人教生物二轮专题复习课件：专题2 细胞的代谢(共59张PPT)

(共59张PPT)
2细胞的代谢
人教生物二轮专题复习
连线织网——循图串知，建构“大概念”知识体系
高效性
降低化学反应
的活化能
C、H、O、N、P
叶绿体基质
C3的还原
细胞质基质
细胞质基质
01
02
目
录
基础自查(一) 　细胞代谢中的酶和ATP
基础自查(二)　光合作用与细胞呼吸的物质和能量转化
系统主干知识
1.酶、激素、抗体与神经递质的“一同”“四不同”
(1)一同：均需要与特定物质结合后才能发挥作用，如酶需与特定的底物结合、激素需与特异性受体结合、神经递质需与突触后膜上的特异性受体结合、抗体需与特定抗原结合。
基础自查(一)　细胞代谢中的酶和ATP
(2)四不同
蛋白质
蛋白质
活细胞
浆细胞
失活
回收
催化
调节
突触后膜
2.ATP的结构及与能量代谢的关系
(1)明确ATP与核酸的关系
RNA
DNA
(2)理清能量转换过程和ATP的来源与去路
光
能
C3
细胞质基质
3.列表归纳ATP的产生或消耗场所及过程
转化场所 产生或消耗ATP的生理过程
细胞膜 消耗ATP：主动运输、胞吞、胞吐
细胞质基质 产生ATP：细胞呼吸第一阶段
叶绿体 产生ATP：光反应；消耗ATP：暗反应和自身DNA复制等
线粒体 产生ATP：有氧呼吸第二、三阶段；消耗ATP：自身DNA复制等
核糖体 消耗ATP：蛋白质的合成
细胞核 消耗ATP：DNA复制、转录等
澄清概念微点
(一)微点判断
1.判断下列有关酶的叙述的正误
(1)用淀粉和淀粉酶探究温度对酶活性的影响时，既可用碘液也可用斐林试剂检测。 ( )
(2)酶提供了反应过程所必需的活化能。 ( )
(3)酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸。 ( )
×
×
×
(4)口服多酶片中的胰蛋白酶可在小肠中发挥作用。 ( )
(5)过酸、过碱或温度过高，会使酶所含的肽键遭到破坏，使酶永久失活。 ( )
(6)酶的活性不可以用酶催化化学反应速率表示。 ( )
(7)温度和pH由低到高的变化均可使酶的活性增强。 ( )
√
×
×
×
2.判断下列有关ATP的叙述的正误
(1)合成ATP所需的能量由磷酸提供。 ( )
(2)ATP可以水解为ADP和磷酸。 ( )
(3)叶绿体中既能合成ATP也能水解ATP。 ( )
×
√
√
(4)细胞中所有需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的。 ( )
(5)细胞质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体。 ( )
(6)ATP水解一般与放能反应相联系，反之，则与吸能反应相联系。 ( )
×
×
×
(二)概念融通
(1)酶与无机催化剂相比具有高效性的原因：________________
_________________________________。
(2)酶制剂适宜在低温下保存的原因：______________________
__________________________________________________________
_____________________。
与无机催化剂相比，
酶降低化学反应活化能的作用更显著
在低温下，酶的活性较低，
但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性可以升高，因此酶
制剂适宜在低温下保存
(3)研究发现，溶酶体内的pH为5.0左右，其内部含有多种酸性水解酶，这些酶合成的场所为_______，若这些水解酶少量进入细胞质基质但不会引起细胞损伤，其原因是_____________________
______________________________________________。
(4)在温度为37 ℃的条件下，取等量肝脏研磨液分别加到四支盛有等量过氧化氢溶液的试管中，再滴加一定量的盐酸或氢氧化钠使各试管pH分别为3、5、7、9，以探究pH对过氧化氢酶活性的影响。该实验____ (填“能”或“不能”)得出正确结论，原因是______
_______________________________________________________。
核糖体
核糖细胞质基质内的pH
与溶酶体内的pH不同，会导致酶活性降低或失活体
酶具有
高效性，调节各试管的pH之前过氧化氢已在酶的催化下分解
不能
(5)ATP中含有3个磷酸基团，磷酸基团带有负电荷。请从电荷间的相互作用角度解释ATP分子中远离腺苷的特殊化学键容易水解的原因：__________________________________________________
