高三生物寒假第4讲糖专题.docx
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高三生物寒假第4讲糖专题
第4讲糖专题
高考要求
要求层次
具体内容
Ⅰ
Ⅱ
√
糖的种类、作用及鉴定
√
光合作用与细胞呼吸
√
动物血糖平衡调节
√
碳循环
(一)糖类的化学组成、种类
(二)糖的作用:
生物体进行生命活动的主要能源物质,构成细胞结构、核酸的组成成分。
1.与能量的关系
糖是细胞内的主要能源物质。
动物细胞中糖原、植物细胞中的淀粉是重要的储能物质。
脂肪是主要的储能物质。
通常情况下,细胞由葡萄糖分解供能,当血糖含量低时,肝糖原分解产生葡萄糖及时补充。
如果细胞继续大量耗能,则分解脂肪供能。
蛋白质为细胞的结构物质,一般不供能,
2.与细胞膜的关系
糖是糖被的重要组成成分,磷脂是细胞膜的基本骨架,胆固醇是动物细胞膜的组成成分。
(三)糖的鉴定
单糖中的葡萄糖、果糖及二糖中的麦芽糖是还原糖,可用斐林试剂鉴定,出现砖红色沉淀。
多糖不具有还原性。
(一)糖的合成
1.光合作用
光反应(叶绿体类囊体的薄膜上)
暗反应(叶绿体基质中)
物质变化
酶
2H2O4e+4H++O2
酶
ADP+Pi+能量ATP
酶
NADP++H++2eNADPH
酶
CO2+C52C3
酶
ATPADP+Pi
2C3C5+(CH2O)+H2O
NADPHNADP+
能量变化
光能转变为ATP、NADPH中活跃的化学能
ATP、NADPH中活跃的化学能转变为有机物中稳定的化学能
(1)光合作用的产物主要是糖类,其中以蔗糖和淀粉最为普遍。
(2)暗反应有光无光都能进行。
若光反应停止,暗反应可以持续进行一段时间,但时间不长。
故晚上一般认为只进行呼吸作用,暗反应不进行。
(3)相同时间内,若光照和黑暗间隔处理比一直光照处理的有机物积累多。
因为间隔处理条件下[H]、ATP基本不积累,充分利用;一直光照处理则有[H]、ATP的积累,利用不充分。
(4)光合作用只有植物的绿色细胞和蓝藻能进行。
(5)光合作用光反应产生的ATP只供暗反应利用。
2.化能合成作用:
生物体利用机体外环境中物质氧化分解放出的化学能合成有机物。
如硝化细菌、铁细菌、硫细菌等。
光合作用和化能合成作用的本质相同,都是把无机物合成有机物,但所需能源不同,光合作用利用光能,化能合成作用利用的是化学能。
进行光合作用的绿色植物、蓝藻和进行化能合成作用的硝化细菌等都属于自养生物。
而动物、真菌和大多数细菌以环境中现成的有机物作为能量和碳的来源,将这些有机物转变成自身的组成成分,并储存能量,这些生物属于异养生物。
培养基中的碳源
绿色植物和自养型微生物:
CO2、NaHCO3等
异养型微生物:
糖类、脂肪、醇、有机酸等
动物:
糖类、脂肪等。
酶
(二)糖的分解
1.有氧呼吸C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量
2.无氧呼吸
高等植物、酵母菌细胞中:
C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+能量
动物、乳酸菌、高等植物某些器官(马铃薯块茎、甜菜块根等)细胞中:
C6H12O62C3H6O3(乳酸)+能量
3.细胞呼吸与传统发酵技术
(1)酵母菌与果酒制作
酵母菌是异养兼性厌氧生物,在有氧条件下,进行有氧呼吸,大量繁殖。
在无氧条件下,进行无氧呼吸(酒精发酵)。
(2)醋酸菌与果醋制作
醋酸菌,其代谢类型为异养需氧型。
当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。
当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变成乙醛,再变为醋酸。
(3)乳酸菌与泡菜制作
乳酸菌,其呼吸方式为厌氧型,在无氧的情况下将葡萄糖分解成乳酸。
(一)血糖的平衡
1.血糖的三个来源:
