2019高考生物二轮练习名校教学案专项03细胞的代谢教师版

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‎2019高考生物二轮练习名校精品教学案专项03细胞的代谢（教师版 ‎【2018考纲解读】‎ ‎ （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 Ⅱ ‎【知识络构建】‎ ‎ ‎ ‎【重点知识整合】‎ 一 、酶的本质、特性以及酶促反应的因素 ‎1. 核酸与蛋白质的关系 ‎1．有关酶的实验探究思路分析　 [重点] ‎ ‎(1)探究某种酶的本质 ‎(2)验证酶的专一性。 ‎ ‎①设计思路：酶相同，底物不同(或底物相同，酶不同) ‎ ‎②设计方案示例： ‎ 结论：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶具有专一性。‎ ‎(3)验证酶的高效性。 ‎ ‎(4)探究酶作用的最适温度或最适pH。‎ ‎①实验设计思路：‎ ‎②操作步骤： ‎ ‎2．影响酶促反应的因素　‎ ‎(1)温度和pH： ‎ ‎①低温时，酶分子活性受到抑制，但并未失活，若恢复最适温度，酶的活性也升至最高；高温、过酸、过碱都会导致酶分子结构被破坏而使酶失活。‎ ‎②温度或pH是通过影响酶的活性来影响酶促反应速率的。‎ ‎③反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度；反应溶液温度的变化也不改变酶作用的最适pH。‎ ‎(2)底物浓度和酶浓度： ‎ ‎①在其他条件适宜、酶量一定的条件下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。如图甲。 ‎ ‎②在底物充足，其他条件适宜的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比。如图乙。‎ ‎3．有关酶的疑难问题点拨　‎ ‎(1)酶并非都是蛋白质，某些RNA也具有催化作用，因此酶的基成单位是氨基酸和核糖核苷酸。‎ ‎(2)酶促反应速率不等同于酶活性。‎ ‎①温度和pH通过影响酶活性，进而影响酶促反应速率。‎ ‎②底物浓度和酶浓度也能影响酶促反应速率，但并未改变酶活性。‎ ‎(3)在探究酶的最适温度(最适pH)时，底物和酶应达到相同温度(pH)后才混合，以使反应一开始便达到预设温度(pH)。‎ 二 ATP的合成利用与能量代谢 ‎1．ATP的形成及与光合作用、细胞呼吸的关系(重难点) ‎ ‎(1)ATP的形成途径： ‎ ‎(2)植物产生ATP的场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体，而动物产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体。‎ 注：浙科版把细胞基质称作细胞溶胶。‎ ‎(3)光合作用的光反应产生的ATP用于暗反应中C3的还原，而细胞呼吸产生的ATP用于除C3还原之外的各项生命活动。‎ ‎(4)光能是生物体进行各项生命活动的根本能量来源，而ATP是生命活动的直接能量来源。‎ ‎(5)光能进入生物群落后，以化学能的形式储存于有机物中，以有机物为载体通过食物链而流动。‎ ‎(6)能量在生物群落中具有单向流动、不可重复利用以及逐级递减的特点。‎ ‎2．有关ATP的疑难问题点拨　 ‎ ‎(1)化合物中“A”的辨析 ‎(2)ATP与ADP的转化并不是完全可逆的。 ‎ ATP与ADP的相互转化，从物质方面来看是可逆的，从酶、进行的场所、能量方面来看是不可逆的，即从整体上来看二者的转化并不可逆，但可以实现不同形式的能量之间的转化，保证生命活动所需能量的持续供应。 ‎ ‎(3)误认为ATP等同于能量。 ‎ ATP是一种高能磷酸化合物，其分子式可以简写为A—P～P～P，高能磷酸键水解时能够释放出高达30.54 kJ/mol的能量，所以ATP是与能量有关的一种物质，不可将两者等同起来。 ‎ ‎(4)ATP转化为ADP也需要消耗水。 ‎ ATP转化为ADP又称“ATP的水解反应”，这一过程需ATP酶的催化，同时也需要消耗水。凡是大分子有机物(如蛋白质、脂肪、淀粉等)的水解都需要消耗水。‎ ‎【高频考点突破】‎ 考点1 酶在代谢中的作用 ‎ 1．酶的化学本质及作用 来源 酶是活细胞产生的具催化能力的有机物 化学本质 绝大多数是蛋白质 少数是RNA 合成原料 氨基酸 核糖核苷酸 合成场所 核糖体 细胞核(真核生物)‎ 存在场所 主要存在于细胞内(如呼吸酶、光合酶)，也可存在于细胞外(如消化酶)‎ 生理作用 生物催化作用 作用机理 降低化学反应的活化能 ‎2.