2023届高考生物二轮复习微专题2细胞代谢学案

专题二　细胞代谢

(1)酶在代谢中的应用。(3)光合作用的基本过程　(5)细胞呼吸的原理和应用。

(2)ATP在能量代谢中的作用。　(4)影响光合作用速率的环境因素。　　

1.如图所示，低温时曲线与横轴不相交，因为低温时酶的结构未被破坏，只是活性降低而已。而过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。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会升高。

2.有氧呼吸过程中物质和能量的变化

(1)各反应物参与的阶段：葡萄糖参与第一个阶段，H2O参与第二个阶段，O2参与第三个阶段。

(2)各生成物产生阶段：[H]在第一个阶段和第二个阶段产生，CO2在第二个阶段产生，H2O在第三个阶段产生。

(3)能量变化的特点：三个阶段都产生能量，但大量的能量在第三个阶段产生。

3.包扎伤口时，需要选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料，目的是创造疏松通气环境，避免厌氧菌繁殖。破伤风由破伤风芽孢杆菌引起，这种病菌只能进行无氧呼吸。

4.松土透气可以使根细胞进行充分的有氧呼吸，从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收，促进作物生长，吸收更多的CO2，缓解全球气候变暖现象；增强根系的水土保持能力；避免根细胞由于无氧呼吸产生酒精对根系造成的伤害。此外，松土透气还有利于土壤中好氧微生物的生长繁殖，促使这些微生物对土壤有机物的分解，为植物生长提供更多的CO2，也有可能导致局部大气CO2浓度上升。

5.叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光(注意它们的吸收光谱曲线图，波峰表示吸收多)。

1.判断有关细胞代谢中酶和ATP的说法的正误

(1)用淀粉和淀粉酶探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。(×)

(2)酶提供了反应过程所必需的活化能。(×)

(3)酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸。(×)

(4)口服多酶片中的胰蛋白酶可在小肠中发挥作用。(√)

(5)过酸、过碱或温度过高，会使酶所含的肽键遭到破坏，使酶永久失活。(×)

(6)细胞质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体。(×)

(7)ATP水解一般与放能反应相联系，反之，则与吸能反应相联系。(×)

2.判断有关细胞呼吸与光合作用的说法的正误

(1)检测酵母菌培养过程中是否产生CO2，可判断其呼吸方式。(×)

(2)线粒体将葡萄糖氧化分解产生二氧化碳和水。(×)

(3)人在剧烈运动时产生的CO2全部来自有氧呼吸。(√)

(4)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。(×)

(5)各种细胞进行有氧呼吸的主要场所都是线粒体。(×)

(6)无水乙醇在色素的提取和分离实验中起到分离色素的作用。(×)

(7)暗反应中14C的转化途径是14CO2―→14C3―→14C5―→(14CH2O)。(×)

(8)夏季晴天，植物光合作用的“午休”现象的主要原因是环境中CO2浓度过低。(×)

(9)降低光照将直接影响光反应的进行，从而影响暗反应；改变CO2浓度则直接影响暗反应的进行。(√)

1.研究发现，溶酶体内pH为5.0左右，含有多种酸性水解酶，这些酶合成的场所为__________，若这些水解酶少量进入细胞质基质不会引起细胞损伤，其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

_____________________________________________________________________。

提示　核糖体　细胞质基质与溶酶体内的pH不同，导致酶活性降低或失活

2.在温度为37 ℃的条件下，取等量肝脏研磨液分别加到四支盛有等量过氧化氢溶液的试管中，再滴加盐酸或氢氧化钠使各试管pH分别为3、5、7、9，以探究pH对过氧化氢酶活性的影响。该实验能得出正确结论吗？__________，原因是____________________________________________________________________。

提示　不能　调节各试管的pH之前过氧化氢已在酶的催化下分解

3.在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间后分离出细胞中的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP的末端磷酸基团已带上放射性标记，分析该现象得到的结论是_____________________________________________________

____________________________________________________________________。

提示　①ATP中远离A的磷酸基团容易脱离；②该过程中ATP既有合成又有水解；③部分32P标记的ATP是重新合成的

4.景天科植物的叶子具有一种很特殊的CO2同化方式，植物夜间气孔开放，吸收的CO2生成苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭，液泡中的苹果酸经脱羧作用形成丙酮酸和CO2。该类植物往往生长于比较干旱的环境中。景天科植物夜间气孔开放，白天气孔关闭，推测其生物学意义是______________________________

____________________________________________________________________。

提示　有利于减少(蒸腾作用)水分的散失，以适应干旱环境

5.西瓜、玉米和辣椒轮作与固定种植玉米相比，其优点有____________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

(答出两点即可)。

提示　充分利用土壤中的矿质元素，减少大面积病虫草害发生，收获更多种类的作物，改善土壤等

1.(2022·全国甲卷，4)线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。研究发现，经常运动的人肌细胞中线粒体数量通常比缺乏锻炼的人多。下列与线粒体有关的叙述，错误的是(　　)

A.有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATP

B.线粒体内膜上的酶可以参与[H]和氧反应形成水的过程

C.线粒体中的丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需要O2的直接参与

D.线粒体中的DNA能够通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成

答案　C

解析　有氧呼吸第一阶段的场所是细胞质基质，第二、三阶段的场所是线粒体，三个阶段均可产生ATP，故有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATP，A正确；线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，该阶段氧气和[H]反应生成水，该过程需要酶的催化，B正确；丙酮酸分解为CO2和[H]是有氧呼吸第二阶段，场所是线粒体基质，该过程需要水的参与，不需要O2的直接参与，C错误；线粒体是半自主性细胞器，其中含有少量DNA，可以通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成，D正确。

