专题3 细胞的代谢.ppt

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 A 3h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B 6h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 C 12h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 3h时 甲 乙两组幼苗的鲜重均低于初始萎蔫鲜重水平 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 12h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10 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 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 60kg hm 2 氮肥 225kg hm 2 保水剂 60kg hm 2 氮肥 225kg hm 2 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 00 11 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 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T1 T2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 由图示可知 T1 T2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C AB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1mol谷氨酸分解为1mol 氨基丁酸和1molCO2 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10mmol 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1mmol谷氨酸则产生1mmolCO2 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 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 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2 3min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 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a b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a c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2 4天 光合速率下降是由叶片叶绿素含量下降引起的D 实验2 4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2 4天 叶片叶绿素含量并没有下降 实验2 4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B b条件下 有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多C c条件下 无氧呼吸最弱D d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