有关酶的本质和生理特性等实验的设计思路 实验名称 ‎ 对照组 ‎ 实验组 ‎ 衡量标准 ‎ 验证某种酶的本质是蛋白质 ‎ 已知蛋白液＋双缩脲试剂 ‎ 待测酶液＋双缩脲试剂 ‎ 是否出现紫色 ‎ 验证酶具有催化作用 ‎ 底物＋适量蒸馏水 ‎ 底物＋等量的相应酶溶液 ‎ 底物是否分解 ‎ 验证酶具有专一性 ‎ 底物＋相应酶液 ‎ 同一底物＋另一酶液或另一底物＋相同酶液 ‎ 底物是否分解 ‎ 验证酶具有高效性 ‎ 底物＋无机催化剂 ‎ 底物＋等量的相应酶溶液 ‎ 底物是否分解 ‎ 探究酶的适宜温度 ‎ 温度梯度下的同一温度分别处理的底物和酶液混合 ‎ 底物的分解速率或底物的剩余量 ‎ 探究酶的最适pH ‎ pH梯度下的同一pH分别处理的底物和酶液混合 ‎ ‎【特别提醒】‎ ‎①若底物选择淀粉和蔗糖，酶溶液为淀粉酶，验证酶的专一性，检测底物是否被分解的试剂宜选用斐林试剂，不能选用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被水解。 ‎ ‎②若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度，检测底物被分解的试剂宜选用碘液，不应该选用斐林试剂，因斐林试剂需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。 ‎ ‎③探究酶的适宜温度的实验中不宜选择过氧化氢酶催化 H2O2分解，因为底物H2O2在加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果。 ‎ ‎3．与酶有关的图表、曲线解读 ‎ ‎(1)表示酶专一性的图解： ‎ ‎①图中A表示酶，B表示被催化的反应物。 ‎ ‎②酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。 ‎ ‎(2)表示酶的高效性的曲线： ‎ ‎①催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。‎ ‎②酶只能缩短达到化学平衡所需时间，不改变化学反应的平衡点。‎ ‎(3)影响酶促反应的曲线： ‎ ‎ ①温度和pH： ‎ a．低温时，酶分子活性受到抑制，但并未失活，若恢复最适温度，酶的活性也升至最高；高温、过酸、过碱都会导致酶分子结构被破坏而使酶失活。 ‎ b．温度或pH是通过影响酶的活性来影响酶促反应速率的。 ‎ ‎②底物浓度和酶浓度： ‎ a．图甲中OP段的限制因素是底物浓度，而P点之后的主要限制因素是酶浓度。 ‎ b．底物浓度和酶浓度不改变酶分子的活性。 ‎ 例1、某同学从温度为55～65 ℃的泉水中筛选出能合成脂肪酶的细菌，并从该细菌中提取了脂肪酶。回答问题： ‎ ‎(1)测定脂肪酶活性时，应选择________作为该酶作用的物质，反应液中应加入________溶液以维持其酸碱度稳定。 ‎ ‎(2)要鉴定该酶的化学本质，可将该酶液与双缩脲试剂混合，若反应液呈紫色，则该酶的化学本质为________。 ‎ ‎(3)根据该细菌的生活环境，简要写出测定该酶催化作用最适温度的实验思路。 ‎ ‎【解题方法】 ‎ ‎(1)仔细通读题目，获取有效信息； ‎ ‎(2)熟练再现酶的特性，实验设计遵循的原则等相关理论知识； ‎ ‎(3)将题目有效信息与所再现相关知识对应，找出解决问题的切入点； ‎ ‎(4)运用知识分析解决题目所涉及的问题，归纳整理答案。 ‎ 考点二 ATP在代谢中的应用 ‎ 1．ATP的形成途径 ‎2．生物界中能量代谢过程 ‎(1)光能是生物体进行各项生命活动的根本能量来源，植物的光合作用是生物界中最基本的物质代谢和能量代谢。‎ ‎(2)生物不能直接利用有机物中的化学能，只有有机物氧化分解并将能量转移到ATP中，才能被利用。‎ ‎(3)光能进入生物群落后，以化学能的形式储存于有机物中，以有机物为载体通过食物链而流动。‎ 例2、下列关于细胞生命活动过程中ATP、ADP的说法中，不正确的是 (　　) ‎ A．细胞耗能时总是与ATP水解的反应相联系，细胞释放能量时反应总是伴随ATP的合成 ‎ B．ATP的A代表腺嘌呤，T代表三个，～代表高能磷酸键，P代表磷酸基团 ‎ C．光反应过程中，叶绿体中ADP由叶绿体基质向类囊体膜运动，ATP则向相反方向运动 ‎ D．动物细胞有氧呼吸过程中，产生大量ATP的阶段需要氧气参与 ‎ ‎【解题方法】‎ ‎(1)ATP结构特点、ATP合成、分解与代谢之间的关系。‎ ‎(2)生物细胞中ATP合成、分解的代谢过程、场所及能量来源与去向。