（四川专用）2016版高考生物二轮复习 考前三个月 专题2 细胞的代谢（课件+试题）（打包10套）.zip

1专题 2 细胞的代谢 考点 5 聚焦细胞代谢的基础条件-酶和 ATP[直击考纲] 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。考点 5 聚焦细胞代谢的基础条件——酶和 ATP依纲联想1．明辨有关酶的 10个误区(1)误认为“酶的本质是蛋白质” ，实际上绝大多数酶是蛋白质，少数酶是 RNA，进而引申为合成的原料有氨基酸、核糖核苷酸，合成的场所有核糖体、细胞核。(2)误认为“具有分泌功能的细胞才能产生酶” ，实际上，凡是活细胞(哺乳动物成熟的红细胞除外)都能产生酶。(3)误认为“酶具有调节、催化等多种功能” ，实际上酶是生物催化剂，只起催化作用。(4)误认为“酶只在细胞内起催化作用” ，实际上酶既可在细胞内，也可在细胞外发挥作用。(5)误认为“低温引起酶变性失活” ，实际上低温影响酶的活性，不破坏酶的结构，但高温能使酶失活。2(6)误认为“过氧化氢酶和加热促使过氧化氢分解的机理相同” ，实际上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)误认为“酶的催化作用能改变化学反应的方向和平衡点” ，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)误认为“在化学反应前后，酶的性质、数量会发生改变” ，实际上反应前后酶的性质、数量都没有发生改变。(9)误认为“酶促反应速率等同于酶活性” ，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)误认为“酶的催化作用和高效性的机理相同” ，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，若将酶变为无机催化剂，则 b在纵轴上向上移动。(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。44．明辨对 ATP认识的 3个误区(1)误认为 ATP与 ADP的相互转化完全可逆：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，即从整体上来看，二者的转化并不可逆，但可以实现不同形式的能量之间的转化，保证生命活动所需能量的持续供应。(2)误认为 ATP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)误认为 ATP转化为 ADP不消耗水：ATP 转化为 ADP又称“ATP 的水解反应” ，这一过程需要 ATP酶的催化，同时也需要消耗水。凡是大分子有机物(如蛋白质、脂肪、淀粉等)的水解都需要消耗水。5．理清 ATP与光合作用及细胞呼吸的关系(1)与光合作用的关系(2)与细胞呼吸的关系1．判断下列有关酶的叙述(1)甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如右图所示。由图可知，甲酶不可能是具有催化功能的 RNA，而乙酶的化学本质为蛋白质(2011·新课标全国，2 改编)( × ) (2)同一个体各种体细胞酶的种类相同、数量不同，代谢不同；同一个细胞中，酶的种类和数量不会发生变化；同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中(2013·新课标Ⅱ，6A 和2013·安徽，2CD)( × )5(3)高温和低温均能破坏酶的空间结构使其失去活性，如图表示酶活性与温度的关系，当反应温度由 t2调到最适温度时，酶活性下降(2009·宁夏，2D)( × ) (4)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溶液不能(2011·天津，1B 和 2013·四川，4BC 改编)( × )(5)探究温度对酶活性的影响时，将酶与底物溶液在室温下混合后于不同温度下保温(2014·山东，4D)( × )2．判断下列有关 ATP的叙述(1)ATP可以水解为一个核苷酸和两个磷酸，而其合成所需能量由磷酸提供(2007·海南，7BC)( × )(2)线粒体内膜、内质网的膜和叶绿体中进行光反应的膜结构中都能合成 ATP(2012·北京，1改编)( × )(3)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)( × )(4)人在寒冷时，肾上腺素和甲状腺激素分泌增多，细胞产生 ATP的量增加(2008·天津，6③)( √ )(5)细胞质中消耗的 ATP均来源于线粒体和叶绿体(2008·广东，4D)( × )3．(2014·江苏，14)下列生命活动中不需要 ATP 提供能量的是( )A．叶肉细胞合成的糖运输到果实B．吞噬细胞吞噬病原体的过程C．淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖D．细胞中由氨基酸合成新的肽链答案 C解析 A 项，叶肉细胞合成的糖(如葡萄糖)通过主动运输进入果实细胞需要消耗 ATP；B 项，吞噬细胞吞噬病原体依赖膜的流动性，需要消耗 ATP提供的能量；C 项，在适宜的温度、pH条件下，淀粉酶催化淀粉水解，此过程不需要消耗 ATP提供的能量；D 项，氨基酸在核糖体上脱水缩合形成肽链需要消耗 ATP提供的能量。4．