人教版必修一知识点例题练习专题三 细胞的代谢.docx
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人教版必修一知识点例题练习专题三细胞的代谢
专题三:
细胞的代谢
【考点】
一:
物质进出细胞的方式(必修一P70-P73)
1.物质跨膜运输的方式
(1)离子和小分子物质主要以跨膜运输的方式进出细胞;
(2)物质跨膜运输的方式和特点
比较项目
运输方向
是否要载体
是否消耗能量
代表例子
自由扩散
高浓度→低浓度
不需要
不消耗
O2、CO2、H2O、乙醇、甘油等
协助扩散
高浓度→低浓度
需要
不消耗
葡萄糖进入红细胞等
主动运输
一般低浓度→高浓度
需要
消耗
氨基酸、各种离子等
2.大分子和颗粒物质进出细胞的主要方式是胞吞作用和胞吐作用。
胞吞和胞吐说明细胞膜具有流动性。
二:
酶在代谢中的作用(必修一P78-P85)
1.酶的本质:
酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA。
2.酶的特性:
(1)高效性
(2)专一性
(3)酶的作用条件比较温和
3.酶的作用:
降低化学反应的活化能。
4.影响酶活性的因素
温度和PH值偏高或偏低,酶活性都会明显降低。
在最适宜的温度和PH值条件下,酶的活性最高。
过酸、过碱或温度过高,酶的空间结构遭到破坏,能使蛋白质变性失活,低温使酶活性降低,但酶的空间结构保持稳定,在适宜的温度条件下酶的活性可以恢复。
三:
ATP在能量代谢中的作用(必修一P88-P90)
1.元素组成:
ATP由C、H、O、N、P五种元素组成
2.结构特点:
ATP中文名称叫三磷酸腺苷,结构简式A—P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,~代表高能磷酸键。
水解时远离A的高能磷酸键容易断裂 。
3.作用:
新陈代谢所需能量的直接来源。
(直接能源)
4.ATP和ADP相互转化的过程和意义:
ADP+Pi+能量酶ATP
ATP酶ADP+Pi+能量
这个过程储存能量这个过程释放能量
注:
在ATP和ADP转化过程中物质是可逆,能量是不可逆的
意义:
能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通,ATP是细胞内流通的能量“通货”。
四:
细胞呼吸(必修一P91-P96)
1.有氧呼吸
(1)概念:
细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程。
(2)过程及场所:
第一阶段:
C6H12O6→2丙酮酸+2ATP+4[H](细胞质基质)
第二阶段:
丙酮酸+6H2O→6CO2+20[H]+2ATP(线粒体基质)
第三阶段:
24[H]+6O2→12H2O+34ATP(线粒体内膜)
(3)有氧呼吸的反应方程式:
C6H12O6+6O2+6H2O
6CO2+12H2O+能量
2.无氧呼吸
(1)概念:
在指在无氧条件下通过酶的催化作用,细胞把糖类等有机物不彻底氧化分解,同时释放少量能量生成少量ATP的过程。
(2)过程:
第一阶段:
C6H12O6→2丙酮酸+2ATP+4[H](细胞质基质)
第二阶段:
2丙酮酸→2酒精+2CO2+能量或2丙酮酸→2乳酸+能量(细胞质基质)
(3)无氧呼吸的反应方程式:
①C6H12O6
2C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量
(如酵母菌,苹果等果实,植物根在缺氧条件)
②C6H12O6
2C3H6O3(乳酸)+少量能量
(如乳酸菌,马铃薯块茎,动物的骨骼肌细胞在缺氧条件下)
3.有氧呼吸与无氧呼吸的异同:
项目
有氧呼吸
无氧呼吸
区别
进行部位
第一步在细胞质基质中,然后在线粒体基质