__________________________________________________________
______________________________________________。
由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，
使得这种化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分
子结合的趋势，因而远离腺苷的特殊化学键容易水解
(6)ATP为主动运输供能的过程中载体蛋白是如何发生磷酸化的？载体蛋白发生磷酸化后有什么变化？_____________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________
______________________________________________。
载体蛋白具有ATP水解酶
的作用，在载体蛋白的作用下，ATP分子的末端磷酸基团脱离下来
与载体蛋白结合，这一过程伴随着能量的转移，载体蛋白发生磷酸
化。载体蛋白发生磷酸化后导致其空间结构的改变
练明基础考法
题点(一)　细胞中的酶
1.(2023·宝鸡一模)核酶是小分子RNA，能特异性地剪切RNA分子。乳糖酶能催化乳糖水解为半乳糖和葡萄糖。下列叙述正确的是(　 )
A.组成核酶与乳糖酶的化学元素相同，基本单位却不相同
B.常温下，核酶、乳糖酶都能与双缩脲试剂发生紫色反应
C.核酶与乳糖酶既改变反应平衡，也能降低反应的活化能
D.低温条件下，核酶与乳糖酶的催化效率可能会有所降低
答案：D　
解析：核酶的化学本质是RNA，构成它的基本单位是核糖核苷酸，组成元素是C、H、O、N、P；乳糖酶的化学本质是蛋白质，构成它的基本单位是氨基酸，组成元素有C、H、O、N，因此二者的组成元素和基本单位都不相同，A错误。
蛋白质可与双缩脲试剂发生紫色反应，但是RNA不能，B错误。
酶能降低反应的活化能，但是不会改变化学反应的平衡，C错误。
酶的催化活性受温度的影响，低温条件下酶的活性很低，催化效率会降低，D正确。
2. 真菌分泌的植酸酶作为畜禽饲料添加剂，可提高饲料利用率。科研人员对真菌产生的两种植酸酶在不同pH条件下活性的差异进行研究，结果如图所示。下列相关叙述不正确的是 (　 )
A.植酸酶只能在活细胞中产生，可在细胞外发挥作用
B.真菌合成植酸酶需要高尔基体的参与，才能转运到细胞外
C.植酸酶A的最适pH为2或6，植酸酶B的最适pH为6
D.两种酶相比，植酸酶A更适合添加在家畜饲料中
答案： C 　
解析：植酸酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，可在细胞内或细胞外发挥作用，A正确；
植酸酶为分泌蛋白，真菌合成植酸酶需要经高尔基体对其进行加工和转运，才能分泌到细胞外，B正确；
在pH为2时，植酸酶A的相对活性较高，但不是其最适pH，植酸酶A和B在pH为6时，酶的活性均最高，故植酸酶A和植酸酶B的最适pH均为6，C错误；
因为胃液呈酸性，pH较低，在此条件下植酸酶A的相对活性较高，故更适合添加在家畜饲料中，D正确。
题点(二)　细胞中的ATP
3.(2022·浙江1月选考)下列关于腺苷三磷酸分子的叙述，正确的是(　 )
A.由1个脱氧核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成
B.分子中与磷酸基团相连接的化学键称为高能磷酸键
C.在水解酶的作用下不断地合成和水解
D.是细胞中吸能反应和放能反应的纽带
答案：D　
解析：ATP中的五碳糖是核糖，A错误；
腺苷和磷酸基团之间连接的是普通磷酸键，连接两个相邻磷酸基团的才是高能磷酸键，B错误；
ATP合成需要合成酶，C错误；
ATP与ADP之间相互转化是吸能反应和放能反应的纽带，D正确。
4.(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：B　
解析：该实验不能说明细胞内全部ADP都转化成ATP，A错误；
根据题干信息“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”，说明32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性，并且放射性几乎只出现在ATP的末端磷酸基团，B正确，C错误；
该实验不能说明ATP与ADP相互转化主要发生在细胞核内，D错误。
5. NTP家族由ATP(腺苷三磷酸)、GTP(鸟苷三磷酸)、UTP(尿苷三磷酸)和CTP(胞苷三磷酸)四种分子构成。它们均为高能磷酸化合物，结构相似，只是碱基不同，下列叙述错误的是(　 )
A.NTP家族是维持细胞生命活动正常进行所不能缺乏的大量有机物
B.NTP家族的每种分子彻底水解时均可得到3种小分子物质
