13细胞的代谢2.docx
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13细胞的代谢2
1－3细胞的能量供应和利用
一、酶：
1．相关概念：
细胞代谢：
______中每时每刻都进行着的_______。
酶：
是_____（来源）所产生的具有_____作用的一类___。
（酶的作用：
________________，提高化学反应速率）
2．酶的本质：
大多数酶的化学本质是_______，少数是_______。
（合成酶的场所主要是_________，水解酶的酶是________）
3．酶的特性：
①_____：
催化效率比无机催化剂高许多。
②_____：
每种酶只能催化________的化学反应。
③酶需要较温和的作用条件：
在____________下，酶的活性最高。
_______偏高和偏低，酶的活性都会明显降低。
（图形）
二、细胞的能量“通货”-ATP
1、ATP的结构简式：
1）.ATP全名：
_______________________
2）.结构简式：
_______________，其中：
A代表________，P代表_______，～代表_________，－代表____________。
注意：
ATP的分子中的高能磷酸键中储存着大量的能量，所以ATP被称为__________化合物。
这种高能化合物化学性质__________，在有关酶的催化作用下，ATP分子中________________很容易水解，由于高能磷酸键的断裂，释放出大量的能量。
二）、ATP与ADP的转化：
（物质可逆、能量不可逆）______________________________________
三）、ATP的来源和去路：
1）．来源：
动物：
_______植物：
____________
2）．去路：
用于各种生命活动。
举例：
__
三）、ATP的主要来源--细胞呼吸
（一）、相关概念：
1、呼吸作用（也叫细胞呼吸）：
指有机物在细胞内经过_________，生成_________或____________，释放出能量并生成________的过程。
根据是否有氧参与，分为：
________________________
2、有氧呼吸：
指细胞在_____的参与下，通过多种酶的催化作用下，把_______等有机物_________，产生________，释放出大量能量，生成ATP的过程。
3、无氧呼吸：
一般是指细胞在_______的条件下，通过酶的催化作用，把________等有机物分解为_________的氧化产物（酒精、CO2或乳酸），同时释放出少量能量的过程。
4、发酵：
微生物（如：
酵母菌、乳酸菌）的无氧呼吸。
（二）、有氧呼吸的总反应式：
______________
（三）、无氧呼吸的总反应式：
___________________或____________________
四、有氧呼吸过程（主要在线粒体中进行）：
五、有氧呼吸与无氧呼吸的比较：
六、影响呼吸速率的外界因素（了解）：
1、温度：
温度影响细胞内与呼吸作用有关的酶的活性来影响细胞的呼吸作用。
2、氧气：
有氧呼吸将会减弱或受抑制。
3、水分：
一般来说，细胞水分充足，呼吸作用将增强。
但陆生植物根部如长时间受水浸没，根部缺氧，进行无氧呼吸，产生过多酒精，可使根部细胞坏死。
4、CO2：
环境CO2浓度提高，将抑制细胞呼吸，可用此原理来贮藏水果和蔬菜。
七、呼吸作用在生产上的应用：
1、作物栽培时，要有适当措施保证根的正常呼吸，如疏松土壤等。
2、粮油种子贮藏时，要风干、降温，降低氧气含量，则能抑制呼吸作用，减少有机物消耗。
3、水果、蔬菜保鲜时，要低温或降低氧气含量及增加二氧化碳浓度，抑制呼吸作用。
四、能量之源----光与光合作用
（一）、光合色素（在类囊体的薄膜上）：
_______（_______）
叶绿素
_______（_______）
主要吸收_______________
色素_______（_______）
类胡萝卜素
________（黄色）
主要吸收___________
（二）、绿叶中色素的提取和分离
1．提取原理：
色素能溶解在__________中，绿叶中的色素不止一种，它们在层析液中的溶解度不同：
溶解度高的随层析液在滤纸上________；反之则_______，色素会随着_________________而分离开。
