1、高考资源网（） 您身边的高考专家【专题二】细胞代谢【考情分析】细胞代谢是高中生物知识体系的核心内容，是历年来高考命题的重点，本模块的所有知识点均有考查的可能性，特别是光合作用和呼吸作用；从考查角度上看，大多围绕光合作用和呼吸作用的过程展开，通过两项生理过程的发生部位、产物、影响因素、相互联系等方面进行全方位的考查，因此，从近几年的高考试题可以看出，这部分内容的题目设计多趋向于与其他知识的综合。考查本模块内容的考试题既有选择题，又有简答题，其中包括图表题、分析说明题和实验设计题等。在考查新陈代谢、酶等概念时，大多以选择题的形式出现，如；而考查光合作用和呼吸作用等生理过程时，则以简答题为主，这部分
2、试题难度较大，特别是实验类题目。本模块有较多的实验和探究活动，尤其是要重视光合作用发现过程、酶的发现过程及特性等经典实验的复习，使学生懂得实验是探究生物科学的基本方法，从而培养学生实事求是的科学态度、不断探求新知识的创新精神，培养学生观察能力和思维能力，进而提高设计实验的能力。【知识交汇】要点一、ATP 与ADP相互转化及生理作用归纳要点二、ATP产生速率与O2供给量之间的关系A点表示在无氧条件下，细胞可通过进行无氧呼吸分解有机物，产生少 量ATP。AB段表示随O2供应量增多，有氧呼吸明显加强，通过有 氧呼吸分解有机物释放的能量增多，ATP的产生速率随之增加。BC段表示O2供应量超过一定范围后
3、，ATP的产生速率不 再加快，此时的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。要点三、底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响（1）在其他条件适宜，酶量一定条件下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但当底物达到一定深度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。（2）在底物充足，其他条件适宜的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比。要点四、有氧呼吸三个阶段的比较第一阶段第二阶段第三阶段场所细胞质基质线粒体基质线粒体内膜反应物葡萄糖丙酮酸和水H和O2生成物丙酮酸 HCO2 HH2O生成ATP数量少量少量大量需氧与否否否是要点五、有氧呼吸与无氧呼吸的比较比较项目有氧呼吸无氧呼吸反应场所真核细胞：细胞质基质，主要在
4、线粒体原核细胞：细胞基质（含有氧呼吸酶系）细胞质基质反应条件需氧不需氧反应产物终产物（CO2、H2O）、能量中间产物（酒精、乳酸、甲烷等）、能量产能多少多，生成大量ATP少，生成少量ATP共同点氧化分解有机物，释放能量要点六、光合作用色素的吸收光谱要点七、密闭容器中真实光合作用和净光合作用及呼吸作用的关系图像代表呼吸作用速率代表真实光合作用速率代表净光合作用速率总光合作用速率（真正光合作用速率）=净光合作用速率（表观光合作用速率）+呼吸作用速率要点八、外界条件变化引起、和含量的变化【典例导析】【例1】下图表示人体肝细胞内的某种生化反应，有关叙述正确的是（）甲和乙都是反应的底物 丙、丁的分子量之
5、和小于乙该反应过程一定发生于细胞外 甲、乙、丙可能都不是蛋白质【分析】酶的特点是在反应前后理化性质保持不变，通过反应前后对比可知，甲没有变化，可以断定甲为酶。乙被分解成了丙和丁，该反应可能是水解反应。若是水解反应，甲和丁的分子量之和比乙分子量大。酶的作用场所可以在细胞外，如消化酶。大多数酶是蛋白质，少数酶为，若图中甲为后者，这可能都不是蛋白质。本题应选。【例2】将长势相同、数量相等的甲、乙两个品种的大豆幼苗分别置于两个相同的密闭透明玻璃罩内，在光照、温度等相同且适宜的条件下培养，定时测定玻璃罩内的CO2含量，结果如图。下列有关叙述正确的是（ ）A甲植株比乙值株固定CO2的能力强B020min
