【全國百強校】山西省忻州市第一中學高三生物第二輪復習預習案：專題二-細胞代謝-

專題二細胞的代謝編寫人侯珊審核人師錦繡一．考綱要求學問內(nèi)容要求（1）酶在代謝中的作用（2）ATP在能量代謝中的作用（3）光合作用的基本過程（4）影響光合作用速率的環(huán)境因素（5）細胞呼吸ⅡⅡⅡⅡⅡ二．學問結(jié)構(gòu)主要來源主要來源過程化能合成作用場所與過程細胞呼吸直接供能的物質(zhì)細胞分子簡式結(jié)構(gòu)特點生理功能存在及含量形成途徑概念方式意義原理的應用有氧呼吸無氧呼吸捕獲光能的色素與結(jié)構(gòu)光合作用探究歷程應用酶來源作用本質(zhì)特性ATP三．考點分析1.酶與ATP（1）關于酶的正確與錯誤說法正確說法錯誤說法產(chǎn)生場所活細胞（不考慮哺乳動物成熟的紅細胞）具有分泌功能的細胞才能產(chǎn)生化學本質(zhì)有機物（大多為蛋白質(zhì)，少數(shù)為RNA）蛋白質(zhì)作用場所可在細胞內(nèi)，細胞外，體內(nèi)發(fā)揮作用只在細胞內(nèi)起催化作用溫度影響低溫只抑制酶的活性，不會使酶變性失活低溫存高溫都能使酶變性失活作用酶只起催化作用酶具有調(diào)整，催化等多種功能來源生物體內(nèi)合成有的可來源于食物（2）有關酶特性的曲線【歸納】：以高中教材學過的酶為輻射點，進行整合訓練酶的名稱酶的作用淀粉酶（唾液淀粉酶、胰淀粉酶、腸淀粉酶）催化淀粉分解為麥芽糖麥芽糖酶（胰麥芽糖酶、腸麥芽糖酶）催化麥芽糖分解為葡萄糖蛋白酶（胃蛋白酶、胰蛋白酶）催化蛋白質(zhì)分解為多肽多肽酶（腸肽酶）催化多肽分解為氨基酸DNA酶催化DNA分解為脫氧核苷酸DNA聚合酶催化DNA復制解旋酶將DNA分子之間的氫鍵打開RNA聚合酶催化DNA分子轉(zhuǎn)錄為RNA逆轉(zhuǎn)錄酶催化以RNA為模板合成DNA限制性核酸內(nèi)切酶切割DNA分子形成粘性末端DNA連接酶將DNA分子粘性末端連接起來纖維素酶、果膠酶將細胞壁水解掉ATP水解酶催化ATP水解成ADPATP合成酶催化ATP的合成（3）ATP結(jié)構(gòu)簡式中的“A”留意：ATP結(jié)構(gòu)簡式中的A和DNA和RNA的結(jié)構(gòu)簡式中的不同部位的A進行區(qū)分，如下圖中圓圈部分所代表的分別是：(1)腺苷(2)腺嘌呤(3)腺嘌呤脫氧核苷酸(4)腺嘌呤核糖核苷酸2.光合作用過程分析（1）．光合作用過程圖解（2）．反應方程式及元素去向①光合產(chǎn)物主要是糖類，包括單糖(葡萄糖和果糖)、二糖(蔗糖)和多糖(淀粉)，其中以蔗糖和淀粉最為普遍，但蛋白質(zhì)、脂肪和有機酸也是光合作用的直接產(chǎn)物。②元素轉(zhuǎn)移：H218O→18O2、C18O2→(CH218O)、14CO2→14C3→(14CH2O)（3）．葉綠體處于不同條件下C3、C5、[H]、ATP、(CH2O)合成量的動態(tài)變化（4）.光合作用中光反應階段和暗反應階段的區(qū)分與聯(lián)系光反應階段暗反應階段所需條件必需有光、相關的酶有光無光均可、相關的酶進行場所類囊體的薄膜上葉綠體內(nèi)的基質(zhì)中物質(zhì)變化H2O分解成O2和[H]；形成ATPCO2被固定；C3被[H]還原，最終形成糖類；ATP轉(zhuǎn)化成ADP和Pi能量轉(zhuǎn)換光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能，儲存在ATP中ATP中的化學能轉(zhuǎn)化為糖類中儲存的化學能聯(lián)系①物質(zhì)：光反應階段產(chǎn)生的[H]，在暗反應階段用于還原C3②能量：光反應階段生成的ATP，在暗反應階段中將其儲存的化學能釋放出來，掛念C3形成糖類，ATP中的化學能轉(zhuǎn)化為儲存在糖類中的化學能3.