新高考生物二轮复习专题突破课件 03 细胞代谢和功能（含答案）

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01 知识地图02 核心点播03 随堂默写04 针对训练
Part 1 物质进细胞、酶和ATP
Part 2 呼吸作用和光合作用
二、核心点拨——Part 1
物质进出细胞的方式和实例有哪些？分别需要什么条件？酶的本质、催化机理和作用特性分别是什么？解读酶有关曲线，辨析酶活性与酶促反应速率之间的关系。ATP、ADP与dATP有什么区别？ATP的供能机制是什么？
1. 酶：是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。
1.酶都是活细胞产生的 （ ）2.活细胞都能产生酶 （ ）3.活细胞一般都能产生酶 （ ）4.活细胞中都有酶 （ ）
2. 酶：是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。
催化时反应前后理化性质不变。
也可作为另一化学反应的底物被水解。
在细胞内、细胞外和体外都有生物活性。
④ 作用机理：降低化学反应活化能。同无机催化剂。
①____________________ ②______________ ③_______________
④__________________ ⑤____________________ ⑥_____________________
磷酸基团携带着转移的势能与其他分子结合（磷酸化），使后者空间构象和活性改变。
许多放能反应和ATP合成相联系。
许多吸能反应和ATP水解相联系。
【物质进出细胞的方式】1. 渗透作用指水分子（或其他溶剂分子）通过 的扩散过程，其产生的条件：一是具有 ，二是半透膜两侧的溶液具有 。动物细胞的 相当于一层半透膜。2. 植物细胞的原生质层是指 ，它相当于一层 ，当植物细胞处于0.3 g/mL的蔗糖溶液中，细胞表现为 ，由于原生质层比细胞壁的伸缩性 （“大”或“小”），就逐渐发生 现象，此过程中细胞液的浓度逐渐 ，细胞吸水能力逐渐 ，细胞大小 。4. 被动运输分为 和 。5. 协助扩散是指物质借助膜上的 进出细胞的物质扩散方式，可以分为 和 两种类型。现有研究表明，水分子更多的是借助细胞膜上的 以 的方式进出细胞。 6. 常见的物质跨膜运输实例：气体、脂质、甘油、乙醇、苯通过__________的方式进出细胞；葡萄糖通过__________的方式进入红细胞等绝大多数组织细胞；氨基酸、无机盐一般通过__________的方式进出细胞。此外，肾小管和集合管重吸收水分、神经细胞中钾离子外流或钠离子内流的方式是___________；小肠上皮细胞、肾小管上皮细胞吸收葡萄糖的方式是 。
【酶和ATP】1. 酶是 产生的具有 作用的 ，其中绝大多数酶的化学本质是 ，少数是 。酶的合成原料是____________________，蛋白酶的合成场所是________，核酶的合成场所主要是 。2. 酶区别于无机催化剂的三大特性是 、 、 。3. 酶的专一性是指每一种酶只能催化 或 化学反应。如____只能催化尿素分解。酶活性是指_________________________。 4. 过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶_________。0°C左右时，酶的活性_______，但酶的_________稳定。因此，酶制剂适于在_____和________下保存。5. ATP的结构简式： ；A代表 ，P代表 。每个ATP分子含有 个高能磷酸键，远离 的高能磷酸键非常容易断裂和重新形成。6. 进行光合作用的叶肉细胞合成ATP的场所有 ；根尖细胞合成ATP的场所有 ；哺乳动物成熟红细胞合成ATP的场所有 。
【例题1】 (2021·海南卷，14)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ATPB.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
【例题2】(2022·广东卷，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(　　)
