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文檔簡介
1、專題一 細胞第1講 細胞的分子組成1.1 考綱要求蛋白質(zhì)、核酸的結(jié)構(gòu)和功能()。糖類、脂質(zhì)的種類和作用()。水和無機鹽的作用()。1.2 基礎(chǔ)知識1.2.1 知識框架1.2.2 基礎(chǔ)必備1. 蛋白質(zhì)(1)分布和攝取肉、蛋、奶和大豆制品中蛋白質(zhì)含量豐富,常用作蛋白質(zhì)鑒定的材料。谷類蛋白質(zhì)如玉米的蛋白質(zhì)中缺少必需氨基酸賴氨酸。蛋白質(zhì)在消化道中消化成為各種氨基酸后,才能被人體吸收和利用;蛋白質(zhì)也可被細胞內(nèi)溶酶體水解。(2)結(jié)構(gòu)和功能蛋白質(zhì)中的化學(xué)鍵除了肽鍵外,還有氫鍵、二硫鍵等。蛋白質(zhì)不一定只由一條肽鏈組成,如胰島素由2條肽鏈組成,血紅蛋白和抗體由4條肽鏈組成。雞蛋清食鹽白色的絮狀物,此過程是鹽析,
2、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生變化。高溫會導(dǎo)致蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,生物活性喪失,導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性。蛋白質(zhì)也可以作為能源物質(zhì),但不是主要能源物質(zhì)。2. 核酸(1)核酸是細胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì),在生物體的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成中具有極其重要的作用。細胞生物中含DNA和RNA,核苷酸8種,堿基5種,病毒中含DNA或RNA,核苷酸4種,堿基4種。(2)同一個體的不同體細胞中核DNA、mRNA與蛋白質(zhì)的關(guān)系是:核DNA相同:不同體細胞都是由一個受精卵通過有絲分裂和細胞分化形成的,所以核DNA相同。mRNA和蛋白質(zhì)不完全相同:由于基因的選擇性表達,不同細胞表達的基因不完全相同,產(chǎn)生的mRNA、蛋白質(zhì)也就有所
3、不同。3糖類和脂質(zhì)(1)脂肪是細胞內(nèi)良好的儲能物質(zhì)。多糖也可以儲存能量,如植物種子中的淀粉,人和動物體內(nèi)的糖原。(2)多糖中的纖維素是構(gòu)成植物細胞細胞壁的主要成分,而原核細胞的細胞壁不含纖維素,因此能否被纖維素酶除去細胞壁,是區(qū)分植物細胞和原核細胞的依據(jù)之一。1.2.3 長句默寫1. 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的直接原因是 ;蛋白質(zhì)多樣性的根本原因是 。2. 吃熟雞蛋容易消化的原因: 。3. 脂肪作為儲能物質(zhì)比糖類更有優(yōu)勢,是因為 。1.3 要點梳理1. 常見蛋白質(zhì)的功能名稱分布功能絕大多數(shù)酶細胞內(nèi)或細胞外催化作用載體蛋白細胞膜運輸某些物質(zhì)如離子、氨基酸等通道蛋白細胞膜水、K、Na等的運輸通道某些激素(
4、如生長激素、胰島素)內(nèi)環(huán)境中調(diào)節(jié)生命活動抗體內(nèi)環(huán)境中免疫作用血紅蛋白紅細胞內(nèi)主要運輸O2和部分CO2糖蛋白細胞膜表面保護、潤滑、識別等作用結(jié)構(gòu)蛋白細胞膜、肌細胞等構(gòu)成細胞和生物體結(jié)構(gòu)的成分2. 核酸與蛋白質(zhì)之間的關(guān)系3. 糖類4. 脂質(zhì)5. 水6. 無機鹽1.4 高考真題(2013年卷1)關(guān)于DNA和RNA的敘述,正確的是(C)A.DNA有氫鍵,RNA沒有氫鍵 B.一種病毒同時含有DNA和RNAC.原核細胞中既有DNA,也有RNA D.葉綠體、線粒體和核糖體都含有DNA(2015年卷1)下列敘述錯誤的是(D)A.DNA與ATP中所含元素的種類相同B.一個tRNA分子中只有一個反密碼子C.T2噬
5、菌體的核酸由脫氧核糖核苷酸組成D.控制細菌性狀的基因位于擬核和線粒體中的DNA上(2018年卷1)下列關(guān)于人體中蛋白質(zhì)功能的敘述,錯誤的是(C)A.漿細胞產(chǎn)生的抗體可結(jié)合相應(yīng)的病毒抗原B.肌細胞中的某些蛋白質(zhì)參與肌肉收縮的過程C.蛋白質(zhì)結(jié)合Mg2+形成的血紅蛋白參與O2運輸D.細胞核中的某些蛋白質(zhì)是染色體的重要組成部分(2018年卷30)(10分)回答下列與蛋白質(zhì)相關(guān)的問題:(1)生物體中組成蛋白質(zhì)的基本單位是_,在細胞中合成蛋白質(zhì)時,肽鍵是在_這一細胞器上形成的。合成的蛋白質(zhì)中有些是分泌蛋白,如_(填“胃蛋白酶”“逆轉(zhuǎn)錄酶”或“酪氨酸酶”)。分泌蛋白從合成至分泌到細胞外需要經(jīng)過高爾基體,此過
