2014届 生物二轮复习 专题三 细胞的代谢 专题突破 (1)
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全面拿下非选择题的5类命题热点命题热点1 细胞代谢类[命题特点] 细胞代谢是高中生物知识体系的核心内容,是历年高考命题的重点。
本部分的所有知识点均有考查的可能性,特别是光合作用和细胞呼吸,相关试题大多围绕光合作用和细胞呼吸的过程展开,对两项生理过程发生的部位、产物、影响因素、相互联系等进行全方位的考查,此类试题在设计时多趋向于和其他知识的综合考查。
1.在“探究淀粉酶具有专一性”的实验中,一位同学的操作过程如下列实验步骤:(假设该酶的最适pH是6.8)第一步:取1支试管,其内注入可溶性淀粉溶液2 mL;第二步:接着注入新配制的斐林试剂2 mL(边加入,边振荡);第三步:再注入新鲜的淀粉酶溶液2 mL振荡,然后静置5 min;第四步:将试管下部放入盛有温水(50~60 ℃)的烧杯中,保温1 min。
实验现象:试管内液体仍呈蓝色。
回答下列问题:(1)该实验现象说明淀粉________________________。
(2)要使实验第四步出现“试管中的液体由蓝色变成砖红色”的实验现象,你认为应如何改进该实验步骤?________________________________________________________________________。
(3)上述(1)和(2)两小题,能够说明淀粉酶具有的特性是____________________________。
(4)该同学根据第(2)小题做了改进,看到了预期的实验现象,于是得出结论:①淀粉酶能催化淀粉水解成麦芽糖;②酶具有专一性。
但其他同学认为这两点结论均不妥,其理由是:a.________________________________________________________________________;b.________________________________________________________________________。
代谢专题答案(2014年新课标I卷)29(1)使组织中的细胞相互分离(2分)碱(2分)染色体(2分)(2)细胞核是细胞内遗传物质储存、复制和转录的主要场所,是细胞代谢和遗传的控制中心(3分)(或)细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传特性的控制中心(3分)(2014年新课标II卷)29(每空2分)(1)0;A、B、C;(2)光强;(3)大于;(4)光强(2015年新课标I卷)29(9分)(每空1分)(1)高于C组只用了D组一半的光照时间,其光合作用产物的相对含量却是D组的94%(2分)光照基质(2)光照和黑暗交替频率ATP和还原H(或还原型辅酶II)(2分)(2015年新课标II卷)29.(12分)(每空2分)(1)X基因和Y基因X基因、Y基因和反义X基因(3分)(2)A 乙烯具有促进果实成熟的作用,该组果实的乙烯含量高于其他组(3分) B (2016年新课标I卷)30.(8分)(每空2分)(1)光照强度(2)CO2浓度(3)乙组光合作用强度与甲组的不同,是由环境因素低光照引起的,而非遗传物质的改变造成的(4分)(2016年新课标II卷)29.(10分)(每空2分)(1)B(2)加快(3)不变(1分) 60 ℃条件下,t2时酶已失活,即使增加底物,反应底物总量也不会增加( 4)蛋白质或RNA (1分)高效性和专一性(2016年新课标II卷)31.(8分)(每空2分)(1)不同光强下水草的光合作用和呼吸作用不可靠的(1分)(2)黄色(1分)水草不进行光合作用,只进行呼吸作用,溶液中CO2浓度高于3号管(3)光合作用强度等于呼吸作用强度,吸收与释放的CO2量相等(2016年新课标III卷)29.(10分)(1)相对湿度(1分);在相同温度条件下,相对湿度改变时光合速率变化较大(2分);增加(1分)(2)四(1分);该实验组的环境温度未达到光合作用的最适温度(2分)(3)不需要(1分);不需要(1分)(2017年新课标II卷)29.(9分)(1)O2 NADP+ ADP+Pi C5 NADH(还原型辅酶I)(2分)(2)C和D (3)在缺氧条件下进行无氧呼吸(2分)(2017年新课标III卷)29.(8分)(1)分裂间(或S)(2)纺锤体形成(1分)不会(1分)(3)完成DNA复制和有关蛋白质的合成,为分裂期准备物质调节专题(2014年新课标I卷)31.(10分)(1)呼吸下降;(2)下降增多;(3)会。
