高三生物第二轮专题复习细胞的生存需要能量和营养物质

大概念二细胞的生存需要能量和营养物质课时1、2细胞的功能绝大多数基于化学反应P23T1.(2023·辽宁实验中学调研)正常生命活动运转依赖于能量驱动，不同生物获取能量的方式不尽相同，而物质又是能量流动的载体。下列说法正确的是(

) A.T2噬菌体可以从宿主动物细胞的线粒体获得能量 B.慢跑时，人体肌肉细胞的能量来自有机物的氧化分解 C.水稻叶肉细胞和根尖细胞中ATP合成的场所是相同的 D.ATP是细胞直接的能源物质，细胞生命活动需要的能量都来自ATPBT2噬菌体是专一性寄生病毒，只能寄生在大肠杆菌细胞内，A错误；水稻叶肉细胞含有叶绿体和线粒体，根尖细胞不含有叶绿体，因此二者ATP合成的场所有差异，C错误；ATP是细胞直接的能源物质，细胞生命活动需要的能量不是都来自ATP，如光反应的能量来自光能，D错误。考向1

围绕ATP的结构和功能，考查科学思维能力（2023·湖南长沙模拟）科学研究常用32P标记DNA分子，现用α、β、γ表示ATP或dATP（d表示脱氧）上三个磷酸基团所处的位置（A—Pα～Pβ～Pγ或dA—Pα～Pβ～Pγ）。酶A可催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端，同时产生ADP。下列说法正确的是（

）A.组成DNA、ATP和dATP的化学元素相同，且五碳糖都是核糖B.若用32P标记某细胞中的染色体DNA后放于31P环境中，则连续两次有丝分裂后子细胞中所有染色体都有放射性C.若用酶A把ATP的32P标记移到DNA末端上，那么带有32P的磷酸基团应在ATP的α位上D.若带有32P标记的dATP作为DNA合成原料标记到新合成的DNA分子上，则32P应在dATP的α位上DDNA和dATP的五碳糖是脱氧核糖该酶作用的磷酸基团应在ATP的γ位上AD（多选）（2023·山东枣庄二模）生物膜上存在着一些能携带离子通过膜的载体分子。某种载体分子对X离子有专一的结合部位，能选择性地携带X离子通过膜，转运机制如图所示。已知X离子可参与构成线粒体内的丙酮酸氧化酶；载体IC的活化需要ATP。下列相关叙述正确的是（

）A.X离子进入线粒体基质发挥

作用至少需要穿过3层生物膜B.磷酸激酶能促进ATP的合成，

磷酸酯酶能促进ATP的水解C.在磷酸酯酶的作用下，CIC

分子发生去磷酸化过程中

空间结构不变D.ATP脱离下来的末端磷酸基团挟

能量与IC结合使之变成活化AC磷酸激酶能催化ATP分解为ADP，磷酸酯酶催化活化载体释放磷酸基团，成为未活化载体，空间结构发生改变P24T6.(不定项)(2022·河北唐山调研)酶分子中含有许多极性基团，在不同pH中，这些基团的解离方式不同，所带电荷的种类和数量也不同，酶的活性中心往往只有处于某一解离状态时最利于和底物结合。如图表示不同酶在不同pH下的相对酶活力，下列说法正确的是(

)A.升高pH会导致胆碱酯酶活性降低B.强酸强碱都可以使胰蛋白酶失活C.pH、温度等对木瓜蛋白酶活性没有影响D.肠道中碱性环境可抑制胃蛋白酶的活性BD考向2

结合与酶有关的曲线分析，考查分析判断能力变式.(2023·衡水二模)酶催化一定化学反应的能力称为酶活力，温度对某种酶的酶活力影响如图1所示。在一定条件下，先将酶在不同的温度下处理一段时间(图2横轴)，然后迅速放在最适温度条件下测定酶活力，可得到酶的热稳定性数据，如图2所示。下列分析错误的是

