细胞代谢与酶

核心术语(1)细胞代谢与酶；(2)酶(催化作用、活化能、高效性、专一性、最适温度、最适pH )；(3)ATP(ADP、高能磷酸键、腺苷、直接能源、主要能源、最终能源)；(4)光合作用(光反应、暗反应、水的光解、CO2的固定、C3的还原、C5的再生、类囊体薄膜、叶绿体基质)；(5)细胞呼吸(有氧呼吸、无氧呼吸、细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜)；(6)绿叶中色素的提取和分离(纸层析法、层析液、无水乙醇、二氧化硅、碳酸钙、滤液细线)。内连外展：本讲内容可与前后面的知识相关联。(1)可与细胞的结构相联系；(2)可与细胞的生命历程相关联；(3)可与遗传与变异相关联；(4)可与生命活动调节相关联；(5)可与生态系统的物质循环与能量流动相联系。 1(2012河北质量检测(一)右图表示植物细胞内的代谢过程，下列叙述正确的是()(1)X、Y物质分别代表三碳化合物和丙酮酸(2)、过程可以消耗H ，过程需要产生H (3)过程发生在线粒体基质中，过程发生在叶绿体基质中(4)四个过程中既没有消耗氧气，也没有产生氧气A(1)(2)B(1)(4)C(2)(3) D(3)(4) 【解析】代表有氧呼吸的第一阶段，代表有氧呼吸的第二阶段，因此Y代表丙酮酸；、过程可以产生H ；过程发生在细胞质基质中；分别代表光合作用的暗反应过程中CO2的固定和三碳化合物的还原，因此X代表三碳化合物，过程需要消耗H ；光合作用的光反应才有氧气的产生，有氧呼吸的第三阶段才消耗氧气，可是这个图中没有表示这两个过程。【答案】B 2(2011浙江)下列有关叶绿体及光合作用的叙述，正确的是() A破坏叶绿体外膜后，O2不能产生B植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例保持不变C与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短D离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成碳反应 【解析】主要考查光合作用的条件、过程和影响因素。叶绿体中主要含有叶绿素和类胡萝卜素，由于叶绿素含量多，叶片呈绿色，但随着叶龄增大，叶绿素开始分解转化，类胡萝卜素含量增大，叶片绿色逐渐褪去。光合作用分光反应和暗反应两个过程，光反应在叶绿体类囊体膜上完成，此过程产生O2，NADPH和ATP用于在叶绿体基质中进行的暗反应，因此供给暗反应所需的原料CO2、ATP和NADPH，在离体中的叶绿体基质中照常进行。光合作用正常进行需要适宜的温度，冬季气温低，细胞内酶的活性低，是光合速率低的主要原因。【答案】D 元贝驾考 http:/ 元贝驾考2016科目一 科目四驾考宝典网 http:/ 驾考宝典2016科目一 科目四 【解析】本题考查细胞呼吸相关的知识。细胞呼吸可分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型，无氧呼吸的场所是细胞质基质，第一阶段产生的H 被第二阶段消耗；有氧呼吸第一阶段的场所是细胞质基质，二、三阶段发生在线粒体中，第三阶段释放的能量最多。为细胞呼吸的第一阶段，为无氧呼吸的第二阶段。为有氧呼吸的二、三阶段。【答案】B 4(2012安徽名校联考)ATP合成酶是细胞中常见的蛋白质，它由两部分组成，F0为嵌入生物膜的疏水端，F1为生物膜外的亲水端(如图所示)，下列叙述中，错误的是() AATP合成酶与ATP的共有组成元素一定包括C、H、O、NBATP脱去两个磷酸基团后形成一磷酸腺苷(AMP)，AMP是某些酶的基本组成单位之一CATP合成酶存在于原核细胞细胞膜，真核细胞线粒体内膜、叶绿体类囊体膜等生物膜上；构成这些生物膜基本骨架的磷脂分子具有疏水端和亲水端D人体剧烈运动时肌肉细胞中的ATP水解提供能量，此时肌肉细胞中ATP合成酶没有活性 【解析】ATP合成酶属于蛋白质，组成元素包括C、H、O、N等，ATP的组成元素有C、H、O、N、P，一磷酸腺苷(AMP)由一分子腺嘌呤，一分子核糖和一分子磷酸组成，为腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位之一；有些酶的化学本质为RNA，ATP合成酶分布于合成ATP的场所，例如原核细胞细胞膜、真核细胞线粒体内膜、叶绿体类囊体膜等；与ATP合成酶类似，磷脂分子同样具有疏水端和亲水端，人体剧烈运动时需消耗大量ATP，此时肌肉细胞中同时进行着ATP的合成。