高考生物：细胞代谢（解析版）

专题二细胞代谢

定考向

（1）酶在代谢中的作用（2）ATP在能量代谢中的作用

（3）光合作用的基本过程（4）影响光合作用速率的环境因素

（5）细胞呼吸

建网络

册令欣的预舛美？

T蛋白质或RNA化学本质«u

总反应式+r能量

静R或&伸肥内加存作对吗？阿C(,Hl,O6>H2O-k>O,-^12H,O+f»CO,+

显著降低化学反|呼吸

作用机理场所细胞用基质和④线粒体

应的②活化能

酶

总反应式C,H“O”22GH；（）H+2c0：+能量（少）

高效性、专一性、」

蔡广或C11H12O,A2C,H6O,+能显（少）

作用条件较温和细胞

呼吸一忆的

/：呼吸场所⑤细胞质基板

.，温度、、底物」歹闻传

学浓度、p解H浓度等母鳍

心.细（影响因素K温度、O,、HQ等

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谢

函一⑥叶绿体类聋体薄腴

③A-P~P~P（结构简式

质/~.口函一叶绿体基质

ATP篝詈ADP+Pi+能僦曲目

M成屏'［总反应式）⑦8.+HQ德（CH,0）+0,

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'-------'___________叶球体_____________

5往往的婕办7?的本•可？

（影响因素）一⑧光照、温度、、、矿质元素等

细胞呼吸动植物,a）2H2O

光合作用。

AT展"嬴"还二方产生的仃P&佃胞内美为3于同一物缸可以选用吗?

