高中生物复习细胞的代谢

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1、第7讲 细胞与能量 酶第8讲 细胞出入细胞的方式第9讲 细胞呼吸第10讲 光合作用（一）第11讲 光合作用（二）考试说明知识识内容要求 (1)ATP在能量代谢谢中的作用 (2)物质质出入细细胞的方式 (3)酶在代谢谢中的作用 (4)细细胞呼吸 (5)光合作用的基本过过程 (6)影响光合作用速率的环环境因素 实验实验掌握程度参考生物考试说试说 明中的： (一)考试试的能力与要求 (二)实验实验 与探究能力(7)(探究pH对对酶活性的影响(8)叶绿绿体中色素的提取和分离(9)探究环环境因素对对光合作用的影响知识框架考点整合细细胞代 谢谢生命活动动活跃跃状态态降低活化能保持不变变对对照组组活酵母细细

2、胞死亡裂解后脲脲酶RNA活细细胞有机物高放能反应应腺苷三磷酸ATP吸能反应应放能反应应ATP三磷酸腺苷远远离A的那个高能磷酸键键细细胞呼吸 要点探究 探究点一 酶和一般催化剂的比较(1)用量少而催化效率高酶与一般催化剂剂一样样，虽虽然在细细胞中的相对对含量很低 ，却能使一个慢速反应变为应变为 快速反应应。(2)反应应前后酶的性质质和数量均没有变变化和一般催化剂剂一样样，酶仅仅能改变变化学反应应的速度，并 不能改变变化学反应应的平衡点。酶本身在反应应前后不发发生变变 化。(3)可降低反应应的活化能在一个化学反应应体系中，反应应开始时时，反应应物(S)分 子的平均能量水平较较低，为为“常态态”。在

3、反应应的任何一瞬间间 反应应物中都有一部分分子具有比常态态更高一些的能量，高 出的这这一部分能量称为为活化能，使这这些分子进进入“活化态态”( 过过渡态态)，这时这时 就能形成或打破一些化学键键，形成新的物质质 产产物(P)，即S变为变为 P。这这些具有较较高能量、处处于活化 态态的分子称为为活化分子；反应应物中这这种活化分子愈多，反 应应速度就愈快。活化能的定义义是在一定温度下1 g底物分子 全部进进入活化态态所需要的自由能。催化剂剂包括酶在内，能降低化学反应应的活化能，如图图7 1所示，由于在催化反应应中，只需较较少的能量就可使反应应 物进进入“活化态态”，所以和非催化反应应相比，活化分子

4、的数 量大大增加，从而加快了反应应速度。图图712.酶作为为生物催化剂剂的特性(1)催化效率高，即高效性；(2)高度的专专一性；(3)酶的作用条件较较温和。酶较较其他催化剂剂更加脆弱，易失去活性。强酸、强碱 、高温等条件都能使酶破坏而完全失去活性。所以酶作用一 般都要求比较较温和的条件，如常温、常压压、接近中性的酸 碱度等。3.(1)关于酶的正确与错误说错误说 法3关于酶的正确与错误说错误说 法(2)酶的特性：高效性；专专一性；需要适宜的条件酶的高效性的验证验证 ：实验实验 比较过较过 氧化氢氢酶和Fe3的催化 效率 酶的专专一性的验证验证 ：实验实验 探索淀粉酶对对淀粉和蔗糖的作 用 酶需要

5、适宜的条件：酶的催化作用需要适宜的条件 ，如适宜的温度、适宜的pH等，易受活化剂剂或抑制剂剂的影 响。在高温、强酸或强碱、重金属盐盐等引起蛋白质质 蛋白质变性的条件下，酶都会丧失活性。相比而言，无机 催化剂则不易受影响，如同样加热到100 ，过氧化氢酶早 已失去活性，而Fe3仍可起催化作用。但要注意的是，低温 仅是抑制酶的活性，随温度的升高(最适温度以下)酶的活性逐渐增强。【答案】 D 【解析】 本题题考查查酶的特性和使用方法。酶的活性容易 受到温度、酸碱度影响而失活，所以要保持酶的活性，才能 使之发挥发挥 作用。ABC在反应应之前都经经高温处处理了，所以酶 失去活性，只有D，先让让酶反应应，

