細胞代謝與酶課件

核心術語(1)細胞代謝與酶；(2)酶(催化作用、活化能、高效性、專一性、最適溫度、最適pH)；(3)ATP(ADP、高能磷酸鍵、腺苷、直接能源、主要能源、最終能源)；(4)光合作用(光反應、暗反應、水的光解、CO2的固定、C3的還原、C5的再生、類囊體薄膜、葉綠體基質(zhì))；(5)細胞呼吸(有氧呼吸、無氧呼吸、細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)、線粒體內(nèi)膜)；(6)綠葉中色素的提取和分離(紙層析法、層析液、無水乙醇、二氧化硅、碳酸鈣、濾液細線)。內(nèi)連外展：本講內(nèi)容可與前后面的知識相關聯(lián)。(1)可與細胞的結構相聯(lián)系；(2)可與細胞的生命歷程相關聯(lián)；(3)可與遺傳與變異相關聯(lián)；(4)可與生命活動調(diào)節(jié)相關聯(lián)；(5)可與生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)與能量流動相聯(lián)系。1．(2012·河北質(zhì)量檢測(一))右圖表示植物細胞內(nèi)的代謝過程，下列敘述正確的是(

)(1)X、Y物質(zhì)分別代表三碳化合物和丙酮酸(2)①、④過程可以消耗[H]，②過程需要產(chǎn)生[H](3)①過程發(fā)生在線粒體基質(zhì)中，②過程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中(4)①②③④四個過程中既沒有消耗氧氣，也沒有產(chǎn)生氧氣A．(1)(2)

B．(1)(4)C．(2)(3)D．(3)(4)2．(2011·浙江)下列有關葉綠體及光合作用的敘述，正確的是(

)A．破壞葉綠體外膜后，O2不能產(chǎn)生B．植物生長過程中，葉綠體內(nèi)各種色素的比例保持不變C．與夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照時間縮短D．離體的葉綠體基質(zhì)中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成碳反應【解析】主要考查光合作用的條件、過程和影響因素。葉綠體中主要含有葉綠素和類胡蘿卜素，由于葉綠素含量多，葉片呈綠色，但隨著葉齡增大，葉綠素開始分解轉(zhuǎn)化，類胡蘿卜素含量增大，葉片綠色逐漸褪去。光合作用分光反應和暗反應兩個過程，光反應在葉綠體類囊體膜上完成，此過程產(chǎn)生O2，NADPH和ATP用于在葉綠體基質(zhì)中進行的暗反應，因此供給暗反應所需的原料CO2、ATP和NADPH，在離體中的葉綠體基質(zhì)中照常進行。光合作用正常進行需要適宜的溫度，冬季氣溫低，細胞內(nèi)酶的活性低，是光合速率低的主要原因?！敬鸢浮?/p>

D【解析】本題考查細胞呼吸相關的知識。細胞呼吸可分為有氧呼吸和無氧呼吸兩種類型，無氧呼吸的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)，第一階段產(chǎn)生的[H]被第二階段消耗；有氧呼吸第一階段的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)，二、三階段發(fā)生在線粒體中，第三階段釋放的能量最多。①為細胞呼吸的第一階段，③④為無氧呼吸的第二階段。②為有氧呼吸的二、三階段?！敬鸢浮?/p>

B4．(2012·安徽名校聯(lián)考)ATP合成酶是細胞中常見的蛋白質(zhì)，它由兩部分組成，F(xiàn)0為嵌入生物膜的疏水端，F(xiàn)1為生物膜外的親水端(如圖所示)，下列敘述中，錯誤的是(

