1、细胞代谢类细胞代谢类-2-一二三一、影响酶活性的因素一、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酶、
2、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、步骤及结果如下。-5
3、-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)0.5mL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
4、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
5、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
6、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
7、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。-12-一二三高分突破高分突破2.(2016全国高考
8、)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
9、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)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
10、。(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O2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
11、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。(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
12、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
13、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,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
14、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
15、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,
16、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。dsfdbsy384y982ythb3oibt4oy39y409705923y09y53b2lkboi2y58wy0ehtoibwoify98wy049ywh4b3oiut89u983yf9ivh98y98sv98hv98ys9f698y9v698yv98x98tb98fyd98gyd98h98ds98
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