2012届高考生物二轮复习课件：专题三 细胞的代谢

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(其他条件相同且不变)。下列有关叙述，错误的是()两组幼苗在KNO3溶液中的鲜重变化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，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【答案】B【解析】由图示信息可看出，3h时，甲、乙两组幼苗的鲜重均低于初始萎蔫鲜重水平；植物根系对K＋、NO的吸收从实验之初即已开始；从图示信息可看出，12h后，甲组幼苗的鲜重可能超过处理前鲜重水平，而乙组幼苗可能由于失水过多而死亡。2.(2011年江苏卷)某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析(从上至下)，与正常叶片相比，实验结果是()A．光吸收差异显著，色素带缺第2条B．光吸收差异不显著，色素带缺第2条C．光吸收差异显著，色素带缺第3条D．光吸收差异不显著，色素带缺第3条B【解析】叶绿体中主要含有叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素，其中叶绿素a、叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光，而叶黄素和胡萝卜素主要吸收蓝紫光；四种色素在进行色素分离时，在滤纸条上从上至下的顺序依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。【答案】B3.(2011年江苏卷)某种铁线莲的根茎可作中药，有重要经济价值。下表为不同遮光处理对其光合作用影响的结果，相关叙述正确的是()遮光比例(%)叶绿素a/b叶绿素含量(mg/g)净光合速率(μmol·m－2·s－1)04.82.18.0105.32.39.6305.22.48.9504.42.65.2704.12.92.7903.33.00D．遮光90%时，铁线莲不进行光合作用A.适当的遮光处理，可提高其干重B．叶绿素含量与净光合速率呈正相关C．叶绿素a/b可作为其利用弱光能力的判断指标【解析】由表格数据信息可知：随遮光比例的增大，叶绿素a/b在0%～10%间增加，在10%～90%间减小；叶绿素含量逐渐增加；净光合速率在0%～10%增加，大于10%后逐渐减小；植株干重在0%～10%增加，大于10%后逐渐减小。【答案】AC4.(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＿＿＿＿＿＿C3化合物【解析】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)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＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿根据暗反应的特点，此时C3化合物的含量是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【解析】一个CO2和一个C5结合生成两个C3，细胞中C3化合物的含量是C5化合物的2倍。外界CO2浓度下降，C3化合物的还原正常进行，C5化合物的合成速率不变，但是CO2的固定减慢，所以C5化合物积累。(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)高【解析】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)CO2浓度为0.003%时，该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的＿＿(低、高)其原因＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿CO2浓度低，暗反应的强度低，所需ATP和[H]少低【解析】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。5.(2011年安徽卷)保水剂是一类高分子聚合物，可提高土壤持水能力及水肥利用率。某生物兴趣小组为探究“保水剂和氮肥对小麦光合作用的影响”，进行了以下实验：材料用具：相同土壤基质栽培的小麦幼苗若干，保水剂，氮肥等。方法步骤：①选取长势一致的小麦幼苗若干，平均分为A、B、C三组，分别施用适量的保水剂(60kg·hm－2)、氮肥(225kg·hm－2)、保水剂(60kg·hm－2)＋氮肥(225kg·hm－2)，置于相同的轻度干旱条件下培养，其他培养条件相同且适宜。②在小麦灌浆期选择晴朗无风的上午，于10：00－11：00从每组选取相同数量的叶片，进行CO2吸收量及叶绿素含量的测定，结果(均值)如下表：实验结论：适量的保水剂与氮肥配施有利于提高小麦光合作用强度(1)请指出上述方法步骤的缺陷并改正：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿组号CO2吸收量/μmol·m－2·s－1叶绿素含量/mg·g－1A10.663.07B13.043.02C15.913.05步骤①没有对照组，应另设一组不施保水剂和氮肥作为对照组；步骤②取材方法不科学，选取的叶片还应取自植株的相同部位(2)如不考虑方法步骤中的缺陷，从影响光合作用的内在因素分析，保水剂与氮肥配施提高了CO2吸收量的原因可能是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。(3)实验测得的CO2吸收量＿＿＿(大于、等于、小于)光合作用过程中CO2实际消耗量，理由是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。光合作用强度可通过测定CO2吸收量，也可以通过测定＿＿释放量计算。提高了光合作用有关酶的含量与活性小于实验测得的CO2吸收量是光合作用过程中CO2实际消耗量与呼吸作用CO2释放量之差O2【解析】(1)对照实验应遵循对照原则、单一变量原则，因此实验中的步骤①缺少空白对照组；步骤②选取的叶片应取自植株的相同部位。