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2019-2020年高三生物第二輪復(fù)習(xí) 專題二 細(xì)胞代謝預(yù)習(xí)案 一．考綱要求 知識內(nèi)容 要求 （1）酶在代謝中的作用 （2）ATP在能量代謝中的作用 （3）光合作用的基本過程 （4）影響光合作用速率的環(huán)境因素 （5）細(xì)胞呼吸 Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ 二．知識結(jié)構(gòu) 主要來源 過程 化能合成作用 場所與過程 細(xì)胞呼吸 直接供能的物質(zhì) 細(xì)胞 分子簡式 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 生理功能 存在及含量 形成途徑 概念 方式 意義 原理的應(yīng)用 有氧呼吸 無氧呼吸 捕獲光能的 色素與結(jié)構(gòu) 光合作用 探究歷程 應(yīng)用 酶 來源 作用 本質(zhì) 特性 ATP 三．考點(diǎn)分析 1.酶與ATP （1）關(guān)于酶的正確與錯(cuò)誤說法 正確說法 錯(cuò)誤說法 產(chǎn)生場所 活細(xì)胞（不考慮哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞） 具有分泌功能的細(xì)胞才能產(chǎn)生 化學(xué)本質(zhì) 有機(jī)物（大多為蛋白質(zhì)，少數(shù)為RNA） 蛋白質(zhì) 作用場所 可在細(xì)胞內(nèi)，細(xì)胞外，體內(nèi)發(fā)揮作用 只在細(xì)胞內(nèi)起催化作用 溫度影響 低溫只抑制酶的活性，不會(huì)使酶變性失活 低溫和高溫都能使酶變性失活 作用 酶只起催化作用 酶具有調(diào)節(jié)，催化等多種功能 來源 生物體內(nèi)合成 有的可來源于食物 （2）有關(guān)酶特性的曲線 【歸納】：以高中教材學(xué)過的酶為輻射點(diǎn)，進(jìn)行整合訓(xùn)練 酶的名稱 酶的作用 淀粉酶（唾液淀粉酶、胰淀粉酶、腸淀粉酶） 催化淀粉分解為麥芽糖 麥芽糖酶（胰麥芽糖酶、腸麥芽糖酶） 催化麥芽糖分解為葡萄糖 蛋白酶（胃蛋白酶、胰蛋白酶） 催化蛋白質(zhì)分解為多肽 多肽酶（腸肽酶） 催化多肽分解為氨基酸 DNA酶 催化DNA分解為脫氧核苷酸 DNA聚合酶 催化DNA復(fù)制 解旋酶 將DNA分子之間的氫鍵打開 RNA聚合酶 催化DNA分子轉(zhuǎn)錄為RNA 逆轉(zhuǎn)錄酶 催化以RNA為模板合成DNA 限制性核酸內(nèi)切酶 切割DNA分子形成粘性末端 DNA連接酶 將DNA分子粘性末端連接起來 纖維素酶、果膠酶 將細(xì)胞壁水解掉 ATP水解酶 催化ATP水解成ADP ATP合成酶 催化ATP的合成 （3）ATP結(jié)構(gòu)簡式中的“A” 注意：ATP結(jié)構(gòu)簡式中的A和DNA和RNA的結(jié)構(gòu)簡式中的不同部位的A進(jìn)行區(qū)別，如下圖中圓圈部分所代表的分別是：(1)腺苷(2)腺嘌呤(3)腺嘌呤脫氧核苷酸(4)腺嘌呤核糖核苷酸 2.光合作用過程分析 （1）．光合作用過程圖解 （2）．反應(yīng)方程式及元素去向 ①光合產(chǎn)物主要是糖類，包括單糖(葡萄糖和果糖)、二糖(蔗糖)和多糖(淀粉)，其中以蔗糖和淀粉最為普遍，但蛋白質(zhì)、脂肪和有機(jī)酸也是光合作用的直接產(chǎn)物。 ②元 素 轉(zhuǎn) 移 ： H218O→18O2、 C18O2→(CH218O) 、14CO2→14C3→(14CH2O)。 （3）．葉綠體處于不同條件下 C3、C5、[H] 、ATP、(CH2O) 合成量的動(dòng)態(tài)變化 （4）.光合作用中光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段的區(qū)別與聯(lián)系 光反應(yīng)階段 暗反應(yīng)階段 所需條件 必須有光、相關(guān)的酶 有光無光均可、相關(guān)的酶 進(jìn)行場所 類囊體的薄膜上 葉綠體內(nèi)的基質(zhì)中 物質(zhì)變化 H2O分解成 O2和[H]；形成 ATP CO2被固定；C3被[H]還原，最終形成糖類；ATP 轉(zhuǎn)化成ADP 和 Pi 能量轉(zhuǎn)換 光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，儲(chǔ)存在ATP 中 ATP 中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為糖類中儲(chǔ)存的化學(xué)能 聯(lián)系 ①物質(zhì)：光反應(yīng)階段產(chǎn)生的[H]，在暗反應(yīng)階段用于還原 C3 ②能量：光反應(yīng)階段生成的 ATP，在暗反應(yīng)階段中將其儲(chǔ)存的化學(xué)能釋放出來，幫助 C3形成糖類，ATP 中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)存在糖類中的化學(xué)能 3.