（全国通用）2018版高考生物专题总复习 考前三个月 专题2 细胞的代谢（课件+复习题）（打包10套）.zip

1专题 2 细胞的代谢 专点 3 聚焦细胞代谢的基础条件——酶和 ATP 复习题[直击考纲] 1.酶在代谢中的作用(Ⅱ)。2.ATP 在能量代谢中的作用(Ⅱ)。3.光合作用的基本过程(Ⅱ)。4.影响光合作用速率的环境因素(Ⅱ)。5.细胞呼吸(Ⅱ)。考点 3 聚焦细胞代谢的基础条件——酶和 ATP1．辨析酶的概念关系图及其易错易混点(1)本质——绝大多数酶是蛋白质，少数酶是 RNA，合成的原料有氨基酸或核糖核苷酸，合成的场所主要是核糖体或细胞核。(2)来源——凡是活细胞(哺乳动物成熟的红细胞除外)都能产生酶，不能来自食物。(3)作用——催化是其唯一功能，不具有调节，也不作为能源和组成物质。(4)场所——酶既可在细胞内，也可在细胞外发挥作用。(5)活性——低温只抑制酶的活性，不破坏酶的结构，但高温、强酸和强碱都能使酶变性失2活。(6)过氧化氢分解机理的区别——过氧化氢酶是降低了过氧化氢分解反应的活化能，而加热是使过氧化氢分子获得能量，从常态转变为容易分解的活跃态。(7)化学反应的平衡点——实际上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。(8)化学反应前后的性质和数量——实际上反应前后酶的性质、数量都没有发生改变。(9)酶促反应速率和酶活性——实际上二者不完全等同，因为温度和 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。(10)催化作用和高效性的机理——实际上前者是与没有催化剂对照，酶能够降低活化能；而后者是与无机催化剂对照，能够显著降低活化能。2．读懂关于酶的 3 类曲线(1)酶的作用原理：酶能降低化学反应的活化能，酶相对于无机催化剂，降低化学反应的活化能更显著(如下图所示)。(2)酶的作用特性①图 1 中加酶的曲线和加无机催化剂的曲线比较，说明酶具有高效性，而与不加无机催化剂的曲线比较只能说明酶具有催化作用。②图 2 中两曲线比较表明酶具有专一性。(3)酶的影响因素①温度和 pH3图甲和图乙显示：过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。从图丙和图丁可以看出：反应溶液 pH(温度)的变化不影响酶作用的最适温度(pH)。②底物浓度和酶浓度图甲中 OP 段的限制因素是底物浓度，而 P 点之后的限制因素有酶浓度和酶活性；图乙对反应底物的要求是底物足量。3．辨清与酶相关实验设计的 5 个易错点(1)若底物选择淀粉和蔗糖，酶溶液为淀粉酶，验证酶的专一性，检测底物是否被分解的试剂宜选用斐林试剂，不能选用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被水解。(2)若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度，检测试剂宜选用碘液，不应该选用斐林试剂，因斐林试剂需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。另外在酶溶液和反应物混合前，需要把两者先分别放在各自所需温度下保温一段时间。(3)探究酶的适宜温度的实验中不宜选择过氧化氢酶催化 H2O2分解，因为底物 H2O2在加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果。(4)在酶的最适 pH 探究实验中，操作时必须先将酶和底物分别置于不同 pH 条件下，然后再将同一 pH 条件下处理的底物和酶液混合，而不能把酶加入反应物中后，再加入盐酸或氢氧化钠。(5)探究酶的高效性时，对照组应为无机催化剂；探究酶的催化作用时，对照组应为不加催化剂；探究酶的专一性时，既可用同一种酶作用于不同底物，也可用不同酶作用于同一底物。4．明辨 ATP 的结构及易混易错点4(1)ATP 与 ADP 的相互转化，从物质方面来看是可逆的；从酶、进行的场所、能量方面来看是不可逆的。从整体上来看，二者的转化并不可逆。(2)ATP 不等同于能量：ATP 是一种高能磷酸化合物，其分子式可以简写为 A—P～P～P，高能磷酸键水解时能够释放出多达 30.54 kJ/mol 的能量，所以 ATP 是与能量有关的一种物质，不可将两者等同起来。(3)细胞内 ATP 含量很少，只是转化非常迅速及时，ATP 与 ADP 的转化总处于动态平衡中。5．能量转换过程和 ATP 的产生与消耗转化场所 产生或消耗 ATP 的生理过程细胞膜 消耗 ATP：主动运输、胞吞、胞吐细胞质基质 产生 ATP：细胞呼吸第一阶段叶绿体产生 ATP：光反应消耗 ATP：暗反应和自身 DNA 复制线粒体产生 ATP：有氧呼吸第二、三阶段消耗 ATP：自身 DNA 复制核糖体 消耗 ATP：蛋白质的合成细胞核 消耗 ATP：DNA 复制、转录等题组一 酶的概念、作用1．(2017·全国Ⅱ，3)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 ℃答案 C解析 DNA 的合成主要发生在细胞核中，此外在线粒体和叶绿体中也能合成，因此细胞核、线粒体和叶绿体中都有参与 DNA 合成的酶，A 错误；只要给予适宜的温度、pH 等条件，由活5细胞产生的酶在生物体外也具有生物催化活性，B 错误；盐析可使蛋白质在水溶液中的溶解度降低，但不影响蛋白质的活性，而胃蛋白酶的化学本质是蛋白质，因此从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法，C 正确；唾液淀粉酶催化反应最适温度是 37 ℃，但是 37 ℃不是保存该酶的最适温度，酶应该在低温条件下保存，D 错误。