2012届高考生物二轮复习课件：专题三 细胞的代谢

1、专题三 细胞的代谢,1.(2011年重庆卷)下图为某种植物幼苗(大小、长势相同)均分为甲、乙两组后，在两种不同浓度的KNO3溶液中培养时鲜重的变化情况(其他条件相同且不变)。下列有关叙述，错误的是( ),两组幼苗在KNO3溶液中的鲜重变化,A3 h时，两组幼苗均已出现萎蔫现象，直接原因是蒸腾作用和根细胞失水 B6 h时，甲组幼苗因根系开始吸收K、NO，吸水能力增强，使鲜重逐渐提高,C12 h后，若继续培养，甲组幼苗的鲜重可能超过处理前，乙组幼苗将死亡 D实验表明，该植物幼苗对水分和矿质元素的吸收是两个相对独立的过程,【答案】B,【解析】由图示信息可看出，3 h时，甲、乙两组幼苗的鲜重均低于初始

2、萎蔫鲜重水平；植物根系对K、NO的吸收从实验之初即已开始；从图示信息可看出，12 h后，甲组幼苗的鲜重可能超过处理前鲜重水平，而乙组幼苗可能由于失水过多而死亡。,2.(2011年江苏卷)某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析(从上至下)，与正常叶片相比，实验结果是( ),A光吸收差异显著，色素带缺第2条 B光吸收差异不显著，色素带缺第2条 C光吸收差异显著，色素带缺第3条 D光吸收差异不显著，色素带缺第3条,B,【解析】叶绿体中主要含有叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素，其中叶绿素a、叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光，而叶黄素和胡萝卜素主要吸收蓝

3、紫光；四种色素在进行色素分离时，在滤纸条上从上至下的顺序依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。,【答案】B,3.(2011年江苏卷)某种铁线莲的根茎可作中药，有重要经济价值。下表为不同遮光处理对其光合作用影响的结果，相关叙述正确的是( ),D遮光90%时，铁线莲不进行光合作用,A.适当的遮光处理，可提高其干重 B叶绿素含量与净光合速率呈正相关 C叶绿素a/b可作为其利用弱光能力的判断指标,【解析】由表格数据信息可知：随遮光比例的增大，叶绿素a/b在0%10%间增加，在10%90%间减小；叶绿素含量逐渐增加；净光合速率在0%10%增加，大于10%后逐渐减小；植株干重在0%10%增加，大于1

4、0%后逐渐减小。,【答案】AC,4.(2011年新课标全国卷)在光照等适宜条件下，将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中，其叶片暗反应中C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如下图。,回答问题： (1)图中物质A是,C3化合物,【解析】一个CO2和一个C5结合生成两个C3，细胞中C3合物的含量是C5化合物的2倍，A的相对浓度高于B，所以A是C3化合物。当外界CO2浓度下降时，A的含量迅速下降，也可判断出A是C3化合物。,(2)在CO2浓度为1%的环境中，物质B的浓度比A的低，原因是 将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后，物质B浓度升高的原因是,根据

5、暗反应的特点，此时C3化合物的含量是C5化合物的2倍,当CO2浓度突然降低时，C5化合物的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致C5化合物积累,【解析】一个CO2和一个C5结合生成两个C3，细胞中C3化合物的含量是C5化合物的2倍。外界CO2浓度下降，C3化合物的还原正常进行，C5化合物的合成速率不变，但是CO2的固定减慢，所以C5化合物积累。,(3)若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中，暗反应中C3和C5化合物浓度达到稳定时，物质A的浓度将比B的(低、高),高,【解析】虽然外界CO2浓度低，但暗反应达到稳定时，各种化合物的比例不变，细胞中C3化合物的含量是C5化合物的2倍。,(4)

6、 CO2浓度为0.003%时，该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的 (低、高)其原因,CO2浓度低，暗反应的强度低，所需ATP和H少,低,【解析】外界CO2浓度低，通过固定生成的C3化合物少，相应的C3化合物还原需要的光反应产物即ATP和H也少。,5.(2011年安徽卷)保水剂是一类高分子聚合物，可提高土壤持水能力及水肥利用率。某生物兴趣小组为探究“保水剂和氮肥对小麦光合作用的影响”，进行了以下实验： 材料用具： 相同土壤基质栽培的小麦幼苗若干，保水剂，氮肥等。 方法步骤：,选取长势一致的小麦幼苗若干，平均分为A、B、C三组，分别施用适量的保水剂(60 kghm2)、氮肥

