《2018届高三生物二轮复习 第2专题 细胞的代谢课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018届高三生物二轮复习 第2专题 细胞的代谢课件（85页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,专题突破,知识纵横,1.关于酶的正确与错误说法,一、酶与ATP,2.对酶的特性的理解,(1)高效性:酶的催化效率很高,是无机催化剂 的1071013倍。中间产物学说认为:酶在催化 某一底物时,先与底物结合生成一种极不稳定 的中间产物(酶底物复合物),这种中间产物 极为活跃,很容易发生化学反应,并释放出酶 。其催化过程可表示为:,酶能加快反应速率的根本原因是酶能显著降 低反应的活化能,缩短反应达到平衡点的时 间,但不改变反应的平衡点。,(2)专一性:酶对底物具有严格的选择性,一种 酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。,很多学者认为:酶与底物结合时,底物的结构 和酶的活动中心的结构十分吻合,就
2、好像一把 钥匙开一把锁一样(“锁钥”模型),因而体 现出酶的专一性。可用图解表示如下:,(注:该模型能解释酶的专一性,实际情况是由 于酶与底物的结构互补,诱导契合,通过分子 的相互识别产生的,如下图),(3)酶的作用条件较温和:酶所催化的化学反,应一般是在比较温和的条件下进行的。高温 、过酸或过碱、重金属盐等会使酶的空间结 构遭到破坏,酶会永久失活。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。,温度、酸碱度等通过影响 酶的活性来影响酶的催化效
3、率。底物浓度、 酶的浓度可影响酶的催化效率,却不影响酶的 活性。,3.ATP结构,ATP的组成及结构,要注意将ATP的结构简式中的“A”和DNA 、RNA的结构简式中的不同部位的“A”进 行区分,如下图中圆圈部分所代表的分别是: 腺苷、腺嘌呤、腺嘌呤脱氧核苷酸、 腺嘌呤核糖核苷酸。,4.ATP的合成与ATP的水解不是可逆反应,ATP并非新陈代谢所需能 量的唯一直接来源。ATP是生物体细胞内流 通的“能量货币”,新陈代谢所需要的能量主 要是由细胞内ATP提供的,但其他核苷酸的三 磷酸酯也可以直接参与生命活动的供能,如 GTP参与蛋白质的合成、UTP参与糖原的合 成等。,例1 下图示生物体内常见的
4、一种生 理作用过程,下列叙述不正确的是 ( ),A.反应完成后,a的性质未发生改变,B.a成分是蛋白质或RNA,C.反应体系中b浓度不变,a浓度升高可使反应,速率加快,D.温度过高对a的影响比温度过低对a的影响 小,【解析】根据图示可知a为酶分子,b为底物分 子。酶在反应前后不变,继续催化下一个反 应;酶的化学本质为蛋白质或RNA;底物浓度 不变时,提高反应体系中酶的浓度可使酶与底,物分子接触的机会增加,从而使反应速率加 快;温度过高时可使酶失活,且不可逆转,而低 温仅是抑制酶的活性,温度升高时酶活性还可 以恢复。所以答案为D。,【答案】D,ATP的第三个高能磷酸键很容易断裂和再 形成 黑暗条
5、件下,只有线粒体可以产生 ATP 呼吸作用把有机物中绝大部分能量 转移到ATP中 人体内成熟的红细胞中氧 气含量增多,则产生ATP增多 ATP的合成 总是伴随有机物的氧化分解,A. B.,例2 ATP是细胞的能量“通货”,有 关说法错误的是 ( ),C. D.,【解析】一个ATP分子只有两个高能磷酸键, 远离A的那个容易断裂和再形成;有氧呼吸的 第一个阶段在细胞质基质中进行,也可以产生 ATP,另外原核生物没有线粒体,也可以产生 ATP;呼吸作用只能把少部分能量转移到ATP 中,更多的能量以热能形式散失了;人体成熟 的红细胞中不含有线粒体,只进行无氧呼吸,呼吸速率和氧气含量无关;光反应中ATP
