一轮复习酶ATP细胞呼吸知识梳理.docx
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一轮复习酶ATP细胞呼吸知识梳理
第一课:
酶、和细胞呼吸
【高考真题】
1、(2012年)将玉米种子置于25℃、黑暗、水分适宜的条件下萌发,每天定时取相同数量的萌发种子,一半直接烘干称重,另一半切取胚乳烘干称重,计算每粒的平均干重,结果如图所示。
回答下列问题:
(1)萌发过程中胚乳组织中的淀粉被水解
成 ,通过 作
用为种子萌发提供能量。
(2)萌发过程中在 小时之间种子的呼
吸速率最大,在该时间段内每粒种子呼吸
消耗的平均干重为 。
(3)萌发过程中胚乳的部分营养物质转化成幼
苗的组成物质,其最大转化速率
为 ·粒-1·1。
(4)若保持实验条件不变,120小时后萌发种
子的干重变化趋势是 ,原因是 。
2、(2013年)关于蛋白质生物合成的叙述,正确的是( )
A.一种可以携带多种氨基酸
B.聚合酶是在细胞核中合成的
C.反密码子是位于上相邻的三个碱基
D.线粒体中的能控制某些蛋白质的合成
3、(2013年)某油料作物种子中脂肪含量为种子干重的70%。
为探究该植物种子萌发过程中干重及脂肪的含量变化,某研究小组将种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件适宜的黑暗环境中培养,定期检查萌发种子(含幼苗)的脂肪含量和干重,结果表明:
脂肪含量逐渐减少,到第11d时减少了90%,干重变化如图所示。
回答下列问题:
(1)为了观察胚乳中的脂肪,,常用染液
对种子胚乳切片染色,然后再显微镜下观察,可见
色的脂肪微粒。
(2)实验过程中,导致种子干重增加的主要元素是
(填“C”、“N”或“O”)。
(3)实验第11d如果使萌发种子的干重(含幼苗)增加,
必须提供的条件是和。
4、(2014年)内环境稳态是维持机体正常生命活动的必要条件,下列叙述错误的是
A.内环境保持相对稳定有利于机体适应外界环境的变化
B.内环境稳态有利于新陈代谢过程中酶促反应的正常进行
C.维持内环境中、浓度的相对稳定有利于维持神经细胞的正常兴奋性
D.内环境中发生的丙酮酸氧化分解给细胞提供能量,有利于生命活动的进行
5(2016年)离子泵是一张具有水解酶活性的载体蛋白,能利用水解释放的呢量跨膜运输离子。
下列叙述正确的是()
A.离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散
B.离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度阶梯进行的
C.动物一氧化碳中毒会降低离子泵扩膜运输离子的速率
D.加入蛋白质变性剂会提高离子泵扩膜运输离子的速率
【知识梳理】
降低化学反应活化能的酶
1、酶的产生场所、本质、作用、作用场所、合成原料、鉴定酶本质的方法
(1)产生场所:
活细胞中的核糖体或者细胞核(哺乳动物成熟的红细胞除外);
(2)本质:
有机物,大多数是蛋白质,少数是;
(3)作用:
催化作用,降低反应的活化能;酶只有催化作用,没有调节作用。
(4)作用场所:
细胞内、细胞外、体外;
(5)合成原料:
氨基酸或核糖核苷酸;
(6)鉴定酶本质的方法:
用双缩脲试剂或吡罗红试剂检测,用标准蛋白质样液或标准样液做标准对照(空白对照、条件对照、相互对照)。
还可以用蛋白酶或者酶与待测酶液混合,观察是否发生反应。
【例1】下列关于酶的叙述中,正确的是()
A.能产生激素的细胞一定能产生酶,能产生酶的细胞不一定能产生激素
B.人体中的酶只在内环境中起作用
C.酶都是由内分泌腺细胞合成的
D.酶可提供化学反应所需的活化能
【例2】下列有关酶的说法不正确的是()
A.不是所有的酶都在核糖体上合成
B.酶在化学反应前后自身化学性质不发生改变
C.酶是由活细胞产生的具有催化功能的有机物
D.酶只有在活细胞中才具有催化作用
2、酶的特性
(1)专一性:
一种酶只能催化一种或一类化学反应。
可以用“1种酶催化2种底物”或者“2种酶催化一种底物”来证明酶的专一性。
例如:
用淀粉酶分别处理淀粉和蔗糖,加入斐林试剂水浴加热检测,结果淀粉酶只能水解淀粉,不能水解蔗糖,说明酶具有专一性(不能用碘液检测,为什么?
