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1、細(xì)胞代謝類(lèi),一,二,三,一、影響酶活性的因素 1.與酶相關(guān)的三種曲線 (1)反應(yīng)速率與溫度(或pH)曲線呈“拋物線”變化,最高點(diǎn)對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)為最適溫度(或pH),此時(shí)酶活性最高。高于或低于最適溫度,酶活性均降低。 (2)產(chǎn)物濃度與時(shí)間關(guān)系曲線。由于產(chǎn)物是逐漸積累的,曲線的斜率代表反應(yīng)速率。曲線水平時(shí),可能原因是酶失活或者是反應(yīng)物耗盡。 (3)反應(yīng)速率與底物濃度曲線。隨著底物濃度的增大,反應(yīng)速率增加然后保持不變,原因是酶已經(jīng)逐漸達(dá)到飽和。,一,二,三,2.與其他章節(jié)知識(shí)的融匯應(yīng)用 (1)酶的本質(zhì)鑒定。與雙縮脲反應(yīng)呈紫色,為蛋白質(zhì)。 (2)常見(jiàn)的酶。 代謝中的酶:過(guò)氧化氫酶、DNA酶、ATP合成酶

2、、酪氨酸酶。 遺傳變異中的酶:解旋酶、DNA(RNA)聚合酶、逆轉(zhuǎn)錄酶。 生物工程中的酶:限制酶、DNA連接酶、纖維素酶、胰蛋白酶。 (3)蛋白質(zhì)的鹽析與變性。 鹽析是減小蛋白質(zhì)的溶解度,使之沉淀,但其空間結(jié)構(gòu)沒(méi)有被破壞。 變性是在過(guò)酸、過(guò)堿、高溫等條件下,蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)被破壞,活性喪失。,一,二,三,高分突破 1.小麥的穗發(fā)芽影響其產(chǎn)量和品質(zhì)。某地引種的紅粒小麥的穗發(fā)芽率明顯低于當(dāng)?shù)匕琢Ｐ←?。為探究淀粉酶活性與穗發(fā)芽率的關(guān)系,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。 (1)取穗發(fā)芽時(shí)間相同、質(zhì)量相等的紅、白粒小麥種子,分別加蒸餾水研磨、制成提取液(去淀粉),并在適宜條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)分組、步驟及結(jié)果如下。,一,二

3、,三,注 “+”數(shù)目越多表示藍(lán)色越深。 步驟中加入的C是,步驟中加緩沖液的目的是。顯色結(jié)果表明,淀粉酶活性較低的品種是;據(jù)此推測(cè)淀粉酶活性越低,穗發(fā)芽率越。若步驟中的淀粉溶液濃度適當(dāng)減小,為保持顯色結(jié)果不變,則保溫時(shí)間應(yīng)。,一,二,三,(2)小麥淀粉酶包括-淀粉酶和-淀粉酶,為進(jìn)一步探究其活性在穗發(fā)芽率差異中的作用,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案: X處理的作用是使。若中兩管顯色結(jié)果無(wú)明顯差異,且中的顯色結(jié)果為紅粒管顏色顯著(填“深于”或“淺于”)白粒管,則表明-淀粉酶活性是引起這兩種小麥穗發(fā)芽率差異的主要原因。,一,二,三,答案 (1)0.5 mL蒸餾水控制pH紅粒小麥低縮短 (2)-淀粉酶失活深于

4、解析 本題以淀粉酶活性的探究為材料,考查對(duì)照實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和分析能力,設(shè)計(jì)和分析對(duì)照實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是確定實(shí)驗(yàn)變量(即自變量)和無(wú)關(guān)變量,實(shí)驗(yàn)變量(即自變量)在各實(shí)驗(yàn)組別中有差異,而無(wú)關(guān)變量在各實(shí)驗(yàn)組別中沒(méi)有差異,確定實(shí)驗(yàn)變量(即自變量)和無(wú)關(guān)變量的途徑可以來(lái)自對(duì)探究目的的審析,也可以來(lái)自對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟的分析。(1)分析實(shí)驗(yàn)步驟可以確定實(shí)驗(yàn)變量為種子的類(lèi)型,結(jié)果說(shuō)明白粒種子淀粉酶的活性比較高,結(jié)合題干“紅粒小麥的穗發(fā)芽率明顯低于當(dāng)?shù)匕琢Ｐ←湣笨芍?淀粉酶的活性與種子的穗發(fā)芽率呈正相關(guān)關(guān)系。本實(shí)驗(yàn)的溫度、pH、實(shí)驗(yàn)材料的用量等皆為無(wú)關(guān)變量,不同組別的無(wú)關(guān)變量應(yīng)相同且適宜。步驟加緩沖液的目的是維持pH的相對(duì)穩(wěn)定