(

)BA．图1为反应时间相同时，不同温度下测定的酶活力值B．55℃的两侧存在两个温度对酶的热稳定性影响相同C．温度较高时，随处理时间的延长，酶活力可能降至零D．进行工业生产时，将温度控制在60℃比40℃产量更高温度小于55℃，影响酶活力的原因是温度过低抑制酶活力，而温度大于55℃，影响酶活力的原因是温度过高使酶空间结构改变影响酶活力，所以55℃的两侧对酶的热稳定性影响不相同（2023·山东临沂二模）“锁钥”学说认为，酶具有与底物相结合的互补结构；“诱导契合”学说认为，在与底物结合之前，酶的空间结构不完全与底物互补，在底物的作用下，可诱导酶出现与底物相结合的互补结构，继而完成酶促反应。为验证上述两种学说，科研人员利用枯草杆菌蛋白酶（S酶，该酶可催化两种结构不同的底物CTH和CU，且与两者结合的催化中心位置相同）进行研究，得到的四组实验结果如下图所示，其中SCTH、SCU分别表示催化CTH、CU反应后的S酶。下列说法错误的是（）A.S酶可催化CTH和CU，但催化CU的活性更高B.该实验结果更加支持“诱导契合”学说C.若增加SCU＋CU组，结果曲线应与②完全重合D.为探究SCTH是失活还是空间结构固化，可增设SCTH＋CTH组C下列说法错误的是（）P30.(2023·浙江6月选考)为探究酶的催化效率，某同学采用如图所示装置进行实验，实验分组、处理及结果如下表所示。下列叙述错误的是

(

)C考向3

酶的实验设计与分析组别甲中溶液(0.2mL)乙中溶液(2mL)不同时间测定的相对压强/kPa0s50s100s150s200s250sⅠ肝脏提取液H2O2溶液09.09.69.810.010.0ⅡFeCl3H2O2溶液000.10.30.50.9Ⅲ蒸馏水H2O2溶液00000.10.1A．H2O2分解生成O2导致压强改变B．从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时C．250s时Ⅰ组和Ⅲ组反应已结束而Ⅱ组仍在进行D．实验结果说明酶的催化作用具有高效性（2024·浙江·1月高考）红豆杉细胞内的苯丙氨酸解氨酶（PAL）能催化苯丙氨酸生成桂皮酸，进而促进紫杉醇的合成。低温条件下提取PAL酶液，测定PAL的活性，测定过程如下表。下列叙述错误的是（）A．低温提取以避免PAL失活 B．30℃水浴1小时使苯丙氨酸完全消耗C．④加H2O补齐反应体系体积 D．⑤加入HCl溶液是为了终止酶促反应步骤处理试管1试管2①苯丙氨酸1.0mL1.0mL②HCl溶液（6moL/L）0mL0.2mL③PAL酶液1.0mL1.0mL④试管1加0.2mLH2O。2支试管置30℃水浴1小时⑤HCl溶液（6moL/L）0.2mL⑥试管2加0.2mLH2O。2支试管置30℃水浴1小时B试管2在②加了HCl，酶已失活，不会消耗底物苯丙氨酸微囊藻毒素LR（MCLR）是我国检出频率及含量都最高的藻毒素类型。某实验小组筛选获得了一株具有降解MCLR能力的单胞菌M－6。实验小组设计实验以探究单胞菌M－6降解MCLR的酶是胞外酶还是胞内酶，实验结果如图所示。回答下列问题：(1)酶能催化化学反应，其作用机理是

，单胞菌M-6能合成多种酶，但只有少数酶能参与水解MCLR，多数酶不能水解MCLR，这体现了酶具有

。(2)根据图示的结果可以得出的实验结论是

，该实验中设置无酶胞外液组实验的目的是

。降低化学反应所需的活化能专一性单胞菌M-6降解MCLR的酶是胞外酶排除胞外液中的除酶以外的其他成分对MCLR的降解作用【补充练习】(3)实验小组为了探明酶对MCLR的降解途径，分别在不同的时间检测了MCLR和产物相对含量的变化。MCLR的降解途径和检测结果如下。根据表格信息推测，①、②、③、④分别对应的产物是：①