(2014·大纲，2)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6B．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来源于呼吸作用答案 B解析 A 项，细胞核中无法进行呼吸作用，它所需要的 ATP主要由细胞质中的线粒体提供；B项，ATP 是生命活动的直接能源物质，机体时刻都在消耗 ATP；C 项，有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段均在细胞质基质中进行，均有 ATP形成；D 项，根细胞吸收矿质元素离子主要是通过主动运输的方式进行的，其消耗的能量来源于呼吸作用产生的 ATP。5．(2012·福建，26 节选)研究性小组尝试对大菱鲆消化道中的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__________。③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。④实验结果如图 2，据此能否确认该假设成立？______。理由是：________________________________________________________________________。7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．(2012·大纲全国，33)某同学为了探究 pH对人唾液淀粉酶活性的影响，设计了如下实验步骤：①在 A、B、C、D、E 5 支试管中分别加入 pH 5.0、6.0、7.0、8.0、9.0 的适宜浓度缓冲液5 mL，再分别加入质量分数为 1%的淀粉溶液 1 mL。②各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液 1 mL，摇匀。③将 5支试管加入 70 ℃恒温水浴中，保温时间相同且合适。④取出各试管，分别加入斐林试剂 2 mL，摇匀。⑤观察各试管溶液的颜色，通过颜色深浅判断唾液淀粉酶作用的最适 pH。上述实验步骤中有 2处错误，请更正并说明更正的理由(不考虑试剂的浓度和加入量、pH梯度以及实验重复次数)，以便实验能得到正确的预期结果。(1)________________________________________________________________________。(2)________________________________________________________________________。8答案 (1)③中 70 ℃应改为 37 ℃。因为人唾液淀粉酶作用的最适温度为 37 ℃左右 (2)在观察各试管中溶液的颜色之前应将各试管放在 50～65 ℃水浴中一段时间。因为在50～65 ℃水浴条件下斐林试剂才能与还原糖反应显色解析 解答本题时应全面考虑酶的最适条件以及斐林试剂的作用条件。(1)唾液淀粉酶的最适温度是 37 ℃左右，70 ℃时酶会变性失活。(2)加入斐林试剂后，需要 50～65 ℃水浴加热才能看到砖红色沉淀。本考点中对“酶的本质及其在代谢中的作用”的考查，多和蛋白质的结构、功能等相关知识结合，侧重于知识内涵的理解；而对“酶的特性及酶活性的影响因素”的考查主要是以实验的形式，集中在酶特性曲线的分析和实验的设计与分析能力上。所以同学们在复习备考时要联系生活实际，结合图表、曲线等理解内在原理和实验设计思路。1．(概念原理判断类)下列有关酶和 ATP的说法，正确的是( )A．人体细胞合成 ATP时都需要氧气的参与B．同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中C．酵母菌细胞产生 CO2的过程中都有 ATP的合成D．若用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性，可用碘液对实验结果进行检测答案 B解析 对于人来说，形成 ATP的途径是呼吸作用，人的无氧呼吸也能产生 ATP，不需要氧气的参与，A 错误；有些酶是生命活动所必需的，比如与呼吸作用有关的酶，在分化程度不同的细胞中都存在，B 正确；酵母菌是兼性厌氧型微生物，其 CO2的产生在有氧呼吸第二阶段、无氧呼吸第二阶段，而无氧呼吸第二阶段不形成 ATP，C 错误；碘液只能检测淀粉的存在与否，不能检测蔗糖及其水解产物的存在与否，探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的专一性时，不能用碘液进行鉴定，D 错误。思维延伸判断下列叙述的正误：(1)ATP与 ADP相互转化为生命活动供能是生物界的一个共性( √ )(2)在代谢旺盛的细胞中，酶和 ATP的含量大量增加( × )(3)ATP分子中所有化学键都储存着大量的能量，所以被称为高能磷酸化合物( × )(4)植物细胞光合作用产生的 ATP如有剩余，可以用于其他生命活动( × )9(5)ATP的合成与分解可在所有活细胞中发生( √ )(6)ATP中的能量可以来源于光能、化学能( √ )(7)在有氧呼吸产生 ATP的过程中，一定伴随着氧气的消耗( × )(8)ATP中的“A”与构成 DNA、RNA 中的碱基“A”是同一种物质( × )(9)组成酶的元素只有 C、H、O、N，组成 ATP的元素有 C、H、O、N、P( × )(10)酶的合成消耗 ATP，ATP 的合成需要酶的催化( √ )(11)酶和 ATP均可降低反应的活化能( × )2．