[原創(chuàng)]2015年 《高考專題提升》 生物 第一部分 專題二 細胞代謝[配套課件]

1、專題二 細胞代謝1(2014 年廣東卷)觀測不同光照條件下生長的柑橘，結(jié)果見下表，請回答下列問題：注：括號內(nèi)的百分數(shù)以強光照的數(shù)據(jù)作為參考。光照強度葉色平均葉面積/cm2氣孔密度/(個mm2)凈光合速率/(mol CO2m2s1)強淺綠13.6(100%)826(100%)4.33(100%)中綠20.3(149%)768(93%)4.17(96%)弱深綠28.4(209%)752(91%)3.87(89%)(1)CO2 以_方式進入葉綠體后，與_結(jié)合而被固定，固定產(chǎn)物的還原需要光反應提供的_。(2) 在 弱 光 下 ， 柑 橘 通 過 _ 和_來吸收更多的光能，以適應弱光環(huán)境。(3) 與弱光

2、下相比，強光下柑橘平均每片葉的氣孔總數(shù)_，單位時間內(nèi)平均每片葉 CO2 吸收量_。對強光下生長的柑橘適度遮陰，持續(xù)觀測葉色、葉面積和凈光合速率，這三個指標中，最先發(fā)生改變的是_，最后發(fā)生改變的是_。解析：(1)二氧化碳進入細胞的方式是自由擴散；在光合作用的暗反應過程中，二氧化碳與細胞中的 C5 結(jié)合生成 C3，該過程叫做二氧化碳的固定；C3 在 ATP 供能下被H還原成有機物或 C5。(2)據(jù)表可知，弱光下柑橘的葉色呈深綠色，平均葉面積也增大了，所以柑橘是通過增加葉綠素的含量和增大平均葉面積來吸收更多的光能。(3)強光下柑橘平均每片葉的氣孔數(shù)為 100%，弱光下每片葉氣孔數(shù)為 209%91%8

3、261570(個)；弱光下每片葉單位時間內(nèi)凈吸收的 CO2 為 28.43.87109.9，強光下每片葉單位時間內(nèi)凈吸收的 CO2 為 13.64.3358.8，由此可知弱光下每片葉的氣孔總數(shù)和單位時間內(nèi)吸收的 CO2 均多于強光；光照強度直接影響光反應進而影響凈光合速率(有機物的積累)，從而影響葉面積的大小，葉綠素的合成需要光誘導，相對滯后，而葉面積的增加需要有機物積累后才改變，最緩慢。答案：(1)自由擴散C5(五碳化合物)H(或 NADPH)和ATP(2)增加葉面積提高葉綠素含量(3)較少較少凈光合速率葉面積2(2013 年廣東卷)某新能源研究興趣小組嘗試用木薯塊根的淀粉制備燃料酒精。他們

4、用酶將木薯淀粉降解成單糖。查閱資料后，安裝的酒精發(fā)酵裝置、采用的發(fā)酵條件如右下圖所示。(1)向發(fā)酵瓶中加入 5 g 酵母菌開始試驗，發(fā)酵初期，通氣閥需要偶爾短時間打開，并在 A 通氣口處打氣，以利于_；實驗過程中，通氣閥需要偶爾短時間打開，其目的是_。(2)第 3 天，取出少量發(fā)酵液，滴加含有_的濃硫酸溶液來檢測酒精。我們展開了討論，認為還有其他影響因素，如_ ，請設計試驗對此因素進行探究并預測實驗結(jié)果(用表格形式呈現(xiàn)；用“”表示酒精量，最高含量為“”)。(4)請對預測的結(jié)果進行分析，并得出結(jié)論。(3)檢測后發(fā)現(xiàn)，盡管酵母菌菌種合適、淀粉酶解物充足、操作正確、發(fā)酵溫度和 pH 值適宜，但酒精含