)A．ATP合成酶與ATP的共有組成元素一定包括C、H、O、NB．ATP脫去兩個磷酸基團后形成一磷酸腺苷(AMP)，AMP是某些酶的基本組成單位之一C．ATP合成酶存在于原核細胞細胞膜，真核細胞線粒體內(nèi)膜、葉綠體類囊體膜等生物膜上；構成這些生物膜基本骨架的磷脂分子具有疏水端和親水端D．人體劇烈運動時肌肉細胞中的ATP水解提供能量，此時肌肉細胞中ATP合成酶沒有活性5．(2011·江蘇南通模擬)某同學用下圖所示實驗裝置測定果蠅幼蟲的呼吸速率。實驗所用毛細管橫截面積為1mm2，實驗開始時，打開軟管夾，將裝置放入25℃水浴中，10min后關閉軟管夾，隨后每隔5min記錄一次毛細管中液滴移動的位置，結果如下表所示。下列分析中，正確的是(

)實驗時間/min液滴移動距離/mm1001532.52065251003013035162.5A.圖中X為NaOH溶液，軟管夾關閉后液滴將向右移動B．在20～30min內(nèi)氧氣的平均吸收速率為6.5mm3/minC．如將X換為清水，并將試管充入N2即可測定果蠅幼蟲無氧呼吸速率D．增設的對照實驗只將裝置中的X換成清水，并將該裝置置于相同的環(huán)境中【解析】本題難度較大，考查測定細胞呼吸速率。圖中X可能是NaOH，NaOH能吸收細胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳，故有氧呼吸過程消耗氧氣導致試管內(nèi)氣壓降低，液滴應該左移；20～30min內(nèi)氧氣消耗的總體積為(130－65)mm×1mm2＝65mm3，故10min內(nèi)的氧氣吸收速率為65mm3/10min＝6.5mm3/min；X換成清水，充氮氣也不能測定無氧呼吸速率，因為果蠅幼蟲無氧呼吸產(chǎn)生乳酸不產(chǎn)生CO2，無論是否進行無氧呼吸液滴都不會移動；實驗對照組應將裝置中的果蠅幼蟲換成等質(zhì)量的死幼蟲，并將該裝置置于相同的環(huán)境中，重復上述實驗?！敬鸢浮?/p>

B【解析】本題考查光合作用的知識及圖文轉(zhuǎn)換能力。解決坐標曲線題的關鍵是“明標”、“看點”、“析線”。由圖可知夏季明朗的白天9：30～11：30光照強度逐漸增強，花生凈光合速率下降的原因是環(huán)境中CO2濃度降低，暗反應過程減緩；在11：00～12：30之間，花生的凈光合速率圖像在玉米凈光合速率圖像的下方，玉米的單位葉面積有機物的積累量多于花生的；17：00時花生玉米凈光合速率圖像相交，表明二者凈光合速率相同，單位葉面積釋放O2速率相同；18：30玉米凈光合速率曲線與橫軸相交，凈光合速率為零，光合作用強度等于呼吸作用強度，玉米既能進行光反應也能進行暗反應?！敬鸢浮?/p>

B回答問題：(1)根據(jù)上述實驗設計判斷，該實驗的目的是________________________________________________________________________。(2)從理論上講，培養(yǎng)一段時間后，預期的實驗結果是：B中的幼苗生長量比C中的________(大、小)，原因是________；A中的幼苗生長量比C中的________(大、小)，原因是____________________________________________________。【答案】

