2019届高考生物二轮复习 专题二 细胞的代谢学案

专题二细胞的代谢第3讲酶与ATP1.酶在代谢中的作用()2.ATP在能量代谢中的作用()(1)在生物体的活细胞内ATP与ADP的转化只能单向进行。()(2)加入呼吸抑制剂可使细胞中ADP生成减少，ATP生成增加。()(3)含有两个高能磷酸键的ATP是DNA的基本组成单位之一。()(4)酶通过提供反应所需的能量来提高反应速率。()(5)酶活性最高时的温度并不适合该酶的长期保存。()(6)人体内所有酶的最适pH都接近于中性。()(7)影响酶促反应速率的温度和底物浓度机理是一样的。()(8)脲酶能够将尿素分解成氨和CO2。 ()(9)用淀粉和淀粉酶探究温度对酶活性的影响时，既可用斐林试剂也可用碘液。()(10)过酸、过碱或温度过高、过低，都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。(),1加热、无机催化剂和酶均能加快化学反应速率，说出它们的区别。提示：加热只是为反应提供能量，并不降低活化能。无机催化剂和酶都能降低反应所需的活化能，只是酶所降低的活化能更显著。2写出测定酶的最适温度的实验思路。提示：在一定的温度范围内，设置多个不同温度的梯度，分别测定酶活性。若所测得数据出现峰值，峰值即为最适温度，否则继续扩大温度范围，直到测出峰值。3ATP和酶在成分上有联系吗？说明理由。提示：ATP水解掉两个磷酸基团后成为RNA的基本组成单位之一，某些RNA也具有催化作用，即少数酶是RNA。1(2014全国大纲卷)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植物根细胞吸收矿质元素离子所需的ATP来源于呼吸作用解析：选B睡眠时机体也在进行生命活动，消耗ATP。2(2013全国，T6)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原因是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：选B低温只能降低酶的活性，并没有改变酶的空间结构，当温度回到最适温度时，酶的催化效率仍然可以达到最大；而在高温、强酸和强碱的情况下，则会破坏酶的空间结构而导致酶活性的降低甚至丧失，所以B错误。3(2016全国，T29(1)、(2)在有关DNA分子的研究中，常用32P来标记DNA分子。用、和表示ATP或dATP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(APPP或dAPPP)。回答下列问题：(1)某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上，同时产生ADP。若要用该酶把32P标记到DNA末端上，那么带有32P的磷酸基团应在ATP的_(填“”、“”或“”)位上。(2)若用带有32P标记的dATP作为DNA生物合成的原料，将32P标记到新合成的DNA分子上，则带有32P的磷酸基团应在dATP的_(填“”、“”或“”)位上。解析：(1)某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上，同时产生ADP。ATP水解时，远离腺苷的高能磷酸键断裂，产生ADP和Pi，释放的能量用于生物体的生命活动。据此并结合题意可知：若要用该酶把32P标记到DNA末端上，那么带有32P的磷酸基团应在ATP的位上。(2)dAPPP(d表示脱氧)脱去P和P这两个磷酸基团后，余下的结构为腺嘌呤脱氧核苷酸，是DNA的基本组成单位之一。因此，若用带有32P标记的dATP作为DNA生物合成的原料，将32P标记到新合成的DNA分子上，则带有32P的磷酸基团应在dATP的位上。答案：(1)(2) 4(2016全国，T29)为了研究温度对某种酶活性的影响，设置三个实验组：A组(20)、B组(40)和C组(60)，测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同)，结果如图。回答下列问题：(1)三个温度条件下，该酶活性最高的是_组。(2)在时间t1之前，如果A组温度提高10，那么A组酶催化反应的速度会_。(3)如果在时间t2时，向C组反应体系中增加2倍量的底物，其他条件保持不变，那么在t3时，C组产物总量_，原因是_。(4)生物体内酶的化学本质是_，其特性有_(答出两点即可)。解析：(1)曲线图显示：在反应开始的一段时间内，40时产物浓度增加最快，说明酶的活性最高，而B组控制的温度是40。(2)A组控制的温度是20。在时间t1之前，如果A组温度提高10，因酶的活性增强，则A组酶催化反应的速度会加快。(3)对比分析图示中的3条曲线可推知，在时间t2时，C组的酶在60条件下已经失活，所以在时间t2时，向C组反应体系中增加2倍量的底物，其他条件保持不变，在t3时，C组产物的总量不变。(4)绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。酶具有高效性、专一性，酶的作用条件较温和。答案：(1)B(2)加快(3)不变60条件下，t2时酶已失活，即使增加底物，反应产物总量也不会增加(4)蛋白质或RNA高效性和专一性考点一ATP在代谢中的作用1ATP结构的组成与特点(1)1分子ATP1分子腺苷3分子磷酸基团。(2)ATP中含有两个高能磷酸键，其中远离腺苷的高能磷酸键容易水解与合成。2ATP与能量转换3ATP与DNA、RNA的联系ATP与DNA、RNA、核苷酸的结构中都有“A”，但在不同物质中表示的含义不同，如图所示：(1)ATP能量，ATP是一种高能磷酸化合物，是一种储能物质，不能将两者等同起来。