2018高考生物大二轮复习第01部分专题02生命系统的代谢专题对接高考——灵活多变的代谢题学案

1 专题对接高考——灵活多变的代谢题 1．(2016·新课标卷)离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子。下列叙述正确的是( ) A．离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散 B．离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度梯度进行的 C．动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率 D．加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率 解析：离子泵通过消耗ATP进行离子的跨膜运输，是主动运输过程。一般为逆浓度进行。故A、B选项错误。主动运输速率受ATP供应和具有活性的载体数量的限制，C选项中，CO中毒会导致供氧不足，进而导致细胞呼吸作用速率下降，ATP供应减少，离子泵跨膜运输离子的速率降低，故C选项正确。D选项中，蛋白质变性剂会降低具有活性的载体数量，使离子泵跨膜运输离子的速率降低，故D选项错误。 答案：C 2．(2016·新课标卷)若除酶外所有试剂已预保温，则在测定酶活力的试验中，下列操作顺序合理的是( ) A．加入酶→加入底物→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量 B．加入底物→加入酶→计时→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量 C．加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物的量 D．加入底物→计时→加入酶→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量 解析：测定酶活性实验操作中，体积最大的物质一般最先加入；对反应条件最敏感的试剂一般最后加入。故先加入缓冲液，再加入底物，最后加入酶，然后立即混匀保温，并开始计时。故C选项正确。 答案：C 3．(2016·新课标卷)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 C．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 解析：叶绿体中的色素能够溶解在包括乙醇在内的有机溶剂中，A项正确；镁属于细胞中的无机盐范畴，可以离子状态由植物的根从土壤中吸收，进而参与叶绿素的合成，B项正确；一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光，可见光不包括红外光和紫外光，C项错误；叶绿素的合成需要光，黑暗中生长的植物幼苗因没有光照而导致叶绿素合成受阻，使类2

胡萝卜素的颜色显现出来，因而叶片呈黄色，D项正确。 答案：C 4．(2014·全国卷)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 B．机体在运动时消耗ATP，睡眠时则不消耗ATP C．在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATP D．植物根细胞吸收矿质元素离子所需的ATP来源于呼吸作用 解析：细胞核无法进行细胞呼吸，细胞核需要的ATP主要由线粒体提供，A项正确；ATP是生命活动的直接能源物质，机体无时无刻不在消耗ATP，睡眠时生命活动并没有停止，也需要消耗能量，B项错误；有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段都在细胞质基质中进行，都有ATP形成，C项正确；植物根细胞吸收矿质元素离子主要通过主动运输的形式，其消耗的能量主要是由细胞呼吸所提供的ATP，D项正确。 答案：B 5．(2016·新课标卷)为了探究生长条件对植物光合作用的影响，某研究小组将某品种植物的盆栽苗分成甲、乙两组，置于人工气候室中，甲组模拟自然光照，乙组提供低光照，其他培养条件相同。培养较长一段时间(T)后，测定两组植株叶片随光照强度变化的光合作用强度(即单位时间、单位叶面积吸收CO2的量)，光合作用强度随光照强度的变化趋势如图所示，回答下列问题： (1)据图判断，光照强度低于a时，影响甲组植物光合作用的限制因子是____________。 (2)b光照强度下，要使甲组的光合作用强度升高，可以考虑的措施是提高________________(填“CO2浓度”或“O2浓度”)。 (3)播种乙组植株产生的种子，得到的盆栽苗按照甲组的条件培养T时间后，再测定植株叶片随光照强度变化的光合作用强度，得到的曲线与甲组的相同。根据这一结果能够得到的初步结论是________________。

解析：(1) 甲组在a点条件下，增加光照强度，光合作用速率继续增加，故光合作用的限制因子是光照强度。(2) 甲组在b点条件下，光照强度不再是光合作用的限制因子，要增加光合作用强度，则需增加光合作用原料。而CO2是光合作用的原料，O2是光合作用产物，故应该增加CO2浓度。(3) 个体的表现型受遗传因素与环境因素共同影响。若乙组的光合作3

用强度变化受遗传因素影响，则在甲组的光照条件下，乙组的子代光合作用速率随光照强度变化情况应与甲组不同。此与题干矛盾，排除遗传因素影响，故乙组光合作用速率的变化仅受环境因素影响，不可遗传。 答案：(1) 光照强度 (2) CO2浓度 (3) 乙组光合作用强度与甲组的不同是由环境因素低光照引起的，而非遗传物质的改变造成的。 6．(2016·新课标卷)为了探究某地夏日晴天中午时气温和相对湿度对A品种小麦光合作用的影响，某研究小组将生长状态一致的A品种小麦植株分为5组，1组在田间生长作为对照组，另4组在人工气候室中生长作为实验组，并保持其光照和CO2浓度等条件与对照组相同，与中午12：30测定各组叶片的光合速率，各组实验处理及结果如表所示：