6、程中高爾基體的功能是_。(2)通常,細胞內(nèi)具有正常生物學(xué)功能的蛋白質(zhì)需要有正確的氨基酸序列和_結(jié)構(gòu),某些物理或化學(xué)因素可以導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性,通常,變性的蛋白質(zhì)易被蛋白酶水解,原因是_。(3)如果DNA分子發(fā)生突變,導(dǎo)致編碼正常血紅蛋白多肽鏈的mRNA序列中一個堿基被另一個堿基替換,但未引起血紅蛋白中氨基酸序列的改變,其原因可能是_。第2講 細胞的結(jié)構(gòu)2.1 考綱要求細胞學(xué)說的建立過程()。原核細胞和真核細胞的異同()。細胞膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能()。主要細胞器的結(jié)構(gòu)和功能()。細胞核的結(jié)構(gòu)和功能()。2.2 基礎(chǔ)知識2.2.1 知識框架2.2.2 基礎(chǔ)必備細胞膜(1)動物細胞膜中含有一定量的膽固醇。
7、(2)糖蛋白和糖脂只分布在細胞膜的外表面。(3)細胞膜的結(jié)構(gòu)特點是具有一定的流動性,功能特點是具有選擇透過性。(4)細胞膜上蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量決定了細胞膜功能的復(fù)雜程度。(5)細胞癌變過程中,細胞膜組分發(fā)生變化,糖蛋白等物質(zhì)減少。細胞器(1)獲取某細胞結(jié)構(gòu)(如細胞器等)時常采用差速離心法。(2)細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和葉綠體基質(zhì)所含的化學(xué)成分不同,所具有的生理功能也不同。細胞質(zhì)基質(zhì)是細胞代謝的主要場所。(3)真核細胞中的核糖體有兩類:附著核糖體主要合成分泌蛋白(如抗體等);游離核糖體主要合成細胞自身所需要的蛋白質(zhì)。另外,線粒體、葉綠體中也有一些核糖體,與其遺傳的半自主性有關(guān)。(4)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)有兩類
8、:粗面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與分泌蛋白的合成、加工、運輸有關(guān);滑面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與糖類、脂質(zhì)(如某些激素)的合成有關(guān)。(5)動物細胞內(nèi)的高爾基體與細胞分泌物的形成有關(guān),是各種膜成分相互轉(zhuǎn)化的“樞紐”;植物細胞內(nèi)的高爾基體與細胞壁的形成有關(guān)。(6)液泡中的色素有花青素,與花和果實的顏色有關(guān);葉綠體中的色素有葉綠素、類胡蘿卜素等,與光合作用有關(guān)。生物膜系統(tǒng)(1)原核細胞只有細胞膜,沒有細胞器膜和核膜,不能構(gòu)成生物膜系統(tǒng),故原核細胞無生物膜系統(tǒng)(高考題選項);哺乳動物成熟紅細胞也沒有。(2)生物膜在結(jié)構(gòu)和功能上緊密聯(lián)系,體現(xiàn)了細胞內(nèi)各種結(jié)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)配合。直接連接,例如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)外連細胞膜,內(nèi)連核膜;間接連接(形成囊泡),
9、例如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體之間、高爾基體和細胞膜之間。分泌蛋白的合成和分泌過程、溶酶體中水解酶及膜上蛋白質(zhì)的合成與運輸,都是通過囊泡(可來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體或細胞膜)轉(zhuǎn)化來實現(xiàn)的。(3)細胞膜的功能包括控制物質(zhì)進出、將細胞與外界環(huán)境分隔開、進行細胞間的信息交流。另外,生物膜還為酶附著提供位點,間隔細胞器防止各種反應(yīng)相互干擾。2.2.3 長句默寫藍藻無葉綠體,但能進行光合作用的原因是 。細胞核的功能: 。主動運輸?shù)囊饬x: 。2.3 要點梳理原核細胞與真核細胞的比較比較項目原核細胞真核細胞本質(zhì)區(qū)別無以核膜為界限的細胞核有以核膜為界限的細胞核細胞壁細菌細胞壁的成分主要為肽聚糖植物細胞細胞壁的成分主要為纖維