6、期间，影响甲品种大豆幼苗光合作用强度的主要因素是光照C025min 期间乙植株释放O2速率的变化趋势是增强D3045min 期间两个玻璃罩内CO2含量相对稳定的原因是呼吸速率和光合速率相等【分析】本题考查的知识点是影响光合作用因素的外界因素。本题解题的关键是通过阅读题意推测出暗含的实验的单一变量CO2。在密闭容器中，随着光合作用的进行，容器中的二氧化碳逐渐减少，光合作用的原料也逐渐减少，暗反应减慢，光合作用的强度也逐渐减弱。当到达平衡后，说明此时此时的光合作用与呼吸作用相等，二氧化碳的含量不再变化。本题容易错选成C，原因是在读图的过程中，发现容器中的二氧化碳在减少，认为光合作用大于呼吸作用，而
7、且随着时间会加强。错选成B的原因是没搞清楚本实验中的变量是什么。本题应选D。【例3】以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析正确的是A光照相同时间，35时光合作用制造的有机物的量与30时相等B光照相同时间，在20条件下植物积累的有机物的量最多C温度高于25时，光合作用制造的有机物的量开始减少D两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等【解析】本题依托曲线，综合考查了光合作用与细胞呼吸。本题解题的关键是分析光照下CO2的吸收量为净光合作用。绿色植物在光下既可以进行光合作用也可以进行呼吸作用，黑暗时只能进行呼吸作用。
8、光合作用CO2总呼吸量(光合作用制造的有机物的量)=CO2净呼吸量(植物积累有机物的量)十呼吸产生的CO2量(呼吸消耗的有机物量)。由曲线可知35 时光合作用制造的有机物的量与30 时相等，都是6. 5; 25 条件下植物积累的有机物的量最多；温度高于25 时，植物积累的有机物的量开始减少；两曲线的交点表示植物积累有机物的量与呼吸作用消耗的有机物的量相等。本题应选A。【例4】请回答下列有关光合作用的问题。在一定浓度的CO2和适当的温度条件下，测定某双子叶植物叶片在不同光照 条件下的光合作用速度，结果如右表。表中负值表示二氧化碳释放量，正值表示二氧化碳吸收量。（1）在右侧坐标系上绘出光照强度与该
9、植物叶片光合作用速度的关系图。（2）该植物叶片的呼吸速度是_（CO2mg/l00cm2叶小时）。（3）在光照强度为_千勒克司时，该植物叶片光合成量和呼吸消耗量相等。（4）在一天中，将该植物叶片置于10千勒克司光照下10小时，其余时间置于黑暗中，则每l00cm2叶片产生的葡萄糖中有_mg将转化为淀粉。（取小数点后一位）（5）据图分析，在08千勒克司范围内，光合作用速度受_因素影响；超过8千勒克司时，光合作用速度受_因素影响。【解析】由表中数据绘出曲线可知，在2千勒克司时总光合作用强度等于呼吸作用强度。植物叶片置于10千勒克司光照下10小时，CO2吸收量为1210=120(CO2 mg /100
10、cm2叶小时)，黑暗时间为14小时，CO2释放量为-414=56(CO2 mg /100 cm2叶小时)，则一天内CO2吸收量为64(CO2 mg /100 cm2叶小时)，转化为葡萄糖的量是43.6 mg。影响光合作用的因素有光照强度、温度和CO2浓度，在8千勒克司后随光照强度增加光合作用强度不再增加，说明不再受光照强度影响而是温度和CO2浓度等因素的影响。【答案】（1）见右图（2）4（3）2（4）43.6（5）光照强度温度和CO2浓度【备战策略】从09年全国各地的高考试题来看，本专题是高考的重点和难点所在。每一部分都有所涉及，并且各种题型都有，所占分数也不少。但是当中尤其以光合作用和呼吸作
11、用为重。在复习时，要注意引导学生注意以下几点：一、加强实验的分析能力和设计能力的培养不管是有关酶的相关知识，还是有关光合作用的影响因素，都是高考时实验考查的重头戏，也是学生失分的地方。在讲解时，注意引导学生分析实验的变量、以及对实验变量的控制，同时让学生掌握常用的解答实验题的方法。二、加强图表的解读和分析图表特别是曲线图，属于生物模型的一种，这是新课标的一大特色。可以预见，随着新课程的全面推广，有关此类题型会越来越多，而且往往学生不分析不到位。造成这种情况主要有以下几个原因：1.相应教材知识掌握不到位；2.没有掌握图表题分析的一般方法。特别是后一点需要老师在复习时，慢慢渗透、逐渐加强三、注意与