(2)生命活动需要消耗大量能量，但细胞中ATP含量很少。其供应依赖于ATP与ADP间快速转化。(3)ATP合成时可产生水，ATP水解时需耗水。(4)除光能、有机物中化学能之外，硝化细菌等化能合成作用的细菌可利用体外无机物(如NH3)氧化时所释放能量来合成ATP。题型1涉及ATP的结构及其与ADP相互转化的考查1下列有关植物细胞能量代谢的叙述，正确的是()A含有两个高能磷酸键的ATP是DNA的基本组成单位之一B加入呼吸抑制剂可使细胞中ADP生成减少，ATP生成增加C无氧条件下，丙酮酸转变为酒精的过程中伴随有ATP的合成D光下叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成解析：选DATP去掉两个磷酸基团后，成为腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位之一；呼吸抑制剂抑制呼吸作用，会使ATP生成减少；无氧呼吸的第二阶段不产生ATP；叶肉细胞的细胞质基质和线粒体可以进行呼吸作用，光下叶绿体进行光合作用，均可产生ATP。2如图1表示三磷酸核苷的结构，图2表示ATP在能量代谢中的作用。据图判断下列有关叙述错误的是()A图1中表示含氮碱基，若为鸟嘌呤，则可表示GTPBATP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CUTP、GTP分子中的高能磷酸键是直接由物质氧化获能产生的D人体成熟红细胞没有线粒体，但能产生ATP解析：选C图1中表示含氮碱基，若为腺嘌呤，则表示ATP，若为鸟嘌呤，则表示GTP，若为尿嘧啶，则表示UTP。由图2可知，UTP和GTP分子中的高能磷酸键不是由物质氧化获能产生的，而是由ATP将高能磷酸基转移给UDP或GDP，进而生成UTP或GTP的。 题型2涉及ATP的实验分析与探究3ATP既是“能量通货”，又可作为神经细胞间信息传递中的一种信号分子。为了研究X物质对动物细胞的影响，某研究小组用不同浓度的X物质将细胞处理24 h，然后测量各组细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率，经过多次实验后，所得数据如图所示：下列相关叙述错误的是()A神经细胞中的ATP来自在线粒体中发生的有氧呼吸B该实验的自变量是X物质的浓度，因变量是细胞死亡的百分率和细胞内ATP的浓度C据图分析，细胞死亡率增加的直接原因是细胞内ATP浓度下降，能量供应减少D若将浓度为4 ng/mL的X物质注射到大鼠体内，其小肠的消化和吸收功能会受到抑制解析：选A神经细胞中的ATP主要来自有氧呼吸，有氧呼吸发生在细胞质基质和线粒体中。题中的自变量是X物质浓度，因变量是细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率。ATP是生命活动的直接能源物质，据图分析，细胞内ATP浓度越大，细胞死亡率越小；当细胞内ATP的浓度减少时，细胞死亡率增加。食物在小肠内被消化需要消化酶催化，有些营养物质如氨基酸等通过主动运输方式在小肠内壁被吸收，主动运输需要消耗能量和载体蛋白。由图可知，X物质的浓度为4 ng/mL时，与对照组相比，细胞内ATP含量少，细胞死亡率升高；细胞死亡会影响消化酶的合成和分泌，同时ATP的含量减少会妨碍主动运输，进而会影响营养物质的吸收。4ATP是细胞内生命活动的直接能源物质，回答下列问题：(1)ATP的合成一般与_反应相关联，生物体对ATP的需求较大，细胞内ATP的含量_(填“较多”或“较少”)，能满足生物体对ATP的需求的主要原因是_。(2)植物叶肉细胞内合成ATP的场所有_，其中_是活细胞产生ATP的共有场所。(3)利用“荧光素荧光素酶生物发光法”对市场中腊肉含细菌多少进行检测步骤如下：第一步：将腊肉研磨后离心处理，取一定量上清液放入分光光度计(测定发光强度的仪器)反应室内，加入适量的荧光素和荧光素酶，在适宜条件下进行反应；第二步：记录发光强度并计算ATP含量；第三步：测算出细菌数量。荧光素接受_提供的能量后就被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光。根据发光强度可以计算出生物组织中ATP的含量，原因是发光强度与ATP含量成_(填“正比”或“反比”)。根据ATP含量进而测算出细菌数量的依据是每个细菌细胞中ATP含量_。解析：(1)ATP的合成一般与放能反应相关联，生物体对ATP的需求较大，细胞内ATP的含量较少，ATP与ADP的转化速率快能满足生物体对ATP的需求。(2)植物叶肉细胞内的叶绿体通过光合作用合成ATP，叶肉细胞内的细胞质基质和线粒体通过细胞呼吸合成ATP，其中细胞质基质是活细胞产生ATP的共有场所。(3)荧光素接受ATP提供的能量后被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光，由于发光强度与ATP含量成正比，因此可以根据发光强度计算出生物组织中ATP的含量。由于每个细菌细胞中ATP含量大致相同且相对稳定，所以根据ATP含量进而测算出细菌数量。答案：(1)放能较少ATP与ADP的转化速率较快(2)细胞质基质、线粒体和叶绿体细胞质基质(3)ATP正比大致相同且相对稳定考点二酶在代谢中的作用1理清酶的来源、作用、本质及其特性2.把握与酶有关的三类曲线解读(1)酶的作用原理曲线：由图可知，酶的作用原理是降低反应的活化能。若将酶变为无机催化剂，则b在纵轴上向上移动。用加热的方法不能降低活化能，但会提供活化能。(2)酶的特性曲线：图1中加酶的曲线和加无机催化剂的曲线比较，表明酶具有高效性。图2中两曲线比较，表明酶具有专一性。(3)影响酶促反应速率的因素曲线：分析图1和图2：温度和pH通过影响酶的活性来影响酶促反应速率。