真题重组 判断下列有关酶的叙述：(1)如图在 t 时加酶后反应的曲线由Ⅰ变为Ⅲ(2015·广东，6A)( √ )(2)对于一个细胞来说，酶的种类和数量不会发生变化(2013·安徽，2D)( × )(3)酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率；滴加肝脏研磨液可降低过氧化氢的分解反应的活化能而滴加 FeCl3溶液则不能(2011·天津，1B 和 2013·四川，4BC 改编)( × )(4)酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸(2011·海南，14D)( × )2．细胞代谢能在常温常压下迅速有序地进行，其中酶起着重要作用。下列叙述错误的是( )A．生物的细胞壁并非都可以被纤维素酶降解B．H 2O2分解实验中，加热、Fe 3＋ 、酶降低活化能的效果依次增强C．有些酶需要通过内质网和高尔基体进行加工、运输D．酶能直接参与代谢反应，而激素不能答案 B解析 原核细胞细胞壁的成分是肽聚糖，不可以被纤维素酶降解，A 正确；H 2O2分解实验中，加热可增加 H2O2分子的能量、不能降低 H2O2分解的活化能，B 错误；唾液淀粉酶属于分泌蛋白，其合成过程中需要通过内质网和高尔基体进行加工、运输，C 正确； 酶要与相应的底物结合直接参与代谢反应，激素对细胞内的代谢反应具有调节作用，但不直接参与细胞内的代谢反应，D 正确。思维延伸 强记与判断：(1)强记 7 类常见酶①DNA 聚合酶——催化脱氧核苷酸之间缩聚形成磷酸二酯键，用于 DNA 复制。②RNA 聚合酶——用于转录时解旋及核糖核苷酸之间的连接。③DNA 解旋酶——用于 DNA 复制时双链间氢键的打开。④各种消化酶——可对应催化相关大分子的水解，如淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等。⑤细胞工程工具酶：纤维素酶、果胶酶(除去细胞壁)；胰蛋白酶(动物细胞培养)。6(2)判断下列有关酶的叙述：①分化程度不同的活细胞中不存在同一种酶( × )②酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物( √ )③每一种酶只能催化一种化学反应( × )④酶在催化过程中逐渐消耗、减少( × )⑤酶的合成都要经过转录和翻译两个过程( × )题组二 与酶的影响因素相关的曲线辨析3．(2016·全国甲，29 节选)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________________________________________。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，在 t3时，C 组产物的总量不变。真题重组 判断与填充：(1)(2017·天津，3)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7变化曲线。则：①酶 C 降低了 A 生成 B 这一反应的活化能( √ )②该体系中酶促反应速率先快后慢( √ )③ T2后 B 增加缓慢是酶活性降低导致的( × )④适当降低反应温度， T2值增大( √ )(2)(2016·海南，30 节选)蛋白酶甲、乙、丙三者的活性随 pH 的变化如图所示。通常，用清水洗涤衣服上的新鲜血迹时不应该使用开水，原因是___________________。若要去除衣服上的血渍，应选择含有____________(填“蛋白酶甲” 、 “蛋白酶乙”或“蛋白酶丙”)的碱性洗衣粉，理由是__________________________________。答案 开 水 使 血 中 的 蛋 白 质 变 性 而 沉 淀 ,难 以 清 洗 蛋 白 酶 丙 碱 性 条 件 下 只 有 蛋 白 酶 丙 有 活 性4．如图所示，abc 与 abd 为不同类型的酶促反应实验曲线，有关曲线的判断错误的是( )A．曲线 abd，若 X 为时间，Y 可表示某一化学反应产物的产量B．若曲线 abc 为温度影响酶活性的曲线，则 c 点时酶结构中的肽键数与 b 点时相同C．曲线 abd，若 X 为底物浓度，Y 可表示反应速率，bd 不再增加可能是酶浓度的限制D．曲线 abc，若 X 轴为 pH，则 b 点时酶的最适温度高于 a 点时的最适温度答案 D解析 曲 线 abd 可 表 示 某 一 酶 促 反 应 中 产 物 的 产 量 随 时 间 而 变 化 的 曲 线 ， 底 物 完 全 反 应 后 产物 不 再 增 加 ,A 正 确 ； 若 曲 线 abc 为 温 度 影 响 酶 活 性 的 曲 线 ,则 c 点 的 高 温 条 件 会 破 坏 酶 的空 间 结 构 ,但 不 会 影 响 肽 键 数 目 ,与 b 点 温 度 条 件 下 肽 键 数 目 相 同 ,B 正 确 ； 曲 线 abd 若 表 示酶 促 反 应 速 率 随 底 物 浓 度 变 化 的 曲 线 ,bd 不 再 增 加 可 能 是 酶 浓 度 的 限 制 ,C 正 确 ： 曲 线 abc 若 表 示 酶 促 反 应 速 率 随 pH 变 化 的 曲 线 ,则 b 点 和 a 点 相 比 酶 的 最 适 温 度 并 没 有 变 ， D 错 误 。思维延伸 下图 1 中甲曲线表示在最适温度下，某种淀粉酶酶促反应速率与反应物浓度之间的关系。其余两条曲线分别表示该酶促反应速率随 pH 或温度的变化趋势。