核心考点 DAY 02-细胞代谢(跨膜运输、光合与呼吸)【含答案详解】

核心考点DAY02《细胞的代谢》(跨膜运输\呼吸与光合)专题01.水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散，称为渗透作用。其产生条件：①半透膜；②浓度差。02.原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的物质，可把它看做一层半透膜。其伸缩性大。03.对于水分子来说，细胞壁是全透性的，即水分子可以自由地通过细胞壁，细胞壁的作用主要是保护和支持细胞，伸缩性比较小。04.当细胞液浓度小于外界溶液浓度时，细胞失水，由于原生质层的伸缩性大于细胞壁，当细胞不断失水时，植物细胞就发生质壁分离现象，此时若将细胞放入清水中，细胞液浓度大于外界溶液，细胞吸水，发生质壁分离复原现象。05.观察质壁分离实验采用成熟的植物细胞为材料，如紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞。实验时可以（“可以”、“不可以”）选择紫色洋葱内表皮细胞，外界溶液用色素溶液；实验时可以（“可以”、“不可以”）选择黑藻的叶肉细胞，观察的参照物是叶绿体该实验观察中始终使用的是低倍镜，采用的对照形式为自身前后对照。06.小分子、离子的跨膜运输方式方式方向(?浓度→?浓度)载体(需要/不需要)能量(消耗/不消耗)举例被动运输自由扩散高→低不需要不消耗H2O、O2、CO2、甘油、脂肪酸、乙醇、苯、尿素协助扩散高→低需要不消耗H2O（主要）、葡萄糖进入红细胞静息电位：K+外流动作电位：Na+内流主动运输低→高需要消耗小肠吸葡萄糖、氨基酸、无机盐离子等07.大分子、颗粒性物质的跨膜运输方式【体现了膜的流动性性（结构特点）】(1)胞吞：消耗(消耗/不消耗)能量，如变形虫摄食。如突触前膜释放神经递质（小分子）(2)胞吐：消耗(消耗/不消耗)能量，如抗体、蛋白质类激素等分泌蛋白的分泌。08.RNA和蛋白质等大分子物质通过核孔进出细胞核，而不是通过核膜。09.胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解。10.Na+、K+等无机盐离子一般以主动运输的方式进出细胞，但也可通过协助扩散进出细胞。11.同一种物质进出不同细胞的运输方式可能不同，如红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散，小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式可以是主动运输或协助扩散。12.物质通过协助扩散进出细胞时需要借助膜上的转运蛋白，可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型；主动运输需要载体蛋白的协助。13.载体蛋白的特性：①特异性：一种载体蛋白通常只与一种或一类离子或分子结合，不同细胞膜上载体蛋白的种类不同。②饱和性：当细胞膜上的载体蛋白全部参与物质运输后，细胞运输该物质的速率达最大值。14.通道道白和载体蛋白在运输物质过程中发生（“发生”、“不发生”）空间结构的改变。载体蛋白介导协助扩散或主动运输，每次转运时自身构像都改变（“改变”、“不改变”）。通道蛋白只介导协助扩散运输，分子或离子通过通道蛋白时不需要（“需要”、“不需要”）与通道蛋白结合（在这个时段，空间结构不变）。15.小肠上皮细胞细胞：对葡萄糖的吸收，由下图可知，小肠上皮细胞通过SGLT1、GLUT2转运葡萄糖分别属于什么运输方式？主动运输，协助扩散。16.酶的特性：①高效性：同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。②专一性：一种酶只能催化一种或一类化学反应。能催化淀粉水解的酶是淀粉酶，能催化植物细胞壁水解的酶是纤维素酶和果胶酶。③作用条件较温和：酶需要适宜的温度和pH。17.酶在反应过程中结构改变（改变/不变），反应前后结构不变（改变/不变），化学性质不变（改变/不变），不提供（提供/不提供）能量，自身不会（会/不会）被消耗。18.单位时间内底物的消耗量或产物的生成量称为酶活性。19.过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶发生失活。