高考生物第二轮复习专题5-《细胞代谢》 完整版课件PPT

1、第二轮复习专题5细胞代谢一、酶与ATP网络构建绝大多数是蛋白质少数是RNA高效性专一性酶的作用条件较温和降低反应活化能酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物酶活性 底物浓度 酶浓度影响酶促反应的因素作用机理特性酶(PH、温度)根据酶的作用底物和产生器官可分为：胃蛋白酶、胰麦芽糖酶、肠脂肪酶等根据酶所催化的化学反应性质可分为：水解酶、氧化酶、转氨酶、合成酶等1酶的分类一）酶的分类及酶促反应的影响因素根据酶的作用底物和产生器官可分为：胃蛋白酶、胰麦芽糖酶、肠脂肪酶等根据酶所催化的化学反应性质可分为：水解酶、氧化酶、转氨酶、合成酶等请列举：高中教材中常用的酶有哪些？及其作用是什么？1酶的分类一）酶的分

2、类及酶促反应的影响因素列举高中教材中常用的酶及其作用:1. 遗传变异中的酶(1)DNA酶：催化DNA水解的酶。(2)解旋酶：在DNA复制或者转录时，解旋酶可以使氢键处断裂。(3)DNA(RNA)聚合酶：分别催化核苷酸聚合为相应的核酸(4)逆转录酶：催化逆转录过程。(5)限制性内切酶：识别特定DNA序列，作用于特定位点催化磷酸二酯键的断裂。列举高中教材中常用的酶及其作用:2. 各种消化酶：胃蛋白酶、唾液淀粉酶、 胰脂肪酶2. 各种消化酶：胃蛋白酶、唾液淀粉酶、 胰脂肪酶3. 处理植物细胞细胞壁的酶：纤维素酶、 果胶酶2. 各种消化酶：胃蛋白酶、唾液淀粉酶、 胰脂肪酶3. 处理植物细胞细胞壁的酶：

3、纤维素酶、 果胶酶 例【2009上海卷】能使植物细胞壁和细胞膜结构均破坏的一组酶是()A. 淀粉酶、纤维素酶、溶菌酶B. 纤维素酶、果胶酶、蛋白酶C. 果胶酶、溶菌酶、纤维素酶D. 磷脂酶、淀粉酶、蛋白酶例【2009上海卷】能使植物细胞壁和细胞膜结构均破坏的一组酶是()A. 淀粉酶、纤维素酶、溶菌酶B. 纤维素酶、果胶酶、蛋白酶C. 果胶酶、溶菌酶、纤维素酶D. 磷脂酶、淀粉酶、蛋白酶通常酶的催化活性的大小以什么指标来衡量？影响酶促反应的因素常有哪些？一）酶的分类及酶促反应的影响因素一）酶的分类及酶促反应的影响因素通常酶的催化活性的大小以什么指标来衡量？单位时间内底物的减少量或产物的生成量影响

4、酶促反应的因素常有哪些？通常酶的催化活性的大小以什么指标来衡量？单位时间内底物的减少量或产物的生成量影响酶促反应的因素常有哪些？酶浓度、底物浓度、PH值、温度、抑制剂、激活剂一）酶的分类及酶促反应的影响因素1. 温度和pH一）酶的分类及酶促反应的影响因素1. 温度和pH一）酶的分类及酶促反应的影响因素2. 底物浓度和酶浓度(1)图甲中OP段的限制因素是底物浓度，而P点之后的主要限制因素是酶浓度。(2)底物浓度和酶浓度不改变酶分子的活性。一）酶的分类及酶促反应的影响因素A. pHa时，e点下移，d点左移B. pHc时，e点为0C. 温度降低时，e点不移，d点右移D. H2O2量增加时，e点不移，