‎ ‎【难点探究】‎ 难点一 有关物质出入细胞的方式 ‎1．物质浓度与被动运输之间的关系：‎ ‎ 2．影响主动运输的因素：首先是载体蛋白的种类数量，它决定所运输的物质种类和数量。其次，由于主动运输需要消耗能量，所以凡是能够影响能量供应的因素也都影响主动运输速率，如温度、氧气浓度等。第三，主动运输速率与物质浓度有关。它们的关系可用图2－3－2表示。 ‎ 分析：曲线①说明运输速率与物质浓度呈正相关，不受其他因素的限制，应为自由扩散。因为氧气浓度的高低影响细胞呼吸，影响细胞能量的供应，而主动运输需要消耗能量。曲线③说明运输速率与氧气浓度无关，说明这种方式不是主动运输，而是一种被动运输方式(可能是自由扩散，也可能是协助扩散)。相反，曲线②在一定浓度范围内随物质浓度升高而速率加快，当达到一定程度后，由于受到载体数量的限制，不再增加而维持稳定，说明这种运输需要载体，不是自由扩散，可能是协助扩散，也可能是主动运输。曲线④说明运输速率与氧气浓度有关，根据上面的分析，这个过程是需要能量的，只能是主动运输，所以综合来看，应当是主动运输。‎ 例1下列关于物质跨膜运输的叙述不正确的是(　　)‎ A．人体内红细胞、肾小管上皮细胞吸收葡萄糖的方式不同 B．叶肉细胞中的CO2进入叶绿体和排出细胞外的方式完全相同 C．海带细胞通过主动运输积累I－等溶质，通常不会在海水中发生质壁分离 D．酶解法制备的原生质体置于等渗溶液中，几乎无水分子进出细胞 ‎【点评】 自由扩散是指一些脂溶性的物质由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程。影响自由扩散的主要因素有二：①膜两侧的溶质分子浓度梯度。浓度梯度大，物质顺浓度梯度扩散就多；浓度梯度消失，扩散就停止。②‎ 膜对该物质的通透性。由于细胞膜的结构是脂质双分子层，所以膜对脂溶性高的物质如氧和二氧化碳通透性大，扩散容易；对脂溶性低和非脂溶性物通透性小，扩散就难。主动运输在不同组织的细胞膜上，各种载体的化学结构虽有差异，但其转运离子的特点基本相同，都是耗氧、耗能量的(能量由ATP提供)。这是主动运输与自由扩散的重要不同点。‎ 例2盐碱地中生活的某种植物，其细胞的液泡膜上有一种载体蛋白，能将细胞质中的Na＋逆浓度梯度运入液泡，减轻Na＋对细胞质中酶的伤害。下列叙述错误的是(　　)‎ A．Na＋进入液泡的过程属于主动运输 B．Na＋进入液泡的过程体现液泡膜的选择透过性 C．该载体蛋白作用的结果不利于增强细胞吸水能力 D．该载体蛋白作用的结果有助于提高植物的耐盐性 ‎【点评】 主动运输是指物质逆浓度梯度，在载体的协助下，在能量的作用下运进或运出细胞膜的过程。Na＋、K＋和Ca2＋等离子，都不能自由地通过磷脂双分子层，它们从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。主动运输的特点是： ①逆浓度梯度运输； ②需要能量(由ATP直接供能); ③都有载体蛋白，依赖于膜运输蛋白； ④具有选择性和特异性。‎ 难点二　验证影响酶活性的有关实验 ‎1．酶的本质和生理作用的实验验证 ‎(1)酶是蛋白质 设计思路：对照组：标准蛋白质溶液＋双缩脲溶液出现紫色反应；‎ 实验组：待测酶溶液＋双缩脲溶液是否出现紫色。‎ 通过对照，实验组若出现紫色，则证明待测酶溶液是蛋白质，否则不是蛋白质。可以看出实验中自变量是待测酶溶液和标准蛋白质溶液，因变量是否出现紫色反应。同理，也可用吡罗红来鉴定某些酶是RNA的实验。‎ ‎(2)酶的催化作用 设计思路：对照组：反应物＋清水反应物不被分解；‎ 实验组：反应物＋等量的相应酶溶液反应物被分解。‎ 实验中的自变量是相应的酶溶液的有无，因变量是底物是否被分解。‎ 设计思路二：换酶不换反应物。‎ 实验组：反应物＋相应酶溶液反应物被分解；‎ 对照组：相同反应物＋等量另一种酶溶液反应物不被分解。‎ 此实验过程中要注意：①选择好检测反应物的试剂。如反应物选择淀粉和蔗糖，酶溶液为淀粉酶，验证酶的专一性，检测反应物是否被分解的试剂宜选用斐林试剂，不能选用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被水解。②要保证蔗糖的纯度和新鲜程度是做好实验的关键。‎ ‎(2)酶的高效性 设计思路：对照组：反应物＋无机催化剂底物分解速度；‎ 实验组：反应物＋等量酶溶液底物分解速度。‎ 实验中自变量是无机催化剂和酶，因变量是底物分解速度。‎ ‎(3)酶的适宜条件的探究 实验的自变量(即单一变量)为温度或pH，因变量是反应物分解的速度或存在量。