；②

；③

；④

。乙丁丙甲时间甲乙丙丁MCLR0min0000252h0800204h017261110h04412015h101017020h1200170考向4

借助光合作用与细胞呼吸的过程，考查分析判断能力P26T3.(不定项)(2023·山东济南调研)如图为某植物细胞内某生物膜上发生的生理过程，虚线代表电子的传递路径。请据图分析，下列说法正确的是(

)BDA.该生物膜为叶绿体的类囊体薄膜，B侧为叶绿体基质B.膜A侧的pH低于B侧C.复合物Ⅲ运输H＋和ATP合成酶运输H＋的方式分别为协助扩散和主动运输D.若图中的O2用18O标记，一段时间后在二氧化碳中能检测到18O变式.下图为类囊体薄膜上发生的光反应示意图，PSI和PSⅡ是叶绿素和蛋白质构成的复合体，能吸收利用光能进行电子的传递。PQ、Cytbf、PC是传递电子的蛋白质，其中PQ在传递电子的同时能将H+运输到类囊体腔中。图中实线为电子的传递过程，虚线为H+的运输过程。以下说法正确的是（）CA．ATP合成酶由CF0和CF1两部分组成，在进行H+逆浓度梯度运输的同时催化ATP的合成B．图中电子传递的过程，最初提供电子的物质为水，最终接受电子的物质为NADPHC．图中类囊体膜两侧H+浓度差是由H2O光解、PQ主动运输H+和合成NADPH消耗H+形成的D．光能被捕获后将水分解成O2、H+和e-，最终全部转化为ATP中活跃的化学能（2023·江苏·高考真题）气孔对植物的气体交换和水分代谢至关重要，气孔运动具有复杂的调控机制。图1所示为叶片气孔保卫细胞和相邻叶肉细胞中部分的结构和物质代谢途径。①~④表示场所。请回答下列问题：(1)光照下，光驱动产生的NADPH主要出现在

（从①~④中选填）；NADPH可用于CO2固定产物的还原，其场所有

（从①~④中选填）。液泡中与气孔开闭相关的主要成分有H2O、

·

（填2种）等。④①④K+等无机离子、苹果酸(Mal)等有机酸（2023·江苏·高考真题）气孔对植物的气体交换和水分代谢至关重要，气孔运动具有复杂的调控机制。图1所示为叶片气孔保卫细胞和相邻叶肉细胞中部分的结构和物质代谢途径。①~④表示场所。请回答下列问题：(2)研究证实气孔运动需要ATP，产生ATP的场所有

（从①~④中选填）。保卫细胞中的糖分解为PEP，PEP再转化为

进入线粒体，经过TCA循环产生的

最终通过电子传递链氧化产生ATP。丙酮酸①②④NADH（2023·江苏·高考真题）气孔对植物的气体交换和水分代谢至关重要，气孔运动具有复杂的调控机制。图1所示为叶片气孔保卫细胞和相邻叶肉细胞中部分的结构和物质代谢途径。①~④表示场所。请回答下列问题：(3)蓝光可刺激气孔张开，其机理是蓝光激活质膜上的AHA，消耗ATP将H+泵出膜外，形成跨膜的

，驱动细胞吸收K+等离子。(4)细胞中的PEP可以在酶作用下合成四碳酸OAA，并进一步转化成Mal，使细胞内水势下降（溶质浓度提高），导致保卫细胞

，促进气孔张开。氢离子电化学势能吸水膨胀（2023·江苏·高考真题）气孔对植物的气体交换和水分代谢至关重要，气孔运动具有复杂的调控机制。图1所示为叶片气孔保卫细胞和相邻叶肉细胞中部分的结构和物质代谢途径。(5)保卫细胞叶绿体中的淀粉合成和分解与气孔开闭有关，为了研究淀粉合成与细胞质中ATP的关系，对拟南芥野生型WT和NTT突变体ntt1（叶绿体失去运入ATP的能力）保卫细胞的淀粉粒进行了研究，其大小变化如图2．下列叙述合理的有______。A．淀粉大量合成需要依赖呼吸作用提供ATPB．光照诱导WT气孔张开与叶绿体淀粉的水解有关C．光照条件下突变体ntt1几乎不能进行光合作用D．长时间光照可使WT叶绿体积累较多的淀粉ABD考向5