对照组 实验 组一 实验 组二 实验 组三 实验 组四

实验处理

温度/℃ 36 36 36 31 25

相对湿度/% 17 27 52 52 52

实验结果

光合速率/

mg·CO2· dm－2·h－1 11.1 15.1 22.1 23.7 20.7

回答下列问题： (1)根据本实验结果，可以推测中午时对小麦光合作用速率影响较大的环境因素是______________，其依据是____________________；并可推测，_____________(填“增加”或“降低”)麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度。 (2)在实验组中，若适当提高第___________组的环境温度能提高小麦的光合率，其原因是______________。 (3)小麦叶片气孔开放时，CO2进入叶肉细胞的过程_____________(填“需要”或“不需要”)载体蛋白，_______(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。 解析：(1)根据本实验结果可知，相同温度条件下，小麦光合速率随相对湿度的增加而明显加快，但相对湿度相同时，小麦光合速率随温度的变化不明显，由此可推知中午时对小麦光合作用速率影响较大的环境因素是相对湿度；并可推测，增加麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度。(2)比较实验组二、三、四可推知，小麦光合作用的最适温度在31℃左右，而第四组的25℃还远低于最适温度，所以在实验组中，若适当提高第四组的环境温度能提高小麦的光合率。(3)CO2是以自由扩散方式进入叶肉细胞的，所以该过程不需要载体蛋白，也不需要消耗ATP。 答案：(1)相对湿度 相同温度条件下，小麦光合速率随相对湿度的增加而明显加快，但相对湿度相同时，小麦光合速率随温度的变化不明显 增加 (2)四 比较实验组二、三、4

四可推知，小麦光合作用的最适温度在31℃左右，而第四组的25℃还远低于最适温度 (3)不需要 不需要

细胞代谢是高中生物知识体系的核心内容，是历年高考命题的重中之重。从考查内容上看，所有知识点考查频率均较大，尤其是对光合作用和呼吸作用的考查，大多围绕二者的过程展开，对两个重要生理过程的发生场所、产物、影响因素、相互联系以及有关计算等进行全方位的考查。另外，还经常联系物质的运输与细胞的结构、生物膜系统、分泌蛋白的合成和分泌等内容进行综合考查。考查形式灵活多变：(1)以生产实践为情境，以图表、曲线分析及计算形式考查光合作用和细胞呼吸的过程；(2)以实验题的形式考查酶的活性、光合作用和细胞呼吸的影响因素。预计2018年高考仍将延续这一考查形式。

甲图为测定光合速率的装置，在密封的试管内放一新鲜叶片和CO2缓冲液，试管内气体体积的变化可根据毛细刻度管内红色液滴的移动距离测得。在不同强度的光照条件下，测得的1 h内气体体积变化情况如乙图。丙图为叶肉细胞中有关细胞器及气体扩散方向的示意图。

(1)标记实验开始时毛细刻度管中液滴所在的位置。实验时，当光照强度由0渐变为2.5 klx的过程中，液滴移动的方向是向__________ 侧移动。 (2)为了防止无关变量对实验结果的干扰，本实验还应设置对照组，对照组与实验组的区别是____________。 (3)下表数据表示光照强度为10 klx时，1 h内实验组和对照组的气体体积变化(“＋”表示增加)。 光照强度 实验组气体体积变化量 对照组气体体积变化量 10 klx ＋11 mL ＋1.5 mL 此时，植物每小时光合作用产生的气体量为________________mL(植物叶片的呼吸速率不变)。 (4)丙图中可表示O2的字母有______________。 (5)光照强度小于2.5 klx时，丙图中不存在的箭头有______________。 5

解析：装置内有CO2缓冲液，所以装置中的CO2浓度一直不变，变化的只有O2的体积。光照强度为2.5 klx时，光合速率等于呼吸速率，光照强度从0至2.5 klx的变化过程中，植物呼吸速率大于光合速率，故植物会吸收O2，导致液滴向左移动。光照强度为10 klx时，1 h内植物向外界释放的气体量为11－1.5＝9.5(mL)。由乙图可知，植物的呼吸速率为5mL/h，故植物1 h内产生的气体量为9.5＋5＝14.5(mL)。叶绿体放出O2，线粒体吸收O2，所以表示O2的箭头为a、c、f。光照强度小于2.5 klx时，呼吸速率大于光合速率，叶绿体产生的O2不能满足线粒体的需求，不会释放到外界，此时线粒体产生的CO2多于叶绿体固定的CO2，叶绿体不需要从外界吸收CO2，所以丙图中不存在的箭头有a、b。 答案：(1)左 (2)将新鲜叶片改为大小相同的死叶片(其他合理答案也可) (3)14.5 (4)a、c、f (5)a、b 【名师点睛】本题结合结构示意图和坐标曲线图考查光合作用和细胞呼吸，难度大，侧重考查考生的识图分析能力和综合运用能力。解答本题的难点有两个：①分析外界条件的变化对光合作用的影响；②分析图示，区分真光合速率和净光合速率并进行相关计算。这两点恰恰是多数考生复习时的难点，也是高考的高频考点。

在最后的冲刺阶段，注意从两个方面把握细胞代谢的相关知识： (1)从实验角度认识酶。不管是酶的化学本质、高效性、专一性，还是影响酶活性的因素(温度、pH)，都可以设计相关的实验进行验证或探究，因此掌握相关实验的设计原则、分析思路、注意事项显得尤为重要。同时还要注意不同形式间的转换，比如将温度、pH对酶活性的影响转换为坐标曲线图，复习时要注重识图、图文转换能力的培养。 (2)多角度分析和认识细胞呼吸和光合作用。一是动态地理解光合作用和细胞呼吸的原理；二是借助图、表等形式，更直观地从整体上把握细胞呼吸和光合作用的过程及联系，从而加深对细胞呼吸和光合作用的理解；三是要善于运用比较法，加强前后知识点的联系和区别，如光反应和暗反应的比较、有氧呼吸三个阶段的比较、有氧呼吸和无氧呼吸的比较、光合作用与细胞呼吸的比较等；四是要善于归类和整理，如有氧呼吸和光合作用中[H]、ATP、C6H12O6、O2、CO2的来源及去向等；五是要重视实验与探究能力的培养，特别是重视外界因素(温度、CO2浓度、光照等)对细胞呼吸和光合作用过程影响的探究实验。