图 2 表示该淀粉酶在不同实验条件下催化淀粉水解时，淀粉的剩余量和反应时间之间的关系，判断下列相8关叙述：图 1 图 2(1)若是研究过氧化氢酶参与的酶促反应，也可得到上述图 1 所示曲线( × )(2)图 1 中 E 点代表该酶的最适 pH，H 点代表该酶的最适温度( × )(3)图 1 中丙曲线中，G 点时对应因素升高，酶的活性不能到达 H 点( √ )(4)图 1 中 甲 曲 线 中 在 A 点 适 当 提 高 温 度 或 在 B 点 适 当 增 加 酶 的 浓 度 ， 反 应 速 率 都 将 增 大 ( × )(5)若图 2 所示实验条件为不同温度，则 b 曲线对应的温度和图 1 曲线乙中 E 点所对应的温度相同( × )(6)若图 2 所示实验条件为不同 pH，则 a 曲线对应的 pH 和图 1 中曲线丙中 H 点所对应的 pH不一定相同( √ )(7)图 2 所示实验条件可能是不同的底物浓度，并且浓度大小关系为 a＞b＞c( × )(8)若图 2 中 a、b、c 分别表示加入 K＋ 、蒸馏水、Mg 2＋ ，则 c 曲线表明 Mg2＋ 对淀粉酶的活性可能有抑制作用( √ )题组三 与酶影响因素相关的实验设计与探究5．(2012·福建，26 节选)大菱鲆是我国重要的海水经济鱼类。研究性学习小组尝试对大菱鲆消化道中蛋白酶的活性进行研究。(1)查询资料得知，18 ℃时，在不同 pH 条件下大菱鲆消化道各部位蛋白酶活性如图 1。由图可知，在各自最适 pH 下，三种蛋白酶催化效率最高的是__________。(2)资料表明大菱鲆人工养殖温度常年在 15～18 ℃之间。学习小组假设：大菱鲆蛋白酶的最适温度在 15～18 ℃之间。他们设置 15 ℃、16 ℃、17 ℃、18 ℃的实验温度，探究三种酶的最适温度。①探究实验中以干酪素为底物。干酪素的化学本质是__________，可用__________试剂鉴定。②胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的 pH 应分别控制在__________。9③为了控制实验温度，装有酶和底物的试管应置于__________中以保持恒温。单位时间内__________可以表示蛋白酶催化效率的高低。10④实验结果如图 2，据此能否确认该假设成立？______。理由是_______________。答案 (1)幽门盲囊蛋白酶 (2)①蛋白质 双缩脲②2 和 8 ③恒温箱 底物消耗量(或产物生成量)④不能 据图可知随着温度提高，酶活性逐步升高，酶活性峰值未出现解析 (1)从图 1 可知，三种蛋白酶在各自最适 pH 下，幽门盲囊蛋白酶对应的酶活性最大，所以其催化效率最高。(2)①酶具有专一性，蛋白酶只能催化蛋白质的水解，干酪素的化学本质为蛋白质，可用双缩脲试剂鉴定。②要验证大菱鲆蛋白酶的最适温度，要遵循单一变量、对照等原则，并控制其他无关变量相同且适宜。由题意可知，此实验温度为自变量，pH 等为无关变量，为了得到准确的结果，pH 应为相对应蛋白酶的最适值，由图 1 可知，胃蛋白酶最适 pH 为 2，幽门盲囊蛋白酶最适 pH 为 8。③为了控制实验温度，底物和酶都应放在恒温箱中保温一段时间。酶的催化效率可以用单位时间内底物的消耗量或产物的生成量来表示。④由图 2 可以看出，当温度在 15～18 ℃范围内时，随着温度的升高，蛋白酶的活性一直在增强，但没有出现下降的拐点，因此，不能得出大菱鲆蛋白酶的最适温度在 15～18 ℃之间这一结论。6．将牛奶和姜汁混合，待牛奶凝固便成为一种富有广东特色的甜品——姜撞奶。为了掌握牛奶凝固所需的条件，某同学在不同温度的等量牛奶中混入一些新鲜姜汁，观察混合物 15 min，看其是否会凝固，结果如下表。请回答下列问题：温度(℃)20 40 60 80 100结果15 min 后仍未有凝固迹象14 min 内完全凝固1 min 内完全凝固1 min 内完全凝固15 min 后仍未有凝固迹象(注：用曾煮沸的姜汁重复这项实验，牛奶在任何温度下均不能凝固)(1)实验证明新鲜姜汁中含有一种酶，其作用是__________________________________________________________________________________________________。(2)20 ℃和 100 ℃时，15 min 后仍未有凝固迹象，说明酶的活性较低，其原因分别是______________和________________________________________。(3)若 60 ℃时牛奶在有姜汁和没有姜汁的情况下都可以凝固，当反应进行到 t 时，向其中11加入姜汁。如图，图中能正确表示加姜汁后牛奶凝固随时间变化趋势的曲线是____________。(4)为提高实验的准确性，实验中“不同温度的等量牛奶中混入一些新鲜姜汁”操作中应注意的是_______________________________________________________________________。(5)有同学说，该实验不能得出姜汁使牛奶凝固的最适温度，请提出解决方案：____________________________。答案 (1)将可溶状态的牛奶蛋白质转化成不溶状态 (2)20 ℃时温度较低，酶的活性减弱 100 ℃时高温使酶结构遭到破坏而变性失活 (3)丁 (4)将等量姜汁在不同温度下保温后再与对应温度的牛奶混合 (5)缩小温度范围，降低温度梯度解析 (1)分析题图信息可知，不同温度的等量牛奶中混入一些新鲜姜汁，随温度不同凝固时间不同，又由注解可知用曾煮沸的姜汁重复这项实验，牛奶在任何温度下均不能凝固，这说明新鲜姜汁含有一种酶，该酶能将可溶状态的牛奶蛋白质转化成不溶状态。