光合作用的影響因素及曲線分析 考點(diǎn)分析： （1）．光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響 圖1 a.曲線分析： A點(diǎn)光照強(qiáng)度為0，此時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，細(xì)胞內(nèi)的代謝特點(diǎn)如圖2所示，釋放的CO2量可表示此時(shí)細(xì)胞呼吸的強(qiáng)度。 AB段：隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也逐漸增強(qiáng)，CO2釋放量逐漸減少，這是因?yàn)榧?xì)胞呼吸釋放的CO2有一部分用于光合作用，此時(shí)細(xì)胞呼吸強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度(如圖3)。 B點(diǎn)：細(xì)胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用，即光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度(如圖4)。光照強(qiáng)度只有在B點(diǎn)以上時(shí)，植物才能正常生長，B點(diǎn)所示光照強(qiáng)度稱為光補(bǔ)償點(diǎn)。 BC段：表明隨著光照強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，到C點(diǎn)以上就不再加強(qiáng)了，C點(diǎn)所示光照強(qiáng)度稱為光飽和點(diǎn)。B點(diǎn)以后的細(xì)胞代謝特點(diǎn)可用圖5表示。 b.應(yīng)用： 陰生植物的B點(diǎn)前移，C點(diǎn)較低，如圖中虛線所示，間作套種農(nóng)作物的種類搭配，林帶樹種的配置，可合理利用光能；適當(dāng)提高光照強(qiáng)度可增加大棚作物產(chǎn)量。 （2）．CO2濃度對光合作用強(qiáng)度的影響 a.曲線分析： 圖1和圖2都表示在一定范圍內(nèi)，光合作用速率隨CO2濃度的增加而增大，但當(dāng)CO2濃度增加到一定范圍后，光合作用速率不再增加。 b.點(diǎn)含義： ①圖1中A點(diǎn)表示光合作用速率等于細(xì)胞呼吸速率時(shí)的CO2濃度，即CO2補(bǔ)償點(diǎn)。 ②圖2中的A′點(diǎn)表示進(jìn)行光合作用所需CO2的最低濃度。 ③圖1和圖2中的B和B′點(diǎn)都表示CO2飽和點(diǎn)。 c.應(yīng)用： 在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以通過“正其行，通其風(fēng)”，增施農(nóng)家肥等增大CO2濃度，提高光合作用速率。 (3)．溫度對光合作用強(qiáng)度的影響 a.曲線分析： 溫度主要是通過影響與光合作用有關(guān)的酶的活性而影響光合作用速率。 b.應(yīng)用： 冬天，溫室栽培可適當(dāng)提高溫度，也可適當(dāng)降低溫度。白天調(diào)到光合作用最溫度，以提高光合作用速率；晚上適當(dāng)降低溫室的溫度，以降低細(xì)胞呼吸，保證植物有機(jī)物的積累。 (4)．必需元素的供應(yīng)對光合作用強(qiáng)度的影響 a.曲線分析： 在一定濃度范圍內(nèi)，增大必需元素的供應(yīng)，可提高 光合作用速率，但當(dāng)超過一定濃度后，會(huì)因土壤溶液濃度過高而 導(dǎo)致植物滲透失水而萎蔫。 b.應(yīng)用： 根據(jù)作物的需肥規(guī)律，適時(shí)、適量地增施肥料，可提高農(nóng)作物產(chǎn)量。 (5)．水分的供應(yīng)對光合作用強(qiáng)度的影響 a.影響： 水是光合作用的原料，缺水既可直接影響光合作用，又會(huì)導(dǎo)致葉片氣孔關(guān)閉，限制CO2進(jìn)入葉片，從而間接影響光合作用。 b.應(yīng)用： 根據(jù)作物的需水規(guī)律合理灌溉。 (6)．葉齡對光合作用強(qiáng)度的影響 a.曲線分析： ①隨幼葉不斷生長，葉面積不斷增大，葉內(nèi)葉綠體 不斷增多，葉綠素含量不斷增加，光合作用速率不斷增加(OA段)。 ②壯葉時(shí)，葉面積、葉綠體、葉綠素都處于穩(wěn)定狀態(tài)，光合作用速率基本穩(wěn)定(AB段)。 ③老葉時(shí)，隨葉齡增加，葉內(nèi)葉綠素被破壞，光合速率下降(BC段)。 b.應(yīng)用：摘除老葉、殘葉。 (7)．多因子對光合作用強(qiáng)度的影響 a.曲線分析： P點(diǎn)時(shí)，限制光合作用速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子，隨其因子的不斷加強(qiáng)，光合作用速率不斷提高。當(dāng)?shù)絈點(diǎn)時(shí)，橫坐標(biāo)所表示的因素不再是影響光合作用速率的因子，要想提高光合作用速率，可適當(dāng)提高圖示中的其他因子。 b.應(yīng)用： 溫室栽培時(shí)，在一定光照強(qiáng)度下，白天適當(dāng)提高溫度的同時(shí)也可適當(dāng)提高CO2濃度以提高光合作用速率。當(dāng)溫度適宜時(shí)，可適當(dāng)增加光照強(qiáng)度和CO2濃度以提高光合作用速率。 4. 呼吸作用的過程分析 (1).呼吸作用過程圖解 （2）．有氧呼吸三個(gè)階段的比較 比較項(xiàng)目 第一階段 第二階段 第三階段 場所 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 線粒體基質(zhì) 線粒體內(nèi)膜 反應(yīng)物 葡萄糖 丙酮酸和水 [H]和氧氣 生成物 丙酮酸和[H] 二氧化碳和[H] 水 產(chǎn)生ATP量 少量 少量 大量 與氧的關(guān)系 無關(guān) 無關(guān) 有關(guān) （3）.有氧呼吸與無氧呼吸的比較 項(xiàng)目 有氧呼吸 無氧呼吸 不同 點(diǎn) 場所 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 條件 需O2、酶 不需O2、需酶 產(chǎn)物 CO2、H2O 酒精和CO2或乳酸 能量 大量 少量 特點(diǎn) 有機(jī)物徹底分解，能量完全釋放 有機(jī)物沒有徹底分解，能量沒有完全釋放 相 同 點(diǎn) 聯(lián)系 葡萄糖分解為丙酮酸階段完全相同 實(shí)質(zhì) 分解有機(jī)物，釋放能量，合成ATP 意義 為生物體的各項(xiàng)生命活動(dòng)提供能量 5.影響細(xì)胞呼吸的環(huán)境因素及其在實(shí)踐中的應(yīng)用 外界因素 分析 應(yīng)用 圖解 溫度 最適溫度時(shí)，細(xì)胞呼吸最強(qiáng)；超過最適溫度呼吸酶活性降低，甚至變性失活，細(xì)胞呼吸受抑制；低于最適溫度酶活性下降，細(xì)胞呼吸受抑制 ①在低溫下貯存蔬菜、水果 ②在大棚種植時(shí)，夜 間適當(dāng)降溫(降低細(xì) 胞呼吸，減少有機(jī)物 的消耗)，提高產(chǎn)量 O2濃度 O2濃度低時(shí)，無氧呼吸占優(yōu)勢；隨 O2 濃度增大，無氧呼吸逐漸被抑制，有氧呼吸不斷加強(qiáng)；當(dāng)O2濃度達(dá)到一定值后，隨O2 濃度增大，有氧呼吸不再加強(qiáng)(受呼吸酶數(shù)量、磷酸、ADP 等因素的影響) ①利用適當(dāng)降低O2濃度等能夠抑制細(xì)胞呼吸、減少有機(jī)物消耗的原理來延長蔬菜、水果的保鮮時(shí)間 ②中耕松土增加根的有氧呼吸 ③在醫(yī)療上選用透氣的消毒紗布等包扎傷口，可抑制厭氧病原菌的繁殖 含水量（自由水） 在一定范圍內(nèi)，細(xì)胞呼吸速率隨含水量的增加而加快，隨含水量的減少而減慢 在作物種子儲(chǔ)藏時(shí)，將種子風(fēng)干，以減弱細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗 CO2濃度 CO2濃度增加，呼吸速率下降 蔬菜和水果的保鮮中，增加 CO2濃度具有良好的保鮮效果 礦質(zhì)元素 有些礦質(zhì)元素是酶的激活劑，影響與細(xì)胞呼吸有關(guān)的酶的活性 合理施肥 6.