专题细胞代谢
专题二细胞代谢
专题二细胞代谢（光合作用与呼吸作用）知识框架1．什么是新陈代谢？什么是细胞代谢？新陈代谢：是活细胞中全部化学反应的总称，是生物与非生物最根本的区别，是生物体进行一切生命活动的基础。
细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应。
与代谢最为密切的两种物质是ATP和酶。
一、酶3、影响酶促反应的因素主要是温度和pH值。
高温,强酸强碱破坏酶的空间结构,不可恢复；而低温使酶暂时失活,可以恢复。
酶促反应的速度与底物的浓度也有关系：在酶量一定的条件下，在一定范围内会随着底物浓度的增加，反应速度也增加，但底物达到一定浓度后也就不再增加了，原因是所有的酶都已经参加了催化反应，如下图D曲线所示。
二、ATP1、各种能源物质之间的关系：由图可知：⑴生命活动的直接能源物质是 ATP。
⑵糖类是细胞内的主要能源物质，脂肪是生物体的储能物质，蛋白质通常不做能源物质。
⑶糖类等有机物所含的能量最终来自绿色植物的光合作用所固定的太阳能，因此，生物体生命活动的最终能源是太阳能。
⑷生物体内的高能化合物除 ATP 外，在动物和人体骨骼肌中还含有磷酸肌酸。
当人或动物体内由于能量大量消耗而使ATP过分减少时，磷酸肌酸可把能量转移给 ADP形成 ATP。
2．ATP的结构简式结构简式可以写为A—P～P～P，其中A代表的是腺嘌呤与核糖结合形成的腺苷，～代表高能磷酸键。
A代表腺苷（腺嘌呤+核糖）另外，要注意将ATP的结构简式和与遗传相关的DNA．RNA的结构简式中的不同部位的“A”进行区分，如下图中圆圈部分所代表的分别是：①腺苷②腺嘌呤③腺嘌呤脱氧核苷酸④腺嘌呤核糖核苷酸3．ATP在能量代谢中的作用图解分析（1）光能是生物体进行各项生命活动的根本能量来源，光合作用是生物界中最基本的物质代谢和能量代谢过程。
(2)生物不能直接利用有机物中的化学能，只有有机物氧化分解并将能量转移到ATP中，才能被利用。
(3)光能进入生物群落后，以化学能的形式储存于有机物中，以有机物为载体通过食物链而流动。
专题二：细胞的代谢(修改)
专题 (二) 细胞代谢一、选择题1．(2010·西城质检)能够促使脂肪酶水解的酶是( )A．脂肪水解酶B．淀粉水解酶 C．蛋白质水解酶D．DNA水解酶2．(2010·佛山质检)关于ATP的叙述不正确的是( )A．ATP连续水解两次可以得到腺嘌呤核糖核苷酸B．ATP可以直接供给生物体生命活动所需的能量C．ATP的元素组成与脂肪相同的元素有C、H、OD．ATP的生成只有有氧呼吸和无氧呼吸两种方式3．从光合作用到呼吸作用的过程中，H2O中O的循环途径是( )A．H2O→C6H12O6→CO2B．H2O→C6H12O6→H2O C．H2O→O2→CO2D．H2O→O2→H2O 4．(2010·南京三模)下列是有关某种淀粉酶的实验，处理方式及结果如下表及图所示。
根据结果判断，有关叙述正确的是( )A.此种淀粉酶在作用35 min后便会失去活性B．在60℃的环境中此种淀粉酶已失去活性C．此种淀粉酶在中性环境中的催化速率比碱性环境中的快D．物质甲对试管Ⅲ中淀粉酶活性的促进作用大于试管Ⅱ5．．(2009·浙江卷，4)下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述，正确的是A．无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜B．CO2的固定过程发生在叶绿体中， C6H12O6分解成CO2的过程发生在线粒体中C．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ATPD．夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降低温度，可提高作物产量6． ATP在生物体的生命活动中发挥着重要的作用，下列有关ATP的叙述，不正确的是A．人体成熟的红细胞、蛙的红细胞、鸡的红细胞中均能进行的生理活动是合成ATP B．若细胞内Na＋浓度偏高，为维持Na＋浓度的稳定，细胞消耗ATP的量增加C．ATP中的“A”与构成RNA中的碱基“A”是同一物质D．ATP是生物体内的储能物质，但在细胞内含量很少7．生产者细胞中的叶绿体可产生ATP，同时生产者、消费者、分解者细胞中的线粒体及细胞质基质也能产生ATP。
专题2 细胞的代谢-【学霸脑图】2021年高考生物知识框架
专题2 细胞代谢
考点1 物质的输入与输出实例
水（或其他溶剂溶分子）通过半透膜的扩散过程
定义
专题2 细胞代谢
考点2 物质的输入与输出方式
考点3 酶的概念与特性
含义图示
底物+酶
只能催化一种或一类反应
曲线
反应原因
与无机催化剂相比,能显著降低活化能
考点4 形形色色的酶
考点5 影响酶促反应速率的因素
专题2 细胞代谢
考点6 ATP
功能直接能源物质
专题2 细胞代谢
考点7 细胞呼吸的类型和过程场所细胞质基质
专题2 细胞代谢Array
考点8 细胞呼吸类型的判断和影响因素
曲线
专题2 细胞代谢
考点9 叶绿体中的色素提取
易溶于有机溶剂而不溶于水
专题2 细胞代谢
考点10 光合作用和化能合成作用过程CO2+H2O O2+(CH2O)
光
30/75。
高中生物高考专题02 细胞代谢(解析版)
2020年高考生物冲刺提分必刷题专题02细胞代谢1．（2020•黑龙江省高三二模）细胞代谢的过程需要酶的催化，下列叙述正确的是（）A．激素都是通过影响细胞内酶活性来调节细胞的代谢活动B．探究pH对酶活性的影响时，酶与底物混合前要调节pHC．在线粒体的基质中存在着大量的分解葡萄糖的酶D．在真核细胞中，核外没有DNA合成酶与RNA合成酶【答案】B【解析】激素调节细跑代谢既可以通过影响靶细胞内酶活性来调节细胞代谢，也可以通过影响靶细胞内某些酶基因的表达来调节酶的数量，从而调节细胞代谢，A错误；探究pH对酶活性的影响时，酶与底物混合前要调节pH，以保证酶和底物都处于同一pH，B正确；在细胞质基质中存在着大量的分解葡萄糖的酶，葡萄糖不能进入线粒体，C错误；DNA和RNA主要在细胞核中合成，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DNA合成酶和RNA合成酶，D错误。
2．（2020•云南省云南师大附中高三月考）下列有关叙述正确的是（）A．酶可被分解为氨基酸或脱氧核苷酸B．ATP和ADP相互转化的能量供应机制只存在于真核细胞中C．类胡萝卜素主要吸收蓝紫光进行光合作用D．硝化细菌可利用氧化无机物时释放的能量分解有机物【答案】C【解析】酶的本质是蛋白质或RNA，可被分解为氨基酸或核糖核苷酸，A错误；ATP和ADP相互转化的能量供应机制存在于所有生物中，B错误；类胡萝卜素主要吸收蓝紫光进行光合作用，C正确；硝化细菌属于化能合成型，可利用周围氨氧化释放的能量将二氧化碳和水合成有机物，D错误。
3．（2020•江苏省高三月考）下图为某细胞内发生的部分生理过程。
下列说法错误的是（）A．①过程为主动运输，需要载体并消耗能量B．该细胞为胰岛B细胞，③过程体现了细胞膜的流动性C．引起胰岛素分泌的信号分子有神经递质、血糖浓度、胰高血糖素D．与②过程有关的具膜细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体【答案】D【解析】①过程表示氨基酸通过主动运输的方式进入细胞的过程，需要载体的协助，还需要消耗能量，A 正确；该细胞能合成胰岛素，故为胰岛B细胞，③过程为胰岛素通过胞吐的方式分泌到细胞外的过程，体现了细胞膜的流动性，B正确；引起胰岛素分泌的信号分子有神经递质、血糖浓度升高、胰高血糖素，C正确；②过程表示氨基酸通过脱水缩合，然后经过加工形成胰岛素的过程，与②过程有关的具膜细胞器有内质网、高尔基体、线粒体，核糖体无膜结构，D错误。