2．二氧化硅有助于_______，碳酸钙作用________。
画的滤液细线要_____________。
层析时，要注意，不能让滤液细线触及_____________。
3．滤纸上的色带从上到下分别是什么颜色什么色素：
________、________、_______、_______
（三）、叶绿体
1．分布：
绿色植物的____________细胞中
2．形态：
一般呈________________________
3．结构：
双层膜
基粒：
每个基粒含两个以上的__________，吸收光能的四种色素就分布在___________上
（叶绿体内有许多个类囊体，扩展了___）
基质；含多种与光合作用的酶，及少量DNA、RNA
（四）、光合作用概念（方程式）：
________
（五）、光合作用的过程：
、
六、影响光合作用的外界因素主要有：
1、光照强度：
在一定范围内，光合速率随光照强度的增强而加快,超过光饱合点，光合速率反而会下降。
2、温度：
温度可影响酶的活性。
3、二氧化碳浓度：
在一定范围内，光合速率随二氧化碳浓度的增加而加快，达到一定程度后，光合速率维持在一定的水平，不再增加。
4、水：
光合作用的原料之一，缺少时光合速率下降。
七、光合作用的应用：
1、适当提高光照强度。
2、延长光合作用的时间。
3、增加光合作用的面积——合理密植，间作套种。
4、温室大棚用无色透明玻璃。
5、温室栽培植物时，白天适当提高温度，晚上适当降温。
6、温室栽培多施有机肥或放置干冰，提高二氧化碳浓度。
1-2近年高考真题1-3
2011高考题酶与ATP
1（11年新课标卷）2.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下图所示。
下列分析错误的是（B）
A.甲酶能够抗该种蛋白酶降解
B.甲酶是不可能具有催化功能的RNA
C.乙酶的化学本质为蛋白质
D.乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变
2（11天津理综卷）1.下列有关酶的叙述正确的是
A酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸
B酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率
C在动物细胞培养中，胰蛋白酶可将组织分散成单个细胞
D,DNA连接酶可连接DNA双链的氢键，使双链延伸
3（11年大纲版全国卷）31．（10分）同学从温度为55～65"C的泉水中筛选出能合成脂肪酶的细菌，并从该细菌中提取了脂肪酶。
回答问题：
（1）测定脂肪酶活性时，应选择____________作为该酶作用的物质，反应液中应加入________溶液以维持其酸碱度稳定。
（2）要鉴定该酶的化学本质，可将该酶液与双缩脲试剂混合，若反应液呈紫色，则该酶的化学本质为________________。
（3）根据该细菌的生活环境，简要写出测定该酶催化作用最适温度的实验思路。
4（2011年江苏卷）31．（8分）为探究植酸酶对鲈鱼生长和消化酶活性的影响，研究者设计并进行了相关实验，实验步骤及结果如下：
①鲈鱼的驯养：
将从海洋中捕获的鲈鱼鱼苗在浮式海水网箱中饲养14d，用普通饲料投喂，备用。
②饲料的配制：
在每千克普通饲料中添加200mg植酸酶，配制成加酶饲料；并将普通饲料和加酶饲料分别制成大小相同的颗粒，烘干后储存。
③鲈鱼的饲养：
挑选体格健壮、大小一致的鲈鱼随机分组，放养于规格相同的浮式海水网箱中，放养密度为60尾／箱。
给对照组的鲈鱼定时投喂适量的普通饲料，给实验组的鲈鱼同时投喂等量加酶饲料。
④称重并记录：
投喂8周后，从每个网箱中随机取20尾鲈鱼称重。
结果显示，对照组、实验组鱼体平均增重率分别为859.3%、947.2%。
⑤制备鲈鱼肠道中消化酶样品，并分别测定消化酶的活性，结果如下表。
根据上述实验，回答下列问题：
（1）步骤①中选用鲈鱼鱼苗而不是成体的主要原因是▲；实验前的驯养是为了
▲。
（2）步骤②中将配制好的饲料进行烘干要特别注意▲，其原因是▲。
（3）步骤③中还应控制好的无关变量主要有▲。
（4）本实验得出的初步结论是▲。
（5）推测鲈鱼的食性并说明理由：
▲。
1B2C3【答案】
（1）脂肪缓冲
（2）蛋白质（3）在一定温度范围内（包括55～65"C）设置温度，分别测量酶活性，若所测数据出现内峰值，则峰值所对应的温度即为该酶催化化用的最适温度。
否则。
