高考第二轮复习专题——细胞的代谢 15页

‎2012高考第二轮复习专题—— 细胞的代谢 谢俊平 2012-4-21‎ 知识点1 细胞结构和功能的关系 ‎1、细胞膜的结构及其功能 ‎（1）细胞膜的成分：脂质、蛋白质、多糖 ‎（2）细胞膜的结构特点：具有流动性 ‎（3）功能特性：选择透过性，即水分子可以自由通过，细胞要选择吸收的离子、小分子可以通过，其他离子、小分子、大分子不能通过。‎ 运输方式 简单扩散 易化扩散 主动运输 运输方向 高浓度→低浓度 高浓度→低浓度 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度 是否需要载体 否 需要 需要 是否消耗ATP 否 否 消耗 ‎ （4）细胞膜的功能：‎ ‎①保护细胞内部 ‎②控制物质进出细胞 ‎③与细胞识别、通讯、免疫有关 特别提醒：‎ ‎（1）细胞膜的分子结构：磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架，但是细胞膜属于单层膜。‎ ‎（2）细胞膜的许多蛋白质具有载体的作用，载体蛋白具有专一性，决定了细胞膜的选择透过性。‎ ‎（3）细胞膜的蛋白质分子和磷脂分子在一定范围内都是可以运动的，不仅仅是蛋白质分子能够运动。‎ ‎（4）大分子物质不能通过细胞膜，但是能通过胞吞或胞吐的方式进出细胞。‎ ‎2、细胞器的结构和功能 ‎（1）细胞器分类总结 分布 植物特有的细胞器 叶绿体 动物和低等植物特有的细胞器 中心体 动植物都有的细胞器 线粒体、内质网、高尔基体、核糖体 主要存在于植物中的细胞器 液泡 主要存在于动物中的细胞器 中心体、溶酶体 真核和原核细胞共有的细胞器 核糖体 结构 不具膜结构的细胞器 核糖体、中心体 具单层膜的细胞器 内质网、高尔基体、液泡、溶酶体 具双层膜的细胞器 线粒体、叶绿体 光学显微镜下可见的细胞器 线粒体、叶绿体、液泡 成分 含DNA（基因）的细胞器 线粒体、叶绿体（都有半自主性）‎ 含RNA的细胞器 线粒体、叶绿体、核糖体 含色素的细胞器 叶绿体、液泡（有的液泡中无色素）‎ 功能 能产生水的细胞器 线粒体、叶绿体、核糖体、高尔基体 能产生ATP的细胞器 线粒体、叶绿体 能复制的细胞器 线粒体、叶绿体、中心体 能合成有机物的细胞器 核糖体、叶绿体、内质网、高尔基体 与有丝分裂有关的细胞器 核糖体、线粒体、中心体、高尔基体 与分泌蛋白的合成、运输、分泌 有关的细胞器（结构）‎ 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体（细胞膜）‎ 能发生碱基互补配对的细胞器（结构）‎ 线粒体、叶绿体、核糖体（细胞核、拟核）‎ ‎ （2）功能上的联系（以分泌蛋白的合成、加工、运输为例）‎ ‎3、细胞核与生物代谢 ‎　　（1）细胞核是遗传物质贮存和复制的主要场所，是细胞遗传特性和代谢活动的控制中心。‎ ‎（2）细胞核控制细胞质的代谢活动，细胞质为细胞核提供营养和能量，细胞核和细胞质是相互依存的统一整体。‎ 特别提醒：‎ ‎　　①原核细胞的细胞膜上有多种酶的结合位点，如呼吸酶、蓝藻的光合酶等，使酶促反应高效有序地进行。‎ ‎　　②细胞的生命活动正常进行的前提条件是细胞结构的完整性。‎ ‎【典型例题】‎ 例1、细胞膜在细胞的生命活动中具有重要作用。下列相关叙述不正确的是（　　）‎ ‎　　A、细胞膜的糖被在细胞间具有识别作用 ‎　　B、细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性 ‎　　C、细胞膜内外两侧结合的蛋白质种类有差异 ‎　　D、载体蛋白是镶在细胞膜内外表面的蛋白质 ‎【答案】D　　‎ ‎【解析】本题考查了细胞膜的结构和功能特点。细胞膜上的糖被具有识别功能；细胞膜具有选择透过性，对进出细胞膜的物质具有选择性；载体蛋白是跨膜蛋白而不是镶在细胞膜内外表面的蛋白。‎ 例2、黄曲霉毒素是毒性极强的致癌物质，有关研究发现，它能引起细胞中的核糖体不断从内质网上脱落下来，这一结果直接导致（　　）‎ ‎　　A、核仁被破坏 B、染色体被破坏C、细胞膜被破坏 D、蛋白质合成受到影响 ‎【答案】D　‎ ‎【解析】核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，染色体和细胞膜中都含有蛋白质，而蛋白质是在核糖体上合成的，细胞中的核糖体不断从内质网上脱落下来，这一结果直接导致蛋白质合成受到影响。