5、性。對(duì)照管應(yīng)體現(xiàn)出沒(méi)有種子時(shí)的變化(可加蒸餾水),為遵循無(wú)關(guān)變量相同的原則,蒸餾水的添加量應(yīng)和其他兩組種子的提取液量相同。,一,二,三,(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)步驟判斷,實(shí)驗(yàn)變量為淀粉酶的種類(lèi),組使-淀粉酶失活,組應(yīng)使-淀粉酶失活?？赡嫦蚍治鲈搶?shí)驗(yàn)的結(jié)果,即假設(shè)-淀粉酶是引起這兩種小麥穗發(fā)芽率差異的主要原因,那么使-淀粉酶失活后(組),紅粒管和白粒管的顯色結(jié)果應(yīng)無(wú)明顯差異;而使-淀粉酶失活(組),其結(jié)果應(yīng)是紅粒管顯色比白粒管深。,一,二,三,二、光合作用及其影響因素 1.影響光合作用因素的分析方法 (1)看到光照強(qiáng)度聯(lián)想光反應(yīng)。 當(dāng)?shù)陀诠怙柡忘c(diǎn)時(shí),限制光合速率的因素為光照強(qiáng)度(外因),H、AT

6、P不足(內(nèi)因)。 當(dāng)高于光飽和點(diǎn)時(shí),限制因素為CO2濃度、溫度(外因),色素不足、酶活性有限(內(nèi)因)。 (2)看到CO2濃度聯(lián)想暗反應(yīng)。 當(dāng)?shù)陀贑O2飽和點(diǎn)時(shí),限制因素為CO2濃度(外因),C3不足(內(nèi)因)。 當(dāng)高于CO2飽和點(diǎn)時(shí),限制因素為光照強(qiáng)度、溫度(外因),酶活性有限(內(nèi)因)。 (3)看到溫度聯(lián)想酶的活性。 溫度通過(guò)影響酶的活性進(jìn)而影響光反應(yīng)和暗反應(yīng)。,一,二,三,2.與其他章節(jié)知識(shí)的融匯應(yīng)用 (1)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?CO2、O2、酒精、性激素等運(yùn)輸為自由擴(kuò)散;氨基酸、葡萄糖的運(yùn)輸主要為主動(dòng)運(yùn)輸;大分子和顆粒性物質(zhì)的運(yùn)輸為胞吞(吐)。 (2)最適溫度 在最適溫度下,酶的活性最高。高于

7、或低于最適溫度,酶的活性都會(huì)下降。溫度過(guò)高會(huì)破壞酶的空間結(jié)構(gòu)使酶失活。 (3)光合午休 因中午氣溫較高,葉片氣孔部分關(guān)閉,CO2供應(yīng)不足,暗反應(yīng)生成的C3減少,導(dǎo)致光合速率降低。,一,二,三,(4)植物激素調(diào)節(jié)。 植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中,任何一種生理活動(dòng)都不是受單一激素控制的。 促進(jìn)植物生長(zhǎng):生長(zhǎng)素、赤霉素、細(xì)胞分裂素。 誘導(dǎo)愈傷組織分化出根或芽:生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素。 促進(jìn)果實(shí)成熟:脫落酸、乙烯。 促進(jìn)果實(shí)坐果和生長(zhǎng):生長(zhǎng)素、赤霉素、細(xì)胞分裂素。 器官脫落、葉片衰老:生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素抑制,脫落酸促進(jìn)。 種子萌發(fā):赤霉素、細(xì)胞分裂素促進(jìn),脫落酸抑制。 細(xì)胞分裂:細(xì)胞分裂素促進(jìn),脫落酸抑制。,一,二

8、,三,高分突破 2. (2016全國(guó)高考)為了探究生長(zhǎng)條件對(duì)植物光合作用的影響,某研究小組將某品種植物的盆栽苗分成甲、乙兩組,置于人工氣候室中,甲組模擬自然光照,乙組提供低光照,其他培養(yǎng)條件相同。培養(yǎng)較長(zhǎng)一段時(shí)間(T)后,測(cè)定兩組植株葉片隨光照強(qiáng)度變化的光合作用強(qiáng)度(即單位時(shí)間、單位葉面積吸收CO2的量),光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度的變化趨勢(shì)如圖所示?；卮鹣铝袉?wèn)題。,一,二,三,(1)據(jù)圖判斷,光照強(qiáng)度低于a時(shí),影響甲組植物光合作用的限制因子是。 (2)b光照強(qiáng)度下,要使甲組的光合作用強(qiáng)度升高,可以考慮的措施是提高(填“CO2濃度”或“O2濃度”)。 (3)播種乙組植株產(chǎn)生的種子,得到的盆栽苗按照

