專題3細(xì)胞代謝課件

專題3細(xì)胞代謝決勝高考專案突破名師診斷對點(diǎn)集訓(xùn)【考綱要求】（1）物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式（2）酶在代謝中的作用（3）ATP在能量代謝中的作用（4）光合作用的基本過程（5）影響光合作用速率的環(huán)境因素（6）細(xì)胞呼吸ⅡⅡⅡⅡⅡⅡ知識內(nèi)容要求本專題內(nèi)容是高中生物的核心知識,是歷年高考的命題重點(diǎn),本專題的所有知識點(diǎn)均有考查的可能性,可能會以圖表形式概括酶的特性和影響酶活性的因素;以酶的實(shí)驗(yàn)為背景考查實(shí)驗(yàn)探究與分析的完善能力;以ATP為中心,對光合作用、細(xì)胞呼吸和能量代謝進(jìn)行綜合考查。命題重點(diǎn)是圍繞光合作用和細(xì)胞呼吸兩項(xiàng)生理過程的發(fā)生部位、產(chǎn)物、影響因素、相互聯(lián)系等方面進(jìn)行全方位的考查;考查環(huán)境因素對光合作用的影響時,可能會以曲線圖或?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)的形式出現(xiàn),試題難度較大?！究枷蝾A(yù)測】2.(2012·湖南衡陽六校聯(lián)考)下列有關(guān)酶的正確敘述是?(

)①是有分泌功能的細(xì)胞產(chǎn)生的②有的從食物中獲得,有的在體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來③凡是活細(xì)胞,一般都能產(chǎn)生酶④酶都是蛋白質(zhì)⑤有的酶不是蛋白質(zhì)⑥酶在代謝中有多種功能⑦在新陳代謝和

生長發(fā)育中起調(diào)控作用⑧酶只是起催化作用A.①②⑥B.①⑤⑧C.③⑤⑧D.①③④A.圖1、圖2兩種生物膜可以同時存在于葉肉細(xì)胞中B.圖1可表示葉綠體內(nèi)膜,圖2可表示線粒體內(nèi)膜C.圖1的反應(yīng)消耗ATP,圖2的反應(yīng)產(chǎn)生ATPD.影響圖1、圖2反應(yīng)的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度3.(2012·福州市高三3月質(zhì)量檢測)下圖表示生物膜結(jié)構(gòu)及膜上所發(fā)生的生化反應(yīng)。有關(guān)敘述正確的是?(

)

【思維導(dǎo)圖自主構(gòu)建】【核心考點(diǎn)完全攻略】一、酶與ATP【考點(diǎn)教材回歸】1.酶是①活細(xì)胞產(chǎn)生的一類具有②生物催化作用的有機(jī)物,絕大多數(shù)的酶是③蛋白質(zhì),少數(shù)的酶是④RNA。2.酶的功能是⑤生物催化作用,其原理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。3.ATP是生物體細(xì)胞的直接能源物質(zhì)。細(xì)胞質(zhì)中代謝消耗的ATP均來源于呼吸作用(無氧呼吸和有氧呼吸),光合作用的光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP均用于⑥暗反應(yīng)。ATP在細(xì)胞內(nèi)的含量很⑦少,而且轉(zhuǎn)化很⑧快?！究键c(diǎn)橫向整合】一、酶與ATP1.關(guān)于酶的正確與錯誤說法圖示為“鎖和鑰匙學(xué)說”,圖中A表示酶,B表示被催化的反應(yīng)物。酶和被催化的反應(yīng)物分子都有特定的結(jié)構(gòu)。2.對酶的特性的理解及影響酶活性的圖像分析(1)表示酶專一性的圖解①圖中只有a、b曲線相比較才可說明酶催化的高效性,a、c曲線的對比只能說明酶具有催化作用。②酶只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需時間,不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。(2)表示酶高效性的曲線3.ATP在能量代謝中的作用(1)ATP的組成及結(jié)構(gòu)①生物不能直接利用有機(jī)物中的化學(xué)能,只有有機(jī)物氧化分解并將能量轉(zhuǎn)移到ATP中,才能被利用。②光能進(jìn)入生物群落后,以化學(xué)能的形式儲存于有機(jī)物中,以有機(jī)物為載體通過食物鏈而流動。(3)生物體內(nèi)的能量代謝過程A.圖①能用來表示反應(yīng)物濃度變化與反應(yīng)時間的關(guān)系B.圖②虛線表示增加酶濃度后,其他條件不變時,生成物量與反應(yīng)時間關(guān)系的變化情況C.若圖②中的實(shí)線表示過氧化氫酶對H2O2分解的催化效率,則虛線表示Fe3+的催化效率D.圖②也可以用來表示處理溫度不同的情況下,生成物量與時間的關(guān)系例1