(2)20 ℃时酶的活性低，酶的分子结构没有遭到破坏而失去活性，当温度升高后酶的活性会恢复；而 100 ℃时，高温使酶的结构遭到破坏而变性失活，不可以恢复。(3)牛奶中加入姜汁后凝固速度大大提高，迅速凝固，如图中的丁。(4)如果不保温就将姜汁与牛奶混合，往往会使温度发生一定的变化，因此将等量姜汁在不同温度下保温后再与对应温度的牛奶混合，能够提高实验的准确性。(5)60 ℃和 80 ℃不一定是酶的最适温度，有可能在 70 ℃时，半分钟就能完全凝固，因此要缩小温度范围，增加温度梯度才可得到最适温度。思维延伸 下图表示某实验员探究不同 pH 条件下淀粉酶对淀粉的分解作用的实验结果，判断下列相关叙述：(1)应先将各组试管淀粉酶溶液 pH 分别调到设定数值，再与淀粉混合( √ )(2)pH 为 3 和 9 的两只试管中的淀粉酶的活性相同( × )(3)pH 为 13 的试管调到 pH 为 7 后，淀粉含量基本不变( √ )(4)该实验可用碘液来准确测定淀粉分解的量( × )12(5)若该研究员改变某一因素前后，淀粉溶液在唾液淀粉酶的作用下分解产生还原糖的结果如下图，则据图可知该研究员所改变的因素为淀粉溶液量( √ )题组四 酶的特性相关实验辨析7．(2016·江苏，8)过氧化物酶能分解 H2O2，氧化焦性没食子酸呈橙红色。为探究白菜梗中是否存在过氧化物酶，设计实验如下表。下列相关叙述正确的是( )管号1%焦性没食子酸/mL2%H2O2/mL缓冲液/mL过氧化物酶溶液/mL白菜梗提取液/mL煮沸冷却后的白菜梗提取液/mL1 2 2 2 － － －2 2 2 － 2 － －3 2 2 － － 2 －4 2 2 － － － 2A.1 号管为对照组，其余不都是实验组B．2 号管为对照组，其余都为实验组C．若 3 号管显橙红色，无需对照就能证明白菜梗中存在过氧化物酶D．若 4 号管不显橙红色，可证明白菜梗中无氧化物酶答案 A解析 由题可知，1 号试管、2 号试管是对照组，3 号试管、4 号试管是实验组，A 正确、B错误；实验设置必须遵循对照原则，3 号与 1、2 号对照，3 号管、2 号管显橙红色，1 号不变色，证明白菜梗中存在过氧化物酶，C 错误；3 号试管和 4 号试管的自变量是温度，若 4号管不显橙红色，与 3 号对照，说明高温使过氧化物酶变性失活，D 错误。8．(经典高考题)已知 2H2O2＝2H 2O＋O 2↑，可以通过观察反应过程中 O2的生成速度(即气泡从溶液中释放的速度)来判断 H2O2分解反应的速度。请用所给的实验材料和用具设计实验，使其能同时验证过氧化氢酶具有催化作用和高效性。要求写出实验步骤，预测实验结果，得出结论，并回答问题。实验材料与用具：适宜浓度的 H2O2溶液，蒸馏水，3.5%FeCl 3溶液，0.01%的过氧化氢酶溶液，恒温水浴锅，试管。13(1)实验步骤：____________________________________________。(2)实验结果预测及结论：整个实验中不同处理的试管中 O2的释放速度从快到慢依次是_______________。由此可得出的结论是________________________。(3)如果仅将实验中的恒温水浴改为 80 ℃，重做上述实验，O 2释放的速度最快的是________________________，原因是__________________________。答案 (1)①取 3 支试管，各加入等量且适量的 H2O2溶液，放入 37 ℃恒温水浴锅中保温适当时间；②分别向上述 3 支试管中加入等量且适量的蒸馏水、FeCl 3溶液和过氧化氢酶溶液；③观察各管中释放气泡的快慢(2)加入过氧化氢酶的试管＞加入 3.5%FeCl3溶液的试管＞加入蒸馏水的试管 过氧化氢酶具有催化作用和高效性(3)加入 3.5%FeCl3溶液的试管 酶的活性受温度的影响，高温使过氧化氢酶失去活性，而无机催化剂对温度不敏感，对其催化作用的影响小解析 (1)由题意可知，实验分三组，空白对照组、无机催化剂对照组、有机催化剂的实验组，实验设计中应遵循对照原则和单一变量原则，注意无关变量应保持一致且适宜，利用题干中的实验材料与试剂设计实验步骤如下：①取 3 支试管，各加入等量且适量的 H2O2溶液，放入 37 ℃恒温水浴锅中保温适当时间；②分别向上述 3 支试管中加入等量且适量的蒸馏水、FeCl 3溶液和过氧化氢酶溶液；③观察各管中释放气泡的快慢。(2)实验结果预测及结论：由于过氧化氢酶具有高效性，因此加入过氧化氢酶的反应速率最快，3.5%FeCl 3溶液能催化过氧化氢分解，但不具有高效性，反应速率比加入过氧化氢酶的反应速率慢，比不加任何催化剂的反应速率快，因此整个实验中不同处理的试管中 O2的释放速度从快到慢依次是加入过氧化氢酶的试管＞加入 3.5%FeCl3溶液的试管＞加入蒸馏水的试管。结论是：过氧化氢酶具有催化作用和高效性。(3)酶的活性受温度的影响，高温使过氧化氢酶失去活性，而无机催化剂对温度不敏感，因此将实验中的恒温水浴改为 80 ℃，重做上述实验，O 2释放的速度最快的是加入 3.5%FeCl3溶液的反应。题组五 ATP 的结构与功能辨析9．(2016·全国乙，29 节选)在有关 DNA 分子的研究中，常用 32P 来标记 DNA 分子。用α、β 和 γ 表示 ATP 或 dATP(d 表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(A－P α ～P β ～P γ 或dA－P α ～P β ～P γ )。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1432P 标记到 DNA 末端上，那么带有 32P 的磷酸基团应在 ATP 的________(填“α” “β”或“γ”)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“α” “β”或“γ”)位上。