【答案】D 5(2011江苏南通模拟)某同学用下图所示实验装置测定果蝇幼虫的呼吸速率。实验所用毛细管横截面积为1 mm2，实验开始时，打开软管夹，将装置放入25水浴中，10 min后关闭软管夹，随后每隔5 min记录一次毛细管中液滴移动的位置，结果如下表所示。下列分析中，正确的是()实验时间/min液滴移动距离/mm10 015 32.520 6525 10030 130 35 162.5 A.图中X为NaOH溶液，软管夹关闭后液滴将向右移动B在2030 min内氧气的平均吸收速率为6.5 mm3/minC如将X换为清水，并将试管充入N2即可测定果蝇幼虫无氧呼吸速率D增设的对照实验只将装置中的X换成清水，并将该装置置于相同的环境中 【解析】本题难度较大，考查测定细胞呼吸速率。图中X可能是NaOH，NaOH能吸收细胞呼吸产生的二氧化碳，故有氧呼吸过程消耗氧气导致试管内气压降低，液滴应该左移；2030 min内氧气消耗的总体积为(13065)mm1 mm265 mm3，故10 min内的氧气吸收速率为65 mm3/10 min6.5 mm3/min；X换成清水，充氮气也不能测定无氧呼吸速率，因为果蝇幼虫无氧呼吸产生乳酸不产生CO2，无论是否进行无氧呼吸液滴都不会移动；实验对照组应将装置中的果蝇幼虫换成等质量的死幼虫，并将该装置置于相同的环境中，重复上述实验。【答案】B 6(2011福建)如图是夏季晴朗的白天，玉米和花生净光合速率(单位时间、单位叶面积吸收CO2的量)的变化曲线，下列叙述错误的是()A在9：3011：00之间，花生净光合速率下降的原因是暗反应过程减缓B在11：0012：30之间，花生的单位叶面积有机物积累量比玉米的多C在17：00时，玉米和花生的单位叶面积释放O 2速率相同D在18：30时，玉米既能进行光反应，也能进行暗反应 【解析】本题考查光合作用的知识及图文转换能力。解决坐标曲线题的关键是“明标”、“看点”、“析线”。由图可知夏季明朗的白天9：3011：30光照强度逐渐增强，花生净光合速率下降的原因是环境中CO2浓度降低，暗反应过程减缓；在11：0012：30之间，花生的净光合速率图像在玉米净光合速率图像的下方，玉米的单位叶面积有机物的积累量多于花生的；17：00时花生玉米净光合速率图像相交，表明二者净光合速率相同，单位叶面积释放O2速率相同；18：30玉米净光合速率曲线与横轴相交，净光合速率为零，光合作用强度等于呼吸作用强度，玉米既能进行光反应也能进行暗反应。【答案】B 回答问题：( 1 )根据上述实验设计判断，该实验的目的是_。(2)从理论上讲，培养一段时间后，预期的实验结果是：B中的幼苗生长量比C中的_(大、小)，原因是_；A中的幼苗生长量比C中的_(大、小)，原因是_。 【答案】(1)探究CO2浓度对植物光合作用强度的影响(2)小B中的CO2被Ba(OH )2吸收，缺少光合作用的原料CO2，不能进行光合作用大A瓶未密封，能从外界补充CO2，C瓶密封，随光合作用进行，CO2浓度逐渐减弱，光合作用强度下降，后来停止8(2011全国)为探究不同条件对叶片中淀粉合成的影响，将某植物在黑暗中放置一段时间，耗尽叶片中的淀粉。然后取生理状态一致的叶片，平均分成8组，实验处理如下表所示。一段时间后，检测叶片中有无淀粉，结果如下表。 回答问题：(1)光照条件下，组5叶片通过_作用产生淀粉；叶肉细胞释放出的氧气来自于_的光解。( 2 )在黑暗条件下，叶片能进行有氧呼吸的组别是_。(3)组2叶片中合成淀粉的原料是_，直接能源物质是_，后者是通过_产生的。与组2相比，组4叶片无淀粉的原因是_。(4)如果组7的蒸馏水中只通入N 2，预期实验结果是叶片中_(有、无)淀粉。 