高考生物 考前专项拔高提分练 一　必考热点二　细胞代谢

必考热点二细胞代谢考向1酶和ATP【真题研磨】典例(2024·广东高考T15·酶的结构与功能的关系)现有一种天然多糖降解酶,其肽链由4段序列以Ce5-Ay3-Bi-CB方式连接而成。研究者将各段序列以不同方式构建新肽链,并评价其催化活性,部分结果见表。关于各段序列的生物学功能,下列分析错误的是(B)肽链纤维素类底物褐藻酸类底物W1W2S1S2Ce5-Ay3-Bi-CB+++++++++Ce5+++--Ay3-Bi-CB--+++++Ay3--+++++Bi----CB----注:-表示无活性,+表示有活性,+越多表示活性越强。A.Ay3与Ce5催化功能①不同,但可能存在相互影响B.Bi无催化活性,但可判断与Ay3的催化专一性②有关C.该酶对褐藻酸类底物的催化活性③与Ce5无关D.无法判断该酶对纤维素类底物的催化活性是否与CB相关④【审答思维】关键信息信息转化①由表可知,Ay3与Ce5可能存在相互影响②催化专一性的含义③由表可知,去除Ce5后,酶催化褐藻酸类底物的活性不变④需要检测Ce5-Ay3-Bi肽链的活性【失分警示】(1)酶的活力也称酶的活性,是指酶催化一定化学反应的能力。(2)酶的催化活性是由酶的活性决定的,也受温度、pH等因素影响。【答题要素】“图解”酶的三个特性:【深度学习】酶活性的抑制剂(1)在生物化学反应中,当底物与酶的活性位点形成互补结构时,可催化底物发生变化,如图Ⅰ所示。(2)酶的抑制剂是与酶结合并降低酶活性的分子,竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点,非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合,从而抑制酶的活性,如图Ⅱ、图Ⅲ所示。提醒:(1)温度、pH都能影响酶的空间结构,改变酶的活性,进而影响酶促反应速率。(2)底物浓度和酶浓度都是通过影响底物与酶的接触面积而影响酶促反应速率的,并不影响酶的活性。【多维训练】1.★★(酶的本质和特性)幽门螺杆菌(HP)能产生脲酶催化尿素分解形成氨和二氧化碳,因此若要检测某人胃内是否存在HP,常用14C呼吸实验检测。受检者口服特殊的尿素[14CO(NH2)2]胶囊,根据受检者是否能产生14CO2及含量判断有无HP感染。下列相关叙述错误的是(C)A.脲酶是具有催化作用的蛋白质,能够被蛋白酶水解失活B.温度、pH会影响脲酶的活性,而尿素浓度的改变不影响脲酶活性C.一定时间内产生14CO2的量与脲酶含量有关,与口服尿素剂量无关D.外出聚餐可能会增加HP的传播途径2.★★(ATP的结构及功能)ATP可为代谢提供能量,也参与RNA的合成,ATP结构如图所示,图中~表示特殊的化学键,下列叙述错误的是(C)A.ATP转化为ADP可为离子的主动运输提供能量B.用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNAC.β和γ位磷酸基团之间的特殊的化学键不能在细胞核中断裂D.光合作用可将光能转化为化学能储存于β和γ位磷酸基团之间的特殊的化学键3.★★★(ATP与ADP的相互转化)ATP的合成是生物有机体中主要的化学反应之一,而合成ATP需要ATP合成酶的参与,该酶的作用机理是参与生物体的氧化磷酸化和光合磷酸化。在跨膜质子(H+)动力势能的推动下合成ATP,下列说法错误的是(A)A.该酶广泛分布于线粒体内膜、叶绿体内膜和原核细胞的质膜上B.ATP合成酶跨膜部位呈疏水性,有利于与膜结合部位的稳定C.该酶存在于分化程度不同的活细胞中D.H+跨膜驱动ATP合成的运输方式是协助扩散,需要转运蛋白参与4.