高考生物专题复习题：细胞的代谢
高考生物专题复习题：细胞的代谢一、单项选择题（共6小题）1.戟叶滨藜和野姜的光合作用光响应曲线如图所示，下列相关说法正确的是（）A．b点时，戟叶滨藜和野姜水光解产生的H+的速率相等B．a点时，戟叶滨藜叶绿体内膜和线粒体内膜都能合成ATPC．PAR>800μmol·m-2·s-1时，限制野姜净光合作用的因素是光照强度D．当光照强度突然从c点对应强度变化到b点对应强度时，短时间内戟叶滨藜中C3的含量会增加2.几丁质是真菌细胞壁的重要成分，几丁质酶能催化水解几丁质产生低聚寡糖或单糖。
下列相关叙述正确的是（）A．几丁质酶可以为化学反应提供能量来催化细菌细胞壁的降解B．几丁质酶催化几丁质的水解需要消耗ATPC．细菌和真菌合成几丁质酶的场所相同，原料均为氨基酸D．应在常温下保存几丁质酶，高温会使其空间结构变得伸展和松散3.某兴趣小组利用富含葡萄糖的培养液培养酵母菌，并利用以下两套装置探究酵母菌的呼吸方式。
下列叙述正确的是（）A．培养开始时向甲瓶中加入酸性重铬酸钾以便检测乙醇的生成情况B．仅根据装置一乙瓶溴麝香草酚蓝溶液是否变为黄色无法判断酵母菌的呼吸方式C．装置二有色液滴不再移动，说明培养液中的酵母菌已经死亡D．若装置二有色液滴左移，说明酵母菌同时进行无氧呼吸和有氧呼吸4.在细胞中ATP含量不多，转化效率非常高，在它形成后的1min内被消耗掉了。
一个静卧的人24h内消耗ATP约40kg，剧烈运动时每分钟可消耗ATP 约0.5kg。
下列关于ATP的叙述错误的是（）A．ATP的转化效率高与其磷酸基团之间的化学键有关B．在剧烈运动时细胞中的ATP不能保持动态平衡C．合成ATP需要的化学能可来自糖类和油脂D．人体细胞中合成ATP最多是氢还原氧气的过程5.某同学将酵母菌培养在含葡萄糖的培养液中进行实验，下列相关叙述错误的是（）A．可以向培养液中通入空气，用于研究需氧呼吸的产物B．可以在培养液的液面上加石蜡油，用于研究厌氧呼吸C．酵母菌的细胞质基质中会出现葡萄糖和丙酮酸D．隔绝空气，酵母菌的线粒体中不会积累[H]6.为解决草莓易腐烂、不耐储藏的问题，科研人员在储藏温度为0℃的条件下研究了O2浓度[对照组（CK组）和实验组O2浓度分别为20%、5%]对草莓果实储藏的影响，结果如图所示。
4__细胞代谢专题复习
加入新鲜的淀粉酶溶液
2mL
2mLΒιβλιοθήκη 蔗糖溶液2mL加入反应物 淀粉溶液2mL
滴入2mL斐林试剂，水浴加热 溶液颜色 砖红色
蓝色
酶活性受温度、pH值影响示意图
高温
强酸
强碱
光合作用的场所——叶绿体
类胡萝卜素 色素 叶绿素 吸收可见 的太阳光 叶绿素主要吸收 红光和蓝紫光 胡萝卜素(C40H56) 叶黄素(C40H56O2)
生产应用4： 合理灌溉
5、矿质元素 影响叶绿素、ATP、酶的合成。
生产应用5： 合理施肥
五、细胞呼吸
有氧呼吸的过程示意图
葡萄糖
少量 能量
O2
酶 H2O
［H］
酶
［H］ 大量 酶 丙酮酸 CO2
少量 能量
能量
有氧呼吸总反应式
酶
C6H12O6+6H2O+6O2
6CO2+12H2O+能量
总共放能2870kJ,其中 1161kJ转移给ATP
光合作用总反应式
光能
6CO2+12H2O
C6H12O6+6H2O+6O2
叶绿体
光合作用与有氧呼吸的比较
光合作用
场所 叶绿体
有氧呼吸
