资源描述:
《【浙江必考】2019届高考生物创新设计总复习课时训练:第二单元细胞的代谢(含解析)》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
第二单元细胞的代谢DIERDANYUAN第3讲物质出入细胞的方式及酶[考试标准]1•物质出入细胞的方式:(1)扩散和渗透的过程(b);⑵动、植物细胞吸水和失水的过程及原因(b);(3)被动转运和主动转运(b);(4)胞吞和胞吐(a);(5)活动:观察洋葱表皮细胞的质壁分离和质壁分离复原(b)。2.酶:(1)酶的发现过程(a);(2)酶的本质、特性及其在细胞代谢中的作用(b);(3)影响酶作用的因素(c);(4)活动:探究酶的专一性(c);(5)活动:探究pH对过氧化氢酶的影响。考点一物质出入细胞的方式[知识梳理]1•扩散和渗透(1)扩散①概念:分子或离子从高浓度处向低浓度处运动的现象。②结果:使物质分子分布均匀,直到平衡。(2)渗透①概念:水分子通过膜的扩散。②方向:水分子是从其分子数相对较多的一侧进入分子数相对较少的一侧。(即水分子是从彳駐_浓度溶液一侧进入高浓度溶液一侧)2•动植物细胞的吸水和失水(1)成熟植物细胞中的渗透系统半进雎一Jfr水溥浪质瑕"Jfe枝(2)动植物细胞的吸水和失水(填表)条件结果红细胞成熟植物细胞
1细胞液或细胞质浓度V外界溶液浓度失水,细胞皱缩质壁分离细胞液或细胞质浓度=外界溶液浓度无变化无变化细胞液或细胞质浓度〉外界溶液浓度吸水,细胞胀破吸水,细胞膨胀I助学巧记I(1)物质的量浓度工质量浓度:溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度:如10%葡萄糖溶液和10%蔗糖溶液的质量浓度相等,但10%蔗糖溶液的物质的量浓度小,故水可通过半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。(2)渗透平衡工浓度相等如果溶质分子不能透过半透膜,在达到渗透平衡时,一般两侧溶液的浓度并不相等,因为液面高的一侧形成的静水压,会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。C(1)将图中物质转运方式标号与名称连线:
2]-高诳度一低注度\/①主动转运,丿J②易化护敵③简单扩说(2)特点(在横线上填图中字母)①需要载体蛋白:b、c,不需要载体蛋白:a。②消耗ATP:b不消耗ATP:a、c。5•胞吞和胞吐判断(a/b)(1)原理:牛物膜的流动性(流动性、选择透性)(2)条件:物质通过囊泡转移,需要(需要、不需要)消耗能量,不需旷(需要、不需要)载体蛋白。(3)实例:①变形虫吞食食物颗粒,白细胞吞噬病菌等属胞吞。②胰岛B细胞分泌胰岛素,效应B细胞分泌抗体等属胞吐三种方法巧判物质转运方式方法一:根据分子大小判断物质转运方式方法二:根据曲线判断(如图甲)。①有饱和点的曲线表示易化扩散或主动转运②成正比关系的曲线表示简单扩散(如图乙)。③与细胞呼吸或。2浓度相关系的曲线表示主动转运(如图丙)。方法三:根据转运方向判断物质转运方式①一般情况下逆浓度梯度的跨膜转运方式是主动转运。②顺浓度梯度的跨膜转运方式是简单扩散或易化扩散。6•观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原(b/b)(1)实验原理
3成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用。上佚木质壁分离)號也质层(2)实验流程制作洋题麟片叶表皮临吋装片苗点加口问总/①有一个紫色的中央大液泡盟泸徽锻观衆(②惊生质层躺细胞乘0.炒1L聲糖密我■■卡€可啜水纸咂引吸水纸吸引崙倍扯微査观察察卩)中夬液泡逐赫咙小*顏也变霹边原生质层与期胞举逐渐分离清水|温馨提示|相关质壁分离及质壁分离复原实验的3点说明(1)实验选材:选用的植物细胞要有中央大液泡,质壁分离及复原现象明显。如洋葱根尖分生区细胞不宜作实验材料。(2)将发生质壁分离的植物细胞置于低浓度的溶液或蒸馏水中植物细胞会发生质壁分离复原,但如果所用溶液为葡萄糖、KNO3、NaCI、尿素、乙二醇等,发生质壁分离后因细胞主动或被动吸收溶质而使细胞液浓度增大,植物细胞会吸水引起质壁分离后的自动复原。(3)质壁分离过程中,外界溶液浓度大于细胞液浓度,质壁分离水准越大,植物细胞吸水水平越强;质壁分离复原过程中,外界溶液浓度小于细胞液浓度。[对点小练]1•下列生物的细胞中,渗透吸水后形态变化最大的是()A.小麦B.细菌C.酵母菌D.红细胞解析动物细胞无细胞壁,吸水后形态变化最大。答案D2•下列各项中,通过质壁分离实验不能鉴定的是()A.成熟植物细胞的死活B.细胞液的浓度C.细胞中有无大液泡D.溶质分子进出细胞的方式原生质层”无弹解析能发生质壁分离的细胞需具备以下条件:细胞必须是活的,死细胞的
4性及选择透性,不会发生质壁分离;有大液泡的细胞才能发生质壁分离;用一系列不同浓度的溶液对同一种植物的细胞实行质壁分离实验,可大致判断出细胞液的浓度大小;没办法通过植物细胞质壁分离实验判断溶质分子进出细胞的方式。答案D3.(2019温州十校联考)如图是质膜上Na=K+ATP酶的结构示意图,下列叙述错误的是()A.该酶的形状变化为ATP的水解供能B.该酶有利于质膜两侧某些离子保持一定的浓度差C.该酶有利于神经细胞保持一定的膜电位D.该酶既能催化ATP水解,又能作为载体蛋白解析由图可知,细胞排出Na+吸收K+的过程需要载体蛋白参与,同时需要ATP提供能量,所以运输方式是主动转运,由此可知,Na+、K+ATP酶具载体和酶的作用,A错误;分析题图可知,钠离子通过主动转运排出细胞外,钾离子通过主动转运被运输到细胞内,维持了细胞内高K+低Na+的离子浓度梯度,B准确;酶有利于质膜两侧某些离子保持一定的浓度差,从而有利于神经细胞保持一定的膜电位,C准确;由图可知,细胞排出Na+吸收K+的过程需要载体蛋白参与,同时需要ATP提供能量,所以运输方式是主动转运,由此可知,Na+、K+ATP酶具载体和酶的作用,D准确。答案A4•紫色洋葱表皮细胞发生质壁分离后,在显微镜下观察到的准确图示应为D解析发生质壁分离后其液泡紫色应加深(细胞核应位于液泡外、质膜以内),如C选项所示。答案C
55•易化扩散与主动转运的主要区别是()A.前者需要载体,后者不需要B.前者不需要能量,后者需要C.前者从低浓度溶液到高浓度溶液,后者刚好相反D.前者运输的是小分子,后者运输的是大分子解析易化扩散不耗能,主动转运耗能,二者均需载体蛋白协助,且均运输小分子。答案B6•已知某种物质通过质膜的方式如图所示,则下列哪种物质有与其相同的运输方式()A.H20B.氨基酸C.苯D.CO2解析图中所示的物质跨膜运输过程中,是从低浓度一侧运向高浓度一侧,需要ATP供应能量,同时还需要载体蛋白的协助,是主动转运过程。选项中的几种物质,只有氨基酸的跨膜运输是主动转运,其他物质跨膜运输的方式都是简单扩散。答案B考点二代谢与酶[知识梳理]1.酶的发现(a/a)实验(年代)推论或结论斯帕兰扎尼胃液中有一种能消化肉的物质巴斯德实验酒精发酵是酵母菌代谢活动的结果李比希实验酒精发酵仅仅是一种化学反应,与酵母菌的活动无关,最多只需要酵母菌中某种物质的参与而已
6毕希纳实验促使酒精发酵的是酵母菌中的酶,而不是其本身萨母纳尔实验证实绝绝大部分酶的本质是蛋白质20世纪80年代初发现少数酶的本质是RNA2•酶是生物催化剂(b/b)催化机理:酶与底物结合,形成酶—底物复合物,然后这个复合物会发生形状变化使底物发生化学变化,并从复合物上脱落,同时酶分子恢复原状。3•酶的特性(b/b)(1)高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107〜1013倍。(2)专一性:一种酶只能催化一种或一类化学反应。(3)作用条件温和:高温、过酸、过碱均会使酶失活,而低温不破坏酶分子空间结构,仅仅抑制酶活性。酶只能起催化作用,不起调节等其他作用,几乎所有细胞均可产酶,并非分泌细胞才产酶,酶只能由活细胞产生,不能来自食物。4•相关曲线模型分析(c/c)(1)酶高效性的曲线u时间由曲线可知:酶比无机催化剂的催化效率更高;酶只能缩短达到化学平衡所需的时间,不改_变(填“改变”或“不改变”)化学反应的平衡点。所以,酶不能—(填“能”或“不能”)改变最终生成物的量。(2)酶专一性的曲线反应速率①在A反应物中加入酶A,反应速率较未加酶时的变化是明显加快,说明酶A能催化该反应。②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不能催化该反应。(1)酶活性影响因素的曲线