各项生命活动的」

直接能源物质一^

赣判对错I

行）而范新浦星薪茁掾究温度对酶活性的影响时，既可用碘液也可用斐林试剂检

测。（X）

（2）酶提供了反应过程所必需的活化能。（X）

（3）细胞质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体。（义）

（4）ATP水解一般与放能反应相联系，反之，则与吸能反应相联系。（X）

（5）一个ATP中含有两个特殊化学键，且都容易形成和水解。（X）

（6）人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡。（X）

（7）检测醉母菌培养过程中是否产生CCh,可判断其呼吸方式。（X）

（8）人在剧烈运动时产生的CO2全部来自有氧呼吸。（V）

⑼无氧呼吸产生的ATP少，是因为大部分能量以热能的形式散失。（X）

（10）无水乙静在色素的提取和分离实验中起到分离色素的作用。（义）

回归教材

（1）试管中加入斐林试剂后，需要将试管放入5（L65c的温水中加热约2min（必

修LP18）,需要严格坐制温度，所以探究温度对酶活性影响时，不能用斐林试

剂。

（2）Fe3+和过氧化氢酶能促进过氧化氢分解，它们没有给过氧化氢分子提供能

量，而是降低了过氧化氢分解反应的活化能。（必修1.P78）

（3）有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸的场所均为细胞质基质，生成少量ATP.（必

修1.P93）

（4）许多吸能反应与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量；许多放

能反应与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中，用来为吸能反应直接

供能。（必修1.P89）

（5）ATP分子的结构可以简写成A—P~P~P,其中A代表腺甘，P代表磷酸基

团，~代表一种特殊的化学键。由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥

等原因，使得这种化学键不稳定，未端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子

结合的趋势，也就是具有较高的转移势能。（必修1.P86）

（6）对细胞的正常生活来说，ATP与ADP的这种相互转化，是时刻不停地发生

并具处于动态平衡之中的。（必修1.P87）

（7）酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。在有氧条件下，酵母菌通

过细胞呼吸产生大量的二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生

酒精，还产生少量的二氧化碳。（必修1.P92）

（8）有氧运动能避免肌细胞因供氧不足进行无氧呼吸产生大量乳酸。（必修

1.P95）人在剧烈运动时产生的CO2全部来自有氧呼吸。

（9）无论是分解成酒精和二氧化碳或者是转化成乳酸，无氧呼吸都只在第一阶

段释放出;少量的能量，生成少量ATPo葡萄糖分子中的大部分能量则存留在酒

精或乳酸中。（必修1.P94）

（10）绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以可以用无水乙醇提

取绿叶中的色素。绿叶中的色素不只有一种，它们都能溶解在层析液中，但不同

的色素溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。这样，

绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分开。（必修1.P98）

明核心

微专题1薛和ATP

1.酶的知识归纳

不为出嘀丸沙方函）

「以人的以缈能Tr-

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降低化化学反应前后.细胞

学反应其般量与化学内或V.II

核糖核甘酸

的活化性质均不发生细胞

场所

能改变外：细胞核（主要）

赢『与无机倡

秣外起虫殁i化用和笺

作用专一性

作用条件较温和

2.酶的特性及影响酶活性的因素曲线分析

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:2的空间结构不狼•以环，淤件透支廿说拈核可伏£:

------------------

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：仅应溶油pM温质）的变化不当响卧作冏的长连温用I或

3.酶的特性相关探究实验

探究能殛二）

I----[-效性—

｛专一性）■—!