主要在线粒体 有机物分解成无 机物
所需条件 光、温度、 CO2 O2、酶、温度 区 物质变化 无机物合成有 机物 别 光能转变成稳 能量变化 定的化学能 联系
有机物中的化学 能释放出来，转 移给ATP
X=
6×44×30 180
= 44
44 - 36 = 8
（1）上述条件下，比较光照时呼吸作用的强 度与黑暗时呼吸作用的强度是_______的。
细胞代谢专题教案
细胞代谢专题教案教案标题：细胞代谢专题教案教学目标：1. 了解细胞代谢的基本概念和重要性。
2. 掌握细胞代谢的两个主要过程：有氧呼吸和发酵。
3. 理解细胞代谢与能量转化的关系。
4. 能够解释细胞代谢在生物体内的作用和意义。
教学重点：1. 细胞代谢的定义和基本概念。
2. 有氧呼吸和发酵的过程和区别。
3. 细胞代谢与能量转化的关系。
教学准备：1. 教师准备PPT和相关教学素材。
2. 学生准备笔记本和写字工具。
教学过程：一、导入（5分钟）1. 展示一张细胞结构示意图，引导学生回顾细胞的基本结构。
2. 提问：你知道细胞是如何获取能量的吗？请思考并回答。
二、知识讲解（20分钟）1. 介绍细胞代谢的概念和重要性，解释细胞代谢与生物体能量需求的关系。
2. 详细讲解有氧呼吸和发酵的过程，包括反应方程式和产物。
3. 对比有氧呼吸和发酵的异同点，强调有氧呼吸产生的能量更多。
三、案例分析（15分钟）1. 给出一个案例：某人在进行高强度运动时会感到肌肉酸痛，请解释其原因。
2. 引导学生分析该案例，结合所学知识解释肌肉酸痛的产生与细胞代谢的关系。
四、讨论与实践（20分钟）1. 分组讨论：学生分成小组，讨论细胞代谢在不同生物体中的作用和意义。
2. 每个小组选择一个生物体，列举该生物体的代谢特点，并解释其适应环境的原因。
3. 学生展示小组讨论结果，并进行互动交流。
五、总结与拓展（10分钟）1. 总结细胞代谢的基本概念和重要性。
2. 引导学生思考：细胞代谢与生物体的适应性进化有何关系？3. 拓展阅读：推荐相关细胞代谢的科普文章或视频，鼓励学生进一步深入学习。
六、作业布置（5分钟）1. 要求学生撰写一篇关于细胞代谢的小论文，包括细胞代谢的定义、有氧呼吸和发酵的过程、细胞代谢与能量转化的关系等内容。
2. 提醒学生按时提交作业，并鼓励他们积极探索和思考。
教学反思：本节课通过导入、知识讲解、案例分析、讨论与实践等多种教学方法，旨在帮助学生全面理解细胞代谢的概念和过程，并培养其分析和解决问题的能力。
高考生物 大题01 细胞代谢类(解析版)
大题01 细胞代谢类【高考真题分布】【题型解读】细胞呼吸光合作用的过程，以及探究不同环境因素对光合作用和呼细胞呼吸的影响，是细胞代谢部分的高频考点。
通过对近三年试题分析，发现试题考察情景越来越复杂，以下两种情境尤为明显：一、对大学教材中光合作用和细胞呼吸的生理过程深度考察。
如2023年山东卷第21题和2023年湖北卷第8题的PSⅠ、PSⅠ光复合体，2023年湖南卷第17题和2022年全国甲卷第29题的C3植物和C4植物，2023年全国乙卷第3题和2023年山东卷第4题中无氧呼吸方式的转变，2022年山东卷第21题的光抑制，2022年山东卷第4题的磷酸戊糖途径，2022年山东卷第16题的电子传递链。
这些题目的题干主要以文字形式呈现大学教材中光合作用和细胞呼吸的生理过程，考察考生在考场上对这些深于教材的新知识的学习和理解能力。
并考察考生能否将这些过程与光合作用细胞呼吸过程进行辨析以及找出它们之间的联系等。
二、对于光合作用和细胞呼吸有关的科学实验和探究实验的考察，如2023年全国乙卷第3题和29题，2023年山东卷第17天、2023年全国甲卷第29集、2023年广东卷第18期、2022年山东卷第21期、2022年广东卷第18题、2021年全国已卷第29天、2021年山东卷第21题。