(2012·衡陽八中高三檢測)下圖表示在不同條件下,酶催化反應(yīng)的速度和生成物量的變化情況。以下有關(guān)敘述不正確的是?(

)A.ATP中的“A”與構(gòu)成DNA、RNA中的堿基“A”表示不同物質(zhì)B.ATP中的能量可以來源于光能、化學(xué)能,也可以轉(zhuǎn)化為光能和化學(xué)能C.在有氧與缺氧的條件下,酵母菌細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)都能形成ATPD.人體內(nèi)成熟的紅細(xì)胞中沒有線粒體,不能產(chǎn)生ATP例2

(2012·聊城一模)ATP是細(xì)胞中能量的通用“貨幣”。下列有關(guān)ATP的敘述不正確的是?(

)B.ATP含有核糖,酶一定不含核糖C.ATP是活細(xì)胞各種生命活動的直接供能物質(zhì),但不是細(xì)胞唯一的直接能源物質(zhì)D.酶與ATP均具有高效性與專一性

例3

(2012·山東濰坊市一模)以下關(guān)于ATP和酶的說法正確的是?(

)A.人體成熟的紅細(xì)胞既能產(chǎn)生酶又能產(chǎn)生ATP(2)不同生育期一株作物不同生育期的光合速率不盡相同,一般都以營養(yǎng)生長期為最強(qiáng),到生長末期就下降。以水稻為例,分蘗盛期的光合速率較快,在稻穗接近成熟時下降。但從群體來看,群體的光合量不僅決定于單

位葉面積的光合速率,而且很大程度上受總?cè)~面積及群體結(jié)構(gòu)的影響。2.單一因子對光合作用的影響(1)不同種類的植物呼吸速率不同,如陰生植物小于陽生植物。(2)同一植物在不同的生長發(fā)育期,呼吸速率不同,如開花期呼吸速率升高,成熟期下降。(3)同一植物的不同器官呼吸速率不同,如生殖器官大于營養(yǎng)器官。2.環(huán)境因素對細(xì)胞呼吸的影響二、影響細(xì)胞呼吸的因素及在生產(chǎn)上的應(yīng)用1.內(nèi)部因素

2.從具體過程中尋找物質(zhì)循環(huán)和能量流動(2)有氧呼吸反應(yīng)式:C:CO2

(CH2O)

丙酮酸

CO2

O:H2O

O2

H2OH:H2O

[H]

(CH2O)

[H]

H2O(1)物質(zhì)循環(huán)3.光合作用與細(xì)胞呼吸過程中[H]、ATP來源與去路的比較(2)能量流動光能

ATP

(CH2O)

ATP

各項(xiàng)生命活動4.真光合速率、表觀(凈)光合速率和呼吸速率三者之間的關(guān)系(1)光合速率、呼吸速率的概念①光合速率:指在單位時間內(nèi),單位面積的葉片合成有機(jī)物的速率。表觀(凈)光合速率:光照下測定的CO2吸收速率(或O2釋放速率)。實(shí)際(總)光合速率:植物在光下實(shí)際合成有機(jī)物的速率。計(jì)算公式:實(shí)際光合速率=表觀光合速率+呼吸速率。具體可表示為:實(shí)際光合速率=從外界吸收CO2的速率+呼吸釋放CO2