7、(225 kghm2)、保水剂(60 kghm2)氮肥(225 kghm2)，置于相同的轻度干旱条件下培养，其他培养条件相同且适宜。 在小麦灌浆期选择晴朗无风的上午，于10：0011：00从每组选取相同数量的叶片，进行CO2吸收量及叶绿素含量的测定，结果(均值)如下表：,实验结论： 适量的保水剂与氮肥配施有利于提高小麦光合作用强度 (1)请指出上述方法步骤的缺陷并改正：,步骤没有对照组，应另设一组不施保水剂和氮肥作为对照组；步骤取材方法不科学，选取的叶片还应取自植株的相同部位,(2)如不考虑方法步骤中的缺陷，从影响光合作用的内在因素分析，保水剂与氮肥配施提高了CO2吸收量的原因可能是 。 (3

8、)实验测得的CO2吸收量 (大于、等于、小于)光合作用过程中CO2实际消耗量，理由是 。光合作用强度可通过测定CO2吸收量，也可以通过测定释放量计算。,提高了光合作用有关酶的含量与活性,小于,实验测得的CO2吸收量是光合作用过程中CO2实际消耗量与呼吸作用CO2释放量之差,O2,【解析】(1)对照实验应遵循对照原则、单一变量原则，因此实验中的步骤缺少空白对照组；步骤选取的叶片应取自植株的相同部位。 (2)影响光合作用的内在因素有：与光合作用有关的酶的含量及活性，叶绿素的含量等。由实验数据信息可知，保水剂与氮肥配施能提高CO2吸收量的原因是提高了光合作用有关酶的含量与活性；光合作用实际消耗CO2

9、量净光合作用吸收CO2量呼吸作用产生CO2量。,(1)曲线AB段酵母菌呼吸发生的场所是；曲线BC段酵母菌呼吸的方式是,细胞质基质和线粒体,有氧呼吸和无氧呼吸,(2)酵母菌种群数量从C点开始下降的主要原因除葡萄糖大量消耗外，还有 ,乙醇含量过高、培养液的pH下降,6.(2011年江苏卷)下图为不同培养阶段酵母菌种群数量、葡萄糖浓度和乙醇浓度的变化曲线，请回答下列问题：,6.(2011年江苏卷)下图为不同培养阶段酵母菌种群数量、葡萄糖浓度和乙醇浓度的变化曲线，请回答下列问题：,(3)在T1T2时段，单位时间内酵母菌消耗葡萄糖量迅速增加的主要原因有 。,酵母菌进行无氧呼吸，产生的能量少、酵母菌种群数

10、量增多,(4)某同学在T3时取样，统计的酵母菌 种群数量明显高D点对应的数量，原因可能有 和用血球计数板计数时出现错误等。 。,取样时培养液未摇匀，从底部取样、未染色，统计的菌体数包含了死亡的菌体,【解析】(1)AB段酵母菌数量迅速增加，其呼吸方式为有氧呼吸，因此场所为细胞质基质和线粒体；BC段由于乙醇浓度显著升高，所以该段呼吸方式有无氧呼吸，BC段酵母菌数量有所上升，故有有氧呼吸。 (2)从图示看酵母菌数量在C点处开始下降的主要原因有：葡萄糖的迅速减少，乙醇含量的增加，另外随酵母菌代谢活动的进行，呼吸作用产生的CO2溶解于培养液，使培养液pH下降，也会抑制酵母菌的繁殖。,【解析】(3)由图示

11、可知，T1T2时段葡萄糖迅速减少，主要是因为无氧呼吸消耗的葡萄糖多，以及此时酵母菌种群数量增多。 (4)在统计液体培养基中酵母菌数目时，在取样前需对培养液振荡摇匀后取样，同时为防止死亡菌体对计数的干扰，需在计数前对菌体进行染色处理。,考点1 物质出入细胞方式的判断及影响因素,1.判断方法,2影响运输速率的因素,(1)物质浓度(在一定浓度范围内),(2) O2浓度,(3)温度 温度可影响生物膜的流动性和有关酶的活性，因而影响物质运输速率，低温会使物质跨膜运输速率降低。,【例1】某科学家在研究细胞膜运输物质时发现有下列四种关系，分别用四种曲线表示：,在研究具体的物质X时，发现与曲线和相符，试问：细