10、素和果膠細胞質(zhì)有核糖體,無其他細胞器有核糖體和其他細胞器細胞核有擬核,無核膜、核仁和染色體有真正的細胞核即有核膜、核仁和染色體(哺乳動物成熟紅細胞和高等植物成熟的篩管細胞無上述結(jié)構(gòu))DNA存在形式擬核:大型環(huán)狀質(zhì)粒:小型環(huán)狀細胞核:與蛋白質(zhì)形成染色體(質(zhì))細胞質(zhì):在線粒體、葉綠體中裸露存在細胞分裂方式二分裂無絲分裂、有絲分裂和減數(shù)分裂舉例細菌、藍藻、衣原體、支原體(支原體細胞最小,且無細胞壁)等酵母菌等真菌、植物細胞、動物細胞等相同點都具有細胞膜、細胞質(zhì)、核糖體,遺傳物質(zhì)都是DNA細胞的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)(1)在代謝旺盛的細胞內(nèi)線粒體含量較多,如心肌細胞。(2)蛋白質(zhì)合成旺盛的細胞內(nèi),核糖體含量
11、較多;能合成分泌蛋白的細胞中核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體較多,如漿細胞(分泌抗體)、胰島B細胞(分泌胰島素)、唾液腺細胞(分泌唾液淀粉酶)。(3)可進行光合作用的真核細胞如葉肉細胞,含大量葉綠體;不進行光合作用的細胞如根細胞,不含葉綠體。(4)核孔的數(shù)目、核仁的大小與細胞代謝有關(guān),核孔越多、核仁越大的細胞,其代謝越旺盛。真核細胞中物質(zhì)合成的場所細胞器與遺傳、變異的關(guān)系(1)含DNA(基因)的細胞器:線粒體、葉綠體(具有半自主性)。(2)含RNA的細胞器:線粒體、葉綠體、核糖體。(3)能自我復(fù)制的細胞器:線粒體、葉綠體、中心體。(4)能發(fā)生堿基互補配對的細胞器:線粒體、葉綠體、核糖體。分泌蛋白的合成
12、、加工和運輸細胞中蛋白質(zhì)的分選和去向(1)游離核糖體合成的蛋白質(zhì)去向:細胞質(zhì)基質(zhì)、細胞核內(nèi)、線粒體、葉綠體等。(2)附著核糖體合成,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體加工的蛋白質(zhì)去向:分泌到細胞外、細胞膜上、溶酶體中。(3)線粒體和葉綠體中的蛋白質(zhì)一部分由核基因控制、細胞質(zhì)中游離核糖體合成后轉(zhuǎn)入其中,還有一部分由線粒體、葉綠體自身的基因控制、自身的核糖體合成而來。2.4 高考真題(2014年卷1)關(guān)于細胞的敘述,錯誤的是(D)A植物細胞的胞間連絲具有物質(zhì)運輸?shù)淖饔肂動物細胞間的黏著性與細胞膜上的糖蛋白有關(guān)CATP水解釋放的能量可用于細胞內(nèi)的吸能反應(yīng)D哺乳動物的細胞可以合成蔗糖,也可以合成乳糖(2016年卷1)下
13、列有關(guān)細胞膜的敘述,正確的是(C)A. 細胞膜兩側(cè)的離子濃度差是通過自由擴散實現(xiàn)的B. 細胞膜與線粒體膜、核膜中所含蛋白質(zhì)的功能相同C. 分泌蛋白質(zhì)分泌到細胞外的過程存在膜脂的流動現(xiàn)象D. 膜中的磷脂分子是由膽固醇、脂肪酸和磷酸組成的(2019年卷1)下列有關(guān)高爾基體、線粒體和葉綠體的敘述,正確的是(D)A. 三者都存在于藍藻中B. 三者都含有DNAC. 三者都是ATP合成的場所D. 三者的膜結(jié)構(gòu)中都含有蛋白質(zhì)(2019年卷2)下列與真核生物細胞核有關(guān)的敘述,錯誤的是(B)A. 細胞中的染色質(zhì)存在于細胞核中B. 細胞核是遺傳信息轉(zhuǎn)錄和翻譯的場所C. 細胞核是細胞代謝和遺傳的控制中心D. 細胞核
14、內(nèi)遺傳物質(zhì)的合成需要能量第3講 細胞的代謝3.1 考綱要求物質(zhì)出入細胞的方式()。酶在代謝中的作用()。ATP在能量代謝中的作用()。光合作用的基本過程()。影響光合作用速率的環(huán)境因素()。細胞呼吸()。3.2 基礎(chǔ)知識3.2.1 知識框架3.2.2 基礎(chǔ)必備物質(zhì)運輸(1)同種物質(zhì)進出不同細胞運輸方式可能不同,如紅細胞與小腸絨毛上皮細胞吸收葡萄糖。(2)胞吞、胞吐也消耗能量,體現(xiàn)了膜的流動性。(3)大分子物質(zhì)的運輸并不全是胞吞、胞吐,如蛋白質(zhì)和RNA等大分子物質(zhì)通過核孔進出細胞核。胞吞、胞吐的也不都是大分子物質(zhì),如某些小分子神經(jīng)遞質(zhì)的釋放。關(guān)于酶的易錯點(1)只有在特殊背景或信息下才可認定酶的
