xx届高考生物知识点复习 细胞代谢

1 / 16 XX 届高考生物知识点复习 细胞代谢 本资料为 WoRD 文档，请点击下载地址下载全文下载地址 XX 年高考生物二轮复习：专题二细胞代谢 小专题一物质跨膜运输与酶和 ATP 核心考点整合 考点整合一：物质跨膜运输 1物质运输方式的比较 离子和小分子物质大分子和颗粒物质 自由 扩散协助 扩散主动 运输胞吞 （内吞）胞吐 （外排） 运输 方向高浓度 低浓度高浓度 低浓度低浓度 高浓度细胞外 内细胞内 外 运输 2 / 16 动力浓度差浓度差能量 （ ATP）能量 （ ATP）能量 （ ATP） 载体不需要需要需要不需要不需要 实例水、 co2、 o2、甘油、乙醇红细胞吸收葡萄糖 k、 ca2、 mg2，小肠吸收氨基酸、葡萄糖白细胞吞噬病菌、变形虫吞食食物颗粒胰腺细胞分泌胰岛素 2.影响物质运输速率的因素 （ 1）物质浓度（在一定浓度范围内） （ 2） o2 浓度 特别提示： 乙图中，当物质浓度达到一定程度时，受运载物质载体数量的限制，细胞运输物质的速率不再增加。 丁图中，当 o2 浓度为 0 时，细胞通过无氧呼吸供能，细胞也可吸收物质。 （ 3）温度 温 度可影响生物膜的流动性和有关酶的活性，因而影响物质运输速率。低温会使物质跨膜运输速率下降。 【例 1】（ XX广东卷， 1）下图是植物根从土壤中吸3 / 16 收某矿质离子示意图。据图判断，该离子跨膜进入根毛细胞的方式为 A自由扩散 B协助扩散 c主动运输 D被动运输 解析 本题考查物质的跨膜运输的方式，意在考查考生的识图分析能力。分析图示可知，矿质离子的运输方向是从低浓度到高浓度，需要载体协助，还消耗能量，故为主动运输。 答案 c 知识总结 物质跨膜运输方式的快速确 认技巧：（ 1）是否消耗能量：只要运输耗能就为主动运输，即使是由高浓度到低浓度的运输；（ 2）可否逆浓度梯度：只要从低浓度到高浓度运输，就是主动运输；（ 3）是否需要载体：不需要载体就是自由扩散，需要载体则通过浓度、能量进一步作出判断。 【互动探究 1】（ XX成都质检）在水池中沉水生活的丽藻，其细胞里的 k浓度比池水里的 k浓度高 1065 倍。据此判断下列说法正确的是 A随着池水中富营养化程度的提高， k进入丽藻加快 B池水中好氧细菌大量繁殖时， k难以进入丽藻 c池水中厌氧细菌大量繁殖时 ， k难以进入丽藻 D池水中鱼虾较多时， k难以进入丽藻 4 / 16 解析 根据题中的信息可以判断， k进入丽藻细胞的方式为主动运输，需要载体协助，需要消耗能量，而能量来自于呼吸作用（主要是有氧呼吸）。大量厌氧细菌能在池中繁殖，说明池中缺少氧气，丽藻的呼吸作用受到抑制，所以 k难以进入丽藻。 答案 c 考点整合二：酶 1酶催化活性的表示方法：单位时间内底物的减少量或产物的生成量。 2影响酶催化效率的因素的研究方法 （ 1）自变量：要研究的因素。 （ 2）因变量：酶的催化效率。 （ 3） 无关变量：除自变量外其他影响酶催化活性的因素都为无关变量，在实验设计过程中，除自变量外应严格控制无关变量，实验研究要做到科学和严谨。 3影响酶催化活性的因素 （ 1）酶浓度 在有足够多的底物而又不受其他因素的影响下，酶促反应速率与酶的浓度成正比，如图所示。 （ 2）底物浓度 5 / 16 当酶浓度、温度、 pH 等恒定时，在底物浓度很低的范围内，反应速率与底物浓度成正比；当底物浓度达到一定限度时，所有的酶全部参与催化，反应速率达到最大，此时即使再增加底物浓度，反应速率也不会增加了，如图所示。 （ 3） pH 每种酶只能在一定限度的 pH 范围内表现出活性，其中酶的活性最强时的 pH 即为该酶的最适 pH。