扩大温度范围。
继续实验，直到出现峰值。
41．（8分）
（1）成体生长缓慢，实验效果不明显让鲈鱼适应实验养殖环境
（2）温度不能过高高温会使植酸酶变性而失去活性
（3）水温、盐度和溶解氧等
（4）添加植酸酶的饲料促进鲈鱼幼体的生长；植酸酶能提高肠道中蛋白酶的活性，而对肠道中脂肪酶和淀粉酶的活性影响较小（5）肉食性，其肠道中蛋白酶活性显著高于脂肪酶和淀粉酶
蛋白酶活性
脂肪酶活性
淀粉酶活性
对照组
1.09
0.08
0.12
实验组
1.71
0.10
0.13
光合作用
1（11年新课标卷）3.番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作用强度下降，原因是（B）
A.光反应强度升高，暗反应强度降低
B.光反应强度降低，暗反应强度降低升高
C.反应强度不变，暗反应强度降低降低
D.反应强度降低，暗反应强度降低不变
2（2011年江苏卷）4．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（2011年浙江卷）1.下列有关叶绿体及光合作用的叙述，正确的是
A.破坏叶绿体外膜后，O2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，可完成暗反应
4（11年新课标卷）29.（9分）
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：
⑴图中物质A是______（C3化合物、C5化合物）
⑵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______________。
⑶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）。
⑷CO2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_______。
5（11年大纲版全国卷）3．将生长状态一致的同一品种玉米植株分为甲、乙两组，甲组培养在适宜的光照条件下，其叶维管束鞘细胞中有淀粉积累；乙组培养在光照较弱的条件下，其叶维管束鞘细胞中没有检测到淀粉。
乙组未检测到淀粉的原因是（）
A．叶片不进行光合作用，只进行呼吸作用
B．叶片光合作用强度低，没有淀粉的积累
C．维管束鞘细胞没有与淀粉合成相关的酶
D．维管束鞘细胞不含叶绿体，不能进行光合作用
6（2011年安徽卷）29.（18分）
（10分）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（255kg·hm-2）、保水剂（60kg·hm-2）+氮肥（255kg·hm-2）,置于相同的轻度干旱条件下培养，其它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吸收量叶绿素含量
A10.663.07
B13.043.02
C15.913.05
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：
步骤①;步骤②。
（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。
7（11年四川卷）30（21分）回答下列I、II小题。
I.（9分）有人通过实验探究某海藻的最佳培养条件，以获得最大生物量（注：
生物量指单位体积的藻体干重）。
（1）在有光条件下培养海藻时，培养液中必须含有__________,还需定时向培养液中通入空气，目的是提供。
海藻光合速率随着向光照强度的变化曲线如下图，图中B点表示最佳的________培养条件。
2）该海藻的无光条件下仍能生长，但需在培养液中添加葡萄糖等有机物，目的是提供____________。
（3）向培养液中添加葡萄糖配成不同浓度的培养液，在一定光照条件下培养该海藻，测定海藻的生物量如下表：
要确定培养海藻的最佳葡萄糖浓度，还需设计_____________的实验。
（4综合上述实验，获得该海藻最大生物量的培养条件是____________。
8（11年广东卷）29.（16分）
中国的饮食讲究“色香味”，颜色会影响消费。
小李同学拟研发“绿色”食用色素，他以生长很快的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验。
I.提取叶绿素