(曲线分析题)如图中甲曲线表示在最适温度下，淀粉酶的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。下列相关分析正确的是( )A．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B．图中 E点代表该酶的最适 pH，H 点代表该酶的最适温度C．短期保存该酶，适宜条件对应于图中的 D、H 两点D．研究淀粉酶或过氧化氢酶参与的酶促反应，均可得到上图曲线答案 C解析 首先根据曲线变化判断乙曲线代表温度对酶促反应的影响，丙曲线代表 pH对酶促反应的影响。甲曲线是在最适温度下测定的，故在 A点提高温度，反应速率将降低，故 A错；图中 E点代表酶的最适温度，H 点代表酶的最适 pH，故 B错；酶的保存应该在最适 pH、低温下保存，故 C对；过氧化氢受热易分解，故当用过氧化氢酶研究温度对酶促反应速率影响时，高温时反应速率不会为零，故 D错。思维延伸判断下列叙述的正误：(1)依据曲线起点和终点的特点可将乙和丙曲线区分开，前者为温度对酶促反应的影响，而后者是 pH对酶促反应的影响( √ )(2)当用过氧化氢酶研究温度对酶促反应速率影响时，高温时反应速率不会为零( √ )(3)当温度高于或等于曲线乙与横轴交点所对应的温度时，该酶已失去活性( √ )10(4)曲线丙中 G点所对应的 pH条件下探究出的该酶的最适温度和在 H点所对应的 pH条件下探究出的该酶的最适温度一定不同( × )(5)如图表示该酶在不同实验条件下催化淀粉水解反应时，淀粉的剩余量和反应时间之间的关系，则：①若实验条件为不同温度，则 b曲线对应的温度和题 2中曲线乙中 E所对应的温度一样( × )②若实验条件为不同 pH，则 c曲线对应的 pH条件下，酶已失活，而 a曲线对应的 pH和题2中曲线乙中 H点所对应的 pH不一定相同( × )③若实验条件为不同的酶浓度，则 a曲线对应的酶浓度最大( √ )④若 a、b、c 分别表示加入 K＋ 、蒸馏水、Mg 2＋ ，则 c曲线表明 Mg2＋ 对淀粉酶的活性有抑制作用( √ )(6)若下图中的曲线甲代表该酶在温度与 pH值确定的条件下，进行催化反应的速率与底物浓度的关系，当达到最大反应速率时所需的底物浓度是 2 mM。则：①若加入某化学物质后反应曲线变为丁，说明该物质能促进反应的进行( √ )②由图可知曲线戊达到最大反应速率的一半时，所需底物浓度大约是 1.5 mM( √ )③若该酶是唾液淀粉酶，改变 pH值一定会使反应曲线由甲变为丁( × )④若改变温度使反应曲线由甲变为戊，曲线甲所处温度为最适温度( × )3．(新情景图示信息类)除了温度和 pH对酶活性有影响外，一些抑制剂也会降低酶的催化效果。图 1为酶作用机理及两种抑制剂影响酶活性的机理示意图，图 2为相同酶溶液在无抑制剂、添加不同抑制剂的条件下，酶促反应速率随底物浓度变化的曲线。下列说法不正确的是( )11A．非竞争性抑制剂降低酶活性的机理与高温、低温对酶活性抑制的机理相同B．据图可推测，竞争性抑制剂与底物具有类似结构而与底物竞争酶的活性位点C．底物浓度相对值大于 15时，限制曲线甲酶促反应速率的主要因素是酶浓度D．曲线乙和曲线丙分别是在酶中添加了竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂的结果答案 A解析 非竞争性抑制剂与酶活性位点以外的其他位点结合，通过改变酶的空间结构使酶的活性受到抑制，高温会使酶的空间结构破坏，使酶的活性受到抑制，但低温只是抑制酶的活性，在低温下酶的空间结构没有改变，A 错误；竞争性抑制剂和底物能够争夺酶的同一活性部位，说明竞争性抑制剂与底物可能具有类似结构，B 正确；底物浓度相对值大于 15时，曲线甲中的酶促应速率不再随着底物浓度的增大而增加，表明此时底物浓度不再是限制酶促反应速率的因素，此后限制曲线甲酶促反应速率的主要因素是酶浓度，C 正确；由以上分析知，曲线乙是表示加入竞争性抑制剂时酶促反应速率随底物浓度变化的曲线，曲线丙是表示加入非竞争性抑制剂时酶促反应速率随底物浓度变化的曲线，D 正确。4．(新情景文字信息)种子的萌发过程需要大量酶参与，研究发现酶的来源有两条途径：一是由干种子中的酶活化而来，二是萌发时重新合成。新的 RNA在吸水后 12 h开始合成，而蛋白质合成在种子吸水后 15～20 min 便可开始。以下叙述正确的是( )A．有些 RNA、酶可以在干种子中长期保存B．新的 RNA、酶的合成过程需要水的参与C．干种子含自由水很少，因而酶都没有活性D．吸水 12 h内，种子合成新蛋白无 RNA参与答案 A解析 由题干“研究发现酶的来源有两条途径：一是由干种子中的酶活化而来，二是萌发12时重新合成”和“新的 RNA在吸水后 12 h开始合成” ，可知有些酶、RNA 可以在干种子中长期保存，A 正确；酶的本质为蛋白质或 RNA，其基本组成单位分别是氨基酸或核糖核苷酸，氨基酸形成蛋白质的过程中会产生水，核糖核苷酸形成 RNA的过程中也会产生水，即新的RNA及酶的合成过程中均产生水，但均不需要水的参与，B 错误；干种子中含自由水很少，酶的活性较低，并不是酶都没有活性，C 错误；蛋白质是翻译过程中合成的，而翻译过程需要 mRNA为模板，需要 tRNA转运氨基酸，D 错误。