分析图3：OP段的限制因素是底物浓度，P点以后的限制因素则是酶浓度。(1)反应速率化学平衡酶只是降低了化学反应的活化能，所能催化的是本来就能发生的反应，提高了反应速率，缩短了到达平衡点的时间，而平衡点的大小只能由底物的量来决定。(2)酶促反应速率酶活性温度和pH是通过影响酶的空间结构改变酶的活性，进而影响酶促反应速率；而底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触面积而影响反应速率。题型1涉及酶的本质、作用及特性的考查1(2017全国，T3)下列关于生物体中酶的叙述，正确的是()A在细胞中，核外没有参与DNA合成的酶B由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性C从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法D唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37解析：选C线粒体和叶绿体中也有合成DNA的酶，A错误；只要给予适宜的温度和pH，活细胞产生的酶在生物体外仍然有催化活性，B错误；向某些蛋白质溶液中加入某些无机盐溶液后，可以降低蛋白质的溶解度，使蛋白质凝聚而从溶液中析出，这种作用叫做盐析，可在胃蛋白酶的提取液中加浓(NH4)2SO4使蛋白质凝聚沉淀，C正确；酶在低温环境中保存，D错误。2(2018湖南怀化期末)关于酶的叙述，正确的是()A淀粉酶经高温烘干制成粉剂不会改变淀粉酶活性B酶提供了反应过程所必需的活化能C蛋白酶在适宜的条件下能破坏植物细胞的细胞膜D酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸解析：选C酶在高温下空间结构会改变，A错误；酶降低了反应过程所必需的活化能，而不是提供活化能，B错误；植物细胞的细胞膜含有蛋白质，蛋白酶在适宜的条件下能破坏植物细胞的细胞膜，C正确；酶分子在催化反应前后的质和量均不变，D错误。3(2018广东深圳第一次调考)下列有关酶的说法错误的是()A加热和酶都能加快H2O2分解的速率，但作用机理不同B酶遇双缩脲试剂呈紫色C酶通过形成酶底物复合物来催化化学反应D高温、强酸、强碱都会导致蛋白酶的空间结构改变而失活解析：选B加热和酶都能加快H2O2分解的速率，但是作用机理不同，加热是提供化学反应的活化能，催化剂(过氧化氢酶)是降低化学反应的活化能，A正确；酶的化学本质是有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，其中蛋白质类的酶遇双缩脲试剂呈紫色，B错误；酶具有专一性，通过形成酶底物复合物来催化化学反应，C正确；高温、强酸、强碱都会破坏蛋白酶的空间结构，导致酶丧失活性，D正确。题型2玩转与酶有关的坐标曲线题4如图是某研究小组利用过氧化氢酶探究过氧化氢的分解条件而获得的实验数据曲线，下列相关叙述正确的是()A由图1可得出的实验结论是酶具有催化作用和专一性B图2曲线出现AB段的原因最可能是过氧化氢酶的数量有限C图3所示实验的自变量为溶液中过氧化氢量，因变量是酶的活性D用过氧化氢为实验材料探究温度对酶活性的影响也可得到图3所示结果解析：选B图1中通过过氧化氢酶与无机催化剂Fe3的催化效率对比说明酶具有高效性；图2曲线AB段表示随着过氧化氢浓度的升高，酶促反应速率不再加快，原因最可能是过氧化氢酶的数量有限；图3所示实验的自变量是pH，因变量是酶的活性，过氧化氢在加热条件下会分解，所以不能以过氧化氢为实验材料来探究温度对酶活性的影响。5(2018河北邯郸1月质检)图中甲曲线表示在最适温度下淀粉酶催化淀粉水解的反应速率与淀粉浓度之间的关系，乙、丙两曲线表示淀粉酶催化淀粉水解的反应速率随温度或pH的变化，下列相关分析正确的是()A乙、丙两曲线横轴对应的影响因素分别为温度和pHB分析曲线可知，e、g两点所示条件是短期内保存该酶的最适条件Cd、f两点所示的淀粉酶活性一致，该酶的空间结构都遭到破坏D若在a点升温或在bc段增加淀粉的浓度，都将使反应速率增大解析：选A高温、过酸、过碱都会使酶失活，据此可推知：乙曲线表示该酶促反应速率随温度的变化趋势，丙曲线表示该酶促反应速率随pH的变化趋势，因此乙、丙两曲线横轴对应的影响因素分别为温度和pH，A正确；e点对应的横轴数值表示该酶的最适温度，g点对应的横轴pH数值对该酶而言属于过酸，该酶的空间结构在一定程度上被破坏，因此e、g两点所示条件不是短期内保存该酶的最适条件，B错误；d、f两点所示的淀粉酶活性一致，但d点(低温)时该酶的空间结构没有遭到破坏，f点(高温)时该酶的空间结构已遭到破坏，C错误；图中甲曲线表示在最适温度下淀粉酶催化淀粉水解的反应速率与淀粉浓度之间的关系，若在a点升温，酶的活性减弱，反应速率将减小，bc段限制酶促反应速率的因素是淀粉酶的浓度，增加淀粉的浓度，不会使反应速率增大，D错误。6(2018陕西咸阳二模)将A、B两种物质混合，T1时加入酶C。如图为最适温度下A、B浓度的变化曲线。 下列叙述正确的是()A酶C为该反应过程提供能量B适当降低反应温度，T2值增大CT2后反应体系中酶活性降低D该体系中酶促反应速率不变解析：选B据图分析，将A、B两种物质混合，T1时加入酶C。加入酶C后，A浓度逐渐降低，B浓度逐渐升高，说明酶C催化物质A生成了物质B。酶的作用机理是降低化学反应的活化能，但是不能为该反应过程提供能量，A错误；图示是在最适温度条件下进行的，若适当降低反应温度，则酶活性降低，酶促反应速率减慢，T2值增大，B正确；T2后反应体系中酶活性不变，由于反应物的减少导致反应速率降低，C、D错误。