7MifiifilKifl廈AC①分析图A、B可知,在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低,酶活性都会明显降低。②分析图C中的曲线,反应溶液中pH的变化不会(填“会”或“不会”)影响酶作用的最适温度。(4)酶浓度、底物浓度对反应速率的影响曲线(底物竝充足)|助学巧记|化学本质绝绝大部分是蛋白质少数是RNA(核酶)合成原料氨基酸核糖核苷酸合成场所核糖体主要是细胞核(真核细胞)来源一般来说,活细胞(哺乳动物成熟红细胞除外)都能产生酶作用场所细胞内、外或生物体外均可发挥作用生理功能只有生物催化作用(反应前后酶的量及化学性质不变)作用原理酶分子具有一定的形状,恰好能和底物分子结合,使底物发生化学变化外界影响因素温度、pH等[对点小练]1•下列对酶的叙述中准确的是()A.酶的产生和催化都是在活细胞内B.酶都是蛋白质C.酶是一类有机物D.酶在反应前后的质和量可变解析酶的产生在活细胞内,但催化未必在细胞内,有极少数酶,其化学本质为RNA,酶作为催化剂在反应前后质和量均不发生改变。答案C2•温度过高会使唾液淀粉酶永久失活,主要原因是高温破坏了该酶的
8A.元素组成B.氨基酸种类C.氨基酸数目D.空间结构解析温度过高,可导致酶分子空间结构被破坏,从而丧失生物活性。答案D3•淀粉酶能催化淀粉水解,但不能催化蛋白质水解。该事实说明()A.酶具有专一性B.酶具有高效性C.酶的化学本质是RNAD.酶的作用受温度影响解析一种酶只能催化特定底物,这反映了酶的专一性。答案AA.甲B.乙C.丙D.丁解析酶在反应前后应不发生变化。答案A5•如图是验证“酶的催化效率”实验的示意图。甲、乙两试管中发生的现象可证明酶具有A.高效性B.专一性C.多样性D.易变性解析该实验单一变量为催化剂种类不同,甲试管中加入的催化剂为“二氧化锰”,乙试管中加入的催化剂为过氧化氢酶,故该实验可证明酶具有高效性。答案A6.(2019温州检测)如图中能准确表示人体胰蛋白酶对底物的分解速度和温度关系的是
9()102030反应甚庚f七0102030反应温度厲:O102030反应隘度/巧D102030反应泌度吒C解析在0〜20C的范围内,随温度的上升,酶的活性上升,20C之后酶促反应速率不再加快,这与人体酶最适温度37C不符合,A错误;B图表示胰蛋白酶的最适温度为25C左右,这与人体酶最适温度37C不符合,B错误;C图表示在0C〜30C,酶促反应加快,符合人体酶活性随温度的变化规律,C准确;胰蛋白酶最适温度是37C。所以,在0C〜30C,随温度的上升,酶的活性持续升高,分解速率加快,D错误。答案C|速记短平快|1•扩散是分子或离子从高浓度处向低浓度处运动的现象,其中水分子通过膜的扩散称为渗透。2•物质由浓度较高的一侧转运至浓度较低的一侧,称为被动转运,依据是否需载体蛋白协助,可分为简单扩散(不需载体蛋白)和易化扩散(需载体蛋白)。3•细胞把离子或分子从低浓度处运到高浓度处的逆浓度梯度的转运称主动转运,主动转运必须有载体蛋白的参与,且必须消耗ATP。4•酶是生物催化剂,其化学本质绝绝大部分是蛋白质,极少数为RNA。5•酶的催化活性极高且具有专一性特点。6•影响酶作用的因素很多,pH、温度和各种化合物等都能影响酶的活性,酶促反应具最适pH和最适温度。7•温度、pH、酶活性抑制剂(如重金属离子等)是通过影响酶活性来影响酶促反应速率的;底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触来影响酶促反应速率的,并不影响酶的活性。课时作业
10(时间:30分钟满分:70分)、选择题(共16小题,每小题3分,共48分)
111•人体肝细胞内C02分压和K+浓度高于细胞外,而。2分压和Na*浓度低于细胞外,上述四种物质中通过主动转运进入该细胞的是()A.C02B.02C.K+D.Na+解析C02是肝细胞代谢产物,需要运出细胞。02和Na+是顺浓度梯度进入肝细胞。只有K+是逆浓度梯度进入肝细胞,所以答案选Co答案C2•下列关于易化扩散的叙述,准确的是()A.需要消耗ATPB.需要借助载体蛋白C.只能从细胞内向细胞外运输D.只能从低浓度一侧向高浓度一侧运输解析易化扩散只能从高浓度一侧向低浓度一侧运输,需要借助载体蛋白或通道蛋白,但不消耗ATPo答案B3•下列关于“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验的叙述,准确的是()A.制作临时装片时需通过压片使细胞分散开B.低倍物镜转换成高倍物镜时应先把镜筒升起C.质壁分离过程中,有水分子运动到细胞内D.质壁分离复原过程中,液泡增大,紫色加深解析观察质壁分离及质壁分离复原不需要压片;低倍物镜转换成高倍物镜时不能把镜筒升起;质壁分离过程中,水分子运动到细胞外多于运动到细胞内;质壁分离复原过程中,液泡增大,紫色变浅。答案C4•某植物体三个相邻细胞,细胞液浓度为a>b>c,则三细胞之间水分相互渗透的方向是()ABCD
12C项准确。解析因为渗透作用水从溶液浓度低的一侧进入溶液浓度高的一侧,可判断答案C5•在观察植物细胞的质壁分离和复原的过程中,某同学在视野中看到生活着的洋葱表皮细胞正处于如图所示的状态。a、b表示该部位的溶液浓度,由此可推测()A.a>b,细胞渗透吸水B.a=b,渗透系统保持动态平衡C.a
13色,原因是()A.盐酸破坏了细胞壁B.盐酸破坏了质膜C.盐酸破坏了原生质层D.色素溶于盐酸而不溶于水解析盐酸能够破坏生物膜的选择透性,质膜与液泡膜均失去选择透性后,液泡内的色素才会进入蒸馏水中,使水的颜色变红。答案C6.(2019温州十校联考)下列关于物质出入细胞方式的叙述,准确的是()A.被细胞胞吞的--定是固体物质B.胞吐过程一定会产生分泌泡与质膜的融合C.通过载体蛋白的物质转运属于主动转运D.突触前膜释放乙酰胆碱属于易化扩散解析被细胞胞吞的能够是固体物质,也能够是液体,A错误;胞吐过程一定会发生分泌泡与质膜的融合,B准确;通过载体蛋白的物质转运也有可能是易化扩散,C错误;突触前膜释放乙酰胆碱属于胞吐,D错误。答案B9•如图表示质膜对不同物质的转运过程及相关的结构。下列叙述不准确的是A.a可表示02进入人体组织细胞的过程B.b可表示胰岛B细胞分泌胰岛素的过程C.c过程一定消耗能量B细胞分泌胰岛素的方式是胞吐。D.d与细胞间的识别和免疫密切相关解析图中b表示物质通过易化扩散方式离开细胞,而胰岛答案B10.如图是物质进出细胞方式的概念图,对图示分析准确的是
14A.据图可确定①为既耗能又需载体蛋白的主动转运B.⑤⑥两种方式的共同特点是逆浓度梯度运输物质C.母乳中的免疫球蛋白可通过①③两种方式被吸收D.果脯腌制时蔗糖进入细胞与③胞吞作用相关解析物质跨膜运输的方式为主动转运和被动转运,而K+通过膜的方式为主动转运,因而可确定①为主动转运、②为被动转运,物质非跨膜运输包括胞吞、胞吐两种方式;被动转运是顺浓度梯度运输物质;母乳中的免疫球蛋白通过胞吞方式被吸收;质膜具有选择透性,蔗糖不能进入细胞,果脯腌制过程中,细胞已死亡,质膜失去选择透性,蔗糖才能进入细胞。答案A11•下列关于酶的叙述,准确的是()A.能使底物发生化学变化,本身也发生化学变化B.其化学本质绝大部分是RNA,少数是蛋白质C.酶在代谢中提供能量D.酶绝大部分能被蛋白酶水解解析酶能使底物发生化学变化,但酶本身不发生变化;酶绝绝大部分是蛋白质(可被蛋白酶水解),极少数酶为RNA;“催化作用”是酶的唯一职能,酶并不为代谢供能。答案D12.(2019温州十校联考)图中曲线a表示在最适温度、最适pH条件下,底物浓度与酶促反应速率的关系,据图分析,底物揪度