高三生物专项突破重点题型研析3——聚焦细胞代谢相关题型题型1 光合作用与有氧呼吸的关系1.2. (1)物质方面C :CO2――→暗反应(CH2O)――→呼吸ⅠC3H4O3――→呼吸ⅡCO2O :H2O ――→光反应O2――→呼吸ⅢH2OH :H2O ――→光反应[H]――→暗反应(CH2O)――→呼吸Ⅰ、Ⅱ[H]――→呼吸ⅢH2O(2)能量方面光能――→光反应ATP 中活跃化学能――→暗反应(CH2O)――→细胞呼吸⎩⎪⎨⎪⎧ 热能ATP 中活跃化学能→各项生命活动3. 光合作用与细胞呼吸的关系图示4. ( )A.能提供给绿色植物各种生命活动所需能量最多的过程是5B.各种生物体(病毒除外)都能进行的过程是3C.1、3和4过程产生的[H]都能与氧结合产生水D.2过程需多种酶参与,且需ATP供能解析据图可知,1、2、3、4、5分别是光反应、暗反应、有氧呼吸第一、第二、第三阶段。
五个过程中,1、3、4、5都能合成ATP,但1过程合成的ATP只能用于光合作用的暗反应;有氧呼吸合成的ATP可供给各种生命活动所需能量,其中5过程产生最多,故A正确;1、2过程表示光合作用,4、5过程属于有氧呼吸过程,并不是所有细胞都能进行光合作用和有氧呼吸,因此只有3过程在具有细胞结构的生物体内都能进行,故B正确。
1、3和4过程都有[H]的产生,其中1过程产生的[H]在暗反应阶段用于还原C3,3、4过程产生的[H]在5过程中与氧结合产生水,故C错误。
光合作用的暗反应除需要光反应提供ATP和[H]外,还需要多种酶参与,故D正确。
答案 C跟踪训练1.下图表示某高等绿色植物体内的部分生理过程,有关分析正确的是( )A.能够在叶肉细胞生物膜上进行的生理过程有Ⅰ、ⅢB.阶段Ⅰ生成的[H]可作为还原剂用于⑤过程生成水C.过程①④⑤可为叶肉细胞吸收Mg2+等提供动力D.过程③④⑤进行的场所分别是叶绿体基质、细胞质基质、线粒体答案 A解析据图可知,阶段Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表光反应、暗反应、细胞呼吸,①表示光反应产生ATP,②表示C3的还原,③~⑤分别表示二氧化碳的固定、无氧呼吸、有氧呼吸。
高考冲刺专题第二讲细胞代谢北京四中毕诗秀细胞代谢是细胞内一系列有序酶促反应的总称细胞代谢特点:____________________.一、酶1.酶的概念:____________________.2.酶的作用特性 ____________________.3.关于酶作用特性的探究实验4.影响酶活性的因素____________________.5.设计实验探究影响酶活性的因素二、细胞呼吸在什么条件下贮藏小麦种子?___________________________________________.促进小麦种子萌发的条件?___________________________________________.新鲜的瓜果蔬菜怎样才能较长时间保存?___________________________________________.㈠氧呼吸过程总反应试:___________________________________________.㈡无氧呼吸反应式:___________________________________________.___________________________________________.三、光合作用㈣影响光合速率(光合强度)的环境因素设计实验:测量某植物的光合作用强度光下测得的数值:___________________________________. 暗处测得的数值:___________________________________. 真光合速率=光合速率是指___________________________________.温度、光照强度、CO2浓度的综合影响影响A点光合速率的主要因素是_________________________.限制B点光合速率的主要因素是____________________.限制C点光合速率的主要因素是____________________.此图表示真光合速率还是净光合速率____________________.。
(一)细胞代谢类1.(2015·湖南长沙二模)如图甲表示发生在某绿色植物细胞内某生物膜上的生理过程,图乙表示该绿色植物细胞内某种细胞器的结构。
请分析回答下列问题:(1)图甲中的生物膜对应于图乙中的________(填序号)。
组成生物膜的化学成分主要是________________________________________________________________________。
(2)如果适当增加光照强度,在图甲生物膜上产生速率会增加的物质有______________________,其中在图乙中的④处会被利用的是________________________________________________________________________。