过酸、过碱都会使酶的分子结构遭到破坏而失活，且该种变性是不可逆的，如图所示。 （ 4）温度 在一定温度范围内，酶促反应速率随温度的升高而加快，其中反应速率最快时的温度即为该种酶的最适温度。温度偏高或偏低，都会使酶的活性降低，温度过高甚至会使酶失去活性，如图所示。 特别提示：高温使酶失活是由于破坏了酶的分子结构，即使恢复到最适温度，该酶的活性也不会恢复，而低温条件不会破坏酶的分子结构，在恢复至适宜温度时，酶的活 性可以恢复。 4教材中常见的酶及其作用 6 / 16 酶的名称酶的作用 唾液淀粉酶、胰淀粉酶、肠淀粉酶催化淀粉分解为麦芽糖 胃蛋白酶、胰蛋白酶催化蛋白质分解为多肽 DNA 酶催化 DNA 水解为脱氧核苷酸 纤维素酶催化分解纤维素 果胶酶催化分解果胶 酪氨酸酶催化利用酪氨酸合成黑色素 解旋酶催化 DNA 双链之间的氢键断开 逆转录酶催化以 RNA 为模板合成 DNA RNA 聚合酶催化 DNA 分子转录 RNA 限制性核酸内切酶切割 DNA 形成黏性末端 DNA 连接酶将 DNA 分子黏性末端连接起来 【例 2】（ XX宁夏理综、辽宁理综）如图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是 A当反应温度由 t2 调到最适温度时，酶活性下降 B当反应温度由 t1 调到最适温度时，酶活性上升 c酶活性在 t2 时比 t1 高，故 t2 时更适合酶的保存 D酶活性在 t1 时比 t2 低，表明 t1 时酶的空间结构破坏更严重 解析 在最适宜的温度下，酶的活性最高。温度偏高或偏低，酶活性都会明显降低。当反应温度由 t1 调到最适温7 / 16 度时，酶活性上升，故 B 正确。当反应温度由 t2 调到最适温度时，酶活性也逐渐上升，故 A 错误。当温度超过最 适温度后，随温度的升高酶逐渐变性失活，而在温度低于最适温度时，随温度的降低酶的活性减弱，但酶的分子结构并没有被破坏，因此酶适于在低温下保存，故 c D 两项均错误。 答案 B 知识总结 与酶相关的常见误区明示 项目正确说法错误说法 化学本质绝大多数是蛋白质，少数是 RNA 酶的本质是蛋白质 产生细胞一般来说，凡是活细胞都能产生酶（不考虑成熟红细胞）具有分泌功能的细胞才能产生 合成原料氨基酸，核糖核苷酸氨基酸 合成场所核糖体，细胞核核糖体 生理功能生物催化剂，只起催化作用酶具有调节、催化等多种功能 来源生物体内合成有的来源于食物 作用场所既可在细胞内，也可在细胞外发挥作用只在细胞内起催化作用 温度影响低温影响酶的活性，不破坏酶的结构，但高温使酶失活低温引起酶的变性失活 【互动探究 2】（ XX合肥质检）下图 1 表示温度对酶促反应速率的影响示意图，图 2 的实线表示在温度为 a8 / 16 的情况下生成物量与时间的关系图，则当温度增加一倍时生成物量与时间的关系是 A曲线 1B曲线 2 c曲线 3D曲线 4 解析 最大生成物的量与温度无关。从图 1 中可以看到，温度为 2a 时的 酶促反应速率比 a 时要高，所以在温度为 2a 时，生成物量达到最大值所需的时间要比 a 时短，根据图 2 可以看出只有曲线 2 符合。 答案 B 考点整合三： ATP 的结构及其在能量代谢中的作用 1 ATP 的结构简式 结构简式可以写为 A P P P，其中 A 代表的是腺嘌呤与核糖结合形成的腺苷，代表高能磷酸键。 另外，要注意将 ATP 的结构简式和与遗传相关的 DNA RNA的结构简式中的不同部位的 “A” 进行区分，如下图中圆圈部分所代表的分别是： 腺苷、 腺嘌呤、 腺嘌呤脱氧核苷酸、 腺嘌呤核糖核苷酸。 