15、化學(xué)本質(zhì)為RNA,一般認定酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)(如各種消化酶、DNA聚合酶等)。(2)酶只能由活細胞產(chǎn)生,不能來自食物,且?guī)缀跛谢罴毎?哺乳動物成熟的紅細胞除外)均可產(chǎn)生酶,產(chǎn)生場所為核糖體,但發(fā)揮作用的場所既可以是細胞內(nèi)、外,也可以是體外。(3)酶具有催化作用,不具有調(diào)節(jié)功能,也不作為能源或組成物質(zhì),切不可額外夸大其功能。(4)酶促反應(yīng)前后酶的數(shù)量和化學(xué)性質(zhì)不變,可以重復(fù)利用;酶只改變反應(yīng)速率,不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點。(5)低溫或鹽析能降低酶的活性,不會使酶失活,即酶的空間結(jié)構(gòu)不會被破壞,條件適宜時酶活性可恢復(fù)。(6)高溫、強酸、強堿、重金屬、紫外線和酒精等有機溶劑會破壞酶的空間結(jié)構(gòu),使酶
16、失活,酶活性不能恢復(fù)。(7)酶既可以作為催化劑,又可以作為另一個化學(xué)反應(yīng)的底物,如胃蛋白酶或脂肪酶作為催化劑可分解蛋白質(zhì)或脂肪,它們自身又可作為反應(yīng)的底物被其他蛋白酶水解。影響酶促反應(yīng)速率的因素(1)溫度和pH:通過影響酶活性來影響酶促反應(yīng)速率。(2)酶濃度:在底物充足、其他條件適宜的情況下,酶濃度與酶促反應(yīng)速率成正相關(guān)。(3)底物濃度:在酶濃度一定、其他條件適宜的情況下,隨著底物濃度的增加,酶促反應(yīng)速率先加快后穩(wěn)定。關(guān)于ATP的易錯點(1)ATP只是高能磷酸化合物中的一種,不能將其與能量等同起來。(2)生命活動需要消耗大量能量,但細胞中ATP含量很少,所以能量供應(yīng)依賴于ATP與ADP間的快速
17、轉(zhuǎn)化。(3)ATP合成時可產(chǎn)生水,ATP水解時需消耗水。(4)合成ATP的能量來源除光能、有機物中化學(xué)能之外,硝化細菌等能夠進行化能合成作用的細菌可利用體外無機物(如NH3)氧化時所釋放的能量來合成ATP。細胞內(nèi)產(chǎn)生與消耗ATP的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化場所常見的生理過程細胞膜消耗ATP:主動運輸、胞吞、胞吐細胞質(zhì)基質(zhì)產(chǎn)生ATP:細胞呼吸第一階段葉綠體產(chǎn)生ATP:光反應(yīng)階段消耗ATP:暗反應(yīng)階段和自身DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄,蛋白質(zhì)合成等線粒體產(chǎn)生ATP:有氧呼吸第二、三階段消耗ATP:自身DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄,蛋白質(zhì)合成等核糖體消耗ATP:蛋白質(zhì)的合成細胞核消耗ATP:DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄等細胞呼吸(1)原核生物無線粒體,
18、但有些原核生物仍可進行有氧呼吸,如藍藻等,原因是原核生物細胞中含有與有氧呼吸有關(guān)的酶。(2)真核生物的細胞并非都能進行有氧呼吸,如蛔蟲細胞、哺乳動物成熟的紅細胞只進行無氧呼吸。(3)對動物和人體而言,有CO2生成的呼吸方式一定是有氧呼吸,因為動物及人體無氧呼吸的產(chǎn)物為乳酸。(4)分解葡萄糖的酶只存在于細胞質(zhì)基質(zhì)中,故線粒體只能分解丙酮酸不能分解葡萄糖。(5)細胞呼吸中的H(NADH)光合作用中的H(NADPH)。(6)有氧呼吸時,生成物H2O中的H來自線粒體基質(zhì)中H2O和丙酮酸的分解及細胞質(zhì)基質(zhì)中葡萄糖的分解。(7)無氧呼吸只在第一階段產(chǎn)生少量ATP,第二階段不能產(chǎn)生ATP,H在第一階段產(chǎn)生,
19、第二階段被利用,無H的積累。(8)破傷風(fēng)芽孢桿菌在傷口深處繁殖,其代謝類型與乳酸菌一樣,屬于厭氧異養(yǎng)型。(9)無氧呼吸的產(chǎn)物酒精或乳酸對細胞有毒害作用,例如酵母菌釀酒時酒精含量超過16%時,發(fā)酵停止,意味著酵母菌被殺死;稻田定期排水,是為了防止水稻幼根因缺氧而變黑、腐爛;玉米種子浸泡在水中會腐爛等。光合作用(1)葉綠體不是所有植物光合作用的必要條件,如原核生物中藍藻沒有葉綠體但能進行光合作用。(2)破壞葉綠體外膜后,O2的產(chǎn)生不受影響。(3)離體的葉綠體基質(zhì)中添加ATP、H和CO2后,可完成暗反應(yīng)。(4)暗反應(yīng)不直接需要光照,但是如果沒有光照,光反應(yīng)停止后,暗反應(yīng)很快也會停止。(5)與光合作用