过区化氢分别在过铤化氢酶

和Fe”的傕化作用F,观察气淀粉、蔗糖分别在唾液淀粉

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剂剜不乩津渔，国学无

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过氧化象号浣扮自身O,产生快慢或多少.不能

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4.以ATP为核心，构建能量转化模型

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考向1围绕ATP的结构与功能，考查科学思维能力

1.（2021•海南卷，14）研究人员将32P标记的磷酸注入活的离体肝细胞，1〜2min

后迅速分离得到细胞内的ATPo结果发现ATP的末端磷酸基团被32P标记，并测

得ATP与注入的32P标记磷酸的放射性强度几乎一致。下列有关叙述正确的是

（）

A.该实验表明，细胞内全部ADP都转化成ATP

B.32P标记的ATP水解产生的腺昔没有放射性

C.32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率相等

D.ATP与ADP相互转化速度快，且转化主要发生在细胞核内

答案B

解析根据题意可知，该实验不能说明细胞内全部ADP都转化成ATP,A错误；

腺昔由腺喋吟和核糖构成，不含磷元素，无放射性，B正确；根据题意可知，放

射性几乎只出现在ATP的末端磷酸基团，C错误；该实验不能说明转化主要发

生在细胞核内，D错误。

2.如图1是细胞中某种小分子化合物的结构模式图，其中①〜③代表化学键，④

和⑤代表化学基团；图2表示哺乳动物成熟红细胞内ATP产生量与02供给量的

关系。下列叙述正确的是（）

图1图2

A.图1中②处的化学键比①处的更稳定

B.图1中的⑤处为碱基，且该碱基是RNA所特有的

C.据图2可知，哺乳动物的成熟红细胞不能进行细胞呼吸

D.哺乳动物的成熟红细胞吸收葡萄糖需要消耗ATP

答案A

解析图1所示的物质可以是ATP,特殊化学键①容易形成也容易水解，特殊化

学键②比特殊化学键①更稳定，A正确；若图1中的⑤处是碱基A（腺喋吟），腺

喋吟是DNA和RNA共有的碱基，B错误：哺乳动物的成熟红细胞可以进行无

氧呼吸，C错误；哺乳动物的成熟红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散，不需要

消耗ATP,D错误。

考向2结合与酶有关的实验，考查科学探究能力

3.（2022.广东卷，13）某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究，结果见

下表。下列分析错误的是（）

组别pHCaCh温度/℃降解率/%

①9+9038

②9+7088

③9—700

④7+7058

⑤5+4030

注；+/—分别表示有/无添加，反应物为I型胶原蛋白。

A.该酶的催化活性依赖于CaCh

B.结合①②组的相关变量分析，自变量为温度

C.该酶催化反应的最适温度为70℃,最适pH为9

D.尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物

答案C

解析分析②③组可知，没有添加CaC12,降解史为0,说明该酶的催化活性依

赖于CaCL,A正确；分析①②组变量可知，pH均为9,都添加了CaCh,温度

分别为9（）°C、70℃,故自变量为温度，B正确；②组酶的活性最高，此时pH

为9,温度为70℃,但由于分组较少，不能说明其最适温度为70°C,最适pH

为9,C错误；该实验的反应物为I型胶原蛋白，要确定该酶能否水解其他反应

物还需补充实验，D正确。

4.卜表是在50C时测定淀粉和Ca?+对|3—淀粉酶的活性（相对值/%）影响的实验结

2%淀粉处理180250160150110

30(mmo卜L「)Ca2T处理10013012011098

30(mmolL-1)Ca2++2%淀粉处理150175154150153

A.将处理80min后的对照组降低温度，酶的活性逐渐恢复

B.2%淀粉处理条件下，口一淀粉酶的活性随时间廷长而下降

C.对。一淀粉酶的处理不同，该酶活性较高出现的时间不同

D.Ca2\淀粉共存利于较长时间维持|3—淀粉酶的热稳定性

答案D

解析从图表分析，对照组在8()min时酶活性为()，说明5()°C的温度对该酶来

说为高温，使酶失去活性，降低温度酶活性也不能恢复，A错误；分析表中数据，

2%淀粉处理，该酶的活性随着时间的增加先增强后降低，B错误；分析三组实

脸组，在处理时间为20min时，酶的活性都较高，C错误；由表可知，Ca?+和

淀粉单独处理的实验组，20min后，酶的活性随时间的延长呈逐渐下降趋势，而

两者同时处理的一组，酶的活性在40min、60min.80min呈波动，因此推断二

者共存能延缓温度对酶空间结构的破坏，能较长时间维持酶的热稳定性，D正确。

微专题2光合作用与细胞呼吸的关系

1.图解有氧呼吸与光合作用的过程

ATP行氧呼吸第二阶段

(少斌)（线粒体基质）

丙瓦@ATP（少屈）

酮

~w酸

匹

C“H|2O6ATP（大量）

有氧呼吸第一阶段有氧;呼吸第三阶段

（细胞质基质）（线粒体内膜）

..C水在光Cco

下分解?22C2

[H]靠多种可

光

-能供能原能参

(<—ATP-

幅加催化/

JADP+Pi—(CH.O)

光反应暗反应

（类囊体薄膜）（叶绿体基质）

2.光合作用与细胞呼吸中的物质变化关系

（1）“三种”元素转移途径

C。?蛔a1[1由。）警翳丙阳酸

第一阶段

有案呼吸第二阶段.

酒精发酵第二阶段2

光反应,、右包呼吸第三阶段一„:

OLM

卜力。光反应・[H]上首反应.（CHQ）

有氧呼吸第一、二阶段右氧呼吸

无辄呼吸第一阶段1J第三阶函2。

⑵[H]和ATP的来源和去路

:项目::有氧呼吸:

vVV

,一、/函或卜H8光解有氧呼吸第一、二阶段

皿邺还原G

用于第三阶段还原。2

/函虻除应有氧呼吸第一、二、三

阶段

'由7。用于C.还用于各项生命活动（绿

匡咛原供能

色植物g的还原除外）

3.深度解读总光合速率与呼吸速率的关系

A3段弱光.总光3点以后总光合

合速率〈呼吸速率速率〉呼吸速率

火于光卦僮点的光

接”，3惠除内新。用外,

则南喇多余。升次到外界,

今8制*“外援”

，,有机物积累量、02释

放量:、CO?吸收试

°表示［方法

净光合有机物或

速率

»光悒*刍

黑暗环境中有机物或

。2消耗量、C（%产生量

。应全来i

“外|t犷nM。：方“内仔”