在0℃左右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性可以升高。因此，酶制剂适宜在低温下保存。20.①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。（因为：碘液只能检测淀粉是否被水解，而蔗糖分子无论是否被水解都不会使碘液变色）②若选择淀粉和淀粉酶来探究温度对酶活性的影响，检测底物被分解的试剂宜选用碘液（碘液/斐林试剂），不能选用斐林试剂（碘液/斐林试剂）的原因是：斐林试剂（碘液/斐林试剂）鉴定时需要水浴加热，而该实验中需严格控制温度21.建议①：H2O2探究pH对酶活性的影响。建议②：淀粉酶探究温度度对酶活性的影响。22.细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢，它是细胞生命活动的基础，其进行的主要场所是细胞质基质。23.加热能促进H2O2分解是因为提供了能量，Fe3＋、过氧化氢酶能促进H2O2分解是因为降低了化学反应的活化能。24.活化能：分子从常态转变为所需要的能量。25.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数是RNA。26.酶的合成场所主要在核糖体，还有细胞核、线粒体、叶绿体。酶的作用场所是细胞内、细胞外、生物体外。27.生物生命活动的能量最终来源是太阳能，生物体生命活动的主要能源物质是糖类，直接能源物质是ATP。28.ATP的中文名称是腺苷三磷酸。ATP的结构简式是A—P～P～P，其中A代表腺苷，由一分子腺嘌呤和一分子核糖组成，P代表磷酸基团，～代表一种特殊的化学键。29.对于动物、人、真菌和大多数细菌来说，产生ATP的生理过程是呼吸作用；对于绿色植物来说，产生ATP的生理过程是光合作用和呼吸作用。30.ATP在细胞中含量少，转化迅速，含量处于动态平衡。31.细胞内的吸能反应一般与ATP的水解相联系，由其提供能量；放能反应一般与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中。32.ATP的组成元素是CHONP，生物体中具有相同组成元素的物质还有DNA、RNA、磷脂等。33.ATP去掉1个磷酸基团后简称ADP；ATP去掉2个磷酸基团后简称AMP，其中文名称为一磷酸腺苷或腺嘌呤核糖核苷酸，是组成RNA的基本单位之一。34.ATP与ADP的相互转化反应式不属于(属于/不属于)可逆反应，其中物质可逆，能量不可逆，酶不同(相同/不同)，场所不同(相同/不同)。35.能源相关知识归纳（1）细胞生命活动的主要能源物质：糖类（2）细胞生命活动的直接能源物质：ATP（3）细胞内良好的储能物质：脂肪（4）植物体内的储能物质：淀粉、脂肪；植物体内特有的储能物质：淀粉（5）动物体内的储能物质：糖原、脂肪；动物体内特有的储能物质：糖原36.检测CO2：CO2可使澄清石灰水变浑浊，或使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。可根据石灰水的浑浊程度或溴麝香草酚蓝溶液变黄的时间长短来判断CO2的多少。37.检测酒精：橙色的重铬酸钾溶液在酸条件下与乙醇反应变成灰绿色。检测酒精时将酵母菌培养时间适当延长，因为：葡萄糖也能和酸性重铬酸钾反应发生颜色变化。38.有氧呼吸（1）线粒体是真核生物进行有氧呼吸的主要场所，能否说生物没有线粒体就无法进行有氧呼吸(不能)（2）线粒体能直接利用葡萄糖进行氧化分解(×)（3）在线粒体内膜利用的【H】只来自于丙酮酸水解(×)（4）有氧呼吸中只产生水不消耗水(×)（5）有氧呼吸三个阶段均产生ATP，第二阶段产生的ATP最多(×)（6）有氧呼吸过程等同于有机物在体外燃烧(×)（7）人体骨骼肌细胞在缺氧条件下，细胞呼吸产生的CO2体积多于吸收的O2的体积(×)（8）细胞在供糖不足时，无氧呼吸可将脂肪氧化为乳酸或酒精(×)线粒体内膜对H+高度不通透，因此，内膜外的H+不能扩散进入线粒体基质中，只能通过蛋白质Ⅴ流入线粒体基质，蛋白质Ⅴ是ATP合酶，利用H+内流的能量，利用ADP和Pi合成ATP。O2是高能电子的最终受体。