15A.在曲线的AB段限制反应速率的主要因素是底物浓度A.在曲线的B点时再加入一定量的酶,能够用曲线b表示B.酶的数量减少后,图示反应速率可用曲线c表示C.适当升高温度,重复该实验,曲线中B点位置将上升解析由题图可知,AB段随底物浓度升高,酶促反应速率升高,说明在曲线的AB段限制反应速率的主要因素是底物浓度,A准确;B点底物达到饱和,底物浓度增加,反应速率不再增加,此时的限制因素不再是底物浓度,可能是酶的数量,所以如果在曲线的B点时再加入一定量的酶,反应速率能够随底物浓度升高而升高,能够用曲线b表示,B准确;酶的数量减少,酶促反应的速率会相对应下降,能够用曲线c表示,C准确;曲线a是最适宜温度条件下的曲线,温度升高,酶活性降低,相对应的反应速率会下降,B点会下降,D错误。答案D12.图甲表示酶催化反应过程的示意图,图乙表示在最适温度下该酶促反应生成氨基酸的量与时间的关系曲线。下列叙述错误的是()图甲A.图甲中b表示二肽B.图甲中a与b结合后,a的形状会发生变化C.适当降低温度,图乙中得M值不变D.图乙中C〜D段形成的主要原因是酶的数量有限解析图乙中C〜D段形成的主要原因是底物量有限。答案D13.下列各图中,能准确表示温度对酶活性影响的是()
16St适麻度蓝度联适豔度關度c解析所有酶其活性均受温度影响,在最适温度之前,随温度升高,酶活性逐渐增强,最适温度之后,随温度升高,酶活性逐渐减弱,直至丧失活性。答案C15•为了证明酶的作用具有专一性,某同学设计了如下5组实验,分别选择一定的试剂实行检测,合理的实验方案是()组别①②③④⑤酶蛋白酶蛋白酶淀粉酶淀粉酶淀粉酶反应物蛋白质淀粉蛋白质淀粉麦芽糖A.①和③对比,用双缩脲试剂检测B.②和④对比,用碘碘化钾溶液检测C.④和⑤对比,用本尼迪特试剂检测D.①和④对比,用本尼迪特试剂检测解析检测蛋白质是否被蛋白酶水解不可使用双缩脲试剂,因蛋白酶作用于蛋白质时所产生的短肽遇双缩脲试剂仍呈紫色,A错误;麦芽糖无论水解与否均可与本尼迪特试剂发生红黄色颜色反应,C错误;①与④,酶与底物均不同,不能用于验证专一性,D错误。答案B16.如图所示是在不同条件下的酶促反应速率变化曲线,下列据图叙述中错误的是()声应速率[,37吃初L孕L15
17A.影响AB段反应速率的主要因素是底物浓度B.影响BC段反应速率的主要限制因子可能是酶量c.温度导致了曲线I和n的反应速率不同A.曲线I显示,该酶促反应的最适温度为37C解析题图中温度和底物浓度是两个影响反应速率的因素。曲线I在达到饱和点前(AB段)的限制因素是横坐标表示的因素一一底物浓度;达到饱和点后的限制因素是底物浓度以外的因素,如温度、酶的数量等;曲线I和曲线n的反应速率不同是由温度不同造成的;曲线I表示的温度仅比另外两种温度更适宜酶发挥作用,但不一定是最适温度。答案D二、非选择题(共22分)16.(8分)(2019浙江湖州六校联考)如图为物质出入细胞的四种方式示意图,请据图回答:⑴K十、。2和葡萄糖三种物质中,通过A方式进入红细胞的物质是。(2)与A方式相比,B方式的主要特点是需要借助,该物质是在细胞内的上合成的。(3)胰岛B细胞分泌胰岛素是通过方式实行,该种运输方式也体现出质膜的结构特点。(4)若在细胞中注入某种呼吸抑制剂,方式将会受到较大影响。(填字母)(5)与C运输方式相关的细胞器有。答案(1)。2⑵载体蛋白核糖体(3)D(或胞吐)具有一定的流动性(4)C、D⑸线粒体和核糖体17.(5分)(2019宁波模拟)人体内的胰蛋白酶作用于一定量的某种物质(底物),温度保持37C,pH保持在最适值,生成物量与反应时间关系如图所示,请回答下列问题:
184080120160反应时H(nun)-S3(1)该酶作用的底物是。(2)在140min后,曲线变成水平,这是因为。(3)若反应液pH由2逐渐升高到10,胰蛋白酶浓度和其他条件不变,则酶催化反应的速度将,原因是。(4)胰腺细胞合成胰蛋白酶的原料通过方式进入胰腺细胞,合成的胰蛋白酶又是通过方式排出胰腺细胞。解析(1)根据酶的专一性,胰蛋白酶只能催化蛋白质水解。(2)因为底物量一定,在140min后底物已被消耗尽,生成物的量不再增加。(3)胰蛋白酶的最适pH是8.6,在pH为2时,胰蛋白酶的空间结构遭到破坏,酶失去活性后不可恢复,所以反应液pH值由2逐渐升高到10,则酶催化反应的速度将不变。(4)胰腺细胞合成胰蛋白酶的原料为氨基酸,通过主动转运方式进入胰腺细胞,合成的胰蛋白酶是大分子物质,通过胞吐方式排出胰腺细胞。答案⑴蛋白质(2)底物量一定,已经反应完⑶不变在pH=2是该酶已经失活⑷主动转运胞吐16.(9分)为探究NaCI和CuS04对唾液淀粉酶活性的影响,某同学实行了实验,实验步骤和结果见表。请回答:j-=试管编号实验步骤12341%NaCl溶液/mL11%CuSO4溶液/mL11%Na2SO4溶液/mL1蒸馏水/mL1
19pH6.8缓冲液/mL11111%淀粉溶液/mL1111唾液淀粉酶溶液/mL1111各试管放入37°恒温水浴保温适宜时间取出试管,加入1%碘碘化钾溶液0.1mL观察结果无色深蓝色浅蓝色(1)分析实验结果可知:对酶活性有影响的离子是,其中对酶活性有抑制作用的离子是,对酶活性有促动作用的离子是。2该实验中设置4号试管的目的是;设置3号试管的目的是。(3)上述实验中若用本尼迪特试剂代替碘碘化钾溶液实行检测,1〜4号试管中的颜色依次是、、、。答案(1)C「和Cu2+Cu2+C「⑵对照确定Na*和S0£对唾液淀粉酶催化活性是否有影响(其他合理答案也给分)(3)深红黄色无红黄色(或蓝色)浅红黄色浅红黄色第4讲细胞与能量及细胞呼吸[考试标准]1•细胞与能量:⑴细胞内的吸能反应和放能反应(a);(2)ATP的化学组成和特点(a);(3)ATP在能量代谢中的作用(b)。2•细胞呼吸:(1)需氧呼吸与厌氧呼吸的概念和过程(b);(2)需氧呼吸与厌氧呼吸的异同;(3)细胞呼吸在实践中的应用(b)。考点一细胞与能量[知识梳理]1.吸能反应与放能反应(a/a)(1)吸能反应:概念:产物分子中的势能比反应物分子中的势能高。实例:光合作用是植物绿色细胞中最重要的吸能反应,.该反应所需的能量来自太阳光。(2)放能反应
20概念:产物分子中的势能比反应物分子中的势能低。—实例:所有细胞中最重要的放能反应是糖的氧化。⑶吸能反应和放能反应的纽带是AIEo1.ATP是细胞中的能量通货(b/b)「耳卄腺嘌呤.腺苷(1)结构核糖[磷酸基团
21〔ATP——ADP+Pi+能量(1)转化—酶—ADP+Pi+>ATP(3)结构特点:在酶的催化下,远离A的高能磷酸键容易水解释放大量能量。⑷再生特点:ATP在细胞中易于再生,能够作为源源持续的能源。1.ATP的形成途径(a/a)ATP轴谕一绷胞呼吸:有机物超出卜解■TTOi或无山热施一腋尖4.ATP与ADP的相互转化ATT于晁生魁中光音作用炖丿主动转谴肌肉收端生场发削.丈龙于反生能中酶1相互转化关系式:ADP+Pi+能量ATP|助学巧记|1.ATP合成的“两大途径”与“三大场所场所細胞游魁‘裁軽体.叶维律(原核生物可-在“质膜”和“如胞擦胶”中产生ATP)2•能源物质的“二与三个——根衣能源:太阳光能——主要能源物质:糖类——直接能澹物质“VTT1储备能源物质厂油脂植物体内还有淀粉•动物依内还有糖元[对点小练]1.人体细胞中的“能量通货”是()A.水B.核酸C.蛋白质D.ATP
22解析ATP可作为人体细胞的直接能源物质,被称作能量通货。答案D1.需氧呼吸过程中,在合成大量ATP的阶段还产生的物质有()A.二氧化碳B.水A.丙酮酸D.酒精解析需氧呼吸过程中合成大量ATP的阶段为第三阶段,此过程除产生ATP外,还产生H2O。答案B2.(2019温州十校联考)下列相关ATP的叙述错误的是()A.ATP和ADP的相互转化保证了机体对能量的需求B.ATP由3个磷酸基团和1个腺苷构成C.ATP脱去两个磷酸基团后是RNA的基本组成单位D.紧张状态下,细胞内ATP的合成速率大大超过度解速率解析ATP与ADP的快速转化保证了机体对能量的需求,A准确;ATP由1个腺苷和3个磷酸基团构成,B准确;ATP脱去两个磷酸基团后是腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA的基本组成单位,C准确;即使是在紧张状态下,细胞内ATP的合成速率和分解速率仍处于动态平衡,D错误。答案D3.下列生理过程中,会使ATP中高能磷酸键断裂的是()A.类囊体膜上水的光解B.线粒体内膜上水的合成C.质膜上水的渗透D.核糖体上水的生成解析消耗ATP时,可导致ATP中高能磷酸键断裂,A〜D中,A、B所述过程涉及ATP合成,D所述过程涉及ATP水解,C与ATP无关。答案D4.如图为细胞中ATP与ADP相互转化示意图,下列相关叙述准确的是()