借助酶的特性及影响因素强化科学探究典例(2016全国，T3)若除酶外所有试剂已预保温，则在测定酶活力的实验中，下列操作顺序合理的是()A加入酶加入底物加入缓冲液保温并计时一段时间后检测产物的量B加入底物加入酶计时加入缓冲液保温一段时间后检测产物的量C加入缓冲液加入底物加入酶保温并计时一段时间后检测产物的量D加入底物计时加入酶加入缓冲液保温一段时间后检测产物的量解析：选C依题意可知，该实验的pH为无关变量，为了排除无关变量的干扰，应控制相同且适宜的pH，而缓冲液有维持反应液的pH恒定的作用，因此需最先加入；酶具有高效性，所以在控制pH恒定的条件下，应先加入底物后加入酶，让酶促反应在适宜的温度条件下进行，一定时间后检测产物的量。综上所述，A、B、D三项均错误，C项正确。1依据实验目的选取实验材料和检测指标实验目的实验材料检测指标(试剂)备注高效性过氧化氢与过氧化氢酶、Fe3O2产生的快慢或多少酶与无机催化剂对比专一性淀粉、蔗糖与淀粉酶斐林试剂不能用碘液温度对酶活性的影响淀粉和淀粉酶碘液不能用斐林试剂pH对酶活性的影响过氧化氢与过氧化氢酶O2产生的快慢或多少不选用淀粉和淀粉酶2探究酶的最适温度或最适pH的实验设计程序3.实验设计中的四个易错点(1)探究酶的高效性时，应设置“无机催化剂”作对照组。(2)验证酶的专一性，既可用同一种酶(如淀粉酶)作用于不同的底物(如淀粉和蔗糖)，也可以用不同的酶(如淀粉酶和蛋白酶)作用于同一底物(如淀粉)。(3)验证酶活性受温度和酸碱度影响时，要先让酶和底物均达到相应的条件后再让二者相遇，且不宜用H2O2探究酶活性受温度的影响。(4)检验蛋白酶对蛋白质的分解时应选用蛋白块，通过观察其消失情况得出结论，不能用双缩脲试剂鉴定。训练1某同学进行以下实验：在2支试管中分别加入等量2%可溶性淀粉溶液，再分别加入等量稀释10倍的唾液和未稀释的唾液，然后分别滴入1滴碘液，37 恒温水浴条件下，观察蓝色消失所需的时间。结果所需时间几乎相等。这项实验的目的是验证()A唾液含有淀粉酶B淀粉遇碘变蓝C酶具有高效性 D酶具有专一性解析：选C分析实验过程和实验结果可得出，经过稀释的唾液淀粉酶和未经稀释的唾液淀粉酶的催化速率几乎相同，体现了酶具有高效性。训练2(2018山东潍坊一模)酶是活细胞产生的一类有机物，在细胞代谢中发挥重要的作用。请回答与酶有关的问题：(1)真核细胞内酶的合成场所有_，细胞内酶的合成_(填“能”或“不能”)影响生物的性状。(2)酶的特性可通过实验进行验证。现有质量分数为10%的淀粉溶液、质量分数为10%的蔗糖溶液、质量分数为10%的麦芽糖溶液、蔗糖酶溶液、清水；半透膜(只允许水分子通过)；长颈漏斗、烧杯、底部中央可放置半透膜的U型管各一个。请根据渗透作用的原理、选用一套装置设计实验，实验现象能支持酶的催化作用具有专一性，要体现等量原则等实验设计的基本原则。请写出最合理的实验思路及实验预期。_。解析：(1)绝大多数酶是蛋白质，其合成场所是核糖体；少数酶是RNA，其合成场所是细胞核。酶可以通过影响细胞代谢，从而影响生物的性状。(2)实验中渗透压的大小取决于溶质微粒的数目，因此与物质的量浓度有关。蔗糖酶溶液可以分解蔗糖、不能分解淀粉、麦芽糖。实验思路是在放置半透膜的U型管两侧放置不同的溶液，从而根据液面的变化判断出酶的催化作用。但质量分数为10%淀粉溶液和质量分数为10%蔗糖溶液的溶质微粒数目不相等，即两者的初始液面不一致。因此U型管一侧放置适量的质量分数为10%蔗糖溶液、一侧放置等量的质量分数为10%麦芽糖溶液，这样初始液面两者一致，然后在两侧各加等量的蔗糖酶溶液，适宜温度下一段时间后，观察两侧液面的变化。若蔗糖溶液一侧液面明显升高，则支持酶的催化作用具有专一性。答案：(1)细胞核、核糖体能(2)实验思路：在底部中央放置半透膜的U型管两侧分别加入等量的蔗糖溶液和麦芽糖溶液，再在两侧各加等量的蔗糖酶溶液，适宜温度下一段时间后，观察两侧液面的变化。实验预期：蔗糖溶液一侧液面明显升高，则支持酶的催化作用具有专一性(或： 麦芽糖溶液一侧液面明显降低，则支持酶的催化作用具有专一性。)第4讲光合作用与细胞呼吸1.光合作用的基本过程()2.影响光合作用速率的环境因素()3.细胞呼吸()(1)有机物分解释放的能量只有小部分用于合成ATP。()(2)有氧呼吸产生的H在线粒体基质中与氧结合生成水。()(3)人体细胞中CO2来自细胞质基质和线粒体。()(4)无氧呼吸的最终产物是丙酮酸。()(5)无氧呼吸两个阶段都能产生ATP。()(6)彻底氧化相同质量的脂肪和糖类，消耗的氧气量相同。()(7)叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光。()(8)液泡中色素吸收的光能用于光合作用。()(9)叶绿体和线粒体中含有DNA、RNA和核糖体。()(10)一般情况下暗反应停止光反应不会变化。()(11)北方中午光合速率下降主要由水分缺乏引起。()(12)在叶肉细胞中，CO2的固定和产生场所分别是叶绿体基质、线粒体基质。()(13)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。()(14)冬季植物光合速率低主要原因是光照时间短。()(15)光照较弱时，叶肉细胞中可能没有淀粉的积累。()(16)夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降温，可以提高作物产量。()1水果、蔬菜和种子的贮存条件有哪些不同？为什么？提示：(1)蔬菜和水果应贮存在“零上低温、湿度适中、低氧”的条件下。(2)种子应贮藏在“零上低温、干燥、低氧”条件下。两种贮存手段均需降低呼吸作用，减少有机物的消耗，但由于水果和蔬菜本身的特点需要一定的湿度才能保持新鲜度，故二者在贮藏条件上存在差异。