1、细胞代谢类,-2-,一,二,三,一、影响酶活性的因素 1.与酶相关的三种曲线 (1)反应速率与温度(或pH)曲线呈“抛物线”变化,最高点对应的横坐标为最适温度(或pH),此时酶活性最高。高于或低于最适温度,酶活性均降低。 (2)产物浓度与时间关系曲线。由于产物是逐渐积累的,曲线的斜率代表反应速率。曲线水平时,可能原因是酶失活或者是反应物耗尽。 (3)反应速率与底物浓度曲线。随着底物浓度的增大,反应速率增加然后保持不变,原因是酶已经逐渐达到饱和。,-3-,一,二,三,2.与其他章节知识的融汇应用 (1)酶的本质鉴定。与双缩脲反应呈紫色,为蛋白质。 (2)常见的酶。 代谢中的酶:过氧化氢酶、DNA
2、酶、ATP合成酶、酪氨酸酶。 遗传变异中的酶:解旋酶、DNA(RNA)聚合酶、逆转录酶。 生物工程中的酶:限制酶、DNA连接酶、纤维素酶、胰蛋白酶。 (3)蛋白质的盐析与变性。 盐析是减小蛋白质的溶解度,使之沉淀,但其空间结构没有被破坏。 变性是在过酸、过碱、高温等条件下,蛋白质空间结构被破坏,活性丧失。,-4-,一,二,三,高分突破 1.小麦的穗发芽影响其产量和品质。某地引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦。为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系,进行了如下实验。 (1)取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子,分别加蒸馏水研磨、制成提取液(去淀粉),并在适宜条件下进行实验。实验分组、
3、步骤及结果如下。,-5-,一,二,三,注 “+”数目越多表示蓝色越深。 步骤中加入的C是 ,步骤中加缓冲液的目的是 。显色结果表明,淀粉酶活性较低的品种是 ;据此推测淀粉酶活性越低,穗发芽率越 。若步骤中的淀粉溶液浓度适当减小,为保持显色结果不变,则保温时间应 。,-6-,一,二,三,(2)小麦淀粉酶包括-淀粉酶和-淀粉酶,为进一步探究其活性在穗发芽率差异中的作用,设计了如下实验方案:X处理的作用是使 。若中两管显色结果无明显差异,且中的显色结果为红粒管颜色显著 (填“深于”或“浅于”)白粒管,则表明-淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。,-7-,一,二,三,答案 (1)0.5
4、mL蒸馏水 控制pH 红粒小麦 低 缩短 (2)-淀粉酶失活 深于 解析 本题以淀粉酶活性的探究为材料,考查对照实验的设计和分析能力,设计和分析对照实验的关键是确定实验变量(即自变量)和无关变量,实验变量(即自变量)在各实验组别中有差异,而无关变量在各实验组别中没有差异,确定实验变量(即自变量)和无关变量的途径可以来自对探究目的的审析,也可以来自对实验步骤的分析。(1)分析实验步骤可以确定实验变量为种子的类型,结果说明白粒种子淀粉酶的活性比较高,结合题干“红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦”可知,淀粉酶的活性与种子的穗发芽率呈正相关关系。本实验的温度、pH、实验材料的用量等皆为无关变量,不
5、同组别的无关变量应相同且适宜。步骤加缓冲液的目的是维持pH的相对稳定性。对照管应体现出没有种子时的变化(可加蒸馏水),为遵循无关变量相同的原则,蒸馏水的添加量应和其他两组种子的提取液量相同。,-8-,一,二,三,(2)根据实验目的和实验步骤判断,实验变量为淀粉酶的种类,组使-淀粉酶失活,组应使-淀粉酶失活。可逆向分析该实验的结果,即假设-淀粉酶是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因,那么使-淀粉酶失活后(组),红粒管和白粒管的显色结果应无明显差异;而使-淀粉酶失活(组),其结果应是红粒管显色比白粒管深。,-9-,一,二,三,二、光合作用及其影响因素 1.影响光合作用因素的分析方法 (1)看到光