23ADPATPA.过程①不能发生在线粒体中B.过程②不能发生在叶绿体中C.过程①所需的能量一定是有机物分解D.过程②释放的能量来自高能磷酸键解析线粒体中可合成较多的ATP,叶绿体基质中可消耗ATP,过程①所需能量未必是有机物分解,也可能来自光能。答案D1.(2019温州十校联考)在下列四种化合物的化学组成中,“O”中所对应的含义最接近的是()③④A.①和②B.①和③C.③和④D.②和④解析①表示ATP的结构简式,A代表的是腺苷(一个腺嘌呤和一个核糖),其中“O”表示腺嘌呤核糖核苷酸;②中五碳糖属于核糖,代表是腺嘌呤核糖核苷酸,其中“O”表示腺嘌呤;①中含有碱基T,表示一段DNA片段,其中“O”表示腺嘌呤脱氧核糖核苷酸;④表示转运RNA,其中“O”表示腺嘌呤;则“O”中所对应的含义最接近的是②④。答案D考点二细胞呼吸(b/b)[知识梳理]1•细胞呼吸⑴场所:细胞内。(2)原料:糖类等有机物。⑶产物:无机物或者小分子有机物。
24(4)分类:根据是否有氧参与可分为需氧呼吸和厌氧呼吸。2•需氧呼吸、.酶(1)反应式:C^HigO6+60三>6C0?+6H2O+能量。(2)过程厂®1闿訥——Iff1=1场所勒剋旃胶物肪蛮化^11130^+2^X0^+2ADP+2P1[反应式)JL2CIKCCKCXJU+2^ADHt2H*+2ATP产能情況iHitvrp二碳代舎物场所躱柿体華质、唏樹质嚨化丙酮耀曲D』g]+g+{反应武)NADII*]?产屬悄况少gATP鼎称场所物质变化(反应式)电子陆遽飪城粒体内觀[H]+o21H:0产艦悄况大LMTP3•厌氧呼吸(1)反应式酶①分解成乙醇的反应式:CbH^O6+2ADP+2Pi——>2C2H5OH+2COa+2ATP。一酶②转化成乳酸的反应式:C6H12O6+2ADP+2Pi~―2CH3CHOHCOOH+2ATP。(2)过程:第一阶段与需氧呼吸第一阶段完全相同;其全过程都在细胞溶胶中实行。|温馨提示|(1)真核生物细胞并非都能实行需氧呼吸,如蛔虫细胞、哺乳动物成熟的红细胞只能实行厌氧呼吸。(2)有H2O生成一定是需氧呼吸,有CO2生成一定不是乳酸发酵。(3)原核生物无线粒体,但有些原核生物仍可实行需氧呼吸,如蓝细菌、硝化细菌等,细胞中含有与需氧呼吸相关的酶。(4)不同生物厌氧呼吸的产物不同,其直接原因在于催化反应的酶不同,根本原因在于控制相关酶合成的基因不同。4•温度对细胞呼吸的影响
25O1020304050温度比(1)曲线分析:最适温度时,细胞呼吸最强;超过最适温度呼吸酶活性降低,甚至变性失活,呼吸受抑制;低于最适温度酶活性下降,呼吸受抑制。(2)应用:温室栽培中增大昼夜温差(降低夜间温度),以减少夜间呼吸消耗有机物。贮存水果时,适当降低温度,从而延长保存时间。5.02浓度对细胞呼吸的影响(1)分析呼吸方式①02浓度=0时,只实行厌氧呼吸。②0<。2浓度<10%时,同时实行需氧呼吸和厌氧呼吸。③02浓度》10%时,只实行需氧呼吸。[①中耕松土促进植物根部需氧呼吸(2)应用[②厌氧发酵过程需要严格控制厌氧环境〔③低氧仓储粮食、水果和蔬菜6•含水量对细胞呼吸的影响(1)曲线分析:在一定范围内,细胞呼吸速率随含水量的增加而加快,随含水量的减少而减慢。当含水过多时,呼吸速率减慢,甚至死亡。■①粮食在收仓前要进行晾晒处理(2)应用②干种子萌发前进行浸泡处理1.CO2浓度对细胞呼吸的影响
26⑴曲线分析:C02是细胞呼吸的最终产物,积累过多会抑制细胞呼吸的实行。(2)应用:在蔬菜、水果保鲜中,增加C02浓度(或充入N2)可抑制细胞呼吸,减少有机物的消耗。[特别提醒]影响细胞呼吸外界因素的分析影响细胞呼吸的外界因素主要有温度、氧气浓度和二氧化碳浓度,除了记住其原理外,还有以下几点说明:⑴外部因素在影响呼吸作用时是综合起作用的,有时在其他因素满足的情况下,某一因素成为限制因素。如动物冬眠时呼吸速率低的限制因素是温度,而夏季作物受涝死亡,其限制因素则是。2浓度。⑵外部因素对细胞呼吸影响的应用①在生产或生活实践中,若需要增强相关植物或其器官的细胞呼吸强度,可采取供水、升温、高氧等措施;若需减弱细胞呼吸强度,能够采取干燥、低温、低氧等措施。②蔬菜、水果在储藏时都应在低温低氧条件下,种子应保持干燥,而蔬菜、水果应保持一定的湿度。低温以不破坏植物组织为标准,一般为零上低温。[对点小练]1.(2019温州检测)在细胞呼吸过程中有CO2放出时,则可判断此过程()A.是厌氧呼吸B.是需氧呼吸C.不是乳酸发酵D.不是酒精发酵解析在细胞呼吸过程中有CO2放出,则可能是需氧呼吸,也可能是产酒精和CO2的厌氧呼吸,A、B错误;乳酸发酵时只产生乳酸,不产生二氧化碳,故细胞呼吸过程中有CO2放出一定不是乳酸发酵,C准确;酒精发酵时会产生二氧化碳,故细胞呼吸过程中有CO2放出可能是酒精发酵,D错误。
27答案C2•需氧呼吸过程中,CO2的生成是在()
28A.糖酵解B.柠檬酸循环C.电子传递链D.柠檬酸循环、电子传递链解析需氧呼吸中CO2生成于柠檬酸循环阶段。答案B3.(2019慈溪期末)需氧呼吸过程中,产生CO2和产生ATP最多的阶段分别是()A.阶段一和阶段二B.阶段一和阶段三C.阶段二和阶段三D.阶段三和阶段三解析阶段一不产生二氧化碳,阶段二产生的ATP较少,A、B错误;二氧化碳产生于阶段阶段三产生ATP数量最大,C准确;二氧化碳产生于阶段二,不产生于阶段三,D错误。答案C4•如图所示为真核生物细胞呼吸的部分过程,能够在细胞溶胶中发生的是热血ATJt®】CCh+ILO詈乳感A.①②③B.②③④C.①③④D.①②④②和③表示两种类型的厌解析①表示需氧呼吸全过程,其中第二、三阶段发生在线粒体中。氧呼吸,均发生在细胞溶胶中。④表示ATP的合成,可发生在细胞溶胶中。答案B5•新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中能适当延长保存时间的原因是()A.呼吸作用减弱B.呼吸作用增强C.光合作用减弱D.促动了物质的分解解析低温可抑制细胞呼吸从而减少有机物消耗。答案A
296•关于细胞呼吸影响因素及应用的叙述,准确的是()A.种子风干脱水后呼吸强度增强B.土壤淹水可导致根系发生厌氧呼吸C.破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖D.小麦种子萌发过程中需氧呼吸逐渐减弱解析种子风干脱水后自由水含量降低,细胞代谢缓慢,细胞呼吸强度减弱;土壤淹水后,植物根系缺氧导致根系细胞实行厌氧呼吸;破伤风杆菌能够侵入人体深部的组织细胞,实行厌氧呼吸并大量繁殖,有氧条件能抑制破伤风杆菌的繁殖;小麦种子萌发过程中,自由水含量上升,代谢加快,需氧呼吸增强。答案B|速记短平快|1.ATP不但是细胞中放能反应和吸能反应的纽带,更是细胞中的能量通货。2.ATP是由一个核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成的,其结构简式为A—P〜P〜P。3.细胞呼吸就是细胞内实行的将糖类等有机物分解成无机物或者小分子有机物,并且释放出能量的过程。4.需氧呼吸必需有氧参与,氧气把糖分子氧化成C02和H2O,全过程包括糖酵解、柠檬酸循环及电子传递链三个阶段,实行场所依次为细胞溶胶、线粒体基质及线粒体内膜。5.厌氧呼吸是在无氧的条件下发生的,反应场所为细胞溶胶,其产物为乳酸或酒精与C02。6.细胞呼吸不但为生命活动提供能量,还可为很多合成反应提供碳骨架(柠檬酸循环的很多中间产物都是重要的碳骨架)。7.真核细胞需氧呼吸的场所是细胞溶胶和线粒体而原核细胞(如蓝细菌)细胞膜的内表面含有需氧呼吸相关的酶,其需氧呼吸的场所是质膜。8.葡萄糖在细胞溶胶中被分解,葡萄糖不能进入线粒体。9.