5、量()比預期低，解析：(1)通氣閥 1 為進氣口，通入氧氣有利于酵母菌的大量繁殖；通氣閥 2 為出氣口，排出二氧化碳有利于維持溶液的pH 的穩(wěn)定。(2)檢測酒精依據(jù)的原理是酒精能使酸化的重鉻酸鉀溶液變成灰綠色。(3)溶液的量固定，隨著無氧呼吸的進行酒精濃度增大，因此可能原因是隨著酒精濃度增大、酵母菌無氧呼吸受阻產(chǎn)生酒精量減少。答案：(1)提供氧氣使酵母菌大量繁殖排出產(chǎn)生的二氧化碳以維持溶液 pH 穩(wěn)定(2)重鉻酸鉀(3)隨著酒精濃度增大，酵母菌無氧呼吸受阻產(chǎn)生酒精量減少實驗設計：取五只錐形瓶，標號為 1、2、3、4、5，分別加入等量的酵母粉、葡萄糖培養(yǎng)液和緩沖液。向錐形瓶中分別加入0 mL、2

6、0 mL、40 mL、60 mL、80 mL的蒸餾水進行稀釋，密封在相同的條件下培養(yǎng)相同的時間。編號12345酒精含量一段時間后測定溶液中的酒精的量。(4)溶液稀釋倍數(shù)越高，產(chǎn)生的酒精的量越大，說明了酒精濃度越小，越有利于酵母菌的無氧呼吸的進行。3(2011 年廣東卷)中國的飲食講究“色、香、味”，顏色會影響消費。小李同學擬研發(fā)“綠色”食用色素，他以生長很快的入侵植物水葫蘆為材料進行如下實驗：.提取葉綠素：.探究 pH 對葉綠素穩(wěn)定性的影響：取一些葉綠素粗產(chǎn)品，配成一定濃度的溶液，于室溫(約25 )下進行實驗，方法和結(jié)果如下表：實驗組號葉綠素溶液/mL調(diào) pH 至處理時間/min溶液顏色3.0

7、Y10綠色3.07.010綠色3.06.010黃綠色3.05.010黃褐色注：葉綠素被破壞后變成黃褐色。根據(jù)所學知識和實驗結(jié)果，請回答：(1) 提 取 食 用 葉 綠 素 的X 應 該 為_，原因是_。(2)表中Y應該為_ ， 原因是_。(3)若用作食品色素，天然葉綠素色素不適用于_食品，否則_。(4)小李想了解葉綠素產(chǎn)品中是否含有其他色素，請你提供監(jiān)測方法并寫出主要步驟。_。葉綠素溶于答案：(1)對人體無害的有機溶劑(食用酒精)有機溶劑且應考慮溶劑對人體的影響(2)8.0實驗中自變量的變化應有規(guī)律，同時應考慮堿性pH 對葉綠素穩(wěn)定性的影響(3)酸性由于葉綠素被破壞造成食品失綠而影響品質(zhì)(4)

8、方法：紙層析法，其主要步驟：制備濾紙條，畫色素液細線，用層析液分離色素，觀察色素帶產(chǎn)生場所幾乎所有的活細胞化學本質(zhì)有機物(大多為_，少數(shù)為 RNA)作用機理降低反應的活化能，從而起催化作用特性專一性；_；作用條件溫和影響酶促反應的因素酶濃度、底物濃度、pH、溫度等作用場所可在細胞內(nèi)、細胞外、體外發(fā)揮作用來源生物體內(nèi)合成1關于酶的相關知識高效性注：影響酶促反應速度的因素：酶的活性；底物的濃度；酶的濃度。蛋白質(zhì)2ATP(三磷酸腺苷)的結(jié)構(gòu)與作用(1)ATP 的結(jié)構(gòu)(見下圖)：APPPATP 的結(jié)構(gòu)簡式為_，1 分子 ATP 中含有1 個腺苷、3 個磷酸基團、2 個高能磷酸鍵，其中遠離腺苷的那個高能