辨析条件骤变时代谢过程中物质含量的变化P27T4.(2023·广东东莞市调研)下图为植物叶肉细胞的光合作用过程简图，其中ABCDEF分别代表不同物质，①②代表光合作用的两个反应阶段，下列说法正确的是(

)A.A、D和B、C分别为光合作用的原料和产物，其消耗或产生速率均为测定光合速率常用的指标B.光照强度较大时，①过程会积累大量ATP和E，若突然停止光照可支持②继续进行C.②过程需要多种酶降低反应的活化能，使其能在较为温和的环境条件下进行D.②分为D固定和C3还原两个阶段，D浓度突然降低会使F的含量暂时升高C测定光合速率常用的指标没有H2O的消耗速率ATP和E不会在叶绿体中大量积累F的含量暂时降低（2023·河北沧州·一模）光照条件下，叶肉细胞中CO2浓度高时，叶绿体中的Rubisco会催化C5与CO2结合形成C3；光照条件下，叶肉细胞中O2浓度高时，Rubisco会催化C5与O2结合形成C3和C2，其中C2不参与光合作用，而是在消耗一定ATP和NADPH的基础上，重新形成C3，并释放出CO2，这一过程称为光呼吸。回答下列问题：(1)Rubisco分布在叶绿体的

中。为研究该酶的特性，研究者采用研磨的方法破碎细胞，研磨时应加入

（填“无水乙醇”或“磷酸盐缓冲液”），理由是

。(2)研究者在适宜条件下测得某植物叶片遮光前CO2的吸收速率和遮光(完全黑暗)后CO2的释放速率，结果如图(CO2吸收或释放速率是指单位面积叶片在单位时间内吸收或释放CO2量)，遮光前，单位面积叶片光呼吸释放CO2量可以用

(填字母)面积表示。C

基质磷酸盐缓冲液保持酶的活性考向6

借助作物增产情境考查光合作用与细胞呼吸影响因素（2023·河北沧州·一模）光照条件下，叶肉细胞中CO2浓度高时，叶绿体中的Rubisco会催化C5与CO2结合形成C3；光照条件下，叶肉细胞中O2浓度高时，Rubisco会催化C5与O2结合形成C3和C2，其中C2不参与光合作用，而是在消耗一定ATP和NADPH的基础上，重新形成C3，并释放出CO2，这一过程称为光呼吸。回答下列问题：(3)研究发现，温室大棚中的CO2浓度由0．03%升高到0．24%时，某种作物增产约89%。根据Rubisco的特性，上述现象出现的原因是

（答出2点即可）。

CO2的浓度升高时，Rubisco催化C5与CO2的结合，暗反应速率增强，光合作用速率增强，CO2的浓度升高时，Rubisco催化C5与O2的结合减少，减少了光呼吸对ATP、NADPH和C5的消耗（2023·浙江·高考真题）叶片是给植物其他器官提供有机物的“源”，果实是储存有机物的“库”。现以某植物为材料研究不同库源比（以果实数量与叶片数量比值表示）对叶片光合作用和光合产物分配的影响，实验结果见表1。注：①甲、乙、丙组均保留枝条顶部1个果实并分别保留大小基本一致的2、4、6片成熟叶，用13CO2供应给各组保留的叶片进行光合作用。②净光合速率：单位时间单位叶面积从外界环境吸收的13CO2量。回答下列问题：(1)叶片叶绿素含量测定时，可先提取叶绿体色素，再进行测定。提取叶绿体色素时，选择乙醇作为提取液的依据是

。叶绿体中的色素易溶于无水乙醇(2)研究光合产物从源分配到库时，给叶片供应13CO2，13CO2先与叶绿体内的

结合而被固定，形成的产物还原为糖需接受光反应合成的

中的化学能。合成的糖分子运输到果实等库中。在本实验中，选用13CO2的原因有

（答出2点即可）。(3)分析实验甲、乙、丙组结果可知，随着该植物库源比降低，叶净光合速率

（填“升高”或“降低”）、果实中含13C光合产物的量

（填“增加”或“减少”）。库源比降低导致果实单果重变化的原因是

。C5ATP和NADPHCO2是光合作用的原料；13C可被仪器检测降低增加(3)库源比降低导致果实单果重变化的原因是

。(4)为进一步研究叶片光合产物的分配原则进行了实验，库源处理如图所示，用13CO2供应给保留的叶片进行光合作用，结果见表2。根据表2实验结果，从库与源的距离分析，叶片光合产物分配给果实的特点是