12、现在生活的联系，注重知识的运用四、要归纳、总结构建知识体系以植物细胞和动物细胞为基础，理顺其内部的生理、生化反应过程及与外部的物质和能量的交换过程；对于新陈代谢、酶等概念，重在剖析概念的内涵和外延，以区别易混淆的概念并深刻理解其本质，同时注意加强知识的迁移能力，如新陈代谢总是与物质和能量结伴而行，与生物体结构的严整性、酶的催化特性等密不可分的。【专题演练】1反应式“ADPPi能量 ATP”是在所有生活细胞中发生的反应，下列与反应式中“能量”相关的叙述正确的是 （ ）A向右反应需要的能量可以来自细胞内蛋白质的合成过程所释放的能量B向右反应需要的能量可以来自糖类等有机物的氧化分解C向左反应释放的能
13、量可以用于叶绿体中H2O的分解或CO2固定D向左反应释放的能量可以用于人体对所有营养成分的吸收2下图中正确表示水稻呼吸强度与K+吸收量关系的是 （ ）3实验条件下，测试某种恒温动物离体细胞的呼吸作用强度(E)受温度变化的影响，结果是 （ ）4下列关于几种元素与光合作用关系的叙述中，正确的是 （ ）AC是组成糖类的基本元素，在光合作用中C元素从CO2先后经C3、C5形成（CH2O）BN是叶绿素的组成元素之一，没有N植物就不能进行光合作用CO是构成有机物的基本元素之一，光合作用制造的有机物中的氧来自于水DP是构成ATP的必需元素，光合作用中光反应和暗反应过程均有ATP的合成5下列有关酶的叙述正确的
14、结论有： （ ）产生酶的细胞都有分泌功能 部分从食物中获得，部分在体内转化酶的基本单位是氨基酸或核糖核苷酸酶是生物催化剂生长激素与呼吸酶可来自于同一个细胞能降低化学反应的活化能A3个B4个C5个D6个6下列有关非生物因素对光合作用影响错误的是 （ ）A图中如果光照强度过大，则光合作用的强度会降低，主要是由于ATP、NADPH过量积累，会抑制光反应。B图中如果温度过高，则光合作用强度会降低，主要是由于酶失去活性。C图中如果浓度过高，光合作用强度不会增强。 D图中N、Mg等矿质元素的含量与叶龄有关，光合作用强度也会发生变化。7在两个相同的密闭、透明玻璃室内各放置一盆长势相似的甲、乙两种植物幼苗，在
15、充足的水分、光照和适宜的温度等条件下，用红外线测量仪定时测量玻璃室内的CO2含量，结果如下表（假设实验期间光照、水分和温度等条件恒定不变）。下列有关叙述错误的是： （ ）A在025 min期间，甲和乙两种植物光合作用强度都逐渐减小B在025 min期间，CO2含量逐渐降低是有氧呼吸减弱的结果C在025 min期间，影响光合作用强度的主要因素是CO2含量D上表数据说明，乙植物比甲植物固定CO2的能力强8某同学在夏季天气晴朗的一天，分别于清晨、正午、傍晚、深夜4个时间从同一棵绿色植物各取一片绿叶，并从每片叶子上取下同样大小的圆片，再将这4个圆片放入酒精中加热脱色，取出后用清水冲洗，加碘染色，染色最
16、深的应是（ ）A清晨的叶 B傍晚的叶 C深夜的叶 D正午的叶9离体的叶绿体在光照下进行稳定光合作用时，如果突然中断CO2气体的供应，短暂时间叶绿体中C3化合物与C5化合物相对含量的变化是（ ）AC3化合物增多、C5化合物减少 BC3化合物增多、C5化合物增多CC3化合物减少、C5化合物增多 DC3化合物减少、C5化合物减少10在可以调节温度的温室里栽培番茄，以研究昼夜温差对番茄生长的影响，实验结果如下图所示。曲线A是根据番茄植株在日温为26，夜温如横坐标所示的温度范围内测定的数据绘制的。曲线B是根据番茄植株在昼夜恒温的情况下，如横坐标所示的温度范围内测定的数据绘制的。则下列说法正确的是（ ）A