答案 (1)γ (2)α解析 (1)ATP 水解生成 ADP 的过程中，断裂的是远离腺苷 A 的那个高能磷酸键即 β 位和γ 位之间的高能磷酸键，即 γ 位磷酸基团转移到 DNA 末端。要将 32P 标记到 DNA 上，带有32P 的磷酸基团应在 ATP 的 γ 位上。(2)dATP 脱去 β 位和 γ 位的磷酸基团后为腺嘌呤脱氧核糖核苷酸，即 DNA 的基本组成单位之一，用 dATP 为原料合成 DNA 时，要将 32P 标记到新合成的 DNA 上，则带有 32P 的磷酸基团应在 dATP 的 α 位上。真题重组 判断下列 ATP 相关叙述：(1)无氧条件下，丙酮酸转变为酒精的过程中伴随有 ATP 的合成(2016·海南，11C)( × )(2)加入呼吸抑制剂可使细胞中 ADP 生成减少，ATP 生成增加(2016·海南，11B)( × )(3)“淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖”的过程不需要 ATP 提供能量(2014·江苏，14C)( √ )(4)线粒体合成的 ATP 可在细胞核中发挥作用(2014·大纲，2A)( √ )(5)人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成 ATP 的量与安静时相等(2008·天津，6①)( × )10．(2017·河南一模)据图判断，关于 ATP 的叙述正确的是( )A．甲、乙、丙三种物质都不含高能磷酸键B．植物体内能量 1 可用于 CO2的固定，能量 2 来自水的光解C．乙是腺嘌呤核糖核苷酸，ATP 可为转录过程提供能量D．人在饥饿时，细胞中的 ATP 与 ADP 的含量难以达到动态平衡答案 C解析 甲为 ADP，含有一个高能磷酸键，A 错误；植物体内能量 1 可用于各种生命活动，但CO2的固定不消耗 ATP，水光解的能量来自于光能，B 错误；乙为腺嘌呤核糖核苷酸，是构成RNA 的基本组成单位之一，ATP 可为转录过程提供能量，C 正确；ATP 消耗后可迅速合成，故人在饥饿时，细胞中的 ATP 与 ADP 的含量也能达到动态平衡，D 错误。思维延伸 判断与填充：(1)细胞的吸能反应常伴随着 ATP 的水解，放能反应总是与 ATP 的合成相关联( √ )15(2)ATP 和 UTP 是细胞内两种高能磷酸化合物，它们的结构只是碱基的不同，则 UTP 断裂两个高能磷酸键后可作为基因转录的原料( √ )(3)骨骼肌收缩需要消耗大量的 ATP，所以 ATP 含量特别高( × )(4)某同学进行一项实验，目的是观察 ATP 可使离体的、刚刚丧失收缩功能的新鲜骨骼肌产生收缩这一现象，说明 ATP 是肌肉收缩所需能量的直接来源。①必须待离体肌肉自身的________消耗之后，才能进行实验。②在程序上，采取自身前后对照的方法，先滴加______________(“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”)，观察肌肉收缩与否以后，再滴加____________(填“ATP 溶液”或“葡萄糖溶液”)。③如果将上述顺序颠倒一下，实验结果是否可靠？__________。原因是_______________。答案 ①ATP ②葡萄糖溶液 ATP 溶液 ③不可靠 如果外源 ATP 尚未耗尽，会出现滴加葡萄糖溶液肌肉也会收缩的现象，造成葡萄糖也能被肌肉直接利用的假象1考点 4 掌握光合作用和细胞呼吸的原理及其相互关系1．光合作用过程2．有氧呼吸过程1．光合作用与细胞呼吸过程中[H]和 ATP 的来源和去向归纳项目 光合作用 有氧呼吸来源 H2O 光解产生 有氧呼吸第一、二阶段[H] 去向 还原 C3 用于第三阶段还原 O2来源 光反应阶段产生 三个阶段都产生ATP 去向 用于 C3还原供能 用于各项生命活动(植物 C3的还原除外)22.光合作用和细胞呼吸中物质和能量的变化关系3．改变条件后，C 3、C 5、[H]、ATP 的含量及(CH 2O)合成量变化分析光照强度和二氧化碳浓度突然改变后，C 3、C 5、[H]、ATP 的含量及(CH 2O)合成量的动态变化时要将光反应和暗反应过程结合起来分析，从具体的反应过程提炼出模型：“来路→某物质→去路” ，分析其来路和去路的变化来确定含量变化。如下面四幅模型图：题组一 考查光合作用色素和结构1．(2016·全国甲，4)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3C．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答案 C解析 提取叶绿体中的色素用的是无水乙醇，因为叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中，A 正确；根是植物吸收水分和矿质元素的主要器官，构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收，B 正确；植物进行光合作用只能吸收可见光，不能吸收红外光和紫外光，C 错误；叶绿素的形成需要光，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，D 正确。2．