6、照强度联想光反应。 当低于光饱和点时,限制光合速率的因素为光照强度(外因),H、ATP不足(内因)。 当高于光饱和点时,限制因素为CO2浓度、温度(外因),色素不足、酶活性有限(内因)。 (2)看到CO2浓度联想暗反应。 当低于CO2饱和点时,限制因素为CO2浓度(外因),C3不足(内因)。 当高于CO2饱和点时,限制因素为光照强度、温度(外因),酶活性有限(内因)。 (3)看到温度联想酶的活性。 温度通过影响酶的活性进而影响光反应和暗反应。,-10-,一,二,三,2.与其他章节知识的融汇应用 (1)物质跨膜运输的方式 CO2、O2、酒精、性激素等运输为自由扩散;氨基酸、葡萄糖的运输主要为主动
7、运输;大分子和颗粒性物质的运输为胞吞(吐)。 (2)最适温度 在最适温度下,酶的活性最高。高于或低于最适温度,酶的活性都会下降。温度过高会破坏酶的空间结构使酶失活。 (3)光合午休 因中午气温较高,叶片气孔部分关闭,CO2供应不足,暗反应生成的C3减少,导致光合速率降低。,-11-,一,二,三,(4)植物激素调节。 植物生长发育过程中,任何一种生理活动都不是受单一激素控制的。 促进植物生长:生长素、赤霉素、细胞分裂素。 诱导愈伤组织分化出根或芽:生长素、细胞分裂素。 促进果实成熟:脱落酸、乙烯。 促进果实坐果和生长:生长素、赤霉素、细胞分裂素。 器官脱落、叶片衰老:生长素、细胞分裂素抑制,脱落
8、酸促进。 种子萌发:赤霉素、细胞分裂素促进,脱落酸抑制。 细胞分裂:细胞分裂素促进,脱落酸抑制。,-12-,一,二,三,高分突破 2.(2016全国高考)为了探究生长条件对植物光合作用的影响,某研究小组将某品种植物的盆栽苗分成甲、乙两组,置于人工气候室中,甲组模拟自然光照,乙组提供低光照,其他培养条件相同。培养较长一段时间(T)后,测定两组植株叶片随光照强度变化的光合作用强度(即单位时间、单位叶面积吸收CO2的量),光合作用强度随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题。,-13-,一,二,三,(1)据图判断,光照强度低于a时,影响甲组植物光合作用的限制因子是 。 (2)b光照强度下,要使甲组
9、的光合作用强度升高,可以考虑的措施是提高 (填“CO2浓度”或“O2浓度”)。 (3)播种乙组植株产生的种子,得到的盆栽苗按照甲组的条件培养T时间后,再测定植株叶片随光照强度变化的光合作用强度,得到的曲线与甲组的相同。根据这一结果能够得到的初步结论是 。,-14-,一,二,三,答案 (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 解析 本题考查影响光合作用的环境因素。解题的切入点是据图找出两条曲线的差别及原因。 (1)据图判断,光照强度低于a时,两条曲线基本是相同的,说明此时影响甲组植物光合作用的限制因子是光照强度。(2)
10、b光照强度下,甲组植物已达到光饱和点,再增加光照强度,光合作用强度也不再增加。要使其光合作用强度升高,可以考虑影响光合作用的其他环境因素,如提高CO2浓度等。O2浓度不是影响光合作用的环境因素。(3)乙组处于低光照的环境中,与甲组相比光合作用强度偏低,这种差异是环境不同造成的,而乙组植株的遗传物质未发生改变,将其产生的种子播种后得到的盆栽苗置于与甲组相同的环境中,盆栽苗的光合作用强度就会与甲组植株相同。,-15-,一,二,三,三、细胞呼吸和光合作用综合考查 1.细胞呼吸和光合作用的分析方法 (1)从有机物合成和利用方面分析 分解有机物(葡萄糖)细胞呼吸 合成有机物(葡萄糖)光合作用 (2)从O
11、2和CO2释放和利用方面分析,-16-,一,二,三,2.区分总光合速率和净光合速率的方法 (1)审题辨别指标 O2释放量、CO2吸收量或有机物积累量代表净光合速率。 O2产生量、CO2固定量或有机物产生量代表总光合速率。 CO2产生量、O2消耗量或有机物消耗量代表细胞呼吸速率。 (2)答题注意关系 总光合速率=净光合速率+呼吸速率。,-17-,一,二,三,3.与其他章节知识的融汇应用 (1)细胞结构 生物膜:在生物膜上进行有氧呼吸的第三阶段和光反应阶段。 同一细胞中的O2从叶绿体到线粒体被利用共穿过8层磷脂分子。 (2)物质运输 植物吸收水是自由扩散(渗透作用),吸收无机盐一般是主动运输。 (
