植物的新陈代谢是高中生物知识体系的核心,是历年来高考命题的重点和热点。由于新陈代谢是一切生命活动的基础,因此这部分内容与其他章节的内容有着密切的联系,为学科内综合提供了丰富的素材。其次这部分知识有许多与工农业生产实际相联系的切入点,可以此为背景,进行理科综合或大综合试题的命制。另外,这部分内容涉及生物学实验较多,这些都为高考命题提供了丰富的材料。
纵观近几年高考试题,除了大多数基础性的单项选择题以外,其余题目有两个特点:一是生物的新陈代谢主要发生在细胞内,许多考查某些生理作用的题目,都与细胞的结构图联系在一起;二是绝大多数的简答题目,往往是创设新情境,提供新材料,提出新问题,通过分析图表、图解作答。所谓新情境、新材料和新问题有三个来源:第一,从虚构的情境中产生的问题;第二,从学生未接触过的材料中引申出来的问题,通常选自中专或大学教材中的内容;第三,对学生已知的情境赋予新意后提出的问题。这类题目能够考查学生分析问题、解决问题、综合及获取新知识的能力,是高考命题的趋势。植物的水分代谢、矿质营养、光合作用和呼吸作用及植物的激素调节是命题的重点所在,特别是光合作用和呼吸作用,两者物质和能量变化相反,可以创设出许多新情境,是考查学生各种能力的载体。
新陈代谢发生在细胞内,细胞的结构和功能是代谢的物质基础,因此,该部分知识可以和第一、二章的内容相联系,如叶绿体内进行光合作用;线粒体内进行呼吸作用;细胞膜的结构(载体)与物质的进出细胞关系等,还可以与选修教材中的生物膜系统相联系,可命制综合性较强的题目,以考查学生的综合能力。
1、理解新陈代谢与酶和ATP的关系
新陈代谢是细胞内一系列有序的化学反应的过程,是生物体自我更新的过程。酶和ATP是新陈代谢过程中必不可少的两种物质。新陈代谢的一系列化学反应都是在酶的催化作用和ATP的供能条件下完成的。细胞是新陈代谢的场所,所以大多数酶发挥作用的场所在细胞内;也有的酶在细胞外发挥作用,例如进行细胞外消化的各种消化酶。近几年的高考命题主要围绕着酶的催化活性、耐受温度、酸碱度以及生成物和反应物的浓度等因素的影响展开命题,复习时应注意这方面的问题。
2、植物的光合作用和呼吸作用的过程
光合作用是生物界中最基本的物质代谢和能量代谢,这是高考的重点和热点,复习时要切实理解其实质——完成物质和能量的转化。光合作用的光反应阶段完成两大变化:水分解产生氧气和[H],合成ATP。暗反应阶段完成CO2:的固定和还原。呼吸作用是分解有机物,释放能量的过程。光合作用必须在光下才能发生,而呼吸作用是每时每刻都在进行,一般来说,植物在白天和晚上的呼吸作用强度基本一致,呼吸作用的强弱主要受温度的影响。复习时抓住物质和能量的变化规律。注意联系实际,特别是分析植物的光合作用和呼吸作用的关系,分析生产中的实际问题。明确影响光合作用和呼吸作用的因素,充分利用光合作用、呼吸作用的反应式,从原料、产物和条件(如:光照、温度、CO2、O2等)等方面进行分析。
光能在叶绿体中的转换过程,包括三个步骤:光能转换成电能(需要色素,主要是叶绿素a);电能转化为活跃的化学能(合成ATP的过程);活跃的化学能转化为稳定的化学能(合成有机物的过程)。前两步发生在光反应的过程,第三步发生在暗反应过程。
3、光合作用的有关计算
①根据光合作用反应式进行有关物质的计算;②根据光合作用反应式进行能量计算;③光合作用与呼吸作用的综合计算。
在光下光合作用与呼吸作用同时进行:
光合作用实际产氧量=实测的氧气释放量+呼吸作用耗氧量;
光合作用实际二氧化碳消耗量=实测的二氧化碳消耗量+呼吸作用二氧化碳释放量;
光合作用葡萄糖净产量=光合作用实际葡萄糖生产量-呼吸作用葡萄糖消耗量。
4、扩散、渗透与吸胀作用的区别
在一般情况下,分子运动的总趋势是从浓度高的地方向浓度低的地方运动。就生物体来讲,扩散作用是指在扩散物质运动方向之间没有膜作为屏障的分子运动。
渗透作用是水分子或其他的溶剂分子通过半透膜的扩散,渗透作用是扩散作用的一种特例。简单说,通过半透膜的扩散作用叫渗透。不过气体(如O2、CO2等)通过半透膜的现象通常称为扩散作用。低浓度溶液(包括清水)中的水通过半透膜进入较高浓度溶液中的现象,就叫渗透作用。植物细胞通过渗透作用吸收水分的方式叫渗透吸水。一般来讲,产生渗透作用必须有两个条件:①有半透膜;②膜两侧的溶液具有浓度差。
吸胀作用不同于渗透作用。靠亲水物质(如淀粉、纤维素、蛋白质等)吸水膨胀的现象叫做吸胀作用。没有形成液泡的细胞可进行吸胀吸水。
5、根对矿质元素的吸收

6、生长素的运输
生长素的运输是一种极性运输,即只能由植物形态学上端运输到植物形态学下端,反之则不能运输。如茎尖分生组织合成的生长素可向下运输,根尖分生区合成的生长素,可向上运输。这种极性运输在缺氧条件下会受到阻碍,说明运输时消耗能量,同时茎尖产生的生长素能大量逆浓度梯度向下运输,也说明了这种极性运输是一种主动运输。生长素受单侧光照或地心引力的影响,能够在一侧分布多,另一侧分布少,这说明了生长素在植物体内能横向运输。
7、激素与植物的生长、果实的发育、生长和成熟
生长素能促进植物的生长和果实的发育,生长素能改变细胞壁的可塑性,从而促进植物细胞体积的增大而使植物表现出生长现象;果实的发育包括子房形成果实(发育)和果实的长大(生长)正常的果实发育所依赖的生长素来自发育的种子,没有受精的子房因没有生长素而不能发育成果实,给未受精的子房涂上一定浓度的生长素,子房发育成无籽果实。果实的发育和成熟是两个不同的原理,果实的成熟是果实发育到一定程度后,果实中产生乙烯,促使果实成熟。