★★★(多选·酶的作用)某同学为探究去除淀粉的马铃薯提取液中是否含有催化磷酸葡萄糖转化成淀粉的酶,进行了如下实验设计,相关叙述正确的是(A、B、D)试管磷酸葡萄糖溶液/mL蒸馏水/mL去除淀粉的马铃薯提取液/mL煮沸后的去除淀粉的马铃薯提取液/mL111——21—1—31——1A.实验前可用碘液检测马铃薯提取液中的淀粉是否完全去除,以保证实验结果的准确B.若用碘液检测,只有试管2出现蓝色,则说明提取液中含有催化磷酸葡萄糖转化成淀粉的酶C.若用斐林试剂检测,3支试管均出现砖红色沉淀,则说明提取液中无催化磷酸葡萄糖转化成淀粉的酶D.试管3为对照组,高温使酶失活,可进一步说明马铃薯提取液中是否含有催化磷酸葡萄糖转化成淀粉的酶考向2细胞呼吸与光合作用【真题研磨】典例(2024·广东高考T5·有氧呼吸和无氧呼吸)研究发现,敲除某种兼性厌氧酵母(WT)sqr基因后获得的突变株△sqr中,线粒体出现碎片化现象,且数量减少①。下列分析错误的是(D)A.碎片化的线粒体无法正常进行有氧呼吸B.线粒体数量减少使△sqr的有氧呼吸减弱C.有氧条件下,WT比△sqr的生长速度快D.无氧条件②下,WT比△sqr产生更多的ATP【审答思维】关键信息信息转化①突变株△sqr中,线粒体出现碎片化现象,且数量减少,有氧呼吸减弱,生长速度慢②无氧呼吸发生在细胞质基质中,只在第一个阶段释放出少量能量【失分警示】(1)线粒体是有氧呼吸的主要场所,是彻底的氧化分解,可完成有氧呼吸的第二、三个阶段,释放的能量多。(2)无氧呼吸发生在细胞质基质,是不彻底的氧化分解,葡萄糖中的能量主要储存在酒精或乳酸中,只在第一个阶段释放出少量能量。【答题要素】1.有氧呼吸与光合作用中有关物质的来源和去向:2.光合作用与细胞呼吸过程变化的内在联系:提醒:(1)如果用18O标记土壤中的水,植物产生的CO2和O2含有18O的转移途径是H218O经过光合作用的光反应转移给18O2,H218O经过有氧呼吸的第二阶段转移给C(2)给植物提供18O2,在植物合成的有机物中检测到了18O的原因是有氧呼吸第三阶段18O2与[H]结合生成了H218O,有氧呼吸第二阶段利用H218O生成C18O2,C18O2再参与光合作用的暗反应生成含18O的有机物【深度学习】有氧呼吸中电子传递链糖酵解(有氧呼吸第一个阶段)和丙酮酸氧化过程(有氧呼吸第二个阶段)(也称三羧酸循环阶段)中生成的[H]是在线粒体内膜上继续氧化的。[H]在酶的催化下释放电子和H+,电子被镶嵌在线粒体内膜上的一系列特殊蛋白质捕获和传递,最终与O2、H+结合,生成了H2O,而线粒体内膜上的这些特殊蛋白质则利用电子给予的能量将线粒体基质中的H+泵入内膜和外膜的间隙,构建了跨膜的H+浓度梯度。最终,H+沿着线粒体内膜上ATP合成酶内部的通道流回线粒体基质,推动ATP的合成。【多维训练】1.★★(细胞呼吸的过程以及缓冲体系的作用)磷酸盐体系(HPO42-/H2PO4-)和碳酸盐体系(HCO3-/H2A.有氧呼吸的终产物在机体内可转变为HCOB.细胞呼吸生成ATP的过程与磷酸盐体系有关C.缓冲体系的成分均通过自由扩散方式进出细胞D.过度剧烈运动会引起乳酸中毒说明缓冲体系的调节能力有限2.★★★(表观光合作用与呼吸作用)如图表示某植株在不同光照强度下,单位时间内CO2释放量和O2产生总量的相对变化。对植物生理过程分析正确的是(A)A.光照强度为a时,该植株内有机物总量将减少B.光照强度为b时,该植株的光合作用强度是细胞呼吸强度的两倍C.光照强度为c时,叶肉细胞的光合作用强度与细胞呼吸强度相等D.光照强度为d时,叶肉细胞产生ATP的细胞器是细胞质基质、线粒体、叶绿体3.