的速率,或?qū)嶋H光合速率=釋放O2的速率+呼吸消耗O2的速率。表示方法:單位時間內(nèi),單位面積葉片吸收的CO2量或釋放的O2量。單位:CO2量或O2量/(單位面積·單位時間)。②呼吸速率:是指單位面積的葉片在單位時間內(nèi)分解有機(jī)物的速率

。表示方法:單位時間內(nèi),釋放的CO2量或吸收的O2量。測定條件:黑暗條件下。(2)圖解形式分析三者關(guān)系關(guān)鍵點(diǎn)分析:A點(diǎn)光照強(qiáng)度為0,此時只進(jìn)行細(xì)胞呼吸,釋放的CO2的量即是此時的呼吸強(qiáng)度(如圖2)。AB段時細(xì)胞呼吸強(qiáng)度大于光合作用度(如圖3)。B點(diǎn)所示光照強(qiáng)度為光補(bǔ)償點(diǎn),細(xì)胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用,此時光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度,凈光合量為0(如圖4)。BC段時光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度,凈光合量大于

0,就植物來說,只有凈光合量大于0,才能正常生長(如圖5)。C點(diǎn)表示

光合作用速率達(dá)到最大值時的最低光照強(qiáng)度。若改變某一因素(如

CO2濃度),使光合作用速率增大(減小),而呼吸作用不受影響時,光補(bǔ)

償點(diǎn)應(yīng)左移(右移),光飽和點(diǎn)應(yīng)右移(左移);若改變某一因素(如溫度),

使呼吸作用速率增大(減小),則光補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右移(左移)。(3)光合速率與植物生長①當(dāng)凈(表觀)光合速率>0時,植物積累有機(jī)物而生長;②凈光合速率=0時,植物不能生長;③凈光合速率<0時,植物不能生長,長時間處于此種狀態(tài),植物將死亡

。四、與細(xì)胞代謝相關(guān)的計(jì)算1.類型(1)根據(jù)反應(yīng)式中原料與產(chǎn)物之間的關(guān)系進(jìn)行簡單的化學(xué)計(jì)

算;(2)有關(guān)光合作用強(qiáng)度和呼吸作用強(qiáng)度的計(jì)算;(3)有關(guān)有氧呼吸和無氧呼吸的混合計(jì)算。2.方法與技巧根據(jù)光合作用、呼吸作用等生命活動過程中物質(zhì)數(shù)量變化關(guān)系求

解。有關(guān)公式:(1)同時進(jìn)行光合作用和呼吸作用的植物的有關(guān)有機(jī)物的量:有機(jī)物積累量=光合作用產(chǎn)量-呼吸作用消耗量當(dāng)O2的吸收量和CO2的釋放量均為0時,光合作用強(qiáng)度=呼吸作用強(qiáng)度當(dāng)光照強(qiáng)度為0時,O2的消耗量=CO2的產(chǎn)生量=有氧呼吸強(qiáng)度(2)同時進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸的生物的有關(guān)氣體體積:耗氧量=有氧呼吸CO2產(chǎn)生量無氧呼吸CO2產(chǎn)生量=CO2總產(chǎn)生量-有氧呼吸CO2產(chǎn)生量(耗氧量)例4

(2012·德州高三檢測)如圖為某植物細(xì)胞的部分生理過

程示意圖,請回答:(1)①過程的反應(yīng)場所是

,此過程中[H]來自于

(細(xì)

胞結(jié)構(gòu))。(2)如果溫度下降,過程①的反應(yīng)速率

,原因是

。(3)過程②中,[H]的移動方向是

。如果空氣中CO2濃度下降,

則[H]的含量變化為

。(4)如果用18O標(biāo)記的H2O灌溉該植株,則可能出現(xiàn)含18O的氣體有

。(5)當(dāng)細(xì)胞中有②過程發(fā)生而沒有③過程發(fā)生時,該細(xì)胞處于的生理

狀態(tài)是

;若要①過程發(fā)生而②過程不發(fā)生,則需要改變的外

界條件是

。例5

(2012·濰坊一模改編)為探究水分、無機(jī)鹽對光合作用的影響,進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖。請分析回答有