光合作用與呼吸作用的關(guān)系 （1）光合作用與呼吸作用的關(guān)系圖 （2）光合作用和呼吸作用中的物質(zhì)循環(huán) ①［H］的來源及去路分析 光合作用 呼吸作用 ［H］的來源 過程 場所 過程 場所 光反應(yīng)中 水的光解 葉綠體類囊體薄膜上 第一階段從葡萄糖到丙酮酸（4個(gè)［H］） 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 第二階段丙酮酸與H2O分解所產(chǎn)生(20個(gè)［H］） 線粒體 ［H］的去路 ［H］作為還原劑用于暗反應(yīng)階段中還原C3化合物，以形成C6H12O6并產(chǎn)生H2O 兩階段所產(chǎn)的［H］均被用于第三階段還原O2 產(chǎn)生H2O，同時(shí)釋放大量能量 ②CO2中C和O的轉(zhuǎn)化 ③ATP的來源及去路分析 光合作用 呼吸作用 ATP 的來源 過程 場所 過程 場所 ADP形成ATP時(shí)所需能量來自太陽光能 葉綠體類囊體薄膜 第一階段從葡萄糖到丙酮酸（少） 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 第二階段（少），第三階段（多） 線粒體 ATP 的去路 光反應(yīng)所產(chǎn)生的ATP專用于C3化合物還原時(shí)的能量之需，其能量釋放出來后以穩(wěn)定的化學(xué)能形式儲(chǔ)存于有機(jī)物中 三個(gè)階段所產(chǎn)生的ATP均可作為能量貨幣用于各項(xiàng)生命活動(dòng)，如礦質(zhì)離子吸收、生長素運(yùn)輸?shù)? （3）光合作用和呼吸作用中的能量流動(dòng) 7.與細(xì)胞代謝有關(guān)的計(jì)算 （1）有光和無光條件下，植物都進(jìn)行呼吸作用 （2）光合作用實(shí)際產(chǎn)氧量 = 實(shí)測的氧氣釋放量 +呼吸作用耗氧量 （3）光合作用實(shí)際CO2消耗量 = 實(shí)測的CO2消耗量 + 呼吸作用CO2釋放量 （4）光合作用葡萄糖凈生產(chǎn)量 = 實(shí)際光合作用葡萄糖生產(chǎn)量-呼吸作用葡萄糖消耗量 （5）計(jì)算時(shí)，應(yīng)該先列出光合作用和呼吸作用的反應(yīng)時(shí)，然后列出方程予以計(jì)算。 四．典型例題 1.下圖表示某種酶在不同處理?xiàng)l件（a、b、c）下，催化某化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物的量和反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系，分析此圖可獲得的信息是（　?。? A．若a、b、c表示酶濃度，則a＞b＞c B．若a、b、c表示pH，則c＞b＞a C．若a、b、c表示溫度，則一定是a＞b＞c＞ D．若a、b、c表示溫度，則不可能是c＞b＞a 2.（xx新課標(biāo)卷2） 關(guān)于酶的敘述，錯(cuò)誤的是（ ） A. 同一種酶可存在于分化程度不同的活細(xì)胞中 B.低溫能降低酶活性的原因是其破壞了酶的空間結(jié)構(gòu) C.酶通過降低化學(xué)反應(yīng)的活化能來提高化學(xué)反應(yīng)速度 D.酶既可以作為催化劑，也可以作為另一個(gè)反應(yīng)的底物 3.（xx海南卷）關(guān)于真核細(xì)胞中生命活動(dòng)與能量關(guān)系的敘述，錯(cuò)誤的是（ ） A．DNA復(fù)制需要消耗能量 B．光合作用的暗反應(yīng)階段需要消耗能量 C．物質(zhì)通過協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞時(shí)需要消耗ATP D．細(xì)胞代謝所需的ATP可在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生 4.(xx濰坊高三模擬)以下關(guān)于ATP和酶的說法正確的是(　　) A．人體成熟的紅細(xì)胞既能產(chǎn)生酶又能產(chǎn)生ATP B．ATP含有核糖，酶一定不含核糖 C．葉綠體基質(zhì)中CO2合成葡萄糖的過程需要酶并消耗ATP D．酶與ATP均具有高效性與專一性 5.下圖是探究酵母菌呼吸作用的實(shí)驗(yàn)裝置圖。裝置中底物（葡萄糖）充足且溫度適宜。A、B表示著色液滴，可隨容器中氣體量的變化而發(fā)生移動(dòng)。下列說法正確的是 ①20%NaOH的作用是吸收酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生的CO2； ② 如果A不動(dòng)而B右移，說明酵母菌只進(jìn)行無氧呼吸； ③ 如果A左移而B不動(dòng)，說明酵母菌只進(jìn)行有氧呼吸； ④ 如果A、B均左移，說明酵母菌同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸； A．①②； B．③④； C．①④； D．