‎ ‎①适宜的温度：‎ 设计思路：反应物＋ t1＋酶溶液，‎ 反应物＋ t2＋酶溶液，‎ 反应物＋ t3 ＋酶溶液，‎ ‎…… ，‎ 反应物＋ tn ＋酶溶液反应物分解的速度或存在的量 在实验步骤中要注意：a.在酶溶液和反应物混合之前，需要把两者先分别放在各自所需温度下保温一段时间。b.若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度，检测反应物被分解的试剂宜选用碘液，不应该选用斐林试剂，因斐林试剂需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。‎ ‎②适宜的pH：‎ 设计思路：反应物＋ pH1＋酶溶液，‎ 反应物＋ pH 2＋酶溶液，‎ 反应物＋ pH 3 ＋酶溶液，‎ ‎……，‎ 反应物＋ pH n ＋酶溶液反应物分解的速度或存在的量 设计与酶有关的实验时，实验设计的一般步骤为：取材→分组编号→不同处理→平衡无关变量→现象观察→结果分析→得出结论。‎ 特别提示：影响酶作用的因素分析 酶的催化活性的强弱以单位时间(每分)内底物的减少量或产物的生成量来表示。研究某一因素对酶促反应速率的影响时，应在保持其他因素不变的情况下，单独改变研究的因素。‎ 影响酶促反应的因素常有：酶的浓度、底物浓度、pH、温度、抑制剂、激活剂等。其变化规律有以下特点：‎ ‎(1)酶浓度对酶促反应的影响：在底物充足，其他条件固定的情况下，反应系统中不含有影响酶活性的物质及其他不利于酶发挥作用的因素时，酶促反应的速率与酶的浓度成正比。‎ ‎(2)底物浓度对酶促反应的影响：在底物浓度较低时，反应速率随底物浓度的增加而加快，反应速率与底物浓度近乎成正比；在底物浓度较高时，底物浓度增加，反应速率也随之加快，但不显著；当底物浓度很大，且达到一定限度时，反应速率就达到一个最大值，此时即使再增加底物浓度，反应速率几乎也不再改变。‎ ‎(3)pH对酶促反应的影响：一种酶只能在一定限度的pH范围内才表现活性，超过这个范围酶就失去活性。在一定条件下，一种酶在某一个pH时活力最大，这个pH称为这种酶的最适pH。‎ ‎(4)温度对酶促反应的影响：酶促反应在一定温度范围内反应速率随温度的升高而加快；但当温度升高到一定限度时，酶促反应速率不仅不再加快，反而随着温度的升高而下降。在一定条件下，每一种酶在某一温度时活力最大，这个温度称为这种酶的最适温度。‎ ‎(5)激活剂对酶促反应速度的影响：能激活酶的物质称为酶的激活剂。激活剂种类很多，有①无机阳离子，如钠离子、钾离子、铜离子、钙离子等；②无机阴离子，如氯离子、溴离子、碘离子、硫酸盐离子、磷酸盐离子等；③有机化合物，如维生素C、半胱氨酸、还原性谷胱甘肽等。许多酶只有当某一种适当的激活剂存在时，才表现出催化活性或强化其催化活性，这称为对酶的激活作用。而有些酶被合成后呈现无活性状态，它必须经过适当的激活剂激活后才具活性。这种酶称为酶原。‎ ‎(6)抑制剂对酶促反应速度的影响：能减弱、抑制甚至破坏酶活性的物质称为酶的抑制剂。它可降低酶促反应速度。酶的抑制剂有重金属离子、一氧化碳、硫化氢、氢氰酸、氟化物、碘化乙酸、生物碱、染料、对氯汞苯甲酸、二异丙基氟磷酸、乙二胺四乙酸、表面活性剂等。‎ 例3、图2－3－3表示某种酶在不同处理条件(a、b、c)下催化某反应物的量和反应时间的关系，以下关于此图的解读，正确的是(　　)‎ A．a、b、c表示温度，则一定是a>b>c B．a、b、c表示pH值，则c>b>a ‎ C．a、b、c表示酶的浓度，则a>b>c ‎ D．a、b、c表示温度，则不可能是c>b>a 例4下列有关酶及其实验设计的叙述中，正确的是(　　)‎ A．酶在代谢中起调控作用；探究酶催化作用的最适pH时，应设置过酸、过碱、中性三组 B．RNA聚合酶能催化遗传信息的翻译；验证酶的高效性时，自变量是催化剂的种类 C．一种限制性酶可切割出RNA片段；人体内的酶可从食物获得或体内转化而来 D．细胞质基质中有催化葡萄糖分解的酶；胰蛋白酶能使离体动物组织分散成单个细胞 ‎【点评】 实验设计的原则有：科学性原则、单一变量原则、平行重复原则和对照原则。高备进行重复实验的条件，因此从做题的角度出发，在设计实验时，只要注意单一变量原则和对照原则就可以了。‎ 难点三　不同种类的酶具体应用 ‎1．酶的分布 酶既可以在细胞内发挥作用，比如线粒体内的呼吸氧化酶和叶绿体中的光合作用酶等；也可以分泌到细胞外起作用，如唾液淀粉酶、胃蛋白酶等各种消化酶。不仅如此，在体外适宜的条件下酶也具有催化作用，如可以把唾液淀粉酶加入到试管里，在适宜的条件下催化淀粉的水解反应。‎ ‎2．酶的分类 ‎ 3.酶的合成过程：(1)遵循中心法则，(2)蛋白质类酶的合成包括转录和翻译，原料是氨基酸；而RNA酶的合成过程只有转录，原料是核糖核苷酸。