【解析】主要考查光合作用和呼吸作用的过程、影响因素和二者的关系，是一道综合性较强的题目。审题时要认真仔细、找出对照组别的单一变量，分析实验结果不同的原因。光合作用释放的氧气全部来自于光反应中水的光解。组别2、4、6、8都无光照，光反应不能进行，叶肉细胞无氧气生成，不能利用自身产生的氧气进行有氧呼吸，但组别2和6溶液中已通入空气，叶肉细胞能吸收氧气完成有氧呼吸。组别2中光反应不能进行，合成淀粉利用的原料来自于溶液中的葡萄糖，直接能源有有氧呼吸产生的ATP提供。组别4因为光反应不能进行，又缺少有氧呼吸产生的ATP，所以淀粉合成受阻。组别7只通入N 2，叶肉细胞有氧呼吸受阻，无CO2来源，光合作用缺少原料无法进行，淀粉不能合成。 【答案】(1)光合H 2O(2)组2和组6(3)葡萄糖ATP有氧呼吸组4叶片不能进行有氧呼吸，淀粉的合成缺少ATP(4)无 9(2011江苏)下图为不同培养阶段酵母菌种群数量、葡萄糖浓度和乙醇浓度的变化曲线，请回答下列问题：(1)曲线AB段酵母菌呼吸发生的场所是_；曲线BC段酵母菌呼吸的方式是_。(2)酵母菌种群数量从C点开始下降的主要原因除葡萄糖大量消耗外，还有_、_。 (3)在T1T2时段，单位时间内酵母菌消耗葡萄糖量迅速增加的主要原因有_、_。(4)某同学在T3时取样，统计的酵母菌种群数量明显高于D点对应的数量，原因可能有_、_和用血球计数板计数时出现错误等。 【解析】本题主要考查酵母菌的培养过程中，酵母菌数量、葡萄糖浓度和乙醇浓度的变化。酵母菌培养时，开始阶段菌体数目呈指数增加，此时无乙醇产生，说明进行的是有氧呼吸，呼吸场所为细胞质基质和线粒体；曲线BC段，开始生成乙醇说明酵母菌出现无氧呼吸，此时也有有氧呼吸；C点以后酵母菌数量下降是由于葡萄糖含量过低，还有乙醇浓度过高，此外培养液pH下降也导致酵母菌死亡；T1T2时段葡萄糖迅速消耗的原因有无氧呼吸产生的能量较少，还有此时酵母菌的数量增多；若T3时刻取样，统计酵母茵数量明显高于D点，则可能是由于取样时培养液未摇匀，从底部取样所致，或由于未染色，统计了死亡的酵母菌，还有可能是计数错误所致。 【答案】(1)细胞质基质和线粒体有氧呼吸和无氧呼吸(2)乙醇含量过高培养液的pH下降(3)酵母菌进行无氧呼吸，产生的能量少酵母菌种群数量增多(4)取样时培养液未摇匀，从底部取样未染色，统计的菌体数包含了死亡的菌体 10在春末晴朗白天，重庆某蔬菜基地测定了某大棚蔬菜在不同条件下的净光合作用强度(实际光合作用强度与呼吸作用强度之差)，结果见下图(假设塑料大棚外环境条件相同；植株大小一致、生长正常、栽培管理条件相同)。(1)在曲线a中，与11时相比，13时植株叶绿体内C 3与C5化合物相对含量较高的是_(C3或C5)；在11时和13时分别摘取植株上部成熟叶片用碘蒸气处理，13时所取叶片显色较_(深或浅)。 ( 2 )曲线b的峰值低于曲线a，其两个主要决定因素是_(光照强度、环境温度、空气中CO2含量)，曲线c高于曲线b，原因是补充光照能使叶绿体产生更多的_用于CO2还原；若在棚内利用豆科植物做绿肥，可明显增加土壤中_元素的含量，主要促进植株体内_和_等生物大分子的合成。(3)69时和1618时，曲线b高于曲线a，主要原因是此时段棚内_较高。 【解析】(1)曲线a中13时植物出现“午休”现象，气孔关闭，导致叶绿体内CO2浓度降低，故C3化合物含量降低，C5化合物含量升高；11时到13时，净光合作用强度均为正值，表现为有机物的积累，故13时与11时相比淀粉的积累量增多，用碘蒸气处理时，叶片显色较深。(2)曲线b的峰值低于曲线a，两个主要决定因素是光照强度和CO2浓度；曲线c通过白天补充光照，能使叶绿体产生更多的ATP和NADPH用于CO2还原，从而使光合作用增强。用豆科植物做绿肥，可以明显增加土壤中氮的含量，促进植株体内蛋白质和核酸等含氮生物大分子的合成。(3)因全天盖膜与全天不盖膜在弱光时相比，温度较高，故在69时和1618时曲线b高于曲线a。 【答案】(1)C5深(2)光照强度、空气中CO2含量ATP、NADPH (H )氮(N)蛋白质核酸(3)温度