内容正文:
专题二 细胞代谢
[内容要求] 1.物质出入细胞的方式。2.酶在代谢中的作用。3.ATP在能量代谢中的作用。4.光合作用的基本过程。5.影响光合作用速率的环境因素。6.细胞呼吸。
梳理核心知识
1.利用U形管做渗透作用实验(U形管中间用半透膜隔开)时,当管的两侧液面不再变化时,U形管两侧溶液的浓度一定相等吗?为什么?
提示 不相等,渗透装置中会出现液面的高度差,高度差产生的水压本身就需要用浓度差产生的水势来维持。
2.用相同的培养液培养水稻和番茄幼苗,一段时间后测定培养液中各种离子的浓度,结果如图所示。
水稻培养液里的Ca2+和Mg2+浓度为什么会升高?这一现象对无土栽培植物有怎样的启示?
提示 对植物进行无土栽培,水和离子吸收量的相对大小会影响离子在培养液中的浓度变化。若某种离子被吸收的相对量与吸水的相对量相当,这种离子在培养液中的浓度与初始浓度相比,就没有变化;若某种离子被吸收得相对量大于吸水量,由于被吸收得多,剩余的少,实验后的该离子浓度比初始浓度就低;反之,实验后的该离子浓度比初始浓度就高。根据这一原理,无土栽培植物一定要注意定期更新培养液,否则会缺少某些无机盐,甚至因为缺水而烧苗。
3.轮作是指在同一块田地上,种植的作物种类会因年份有所不同,也就是有计划地更换作物种类来种。这与作物根系对矿质元素的选择性吸收有什么关系吗?
提示 轮作可以使不同作物根系选择性地吸收土壤中的矿质元素,避免因某种元素被吸收过多,导致其含量下降,而造成减产。
4.酶是通过给化学反应提供能量来提高化学反应速度吗?
提示 不是。酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度。
5.①下图中为什么低温时曲线和横轴不相交?
提示 因为低温时酶的结构未改变,只是活性降低而已。
②另外,过酸、过碱或温度过高、过低,对酶的结构影响一样吗?
提示 过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活。0 ℃左右时,酶的活性很低,但酶的空间结构稳定,在适宜的温度下酶的活性可以升高。
6.细胞内的吸能反应和放能反应与ATP合成和水解有怎样的联系?
提示 吸能反应一般与ATP水解的反应相联系,由ATP水解提供能量;放能反应一般与ATP的合成相联系,释放的能量储存在ATP中。也就是说,能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。因此,可以形象地把ATP比喻成细胞内流通的能量“通货”。
7.无氧呼吸两个阶段都产生ATP吗?
提示 只有第一阶段产生ATP。
8.细胞呼吸产生的[H]与光合作用中的[H]相同吗?
提示 不同。细胞呼吸产生的[H]是由氧化型辅酶Ⅰ(NAD+)转化成的还原型辅酶Ⅰ(NADH)。而光合作用中的[H]形成过程实际上是氧化型辅酶Ⅱ(NADP+)与电子和质子(H+)结合,形成的还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。
9.通常,红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用吗?
提示 不能,可见光的波长范围是390~760 nm。不同波长的光,颜色不同。波长小于390 nm的光是紫外光;波长大于760 nm的光是红外光。一般情况下,光合作用所利用的光都是可见光。
1.关注物质跨膜运输中的4个易错点
(1)影响协助扩散运输速率的因素并非只有物质浓度差。载体蛋白数量和物质浓度差共同影响协助扩散物质运输速率。
(2)离子通道≠离子泵。离子通道多为跨膜蛋白,为离子顺浓度进出细胞提供通道,即离子通过离子通道的运输方式为协助扩散。离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白,能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子,即离子通过离子泵的运输方式为主动运输。
(3)物质能否通过细胞膜,并不是取决于分子大小,而是取决于细胞生命活动是否需要。如木糖分子比葡萄糖分子小,但细胞吸收葡萄糖而不能吸收木糖。
(4)与主动运输有关的细胞器除供能的线粒体外,不要漏掉载体蛋白的合成场所——核糖体。
2.与细胞呼吸相关的5个易错点
(1)并非所有生物的无氧呼吸都产生CO2。人、高等动物、马铃薯的块茎、甜菜的块根及玉米种子的胚等进行无氧呼吸的产物为乳酸。
(2)无氧呼吸并非全过程都产生ATP。无氧呼吸只在第一阶段释放出少量能量,生成少量ATP和[H],第二阶段则消耗[H]。
(3)细胞呼吸的底物并非只有葡萄糖。细胞呼吸最常用、最主要的底物为葡萄糖,但脂肪、蛋白质等其他有机物也可作为细胞呼吸的底物。若以脂肪为有氧呼吸底物,O2消耗量多于CO2产生量。
(4)有氧呼吸不一定需要线粒体。有些原核生物如蓝藻等,虽不含线粒体,但仍可进行有氧呼吸。
(5)有氧呼吸过程并非只产生水,不消耗水。有氧呼吸第二阶段消耗水,第三阶段产生水。
3.与光合作用有关的3个易错点
(1)光合作用的场所不一定是叶绿体。如蓝藻不含叶绿体也可进行光合作用,但真核生物光合作用的场所一定是叶绿体。
(2)绿色植物进行光合作用的全