(3)在图甲生物膜上产生的O2最终在细胞的________(细胞器)中被利用。
(4)如果要提取图甲生物膜上的色素需要使用的试剂是____________________,将提取的色素分离开来所利用的原理是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
通过纸层析后,在滤纸条上距滤液细线最远的色素呈________色。
2.某学校研究小组利用某绿色植物,研究光照强度对光合速率的影响。
他们在25 ℃(该植物进行光合作用的最适温度)的条件下,测得光照强度影响光合作用速率的数据,结果如图。
请据图回答下列问题:(1)图中BC段CO2表现为净吸收的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________,C点后限制光合作用速率的主要环境因素是________。
高考生物二轮复习专题突破考点二光合作用和细胞呼吸的过程1.光合作用与细胞呼吸过程变化的内在联系2.光合作用和细胞呼吸中物质和能量的变化关系(4)能量变化3.改变条件后,C3、C5、NADPH、ATP的含量及(CH2O)合成量变化分析光照强度和CO2浓度突然改变后,C3、C5、NADPH、A TP、ADP、NADP+的含量及(CH2O)合成量的动态变化时,要将光反应和暗反应过程结合起来分析,从具体的反应过程提炼出模型:“来路→某物质→去路”,通过分析其来路和去路的变化来确定含量变化。
下图中Ⅰ表示光反应,Ⅱ表示CO2的固定,Ⅲ表示C3的还原。
当外界条件(如光照、CO2)突然发生变化时,分析相关物质含量在短时间内的变化:1.(2022·山东,16改编)在有氧呼吸第三阶段,线粒体基质中的还原型辅酶脱去氢并释放电子,电子经线粒体内膜最终传递给O2,电子传递过程中释放的能量驱动H+从线粒体基质移至内外膜间隙中,随后H+经A TP合酶返回线粒体基质并促使ATP合成,然后与接受了电子的O2结合生成水。
为研究短时低温对该阶段的影响,将长势相同的黄瓜幼苗在不同条件下处理,分组情况及结果如图所示。
已知DNP可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶。
下列相关说法不正确的是()A.4 ℃时线粒体内膜上的电子传递受阻B.与25 ℃时相比,4 ℃时有氧呼吸产热多C.与25 ℃时相比,4 ℃时有氧呼吸消耗葡萄糖的量多D.DNP导致线粒体内外膜间隙中H+浓度降低,生成的ATP减少2.(2021·江苏,20节选)线粒体对维持旺盛的光合作用至关重要。
下图表示叶肉细胞中部分代谢途径,虚线框内表示“草酰乙酸/苹果酸穿梭”。
请据图回答下列问题:(1)叶绿体在________上将光能转变成化学能,参与这一过程的两类色素是____________________________________________________________________________________________。
专题三细胞的代谢摘要:细胞代谢是高中生物知识体系的核心内容,是历年来高考命题的重点,本专题的所有知识点均有考查的可能性,特别是光合作用和呼吸作用;从考查角度上看,大多围绕光合作用和呼吸作用的过程展开,通过两项生理过程的发生部位、产物、影响因素、相互联系等方面进行全方位的考查。
本专题有较多的实验和探究活动,尤其是要重视光合作用发现过程、酶的发现过程及特性等经典实验的复习,使学生懂得实验是探究生物科学的基本方法,从而培养学生观察能力和思维能力,进而提高设计实验的能力。
一、专题知识突破1、考纲要求(1)物质出入细胞的方式Ⅱ(2)酶在代谢中的作用Ⅱ(3)ATP在能量代谢中的作用Ⅱ(4)光合作用的基本过程Ⅱ(5)影响光和作用速率的环境因素Ⅱ(6)细胞呼吸Ⅱ(7)探究影响酶活性的条件Ⅱ(8)绿叶中色素的提取和分离Ⅱ2、考点剖析考点1 物质运输方式的判断及影响因素分析【真题导航】(2011年新课标卷)撕去紫色洋葱外表皮,分为两份,假定两份外表皮细胞的大小、数目和生理状态一致,一份在完全营养液中浸泡一段时间,浸泡后的外表皮称为甲组;另一份在蒸馏水中浸泡相同的时间,浸泡后的外表皮称为乙组。
然后,两组外表皮都用浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液里处理,一段时间后外表皮细胞中的水分不再减少。
此时甲、乙两组细胞水分渗出量的大小,以及水分运出细胞的方式是( )A.甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等,主动运输B.甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的高,主动运输C.甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的低,被动运输D.甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等,被动运输解析:考查物质运输方式。
