【创新设计】2021高考生物(山东专用)二轮专题突破-第二单元-生命系统的代谢基础

第一篇其次单元生命系统的代谢基础专题一酶与ATP考点一酶的特性及相关曲线分析1．(2021·全国新课标Ⅱ，6)关于酶的叙述，错误的是()。A．同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中B．低温能降低酶活性的缘由是其破坏了酶的空间结构C．酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度D．酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物解析低温只能降低酶的活性，并没有转变酶的空间结构，当温度回到最适温度时，酶的催化效率仍旧可以达到最大；而高温、强酸和强碱会破坏酶的空间结构，从而导致酶活性的降低甚至丢失，所以B错。答案B2．(2011·全国新课标)甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如图所示。下列分析错误的是()。A．甲酶能够抗该种蛋白酶降解B．甲酶不行能是具有催化功能的RNAC．乙酶的化学本质为蛋白质D．乙酶活性的转变是由于其分子结构的转变解析本题考查酶的化学本质以及酶的特性，意在考查考生的推断分析力量。酶具有专一性，蛋白酶能催化蛋白质降解。因在蛋白酶的作用下，甲酶活性没有变化，乙酶活性渐渐下降，故甲酶的本质不是蛋白质而是RNA；乙酶的化学本质是蛋白质，在蛋白酶的作用下其空间结构被转变。答案B高考对酶本质与特性的考查侧重于以曲线模型为载体，以选择或非选择题形式呈现。1．完善下面有关酶的概念关系图2．高中生物常见酶整合种类作用DNA连接酶连接DNA末端；催化形成磷酸二酯键；用于基因工程拼接目的基因和运载体(连接不具特异性)DNA聚合酶把单个的脱氧核苷酸聚合成单链DNA；催化形成磷酸二酯键；用于DNA复制及逆转录DNA解旋酶将双链DNA解旋为两单链；作用于氢键；用于DNA复制RNA聚合酶把单个的核糖核苷酸聚合成RNA；催化形成磷酸二酯键；用于转录限制性内切酶识别特定的碱基序列并切割出末端；作用于磷酸二酯键；用于基因工程(切割具有特异性)DNA酶水解DNA(如艾弗里试验中“DNA＋DNA酶”组)Taq聚合酶一般适用于DNA片段的PCR扩增(耐90℃唾液淀粉酶促进淀粉的水解过氧化氢酶催化H2O2分解为H2O与O2，可与Fe3＋对比验证酶高效性3.酶相关的曲线分析曲线模型含义解读表示酶具高效性与无机催化剂相比酶降低化学反应活化能的力量更强表示酶具专一性每种酶只能催化一种或一类化学反应酶活性易受温度影响酶催化活性具有最适温度，温度过低会抑制酶活性，过高则会破坏酶分子空间结构导致酶活性丢失酶活性易受酸碱度影响酶催化活性具有最适pH，pH过低或过高均会破坏酶分子的空间结构导致活性丢失底物浓度对酶促反应的影响在其他条件适宜，酶量肯定的条件下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但当底物达到肯定浓度后，受酶数量限制，酶促反应速率不再增加酶浓度对酶促反应的影响在底物充分，其他条件适宜的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比再悟高考1．推断下列有关酶的叙述(1)滴加肝脏研磨液促使过氧化氢的分解及滴加FeCl3溶液提高过氧化氢的分解速率均涉及“降低化学反应活化能”原理(2021·四川，4)(√)(2)水稻细胞内合成的某物质，能够在常温下高效分解淀粉，该物质含有羧基(广东，3D)(√)(3)高温存低温均能破坏酶的结构使其失去活性，如图表示酶活性与温度的关系，当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性下降(宁夏，2D)(×)(4)用含蛋白酶的洗衣粉去除油渍，效果比其他类型加酶洗衣粉好(2010·江苏，3D)(×)(5)线粒体基质和叶绿体基质所含酶的种类相同(2022·全国，2D)(×)2．(2021·安徽高考，2)细胞代谢受酶的调整和把握。下列叙述正确的是()。A．激素都是通过影响靶细胞内酶活性来调整细胞代谢B．代谢的终产物可反馈调整相关酶活性，进而调整代谢速率C．同一个体各种体细胞酶的种类相同、数量不同，代谢不同D．对于一个细胞来说，酶的种类和数量不会发生变化解析激素不都是通过影响靶细胞内酶活性来调整细胞代谢的，激素作用的机理各不相同，有的作用于细胞膜，转变细胞膜的通透性或者转变膜的蛋白质含量等；有的作用于细胞核，影响基因的表达等；有的在细胞质中通过转变酶活性来调整细胞代谢，如抗利尿激素，A项错误；代谢终产物可以反馈调整相关酶活性，进而调整代谢速率，B项正确；同一个体不同细胞的功能不同，所含的酶种类也有差别，C项错误；对于一个细胞来说，细胞的生命历程的不同时期，酶种类和数量会发生变化，D项错误。答案B创新猜测3．(2022·山东潍坊一模改编)下列关于酶的叙述，错误的是()。A．同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中B．高温能破坏酶的空间结构使其失活C．酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度D．低温、高温、过酸、过碱都会使酶永久性失活解析低温时酶的活性低，随着温度上升酶的活性渐渐上升，直到最适温度；但高温、过酸、过碱都会使酶变性失活。答案D4．(2022·江西红色六校联考)细胞代谢中某种酶1与其底物、产物的关系如下图所示，下列有关叙述不正确的是()。A．酶1与产物B结合后失活，说明酶的功能由其空间结构打算B．酶1的变构位点和活性位点的结构取决于特定的氨基酸序列C．酶1有两种底物且能与产物B结合，因此酶1不具有专一性D．酶1与产物B的相互作用可以防止细胞产生过多的产物A解析酶1与相应底物或与产物B结合均具特异性，仍可表明酶具专一性。答案C5．(2022·山东高考信息卷一)图一为温度对酶促反应速率影响的示意图，图二中的实线表示在温度为a的状况下生成物量与时间的关系。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2C．曲线3D．曲线4解析据图1分析，温度为a时，酶促反应速率小于温度为2a，故温度从a增加到2a，反应速率提高，生成物生成速率提高，但是最终量与答案B(1)温度和pH通过影响酶的活性来影响酶促反应速率，而底物浓度、酶浓度也能影响酶促反应速率，但并不转变酶的活性。(2)同一种酶在不同温度下最适pH不变，如图1中A，在不同pH条件下最适温度也不变，如图2中B。(3)教材中具专一性的物质除酶外，还有载体蛋白、激素、神经递质、抗体、tRNA等。考点二影响酶活性的因素与相关试验探究(对应同学用书P18)(2022·全国，33)某同学为了探究pH对人唾液淀粉酶活性的影响，设计了如下试验步骤：①在A、B、C、D、E5支试管中分别加入pH5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的适宜浓度缓冲液5mL，再分别加入质量分数为1%的淀粉液1mL。②各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液1mL，摇匀。③将5支试管放入70℃④取出各试管，分别加入斐林试剂2mL，摇匀。⑤观看各试管溶液的颜色，通过颜色深浅推断唾液淀粉酶作用的最适pH。上述试验步骤中有2处错误，请更正并说明更正的理由(不考虑试剂的浓度和加入量、pH梯度以及试验重复次数)，以便试验能得到正确的预期结果。(1)___________________________________________。(2)____________________________________________。解析(1)人的唾液淀粉酶的最适温度为37℃，该试验要探究pH对人唾液淀粉酶活性的影响，所以试验中温度为无关变量，应保持适宜且恒定；在70℃恒温水浴中，人唾液淀粉酶可能会失活(或活性很低)。(2)加入斐林试剂后，应将试管放入盛有50～65答案(1)③中70℃应改为37℃(2)④中在观看各试管中溶液的颜色之前应将各试管放在50～65℃本内容为高考常见考查点，题型多为试验探究题，分值重，区分度高，娴熟把握试验设计规范、答题技巧是备考的最佳途径。1．探究酶促反应影响因素应留意的几个关键点(1)必需遵循的两大原则①对比原则；②单一变量原则。