‎ 例3、真核细胞单位面积的核孔数目与细胞类型和代谢水平有关。以下细胞中核孔数目最少的是（　　）‎ ‎　　A、胰岛细胞 B、造血干细胞C、效应B细胞（浆细胞） D、口腔上皮细胞 ‎【答案】D　‎ ‎【解析】本题利用题目中的核孔数目与细胞的类型和代谢水平有关的信息，间接考查了选项中各细胞的类型和代谢水平的差异。且据已有的知识可知细胞的代谢越旺盛，则核孔的数目越多。A、C中的细胞分别分泌胰岛素（或胰高血糖素）和抗体，代谢旺盛。B中细胞的分裂能力很强，代谢旺盛。只有D为高度分化的细胞，代谢较弱。故而D中的口腔上皮细胞的核孔数目最少。‎ 例4、下图所示的细胞可能是（　　）‎ e ‎　　A、酵母细胞 B、原核细胞　　C、动物细胞 D、植物细胞 ‎【答案】B ‎【解析】据图可知此细胞只有核糖体一种细胞器，真核生物细胞中还含有线粒体、高尔基体等细胞器。选项A、C、D都为真核细胞，所以答案为B。‎ 例5、甲、乙两图是红枫叶肉细胞和根尖生长点细胞的亚显微结构示意图。请完成下列问题：‎ ‎（1）表示根尖生长点细胞的是图__________；若将两种细胞分别置于30%的蔗糖溶液中，则能发生质壁分离现象的细胞是图__________，图中结构[　]__________起重要作用。（[　]中填标号）‎ ‎（2）图中标号6所示结构的主要成分是__________。‎ ‎　　（3）甲、乙两图中具有双层膜结构的细胞器名称是________。‎ ‎　　（4）对标号4和标号5所示结构叙述正确的是________。‎ ‎　　A、生理活动中都产生水 ‎　　B、前者有片层结构，后者有嵴 ‎　　C、黑暗条件下，生理活动中都消耗O2 ‎ ‎　　D、前者不产生ATP，后者产生ATP ‎　　（5）细胞进行下列各种生命活动，正常情况下图甲细胞__________，图乙细胞__________。（填入编号）‎ ‎　①不增殖　②能继续增殖　③细胞核DNA只转录不复制　④出现染色体结构　⑤有mRNA经核孔进入细胞质中 ‎【答案】（1）乙　甲　[1]大液泡　（2）纤维素和果胶　（3）线粒体　（4）A　（5）①③⑤　②④⑤‎ ‎【解析】由甲图中有叶绿体和大的液泡可知，甲为叶肉细胞，乙为根尖分生区细胞。植物细胞成熟后才能发生质壁分离，成熟的标志是有了大的液泡。6为细胞壁，主要成分为纤维素和果胶。植物细胞中有双层膜的细胞器是线粒体和叶绿体。4为线粒体，5为叶绿体，叶绿体有片层结构，线粒体有嵴；线粒体在有氧条件下都要消耗氧气；两者都能产生ATP。叶肉细胞不具有分裂增殖能力，细胞核DNA只转录不复制，转录产生的RNA经核孔进入细胞质中，不会出现染色体和染色质的相互变化，而根尖分生区细胞具备增殖能力，细胞核DNA既转录又复制。‎ 知识点2 酶和ATP ‎（一）酶 ‎1、酶和代谢的关系：‎ 酶是活细胞产生的具有催化作用的一类特殊的有机物，绝大多数酶是蛋白质，少数酶是 RNA。所有的酶在一定条件下都能使复杂的化学反应迅速地进行，而酶本身不发生变化。总之通过细胞代谢，完成了组成生物体的化合物的不断更新。‎ ‎2、酶和无机催化剂的比较：‎ ‎（1）反应前后性质和数量都没有改变 ‎（2）都能降低化学反应的活化能 ‎3、酶的特性 ‎（1）高效性 （2）专一性 （3）反应条件比较温和，需要适宜的温度和酸碱度 ‎4、影响酶活性的因素及规律 ‎（二）ATP ‎1、ATP与ADP相互转化的过程分析：‎ ‎2、生物体内能源物质的相互关系及代谢过程 ‎（1）几种能源物质：‎ 根本能源——太阳光能 储备能源——脂肪、淀粉、糖原 主要能源——糖类 最常利用的能源——葡萄糖 直接能源——ATP ‎（2）能源物质之间的关系 ‎（3）能量代谢的过程 知识点3 光合作用和呼吸作用 ‎（一）外界条件变化与C3、C5、ATP、ADP含量变化的关系 光反应和暗反应中C3、C5、ATP、ADP四种物质的含量与光、暗反应条件中的CO2之间的关系：‎ ‎（1）此图中若停止光照 即：光停，ATP↓，ADP↑，C3↑，C5↓。