9、磷酸鍵易斷裂和形成。ATP 是生命活動的直接能源物質(zhì)。(2)ATP 的形成及與光合作用、呼吸作用的關系：因素原因坐標曲線實踐應用溫度影響酶的活性在低溫下貯藏蔬菜、水果；大棚蔬菜增加晝夜溫差O2濃度與細胞呼吸的類型和強度有關以低 O2 濃度降低有機物的消耗來延長蔬菜、水果的保鮮時間；松土提高根的有氧呼吸；食品發(fā)酵3細胞呼吸(1)影響細胞呼吸的因素及實踐應用：因素原因坐標曲線實踐應用CO2濃度CO2 濃 度 高對呼吸作用有抑制作用蔬菜、水果的保鮮過程中，適當增加 CO2 濃度保鮮效果好水分自由水含量高，呼吸旺盛貯藏種子時，將種子風干，可減弱細胞呼吸，減少有機物的消耗，延長貯藏時間(續(xù)表)呼吸類型有

10、氧呼吸無氧呼吸不同點反應條件 需要 O2、酶和適宜的溫度不需要 O2，需要酶和適宜的溫度呼吸場所第一階段：細胞質(zhì)基質(zhì)第 二 、 三 階 段 ：_全 過 程 都 在_內(nèi)分解產(chǎn)物CO2、H2OCO2、酒精或乳酸釋放能量大量少量相同點分解有機物，釋放能量，生成 ATP 供生命活動需要，都需要酶的催化，第一階段完全相同(2)有氧呼吸與無氧呼吸的比較：細胞質(zhì)基質(zhì)線粒體內(nèi)膜4.光合作用(1)光合作用條件驟變時各物質(zhì)的變化：CO2 不 變 ， 光 照 由 強 變 弱H 、 ATP 減 少C3 還原減弱，CO2 固定仍在進行C3 含量上升，C5含量下降(CH2O)合成減少同理：CO2 不變，光照由弱變強時，C

11、5 含量上升，C3 含量下降。光照不變，CO2 供應減少CO2 固定減弱，C3 還原正常進行C3 含量下降，C5 含量上升H、ATP 相對增加(CH2O)合成相對減少同理：光照不變，CO2 供應增加，C3 含量上升，C5 含量下降，(CH2O)合成相對增加。(2)影響光合作用的因素及其在生產(chǎn)中的應用：內(nèi)部因素：葉面積指數(shù)合理密植；葉齡適當摘除老葉、殘葉。外界因素：光照延長光合作用時間、提高光照強度；溫度增加晝夜溫差；CO2 濃度提高 CO2 濃度；增加必需礦質(zhì)元素合理施肥；水合理灌溉，預防干旱。5光合作用和呼吸作用的關系酶【典例 1】(2013 年安徽卷)細胞代謝受酶的調(diào)節(jié)和控制。下列敘述正確

12、的是()A激素都是通過影響細胞內(nèi)酶活性來調(diào)節(jié)細胞代謝B代謝的終產(chǎn)物可反饋調(diào)節(jié)相關酶活性，進而調(diào)節(jié)代謝速度C同一個體各種體細胞酶的種類相同、數(shù)量不同、代謝不同D對于一個細胞來說，酶的種類和數(shù)量不會發(fā)生變化名師點撥激素作用的機理各不相同，有的作用于細胞膜，改變細胞膜的通透性或者改變膜的蛋白質(zhì)含量等；有的作用于細胞核，影響基因的表達等；有的在細胞質(zhì)中通過改變酶活性來調(diào)節(jié)細胞代謝。答案B【觸類旁通 1】(2014 年福建卷)用蛋白酶去除大腸桿菌核糖體的蛋白質(zhì) ，處理后的核糖體仍可催化氨基酸的脫水縮合反應。由此可推測核糖體中能催化該反應的物質(zhì)是()A蛋白酶CRNABRNA 聚合酶D逆轉(zhuǎn)錄酶解析：核糖體是