30细胞呼吸释放的能量绝大部分以热能散失,少部分转移为ATP中活跃化学能。课时作业(时间:30分钟满分:70分)一、选择题(共15小题,每小题3分,共45分)1•某种毒素因妨碍细胞呼吸而影响生物体的生活,这种毒素可能作用于细胞的()A.质膜B.核糖体C.线粒体D.细胞核解析线粒体是呼吸作用的主要场所。答案C2•人体实行各种生理活动所需要的能量直接来源于()A.磷酸肌酸B.葡萄糖C.ATPD.油脂解析ATP是生物体各种生理活动所需要的能量的直接来源。答案C3•下列属于人体细胞需氧呼吸产物的是()A.葡萄糖B.02C.CO2D.酒精解析需氧呼吸产物为C02和H20。答案C4•细胞呼吸中,吸入的02最终形成了()A.C02B.H20C.ATPD.丙酮酸解析细胞需氧呼吸过程中,吸入的。2与[H]结合形成水。答案B5•在人体细胞利用葡萄糖实行细胞呼吸过程中,关于[H]的来源和用途的叙述,最准确的是()选项呼吸类型[H]的来源[H]的用途A需氧呼吸只来源于匍萄糖用于生成水B需氧呼吸来源于匍萄糖和水用于生成水C厌氧呼吸来源于匍萄糖和水用于生成乳酸D厌氧呼吸只来源于匍萄糖用于生成酒精解析人体细胞利用葡萄糖实行需氧呼吸的过程中,[H]来源于葡萄糖和水,其在第三阶段与氧
31结合生成水;人体细胞利用葡萄糖实行厌氧呼吸的过程中,[H]来源于葡萄糖,用于生成乳酸。答案B6.1861年巴斯德发现,利用酵母菌酿酒的时候,如果发酵容器存有氧气,会导致酒精产生停止,这就是所谓的巴斯德效应。直接决定“巴斯德效应”发生与否的反应及其场所是()A.酒精+02宀丙酮酸细胞溶胶B.丙酮酸+02^C02线粒体基质C.[H]+02宀H2O线粒体内膜D.H20t02+NADPH类囊体膜解析利用酵母菌酿酒时,如果有氧气存有,酵母菌就会实行需氧呼吸,在需氧呼吸的第三阶段[H]与02结合而产生水。答案C7.下列生理过程中不属于需氧呼吸的是()A.糖酵解B.柠檬酸循环C.卡尔文循环D.电子传递链解析卡尔文循环属光合作用碳反应过程。答案C8.在马拉松长跑中,运动员骨骼肌肌纤维所消耗的能量主要来自()A.葡萄糖的需氧分解B.丙酮酸的水解C.葡萄糖的厌氧分解D.脂肪酸的氧化解析马拉松长跑过程中,运动员骨骼肌纤维细胞主要实行需氧呼吸,该过程分解葡萄糖,产生ATP,为肌纤维收缩供能。答案A9.(2019慈溪期中)马铃薯块茎实行厌氧呼吸时,只能释放少量能量,其他能量()A.贮藏在葡萄糖中B.存留于酒精中C.存留于乳酸中D.以热能形式散失解析马铃薯厌氧呼吸的产物是乳酸,所以马铃薯实行厌氧呼吸释放的能量少的原因是绝大部
32分能量储存有乳酸中,未被释放出来,故选C。答案C7.如图表示某绿色植物细胞内部分物质的转变过程,相关叙述准确的是A.图中①、②两物质依次是出0和02B.图中(一)、(二)两阶段产生[H]的量一样多C.图中(三)阶段产生的水中的氢最终都来自葡萄糖D.该过程只能在有光的条件下实行,无光时不能实行解析图示为需氧呼吸过程,在有无光照条件下均可发生。(一)(二)(三)分别为需氧呼吸的第一、二、三阶段,①、②分别为H20和02。需氧呼吸第一阶段产生的[H]较少,第三阶段产生的水中的氢来自葡萄糖和水,其中的氧则来自消耗的氧气。答案A11•下图表示需氧呼吸过程,其中数字表示相关物质,下列叙述准确的是()A.①②表示还原性氢B.③⑥代表同一物质C.产生的④可用于光合作用的碳反应D.完成上述全过程必须有线粒体参与解析由需氧呼吸的过程可知,①②④表示三个阶段产生的能量,A错误;图中③和⑥都表示H2O,B准确;光合作用碳反应所需ATP由光反应为之提供;很多原核细胞无线粒体,也可完成需氧呼吸全过程。答案B12.人体红细胞产生ATP的部位、所需ATP的来源、主要呼吸类型分别是()
33A.线粒体;葡萄糖;需氧呼吸B.细胞溶胶;葡萄糖;厌氧呼吸C.线粒体;乳酸;需氧呼吸D.细胞溶胶;乳酸;厌氧呼吸解析人体红细胞产生ATP的部位为细胞溶胶,ATP产自葡萄糖的呼吸类型为厌氧呼吸。答案B12.下列相关ATP的叙述错误的是()A.ATP和ADP的相互转化保证了机体对能量的需求B.ATP由3个磷酸基团和1个腺嘌呤构成C.ATP是细胞吸能反应和放能反应的纽带D.ATP水解为ADP释放的能量来自于高能磷酸键解析ATP由3个磷酸基团和1个腺嘌呤及1分子核糖构成。答案B13.下列生命活动中不需要ATP提供能量的是()A.叶肉细胞合成的糖运输到果实B.巨噬细胞吞噬病原体的过程C.淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖D.细胞中由氨基酸合成新的肽链解析叶肉细胞中糖类运输到果实属于主动转运需要能量;巨噬细胞吞噬病原体属于胞吞需要ATP提供能量;淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖不需要消耗ATP提供的能量;氨基酸脱水缩合合成蛋白质需要消耗ATP提供的能量,故只有C项所述不需要ATP提供能量。答案C14.生物体内能量代谢中ATP的合成和利用过程如图所示。以下说法错误的是()ADP+PJ+Sitt:===ATPA.a过程和b过程都有[H]的生成和消耗B.①过程和②过程的酶和场所不相同
34A.c表示吸收的能量,d表示释放的能量,两者数值形式未必相同B.剧烈运动时人体细胞中ATP消耗量远大于产生量解析由图示可知,a过程表示动物和人及绿色植物的呼吸作用,b过程表示绿色植物的光合作用,这两个过程都有[H]的生成和消耗;①过程表示ATP的合成,②过程表示ATP的分解,
35细胞实行这两个过程需要的酶和场所不相同;c表示合成ATP的能量来源,d表示ATP水解释放的能量,两者数值和形式不一定相同;ATP产生量与ATP消耗量应维持动态平衡。答案D二、非选择题(共25分)12.(9分)下图表示ATP水解产生ADP的过程。请据图回答下列问题:⑴图中A表示,P代表,ATP脱去两个磷酸基团后可作为(物质)基本结构单位的一种。(1)图中①表示,其中蕴藏着。(2)图中②表示的过程,其作用是。(3)催化该过程的酶与催化ATP生成的酶(“是”或“不是”)同一种酶,高等植物细胞内ATP在部位生成。解析(1)由ATP的结构简式可知,A表示腺苷、P表示磷酸基团、①代表高能磷酸键,ATP水解掉两个高能磷酸键后形成的腺嘌呤核糖核苷酸可作为形成RNA的原料。(2)高能磷酸键中蕴藏有大量能量。(3)高能磷酸键水解时,可释放大量能量供生命活动所需。(4)催化ATP水解与生成的酶不同,在植物细胞中ATP的生成部位是叶绿体类囊体的薄膜、细胞溶胶和线粒体。答案⑴腺苷磷酸基团RNA(2)高能磷酸键大量化学能(3)高能磷酸键水解释放能量为生命活动提供能量(4)不是叶绿体类囊体膜、细胞溶胶和线粒体13.(9分)图1是真核生物细胞呼吸的主要物质变化示意图,①〜④表示其中的过程。图分别表示。2浓度、温度对植物组织CO?释放速率的影响。