)。
也可以用蛋白酶和淀粉酶处理淀粉溶液,用碘液或斐林试剂水浴加热检测,结果只有淀粉酶才能水解淀粉,说明酶具有专一性。
★生物体内具有专一性的物质有:
酶、载体、抗体、激素、、神经递质等。
(2)高效性:
只有与无机催化剂比较,才能得出“酶具有高效性”的结论。
实例:
H2O2在不同条件下的分解。
1和2比较,说明酶具有高效性,1和3比较,
说明酶具有催化作用。
(3)酶的作用条件温和:
需要适宜的温度、
高温、强酸、强碱、重金属盐等条件下,酶由于空间结构被破坏而永久性失去活性(但
仍然能与双缩脲试剂发生紫色反应),低温下,酶的空间结构因改变而活性暂时降低,随着
温度的升高,活性会逐渐恢复。
Ⅰ、探究温度对酶活性的影响:
可以用淀粉酶水解淀粉,可以用蛋白酶水解蛋白质,但是不能用肝脏研磨液分解H2O2,因为H2O2在高温下分解会加快。
在用淀粉酶水解淀粉探究温度对酶活性的影响实验中,不能用斐林试剂检测,因为斐林试剂检测还原糖必须水浴加热,会改变“温度”这一自变量。
同时,必须先用相同温度分开处理酶和淀粉后再混合,以保证反应一开始就在预设的条件下进行。
Ⅱ、探究对酶活性的影响
一般不用淀粉酶水解淀粉来探究,因为如果用碘液检测,则碘与反应生成,也不能用斐林试剂检测,因为斐林试剂中有,不能检测酸性条件下酶的活性。
一般用肝脏研磨液(或H2O2酶)水解H2O2来探究。
【例3】取经过编号的5支试管分别加入20.5过氧化氢溶液,进行如下实验,根据实验内容,下列说法正确的是()
A.说明酶具有高效性的是3号和4号实验
B.1号和3号对照不能说明酶有专一性
C.各组实验都不能体现酶的活性与温度之间的关系
D.3号和5号对照可以说明酶的活性受的影响
【例4】为了研究温度对某种酶活性的影响,设置三个实验组:
A组(20℃)、B组(40℃)和C组(60℃),测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同),结果如图。
回答下列问题:
(1)三个温度条件下,该酶活性最高的是
组。
(2)在时间t1之前,如果A组温度提高10℃,
那么A组酶催化反应的速度会。
(3)如果在时间t2时,向C组反应体系中增加
2倍量的底物,其他条件保持不变,那么在
t3时,C组产物总量,原因是
。
(4)生物体内酶的化学本质是,其特性有(答出两点即可)。
【例5】下列有关酶的实验设计正确的是()
A.利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响
B.利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性
C.利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性
D.利用胃蛋白酶、蛋清和分别为3、7、11的缓冲液验证对酶活性的影响
【例6】在研究不同金属离子对某水解酶活性的影响时,得到如表结果。
下列分析不正确的是()
A.2+降低了反应过程所必需的活化能
B.2+或2+可能导致酶结构的改变使其活性降低
C.不同离子对酶的活性有提高或降低作用
D.该水解酶的用量是实验的无关变量
3、影响酶促反应的因素
(1)温度、:
通过影响酶的活性来影响酶促反应速率。
从图C可以看出,溶液的变化不改变酶的最适温度。
(2)底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响
底物浓度酶浓度
(酶量一定情况下)(底物足量情况下)
注意:
同一个体不同细胞中,酶的种类和数量会不同,对于同一个细胞而言,在不同的时期或生理状态下,细胞中酶的种类和数量也会发生变化。