(2)验证或探究酶具有高效性的试验关键点应设置酶与无机催化剂的对比试验。(3)验证酶具有催化作用的试验关键点应设置等量酶液与蒸馏水的对比试验。(4)常考验证或探究酶具有专一性的两大方法①方法一：使用同种酶，不同反应底物作对比。②方法二：使用相同反应底物，不同酶作对比。2．应留意的几个易错点(1)避开与酶有关的“两个易误点”：①酶具有催化作用，而没有调整作用；②酶可以作为其他化学反应的底物。(2)低温对酶活性影响不同于高温、强酸和强碱①低温降低酶活性的原理：降低酶分子活跃力量，但不转变其空间结构，不会导致酶失活，若适当上升温度酶活性能渐渐提高。②高温、强酸和强碱破坏酶活性的原理：破坏酶的空间结构，使其失活，酶活性不能恢复。3.探究影响酶活性因素的4个留意点(1)不能用过氧化氢酶来探究温度对酶活性的影响，由于加热会使过氧化氢分解。(2)必需在达到预设的温度条件后，再让反应物与酶接触，避开在未达到预设的温度时反应物与酶接触发生反应，影响试验结果。(3)在探究温度对淀粉酶活性影响的试验时，最好不用斐林试剂来检测淀粉是否在淀粉酶的催化下水解生成麦芽糖等还原糖。(4)用不同底物、同种酶来探究酶的专一性时，若是用淀粉酶和淀粉、蔗糖两种底物，则应用斐林试剂作为检测试剂，不能选用碘液作为检测试剂。再悟高考1．(2021·江苏，23改编)为了探究温度、pH对酶活性的影响，下列试验设计合理的是()。试验编号探究课题选用材料与试剂①温度对酶活性的影响过氧化氢溶液、新颖的肝脏研磨液②温度对酶活性的影响新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液③pH对酶活性的影响新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液④pH对酶活性的影响新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林试剂A．试验①B．试验②C．试验③D．试验④解析过氧化氢的分解速度和过氧化氢酶的活性都受温度的影响，故试验①不合理；温度影响淀粉酶的活性，但不影响淀粉的分解，通过碘液可检测淀粉的量，故试验②合理；蔗糖酶对淀粉不起作用，故试验③不合理；斐林试剂中有碱性物质，会影响试验溶液的pH值，且鉴定时需要水浴加热，转变了试验温度，故试验④不合理。答案B2．(2022·福建卷，26Ⅰ)回答下列问题。大菱鲆是我国重要的海水经济鱼类。争辩性学习小组尝试对大菱鲆消化道中蛋白酶的活性进行争辩。(1)查询资料得知，18℃(2)资料表明，大菱鲆人工养殖温度常年在15～18℃之间。学习小组假设：大菱鲆蛋白酶的最适温度在15～18℃之间。他们设置15℃、16℃、①探究试验中以干酪素为底物。干酪素的化学本质是________，可用________试剂鉴定。②胃蛋白酶试验组和幽门盲囊蛋白酶试验组的pH应分别把握在________。③为了把握试验温度，装有酶和底物的试管应置于________中以保持恒温。单位时间内________可以表示蛋白酶催化效率的凹凸。④试验结果如图2，据此能否确认该假设成立？________。理由是_________________________________________________________________________________________________________。(3)争辩还发觉大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低，所以人工养殖投放的饲料成分中要留意降低________的比例，以削减对海洋的污染。解析(1)从图1可知，三种蛋白酶在各自最适pH下，幽门盲囊蛋白酶对应的酶活性最大，所以其催化效率最高。(2)①酶具有专一性，蛋白酶只能催化蛋白质的水解，干酪素的化学本质为蛋白质，可用双缩脲试剂鉴定。②要验证大菱鲆蛋白酶的最适温度，要遵循单一变量、对比等原则，并把握其他无关变量相同且适宜。由题意可知，此试验温度为自变量，pH等为无关变量，为了得到精确     的结果，pH应为相对应蛋白酶的最适pH，由图1可知，胃蛋白酶最适pH为2，幽门盲囊蛋白酶最适pH为8。③为了把握试验温度，底物和酶都应放在恒温箱中保温一段时间。酶的催化效率可以用单位时间内底物的消耗量或产物的生成量来表示。④由图2可以看出，当温度在15～18℃范围内时，随着温度的上升，蛋白酶的活性始终在增加，但没有消灭下降的拐点，因此，不能得出大菱鲆蛋白酶的最适温度在15～18答案(1)幽门盲囊蛋白酶(2)①蛋白质双缩脲②2和8③恒温箱底物消耗量(或产物生成量)④不能据图可知，随着温度提高，酶活性逐步上升，酶活性峰值未消灭(3)淀粉、脂肪创新猜测3．(2022·烟台诊断)下列有关酶的试验设计思路正确的是()。A．利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性B．利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响C．利用过氧化氢、鲜肝匀浆和三氯化铁溶液争辩酶的高效性D．利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响解析A项验证酶的专一性试验只能选择斐林试剂作为鉴定试剂，而不能用碘液；过氧化氢会随温度的上升而分解速度加快，故不能利用过氧化氢来探究温度对酶活性的影响，B错；过氧化氢在不同的催化剂作用下分解的速率不同，故C正确；胃蛋白酶的最适pH在1.8左右，因此所设置的pH应有一组低于最适pH、一组高于最适pH和一组为最适的pH，故D错。答案C4．(2022·山东高考信息卷二)下列能够证明某种酶的化学本质是RNA的试验设计组合是()。组别试验处理①待测酶液＋吡罗红染液→是否呈现红色②待测酶液＋双缩脲试剂→是否消灭紫色③已知RNA溶液＋吡罗红染液→消灭红色④已知蛋白液＋双缩脲试剂→紫色反应A.①④B．②③C．①③D．②④解析对于酶本质的验证，需要设置对比组，即第③组，此外检测RNA利用吡罗红染液。第①组消灭红色即可证明待测酶的化学本质是RNA。答案C5．(2022·中原各校联考)下面的表格分别是某爱好小组探究温度对酶活性影响的试验步骤和探究某种过氧化氢酶的最适pH的试验结果。据此回答下列问题。探究温度对酶活性影响的试验(试验一)试验步骤分组甲组乙组丙组①淀粉酶溶液/mL111②可溶性淀粉溶液/mL555③把握温度/℃06090④将新颖淀粉酶溶液与可溶性淀粉溶液混合后分别恒温⑤测定单位时间内淀粉的________探究某种过氧化氢酶的最适pH值的试验(试验二)组别A组B组C组D组E组pH值56789H2O2溶液完全分解所需时间/s30018090192284(1)在试验一中，pH值属于______变量。(2)试验一的①②③步骤为错误操作，正确的操作应当是____________________________________________________。(3)试验一的第⑤步最好选用________(试剂)测定单位时间内淀粉的________。(4)如将试验一的新颖淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液换为新颖肝脏研磨液和H2O2溶液，你认为是否科学？________，为什么？_____________________________________________________。(5)分析试验二的结果，可得到的结论是_____________；在该预试验的基础上要进一步探究该过氧化氢酶的最适pH值，可在pH为________之间设置梯度进行争辩。解析(1)试验一的探究目标是“温度对酶活性的影响”，则pH为无关变量。(2)试验一中①、②、③的正确处理应为将酶与底物先分别在各自温度下处理后，再混合。(3)测定单位时间内淀粉的剩余量，宜选用碘液检测。(4)探究温度对酶活性影响时，不宜选过氧化氢作底物，由于温度会直接影响H2O2的分解。(5)过氧化氢完全分解所需时间越短时，酶活性越高，此时酶所对应的pH即最适pH；在预试验的基础上，再设置系列梯度pH，应以预试验最适者为参照，在该值左侧的最小值与右侧最小值间设置梯度进行争辩。