20、有關(guān)的色素是脂溶性的,而液泡中的花青素是水溶性的,不能參與光能的吸收、轉(zhuǎn)化和傳遞。(6)光合作用中產(chǎn)生的ATP只能用于暗反應(yīng),不能用于其他各項生命活動。(7)影響光合作用的因素:溫度主要影響暗反應(yīng),因為參與暗反應(yīng)的酶的種類和數(shù)量都比參與光反應(yīng)的多;CO2濃度影響暗反應(yīng),當(dāng)CO2濃度很低時,光合作用不能進行;光照強度直接影響光反應(yīng)的速率。3.2.3 長句默寫主動運輸?shù)囊饬x: 。酶具有高效性的原因: 。唾液淀粉酶在60環(huán)境中處理后,再增加底物,反應(yīng)產(chǎn)物的總量不再變化,原因是 。土壤板結(jié)時光合速率下降的原因是 。高溫、干旱環(huán)境中植物出現(xiàn)光合午休的原因是 。3.3 要點梳理物質(zhì)出入細胞的方式的判斷影響
21、物質(zhì)跨膜運輸?shù)囊蛩?1)內(nèi)在因素物質(zhì)跨膜運輸與膜的流動性和選擇透過性有關(guān),選擇透過性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是膜上載體蛋白的種類和數(shù)量。(2)外在因素物質(zhì)濃度(在一定濃度范圍內(nèi))O2濃度及溫度提醒:溫度可影響生物膜的流動性和酶的活性,因而會對兩種被動運輸方式和主動運輸?shù)倪\輸速率產(chǎn)生影響,因為溫度影響了細胞呼吸的速率,因此溫度對主動運輸速率的影響更為明顯。影響酶促反應(yīng)速率因素的曲線分析溫度pH底物濃度酶濃度在最適溫度條件下,酶的活性最高;溫度偏高或偏低,都會使酶的活性降低。溫度過高會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞而失去活性在最適pH條件下,酶的活性最高;每種酶只能在一定的pH范圍內(nèi)表現(xiàn)出活性,過酸或過堿都會使酶的空間
22、結(jié)構(gòu)遭到破壞而失活當(dāng)?shù)孜镞_到一定濃度后,受酶量的限制,酶促反應(yīng)速率不再增加底物充足,其他條件適宜的情況下,酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比準(zhǔn)確選取實驗材料和檢測指標(biāo)實驗?zāi)康膶嶒灢牧蠙z測指標(biāo)(試劑)備注高效性過氧化氫與過氧化氫酶O2產(chǎn)生的快慢與多少與無機催化劑對比專一性淀粉、蔗糖與淀粉酶斐林試劑不能用碘液溫度對酶活性的影響淀粉和淀粉酶碘液不能用過氧化氫與過氧化氫酶;不能用斐林試劑檢驗結(jié)果pH對酶活性的影響過氧化氫與過氧化氫酶O2產(chǎn)生的快慢與多少不能用淀粉和淀粉酶探究酶的最適溫度或最適pH的實驗設(shè)計程序四步法分析酶的實驗題第一步,分析實驗?zāi)康?,確定自變量與因變量(檢測指標(biāo))。第二步,明確實驗原理,理清自
23、變量和無關(guān)變量的控制方法。第三步,分析實驗步驟,判斷是否遵循實驗的對照原則、單一變量原則及科學(xué)性原則。第四步,如果是選擇題,要依據(jù)實驗原理、實驗原則、所學(xué)的生物知識進行綜合分析,然后做出判斷;如果是非選擇題則應(yīng)注意聯(lián)系教材知識綜合分析,以確定所填答案。光合作用和細胞呼吸中的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化(1)光合作用物質(zhì)變化:H2OO2H、CO2C3C5(CH2O);能量變化:光能ATP中活躍的化學(xué)能(CH2O)中穩(wěn)定的化學(xué)能。(2)細胞呼吸物質(zhì)變化:C6H12O62C3H4O3(丙酮酸)4H、2C3H4O3(丙酮酸)6H2O6CO220H、24H6O212H2O;能量變化:(CH2O)中穩(wěn)定的化學(xué)能活躍的化
24、學(xué)能(ATP)和熱能。光合作用與細胞呼吸過程的聯(lián)系影響光合作用的三大因素(1)光照強度(如圖1)原理:主要影響光反應(yīng)階段ATP和H的產(chǎn)生。分析P點后的限制因素eq blcrc (avs4alco1(外因:溫度、CO2濃度,內(nèi)因:光合色素的含量、酶的數(shù)量和活性)(2)CO2的濃度(如圖2)原理:影響暗反應(yīng)階段C3的生成。分析P點后的限制因素eq blcrc (avs4alco1(外因:溫度、光照強度,內(nèi)因:酶的數(shù)量和活性)(3)溫度:通過影響酶的活性而影響光合作用(如圖3)。光合速率與呼吸速率的表示方法項目表示方法測定方法凈光合速率(又稱表觀光合速率)單位時間O2的釋放量、CO2的吸收量、有機物