6、后炒熟，不影响酶的作用 发挥发挥 。变式题 2010黄冈模拟胰蛋白酶作用于一定量的某种物质(底物)，温度保持37 ，pH保持最适值，生成物量与反应时间关系如图 所示，请回答下列问题：(1)该酶作用的底物是_。 (2)在140分钟后，曲线变成水平，这是因为 _。(3)若增加胰蛋白酶浓度，其他条件不变，请在原图上 画出生成物量变化的示意曲线。 (4)若胰蛋白酶浓度和其他条件不变，反应液pH由 2逐渐升高到10，则酶催化反应的速度将_，原因是 _。不变变蛋白质质底物量一定，底物已被消耗尽在pH2时时酶已经经失 活(5)图73中能正确表示胰蛋白酶对底物的分解速度 和温度关系的是( ) C 探究点二 与

7、酶有关的图表、曲线解读1.表示酶高效性的曲线线 图图74(1)催化剂剂可加快化学反应应速率，与无机催化剂剂相比， 酶的催化效率更高。(2)酶只能缩缩短达到化学平衡所需时间时间 ，不改变变化学反 应应的平衡点。(3)酶只能催化已存在的化学反应应。2.表示酶专专一性的图图解图图75(1)图图中A表示酶，B表示被催化的底物。(2)酶和被催化的底物分子都有特定的结结构。3.影响酶活性的曲线线图图76(1)在一定温度(pH)范围围内，随温度(pH)的升高，酶的催 化作用增强，超过这过这 一范围围酶催化作用逐渐渐减弱。(2)过过酸、过过碱、高温都会使酶遭到破坏，而低温只是 抑制酶的活性，酶分子结结构未被破

8、坏，温度升高可恢复活性 。(3)反应应溶液酸碱度的变变化不影响酶作用的最适温度。4.底物浓浓度和酶浓浓度对对酶促反应应的影响图图77(1)在其他条件适宜，酶量一定的条件下，酶促反应应速率 随底物浓浓度增加而加快，但当底物达到一定浓浓度后，受酶数 量和酶活性限制，酶促反应应速率不再增加。(2)在底物充足，其他条件适宜的条件下，酶促反应应速率 与酶浓浓度成正比。C 【解析】 本题题重点考查查影响酶活性的几种因素(酶浓浓度、温度、pH、底物浓浓度等)对对酶催化反应应速率的影响，同时时重点考查查了考生能正确运用曲线图线图 准确描述生物学现现象的能力以及运用生物学语语言解释释生物学现现象的能力，很好地体

9、现现了高考考试试内容改革的方向。生物体内的化学反应应受温度、pH、酶浓浓度和反应应物浓浓度的影响。在一定范围围内，随着反应应物浓浓度增大，化学反应应速率加快，之后受酶数量和活性的限制，化学反应应速率不再增加，故呈现现出C选项选项 所示的曲线图线图 。【点评】 本题考查的知识是影响酶活性的因素。解题 的切入点是横坐标所表示的因素与酶的活性以及反应速率三 者之间建立联系。酶相关曲线分析题是高考常考常新的考点 ，本题推陈出新，综合考查识图、读图能力。解此类题时， 还需要注意纵坐标所表示的含义，对于酶的活性和反应速率 二者并不等同，如反应物浓度与酶的活性、反应速率的关系 为如图所示。下面的变式题是以表

10、格形式考查酶的催化效率 的实验。【答案】 (1)为为了使细细胞壁与酶充分接触，提高酶解效果 (2)果胶酶和纤维纤维 素酶 、 排除无关变变量的干扰扰 (3)等渗溶液 (4)低渗涨涨破法【解析】 本题题考查查有关酶的催化效率的实验实验 ，(1)实验过实验过 程中，需要轻摇试轻摇试 管，可以使细细胞壁与酶充分接触，可以 提高酶解效果。(2)蜗蜗牛以植物为为食，所以唾液酶中含有果 胶酶和纤维纤维 素酶，、没有添加酶溶液为为空白对对照 组组，其目的是排除无关变变量的干扰扰。(3)离心后收集沉淀物 ，并用等渗溶液清洗，目的是保持细细胞正常形态态。(4)要用 低渗涨涨破法来检验检验 原生质质体是否符合要求

11、，若没有细细胞壁 则则可以涨涨破，有则则不能涨涨破。 探究点三 ATP和ADP的相互转化和利用1.ATP的结结构简简式ATP是细细胞内一种高能磷酸化合物，是腺苷三磷酸的 英文缩缩写，其结结构简简式为为APPP，A代表腺苷，P 代表磷酸基团团，代表高能磷酸键键。ATP分子中大量的 能量贮贮存在高能磷酸键键中。2.ATP与ADP的相互转转化如图图所示：ATP中远远离腺苷的高能磷酸键键很容易水解，以保证证能量 及时时供应应；也很容易形成，以保证证能量相对稳对稳 定和能量持 续续供应应；ATP在生物体内含量很少，又不断通过过各种生命 活动动大量消耗，但ATP在细细胞内的转转化十分迅速，从而使 细细胞中