这些题目或涉及探究实验步骤的设计或设计实验数据的分析。
该专题的试题在考察必备知识的基础上，也逐年提升对关键能力和学科素养的考察等级。
典例一：细胞呼吸与光合作用的过程及实验设计（2023·重庆·统考高考真题）水稻是我国重要的粮食作物，光合能力是影响水稻产量的重要因素。
(1)通常情况下，叶绿素含量与植物的光合速率成正相关。
但有研究发现，叶绿素含量降低的某一突变体水稻，在强光照条件下，其光合速率反而明显高于野生型。
为探究其原因，有研究者在相同光照强度的强光条件下，测定了两种水稻的相关生理指标（单位省略），结果如下表。
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【案例1】 (2010·上海)下列有关人体中酶 和激素的叙述正确的是( )
A．酶和激素都是蛋白质
B．酶和激素都与物质和能量代谢有关
C．酶和激素都由内分泌细胞分泌
D．酶和激素都要释放到血液中才能发挥作 用
(2)实验设计思路
(3)实验设计程序 实验步骤 实验操作内容 试管1 试管2 试管3
1 注入等量过氧化 2滴 2滴 滴 氢酶溶液
2
注入不同pH的 1 mL 1 mL 1 mL
溶液
蒸馏水 盐酸 NaOH
3
注入等量的 H2O2溶液
2 mL 2 mL 2 mL
4
观察现象
有大量 气泡产
生
无气泡 产生
无气泡 产生
细胞质基质
O2
葡萄糖
酶 C6H12O6
丙酮酸 C3H4O3
少量能量
[H] [ H]
H2O
线
粒
酶
少量能量
体
酶
CO2
大量能量
H2O
H2O 光能
O2
①水的光解
色 素
[H]
供氢
酶
②
还
ATP 供能 原
酶②
酶
ADP+Pi
2C3
①
CO2
多种酶 固 参加催化 定 C5
(C糖H类2O)
光反应
暗反应
能量转化: 光能 ATP中活跃的化学能
2．实验操作程序
“影响酶活 性的条件”的探 究分析
实验设计 的关键——找 准变量
2．温度对酶活性的影响 (1)原理解读
②温度影响酶的活性，从而影响淀粉的水解， 滴加碘液，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来 判断酶的活性。
(2)实验设计思路
3．pH对酶活性的影响 (1)原理解读
②pH影响酶的活性，从而影响氧气的生成量， 可用点燃但无火焰的卫生香燃烧的情况来检验 氧气生成量的多少。
2．专一性：一种酶只能催化②__一_种__或_一_类_____ 化学反应。
3．酶的作用条件较温和：酶所催化的化学反应 一般是在③ __比__较_温_和___的条件下进行的，过酸、过 碱或温度过高，都会使酶的④ ___空_间_结__构____遭到破 坏，使酶永久失活；而在低温下，酶的活性⑤ __降_低__，但不会失活。
有氧 变混浊／快
无变化
无氧 变混浊／慢
出现灰绿色
补充：重铬酸钾--浓硫酸加在哪里？
及时巩固
例5.下图是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置。以下 说法中正确的是( )
C
A．两个装置均需要在黑暗条件下进行 B．装置乙在Ⅲ处可检测到有酒精生成 C．装置乙中应让Ⅱ先放置一会再与Ⅲ连接 D．装置甲中NaOH溶液的作用是吸收Ⅰ处的CO2
试管编号加入的物质 细胞质基质 线粒体 酵母菌
AB CDEF
葡萄糖
－ ＋ － ＋＋ ＋
丙酮酸
＋ － ＋ －－ －
氧气
＋ － ＋ －＋ －
－注：“＋”表示加入了适量的相关物质，“－”表示未加入相关物质。
