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1第三单元第三单元 植物新陈代谢(含酶、植物新陈代谢(含酶、ATPATP,C3C3 与与 C4C4 植物)植物)临安中学临安中学 潘兆明潘兆明【考点解读考点解读】1 1知识要点知识要点 (1)酶 酶的化学本质是蛋白质或 RNA。酶除了一般无机催化剂的特点,能降低活化能,不改 变平蘅常数外,还具有专一性,高效性,受温度,酸碱度的影响。 (2)ATP ATP 的名称和结构简式。形成 ATP 的生理过程(光合作用,呼吸作用,磷酸肌酸的水 解) 。形成 ATP 的场所(叶绿体,线粒体,细胞质基质)及反应式。消耗 ATP 的生理过程。(3)水分代谢 水分的吸收方式:渗透作用和吸胀作用,渗透作用的原理和应用(质壁分离和复原实 验) ,蒸腾作用的意义。植物吸收水分的动力。水分和矿质元素运输的动力。 (4)矿质代谢 植物必需的矿质元素(大量元素和微量元素)确定方法。植物对矿质元素的吸收的动 力、运输(在导管)和利用。矿质元素在植物体内的存在状态(离子,不稳定化合物,稳 定化合物) (5)光合作用 光合作用的发现过程(着重关注探究方法) 。叶绿体中的色素。光合作用的过程(光 反应和暗反应)中物质变化和能量变化。光合作用的意义。提高光能利用率的方法提高光 能利用率的方法(条件和原料) 。C3植物和 C4植物的叶片结构差别和二氧化碳的固定途径。2 2知识重组知识重组 (1)酶 整理总结如转氨酶(GPT) ,消化酶,DNA 酶,限制性内切酶,DNA 连接酶,解旋酶, PEP 羧化酶,固氮酶,酪氨酸酶等常见酶的作用。 (2)ATP 能源物质。能量代谢的过程:固定,储存,释放,转移和利用。细胞呼吸。人体供能 途径和调节。生态系统的能量流动。能源问题。 (3)水分代谢 植物对水分的吸收、运输和利用。人体中水的平衡和调节。哪些代谢能形成水,哪些 细胞器能形成水。哪些代谢会消耗。水生态因素-水对生物的影响。 (4)矿质代谢 植物对矿质元素的吸收、运输和利用。矿质元素的发现和有关实验。N、P、K、等元 素在植物代谢中的作用(如光合作用中的作用) 。K、Na 等元素在人体中的平衡和调节。 N、P 等元素导致的富营养化。C、N、S 等元素的在生物圈中的循环。 (5)光合作用 光合作用的发现过程中的探究方法:恩格尔曼实验,同位素标记) ,色素的吸收,传 递,转化光能的作用,吸收光谱。能量由光能到电能到 ATP 和 NADPH 中活跃的化学能,再2到有机物中稳定的化学能,能量代谢,光合作用与水分代谢,矿质代谢和呼吸作用的关系, 生物的代谢类型,C3和 C4植物,生态系统的能量流动,生产者的作用,生态农业,粮食 问题。【例题剖析例题剖析】例例 1 1 (2005 年广东卷)温度下降会引起植物对矿质元素的吸收减缓,其原因是( ) A降低了呼吸强度 B改变了植物对矿质元素的吸收方式 C降低了蒸腾作用强度 D降低了部分蛋白质活性 解析解析 本题考查知识点的是植物吸收矿质元素的方式及相关条件。 植物吸收矿质元素 的方式是主动运输,进行主动运输需要呼吸作用供能,同时需要相应载体,温度下降使呼 吸酶活性减弱,降低了呼吸强度,为主动运输供能减少;呼吸酶、载体等均为蛋白质,温 度下降会导致这些蛋白质的活性;因此从这两方面都会引起植物对矿质元素的吸收减缓。 答案:AD 例例 2 2 (2005 年全国卷)在光照下,供给玉米离体叶片少量的 14CO2,随着光合作 用时间的延续,在光合作用固定 CO2 形成的 C3 化合物和 C4 化合物中,14C 含量变化示意 图正确的是( )解析解析 本题考查的知识点是 C4 植物中,C 的转移途径玉米是 C4 植物,光合作用中固 定 CO2的途径是先进行 C4 途经后进行 C3 途经。