专题细胞代谢

1、专题细胞代谢第1页，共48页，2022年，5月20日，2点4分，星期日【考纲要求】（1）物质进出细胞的方式（2）酶在代谢中的作用（3）ATP在能量代谢中的作用（4）光合作用的基本过程（5）影响光合作用速率的环境因素（6）细胞呼吸知识内容要求第2页，共48页，2022年，5月20日，2点4分，星期日 本专题内容是高中生物的核心知识,是历年高考的命题重点,本专题的所有知识点均有考查的可能性,可能会以图表形式概括酶的特性和影响酶活性的因素;以酶的实验为背景考查实验探究与分析的完善能力;以ATP为中心,对光合作用、细胞呼吸和能量代谢进行综合考查。命题重点是围绕光合作用和细胞呼吸两项生理过程的发生部位、

2、产物、影响因素、相互联系等方面进行全方位的考查;考查环境因素对光合作用的影响时,可能会以曲线图或实验设计的形式出现,试题难度较大。【考向预测】第3页，共48页，2022年，5月20日，2点4分，星期日【知能诊断】1.(2012皖南八校联考)ATP是细胞的能量“通货”,有关说法正确的是()A.细胞需要储备大量的ATP B.ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性C.ATP的合成总是伴随有机物的氧化分解 D.黑暗条件下,只有线粒体可以产生ATP第4页，共48页，2022年，5月20日，2点4分，星期日2.(2012湖南衡阳六校联考)下列有关酶的正确叙述是()是有分泌功能的细胞产生的有的从

3、食物中获得,有的在体内转化而来凡是活细胞,一般都能产生酶酶都是蛋白质有的酶不是蛋白质酶在代谢中有多种功能在新陈代谢和生长发育中起调控作用酶只是起催化作用A. B. C. D.第5页，共48页，2022年，5月20日，2点4分，星期日A.图1、图2两种生物膜可以同时存在于叶肉细胞中B.图1可表示叶绿体内膜,图2可表示线粒体内膜C.图1的反应消耗ATP,图2的反应产生ATPD.影响图1、图2反应的主要环境因素是光照强度3.(2012福州市高三3月质量检测)下图表示生物膜结构及膜上所发生的生化反应。有关叙述正确的是()第6页，共48页，2022年，5月20日，2点4分，星期日 【思维导图自主构建】第

4、7页，共48页，2022年，5月20日，2点4分，星期日1234567第8页，共48页，2022年，5月20日，2点4分，星期日【核心考点完全攻略】一、酶与ATP【考点教材回归】1.酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物,绝大多数的酶是蛋白质,少数的酶是RNA。2.酶的功能是生物催化作用,其原理是降低化学反应的活化能。3.ATP是生物体细胞的直接能源物质。细胞质中代谢消耗的ATP均来源于呼吸作用(无氧呼吸和有氧呼吸),光合作用的光反应阶段产生的ATP均用于暗反应。ATP在细胞内的含量很少,而且转化很快。第9页，共48页，2022年，5月20日，2点4分，星期日【考点横向整合】一、酶与AT

5、P1.关于酶的正确与错误说法第10页，共48页，2022年，5月20日，2点4分，星期日图示为“锁和钥匙学说”,图中A表示酶,B表示被催化的反应物。酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。2.对酶的特性的理解及影响酶活性的图像分析(1)表示酶专一性的图解第11页，共48页，2022年，5月20日，2点4分，星期日在A反应物中加入酶A,反应速率较未加酶时明显加快,说明酶A催化底物参与反应。在A反应物中加入酶B,反应速率和未加酶时相同,说明酶B不催化底物不参与反应。第12页，共48页，2022年，5月20日，2点4分，星期日图中只有a、b曲线相比较才可说明酶催化的高效性,a、c曲线的对比只能说明酶具

6、有催化作用。酶只能缩短达到化学平衡所需时间,不改变化学反应的平衡点。(2)表示酶高效性的曲线第13页，共48页，2022年，5月20日，2点4分，星期日3.ATP在能量代谢中的作用(1)ATP的组成及结构第14页，共48页，2022年，5月20日，2点4分，星期日生物不能直接利用有机物中的化学能,只有有机物氧化分解并将能量转移到ATP中,才能被利用。光能进入生物群落后,以化学能的形式储存于有机物中,以有机物为载体通过食物链而流动。(3)生物体内的能量代谢过程第15页，共48页，2022年，5月20日，2点4分，星期日光能是生物体进行各项生命活动的根本能量来源,植物的光合作用是生物界中最基本的物

7、质代谢和能量代谢。细胞呼吸产生的ATP均可作为细胞的能量货币,直接用于各项生命活动。第16页，共48页，2022年，5月20日，2点4分，星期日A.图能用来表示反应物浓度变化与反应时间的关系B.图虚线表示增加酶浓度后,其他条件不变时,生成物量与反应时间关系的变化情况C.若图中的实线表示过氧化氢酶对H2O2分解的催化效率,则虚线表示Fe3+的催化效率D.图也可以用来表示处理温度不同的情况下,生成物量与时间的关系例1(2012衡阳八中高三检测)下图表示在不同条件下,酶催化反应的速度和生成物量的变化情况。以下有关叙述不正确的是()第17页，共48页，2022年，5月20日，2点4分，星期日A.ATP