6、合成 利用光能,不伴随有机物的分解。,【答案】A,二、光合作用,1.内部因素对光合速率的影响,(1)不同部位,由于叶绿素具有接受和转换能量的作用,所,以,植株中凡是绿色的、具有叶绿素的部位都 能进行光合作用。在一定范围内,叶绿素含量 越多,光合速率越大。以一片叶子为例,最幼 嫩的叶片光合速率低,随着叶子成长,光合速 率不断加大,达到高峰,随后叶子衰老,光合速 率就下降。,(2)不同生育期,一株作物不同生育期的光合速率不尽相同,一 般都以营养生长期为最强,到生长末期就下降 。以水稻为例,分蘖盛期的光合速率较快,在 稻穗接近成熟时下降。但从群体来看,群体的 光合量不仅决定于单位叶面积的光合速率,而
7、 且很大程度上受总叶面积及群体结构的影响 。,2.单一因子对光合作用的影响,例3 (2011全国新课标理综)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:,(1)图中物质A是 (C3化合物、C5化合,物)。,(2)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 。,(3)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
8、B的 (低、高)。,(4)CO2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),其原因是 。,【解析】(1)当CO2浓度降低时,C3化合物含量 下降,符合A曲线。(2)C3化合物来源于CO2和,C5化合物反应的产物,并且每消耗一分子C5产 生二分子C3化合物,所以物质B的浓度比A的 低。当CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后,C5 化合物的合成速率暂时不变,但消耗速率却减 慢,导致C5化合物短时间内积累。(3)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化合物浓度达到新的平衡时,根据 暗反应的特点,物质A(C3化
9、合物)的浓度将比B,(C5化合物)的高,因为C3化合物的去向不仅仅 生成C5化合物,还有一部分生成(CH2O)。(4) CO2浓度为0.003%时,由于CO2浓度低时,固定 CO2较少,暗反应强度低,所需ATP和H少。,【答案】(1)C3化合物 (2)暗反应速率在该环 境中已达到稳定,即C3化合物和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 (3)高 (4)低 CO2 浓度低时,暗反应的强度低,所需ATP和H少,3.多种因子对光合作用的影响,(续表),例4 植物的
10、光合作用受多种内、外 因素的影响。甲图是某种植物在乙图m点对 应的温度和CO2浓度下所测得的光合作用强 度曲线,乙图是该植物在甲图中b点对应的光 照强度下所测得的光合作用强度曲线,请据图 回答问题:,(1)由甲、乙两图可以看出,影响光合作用的 环境因素包括 。,(2)甲图中的a点表示 。,(3)乙图中,当温度为30 时,制约植物光合作 用强度进一步增强的是光合作用的 阶段。,(4)如何在乙图所示实验数据的基础上设计实 验,以确定该植物在0.03% CO2浓度的条件下 光合作用的最适温度?(只要求写出设计思路),。,【答案】(1)光照强度、CO2浓度、温度 (2) 光合作用强度等于呼吸作用强度
11、(3)暗反应 (或CO2的固定) (4)从30 开始,每隔一定温,度设置一个实验组,CO2浓度、光照强度等其 他实验条件与原实验保持一致,比较各组植物 光合作用强度的大小。光合作用强度最大的 一组所对应的温度即为光合作用的最适温度 (其他合理设计也可),三、影响植物呼吸速率的因素及相关曲线,1.内部因素,(1)不同种类的植物呼吸速率不同,如阴生植 物小于阳生植物。,(2)同一植物在不同的生长发育期,呼吸速率 不同,如开花期呼吸速率升高,成熟期下降。,(3)同一植物的不同器官呼吸速率不同,如生 殖器官大于营养器官。,2.环境因素,(1)温度:呼吸作用在最适温度(2535 )时最 强,超过最适温度
