第5章　细胞的能量供应和利用 章未总结(课件共42张PPT)

(共42张PPT)
　　　　　　　　　　　　　
章末总结
第5章 细胞的能量供应和利用
目录
CONTENTS
01
知识导图
ZHI SHI DAO TU
02
复习指南
FU XI ZHI NAN
03
高考题
GAO KAO TI
知识导图
01
ZHI SHI DAO TU
知识导图 ZHI SHI DAO TU
复习指南
02
FU XI ZHI NAN
复习指南 FU XI ZHI NAN
高考题
03
GAO KAO TI
高考题 GAO KAO TI
1.（2022·全国甲卷，4，改编）线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。研究发现，经常运动的人肌细胞中线粒体数量通常比缺乏锻炼的人多。下列与线粒体有关的叙述，错误的是（　　）
A.有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATP
B.线粒体内膜上的酶可以参与[H]和氧反应形成水的过程
C.线粒体中的丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需要O2的直接参与
D.线粒体中的DNA能够控制某些蛋白质的合成
答案
高考题 GAO KAO TI
题点　（1）有氧呼吸的过程（必修1 P92～93）。（2）DNA的分布（必修1 P34）：真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，线粒体、叶绿体中也含有少量的DNA。（3）核酸的功能（必修1 P35）：核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
解析　有氧呼吸的第一阶段场所是细胞质基质，第二、三阶段场所是线粒体，三个阶段均可产生ATP，故有氧呼吸时细胞质基质和线粒体都可产生ATP，A正确；线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，该阶段氧气和[H]反应生成水，该过程需要酶的催化，B正确；丙酮酸分解为CO2和[H]是有氧呼吸第二阶段，场所是线粒体基质，该过程不需要氧气的直接参与，C错误；线粒体是半自主性细胞器，其中含有少量DNA，可以通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成，D正确。
解析
高考题 GAO KAO TI
高考题 GAO KAO TI
2.（2022·广东，13）某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究，结果见下表。下列分析错误的是（　　）
组别 pH CaCl2 温度（℃） 降解率（%）
① 9 ＋ 90 38
② 9 ＋ 70 88
③ 9 － 70 0
④ 7 ＋ 70 58
⑤ 5 ＋ 40 30
高考题 GAO KAO TI
注：＋/－分别表示有/无添加，反应物为Ⅰ型胶原蛋白。
A.该酶的催化活性依赖于CaCl2
B.结合①、②组的相关变量分析，自变量为温度
C.该酶催化反应的最适温度为70 ℃，最适pH为9
D.尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物
答案
高考题 GAO KAO TI
题点　（1）控制变量和设计对照实验（必修1 P78）：实验过程中人为控制的对实验对象进行处理的因素叫作自变量；因自变量改变而变化的变量叫作因变量；除自变量外，实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的可变因素，叫作无关变量；除作为自变量的因素外，其余因素（无关变量）都保持一致，并将结果进行比较的实验叫作对照实验，对照实验一般要设置对照组和实验组。（2）酶具有专一性（必修1 P82）：一种酶只能催化一种或一类化学反应。（3）酶的作用条件较温和（必修1 P84）：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高。
解析　分析②③组可知，没有添加CaCl2，降解率为0，说明该酶的催化活性依赖于CaCl2，A正确；分析①②变量可知，pH均为9，都添加了CaCl2，温度分别为90 ℃、70 ℃，故自变量为温度，B正确；②组酶的活性最高，此时pH为9，温度为70 ℃，但由于分组较少，不能说明最适温度为70 ℃，最适pH为9，C错误；该实验的反应物为Ⅰ型胶原蛋白，要确定该酶能否水解其他反应物还需补充实验，D正确。
解析
高考题 GAO KAO TI
高考题 GAO KAO TI
3.（2021·海南高考）研究人员将32P标记的磷酸注入活的离体肝细胞，1～2 min后迅速分离得到细胞内的ATP。结果发现ATP的末端磷酸基团被32P标记，并测得ATP与注入的32P标记磷酸的放射性强度几乎一致。下列有关叙述正确的是（　　）
A.该实验表明，细胞内全部ADP都转化成ATP