25、的積累量光照下測定植物單位時間內(nèi)CO2吸收量或O2釋放量真正光合速率(又稱總光合速率)單位時間O2的產(chǎn)生量、CO2的固定量、有機物的制造量不能直接測得呼吸速率(黑暗中測量)單位時間CO2的釋放量、O2的吸收量、有機物的消耗量黑暗下測定植物單位時間內(nèi)CO2釋放量或O2吸收量一晝夜中植物代謝強度變化曲線(1)圖甲中BC段變化原因:由于溫度下降,呼吸酶活性降低,CO2釋放速率有所下降。(2)圖甲CD段中,光合作用強度小于呼吸作用強度,相當(dāng)于乙圖中的cd段。光合作用開始的點在甲圖中為C點,在乙圖中為c點。(3)圖甲DF段中,光合作用強度大于呼吸作用強度,拐點D表示光合作用強度等于呼吸作用強度,相當(dāng)于乙
26、圖中d點。(4)圖甲中FG段曲線下降趨勢變緩的原因是正午時分,由于部分氣孔關(guān)閉,CO2進入細胞減少。GH段罩內(nèi)CO2濃度繼續(xù)下降,說明光合作用強度仍大于呼吸作用強度;18 h,罩內(nèi)CO2濃度最低,此時植物體內(nèi)積累的有機物最多,罩內(nèi)O2濃度最高。拐點H表示光合作用強度等于呼吸作用強度,相當(dāng)于乙圖中h點。圖乙中ef段與gh段都是下降趨勢,但原因不同:ef段是由于部分氣孔關(guān)閉,CO2供應(yīng)不足;gh段是因為光照強度逐漸減弱。(5)圖甲中18 h后,光照越來越弱,罩內(nèi)CO2濃度開始增加,說明呼吸作用強度已大于光合作用強度;判斷一晝夜植物體內(nèi)出現(xiàn)有機物積累的依據(jù)是I點時玻璃罩內(nèi)二氧化碳濃度低于A點。通過液
27、滴移動測定光合速率和呼吸速率(1)測定細胞呼吸速率NaOH溶液的作用是吸收細胞呼吸釋放的CO2。隨著氧氣的消耗,容器內(nèi)氣體壓強減小,毛細管內(nèi)的有色液滴左移,單位時間內(nèi)有色液滴左移的體積表示細胞呼吸耗氧速率。若被測生物為植物,整個裝置必須遮光處理。對照組的設(shè)置是將所測生物滅活,其他各項處理與實驗組完全一致。(2)測定細胞呼吸類型同時設(shè)置NaOH溶液組和蒸餾水組,植物需遮光處理,根據(jù)兩組裝置中有色液滴移動的情況可分析被測生物的細胞呼吸類型。容器中氣體變化細胞呼吸類型不消耗O2,但產(chǎn)生CO2(NaOH溶液組有色液滴不移動,蒸餾水組右移)進行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸CO2釋放量等于O2消耗量(NaOH溶液組
28、有色液滴左移,蒸餾水組有色液滴不移動)只進行有氧呼吸CO2釋放量大于O2消耗量(NaOH溶液組有色液滴左移,蒸餾水組有色液滴右移)產(chǎn)生酒精的無氧呼吸與有氧呼吸同時進行(3)測定凈光合速率NaHCO3緩沖溶液保證了容器內(nèi)CO2濃度的恒定,滿足了綠色植物光合作用的需求。光照條件下植物釋放的氧氣,使容器內(nèi)氣體壓強增大,毛細管內(nèi)的有色液滴右移,單位時間內(nèi)有色液滴右移的體積表示凈光合作用釋放氧氣的速率;若有色液滴左移,說明光照較弱,細胞呼吸強度大于光合作用強度,吸收O2使瓶內(nèi)氣壓減小;若有色液滴不動,說明在此光照強度下光合作用強度等于細胞呼吸強度,生成O2量等于消耗O2量,瓶內(nèi)氣壓不變。黑白瓶法測水生植
29、物的光合速率取三個玻璃瓶,兩個用黑膠布包上,并包以錫箔,記為A、B瓶,另一白瓶不做處理,記為C瓶,其中B、C瓶中放入長勢良好的同種植物。從待測的水體深度取水,保留A瓶以測定水中原來的溶氧量(初始值)。將B、C瓶沉入取水深度,經(jīng)過一段時間,將其取出,并進行溶氧量的測定。(1)有初始值的情況下,黑瓶中氧氣的減少量為有氧呼吸量;白瓶中氧氣的增加量為凈光合作用量;二者之和為總光合作用量。(2)沒有初始值的情況下,白瓶中測得的現(xiàn)有氧氣量與黑瓶中測得的現(xiàn)有氧氣量之差即總光合作用量。3.4 高考真題(2013年卷2)關(guān)于葉綠素的敘述,錯誤的是(D)A.葉綠素a和葉綠素b都含有鎂元素B.葉綠素吸收的光可能用于
30、光合作用C.葉綠素a和葉綠素b在紅光區(qū)的吸收峰值不同D.植物呈現(xiàn)綠色是由于葉綠素能有效地吸收綠光(2013年卷3)下列與微生物呼吸有關(guān)的敘述,錯誤的是(C)A.肺炎雙球菌無線粒體,但能進行有氧呼吸B.與細菌呼吸有關(guān)的酶由擬核中的基因編碼C.破傷風(fēng)芽孢桿菌適宜生活在有氧的環(huán)境中D.有氧和無氧時,酵母菌呼吸作用產(chǎn)物不痛(2013年卷6)關(guān)于酶的敘述,錯誤的是(B)A. 同一種酶可存在于分化程度不同的活細胞中B.低溫能降低酶活性的原因是其破壞了酶的空間結(jié)構(gòu)C.酶通過降低化學(xué)反應(yīng)的活化能來提高化學(xué)反應(yīng)速度D.酶既可以作為催化劑,也可以作為另一個反應(yīng)的底物(2014年卷4)將某植物花冠切成大小和形狀相同
