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細胞的代謝 搶分必背 1.細胞代謝是指細胞中每時每刻都進行著的許多化學反應。 2.活化能是指分子從常態(tài)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)所需要的能量。 3.同無機催化劑相比,酶降低活化能的作用更顯著,催化效率更高。 4.酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物,其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),少數(shù)是RNA。 5.酶的催化作用具有高效性和專一性。酶的催化作用需要適宜的溫度和pH等條件。 6.實驗過程中可以變化的因素稱為變量。人為改變的變量稱為自變量;隨著自變量的變化而變化的變量稱為因變量;除自變量和因變量外的變量稱為無關(guān)變量。 7.ATP的名稱是三磷酸腺苷,ATP的功能是生物體新陳代謝的直接能源物質(zhì)。 8.ATP的分子簡式:A—P~P~P。ATP中遠離腺苷(A)的高能磷酸鍵容易水解,也容易形成。 9.ATP在細胞內(nèi)的含量很少,但需要量很大,這依賴于ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化,這種轉(zhuǎn)化時刻不停地發(fā)生并且處于動態(tài)平衡之中。 10.細胞內(nèi)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應機制,是生物界的共性。 11.吸能反應一般與ATP水解反應相聯(lián)系,由ATP水解供能;放能反應一般與ATP合成相聯(lián)系,釋放的能量用于將ADP轉(zhuǎn)化為ATP。 12.有氧呼吸和無氧呼吸的共同點是,在酶的催化作用下,分解有機物,釋放能量。但是前者需要氧和線粒體參與,有機物被徹底氧化,釋放的能量比后者多。 13.葉綠體吸收光能的色素分布在葉綠體的類囊體的薄膜上。葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍紫光和紅光,胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍紫光。 14.光反應發(fā)生在類囊體薄膜上,產(chǎn)物是O2、ATP和[H]。暗反應發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中,C的轉(zhuǎn)化途徑是CO2→C3→(CH2O)。 搶分關(guān)鍵 　　1.低溫、高溫、強酸和強堿等因素對酶活性(酶促反應速率)的影響 (1)低溫:降低酶活性,不會使酶失活,條件適宜時,酶活性恢復。 (2)高溫、強酸、強堿:破壞酶的空間結(jié)構(gòu),使酶失活,不能恢復。 (3)溫度和pH通過影響酶的活性影響酶促反應速率。 (4)底物濃度和酶濃度通過影響底物與酶的接觸來影響酶促反應速率,并不影響酶的活性。 2.有關(guān)酶的實驗設計的易錯點 (1)驗證酶的專一性實驗中的注意事項:淀粉或蔗糖+淀粉酶,應用斐林試劑檢測反應物,不能選用碘液,因為碘液無法檢測蔗糖是否被分解。 (2)在探究溫度對酶活性的影響實驗中的注意事項:①不宜選用斐林試劑鑒定,因為溫度是干擾條件;②實驗步驟不能顛倒,否則會使實驗出現(xiàn)較大誤差。 3.ATP的產(chǎn)生與利用 (1)產(chǎn)生:光合作用的光反應、有氧呼吸和無氧呼吸。 (2)場所:葉綠體類囊體薄膜、線粒體基質(zhì)和內(nèi)膜、細胞質(zhì)基質(zhì)。 (3)光合作用和細胞呼吸產(chǎn)生的ATP的去向不同 ①呼吸作用產(chǎn)生的ATP用于各種耗能反應。 ②光反應產(chǎn)生的ATP只能用于暗反應中有機物的合成。 4.細胞呼吸的5個失分點 (1)細胞呼吸的底物是有機物,而不只是糖類,糖類是主要的能源物質(zhì)。 (2)線粒體只能利用丙酮酸,不能吸收利用葡萄糖。 (3)細胞呼吸釋放的能量包括ATP中的能量和熱能。 (4)有H2O生成的一定是有氧呼吸,有CO2生成時不能確定呼吸方式。 (5)真核細胞并非都能進行有氧呼吸,如蛔蟲細胞、哺乳動物成熟紅細胞只進行無氧呼吸。 5.環(huán)境條件驟變時,光合作用中間物質(zhì)含量的變化 ①CO2濃度不變,由光照到黑暗:C3含量上升;C5、[H]、ATP含量下降。 ②光照不變,CO2濃度下降:C5、[H]、ATP含量上升;C3和有機物含量下降。 6.光合作用與細胞呼吸的計算問題 (1)光合作用所需的CO2的來源有兩個:光合作用會優(yōu)先利用自身細胞呼吸產(chǎn)生的,不足的從周圍空氣中吸收(水生植物從水中吸收)。 (2)光合作用釋放的O2的去路:首先被自身線粒體利用,多余的釋放到周圍空氣中。 (3)當在光照下光合作用與細胞呼吸同時進行時,實測(凈)光合速率=總光合速率-呼吸速率。 ①表示方法:凈光合速率即測得的“CO2吸收量”“O2釋放量”“有機物積累量”; 總光合速率即“消耗的CO2量”“O2的產(chǎn)生量”“有機物的產(chǎn)生量”。 ②高考?？嫉闹参铩叭省眴栴}歸納 ③提高大棚作物產(chǎn)量的措施:陰天時人工補光,最好補紅光、藍紫光;夜間適當降溫。 搶分小練 1.(2017海南,5)關(guān)于生物體內(nèi)能量代謝的敘述,正確的是(　　) A.淀粉水解成葡萄糖時伴隨有ATP的生成 B.人體大腦活動的能量主要來自脂肪的有氧氧化 C.葉肉細胞中合成葡萄糖的過程是需要能量的過程 D.硝化細菌主要從硝酸還原成氨的過程中獲取能量 2.(2014課標Ⅲ,2)ATP是細胞中重要的高能磷酸化合物。下列有關(guān)ATP的敘述,錯誤的是(　　) A.線粒體合成的ATP可在細胞核中發(fā)揮作用 B.機體在運動時消耗ATP,睡眠時則不消耗ATP C.在有氧與缺氧的條件下細胞質(zhì)基質(zhì)中都能形成ATP D.植物根細胞吸收礦質(zhì)元素離子所需的ATP來源于呼吸作用 3.(2016課標Ⅱ,4)關(guān)于高等植物葉綠體中色素的敘述,錯誤的是(　　) A.葉綠體中的色素能夠溶解在有機溶劑乙醇中 B.構(gòu)成葉綠素的鎂可以由植物的根從土壤中吸收 C.通常,紅外光和紫外光可被葉綠體中的色素吸收用于光合作用 D.黑暗中生長的植物幼苗葉片呈黃色是由于葉綠素合成受阻引起的 4.(2018全國百校聯(lián)盟聯(lián)考,3)細胞代謝是細胞生命活動的基礎,酶在細胞代謝中起到了重要的作用,下列有關(guān)說法正確的是(　　) A.DNA復制時需要解旋酶和RNA聚合酶的催化 B.酶只能催化一種或幾種相似底物的反應 C.構(gòu)成淀粉和纖維素的單體都是葡萄糖,所以水解淀粉和纖維素的酶是同一種酶 D.酶的催化效率比無機催化劑高,是因為酶能降低化學反應的活化能 5.(2017北京,2)某植物光合作用、呼吸作用與溫度的關(guān)系如圖。據(jù)此,對該植物生理特性理解錯誤的是(　　) A.呼吸作用的最適溫度比光合作用的高 B.凈光合作用的最適溫度約為25 ℃ C.在0~25 ℃范圍內(nèi),溫度變化對光合速率的影響比對呼吸速率的大 D.