II.探究pH对叶绿素稳定性的影响
取一些叶绿素粗产品，配成一定浓度的溶液，于室温（约25℃）下进行实验，方法和结果如下表。
实验组号
叶绿素溶液（mL）
调pH至
处理时间（min）
溶液颜色
①
3.0
Y
10
绿色
②
3.0
7.0
10
绿色
③
3.0
6.0
10
黄绿色
④
3.0
5.0
10
黄褐色
注：
叶绿素被破坏后变成黄褐色。
根据所学知识和实验结果，请回答：
（1）提取食用叶绿素的X应该为，原因是。
（2）表中Y应该为，原因是。
（3）若用作食品色素，天然叶绿素色素不适用于食品，否则。
（4）小李想了解叶绿素产品中是否含有其他色素，请你提供监测方法并写出主要步骤。
1B2B3D
4⑴C3化合物
⑵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。
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。
⑶高⑷低CO2浓度低时，暗反应的强度低，所需ATP和[H]少。
5B
6答案：
（1）缺少对照实验相同部位
（2）提高光合作用酶的数量和活性（3）小于实验测得的CO2吸收量是光合作用过程中CO2消耗量与呼吸作CO2用释放量之差,O2。
7答案：
Ⅰ.（9分）
（1）各种必需矿质元素（1分）CO2（1分）光照（1分）
（2）碳源和能源（2分）（3）在0.2～0.6g/L之间更细分的浓度梯度（2分）（4）适宜光照，添加适宜浓度的葡萄糖（2分）
8答案：
（1）二氧化硅（SiO2）使研磨更加充分
（2）8.0以1.0作为pH梯度进行实验
（3）pH小于6.0叶绿素会由于酸性pH值而被破坏（4）略
细胞呼吸
1（11年山东卷）4.某举小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验（如图）下列分析错误的是
A．滴管中冒出的气泡是反应产生CO2的结果
B．试管中加水的主要目的是制造无氧环境
C．若试管中的水换成冷水，气泡速率下降
D．被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至ATP，其余的存留在酒精中
2（2011年江苏卷）26．（8分）右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为▲。
（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T1一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于D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。
3（2011年安徽卷）３．某种蔬菜离体叶片在黑暗中不同温度条件下呼吸速率和乙烯产生量的变化如图所示，t1、、t2表示10-30°C之间的两个不同温度。
下列分析正确的是
A．与t1相比，t2时呼吸速率高峰出现时间推迟且峰值低，不利于叶片贮藏
B与t2相比，t1时乙烯产生量高峰出现时间提前且峰值高，有利于叶片贮藏
C.t1、t2条件下呼吸速率的变化趋势相似，t1>t2,t1时不利于叶片贮藏
D.t1、t2条件下乙烯产生量的变化趋势相似，t14（10全国卷）3.下列四种现象中，可以用右图表示的是
A.在适宜条件下光合作用强度随CO2含量的变化
B.条件适宜、底物充足时反应速率随酶量的变化
C.一个细胞周期中DNA含量随时间的变化
D.理想条件下种群数量随时间的变化
5（2010山东高考理综）5、溶酶体具有细胞内消化功能，其内部水解酶的最适PH在5.0左右，下列叙述错误的是
A、溶酶体内的水解酶是由核糖体合成的
B、溶酶体执行功能时伴随其膜组分的更新
C、细胞质基质中的
被转运到溶酶体内需消耗能量
D、正常生理状态下溶酶体对自身机体的细胞结构无分解作用
1D2．（8分）
（1）细胞质基质和线粒体有氧呼吸和无氧呼吸
（2）乙醇含量过高培养液的pH下降（3）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）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3C4A5D
光合作用
1（10全国卷1）2.光照条件下，给C3植物和C4植物叶片提供14CO2，然后检测叶片中的14C。
下列有关检测结果的叙述，错误的是
