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专题二 细胞的代谢
考纲要求
内容 要求
物质进出细胞的方式 Ⅱ
酶在代谢中的作用ATP在能量代谢中的作用 ⅡⅡ
光合作用的基本过程 Ⅱ
影响光合作用速率的环境因素 Ⅱ
细胞呼吸 Ⅱ
★酶
影响酶促反应的因素
温度、pH、酶浓度、反应物浓度、产物浓度、辅助因子(激活物)、可逆性抑制剂、不可逆性抑制剂。
酶促反应序列:生物体内的酶促反应可以顺序连接起来,即第一个反应的产物是第二个反应的底物,第二个反应的产物是第三个反应的底物,以此类推,所形成的反应链叫酶促反应序列。如:
意义:各种反应序列形成细胞的代谢网络,使物质代谢和能量代谢沿着特定路线有序进行,确定了代谢的方向。
★ATP
生物体内ATP的来源
ATP来源 反应式
光合作用的光反应 ADP+Pi+能量——→ATP
化能合成作用
有氧呼吸
无氧呼吸
其他高能化合物转化(如磷酸肌酸转化) C~P(磷酸肌酸)+ADP——→C(肌酸)+ATP
生物体内ATP的去向
★光合作用
光反应和暗反应的区别与联系
比较项目 光反应 暗反应
需要条件 光、色素、酶 有光能进行、酶
反应场所 类囊体薄膜上(基粒) 叶绿体基质
物质变化 2H20 → 4[H]+02↑ ADP + Pi+ 能量→ ATP C02+C5 → 2C3 2C3 → (CH20)+C5ATP → ADP+Pi+ 能量
能量变化 光能→活跃的化学能 ( 储存在 ATP 中 ) 活跃的化学能→稳定的化学能 ( 储存在糖类等有机物中 )
完成标志 02 释放、 ATP 和 [H] 的生成 葡萄糖等有机物的生成
两者关系 光反应为暗反应提供能量 (ATP )、还原剂[H];暗反应为光反应提供 ADP 和 Pi
影响光合作用的外界因素与提高光能利用率的关系
★呼吸作用
生物的呼吸作用是生物体异化作用的主要方面,其实质是分解自身的组成物质,释放能量,供给生命活动的需要。
有氧呼吸与无氧呼吸的比较
比较项目 有氧呼吸 无氧呼吸
反应场所 真核细胞:细胞质基质,主要在线粒体原核细胞:细胞质基质、细胞膜(含有氧呼吸酶系) 细胞质基质
反应条件 需氧 不需氧
反应产物 终产物:(CO2、H2O)、能量 中间产物:(酒精、乳酸、甲烷等)、能量
产能多少 多,生成大量ATP 少,生成少量ATP
共同点 氧化分解有机物,释放能量
呼吸作用产生的能量利用情况
呼吸类型 被分解的有机物 储存的能量 释放的能量 可利用的能量 能量利用率
有氧呼吸 1mol葡萄糖 2870kJ 2870kJ 1161kJ 40.45%
无氧呼吸 2870kJ 196.65kJ 61.08kJ 2.13%
微生物的呼吸作用我们又称为发酵,产物是酒精的叫酒精发酵,产物是乳酸的叫乳酸发酵。酵母菌是兼性厌氧微生物,在有氧的条件下,进行有氧呼吸 ; 在无氧的条件下则进行无氧呼吸,其产物是酒精和二氧化碳。
★物质的输入和输出
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例1 将刚采摘的甜玉米立即放入沸水中片刻,可保持其甜味。这是因为加热会( )
A.提高淀粉酶活性
B.改变可溶性糖分子结构
C.防止玉米粒发芽
D.破坏将可溶性糖转化为淀粉的酶
答案:D
例2 下列关于叶肉细胞能量代谢的叙述中,正确的是( )
A.适宜光照下,叶绿体和线粒体合成ATP都需要O2
B.只要提供O2,线粒体就能为叶绿体提供CO2和ATP
C.无光条件下,线粒体和叶绿体都产生ATP
D.叶绿体和线粒体都有ATP合成酶,都能发生氧化还原反应
答案:D