12、3)生态系统 流经生态系统的总能量主要来自植物通过光合作用固定的太阳能。 分解者能将有机物分解为无机物,可被生产者再度利用。,-18-,一,二,三,高分突破 3.(2018江苏高考)下图为某植物叶肉细胞中有关甲、乙两种细胞器的部分物质及能量代谢途径示意图(NADPH指H),请回答下列问题。,-19-,一,二,三,(1)甲可以将光能转变为化学能,参与这一过程的两类色素为 ,其中大多数高等植物的 需在光照条件下合成。 (2)在甲发育形成过程中,细胞核编码的参与光反应中心的蛋白,在细胞质中合成后,转运到甲内,在 (填场所)组装;核编码的Rubisco(催化CO2固定的酶)小亚基转运到甲内,在 (填场
13、所)组装。 (3)甲输出的三碳糖在氧气充足的条件下,可被氧化为 后进入乙,继而在乙的 (填场所)彻底氧化分解成CO2;甲中过多的还原能可通过物质转化,在细胞质中合成NADPH,NADPH中的能量最终可在乙的 (填场所)转移到ATP中。 (4)乙产生的ATP被甲利用时,可参与的代谢过程包括 (填序号)。 C3的还原 内外物质运输 H2O裂解释放O2 酶的合成,-20-,一,二,三,答案 (1)叶绿素、类胡萝卜素 叶绿素 (2)类囊体膜上 基质中 (3)丙酮酸 基质中 内膜上 (4),-21-,一,二,三,解析 本题考查光合作用与呼吸作用的相关知识,属于对生命观念和科学思维的考查。(1)甲为叶绿体
14、,与光合作用有关的色素包括叶绿素、类胡萝卜素,其中叶绿素的合成需要光照条件。(2)光反应发生在类囊体膜上,与光反应有关的中心蛋白应该被组装在类囊体膜上;Rubisco(催化CO2固定的酶)是暗反应过程需要的酶,暗反应发生在叶绿体基质中,Rubisco(催化CO2固定的酶)的小亚基应在叶绿体基质中组装。(3)丙酮酸可以进入线粒体参与有氧呼吸第二、三阶段的反应;丙酮酸被分解成二氧化碳发生在线粒体基质中;有氧呼吸前两个阶段产生的H在线粒体内膜上与氧气结合,生成水的同时产生能量,其中一部分能量转移到ATP中。NADPH可在线粒体内膜上被利用。(4)光合作用的暗反应阶段C3化合物的还原需要ATP;某些物
15、质的运输以及蛋白质的合成也需要ATP供能;H2O裂解释放O2发生在光反应阶段,该阶段不消耗ATP。,-22-,一,二,三,4.(2017全国高考)植物的CO2补偿点是指由于CO2的限制,光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度。已知甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的。回答下列问题。 (1)将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中,适宜条件下照光培养。培养后发现两种植物的光合速率都降低,原因是 。 甲种植物净光合速率为0时,乙种植物净光合速率 (填“大于0”“等于0”或“小于0”)。 (2)若将甲种植物密闭在无O2、但其他条件适宜的小室中,照光培养一段时间后,发现植物的有氧呼吸增加,原
16、因是 。,-23-,一,二,三,答案 (1)植物在光下光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用释放CO2的量,使密闭小室中CO2浓度降低,光合速率也随之降低 大于0 (2)甲种植物在光下光合作用释放的O2使密闭小室中O2增加,而O2与有机物分解产生的NADH发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节,所以当O2增多时,有氧呼吸会增加 解析 植物在适宜光照条件下,光合作用强度大于细胞呼吸强度,会使容器内CO2的浓度降低。CO2是植物光合作用的原料,其浓度降低会使光合速率也降低。O2浓度增大,则有氧呼吸强度增大。由于甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的,故甲种植物净光合速率为0时,所对应的CO2浓度大于乙种植物的CO2补偿点,此时乙种植物净光合速率大于0。,