‎ ‎ 4‎ ‎．酶的分泌过程：胞外酶合成之后要分泌到细胞外发挥催化作用，因此胞外酶的分泌过程也就是分泌蛋白的形成过程。它的合成、加工和分泌过程，有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等的参与。‎ ‎ 5．酶与激素的区别与联系 例5酶是一种生物催化剂，其化学本质已经不局限于蛋白质或RNA，科学家通过人工合成得到一种脱氧核酶，其化学本质是DNA，只不过到目前为止还没有发现生物体内含有该酶。下列相关叙述中正确的是(　　)‎ A．酶合成过程均需要核糖体、内质网、高尔基体和线粒体的参与 B．脱氧核酶彻底水解能产生1种酸性物质、1种糖类物质和4种含氮碱基 C．真核细胞的细胞质中没有作用于DNA的解旋酶 D．利用透析法纯化该蛋白酶时，应以蒸馏水作为透析液 ‎【点评】 酶是具有生物催化功能的生物大分子，即生物催化剂。绝大多数的酶都是蛋白质。人们已经发现两类生物催化剂：普通酶是有活细胞合成的、对其特异底物起高效催化作用的蛋白质，是机体内催化各种代谢反应的最主要的催化剂； 核酶是具有高效、特异催化作用的核酸，是近年来发现的一类新的生物催化剂，其作用主要是参与RNA的剪接。最初发现的核酶都是RNA分子，后来证实人工合成的具有类似结构的DNA分子也具有特异性降解RNA的作用。相对应于催化性RNA，具有切割RNA作用的DNA分子称为脱氧核酶或催化性DNA。由于DNA分子较RNA稳定，而且合成成本低，因此在未来的治疗药物发展中可能具有更广泛的前景。目前尚未发现天然存在的催化性DNA。酶的催化能力称为酶的活力。‎ 难点四　ATP在能量代谢中的转化和利用 ‎1．能量代谢过程和利用 ‎2．ATP与ADP转化发生变化的场所及相关生理过程 转化场所 ‎ ATP→ ADP ‎ ADP→ ATP ‎ ‎　主要生理功能 ‎ 细胞膜 ‎ 是 ‎ 否 ‎ ‎　葡萄糖、氨基酸、无机盐离子等物质的主动运输 ‎ 细胞质基质 ‎ 是 ‎ 是 ‎ ‎　细胞呼吸产生ATP，许多生化反应的进行消耗ATP ‎ 叶绿体 ‎ 是 ‎ 是 ‎ ‎　光反应产生ATP，暗反应消耗ATP ‎ 线粒体 ‎ 是 ‎ 是 ‎ ‎　细胞有氧呼吸第二、三阶段产生ATP，自身DNA复制等消耗ATP ‎ 核糖体 ‎ 是 ‎ 否 ‎ ‎　氨基酸合成蛋白质等消耗ATP ‎ 高尔 ‎ 基体 ‎ 是 ‎ 否 ‎ ‎　植物细胞形成细胞壁，动物细胞形成分泌物等物质消耗ATP ‎ 内质网 ‎ 是 ‎ 否 ‎ ‎　有机物的合成、运输等消耗ATP ‎ 细胞核 ‎ 是 ‎ 否 ‎ ‎　DNA的复制、转录等消耗ATP ‎ 中心体 ‎ 是 ‎ 否 ‎ ‎　形成纺缍体，牵引染色体移动等消耗ATP ‎ 特别提示：光反应产生的ATP只用于暗反应。病毒的增殖过程消耗的ATP来自宿主细胞。‎ 例6下列关于叶肉细胞能量代谢的叙述中，正确的是(　　)‎ A．线粒体能为叶绿体提供CO2和ATP B．叶绿体和线粒体都有ATP合成酶，都能合成ATP C．无光条件下，线粒体和叶绿体都产生ATP D．适宜光照下，叶绿体和线粒体合成的ATP都需要O2‎ ‎【点评】 在细胞的生命活动中，ATP中远离A 的一个高能磷酸键易断裂，释放出一个磷酸和能量后成为腺苷二磷酸(ADP)。在有机物氧化分解或光合作用过程中，ADP可获取能量，与磷酸结合形成ATP。ATP和ADP这种相互转化，是时刻不停地发生且处于动态平衡之中的。ATP是生命活动能量的直接来源，但本身在体内含量并不高。ATP合成的主要能源为葡萄糖和脂肪酸。每分子葡萄糖先在细胞质基质中由酶催化产生2分子丙酮酸(C3H4O3)同时产生2分子ATP和4个还原性氢，产生的能量可以使2分子ADP与Pi结合生成ATP。最终在线粒体中通过三羧酸循环(或称柠檬酸循环)产生最多38分子ATP。其大致过程是：在线粒体基质中第一步产生的2分子丙酮酸与6分子水结合在酶的催化下产生6分子二氧化碳，20个还原性氢，产生能量可以使2分子ADP与Pi结合生成ATP。最终前两步产生的24个还原性氢与6分子氧气在线粒体内膜结合在酶的催化下产生12个水分子，放出大量能量，产生能量可以使34分子ADP与Pi结合生成ATP。有氧呼吸三个步骤可以使1分子葡萄糖分解产生38个ATP，三步中的酶是不同的酶。‎ ‎【易错点点睛】‎ 易错点一 关于酶的实验设计 ‎(1)若底物选择淀粉和蔗糖，酶溶液为淀粉酶，验证酶的专一性，检测底物是否被分解的试剂宜选用斐林试剂，不能选用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被水解。 ‎ ‎(2)若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度，检测底物被分解的试剂宜选用碘液，不应该选用斐林试剂，因斐林试剂需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。 ‎ ‎(3)探究酶的适宜温度的实验中不宜选择过氧化氢酶催化H2O2分解，因为底物H2O2在加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果。‎ 例1、在“探究影响酶活性的因素”实验中正确的操作是 A．若探究pH对酶活性的影响，可选择过氧化氢溶液为底物 B．若探究温度对酶活性的影响，可选择过氧化氢溶液为底物 ‎ C．若探究温度对淀粉酶活性的影响，可将淀粉与淀粉酶两溶液混合后再调控温度 D．若探究温度对淀粉酶活性的影响，可选择斐林试剂对实验结果进行检测 ‎ 答案：A ‎ 易错点二 ATP的产生和利用 ‎(1)植物产生ATP的场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体，而动物产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体。‎ ‎(2)光合作用的光反应产生的ATP用于暗反应中C3的还原，而细胞呼吸产生的ATP用于除C3还原之外的各项生命活动。 ‎ 例2、下列关于叶肉细胞能量代谢的叙述中，正确的是 ‎ A．适宜光照下，叶绿体和线粒体合成ATP都需要O2 ‎ B．只要提供O2，线粒体就能为叶绿体提供CO2和ATP ‎ C．无光条件下，线粒体和叶绿体都产生ATP D．叶绿体和线粒体都有ATP合成酶，都能发生氧化还原反应 ‎ ‎【历届高考真题】‎ ‎【2012年高考试题】‎ 一、选择题 ‎1． (2012山东高考4)某小组进行观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验，下列关于该实验的叙述正确的是 A.盐酸和酒精混合液主要起固定作用 B.碱性染料吡罗红（派洛宁）可用于染色体染色 C.观察到分裂末期细胞内细胞板向四周扩展形成新的细胞壁 D.细胞内染色体的存在状态可作为判断有丝分裂各时期的依据 ‎2． (2012山东高考3)细胞衰老和凋亡对维持个体的正常生长发育及生命活动具有重要意义。下列叙述错误的是　‎ A.细胞普遍衰老会导致个体衰老 B.效应T细胞可诱导靶细胞发生凋亡 C.细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞死亡 D.衰老细胞内染色质固缩影响DNA复制和转录 ‎3． (2012高考全国新课标卷2)下列关于细胞癌变的叙述，错误的是（ ）‎ A.癌细胞在条件适宜时可无限增殖　‎ B.癌变前后，细胞的形态和结构有明显差别 C.病毒癌基因可整合到宿主基因组诱发癌变 D.原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖　‎ ‎4．(2012四川高考1)蛙的受精卵发育成原肠胚的过程中，下列行为在细胞内不能发生的是（ ）‎ A．基因的选择性表达 B. DNA 的半保留复制 C. 同源染色体的分离 D．姐妹染色单体的分开 ‎【答案】C ‎【解析】受精卵发育成原肠胚的过程，也是细胞分化的过程，细胞分化是基因选择性表达的结果。受精卵发育的过程中细胞进行有丝分裂，因而有DNA的半保留复制和姐妹染色单体的分开。同源染色体的分离出现在减数分裂。‎ ‎【考点定位】本题通过早期胚胎发育的特点，考查学生的分析理解能力，关键是区别细胞分裂、分化及DNA复制的特点，难度不大。‎ ‎5．(2012江苏高考20)研究表明细胞癌变是细胞从已分化转变到未分化状态的过程，下列叙述正确的是（ ）‎ A. 癌细胞具有和正常分化细胞相近的细胞类型　‎ B. 癌细胞的分裂能力与分化程度成正相关 C. 诱导癌细胞的正常分化是癌症治疗的一种策略 D. 癌细胞类似于胚胎细胞都脱离了细胞的正常分化 ‎6．(2012江苏高考15)下列关于“观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂”的叙述，错误的是（ ）‎ A. 解离和压片都有利于根尖分生区细胞分散 B. 先用低倍镜找到分生区细胞，再换用高倍镜观察 C. 显微镜下绝大多数细胞中能观察到染色体　‎ D. 探究有丝分裂日周期性可为实验取材时机提供依据 ‎7．(2012安徽高考第3题)脊椎动物在胚胎发育过程中产生了过量的运动神经元，它们竞争肌细胞所分泌的神经生长因子，只有接受了足够量神经生长因子的神经元才能生存，并与靶细胞建立连接，其他的则发生凋亡，下列叙述正确的是 A.