★★★★(细胞呼吸与光合作用实验)为了研究某种植物光合速率和呼吸速率对生长、发育的影响,研究者做了以下相关实验:将长势相同的该植物幼苗分成若干组,分别置于不同温度下(其他条件相同且适宜),暗处理1h,再光照1h,测其干重变化,得到如图所示的结果。下列说法错误的是(B)A.32℃时植物的光合速率大于呼吸速率B.24小时恒温26℃条件下,当光照时间超过4小时,该植物幼苗能正常生长C.该植物进行光合作用时,当光照强度突然增加,C3的量减少D.将该植物放在H218O的水中培养,光照一段时间后可以在体内发现(C4.★★★★(多选·密闭环境中一段时间O2、CO2含量变化)连续48h测定温室内CO2浓度及植物CO2吸收(或释放)速率,得到下图所示曲线(整个过程中呼吸作用强度恒定)。下列有关叙述正确的是(B、D)A.实验的前3小时叶肉细胞产生ATP的场所是线粒体内膜和线粒体基质B.如改用相同强度绿光进行实验,c点的位置将上移C.由图可知在植物叶肉细胞中,呼吸速率与光合速率相等的时刻为第6、18、30、42小时D.实验中该植物前24小时有机物积累量小于后24小时有机物积累量5.★★★★(多选·细胞呼吸与光合作用的计算)用等体积的三个玻璃瓶甲、乙、丙,同时从某池塘水深0.5m处的同一位置取满水样,立即测定甲瓶中的氧气含量,并将乙、丙瓶密封后沉回原处。一昼夜后取出玻璃瓶,分别测定两瓶中的氧气含量,结果如表所示(不考虑化能合成作用),有关分析合理的是(B、C、D)透光玻璃瓶甲透光玻璃瓶乙不透光玻璃瓶丙4.9mg5.6mg3.8mgA.丙瓶中浮游植物的细胞产生NADPH和NADH的细胞器是叶绿体和线粒体B.在一昼夜内,丙瓶生物细胞呼吸消耗的氧气量约为1.1mgC.在一昼夜后,乙瓶水样的pH比丙瓶的高D.在一昼夜内,乙瓶中生产者实际光合作用产生的氧气量约为1.8mg考向3影响细胞呼吸和光合作用的因素【真题研磨】典例(2024·湖北高考T4·植物光合作用的影响因素)植物甲的花产量、品质(与叶黄素含量呈正相关)与光照长短密切相关ⓐ。研究人员用不同光照处理植物甲幼苗,实验结果如下表所示。下列叙述正确的是(C)组别光照处理首次开花时间茎粗/mm花的叶黄素含量/(g·kg-1)鲜花累计平均产量/(kg·hm-2)①光照8h/黑暗16h7月4日9.52.313000②光照12h/黑暗12h7月18日10.64.421800③光照16h/黑暗8h7月26日11.52.422500A.第①组处理有利于诱导植物甲提前开花,且产量最高ⓑB.植物甲花的品质与光照处理中的黑暗时长呈负相关ⓒC.综合考虑花的产量和品质,应该选择第②组处理D.植物甲花的叶黄素含量与花的产量呈正相关ⓓ【审答思维】关键信息信息转化ⓐ植物甲的花产量、品质与叶黄素含量及光照长短的关系ⓑ第①组处理有利于诱导植物甲提前开花,但产量最低ⓒ由表格可知,花的品质与光照处理中的黑暗时长并不是负相关ⓓ表中信息显示花的叶黄素含量与花的产量不是正相关【失分警示】不能正确区别自变量和因变量(1)自变量是研究中被操纵或控制的变量,是导致其他变量发生变化的原因或影响因素,如探究温度对酶活性的影响的实验中,温度是自变量。(2)因变量是研究中受到自变量的影响而变化的变量,是研究者想要测量或观察的结果或反应,如酶的活性是因变量。【答题要素】1.辨析净光合速率与总光合速率:(1)微观辨析总光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系:(2)深度解读总光合速率与呼吸速率的关系:2.