4、实验:
比较H2O2在不同条件下的分解速率
(1)4组实验:
1组不做处理(常温下),2组加热,3组加无机催化剂,4组加酶。
1和2对照,说明H2O2在高温下分解,1和4对照说明酶具有催化作用,3和4作用说明酶具有高效性。
(2)实验中自变量、因变量和无关变量
①变量:
指试验中可以改变的因素;
②自变量:
人为可以改变的变量;如上叙试验中对不同组做的不同处理,包括温度,无机催化剂,酶;
③因变量:
随自变量的变化而变化的变量,如上叙实验中气泡的产生速率,卫生香的燃烧情况等。
④、无关变量:
一般指会影响实验结果但不会改变结论的变量,如实验中的H2O2的量。
【例8】在探究对酶活性影响的中,温度、分别( )
A.自变量和因变量B.无关变量和因变量
C.无关变量和自变量D.因变量和自变量
【例9】实验中的变量主要有自变量、因变量和无关变量。
下列不属于控制无关变量的操作是()
A.验证光合作用能产生淀粉的实验中,首先将实验植物做饥饿处理
B.探究α-淀粉酶的最适的实验中,先将每一组温度控制在60℃
C.验证光合作用需要光照的实验中,将叶片的一半用黑纸包住
D.绿叶中色素的提取和分离实验中,制备滤纸条时剪去两角
细胞的能量“通货”——
1、的结构、功能、和的相互转化
(1)组成元素:
C、H、O、N、P;
(2)结构简式:
A—P~P~P,1分子包括1三分子磷酸和1分子腺苷,1分子腺苷由1分子腺嘌呤和1分子核糖构成(也可以说1分子由1分子核糖核苷酸和2分子磷酸构成)。
中有2个高能磷酸键,1个普通的磷酸键,其中远离A的高能磷酸键容易断裂。
(3)功能:
生命活动的直接供能物质。
(4)和的相互转化:
①的水解:
可以水解成,可以水解成(腺嘌呤核糖核苷酸),可以水解成A(腺苷)。
②的合成:
吸收光能(光合作用)或化学能(呼吸作用)可以合成。
光合作用光反应产生的只能用于暗反应,只有呼吸作用产生的中的能量才能用于各项生命活动。
③和在细胞中含量很少,但是转化速度非常快,尤其是剧烈运动等时候。
④和的相互转化不是可逆反应:
物质可逆,但酶的种类、反应场所、能量的
来源与去向是不一样的。
⑤转化成需要水,因为这是发生水解。
(5)能够产生的生理过程:
光反应(类囊体薄膜)、有氧呼吸第一、二、三阶段(细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜)、无氧呼吸第一阶段(细胞质基质,第二阶段不产生)。
(6)消耗的过程:
主动运输、胞吞胞吐、的复制、转录和翻译(细胞核、线粒
体、叶绿体)、蛋白质的合成(核糖体)、淀粉的合成(淀粉酶分解
淀粉不需要消耗)等。
注意:
是一种物质,不等同于能量。
【例10】是直接为细胞生命活动提供能量的有机物。
关于的叙述,错误的是()
A.酒精发酵过程中有生成 B.可为物质跨膜运输提供能量
C.中高能磷酸键水解可释放能量 D.由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成
【例11】下列生命活动中不需要提供能量的是()
A.叶肉细胞合成的糖运输到果实B.吞噬细胞吞噬病原体的过程
C.淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖D.细胞中由氨基酸合成新的肽链
【例12】葡萄糖酒酿制期间,酵母细胞内由转化为的过程()
A.在无氧条件下不能进行B.只能在线粒体中进行
C.不需要能量的输入D.需要酶的催化
2、的产生量与O2供给量的关系
C
B
A
OO
O2浓度O2浓度
(甲图)(乙图)
(1)甲图:
A点表示无氧呼吸产生少量,段表示随O2浓度的增加,有氧呼吸增强,产生的增多,段表示,随氧气浓度的增加,的产生量不再增加,限制因素可能是酶、、磷酸等。
(2)乙图:
说明随O2的增加,产生量不增加,说明反应与O2浓度无关,是无氧呼吸。
该图可表示哺乳动物成熟的红细胞的呼吸过程。
【例13】有关分子的研究中,常用32P来标记分子。
用α、β和γ表示或(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(αβγ或αβγ)。
回答下列问题;
(1)某种酶可以催化的一个磷酸基团转移到末端上,同时产生。
若要用该酶把32P标记到末端上,那么带有32P的磷酸基团应在的(填“α”“β”或γ”)位上。
(2)若用带有32P标记的作为生物合成的原料,将32P标记到新合成的分子上,则带有32P的磷酸基团应在的(填“α”“β”或γ”)位上。
(3)将一个带有某种噬菌体分子的两条链用32P进行标记,并使其感染大肠杆菌,在不含有32P的培养基中培养一段时间。
若得到的所有噬菌体双链分子都装配成噬菌体(n个)并释放,则其中含有32P的噬菌体所占比例为2,原因是
。
细胞呼吸
1、实验:
探究酵母菌的细胞呼吸方式
(1)酵母菌:
异养兼性厌氧型真菌,在有氧条件下,能将葡萄糖分解成2和H2O,并释
放能量;无氧条件下能将葡萄糖分解成酒精和2,并释放少量能量。
(2)酵母菌呼吸产物的检测:
①2:
可以使澄清石灰水变浑浊,可以使溴麝香草酚蓝水溶液由黄变绿再变蓝;
②酒精:
在酸性条件下,使橙色的重铬酸钾变成灰绿色。
(3)试验中的注意事项:
①甲图中,空气先通过溶液的目的是:
消除空气中的2,以保证使澄清石灰水变浑浊的2是酵母菌有氧呼吸产生的。
②B瓶应先密封一段时间后,再连接盛有澄清石灰水的锥形瓶的目的:
耗尽氧气,确
保使乙瓶中的澄清石灰水变浑浊的2是酵母菌无氧呼吸产生的。
③甲图中的澄清石灰水变浑浊快,乙图中的慢。
【例14】下图表示探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置,相关叙述正确是()
A.B瓶、D瓶酵母菌培养液均由新鲜酵母与生理盐水配制而成
B.C瓶、E瓶均为溴麝香草酚蓝溶液,用于检查测酒精生成量
C.A瓶盛有溶液用于吸收空气中2,目的是控制无关变量
D.实验的观测指标是溶液的颜色变化,E瓶变色所需的时间比C瓶的短
【例15】下图表示探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置,相关叙述正确是()
A.澄清石灰水变浑浊,可说明酵母菌进行了有氧呼吸
B.在相同时间内,Ⅰ瓶中酵母菌释放热量比Ⅱ瓶多
C.培养液中葡萄糖含量充足,酵母菌的数量呈“J”型增长
D.Ⅱ瓶酵母菌培养液配好后立即连接Ⅲ瓶,可减少实验误差
【例16】在野生型酵母菌线粒体内有氧呼吸相关酶作用下,显色剂与[H]结合使酵母菌呈红色。
呼吸缺陷型酵母菌由于缺乏有氧呼吸相关酶,不能使其呈红色。
下列叙述错误的是()
A.可用来鉴别野生型和呼吸缺陷型酵母菌
B.呼吸缺陷型酵母菌细胞呼吸不产生[H]
C.野生型酵母菌有氧呼吸时丙酮酸在线粒体基质中分解
D.有氧条件下野生型和呼吸缺陷型酵母菌细胞呼吸产物不同
2、有氧呼吸
酶
(1)第一阶段:
C6H12O62C3H4O3+4[H]+少量能量(细胞质基质中)
酶
(2)第二阶段:
2C3H4O3+6H2O62+20[H]+少量能量(线粒体基质中)
酶
(3)第三阶段:
24[H]+6O212H2O+大量能量(线粒体内膜上)
上叙三个反应中的能量大部分以热能的形式散失,少部分储存在(2+2+34)中。
酶
(4)总反应式:
C6H12O6+6O2+12H2O62+12H2O+能量