脊椎动物细胞凋亡仅发生在胚胎发育时期 ‎ B.一个存活的神经元只与一个靶细胞建立连接 ‎ C.神经元凋亡是不受环境影响的细胞编程性死亡 D.神经元凋亡是由基因控制的、自动的细胞死亡 ‎8（2012上海卷 1）由细胞形态判断，下列细胞中最可能连续分裂的是 ‎9.（2012上海卷 16）成人体内绝大多数处于分化终端的各种细胞 A．遗传信息相同 B．基因表达相同 C．mRNA种类相同 D．蛋白质种类相同 ‎【答案】A ‎【解析】分化终端的各种细胞指不再继续分裂，执行各自功能的细胞。同一个体的细胞都是由受精卵有丝分裂、分化形成，故各种体细胞含有的遗传信息相同，故A正确；处于分化终端的细胞，形态功能的差别是由于基因的选择性表达，B错误；不同的细胞，选择性表达的基因有差异，转录形成的mRNA有差异，翻译出的蛋白质也有差异，C、D错误。‎ ‎【考点定位】本题考查细胞分化的结果，涉及到分化后细胞中DNA、mRNA、蛋白质种类及基因表达情况的比较，难度不大。‎ ‎10.（2012上海卷）18．在观察果蝇唾液腺细胞染色体永久装片时，某同学在低倍镜下观察到了带有横纹的巨大染色体，下列说法错误的是 A．染色体上的横纹是基因的所在地 B．若一般体细胞DNA含量为‎2C，则装片上的唾液腺细胞DNA含量高于‎2C C．若视野中有明显的异物，可移动载玻片或转动目镜以判断异物在何处 D．若在视野左侧有一横纹较为清晰的区段，应将载玻片左移使之位于视野中央 二、非选择题 ‎11．(2012浙江高考31)请根据以下提供的实验材料，完善生物制剂W对动物不同细胞的分裂具有促进作用的实验思路，并预测实验结果。‎ ‎ 实验材料：培养液、正常体细胞、癌细胞、W、胰蛋白酶。‎ ‎（要求与说明：答题时不考虑加入W后的体积变化等误差。提供的细胞均具有分裂能力，只进行原代培养且培养条件适宜）‎ 请回答：‎ ‎（1）实验思路：‎ ‎①取培养瓶若干个，分组如下：_________________________。每组设置若干个重复样品。‎ ‎②各组样品在培养箱中培养一段合适的时间后，各取其中的几个样品，加入 ，‎ 摇匀，在显微镜下用血细胞计数板分别计数并记录细胞数。‎ ‎③重复②若干次。‎ ‎④ 。 ‎ ‎（2）预测实验结果（用坐标系和细胞数变化曲线示意图表示）：‎ ‎【答案】（1）①A组：培养液中加入正常体细胞；B组：培养液中加入体细胞，加入W；C组：培养液中加入癌细胞；D组：培养液中加入癌细胞，加入W。每组设置５个重复组　　②胰蛋白酶　　　　④统计并分析所得数据 ‎（2）‎ ‎【考点定位】本题主要考查学生的实验能力，对于试验设计，先明确实验原理和目的，确定实验变量，最后按照分组、处理.预测现象、分析得出实验结论的思路。难度适中。‎ ‎12.(2012四川高考30—II) (13‎ 分）研究表明，癌细胞和正常分化细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异，但癌细胞从内环境中摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖是正常细胞的若干倍。下图是癌细胞在有氧条件下葡萄糖的部分代谢过程，据图分析回答问题： ‎ ‎（l）图中人代表细胞膜上的 。葡萄糖进入癌细胞后，在代谢过程中可通过 ‎ 作用形成非必需氨基酸，也可通过形成五碳糖进而合成 作为DNA复制的原料。‎ ‎（2）在有氧条件下，癌细胞呼吸作用的方式为 。与正常细胞相比，①～④ 过程在癌细胞中明显增强的有 （填编号），代谢途径发生这种变化的意义在于能够 ，从而有利于癌细胞的增殖。‎ ‎（3）细胞在致癌因子的影响下， 基因的结构发生改变而被激活，进而调控 的合成来改变代谢途径。若要研制药物来抑制癌症患者细胞中的异常代谢途径，图中的过程 （填编号）不宜选为作用位点。‎ ‎【答案】II．（1）载体蛋白 氨基转换 脱氧核苷酸 （2） 有氧呼吸和无氧呼吸 ①②③ 产生大量的中间产物，为合成DNA和蛋白质等重要物质提供原料 ‎（3）原癌 酶 ①④‎ ‎【解析】II．（1）因为图中A能在细胞膜上协助葡萄糖进入细胞膜，所以可以推断其应该是载体蛋白；在代谢的过程，氨基酸向其他氨基酸转换必须通过转氨基作用；DNA的基本单位是脱氧核苷酸，即其合成原料。‎ ‎（2）癌细胞也有线粒体的存在，所以在有氧的条件下进行有氧呼吸；而癌细胞的代谢比较旺盛，需要大量的大分子物质合成材料，所以相比正常细胞，癌细胞内①②③会加强。‎ ‎（3）细胞癌变，是由于原癌基因和抑癌基因发生突变引起的，原癌基因的结构改变，会导致大量酶合成，而使得细胞代谢失控。