答案(1)无关(2)将新颖淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液分别恒温后再混合(其他合理答案也可)(3)碘液剩余量(4)不科学由于温度会直接影响H2O2的分解(5)该过氧化氢酶的最适pH值约为7，pH降低或上升酶活性均降低(或在pH5～7的范围内随pH的上升该过氧化氢酶活性上升，在pH7～9的范围内随pH的上升该过氧化氢酶活性降低)6～8与酶活性相关的问题分析(1)温度和pH是通过影响酶活性而影响酶促反应速率的。(2)底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触而影响酶促反应速率的，并不影响酶的活性。(3)分析与酶有关曲线时首先要弄清横坐标、纵坐标表示的意义，其次再分析影响该曲线的因素有几个，一般状况下，曲线未达到饱和时，影响因素是横轴标识所示的因素，达到饱和稳定状态后限制因素是除横坐标因素之外的其他因素。考点三ATP的合成、利用及能量代谢(2022·全国卷，2)ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。下列有关ATP的叙述，错误的是()。A．线粒体合成的ATP可在细胞核中发挥作用B．机体在运动时消耗ATP，睡眠时则不消耗ATPC．在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATPD．植物根细胞吸取矿质元素离子所需的ATP来源于呼吸作用解析细胞核无法进行细胞呼吸，细胞核需要的ATP主要由线粒体供应，A项正确；ATP是生命活动直接的能源物质，机体无时无刻不在消耗ATP，睡眠时生命活动并没停止，也需要消耗能量，故B项错误；有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段都在细胞质基质中有ATP形成，C项正确；根细胞主要通过主动运输的形式吸取矿质离子，其消耗的能量来源于细胞呼吸，故D项正确。答案B高考对本学问点的考查侧重于ATP的结构简式，真核细胞中ATP的产生场所、过程及ATP的用途与转化，题型多为选择题。1．ATP与ADP的相互转化图解2．ATP产生量与O2供应量、呼吸强度的关系甲图表示ATP产生量与O2供应量的关系(1)A点表示在无氧条件下，细胞可通过无氧呼吸分解有机物，产生少量ATP。(2)AB段表示随O2供应量增多，有氧呼吸明显加强，通过有氧呼吸分解有机物释放的能量增多，ATP的产生量随之增加。(3)BC段表示O2供应量超过肯定范围后，ATP的产生量不再增加，此时的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。乙图表示ATP产生量与呼吸强度的关系。3．必需关注的几个关键句(1)主要能源物质是糖类；主要储能物质是脂肪；直接能源物质是ATP。(2)植物光合作用光反应阶段产生的ATP专用于暗反应阶段C3的还原，不用于其他生命活动；植物或动物细胞呼吸产生的ATP才能用于多种生命活动。再悟高考1．推断下列有关ATP的叙述(1)活细胞内ATP与ADP的转化只能单向进行(2022·四川卷，1D)(×)(2)ATP可以水解为一个核苷酸和两个磷酸，而其合成所需能量由磷酸供应(海南，7BC)(×)(3)细胞质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体(广东，4D)(×)(4)无氧条件下，光合作用是细胞ATP的唯一来源(广东，4A)(×)(5)主动运输过程中，需要载体蛋白帮忙和ATP供应能量(2010·天津，4A)(√)(6)人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡(天津，6④)(×)2．(2022·江苏卷，14)下列生命活动中不需要ATP供应能量的是()。A．叶肉细胞合成的糖运输到果实B．吞噬细胞吞噬病原体的过程C.淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖D．细胞中由氨基酸合成新的肽链解析叶肉细胞中糖类运输到果实属于主动运输需要能量，A需要；吞噬细胞吞噬病原体属于胞吞需要ATP供应能量，B需要；淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖不需要消耗ATP供应的能量，C不需要；氨基酸脱水缩合合成蛋白质需要消耗ATP供应的能量，D需要。答案C3．(2021·海南卷，4)关于真核细胞中生命活动与能量关系的叙述，错误的是()。A．DNA复制需要消耗能量B．光合作用的暗反应阶段需要消耗能量C．物质通过帮忙集中进出细胞时需要消耗ATPD．细胞代谢所需的ATP可在细胞质基质中产生解析物质通过帮忙集中进出细胞需要载体，但不消耗能量，C错误。答案C创新猜测4．(2022·山东临沂质检)下列关于ATP的说法不正确的是()。A．细胞内大分子化合物的合成总与ATP的水解相关联B．ATP是高能化合物，其分子中有两个高能磷酸键C．细胞内有机物氧化分解时总是伴随有ATP的合成D．ATP是细胞内含量少、合成快速的储能物质解析物质合成消耗ATP，A正确；ATP含有两个高能磷酸键，B正确；物质氧化分解，如细胞呼吸产生ATP，C正确；ATP是直接的能源物质，D错误。答案D5．图示为生物界能量转换关系图解，下列叙述中正确的是()。A．①在叶绿体的类囊体薄膜上进行B．②需要消耗③产生的ATPC．对于能量代谢来说，③属于能量的释放和转移D．⑥释放的能量可以用于CO2的固定和胆固醇的吸取解析光合作用过程中的光反应①可以将光能转化成化学能储存在ATP中，ATP中的化学能又可通过②暗反应转移到有机物(葡萄糖)中，葡萄糖再通过聚合反应形成多糖，从而将能量转存在多糖等有机物中。同理，多糖可通过④水解形成葡萄糖，然后通过③细胞呼吸作用，将有机物中的能量释放出来，一部分转移到ATP中，⑥指ATP可以通过水解释放出高能磷酸键中的化学能，供各种需能的生命活动利用。①可发生在原核细胞中，A项错误。②消耗的ATP只能来自①，B项错误。CO2的固定消耗的ATP是①产生的ATP，胆固醇的吸取不消耗ATP，D项错误。答案C(时间：30分钟)小题对点练考点一细胞的能量通货——ATP1．下列有关ATP的说法正确的是 ()。A．ATP中的高能磷酸键全部断裂后，含五碳糖的结构参与DNA的构成B．叶绿体中合成的ATP可为叶肉细胞的各项生命活动供应能量C．全部活细胞都能通过细胞呼吸生成ATPD．有氧呼吸过程中，葡萄糖分解为丙酮酸时产生的ATP最多解析ATP中含有两个高能磷酸键，全部断裂后，含五碳糖的结构是腺嘌呤核糖核苷酸，是组成RNA的基本单位。叶绿体中合成的ATP用于C3的还原，叶肉细胞通过呼吸作用产生的ATP为各项生命活动供应能量。细胞为基本的生命系统，只有不断地产生并利用能量，才能进行正常的生命活动。作为生命活动的直接能源物质——ATP，是通过细胞呼吸产生的。有氧呼吸过程中，葡萄糖分解为丙酮酸是细胞呼吸的第一阶段，可以释放少量能量并合成少量ATP，第三阶段[H]和O2结合形成水时，产生的ATP最多。答案C2．ATP是细胞的能量通货，是生命活动的直接能源物质，下图为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 ()。A．图1中的A代表腺苷，图1中的b、c代表高能磷酸键B．图2中反应向右进行时，会消耗水C．ATP与ADP快速转化依靠于酶催化作用的高效性D．酶1和酶2催化作用的机理是降低反应的活化能解析图1中的A代表腺嘌呤，A错误。答案A3．(2022·山东菏泽期末)当你品尝各种美味佳肴时，你可能不得不感谢三磷酸腺苷(ATP)这种化学物质。新的争辩显示，ATP这种传统上与细胞能量供应相关的物质在把食物的味道信息传递给大脑的过程中起到了关键的作用。据以上信息我们不能推出的结论是 ()。A．ATP与能量供应相关B．作为信息分子的ATP不能供应能量C．ATP也可作为信息传递分子D．神经细胞膜外表面可能有ATP的受体解析据“ATP与细胞的能量供应有关”推断A项正确，B项错误；据“ATP在把食物的味道信息传递给大脑的过程中起关键作用”推断C、D两项正确。答案B4．(2022·山东莱芜期末)下列关于ATP、ADP的说法中，不正确的是 ()。A．ATP分子中含有三个高能磷酸键，都能断裂释放能量B．ATP和ADP能快速转化是生命活动正常进行的必要条件C．ATP中的能量可以来源于光能和化学能，也可以转化为光能和化学能D．