思维延伸判断下列叙述的正误：(1)“TBT的类似物三甲基锡可以抑制三磷酸腺苷酶(促进 ATP的水解)的活性，从而影响细胞内能量的直接供应” ，由此可推知， “一般情况下，植物细胞内受此影响的场所是所有发生吸能反应的部位”( √ )(2)“某些植物在早春开花时，花序细胞的耗氧速率高出其他细胞 100倍以上，但单位质量葡萄糖生成 ATP的量却只有其他细胞的 40%”，由此可推知，此时花序细胞中的呼吸形式主要是有氧呼吸，产生的热量远多于其他细胞( √ )(3)瑞典研究人员最新在细胞中发现一种促使脂肪细胞生成的蛋白质——抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)，则：①TRAP 与脂肪的共有元素有 C、H、O( √ )②TRAP 遇双缩脲试剂呈现紫色( √ )③在适宜条件下，蛋白酶可以将抗酒石酸酸性磷酸酶水解( √ )④理论上肥胖症患者体内的 TRAP水平很可能低于正常人，因此可以通过促进抗酒石酸酸性磷酸酶的功能来治疗肥胖症( × )5．(表格实验分析题)小张查阅资料得知，α­淀粉酶的最适温度是 55 ℃。下表是他为此进行的验证实验，但因各组结果相同而不能达到实验目的。以下改进措施中可行的是( )试管 实验温度 3%淀粉溶液 2%α­淀粉酶溶液 1 min后碘液检测1 50 ℃ 2 mL 1 mL 溶液呈棕黄色2 55 ℃ 2 mL 1 mL 溶液呈棕黄色3 60 ℃ 2 mL 1 mL 溶液呈棕黄色注：溶液呈棕黄色即表示没有检测出淀粉。A．将实验温度改为 0 ℃、55 ℃、100 ℃B．将淀粉溶液体积改为 1 mL13C．将 α­淀粉酶溶液浓度改为 1%D．将碘液改为斐林试剂答案 C解析 验证 α­淀粉酶的最适温度是 55 ℃，若将实验温度设置为 0 ℃、55 ℃、100 ℃，因为温度梯度过大，实验结果不能说明酶的最适温度就是 55 ℃，A 错误；试管 1、2、3 没能成功，是因为所用淀粉量过少，或者酶量较多，酶具有高效性，故在 50 ℃、55 ℃、60 ℃条件下都没有淀粉剩余，可以增加淀粉量或者减少酶量，重新设置实验，B 错，而 C正确；斐林试剂检测还原糖需要水浴加热，会破坏设置的温度条件，D 错误。思维延伸如图为某一温度时，不同 pH条件下淀粉酶对淀粉的分解作用结果，请判断如下相关叙述：(1)该实验可用来探究 pH对该淀粉酶活性的影响( √ )(2)pH值为 4和 pH为 8时该淀粉酶的活性相同( × )(3)将试管内反应的混合物 pH从 13降低到 7，淀粉的量不变( √ )(4)若继续升高温度，最终检测的淀粉剩余量一定会减少( × )(5)该淀粉酶的最适 pH为 7，而在 pH为 3和 9时淀粉酶的活性相同( × )(6)实验中应将每支试管中的淀粉溶液调到相应的 pH之后再加入等量的淀粉酶( × )(7)该实验可用碘液来准确测定淀粉分解的量( × )6．鱼被宰杀后，鱼体内的 ATP生成具有鲜味的肌苷酸，但酸性磷酸酶(ACP)会催化肌苷酸分解导致鱼肉鲜味下降。为了研究鱼类的保鲜方法，研究者从草鱼、 鱼和鳝鱼中分离得到 ACP，并对该酶活性进行了一系列研究，实验结果如图。(1)在动物体细胞内产生 ATP的场所是__________________________________________。(2)本实验探究的问题是_________________________________________。(3)根据结果可知将宰杀后的 鱼放在________℃鲜味最差。(4)多数酶是具有催化能力的蛋白质，其生物活性与蛋白质的________________有关。酸性14磷酸酶是总长度为 419个氨基酸的蛋白质，经蛋白酶处理酸性磷酸酶后得到五种不同长度的多肽，测定这五种多肽活性，结果如下表所示。你认为酶分子中具有活性的部分最可能是________段。测定对象 酸性磷酸酶 1～196 号氨基酸 1～302 号氨基酸活性 有 有 有测定对象197～419 号氨基酸84～419 号氨基酸 44～419 号氨基酸活性 无 无 有答案 (1)细胞质基质、线粒体 (2)不同鱼的酸性磷酸酶在不同温度下的活性大小 (3)40 (4)空间结构 第 44到 196号氨基酸解析 (1)动物不能进行光合作用，可通过细胞呼吸产生 ATP，其场所是细胞质基质和线粒体。(2)根据实验结果记录的数据曲线可知，本实验探究的问题是不同鱼的酸性磷酸酶在不同温度下的活性大小。(3)根据曲线可知，40 ℃时 鱼的酸性磷酸酶活性最高，但酸性磷酸酶(ACP)会催化肌苷酸分解导致鱼肉鲜味下降，所以宰杀后的 鱼放在 40 ℃鲜味最差。(4)蛋白质类酶的生物活性与其空间结构密切相关；分析表中数据可知，1～196 号氨基酸具有活性，说明酶分子的活性部位在 1～196 号氨基酸段；但 84～419 号氨基酸无活性，44～419 号氨基酸有活性，说明酶分子的活性部位最可能是在 44～196 号氨基酸段。1考点 6 透过光合作用和细胞呼吸原理，掌握过程关系图解依纲联想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)2.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 C3、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：21．(2014·天津，2)下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。下列叙述正确的是( )A．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 H2OD．