B.32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性
C.32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率相等
D.ATP与ADP相互转化速度快，且转化主要发生在细胞核内
答案
高考题 GAO KAO TI
题点　（1）ATP的结构式（必修1 P86）。（2）ATP的特点（必修1 P86）：末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，具有较高的转移势能。（3）ATP和ADP的相互转化特点（必修1 P87）：对细胞的正常生活来说，ATP和ADP的这种相互转化，是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的。（4）ATP的合成途径（必修1 P87）：对于绿色植物来说，可以是光合作用也可以是呼吸作用，对于动物、人、真菌和大多数细菌来说，均可以是细胞呼吸，故ATP合成主要发生在细胞质中。
解析　ADP与ATP的转化存在动态平衡，A错误；将32P标记的磷酸注入细胞后，生成的ATP中只有末端磷酸基团含32P标记，腺苷没有放射性，且腺苷不含P，B正确，C错误；ATP与ADP相互转化主要发生在细胞质，D错误。
解析
高考题 GAO KAO TI
高考题 GAO KAO TI
4.（2020·山东等级考）癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP，这种现象称为“瓦堡效应”。下列说法错误的是（　　）
A.“瓦堡效应”导致癌细胞需要大量吸收葡萄糖
B.癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量ATP
C.癌细胞呼吸作用过程中丙酮酸主要在细胞质基质中被利用
D.消耗等量的葡萄糖，癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少
答案
高考题 GAO KAO TI
解析　由于葡萄糖无氧呼吸时只能释放少量的能量，故“瓦堡效应”导致癌细胞需要吸收大量的葡萄糖来为生命活动供能，A正确；癌细胞中进行无氧呼吸时，只在第一阶段产生少量ATP，第二阶段由丙酮酸转化为乳酸的过程不会生成ATP，B错误；由题干信息可知，癌细胞主要进行无氧呼吸，故丙酮酸主要在细胞质基质中被利用，C正确；无氧呼吸只有第一阶段产生少量的NADH，而有氧呼吸的第一阶段和第二阶段都能产生NADH，故消耗等量的葡萄糖，癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少，D正确。
解析
高考题 GAO KAO TI
高考题 GAO KAO TI
5.（2020·江苏高考）采用新鲜菠菜叶片开展“叶绿体色素的提取和分离”实验，下列叙述错误的是（　　）
A.提取叶绿体色素时可用无水乙醇作为溶剂
B.研磨时加入CaO可以防止叶绿素被氧化破坏
C.研磨时添加石英砂有助于色素提取
D.画滤液细线时应尽量减少样液扩散
答案
高考题 GAO KAO TI
题点　绿叶中色素的提取和分离（必修1 P98、P99）：（1）绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。（2）二氧化硅有助于研磨得更充分，碳酸钙可防止研磨中色素被破坏。（3）画滤液细线要细、直、匀，尽量减少样液扩散。
解析　研磨时应加入CaCO3，其可以中和酸性物质，防止叶绿素被破坏，B错误。
解析
高考题 GAO KAO TI
6.（2020·天津等级考）研究人员从菠菜中分离类囊体，将其与16种酶等物质一起用单层脂质分子包裹成油包水液滴，从而构建半人工光合作用反应体系。该反应体系在光照条件下可实现连续的CO2固定与还原，并不断产生有机物乙醇酸。下列分析正确的是（　　）
A.产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质
B.该反应体系不断消耗的物质仅是CO2
C.类囊体产生的ATP和O2参与CO2固定与还原
D.与叶绿体相比，该反应体系不含光合作用色素
答案
高考题 GAO KAO TI
题点　（1）光合作用的过程（必修1 P103～104）。（2）叶绿体的结构适于进行光合作用（必修1 P101）：在叶绿体内部巨大的膜表面上，分布着许多吸收光能的色素分子，在类囊体膜上和叶绿体基质中，还有许多进行光合作用所必需的酶。这是叶绿体捕获光能、进行光合作用的结构基础。
解析　乙醇酸等同于光合作用暗反应产生的糖，暗反应场所在叶绿体基质中，所以产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质，A正确；该反应体系中能进行光合作用整个过程，不断消耗的物质有CO2和H2O，B错误；类囊体产生的ATP参与C3的还原，产生的O2用于呼吸作用或释放到周围环境中，C错误；该体系含有类囊体，而类囊体的薄膜上含有光合作用色素，D错误。