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CaCl2B.结合①②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9D.尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物
请列表比较有氧呼吸和无氧呼吸的异同？请分析呼吸作用有关曲线，并举例说明生产实践中的应用。细胞中的色素有？光合色素种类、元素组成和吸收光谱是？完成下列表格——光反应与暗反应过程的比较。
二、核心点拨——Part 2
外界条件改变，短时间内C5、C3、ATP、ADP+Pi、NADPH、NADP+、有机物如何变化？原因是什么？总光合、净光合之间有什么关系？如何判断? 外界条件改变，光合曲线上关键点如何移动？
第一阶段完全相同（场所、物质、能量）实质：分解有机物，释放能量，合成ATP特点：温和、能量逐步释放、均不需要光意义：为生命活动提供能量；维持体温。为体内其他化合物的合成提供原料。
释放大量能量合成大量ATP
释放少量能量，合成少量ATP大部分储存在酒精或乳酸
→超过大气含量的高浓度CO2使呼吸速率显著降低。
→自由水含量多，新陈代谢加快→呼吸速率加快→图甲
→植物所需；长期水淹导致“黑根病”→图乙
有氧呼吸为0；只有无氧呼吸且最大。
2. b点：
无氧呼吸为0；只有有氧呼吸。
3. c点：
有氧呼吸速率最大时所需的最低O2浓度。
5. b段：
6. N点：
呼吸速率最低，有机物消耗最少。
有氧呼吸CO2释放量=无氧呼吸CO2释放量
7. 若MB=BN，呼吸底物是葡萄糖，则无氧呼吸是有氧呼吸的几倍？
②零上低温、低氧、高CO2、一定湿度
③零上低温、低氧、高CO2、干燥
促进根的呼吸，有利于无机盐的吸收
长期水淹，无氧呼吸产生酒精使根部腐烂
胡爷爱币，a多胡少，胡快b慢
【例题3】高等植物的光合作用依赖光合色素。不同环境条件下，叶绿素a和叶绿素b之间可以相互转化，这种转化称为“叶绿素循环”。研究发现，在适当遮光条件下，叶绿素a/叶绿素b的值会降低，以适应环境。图中②③是两种叶绿素的吸收光谱。下列关于叶绿素的叙述，正确的是（ ）
A．图中②和③主要分布在叶绿体的内膜上B．利用纸层析法分离色素时，③应位于滤纸条的最下端C．植物叶片呈现绿色是由于②③主要吸收绿光D．弱光下②的相对含量增高有利于植物对弱光的利用
光能→电能→ATP和NADPH中活跃化学能
ATP和NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定化学能
【例题4】(2017全国II）下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。据图回答下列问题：
1）图中①、②、③、④代表的物质依次是__________、　　　　　　　__________、_________、____，［H］代表的物质主要是_________________________________________。
NADH（或答：还原型辅酶Ⅰ）　
有机物—利增不利减CO2变化—看①②光照变化—看②底物与产物—变化相反
光反应与暗反应之间相互制约，相互影响。
【例题5】(2022·江西九江联考)已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 ℃和30℃，如图为该植物在恒温30 ℃、CO2浓度适宜时光合速率与光照强度的关系，下列叙述错误的是(　　)
A.光照强度突然由B点变化为D点对应光照强度时，叶肉细胞中C3的含量降低B.若将CO2浓度降低，则叶绿体中NADPH含量增加，D点向左下方移动C.D点时，叶肉细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体D.将温度调节到25 ℃(其他条件不变)，图中A点将向上移动，B点将向右移动
注意：叶肉细胞光合速率≠植株的光合速率
总光合速率 = 呼吸速率 + 净光合速率
红外线CO2传感器(测CO2量)液滴移动法（测定O2的量）黑白瓶法（测定O2量）叶圆片上浮法（测定O2量）叶圆片称重法（测定有机物的量）半叶法（测定有机物的量）