过程①和②中均能产生[H]，二者还原的物质不同答案 D解析 过程①②分别是有氧呼吸、光合作用。A 项，在有线粒体的真核生物细胞中，过程①发生的场所是细胞质基质和线粒体，过程②只发生在叶绿体中，而在原核细胞中，过程①②都发生在细胞质基质中。B 项，过程①通过有氧呼吸氧化分解有机物，释放的能量一部分以热能形式散失，一部分转移至 ATP 中。C 项，过程②产生的(CH 2O)中的氧全部来自CO2，而不是来自 H2O，H 2O 中的氧在光反应过程中通过水的光解产生 O2。D 项，过程①的第一、二阶段产生的[H]，用于第三阶段还原 O2，生成 H2O；过程②通过光反应产生的[H]，用于暗反应还原 C3，因此二者还原的物质不同。2．判断下列关于光合作用原理及过程的叙述(1)光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与(2014·新课标Ⅱ，6)( √ )(2)在叶肉细胞中，H 2O 在光下分解和 CO2的固定均发生在叶绿体基质中，而在线粒体基质中可产生 CO2(2009·安徽，1B 和 2010·天津，1 改编)( × )(3)大豆幼苗在适宜条件下进行光合作用时，若突然停止 CO2供应，短时间内叶绿体中 C5和 ATP 含量都会升高(2013·山东，25 节选)( √ )(4)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 O2的产生停止、ATP/ADP 比值下降、NADPH/NADP ＋ 比值下降，而 CO2的固定会减慢(2014·新课标Ⅰ，2ACD)( √ )(5)如图所示为叶绿体中色素蛋白等成分在膜上的分布。在图示结构上可完成光合作用的全3过程，所产生的 ATP 可用于植物体的各项生理活动(2008·山东，7BD)( × )(6)将一株生长正常的绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养，随培养时间的延长，玻璃容器内 CO2浓度可出现的变化趋势是降低至一定水平时保持相对稳定(2012·海南，8C)( √ )3．判断下列关于呼吸作用的叙述(1)有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水；无氧呼吸不需要 O2的参与，该过程最终有[H]的积累(2010·课标全国，2 改编)( × )(2)下图为细胞呼吸作用的过程，其中物质甲、乙分别代表丙酮酸、[H]，而场所 1、2、3所含酶的种类不同，只有场所 3 能产生大量 ATP(2012·江苏，23 改编)( √ )(3)如图为细胞内糖分解代谢过程，则植物细胞能进行过程 1 和 3 或过程 1 和 4；真核细胞的细胞质基质中能进行过程 1 和 2；动物细胞内，过程 2 比过程 1 释放的能量多；乳酸菌细胞内，过程 1 产生[H]，过程 3 消耗[H](2011·海南，4 改编)( × )4．(2014·海南，26)某豆科植物种子萌发过程中 CO2释放和 O2吸收速率的变化趋势如图所示。请据图回答问题：(1)在 12～24 h 期间，呼吸速率逐渐增强，在此期间呼吸作用的主要方式是________呼吸，4该呼吸方式在细胞中发生的部位是______________，其产物是____________________。(2)从第 12 h 到胚根长出期间，萌发种子的干物质总量会________，主要原因是________________________________________________________________________。(3)胚根长出后，萌发种子的______呼吸速率明显升高。答案 (1)无氧 细胞质基质 酒精和二氧化碳(2)减少 种子不进行光合作用制造有机物，同时进行呼吸作用消耗有机物，使有机物的总量下降 (3)有氧解析 (1)据图可知，在 12～24 h 期间，氧气吸收量很少，而二氧化碳释放量很多，表明此时的呼吸作用主要是无氧呼吸；无氧呼吸的场所是细胞质基质，产物是酒精和二氧化碳。(2)第 12 h 到胚根长出期间，种子不进行光合作用制造有机物，同时进行呼吸作用消耗有机物，使有机物的总量下降。(3)胚根长出后，氧气的吸收量明显增多，说明有氧呼吸的速率明显提高。5．完善如下有关光合作用和细胞呼吸内容(1)(2014·安徽，29(2))叶肉细胞间隙 CO2至少需要跨________层磷脂双分子层才能到达CO2固定的部位。(2)(2014·山东，26(3))在对某经济植物不同程度的遮光实验过程中，若去除遮光物，短时间内叶肉细胞的叶绿体中 C3化合物含量________。(3)(2014·广东，26(1))CO 2以________方式进入叶绿体后，与________结合而被固定，固定产物的还原需要光反应提供的________________。(4)(2013·福建，26(1))为研究淹水时 KNO3对甜樱桃根呼吸的影响，设四组盆栽甜樱桃，其中一组淹入清水，其余三组分别淹入不同浓度的 KNO3溶液，保持液面高出盆土表面，每天定时测定甜樱桃根有氧呼吸速率，结果如图，则细胞有氧呼吸生成 CO2的场所是________，分析图中 A、B、C 三点，可知________点在单位时间内与氧结合的[H]最多。5答案 (1)3 (2)减少 (3)自由扩散 C 5(五碳化合物) [H](或 NADPH)和 ATP (4)线粒体基质 A6．