關(guān)問題:(1)圖1中土壤含水量相同時施肥組葉綠素含量高于未施肥組,是由

于植物能從土壤中吸收更多的

、

元素。根細(xì)胞中與水分的吸收關(guān)系最密切的細(xì)胞器是

?！窘馕觥?1)、(2)根細(xì)胞通過滲透吸水,主要依賴的細(xì)胞器是液泡

。根細(xì)胞能從土壤中吸收N和Mg合成葉綠素,所以施肥組葉綠素(2)圖2中土壤含水量30%時未施肥組光合速率高于施肥組,原因最可

能是

。土壤含水量80%時施肥組光合速率明顯高于未施肥

組,其細(xì)胞內(nèi)部原因主要是

。在施肥情況下,土壤含水量50

%時,黑暗條件下CO2釋放速率為3.7mg·h-1,植物若要正常生長,則每

天至少光照

h(保留整數(shù))。(3)圖3中光照強(qiáng)度增加到6×10000lx時,繼續(xù)增加光照強(qiáng)度產(chǎn)氧量不

再增加,這時如果適當(dāng)提高

有可能提高產(chǎn)氧量。(4)圖4中pH值為3時,三組伊樂藻的凈產(chǎn)氧量均呈現(xiàn)負(fù)值,說明此時

。當(dāng)水體的pH大于10時,光合作用產(chǎn)氧量急劇下降,原因是

水中游離CO2減少,導(dǎo)致

。例6

(2012·北京東城區(qū)高三綜合練習(xí))為研究CO2濃度對針葉

樹光合作用的影響,研究人員將紅松、紅皮云杉和長白落葉松

的幼苗盆栽于模擬自然光照和人工調(diào)節(jié)CO2濃度為400和700

μmol·mol-1的氣室內(nèi),利用儀器測定了各樹種的相關(guān)數(shù)值(光補(bǔ)

償點(diǎn)表示光合速率等于呼吸速率時的光輻射強(qiáng)度,光飽和點(diǎn)表示光合速率開始達(dá)到最大時的光輻射強(qiáng)度),結(jié)果如下表。下

列敘述不正確的是

(

)A.隨著環(huán)境中CO2濃度的升高,三種植物均在更弱的光照下達(dá)到光補(bǔ)償點(diǎn)B.當(dāng)環(huán)境CO2濃度為400μmol·mol-1時,三種植物中長白落葉松有機(jī)物

積累量最多C.隨著環(huán)境中CO2濃度的增加,最大凈光合速率增加幅度最大的是紅

松D.從光飽和點(diǎn)的變化推測,CO2濃度的增加會使光合速率因暗反應(yīng)速

率的加快而提高【思維誤區(qū)規(guī)避】1.有氧呼吸過程中線粒體直接利用的是丙酮酸而不能直接利

用葡萄糖,葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中被利用。2.無氧呼吸不需要O2的參與,但仍屬于氧化還原反應(yīng)。3.不產(chǎn)生酒精并不意味著只進(jìn)行有氧呼吸,還有可能進(jìn)行產(chǎn)生

乳酸的無氧呼吸。4.利于蔬菜水果的保鮮的條件并非是無氧、零下低溫,而是低

氧、零上低溫。5.實(shí)驗(yàn)中CO2的吸收量和O2釋放量的實(shí)測值并非真正的光合

作用速率,而表示的是凈光合速率。若題目中談到有機(jī)物時用“合成”、“制造”等表述,則該數(shù)值表示真正光合速率。若

用“積累”、“增加”等表述,則表示凈光合速率。6.葉肉細(xì)胞在光下,不僅進(jìn)行光合作用,同時進(jìn)行細(xì)胞呼吸。7.光合作用的光反應(yīng)必須在光下進(jìn)行,暗反應(yīng)雖不需要光照,但

需要光反應(yīng)提供的[H]和ATP;暗反應(yīng)為光反應(yīng)也提供兩種物

質(zhì):ADP和Pi。沒有光反應(yīng),暗反應(yīng)無法進(jìn)行,沒有暗反應(yīng)有機(jī)

物也無法合成,生命活動也就不能持