5、d点左移 【例】(2011福州质检)图甲是H2O2酶活性受pH影响的曲线，图乙表示在最适温度下，pHb时H2O2分解产生的O2量随时间的变化。若该酶促反应过程中改变某一初始条件，以下改变正确的是()A. pHa时，e点下移，d点左移B. pHc时，e点为0C. 温度降低时，e点不移，d点右移D. H2O2量增加时，e点不移，d点左移 【例】(2011福州质检)图甲是H2O2酶活性受pH影响的曲线，图乙表示在最适温度下，pHb时H2O2分解产生的O2量随时间的变化。若该酶促反应过程中改变某一初始条件，以下改变正确的是()二）酶的系列实验实验组：待测酶液+双缩脲试剂是否出现_对照组：已知_液+双缩

6、脲试剂紫色反应 1. 酶本质的实验验证二）酶的系列实验实验组：待测酶液+双缩脲试剂是否出现_对照组：已知_液+双缩脲试剂紫色反应 1. 酶本质的实验验证紫色二）酶的系列实验实验组：待测酶液+双缩脲试剂是否出现_对照组：已知_液+双缩脲试剂紫色反应 1. 酶本质的实验验证紫色蛋白二）酶的系列实验(1)专一性实验设计思路：实验组：底物+相应酶液底物被分解对照组：另一底物+相同酶液底物不被分解 2. 酶特性的实验验证检测检测若底物选择淀粉和蔗糖，酶液为淀粉酶，验证酶的专一性，检测底物是否被分解的试剂宜选用斐林试剂，不能选用碘液，因碘液无法检测蔗糖是否被水解。实验组：底物+生物催化剂(酶) 底物分解速

7、度对照组：底物+无机催化剂底物分解速度(2)高效性是实验设计思路：检测检测二）酶的系列实验(3)酶的适宜条件的探究 适宜的温度 实验设计思路：底物+t1+酶液底物+t2+酶液底物+t1+酶液底物+tn+酶液底物分解的速度或存在的量检测二）酶的系列实验试验中的自变量是温度，因变量是底物分解的速度或存在量。若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度，检测底物被分解的试剂宜选用碘液，不应选用斐林试剂，因斐林试剂需加热，而该试验中需严格控制温度。适宜的pH 实验设计思路：底物+pH1+酶液底物+pH2+酶液底物+pH1+酶液底物+pHn+酶液底物分解的速度或存在的量检测二）酶的系列实验设计与酶有关的实验时，实

8、验设计的一般步骤为：取材分组编号不同处理平衡无关变量现象观察结果分析得出结论。三） ATP与ADP的相互转化及其应用1. ATP结构简式：APPP，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，代表高能磷酸键。2. 功能：生物体进行各项生命活动的直接能源物质。2. 功能：生物体进行各项生命活动的直接能源物质。疑点：1. 光合作用光反应产生的ATP是否也用于一切生命活动?2. 病毒活动也消耗ATP吗？3. ATP是生物代谢的唯一直接来源吗？疑点：1. 光合作用光反应产生的ATP是否也用于一切生命活动?2. 病毒活动也消耗ATP吗？3. ATP是生物代谢的唯一直接来源吗？光反应产生的ATP只用于暗反应。病毒的增

9、殖过程消耗的ATP来自宿主细胞，其他核苷酸的三磷酸脂也可以直接参与生物活动的供能，如GTP、CTP、UTP。此外，还有一些环式核苷酸如环式AMP和环式GMP也在生命活动中起着重要作用、【例】(2011日照模拟)下列生理功能或生化反应与ATP的消耗有关的是( )乳酸发酵光反应暗反应根吸收K叶肉细胞吸收CO2小肠吸收葡萄糖和氨基酸唾液腺细胞分泌唾液DNA复制翻译神经传导矿质元素离子在植物体内运输A. B. C. D. 【例】(2011日照模拟)下列生理功能或生化反应与ATP的消耗有关的是( )乳酸发酵光反应暗反应根吸收K叶肉细胞吸收CO2小肠吸收葡萄糖和氨基酸唾液腺细胞分泌唾液DNA复制翻译神经传