31、的細條,分為a、b、c、d、e和f組(每組的細條數(shù)相等),取上述6組細條分別置于不同濃度的蔗糖溶液中,浸泡相同時間后測量各組花冠細條的長度,結(jié)果如圖所示。假如蔗糖溶液與花冠細胞之間只有水分交換,則(D)A實驗后,a組液泡中的溶質(zhì)濃度比b組的高B浸泡導(dǎo)致f組細胞中液泡的失水量小于b組的Ca組細胞放在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b組D使細條在浸泡前后長度不變的蔗糖濃度介于0.40.5molL-1之間(2014年卷6)關(guān)于光合作用和呼吸作用的敘述,錯誤的是A磷酸是光反應(yīng)中合成ATP所需的反應(yīng)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(fù)制需要
32、宿主細胞的呼吸作用提供能量(2014年卷29)(10分)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(dāng)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(dāng)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(yīng)該同時考慮_這一因素的影響,并采取相應(yīng)措施。(
33、2015年卷1)將三組生理狀態(tài)相同的某植物幼根分別培養(yǎng)在含有相同培養(yǎng)液的密閉培養(yǎng)瓶中,一段時間后,測定根吸收某一礦質(zhì)元素離子的量。培養(yǎng)條件及實驗結(jié)果見下表:(A)培養(yǎng)瓶中氣體溫度()離子相對吸收量(%)空氣17100氮氣1710空氣328下列分析正確的是A. 有氧條件有利于該植物幼根對該離子的吸收B. 該植物幼根對該離子的吸收與溫度的變化無關(guān)C. 氮氣環(huán)境中該植物幼根細胞吸收該離子不消耗ATPD. 與空氣相比,氮氣環(huán)境有利于該植物幼根對該離子的吸收(2015年卷3)下列過程中,不屬于胞吐作用的是(B)A.漿細胞分泌抗體到細胞外的過程B.mRNA從細胞核到細胞質(zhì)的過程C.分泌蛋白從胰腺的腺泡細胞
34、到胞外的過程D.突觸小泡中神經(jīng)遞質(zhì)釋放到突觸間隙的過程(2016年卷29)為了探究某地夏日晴天中午時氣溫和相對濕度對A品種小麥光合作用的影響,某研究小組將生長狀態(tài)一致的A品種小麥植株分為5組,1組在田間生長作為對照組,另4組在人工氣候室中生長作為實驗組,并保持其光照和CO2濃度等條件與對照組相同,與中午12:30測定各組葉片的光合速率,各組實驗處理及結(jié)果如表所示:對照組實驗組一實驗組二實驗組三實驗組四實驗處理溫度/3636363125相對濕度/%1727525252實驗結(jié)果光合速率/mgCO2*dm-2*h-111.115.122.123.720.7回答下列問題:(1)根據(jù)本實驗結(jié)果,可以推測
35、中午時對小麥光合作用速率影響較大的環(huán)境因素是 ,其依據(jù)是 ;并可推測 (填“增加”或“降低”)麥田環(huán)境的相對濕度可降低小麥光合作用“午休”的程度。(2)在實驗組中,若適當(dāng)提高第 組的環(huán)境溫度能提高小麥的光合速率,其原因是 。(3)小麥葉片氣孔開放時,CO2進入葉肉細胞的過程 (填“需要”或“不需要”)載體蛋白, (填“需要”或“不需要”)消耗ATP。(2017年卷3)植物光合作用的作用光譜是通過測量光合作用對不同波長光的反應(yīng)(如O2的釋放)來繪制的。下列敘述錯誤的是(A)A類胡蘿卜素在紅光區(qū)吸收的光能可用于光反應(yīng)中ATP的合成B葉綠素的吸收光譜可通過測量其對不同波長光的吸收值來繪制C光合作用的
36、作用光譜也可用CO2的吸收速率隨光波長的變化來表示D葉片在640660 nm波長光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的(2018年卷5)下列關(guān)于生物體中細胞呼吸的敘述,錯誤的是(C)A植物在黑暗中可進行有氧呼吸也可進行無氧呼吸B食物鏈上傳遞的能量有一部分通過細胞呼吸散失C有氧呼吸和無氧呼吸的產(chǎn)物分別是葡萄糖和乳酸D植物光合作用和呼吸作用過程中都可以合成ATP(2018年卷29)(9分)回答下列問題:(1)高等植物光合作用中捕獲光能的物質(zhì)分布在葉綠體的_上,該物質(zhì)主要捕獲可見光中的_。(2)植物的葉面積與產(chǎn)量關(guān)系密切,葉面積系數(shù)(單位土地面積上的葉面積總和)與植物群體光合速率、呼吸速率及干物質(zhì)
37、積累速率之間的關(guān)系如圖所示,由圖可知:當(dāng)葉面積系數(shù)小于a時,隨葉面積系數(shù)增加,群體光合速率和干物質(zhì)積累速率均_。當(dāng)葉面積系數(shù)超過b時,群體干物質(zhì)積累速率降低,其原因是_。(3)通常,與陽生植物相比,陰生植物光合作用吸收與呼吸作用放出的CO2量相等時所需要的光照強度_(填“高”或“低”)。(2019年卷4)若將n粒玉米種子置于黑暗中使其萌發(fā),得到n株黃化苗。那么,與萌發(fā)前的這n粒干種子相比,這些黃化苗的有機物總量和呼吸強度表現(xiàn)為(A)A. 有機物總量減少,呼吸強度增強B. 有機物總量增加,呼吸強度增強C. 有機物總量減少,呼吸強度減弱D. 有機物總量增加,呼吸強度減弱(2019年卷29)氮元素是