9、甲組的條件培養(yǎng)T時(shí)間后,再測(cè)定植株葉片隨光照強(qiáng)度變化的光合作用強(qiáng)度,得到的曲線與甲組的相同。根據(jù)這一結(jié)果能夠得到的初步結(jié)論是。,一,二,三,答案 (1)光照強(qiáng)度(2)CO2濃度(3)乙組光合作用強(qiáng)度與甲組的不同是由環(huán)境因素低光照引起的,而非遺傳物質(zhì)的改變?cè)斐傻?解析 本題考查影響光合作用的環(huán)境因素。解題的切入點(diǎn)是據(jù)圖找出兩條曲線的差別及原因。 (1)據(jù)圖判斷,光照強(qiáng)度低于a時(shí),兩條曲線基本是相同的,說(shuō)明此時(shí)影響甲組植物光合作用的限制因子是光照強(qiáng)度。(2)b光照強(qiáng)度下,甲組植物已達(dá)到光飽和點(diǎn),再增加光照強(qiáng)度,光合作用強(qiáng)度也不再增加。要使其光合作用強(qiáng)度升高,可以考慮影響光合作用的其他環(huán)境因素,如提

10、高CO2濃度等。O2濃度不是影響光合作用的環(huán)境因素。(3)乙組處于低光照的環(huán)境中,與甲組相比光合作用強(qiáng)度偏低,這種差異是環(huán)境不同造成的,而乙組植株的遺傳物質(zhì)未發(fā)生改變,將其產(chǎn)生的種子播種后得到的盆栽苗置于與甲組相同的環(huán)境中,盆栽苗的光合作用強(qiáng)度就會(huì)與甲組植株相同。,一,二,三,三、細(xì)胞呼吸和光合作用綜合考查 1.細(xì)胞呼吸和光合作用的分析方法 (1)從有機(jī)物合成和利用方面分析 分解有機(jī)物(葡萄糖)細(xì)胞呼吸 合成有機(jī)物(葡萄糖)光合作用 (2)從O2和CO2釋放和利用方面分析,一,二,三,2.區(qū)分總光合速率和凈光合速率的方法 (1)審題辨別指標(biāo) O2釋放量、CO2吸收量或有機(jī)物積累量代表凈光合速率

11、。 O2產(chǎn)生量、CO2固定量或有機(jī)物產(chǎn)生量代表總光合速率。 CO2產(chǎn)生量、O2消耗量或有機(jī)物消耗量代表細(xì)胞呼吸速率。 (2)答題注意關(guān)系 總光合速率=凈光合速率+呼吸速率。,一,二,三,3.與其他章節(jié)知識(shí)的融匯應(yīng)用 (1)細(xì)胞結(jié)構(gòu) 生物膜:在生物膜上進(jìn)行有氧呼吸的第三階段和光反應(yīng)階段。 同一細(xì)胞中的O2從葉綠體到線粒體被利用共穿過(guò)8層磷脂分子。 (2)物質(zhì)運(yùn)輸 植物吸收水是自由擴(kuò)散(滲透作用),吸收無(wú)機(jī)鹽一般是主動(dòng)運(yùn)輸。 (3)生態(tài)系統(tǒng) 流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量主要來(lái)自植物通過(guò)光合作用固定的太陽(yáng)能。 分解者能將有機(jī)物分解為無(wú)機(jī)物,可被生產(chǎn)者再度利用。,一,二,三,高分突破 3.(2018江蘇高考)

12、下圖為某植物葉肉細(xì)胞中有關(guān)甲、乙兩種細(xì)胞器的部分物質(zhì)及能量代謝途徑示意圖(NADPH指H),請(qǐng)回答下列問(wèn)題。,一,二,三,(1)甲可以將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能,參與這一過(guò)程的兩類(lèi)色素為,其中大多數(shù)高等植物的需在光照條件下合成。 (2)在甲發(fā)育形成過(guò)程中,細(xì)胞核編碼的參與光反應(yīng)中心的蛋白,在細(xì)胞質(zhì)中合成后,轉(zhuǎn)運(yùn)到甲內(nèi),在(填場(chǎng)所)組裝;核編碼的Rubisco(催化CO2固定的酶)小亞基轉(zhuǎn)運(yùn)到甲內(nèi),在(填場(chǎng)所)組裝。 (3)甲輸出的三碳糖在氧氣充足的條件下,可被氧化為后進(jìn)入乙,繼而在乙的(填場(chǎng)所)徹底氧化分解成CO2;甲中過(guò)多的還原能可通過(guò)物質(zhì)轉(zhuǎn)化,在細(xì)胞質(zhì)中合成NADPH,NADPH中的能量最終可在乙