10、导矿质元素离子在植物体内运输A. B. C. D. 【解析】均能产生ATP；是自由扩散，不消耗 ATP；中既不消耗ATP也不产生ATP。【例】 (2010临沂质检)在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞中的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP的末端磷酸基团已带上放射性标记，该现象能够说明的是 ()ATP中远离腺苷的磷酸基团容易脱离32P标记的ATP是新合成的ATP是细胞内的直接能源物质该过程中ATP既有合成又有分解A. B. C. D. 【例】 (2010临沂质检)在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞中的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP

11、的末端磷酸基团已带上放射性标记，该现象能够说明的是 ()ATP中远离腺苷的磷酸基团容易脱离32P标记的ATP是新合成的ATP是细胞内的直接能源物质该过程中ATP既有合成又有分解A. B. C. D. 2. ATP与ADP的相互转化2. ATP与ADP的相互转化2. ATP与ADP的相互转化2. ATP与ADP的相互转化2. ATP与ADP的相互转化2. ATP与ADP的相互转化2. ATP与ADP的相互转化2. ATP与ADP的相互转化例. 图中实线表示过氧化氢酶催化过氧化氢分解的实验结果，在其他条件不变的情况下， 改变反应物浓度可引起结果改变为(图中虚线表示)A. B. C. D. 例. 图

12、中实线表示过氧化氢酶催化过氧化氢分解的实验结果，在其他条件不变的情况下， 改变反应物浓度可引起结果改变为(图中虚线表示)A. B. C. D. 解析：此题注意审题，改变反应物浓度，可理解为增大或减小反应物浓度，其他条件不变，也就是说过氧化氢酶的量不变。酶量一定的条件下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但当底物浓度达到一定浓度后，受酶数量和酶活性的限制，酶促反应速率不再增加。底物浓度越大，产生的气体量越大，反之，则越小。如果我们把题干改为“在其他条件不变的情况下，改变酶浓度可引起结果改变为”，答案应为D，因为在底物充足，其他条件适宜的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比。例. 有些酶必需在有激活

13、剂的条件下才具有活性。下列是有关某种酶的实验，处理方式及结果如下表及图所示。根据结果判断，叙述不正确的是()A. 甲物质是该酶的激活剂B. 35分钟后试管中底物已被消耗殆尽C. 该酶在80C的环境下已经失活D. 该酶在中性环境中的活性比在弱碱性环境中高A. 甲物质是该酶的激活剂B. 35分钟后试管中底物已被消耗殆尽C. 该酶在80C的环境下已经失活D. 该酶在中性环境中的活性比在弱碱性环境中高解析：如图知，在020分钟，底物含量不变，说明酶活性为0, 20分钟时，三管同时加入物质甲，管中底物含量在下降，说明酶活性大于0。因此，甲物质是该酶的激活剂。35分钟后试管中底物浓度为0，说明底物已被消耗

14、殆尽。二、光合作用与细胞呼吸知识网络构建一）光合作用和细胞呼吸的过程和联系一）光合作用和细胞呼吸的过程和联系表：光合作用中的物质转化与能量转换比较比较项目能量转换物质变化完成场所光反应光能活跃的化学能H2O O2+H+e囊状结构的薄膜上一）光合作用和细胞呼吸的过程和联系比较项目能量转换物质变化完成场所暗反应活跃的化学能稳定的化学能三碳化合物在酶的催化下，接受ATP和NADPH释放的能量，并被NADPH还原，经过一系列变化，最终形成糖类等富含稳定化学能的有机物叶绿体基质中归纳：光合作用和细胞呼吸的物质循环归纳：光合作用和细胞呼吸的物质循环归纳：光合作用和细胞呼吸的物质循环归纳：光合作用和细胞呼吸