食物中糖类的消化、吸收;肝糖原分解;脂肪等非糖物质转化。
食物中的淀粉在唾液淀粉酶、肠淀粉酶、胰淀粉酶的作用下分解成麦芽糖,麦芽糖在肠、胰麦芽糖酶的作用下生成葡萄糖。
人体内除红细胞以协助扩散的方式吸收葡萄糖以外,其他细胞都以主动运输的方式吸收葡萄糖。
2.血糖的三个去向(正常情况下):
①氧化分解,生成CO2和水;
②合成肝糖原、肌糖原;
③转化成脂肪、某些氨基酸等。
3.正常情况下血糖浓度为80~120mg/dL。
(二)血糖平衡的调节过程
(三)低血糖、高血糖和糖尿病
临床上把空腹时血糖含量超过130mg/dL时叫做高血糖;空腹时血糖含量低于40mg/dL时叫做低血糖。
正常人空腹时血糖含量为80-120mg/dL。
如果空腹状态下持续出现糖尿则为糖尿病。
糖尿病的症状:
三多一少:
食多、饮多、尿多、消瘦。
尿糖检测原理:
葡萄糖可与斐林试剂(班氏试剂)发生反应,生成砖红色沉淀。
糖尿病类型
Ⅰ型糖尿病
Ⅱ型糖尿病
直接原因
血糖含量超过肾糖阈(160~180mg/dL)
根本原因
胰岛B细胞受损,胰岛素分泌不足
胰岛素受体减少或对胰岛素不敏感
治疗方法
注射胰岛素,不能口服
合理饮食、控制体重、锻炼身体
无机环境中:
CO2、碳酸盐
碳的存在形式生物群落中:
有机物
生态系统中,碳元素主要以CO2形式循环
碳元素进入生物群落的过程:
光合作用和化能合成作用
碳元素进入大气的过程:
生物的呼吸作用、分解者的分解作用、化石燃料的燃烧
碳在生物群落内的传递渠道和过程:
食物链和食物网
【例1】
甲图表示在一定条件下某绿色植物细胞内部分物质转化过程,乙图表示在适宜温度条件下该植物净光合速率与环境因素之间的关系。
下列叙述正确的是()
A.图甲中物质X和Y的合成场所分别在叶绿体基质和线粒体基质
B.图甲中①②③④四个过程不能在同一个细胞中进行
C.图乙中光照强度为B时,细胞内X物质的产生速率比Y物质产生速率要快
D.图乙中光照强度小于A时,两曲线重合的原因主要是受二氧化碳浓度的限制
【答案】C
【例2】
为研究CO2 浓度对针叶树光合作用的影响,研究人员将红松、红皮云杉和长白落叶松的幼苗,盆栽于模拟自然光照和人工调节CO2 浓度为400和700μmol·mol-1的气室内,利用仪器测定了各树种的相关数值(光补偿点表示光合速率等于呼吸速率时的光照辐射强度,光饱和点表示光合速率开始达到最大时的光照辐射强度),结果如下表。
下列叙述不正确的是()
A.随着环境中CO2浓度的升高,三种植物均在更弱的光照下达到光补偿点
B.当环境CO2浓度为400μmol·mol-1时,长白落叶松有机物积累量最多
C.随着环境中CO2浓度的增加,最大净光合速率增加幅度最大的是红松
D.从光饱和点的变化推测,CO2 浓度的增加会使光合速率因暗反应速率的加快而提高
【答案】C
【例3】
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N2,预期实验结果是叶片中______(有、无)淀粉。
【答案】
(1)光合H2O
(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
【例4】
图A表示细胞代谢的某些过程,图中数字代表物质,a、b、c代表细胞器;某科研小组为探究植物光合作用速率的变化情况,设计了由透明的玻璃罩构成的小室(如图B所示)。
请回答下列问题:
(1)图A中结构a为液泡,c的名称最可能是。
(2)图A中物质②是③是④是,葡萄糖→③过程中还能产生的物质是和。
(3)将B装置放在自然环境下,测定夏季一昼夜小室内植物氧气释放速率的变化,得到如图C所示曲线,那么影响小室内植物光合作用速率变化的主要环境因素是_________________;装置刻度管中液滴移到最右端是在一天时间中的______点。
(4)在C曲线上e与f相比,e点时刻C3的合成速率,与b相比,a点形成的原因可能是_______。
(5)如果要测定该植物真正光合作用的速率,该如何设置对照实验?