2夏季晴朗的白天的中午，下午的黄昏光合作用都会减弱，说出其中的原因。提示：夏季晴朗的白天的中午，有些植物会关闭气孔，这直接限制暗反应；下午的黄昏光照较弱，直接限制的是光反应。3写出鲁宾卡门实验的思路。提示：分别用同位素标记二氧化碳和水中的氧，再分别培养两组植物，最终检测什么产物中含有标记氧。1真题重组判正误(1)(2017全国，T2B)叶肉细胞中光合作用的暗反应发生在叶绿体基质中()(2)(2016全国，T1D)在叶绿体中可进行CO2的固定但不能合成ATP()(3)(2014全国，T6D)病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用提供能量()(4)(2014全国，T6B)光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与()(5)(2014全国，T6A)磷酸是光反应中合成ATP所需的反应物()2(2018全国，T5)下列关于生物体中细胞呼吸的叙述，错误的是()A植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸B食物链上传递的能量有一部分通过细胞呼吸散失C有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是葡萄糖和乳酸D植物光合作用和呼吸作用过程中都可以合成ATP解析：选C植物在黑暗中有氧时可进行有氧呼吸，无氧时可进行无氧呼吸，A正确；食物链上的营养级同化的能量有三个去向：呼吸散失、传递给下一个营养级(除了最高营养级)和被分解者分解利用，B正确；有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是CO2和H2O、CO2和酒精，某些组织或器官是乳酸，C错误；植物光合作用的光反应阶段和呼吸作用过程中都可以合成ATP，D正确。3(2016全国，T4)关于高等植物叶绿体中色素的叙述，错误的是()A叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中B构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收C通常，红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用D黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的解析：选C叶绿体中的色素能够溶解在包括乙醇在内的有机溶剂中，A正确；镁属于组成细胞的无机盐，可以以离子状态由植物的根从土壤中吸收，进而参与叶绿素的合成，B正确；一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光，可见光不包括红外光和紫外光，C错误；叶绿素的合成需要光，黑暗中生长的植物幼苗，因没有光照而导致叶绿素合成受阻，使类胡萝卜素的颜色显现出来，因而叶片呈黄色，D正确。4(2014全国，T2)正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是()AO2的产生停止BCO2的固定加快CATP/ADP比值下降 DNADPH/NADP比值下降解析：选B用黑布将培养瓶罩上，光反应停止，氧气的产生停止， A正确；同时NADPH和 ATP 的产生停止，使暗反应 C3 的还原速度减慢，从而导致二氧化碳的固定减慢，B错误；ADP生成 ATP减少，使ATP/ADP 比值下降，C 正确；NADPH的产生减少，NADPH/NADP比值下降，D 正确。5(2015全国，T29)为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响，科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了A、B、C、D四组实验。各组实验的温度、光照强度和CO2浓度等条件相同、适宜且稳定，每组处理的总时间均为135s，处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。处理方法和实验结果如下：A组：先光照后黑暗，时间各为67.5s；光合作用产物的相对含量为50%。B组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为7.5s；光合作用产物的相对含量为70%。C组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为3.75ms(毫秒)；光合作用产物的相对含量为94%。D组(对照组)：光照时间为135s；光合作用产物的相对含量为100%。回答下列问题：(1)单位光照时间内，C组植物合成有机物的量_(填“高于”、“等于”或“低于”)D组植物合成有机物的量，依据是_；C组和D组的实验结果可表明光合作用中有些反应不需要_，这些反应发生的部位是叶绿体的_。(2)A、B、C三组处理相比，随着_的增加，使光下产生的_能够及时利用与及时再生，从而提高了光合作用中CO2的同化量。解析：(1)光合作用的过程依据是否必须有光的参与可以划分为光反应和暗反应，光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上，其物质变化包括水的光解和ATP的合成，生成H和ATP，用于叶绿体基质中暗反应。C组光照时间为67.5s，D组光照时间为135s，即 C组只用了D组一半的光照时间，但光合产物的相对含量却是D组的94%，由此可推知C组合成的有机物量高于D组合成的有机物量。(2)本题探究不同光照处理下对植物光合作用的影响。