‎ ‎（2）此图中若突然停止CO2的供应 ‎（二）不同状态下植物代谢特点及相对强度的表示方法：‎ ‎1、黑暗条件下，植物只进行呼吸作用，不进行光合作用 ‎（1）气体代谢特点；此状态下，植物从外界吸收O2,放出CO2（如图）‎ ‎（2）细胞呼吸强度可以用下面三种方式表示：‎ ‎①用CO2的释放量（或实验容器中的CO2增加量）表示 ‎②用O2的吸收量（或实验容器中的O2减少量）表示 ‎③用植物重量（有机物）的减少量表示 ‎2、弱光条件下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸 ‎（1）细胞呼吸速率大于光合作用速率 ‎①此状态下，植物的气体代谢特点与黑暗情况下相同，但吸收O2,放出CO2较少（如图）‎ ‎②细胞的表观呼吸强度（相对呼吸强度）可用如下三种方式表示 A、用CO2的释放量表示 B、用O2的吸收量表示 C、用植物重量（有机物）的减少量表示 ‎（2）细胞呼吸速率等于光合速率时 ‎①气体代谢特点：此状态下，植物与外界不进行气体交换，即没有O2和CO2的吸收与释放（如图）‎ ‎②此时表观呼吸强度或光合速率等于0‎ ‎3、较强光照时：植物同时进行光合作用和细胞呼吸，且光合作用速率大于细胞呼吸速率 ‎（1）气体代谢的特点（如图）‎ 植物光合作用利用的CO2除来自植物自身的细胞呼吸之外，不足部分来自外界，植物光合作用产生的氧气，除了用于自身细胞呼吸之外，其余氧气释放到外界环境中。‎ ‎（2）光合作用相对强度的表示方法：‎ ‎①用氧气的释放量（或容器中氧气的增加量）表示 ‎②用CO2的吸收量（容器中CO2的减少量）表示 ‎③用植物重量（有机物）的增加量表示 ‎【典型例题】‎ 例1、下列有关ATP的叙述，正确的是 （ ） ‎ A、线粒体是蓝藻细胞产生ATP的主要场所 B、ATP分子是由一个腺嘌呤和三个磷酸基团组成 C、剧烈运动后体内ATP的含量不会明显下降 D、小麦根尖分生区细胞通过光合作用和呼吸作用产生ATP ‎【答案】C ‎【解析】蓝藻属于原核生物，没有线粒体；ATP分子是由一个腺嘌呤、一个核糖和三个磷酸基团组成；小麦根尖细胞内没有叶绿体，不能进行光合作用，其ATP来源于呼吸作用。剧烈运动后体内ATP 的含量不会明显下降，因为细胞内ATP与ADP相互转变的速度很快。‎ 例2、以下图解表示某绿色植物细胞内部分物质的代谢过程，相关叙述正确的是 A、图解中的①、②两物质依次是H2O和O2B、图解中（一）、（二）两阶段产生[H]的场所都是线粒体 C、图解中（三）阶段产生的水中的氢最终都来自葡萄糖D、1分子丙酮酸经过（二）、（三）两阶段可产生6分子水 ‎【答案】A ‎【解析】（一）阶段发生的场所在细胞质基质，将葡萄糖分解为丙酮酸和[H]；（二）阶段发生在线粒体基质，将丙酮酸和水分解为CO2和[H]；（三）阶段发生在线粒体内膜，将前两阶段产生的[H]与O2结合成水。‎ 例3、下图表示某绿色植物的叶肉细胞在其他条件不变且比较适宜时，分别在光照强度为a、b、c、d时，单位时间内CO2释放量和O2产生量的变化。下列叙述正确的是 A、光照强度为a时，可能进行光合作用B、光照强度为b时，光合作用速率等于呼吸作用速率 C、光照强度为c时，光合作用速率不等于呼吸作用速率 D、光照强度为d时，细胞要从周围吸收2个单位的二氧化碳 ‎【答案】D ‎【解析】图示黑柱表示CO2释放量，即呼吸作用产生的CO2量减去光合作用消耗的CO2量，而O2的产生量表示光合作用过程中叶绿体产生的氧气量。因此图中光照强度为a时，没有氧气产生，只有6个单位CO2释放，说明只进行呼吸作用；b光照强度下，既有CO2释放，也有O2产生，说明进行了光合作用，但是光合作用强度小于呼吸作用强度；c光照强度下，没有CO2释放，产生了6个单位的O2，说明光合强度等于呼吸作用强度；d光照条件下，O2的产生量为8个单位，说明呼吸作用产生的6个单位CO2全部被用于光合作用，还要从外界吸收2个单位的二氧化碳。‎ ‎【模拟试题】（答题时间：30分钟）‎ 一、单项选择题 ‎1、下列过程能使ADP含量增加的是（ ） ‎ A、突触后膜释放递质 B、线粒体内的[H]与O2结合C、叶绿体中C5固定CO2 D、O2进入组织细胞 ‎2、如图所示，将等质量的正在萌发的小麦种子，分别放在内有一杯等体积的NaOH溶液或蒸馏水并用塞子塞紧的两个瓶中，各瓶分别与一个水银流体压力计相连接，由此压力计水银柱升高的高度可以测量出某种气体的变化量。开始时两个水银流体压力计的水银柱a、b高度一致。将装置放在适宜的条件下使种子萌发，过一段时间后，会发现a、b的高度是（ ）‎ A、a>b B、a=b C、a≥b D、a