光合作用的影響因素及曲線分析考點分析：（1）．光照強度對光合作用強度的影響圖1a.曲線分析：A點光照強度為0，此時只進行細胞呼吸，細胞內(nèi)的代謝特點如圖2所示，釋放的CO2量可表示此時細胞呼吸的強度。AB段：隨光照強度增加，光合作用強度也漸漸增加，CO2釋放量漸漸削減，這是由于細胞呼吸釋放的CO2有一部分用于光合作用，此時細胞呼吸強度大于光合作用強度(如圖3)。B點：細胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用，即光合作用強度等于細胞呼吸強度(如圖4)。光照強度只有在B點以上時，植物才能正常生長，B點所示光照強度稱為光補償點。BC段：表明隨著光照強度不斷加強，光合作用強度不斷加強，到C點以上就不再加強了，C點所示光照強度稱為光飽和點。B點以后的細胞代謝特點可用圖5表示。b.應用：陰生植物的B點前移，C點較低，如圖中虛線所示，間作套種農(nóng)作物的種類搭配，林帶樹種的配置，可合理利用光能；適當提高光照強度可增加大棚作物產(chǎn)量。（2）．CO2濃度對光合作用強度的影響a.曲線分析：圖1和圖2都表示在確定范圍內(nèi)，光合作用速率隨CO2濃度的增加而增大，但當CO2濃度增加到確定范圍后，光合作用速率不再增加。b.點含義：①圖1中A點表示光合作用速率等于細胞呼吸速率時的CO2濃度，即CO2補償點。②圖2中的A′點表示進行光合作用所需CO2的最低濃度。③圖1和圖2中的B和B′點都表示CO2飽和點。c.應用：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以通過“正其行，通其風”，增施農(nóng)家肥等增大CO2濃度，提高光合作用速率。(3)．溫度對光合作用強度的影響a.曲線分析：溫度主要是通過影響與光合作用有關的酶的活性而影響光合作用速率。b.應用：冬天，溫室栽培可適當提高溫度，也可適當降低溫度。白天調(diào)到光合作用最溫度，以提高光合作用速率；晚上適當降低溫室的溫度，以降低細胞呼吸，保證植物有機物的積累。(4)．必需元素的供應對光合作用強度的影響a.曲線分析：在確定濃度范圍內(nèi)，增大必需元素的供應，可提高光合作用速率，但當超過確定濃度后，會因土壤溶液濃度過高而導致植物滲透失水而萎蔫。b.應用：依據(jù)作物的需肥規(guī)律，適時、適量地增施肥料，可提高農(nóng)作物產(chǎn)量。(5)．水分的供應對光合作用強度的影響a.影響：水是光合作用的原料，缺水既可直接影響光合作用，又會導致葉片氣孔關閉，限制CO2進入葉片，從而間接影響光合作用。b.應用：依據(jù)作物的需水規(guī)律合理澆灌。(6)．葉齡對光合作用強度的影響a.曲線分析：①隨幼葉不斷生長，葉面積不斷增大，葉內(nèi)葉綠體不斷增多，葉綠素含量不斷增加，光合作用速率不斷增加(OA段)。②壯葉時，葉面積、葉綠體、葉綠素都處于穩(wěn)定狀態(tài)，光合作用速率基本穩(wěn)定(AB段)。③老葉時，隨葉齡增加，葉內(nèi)葉綠素被破壞，光合速率下降(BC段)。b.應用：摘除老葉、殘葉。(7)．多因子對光合作用強度的影響a.曲線分析：P點時，限制光合作用速率的因素應為橫坐標所表示的因子，隨其因子的不斷加強，光合作用速率不斷提高。當?shù)絈點時，橫坐標所表示的因素不再是影響光合作用速率的因子，要想提高光合作用速率，可適當提高圖示中的其他因子。b.應用：溫室栽培時，在確定光照強度下，白天適當提高溫度的同時也可適當提高CO2濃度以提高光合作用速率。當溫度適宜時，可適當增加光照強度和CO2濃度以提高光合作用速率。4.呼吸作用的過程分析(1).呼吸作用過程圖解（2）．