36Acth+HiO葡筍Wfd厲醐战一鱼乳牺虫刑轴+c仇*轴道曲ED请回答:(1)细胞呼吸是细胞内实行的将糖类等氧化分解成无机物或者小分子有机物,并且的过程。(2)图1中,在细胞溶胶中实行的过程是(填标号),在线粒体中实行的过程是(填标号)。图2中02浓度为a、b时,厌氧呼吸较强的是(填“a或“b”。(3)人体肌肉细胞厌氧呼吸的终产物是(用图1中物质名称回答)。肌肉细胞实行厌氧呼吸是一种克服的应急措施。(4)根据图2和图3可知,在蔬菜保鲜储藏中,应采取和的措施。答案(1)有机物释放能量(2)①③④②a(3)乳酸暂时缺氧(4)适当降低02浓度适当降低温度18.(7分)为研究淹水时KNO3对甜樱桃根呼吸的影响,设四组盆栽甜樱桃,其中一组淹入清水,其余三组分别淹入不同浓度的KN03溶液,保持液面高出盆土表面,每天定时测定甜樱桃根需氧呼吸速率,结果如图。1110$淹水天数闭亠20(mmol■L10(mmol*占护^厲醉潘(:.10水需瓠朗脚a啊aamnif1■h*L3请回答相关问题。(1)细胞需氧呼吸生成C02的场所是,分析图中A、B、C三点,可知点在单位时间内与氧结合的[H]最多。.作用,其中(2)图中结果显示,淹水时KNO3对甜樱桃根需氧呼吸速率降低有(mmolL的KN03溶液作用效果最好。(3)淹水缺氧使地上部分和根系的生长均受到防碍,地上部分叶色变黄,叶绿素含量减少,使
37光反应为碳反应提供的[H]和减少;根系缺氧会导致根细胞厌氧呼吸增强,实验过程中能否改用C02作为检测需氧呼吸速率的指标?请分析说明。答案(1)线粒体基质A⑵减缓30(3)ATP不能,因为厌氧呼吸可能会产生C02第5讲光合作用[考试标准](1)光合作用的概念、阶段、场所和产物(b);⑵色素的种类、颜色和吸收光谱(a);⑶光反应发生的变化和碳反应的过程(b);⑷活动:光合色素的提取与分离(b);⑸活动:探究环境因素对光合作用的影响(c);(6)环境因素对光合速率的影响;(7)光合作用与细胞呼吸的异同。考点一光合作用的概念及过程(b/b)[知识梳理]一、光合作用概述1•概念指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把C02和H20转化成贮存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。2•总反应式光6CO2+12H20――床〉CH12O6+6H2O+602。叶绿/体3•光合作用的场所一一叶绿体观察上面的叶绿体结构示意图,完成下列问题:⑴①为处膜,②为内膜。(2)③为基粒,是由很多类囊体叠连而成的,其膜可称为光合膜。④为液态的叶绿体基质,含有很多酶。4•光合作用的研究一一02的产生
38利用同位素示踪的方法,证实光合作用释放的氧气来自于中的0。5•阶段划分
39(需,不需)光;后光合作用分为光反应和碳反应两个阶段。前一阶段在类囊体膜上实行,需阶段在叶绿体基质中实行,不需要光直接参加。I助学巧记I(—个,器叶绿体(两个:、碳反应光合作用过程"一•二•三•四”=光能一ATT及NADPH中活跃化二种)臺(学能—三碳糖等有机物中稳定化学质/水光解.ATP形成;化仏()「固定、三碳酸还原二、光合作用的过程1•光反应阶段(1)条件:叶绿体色素、酶、光和水。⑵场所:叶绿体类囊体膜。⑶产物:NADPH、ATP、02。(2)物质转变①水在光下裂解为H十、02和电子。②水中的氢在光下将NADP+还原为NADPH。(3)能量转变:光能被吸收并转化为ATP和NADPH中的化学能。2•碳反应⑴条件:多种酶、ATP、NADPH。⑵场所:叶绿体基质。⑶产物:三碳糖。(4)主要变化①C02+RuBP―>2三碳分子。②三碳分子的还原:三碳分子接受NADPH中的氢和ATP中的磷酸基团及能量,被还原成三
40碳糖,这是碳反应形成的产物。3.RUBP的再生每3个CO2分子进入卡尔文循环就形成6分子的三碳酸分子,后者都被还原为三碳糖,其中5个三碳糖分子在循环中再生为RuBP,另一个三碳糖分子则离开循环,或在叶绿体内合成淀粉、蛋白质或脂质,或运出叶绿体,转变成蔗糖—4•光合作用过程图解(1)色素分子吸收光能不需要酶的参与,但其他光反应和碳反应过程都需要酶的催化。⑵实行光合作用的生物不一定都有叶绿体,但必须都有相关的色素和酶,如蓝细菌和光合细菌。(3)CO2中C进入三碳酸但不进入RuBP,最后进入三碳糖,RuBP中C不进入三碳糖,可用放射性同位素标记法证明。(4)光合作用光反应产生的ATP只用于碳反应阶段,不能用于其他生命活动,其他生命活动所需ATP只能来自细胞呼吸。[对点小练]1.(2019嘉兴期中)没有在光合作用碳反应中被消耗的物质是()A.NADPH和ATPB.CO2C.RuBP和酶D.三碳酸分子解析RuBP、酶均可被循环利用,不曾被消耗。答案C
412•光合作用过程中,ATP形成和三碳糖形成的场所分别是()A.都在叶绿体的类囊体膜上
42A.都在叶绿体基质中B.前者在叶绿体的类囊体膜上,后者在叶绿体基质中C.前者在叶绿体基质中,后者在叶绿体的类囊体膜上解析光合作用过程中,ATP形成于光反应过程,其场所为叶绿体类囊体膜上,三碳糖形成于碳反应过程,其场所为叶绿体基质。答案C3.(2019宁波模拟)用14C标记参加光合作用的二氧化碳,能够了解光合作用的哪一过程()A.光反应必须在有光条件下实行B.碳反应不需要光C•二氧化碳被还原为糖的过程D.光合作用中能量的传递过程解析证明光反应必须在有光条件下实行,只需要设计对照试验就能够,变量是有无光照,A错误;碳反应需要不需要光照的证明,提供[H]和ATP,设计对照实验,变量也是是否有光照,B错误;卡尔文采用同位素标记法探明了CO2的固定过程中碳元素的转移途径,C准确;梅耶根据能量转换与守恒定律明确指出植物实行光合作用时光能转换为化学能,D错误。答案C4•下图表示光合作用的碳反应过程。下列叙述错误的是()A.①是3-磷酸甘油酸A.②和③在类囊体膜上产生B.⑤是核酮糖二磷酸解析图中①为3磷酸甘油酸,C.⑥可在叶绿体内转变为氨基酸②为ATP,③为NADPH,④为NADP+,⑤为三碳糖磷酸。答案C5.把一株牵牛花在黑暗中放置一昼夜,然后利用下图装置实行实验。该实验不能用于验证
43A.光合作用需要CO2B.光合作用能产生02A.光合作用需要光D.光合作用需要叶绿体解析装置信息显示,铝箔可遮光,NaOH可吸收C02,“白色”与“绿色”部分的单一变量为有无叶绿体,故该装置可用于验证光合作用是否需要C02,是否需光,是否需叶绿体,但不能用于验证是否能产生02。答案B5.(2019宁波模拟)离体的叶绿体在光照下实行稳定的光合作用时,如果突然中断C02气体的供应,短时间内叶绿体中C3化合物(3磷酸甘油酸卜C5化合物(RuBP)及ATP相对含量的变化是()A.上升、下降、上升B.上升、下降、下降C.下降、上升、下降D.下降、上升、上升解析二氧化碳含量的改变直接影响的是碳反应中二氧化碳的固定这个反应,二氧化碳含量由高到低时,二氧化碳的固定这个反应变弱,则这个反应的反应物C5化合物消耗减少,剩余的C5相对增多;生成物C3生成量减少,因为C3化合物的生成量减少,则又影响了C3化合物的还原,使得C3化合物的还原反应减弱,则消耗的和ATP量减少,所以和ATP剩余的量增多,所以突然中断C02气体的供应,短时间内叶绿体中C3的含量减少、C5的含量增多、ATP的含量增多。答案D考点二实验:光合色素的提取与分离(b/b)[知识梳理]1•实验原理及过程
442•实验中的注意事项及操作目的实验过程操作操作目的提取色素①选择新鲜绿色的叶片使滤液中色素含量咼②新鲜的菠菜叶烘干、粉碎成干粉,研磨时加入2〜3mL95%的乙醇溶解叶片中的色素③研磨时加入少许的二氧化硅和碳酸钙研磨充分和保护叶绿素④迅速充分研磨防止溶剂挥发并充分溶解色素⑤盛放滤液的小试管口加棉塞防止色素分子被氧化分离色素①滤纸条预先干燥处理使层析液在滤纸条上的扩散速度快②滤纸条的一端剪去两角防止层析液在滤纸条的边缘处扩散过快③滤液细线要直、细、齐使分离的色素带平齐,不重叠④滤液细线干燥后重复画3〜4次使分离的色素带清晰便于观察⑤滤液细线不能触及层析液防止色素直接溶解到烧杯内的层析液中|温馨提示|朮入!^的提取和为离—画衆滤液细线(十燥用亜址七4次}画滤液细线色蛊分离上将滤戢樂轻轻捕人层析腔币F用软木塞塞住试管口「油纸祭上呈现四衆蘆色、宽度不同的色素带»胡萝卜索:橙黄芭B—叶黄索:黄色Hi一叶绿索鑒醴绿色—叶绿索b:黄绿色绿叶中的色素提取和分离实验的异常现象分析(1)收集到的滤液绿色过浅的原因分析①未加二氧化硅(石英砂),研磨不充分。