(2011·新课标全国，29)在光照等适宜条件下，将培养在 CO2浓度为 1%环境中的某植物迅速转移到 CO2浓度为 0.003%的环境中，其叶片暗反应中 C3和 C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如图。回答问题：(1)图中物质 A 是________(C 3化合物、C 5化合物)。(2)在 CO2浓度为 1%的环境中，物质 B 的浓度比 A 的低，原因是________________________；将 CO2浓度从 1%迅速降低到 0.003%后，物质 B 浓度升高的原因是_____________________。(3)若使该植物继续处于 CO2浓度为 0.003%的环境中，暗反应中 C3和 C5化合物浓度达到稳定时，物质 A 的浓度将比 B 的________(低、高)。(4)CO2浓度为 0.003%时，该植物光合速率最大时所需要的光照强度比 CO2浓度为 1%时的________(高、低)，其原因_____________。答案 (1)C 3化合物 (2)暗反应速率在该环境中已达到稳定，即 C3和 C5化合物的含量稳定。根据暗反应的特点，此时 C3化合物的分子数是 C5化合物的 2 倍 当 CO2浓度突然降低时，C5化合物的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致 C5化合物积累 (3)高 (4)低 CO 2浓度低时，暗反应的强度低，所需的 ATP 和[H]少61.光合作用和细胞呼吸是最基本的物质代谢和能量代谢，二者的原料和产物可以相互利用，二者综合考查是常见形式，同学们在备考过程中：(1)要利用图解或表理解光合作用和细胞呼吸中生理过程变化、有氧呼吸三个阶段的差异、光反应和暗反应之间的关系；(2)结合同位素标记法理解光合作用和细胞呼吸过程中的元素去向和来源问题。2．光合作用与细胞呼吸过程的图解突破案例解读命题时常将教材中光合作用与细胞呼吸过程的图解综合起来，考查考生对光合作用和细胞呼吸过程内在联系的认识和识图能力、分析理解能力。如图则是将光合作用和细胞呼吸的图解整合在一起的方式之一。此图分析时可从[H]入手，光合作用过程中，[H]产生于光反应阶段，用于暗反应阶段；有氧呼吸过程中，[H]产生于有氧呼吸的第一、二阶段，用于有氧呼吸的第三阶段。故图中①～⑤表示的过程分别是光反应、有氧呼吸第二阶段、暗反应、有氧呼吸第一阶段、有氧呼吸第三阶段；甲～丁表示的物质分别是 ATP、丙酮酸、CO2、O 2。1．如图表示某生物膜结构及其发生的部分生理过程，下列叙述正确的是( )A．图示膜结构为叶绿体内膜B．A 侧为叶绿体基质，其中含有少量 DNAC．甲表示色素，在层析液中溶解度最高的是叶绿素 aD．图示过程为光反应，该过程不需酶的催化答案 B解析 图示膜结构为叶绿体的类囊体薄膜，A 错误；A 侧为叶绿体基质，其中含有少量DNA，B 正确；甲表示色素，在层析液中扩散最快、溶解度最高的是胡萝卜素，C 错误；图7示过程为光反应，该过程需要酶的催化，D 错误。思维延伸判断下列叙述的正误：(1)原题图是叶绿体中的类囊体薄膜，其内侧产生的气体扩散到相邻细胞中被用于细胞呼吸，至少需要穿过 14 层磷脂分子( √ )(2)由原题图中信息可推知 H＋ 从内侧到达外侧时是逆浓度梯度进行的，属于主动运输( × )(3)原题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( √ )(4)由原题图分析可推知，合成 ATP 的直接动力来自于 H＋ 的跨膜运输，产生后不能运出所在细胞器( √ )(5)原题图所生成的 ATP 参与的生理过程是暗反应，体现出生物膜具有能量转换功能( √ )(6)该题图膜上含量最少的色素是胡萝卜素，在层析液中的溶解度最大( √ )(7)若要提取题图膜上的色素，需要使用的试剂是无水乙醇，常利用纸层析法将各种色素分离开来( √ )(8)如果适当增加光照强度，在该图生物膜上产生速率会增加的物质有[H]、ATP 和 O2( √ )(9)科学家将离体叶绿体浸泡在 pH＝4 的酸性溶液中不能产生 ATP(图 1)，当叶绿体基质和类囊体均达到 pH＝4 时(图 2)，将其转移到 pH＝8 的碱性溶液中(图 3)发现有 ATP 合成。则：①光可为该实验提供能量，是该实验进行的必要条件( × )②该实验中叶绿体完整，保证反应过程高效、有序地进行( √ )③产生 ATP 的条件是类囊体腔中的 H＋ 浓度高于叶绿体基质( √ )④叶肉细胞中的叶绿体依靠水的光解产生类似于图 3 的条件( √ )2．如图表示绿色植物叶肉细胞中的两个代谢过程，图中 C3代表含有 3 个碳原子的有机化合物，下列有关说法错误的是( )A．过程①发生在细胞质基质中B．①②过程中都产[H]和 ATP8C．③过程消耗 ATP 和[H]D．④过程只产生 C3化合物答案 D解析 ①是有氧呼吸的第一阶段，发生在细胞质基质中，A 正确；①②过程是有氧呼吸的第一、第二阶段，都能产生[H]和 ATP，B 正确；③三碳化合物的还原过程需要消耗光反应产生的[H]和 ATP，C 正确；④过程是二氧化碳的固定过程，主要产生 C3化合物，D 错误。思维延伸判断下列叙述的正误：(1)题中②④过程均可发生在蓝藻细胞中，且发生场所分别为线粒体和叶绿体( × )(2)如图表示绿色植物光合作用和细胞呼吸过程中化合物在体内的转移过程，判断如下叙述：a．①→②过程，[H]在基粒中产生到叶绿体基质被利用( √ )b．过程②→①需要氧气参与，可以发生在植物体的根、茎等细胞内( √ )c．①→②合成的(CH 2O)大于②→①消耗的(CH 2O)，植物表现生长现象( √ )d．