有氧呼吸三個階段的比較比較項目第一階段其次階段第三階段場所細胞質(zhì)基質(zhì)線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜反應物葡萄糖丙酮酸和水[H]和氧氣生成物丙酮酸和[H]二氧化碳和[H]水產(chǎn)生ATP量少量少量大量與氧的關系無關無關有關（3）.有氧呼吸與無氧呼吸的比較項目有氧呼吸無氧呼吸不同點場所細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體細胞質(zhì)基質(zhì)條件需O2、酶不需O2、需酶產(chǎn)物CO2、H2O酒精和CO2或乳酸能量大量少量特點有機物徹底分解，能量完全釋放有機物沒有徹底分解，能量沒有完全釋放相同點聯(lián)系葡萄糖分解為丙酮酸階段完全相同實質(zhì)分解有機物，釋放能量，合成ATP意義為生物體的各項生命活動供應能量5.影響細胞呼吸的環(huán)境因素及其在實踐中的應用外界因素分析應用圖解溫度最適溫度時，細胞呼吸最強；超過最適溫度呼吸酶活性降低，甚至變性失活，細胞呼吸受抑制；低于最適溫度酶活性下降，細胞呼吸受抑制①在低溫下貯存蔬菜、水果②在大棚種植時，夜間適當降溫(降低細胞呼吸，削減有機物的消耗)，提高產(chǎn)量O2濃度O2濃度低時，無氧呼吸占優(yōu)勢；隨O2濃度增大，無氧呼吸漸漸被抑制，有氧呼吸不斷加強；當O2濃度達到確定值后，隨O2濃度增大，有氧呼吸不再加強(受呼吸酶數(shù)量、磷酸、ADP等因素的影響)①利用適當降低O2濃度等能夠抑制細胞呼吸、削減有機物消耗的原理來延長蔬菜、水果的保鮮時間②中耕松土增加根的有氧呼吸③在醫(yī)療上選用透氣的消毒紗布等包扎傷口，可抑制厭氧病原菌的繁殖含水量（自由水）在確定范圍內(nèi)，細胞呼吸速率隨含水量的增加而加快，隨含水量的削減而減慢在作物種子貯存時，將種子風干，以減弱細胞呼吸，削減有機物的消耗CO2濃度CO2濃度增加，呼吸速率下降蔬菜和水果的保鮮中，增加CO2濃度具有良好的保鮮效果礦質(zhì)元素有些礦質(zhì)元素是酶的激活劑，影響與細胞呼吸有關的酶的活性合理施肥6.光合作用與呼吸作用的關系（1）光合作用與呼吸作用的關系圖（2）光合作用和呼吸作用中的物質(zhì)循環(huán)①［H］的來源及去路分析

光合作用呼吸作用［H］的來源過程場所過程場所光反應中水的光解葉綠體類囊體薄膜上第一階段從葡萄糖到丙酮酸（4個［H］）細胞質(zhì)基質(zhì)其次階段丙酮酸與H2O分解所產(chǎn)生(20個［H］）線粒體［H］的去路［H］作為還原劑用于暗反應階段中還原C3化合物，以形成C6H12O6并產(chǎn)生H2O兩階段所產(chǎn)的［H］均被用于第三階段還原O2產(chǎn)生H2O，同時釋放大量能量②CO2中C和O的轉(zhuǎn)化③ATP的來源及去路分析

光合作用呼吸作用ATP的來源過程場所過程場所ADP形成ATP時所需能量來自太陽光能葉綠體類囊體薄膜第一階段從葡萄糖到丙酮酸（少）細胞質(zhì)基質(zhì)其次階段（少），第三階段（多）線粒體ATP的去路光反應所產(chǎn)生的ATP專用于C3化合物還原時的能量之需，其能量釋放出來后以穩(wěn)定的化學能形式儲存于有機物中三個階段所產(chǎn)生的ATP均可作為能量貨幣用于各項生命活動，如礦質(zhì)離子吸取、生長素運輸?shù)龋?）光合作用和呼吸作用中的能量流淌7.與細胞代謝有關的計算（1）有光和無光條件下，植物都進行呼吸作用（2）光合作用實際產(chǎn)氧量=實測的氧氣釋放量+呼吸作用耗氧量（3）光合作用實際CO2消耗量=實測的CO2消耗量+呼吸作用CO2釋放量（4）光合作用葡萄糖凈生產(chǎn)量=實際光合作用葡萄糖生產(chǎn)量-呼吸作用葡萄糖消耗量（5）計算時，應當先列出光合作用和呼吸作用的反應時，然后列出方程予以計算。