在其他条件和处理相同的情况下，A、B、C三组实验的自变量是光照与黑暗交替的频率，因变量是光合产物的相对含量。由A、B、C三组实验结果可看出，随着光照与黑暗交替频率的增加，光合作用产物相对含量增加。C组光照与黑暗交替频率较高，光反应所生成的H和ATP能够及时的利用及时的再生。答案：(1)高于C组只用了D组一半的光照时间，其光合作用产物的相对含量却是D组的94%光照基质(2)光照和黑暗交替频率ATP和H(或者ATP和还原型辅酶II)6(2018全国，T30)甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题：(1)当光照强度大于a时，甲、乙两种植物中，对光能的利用率较高的植物是_。(2)甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，那么净光合速率下降幅度较大的植物是_，判断的依据是_。(3)甲、乙两种植物中，更适合在林下种植的是_。(4)某植物夏日晴天中午12：00时叶片的光合速率明显下降，其原因是进入叶肉细胞的_(填“O2”或“CO2”)不足。解析：据图可知，甲植物的净光合速率变化幅度明显大于乙植物，因此可以得出甲植物对光能的利用率明显高于乙植物。且乙植物的光饱和点和光补偿点都比较低，属于阴生植物，甲植物属于阳生植物。(1)由图分析可知，当光照强度大于a时，相同光照强度下，甲植物的净光合速率大于乙，有机物的积累较多，对光能的利用率较高。(2)甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，植株接受的光照强度相对较弱，光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大，因此种植密度过大，导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大。(3)从图中可以看出，乙植物的光饱和点以及光补偿点都比甲植物低，适合在光照强度相对更弱的环境中生长，林下的光照强度更低，因此更适合在林下种植的是植物乙。(4)夏日晴天中午12：00时，植物为了减少蒸腾作用对水分的散失，叶片上的部分气孔会关闭，导致细胞间的二氧化碳的含量下降，从而引起光合速率下降。答案：(1)甲(2)甲光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大，种植密度过大，植株接受的光照强度减弱，导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大(3)乙(4)CO27(2016全国，T29)为了探究某地夏日晴天中午时气温和相对湿度对A品种小麦光合作用的影响，某研究小组将生长状态一致的A品种小麦植株分为5组，1组在田间生长作为对照组，另4组在人工气候室中生长作为实验组，并保持其光照和CO2浓度等条件与对照组相同。于中午1230测定各组叶片的光合速率，各组实验处理及结果如表所示：对照组实验组一实验组二实验组三实验组四实验处理温度/3636363125相对温度/%1727525252实验结果光合速率/mgCO2dm2h111.115.122.123.720.7回答下列问题：(1)根据本实验结果，可以推测中午时对小麦光合速率影响较大的环境因素是_，其依据是_；并可推测，_(填“增加”或“降低”)麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度。(2)在实验组中，若适当提高第_组的环境温度能提高小麦的光合速率，其原因是_。(3)小麦叶片气孔开放时，CO2进入叶肉细胞的过程_(填“需要”或“不需要”)载体蛋白，_(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。解析：(1)根据本实验结果可知，相同温度条件下，小麦光合速率随相对湿度的增加而明显加快，但相对湿度相同时，小麦光合速率随温度的变化不明显，由此可推知中午时对小麦光合作用速率影响较大的环境因素是相对湿度；并可推测，增加麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度。(2)比较实验组二、三、四可推知，小麦光合作用的最适温度在31 左右，而第四组的25 还远低于最适温度，所以在实验组中，若适当提高第四组的环境温度能提高小麦的光合速率。(3)CO2是以自由扩散方式进入叶肉细胞的，所以该过程不需要载体蛋白，也不需要消耗ATP。答案：(1)湿度(或答相对湿度)在相同温度条件下，相对湿度改变时光合速率变化较大增加 (2)四该实验组的环境温度未达到光合作用的最适温度(3)不需要不需要8(2018全国，T29)回答下列问题：(1)高等植物光合作用中捕获光能的物质分布在叶绿体的_上，该物质主要捕获可见光中的_。(2)植物的叶面积与产量关系密切，叶面积系数(单位土地面积上的叶面积总和)与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图所示，由图可知：当叶面积系数小于a时，随叶面积系数增加，群体光合速率和干物质积累速率均_。当叶面积系数超过b时，群体干物质积累速率降低，其原因是_。(3)通常，与阳生植物相比，阴生植物光合作用吸收与呼吸作用放出的CO2量相等时所需要的光照强度_(填“高”或“低”)。解析：(1)高等植物光合作用中捕获光能的物质是叶绿素和类胡萝卜素，分布在叶绿体的类囊体薄膜上，叶绿体上的色素主要捕获红光和蓝紫光；(2)由图可知：当叶面积系数小于a时，随叶面积系数增加，群体光合速率和干物质积累速率均上升；当叶面积系数大于b时，由于群体光合速率不变，而群体呼吸速率仍在上升，导致群体净光合速率降低，干物质积累速率下降；(3)由于阴生植物的呼吸作用强度小于阳生植物，即阴生植物通过呼吸作用放出的CO2比阳生植物少，因此阴生植物光合作用吸收CO2量与呼吸作用放出的CO2量相等时所需要的光照强度比阳生植物低。