叶绿体中ATP由类囊体膜向叶绿体基质转移，ADP的转移方向则相反解析ATP分子中含有两个高能磷酸键，一个一般磷酸键，都能断裂释放能量，A错误；ATP与ADP的快速转化，保证细胞能量快速供应，是生命活动正常进行的必要条件，B正确；ATP中能量可以来源于光能和化学能，也可以转化为光能和化学能，C正确；叶绿体中ATP在类囊体薄膜产生，向叶绿体基质转移，用于暗反应，而ADP的转移方向则由叶绿体基质→类囊体薄膜，D正确。答案A考点二酶5．(2022·山东济南期末)下列关于酶的表述中，错误的一项是 ()。A．化学反应前后，酶的化学性质和数量不变B．一旦离开活细胞，酶就失去了催化力量C．绝大多数酶是蛋白质，少数是RNAD．酶的催化效率易受温度和酸碱度的影响解析酶属于催化剂，在反应前后，催化剂的化学性质和数量保持不变，A正确。只要条件适宜，酶在生物体内和生物体外均能发挥作用，B错误。绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，C正确。酶在高温、过酸、过碱条件下酶变性失活，低温不破坏酶结构但可降低酶活性，D正确。答案B6．现有三支试管a、b、c，先向试管内加入2mL可溶性淀粉溶液，再按如图所示步骤操作，然后分别用斐林试剂检验。下列分析不正确的是 ()。A．a试管和b试管对比，说明酶具有专一性B．a试管和c试管对比，说明酶的活性受温度的影响C．试验结果是a试管内消灭砖红色沉淀D．试验结果是b试管和c试管内消灭砖红色沉淀解析a试管和b试管对比，自变量是酶的种类，可说明酶具有专一性；a试管和c试管只有温度不同，可说明酶的活性受温度的影响；a试管中唾液淀粉酶将淀粉水解为还原糖，而b试管和c试管中的酶不能将淀粉水解为还原糖，用斐林试剂检验，a试管中消灭砖红色沉淀，而b、c试管不消灭砖红色沉淀。答案D7．(2022·山东高考押题卷)图甲是某种真核细胞内的部分代谢过程图，图乙是某细胞代谢过程受温度影响的曲线图。下列说法正确的是 ()。A．图甲中a→b过程发生在叶绿体中，b→c过程发生在线粒体中B．图乙中B点时酶开头失去活性，C点时酶彻底失去活性C．图甲所示过程发生的环境温度为图乙B点对应的温度时，速率最快D．温度是影响图甲过程的外界因素之一，也是图乙中的自变量解析选项A，图甲中a→b过程表示二氧化碳的固定，发生在叶绿体基质中，b→c过程表示三碳化合物的还原，也发生在叶绿体基质中。选项B，图乙中B点时酶彻底失去活性。选项C，酶在图乙中B点对应的温度条件下，已经失活，图甲过程基本不能发生。选项D，温度是影响光合作用的外界因素之一，也是图乙中的自变量。答案D8．(2022·湖南十三校联考)下图甲中Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ分别表示正常酶与底物、某些酶抑制剂与酶作用示意图，图乙中②表示酶促反应过程中正常状况下反应速度与底物浓度的关系曲线。则图乙中能表示加入竞争性抑制剂后的反应速度与底物浓度关系的曲线是 ()。A．① B．③C．④ D．⑤解析加入竞争性抑制剂后的反应速度与底物浓度的关系应为底物浓度较低时，反应速度较正常状况下低，随底物浓度增大，反应速度渐渐增大，但与正常酶作用相比，到达平衡点的时间更迟，故③曲线符合该关系。答案B9．(2022·山东滨州模拟)下表代表胃、小肠中有关消化液的成分及部分酶，下列说法正确的是 ()。消化液名称pH消化液成分胃胃液1～2胃酸(HCl)、胃蛋白酶小肠肠液、胆汁、胰液7～8NaHCO3、蛋白酶、肽酶、脂肪酶、淀粉酶等A.酶是活细胞产生的具有调整作用的有机物B．与无机催化剂比较，酶能为生化反应供应活化能C．胃蛋白酶进入小肠后，仍能将蛋白质分解D．胃酸(HCl)进入小肠后不会降低小肠中酶的活性解析酶是活细胞产生的具有生物催化作用的的蛋白质或RNA，酶不具有调整作用，A错误。酶与无机催化剂都能降低生化反应的活化能，但酶降低活化能效果显著，B错误。胃蛋白酶最适pH约为1.5，小肠的pH偏碱性，胃蛋白酶进入小肠不能发挥作用，C错误。胃酸进入小肠后，小肠中碳酸氢钠与HCl发生酸碱中和反应，以维持小肠酸碱度平衡，不影响小肠酶活性，D正确。答案D10．下图一、二、三是酶促反应的相关曲线，已知图一是H2O2酶催化H2O2试验，曲线1是在土豆片为4、温度为35℃的条件下测得的数据。下列有关叙述正确的是 ①图一中要获得曲线2，则转变的条件可以是降低过氧化氢溶液的体积②图一中要获得曲线2，则转变的条件可以是降低土豆片的数量③图二中，底物浓度为B时，影响酶活性的外界因素是Cl－、Cu2＋④从图三可知，该酶作用的底物是麦芽糖，说明酶的作用具有专一性A．② B．①②③C．①④ D．①③④解析由于酶具有高效性，降低土豆片的数量(即酶量)时可降低反应速率，不会降低最终的产物生成量，但需要时间可能更长。答案D11．酶是细胞代谢不行缺少的催化剂，ATP是一切生命活动的直接能源物质。如图是ATP中磷酸键逐级水解的过程图，以下说法正确的是 ()。A．②代表的物质是ADP，③是腺嘌呤核糖核苷酸B．释放能量最少的过程是ⅢC．若要探究酶b的最适pH，应在中性左右设置试验自变量D．植物叶肉细胞中，线粒体内合成的ATP比叶绿体内合成的用途单一解析图示①为ADP，②为AMP，③为A(腺苷)，④为磷酸，⑤为水解过程中释放的能量，酶a、酶b和酶c分别为将ATP逐步水解的酶，ATP中腺苷(A)与第一个磷酸基团连接的是一般化学键，含有的能量最少(与高能磷酸键相比)，所以释放能量最少的过程是Ⅲ。水解过程会产生磷酸，所以若要探究酶b的最适pH，试验自变量应在偏酸性范围内。植物叶肉细胞内，叶绿体内合成的ATP用于暗反应，能量转移到有机物中；而线粒体内合成的ATP可用于植物体的各项生命活动。答案B12．(2022·《考试大纲》调研卷)某同学探究过氧化氢在不同条件下的分解状况，结果记录如下表，与此相关的分析正确的是 ()。处理试管编号eq\f(H2O2,mL)质量分数为3.5%FeCl3质量分数为20%肝脏研磨液温度试验现象12//室温－22//90＋＋322滴/室温＋＋＋＋42/2滴室温＋＋＋＋＋＋注：表中“＋”的数目表示气泡产生的多少，“－”表示无气泡产生。A．本试验试图争辩酶的专一性、高效性和温度对酶活性的影响B．试管2、3和4的处理都可降低H2O2分解反应的活化能C．设置的4号试管是本试验的试验组，其他三组是对比组D．若把4号试管快速放在90℃解析本试验的自变量为催化剂的种类和温度，可用于争辩酶的催化作用和高效性以及温度对化学反应速率的影响；上升温度不会降低过氧化氢分解反应的活化能；3号试管也是试验组，1、3、4形成对比，1号试管是对比组。答案D大题冲关练13．(2022·汕尾调研)争辩发觉豚鼠血清对人淋巴瘤细胞有抑制作用，而对正常细胞无影响。进一步争辩发觉，发挥作用的物质是L－天冬酰胺酶，该酶能将L－天冬酰胺分解，因淋巴瘤细胞自身不能合成L－天冬酰胺，细胞增殖而被抑制。(1)为验证该酶对上述两种细胞的影响，某爱好小组进行了以下试验。试验材料：正常细胞、淋巴瘤细胞、L－天冬酰胺酶、培育基(含细胞生长所需物质)等试验步骤：试验组：培育基＋L－天冬酰胺酶＋淋巴瘤细胞对比组：培育基＋____________________________________________两个组在相同且适宜条件下培育后，观看细胞生长状况，检测L－天冬酰胺含量。试验结果(如下表)。试验分组生长状况L－天冬酰胺含量细胞内培育基中试验组抑制缺乏缺乏对比组？缺乏正常结果分析：对比组细胞生长状况为________，细胞内L－天冬酰胺含量正常的缘由是________。两个组的细胞应保持大小相当、活力相同、________。(2)患者多次静脉注射外源性L－天冬酰胺酶后疗效降低，经检测，在患者的血液发觉了抗体与L－天冬酰胺酶结合物，说明患者产生了________免疫。(3)L－天冬酰胺酶口服无疗效。爱好小组依据上述争辩结果设计了如下方案进行验证。试验组：步骤一：向2mL的L－天冬酰胺酶溶液加入2mL________溶液(甲液)，将混合液(a液)pH调至1.5左右，37℃水浴保温10min；向a液加入4mL胰蛋白酶溶液(乙液)，将混合液(b液)pH调至8左右，37步骤二：向b液中加入含量为A的L－天冬酰胺，将混合液(c液)pH调至8左右，37℃对比组：设置状况是________________________________________；步骤二检测L－天冬酰胺的含量为C。预期结果：若L－天冬酰胺的含量状况为________时，证明L－天冬酰胺酶口服无疗效。解析(1)试验设计应遵循单一变量原则——试验组中加入了淋巴瘤细胞，对比组应加入正常细胞。