17、从图中可以看到，昼夜恒温要比保持昼夜温差有利于番茄生长 B曲线A中，茎在夜间温度为20时的生长速度比在10时要快，可以说明呼吸作用对植物正常生命活动的重要性 C从图中可以看到，昼夜温差越大，对番茄的生长就越有利 D若此温室为红色罩膜的大棚，则番茄的光合作用会增强 11下图表示光照强度和CO2浓度对某植物光合作用强度的影响。下列有关叙述中错误的是 （ ）A曲线中a点转向b点时，叶绿体中C3浓度降低B曲线中d点转向b点时，叶绿体中C5浓度升高Cab段影响光合作用速率的主要因素是光照强度Dbc段影响光合作用速率的限制性因素可能是温度等其它条件12下图表示光合作用与呼吸作用过程中物质变化的关系，下列说
18、法不正确的是（ ）A1、3和4过程产生的H都能与氧结合产生水B各种生物体（病毒除外）都能进行的过程是3C能提供给绿色植物各种生命活动所需能量最多的过程是5D2过程需多种酶参与，且需ATP供能13下图曲线表示农田中昼夜温度变化；表示光照强度昼夜变化；表示植物吸收CO2的昼夜变化变化，请判断下列说法中不正确的是 （ ）A在曲线与时间轴交点c和e时，光合作用吸收的CO2和呼吸作用释放的CO2量相等。Ba点的形成是由夜间的低温造成的C在从时间轴上的c点开始合成有机物，到e点有机物的合成终止。D增大曲线与时间轴所围成的正面积措施包括提高光照强度、CO2浓度和充足的水分供应14将一植物放在密闭的玻璃罩内，
19、置于室外进行培养，用CO2浓度测定仪测得了该玻璃罩内CO2浓度的变化情况，绘制成如图的曲线，下列有关说法正确的是（ ）BC段较AB段CO2浓度增加减慢，是因为低温使植物呼吸作用减弱 CO2浓度下降从D点开始，说明植物进行光合作用是从D点开始FG段CO2浓度下降不明显,是因为气孔关闭，叶片对CO2吸收减少H点CO2浓度最低，说明此时植物对CO2的吸收最多，光合作用最强A B C D15下图是探究酵母菌进行呼吸方式类型的装置，下面叙述正确的是 （ ）A假设装置一中的液滴左移，装置二中的液滴不动，则说明酵母菌只进行无氧呼吸。B假设装置一中的液滴不移动，装置二中的液滴右移，则说明酵母菌只进行有氧呼吸C
20、假设装置一中的液滴左移，装置二中的液滴右移，则说明酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸D假设装置一、二中的液滴均不移动说明酵母菌只进行有氧呼吸或只进行无氧呼吸16某小组在探究“影响酶活性的条件”的实验时，提出“过氧化氢酶的活性是否受pH影响”的问题,并设计实验的操作步骤如下：向甲、乙试管内各加入2ml新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液向甲试管加入1ml质量为5%的HCl，向乙试管加入1ml质量分数为5%的NaOH溶液。向甲、乙试管内加入2滴新鲜的质量分数为20%的猪肝研磨液观察试管中发生的变化请依据该小组设计的实验操作步骤，回答下列问题：该实验的自变量是 ，过氧化氢分解速率是本实验 ，可观测的
21、指标是 。上述操作步骤中存在明显的缺陷，请指出: 。将高温和冷藏处理的猪肝研磨液，恢复适宜温度用于实验，发现经高温处理的一组，实验效果不明显，经冷藏处理的不影响实验效果，原因是在低温时 _ _ 。17细胞内有氧呼吸第二阶段为丙酮酸的分解，其反应式为：为探究该反应发生的场所，甲、乙二人分别做了如下实验：甲：步骤一：用某种物质处理新鲜肝脏，使其分散成为单个细胞。步骤二：用含C6H12O6的完全营养液培养肝细胞一段时间。步骤三：离心得到细胞质基质及线粒体基质，分装在标号为1、2的两支试管中。步骤四：取新配制的澄清石灰水适量，分别滴入两支试管内。现 象：1、2两支试管均变浑浊。结 论：丙酮酸的分解既发
22、生在细胞质基质中，又发生在线粒体基质中。乙：第一步同甲步骤一，第二步同甲步骤三，第三步待续。第四步同甲步骤四请回答下列问题: （1）甲方法步骤一中的处理剂为 _ _。 （2）实验完成后，老师指出甲同学的实验结果是错误的。请分析其结果出错的原因： _。 （3）现给你如下试剂：丙酮酸及完全营养液（不含糖），清水，吸管若干，新配制的澄清石灰水。请继续乙的实验，探究丙酮酸水解发生的场所。步骤三：_ _ _。预测实验现象及结论：现象：_ _ _ _。结论：_ _ _。现象：_ _。 结论：_ _ _。现象：_ _ _ _。结论：_ _ _。18下图甲为光合作用过程示意图，乙为不同光照条件下温度对某植物C