C4 途经:在 C4 植物叶肉细胞的叶绿体中 在相关酶的作用下,一个 CO2被一个 PEP 所固定,形成一个 C4;C3 途经:C4 化合物进入 维管束鞘细胞的叶绿体中,释放出一个 CO2和一个丙酮酸,CO2被一个 C5 化合物固定后形 成两个 C3 化合物。在 C4 途经中,开始时随 CO2的增多,所形成的 C4 随之增多,同时 C4 释放的丙酮酸也会增多,丙酮酸在相关酶作用下,通过 ATP 供能,转化成 PEP,最后达到 一定时保持动态平衡,C4 化合物维持在一定的含量;随后在 C3 途经中,随着 C4 化合物 释放的 CO2的增多,被 C5 固定后形成的 C3 化合物不断增多积累。答案:B 例例 3 3 (2005 年广东卷)荔枝是著名的岭南佳果。其果皮中存在多酚氧比酶,多酚氧 比酶能够氧化果皮中的一些无色物质,形成褐色物质。这是引起采后荔枝果皮褐变的原因 之一,褐变的发生严重影响了荔枝的深鲜效果:果皮褐变面积百分率,常作为荔枝保鲜效 果的指标,在不考虑其它因素影响褐变的前提下,利用上述现象,以荔枝果皮褐变面积百 分率为多酚氧化酶活性的指标,某同学设计了一个实验,旨在探究温度对荔枝果皮内多酚 氧化酶活性的影响。 (1)请补充下列实验设计中空缺的内容: 设计温度梯度:5、lO、15、20、25、30 确定测量指标:荔枝果皮褐变面积百分率; 选择同一品种、和成熟度一致且无机械损伤 的新鲜荔枝果实,将其分成组,每组数量3,装入保鲜袋并作好标签后,分别放入相应温度的恒温箱中; 经过 5 天后,取出荔枝果实,测定并记录褐变面积。 (2)请据右图分析实验结果:。 (3)请结合上述实验结果,指出对荔枝具有较好保鲜效果所需的温度范围 (4)削皮后的苹果和马铃薯容易发生褐变,请据此分析要选择无机械损伤的荔枝果实 为实验材料的原因。 (5)在完全无氧条件下,多酚氧化酶将无法催化上述的褐变反应过程。如果在此条件 下,荔枝果皮不会发生褐变,可否在此条件下贮藏荔枝?为什么? 。 (6)除上述温度、氧和机械损伤以外还有哪些因素影响果蔬保鲜效果,请提出两种 相应的保鲜措施。 解析解析:本题考查的知识点是探究性实验的设计和在生产实践上的应用(1)本实验设 计了对照实验来探究温度对荔枝果皮内多酚氧化酶活性的影响。本题的实验步骤已设计好 了对照实验 6 组,关键考查设计的对照实验中的实验条件的一致性。须选择同一品种、大 小和成熟度一致且无机械损伤的新鲜荔枝果实作为实验材料,将其分成 6 组,每组数量相 等, (2)实验结果在图像中表示出来了,分析时比较横坐标(不同的温度) 、纵坐标(褐 变面积百分率)的关系,得出在实验温度范围(530)内荔枝果皮褐变面积百分率随 温度升高而增加,由题意可知,果皮内褐变面积百分率与多酚氧化酶活性有关,表明果皮 内多酚氧化酶活性随温度的升高而增强。 (3)从曲线可看出 015范围荔枝果皮内褐变 面积百分率增长速度慢,从 15开始荔枝果皮内褐变面积百分率增长速度越来越快。 (4)生活中削皮后的苹果和马铃薯容易发生褐变,这是机械损伤加快了褐变,同理机械 损伤的荔枝也易发生褐变,从而影响实验结果的准确性。 (5)荔枝果皮细胞在有氧条件下 会进行有氧呼吸,在一定的氧气范围内随氧气浓度的增加而增强,在无氧条件下会进行无 氧呼吸,产生酒精。故在完全无氧条件下,多酚氧化酶将无法催化发生褐变反应过程,但 此条件下荔枝果皮细胞无氧呼吸明显加强,造成酒精的大量积累,从而对细胞造成毒害, 引起果实腐烂。 答案:(1)大小,6,相等;(2)分析:在 530范围内,荔枝果皮褐变面积百 分率随温度升高而增加,表明果皮内多酚氧化酶活性随温度的升高而增强。 (3)015 (4)机械损伤的荔枝易发生褐变,从而影响实验结果的准确性(5)不可以。因为在完全 无氧条件下,果实的有氧呼吸停止,但无氧呼吸明显加强,造成酒精的大量积累,从而对 细胞造成毒害,引起果实腐烂(6)控制水分如采用薄膜包装或表面喷涂果蜡等;防 止微生物感染如采后对果蔬进行杀菌处理 。【能力训练能力训练】A A 卷卷 一、选择题一、选择题 1 1生长在自然保护区北坡的野生稻,其叶片的两个主要生理功能是( ) A吸收矿质元素和呼吸作用 B光合作用和蒸腾作用 C吸收水分和光合作用 D吸收水分和蒸腾作用 2下列关于植物蒸腾作用的叙述,正确的是( )4A没有蒸腾作用,根系就不能吸收水分 B没有蒸腾作用,根系就不能吸收矿质元素 C蒸腾作用散失水分引起根系吸水,是消耗 ATP 的过程 D蒸腾作用有利于水分在导管内的运输 3温室栽培可不受季节、地域限制,为植物的生长发育提供最适宜的条件,有利于提高 作物品质和产量。在封闭的温室内栽种农作物,以下哪种措施不能提高作物产量( ) A增加室内 CO2浓度 B增大室内昼夜温差 C增加光照强度 D采用绿色玻璃盖顶 4下图表示某种植物光照强度与光合作用强度的关系。P 点的 生物学含义是( ) A无光合作用,有呼吸作用 B光合作用与呼吸作用达到动态平衡 C无呼吸作用,有光合作用 D光合作用与呼吸作用都 不进行 5下列生命现象中不伴有 ATP 消耗的是( ) A神经冲动的传导 B含羞草受到刺激小叶合拢 C葡萄糖在小肠中被吸收 D根尖生长点细胞有丝分裂 6下列过程能使 ADP 含量增加的是( ) A消化道内蛋白质的消化 B线粒体内的H与 02 结合 C叶绿体中的叶绿素 a 失去电子 D细胞分裂时纺锤丝的收缩 7夏季中午强烈的阳光会导致植物气孔关闭。此时,下列植物中光合作用强度最高的是( ) A.高粱 B水稻 C大豆 D小麦 8下列关于 C3植物和 C4植物代谢和结构特点的描述,正确的是( ) ACO2都是先与五碳化合物结合,形成三碳化合物 BCO2都是先与三碳化合物结合,形成四碳化合物 CC3植物的叶肉细胞和维管束鞘细胞部具有叶绿体 DC4植物维管束鞘细胞中叶绿体没有基粒 9叶绿体色素的纸层析结果显示叶绿素 b 位于层析滤纸的最下端,原因是( ) A分子量最小 B分子量最大 C在层析液中的溶解度最小 D在层析液中的溶解度最大 二、非选择题二、非选择题 10如图所示,图 A 表示某植物细胞的部分细胞结构和相关代谢情况,af 指的是 O2或 CO2。图 B 表示在适宜的条件下,环境中的 CO2浓度与 CO2吸收量之间的关系曲线,m 点是 能够进行光合作用的 C02 最低浓度。据图回答下列问题:5(1)题中所说的“适宜的条件”主要是指。(至少答出两点) (2)图 A 中哪几个字母代表 02。 (3)请在图 B 中绘出 b 点之前的部分,使曲线完整,与 Y 轴的交点为 a。 (4)当 C02浓度分别为 c 和 n 时,图 A 中,对应的 af 过程分别是和 。 (5)图 A 中的 b 若指的是葡萄糖,图示还正确吗?说明原因。 11ABenson 与 MCalvin 于 1949 年采用放射同位素自显影技术对光合作用进行研究。 以下是他们的研究过程简述:往小球藻类培养液中通入14CO2后,分别给予小球藻不同的光照时间后立即杀死小球藻,以培养液中提取产生的放射性物质进行分析和自显影分析。 结果如下: 实验组光照时间(s)放射性物质分布120数量达 12 种的磷酸化糖260除上述所有磷酸化糖类外,还有氨基酸、有机酸等32大量 3-磷酸甘油酸,少量其他硝酸化糖类 请根据上
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