始终在细胞质基质中
是否需O2
需氧
不需氧
最终产物
CO2+H2O
不彻底氧化物酒精或乳酸
可利用能量(储存ATP中)
1161KJ
61.08KJ
4.细胞呼吸的意义及其在生产和生活中的应用
(1)意义:
①为生命活动提供能量 ②为其他化合物的合成提供原料
(2)生产和生活中的应用:
P95
五:
光合作用(必修一P97-P106)
1.概念:
绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水 转化成储存能量的有机物,并释放出氧气的过程。
光能
2.方程式:
CO2 + H20 ——→ (CH2O) + O2
叶绿体
注意:
光合作用释放的氧气全部来自水。
3.过程:
分为光反应阶段和暗反应阶段
(1)过程图
(2)光反应阶段
①场所:
叶绿体类囊体薄膜上进行
②条件:
必须有光、色素、光合作用相关的酶
③步骤:
水的光解:
水在光下分解成氧气和还原态的氢 H2O—→2[H] + 1/2 O2
ATP的合成:
ADP+Pi+能量ATP
④能量变化:
光能变为ATP中活跃的化学能
(3) 暗反应阶段
① 场所:
叶绿体基质
②条件:
有光或无光均可进行,能量、酶
③步骤:
二氧化碳的固定:
二氧化碳与五碳化合物结合生成两个三碳化合物
ATP的水解:
ATPADP+Pi+能量
二氧化碳的还原:
三碳化合物接受还原态氢、酶、ATP生成有机物
④能量变化:
ATP活跃的化学能转变成糖类等有机物物中稳定的化学能
(4)光反应与暗反应的关系:
光反应为暗反应提供ATP和[H] ,暗反应为光反应提供ADP和Pi。
4.意义:
(1)制造有机物
(2)转化并储存太阳能
(3)使大气中的CO2和O2保持相对稳定。
5.总结:
项目
光反应
暗反应
区别
条件
需要叶绿素、光、酶
不需要叶绿素和光,需要多种酶
场所
叶绿体类囊体的薄膜上
叶绿体的基质中
物质变化
(1)水的光解
2H2O4[H]+O2
(2)ATP的合成
ADP+Pi+能量ATP
(1)CO2固定
CO2+C52C3
(2)C3的还原
2C3(CH2O)+C5
(3)ATP的水解
ATPADP+Pi+能量
能量变化
叶绿素把光能转化为ATP中活跃的化学能
ATP中活跃的化学能转化成
(CH2O)中稳定的化学能
实质
把二氧化碳和水转变成有机物,同时把光能转变为化学能储存在有机物中
联系
光反应为暗反应提供[H]、ATP,暗反应为光反应提供ADP+Pi,没有光反应,暗反应无法进行,没有暗反应,有机物无法合成。
六:
影响光合作用速率的环境因素
1.光照强度:
影响光反应阶段,当光照停止时,C3增加,C5减少。
2.温度:
主要通过影响酶活性来影响光合作用速率。
3.C02浓度:
影响暗反应阶段,当CO2减少时,C5增加,C3减少。
●拓展:
农业生产以及温室中提高农作物产量的方法
1.控制光照强度的强弱
2.控制温度的高低
3.适当的增加作物环境中二氧化碳的浓度
【典型例题】
例1:
下表的资料显示4组马铃薯条分别浸入I~IV四种不同溶液lh后质量转变的百分率,由表可知溶液浓度最低的是()
A.溶液IB.溶液ⅡC.溶液ⅢD.溶液IV
【答案】A
【说明】本题考查物质进出细胞的方式,考查学生运用所学知识解释生物学问题,并做出合理判断的能力。
属低难度,理解水平。
例2:
将水稻培养在含有各种营养元素的培养液中,发现水稻吸收硅多,吸收钙少。
这是因为水稻根的细胞膜()
A.吸附硅的能力强,吸附钙的能力弱B.运载硅的载体多,运载钙的载体少
C.吸收硅是自由扩散,吸收钙是主动运输D.吸收硅不需要能量,吸收钙需要能量
【答案】B
【说明】考查物质进出细胞的方式,考查学生对知识的理解能力,属低难度,理解水平。
例3:
在植物细胞工程中常常需要去掉细胞壁。
在不损伤植物细胞内部结构的情况下,下列哪种物质可用于去除细胞壁?