。(5)综合上述结果，从调整库源比分析，下列措施中能提高单枝的合格果实产量(单果重10g以上为合格)的是哪一项？____A.除草B.遮光C.疏果D.松土库源比降低，植株总的叶片光合作用制造的有机物增多，运输到单个果实的有机物量增多，因此单果重量增加。离叶片越近的果实分配到的有机物越多，即库与源距离越近，库得到的有机物越多C（2024·浙江·1月高考）长江流域的油菜生产易受渍害。渍害是因洪、涝积水或地下水位过度升高，导致作物根系长期缺氧，对植株造成的胁迫及伤害。(1)发生渍害时，油菜地上部分以有氧（需氧）呼吸为主，有氧呼吸释放能量最多的是第

阶段。地下部分细胞利用丙酮酸进行乙醇发酵。这一过程发生的场所是

，此代谢过程中需要乙醇脱氢酶的催化，促进氢接受体（NAD+）再生，从而使

得以顺利进行。因此，渍害条件下乙醇脱氢酶活性越高的品种越

（耐渍害/不耐渍害）。三细胞质基质葡萄糖分解耐渍害据表分析，与叶绿素含量呈负相关的指标是

。已知渍害条件下光合速率显著下降，则蒸腾速率呈

趋势。综合分析表内各指标的相关性，光合速率下降主要由

（气孔限制因素/非气孔限制因素）导致的，理由是

。

胞间CO2浓度

下降

非气孔限制因素胞间CO2浓度与光合速率和气孔导度呈负相关

光合速率蒸腾速率气孔导度胞间CO2浓度叶绿素含量光合速率1

蒸腾速率0.951

气孔导度0.990.941

胞间CO2浓度-0.99-0.98-0.991

叶绿素含量0.860.900.90-0.931注：表中数值为相关系数（r），代表两个指标之间相关的密切程度。当|r|接近1时，相关越密切，越接近0时相关越不密切。（2）以不同渍害能力的油菜品种为材料，经不同时长的渍害处理，测定相关生理指标并进行相关性分析，结果见下表。

脱落酸程序性死亡/凋亡(3)植物通过形成系列适应机制响应渍害。受渍害时，植物体内

（激素）大量积累，诱导气孔关闭，调整相关反应，防止有毒物质积累，提高植物对渍害的耐受力；渍害发生后，有些植物根系细胞通过

，将自身某些薄壁组织转化腔隙，形成通气组织，促进氧气运输到根部，缓解渍害。考向7

分析不同影响因素导致净光合速率及“关键点”的移动P32T2.(不定项)(2023·河北正定调研)如图表示温度对野生型小麦光合作用与细胞呼吸的影响，已知其他条件相同且适宜，下列叙述错误的是(

)ACDA.P点时表示植物的光合速率等于呼吸速率B.在温度为5～30℃的区间，温度是限制光合作用的主要因素C.P点时若突然降低光照，短时间内三碳化合物的合成速率升高D.若昼夜等长且不考虑温度的变化，25℃时该野生型小麦有机物积累速度最快P点时若突然降低光照，则光反应产生的NADPH和ATP减少，会使三碳化合物的消耗速率降低，但短时间内三碳化合物的合成速率基本不变(2023·北京高考)在两种光照强度下，不同温度对某植物CO2吸收速率的影响如图。对此图理解错误的是(

)A.在低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升B.在高光强下，M点左侧CO2吸收速率升高与光合酶活性增强相关C.在图中两个CP点处，植物均不能进行光合作用D.图中M点处光合速率与呼吸速率的差值最大C(2023·武清区模拟)图甲中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线分别表示某一天24小时的温度、