適合該植物生長的溫度范圍是10~50 ℃ 6.(2018四川樂山第二次調(diào)研,3)圖1表示夏季晴朗的一天,某種綠色植物在24小時內(nèi)O2吸收和釋放速率的變化示意圖,A、B點對應時刻分別為6點和19點。圖2表示光照強度與植物光合速率的關(guān)系。下列有關(guān)說法錯誤的是(　　) A.圖1中24小時內(nèi)不進行光合作用的時段是0~5點和20~24點 B.圖1的陰影部分可表示6~19點有機物的積累量 C.圖2中限制A~C段光合速率的主要外界因素是光照強度 D.圖2的C點時,每個細胞合成ATP的場所都有細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體 答案全解全析 搶分小練 1.C　淀粉的水解在消化道內(nèi)進行,可釋放能量,但消化道內(nèi)不存在ATP合成酶,該能量無法轉(zhuǎn)化成ATP,A錯誤;人體生命活動的能量主要來自葡萄糖的有氧氧化,B錯誤;暗反應產(chǎn)生葡萄糖的過程需要光反應提供的能量,C正確;硝化細菌生成有機物的能量來自其將氨氧化成硝酸的過程,D錯誤。 2.B　細胞核中進行的DNA復制與轉(zhuǎn)錄等過程需要的ATP主要由線粒體提供,A正確;ATP是生命活動直接的能源物質(zhì),機體無時無刻不在消耗ATP,睡眠時生命活動并沒有停止,也需要消耗能量,B錯誤;有氧呼吸第一階段和無氧呼吸都在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行,都產(chǎn)生ATP,C正確;植物根細胞吸收礦質(zhì)元素離子主要通過主動運輸?shù)男问?其消耗的能量主要是由細胞呼吸所提供的,D正確。 3.C　葉綠體中的色素能夠溶解在包括乙醇在內(nèi)的有機溶劑中,A項正確;鎂離子屬于細胞中的無機鹽范疇,可以離子狀態(tài)由植物的根從土壤中吸收,進而參與葉綠素的合成,B項正確;一般情況下,光合作用所利用的光都是可見光,可見光不包括紅外光和紫外光,C項錯誤;葉綠素的合成需要光,黑暗中生長的植物幼苗,因沒有光照而導致葉綠素合成受阻,使類胡蘿卜素的顏色顯現(xiàn)出來,因而葉片呈黃色,D項正確。 4.B　DNA復制時需要解旋酶和DNA聚合酶,轉(zhuǎn)錄時需要RNA聚合酶的催化,A錯誤;酶的作用具有專一性,一種酶只能催化一種或幾種相似底物的反應,這與酶分子自身的性質(zhì)有關(guān),B正確;催化淀粉和纖維素水解的酶分別是淀粉酶和纖維素酶,C錯誤;催化劑都能降低化學反應的活化能,但酶降低的活化能更多,D錯誤。 5.D　本題主要考查影響光合作用和呼吸作用的環(huán)境因素以及識圖能力。由圖可知,該植物呼吸作用的最適溫度約為55 ℃,而光合作用的最適溫度約為30 ℃,呼吸作用的最適溫度比光合作用的最適溫度高,A正確;由圖可知,凈光合作用的最適溫度約為25 ℃,B正確;觀察題圖中曲線可知,在0~25 ℃范圍內(nèi),總光合速率上升快于呼吸速率,溫度變化對光合速率的影響比對呼吸速率的大,C正確;凈光合速率大于零時,植物才能生長,溫度為50 ℃時,凈光合速率為負值,植物不能生長,D錯誤。 6.D　據(jù)圖分析,圖1中0~5點和20~24點氧氣吸收速率一直保持最大,說明該綠色植物只進行呼吸作用,A正確;圖1的陰影部分可表示6~19點有機物的積累量,B正確;圖2中限制A~C段光合速率的主要外界因素是光照強度,C正確;圖2的C點時,每個細胞合成ATP的場所都有細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體,能夠進行光合作用的細胞產(chǎn)生ATP的場所還有葉綠體,D錯誤。