②→①产生的[H]和①→②产生的[H]都来自水( × )(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：a．①过程发生于线粒体中( √ )b．光合作用与细胞呼吸产生的[H]均用于产生水( × )c．当该细胞中②过程强度大于①过程时，则该植株一定表现为正常生长( × )d．②过程产生的[H]参与暗反应中三碳化合物的生成( × )e．①过程的[H]并非全部来自于线粒体基质，过程②中的[H]从类囊体薄膜移向叶绿体基质( √ )f．若温度下降可能引起过程①的反应速率下降；但若停止光照，则①过程发生，②过程不发生( √ )g．有②过程发生而没有③过程发生时，该细胞所处的生理状态一定是光合作用强度等于细胞呼吸强度( × )3．(新情景过程图)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。下图为9百合叶肉细胞内的部分代谢示意图，据图分析错误的是( )A．图中 B 物质可能是葡萄糖B．线粒体和细胞质基质均能产生 CO2C．PEP、C 5均能与 CO2结合D．夜间细胞液 pH 可能会下降答案 A解析 据图分析，B 物质进入了线粒体后，被氧化分解为二氧化碳，所以 B 是丙酮酸，不是葡萄糖，A 错误；据图可知，指向二氧化碳的箭头有两个，既有线粒体中的，也有细胞质基质中的苹果酸的分解，B 正确；据图分析，细胞内的二氧化碳能够与 C5结合形成 C3，来自于细胞外的二氧化碳与 PEP 结合形成 OAA，C 正确；据图分析，苹果酸夜间会进入液泡的细胞液中，所以夜间细胞液的 pH 会降低，D 正确。思维延伸(1)如原题图所示，PEP、OAA、C 5、C 3、A、B 为菠萝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________。(2)干旱条件下，白天为菠萝光合作用提供 CO2的主要生理过程是____________________________，其具体部位分别是____________________________；菠萝细胞夜间 pH 下降，原因是__________________________。(3)下图表示绿色植物叶肉细胞进行光合作用和有氧呼吸的过程及其关系的图解，其中a～e 表示有关物质，A～D 表示相关过程。则：图中 a 物质为________，D 过程的场所为____________；如图所示的生理过程中，能够产生 ATP 的有________(填字母)。(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，①～⑤代表相关生理过程。则图中①代表的生理过程称为_____________________，a 代表10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：________________________________________________。(5)如图表示某绿色植物叶肉细胞中进行的两个相关的生理过程，其中 a、b、c 表示相关物质，甲和乙分别表示某种细胞器，则从图分析，如果物质 a 为________，它在细胞器甲的____________________(场所)产生，物质 c 是一种含 3 个碳原子的化合物，它最可能是________。H 2O 在结构乙的产生部位是____________。(6)如图为某绿色植物细胞内部分代谢活动图解，其中①～⑤表示代谢过程，A～F 表示代谢过程中产生的物质，则图中，物质 A 是________，过程③为____________________。物质 C 在该过程中的作用是____________________________。答案 (1)PEP、C 5 丙酮酸(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 夜间菠萝细胞合成苹果酸；夜间细胞呼吸产生 CO2形成 H2CO3(3)水 细胞质基质 ABD(4)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 (5)O2 (叶绿体)基粒(或类囊体薄膜) 丙酮酸 (线粒体)内膜(6)ATP 和[H] 有氧呼吸第三阶段 与[H]结合形成水，同时产生大量能量4．植物的光合作用是合成有机物的主要途径。下图 1 是光合作用过程示意图，其中A、B、C 代表物质；图 2 表示在不同条件下某植株的光合作用速率。请据图分析回答：11(1)图 1 中 A 代表的物质是__________________________。(2)充足光照下光合作用利用的 CO2主要来自________，也有部分是由细胞的________(填场所)产生的。(3)磷酸转运器能将磷酸丙糖运出的同时将无机磷酸等量运入叶绿体。当细胞质基质中无机磷酸相对含量降低时，________(促进/抑制)磷酸丙糖的外运，同时______的合成量增加。(4)图 2 是利用密闭大棚进行实验所得结果，这一实验过程中的自变量有________________；30 ℃时，给饱和 CO2浓度的大棚通风，图 1 中 C 物质合成速率________(增加/减小/不变)。(5)冬季晴天大棚蔬菜的生产除了应适当升温外，还可采取施用有机肥的方法达到增产目的，原因是________________________________________________________________________。