(2017·全国Ⅲ，3)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 640～660 nm 波长光下释放 O2是由叶绿素参与光合作用引起的答案 A解析 类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，所以在蓝紫光区吸收的光能可用于光反应中 ATP 的合成，A 错误；叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，其吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制，B 正确；CO 2的吸收速率和 O2的释放速率随波长的变化均可表示光合作用的作用光谱，C 正确；根据叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱可知，叶片在 640～660 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。真题重组 判断下列叙述的正误：(1)破坏叶绿体外膜后，O 2不能生成(2011·浙江，1A)( × )(2)离体的叶绿体基质中添加 ATP、[H]和 CO2后，可完成暗反应(2011·浙江，1D)( √ )(3)黄绿色叶片在光反应中不会产生 ATP(2014·海南，6D)( × )(4)乙醇提取的叶绿体色素不能吸收光能(2012·海南，9D)( × )(5)红枫叶片呈红色是因为吸收了红光(2011·海南，12B)( × )(6)液泡中色素吸收光能用于光合作用(2011·海南，12D)( × )3．下列有关叶绿体中色素和酶的叙述，正确的是( )A．光合作用所需的各种色素都分布在类囊体薄膜上B．纸层析法得到的色素带，位于最上层的是叶黄素C．光合作用所需的各种酶都分布在叶绿体基质中D．暗反应需要酶催化，光反应不需要酶的参与答案 A解析 光合作用所需的各种色素都分布在类囊体薄膜上，A 正确；纸层析法得到的色素带，4位于最上层的是胡萝卜素，B 错误；与光合作用有关的酶分布在叶绿体基粒和叶绿体基质中，C 错误；光反应和暗反应均需要酶的催化，D 错误。思维延伸 判断下列叙述的正误：(1)缺镁发黄的叶片与正常叶片相比，红光和蓝紫光吸收减少( √ )(2)光合作用过程中叶绿素吸收光能不需要酶的参与( √ )(3)如图为叶绿体的结构与功能示意图，能够将光能转换为稳定的化学能的过程是在Ⅰ上完成的( × )(4)同线粒体一样，上图中叶绿体的结构Ⅰ极大地扩展了受光面积( √ )题组二 考查光合作用的过程辨析4. (2015·安徽，2)如图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图。下列叙述正确的是( )A．CO 2的固定实质上是将 ATP 中的化学能转变为 C3中的化学能B．CO 2可直接被[H]还原，再经过一系列的变化形成糖类C．被还原的 C3在相关酶的催化作用下，可再形成 C5D．光照强度由强变弱时，短时间内 C5含量会升高答案 C解析 C 3的还原的实质上是将 ATP 中的化学能转变为(CH 2O)中的化学能，A 错误；C 3可直接被[H]和 ATP 还原，再经过一系列的变化形成糖类，B 错误；据图分析，被还原的 C3在有关酶的催化作用下，可再形成 C5，C 正确；光照减弱时，ATP 和[H]合成减少，三碳化合物还原受阻，C 5生成减少，短时间内 C5去路不变，最终导致 C5含量降低，D 错误。5．(2015·福建，3)在光合作用中，RuBP 羧化酶能催化 CO2＋C 5(即 RuBP)→2C 3。为测定RuBP 羧化酶的活性，某学习小组从菠菜叶中提取该酶，用其催化 C5与 14CO2的反应，并检测产物 14C3的放射性强度。下列分析错误的是( )A．菠菜叶肉细胞内 RuBP 羧化酶催化上述反应的场所是叶绿体基质B．RuBP 羧化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行C．测定 RuBP 羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法5D．单位时间内 14C3生成量越多说明 RuBP 羧化酶活性越高答案 B解析 菠菜叶肉细胞内 RuBP 羧化酶是植物体内催化 CO2固定的酶，反应的场所是叶绿体基质，A 正确；CO 2＋C 5 2C3的反应需要在二氧化碳供应和 C5存在条件下进行，― ― ― ― ― ― →RuBP羧 化 酶 B 错误；测定该酶活性的方法用到了 14C3，属于同位素标记法，C 正确；根据题意，单位时间内 14C3生成量越多说明 RuBP 羧化酶活性越高，D 正确。真题重组 判断下列有关光合作用过程的叙述：(1)类囊体上产生的 ATP 可用于暗反应(2014·海南，7A)( √ )(2)进入叶绿体的 CO2不能被[H]直接还原(2014·海南，7C)( √ )(3)光合作用中 O2的产生发生在光反应阶段(2016·海南，10B)( √ )(4)光反应产生的 ATP 和[H]不参与暗反应(2016·海南，10C)( × )解析 类囊体上产生的 ATP 由类囊体运输到叶绿体基质中，为暗反应 C3的还原供能，故(1)正确；进入叶绿体的 CO2首先与 C5合成 C3，之后在[H]和 ATP 的作用下被还原，故(2)正确；光合作用中 O2的产生发生在光反应阶段水的光解过程，(3)正确；暗反应中 C3在光反应提供的 ATP 和[H]的作用下还原生成糖类等有机物，(4)错误。6．(2017·临沂一模)下图表示绿色植物光合作用的部分过程，图中 a～c 表示相关物质。下列有关分析错误的是( )A．图中 a 为氧气，可部分释放到空气中B．图中 b 为[H]，外界 CO2浓度升高时，b 的含量暂时升高C．该过程消耗的 NADP＋ 和 c 来自于叶绿体基质D．