12、胞膜运输物质X的方式是() A主动运输 B自由扩散 C内吞 D外排,【解析】图显示该物质运输方式为协助扩散或主动运输；图显示，物质X运输方式应为主动运输。,【答案】A,【变式题1】下图示植物根细胞在一定时间内吸收K+与某些条件之间的关系(纵坐标表示吸收速率，横坐标表示某个条件，假定其他条件均为理想状态)。则a、b、c三幅图的横坐标表示的条件，对应正确的一组是( ),A载体数量、温度变化、氧气浓度 B氧气浓度、温度变化、载体数量 C载体数量、氧气浓度、温度变化 D温度变化、载体数量、氧气浓度,【解析】植物根细胞吸收K+的方式为主动运输，影响吸收速率的因素有载体数量、氧气浓度、温度等，根据曲线特点

13、可以进行判断。,【答案】 B,考点2 影响酶促反应速率的因素,1温度和pH (1)过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。 (2)反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。,2底物浓度和酶浓度 (1)在其他条件适宜、酶量一定的条件下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。 (2)在底物充足，其他条件适宜的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比。,【例2】下图表示在不同条件下，酶促反应的速率变化曲线，下列说法正确的是() A酶促反应的速度可以用底物消失所需的时间(或产物生成的速率)来

14、表示 B和相比较，酶促反应速率慢，这是因为温度低，酶活性降低 CAB段影响酶促反应速率的限制因子之一是底物浓度 D若想探究酶促反应的最适温度，还应设置多种温度,【解析】根据酶促反应速率与各因素之间的影响关系进行分析。要注意的是，在分析某一影响因素的时候，其他因素必须保持相同。,【答案】ABCD,【变式题2】动物脑组织中含有丰富的谷氨酸脱羧酶，能专一催化1 mol谷氨酸分解为1 mol 氨基丁酸和1 mol CO2。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10 mmol/L、最适温度、最适pH的条件下，对该酶的催化反应过程进行研究，结果见下图甲和图乙。,请根据以上实验结果，回答下列问

15、题： (1)在图甲中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)。,【答案】 (1)见曲线1(每分解1 mmol谷氨酸则产生1 mmol CO2，根据CO2浓度变化曲线，可得到严格的谷氨酸浓度随时间变化曲线)。,(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 ，请在图甲中分别画出两种条件下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。,【答案】 (2)当谷氨酸脱羧酶的浓度增加50%时，见曲线2。其原因是：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

16、时，见曲线3。其原因是：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，向反应混合物中加入一定量的重金属离子后，请在图乙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。,【答案】 (3)见曲线4(注：曲线4为一条不经过原点的与原曲线平行的曲线，平移距离不限)。原因是：一定量的重金属离子使一定量的酶失活，当加入的酶量使重金属离子完全与酶结合后，继续加入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。,【解析】绘制曲线时注意酶浓度、温度、

17、抑制剂等与反应速率的关系。,考点3 影响光合作用速率因素的曲线分析,1单因子影响 (1)光照强度,(2)温度,(3)二氧化碳浓度,(4)叶面积指数,2多因子影响,P点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子。当到Q点时，横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取适当调整图示的其他因子。,(2010年江苏卷)不同生态环境对植物光合速率会产生影响。某课题组测定生长于A地(平原)和B地(山区)银杏叶片不同时间的光合速率，结果如下图。,(1)植物中叶绿素通常和蛋白质结合成为结合型叶绿素。在某些环境因素影响下，部分结合型叶绿素与蛋白质分离，成为游离型叶绿素。A、B两地银杏叶

