2024届苏教版高考生物一轮复习大概念升华课2细胞的生命活动需要能量和营养物质,并通过分裂实现增殖课件
展开从物质与能量的视角,理解光合作用和呼吸作用,并能综合分析细胞生命活动过程中的物质和能量的变化。
1.(2022·江苏南京高三阶段练习)图1为某植物的叶肉细胞中光合作用和细胞呼吸的物质变化示意图,其中a、b、c表示物质,①~④表示生理过程。图2表示大田中该植物在不同温度下CO2的吸收或释放量。请回答下列问题:
(1)②处发生的反应称为________________,需要①处反应提供____ ____________________才能使C3转变成糖类等有机物。(2)图中过程①、③发生的场所分别是__________________、______ ______________,物质a是________________,物质b是__________。(3)若用18O标记H2O,那么在图1过程④的最终产物中,有可能检测到18O的物质有________________________。(4)在生长旺盛时期,植物体内过程①、③、④产生ATP的数量关系是①________________③+④ (填“>”“=”或“<”)。
(5)据图2分析,温度为________________ ℃时,光合速率最大。若在5 ℃条件下,每隔12小时交替黑暗与光照,则该植物叶绿体在24小时内固定的CO2的量为________________。
[解析] (1)据图1可知,②处进行CO2的固定和C3的还原,发生的反应称为暗反应。①处进行光反应,光反应产生的ATP和NADPH才能使C3转变成糖类等有机物。
(3)如果标记H218O中的O,水能参与④有氧呼吸第二阶段形成b(CO2),所以b(CO2)中有放射性;如果标记H218O中的O,则光反应产的a(O2)中有放射性,O2参与④有氧呼吸的第三阶段形成c(H2O),所以c(H2O)中有放射性,因此可能检测到18O的物质有CO2 、H2O。(4)在生长旺盛时期,光合作用强度大于呼吸作用强度,光合作用制造有机物,呼吸作用分解有机物,由于细胞呼吸分解有机物所释放的能量只有一部分转移到ATP中,其余以热能形式散失,所以生长中的植物①过程产生ATP的总量大于③④过程产生ATP的总量。
(5)据图2可知:光照下吸收CO2量表示净光合作用速率,黑暗中释放CO2量表示呼吸作用速率,真正光合作用=净光合作用+呼吸作用,温度为30 ℃时,光合速率为3.5+3=6.5(mg/h),光合速率最大。5 ℃条件下,净光合作用速率1 mg/h,呼吸作用速率为0.5 mg/h,每隔12小时交替黑暗与光照,则该植物叶绿体在24小时内固定的CO2的量为12×(1+0.5)=18(mg)。[答案] (1)暗反应 ATP和NADPH(2)(叶绿体)类囊体膜 细胞质基质 O2 CO2(3)CO2 、H2O(4)>(5)30 18 mg
2.(2022·江苏通州湾中学高三阶段练习)通过“苹果酸/草酰乙酸穿梭”和“苹果酸/天冬氨酸穿梭”可实现叶绿体和线粒体中物质和能量的转移。下图表示某植物细胞中部分代谢过程,请据图回答下列问题:
(1)NADPH是光反应的产物,光反应过程中水的裂解为NADPH的合成提供________________。光反应过程中的能量转换是_________ ____________________,参与这一过程的两类色素是___________ _________________________。(2)图中卡尔文循环和三羧酸循环进行的场所分别是___________ _____________、________________________,叶绿体中光合产物暂时以淀粉形式储存的意义是_________________________________ _________________________________________________________。
(3)强光条件下,“苹果酸/草酰乙酸穿梭”加快的意义是__________ __________________________________________________________________。“苹果酸/天冬氨酸穿梭”将细胞质基质中 NADH运入线粒体,在________________________(场所)转化为ATP中的化学能。
(4)“苹果酸/天冬氨酸穿梭”途径(MAS)不仅存在于植物细胞,也广泛存在于动物细胞中,影响着细胞的能量代谢。MAS抑制剂可抑制细胞增殖,为癌症的治疗提供了新思路。下表为研究MAS抑制剂对黑色素瘤细胞增殖影响的实验步骤和操作过程,请完成表格:
[解析] (1)水裂解产生H+、e-和O2,其中裂解产生H+和e-为NADPH的合成提供原料。光反应过程中的能量转换是光能→电能→化学能(或光能→化学能,或光能→ATP、NADPH中的化学能,或光能→ATP中的化学能),叶绿素和类胡萝卜素是参与这一过程的两类色素。(2)卡尔文循环和三羧酸循环进行的场所分别是叶绿体基质和线粒体基质。叶绿体中光合产物暂时以淀粉形式储存以减少丙糖磷酸等的积累,避免对光合作用的抑制,维持叶绿体内的渗透压。
(3)强光条件下“苹果酸/草酰乙酸穿梭”加快速度可以减少NADPH积累(加快NADPH运出),避免对叶绿体的伤害。在线粒体中将NADH中的能量转化为ATP中的能量的场所是线粒体内膜。(4)为了保持无关变量的一致,需要用动物细胞培养液作溶剂,配制具有一定浓度梯度的MAS抑制剂溶液。实验步骤:黑色素瘤细胞的培养是将黑色素瘤细胞接种到动物细胞培养液中,在适宜条件下培养,获取处于对数生长期的细胞。为了探究MAS抑制剂对黑色素瘤细胞增殖影响,实验组的处理是按对照组方法处理,弃去原培养液后分别加入等量的不同浓度MAS抑制剂溶液。
[答案] (1)e-、H+ 光能→ATP、NADPH中的化学能 叶绿素和类胡萝卜素(2)叶绿体基质 线粒体基质 减少丙糖磷酸等的积累,避免对光合作用的抑制,维持叶绿体内的渗透压(3)减少NADPH的积累,避免对叶绿体的伤害 线粒体内膜(4)①动物细胞培养液 ②黑色素瘤细胞的培养 ③按对照组方法处理,弃去原培养液后分别加入等量的不同浓度的MAS抑制剂溶液
观察处于细胞周期不同阶段的细胞,利用有丝分裂模型,描述细胞增殖的主要特征,通过实例说明细胞的分化、衰老、死亡的原因、意义及与人体健康的关系。
1.(2022·江苏连云港模拟预测)美花石斛的茎是名贵中药材,在一天中细胞分裂存在日节律性。图1、图2是某兴趣小组实验结果,分裂期的细胞数占观察细胞总数的比值作为细胞分裂指数,下列说法正确的是( )
A.选取新生茎尖作为实验材料的主要原因是茎尖伸长区细胞分裂旺盛B.细胞周期中各时期的顺序是⑤→④→②→①→③C.由图1可知,细胞周期中分裂期的细胞持续时间更长D.由图2可知,在日节律上,9:00左右是美花石斛细胞分裂的高峰期
D [选取新生茎尖作为实验材料的主要原因是茎尖分生区细胞分裂旺盛,A错误;分析图①可知:细胞周期中各时期的顺序是③→⑤→④→①→②,B错误;细胞周期分为分裂间期和分裂期,分裂间期的细胞数远多于分裂期,因此细胞周期中分裂间期的细胞持续时间更长,C错误;由图2可知,在日节律上,9:00分裂指数最大,因此9:00左右是美花石斛细胞分裂的高峰期,D正确。故选D。]
2.(多选)科学家把整个细胞群体处于细胞周期同一时期的现象称为细胞周期同步化。昆虫产下一批卵后同时受精,会出现所有受精卵同时卵裂的现象,这是一种自然同步化;通过人工选择或诱导可使受精卵细胞都停在分裂中期,这是一种人工同步化。下列叙述错误的是( )A.连续分裂的细胞,从上一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止,为一次有丝分裂B.根据裂殖酵母不同时期细胞体积和重量不同,采用离心法分离出处于某一时期的细胞,这是一种自然同步化C.将DNA合成抑制剂加入细胞培养液中,可让所有细胞都停留在G1期与S期交界处D.细胞周期同步化后更有助于研究调控细胞周期的内在机制和影响细胞周期的外在因素
ABC [连续分裂的细胞,从上一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止,为一个细胞周期,A错误;根据裂殖酵母不同时期细胞体积和重量不同,采用离心法分离出处于某一时期的细胞,是通过人工选择处于某一时期的细胞,这是一种人工同步化,B错误;将DNA合成抑制剂加入细胞培养液中,处于S期的细胞立刻被抑制,处于G1期的细胞停留在G1期与S期交界处,S期后的细胞经过一次有丝分裂后,再分裂时会停留在G1期与S期交界处,C错误;细胞周期同步化后更有助于研究调控细胞周期的内在机制和影响细胞周期的外在因素,D正确。故选ABC。]
3.(多选)(2022·江苏灌南高级中学高三阶段练习)如图为细胞通过自噬作用清除衰老线粒体的过程,相关叙述正确的是( )
A.自噬前体和溶酶体分别来自内质网和高尔基体B.降解线粒体中物质的水解酶是在溶酶体中合成的C.自噬体的形成需借助于膜的流动性且消耗能量D.当细胞养分不足时,细胞的自噬作用可能增强
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