(5)元素的来源与去向:
3、无氧呼吸
(1)第一阶段:
反应过程和场所与有氧呼吸相同
(2)第二阶段:
在不同的生物中,反应不一样:
①在大部分植物、酵母菌等生物中,无氧呼吸生成酒精和2:
酶
总反应式:
C6H12O62C2H522+少量能量
2在动物、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚中,无氧呼吸生成乳酸:
酶
总反应式:
C6H12O62C3H6O3+少量能量
注意:
在有氧呼吸中,第二阶段是不释放能量的,只有第一阶段才产生少量能量。
【例17】甲图是细胞呼吸示意图,乙图是某细胞器结构示意图,下列说法正确的是()
A.①②④阶段均放出少量能量
B.水参与第④阶段的反应,该过程发生在乙图中的b处
C.人体细胞分解等量的葡萄糖,③阶段释放2的量是④阶段的1/3
D.①⑤分别发生在乙图中的a、c处
【例18】下图是细胞中糖类合成和分解示意图。
下列说法正确的是()
A.①过程中,产生的2中的氧全部来自葡萄糖
B.②过程中,产生的(2O)中的氧全部来自H2O
C.真核生物的②过程只在叶绿体中进行,①过程只在线粒体中进行
D.细胞中的线粒体被健那绿染成蓝绿色,这样的细胞能进行①过程
【例19】下列与微生物呼吸有关的叙述,错误的是()
A.肺炎双球菌无线粒体,但能进行有氧呼吸
B.与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码
C.破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中
D.有氧和无氧时,酵母菌呼吸作用产物不同
【例20】下列有关细胞呼吸的叙述中,正确的是()
A.动植物细胞有氧呼吸和无氧呼吸的产物基本相同
B.没有线粒体的细胞消耗的能量既可能来自有氧呼吸,也可能来自于无氧呼吸
C.细胞呼吸过程中,有机物中的化学能最终转变成热能和
D.有氧呼吸过程有大量热能释放,而无氧呼吸则没有热能的释放
4、影响呼吸作用的因素
(1)O2浓度
图中①表示2释放的总量。
②表示无氧呼吸。
③表示有氧呼吸。
④表示无氧呼吸消失点。
产生2最少时的氧气浓度,是细胞呼吸最弱的点,也是最适合储存蔬菜、水果的氧气浓度。
O2浓度低时,无氧呼吸占优势;随O2浓度增大,无氧呼吸逐渐被抑制,有氧呼吸不断加强;但当O2浓度达到一定值后,随O2浓度增大,有氧呼吸不再加强(受呼吸酶数量等的影响)。
(2)温度:
影响呼吸酶的活性;
(3)含水量:
一定范围内,随含水量的增加,细胞呼吸增强。
(4)2浓度:
随2浓度的增加,细胞呼吸减弱。
(5)水稻无氧呼吸产生的酒精(玉米胚无氧呼吸产生的乳酸)对细胞都有毒害作用。
5、细胞呼吸原理的应用:
伤口包扎、提倡慢跑、及时松土、稻田定期排水、发酵等。
【例21】如图表示光照、储藏温度对番茄果实呼吸强度变化的影响。
下列有关叙述不正确的是()
A.番茄果实细胞产生2的场所是线粒体和细胞质基质
B.光照对番茄果实呼吸的抑制作用8 ℃时比15 ℃时更强
C.低温、黑暗条件下更有利于贮存番茄果实
D.贮藏温度下降时果实呼吸减弱,可能与细胞内酶活性降
低有关
【例22】下列有关生产措施或生活中所涉及的细胞呼吸知识的叙述,不正确的是()
A.提倡慢跑,可防止因无氧呼吸产生乳酸使人体肌肉酸胀乏力
B.用酵母菌发酵生产酒精的过程中,发生变化是其死亡率上升的原因之一
C.利用醋酸菌及发酵罐生产食用醋的过程中需要严格控制通气(无氧)
D.作物种子贮藏前需要干燥,主要是通过减少水分以抑制细胞呼吸
【例23】如图表示大气温度及氧气浓度对非绿色植物组织内产生2的影响,下列相关叙述不正确的是()