(2)与试验组相比，对比组细胞生长未受抑制(正常生长)，其缘由是正常细胞能正常合成L－天冬酰胺；为保证单一变量及等量原则，两个组的细胞应保持大小相当、活力及数量相同，产生“抗体”表明发生了“体液免疫”。(3)依据pH调至1.5左右，可推想所加酶液应为胃蛋白酶，加入胃蛋白酶，再加入胰蛋白酶模拟了由胃到小肠的消化液环境，若加入含量为A的L－天冬酰胺其含量与对比组(对比组仅有L－天冬酰胺＋L－天冬酰胺酶)相比，对比组中L－天冬酰胺被水解，即C量为0，而加入消化液处理的溶液中L－天冬酰胺几乎未变，即B＝A，则可表明L－天冬酰胺口服无疗效。答案(1)L－天冬酰胺酶＋正常细胞正常正常细胞能合成L－天冬酰胺/正常细胞有合成L－天冬酰胺的酶数量相等(2)体液(3)胃蛋白酶/胃液步骤一中“不加入甲液，不加入乙液”，其他的设计与试验组相同B与A接近，C为0(或“B与A相等，C比A少”)14．(2022·湖南四大名校联考)为探究不同离子对肠淀粉酶(最适pH为8)活性的影响，某同学开展了相关的试验，其试验步骤和结果(见表)。请回答下面的问题。试管编号及试剂试验步骤1号质量分数为1%NaCl溶液/mL2号质量分数为1%CuSO4溶液/mL3号质量分数为1%Na2SO4溶液/mL4号蒸馏水/mL①加入试剂1111②加入pH为8的缓冲液/mL1111③加入质量分数为1%淀粉溶液/mL1111④加入肠淀粉酶溶液/mL1111⑤各试管室温下反应2min⑥加入刚配制好的斐林试剂1mL⑦将各试管放入盛有50～65℃⑧观看、记录结果深砖红色无砖红色(或浅蓝色)浅砖红色浅砖红色(1)分析结果，得出结论：比较3号与4号试管的试验结果，可得出的结论是______________________________________________________________________________________。比较2号与3号试管的试验结果，可得出的结论是______________________________________________________________________________________。比较1号与3号试管的试验结果，可得出的结论是____________________________________________________________________________________。(2)本试验的自变量是________。(3)四组试验中属于空白对比的是________号试管的试验。(4)试验中加入缓冲液的作用是________________________________________________________________。(5)试验步骤⑤和步骤⑥能否对调(即先做步骤⑥，再做步骤⑤)？请作出推断并简述理由：________________________________________________________________________________________________________________________________。解析(1)3号与4号试管的单一变量是是否加入Na＋、SOeq\o\al(2－,4)，由试验结果推知两试管“无差异”，由此推想Na＋、SOeq\o\al(2－,4)对肠淀粉酶催化活性无影响。由2号试管加入CuSO4溶液导致“无砖红色”试验结果推想，此试管中肠淀粉酶活性已受抑制，不再催化淀粉水解，结合3号试管可推想Cu2＋对肠淀粉酶有抑制作用。比较1、3号试管，二者均加入Na＋，不同之处是2号还加入了Cl－，3号还加入了SOeq\o\al(2－,4)，结合试验结果可推想Cl－可提高淀粉酶催化活性，产生更多的还原糖，从而呈现“深砖红色”。(2)本试验的自变量是各试管中加入的离子种类不同。(3)四组试验中，未加入离子(即加入蒸馏水)的组别为空白对比组。(4)本试验中加入缓冲液是为了维持反应液中pH稳定。(5)由于斐林试剂由NaOH溶液和CuSO4溶液混合配制而成，如果⑤、⑥对调，则斐林试剂中Na＋、Cu2＋、SOeq\o\al(2－,4)等离子均会干扰试验结果，从而违反了“单一变量原则”。答案(1)Na＋和SOeq\o\al(2－,4)对肠淀粉酶催化活性没有影响Cu2＋对肠淀粉酶的催化活性有抑制作用Cl－对肠淀粉酶的催化活性有促进作用(2)不同的离子(3)4(4)维持反应液中pH的稳定(答案合理即可)(5)不能。由于斐林试剂中有Cu2＋，可参与反应；步骤⑤和⑥对调，其设计不符合单因子(单一变量)原则的要求(补充答案：斐林试剂中含有的Na＋、Cu2＋或SOeq\o\al(2－,4)，会对试验造成干扰)(推断要与理由全都，理由合理即可)专题二两大基础代谢——光合作用和呼吸作用考点一光合作用与细胞呼吸的过程及相互关系1．(2021·全国课标Ⅱ，2)关于叶绿素的叙述，错误的是()。A．叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素B．被叶绿素吸取的光可用于光合作用C．叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸取峰值不同D．植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸取绿光解析叶绿素的中心元素是镁元素，A项正确；色素的作用是吸取、传递和转化光能，可用于光合作用，B项正确；叶绿素a比叶绿素b在红光区的吸取峰值高，C项正确；植物色素主要的吸取峰在蓝紫光区和红光区，绿光吸取最少，反射多，所以叶片呈现绿色，D项错误。答案D2.(2021·全国课标Ⅱ，3)下列与微生物呼吸有关的叙述，错误的是()。A．肺炎双球菌无线粒体，但能进行有氧呼吸B．与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码指导合成C．破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中D．有氧和无氧时，酵母菌呼吸作用产物不同解析破伤风芽孢杆菌的代谢类型是异养厌氧型，在有氧的环境中，破伤风芽孢杆菌的代谢要受到抑制，C错。答案C3．(2022·全国课标Ⅱ，6)关于光合作用和呼吸作用的叙述，错误的是()。A．磷酸是光反应中合成ATP所需的反应物B．光合作用中叶绿素吸取光能不需要酶的参与C．人体在猛烈运动时所需要的能量由乳酸分解供应D．病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用供应能量解析光合作用光反应阶段合成ATP需要以ADP和磷酸为原料，A正确；光反应阶段色素分子对光的吸取和传递不需酶的参与，B正确；人体在猛烈运动时有氧呼吸和无氧呼吸同时存在，但其所需要的能量主要是由有氧呼吸供应，无氧呼吸产生的乳酸此种状况下不再供能，C错误；病毒无细胞结构，不能独立代谢，必需寄生在活细胞内，其代谢所需能量等均由宿主细胞供应，D正确。答案C高考对本学问点的考查侧重于光合作用与细胞呼吸的过程，物质、能量转化关系及相关条件或影响因素等，题型既有选择题，也有非选择题。1．光合作用与细胞呼吸关系图解2．光合作用和细胞呼吸中物质和能量的变化(1)物质变化：①C：14CO2eq\o(→,\s\up14(CO2固定))14C3eq\o(→,\s\up14(C3还原))14C6H12O6eq\o(→,\s\up14(呼吸Ⅰ))14C3H4O3eq\o(→,\s\up14(呼吸Ⅱ))14CO2②O：Heq\o\al(18,2)Oeq\o(→,\s\up14(光反应))18O2eq\o(→,\s\up14(呼吸Ⅲ))Heq\o\al(18,2)Oeq\o(→,\s\up14(呼吸Ⅱ))C18O2eq\o(→,\s\up14(光合作用))C6Heq\o\al(18,12)O6＋Heq\o\al(18,2)O③H：3H2Oeq\o(→,\s\up14(光反应))[3H]eq\o(→,\s\up14(暗反应))Ceq\o\al(3,6)H12O6eq\o(→,\s\up14(呼吸Ⅰ、Ⅱ))[3H]eq\o(→,\s\up14(呼吸Ⅲ))3H2O(2)能量变化：注：无氧呼吸只在第一阶段产能，其次阶段不产能，有氧呼吸产能最多的是发生在线粒体内膜上的第三阶段。3．用线粒体和叶绿体表示O2和CO2两者关系上图中表示O2的是②③⑥；表示CO2的是①④⑤，其中①为净光合量，①＋④为总光合量。