甲组在完全培养液中培养一段时间后,与0.3%g/mL的蔗糖溶液的浓度差没有乙组和蔗糖溶液的浓度差大,所以甲组水分渗出量比乙组细胞低。
H2O的运出方式是被动运输中的自由扩散。
答案: C【聚焦题点】对于渗透作用原理和物质运输方式的考查,从内容上看:重要考点有渗透现象的分析和解释;发生渗透作用的条件;动、植物细胞吸水和失水的条件、现象及原理;质壁分离发生的条件、现象、应用及质壁分离细胞预想的识别;三种物质跨膜运输方式、特点、举例及判断,根据题目背景进行分析判断。
从考查形式上看,以选择题为主,另外通过装置图、折线图等形式或通过实验形式考查物质运输方式、原理等。
从命题趋势上看:渗透作用的原理、应用及物质跨膜运输的方式是考察实验设计分析能力的良好题材,是重要考点,常结合生产生活实际综合出题。
【载体透析】1.物质跨膜运输与膜的流动性和选择透过性有关,选择透过性的结构基础是膜上载体蛋白的种类和数量。
2.影响物质跨膜运输的因素(1)物质浓度(在一定浓度范围内)(2)O2浓度(3)温度温度可影响生物膜的流动性和有关酶的活性,因而影响物质的运输速率,如低温会使物质跨膜运输速率下降。
3.探究物质跨膜运输的方式(1)探究是主动运输还是被动运输(2)探究是自由扩散还是协助扩散4、判断物质运输方式的思路:判定主动运输的依据:(1)从运输方向:只要从低浓度到高浓度运输,则一定为主动运输。
(2)从达到平衡时的浓度:若达到平衡时细胞内外仍存在浓度差则一定是主动运输,因为单纯扩散和协助扩散达到平衡时内外浓度一定相等。
(3)消耗能量(ATP)的一定是主动运输(大分子的运输除外),且该过程因与呼吸作用有关,故温度可通过影响呼吸作用中酶的活动而影响主动运输。
【针对集训】1.(2011年重庆卷)下图为某种植物幼苗(大小、长势相同)均分为甲、乙两组后,在两种不同浓度的KNO3溶液中培养时鲜重的变化情况(其它条件相同且不变).下列有关叙述,错误..的是A.3h时,两组幼苗均已出现萎蔫现象,直接原因是蒸腾作用和根细胞失水B.6h时,甲组幼苗因根系开始吸收K+、NO—3,吸水能力增强,使鲜重逐渐提高C.12h后,若继续培养,甲组幼苗的鲜重可能超过处理前,乙组幼苗将死亡D.实验表明,该植物幼苗对水分和矿质元素的吸收是两个相对独立的过程考点2 酶的本质特性和影响酶的因素【真题导航】(2011新课标全国卷)甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理,酶活性与处理时间的关系如下图所示。
下列分析错误的是A .甲酶能够抗该种蛋白酶降解 B. 甲酶是不可能具有催化功能的RNA C.乙酶的化学本质为蛋白质D.乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变解析: 本题考查酶的化学本质、专一性及识图、析图的能力。
由图可以看出,在该酶的作用下,甲酶的活性没有变化,乙酶的活性逐渐降低;说明该蛋白酶能使乙酶降解,且乙酶的化学本质是蛋白质;甲酶的化学本质不是蛋白质,只能是RNA 。
答案: B【聚焦题点】有关酶的知识,从考查形式上看,往往结合实验或者利用图表、曲线的形式,联系生产生活实际综合进行考查。
从近几年高考对该内容的考查看,常以与生产生活实际密切相关的情景为信息,考查酶的特性、作用等,同时考查实验探究及分析能力。
关于酶的作用特性的实验探究,可进行大型综合试题的命制,考察分析和解决问题的能力。
【载体透析】酶的本质、特性及影响酶促反应的因素1.酶的相关概念及误区: 项目 正确说法错误说法 化学本质 绝大多数是蛋白质,少数是RNA 酶的本质是蛋白质 产生细胞一般来说,凡是活细胞都能产生酶(不考虑成熟红细胞)具有分泌功能的细胞才能产生合成原料氨基酸,核糖核苷酸氨基酸合成场所核糖体,细胞核核糖体生理功能生物催化剂,只起催化作用酶具有调节、催化等多种功能来源生物体内合成有的来源于食物作用场所既可在细胞内,也可在细胞外发只在细胞内起催化作用挥作用低温引起酶的变性失活温度影响低温影响酶的活性,不破坏酶的结构,但高温使酶失活2.影响酶催化活性的因素(1)酶浓度在有足够多的底物而又不受其他因素的影响下,酶促反应速率与酶的浓度成正比,如图所示。
(2)底物浓度当酶浓度、温度、pH等恒定时,在底物浓度很低的范围内,反应速率与底物浓度成正比;当底物浓度达到一定限度时,所有的酶全部参与催化,反应速率达到最大,此时即使再增加底物浓度,反应速率也不会增加了,如图所示。