A.从图甲可知细胞呼吸最旺盛时所处
的温度为B点所对应的温度
B.图甲曲线变化的主要原因是温度影响与呼吸作用有关的酶的活性
C.图乙中段有氧呼吸逐渐减弱,段有氧呼吸逐渐增强
D.和D、F点相比,图乙中E点对应的氧浓度更有利于贮藏水果和蔬菜
【例24】右图表示的是某植物的非绿色器官呼吸时O2的吸收量和2的释放量之间的相互关系,其中线段,则在氧浓度为a时()
A.有氧呼吸比无氧呼吸消耗的有机物多
B.有氧呼吸比无氧呼吸释放的能量多
C.有氧呼吸比无氧呼吸释放的二氧化碳多
D.有氧呼吸和无氧呼吸释放的能量相等
6、细胞呼吸方式的判断
(1)“三看法”判断细胞呼吸类型
①看反应物和产物:
如果反应物中消耗O2或产生了H2O,则一定存在有氧呼吸;如果产物中有酒精或者乳酸,则一定有无氧呼吸。
②看物质的量的关系:
a、不消耗O2,只产生2,则只进行酒精发酵;b、无2释放,则只进行乳酸发酵;c、酒精产量等于2产量,则只进行无氧呼吸产生酒精;d、2的释放量=O2的吸收量,则只进行有氧呼吸;哦e、2的释放量大于O2的吸收量,则既进行有氧呼吸,又进行酒精发酵;f、酒精产生量小于2的量,则既进行有氧呼吸,又进行酒精发酵。
③看反应场所:
只在细胞质基质中进行,则只有无氧呼吸;如果有线粒体参与,则存在有氧呼吸。
(2)实验法判断生物呼吸类型
实验现象
结论
装置1
装置2
不动
不动
只进行乳酸发酵或种子死亡
不动
右移
只进行酒精发酵
左移
右移
有氧呼吸和酒精发酵同时进行
左移
不动
只进行有氧呼吸或有氧呼吸和乳酸发酵同时进行
注意物理误差的校正:
如果是探究种子的呼吸状况,不需要遮光,但需死种子做对照;如果是探究植物(或幼苗)的呼吸状况,则应遮光处理,以防止光合作用的干扰,同时设置同种状况但杀死的植物(或幼苗)做对照。
将种子煮熟或生物材料灭活,是为防止气压、温度等物理因素引起的误差而设置的对照试验。
如果还要考虑微生物的呼吸作用,则试验材料应进行消毒处理。
【例25】甲、乙两图均表示氧浓度对呼吸作用(底物为葡萄糖)的影响,下列相关叙述中正确的()
A.甲图中,氧浓度为a时只进行无氧呼吸,呼吸产物中有乳酸或酒精
B.甲图中,氧浓度为d时只进行有氧呼吸
C.乙图中,储存种子或水果时,A点对应的氧浓度最适宜
D.根据乙图可知,氧浓度较低时抑制有氧呼吸,氧浓度较高时促进有氧呼吸
【例26】有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液,当通入不同浓度的氧气时,其产生的C2H5和2的量如下表所示。
通过对表中数据分析可得出的结论是()
氧浓度(%)
a
b
c
D
产生2的量
9
12.5
15
30
产生酒精的量
9
6.5
6
0
A.a浓度时酵母菌有氧呼吸速率等于无氧呼吸速率
B.b浓度时酵母菌有氧呼吸速率大于无氧呼吸速率
C.c浓度时有50%的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵
D.a、b、c、d不同氧浓度下,细胞都产生[H]和
【例27】如图是探究酵母菌爆呼吸方式的装置,下列说法正确的是()
A.装置一中液滴左移,装置二中液滴右移,
说明酵母菌只进行无氧呼吸
B.装置一中液滴不移,装置二中液滴右移,
说明酵母菌只进行有氧呼吸
C.装置一中液滴左移,装置二中液滴不移动,
说明酵母菌死亡
D.装置一中液滴左移,装置二中液滴右移,说明酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸
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