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1、專題二 細(xì)胞代謝考綱內(nèi)容要求細(xì)胞的代謝(1)酶在代謝中的作用(2)ATP在能量代謝中的作用(3)光合作用的基本過程(4)影響光合作用速率的環(huán)境因素(5)細(xì)胞呼吸(6)探究影響酶活性的因素(7)葉綠體色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)與探究能力實(shí)驗(yàn)與探究能力蛋白質(zhì)高效性O(shè)2丙酮酸APPP細(xì)胞代謝中的酶和 ATP1關(guān)于酶的相關(guān)知識：比較項(xiàng)目內(nèi)容產(chǎn)生場所幾乎所有的活細(xì)胞化學(xué)本質(zhì)有機(jī)物(大多為蛋白質(zhì)，少數(shù)為RNA)作用機(jī)理降低反應(yīng)的活化能，從而起催化作用特性專一性；高效性；作用條件溫和注：影響酶促反應(yīng)速度的因素：酶的活性；底物的濃度；酶的濃度。比較項(xiàng)目內(nèi)容影響因素低溫只抑制酶的活性，不會使酶變性失活高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿

2、不但抑制酶的活性，甚至改變酶的空間結(jié)構(gòu)，使酶變性每種酶都有各自的最適溫度和最適pH作用場所可在細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外、體外發(fā)揮作用來源生物體內(nèi)合成續(xù)表比較項(xiàng)目內(nèi)容中文名稱三磷酸腺苷結(jié)構(gòu)簡式APPP組成元素C、H、O、N、P水解反應(yīng)反應(yīng)式 酶ATPADPPi能量場所生命活動的耗能部位能量變化高能磷酸鍵中的化學(xué)能生命活動所需能量2ATP 的相關(guān)知識：注：生物生命活動的直接能源物質(zhì)是 ATP，主要能源物質(zhì)是葡萄糖，最終的能量來源是太陽能。比較項(xiàng)目內(nèi)容生成反應(yīng)反應(yīng)式ADPPi能量 ATP場所動物 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體(呼吸作用)綠色植物細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體基粒(呼吸作用和光合作用)能量變化動物 有機(jī)物中的

3、化學(xué)能 ATP的高能磷酸鍵中綠色植物有機(jī)物中的化學(xué)能或光能 ATP的高能磷酸鍵中生理作用生命活動的直接能量來源續(xù)表【典例1】(2013 年安徽高考)細(xì)胞代謝受酶的調(diào)節(jié)和控制。下列敘述正確的是()A激素都是通過影響細(xì)胞內(nèi)酶活性來調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝B. 代謝的終產(chǎn)物可反饋調(diào)節(jié)相關(guān)酶活性，進(jìn)而調(diào)節(jié)代謝速度C同一個體各種體細(xì)胞酶的種類相同、數(shù)量不同，代謝不同D對于一個細(xì)胞來說，酶的種類和數(shù)量不會發(fā)生變化名師點(diǎn)撥激素作用的機(jī)理各不相同，有的作用于細(xì)胞膜，改變細(xì)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(xì)胞核，影響基因的表達(dá)等。有的在細(xì)胞質(zhì)中通過改變酶活性來調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝。所以 A 錯誤。答案B【變式訓(xùn)練

4、1】(2012 年深圳三校聯(lián)考雙選)下圖是某種微生物體內(nèi)某一物質(zhì)代謝過程的示意圖。下列有關(guān)酶活性調(diào)節(jié)的敘述中，錯誤的是()A丁物質(zhì)既是酶催化生成的產(chǎn)物，又是酶的反饋抑制物B戊物質(zhì)通過與酶結(jié)合導(dǎo)致酶結(jié)構(gòu)變化而使其活性上升C當(dāng)丁物質(zhì)和戊物質(zhì)中任意一種過量時，酶的活性都將受到抑制D若此代謝途徑的終產(chǎn)物不斷排出菌體外，則可消除丙物質(zhì)對酶的抑制作用解析：本題考查酶的活性的調(diào)節(jié)，讀懂題圖是關(guān)鍵。根據(jù)圖分析可知，丙物質(zhì)在酶的催化下生成丁物質(zhì)，丁物質(zhì)過量時，可分反饋抑制酶的活性。丙物質(zhì)還可在酶的催化下生成戊物質(zhì)，當(dāng)戊物質(zhì)過量時，可分反饋抑制酶的活性。酶、酶的活性下降，會導(dǎo)致丙物質(zhì)積累。當(dāng)丙物質(zhì)過量時，可分反饋