该过程将光能转化为化学能储存在 b 和 ATP 中答案 B解析 据图分析，a 是由水的光解产生的，是氧气，若光合作用大于呼吸作用，氧气会部分释放到空气中去，A 正确；图中 b 是由 NADP＋ 和 H＋ 和电子参与下形成的，为[H]，当外界CO2浓度升高时，生成的 C3增加，则消耗的[H]增多，导致[H]的含量暂时降低，B 错误；叶绿体基质中，暗反应消耗[H]、ATP 产生 NADP＋ 、ADP(c)，C 正确；光合作用光反应过程中，将光能转化成化学能储存在 ATP 和[H]中，D 正确。6思维延伸 判断与填充：(1)如图为上述题所示类囊体薄膜局部放大示意图及其发生的部分生理过程，请判断下列叙述：①图中吸收的光能的用途是参与水光解和转化成化学能贮存在 ATP( √ )②图中膜的功能不同于其他生物膜的主要原因是膜上有色素和光合酶( √ )③图中 ATP 产生后不能运出所在细胞器( √ )④由图所示信息可推知运输 H＋ 的载体蛋白还具有催化作用( √ )⑤如果适当增加光照强度，在图中生物膜上产生速率会增加的物质有[H]、ATP 和 O2( √ )(2)百合以气孔白天关闭、夜间开放的特殊方式适应高温干旱环境，下图 1 为百合叶肉细胞内的部分代谢示意图，图 2 为叶片苹果酸含量(mg·g －1 )和 CO2吸收速率(umol·m －2 ·s－1 )的日变化曲线，请回答问题：①如图 1 所示，PEP、OAA、C 5、C 3、A、B 为百合叶肉细胞内的部分相关代谢物质，能参与CO2固定的有____________，推测 B 是______________，CO 2＋C 5→C 3的过程发生的场所是________________。②干旱条件下，白天为百合光合作用提供 CO2的主要生理过程是________________________，其具体部位分别是__________________；百合细胞夜间 pH 下7降，原因是________。③图 2 中 CO2吸收速率的日变化曲线_________(填“能”或“不能”)反映光合作用强弱的日变化情况。其中气孔关闭的时间应在______________时段，在上午 5：00～9：00 时，CO 2吸收速率明显增大，但苹果酸含量变化速率并没有明显增大，其原因是__________________。答案 ①PEP、C 5 丙酮酸 叶绿体基质 ②有氧呼吸(第二阶段)和苹果酸分解 线粒体基质和细胞质基质 夜间百合细胞合成苹果酸；夜间细胞呼吸产生 CO2形成 H2CO3 ③不能 10：00～15：00 吸收的 CO2有部分用于光合作用题组三 考查呼吸作用原理及过程7．(2010·课标全国，2)下列关于呼吸作用的叙述，正确的是( )A．无氧呼吸的终产物是丙酮酸B．有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水C．无氧呼吸不需要 O2的参与，该过程最终有[H]的积累D．质量相同时，脂肪比糖原有氧氧化释放的能量多答案 D解析 丙酮酸是呼吸作用的中间产物，无氧呼吸的终产物为酒精和二氧化碳或乳酸，A 选项错误；有氧呼吸产生的[H]是在线粒体的内膜上与氧结合生成水的，B 选项错误；无氧呼吸不需要 O2的参与，该过程中并无[H]的积累，C 选项错误；脂肪分子中 O 的含量远远少于糖原，而 H 的含量多于糖原，所以相同质量的脂肪和糖原，脂肪有氧氧化分解时所需要的 O2多，放出的能量也多。8. (2017·郑州二模)呼吸作用过程中在线粒体的内膜上 NADH 将有机物降解得到的高能电子传递给质子泵，后者利用这一能量将 H＋ 泵到线粒体基质外，使得线粒体内外膜间隙中 H＋ 浓度提髙，大部分 H＋ 通过特殊的结构①回流至线粒体基质，同时驱动 ATP 合成(如图)。下列叙述错误的是( )A．H ＋ 由膜间隙向线粒体基质的跨膜运输属于协助扩散B．结构①是一种具有 ATP 水解酶活性的通道(载体)蛋白C．上述过程中能量转化过程是：有机物中稳定化学能→电能→ATP 中活跃化学能8D．好氧细菌不可能发生上述过程答案 B解析 依题意和图示分析可知：结构①是一种具有 ATP 合成酶活性的通道(载体)蛋白， H＋由膜间隙向线粒体基质的跨膜运输需借助结构①才能完成，属于协助扩散，A 项正确，B 项错误；上述过程中涉及有机物降解、高能电子传递、ATP 合成等，因此能量转化过程是：有机物中稳定化学能→电能→ATP 中活跃化学能，C 项正确；好氧细菌没有线粒体，不可能发生上述过程，D 项正确。思维延伸 甲、乙分别表示真核细胞中的某种结构，a、b 表示有关化学反应，判断下列相关叙述：(1)a 产生的[H]不能参与 b( √ )(2)能进行 a 的细胞一定能进行 b( √ )(3)甲、乙都能产生 ATP 用于各项生命活动( × )(4)甲和乙可同时存在于同一个植物细胞中( √ )(5)b 反应是有氧呼吸第三阶段，产生大量能量主要用于合成 ATP( × )(6)b 反应所产生的水中的氢来源于葡萄糖和水( √ )题组四 光合作用和细胞呼吸过程综合考查9．(2017·全国Ⅱ，29)下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。据图回答下列问题：(1)图中①、②、③、④代表的物质依次是____________、____________、____________、____________，[H]代表的物质主要是________________。(2)B 代表一种反应过程，C 代表细胞质基质，D 代表线粒体，则 ATP 合成发生在 A 过程，还发生在________(填“B 和 C”“C 和 D”或“B 和 D”)。