15、的物质循环归纳：光合作用和细胞呼吸的能量流动光能ATPC6H12O6 ATP各项生命活动归纳：光合作用和细胞呼吸的能量流动一）光合作用和细胞呼吸的过程和联系例题1：(11年新课标卷)29.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：一）. 光合作用和细胞呼吸的过程和联系例题1：图中物质A是 _(C3化合物、C5化合物)一）. 光合作用和细胞呼吸的过程和联系例题1：图中物质A是 _(C3化合物、C5化合物)C3化合物一）光合作用和细胞呼吸的过程和联系例题1：在CO2浓度为

16、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_。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_。暗反应速率在该环境中已达到稳定，即C3和C5化合物的含量稳定。根据暗反应的特点，此时C3化合物的分子数是C5化合物的2倍。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_。暗反应速率在该环境中已达到稳定，即C3和C5化合物的含量稳定。根据暗反应的特点，此时C3化合物的分子数

17、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。一）光合作用和细胞呼吸的过程和联系例题1：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)。一）光合作用和细胞呼吸的过程和联系例题1：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)。高一）光合作用和细胞呼吸的过程和联系例题1：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_(高、低)，其原因_。一）

18、光合作用和细胞呼吸的过程和联系例题1：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_(高、低)，其原因_。低一）光合作用和细胞呼吸的过程和联系例题1：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_(高、低)，其原因_。低暗反应的强度低，所需ATP和H少。CO2浓度低时，总光合速率、净光合速率和呼吸速率三者之间有何关系？不同光照强度下光合与呼吸之间有何联系？二）光合作用和细胞呼吸的相关速率计算总光合速率=净光合速率+呼吸速率光照条件CO2、O2的来源和去向含义黑暗总光合速率=净光合速率+呼吸速率光照条件CO2、O

19、2的来源和去向含义黑暗黑暗时只进行呼吸作用，不进行光合作用，所以单位时间内O2的吸收量或CO2的释放量代表呼吸速率，相当于坐标图中的A点光照条件CO2、O2的来源和去向含义弱光照光照条件CO2、O2的来源和去向含义弱光照弱光照时细胞呼吸作用强于光合作用；细胞呼吸所需的O2，一是来自光合作用，二是从外界吸收；细胞呼吸产生的CO2，一部分供给光合作用利用，一部分释放到外界环境中，相当于坐标图中的AB段光照条件CO2、O2的来源和去向含义较强光照光照条件CO2、O2的来源和去向含义较强光照光照达到一定强度时，光合作用与细胞呼吸强度相同；此时，细胞呼吸产生CO2的量与光合作用需要CO2的量相等；光合作

20、用产生O2的量与细胞呼吸需要O2的量相等，净光合速率为零，相当于坐标图中的 B点光照条件CO2、O2的来源和去向含义强光照光照条件CO2、O2的来源和去向含义强光照强光照时，光合作用强于细胞呼吸；此时，光合作用所需的CO2，一是由细胞呼吸产生，二是从外界环境吸收；光合作用产生的O2，一部分释放到外界环境中，所以，单位时间内CO2的吸收量或O2的释放量即为净光合速率，相当于坐标图中的BC段例题2. 在一定实验条件下，测得某植物光合作用速率与光照强度之间的关系及光合作用速率、呼吸作用速率与温度之间的关系如图2-4-3所示，请据图回答下列问题：(1)光合作用中，光反应中产生的H用于_，呼吸作用中产生

21、的ATP用于_.(1)光合作用中，光反应中产生的H用于_，呼吸作用中产生的ATP用于_.C3的还原(暗反应)(1)光合作用中，光反应中产生的H用于_，呼吸作用中产生的ATP用于_.各项生命活动C3的还原(暗反应)(2)影响图甲中a曲线A点上下移动的主要外界因素是_。(2)影响图甲中a曲线A点上下移动的主要外界因素是_。温度(3)由图乙可知，40C时，植物体_(填“能”或“不能”)显示生长现象，图甲中B点对应于图乙中_时的状态。(3)由图乙可知，40C时，植物体_(填“能”或“不能”)显示生长现象，图甲中B点对应于图乙中_时的状态。不能(3)由图乙可知，40C时，植物体_(填“能”或“不能”)显