(3)pH每种酶只能在一定限度的pH范围内表现出活性,其中酶的活性最强时的pH即为该酶的最适pH。
过酸、过碱都会使酶的分子结构遭到破坏而失活,且该种变性是不可逆的,如图所示。
(4)温度在一定温度范围内,酶促反应速率随温度的升高而加快,其中反应速率最快时的温度即为该种酶的最适温度。
温度偏高或偏低,都会使酶的活性降低,温度过高甚至会使酶失去活性,如图所示。
特别提示:高温使酶失活是由于破坏了酶的分子结构,即使恢复到最适温度,该酶的活性也不会恢复,而低温条件不会破坏酶的分子结构,在恢复至适宜温度时,酶的活性可以恢复。
3.影响酶活性的因素的实验变量(1)自变量:要研究的因素。
(2)因变量:酶的催化效率。
(3)无关变量:除自变量外其他影响酶催化效率的因素都为无关变量,在实验设计过程中,应严格控制无关变量,实验研究要做到科学、严谨。
【针对集训】2.对下列曲线图的相关描述,正确的是()A.图(1)纵坐标可以是K+吸收量,横坐标可以是呼吸作用强度B.图(2)纵坐标可以是酶活性,横坐标可以是温度C.若图(3)中横坐标表示底物浓度,纵坐标表示反应速度,则①②可表示等量酶在不同温度下的反应速度曲线D.若图(3)中横坐标表示底物浓度,纵坐标表示反应速度,①表示正常情况下反应速度与底物浓度的关系,则③④可表示加入抑制剂后的反应速度与底物浓度关系考点3 光合作用过程【真题导航】(2011年新课标全国卷)在光照等适宜条件下,将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中,其叶片暗反应中C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如下图。
回答问题:(1)图中物质A是______(2)在CO2浓度为1%的环境中,物质B的浓度比A的低,原因是____________________________将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后,物质B浓度升高的原因是_____________________________________。
(3)若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中,暗反应中C3和C5化合物浓度达到稳定时,物质A的浓度将比B的__(低、高)解析:(1)一个CO2和一个C5结合生成两个C3,细胞中C3合物的含量是C5化合物的2倍,A的相对浓度高于B,所以A是C3化合物。
当外界CO2浓度下降时,A的含量迅速下降,也可判断出A是C3化合物。
(2)外界CO2浓度低,通过固定生成的C3化合物少,相应的C3化合物还原需要的光反应产物即ATP和[H]也少。
(3)虽然外界CO2浓度低,但暗反应达到稳定时,各种化合物的比例不变,细胞中C3化合物的含量是C5化合物的2倍。
(4)本题易错处是对光合作用过程中涉及的诸多物质量的变化不能进行相互联系、动态的分析,如本题中涉及的突然改变某一条件,叶绿体中诸多物质的含量(C3,C5,[H],ATP,ADP,C6H12O6生成量)便随之改变。
若要准确快速地判断相关物质量是增加还是减少,最有效的办法就是动态地理解教材中“光合作用过程的图解”。
答案:⑴C3化合物⑵暗反应速率在该环境中已达到稳定,即C3和C5化合物的含量稳定。
根据暗反应的特点,此时C3化合物的分子数是C5化合物的2倍。
当CO2浓度突然降低时,C5化合物的合成速率不变,消耗速率却减慢,导致C5化合物积累。
⑶高⑷低CO2浓度低时,暗反应的强度低,所需ATP和[H]少。
【聚焦题点】光合作用是高考的重点、热点,也是教材的难点之一,是高考必考内容。
一般围绕光合作用的过程进行命题,通过对该过程的反应物、生成物、反应条件、场所、影响因素及其与呼吸作用的关系等进行全方位考查,该部分题目综合性强,联系实际密切。
从考查形式上看:有选择题和非选择题两种题型,光合作用可以和其他很多章节渗透。
这部分年年都考,命题形式灵活多变,选择、简答、图表、和实验探究均可涉及。
试题主要集中光合作用的过程,特别是光反应、暗反应中的物质和能量变化。
这部分为必考内容,应引起足够重视。
【载体透析】1. 光合作用过程图解2.光反应与暗反应的比较光反应 暗反应 场所类囊体薄膜叶绿体基质 物质 转变H 2O ――→光2[H]+1/2O 2ADP +Pi ――→酶ATPCO2――→固定C3――→还原(CH 2O)ATP――→酶ADP +Pi 能量 转变 光能→(电能)→活跃化学能活跃化学能→稳定化学能3.环境条件改变与光合作用中各物质含量变化的关系当外界因素中如光照强度、CO 2浓度、C 6H 12O 6运输情况骤变时,短时间内将直接影响光合作用过程中C 3、C 5、[H]、ATP 及C 6H 12O 6的生成量,进而影响叶肉细胞中这些物质的含量。