2.(2022·全国乙卷，4)某种酶P由RNA和蛋白质组成，可催化底物转化为相应的产物。为探究该酶不同组分催化反应所需的条件，某同学进行了下列5组实验(表中“＋”表示有，“－”表示无)。

根据实验结果可以得出的结论是(　　)

A.酶P必须在高浓度Mg2＋条件下才具有催化活性

B.蛋白质组分的催化活性随Mg2＋浓度升高而升高

C.在高浓度Mg2＋条件下RNA组分具有催化活性

D.在高浓度Mg2＋条件下蛋白质组分具有催化活性

答案　C

解析　由①组可知酶P在低浓度Mg2＋条件下也有产物的生成，说明并非一定要在高浓度Mg2＋条件下酶P才具有催化活性，A错误；由第③组和第⑤组对比可知，只有蛋白质组分存在时，在低浓度Mg2＋和高浓度Mg2＋的条件下，均无产物的生成，说明在两种条件下蛋白质组分都没有催化活性，B错误；由第④组和第⑤组对比可知，在高浓度Mg2＋条件下，第④组有产物的生成，第⑤组没有产物的生成，说明RNA组分具有催化活性，蛋白质组分没有催化活性，C正确，D错误。

3.(2022·全国甲卷，29改编)根据光合作用中CO2的固定方式不同，可将植物分为C3植物和C4植物等类型。C4植物的CO2补偿点比C3植物的低。CO2补偿点通常是指环境CO2浓度降低导致光合速率与呼吸速率相等时的环境CO2浓度。回答下列问题：

(1)不同植物(如C3植物和C4植物)光合作用光反应阶段的产物是相同的，光反应阶段的产物是____________________(答出3点即可)。

(2)正常条件下，植物叶片的光合产物不会全部运输到其他部位，原因是_____________________________________________________________________

______________________________________________________________________(答出1点即可)。

(3)干旱会导致气孔开度减小，研究发现在同等程度干旱条件下，C4植物比C3植物生长得好。从两种植物CO2补偿点的角度分析，可能的原因是_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________。

答案　(1)O2、NADPH和ATP　(2)自身呼吸消耗或建造植物体结构　(3)C4植物的CO2补偿点低于C3植物，C4植物能够利用较低浓度的CO2

解析　(1)光合作用光反应阶段的场所是叶绿体的类囊体薄膜，光反应发生的物质变化包括水的光解以及NADPH和ATP的形成，因此光合作用光反应阶段生成的产物有O2、NADPH和ATP。(2)叶片光合作用产物一部分用来建造植物体结构和自身呼吸消耗，其余部分被输送到植物体的储藏器官储存起来。正常条件下，植物叶片的光合产物不会全部运输到其他部位。(3)干旱会导致气孔开度减小，CO2吸收减少，由于C4植物的CO2补偿点低于C3植物，则C4植物能够利用较低浓度的CO2，因此光合作用受影响较小的植物是C4植物，C4植物比C3植物生长得好。

4.(2022·广东卷，18)研究者将玉米幼苗置于三种条件下培养10天后(图a)，测定相关指标(图b)，探究遮阴比例对植物的影响。

回答下列问题：

(1)结果显示，与A组相比，C组叶片叶绿素含量________，原因可能是_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________。

(2)比较图b中B1与A组指标的差异，并结合B2相关数据，推测B组的玉米植株可能会积累更多的________________，因而生长更快。

(3)某兴趣小组基于上述B组条件下玉米生长更快的研究结果，作出该条件可能会提高作物产量的推测，由此设计了初步实验方案进行探究：

实验材料：选择前期__________一致、生长状态相似的某玉米品种幼苗90株。

实验方法：按图a所示的条件，分A、B、C三组培养玉米幼苗，每组30株；其中以______为对照，并保证除__________外其他环境条件一致。收获后分别测量各组玉米的籽粒重量。

结果统计：比较各组玉米的平均单株产量。

分析讨论：如果提高玉米产量的结论成立，下一步探究实验的思路是_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________。

答案　(1)高　遮阴条件下植物合成较多的叶绿素　(2)糖类等有机物　(3)光照条件　A组　遮阴比例　探究提高作物产量的最适遮阴比例

解析　(1)分析题图b结果可知，培养10天后，A组叶绿素含量为4.2(mg·dm－2)，C组叶绿素含量为4.7(mg·dm－2)，原因可能是遮阴条件下植物合成较多的叶绿素，以尽可能地吸收光能。(2)图b中B1叶绿素含量为5.3(mg·dm－2)，B2叶绿素含量为3.9(mg·dm－2)，A组叶绿素含量为4.2(mg·dm－2)；B1净光合速率为20.5(μmol CO2·m－2·s－1)，B2的净光合速率为7.0(μmol CO2·m－2·s－1)，A组净光合速率为11.8(μmol CO2·m－2·s－1)，可推出B组的玉米植株总叶绿素含量为(5.3＋3.9)/2＝4.6(mg·dm－2)，净光合速率为(20.5＋7.0)/2＝13.75 (μmol CO2·m－2·s－1)，两项数据B组均高于A组，推测B组可能会积累更多的糖类等有机物，因而生长更快。(3)分析题意可知，该实验目的是探究B组条件下是否提高作物产量。该实验自变量为玉米遮阴程度，因变量为作物产量，可用籽粒重量表示。实验设计应遵循对照原则、单一变量原则、等量原则等，无关变量应保持相同且适宜。若遮阴提高玉米产量的结论成立，则下一步探究的实验思路是探究提高作物产量的最适遮阴比例。

，D错误。