()
A.蛋白酶B.纤维素酶C.盐酸D.淀粉酶
【答案】B
【说明】考查酶的作用特性和细胞壁成分的相关知识,考查学生理解所学知识,把握知识间的内在联系的能力。
属低难度,理解水平。
例4:
关于ATP的叙述,错误的是()
A.ATP中含有C.H.O.N.P元素
B.活细胞中ATP与ADP之间的相互转化时刻发生
C.ATP是生物体生命活动的直接能源物质
D.动植物形成ATP的途径分别是呼吸作用和光合作用
【答案】D
【说明】考查ATP相关知识,植物形成ATP有呼吸作用和光合作用两条途径。
考查学生对知识的理解能力,属中等难度,理解水平。
例5:
酵母菌有氧呼吸与无氧呼吸,两者消耗了等量的葡萄糖,此时吸入的氧气与放出的二氧化碳之比是
A.1:
1B.1:
2C.2:
3D.3:
4
【答案】D
【说明】考查有氧呼吸和无氧呼吸的相关知识,考查学生理解所学知识,把握知识间的内在联系的能力。
属高难度,理解水平。
例6:
将酵母菌培养液进行离心处理。
把沉淀的酵母菌破碎后,再次离心处理为只含有酵母菌细胞质基质的上清液和只含有酵母菌细胞器的沉淀物两部分,与未离心处理过的酵母菌培养液分别放入甲、乙、丙三个试管中,并向这三个试管内同时滴入等量、等浓度的葡萄糖溶液。
在有氧的条件下,最终能通过细胞呼吸产生CO2和H2O的试管是:
()
A.甲B.丙C.甲和乙D.丙和乙
【答案】B
【说明】考查对有氧呼吸和无氧呼吸知识的综合运用,考查学生运用所学知识对生物学问题进行推理并得出正确结论的能力。
属高难度,理解水平。
例7:
下列物质中,暗反应阶段所必需的是:
()
A.叶绿素;B.ADP;C.ATP;D.O2。
【答案】C
【说明】考查光合作用的过程,属低难度,了解水平。
例8:
在高等植物细胞中,线粒体和叶绿体是能量转换的重要细胞器。
请回答以下问题:
(1)叶绿体中合成ATP的能量来源是____________,合成的ATP用于______________,CO2除来自大气外还来源于_________________。
(2)线粒体中合成ATP的能量来源是___________,合成的ATP用于_____________,吸收的氧气除来自大气外还来源于_________________。
(3)将提取的完整线粒体和叶绿体悬浮液,分别加入盛有丙酮酸溶液和NaHCO3溶液的两只大小相同的试管中,给予充足光照,都会产生气泡。
请问这两种气泡成分是否一样?
请解释原因。
___________________________________________________。
(4)假如将上述两只试管移入黑暗环境中,保持温度不变,两只试管产生气泡的量分别有什么变化?
为什么?
【答案】
(1)光能CO2(C3)的还原呼吸作用
(2)有机物的分解生命活动光合作用(3)不一样。
因为丙酮酸在线粒体中进行有氧呼吸,产生了CO2,而叶绿体利用HCO3-进行光合作用产生了O2(4)前者基本不变,后者逐渐减少直至停止。
因为光是光合作用的必需条件,而呼吸作用不需要光,在黑暗条件下,温度恒定时呼吸作用基本稳定。
【说明】本题考查光合作用过程、影响光合作用的环境因素和细胞呼吸等知识。
从光合作用与细胞呼吸的对比角度,考查学生把握知识间的内在联系,形成知识的网络结构,运用所学知识对生物学问题进行解释、推理、做出合理的判断的能力。
本题属高难度,应用水平。
例9:
下图是在夏季晴朗白天某植物叶片光合作用强度的变化曲线图,请据图回答:
(1)曲线AB段表明光合作用强度随光照增强___________________
(2)对于c点光合作用强度减弱的解释是:
由于中午温度过高,________作用过大,叶片的气孔关闭,使光合作用原料之一的_________供应大量减少,以致____反应阶段植物体内的五碳化合物不能与之结合,使________________的形成大为减少。
(3)DE段光合作用强度下降的原因是____________________,以致光合作用____反应产生的_____减少,因而影响____反应的进行。
(4)如用14C的二氧化碳来追踪光合作用过程中的碳原子,14C的转移途径是
(A)14CO2→叶绿素→ADP(B)14CO2→叶绿体→糖类
(C)14CO2→三碳化合物→糖类(D)14CO2→叶绿素→ATP