②③； 培養(yǎng)液 活塞 著色液 橡皮塞 容器 刻度管 A 裝置1 20%NaOH 5mL 培養(yǎng)液 裝置2 蒸餾水5mL 容器 橡皮塞 活塞 著色液 刻度管 B 6.細(xì)胞內(nèi)糖分解代謝過程如圖所示，下列敘述錯(cuò)誤的是 A．植物細(xì)胞能進(jìn)行過程①和③或過程①和④ B．真核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中能進(jìn)行過程①和② C．動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)，過程②比過程①釋放的能量多 D．乳酸菌細(xì)胞內(nèi)，過程①產(chǎn)生[H]，過程③消耗[H] 7.下圖是某高二生物興趣小組探究不同條件下光合作用和呼吸作用過程中氣體產(chǎn)生情況的實(shí)驗(yàn)示意圖，裝置中的碳酸氫鈉溶液可維持瓶內(nèi)的二氧化碳濃度在恒定水平。下列幾種實(shí)驗(yàn)結(jié)果(給予相同的環(huán)境條件)，你覺得不可能出現(xiàn)的是 A．甲、乙裝置水滴都左移 B．甲、乙裝置水滴都右移 C．甲裝置水滴不動(dòng)，乙裝置水滴左移 D．甲裝置水滴右移，乙裝置水滴左移 8.請據(jù)圖回答： （1）圖2中e點(diǎn)與d點(diǎn)相比較，e點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞中C3的含量 ；e點(diǎn)與f點(diǎn)相比較，e點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞中C3的含量 （填“高”、“低”、“基本一致”）。 （2）對綠色植物的葉片來說，光照強(qiáng)度大于圖1中b點(diǎn)時(shí)，圖丙中存在的箭頭有（填字母） 。 （3）若圖1表示某植物在最適溫度25℃時(shí)光合速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系，則將溫度調(diào)30℃ ，圖1中b點(diǎn)將向 移動(dòng)。 （4）丁圖表示在密閉裝置中測得的CO2變化量，在15℃時(shí)該植物光合作用制造的有機(jī)物量是呼吸作用消耗的有機(jī)物量的 倍。若給該植物澆灌H218O，一段時(shí)間后，收集該植物周圍的空氣，發(fā)現(xiàn)其中有H218O，請用圖解簡要說明該過程＿＿＿＿＿＿＿＿。 9.（xx九江二聯(lián)29題）下圖甲表示在一定條件下測得的該植物光照強(qiáng)度 與光合速率的關(guān)系；圖乙表示某綠色植物的細(xì)胞代謝狀況；圖丙是某興趣小組將植物栽培在密閉玻璃溫室中，用紅外線測量儀測得室內(nèi)的CO2濃度與時(shí)間關(guān)系的曲線。請分析回答： (1)圖甲中的a點(diǎn)表示______，c點(diǎn)時(shí)，葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場所有 。 (2)圖乙所示的細(xì)胞代謝情況，可用圖甲中a、b、c、d四點(diǎn)中的哪一點(diǎn)來表示？ 。 (3)如果一天中12小時(shí)光照，12小時(shí)黑暗，在光照強(qiáng)度大于____klx時(shí)，植物才會(huì)表現(xiàn)出生長現(xiàn)象。在相同溫度下，將該植物的葉片置于8 klx光照下9小時(shí)，然后移到黑暗處15小時(shí)，則該24小時(shí)內(nèi)每100 cm2葉片的光合作用所消耗的CO2的量為 mg。 (4)若圖甲曲線表示該植物在25℃時(shí)光照強(qiáng)度與光合速率的關(guān)系，并且已知該植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25℃和30℃，那么在原有條件不變的情況下，將溫度提高到30℃，理論上分析c點(diǎn)將____(左移、右移、不變)。 (5)由圖丙可推知，密閉玻璃溫室中氧氣濃度最大的是________點(diǎn)，光合速率與呼吸速率相等的點(diǎn)是______，j點(diǎn)與e點(diǎn)相比植物體內(nèi)有機(jī)物含量將_______(增加、減少、不變)。 典例答案： 1.A 2.B 3.C 4.C 5.D 6.D 7.B 8.（1）低 高（2）a、b、c、d（3）右（4）3.5 H218O→18O2→H218O 9.（1）細(xì)胞呼吸強(qiáng)度 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體（2）d (3)4 162（2分） (4) 右移 (5)h f和h（2分） 減少