18、片中叶绿素含量测定结果见下表：,请完成总叶绿素含量与采样日期关系的二维曲线图。 从表中数据分析，导致银杏叶片光合速率下降的主要原因是_。,结合型叶绿素含量降低,(2)为提取银杏叶片中的叶绿素，研磨前在研钵中除加入剪碎的叶片外，还应加入_ 。 经快速研磨、过滤，将滤液收集到试管中，塞上橡皮塞；将试管置于适当的光照下23 min后，试管内的氧含量_。,酒精(丙酮)、碳酸钙、石英砂(二氧化硅),基本不变,(3)下图a、b是7月1日和10月1日B地银杏叶绿体亚显微结构典型照片，推测_(填字母)是10月1日的叶绿体照片，理由是_酒精(丙酮)、碳酸钙、石英砂(二氧化硅)基本不变。,10月1日的光合速率低，

19、a中叶绿体类囊体膜结构被破坏,A,【解析】本题考查了影响光合作用的因素，识图、绘图能力及分析判断能力。 (1)叶绿素只有和蛋白质(包括一些与光合作用相关的酶)结合才能发挥作用，而不能单独发挥作用。,(2)研磨时，二氧化硅(石英砂)的作用是使研磨更加充分、迅速；碳酸钙的作用是调节液体的pH，防止叶绿素被破坏，保护叶绿素不分解；丙酮(酒精)用来溶解和提取叶绿体中的色素。色素只有在和类囊体相似的环境中才能产生氧气，因此提取出来的色素在试管中不能产生氧气。 (3)10月1日时光合作用速率大大降低，因此可以推测其场所类囊体的结构很多被破坏。,A光照强度为a时，造成曲线和光合作用强度差异的原因是CO2浓度

20、不同 B光照强度为b时，造成曲线和光合作用强度差异的原因是温度不同 C光照强度为ab时，曲线、光合作用强度随光照强度升高而增强 D光照强度为ac时，曲线、光合作用强度随光照强度升高而增强,【解析】光照强度超过b时，曲线由于CO2浓度的限制不再升高。,【答案】D,【变式题3】某研究性学习小组采用盆栽实验，探究土壤干旱对某种植物叶片光合速率的影响。实验开始时土壤水分充足，然后实验组停止浇水，对照组土壤水分条件保持适宜，实验结果如下图所示。下列有关分析正确的有(多选)( ),A叶片光合速率随干旱时间延长而呈下降趋势 B叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降 C实验24天，光合速率下降是由叶片叶绿素含

21、量下降引起的 D实验24天，光合速率下降，可能是由叶片内CO2浓度下降引起的,【解析】图甲中光合速率下降时间在第2天，图乙叶绿素含量下降在第4天；从图乙看出实验24天，叶片叶绿素含量并没有下降；实验24天，由于干旱，叶片气孔关闭，叶片内CO2浓度下降，可能会引起光合速率下降。,【答案】 ABD,考点4 影响呼吸作用的因素,1温度：温度能影响呼吸作用，主要是影响呼吸酶的活性。在生产实践中贮藏蔬菜和水果时应该降低温度，以减少呼吸消耗。,2氧气：随氧浓度的增加，无氧呼吸逐渐减弱，有氧呼吸逐渐增强，至某一氧浓度后植物只进行有氧呼吸。因此在氧浓度变化过程中，植物呼吸作用CO2的总释放量的变化可用下图所示

22、的曲线来表示：,根据氧对呼吸作用影响的原理，在贮存蔬菜、水果时降低氧的浓度，一般降到细胞呼吸的最低点(即图中O2含量为5%处)。,3增加CO2浓度对呼吸作用有明显的抑制效应。在蔬菜和水果保鲜中可适当增加CO2的浓度。,【例4】在a、b、c、d条件下，测得某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如下表。若底物是葡萄糖，则下列叙述中正确的是(),A. a条件下，呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸 Bb条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多 Cc条件下，无氧呼吸最弱 Dd条件下，产生的CO2全部来自线粒体,【解析】种子有氧呼吸吸收O2与放出CO2相等，无氧呼吸时不吸收O2但是放出CO2，有氧呼吸与无氧呼吸同时存在时吸收O2少于放出CO2。可知a条件下只进行无氧呼吸，植物无氧呼吸产物是酒精，很少产生乳酸；b条件和c条件下既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，强度大小可据表格数据进行换算。d条件下只进行有氧呼吸。,【答案】 D,【变式题4】甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述不正确的是(多选)( ),A甲图中氧浓度为a时的情况对应的是乙图中的A点 B甲图中氧浓度为b时的情况对应的是乙图中的CD段 C甲图的a、b、c、d四个浓