8、中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”表示不同物质B.ATP中的能量可以来源于光能、化学能,也可以转化为光能和化学能C.在有氧与缺氧的条件下,酵母菌细胞质基质都能形成ATPD.人体内成熟的红细胞中没有线粒体,不能产生ATP例2(2012聊城一模)ATP是细胞中能量的通用“货币”。下列有关ATP的叙述不正确的是()第18页，共48页，2022年，5月20日，2点4分，星期日B.ATP含有核糖,酶一定不含核糖C.ATP是活细胞各种生命活动的直接供能物质,但不是细胞唯一的直接能源物质D.酶与ATP均具有高效性与专一性 例3(2012山东潍坊市一模)以下关于ATP和酶的说法正确的是()A.人体成

9、熟的红细胞既能产生酶又能产生ATP第19页，共48页，2022年，5月20日，2点4分，星期日【考点横向整合】一、光合作用1.内部因素对光合速率的影响(1)不同部位由于叶绿素具有接受和转换能量的作用,所以,植株中凡是绿色的、具有叶绿素的部位都能进行光合作用。在一定范围内,叶绿素含量越多,光合速率越大。以一片叶子为例,最幼嫩的叶片光合速率低,随着叶子成长,光合速率不断加大,达到高峰,随后叶子衰老,光合速率就下降。二、细胞呼吸与光合作用第20页，共48页，2022年，5月20日，2点4分，星期日(2)不同生育期一株作物不同生育期的光合速率不尽相同,一般都以营养生长期为最强,到生长末期就下降。以水稻

10、为例,分蘖盛期的光合速率较快,在稻穗接近成熟时下降。但从群体来看,群体的光合量不仅决定于单位叶面积的光合速率,而且很大程度上受总叶面积及群体结构的影响。2.单一因子对光合作用的影响第21页，共48页，2022年，5月20日，2点4分，星期日第22页，共48页，2022年，5月20日，2点4分，星期日第23页，共48页，2022年，5月20日，2点4分，星期日第24页，共48页，2022年，5月20日，2点4分，星期日第25页，共48页，2022年，5月20日，2点4分，星期日(1)不同种类的植物呼吸速率不同,如阴生植物小于阳生植物。(2)同一植物在不同的生长发育期,呼吸速率不同,如开花期呼吸速

11、率升高,成熟期下降。(3)同一植物的不同器官呼吸速率不同,如生殖器官大于营养器官。2.环境因素对细胞呼吸的影响二、影响细胞呼吸的因素及在生产上的应用1.内部因素第26页，共48页，2022年，5月20日，2点4分，星期日第27页，共48页，2022年，5月20日，2点4分，星期日三、从光合作用和呼吸作用分析物质循环和能量流动1.从反应式上追踪元素的来龙去脉(1)光合作用总反应式:第28页，共48页，2022年，5月20日，2点4分，星期日 2.从具体过程中寻找物质循环和能量流动(2)有氧呼吸反应式:第29页，共48页，2022年，5月20日，2点4分，星期日C:CO2(CH2O)丙酮酸CO2

12、O:H2OO2H2OH:H2OH(CH2O)HH2O(1)物质循环第30页，共48页，2022年，5月20日，2点4分，星期日3.光合作用与细胞呼吸过程中H、ATP来源与去路的比较(2)能量流动光能ATP(CH2O)ATP各项生命活动第31页，共48页，2022年，5月20日，2点4分，星期日4.真光合速率、表观(净)光合速率和呼吸速率三者之间的关系(1)光合速率、呼吸速率的概念第32页，共48页，2022年，5月20日，2点4分，星期日光合速率:指在单位时间内,单位面积的叶片合成有机物的速率。表观(净)光合速率:光照下测定的CO2吸收速率(或O2释放速率)。实际(总)光合速率:植物在光下实际

13、合成有机物的速率。计算公式:实际光合速率=表观光合速率+呼吸速率。具体可表示为:实际光合速率=从外界吸收CO2的速率+呼吸释放CO2的速率,或实际光合速率=释放O2的速率+呼吸消耗O2的速率。表示方法:单位时间内,单位面积叶片吸收的CO2量或释放的O2量。单位:CO2量或O2量/(单位面积单位时间)。呼吸速率:是指单位面积的叶片在单位时间内分解有机物的速率。第33页，共48页，2022年，5月20日，2点4分，星期日表示方法:单位时间内,释放的CO2量或吸收的O2量。测定条件:黑暗条件下。(2)图解形式分析三者关系第34页，共48页，2022年，5月20日，2点4分，星期日关键点分析:A点光照