C.NTP家族可参与细胞中能量的转换过程
D.NTP家族的水解产物可参与遗传信息的传递过程
答案： A 　
解析：根据题干信息“它们均为高能磷酸化合物，结构相似，只是碱基不同”可知，NTP家族中各种分子的结构和功能与ATP相似，故NTP家族中的分子结构不稳定，在细胞中不能大量积累，A错误；
NTP家族的每种分子彻底水解时均可得到碱基、磷酸和五碳糖这3种小分子物质，B正确；
NTP家族中的分子功能与ATP相似，合成时能储存能量，水解时能释放能量，可参与细胞中能量的转换过程，C正确；
NTP家族的水解产物包括磷酸等能合成核苷酸的小分子物质，核苷酸可参与遗传信息的传递过程，D正确。
系统主干知识
1.有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解
基础自查(二)　光合作用与细胞呼吸的物质和能量转化
C3H6O3
C2H5OH
2.“三看”法判断细胞呼吸的类型
有氧
呼吸
无氧呼吸
有氧呼吸
有氧呼吸
无氧呼吸
[微提醒]　①不同生物无氧呼吸的产物不同，其直接原因在于催化反应的酶不同，根本原因在于控制酶合成的基因不同；②线粒体能分解丙酮酸，但不能分解葡萄糖，葡萄糖需在细胞质基质中酵解后进入线粒体。
3.光合作用的要点归纳
(1)图解绿叶中色素的提取和分离实验要点
层析液
色素被破坏
胡萝卜素
叶绿素a
(2)光合作用过程分析
类囊体薄膜
叶绿体基质
色素
NADPH
ATP和NADPH
（CH2O）+C5
ATP和NADPH
有机物中稳定的化学能
(3)光合作用过程中氧、碳、氢元素去向
6CO2＋12H2O C6H12O6＋6H2O＋6O2 氧元素 H2O→O2；CO2→C6H12O6、H2O
碳元素 CO2→C3→C6H12O6
氢元素 H2O→NADPH→C6H12O6、H2O
[微提醒]
①光合作用中色素吸收光能不需要酶的参与；
②叶绿体中的色素能吸收、传递、转化光能，不能制造能量；
③光反应停止，暗反应不会立刻停止，因为光反应产生的NADPH和ATP还可以维持一段时间用于暗反应，但在无光条件下不可以长期进行。
4.细胞呼吸和光合作用的物质、能量转化关系
(1)物质转化
C
H
O
C3
C3H4O3
NADPH
(2)能量变化
澄清概念微点
(一)微点判断
(1)检测酵母菌培养过程中是否产生CO2，可判断其呼吸方式。 ( )
(2)线粒体将葡萄糖氧化分解产生二氧化碳和水。 ( )
(3)无氧呼吸产生的ATP少，是因为大部分能量以热能的形式散失。 ( )
(4)各种细胞进行有氧呼吸的主要场所都是线粒体。 ( )
×
×
×
×
(6)暗反应中14C的转移途径是14CO2―→14C3―→14C5―→(14CH2O)。
( )
(7)夏季晴天，植物光合作用“午休”现象的主要原因是环境中CO2浓度过低。 ( )
(8)降低光照将直接影响光反应的进行，从而影响暗反应；改变CO2浓度则直接影响暗反应的进行。 ( )
×
×
√
(二)概念融通
(1)1 mol葡萄糖有氧呼吸能释放2 870 kJ的能量，而1 mol葡萄糖分解生成乳酸，只释放196.65 kJ的能量，其中只有61.08 kJ的能量储存在ATP中。据此分析在进行无氧呼吸过程中，葡萄糖中能量的主要去向和葡萄糖氧化分解释放的能量的主要去向：_________
__________________________________________________________
_________________________________________。
无氧呼吸
过程中，葡萄糖中的能量主要转移到乳酸或酒精中没有释放出来；
而氧化分解释放的能量主要以热能形式散失了
(2)停止光照时暗反应不会立即停止的原因是________________
__________________________________________。
(3)若将某种植物密闭在无O2但其他条件适宜的小室中，照光培养一段时间后，发现植物的有氧呼吸强度增加，原因是__________
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
光反应已经产生的
ATP、NADPH还可以供暗反应进行一小段时间
植物在光下
进行光合作用释放O2使密闭小室中O2含量增加，而O2与有机物分解
产生的NADH发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节，所以当O2增
多时，有氧呼吸强度会增加
(4)大棚种植使用有机肥有利于增产，请从影响光合作用的因素分析原因：______________________________________________