答案：(1)类囊体膜蓝紫光和红光(2)增加群体光合速率不变，但群体呼吸速率仍在增加，故群体干物质积累速率降低(3)低考点一细胞呼吸1理清细胞呼吸中H和ATP的来源和去路来源去路有氧呼吸无氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸H葡萄糖和水葡萄糖与O2结合生成H2O还原丙酮酸ATP三个阶段都产生只在第一阶段产生用于各项生命活动2判断细胞呼吸类型的五大方法(以葡萄糖为底物)(1)产生CO2量消耗O2量有氧呼吸。(2)不消耗O2，产生CO2无氧呼吸(酒精发酵)。(3)释放CO2量吸收O2量同时进行有氧呼吸和无氧呼吸(酒精发酵)。(4)不吸收O2，不释放CO2乳酸发酵或细胞已经死亡。(5)有水生成一定是有氧呼吸，有二氧化碳生成一定不是乳酸发酵。3影响细胞呼吸的“四类”曲线(1)甲图：温度通过影响与细胞呼吸有关酶的活性来影响呼吸速率。(2)乙图：图中O2浓度为0时，并非细胞呼吸强度为0，而是只进行无氧呼吸，大于0小于10%时两种呼吸类型均有，大于等于10%时只进行有氧呼吸。图中ABBC，但是氧浓度为C点时，无氧呼吸和有氧呼吸消耗葡萄糖的速率并不相同。图中R点时，细胞呼吸释放出的CO2总量最小，由此可知，在贮藏种子或蔬菜水果保鲜时应保持低温、低氧而非无氧。(3)丙图：自由水含量较高时细胞呼吸旺盛。(4)丁图：CO2是细胞呼吸的产物，对细胞呼吸具有抑制作用。(1)细胞呼吸的实质是氧化分解有机物，释放能量，无论是否有氧气的参与，都是生物氧化过程。(2)细胞呼吸的底物是有机物而并不只是糖类，糖类是主要的能源物质。(3)线粒体只能利用丙酮酸，不能吸收利用葡萄糖。(4)真核生物细胞并非都能进行有氧呼吸，如蛔虫细胞、哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸。(5)原核生物无线粒体，但有些原核生物仍可进行有氧呼吸，如蓝藻、硝化细菌等，因为其细胞中含有与有氧呼吸有关的酶。题型1涉及有氧呼吸与无氧呼吸的考查1(2018山东泰安期末)下图是人体内不完整的细胞呼吸示意图，有关叙述正确的是()A细胞内产生CO2的场所为细胞质基质和线粒体B在有氧条件下，过程将受到抑制C与过程相比，能够彻底分解有机物D过程产生的ATP最多，过程需要水的参与解析：选C人体细胞有氧呼吸会产生CO2，无氧呼吸产生乳酸，在有氧呼吸第二阶段会产生CO2，其场所为线粒体基质，A错误；在有氧条件下，无氧呼吸过程会受到抑制，过程为有氧呼吸的第二阶段，不受影响，B错误；为有氧呼吸，为无氧呼吸，有氧呼吸能彻底氧化分解有机物，C正确；过程为有氧呼吸的第三阶段，产生的ATP最多，过程为有氧呼吸的第二阶段，需要水的参与，D错误。2(2018河南洛阳一质检)呼吸熵(RQ放出的CO2量/吸收的O2量)可作为描述细胞呼吸过程中氧气供应状态的一种指标。下图是酵母菌氧化分解葡萄糖过程中氧分压与呼吸熵的关系。以下叙述中，正确的是()A呼吸熵越大，细胞有氧呼吸越强，无氧呼吸越弱BB点有氧呼吸的强度大于A点有氧呼吸的强度C为了减少有机物的损耗，最好将氧分压调至C点DC点以后，细胞呼吸强度不再随氧分压的变化而变化解析：选B由题意可知呼吸熵越大，细胞无氧呼吸越强，有氧呼吸越弱，A错误；B点呼吸熵大于1，但比A点要低，B点的有氧呼吸强度要大于A点有氧呼吸的强度，B正确；C点时呼吸熵为1，说明完全进行有氧呼吸，为了减少有机物的损耗，应是在低氧条件下，C错误；C点后在一段范围内，细胞呼吸强度随氧分压增强而增强，但到一定程度后不再增加，D错误。题型2涉及细胞呼吸的实验分析与探究3(2018河北承德联校期末)某小组利用下图所示装置测定清水浸泡后萌发种子的细胞呼吸速率，已知KOH溶液能吸收CO2。下列相关叙述正确的是()AU型管中水柱的变化反映的是种子吸收的O2量和释放的CO2量之差B若U型管中水柱高度达到平衡后不再变化，则说明该萌发的种子不再进行细胞呼吸C若用该装置测定叶片的细胞有氧呼吸速率，则应该将装置至于黑暗环境中D若用该装置测量乳酸菌的细胞呼吸速率，则应将KOH溶液换为蒸馏水解析：选CU型管中水柱的变化反映的是种子有氧呼吸消耗的O2量，A错误；若U型管中水柱高度达到平衡后不再变化，说明装置内氧气消耗完毕，种子可以进行无氧呼吸，B错误；用该装置测定叶片的细胞有氧呼吸速率，应该将装置至于黑暗环境中，以避免光合作用的干扰，C正确；乳酸菌的细胞呼吸不产生气体，将KOH溶液换为蒸馏水，不会出现水柱高度的变化，D错误。4(2018山西太原期末)选取体长、体重一致的斑马鱼随机均分成对照组和训练组，其中训练组每天进行运动训练(持续不断驱赶斑马鱼游动)，对照组不进行。训练一段时间后，分别测量两组斑马鱼在静止时及相同强度运动后的肌肉乳酸含量，结果如下图。下列叙述正确的是()A乳酸是由丙酮酸在线粒体基质中转化形成的B静止时斑马鱼所需ATP主要在细胞质基质中生成C运动训练可降低无氧呼吸在运动中的供能比例D运动训练可降低斑马鱼静止时的无氧呼吸强度解析：选C乳酸是由葡萄糖在细胞质基质中转化形成的，A错误；静止时斑马鱼所需ATP主要由有氧呼吸提供，线粒体是有氧呼吸的主要场所，B错误；训练组运动后乳酸含量较低，说明运动训练可降低无氧呼吸在运动中的供能比例，C正确；训练组静止时乳酸含量与对照组相同，说明运动训练不影响斑马鱼静止时的无氧呼吸强度，D错误。5科研人员探究了不同温度(25 和0.5 )条件下密闭容器内蓝莓果实的CO2生成速率的变化，结果见图1和图2。