22、示生长现象，图甲中B点对应于图乙中_时的状态。不能5C(4)请在图乙中画出表示净光合作用速率的曲线。三、影响光合作用和细胞呼吸的外界因素(1)与D点相比，B点条件下限制玉米CO2吸收量的因素是_，C点条件下限制玉米CO2吸收量的主要因素是_。光照强度(或光强) 土壤含水量 例题(2010安徽理综，29，)为探究影响光合作用强度的因素，将同一品种玉米苗置于25条件下培养，实验结果如图所示。请回答：(2)实验结果表明，在_的条件下施肥效果明显。除本实验所涉及的因素外，从增加光合面积的角度考虑，采取_措施能提高玉米的光能利用率。土壤含水量40%60% 合理密植因素原理应用CO2浓度影响暗反应阶段，制

23、约C3生成a.大田中增加空气流动，以增大CO2浓度b温室中增大CO2浓度c增施有机肥光照强度影响光反应阶段，制约ATP及H的产生，进而制约暗反应大棚使用无色透明的薄膜以便更多的阳光通过影响光合作用的外界因素因素原理应用矿质元素可通过所参与的与光合作用相关的化合物对光合作用造成直接或间接影响，如钾离子可影响光合产物的运输和积累合理施肥促进叶面积增大，提高酶合成速率，增加光合作用速率。施用有机肥，微生物分解后既可补充二氧化碳又可提供各种矿质元素影响光合作用的内部因素又主要有哪些？影响光合作用的外界因素1）、光照强度对光合作用的影响光照强度光合速率0ABC光照强度光合速率0（不考虑呼吸作用）（考虑呼

24、吸作用）在一定的光照强度范围内,光合速率随光照强度增加而加快（因为光反应产生的H和ATP增多,使暗反应加快,光合作用产物增加）当达到某一光照强度,光合速率不再加快(主要原因是受暗反应中酶和CO2供应量等的限制).1）、光照强度对光合作用的影响OABC光照强度氧气释放速率A、蓝线代表阳生植物，绘出阴生植物的相应曲线图。阳生植物阴生植物阳生植物的光补偿点和光饱和点比阴生植物高2）、CO2浓度对光合作用的影响AB0时间大气中二氧化碳浓度6121824大气中二氧化碳含量的日变化趋势A、B点表示光合作用强度与呼吸作用强度相等（即6点与18点正好是光补偿点）2）、CO2浓度对光合作用的影响二氧化碳浓度太低

25、，不能进行光合作用；在一定浓度范围里，随着二氧化碳浓度的升高，光合速率加快；当二氧化碳浓度超过一定值时,光合速率不再加快。OCABCO2饱和点氧气释放速率CO2的浓度02468叶面积指数物质量实际光合作用量净光合作用量（干物质总量）呼吸量CBA叶面积指数与物质量的关系A点：B点：C点：光合强度达最大值，叶面积达到饱和点干物质积累总量最多实际合作用量与呼吸量相等干物质总量DE干物质净增量D点：E点：干物质净增量最大干物质净增量为零外界因素原 理应 用温度温度影响呼吸作用相关酶的活性从而影响呼吸作用速率 大棚蔬菜的种植，保持一定的昼夜温差，或阴天适当降温，有利于增产氧气在一定范围内有氧呼吸强度随氧

26、气浓度升高而增大；氧气对无氧呼吸有抑制作用作物栽培中，采取中耕松土等措施防止板结，保证根细胞正常呼吸，以促进其对矿质元素的吸收、利用影响细胞呼吸的内部因素又主要有哪些？影响细胞呼吸的外界因素1）、温度：一般适温在2535 温度说明：在一定温度范围内，呼吸速率随温度的升高而增加，超过最适温度，呼吸速率会随温度的增加而下降呼吸速率CO2的释放量O2%0CO2释放总量无氧呼吸有氧呼吸说明：1、缺乏氧时，无氧呼吸旺盛，释放较多CO22、氧气渐增时，有氧呼吸较慢，无氧呼吸受 抑制，CO2释放量减少3、然而氧气过多时，有氧呼吸加强，组织释放较多CO22）、 氧浓度：四、光合作用和细胞呼吸的研究方法同位素标