答案 (1)ATP 和[H] (2)大气 线粒体(基质)(3)抑制 淀粉 (4)温度和二氧化碳浓度 减小(5)有机肥被微生物分解既可提高环境中二氧化碳浓度也可为植物提供无机盐解析 (1)由图 1 可知，光反应为暗反应提供的物质 A 表示 ATP 和[H]。(2)充足光照下，光合作用大于呼吸作用，所以光合作用利用的 CO2主要来自大气中的二氧化碳和呼吸作用由线粒体产生的二氧化碳。(3)由图可知，当细胞质基质中无机磷酸相对含量降低时，磷酸转运器不能将无机磷酸等量运入叶绿体，抑制磷酸丙糖的外运，磷酸丙糖在叶绿体中合成淀粉，使淀粉的合成量增加。(4)由图 2 可知，该实验过程中的自变量有温度和二氧化碳浓度。图 1 中的 C 表示五碳化合物，30 ℃时，给饱和 CO2浓度的大棚通风，导致 CO2浓度下降，12二氧化碳固定减少，C 3的量减少，则 C5的合成速率减小。(5)有机肥被微生物分解既可提高环境中二氧化碳浓度也可为植物提供无机盐。思维延伸读图 1 思考填充下列问题：(1)图 1 中 B 和 C 分别代表的物质是______________，生成物质 A 的过程中所发生的能量转化形式为____________________________，发生的场所为______________，其上所分布的物质为________；图示卡尔文循环发生的场所为________，所实现的能量转换形式为____________________，该过程中若追踪 C 元素的去向可用________________技术。(2)光合作用光反应阶段的产物除图 1 中已标注的外，还有________。CO 2以________方式从细胞质基质进入叶绿体内。(3)请说明①②过程的生理意义：______________________。(4)根据图中信息，光合作用的直接产物是__________，间接产物是________________。(5)卡尔文循环的进行并不直接需要光。那么，在黑暗中，卡尔文循环在植物体内能正常进行吗？并说明理由：________________________________________________________________________。(6)图中所示叶绿体结构还缺少一个重要的部分，这个部分的名称为____________。(7)据图分析若磷酸转运器的活性受抑制，则卡尔文循环会被________，可能的机制是________________________________________________________________________。(8)T0～T 1表示的是适宜条件下生长的小球藻叶绿体([H]、ADP、C 3或 C5)中某两种化合物的含量，T 1～T 3则表示改变其生长条件后两种化合物的含量变化。①若 T1时刻降低了培养液中 NaHCO3的浓度，则物质甲、乙分别指的是________。②若 T1时刻降低了光照强度，则物质甲、乙分别指的是________。答案 (1)C 3和 C5 光能→活跃的化学能 叶绿体类囊体薄膜 色素和酶 叶绿体基质 活跃的化学能→有机物中稳定的化学能 同位素示踪(2)O2 自由扩散 (3)有效调控叶绿体中光合作用的正常进行(4)磷酸丙糖 蔗糖和淀粉13(5)不能。没有光照，光反应不能进行，不能为卡尔文循环提供[H]和 ATP(6)叶绿体外膜(7)抑制 磷酸转运器的活性受抑制，叶绿体内磷酸丙糖浓度增加，从叶绿体外转运进的磷酸减少，淀粉积累，均会抑制卡尔文循环(8)①C 5、[H] ②ADP、C 35．植物细胞中的叶绿体在光照条件下可以消耗一定量的 O2，这属于植物细胞光呼吸的重要环节。如图表示光合作用和光呼吸的部分过程，请回答：(1)过程①发生在________________中，并且需要光反应提供______________。在长时间黑暗条件下，C 3不能被还原再生成________化合物，使光呼吸因缺乏底物而不能进行。(2)研究发现，催化过程②和③的是同一种酶，CO 2和 O2会竞争此酶的同一活性位点。因此，当细胞中 O2浓度升高时，过程②会受到________。(3)在强光下，光反应转换的能量超过暗反应的需要，会对细胞造成伤害，此时光呼吸可以对细胞起到保护作用，原因是______________________________。(4)从能量代谢的角度看，光呼吸和有氧呼吸最大的区别是________________________________________________________________________。答案 (1)叶绿体的基质 ATP 和[H] C 5 (2)抑制 (3)光呼吸可消耗过剩的能量(或 ATP和[H]) (4)光呼吸消耗 ATP，有氧呼吸产生 ATP解析 (1)据图分析，①表示三碳化合物的还原，需要光反应提供 ATP 和[H]，该过程发生在叶绿体的基质中。在黑暗条件下光反应停止，因缺少 ATP 和[H]，C 3不能被还原再生成C5化合物，使光呼吸因缺乏底物而不能进行。(2)②表示二氧化碳的固定，③表示光呼吸，由于催化过程②和③的是同一种酶，CO 2和 O2会竞争此酶的同一活性位点，所以高浓度的氧气、低浓度的二氧化碳环境会促进光呼吸，抑制二氧化碳的固定。(3)在强光下，光反应转换的能量超过暗反应的需要，会对细胞造成伤害，此时光呼吸可消耗过剩的能量(或 ATP和[H])，减少细胞受损的可能，对细胞起到保护作用。(4)据图分析，光呼吸和有氧呼吸最大的区别是光呼吸消耗 ATP，有氧呼吸产生 ATP。