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二、细胞代谢
1.酶
(1)酶的概念:活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数是蛋白质,少数是RNA。
(2)酶的特性:专一性、高效性、作用条件较温和。
(3)酶的作用机理:降低化学反应的活化能。同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显
著,因而催化效率更高。
(4)影响酶活性的主要因素:温度和pH。如低温抑制酶的活性,但不破坏酶的空间结构;高
温、过酸、过碱都会破坏酶的空间结构,使其永久性失活。
(5)影响酶促反应速率的因素:pH、温度、酶的浓度、底物浓度、产物浓度等。
2.ATP(三磷酸腺苷)——直接能源物质
(1)ATP的组成及结构
(2)ATP在生物体内的含量很少,但可以随时与ADP相互转化。
(3)ATP是生命活动的直接能源物质。
(4)合成ATP的途径有呼吸作用、光合作用及化能合成作用。
(5)ATP水解常伴随吸能反应,由ATP水解提供能量;ATP合成可能在线粒体、叶绿体、细
胞质基质中发生,常伴随放能反应,释放的能量储存在ATP中。
(6)ATP与DNA、RNA的联系
①元素种类相同。
②ATP与DNA、RNA、核苷酸的结构中都有“A”,但在不同物质中“A”的含义不同,如
图所示:3.真核生物细胞呼吸
(1)判断细胞呼吸方式的三大依据
(2)影响细胞呼吸的常见因素
①温度:影响酶活性。
②O 浓度:O 促进有氧呼吸,抑制无氧呼吸。
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③含水量:自由水的相对含量会影响细胞代谢速率。
(3)水果、蔬菜保鲜条件:低温、低氧、有一定湿度。
粮食储存需要的条件:低温、低氧、干燥环境。
4.光合作用
(1)光合作用过程中的能量变化:光能→活跃的化学能(储存在ATP、NADPH中)→稳定的化
学能(储存在有机物中)。
(2)光合作用过程中的物质变化
①光反应(发生在叶绿体类囊体薄膜上)
HO――→[H]+O;ADP+Pi――→ATP。
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②暗反应(发生在叶绿体基质中)
CO+C ――→2C ;2C ―――→(CHO)+C 。
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(3)光合作用的4个影响因素
①温度:主要影响暗反应,因为参与暗反应的酶的种类和数量都比参与光反应的多。
②CO 浓度:主要影响暗反应。
2
③水:缺水主要影响暗反应,因为缺水→气孔关闭→影响CO 的吸收→影响暗反应。
2
④光照:主要影响光反应,通过影响ATP和[H]的产生而影响暗反应。
(4)呼吸作用与光合作用的联系
①呼吸速率的测定:黑暗条件下,单位时间实验容器内CO 增加量、O 减少量或有机物减
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少量。
②净光合速率的测定:植物在光照条件下,单位时间内CO 吸收量、O 释放量或有机物积
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累量。总光合速率=净光合速率+呼吸速率;光合作用有机物的制造量=光合作用有机物的积累量
+呼吸作用有机物的消耗量;光合作用固定的CO 量=从外界吸收的CO 量+呼吸作用释放
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的CO 量。常见呈现形式如图所示:
2
a.A点:光照强度为0,只有呼吸作用,细胞表现为对外释放CO。
2
b.AB段(不包括B点):光合速率<呼吸速率,细胞表现为对外释放CO。
2
c.B点:对应的光照强度称为光补偿点,光合速率=呼吸速率,细胞表现为既不对外释放
CO,也不从外界吸收CO。
2 2
d.B点以后:光合速率>呼吸速率,细胞表现为从外界吸收CO。
2
e.C点:对应的光照强度称为光饱和点,光合速率达到相应条件下的最大值。
f.光饱和点以前光合速率的限制因素主要为横坐标表示的因素;光饱和点以后光合速率的
限制因素为除横坐标以外的因素。
1.判断下列有关酶的本质及特性的叙述
(1)所有酶的合成都包括转录和翻译两个过程( )
(2)由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性( )
(3)酶提供了反应过程所必需的活化能( )
(4)细胞膜上参与主动运输的ATP酶是一种跨膜蛋白(2021·湖北,1)( )
(5)利用淀粉、蔗糖和淀粉酶探究酶具有专一性,可用碘液检测反应是否进行( )
(6)“探究pH对过氧化氢酶的影响”实验中,分别加入不同pH的缓冲液后再加入底物
(2021·浙江6月选考,16)( )
(7)探究pH对酶活性的影响时,实验材料不能选择淀粉,因为淀粉在酸性条件下易分解(
)
2.判断下列有关ATP的结构与作用的叙述
(1)1个ATP分子中只含有1个腺嘌呤和3个磷酸基团( )
(2)在ATP、RNA和质粒中均含有核糖( )
(3)洋葱鳞片叶内表皮细胞中产生ATP的场所有叶绿体、线粒体等( )
(4)ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应( )
(5)ATP在生物体内含量很多,细胞中需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的( )
3.判断下列有关光合作用和细胞呼吸过程及联系的叙述
(1)无氧呼吸不需要O 参与,最终有[H]的积累( )
2(2)人剧烈运动时细胞产生的CO 来自有氧呼吸和无氧呼吸( )
2
(3)无氧呼吸只在第一阶段合成ATP,其余大部分能量以热能的形式散失( )
(4)小鼠吸入18O,则在其尿液中可以检测到H18O,呼出的CO 也可能含有18O( )
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(5)若用含有18O的水浇灌番茄,则番茄周围空气中含有18O的物质有H18O、18O 、C18O(
2 2 2
)
(6)光合作用过程中光能转变为化学能,细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATP( )
(7)ATP和NADPH在叶绿体中随水的分解而产生, ATP和NADH在线粒体中随水的生成而
产生( )
(8)暗反应中14C的转移途径是14CO→14C →14C →(14CHO)( )
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4.判断下列有关环境变化对光合作用和细胞呼吸的影响的叙述
(1)农作物种子入库储藏时,在无氧和低温条件下呼吸速率降低,储藏寿命显著延长(2021·湖
南,12)( )
(2)无氧条件下酵母菌能存活但不能大量繁殖(2021·山东,12)( )
(3)类胡萝卜素在可见光区吸收的红光可用于光反应中ATP的合成( )
(4)夏季晴天,植物出现光合“午休”现象的主要原因是环境中CO 浓度过低( )
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(5)增施有机肥,可为植物提供无机盐、CO 与能量( )
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(6)生长环境中的CO 浓度由1%降低到0.03%时,植物的光饱和点和光补偿点都会升高(
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)
(7)绿色植物在生长过程中,光合作用产生的 ATP的量远大于细胞呼吸产生的ATP的量(
)
(8)如果两种农作物的光补偿点相同,则它们在光补偿点时实际光合作用速率也相同( )