______________________________________________________________________________________。
(5)中耕松土能影响农作物生长，还能影响水土保持和温室效应，请分析原因：中耕松土可以使根细胞进行充分的有氧呼吸，从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收，促进作物生长，增强根系的水土保持能力；可以使植物吸收更多的CO2，缓解温室效应。
有机肥在土壤中被微生物分解时会释放CO2，增加了
大棚中的CO2浓度，进而促进了作物的光合作用，为作物自身提供
了必需的物质，因此有利于增产
练明基础考法
题点(一)　细胞呼吸的过程及应用
1.(2023·广东高考)在游泳过程中，参与呼吸作用并在线粒体内膜上作为反应物的是(　 )
A.还原型辅酶Ⅰ B.丙酮酸
C.氧化型辅酶Ⅰ D.二氧化碳
答案：A　
解析：在线粒体内膜上进行的是有氧呼吸第三阶段，该阶段中[H](还原型辅酶Ⅰ)与氧气反应生成水，同时释放大量的能量，A符合题意。
2.(2023·合肥检测)细胞呼吸除了能为生物体提供能量外，还是生物体代谢的枢纽。下列有关细胞呼吸的方式、原理和其在生产、生活中应用的叙述，错误的是(　 )
A.人体细胞呼吸产生的CO2均来自线粒体基质
B.小白兔成熟的红细胞逆浓度梯度吸收K＋受氧气浓度的影响
C.包扎伤口时，选用透气的消毒纱布是为了避免厌氧菌大量繁殖
D.蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过细胞呼吸过程联系起来
答案：B　
解析：人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，仅有氧呼吸第二阶段产生CO2，有氧呼吸第二阶段场所在线粒体基质，A正确；
小白兔成熟的红细胞没有线粒体，只进行无氧呼吸，所以小白兔成熟的红细胞逆浓度梯度吸收K＋不受氧气浓度的影响，B错误；
包扎伤口时，选用透气的消毒纱布是为了避免厌氧菌大量繁殖，C正确；
细胞呼吸是生物体代谢的枢纽，在细胞呼吸过程中产生的中间产物，可转化为甘油、氨基酸等非糖物质，蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过细胞呼吸过程联系起来，D正确。
题点(二)　光合作用的过程分析
3.(2023·全国乙卷)植物叶片中的色素对植物的生长发育有重要作用。下列有关叶绿体中色素的叙述，错误的是(　 )
A.氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素
B.叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中类囊体的薄膜上
C.用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰
D.叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越慢
答案：D　
解析：叶绿素由C、H、O、N、Mg组成，A正确；
叶绿体中吸收光能的色素(叶绿素和类胡萝卜素)分布在类囊体薄膜上，B正确；
类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰，C正确；
叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，D错误。
4.(2023·郑州高三质量检测)甲、乙、丙三种生物细胞内分别能发生如图所示的化学反应，下列有关这些生物的描述错误的是(　 )
题点(三)　光合作用与细胞呼吸的过程分析
5.(2023·南阳模拟)如图表示植物细胞代谢的过程，下列相关叙述正确的是(　 )
A.过程①可表示渗透吸水，对④⑤⑥⑦⑧过程研究，发现释放的能量大部分储存于ATP中
B.过程④发生在细胞质基质中，过程②产生的能量可用于矿质离子的吸收过程
C.过程③产生的C6H12O6中的氧全部来自CO2，过程⑧可在根尖细胞线粒体内膜上进行
D.就叶肉细胞来说，若过程②中O2的释放量大于过程⑧中O2的吸收量，则该植物体内有机物的量将增加
答案：C　
解析：过程①表示渗透吸水，过程④⑤⑥⑦⑧释放的能量大部分以热能的形式散失，少部分储存于ATP中，A错误；
过程④表示细胞呼吸第一阶段，发生在细胞质基质中，过程②表示光反应阶段，该阶段产生的能量只能用于暗反应，不可用于矿质离子的吸收过程，B错误；
过程③表示暗反应阶段，产生的C6H12O6中的氧来自CO2，过程⑧表示有氧呼吸第三阶段，可在根尖细胞线粒体内膜上进行，C正确；
就叶肉细胞来说，若过程②中O2的释放量大于过程⑧中O2的吸收量，说明叶肉细胞光合速率大于呼吸速率，但整个植株所有细胞的呼吸作用可能大于或等于所有叶肉细胞的光合作用，则该植物体内有机物的量不一定会增加，D错误。