上图中：Ob段：只有呼吸作用，应有⑤⑥；bc段：呼吸作用大于光合作用，应有③④⑤⑥；c点：呼吸作用等于光合作用，应有③④；ce段：呼吸作用小于光合作用，应有①②③④；e点：呼吸作用等于光合作用，应有③④；ef段：呼吸作用大于光合作用，应有③④⑤⑥；fg段：只有呼吸作用，应有⑤⑥。再悟高考1．推断下列关于光合作用的叙述(1)H2O在光下分解为[H]和O2的过程发生在叶绿体基质中(安徽，1B)(×)(2)在叶肉细胞中，CO2的固定场所是叶绿体基质(2010·天津，1改编)(√)(3)光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATP(浙江，4C)(×)(4)菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料，研磨时加入石英砂可使叶片研磨更充分，加入少许CaCO3能避开叶绿素被破坏(2021·海南，8ABD合编)(√)(5)叶绿体在光下和黑暗中均能合成ATP(2022·全国，2B)(×)(6)红枫液泡中色素吸取的光能用于光合作用(2011·海南，12D)(×)2．推断下列关于呼吸作用的叙述(1)细胞呼吸必需在酶的催化下进行(全国新课标Ⅱ，1A)(√)(2)有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水；无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有[H]的积累(2010·课标全国，2改编)(×)(3)酵母菌无氧呼吸被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至ATP中，其余的存留在酒精中(2011·山东，3D)(×)3．(2022·重庆卷，5)下图为乙醇在人体内主要的代谢过程。下列相关叙述，正确的是()。A．乙醇转化为乙酸发生的氧化反应，均由同一种氧化酶催化B．体内乙醇浓度越高，与乙醇分解相关的酶促反应速率越快C．乙醇经代谢产生的[H]可与氧结合生成水，同时释放能量D.正常生理状况下，人体分解乙醇的速率与环境温度呈正相关解析酶具有专一性，在乙醇转化为乙酸的代谢过程中至少经受两个步骤，需要不同的酶催化，A错误。当底物浓度较低时，酶促反应速率会随着底物浓度增加而加快，当达到肯定值后，由于酶量限制，反应速率不再随底物浓度增加而加快，B错误。乙醇经代谢后可参与有氧呼吸，在有氧呼吸第三阶段[H]与氧气结合后生成水释放大量能量，C正确。人是恒温动物，环境温度不影响体内温度，乙醇的分解是在人体内进行的，不会受外界温度的影响，D错误。答案C4．(2022·天津卷，2)下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。下列叙述正确的是()。(CH2O)＋O2CO2＋H2O＋能量A．过程①只在线粒体中进行，过程②只在叶绿体中进行B．过程①产生的能量全部储存在ATP中C．过程②产生的(CH2O)中的氧全部来自H2OD．过程①和②中均能产生[H]，二者还原的物质不同解析过程①为有氧呼吸过程，真核生物在细胞质基质和线粒体中进行，原核生物在细胞质中进行，过程②为光合作用，真核生物在叶绿体中进行，原核生物在细胞质中进行，A错误；有氧呼吸产生的能量大部分以热能的形式散失，少部分储存在ATP中，B错误；光合作用所产生的糖类中的氧来自CO2，水中的氧形成了O2，C错误；过程①和②都能产生[H]，前者与氧结合产生水并释放大量能量，后者用于C3还原，D正确。答案D创新猜测5．下图表示某绿色植物在生长阶段体内物质的转变状况，图中a、b为光合作用的原料，①～④表示相关过程，下列有关说法不正确的是()。A．b表示CO2B．③过程还能产生C5C．④过程中有些反应还需要H2O参与D．②④过程中产生ATP最多的是④过程解析据图分析：b表示CO2，和水光解产生的[H]和ATP反应生成葡萄糖，故A正确。暗反应还生成五碳化合物来连续二氧化碳的固定，故B正确。有氧呼吸的其次阶段丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，故C正确。有氧呼吸第三阶段是一、二阶段生成的[H]和氧气反应生成水，同时生成大量ATP，故D错。答案D6．(2022·山东潍坊模拟)下图甲表示小球藻的某生理过程，科学家向小球藻培育液中通入放射性14CO2，在不同条件下连续测量小球藻细胞中14C(1)图甲所示生理过程发生在________中，若使该过程持续稳定的进行，必需由光反应持续供应________。(2)图乙曲线a、b、c分别表示图甲中化合物________、________和________相对量的变化。(3)曲线b先上升后下降，请写出导致其下降的主要生理过程的反应式：________________________。(4)曲线a有两次上升过程，参照图甲分析缘由分别是：光照条件下，________，使其上升；突然停止光照，________，14CO2连续被固定，使其再次上升。解析(1)图甲所示生理过程是光合作用的暗反应过程，发生在叶绿体基质中，若使该过程持续稳定的进行，必需由光反应持续供应ATP和[H]。(2)图乙中停止光照，a增加c削减，则曲线a是C3，曲线c是C5，曲线b在光照时增加，在黑暗时削减，则曲线B代表的是葡萄糖相对量的变化。(3)曲线b葡萄糖先上升后下降，导致其下降的主要生理过程是有氧呼吸过程。(4)曲线a有两次上升过程，参照图甲分析缘由分别是：光照条件下，14CO2被固定，C3含量上升；突然停止光照，C3不再被还原，但14CO2连续被固定，使其再次上升。答案(1)叶绿体基质[H]和ATP(2)C3(CH2O)C5(3)C6H12O6＋6O2＋6H2Oeq\o(→,\s\up14(酶))6CO2＋12H2O＋能量(4)小球藻吸取培育液中14CO2并渐渐合成14C标记的C314C标记的C7．(2022·湖南高三十三校联考)图Ⅰ表示某绿色植物叶肉细胞中进行的两个相关的生理过程，其中a、b、c表示物质，甲和乙分别表示某种细胞器；图Ⅱ表示在不同温度下，测定该植物叶片重量变化状况(均考虑为有机物的重量变化)的操作流程及结果，据图分析回答问题。(1)细胞器甲乙都有双层膜，乙的名称是________，物质c是一种含3个碳原子的化合物，它在乙的________(场所)被彻底分解；将结构乙从细胞中提取出来，置于清水中，则其内膜裂开________(早、晚)于外膜。(2)在电子显微镜下观看，可看到甲内部有一些颗粒，它们被看作是甲的脂质仓库，其体积随甲的生长而渐渐变小，可能的缘由是________________________。(3)从图Ⅱ分析可知，该植物的呼吸速率可表示为________，光合速率可表示为________。在13～16℃(4)恒定在上述________℃温度下，维持10h光照，10h黑暗，该植物叶片增重最多，增重了________mg。解析(1)由乙可向甲供应CO2推知乙为线粒体，甲为叶绿体，物质c应为葡萄糖的分解产物丙酮酸，它在线粒体基质中被彻底分解，由于线粒体内膜有很多突起，故吸水涨破时间应晚于外膜。(2)叶绿体生长过程中需不断消耗脂质以构建“膜”，故脂质颗粒会减小。(3)植物的呼吸速率即黑暗1h有机物消耗量“X”，光合速率为“净光合量＋呼吸量”即M＋Y－(M－X)＋X＝Y＋2X；图Ⅱ试验结果显示13～16℃之间“X”相对值渐渐增大，则呼吸强度增加，实际光合速率也增加(Y＋2X的值增大)。(4)由图Ⅱ柱形图数据推知：(X＋Y)×10－10X数值(即10h光照与10h黑暗条件下的重量净增量)在14℃时最高，为10×答案(1)线粒体基质晚(2)颗粒中的脂质参与构建叶绿体中的膜结构(3)XY＋2X增加增加(4)1430细胞呼吸的曲线识别技巧(1)下降型曲线：呼吸反应速率渐渐减缓，一般受生成物含量的影响，随生成物的增多而减缓，如CO2浓度。(2)上升型曲线：呼吸反应速率渐渐加快，一般受反应物含量的影响，随反应物的增多而加快，如O2含量。考点二光合作用与细胞呼吸的影响因素及相关曲线辨析1．(2022·山东理综)夏季晴朗的一天，甲、乙两株同种植物在相同条件下CO2吸取速率的变化如图所示。下列说法正确的是()。A．甲植株在A点开头进行光合作用B．乙植株在E点有机物积累量最多C．曲线B～C段和D～E段下降的缘由相同D．两曲线B～D段不同的缘由可能是甲植株气孔无法关闭解析本题主要考查了环境因素对植物光合速率影响的相关学问。