例3 桃果实成熟后,如果软化快,耐贮运性就会差。下图表示常温下A、B两个品种桃果实成熟后硬度等变化的实验结果。据图回答:
(1)该实验结果显示桃果实成熟后硬度降低,其硬度降低与细胞壁中的_______降解有关,该物质的降解与________的活性变化有关;也与细胞壁中的________降解有关,该物质的降解与_________的活性变化有关。
(2)A、B品种中耐贮运的品种是_______。
(3)依据该实验结果推测,桃果实采摘后减缓变软的保存办法应该是_____________,因为______________。
(4)采摘后若促使果实提前成熟,可选用的方法有___________和_____________。
(5)一般来说,果实成熟过程中还伴随着绿色变浅,其原因是________________。
答案:(1)纤维素 纤维素酶 果胶 果胶酶 (2)A (3)适当降低温度 低温可降低有关酶的活性,减缓变软 (4)用乙烯处理 适当提高储存温度 (5)叶绿素含量减少
例4 下列有关酶的叙述,正确的是( )
A.高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性
B.酶是活细胞产生并具有催化作用的蛋白质
C.细胞质基质中有催化葡萄糖分解的酶
D.细胞质中没有作用于DNA的解旋酶
答案:C
例5 甲、乙两种物质分别依赖自由扩散(简单扩散)和协助扩散进入细胞,如果以人工合成的无蛋白磷脂双分子膜代替细胞膜,并维持其他条件不变。则( )
A.甲运输被促进 B.乙运输被促进
C.甲运输被抑制 D.乙运输被抑制
答案:D
例6 关于叶绿体色素在光合作用过程中作用的描述,错误的是( )
A.叶绿体色素与ATP的合成有关
B.叶绿体色素参与ATP的分解
C.叶绿体色素与O2和[H]的形成有关
D.叶绿体色素能吸收和传递光能
答案:B
例7 在日光下,植物叶片中的叶绿素( )
A.大量吸收绿光
B.主要吸收蓝紫光和绿光
C.等量吸收不同波长的光
D.主要吸收蓝紫光和红光
答案:D
例8 下列关于叶绿体和光合作用的描述中,正确的是( )
A.叶片反射绿光故呈绿色,因此日光中绿光透过叶绿体的比例最小
B.叶绿体的类囊体膜上含有自身光合作用所需的各种色素
C.光照下叶绿体中的ATP主要是由光合作用合成的糖经有氧呼吸产生的
D.光合作用强烈时,暗反应过程直接将3个CO2分子合成一个三碳化合物
答案:B
例9 光合作用强度可以用多种指标表示,以下不适合的是( )
A.植物体鲜重增加量
B.植物体干重增加量
C.O2释放量
D.CO2吸收量
答案:A
例10 黑暗条件下生长的水稻幼苗缺少的光合色素有( )
A.叶绿素a与叶绿素b
B.叶绿素a与叶黄素
C.叶绿素b与胡萝卜素
D.叶绿素a与胡萝卜素
答案:A
例11 在上海种植的新疆哈密瓜往往没有原产地的甜,其主要原因是上海地区的( )
A.空气质量差,光合作用强
B.土壤肥力足,呼吸作用弱
C.昼夜温差小,糖分积累少
D.海拔高度低,水分散失多
答案:C
例12 叶绿体含多种色素,其中一种色素能接受其他色素所吸收的光能,该色素是( )
A.胡萝卜素 B.叶黄素
C.叶绿素a D.叶绿素b
答案:C
例13 下列有关ATP的叙述,正确的是( )
①人长时间剧烈运动时,骨骼肌细胞中每摩葡萄糖生成ATP的量与安静时相等
②若细胞内Na+浓度偏高,为维持Na+浓度的稳定,细胞消耗ATP的量增加
③人在寒冷时,肾上腺素和甲状腺激素分泌增多,细胞产生ATP的量增加
④人在饥饿时,细胞内ATP与ADP的含量难以达到动态平衡
A. ① ② B. ② ③ C. ③ ④ D. ① ④
答案:A