2 ATP 在能量代谢中的作用图解分析 3生物与能量归纳 9 / 16 （ 1）光能是生物体生命活动所需能量的根本来源，植物光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。 （ 2）光能通过植物的光合作用转化成化学能储存在有机物中，以有机物为载体通过食物链而流动。 （ 3）生物不能直接利用有机物中的化学能，只有当有机物氧化分解后将能量转移到 ATP 中，才可用于生命活动。 （ 4）能量一经利用，即从生物界中消失。 （ 5）能量流动是物质循环的动力，物质是能量的载体。 （ 6） ATP 的分解是一种水解反应，催化该反应的酶属于水解酶 ；生成 ATP 的反应是一种合成反应，催化该反应的酶属于合成酶。 （ 7） ATP 水解释放的能量是储存于高能磷酸键中的化学能，可直接用于各项生命活动（光反应阶段合成的 ATP 只用于暗反应）；而 ATP 所需的能量则主要来自有机物氧化分解释放的化学能或光合作用所固定的光能。 （ 8）病毒等少数种类的微生物不能独立进行代谢活动，其生命活动所消耗的能量来自宿主细胞的代谢。 【例 3】（ XX海淀区质检）下列有关 ATP 的叙述，正确的是 A无氧条件下，植物叶肉细胞进行光合作用是细胞中 ATP的惟一来源 B有氧状态下，谷氨酸棒状杆菌在线粒体内合成 ATP 10 / 16 c ATP 分子由 1 个腺苷和 3 个磷酸基团组成 D有氧条件下，植物根毛细胞的线粒体、叶绿体和细胞质基质都能产生 AT 解析 植物叶肉细胞进行光合作用可以产生 ATP，在无氧条件下，细胞通过无氧呼吸也可产生 ATP，故 A 错误。谷氨酸棒状杆菌属于原核生物，不含线粒体，故 B 错误。根毛细胞中不含叶绿体，故 D 错误。 答案 c 知识总结 ATP 与 ADP 之间的相互转化过程并不是可逆反应，两过程反应的场所、条件、反应式中的 “ 能量 ” 均不同，具体如下： 项目 ATP 合成 ATP 水解 反应式 场所线粒体、叶绿体、细胞质基质细胞内所有需要能量进行生命活动的结构 条件由 ATP 合成酶催化由 ATP 水解酶催化 能量来源合成 ATP 的能量主要来自光能（光合作用）和化学能（细胞呼吸） ATP 水解释放的能量是储存在远离 A 的高能磷酸键中的能量 能量去路储存在 ATP 中用于各项生命活动 【互动探究 3】（ XX临沂模拟）如图为 ATP 的结构和 ATP 与 ADP 相互转化的关系式。下列说法不正确的是 11 / 16 A图 1 中的 A 代表的是腺嘌呤， b、 c 为高能磷酸键 B ATP 生成 ADP 时图 1 中的 c 键断裂并释放能量 c ATP 与 ADP 相互转化过程中物质是可逆的，能量不可逆 D酶 1、酶 2 具有催化作用，不受其他因素的影响 解析 ATP 是由腺苷和三个磷酸基团组成的，腺苷由一分子的腺嘌呤和一分子的核糖组成；酶具有催化作用，具有高效性，专一性，同时作用的条件要温和，所以要受到温度，酸碱度等其他因素的影响。 答案 D 高考链接 1.（ XX天津卷， 4）下列关于物质跨膜运输的叙述，错误的是 A主动运输过程中，需要载体蛋白协助和 ATP 提供能量 B在静息状态下，神经 细胞不再进行葡萄糖的跨膜运输 c质壁分离过程中，水分子外流导致细胞内渗透压升高 D抗体分泌过程中，囊泡膜经融合成为细胞膜的一部分 解析：本题考查与物质运输相关的生理过程及各自的特点，意在考查考生的综合运用能力。主动运输消耗能量且需要载体，故需要载体蛋白协助和 ATP 供能；静息状态下，神经细胞内仍进行新陈代谢，需要吸收葡萄糖将其分解供能；质壁分离时，细胞失水，从而导致细胞液浓度升高，细胞内渗透12 / 16 压升高；抗体的本质为蛋白质，通过胞吐方式运输到细胞外，该过程中由高尔基体形成的囊泡膜与细胞膜融合将抗体释放到细 胞外。 