高考生物第二轮复习 专题三 细胞的代谢导学案.docx
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高考生物第二轮复习专题三细胞的代谢导学案
专题三细胞的代谢
一、知识网络
链接思考:
1、高温和低温时酶的活性都极低,原因一样吗?
2、除了酶具有专业性外,体内还有哪些物质或结构具有专业性?
3、ADP与ATP相互转化的反应式中,催化ADP形成ATP的酶存在于真核细胞的哪些结构中?
4、有氧呼吸过程中,水与氧气的参与、【H】与水的产生分别在哪个阶段?
哪个部位产生能量最多?
5
、以碳的转移(或氧气、【H】、能量)为例,写出光合作用与细胞呼吸的联系
二、基础导练
1.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()
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
2.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
3.(多选)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()
遮光比例(%)
叶绿
素a/b
叶绿素含
量(mg/g)
净光合速率
(μmol·m-2·s-1)
0
4.8
2.1
8.0
10
5.3
2.3
9.6
30
5.2
2.4
8.9
50
4.4
2.6
5
.2
70
4.1
2.9
2.7
90
3.3
3.0
0
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判断指标D.遮光90%时,铁线莲不进行光合作用
4.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______
(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________________________________________
(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)
(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______________________
5.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:
①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。
②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:
组号
CO2吸收量/μmol·m-2·s-1
叶绿素含量/mg·g-1
A
10.66
3.07
B
13.04
3.02
C
15.91
3.05
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:
_______________________________________________________
(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。
6.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:
(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___________
(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________________
(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___________________________。
(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。
三、核心导学
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②和④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
【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
考点2酶的作用本质及影响酶促反应速率的因素
1.酶作用机制
能有效降低化学反应的活化能,且降低的幅度较无机催化剂大,相比而言使得酶具有高效性;由于酶分子具有一定的空间结构,在与底物作用时,表现出特异性(专一性);酶在作用前后质量不变;采用酶固定化技术会使酶的分子结构受到一定的影响,从而或多或少地影响了酶的活性,但一旦固定化后便可重复多次(一定限度)使用。
2、温度和pH对酶促反应速率的影响
(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。
提示:
①在探究酶活性的最适温度时,需要把两者先分别放在各自所需温度下保温一段时间,如图甲;在探究酶活性的最适PH时,需先将酶置于不同环境条件下,然后
再加入反应物如可溶性淀粉液,如图乙。
切记不能在加入酶后,先加入反应物,再加入盐酸或氢氧化钠。
②若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度,检测反应物被分解的试剂宜选用碘液,不应该选用斐林试剂,为什么?
③在探究酶作用的最适温度时,宜选用淀粉与淀粉酶做实验,而不宜选用过氧化氢与过氧化氢酶酶做实验,为什么?
3.底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响
(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,酶促反应速率不再增加,此时,受限制的因素是什么?
(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】(多选)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.Ⅱ和Ⅰ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
【组合题】下列有关酶的叙述,请判断正误
1、线粒体基质和叶绿体基质所含酶的种类相同()
2、酶的基本造成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸()
3、甲乙两种酶用同一种蛋白酶处理,酶活性与处理时间的
关系如右图所示。
由图可知,甲酶不可能是具有催化功能的
RNA,而乙酶的化学本质为蛋白质()
4、酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率()
【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1molγ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)。
(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。
(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。
考点3ATP在能量代谢中的作用
1、ATP与ADP之间的相互转化过程并不是可逆反应,两过程反应的场所、条件、反应式中的能量均不同,请完成下表内容的填空
项目
ATP合成
ATP水解
反应式
场所
参与反应的酶
能量的来源
能量的去路
2、提示:
ATP在生物体内含量很少,同时,通过各种生命活动又被大量消耗,细胞内是怎样解决这一矛盾的?
3、ATP是细胞内能量流动的货币,
在人体内由其水解释放的能量可以转化成哪些不同形式的能量?
【高考组合题】下列有关ATP的叙述,正确的是()
A、细胞中内质网的膜可以合成ATP
B、胞吐过程中,需要载体蛋白协助和ATP提供能量
C、细胞质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体
D、人在饥饿时,细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡
E、人长时间剧烈运动时,骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等
F、人在寒冷时,肾上腺素和甲状腺激素分泌增多,细胞产生ATP的量增加
【变式题】下列有关ATP的叙述中,正确的是()
A、哺乳动物成熟红细胞没有线粒体,有机物中的化学能无法转移到ATP的高能磷酸键中
B、酵母菌在有氧与缺氧条件下,细胞质基质都有ATP的形成
C、叶绿体中DNA的复制过程是吸能反应,能使ATP的含量增加
D、在一个处于生长期的森林生态系统中,生产者的叶绿体产生的ATP与其线粒体和细胞质基质中产生的ATP之和相
等
考点4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
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