酶ⅤⅣⅢⅡ（9）写出有氧呼吸的总反应式：C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶ⅤⅣⅢⅡ酶写出无氧呼吸的总反应式：酶酶①乳酸菌、玉米胚、马铃薯块茎、高等动物：C6H12O62C3H6O3+少量能量酶②酵母菌、多数高等植物：C6H12O62CO2+C2H5OH+少量能量注：不同生物无氧呼吸的产物不同，是因为酶的种类不同。无氧呼吸产生的[H]实质是NADH（还原型辅酶I）39.无氧呼吸的两个阶段都在细胞质基质中进行。无氧呼吸第一阶段与有氧呼吸完全相同，都产生了共同的中间产物丙酮酸；第二阶段，丙酮酸在不同酶的催化下生成乳酸或酒精和CO2。40.无氧呼吸在第一阶段释放出少量(大量/少量)能量，合成少量(大量/少量)ATP，葡萄糖分子中的大部分能量则存留在酒精或乳酸中。41.细胞呼吸；指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成CO2或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。42.O2对呼吸作用的影响（1）原理A.O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。B.O2浓度低时，无氧呼吸占优势。C.随着O2浓度增大，无氧呼吸逐渐被抑制，有氧呼吸不断加强。D.当O2浓度达到一定值后，随着O2浓度增大，有氧呼吸不再加强（受呼吸酶数量等因素的影响）。（2）应用A.选用透气的消毒纱布包扎伤口，抑制破伤风芽孢杆菌等厌氧细菌的无氧呼吸。B.作物栽培中及时松土，保证根细胞的正常呼吸。C.提倡慢跑，防止肌细胞无氧呼吸产生大量乳酸。D.稻田定期排水，抑制无氧呼吸产生酒精，防止酒精中毒，烂根死亡43.连线：①中耕松土(通气)促进根的呼吸，有利于无机盐的吸收②零上低温、低氧、高CO2、一定湿度储存水果、蔬菜③零上低温、低氧、高CO2、干燥储存种子(粮食)④大棚作物，夜间降温降低呼吸速率，减少有机物的氧化分解⑤稻田定期排水长期水淹，无氧呼吸产生酒精使根部腐烂(2020·全国Ⅰ，30节选)中耕是指作物生长期中，在植株之间去除杂草并进行松土的一项栽培措施，该栽培措施对作物的作用有减少杂草与植物对水分、矿质元素和光的竞争；增加土壤氧气含量，促进根系细胞的呼吸(答出2点即可)。44.色素的提取：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。45.色素的分离：不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的快，反之则慢，这样色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。分离方法：纸层析法。46.色素提取实验中，①无水乙醇作用：溶解、提取色素；②层析液作用：分离色素；③SiO2作用：破坏细胞结构，使叶片研磨更充分；④CaCO3作用：防止研磨中叶绿素被破坏。47.叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。48.色素的功能是吸收、传递、转化光能（三个空）/捕获光能（一个空）49.光合作用的场所是叶绿体。叶绿体增大膜面积的方式是类囊体堆叠形成基粒。50.绿叶中的光合色素有4种，可归为两大类：叶绿素（含量约占3/4)和类胡萝卜素（含量约占1/4)。51.色素分离的滤纸条上观察到4条色素带，自上而下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）和叶绿素b（黄绿色）。可知胡萝卜素的溶解度最高，叶绿素b的溶解度最低；叶绿素a的含量最多，胡萝卜素的含量最少。52.叶绿素分子中含有Mg元素；叶绿素的合成需要光照条件，黑暗中植物幼苗会长成黄化苗；低温会破坏叶绿素分子，而类胡萝卜素分子稳定，因此秋冬季多数绿色植物叶片变黄。53.判断：（1）可以用体积分数为95%的乙醇加入适量无水碳酸钠来代替无水乙醇做光合色素的提取剂。（√）（2）“提取和分离叶绿体色素”实验提取和分离色素的方法可用于测定绿叶中各种色素含量。（×）（3）分离色素时需充分层析30min后，方可取出滤纸条观察色素带。（×）（4）光能的吸收发生在类囊体膜上，光能的直接转化发生在叶绿体基质中。（×）（5）光反应需要光，不需要酶，暗反应不需要光，需要多种酶。（×）（6）绿叶中色素的提取过程中，常使用单层尼龙布过滤而不可使用脱脂棉。（√）（7）植物根部细胞不含叶绿体，利用这类细胞不可能培育出含叶绿体的植株。