抑制机体内的癌细胞代谢，不应该对正常细胞的代谢造成大的影响，图中代谢过程①④是所有正常细胞都有可能大量进行的，所以不宜作为作用点。‎ ‎13.（2012上海卷 三）回答下列有关细胞的问题。(8分) ‎ 表2数据为实验测得体外培养的某种细胞的细胞周期各阶段时间(单位：小时)‎ ‎40．在图14中绘出该种细胞的细胞周期 曲线图并注明各期名称(假设体细胞DNA相对含量为 ‎41．若在上述细胞的培养液中加入过量的DNA合成抑制剂，处于______期的细胞立刻被抑制，再培养_____小时，则其余细胞都将被抑制在G1，S期交界处；去除抑制剂，更换新鲜培养液，细胞将继续沿细胞周期运行，在所有细胞达到______期终点前，再加入DNA合成抑制剂，则全部细胞都被阻断在G1／S期交界处，实现细胞周期同步化。‎ ‎42．s期的启动需要一种蛋白质分子作为启动信号，这种蛋白质在S期之前合成并存在于s期全过程中。若将S期和G1期细胞融合，则G1期细胞核进入S期的时间将________。‎ ‎43．在电镜下观察处于M期的细胞，可见纺锤体由细胞两极的________发出。在M期中消失又出现的细胞结构是___________。‎ ‎【答案】‎ ‎40.‎ ‎41.S ‎15 G1‎ ‎42.提前 ‎43.中心体 核膜（或核仁、或细胞核）‎ ‎【2011年高考试题】 ‎ ‎1．（2011新课标全国卷）将让你听的红细胞放入‎4℃‎蒸馏水中，一段时间后红细胞破裂，主要原因是 A.红细胞具有水溶性 B.红细胞的液泡体积增大 C.蒸馏水大量进入红细胞 D.低温时红细胞膜流动性增大 ‎2．（2011新课标全国卷） 将紫色洋葱在完全营养液中浸泡一段时间，撕取外表皮，先用浓度为‎0.3g/mL的蔗糖溶液处理，细胞发生质壁分离后，立即将外表皮放入蒸馏水中，直到细胞中的水分不再增加。在该实验中，蔗糖溶液处理前外表皮细胞液的浓度为甲，细胞中的水分不再增加时外表皮细胞液的浓度为乙，则甲、乙的关系，以及实验过程中水分进出细胞的方式为 A．甲<乙，被动运输 B．甲>乙，被动运输 C．甲>乙，主动运输 D．甲=乙，主动运输 ‎3. （2011天津卷）将紫色洋葱鳞片叶表皮细胞浸润在‎0.3g/mL的蔗糖溶液中，1分钟后进行显微镜观察，结果见右图，下列叙述错误的是 （ ）‎ A．图中L是细胞壁，M是液泡，N是细胞质 B．将视野中的细胞浸润在清水中，原生质体会逐渐复原 C．实验说明细胞膜与细胞壁在物质透过性上存在显著差异 D．洋葱根尖分生区细胞不宜作为该实验的实验材料 ‎4. （11年重庆卷）5. 题5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 ‎5．（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．甲酶能购抗该种蛋白酶降解 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 ‎6. （2011山东卷）某兴趣小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验（如图）。下列分析错误的是 A．滴管中冒出的气泡是反应产生CO2的结果 B．试管中加水的主要目的是制造无氧环境 C．若试管中的水换成冷水，气泡释放速率下降 D．被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至ATP，其余的存留在酒精中 ‎【答案】D ‎【解析】酵母菌无氧呼吸产物为酒精和CO2，研究其过程的实验中，首先要控制无氧的条件，其次其他无关变量要适宜，所以A选项是正确的，冒出的气泡表明进行了细胞呼吸；放出的气体是CO2，加水目的是制造无氧的环境，所以B选项是正确的；C选项中把适宜的温度换成冷水，影响酶的活性使其活性降低，所以是正确的；D选项中葡萄糖氧化分解释放出来的能量一部分以热能形式散失,一部分可转移的能量形成ATP，未释放出来的能量储存在酒精中，所以D选项错误。‎ ‎7．（2011安徽卷）某种蔬菜离体叶片在黑暗中不同温度条件下呼吸速率和乙烯产生量的变化如图所示，t1、、t2表示10‎-30°C之间的两个不同温度。下列分析正确的是 A 与t1相比，t2时呼吸速率高峰出现时间推迟且峰值低，不利于叶片贮藏 B与t2相比，t1时乙烯产生量高峰出现时间提前且峰值高，有利于叶片贮藏 C.t1、t2条件下呼吸速率的变化趋势相似，t1>t2,t1时不利于叶片贮藏 D.t1、t2条件下乙烯产生量的变化趋势相似，t1

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