四．典型例題1.下圖表示某種酶在不同處理條件（a、b、c）下，催化某化學反應的反應物的量和反應時間的關系，分析此圖可獲得的信息是（）A．若a、b、c表示酶濃度，則a＞b＞cB．若a、b、c表示pH，則c＞b＞aC．若a、b、c表示溫度，則確定是a＞b＞c＞D．若a、b、c表示溫度，則不行能是c＞b＞a2.（2021新課標卷2）關于酶的敘述，錯誤的是（）A.同一種酶可存在于分化程度不同的活細胞中B.低溫能降低酶活性的緣由是其破壞了酶的空間結(jié)構(gòu)C.酶通過降低化學反應的活化能來提高化學反應速度D.酶既可以作為催化劑，也可以作為另一個反應的底物3.（2021海南卷）關于真核細胞中生命活動與能量關系的敘述，錯誤的是（）A．DNA復制需要消耗能量B．光合作用的暗反應階段需要消耗能量C．物質(zhì)通過幫忙集中進出細胞時需要消耗ATPD．細胞代謝所需的ATP可在細胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生4.(2022·濰坊高三模擬)以下關于ATP和酶的說法正確的是()A．人體成熟的紅細胞既能產(chǎn)生酶又能產(chǎn)生ATPB．ATP含有核糖，酶確定不含核糖C．葉綠體基質(zhì)中CO2合成葡萄糖的過程需要酶并消耗ATPD．酶與ATP均具有高效性與專一性5.下圖是探究酵母菌呼吸作用的試驗裝置圖。裝置中底物（葡萄糖）充分且溫度適宜。A、B表示著色液滴，可隨容器中氣體量的變化而發(fā)生移動。下列說法正確的是=1\*GB3①20%NaOH的作用是吸取酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生的CO2；②假如A不動而B右移，說明酵母菌只進行無氧呼吸；③假如A左移而B不動，說明酵母菌只進行有氧呼吸；④假如A、B均左移，說明酵母菌同時進行有氧呼吸和無氧呼吸；A．①②； B．③④； C．①④； D．②③；培育液培育液活塞著色液橡皮塞容器刻度管A裝置120%NaOH5mL培育液裝置2蒸餾水5mL容器橡皮塞活塞著色液刻度管B6.細胞內(nèi)糖分解代謝過程如圖所示，下列敘述錯誤的是A．植物細胞能進行過程①和③或過程①和④B．真核細胞的細胞質(zhì)基質(zhì)中能進行過程①和②C．動物細胞內(nèi)，過程②比過程①釋放的能量多D．乳酸菌細胞內(nèi)，過程①產(chǎn)生[H]，過程③消耗[H]7.下圖是某高二生物愛好小組探究不同條件下光合作用和呼吸作用過程中氣體產(chǎn)生狀況的試驗示意圖，裝置中的碳酸氫鈉溶液可維持瓶內(nèi)的二氧化碳濃度在恒定水平。下列幾種試驗結(jié)果(賜予相同的環(huán)境條件)，你覺得不行能毀滅的是A．甲、乙裝置水滴都左移B．甲、乙裝置水滴都右移C．甲裝置水滴不動，乙裝置水滴左移D．甲裝置水滴右移，乙裝置水滴左移8.請據(jù)圖回答：（1）圖2中e點與d點相比較，e點時葉肉細胞中C3的含量；e點與f點相比較，e點時葉肉細胞中C3的含量（填“高”、“低”、“基本全都”）。（2）對綠色植物的葉片來說，光照強度大于圖1中b點時，圖丙中存在的箭頭有（填字母）。（3）若圖1表示某植物在最適溫度25℃時間合速率與光照強度的關系，則將溫度調(diào)30℃，圖1中b點將向（4）丁圖表示在密閉裝置中測得的CO2變化量，在15℃時該植物光合作用制造的有機物量是呼吸作用消耗的有機物量的倍。若給該植物澆灌H218O，一段時間后，收集該植物四周的空氣，發(fā)覺其中有H218O，請用圖解簡要說明該過程＿＿＿＿＿＿＿＿9.（2021九江二聯(lián)29題）下圖甲表示在確定條件下測得的該植物光照強度與光合速率的關