解析
高考题 GAO KAO TI
高考题 GAO KAO TI
7.（2022·全国甲卷，29，改编）根据光合作用中CO2的固定方式不同，可将植物分为C3植物和C4植物等类型。C4植物的CO2补偿点比C3植物的低。CO2补偿点通常是指环境CO2浓度降低导致光合速率与呼吸速率相等时的环境CO2浓度。回答下列问题。
（1）不同植物（如C3植物和C4植物）光合作用光反应阶段的产物是相同的，光反应阶段的产物是__________________（答出3点即可）。
（2）正常条件下，植物叶片的光合产物不会全部运输到其他部位，原因是___________________________________（答出1点即可）。
答案
O2、NADPH和ATP
自身呼吸消耗或建造植物叶片自身结构
高考题 GAO KAO TI
（3）干旱会导致气孔开度减小，研究发现在同等程度干旱条件下，C4植物比C3植物生长得好。从两种植物CO2补偿点的角度分析，可能的原因是________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________。
答案
由于干旱会导致气孔开度减小，CO2吸收量减少且C4植物的CO2补偿点低于C3植物，C4植物能利用较低浓度CO2，因此同等程度干旱条件下，C4植物比C3植物生长得好
高考题 GAO KAO TI
8.（2021·全国乙卷）生活在干旱地区的一些植物（如植物甲）具有特殊的CO2固定方式。这类植物晚上气孔打开吸收CO2，吸收的CO2通过生成苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭，液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO2可用于光合作用。回答下列问题：
（1）白天叶肉细胞产生ATP的场所有　　　　　　　　　　　　　。光合作用所需的CO2来源于苹果酸脱羧和　　　　　释放的CO2。
答案
细胞质基质、线粒体、叶绿体
细胞呼吸
高考题 GAO KAO TI
（2）气孔白天关闭、晚上打开是这类植物适应干旱环境的一种方式，这种方式既能防止　　　　　　　　　　，又能保证　　　　　正常进行。
（3）若以pH作为检测指标，请设计实验来验证植物甲在干旱环境中存在这种特殊的CO2固定方式。_________________________________
_______________________________________________________________________________________________________________________。（简要写出实验思路和预期结果）
答案
蒸腾作用散失较多水分
光合作用
实验思路：植物甲在干旱条件下（其他条件适宜）培养一段时间，分别在白天和晚上测定植物甲叶肉细胞液泡中的pH，然后统计实验数据。预期结果：白天的pH高于晚上
解析　（1）白天叶肉细胞既进行光合作用又进行有氧呼吸，光合作用过程中产生ATP的场所为叶绿体（类囊体薄膜），有氧呼吸过程中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体。光合作用所需的CO2来源于苹果酸脱羧和细胞呼吸释放的CO2。
解析
高考题 GAO KAO TI
（3）由题干信息知，植物甲特殊的CO2固定方式是晚上吸收CO2，并生成苹果酸储存在于液泡中；白天气孔关闭，液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO2用于光合作用。据此分析，当晚上时液泡中因苹果酸的生成（或者量增加）液泡pH降低，而白天因苹果酸脱羧释放的CO2用于光合作用，液泡pH升高。所以，可通过比较白天和晚上液泡pH高低来确定植物甲固定CO2的方式。故实验思路为：取生理状态良好的植物甲，在相同的干旱环境中培养，分别检测并比较白天和夜间叶肉细胞中液泡（细胞液）pH高低（大小）。预期结果：叶肉细胞中液泡白天pH高于晚上。
解析
高考题 GAO KAO TI
高考题 GAO KAO TI
9.（2020·山东等级考）人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类，相关装置及过程如下图所示，其中甲、乙表示物质，模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。
高考题 GAO KAO TI
（1）该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的模块是　　　　　　，模块3中的甲可与CO2结合，甲为　　　　　　　　　。
（2）若正常运转过程中气泵突然停转，则短时间内乙的含量将______（填“增加”或“减少”）。若气泵停转时间较长，模块2中的能量转换效率也会发生改变，原因是__________________________________
_______。
答案
模块1和Z模块2
五碳化合物（或C5）