(1)由图可知，与25 相比，0.5 条件下果实的CO2生成速率较低，主要原因是_；随着果实储存时间的增加，密闭容器内的_浓度越来越高，抑制了果实的细胞呼吸。该实验还可以通过检测_浓度变化来计算呼吸速率。(2)某同学拟验证上述实验结果，设计如下方案：称取两等份同一品种的蓝莓果实，分别装入甲、乙两个容积相同的瓶内，然后密封。将甲、乙瓶分别置于25 和0.5 条件下储存，每隔一段时间测定各瓶中的CO2浓度。记录实验数据并计算CO2生成速率。为使实验结果更可靠，请给出两条建议，以完善上述实验方案(不考虑温度因素)。a_；b_。解析：(1)由图可知，与25 相比，0.5 条件下的CO2生成速率较低，主要原因是温度较低导致酶的活性较低，呼吸速率较慢，所以其主要原因是低温降低了细胞呼吸相关酶的活性；随着果实储存时间的增加，密闭容器内的CO2浓度越来越高，抑制了果实的细胞呼吸，该实验还可以通过检测O2浓度变化来计算细胞呼吸速率。(2)根据单一变量原则，控制唯一变量而排除其他无关变量的干扰从而验证唯一变量的作用，所以，选取的果实成熟度也应一致；根据可重复性原则，同一处理在实验中出现的次数称为重复。重复的作用有二，一是降低实验误差，扩大实验的代表性；二是估计实验误差的大小，判断实验可靠程度，所以，每个温度条件下至少有3个平行重复实验。答案：(1)低温降低了细胞呼吸相关酶的活性CO2O2(2)a.选取的果实成熟度应一致b每个温度条件下至少有3个平行重复实验考点二光合作用1光合作用的两个阶段及联系2.外界条件变化时，C5、C3、H、ATP等物质量的变化模型构建(1)光照强度变化：(2)CO2浓度变化：3分析影响光合作用的3类曲线(1)光照强度(如图1)原理：主要影响光反应阶段ATP和H的产生。分析P点后的限制因素(2)CO2的浓度(如图2)原理：影响暗反应阶段C3的生成。分析P点后的限制因素(3)温度：通过影响酶的活性而影响光合作用(如图3)。(1)叶绿体中的色素能吸收、传递、转换光能，不能制造能量。(2)蓝藻没有叶绿体，但含有叶绿素和藻蓝素，能进行光合作用。(3)叶绿体和线粒体中含有DNA、RNA和核糖体。(4)液泡中色素吸收的光能不能用于光合作用。(5)光反应停止，暗反应不会立刻停止，因为光反应产生H和ATP还可以维持一段时间的暗反应。题型1涉及光合色素及光合作用过程的考查1(2017全国，T3)植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应(如O2的释放)来绘制的。下列叙述错误的是()A类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成B叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制C光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示D叶片在640660 nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的解析：选A类胡萝卜素不吸收红光，主要吸收蓝紫光，A错误；吸收光谱就是通过不同色素对不同波长光的吸收值来绘制的，B正确；光合作用光反应阶段色素对光的吸收会直接影响到暗反应阶段对CO2的利用，所以光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示，C正确；叶绿素可以吸收红光，类胡萝卜素不吸收红光，只能吸收蓝紫光，叶片在640660 nm 波长光下释放 O2是由叶绿素参与光合作用引起的，D正确。2(2018福建福州检测)关于光合作用探究历程的相关实验，下列说法错误的是()A饥饿处理后，天竺葵叶片曝光部分可向遮光部分运输小分子有机物B受到均匀光照，好氧菌分布在水绵带状叶绿体所有受光照部位C改变水中HO的所占比例，小球藻释放的氧气中18O2的所占比例也随之改变D供给小球藻14CO2，叶绿体内含14C的三碳化合物和五碳化合物不断积累解析：选D叶片被遮光以后，不能进行光合作用，仍然要进行呼吸作用，呼吸作用需要的小分子有机物(如葡萄糖)，是由曝光部分运输而来，A正确；如果实验用临时装片完全暴露在光下，即受到均匀光照后，好氧细菌则分布在叶绿体所有受光部位的周围，由此说明了氧是由叶绿体释放出来的、叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所，B正确；因为光合作用产生的氧气来自水的光解，因此，改变水中HO的所占比例，小球藻释放的氧气中18O2的所占比例也随之改变，C正确；在光合作用的暗反应阶段，14CO2与五碳化合物在相应酶的作用下被固定形成C3化合物，进而在ATP和H的作用下生成糖类等有机物，因此14C先后出现在三碳化合物与糖类中，不会出现在五碳化合物中且含14C的三碳化合物不会不断积累，D错误。3(2018湖北孝感期末)用一定浓度的NaHSO3溶液喷洒到小麦的叶片上，短期内检测到叶绿体中C3的含量下降， C5的含量上升。 NaHSO3溶液的作用可能是()A促进叶绿体中CO2的固定B抑制叶绿体中C3的还原C促进叶绿体中ATP的合成D抑制叶绿体中有机物的输出解析：选C若NaHSO3溶液促进叶绿体中CO2的固定，则CO2被C5固定形成的C3增加，消耗的C5增加，故C5的含量将减少，C3的含量将增加，A错误；若NaHSO3溶液抑制叶绿体中C3的还原，则C3被还原生成的C5减少，消耗的C3减少，而CO2被C5固定形成的C3的过程不变，故C5的含量将减少，C3的含量将增加，B错误；若NaHSO3溶液促进叶绿体中ATP的合成，则被还原的C3增加，生成的C5增加，而CO2被C5固定形成的C3的过程不变，故C5的含量将增加，C3的含量将减少，C正确；若N