【例题6】（液滴移动法）为探究光照强度对光合作用的影响，某兴趣小组设计了如图所示的实验装置若干组，在25 ℃条件下进行了一系列实验。下列说法正确的是（ ）A. 在无光条件下，液滴向左移动B. 在有光条件下，液滴向右移动C. 在有光条件下，液滴向右移动的距离代表总光合速率D. 随着光照强度的增强，液滴向右移动的距离逐渐增大
【例题7】通常，对于一个水生生态系统来说，若要测定某一水生生态系统中浮游植物的总初级生产量，可在该水生生态系统中的某一水深处取水样，将水样分成三等份，一份直接测定O2含量（A）；另两份分别装入不透光（甲）和透光（乙）的两个玻璃瓶中，密闭后放回取样处。若干小时后测定甲瓶中的O2含量（B）和乙瓶中的O2含量（C）。据此回答：在甲、乙瓶中生产者呼吸作用相同且瓶中只有生产者的条件下，本实验中C与A的差值表示这段时间内____________________________________；C与B的差值表示这段时间内____________________________________；A与B的差值表示这段时间内____________________________________。
生产者净光合作用的放氧量
生产者光合作用的总放氧量
生产者呼吸作用的耗氧量
BCD三角形：其他外界条件改变，利于光合，则放大；其他外界条件改变，不利光合，则缩小。
A点：细胞呼吸增强，下移；反之则上移。
【呼吸作用】1. 真核生物有氧呼吸的三个阶段分别发生在 。2. 以葡萄糖为呼吸底物时，有氧呼吸产物H2O中的H来自 ；H2O中的O来自 3. 无氧呼吸：两个阶段均发生在 ，第一阶段产生的[H]全部用于 ；只有第 阶段会合成少量ATP；无氧呼吸过程中的能量绝大部分储存在 中。无氧呼吸 （“会”或“不会”）产生水。 4.酒精的检测方式：酸性重铬酸钾溶液可与乙醇发生化学反应，颜色变化是 。CO2的检测方式：（1）可使澄清的石灰水变 ；（2）与溴麝香草酚蓝溶液反应后的颜色变化是 。
【光与光合作用】1. 光合色素的提取试剂： ；提取原理： ； 二氧化硅的作用 ；碳酸钙的作用 。2. 色素的分离方法： ；分离的试剂： ；分离原理 。3.鲁宾和卡门利用 技术，设计 实验探究了光合产物O2中氧元素来源于 。4.当叶肉细胞达到光补偿点时，植物的光合作用速率 （“>、<或=”）其呼吸作用速率。
（）酵母菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2。(2021·全国甲卷)（）植物细胞产生的O2只能来自光合作用。(2021·山东卷)（）弱光条件下植物没有O2的释放，说明未进行光合作用。(2021·湖南卷)（）葡萄糖的有氧呼吸过程中，水的生成发生在线粒体外膜。(2021·湖北卷)（）马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATP。(2019·全国卷Ⅱ)（）纸层析法分离叶绿体色素时，以多种有机溶剂的混合物作为层析液(2021·河北)（）类囊体产生的ATP和O2参与CO2固定与还原。(2020·天津卷，5C)
【例题7】（2022年广东高考真题）研究者将玉米幼苗置于三种条件下培养10天后（图10a），测定相关指标（图10b），探究遮阴比例对植物的影响。
回答下列问题：（1）结果显示，与A组相比，C组叶片叶绿素含量___________，原因可能是_______________________________________________________________________。（2）比较图10b中B1与A组指标的差异，并结合B2相关数据，推测B组的玉米植株可能会积累更多的________________，因而生长更快。
100%遮阴条件下植物合成的叶绿素较多或分解的叶绿素较少
（3）某兴趣小组基于上述B组条件下玉米生长更快的研究结果，作出该条件可能会提高作物产量的推测，由此设计了初步实验方案进行探究：实验材料：选择前期________________一致、生长状态相似的某玉米品种幼苗90株。实验方法：按图10a所示的条件，分A、B、C三组培养玉米幼苗，每组30株；其中以________为对照，并保证除________________外其他环境条件一致。收获后分别测量各组玉米的籽粒重量。结果统计：比较各组玉米的平均单株产量。分析讨论：如果提高玉米产量的结论成立，下一步探究的实验思路是________________。
开展更多遮光比例的梯度实验，并测定各组玉米产量， 直至找出最适遮阴比例。