38、植物生長的必需元素,合理施用氮肥可提高農(nóng)作物的產(chǎn)量?;卮鹣铝袉栴}。(1)植物細胞內(nèi),在核糖體上合成的含氮有機物是_,在細胞核中合成的含氮有機物是_,葉綠體中含氮的光合色素是_。(2)農(nóng)作物吸收氮元素的主要形式有銨態(tài)氮(NH4)和硝態(tài)氮(NO3)。已知作物甲對同一種營養(yǎng)液(以硝酸銨為唯一氮源)中NH4和NO3的吸收具有偏好性(NH4和NO3同時存在時,對一種離子的吸收量大于另一種)。請設(shè)計實驗對這種偏好性進行驗證,要求簡要寫出實驗思路、預(yù)期結(jié)果和結(jié)論_。第4講 細胞的生命歷程4.1 考綱要求細胞的生長和增殖的周期性()。細胞的無絲分裂()。細胞的有絲分裂()。細胞的分化()。細胞的全能性()。細
39、胞的衰老和凋亡以及與人體健康的關(guān)系()。癌細胞的主要特征及防治()。4.2 基礎(chǔ)知識4.2.1 知識框架4.2.2 基礎(chǔ)必備細胞周期(1)只有連續(xù)分裂的細胞才有細胞周期,高度分化的細胞、進行減數(shù)分裂的精原細胞和卵原細胞都沒有細胞周期。(2)細胞周期必須是分裂間期在前,分裂期在后,不能顛倒,且分裂間期的時間遠長于分裂期。(3)秋水仙素(或低溫)作用于細胞分裂前期,抑制紡錘體的形成。有絲分裂和減數(shù)分裂(1)減數(shù)第一次分裂的主要特征是同源染色體聯(lián)會、四分體中的非姐妹染色單體常發(fā)生交叉互換和同源染色體分離;染色體數(shù)目的減半發(fā)生在減數(shù)第一次分裂;減數(shù)第二次分裂的主要特征是姐妹染色單體分開。(2)二倍體生
40、物細胞在進行有絲分裂過程中也有同源染色體,但不發(fā)生聯(lián)會,聯(lián)會現(xiàn)象是減數(shù)第一次分裂過程中特有的現(xiàn)象。(3)不發(fā)生基因突變和交叉互換的情況下,相同基因、等位基因分開的時期分別是:相同基因在有絲分裂后期、減數(shù)第二次分裂后期分開;等位基因在減數(shù)第一次分裂后期分開。細胞分化、衰老和凋亡(1)細胞分化表現(xiàn)為細胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程,其實質(zhì)是基因的選擇性表達。(2)細胞衰老的特征主要有細胞內(nèi)水分減少,使細胞體積變小,新陳代謝速率減慢;細胞內(nèi)多種酶的活性降低;細胞內(nèi)的色素積累,妨礙細胞內(nèi)物質(zhì)的交流和傳遞;呼吸速率減慢,細胞核體積增大,核膜內(nèi)折,染色質(zhì)收縮、染色加深;細胞膜通透性改變,物
41、質(zhì)運輸功能降低。(3)細胞凋亡是由基因所決定的細胞自動結(jié)束生命的過程,對生物體是有利的;細胞壞死是不受基因控制的,受外界因素引起的細胞被動死亡,對生物體是不利的。細胞癌變(1)原因:是由原癌基因和抑癌基因突變引起的。原癌基因和抑癌基因普遍存在于人和動物所有體細胞中,并非只存在于癌細胞中。癌變不是單一基因突變的結(jié)果,至少要有56個基因突變才會致癌,即癌細胞的形成是多次基因突變累積的結(jié)果,而且年齡越大,患癌概率越高。(2)特征癌細胞的形成是內(nèi)外因素共同作用的結(jié)果。癌細胞失去接觸抑制的特點,故能形成腫瘤。癌細胞的細胞周期變短,核糖體活動旺盛,核仁變大,核孔數(shù)目變多。癌細胞的膜蛋白發(fā)生改變:a.糖蛋白
42、減少,易擴散和轉(zhuǎn)移;b.出現(xiàn)甲胎蛋白和癌胚抗原。(3)治療放療、化療都能殺死部分癌細胞,同時正常體細胞也受到損傷,對人體的副作用很大。早期癌癥可以通過手術(shù)治療,副作用較小。癌細胞形成癌癥,癌細胞屬于體內(nèi)抗原,能被免疫系統(tǒng)監(jiān)控和清除而不發(fā)病,殺滅癌細胞的主要是細胞免疫中的效應(yīng)T細胞。癌癥不是不治之癥,早期可以治愈。4.2.3 長句默寫細胞分裂間期的特點是 。減數(shù)第一次分裂染色體數(shù)目減半的原因是 。老年人的白發(fā)與白化病患者白發(fā)的原因不同: 。原癌基因主要負責(zé) 。4.3 要點梳理細胞分裂過程中分裂圖像、坐標(biāo)曲線和柱形圖(1)有絲分裂過程中的相關(guān)曲線圖與柱形圖(2)減數(shù)分裂過程中的相關(guān)曲線圖與柱形圖(3)每條染色體上DNA含量變化曲線分析細胞分裂方式的判斷(1)坐標(biāo)曲線的判斷看
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