（×）（8）光照下，叶肉细胞中的ATP均源于光能的直接转化。（×）54.光合作用总反应式：CO2+H2O(CH2O)+O255.根据下图回答。①阶段Ⅰ是光反应阶段，在叶绿体的类囊体薄膜（基粒）上进行；阶段Ⅱ是暗反应阶段，在叶绿体基质中进行。②A是H2O，B是O2，C是NADPH，D是ATP，E是CO2，F是C3，G是(CH2O)。NADPH的中文名称是还原型辅酶II。③能量转换：a.光反应：光能→ATP和NADPH中活跃的化学能。b.暗反应：ATP和NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能。c.光合作用：光能→ATP和NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能。56.光反应为暗反应提供ATP和NADPH，暗反应为光反应提供ADP、Pi、NADP+。57.恩格尔曼实验证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧。希尔根据实验推测光合作用中O2的产生来自于H2O。58.鲁宾和卡门的实验方法是：同位素示踪法。59.根据右图关于光反应阶段，回答下列问题：①电子的最初供体：H2O；②电子的最终受体：NADP+；③光系统I和光系统II的功能：吸收、传递、转化光能；④合成ATP的能量直接来源于：H+的电化学势能（梯度）；⑤H+从叶绿体基质进入类囊体腔的方式：主动运输；⑥H+从类囊体腔进入叶绿体基质的方式：协助扩散。⑦叶绿体基质与类囊体质子浓度差得以维持的原因：类囊体腔内水的光解产生H+;通过主动运输将H+从叶绿体基质运入类囊体腔；叶绿体基质中NADPH的合成消耗H+。⑧强光下，由于光反应产生的NADPH多于(填“多于”或“少于”)暗反应消耗的量，导致光反应的NADP+供应不足，电子积累较多，O2易结合多余电子形成Oeq\o\al(－1,2)，发生光抑制。60.根据右图卡尔文循环和产物输出过程，回答下列问题：①卡尔文循环的场所是：叶绿体基质，②淀粉的合成场所：叶绿体基质，蔗糖合成场所：细胞质基质。③NADPH在暗反应中的作用：作为还原剂并提供能量。④磷酸丙糖的去路有：在生成C5；在叶绿体基质合成淀粉、氨基酸；转运至细胞质基质合成蔗糖。⑤与葡萄糖相比，以蔗糖作为光合产物进行长距运输的好处是：蔗糖是非还原糖，具有很高的稳定性；蔗糖由1分子葡萄糖和1分子果糖组成，对碳的运载量相对较大；61.生理指标的表示①呼吸速率：用黑暗环境中，单位时间内CO2释放量、O2吸收量或有机物消耗量表示。②净光合速率：用光照下，单位时间内CO2释放量、O2吸收量或有机物积累量表示。③总（真正）光合速率：用单位时间内CO2固定、消耗量、O2产生量或有机物合成量表示。④三者关系：总光合＝净光合＋呼吸。注意:光照培养阶段，密闭装置中CO2浓度变化量应为光合作用强度与呼吸作用强度间的“差值”，切不可仅答成“光合作用消耗”导致装置中CO2浓度下降。62.阴生植物的光补偿点和光饱和点都较低，农业生产上一般间作。原因是：（1）两种植物的根系深浅搭配，合理的利用了不同层次土壤内水分和养分。（2）两种植物高矮结合，充分利用了不同层次的阳光。（与选择性必修2P25，群落的垂直结构联系，选择性必修2P32，立体农业联系）63.延长光合作用时间，通过轮作或套作。轮作：在同一块田地上，按预定的种植计划，轮换种植不同的作物。连作：在同一块地上长期连年种植一种作物。套作：同一块田地上，在前季作物的生育后期，在其株行间播种或移栽后季作物的种植方式。原因是：（1）不同作物吸收土壤中的营养元素的种类、数量及比例各不相同，根系深浅与吸收水肥的能力也各不相同，轮作还可以均衡利用土壤中的矿质元素。（2）每种作物都有一些专门为害的病虫杂草，轮作能够改变原有的食物链，防止病虫害；抑制杂草生长，减轻草害。64.阴生植物的光饱和点和光补偿点都比阳生植物低，原因是：阴生植物的茎细长，叶薄，细胞壁薄，机械组织不发达，但叶绿体颗粒大、呈深绿色，因此这类植物适应在弱光条件下生存。选择性必修2P3465.生产者常使用有机肥（有机肥），是因为：有机肥被微生物分解可产生CO2和无机盐，以增大CO2浓度，同时微生物分解有机物释放热能，有利于土壤保温。7.将目的基因导入受体细胞转化是指目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。