减少
模块3为模块2提供的ADP、Pi和NADP＋不足
高考题 GAO KAO TI
（3）在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下，该系统糖类的积累量　　（填“高于”“低于”或“等于”）植物，原因是______________
___________________________________________________。
（4）干旱条件下，很多植物光合作用速率降低，主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。人工光合作用系统由于对环境中水的依赖程度较低，在沙漠等缺水地区有广阔的应用前景。
答案
高于
人工光合作用系统没有呼吸作用消耗糖类（或植物呼吸作用消耗糖类）
叶片气孔开放程度降低，CO2的吸收量减少
解析　（1）叶绿体中光反应阶段是将光能转化成电能，再转化成ATP、NADPH中活跃的化学能，题图中模块1将光能转化为电能，模块2将电能转化为活跃的化学能，两个模块加起来相当于叶绿体中光反应的功能。在模块3中，CO2和甲反应生成乙的过程相当于暗反应中CO2的固定，因此甲为五碳化合物（或C5）。
　
解析
高考题 GAO KAO TI
（2）据题干可知乙为C3，气泵突然停转，大气中CO2无法进入模块3，相当于暗反应中CO2浓度降低，短时间内CO2浓度降低，C3的合成减少，而C3仍在正常还原，因此C3的含量会减少。若气泵停转时间较长，模块3中CO2的量严重不足，导致暗反应的产物ADP、Pi和NADP＋不足，无法正常供给光反应的需要，因此模块2中的能量转换效率也会发生改变。
解析
高考题 GAO KAO TI
（3）在植物中糖类的积累量＝产生量－消耗量，光合作用产生糖类，呼吸作用消耗糖类，而在人工光合作用系统中没有呼吸作用消耗糖类，因此在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下，该系统糖类的积累量要高于植物。
（4）在干旱条件下，植物为了保住水分会将叶片气孔开放程度降低，导致CO2的吸收量减少，因此光合作用速率降低。
　
解析
高考题 GAO KAO TI
高考题 GAO KAO TI
10.（2019·全国卷Ⅰ）将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理，该植物根细胞中溶质浓度增大，叶片中的脱落酸（ABA）含量增高，叶片气孔开度减小。回答下列问题。
（1）经干旱处理后，该植物根细胞的吸水能力　　　　。
（2）与干旱处理前相比，干旱处理后该植物的光合速率会　　，出现这种变化的主要原因是________________________________________。
答案
增强
降低
气孔开度减小使供应给光合作用所需的CO2减少
高考题 GAO KAO TI
（3）有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体（不能合成ABA）植株为材料，设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。
答案
取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度,经干旱处理后,再测定气孔开度。预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。
再将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组,在干旱条件下,一组进行ABA处理,另一组作为对照组,一段时间后,分别测定两组的气孔开度。预期结果是ABA处理组气孔开度减小,对照组气孔开度不变。
解析　（1）经干旱处理后，该植物根细胞中溶质浓度增大，渗透压增大，对水分子的吸引力增大，则该植物根细胞的吸水能力增强。
（2）与干旱处理前相比，干旱处理后该植物的叶片气孔开度减小，从而影响光合作用所需的CO2的供应，暗反应减弱，其光合速率降低。
解析
高考题 GAO KAO TI
（3）欲设计实验验证“干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的”，则自变量为ABA的有无，那么该实验选用的材料是该种植物的ABA缺失突变体植株，在干旱处理前后都测定叶片的气孔开度，预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。再将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组，在干旱条件下进行对照实验，一组用ABA处理，另一组作为对照组，一段时间后，分别测定两组的气孔开度。预期结果是ABA处理组气孔开度减小，对照组气孔开度不变。　
解析
高考题 GAO KAO TI
　　　　　　　　　　　　　
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