对照实验:
_______。
(6)若在单位时间内,实验组读数为M,对照组读数为N,该植物真正光合作用的速率为____。
【答案】
(1)线粒体
(2)水丙酮酸氧气[H]ATP(3)光照强度温度18
(4)慢a点时刻温度较低
(5)设置如B一样的装置D,将D遮光放在和B相同的环境条件下(6)M-N
【例5】
大麦种子是酿造啤酒的主要原料之一,其结构如图1所示,胚乳中贮存的营养物质主要是淀粉。
请分析回答:
(1)研究人员用大麦种子做了如下实验:
将形态大小相似的大麦种子分成4等份,分别作如下处理后培养。
此实验结果说明种子萌发时,赤霉素的产生部位是,其作用的靶细胞位于大麦种子的。
α-淀粉酶发挥作用的部位在大麦种子的____________,通过测定大麦种子萌发过程中________________________含量的变化可检测α-淀粉酶活性。
(2)在研究赤霉素作用机理的实验中得到如图2所示的结果,此结果说明种子萌发过程中赤霉素的作用是促进________________来促进α-淀粉酶的合成并通过____(细胞器)分泌到细胞外起作用,从而促进种子萌发。
(3)啤酒酿造流程如下图所示。
在酿酒过程中常加入赤霉素以缩短大麦发芽的时间,从而减少有机物的消耗。
啤酒酿造过程中,使用赤霉素处理应在________阶段,发酵的底物是________,发酵的条件是__。
【答案】
(1)种子的胚糊粉层胚乳淀粉分解产生的还原性糖
(2)α-淀粉酶基因的转录(α-淀粉酶基因的表达)高尔基体
(3)糖化葡萄糖密闭无氧
【例6】
人们常用醋酸菌来酿造果醋,下列说法正确的是()
A.醋酸菌在线粒体中进行有氧呼吸第三阶段氧与[H]结合时释放的能量最多
B.酿造过程中,当缺少糖源的时候,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再变为醋酸
C.酿造过程中在补充氧气的同时,要定时释放气体以排出细胞呼吸产生的CO2
D.在加入酒精和CaCO3的固体培养基中培养醋酸菌,可观察抑菌圈大小选出高产菌
【答案】B
【例7】
如图所示人体胰岛素的合成、分泌与细胞内乳酸的含量有密切关系。
下列说法不正确的是()
A.初到高原,细胞内乳酸含量增多,从而促进胰岛素的合成和分泌
B.细胞内氧气和葡萄糖浓度的比值减小时,胰岛素合成加快
C.进食后,细胞内乳酸含量发生变化,从而抑制细胞对葡萄糖的摄取
D.乳酸的含量变化是调控细胞内胰岛素原基因表达的信号
【答案】C
【例8】
给实验鼠静脉注射不同剂量的胰岛素,测得血糖的补充速率和消耗速率如下图所示。
下列相关分析正确的是()
A.随着曲线a的下降,非糖物质向葡萄糖转化的速率加快
B.曲线b的上升是胰岛素作用于肝脏、肌肉等细胞的结果
C.当胰岛素浓度为40Ug/mL时,在较长时间内血糖浓度会维持相对稳定
D.高浓度胰岛素条件下,下丘脑中控制胰岛A细胞分泌的神经中枢处于抑制状态
【答案】B
【例9】
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:
(1)图中A代表细胞膜上的。
葡萄糖进入癌细胞后,在代谢过程中可形成非必需氨基酸,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】
(1)载体蛋白脱氧核苷酸
(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
【例10】
为了探究神经系统对胰岛素分泌的影响以及胰岛素含量与血糖含量变化的相互关系,选取健康、体征相同以及对饲喂信号(铃声)反应一致的空腹实验狗,分组编号后,按下表中实验措施进行实验。
甲、乙两图表示不同实验条件下的胰岛素含量和血糖含量随时间变化曲线,请回答:
编号
实验措施
实验结果
胰岛素含量变化曲线(10-5mg/dL)
血糖含量变化曲线(mg/dL)
①
不处理
a
Ⅰ
②
给予饲喂信号后饲喂食物
③
给予饲喂信号不饲喂食物(假饲)
e
Ⅴ
④
注射胰岛素溶液
⑤
注射葡萄糖溶液