13、細胞內(nèi)一種核糖核蛋白顆粒，主要由 RNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成，其功能是按照 mRNA 的指令將氨基酸合成蛋白質(zhì)多肽鏈；當用蛋白酶去除大腸桿菌核糖體的蛋白質(zhì)后，余下的物質(zhì)主要是 RNA，且到目前為止，人們發(fā)現(xiàn)在生物體內(nèi)具有催化作用的大多數(shù)是蛋白質(zhì)，其次是 RNA。答案：C(1)只要是活細胞都能產(chǎn)生酶，在生命活動過程中，酶起催化作用。沒有催化劑時，化學反應需要的活化能越多，同無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。(2)酶只能縮短達到化學平衡所需要的時間，不能改變化學反應的平衡點。過酸、過堿、高溫都會破壞酶的結(jié)構(gòu)，使酶失活。低溫只抑制酶的活性，其分子結(jié)構(gòu)并未被破壞，溫度適當升高可恢復活

14、性。在一定條件下，酶促反應速率隨底物濃度增加而加快，不再增加的限制因素是酶的數(shù)量和酶的活性。光合作用與呼吸作用【典例 2】(2014 年新課標卷)某植物凈光合速率的變化趨勢如圖所示。據(jù)圖回答下列問題：(1)當 CO2 濃度為 a 時，高光強下該植物的凈光合速率為_。CO2 濃度在 ab 之間時，曲線_表示了凈光合速率隨 CO2 濃度的增高而增高。(2)CO2 濃度大于 c 時，曲線 B 和 C 所表示的凈光合速率不再增加，限制其增加的環(huán)境因素是_。(3)當環(huán)境中 CO2 濃度小于 a 時，在圖示的 3 種光強下，該植物呼吸作用產(chǎn)生的 CO2 量_(填“大于”、“等于”或“小于”)光合作用吸收的

15、 CO2 量。(4)據(jù)圖可推測，在溫室中，若要采取提高 CO2 濃度的措施來提高該種植物的產(chǎn)量，還應該同時考慮_這一因素的影響，并采取相應措施。名師點撥(1)據(jù)圖可知 CO2 濃度為 a 時，高光強(曲線 A)下的縱坐標為 0，即凈光合速率為 0；CO2 濃度在 ab 之間時，曲線 A、B、C 均表現(xiàn)為上升，即凈光合速率均隨 CO2 濃度增高而增高。(2)CO2 濃度大于 c 時，高光強條件下(曲線 A)的凈光合速率仍然能夠隨著 CO2 濃度的增加而增加，由此可知限制 B、C 凈光合速率增加的環(huán)境因素是光強。(3)CO2 濃度小于 a 時，3 種光強下，凈光合速率均小于 0，即呼吸速率大于光合

16、速率，也就是說呼吸作用產(chǎn)生的 CO2 量大于光合作用吸收的 CO2 量。(4)據(jù)圖可知 CO2 濃度和光強會影響凈光合速率從而影響植物的產(chǎn)量，故要提高植物的產(chǎn)量，應綜合考慮 CO2 濃度和光強對植物的影響。答案(1)0 A、B、C (2)光強(3)大于 (4)光強【觸類旁通 2】(2014 年新課標卷)關于光合作用和呼吸作用的敘述，錯誤的是()A磷酸是光反應中合成 ATP 所需的反應物B光合作用中葉綠素吸收光能不需要酶的參與C人體在劇烈運動時所需的能量由乳酸分解提供D病毒核酸的復制需要宿主細胞的呼吸作用提供能量解析：光反應利用 ADP 和磷酸合成 ATP；葉綠素等吸收光能不需要酶的參與；人在劇烈運動時無氧呼吸和有氧呼吸同時進行，無氧呼吸生成的乳酸在人體內(nèi)不能再分解供能；病毒無細胞結(jié)構(gòu)，其核酸復制所需能量來自宿主細胞的呼吸作用。答案：