45①使用放置数天的菠菜叶,滤液中色素(叶绿素)太少。②一次加入大量的无水乙醇,提取浓度太低(准确做法:分次加入少量无水乙醇提取色素)。③未加碳酸钙或加入过少,色素分子被破坏。(2)滤纸条色素带重叠:滤纸条上的滤液细线未画成一条细线。(3)滤纸条上得不到色素带的原因分析滤液细线接触到层析液,且时间较长,色素全部溶解到层析液中。[对点小练]1•关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操作,准确的是()A.使用定性滤纸过滤研磨液B.将干燥处理过的定性滤纸条用于层析C.在画出一条滤液细线后紧接着重复画线2〜3次D.研磨叶片时,用体积分数为70%的乙醇溶解色素解析色素易被滤纸吸附,故用纱布过滤,A错误;每次重复画色素滤液细线时,需等干燥后再实行,C错误;因为叶绿体中的色素不溶于水,所以研磨叶片时需用体积分数为95%的乙醇或丙酮,D错误。答案B2•图示叶绿体色素提取分离实验中纸层析的结果,据图判断用作实验材料的叶片颜色最可能为A〜D中的哪一种()丫色索和对獗坝Mil°点样魁距靑A.红色B.黄色C.绿色D.紫色解析在叶绿体色素提取和分离实验中,滤纸条上的四条色素带距点样处的距离由近及远分别是:叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素,由图可知,叶绿素含量比类胡萝卜素含量少,用作实验材料的叶片应呈黄色,故选B。答案B
463.(2019杭州七校联考)关于如图所示光合色素分离的实验结果,叙述准确的是()DA.距滤液细线最近的色素带中不含镁元素B.距滤液细线最远的色素带,主要吸收红光和蓝紫光C.若实验过程中未添加碳酸钙,则离滤液细线较远的两条色素带会变窄D.颜色为橙黄色的色素带中的色素在层析液中的溶解度最大解析距滤液细线最近的色素带为叶绿素b,它与叶绿素a均含Mg2+;距滤液细线最远的色素带为胡萝卜素,它主要吸收蓝紫光;碳酸钙主要保护的是叶绿素,故研磨时未加碳酸钙时可导致叶绿素含量变小,其相对应色素带距滤液细线较近。答案D4•在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时,甲、乙、丙、丁四位同学对相关试剂的使用情况如下表所示(“+”表示使用,“―”表示未使用),其余操作均正常,他们所得的实验结果依次应为()试剂甲乙丙丁无水乙醇一+++水+一一一CaCO3++一+SiO2+++一A.①②③④B.②④①③C.④②③①D.③②①④解析解答本题首先要知道表格中各种试剂的作用,然后再分析每位同学所加的试剂。其中乙同学操作完全准确,其他同学与该同学实行对比,分析缺少的试剂并根据该试剂的作用分析
47可能出现的实验结果。无水乙醇为提取剂,色素提取过程不需要水,若加入水会使色素提取液颜色变浅;SiO2的作用是使研磨更充分;CaC03能保护叶绿素分子。甲同学因为没有加入②;乙同学操作准确,色CaC03,所以叶绿素含量①;丁同学因为未加SiO2,提取剂无水乙醇,所以提取液中不会出现色素,色素分离的结果是素分离后得到四条正常的色素带,与④情况相符;丙同学因为未加减少,所得到的色素带中两条叶绿素带比正常的色素带要窄,对应导致叶片研磨不充分,最终导致各种色素的含量均减少,对应③。答案B|速记短平快|1•光合作用是植物绿色细胞中最重要的吸能反应,其反应物含能较少,而产物(糖)则含能较多,此吸能反应所需的能量来自太阳光。2•实行光合作用的生物包括植物、藻类和某些细菌,它们以C02和出0为原料,利用光能合成糖类等有机物质,此类生物称自养生物。3•光合作用的第一阶段直接需要光,称为光反应,第二阶段不需光直接参加,是将C02转变成糖的过程称为碳反应,两阶段依次在叶绿体类囊体膜和叶绿体基质中实行。4•光反应产生的ATP和NADPH是碳反应中将C02还原为糖的能源物质。5•叶绿体中含有的主要色素有叶绿素a和叶绿素b(主要吸收红光、蓝紫光,它们都是含镁的有机分子)其次还含有胡萝卜素、叶黄素等(主要吸收蓝紫光)。6•提取叶绿体中的色素可使用95%的乙醇作为提取剂,用层析液通过纸层析法分离色素。7•光反应中发生的变化主要有3个:光能被吸收并转化为ATP和NADPH中的化学能;水在光下裂解为HJ02和电子;水中的氢在光下将NADP+还原为NADPH。8•卡尔文循环的关键步骤是每个三碳分子接受来自NADPH的氢和来自ATP的磷酸基团形成1分子三碳糖,此三碳糖是碳反应的产物。9•光合作用中碳反应的产物三碳糖,在叶绿体内能作为合成淀粉、蛋白质和脂质的原料而被利用,但绝大部分是被运至叶绿体外,并且转变为蔗糖,供植物体所有细胞利用。10•叶绿体中,ATP、NADPH由类囊体膜向叶绿体基质移动;ADP、磷酸基团由叶绿体基质向类囊体膜移动。11.NADPH既是能量(活跃化学能)的载体,也是还原剂。每个三碳酸分子接受来自NADPH的
48氢和来自ATP的磷酸基团,形成三碳糖(即三碳糖磷酸)。课时作业(时间:30分钟满分:70分)一、选择题(共13小题,每小题3分,共39分)1.要测定藻类是否实行了光反应,最好是检测其()A.葡萄糖的形成情况B•淀粉的形成情况C.氧气的释放情况D.二氧化碳的吸收情况解析光反应的产物为ATP、NADPH、。2,测定光反应是否实行,最可行的是检测其02释放状况。答案C2•—位科学工作者用含14C的二氧化碳来追踪光合作用中的碳原子,其转移的途径是()A.C02^叶绿素tATPB.COqT三碳酸tATPC.C02T三碳酸t葡萄糖D.C02T叶绿素t葡萄糖解析C02首先与RuBP反应形成三碳酸,之后再转化为葡萄糖。答案C3.(2019杭州七校联考)光合作用过程中能在叶绿体的类囊体薄膜上完成的能量转换过程是()A.光能t稳定的化学能B.光能t活跃的化学能C.活跃的化学能t稳定的化学能D.光能t活跃的化学能t稳定的化学能解析在叶绿体类囊体薄膜上实行的反应为光反应,它可实现光能T活跃化学能。答案B4.对绿色植物光合作用最有效的一组光是()A.红光和黄绿光B.黄光和蓝紫光C.红光和橙光D.红光和蓝紫光解析叶绿体中色素吸光状况为叶绿素主要吸收红光、蓝紫光,胡萝卜素、叶黄素主要吸收蓝
49紫光,故红光、蓝紫光对光合作用最有效。答案D
505•生长于较弱阳光下的植物,当提升C02浓度时,光合速率并未加快。对这个现象最可能的解释是()A.呼吸作用受阻影响光合作用B.使三碳酸还原的还原剂和ATP不足C.碳反应过程所需的酶在弱光条件下活性低D.呼吸作用强,大量消耗光合作用产物解析分析题干可知,光合速率并未加快是因为光反应提供的ATP和NADPH不足,导致三碳酸还原过程受阻。答案B6•下列相关“绿叶中色素的提取和分离实验”的叙述,准确的是()A.加入碳酸钙防止滤液挥发B.用蒸馏水提取叶片中的色素C.加入二氧化硅可防止研磨时色素被破坏D.可用层析液分离滤液中的色素解析加入碳酸钙是为了防止色素被破坏,提取色素应加入脂溶性溶剂,如95%的乙醇,加入SiO2是为了研磨充分。答案D7•如图,把绿叶色素溶液放在自然光源和三棱镜之间,在镜的另一侧观察,连续光谱中,不变暗的主要区域是()A.A区域B.B区域C.C区域D.A区域和C区域解析叶绿体中色素主要吸收红光与蓝紫光,对黄光、绿光几乎不吸收,故不变暗的区域为B区,即黄光、绿光区域。答案B