27、记法、气压瓶、黑白瓶、半叶法、叶片浮沉法、一）、回顾研究光合作用和细胞呼吸的实验方法二）、回顾研究光合作用和细胞呼吸的基本过程电能转换成活跃的化学能光光光AC D吸收、传递光能的色素eH2Oeee2H+O2光能转换成电能NADP+NADPHADP+PiATP想一想：场所、条件、物质变化、能量变化光反应暗反应（CH2O）NADP+NADPHADP+PiATPC3C5CO2还原固定想一想：场所、条件、物质变化、能量变化1. 光合作用分步反应式： 光反应阶段(叶绿体类囊体薄膜)：ATP酶ADP+Pi 暗反应阶段(叶绿体基质)：酶H+O2H2OCO2+C5 2C3酶H+2C3 (CH2O)+C5酶AT

28、P二）、回顾研究光合作用和细胞呼吸的基本过程C6H12O62丙酮酸酶6CO24H能2ATP热能2ATP热酶6H2O20H12H2O6O2酶能34ATP热线粒体细胞质基质有氧呼吸的过程C6H12O62丙酮酸酶4H能2ATP热线粒体细胞质基质无氧呼吸的过程2酒精酶2CO2酶2丙酮酸+4H+能量C6H12O66CO2+20H+能量酶2丙酮酸+6H2O第一阶段(细胞质基质)：第二阶段(线粒体基质)：12H2O+能量酶24H+6O2第三阶段(线粒体内膜)：2. 有氧呼吸的全过程二）、回顾研究光合作用和细胞呼吸的基本过程【典型例题】某生物兴趣小组同学对学校某池塘进行调查。(1)同学们发现该池塘边存在甲、乙

29、两种的植物，他们希望进一步了解两个种群各自的光合速率以进一步确定谁是主要生产者。他们设计了如下装置 ：AABCDEFBDEFA为开关B为玻璃钟罩C为植物D为烧杯(内装有NaHCO3或NaOH溶液)E为红墨水滴F为直尺甲装置乙装置三）、精讲三种实验方法AABCDEFBDEFA为开关B为玻璃钟罩C为植物D为烧杯(内装有NaHCO3或NaOH溶液)E为红墨水滴F为直尺甲装置乙装置实验步骤：先测定植物的呼吸作用强度，方法步骤是：a. 甲乙两装置的D中都放入_溶液。b. 将装置甲和乙的玻璃钟罩_处理，放置在温度相等的环境中c. 30分钟后分别记录甲、乙两装置红墨水滴移动的方向和刻度。NaOH 遮光 三）

30、、精讲三种实验方法AABCDEFBDEFA为开关B为玻璃钟罩C为植物D为烧杯(内装有NaHCO3或NaOH溶液)E为红墨水滴F为直尺甲装置乙装置实验步骤：测定植物的净光合作用强度，方法步骤是：a. 甲乙两装置的D中都放入_ 溶液。b. 将装置甲和乙放在_、温度相等的环境中。c. 30分钟后分别记录甲、乙两装置红墨水滴移动的方向和刻度。确定该池塘的主要生产者是甲、乙植物中的哪一种。NaHCO3 光照充足三）、精讲三种实验方法【变式训练1】某兴趣小组利用图示密闭装置(橡皮塞上的弯管为带有红色液滴的刻度玻璃管)探究某种微生物的呼吸类型，并另外设置了一个将NaOH溶液换成蒸馏水的对照组。在适宜条件下，下列对实验现象(不考虑温度对红色液滴移动的影响)和实验结论的描述正确的是 ( )A. 实验组左移，对照组右移动，说明只进行有氧呼吸B. 实验组不移，对照组不移，说明