图中两曲线可表示植物的净光合速率，A点时间合速率等于呼吸速率，说明甲植株在A点前就已经开头进行光合作用，A错误；乙植株在18时后净光合速率小于0，该植株在18时有机物的积累量最多，B错误；曲线B～C段下降的缘由是气孔关闭，乙植株因二氧化碳供应不足导致光合速率下降，曲线D～E段光合速率下降的缘由则是光照强度减弱，C错误；分析两曲线B～D段可知，中午时乙植株消灭净光合速领先下降后上升的现象，这可能是由于乙植株气孔发生关闭造成的，而甲植株没有发生类似的现象可能是甲植株气孔无法关闭，D正确。答案D2．(2022·山东卷，26)我省某经济植物光合作用的争辩结果如图。(1)图甲表示全光照和不同程度遮光对该植物叶片中叶绿素含量的影响。叶绿素存在于叶绿体中的________上。需先用________(填溶剂名称)提取叶片中的色素，再测定叶绿素含量。用纸层析法进一步分别色素时，叶绿素a和叶绿素b在层析液中溶解度较大的是________。据图分析，该植物可通过________以增加对弱光的适应力量。(2)图乙表示初夏某天在遮光50%条件下，温度、光照强度、该植物净光合速率和气孔导度(气孔张开的程度)的日变化趋势。8：00到12：00光照强度增加而净光合速率降低，主要缘由是__________________。18：00时叶肉细胞内产生ATP的细胞器有____________。(3)试验过程中，若去除遮光物，短时间内叶肉细胞的叶绿体中C3化合物含量________。解析(1)吸取光能的四种色素分布在类囊体薄膜上；绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂中，可以用无水乙醇(或丙酮)提取绿叶中的色素；绿叶中的溶解度高的色素随层析液在滤纸上集中得快，层析后叶绿素a比叶绿素b集中得更远说明叶绿素a在层析液中溶解度较大；由图甲可知，叶绿素含量随着遮光面积的增加而上升，因此植物是通过增加叶绿素含量来增加对弱光的适应力量。(2)8：00到12：00气温上升呼吸速率增加，光照强度增加，但气孔导度相对稳定，由于受到CO2供应的限制，光合速率上升远不如呼吸速率上升的幅度大，光合速率与呼吸速率的差值减小，净光合速率降低。18：00时间合速率＝呼吸速率，既进行光合作用又进行细胞呼吸，叶肉细胞中的线粒体和叶绿体都能产生ATP。(3)突然去除遮光物，光反应加强，为暗反应供应更多的ATP和[H]，导致较多的C3被还原，C3含量削减。答案(1)类囊体薄膜(或类囊体，基粒)无水乙醇(或丙酮)叶绿素a增加叶绿素含量(2)呼吸作用增加，光合速率与呼吸速率的差值减小线粒体、叶绿体(3)削减高考对本学问点的考查常结合坐标曲线或柱形图模型，考查光合作用、细胞呼吸的影响因素及其在生产实践中的应用，对总光合速率、净光合速率与呼吸速率的考查也较多，强化对相关原理的分析及相关曲线模型的归纳整合是备考的关键。1．影响细胞呼吸的4大外界因素(1)温度的影响eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(原理：影响呼吸酶活性,应用\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①零上低温储存果蔬,②大棚栽培夜间适当降温削减,有机物消耗))))(2)O2浓度的影响eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(原理：影响细胞呼吸的类型和强度,应用：低氧状况下储存果蔬))(3)CO2浓度的影响eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(原理：CO2反馈性抑制细胞呼吸,应用：增加CO2浓度或窖藏储存果蔬))(4)含水量的影响eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(原理：自由水增多，呼吸强度增加,应用：贮存作物种子时，将种子风干，以,削减有机物消耗))注：题目中“长期浸于水中‘烂根’或‘发黑’等”均由无氧呼吸产生酒精所致。2．光合作用与细胞呼吸切记的4个易失分点(1)光反应与细胞呼吸产生的ATP的作用不同：①光反应产生的ATP：只为暗反应供能，不为其他生命活动供能。②细胞呼吸产生的ATP：用于其他各项生命活动。(2)CO2通过气孔进入叶肉细胞被利用：穿过1层细胞膜、2层叶绿体膜。(3)叶绿体基质内C3的两大去向：①转化成糖类；②再生成C5。(4)温度和pH影响光合作用速率的实质：影响酶的活性。再悟高考1．(2022·全国课标Ⅰ，2)正常生长的绿藻，照光培育一段时间后，用黑布快速将培育瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不行能发生的现象是()。A．O2的产生停止B．CO2的固定加快C．ATP/ADP比值下降D．NADPH/NADP＋比值下降解析用黑布将培育瓶罩住，光反应停止，氧气的产生停止，A项会发生；光反应停止，[H]和ATP的产生停止，导致暗反应C3的还原速度减慢，C3在叶绿体内积累导致二氧化碳的固定减慢，B项不会发生；光反应停止，ATP的生成削减，ATP/ADP比值下降，C项会发生；光反应停止，NADPH([H])的产生削减，NADPH/NADP＋比值下降，D项会发生。答案B2．(2022·四川卷，6)将桑树和大豆分别单独种植(单作)或两种隔行种植(间作)，测得两种植物的光合速率如下图所示(注：光饱和点是光合速率达到最大值时所需的最低光照强度)。据图分析，下列叙述正确的是()。A．与单作相比，间作时两种植物的呼吸强度均没有受到影响B．与单作相比，间作时两种植物光合作用的光饱和点均增大C．间作虽然提高了桑树的光合速率但降低了大豆的光合速率D．大豆植株开头积累有机物时的最低光照强度单作大于间作解析由曲线图分析可知，桑树间作时比单作时呼吸强度增大，大豆间作时比单作时呼吸强度减小，均受到影响，A错误；间作时，桑树光饱和点增大，大豆光饱和点减小，B错；由图中大豆曲线可知在肯定光照强度范围内，间作也提高了大豆的光合速率，C错误；光合速率开头大于零表示有机物开头有积累，由大豆曲线图可知，此时其光照强度单作大于间作，D正确。答案D3.(2022·安徽卷，29Ⅰ)某课题小组争辩红光与蓝光对花生幼苗光合作用的影响，试验结果如图所示。(注：气孔导度越大，气孔开放程度越高)(1)与15d幼苗相比，30d幼苗的叶片净光合速率________。与对比组相比，________光处理组的叶肉细胞对CO2的利用率高，据图分析，其缘由是_____________________________________________________________________________________。(2)叶肉细胞间隙CO2至少需要跨________层磷脂双分子层才能到达CO2固定的部位。(3)某同学测定30d幼苗的叶片叶绿素含量，获得红光处理组的3个重复试验数据分别为2.1mg·g－1、3.9mg·g－1和4.1mg·g－1。为提高该组数据的可信度，合理的处理方法是_______________。解析(1)据图分析，与15d幼苗相比，30d幼苗在3种不同光照下的二氧化碳吸取量都较高，故其净光合速率高。对比组为自然光处理组，蓝光组气孔导度最高，即气孔开放度最高，而且胞间CO2浓度最低，故对CO2的利用率最高。(2)CO2固定的部位为叶肉细胞叶绿体基质，叶肉细胞间隙CO2要通过1层叶肉细胞膜进入叶肉细胞，再通过2层叶绿体膜到达叶绿体基质，共通过3层生物膜，即3个磷脂双分子层。(3)为提高数据的可信度，可以随机取样进行重复测定，并取平均值作为试验的最终结果。答案(1)高蓝蓝光促进了气孔开放，CO2供应充分，暗反应加快(2)3(3)随机取样进行重复测定创新猜测4．某密闭温室大棚内CO2浓度的变化如图所示，其中B、C两点的温度相同。下列说法错误的是()。A．经一昼夜后大棚内植物有机物积累量增加B．经一昼夜后大棚内O2浓度增加C．B、C两点时温室大棚中的光照强度相同D．B、C两点时植物的光合作用速率等于细胞呼吸的速率解析选项A，由图可知，一昼夜后大棚内CO2浓度下降，削减的CO2用于合成有机物，因此，植物体内有机物积累量增加。选项B，CO2浓度下降，说明光合作用总强度大于细胞呼吸，因此大棚内O2浓度增加。选项C、D，B、C两点时温度相同，说明细胞呼吸强度相同，同时由于B、C两点时间合作用强度等于细胞呼吸强度，说明B、C两点时的光合作用强度也相同。但C点时的CO2浓度更低，说明C点时的光照强度必定要大于B点时的光照强度。答案C5．(2022·山东高考信息卷)下列图甲中Ⅰ～V表示植物细胞某些代谢过程，a～e表示相关物质。