(1)探究CO2濃度對植物光合作用強度的影響(2)小B中的CO2被Ba(OH)2吸收，缺少光合作用的原料CO2，不能進行光合作用大A瓶未密封，能從外界補充CO2，C瓶密封，隨光合作用進行，CO2濃度逐漸減弱，光合作用強度下降，后來停止8．(2011·全國)為探究不同條件對葉片中淀粉合成的影響，將某植物在黑暗中放置一段時間，耗盡葉片中的淀粉。然后取生理狀態(tài)一致的葉片，平均分成8組，實驗處理如下表所示。一段時間后，檢測葉片中有無淀粉，結果如下表?；卮饐栴}：(1)光照條件下，組5葉片通過________作用產(chǎn)生淀粉；葉肉細胞釋放出的氧氣來自于________的光解。(2)在黑暗條件下，葉片能進行有氧呼吸的組別是_________________________________________________________________。(3)組2葉片中合成淀粉的原料是________，直接能源物質(zhì)是________，后者是通過________產(chǎn)生的。與組2相比，組4葉片無淀粉的原因是______________________________________________。(4)如果組7的蒸餾水中只通入N2，預期實驗結果是葉片中________(有、無)淀粉?！窘馕觥恐饕疾楣夂献饔煤秃粑饔玫倪^程、影響因素和二者的關系，是一道綜合性較強的題目。審題時要認真仔細、找出對照組別的單一變量，分析實驗結果不同的原因。光合作用釋放的氧氣全部來自于光反應中水的光解。組別2、4、6、8都無光照，光反應不能進行，葉肉細胞無氧氣生成，不能利用自身產(chǎn)生的氧氣進行有氧呼吸，但組別2和6溶液中已通入空氣，葉肉細胞能吸收氧氣完成有氧呼吸。組別2中光反應不能進行，合成淀粉利用的原料來自于溶液中的葡萄糖，直接能源有有氧呼吸產(chǎn)生的ATP提供。組別4因為光反應不能進行，又缺少有氧呼吸產(chǎn)生的ATP，所以淀粉合成受阻。組別7只通入N2，葉肉細胞有氧呼吸受阻，無CO2來源，光合作用缺少原料無法進行，淀粉不能合成。9．(2011·江蘇)下圖為不同培養(yǎng)階段酵母菌種群數(shù)量、葡萄糖濃度和乙醇濃度的變化曲線，請回答下列問題：(1)曲線AB段酵母菌呼吸發(fā)生的場所是________________；曲線BC段酵母菌呼吸的方式是______________________________。(2)酵母菌種群數(shù)量從C點開始下降的主要原因除葡萄糖大量消耗外，還有________________、____________________。(3)在T1－T2時段，單位時間內(nèi)酵母菌消耗葡萄糖量迅速增加的主要原因有____________________、____________________。(4)某同學在T3時取樣，統(tǒng)計的酵母菌種群數(shù)量明顯高于D點對應的數(shù)量，原因可能有________________、________________________和用血球計數(shù)板計數(shù)時出現(xiàn)錯誤等。10．在春末晴朗白天，重慶某蔬菜基地測定了某大棚蔬菜在不同條件下的凈光合作用強度(實際光合作用強度與呼吸作用強度之差)，結果見下圖(假設塑料大棚外環(huán)境條件相同；植株大小一致、生長正常、栽培管理條件相同)。(1)在曲線a中，與11時相比，13時植株葉綠體內(nèi)C3與C5化合物相對含量較高的是________(C3或C5)；在11時和13時分別摘取植株上部成熟葉片用碘蒸氣處理，13時所取葉片顯色較________(深或淺)。(2)曲線b的峰值低于曲線a，其兩個主要決定因素是________(光照強度、環(huán)境溫度、空氣中CO2含量)，曲線c高于曲線b，原因是補充光照能使葉綠體產(chǎn)生更多的________用于CO2還原；若在棚內(nèi)利用豆科植物做綠肥，可明顯增加土壤中________元素的含量，主要促進植株體內(nèi)________和________等生物大分子的合成。(3)6～9時和16～18時，曲線b高于曲線a，主要原因是此時段棚內(nèi)________較高?！窘馕觥?/p>

(1)曲線a中13時植物出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象，氣孔關閉，導致葉綠體內(nèi)CO2濃度降低，故C3化合物含量降低，C5化合物含量升高；11時到13時，凈光合作用強度均為正值，表現(xiàn)為有機物的積累，故13時與11時相比淀粉的積累量增多，用碘蒸氣處理時，葉片顯色較深。(2)曲線b的峰值低于曲線a，兩個主要決定因素是光照強