(5)影响光合作用强度的环境因素主要是____、____和____。
【答案】
(1)增强
(2)蒸腾CO2暗三碳化合物(3)光照强度减弱光[H]、ATP暗(4)C(5)光照强度温度CO2浓度
【说明】考查光合作用相关知识,侧重于影响光合作用的因素知识的考查。
结合图表考查学生对所学知识的理解能力和运用文字、图表等表达形式描述生物学内容的能力。
本题属高难度,应用水平。
【巩固练习】
1.下列跨膜运输的生理活动中,需要消耗ATP的是()
A.酒精进入胃黏膜细胞
B.CO2由静脉血进入肺泡内
C.原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞
D.水分子进入细胞
2.浸入1mol/L的KNO3溶液中的洋葱表皮细胞,会发生质壁分离和复原现象,此过程中没有发生()
A.主动运输B.协助扩散C.自由扩散D.渗透作用
3.下列关于酶的叙述,全面而准确的是:
()
A.酶是活细胞产生的有催化作用的有机物
B.酶不能脱离生物体起作用
C.酶与无机催化剂没有本质区别
D.酶是蛋白质
4.能使植物细胞壁和细胞膜结构均破坏的一组酶是()
A.纤维素酶、果胶酶、蛋白酶
B.淀粉酶、纤维素酶、溶菌酶
C.果胶酶、溶菌酶、纤维素酶
D.磷脂酶、淀粉酶、蛋白酶
5.能够促使唾液淀粉酶水解的酶是()
A.淀粉酶B.蛋白酶C.脂肪酶D.麦芽糖酶
6.ATP分子的结构简式是()
A.A—P~P—PB.A—P—P~PC.A—P~P~PD.A~P~P~P
7.关于有氧呼吸的特点(与无氧呼吸相比),下列表述中不正确的是()
A.需要多种酶参与
B.释放二氧化碳
C.生成大量的ATP
D.分解有机物不彻底
8.关于叶肉细胞在光照条件下产生ATP的描述,正确的是()
A.无氧条件下,光合作用是细胞ATP的唯一来源
B.线粒体和叶绿体合成ATP都依赖氧
C.有氧条件下,线粒体、叶绿体和细胞质基质都能产生ATP
D.细胞质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体
9.下图表示呼吸作用过程中葡萄糖分解的两个途径。
酶1、酶2和酶3依次分别存在于()
A.细胞质基质、线粒体和细胞质基质
B.线粒体、细胞质基质和线粒体
C.线粒体、线粒体和细胞质基质
D.细胞质基质、细胞质基质和线粒体
10.在人和植物体内部都会发生的物质转化过程是()
①葡萄糖彻底氧化②葡萄糖转化为乙醇
③葡萄糖脱水缩合④葡萄糖分解为丙酮酸
A.①②③B.①③④C.②③④D.①②④
11.在其他条件适宜的情况下,在供试植物正常进行光合作用时突然停止光照,并在黑暗中立即开始连续取样分析,在短时间内叶绿中C3和C5化合物含量的变化是()
A.C3和C5都迅速减少 B.C3和C5都迅速增加
C.C3迅速增加,C5迅速减少 D.C3迅速减少,C5迅速增加
12.在a、b、c、d条件下,测得某植物种子萌发时二氧化碳和氧气体积变化的相对值如下表。
若底物为葡萄糖,则下列叙述中正确的是()
二氧化碳释放量
氧气吸收量
a
10
0
b
8
3
c
6
4
d
7
7
A.a条件下,呼吸产物除了二氧化碳外还有酒精和乳酸
B.b条件下,有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多
C.c条件下,无氧呼吸最弱
D.d条件下,产生的二氧化碳全部来自于线粒体
13.下图是光合作用过程的图解。
请据图回答下面的问题:
(1)光合作用的过程可以分为两个阶段:
A表示反应阶段,进行的部位是 。
B表示反应阶段,进行的部位是 。
(2)写出图中①~④所示物质名称:
① ② ③ ④
(3)由此可知,光合作用的实质是:
把和转变成有机物,同时把 转变成_______能,储存在有机物中。
【考点测试】
1.侧芽部位的生长素浓度总是高于顶芽,但顶芽产生的生长素仍大量聚集于侧芽部位,据此,推测生长素的运输方式应属于()
A.自由扩散 B.被动运输 C.主动运输 D.渗透作用
2.下列叙述中,正确的是()
A.协助扩散需要线粒体供能
B.K+被吸收进入小肠绒毛上皮细胞需要载体
C.不同细胞其细胞膜上的蛋白质种类和数量均相同
D.当细胞内外的液体存在浓度差时,细胞就会发生质壁分离或复原