23、O2吸收与 释放量的影响图，A、B、C、W、X、Y、Z代表各种物质或能量，请据图回答下列问题： （1）图中B所代表的别是 。 （2）在光照强度不变的情况下，适当增加 的浓度可提高Y的产量。 （3）过程进行的场所是 。 （4）如果在各种条件都很适宜的情况下，突然除去X，可以测出C5分子的含量变化是 。 （5）温度影响光合作用的实质原因是 ，乙图中温度从25升至30的过程中，光照下CO2吸收量逐渐下降的原因是 （2分），在此过程中，温度达到 时，实际光合作用速率最大。19下图表示绿色植物叶肉细胞内发生的光合作用和有氧呼吸的过程，图中a、b为光合作用的原料，-表示相关过程，据图回答：（1）a代表的物
24、质的名称分别是：。（2）图中过程进行的场所分别是 ； ； ； 。（3）光合作用过程中H来源于过程中 ，用于过程 。（4）在有氧呼吸的第一阶段，除了产生了H、ATP外，产物还有 。过程产生的O2用于相邻细胞的过程，至少经过 层膜结构。（5）若将该植物从CO2浓度为1环境转移到CO2浓度为003的环境中，其他环境条件一致，叶绿体中H和ATP含量将 。（6）写出有氧呼吸的总反应式： 。（7）写出该植物无氧呼吸反应式： 。20下图(一)为高等绿色植物叶肉细胞中的部分代谢示意图；下图(二)为不同光照强度下，测定绿色植物对CO2的吸收速率并绘制成的相应曲线。请据图回答问题。（1）CO2从线粒体扩散到叶绿体
25、经过_层膜。（2）当光照强度处于图(二)D点之后，二氧化碳的吸收速率不再升高，此时的限制因素是_。（3）在图(二)中的B点二氧化碳的吸收量为零，此时的光合作用是否为零？为什么？_。 当光照强度D点以后，进一步增加绿色植物CO2吸收速率的方法有_。（答两种）（4）某同学以绿色植物叶片为材料，探究二氧化碳对光和作用的影响，请简单设计你的实验思路_。【参考答案】1.B 2.C 3.C 4.B 5.B 6.A 7.B 8.B 9.C 10.B 11.B 12.A 13.C 14.C 15.C 16（1）PH值 因变量 试管中产生的气泡数量 （2）缺少（加蒸馏水的）对照（3）酶的结构没有被破坏（酶不失活
26、或变性）17（1）胰蛋白酶（2）CO2可以自由通过线粒体双层膜，在将两种基质分离之前不应使肝细胞进行呼吸作用。（3）步骤三：取等量且少量的试管1及试管2中的溶液分别置于编号为A、B的支试管内，再取等量的丙酮酸及完全营养液分别加入A、B两支试管内（4）现象：A试管变浑浊，B试管无明显变化。结论：丙酮酸的分解发生在细胞质基质中。现象：A试管无明显变化，B试管变浑浊。结论：丙酮酸的分解发生在线粒体基质中。现象：A、B两支试管均变浑浊。结论：丙酮酸的分解既发生在细胞质基质中，又发生在线粒体基质中。18（1）O2 （2）XCO2 （3）叶绿体基质 （4）增加 （5）温度影响光合酶的活性 在该过程中，细胞
27、呼吸的增快速度大于光合作用的增快速度，细胞呼吸为光合作用提供了越来越多的二氧化碳，因此植物从外界吸收的二氧化碳越来越多 3019（1）水（2）叶绿体类囊体薄膜；线粒体内膜；叶绿体基质；线粒体基质（3）水的光解；C3的还原(二氧化碳的还原) （4）丙酮酸；6 （5）上升 （6）C6H12O6 + 6*O2 + 6H2O酶 6 CO2 + 12H2*O + 能量（7）C6H12O6 酶 2CH3CH2OH + 2CO2 + 能量19（1）4 （2）二氧化碳浓度和温度。 （3）不为零，此时光合作用与呼吸作用相等。（4）选取绿色叶片经24小时的黑暗处理后，用打孔器打出50片，用注射器抽去叶片中的气体后，均分为5份，取5支洁净的试管，编号为1、2、3、4、5把叶片放入上述5支试管中。向上述5支试管中分别加入等量的清水，加入等量的适宜浓度的NaHCO3溶液和稀醋酸。把上述5支试管分别放在离人工光源10厘米，20厘米，30厘米，40厘米，50厘米的地方。观察记录相同时间内，各试管中上浮的叶片数。 - 15 - 版权所有高考资源网