14、强度为0,此时只进行细胞呼吸,释放的CO2的量即是此时的呼吸强度(如图2)。AB段时细胞呼吸强度大于光合作用度(如图3)。B点所示光照强度为光补偿点,细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用,此时光合作用强度等于呼吸作用强度,净光合量为第35页，共48页，2022年，5月20日，2点4分，星期日0(如图4)。BC段时光合作用强度大于细胞呼吸强度,净光合量大于0,就植物来说,只有净光合量大于0,才能正常生长(如图5)。C点表示光合作用速率达到最大值时的最低光照强度。若改变某一因素(如CO2浓度),使光合作用速率增大(减小),而呼吸作用不受影响时,光补偿点应左移(右移),光饱和点应右移(左移);若改变

15、某一因素(如温度),使呼吸作用速率增大(减小),则光补偿点应右移(左移)。(3)光合速率与植物生长当净(表观)光合速率0时,植物积累有机物而生长;净光合速率=0时,植物不能生长;净光合速率0时,植物不能生长,长时间处于此种状态,植物将死亡。第36页，共48页，2022年，5月20日，2点4分，星期日四、与细胞代谢相关的计算1.类型(1)根据反应式中原料与产物之间的关系进行简单的化学计算;(2)有关光合作用强度和呼吸作用强度的计算;(3)有关有氧呼吸和无氧呼吸的混合计算。2.方法与技巧根据光合作用、呼吸作用等生命活动过程中物质数量变化关系求解。有关公式:(1)同时进行光合作用和呼吸作用的植物的有

16、关有机物的量:第37页，共48页，2022年，5月20日，2点4分，星期日有机物积累量=光合作用产量-呼吸作用消耗量当O2的吸收量和CO2的释放量均为0时,光合作用强度=呼吸作用强度当光照强度为0时,O2的消耗量=CO2的产生量=有氧呼吸强度(2)同时进行有氧呼吸和无氧呼吸的生物的有关气体体积:耗氧量=有氧呼吸CO2产生量无氧呼吸CO2产生量=CO2总产生量-有氧呼吸CO2产生量(耗氧量)第38页，共48页，2022年，5月20日，2点4分，星期日例4(2012德州高三检测)如图为某植物细胞的部分生理过程示意图,请回答:第39页，共48页，2022年，5月20日，2点4分，星期日(1)过程的反

17、应场所是,此过程中H来自于(细胞结构)。(2)如果温度下降,过程的反应速率,原因是。(3)过程中,H的移动方向是。如果空气中CO2浓度下降,则H的含量变化为。(4)如果用18O标记的H2O灌溉该植株,则可能出现含18O的气体有。(5)当细胞中有过程发生而没有过程发生时,该细胞处于的生理状态是;若要过程发生而过程不发生,则需要改变的外界条件是。第40页，共48页，2022年，5月20日，2点4分，星期日例5(2012潍坊一模改编)为探究水分、无机盐对光合作用的影响,进行了一系列实验,实验结果如下图。请分析回答有关问题:第41页，共48页，2022年，5月20日，2点4分，星期日(1)图1中土壤含

18、水量相同时施肥组叶绿素含量高于未施肥组,是由于植物能从土壤中吸收更多的、元素。根细胞中与水分的吸收关系最密切的细胞器是。第42页，共48页，2022年，5月20日，2点4分，星期日【解析】(1)、(2)根细胞通过渗透吸水,主要依赖的细胞器是液泡。根细胞能从土壤中吸收N和Mg合成叶绿素,所以施肥组叶绿素(2)图2中土壤含水量30%时未施肥组光合速率高于施肥组,原因最可能是。土壤含水量80%时施肥组光合速率明显高于未施肥组,其细胞内部原因主要是。在施肥情况下,土壤含水量50%时,黑暗条件下CO2释放速率为3.7 mgh-1,植物若要正常生长,则每天至少光照h(保留整数)。(3)图3中光照强度增加到

19、610000 lx时,继续增加光照强度产氧量不再增加,这时如果适当提高有可能提高产氧量。(4)图4中pH值为3时,三组伊乐藻的净产氧量均呈现负值,说明此时。当水体的pH大于10时,光合作用产氧量急剧下降,原因是水中游离CO2减少,导致。第43页，共48页，2022年，5月20日，2点4分，星期日例6(2012北京东城区高三综合练习)为研究CO2浓度对针叶树光合作用的影响,研究人员将红松、红皮云杉和长白落叶松的幼苗盆栽于模拟自然光照和人工调节CO2浓度为400和700 molmol-1的气室内,利用仪器测定了各树种的相关数值(光补偿点表示光合速率等于呼吸速率时的光辐射强度,光饱和点表示光合速率开始达到最大时的光辐射强度),结果如下表。下列叙述不正确的是()第44页，共48页，2022年，5月20日，2点4分，星期日A.随着环境中CO2浓度的升高,三种植物均在更弱的光照下达到光补偿点B.当环境CO2浓度为400 molmol-1时,三种植物中长白落叶松有机物积累量最多C.随着环境中CO2浓度的增加,最大净光合速率增加幅度最大的是红松D.从光饱和点的变化推测,CO2浓度的增加会使光合速率因暗反应速率的加快而提高第45页，共48页，2022年，5月20日，2点4分，星期日【思维误区规避】1.有氧呼吸过程中线粒体直接利用的是丙酮酸而不能直接利用葡萄糖,葡萄糖在细胞