5、抑制酶的活性。如果此代謝途徑的最終產(chǎn)物丁或者戊物質(zhì)不斷地排出菌體，酶、酶的活性恢復(fù)。丙物質(zhì)不再積累，從而消除了丙物質(zhì)對酶的抑制作用。戊物質(zhì)過量時，反饋抑制酶的活性，其原因是戊物質(zhì)通過與酶結(jié)合導(dǎo)致酶結(jié)構(gòu)的變化，以致活性下降。丁物質(zhì)和戊物質(zhì)同時過量，酶的活性才會受到抑制，所以C 錯。答案：BC細(xì)胞呼吸的過程有氧呼吸與無氧呼吸的比較：比較項(xiàng)目有氧呼吸無氧呼吸不同點(diǎn)反應(yīng)式能量比較項(xiàng)目有氧呼吸無氧呼吸不同點(diǎn)反應(yīng)場所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)、線粒體內(nèi)膜細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是否需氧需要不需要放能數(shù)量大量少量生成產(chǎn)物CO2、H2O酒精、CO2或者乳酸影響因素溫度、氧氣(促進(jìn))、CO2濃度等溫度、氧氣(抑制)、CO2濃度等

6、相同點(diǎn)反應(yīng)過程反應(yīng)的第一階段完全相同反應(yīng)實(shí)質(zhì)分解有機(jī)物，釋放能量反應(yīng)意義為生物體的各項(xiàng)生命活動提供能量續(xù)表【典例2】(2012 年江蘇高考雙選)下圖表示細(xì)胞呼吸作用的過程，其中代表有關(guān)生理過程發(fā)生的場所，甲、乙代)表有關(guān)物質(zhì)。下列相關(guān)敘述正確的是(A和都具有雙層生物膜B和所含酶的種類不同C和都能產(chǎn)生大量 ATPD甲、乙分別代表丙酮酸、H名師點(diǎn)撥由圖可判斷應(yīng)該是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，應(yīng)該都是線粒體，處進(jìn)行有氧呼吸第二階段，產(chǎn)生二氧化碳和H，同時產(chǎn)生少量 ATP，處進(jìn)行有氧呼吸第三階段，H和O2結(jié)合生成水并產(chǎn)生大量 ATP。答案BD【變式訓(xùn)練2】(2012年上海高考)下圖表示細(xì)胞內(nèi)葡萄糖分解的反應(yīng)式，下列關(guān)

7、于該過程的說法正確的是( )A只發(fā)生在細(xì)胞有氧時C只發(fā)生在線粒體內(nèi)B只發(fā)生在細(xì)胞缺氧時D只發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)解析：圖中表示的細(xì)胞內(nèi)葡萄糖分解的反應(yīng)式為呼吸作用的第一階段，無論有氧呼吸還是無氧呼吸，都是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行。答案：D光合作用1光反應(yīng)與暗反應(yīng)的比較：項(xiàng)目光反應(yīng)暗反應(yīng)場所葉綠體的類囊體膜葉綠體的基質(zhì)條件需要葉綠素、光、酶等不需要葉綠素和光，需要酶等物質(zhì)變化水的光解ATP的合成CO2的固定C3化合物的還原能量變化光能活躍的化學(xué)能活躍的化學(xué)能有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能影響因素光照、溫度等CO2濃度、溫度等兩者聯(lián)系光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供了ATP和H，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi2.色素的提取和分離：

8、【典例3】(2012 年海南高考)關(guān)于葉綠體色素的敘述中，錯誤的是()A葉綠素 a 和葉綠素 b 主要吸收紅光和藍(lán)紫光B綠葉中葉綠素和類胡蘿卜素含量不同C利用紙層析法可分離 4 種葉綠體色素D乙醇提取的葉綠體色素不能吸收光能名師點(diǎn)撥葉綠素 a 和葉綠素 b 主要吸收紅光和藍(lán)紫光，A 正確；葉綠體中葉綠素含量為 3/4，類胡蘿卜素含量為 1/4，B 正確；不同色素在層析液中的溶解度不同，在濾紙條上的擴(kuò)散速度不同，可用紙層析法對其進(jìn)行分離，C 正確；乙醇提取的葉綠素只要結(jié)構(gòu)沒有被破壞，還是可以吸收光能的，D 不正確。答案D【變式訓(xùn)練3】(2013 年新課標(biāo)卷)關(guān)于葉綠素的敘述，錯誤的是()A葉綠素

9、 a 和葉綠素 b 都含有鎂元素B被葉綠素吸收的光可用于光合作用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解析：葉綠素中心元素是鎂離子，A 正確；色素的作用是吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能，進(jìn)行光合作用，B 正確；葉綠素 a 比葉綠素 b 在紅光區(qū)的吸收峰值高，C 正確；植物主要的吸收峰在藍(lán)紫光區(qū)和紅光區(qū)，綠光吸收最少，反射多，所以葉片呈現(xiàn)綠色，D 錯誤。答案：D光合作用與呼吸作用1光合作用與有氧呼吸的比較：比較項(xiàng)目光合作用有氧呼吸區(qū)別場所葉綠體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體C的變化CO2C3C6H12O6C6H12O3C3H4O3 CO2H變化H2O H C6H1