A.从C3植物的淀粉和C4植物的葡萄糖中可检测到14C
B.在C3植物和C4植物呼吸过程产生的中间产物中可检测到14C
C.随光照强度增加，从C4植物叶片中可检测到含14C的C4大量积累
D.在C3植物叶肉组织和C4植物维管束鞘的C3中可检测到14C
2（10全国卷2）31.（10分）ks5u
请回答下列问题：
ks5u
（1）氮、磷、镁3种元素中，构成生命活动所需直接能源物质的元素是，ks5u
构成细胞膜的元素是。
ks5u
（2）缺镁时植物叶片发黄，其原因是ks5u
（3）在提取叶绿体色素的过程中，研磨叶片通常需加少量二氧化硅、碳酸钙及适量丙酮。
二氧化硅的作用是
（4）碳酸钙的作用是丙酮的作用是光反应中能把光能转换成电脑的叶绿素是少数处于特殊状态的ks5u
3（10重庆卷）2.题2图为光能在叶绿体中转换的示意图，U、V、W、X、Y代表参与光能转换的物质
下列选项，错误的是
A,U在光合作用里的作用是吸收和传递光能
B,V吸收光能后被激发，使
分解，产生电子流
C,W为
的还原剂，其能量是稳定化学能来源之一
D,U至Y的能量转换在叶绿体囊状结构薄膜上进行
4（10浙江卷）29．（26分）回答下列Ⅰ、Ⅱ小题：
Ⅰ．试管苗的光合作用能力较弱，需要逐步适应外界环境才能往大田移栽。
研究人员进行了“改变植物组织培养条件缩短试管苗适应过程”的实验，实验在适宜温度下进行，图甲和图乙表示其中的两个实验结果。
请回答：
（1）图甲的实验是在大气CO2浓度下进行的。
据图分析，试管苗在不加蔗糖的培养中＿＿＿和＿＿＿＿更高。
（2）图乙是试管苗在密闭、无糖培养基条件下测得的24h内CO2浓度变化曲线。
图中b－c段CO2浓度升高缓慢是因为＿＿＿＿＿＿＿＿，c－d段CO2浓度急剧下降是因为试管苗＿＿＿＿。
若d点时打开培养瓶塞，试管苗的光合速率＿＿＿＿。
（3）根据上述实验结果推知，采用无糖培养基、＿＿＿＿和＿＿＿＿可缩短试管苗的适应过程。
5（10北京卷）２．下列对生物细胞代谢活动的描述，不正确的是
Ａ．大肠杆菌在拟核区转录信使ＲＮＡ
Ｂ．乳酸杆菌在细胞质基质中产乳酸
Ｃ．衣藻进行光合作用的场所是叶绿体
Ｄ．酵母菌的高尔基体负责合成蛋白质
6（10天津卷）1.在叶肉细胞中，CO2的固定和产生场所分别是
①叶绿体基质②类囊体薄膜③线粒体基质④线粒体内膜
A.①③B.②③C.①④D.②④
7（10江苏卷）33．（8分）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）银杏叶片不同时时间的光合速率，结果如右图。
（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：
①请在答题卡的指定位置完成总叶绿素含量与采样日期关系的二维曲线圈。
▲
②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▲。
（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▲。
（3）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▲。
8（10海南）2．下列关于叶绿体的描述，错误的是
A．基粒由类囊体堆叠而成B．叶绿体被膜由双层膜组成
C．暗反应发生在类囊体膜上D．类囊体膜上具有叶绿素和酶
9（10海南卷）4．光反应为暗反应提供的物质是
A．［H］和H2OB．［H］和ATPC．ATP和CO2D．H2O和CO2
1C23D4答案:
（1）光合速率光饱和点
（2）温度较低，酶的活性降低,细胞呼吸较弱，产生的CO2较少c-d段光照的增强，光合作用增强,消耗大量的CO2,所以CO2浓度急剧下降升高（3）延长光照时间增加光照强度加CO2浓度（任选两个）5D6A
7【答案】
（1）
结合型叶绿素含量降低
（2）酒精（丙酮）、碳酸钙、石英砂（二氧化硅）基本不变（3）a10月1日的光合建率低a中叶绿体类囊体膜结构破坏8C9B
2009年高考试题汇总--细胞代谢
第一节新陈代谢与酶
（09重庆理综）l.下列有关酶的叙述．正确的是
A高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性
B酶是活细胞产生并具有催化作用的蛋白质
C细胞质基质中有催化葡萄糖分解的酶
D
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