实质是基因重组(变异类型)导入至植物细胞花粉管通道法方法1：用微量注射器将含目的基因的DNA溶液直接注入子房中方法2：在植物受粉后的一定时间内，剪去柱头，将DNA溶液滴加在花柱切面上，使目的基因借助花粉管通道进入胚囊。农杆菌转化法农杆菌特点：易感染单子叶叶植物和裸子植物，对大多数叶植物没有感染能力（人工添加酚类化合物可以解决）。原理：农杆菌细胞内含Ti质粒，当它侵染植物细胞后，能将Ti质粒上的T-DNA转移到被侵染的细胞，并且将其整合到该细胞的染色体DNA上。过程：①农杆菌转化法中的两次拼接和两次导入：第一次拼接是将目的基因拼接到Ti质粒的T−DNA上，第二次拼接（非人工操作）是指插入目的基因的T−DNA拼接到受体细胞的染色体DNA上；//第一次导入是导入农杆菌，第二次导入（非人工操作）是将含目的基因的T−DNA导入受体细胞。②导入的目的基因可能存在于细胞质中（具体位置是线粒体、叶绿体），也可能整合到染色体DNA上。存在于染色体DNA上的目的基因有可能通过花粉传播进入杂草或其他作物中，造成“基因污染”。③T-DNA上也要有标记基因，筛选导入成功的受体细胞。④植物的受体细胞是受精卵或体细胞。导入至动物细胞显微注射法受体细胞受精卵。过程：构建基因表达载体并提纯→利用显微注射法将基因表达载体注入动物的受精卵中→早期胚胎培养→胚胎移植（移植到同期发情的母畜子宫内）→获得具有新性状的动物（也叫生物反应器）膀胱生物反应器：利用转基因的动物的尿液来获得目的蛋白，一般采用工程化膀胱上皮细胞生产特定的蛋白并分泌进入尿液；膀胱生物反应器具有一定的优点：如尿液产量大、收集方便；膀胱生物反应器（无/有）周期和性别的限制,在任何时期,雌雄动物均可通过尿液收集目的蛋白；从尿中提取蛋白更容易,因为尿液中含有的蛋白种类及其他杂质相对较少易于纯化。导入至微生物细胞Ca2+处理法（感受态细胞法）常用菌:大肠杆菌。微生物作为受体细胞的原因是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对少。过程：Ca2+处理细胞→感受态细胞→表达载体与感受态细胞混合→感受态细胞吸收DNA8.目的基因的检测与鉴定类型检测内容方法分子水平检测受体细胞的染色体DNA上是否插入了目的基因;目的基因是否转录出mRNA。分子杂交、分子杂交等技术。PCR技术检测（1）受体细胞的染色体DNA上是否插入了目的基因：例如：检测棉花的染色体DNA上是否插入了Bt基因或检测Bt基因。提取棉花细胞染色体DNA→Bt基因的特异性引物进行PCR扩增→对扩增产物进行检测（如：琼脂糖凝胶电泳检测）（2）PCR技术检测受体细胞的目的基因是否转录出了mRNA。方法：提取转基因生物的总mRNA，在逆转录酶作用下合成cDNA，再用与目的基因特异性结合的引物进行PCR扩增，检测是否有扩增产物。分子杂交技术探针：是一种带有放射性同位素、荧光染料或其他化学物质标记的（单/双）链核酸序列，可以是DNA或RNA，用来检测样品中的特定核酸序列。探针能够通过分子杂交的方式与目标序列结合，从而实现对目标序列的检测。延伸延伸变性→延伸延伸变性→复性受体细胞的目的基因是否翻译成蛋白质方法：抗原-抗体杂交原理：抗体与抗原的结合具有特异性过程：从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体与提取的蛋白质进行抗原-抗体杂交，若出现杂交带，则说明目的基因已成功翻译。个体生物学水平的鉴定鉴定生物是否具有该蛋白质赋予的某种特性以及具有该特性的程度（活性鉴定）①抗虫：做抗虫接种实验（饲喂害虫），观察（害虫/植物体）的生存状况。②抗病：做病原体接种实验，观察（病原体/植物体）的生存状况。③抗盐：将转基因植物移栽到含有较高盐的土壤中，观察其生长状况。④抗寒：将转基因植物移栽到低温（寒冷）环境中，观察其生长状况。（2025·黑吉辽蒙·节选）香树脂醇具有抗炎等功效，从植物中提取难度大、产率低。通过在酵母菌中表达外源香树脂醇合酶基因N，可高效生产香树脂醇。回答下列问题。(4)进一步检测转基因酵母菌发酵得到的香树脂醇含量并进行比较，可以选出最优的香树脂醇合酶基因的改造方案。（2025·山东·节选）种子休眠是抵御穗发芽的一种机制。通过对Ti质粒的改造，利用农杆菌转化法将Ti质粒上的T-DNA随机整合到小麦基因组中，筛选到2个种子休眠相关基因的插入失活纯合突变体。与野生