51A.能实行光合作用的细胞一定含有叶绿体A.光合作用中的产物三碳糖绝大部分在叶绿体内作为合成淀粉等的原料而被利用B.如果将叶绿体的所有色素提取出来,并放于有光条件下,那么光合作用依旧实行C.若类囊体结构被破坏,则三碳酸的合成速率将减慢解析蓝藻没有叶绿体,实行光合作用的场所是质膜;三碳糖更多的被运出叶绿体,作为呼吸作用的底物,转化成蔗糖运到其他细胞,参与其他代谢;只有光合色素,没有其他物质配合,没有形成一定的结构是无法实行光合作用的;类囊体是实行光反应的场所,被破坏后,光反应无法正常实行,会影响碳反应的实行。答案D9.下列关于光合膜与光合色素的说法,准确的是()A.原核生物细胞中没有光合膜B.含有光合色素的生物膜有类囊体膜、质膜和液泡膜C.Mg是组成光合色素的必需元素D.叶绿体中含有多种黄色、橙色和红色的色素,合称类胡萝卜素解析原核生物细胞中也有光合膜;质膜、液泡膜中不含光合色素;Mg是叶绿素的必需元素,胡萝卜素、叶黄素中不含Mg。答案D10.苋菜叶片细胞中除了叶绿体含有色素外,液泡中也含有溶于水但不溶于有机溶剂的花青素(表现红色)。某探究小组用95%的乙醇提取苋菜叶片中的色素,利用圆形滤纸法获得如图所示a、b、c、d和e五条色素带,其中e与滤液细线基本重合。下列叙述准确的是()A.a色素带对应的色素是叶黄素B.b色素带呈蓝绿色C.c和d色素带对应的色素分子只有C、H、O三种元素组成
52A.e色素带对应的色素是表现红色的花青素解析由题干信息知,花青素不溶于有机溶剂,故在层析液中不溶解,不会随层析液在滤纸条上扩散,所以,e色素带对应的色素应为花青素。答案D9.图中甲代表新鲜菠菜叶的光合色素纸层析结果,则图乙所示结果最有可能来自于哪一类()A.水培的洋葱叶B.生长的柳树幼叶C.培养的衣藻D.秋冬的银杏落叶解析新鲜菠菜叶中的光合色素种类齐全、含量丰富、完整,据图甲可知,滤纸上的四条色素带完整,从上到下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。图乙滤纸上的色素带不完整,只有胡萝卜素、叶黄素。D项中,秋冬的银杏落叶呈黄色(或橙黄色),这是因为低温破坏了叶绿素所致,所以叶片中几乎不含叶绿素。其他三项中的材料中都含有四种色素。答案D10.下列相关叶绿体及光合作用的叙述,准确的是()A.破坏叶绿体外膜后,02不能产生B.植物生长过程中,叶绿体内各种色素的比例保持不变C.与夏季相比,植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短D.离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后,可完成碳反应解析植物光合作用的光反应在叶绿体类囊体膜上实行,所以破坏叶绿体外膜,不影响。2的产生;离体的叶绿体基质中含有与碳反应相关的酶,获得ATP、NADPH和C02后,可完成碳反应,故D准确;植物生长过程中,叶绿体中色素的比例会随植物生长期、光照、温度等的变
53化而变化;与夏季相比,植物在冬季光合速率降低的主要原因是温度降低和光照减弱。答案D
549.(2019浙江绍兴检测)植物的光合作用受光强度、CO2浓度等环境因素的影响(如图)。下列叙述错误的是()A.A点条件下NADPH的合成速率大于B点B.B点条件下RuBP的再生速率小于C点C.x—般大于大气中CO2浓度D.A点对应的光强度一般大于全日照解析A点为光饱和点,此光照强度为光合作用最强时对应的光照强度,但全日照的光强度,根据题意无法判断。答案D、非选择题(共31分)10.(10分)银边天竺葵是园艺经典品种,其绿色圆形叶片外边镶有白边(见图一)。图二为银边天竺葵的光合作用过程示意图。请分析回答下列问题:(1)图二中a表示的物质是,□表示光合作用过程中的阶段。(2)c参与n阶段的反应时,首先与结合形成两个三碳分子,最后形成了do⑶光合作用过程中能量转化的途径为(请用图中的字母、文字回答)。⑷利用银边天竺葵叶片颜色的特点,请你提出一个与光合作用相关的研究课题
55答案(1)。2碳反应(2)RuBP(其他合理答案都行)⑶光能tATP、b中活跃的化学能td中稳定的化学能(4)白色叶片能实行光合作用吗?或光合作用与叶片颜色的关系
562是在“探究光9.(9分)图1是某植物细胞内部分物质转化示意图,①〜④表示生理过程。图强度对某植物光合作用影响”的活动中得到的实验结果。请回答:手渕孕理02#制想皆07图201(1)图1的①〜④中属于需氧呼吸的是(填标号),需氧呼吸的场所是和(2)图1的①〜④中属于光合作用碳反应的是(填标号),完成④过程需要光反应提供的物质是。在其他条件不变的情况下,若突然停止光照,则三碳酸含量的瞬时变化是(填“增加”或“减少”)。(3)图2中,如果连续阴雨一星期,白天的光强度始终为A,则这段时间内,该植物体内有机物含量将(填“增加”或“减少”)。答案(1)①②细胞溶胶线粒体⑵③④ATP和NADPH增加(3)减少10.(12分)图甲是菠菜叶肉细胞中的叶绿体亚显微结构示意图,其中I、□、川表示不同的部位;图乙是光合作用的碳反应过程示意图,其中①②表示物质。请回答下列问题:甲乙(1)利用新鲜菠菜叶片实行“光合色素的提取和分离”活动。在菠菜叶片研磨过程中,加入95%乙醇的作用是;分离色素的过程中,应注意滤纸上的滤液细线要高于的液面;分离后,在滤纸条上会表现四条色素带,其中离滤液细线最远的色素是(填相对应的色素名称)。⑵光合色素存有于图甲的[]中,其中叶绿素主要吸收红光和光。图乙过程发生在图甲的[]中。(在[]内填写图中的相对应编号)
57(3)图乙中,物质①是,该物质在光反应产物的作用下形成物质②。若3个CO2分子进入卡尔文循环可形成6个物质②分子,其中有个物质②分子经过一系列变化再生成RuBP,其余的离开循环,可在叶绿体内作为合成、蛋白质和脂质等大分子物质的原料。答案(1)作为提取色素的溶剂层析液胡萝卜素⑵n类囊体膜蓝紫川基质(3)3磷酸甘油酸ATP和NADPH5淀粉
58第6讲细胞的增殖[考试标准](1)细胞周期(a);(2)动、植物细胞的有丝分裂(b);(3)动、植物细胞有丝分裂过程的异同(b);(4)活动:观察细胞的有丝分裂(b);(5)活动:制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片(b);(6)细胞有丝分裂各时期简图的绘制。考点一细胞周期及有丝分裂过程(a/b)[知识梳理]1•细胞周期(a/a)(1)含义连续分裂的细胞从上一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的整个过程。(2)组成每一个细胞周期包括一个分裂期和一个分裂间期。(3)分裂间期①G!期:发生的主要是DNA复制所需蛋白质的合成和核糖体的增生。②S期:主要是DNA复制。③G2期:发生的是有丝分裂所必需的一些蛋白质的合成。⑷特点分裂间期的时间总是长于分裂期。(3)过程①细胞核的分裂。②细胞质的分裂,称为胞质分裂。|温馨提示|相关细胞周期中的4个注意点(1)并不是所有的细胞分裂都具有周期性。高度分化的体细胞和减数分裂产生的生殖细胞不具有细胞周期。(2)有丝分裂后产生的子细胞有的仍可继续实行分裂,有的暂不分裂,也有的实行细胞分化。(3)细胞周期的长短由遗传物质决定,同时受环境因素影响。(4)在观察有丝分裂时,应选择分裂期相对较长的材料,有利于观察到处于不同分裂时期的图像。