例14 关于蛋白酶的叙述,不正确的是( )
A.蛋白酶是蛋白质
B.蛋白酶可以作为药品治疗某些疾病
C.蛋白酶可以水解所有的肽键
D.利用酶工程可以提高蛋白酶的稳定性
答案:C
例15 β-半乳糖苷酶能催化乳糖生成半乳糖和葡萄糖,但不能催化麦芽糖分解成葡萄糖。这说明β-半乳糖苷酶的催化作用具有( )
A.高效性 B.专一性
C.稳定性 D.多样性
答案:B
例16 下列过程存在无氧呼吸的是( )
A.植物叶片在光下放出O2
B.动物细胞内的糖分解为H2O和CO2
C.酵母细胞不产酒精的呼吸过程
D.苹果贮藏期间果肉积累酒精
答案:D
例17 现有甲、乙两种植物。在弱光条件下,甲植物叶片的光合强度比乙植物的高;在较强光照条件下,乙植物叶片的光合强度比甲植物的高;当光照强度进一步提高时,甲植物叶片的光合强度不增加,乙植物叶片的光合强度仍不断增加。据此推测( )
A.甲、乙都是阴生植物
B.甲是阳生植物、乙是阴生植物
C.甲、乙都是阳生植物
D.甲是阴生植物,乙是阳生植物
答案:D
例18 若在酵母菌酒精发酵后期通入氧气,与不通氧气相比,酒精的产量会( )
A.增加
B.减少
C.不变
D.先增加后减少
答案:B
例19 下图表示呼吸作用过程中葡萄糖分解的两个途径。酶1、酶2和酶3依次分别存在于( )
A.线粒体、线粒体和细胞质基质
B.线粒体、细胞质基质和线粒体
C.细胞质基质、线粒体和细胞质基质
D.细胞质基质、细胞质基质和线粒体
答案:C
例20 用实验检测某一菌株,结果如下:
(1)有氧条件下,菌株正常生长,但检测不出乳酸和酒精
(2)无氧条件下,乳酸含量增加明显,但检测不出酒精
(3)无氧条件下,培养液中半乳糖的消耗量与乳酸的生成量呈正比
由上述结果得出的下列结论中,错误的是( )
A.此菌能在弱酸性条件下生活
B.此菌中存在催化乳酸形成的酶
C.此菌为厌氧菌
D.半乳糖也可以成为此菌的营养物质
答案:C
例21 观察在0.3g/mL蔗糖溶液中的洋葱表皮细胞,发现中央液泡逐渐变小,说明( )
A.细胞壁相当于一层半透膜
B.洋葱表皮细胞是活的
C.此时蔗糖溶液浓度小于细胞液浓度
D.细胞壁收缩导致中央液泡失水
答案:B
例22 下列关于蛋白质代谢的叙述,错误的是( )
A.噬菌体利用细菌的酶合成自身的蛋白质
B.绿色植物可以合成自身所需的蛋白质
C.tRNA、mRNA、rRNA都参与蛋白质的合成
D.肺炎双球菌利用人体细胞的核糖体合成自身的蛋白质
答案:D
例23 某学生午餐吃了芹菜炒肉丝、番茄炒蛋和米饭,2小时后,不可能被吸收进入血液的是( )
A.维生素 B.纤维素
C.氨基酸 D.葡萄糖
答案:B
A
B
C
D
酶1
酶2
酶3
终产物
……
酶4
酶n
酶
酶
神经传导和生物电
肌肉收缩
吸收和分泌
合成代谢
生物发光
光合作用的暗反应
细胞分裂
矿质元素吸收
新物质合成
植株的生长
植物
动物
ATP ——→ADP+Pi+ 能量
酶
影响光合作用的外界因素
提高光能利用率
增加二氧化碳供应
通风透光,增施农家肥;人工增CO2(温室)
必需矿质元素供应
N:
P:
K:糖类的合成和运输
Mg:叶绿素的成分
ATP、NADP+的成分
控制光照强弱
因地制宜:阳生植物种阳地
阴生植物种阴地
光质影响:蓝紫光照,蛋白质和脂质多
红光照,糖类增多
延长光合作用时间
提高复种指数:改一年一季为一年多季
增加光合作用面积
合理密植
套种(不同时播种)、间作(同时播种)
光
CO2
矿物质
水
温度
乳酸
CO2和H2O
丙酮酸
酶1
酶2
酶3
葡萄糖
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