13、的(填場(chǎng)所)轉(zhuǎn)移到ATP中。 (4)乙產(chǎn)生的ATP被甲利用時(shí),可參與的代謝過(guò)程包括(填序號(hào))。 C3的還原內(nèi)外物質(zhì)運(yùn)輸H2O裂解釋放O2酶的合成,一,二,三,答案 (1)葉綠素、類(lèi)胡蘿卜素葉綠素 (2)類(lèi)囊體膜上基質(zhì)中 (3)丙酮酸基質(zhì)中內(nèi)膜上 (4),一,二,三,解析 本題考查光合作用與呼吸作用的相關(guān)知識(shí),屬于對(duì)生命觀念和科學(xué)思維的考查。(1)甲為葉綠體,與光合作用有關(guān)的色素包括葉綠素、類(lèi)胡蘿卜素,其中葉綠素的合成需要光照條件。(2)光反應(yīng)發(fā)生在類(lèi)囊體膜上,與光反應(yīng)有關(guān)的中心蛋白應(yīng)該被組裝在類(lèi)囊體膜上;Rubisco(催化CO2固定的酶)是暗反應(yīng)過(guò)程需要的酶,暗反應(yīng)發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中,Rub

14、isco(催化CO2固定的酶)的小亞基應(yīng)在葉綠體基質(zhì)中組裝。(3)丙酮酸可以進(jìn)入線粒體參與有氧呼吸第二、三階段的反應(yīng);丙酮酸被分解成二氧化碳發(fā)生在線粒體基質(zhì)中;有氧呼吸前兩個(gè)階段產(chǎn)生的H在線粒體內(nèi)膜上與氧氣結(jié)合,生成水的同時(shí)產(chǎn)生能量,其中一部分能量轉(zhuǎn)移到ATP中。NADPH可在線粒體內(nèi)膜上被利用。(4)光合作用的暗反應(yīng)階段C3化合物的還原需要ATP;某些物質(zhì)的運(yùn)輸以及蛋白質(zhì)的合成也需要ATP供能;H2O裂解釋放O2發(fā)生在光反應(yīng)階段,該階段不消耗ATP。,一,二,三,4.(2017全國(guó)高考)植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)是指由于CO2的限制,光合速率與呼吸速率相等時(shí)環(huán)境中的CO2濃度。已知甲種植物的CO2補(bǔ)

15、償點(diǎn)大于乙種植物的。回答下列問(wèn)題。 (1)將正常生長(zhǎng)的甲、乙兩種植物放置在同一密閉小室中,適宜條件下照光培養(yǎng)。培養(yǎng)后發(fā)現(xiàn)兩種植物的光合速率都降低,原因是。 甲種植物凈光合速率為0時(shí),乙種植物凈光合速率(填“大于0”“等于0”或“小于0”)。 (2)若將甲種植物密閉在無(wú)O2、但其他條件適宜的小室中,照光培養(yǎng)一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)植物的有氧呼吸增加,原因是。,一,二,三,答案 (1)植物在光下光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用釋放CO2的量,使密閉小室中CO2濃度降低,光合速率也隨之降低大于0 (2)甲種植物在光下光合作用釋放的O2使密閉小室中O2增加,而O2與有機(jī)物分解產(chǎn)生的NADH發(fā)生作用形成水是有氧呼吸的一個(gè)環(huán)節(jié),所以當(dāng)O2增多時(shí),有氧呼吸會(huì)增加 解析 植物在適宜光照條件下,光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度,會(huì)使容器內(nèi)CO2的濃度降低。CO2是植物光合作用的原料,其濃度降低會(huì)使光合速率也降低。O2濃度增大,則有氧呼吸強(qiáng)度增大。由于甲種植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)大于乙種植物的,故甲種植物凈光合速率為0時(shí),所對(duì)應(yīng)的CO2濃度大于乙種植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn),此時(shí)乙種植物凈光合速率大于0。,