(3)C 中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是__________________。答案 (1)O 2 NADP ＋ ADP 和 Pi C 5 NADH(2)C 和 D(3)在缺氧条件下进行无氧呼吸解析 (1)光合作用光反应阶段，水光解形成 NADPH 和氧气，因此图中①是 O2；②可形成9NADPH，应为 NADP＋ ；③可形成 ATP，应为 ADP＋Pi；三碳化合物还原可形成有机物和五碳化合物，因此④表示 C5。细胞呼吸过程中产生的[H]代表的物质主要是 NADH。(2)图中 A 表示光反应阶段，B 表示暗反应阶段，C 代表细胞质基质(可发生细胞呼吸的第一阶段)，D 代表线粒体(可发生有氧呼吸的第二阶段和第三阶段)，其中光反应阶段、有氧呼吸的三个阶段都能合成 ATP，而暗反应阶段不但不能合成 ATP 还会消耗 ATP。因此，ATP 的合成除发生在 A 过程，还发生在 C 和 D。(3)植物叶肉细胞中，有氧条件下，丙酮酸进入线粒体最终分解形成二氧化碳和水；在缺氧条件下进行无氧呼吸，转化成酒精和二氧化碳。真题重组 判断与填充：(1)(2014·天津，2)下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。判断下列叙述：(CH2O)＋O 2 CO2＋H 2O＋能量① ②a．过程①只在线粒体中进行，过程②只在叶绿体中进行( × )b．过程①产生的能量全部储存在 ATP 中( × )c．过程②产生的(CH 2O)中的氧全部来自 H2O( × )d．过程①和②中均能产生[H]，二者还原的物质不同( √ )(2)(2009·浙江，4 节选)判断下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述：①CO 2的固定过程发生在叶绿体中，C 6H12O6分解成 CO2的过程发生在线粒体中( × )②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( × )(3)(2016·浙江，30 节选)给某植物提供 C18O2和 H2O，释放的氧气中含有 18O。氧气中含有18O 是由于_________________________________，H O 又作为原料参与了光合作用之故。182答案 C 18O2中的部分氧转移到 H O 中18210．(2017·凉山州模拟)下面为植物叶肉细胞中水的合成与分解过程，下列叙述正确的是( )[H]＋O 2 H2O＋能量① ②A．进行过程①②的细胞器为双层膜结构，其中酶的种类相同B．过程①②中均能产生 ATP，都能为细胞内各种吸能反应供能C．进行过程①的[H]来自于葡萄糖和水，在线粒体基质中产生D．过程②产生的[H]只来自于水，只能用于还原叶绿体中的 C3答案 D解析 进行过程①②的细胞器分别为线粒体和叶绿体，它们均为双层膜结构，但是两者进行的化学反应不同，因此其中酶的种类也不同，A 错误；过程②中能产生 ATP，但是产生的ATP 只能用于光合作用的暗反应阶段，B 错误；进行过程①的[H]来自于葡萄糖和水，在细胞质基质和线粒体基质中产生，C 错误；过程②产生的[H]只来自于水，只能用于还原叶绿体中的 C3，D 正确。10思维延伸 判断与填充：(1)用同位素标记法追踪物质去向是生物学研究的重要手段之一，判断下列相关叙述：①小白鼠吸入 18O2后呼出的 CO2不会含有 18O，但尿液中会含有 H O( × )182②若给某密闭容器中的植物提供 H O，一段时间后植物幼苗内出现了(CH O)，则过程途径182 182可表示为：( √ )H O C18O2 (CH O)182 ― ― →有 氧 呼 吸 第 二 阶 段 ― ― →暗 反 应 182③如图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。若 t3时用 14C 标记的 14CO2进行该实验，然后追踪放射性，其在叶绿体中的主要转变途径为14CO2→ 14C3→( 14CH2O)( √ )④若用 18O 标记参与光合作用的 H O，则 18O 会出现在环境中的水、O 2、CO 2等物质中( √ )182(2)图示为植物细胞内发生的部分转化过程。则判断如下叙述：①伴随有 ATP 形成的过程只有 d( × )②人体细胞中也可发生的过程有 b、d( √ )③发生在生物膜上的过程有 a、c、d( × )④在光照充足、条件适宜的情况下，a 强于 b，c 强于 d( √ )(3)如图是某植物叶肉细胞中光合作用与细胞呼吸过程中相关物质变化示意图，则请判断如下叙述：①a 过程发生于线粒体中( √ )②当该细胞中 b 过程强度大于 a 过程时，则该植株一定表现为正常生长( × )③a 过 程 的 [H]并 非 全 部 来 自 于 线 粒 体 基 质 ,b 过 程 中 的 [H]从 类 囊 体 薄 膜 移 向 叶 绿 体 基 质 ( √ )④若温度下降可能引起过程 a 的反应速率下降；但若停止光照，则 a 过程发生，b 过程不发生( √ )(4)如图是某植物叶肉细胞中两种细胞器生理活动示意图，其中 a～e 代表相关物质，①～⑤11代表相关生理过程。则图中①代表的生理过程称为____________________，a 代表的物质有____________________。图中⑤表示的生理过程是________________________，写出③～⑤所示过程的总反应方程式__________________________。答案 光合作用的光反应 [H]和 ATP 有氧呼吸的第三阶段 C6H12O6＋6H 2O＋6O 2 6CO2＋12H 2O＋能量― ― →酶