3.下图为某分子跨膜运输的示意图,由图可知,该分子的转运方式是()
A.自由扩散
B.协助扩散
C.被动运输
D.主动运输
4.下列关于ATP的叙述,正确的是()
A.ATP中含有三个高能磷酸键
B.细胞内储存着大量ATP供生命活动需要
C.ATP和ADP可以相互转化
D.能产生ATP的细胞器只有线粒体
5.关于有氧呼吸的特点(与无氧呼吸相比),下列表述中不正确的是()
A.需要多种酶参与B.释放CO2
C.分解有机物不彻底D.生成大量的ATP
6.若使某细胞的细胞膜仅保留通过自由扩散进行物质运输的功能,可用下列哪种物质处理
()
A.淀粉酶B.蛋白酶C.脂肪酶D.生长素
7.下图是小麦淀粉酶在不同温度下的催化效率变化曲线,下面判断错误的是( )
Ⅰ图Ⅱ图
A.小麦淀粉酶在35。
C时,催化效率最高
B.0。
C和100。
C时,酶的催化效率都降为0
C.从Ⅰ图曲线可知从0~35。
C过程中酶的催化效率可望恢复
D.从Ⅱ图曲线可知100~35。
C过程中酶的活性也将直线上升
8.下列与酶相关的表述,错误的一项是 ()
A.酶的活性与温度相关 B.酶降低了化学反应所需的活化能
C.酶增加了反应物分子的能量D.酶是活细胞产生的有催化作用的有机物
9.以下关于光合作用的叙述,正确的是 ( )
A.碳原子在光合作用中的转移途径是:
二氧化碳→三碳化合物→糖类
B.叶肉细胞的光合作用仅发生在叶绿体基质中
C.光合作用释放的氧气来自二氧化碳
D.暗反应阶段不需要ATP
10.下图表示有氧呼吸过程,请据图回答:
(1)有氧呼吸是从的氧化分解开始的。
(2)图中的①②③表示的物质和生成的场所分别是(物质可用文字或分子式表示,场所用文字表示):
①、②、③、。
(3)图中的④⑤⑥表示,其中数值最大的是。
(4)酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸的共同终产物是()
A.二氧化碳B.水C.酒精D.乳酸
11.下图示绿色植物叶肉细胞中光合作用过程的图解,试据图回答:
(1)Ⅰ、Ⅱ表示的反应过程发生的场所分别是、。
(2)图中字母A、B、C表示的物质分别是、、。
(3)③表示的过程名称是。
(4)若要证明氧气来自水,应该用18O分别标记和进行组实验。
(5)正常进行光合作用的小麦,在环境中二氧化碳突然降至极低水平时,其叶肉细胞中的三碳化合物和五碳化合物的含量会分别 、(填增多或减少)。
12.甲、乙、丙三种植物光合作用强度与光照强度的关系如图所示。
据图回答:
(1)强光下上述三种植物固定CO2能力最强的植物是_______。
一个CO2分子被固定后,形成两个__________分子,并且被_________还原,进而生成糖类。
(2)乙植物达到最大光合作用强度所需的最低光照强度是________(a、b、c、d)。
(3)当光照强度从a到b时,________植物光合作用强度增加的最快。
13.下图为光合作用和细胞呼吸简图,请据图回答下面的问题:
(1)在叶绿体中进行的过程是(填字母);在线粒体中进行的过程是
(填字母)。
(2)B过程是 ,需要A过程提供的 和 。
(3)上述过程中,1mol葡萄糖经细胞呼吸释放能量最多的是_____过程(填字母)。
(4)在晴朗白天突然中断了二氧化碳的供应,叶绿体内首先积累起来的物质是。
(5)无氧呼吸具有图中的______过程(填字母)。
(6)影响A、B过程的环境因素主要有。
14.下图是两种细胞的亚显微镜结构示意图。
请据图回答:
(1)两图中表示植物细胞的是图,判断依据是该细胞有(填标号和文字)[]、
[]等结构。
(2)将图二细胞置于高浓度的蔗糖溶液中,结构(填标号和文字)[]中的水分会大量渗出细胞,细胞很快会出现__的现象。
(3)图二中能产生ATP的细胞器有____________(填标号),该细胞器具有层膜结构。
(4)图一中与抗体的产生和分泌有关的细胞器是(填标号),该细胞在人体中被称为细胞,该细胞是在(填“细胞免疫”或“体液免疫”)过程中产生的。
(5)在充足光照、有氧条件下,图一、图二细胞代谢产生的气体成分是否一样:
(答“一样”或“不一样”),请解释原因
。
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