10、2O6C6H12O6H H2OH作用還原C3化合物還原O2O2的變化H2O O2O2H2O比較項(xiàng)目光合作用有氧呼吸區(qū)別能量變化 光能C6H12O6中的化學(xué)能C6H12O6中的化學(xué)能ATP中的能量和熱能ATP作用用于C3化合物還原用于生命活動影響因素光照、溫度、CO2濃度等O2濃度、溫度等聯(lián)系光合作用為呼吸作用提供原料(有機(jī)物和氧氣)呼吸作用釋放的能量是光合作用儲存在有機(jī)物中的能量呼吸作用為光合作用原料的吸收、利用和產(chǎn)物的運(yùn)輸提供能量光合作用大于呼吸作用時，有機(jī)物積累，反之，有機(jī)物減少續(xù)表2.有關(guān)光合作用和呼吸作用計(jì)算的注意事項(xiàng)：(1)弄清楚光合作用和呼吸作用的生物類型，因?yàn)閯游镏荒苓M(jìn)行呼吸作用

11、，而綠色植物光合作用和呼吸作用都能進(jìn)行。(2)弄清生物進(jìn)行光合作用和呼吸作用的條件：在黑暗條件下植物不能進(jìn)行光合作用，只進(jìn)行呼吸作用，因此此時測得的 O2吸收量(即空氣中O2的減少量)或CO2釋放量(即空氣中的 CO2 增加量)直接反映的是呼吸速率。在光照條件下，植物在進(jìn)行光合作用的同時也在通過呼吸作用消耗 O2、放出 CO2，此時測得的O2增加量 (或CO2減少量)比植物實(shí)際光合作用所產(chǎn)生的 O2量(或消耗的CO2量)要少。因此此時測得的值并不能反映植物的實(shí)際光合速率，而反映出凈光合速率。其關(guān)系可以表示為：凈光合速率實(shí)際光合速率呼吸速率。光合作用實(shí)際產(chǎn) O2量實(shí)測O2 的釋放量呼吸作用耗O2

12、 量。光合作用實(shí)際 CO2 消耗量實(shí)測的 CO2 消耗量呼吸作用 CO2 釋放量。光合作用葡萄糖的凈生產(chǎn)量光合作用葡萄糖的實(shí)際生產(chǎn)量呼吸作用葡萄糖的消耗量。注：實(shí)際計(jì)算時可依據(jù)提供的條件分別用下列某一關(guān)系式：【典例4】(2013 年重慶高考)下圖是水生植物黑藻在光照等環(huán)境因素影響下光合速率變化的示意圖。下列有關(guān)敘述，正確的是()At1t2，葉綠體類囊體膜上的色素吸收光能增加，基質(zhì)中水光解加快、O2 釋放增多Bt2t3，暗反應(yīng)(碳反應(yīng))限制光合作用。若在 t2 時刻增加光照，光合速率將再提高Ct3t4，光照強(qiáng)度不變，光合速率的提高是由于光反應(yīng)速率不變、暗反應(yīng)增強(qiáng)的結(jié)果Dt4 后短暫時間內(nèi)，葉綠體

13、中 ADP 和 Pi 含量升高，C3化合物還原后的直接產(chǎn)物含量降低名師點(diǎn)撥水的光解、O2 釋放發(fā)生在葉綠體類囊體薄膜上，而不是葉綠體基質(zhì)，A 項(xiàng)錯誤；t2t3，限制光合速率的因素為CO2 濃度此時光照充足且恒定，若增加光照，光合速率不會提高，B 項(xiàng)錯誤；t3t4，暗反應(yīng)增強(qiáng)，在一定程度上加快 ATP 和ADP 的轉(zhuǎn)化，同時促進(jìn)了光反應(yīng)，C 項(xiàng)錯誤；突然停止光照，光反應(yīng)減弱甚至停止，類囊體薄膜上 ATP 合成受阻，ATP 含量減少，ADP 和 Pi 含量升高，被還原的 C3 化合物減少，直接產(chǎn)物含量降低，D 項(xiàng)正確。答案D【變式訓(xùn)練4】(2012年山東高考)夏季晴朗的一天，甲、乙兩株同種植物在相

14、同條件下 CO2 吸收速率的變化如下圖所示。下列說法正確的是()A甲植株在點(diǎn) a 開始進(jìn)行光合作用B乙植株在點(diǎn) e 有機(jī)物積累量最多C曲線 bc 段和 de 段下降的原因相同D兩曲線 bd 段不同的原因可能是甲植株氣孔無法關(guān)閉解析：由圖可知，CO2吸收速率代表凈光合作用速率，a點(diǎn)的含義為光合作用速率等于呼吸作用速率，開始進(jìn)行光合作用的時間是在a點(diǎn)以前水平線轉(zhuǎn)折點(diǎn)，A錯誤。e點(diǎn)代表此刻開始光照消失，只進(jìn)行呼吸作用，而有機(jī)物積累最多的時刻，應(yīng)該在傍晚時光合作用速率等于呼吸作用速率的時候，據(jù)圖應(yīng)在18時，18時以后，呼吸作用強(qiáng)于光合作用，B錯誤；夏季晴朗的中午，乙植物在bc段，為了減少水分蒸發(fā)，有些氣孔關(guān)閉，從而使CO2供應(yīng)不足，光合作用速率降低，de段下降的原因是光照強(qiáng)度減弱，故C錯誤；而甲植株無此現(xiàn)象可能是與自身氣孔無法關(guān)閉有關(guān)。答案：D