影响细胞呼吸的因素和影响光合作用的因素:提醒:(1)在活细胞中,无氧呼吸第一个阶段,有氧呼吸第一、二个阶段可以产生NADH,光合作用的光反应阶段可产生NADPH。(2)光合作用强度和细胞呼吸强度都受温度影响,但一般光合作用相关酶的最适温度较低。【多维训练】1.★★★(氧气浓度对细胞呼吸的影响)在北方一个储藏白菜的地窖中,进行连续监测,发现随着时间的推移,地窖中氧气浓度、二氧化碳浓度的关系如图所示,分析该图,下列说法错误的是(B)A.AB段O2消耗量很大,CO2浓度显著上升,白菜的呼吸方式主要为有氧呼吸B.BC段CO2浓度几乎不上升,原因是此时只进行无氧呼吸C.CD段O2的浓度接近0,而CO2浓度仍在上升,白菜主要在进行无氧呼吸D.由图可知,储存白菜的适宜O2浓度在5%左右2.★★★(无氧呼吸和有氧呼吸的影响因素)种皮会限制O2进入种子。豌豆干种子吸水萌发实验中子叶耗氧量、乙醇脱氢酶活性与被氧化的NADH的关系如图所示。已知无氧呼吸中,乙醇脱氢酶催化生成乙醇,与此同时NADH被氧化。下列说法错误的是(C)A.p点为种皮被突破的时间点B.Ⅱ阶段种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸C.Ⅲ阶段种子无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐增加D.q处种子无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多3.★★★★(CO2、温度对光合作用的影响)如图甲为光合作用最适温度条件下,植物光合速率测定装置图,图乙中a、b为测定过程中某些生理指标相对量的变化。下列说法错误的是(B)A.图甲装置在较强光照下有色液滴向右移动,再放到黑暗环境中有色液滴向左移动B.若将图甲中的CO2缓冲液换成质量分数为1%的NaOH溶液,其他条件不变,则植物幼苗叶绿体产生NADPH的速率将不变C.一定光照条件下,如果再适当升高温度,光合速率会发生图乙中从b到a的变化,同时呼吸速率可能会发生从a到b的变化D.若图乙表示图甲植物光合速率由a到b的变化,则可能是适当提高了CO2缓冲液的浓度4.★★★★(多选·温度对植物细胞呼吸和光合作用的影响)将某株植物置于CO2浓度适宜、水分充足、光照强度合适的环境中,测定其在不同温度下光合作用强度(总强度)和细胞呼吸强度,得到如图的结果。下列叙述错误的是(B、C)A.由图可知,该植物光合作用的最适温度为15~25℃B.由图可知,随着温度逐渐升高,该植物细胞呼吸强度也一直在逐渐升高C.若每天的日照时间为12h,则该植物在25℃左右的环境中生长速度最快D.若每天的日照时间为12h,则该植物在5℃环境中与在25℃环境中生长速度基本相同1.★★(ATP的应用)如图表示蛋白质的磷酸化和去磷酸化过程,而磷酸基团的添加或除去(去磷酸化)对许多反应起着“生物开关”的作用。下列相关叙述正确的是(D)A.蛋白质的磷酸化和去磷酸化是一个可逆过程B.蛋白质磷酸化是一个放能过程C.蛋白质去磷酸化是一个吸能过程D.蛋白质磷酸化属于“开”,去磷酸化属于“关”2.★★★(酶促反应原理及影响酶促反应的因素)从某微生物中提取出的淀粉酶能催化淀粉水解成麦芽糖。取适量淀粉酶分别在不同温度下水解等量淀粉,并在第1h末和第2h末测定麦芽糖含量。下列结论正确的是(C)A.淀粉酶能提供活化能,所以能使淀粉水解反应加快B.由0~1h的数据可知,该淀粉酶的最适温度为35℃C.在15℃条件下,第6h结束麦芽糖含量也可达到1.8g·mL-1D.35℃时淀粉酶已变性,故1~2h水解的淀粉比25℃少3.★★★★(细胞呼吸与光合作用的关系)图1是某高等植物叶肉细胞部分结构示意图,其