(1)②组实验处理,引起的胰岛素和血糖含量变化曲线分别是________(填图中标号);④组实验处理,引起的血糖含量变化曲线是________(填图中标号);⑤组实验处理,引起的胰岛素含量变化曲线是________(填图中标号)。
(2)③组实验结果说明了血糖平衡的调节方式为________,接受假饲刺激的感觉器官是________。
Ⅴ曲线回升,血糖来源于________。
(3)根据胰岛素和血糖含量变化曲线,上述实验可以得出胰岛素的作用是________。
(4)本实验中①组实验是④组的对照实验,那么替代①组实验的实验措施还可以是________。
【答案】
(1)d、ⅢⅣc
(2)神经调节和体液调节耳肝糖原的分解和脂肪等非糖物质的转化
(3)降低血糖含量 (4)注射生理盐水
【例11】
下图所示为碳元素在无机环境和生物群落中转化的部分示意图,依图回答以下问题:
(1)碳元素主要通过(生理过程)才能进入无机环境。
(2)a代表的生理过程是,c发生的场所是。
X代表的物质是。
(3)完成a、c两过程,生物体需从无机环境中获得的非生物因素分别是:
_______、_______。
(4)北方农村常建造塑料薄膜温室在冬季栽培蔬菜。
某温室从下午4点开始持续密封48小时,测得温室内CO2体积分数的变化情况如上图所示。
试分析:
曲线b~c段大幅度下降的原因是;c~d段的成因是。
检测结果表明,要提高温室作物的产量必须适时通风,你认为通风的时间应选在曲线
区段对应的时间进行。
(5)温室生产过程中,施用有机肥比单纯施用化肥具有明显的增产效果。
试从碳素营养的角度分析其中的原因。
【答案】
(1)细胞呼吸
(2)光合作用线粒体肝糖原
(3)光O2(4)光合作用合成有机物吸收了温室内大量的CO2
细胞呼吸释放的CO2大于光合作用消耗的CO2b~cd~e
(5)土壤微生物分解有机肥释放CO2
【例12】
大小、长势相同的两个品种的大豆幼苗,分别置于相同的密闭透明玻璃罩内,在相同且适宜的条件下培养,定时测定玻璃罩
内的CO2含量,结果如图。
下列相关叙述中正确的是()
A.0~10min期间,乙的有机物积累速度大于甲
B.10~20min期间,甲和乙的叶肉细胞中能产生[H]的场所为线粒体和叶绿体
C.30~45min期间,甲和乙均不进行光合作用
D.若甲、乙培养在同一密闭透明的玻璃罩内,一段时间后乙先死亡
【答案】A
【例13】
运动员进行长时间运动如铁人三项赛时,血液中胰岛素和胰高血糖素含量的变化情况如下表。
下列说法正确的是()
时间(h)
0
1
2
3
4
胰岛素含量(μU·ml)
14.2
12.0
8.9
7.5
6.2
胰高血糖素含量(Pg/ml)
65
100
153
220
420
A.胰岛B细胞分泌增多,血液中胰高血糖素含量增加
B.长时间运动机体消耗大量能量,因而血糖浓度会不断降低
C.胰岛素和胰高血糖素含量发生变化,说明人体内环境处于不稳定状态
D.胰高血糖素能促进肝糖原和脂肪的分解,满足机体对能量的需要
【答案】D
【例14】
下图表示在无机环境和生物体内碳元素的转移途径。
请据图回答下列问题。
(1)①过程发生的部位是__________________,完成该过程需要_________________________。
(2)完成②过程需要__________反应提供__________________________。
(3)植物体内通过③过程合成的有机物(C6H10O5)n包括__________________。
(4)过程④、⑤共同的产物是__________________。
(5)若X是抗体,产生此物质的细胞是____________,该细胞中完成⑥过程的场所是________。
(6)土壤中能产生脲酶的微生物可
以分解尿素。
因此,可以利用______________________的选
择培养基培养分离出尿素分解菌。
【答案】
(1)叶绿体基质酶、五碳化合物
(2)光ATP和NADPH
(3)淀粉和纤维素(4)ATP和[H]
(5)效应B细胞核糖体(6)仅(唯一)以尿素为氮源
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- 生物 寒假 专题