(2)影响光合作用的内在因素有：与光合作用有关的酶的含量及活性，叶绿素的含量等。由实验数据信息可知，保水剂与氮肥配施能提高CO2吸收量的原因是提高了光合作用有关酶的含量与活性；光合作用实际消耗CO2量＝净光合作用吸收CO2量＋呼吸作用产生CO2量。(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＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿细胞质基质和线粒体有氧呼吸和无氧呼吸(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＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿乙醇含量过高、培养液的pH下降6.(2011年江苏卷)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：6.(2011年江苏卷)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：(3)在T1～T2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＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。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)某同学在T3时取样，统计的酵母菌种群数量明显高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。。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【解析】(1)AB段酵母菌数量迅速增加，其呼吸方式为有氧呼吸，因此场所为细胞质基质和线粒体；BC段由于乙醇浓度显著升高，所以该段呼吸方式有无氧呼吸，BC段酵母菌数量有所上升，故有有氧呼吸。(2)从图示看酵母菌数量在C点处开始下降的主要原因有：葡萄糖的迅速减少，乙醇含量的增加，另外随酵母菌代谢活动的进行，呼吸作用产生的CO2溶解于培养液，使培养液pH下降，也会抑制酵母菌的繁殖。【解析】(3)由图示可知，T1～T2时段葡萄糖迅速减少，主要是因为无氧呼吸消耗的葡萄糖多，以及此时酵母菌种群数量增多。(4)在统计液体培养基中酵母菌数目时，在取样前需对培养液振荡摇匀后取样，同时为防止死亡菌体对计数的干扰，需在计数前对菌体进行染色处理。考点1物质出入细胞方式的判断及影响因素1.判断方法2．影响运输速率的因素(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，因而影响物质运输速率，低温会使物质跨膜运输速率降低。【例1】某科学家在研究细胞膜运输物质时发现有下列四种关系，分别用四种曲线表示：在研究具体的物质X时，发现与曲线②和④相符，试问：细胞膜运输物质X的方式是()A．主动运输B．自由扩散C．内吞D．外排【解析】图②显示该物质运输方式为协助扩散或主动运输；图④显示，物质X运输方式应为主动运输。【答案】A【变式题1】下图示植物根细胞在一定时间内吸收K+与某些条件之间的关系(纵坐标表示吸收速率，横坐标表示某个条件，假定其他条件均为理想状态)。则a、b、c三幅图的横坐标表示的条件，对应正确的一组是()A．载体数量、温度变化、氧气浓度B．氧气浓度、温度变化、载体数量C．载体数量、氧气浓度、温度变化D．温度变化、载体数量、氧气浓度【解析】植物根细胞吸收K+的方式为主动运输，影响吸收速率的因素有载体数量、氧气浓度、温度等，根据曲线特点可以进行判断。【答案】B考点2影响酶促反应速率的因素1．温度和pH(1)过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。(2)反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。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。(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。【例2】下图表示在不同条件下，酶促反应的速率变化曲线，下列说法正确的是()A．酶促反应的速度可以用底物消失所需的时间(或产物生成的速率)来表示B．Ⅱ和Ⅰ相比较，酶促反应速率慢，这是因为温度低，酶活性降低C．AB段影响酶促反应速率的限制因子之一是底物浓度D．若想探究酶促反应的最适温度，还应设置多种温度【解析】根据酶促反应速率与各因素之间的影响关系进行分析。要注意的是，在分析某一影响因素的时候，其他因素必须保持相同。【答案】ABCD【变式题2】动物脑组织中含有丰富的谷氨酸脱羧酶，能专一催化1mol谷氨酸分解为1molγ氨基丁酸和1molCO2。某科研小组从小鼠的脑中得到该酶后，在谷氨酸起始浓度为10mmol/L、最适温度、最适pH的条件下，对该酶的催化反应过程进行研究，结果见下图甲和图乙。请根据以上实验结果，回答下列问题：(1)在图甲中画出反应过程中谷氨酸浓度随时间变化的曲线(请用“1”标注)。【答案】(1)见曲线1(每分解1mmol谷氨酸则产生1mmolCO2，根据CO2浓度变化曲线，可得到严格的谷氨酸浓度随时间变化曲线)。(2)当一开始时，将混合物中谷氨酸脱羧酶的浓度增加50%或降低反应温度10℃，请在图甲中分别画出两种条件下CO2浓度随时间变化的曲线(请用“2”标注酶浓度增加后的变化曲线，用“3”标注温度降低后的变化曲线)，并分别说明原因。【答案】(2)当谷氨酸脱羧酶的浓度增加50%时，见曲线2。其原因是：酶量增加50%，酶催化反应速率相应提高，反应完成所需时间减少。当温度降低10℃时，见曲线3。其原因是：温度降低，酶催化反应速率下降，但酶并不失活，反应完成所需时间增加。(3)重金属离子能与谷氨酸脱羧酶按比例牢固结合，不可解离，迅速使酶失活。在反应物浓度过量的条件下，向反应混合物中加入一定量的重金属离子后，