则全件执

02C0,:门工”一--：B点为光补偿点，总

A点比光，只进行细胞呼吸光合速率=呼吸速率

考向1借助光合作用与细胞呼吸的联系，考查分析判断能力

1.（2022•广东中山市调斫）无论是细胞呼吸还是光合作用，都需要酶的参与。下列

关于酶与代谢关系的叙述，正确的是（）

A.有氧呼吸酶都位于线粒体内，所以葡萄糖可以在线粒体中被彻底氧化分解

B.酵母菌和乳酸菌的无氧呼吸产物不同，根本原因是无氧呼吸酶的种类不同

C.菠菜的叶肉细胞中固定CO2的酶和催化C3还原的酶都分布于叶绿体基质中

D.有氧呼吸第一阶段生成丙酮酸，该过程不需要酶的催化

答案C

解析有氧呼吸第一阶段的酶不位于线粒体内，所以葡萄糖在线粒体中不能被彻

底氧化分解，A错误；酵母菌和乳酸菌无氧呼吸产物不同的根本原因是控制合成

相关酶的基因中的遗传信息不同，B错误；CCh的固定和C3的还原都属于暗反

应，暗反应的场所是叶绿体基质，C正确；有氧呼吸第一阶段生成丙酮酸的过程

需要酶的催化，D错误。

2.（2021.豫南九校联考）如图所示为某高等植物叶肉细胞内有关细胞器的代谢活

动，下列相关叙述不正确的是（）

A.甲可以调节细胞内的环境

B.乙为叶绿体，a在类囊体薄膜上形成，用于B的还原

C.若G与F是同一种物质，则G在丙的基质中产生

D.无光条件下，乙不能产生ATP但能产生E,而丙能产生ATP

答案D

解析根据各细胞器的结构特点及物质变化可判断甲、乙、丙分别为液泡、叶绿

体和线粒体，液泡具有调节细胞内环境的作用，A正确；根据题图中的箭头指向

推知a为NADPH和ATP,它们是在类囊体薄膜上形成的，可用于C3的还原，B

正确；若G与F是同一种物质，根据图中信息判断G与F都是C02,在线粒体

中CO2是在线粒体基质中产生的，C正确；无光条件下，暗反应不能正常进行，

叶绿体不能产生E,但线粒体能产生ATP,D错误。

考向2借助光合作用与细胞呼吸的应用，考查社会责任

3.（2022•山西太原调研）马铃薯单产逐年增加，成为一种重要的粮食安全战略资源。

下列分析中正确的是（）

A.夏季正午光照强度是全天中最强的，此时有机物的积累速度最快

B.增大昼夜温差利于增产，常见做法是晚上适当升温，白天适当降温

C.农田中含水量过多会导致马铃薯积累过多酒精，而伤害其根部生长

D.钾、氮肥对马铃薯增产效果显著，及时追肥能促进地下块茎迅速膨大

答案D

解析夏季正午光照强度是全天中最强的，但此时植物叶片气孔关闭，CO2积累

量降低，有机物的积累速度减慢，A错误；增大昼夜温差的常见做法是白天适当

升温，晚上适当降温，B错误；马铃薯无氧呼吸产生乳酸，C错误；钾、氮肥能

促进地下块茎生长，迅速膨大，D正确。

4.（2022•哈师大附中调研）下列关于呼吸作用与光合作用原理在生产、生活中应用

的叙述，正确的是（）

A.人体在剧烈运动时所需能量可由乳酸分解提供

B.大雨后对农田及时排涝能防止马铃薯块茎受泗精毒害

C大量增施含N、Mg的肥料，就可大大提高农作物的产量

D.与单作相比，间作、套种能有效提高农作物对光能的利用率

答案D

解析人在剧烈运动时无氧呼吸和有氧呼吸同时进行。剧烈运动时无氧呼吸产生

的乳酸不能直接分解提供能量，A错误；马铃薯块茎无氧呼吸的产物是乳酸，不

是酒精，B错误；农作物的产量受多种因素的影响，如水、光照、C02浓度等,

C错误；与单作相比，间作、套种能增大光能利用面积等，从而有效提高作物对

光能的利用率，D正确。

微专题3影响光合作用和细胞呼吸的因素

1.掌握影响细胞呼吸的“四类”曲线

O?为0：只进行无钊呼吸

原理：温度影响活性!，果蔬最隹储存点

应用：低温储存果蔬.大棚

夜间降温减少有机物道起

II锢呼吸

:无氧呼吸

!，乙无氧呼吸消失点

°温度/七O51()152()25300/%

甲乙

长期浸入水

为减少有机物

-原理：CO,反馈性消耗.宜舟种中可因无气

3抑制细胞砰吸呼吸产生酒

子风干

f\应用：窖藏果蔬精毒者细胞

°co,浓度含水量

丙T

2.把握影响光合作用因素的3类曲线

，度等

o,浓

度、c

：温

外闪

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原理