(1)会产生CO2和H2O的试管有________，会产生酒精的试管有 ________，根据试管________的实验结果可判断出酵母菌进行无 氧呼吸的场所。(均填试管编号) (2)有氧呼吸产生的[H]，经过一系列的化学反应，与氧结合形成水。 2,4－二硝基苯酚(DNP)对该氧化过程没有影响，但使该过程所释放 的能量都以热的形式耗散，表明DNP使分布在________的酶无法 合成ATP。若将DNP加入试管E中，葡萄糖的氧化分解_______(填
O元素: H2＊O
＊O2
元素转移
C元素: ＊C O2
＊C3
有机物中稳定的化学能 ＊（CH2O）
与能量代谢有关的反应式:
CO2+H2O
光能 叶绿体
（CH2O）+O2
光能
6C O2+12H2 O 叶绿体 C 6 H12 O6 + 6 H2 O+6 O2
酶
C6H12O6 +6H2O +6O2
6CO2+12H2O+能量
考点二 酶的特性及验证实验分析 一、酶的催化作用和高效性的验证实验分析 1．实验原理
(2)比较H2O2在常温、高温、过氧化氢酶、 Fe3＋等不同条件下气泡产生多少或卫生香燃烧 剧烈程度，了解过氧化氢酶的作用和意义。
二、酶的专一性的验证实验分析 1．实验原理
(2)用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖后，再 用斐林试剂鉴定，根据是否有砖红色沉淀来 判定淀粉酶是否对二者都有催化作用，从而 探索酶的专一性。
[思考感悟]低温、高温都将影响酶的活性，它们 的作用特点相同吗？
二、酶化学本质的实验验证 1．证明某种酶是蛋白质 实验组：待测酶液＋双缩脲试剂→是否出现紫色反
应。 对照组：已知蛋白液＋双缩脲试剂→出现紫色反应。 2．证明某种酶是RNA 实验组：待测酶液＋吡罗红染液→是否呈现红色。 对照组：已知RNA溶液＋吡罗红染液→出现红色。 【特别提醒】酶的化学本质还可利用酶的专一性原
酶
C6H12O6
2C2H5OH （酒精） + 2CO2 + 能量
酶 C6H12O6
酶 ATP
2C3H6O3（乳酸） + 能量 ADP+Pi+ 能量
[2012·安徽卷] 为探究酵母菌的细胞呼吸，将酵母菌破碎并进行差 速离心处理，得到细胞质基质和线粒体，与酵母菌分别装入A～F试 管中，加入不同的物质，进行了如下实验(见下表)。
[H] [ H]
[ H]
细胞质基质
O2
葡萄糖
酶
丙酮酸 C3H4O3
O2 酶
C3H4O3
酶
CO2
大量能量 H2O
H2O
少量能量
C6H12O6
少量能量
线 粒 体
影响呼吸速率的环境因素：
1.温度通过影响酶的活性影响呼吸速率。 2.O2浓度：
CO2 释
放A
量
C
有氧呼吸
无氧呼吸
O
B
氧浓度
考点四
探究酵母菌的呼吸方式
探究酵母菌的呼吸方式要点
1、CO2的检测方法 CO2使澄清石灰水变浑浊。
CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。
2、酒精的检测 橙色的重酪酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应，变成灰绿 色。
3、葡萄糖煮沸后冷却的原因： 排除葡萄糖溶液中的氧气对实验的干扰。
考点四
探究酵母菌的呼吸方式
预测实验结果
条件 澄清石灰水/出现的时 重铬酸钾--浓硫酸溶液 间
专题 细胞代谢 【知识网络构建】
浓度 影响 物质 载体 因素 出入
细胞
结构
转化 ATP
生两 理个 活重 动要
的
物质
原 料 等
物质 出入 细胞
动力
催化
代谢基础
酶
光合作用和 呼吸作用
场所 过程 影响因素
小分子 或离子
大分子 本质
作用
特性
影响 活性 因素
知识三 酶的特性
1.①__高_效__性_：酶的催化效率大约是无机催化剂 的107～1013倍。