图乙是该植物叶片CO2释放量随光照强度变化的曲线，S代表有机物量。请据图回答下列问题：(1)图中Ⅰ、Ⅱ过程完成的场所分别为______、______。(2)图中a、b、c依次代表的物质为________、________、________。(3)写出Ⅰ、Ⅱ过程的总反应式：_______________________。(4)图乙中S1＋S3、S2＋S3可代表的生物学含义分别为：O～D之间该植物________、________(光合作用/呼吸作用)涉及的有机物变化量。(5)请依据图乙在图丙中画出叶片O2生成量与光照强度的关系曲线。解析图甲Ⅰ、Ⅱ分别代表光合作用的光反应和暗反应，Ⅲ、Ⅳ、V依次代表有氧呼吸的三、二、一阶段。将图乙纵坐标上下颠倒后可表示O2释放量，再向上平移5(表示呼吸消耗O2量)，即为O2生成量。答案(1)叶绿体的类囊体叶绿体基质(2)O2CO2H2O(3)H2O＋CO2eq\o(→,\s\up14(光),\s\do14(叶绿体))(CH2O)＋O2(4)呼吸作用光合作用(5)见下图(起点为原点O，B点对应值为5，D点对应值约为17，D以后曲线不再上升)。(1)光合作用的影响因素：光照强度、光质、CO2浓度、温度、水分、矿质离子供应等。(2)细胞呼吸的影响因素：温度、O2浓度、CO2浓度、水分等。(3)植物生长速率取决于净光合量而不是“总光合量”。(4)提高大棚作物产量的措施：①阴天时人工补光(最好补红光、蓝紫光)；②夜间适当降温以便降低呼吸消耗。考点三光合作用与细胞呼吸相关试验探究1.(2011·山东卷)某爱好小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸的探究试验(如图)。下列分析错误的是()。A．滴管中冒出气泡是反应产生CO2的结果B．试管中加水的主要目的是制造无氧环境C．若将试管中的水换成冷水，气泡释放速率会下降D．被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至ATP中，其余的存留在酒精中解析酵母菌无氧呼吸的产物是CO2和酒精，故产生的气泡是CO2；试管中加水是为了保证无氧环境；酵母菌的无氧呼吸受温度的影响，所以换成冷水后，反应速率下降；被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至ATP中，还有一部分以热能的形式散失了，剩下的存留在酒精中。答案D2．(2011·全国卷，33)为探究不同条件对叶片中淀粉合成的影响，将某植物在黑暗中放置一段时间，耗尽叶片中的淀粉。然后取生理状态全都的叶片，平均分成8组，试验处理如下表所示。一段时间后，检测叶片中有无淀粉，结果如下表。编号组1组2组3组4组5组6组7组8处理葡萄糖溶液浸泡溶液中通入空气葡萄糖溶液浸泡溶液中通入CO2和N2蒸馏水浸泡水中通入空气蒸馏水浸泡水中通入CO2和N2光照黑暗光照黑暗光照黑暗光照黑暗检测结果有淀粉有淀粉有淀粉无淀粉有淀粉无淀粉有淀粉无淀粉回答问题。(1)光照条件下，组5叶片通过________作用产生淀粉；叶肉细胞释放出的氧气来自于________的光解。(2)在黑暗条件下，叶片能进行有氧呼吸的组别是________。(3)组2叶片中合成淀粉的原料是________，直接能源物质是________，后者是通过________产生的。与组2相比，组4叶片无淀粉的缘由是____________________________________________________________________________________________。(4)假如组7的蒸馏水中只通入N2，预期试验结果是叶片中________(有、无)淀粉。解析由题中信息知，植物在试验处理前已耗尽了叶片中的淀粉，试验处理后淀粉的生成有两条途径：光合作用生成淀粉和吸取培育液中的葡萄糖合成淀粉。(1)组5中的叶片环境中，有光照和CO2，叶片通过光合作用产生淀粉，光合作用产生的氧气来自于水的光解。(2)在黑暗条件下，组2和组6的溶液中通入空气，有氧气存在，叶片能进行有氧呼吸。(3)组2叶片没有光照处理，不能进行光合作用，但能以培育液中的葡萄糖为原料，生成淀粉；消耗的能量直接来源于ATP的水解，此时的ATP是通过有氧呼吸产生的。组4与组2相比，培育液中没有O2，叶片不能进行有氧呼吸，缺少ATP，不能合成淀粉。(4)若组7中只通入N2，没有CO2，叶片不能进行光合作用；溶液中也没有葡萄糖，则叶片中无淀粉生成。答案(1)光合H2O(2)组2和组6(3)葡萄糖ATP有氧呼吸组4叶片不能进行有氧呼吸，淀粉的合成缺少ATP(4)无有关光合作用和细胞呼吸试验探究类题目是高考的重点、热点，题目区分度高，分值重，精确     把握光合作用、细胞呼吸的生理过程、影响因素及相关原理，并能把握试验设计常规步骤是解答此类问题的关键。1．光合作用与细胞呼吸常用的2种典型试验方法(1)“黑白瓶法”：用黑瓶(无光照的一组)测得的为呼吸作用强度值，用白瓶(有光照的一组)测得的为净光合作用强度值，综合两者即可得到真光合作用强度值。(2)梯度法：用一系列不同光照强度、温度或CO2浓度的装置，可探究光照强度、温度或CO2浓度对光合作用强度的影响。2．酵母菌呼吸方式的测定——对比试验法(1)试验原理①酵母菌进行有氧呼吸能产生大量的CO2，在进行无氧呼吸时能产生酒精和CO2。②CO2可使澄清的石灰水变浑浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄——依据石灰水浑浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短，可以检测酵母菌培育液中CO2的产生状况。③橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下可与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。(2)试验中的关键步骤①通入A瓶的空气中不能含有CO2，以保证使第三个锥形瓶中的澄清石灰水变浑浊的CO2是由酵母菌有氧呼吸产生的。②B瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将B瓶中的氧气消耗完后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保是无氧呼吸产生的CO2通入澄清的石灰水中。3．生物呼吸类型判定试验设计探究某生物材料的细胞呼吸类型(假设生物材料为植物种子，呼吸底物只有葡萄糖且不考虑外界条件的影响)，某同学设计试验装置如图，请完善下面的结果猜测。(1)若甲液滴左移，乙液滴不动，则只进行有氧呼吸。(2)若甲液滴不动，乙液滴右移，则只进行无氧呼吸。(3)若甲液滴左移，乙液滴右移，则既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。(4)物理误差的校正：除将装置中生物材料换为杀死的等量同种生物材料外其余均与乙装置相同。4．光合速率与呼吸速率的测定(1)测定装置(2)测定方法及解读Ⅰ.测定呼吸强度eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①装置烧杯中放入适宜浓度NaOH溶液用于吸取CO2,②玻璃钟罩遮光处理，以排解光合作用干扰,③置于适宜温度环境中,④红色液滴向左移动代表呼吸耗氧量))Ⅱ.测定净光合速率eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①装置烧杯中放入适宜浓度的NaHCO3溶液,用于保证容器内CO2浓度恒定满足光合需求,②必需赐予较强光照处理，且温度适宜,③红色液滴向右移动的距离代表净光合速率))(3)试验设计中的3个关键点①变量的把握手段，如光照强度的大小可用不同功率的灯泡(或相同功率的灯泡，但与植物的距离不同)进行把握，不同温度可用不同恒温装置把握，CO2浓度的大小可用不同浓度的CO2缓冲液调整。②对比原则的应用，不能仅用一套装置通过渐渐转变其条件进行试验，而应当用一系列装置进行相互对比。③无论哪种装置，在光下测得的数值均为“表观(净)光合作用强度值”。再悟高考1．(2021·广东理综，29)某新能源争辩爱好小组尝试用木薯块根的淀粉制备燃料酒精。他们用酶将木薯淀粉降解成单糖。查阅资料后，安装的酒精发酵装置、接受的发酵条件如图。(1)向发酵瓶中加入5g酵母