12、的ATP总总是处处于一种动态动态 平衡中。3.ATP的利用糖类类是细细胞的主要供能物质质，脂肪是生物体内主要的 贮贮能物质质，这这些有机物中的能量都不能直接被生物体利用 ，需经经氧化分解后转转移到ATP中，才能供生物体利用，所 以ATP是细细胞生命活动动的直接能源物质质。ATP主要为为肌肉 收缩缩、神经传导经传导 、生物电电、合成和分泌、主动动运输输、胞吐 和胞吞、碳反应应中C3的还还原等生命活动动提供能量。4.ATP 和ADP的相互转转化不是一个可逆的过过程(1)从反应应条件看：ATP水解是水解反应应，需水解酶； ATP合成是合成反应应，需合成酶。(2)从能量来源和去路看：ATP水解释释放的

13、能量是贮贮存 在高能磷酸键键中的化学能；合成ATP所需能量主要有化学能 和太阳光能。(3)从反应场应场 所看：ATP合成的场场所有：细细胞质质基质质、 线线粒体和叶绿绿体；ATP分解的场场所较较多，如细细胞膜、叶绿绿 体基质质、细细胞质质基质质、细细胞核等等。(4)从反应时间应时间 看：ATP 的合成和分解并不是同时时发发 生的。总总的说说来，细细胞中能量供应应充足时时，更多地发发生 ATP的合成反应应；细细胞中耗能反应应多时时，更多地发发生 ATP的分解反应应。总总之，ATP与ADP的相互转转化，从物质质方面看是可 逆的，从酶的种类类、进进行的场场所、能量的来源方面看不 可逆，即整体来看二者

14、的反应应不可逆，而是细细胞内ATP 与ADP的循环过环过 程。ATP并非新陈陈代谢谢唯一的直接能源。新陈陈代谢谢所需 的能量主要是由细细胞内ATP提供的，但其他核苷酸的三磷 酸酯酯也可以直接参与生命活动动的供能。B 【解析】 无氧条件下，光合作用不是细细胞ATP的唯 一来源，还还有无氧呼吸；线线粒体合成ATP依赖赖氧，叶绿绿 体合成ATP不依赖赖氧；细细胞质质中消耗的ATP来源于细细胞 质质基质质、线线粒体和叶绿绿体。【点评】 本题题以绿绿色植物叶肉细细胞ATP的产产生入 手，加深学生对对ADP转转化成ATP时时所需能量主要来源的 理解。对对于动动物、人、真菌和大多数细细菌来说说，均来自 细细

15、胞进进行呼吸作用时时有机物分解所释释放的能量；对对于 绿绿色植物来说说，除了依赖赖呼吸作用所释释放的能量外，在 叶绿绿体内进进行光合作用时时，ADP转转化为为ATP还还利用了 光能。细细胞中绝绝大多数需要能量的生命活动动都是由ATP 直接提供能量的。下面的变变式题侧题侧 重点是考查查ATP的消 耗。B 【解析】 该题该题 考查细查细 胞呼吸和光合作用产产生ATP ，属于理解水平，试题试题 中等难难度。酵母菌细细胞质质基质质中无 氧呼吸和有氧呼吸第一阶阶段均产产生ATP叶肉细细胞叶绿绿体基 质质中消耗ATP；人体唾液腺细细胞线线粒体基质质中有氧呼吸第 二阶阶段产产生ATP；根尖细细胞的线线粒体内

16、膜有氧呼吸阶阶段产产 生大量的ATP；高尔基体膜上不能产产生ATP。考点整合小于 失水动态动态 平衡细细胞膜液泡膜渗透作用高于 质质壁分离复原不同矿矿物质质选择选择 透过过性甘油载载体载载体能量(ATP)要点探究 探究点一 细胞的吸水和失水1.原理：渗透作用。发发生渗透作用必须须具备备两个条件：(1)具有半透膜； (2)膜两侧侧溶液具有浓浓度差。这这里的浓浓度是指物质质的量浓浓 度(摩尔浓浓度)，如果是其他浓浓度要换换算成物质质的量浓浓度 后才能比较浓较浓 度的大小，从而判断细细胞是吸水还还是失水 。2.动动物细细胞的吸水和失水红细红细 胞的细细胞膜相当于半透膜，允许许水分子自由通 过过，而细细胞内的血红红蛋白等分子不能通过过。水分进进出哺 乳动动物红细红细 胞的状况可用图图81表示：图图813.成熟植物细细