12、则减弱。温度主要是通过影 响呼吸酶的活性而影响呼吸作用强度。一般 而言,在一定的温度范围内,呼吸速率随着温,度的升高而增强。如右图曲线AB段所示。,根据温度对呼吸强度的影响原理,在生产实践 中储藏蔬菜和水果时应该适当降低温度,以减 少呼吸消耗。温度降低的幅度以不破坏植物 组织为标准,否则细胞受损,对病原微生物的 抵抗力减弱,也易腐烂。,(2)O2浓度:如右图所示,在O2浓度为零时,只进 行无氧呼吸;O2浓度为2a%以下时,既有有氧呼 吸也有无氧呼吸;O2浓度为2a%以上时,只进行 有氧呼吸。O2是植物正常呼吸的重要因子,O2 不足直接影响呼吸速率,也影响到细胞呼吸的 类型。,(3)CO2浓度:
13、增加 CO2的浓度对呼吸作用有明 显的抑制效应。这可以从化学平衡的角度得,到解释。,3.在农业生产中的应用,(1)种子的储藏:种子的储藏必须降低含水量, 使种子呈风干状态,使呼吸作用降至最低,以 减少有机物消耗,确保储藏安全。,(2)果实和蔬菜的储藏:果实和蔬菜的储藏原 理与粮食基本相同,主要是采用控制温度和气,体成分的办法。,(3)作物栽培:农业生产中的许多栽培措施如 中耕松土等都是为了保证作物的呼吸作用正 常进行。早稻浸种催芽时用温水淋种并经常 翻种,目的是控制温度和通气;早稻育秧,在寒 潮过后适时排水,目的是使根系得到充足的氧 气;黏土的掺沙、低洼地的开沟排水等都是为 了改善土壤的通气条
14、件。,例5 下图中的实验装置用于测量大 麦种子的呼吸速率,装置中的种子事先用水浸 泡过并在稀释的消毒剂中清洗过(不影响种子 生命力)。实验开始时,用夹子夹紧橡皮管并 使图中U形管内两侧有色液体均处于“0”标 志位。在25 条件下两套装置都静置4 h,所,得实验结果如下图甲、乙(图甲表示装置A测 得的数据,图乙表示装置B测得的数据,种子代 谢释放热量对实验的影响忽略不计)。,(1)装置中加入NaOH溶液的目的是 。,(2)装置A中有色液体的高度变化量表示 。,(3)用消毒剂对装置A中大麦种子进行清洗的 目的是 ;装置B中有色液体的变化可能是 造成的。设置B装置的 目的是 。,(4)计算大麦种子2
15、5 条件下4 h内的细胞呼 吸速率(用单位时间内、单位质量的大麦种子,吸收O2的速率表示,单位为mm3g-1h-1) 。,(5)在实验过程的1 h内,假设大麦种子消耗的 氧的总量为x(mg),可用于分解 mg葡 萄糖(用含x的代数式表示),试分析:能否用此 代数式表示大麦种子细胞呼吸消耗的全部葡 萄糖质量? 。说明理由: 。,(6)如果CO2的释放量大于O2的吸收量,最可能 的原因是 ;如果 种子吸收O2的体积大于释放CO2的体积,最可 能的原因为 。,【解析】(1)题中NaOH溶液的作用是吸收细 胞呼吸产生的CO2,使呼吸作用利用的O2量可 以显示出来。(2)种子在进行呼吸作用时,会,吸收O
16、2释放CO2,CO2被NaOH溶液吸收,所以 装置A中有色液体的高度变化量表示大麦种 子细胞呼吸消耗O2的体积。(3)由于种子本身 会带有霉菌、细菌等微生物,这些微生物在有 水和温度适宜的条件下也会进行呼吸作用,影 响实验结果,所以实验前用消毒剂对装置A中 大麦种子进行清洗灭菌,防止细菌细胞呼吸产 生或吸收的气体影响实验结果。装置B中有,色液体的变化可能是由于外界大气压强降低 造成的。设置B装置的目的是平衡物理因素 引起气体热膨胀对实验结果的干扰。(4)计算 第4小题的时候,一定要注意给出的种子是10 g,而题目单位为mm3g-1h-1,所以所得结果应再 除以10。即:根据甲得出气体变化量为50 mm 3,根据
