有机物积累量多少的顺序是_________>__________>____________。（6）在一定的CO2浓度和适宜温度下，把某植物叶片置于5千勒克司（光合作用速度44mgCO2/100cm2叶·小时）光照下14小时，其余时间置于黑暗中（呼吸作用速度6.6mgCO2/100cm2叶·小时），则一天内该植物每25cm2叶片葡萄糖积累量为__________。第50页,共66页，2024年2月25日，星期天答案：（1）19：00、5：00；

10：00、15：00（2）b（3）中午光照强烈，为减少体内水分散失，气孔关闭，通过气孔进入的CO2量减少（4）在10：00～15：00时之间，光合作用速度为负值，其余时间为正值（5）a>b>c（6）78第51页,共66页，2024年2月25日，星期天(北京理综)3．科学家研究CO2

浓度、光照强度和温度对同一植物光合作用强度的影响，得到实验结果如右图。请据图判断下列叙述不正确的是A．光照强度为a时，造成曲线II和III光合作用强度差异的原因是CO2浓度不同B．光照强度为b时，造成曲线I和II光合作用强度差异的原因是温度的不同C．光照强度为a～b，曲线I、II光合作用强度随光照强度升高而升高D．光照强度为a～c，曲线I、III光合作用强度随光照强度升高而升高单一变量!第52页,共66页，2024年2月25日，星期天10．三大营养物质代谢关系（１）三大营养物质之间是可以转化的；蛋白质糖类脂质脱氨基转氨基脱氨基（２）三大营养物质之间的转化是有条件的。如只有在糖充足的情况下，糖才能大量转化成脂质。各种代谢物之间的转化程度也有差异。糖能大量转变成脂肪，而脂肪却不能大量转化成糖类。（３）三大营养物质之间的转化是相互制约的。只有当糖和脂质都不足时，蛋白质的分解就会增加。第53页,共66页，2024年2月25日，星期天初级代谢产物与次级代谢产物的异同点比较方面初级代谢产物次级代谢产物不同与微生物生长繁殖的关系产生时期种间差异分布物质种类相同

必需非必需

始终产生生长到一定阶段产生

无具特异性

细胞内细胞产生，存在于细胞内或外

氨基酸、核苷酸、多糖、脂质、维生素

在基因指导下，微生物细胞总体调控下有序地进行抗生素、激素、毒素、色素第54页,共66页，2024年2月25日，星期天11．能将大气中的N2还原成NH3的过程——固氮作用能固氮的生物一定是原核生物1.共生固氮微生物：根瘤菌2.自生固氮微生物：圆褐固氮菌（区分自生与自养）3.某些蓝藻与放线菌

原核的细菌，与豆科植物共生，有专一性，属异养需氧型。有氧呼吸的酶存在于细胞膜上。也是原核的细菌，摄取土壤中现存的有机物，也属异养需氧型。还能合成生长素。第55页,共66页，2024年2月25日，星期天2NH3+3O22HNO2+2H2O+能量2HNO2+O22HNO3+能量化学能12．硝化细菌的化能合成作用：硝化作用（CH2O）+O2CO2+H2O酶第56页,共66页，2024年2月25日，星期天化能异养菌有机物光能自养菌阳光通用能源化能自养菌无机物*最初能源(ATP)13．微生物能源的转化第57页,共66页，2024年2月25日，星期天点拨：自养微生物以CO2或碳酸盐等无机碳为碳源进行代谢生长；固氮微生物可以利用N2作为氮源进行生长，可在无氮培养基上生长和繁殖；自养微生物与异养微生物类型的划分主要是依据能否以CO2或碳酸盐作为生长的主要或唯一碳源，而不决定于氮源。无机氮源也能提供能量。例如氨既为硝化细菌提供氮源，又能为硝化细菌提供能量。第58页,共66页，2024年2月25日，星期天点拨：生物的代谢类型是在长期的进化过程中通过自然选择固定下来的，一般不会改变。生物的代谢类型包括同化类型和异化类型两个方面，所以回答生物的代谢类型时，一定要看清楚是“同化类型”、“异化类型”还是“代谢类型”。代谢类型的进化顺序是：异养厌氧型自养厌氧型自养需氧型异养需氧型第59页,共66页，2024年2月25日，星期天

13．微生物的生长：种内斗争最激烈的阶段是

？几乎不存在种内斗争的阶段是

？一次性收获菌体数最多的阶段是

？一次性收获代谢产物最多的阶段是

？与无机环境斗争最激烈的阶段是

？调整期产生的代谢产物属于什么(初级、次