答案： B 2（ XX山东卷， 3）下图中曲线 a、 b 表示物质跨（穿）膜运输的两种方式，下列表述正确的是 A脂溶性小分子物质不能通过方式 a 运输 B与方式 a 有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面 c方式 b 的最大转运速率与载体蛋白数量有关 D抑制细胞呼吸对方式 a 和 b 的转运速率均有影响 解析：本题考查物质跨（穿）膜运输的方式，意在考查考生对物质跨（穿）膜运输方式的理解、运用和识图的能力。由图可知，曲线 a 表示物质的转运速度与被转运分子的浓度成正比，因此曲线 a 表示的是自由扩散 的跨膜运输方式；曲线 b 表示在一定范围内物质的转运速率与被转运分子的浓度成正比，而超过一定的范围，物质的转运速率与被转运分子的浓度无关，这时候主要受细胞膜上载体数量的限制，因此曲线 b 表示的是主动运输或协助扩散的跨膜运输方式。脂溶性小分子物质以自由扩散的方式进出细胞，因此 A 选项错误；方式 a 表示的是自由扩散，如果需要载体蛋白的参与，那么与之有关的载体蛋白应贯穿于细胞膜中构成蛋白质通道，所13 / 16 以 B 选项错误；抑制细胞呼吸对方式 b 的转运速率有影响，而对方式 a 的转运速率无影响，因此 D 选项不正确。 答案： c 3（ XX山东卷， 5）溶酶体具有细胞内消化功能，其内部水解酶的最适 pH 在左右。下列叙述错误的是 A溶酶体内的水解酶是由核糖体合成的 B溶酶体执行功能时伴随其膜组分的更新 c细胞质基质中的 H被转运到溶酶体内需消耗能量 D正常生理状态下溶酶体对自身机体的细胞结构无分解作用 解析：本题考查溶酶体的功能，意在考查考生的理解能力和知识运用能力。溶酶体内的水解酶的化学本质是蛋白质，是由核糖体合成的，因此 A 选项正确。大分子物质通过胞吞进入溶酶体，有的通过膜融合形式进入，改变溶酶体的膜组分，所以 B 选项正 确；根据题干信息可知：溶酶体内的水解酶的最适 pH 在左右，因而细胞质基质中的 H通过主动运输的方式被转运到溶酶体内需消耗能量，因而 c 选项正确。正常生理状态下机体的衰老细胞、破损细胞等，通过溶酶体的作用被分解，所以 D 选项错误。 答案： D 4（ XX上海卷， 5）下图表示生物体内的某化学反应，下列有关该反应的叙述中错误的是 14 / 16 A需要解旋酶 B属于水解反应 c会有能量变化 D反应速度与温度有关 解析：本题考查蛋白质的水解过程，意在考查考生的识图分析能力。分析图形可知，该图可表示肽 酶催化肽键断裂的水解过程，水解需要肽酶的催化作用，酶的活性受温度的影响，故反应速度与温度有关；水解过程中肽键断裂，会引起能量的变化。解旋酶用于 DNA 分子中氢键的断裂。故 A 错误。 答案： A 5（ XX上海卷， 17）下列有关人体中酶和激素的叙述正确的是 A酶和激素都是蛋白质 B酶和激素都与物质和能量代谢有关 c酶和激素都由内分泌细胞分泌 D酶和激素都要释放到血液中才能发挥作用 解析：本题考查酶与激素的异同，意在考查考生的辨别比较能力。 A 项中少数酶是 RNA，只有部分激素如胰岛素 、生长激素等是蛋白质； B 项中酶能催化物质和能量代谢，而激素对物质和能量代谢的相关反应起调节作用； c 项中人体的酶并非由内分泌细胞分泌； D 项中酶不一定需释放到血液中，有的酶在细胞内发挥作用。 15 / 16 答案： B 6（ XX上海卷， 20）右图为显微镜下某植物细胞在30%