新教材高中生物二轮复习专题二 细胞代谢

专题二细胞代谢[课标内容] 1.说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质，酶活性受环境因素(如pH和温度)的影响。

2.解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。

3.说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖和氧气的过程中，转换并储存为糖分子中的化学能。

4.说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量。

梳理核心知识提示深思1：核糖体、(主要)细胞核；酶也可在细胞外(如血浆、组织液等)、体外发挥作用。

深思2：高温和pH的高低对酶的活性影响具有不可逆性，低温一方面抑制微生物对酶的破坏及酶自身的分解，另一方面对酶活性的抑制可恢复。

深思3：ATP水解释放的能量可直接用于各种吸能的生化反应。

深思4：ATP是一种物质，水解时释放的能量可供生命活动利用。

深思5：都存在，无氧呼吸只在第一阶段产能，这一阶段也就是有氧呼吸第一阶段。

深思6：产生的ATP是同一种物质，但二者一般都不可混用。

呼吸作用产生的ATP可用于各项生命活动，而光合作用产生的ATP只能用于暗反应。

必修① P78“科学方法”1.实验过程中的变化因素称为变量。

其中人为控制的对实验对象进行处理的因素叫作自变量，因自变量改变而变化的变量叫作因变量，除自变量外，实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的可变因素，叫作无关变量。

必修① P78“图示拓展”2.与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高，但本身并不被消耗，并不为化学反应提供物质和能量，不改变化学反应的方向和生成物的量。

必修① P80“思考·讨论5”3.一般来说，酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。

必修① P85“科学·技术·社会”4.溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁，具有抗菌消炎的作用。

在临床上与抗生素混合使用，能增强抗生素的疗效。

果胶酶能分解果肉细胞壁中的果胶，提高果汁产量，使果汁变得清亮。

胰蛋白酶可用于促进伤口愈合和溶解血凝块，还可用于去除坏死组织，抑制污染微生物的繁殖。

必修① P91“探究·实践”5.探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中，由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，因此，应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。

必修① P92“科学方法”6.对比实验是设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素对实验对象的影响。

必修① P93“图5－9拓展”7.有氧呼吸过程中物质和能量的变化(1)各反应物参与的阶段：葡萄糖参与第一个阶段，H2O参与第二个阶段，O2参与第三个阶段。

(2)各生成物产生阶段：[H]在第一个阶段和第二个阶段产生，CO2在第二个阶段产生，H2O在第三个阶段产生。

(3)能量变化的特点：三个阶段都产生能量，但大量的能量在第三个阶段产生。

必修① P101“思考·讨论2”8.恩格尔曼实验巧妙之处：(1)实验材料选择妙：用水绵作实验材料。

水绵的叶绿体呈带状，便于观察。

(2)排除干扰的方法妙：没有空气的黑暗环境排除了环境中光线和氧气的影响，从而确保实验的准确性。

(3)观测指标设计妙：通过需氧细菌的分布，能够准确地判断出水绵细胞中释放氧气的部位。

(4)实验对照设计妙：进行黑暗＋极细光束照射和曝光的对比实验，从而明确实验结果是由光照引起的。

必修① P104“相关信息”9.C3是指三碳化合物——3－磷酸甘油酸，C5是指五碳化合物——核酮糖－1，5－二磷酸(RuBP)。

光合作用的产物有一部分是淀粉，还有一部分是蔗糖。

蔗糖可以进入筛管，再通过韧皮部运输到植株各处。

1.判断有关细胞代谢中酶和ATP的说法的正误(1)用淀粉和淀粉酶探究温度对酶活性的影响时，既可用碘液也可用斐林试剂检测。

(×)(2)酶提供了反应过程所必需的活化能。

(×)(3)酶分子在催化反应完成后立即被降解。

(×)(4)从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法。

(√)(5)唾液淀粉酶催化反应的最适温度和保存温度都是37 ℃。

(×)(6)一个ATP中含有两个特殊化学键，且都容易形成和水解。

(×)(7)酶催化的化学反应都需要ATP。

(×)(8)ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应。

(√)(9)人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡。

(×)2.判断有关细胞呼吸与光合作用的说法的正误(1)检测酵母菌培养过程中是否产生CO2，可判断其呼吸方式。

(×)(2)线粒体将葡萄糖氧化分解产生二氧化碳和水。

(×)(3)无氧呼吸不需要O2参与，最终有[H]的积累。

(×)(4)人在剧烈运动时产生的CO2全部来自有氧呼吸。

(√)(5)无水乙醇在色素的提取和分离实验中起到分离色素的作用。

(×)(6)暗反应中14C的转化途径是14CO2―→14C3―→14C5―→(14CH2O)。

(×)(7)夏季晴天，植物光合作用的“午休”现象的主要原因是环境中CO2浓度过低。

(×)(8)番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，光反应强度降低，暗反应强度也降低。

(√)(9)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。

(√)1.设计简单的实验，验证从刀豆种子中提取的脲酶是蛋白质，请说明实验思路。

提示向等量的脲酶溶液和蛋白质溶液中分别加入双缩脲试剂，若都出现紫色反应，则说明脲酶是蛋白质2.酶制剂适于在低温(0～4 ℃)下保存的原因是。

提示在0～4 ℃时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性可以升高，因此酶制剂适于在低温(0～4 ℃)下保存3.水淹的植物或无氧储藏的水果容易死亡或烂掉的原因是。

提示供氧不足，植物细胞长时间进行无氧呼吸产生酒精过多，对植物细胞起毒害作用4.给小球藻提供18O2，在小球藻合成的有机物中检测到了18O，其最可能的转化途径是。

提示有氧呼吸第三阶段18O2与[H]结合生成了H182O，有氧呼吸第二阶段利用H182 O生成C18O2，C18O2再参与光合作用的暗反应生成含18O的有机物(CH182O)5.光照下卡尔文向小球藻悬液通入14CO2，一定时间后杀死小球藻，同时提取产物并分析。

实验发现，仅仅30 s的时间，放射性代谢产物多达几十种。

缩短时间到7 s，发现放射性代谢产物减少到12种，想要探究CO2转化成的第一个产物是什么，可能的实验思路是。

提示不断缩短光照时间后杀死小球藻，同时提取产物并分析，直到最终提取物中只有一种放射性代谢产物，该物质即为CO2转化成的第一个产物6.夏季晴天，植物光合作用会出现“午休”现象的原因是。

提示由于光照强，温度过高，植物由于蒸腾作用过强导致失水过多，气孔部分关闭，使CO2固定减少，光合作用效率下降7.土壤板结时光合速率下降的原因是。

提示土壤板结，导致土壤中缺氧，根细胞呼吸产生的ATP减少，影响了矿质元素的吸收，从而影响了光合色素和酶的合成，光合作用减弱8.在光合作用强度与光强度关系的曲线图中判断阴生和阳生植物的理由是，有机肥能提高农作物产量的原因是。

提示阴生植物达到光合作用强度的最大值时所需的光强度比阳生植物要弱有机肥在土壤中被微生物分解，产生无机盐供植物根吸收，同时又产生二氧化碳供植物进行光合作用1.(2022·选择性考试河北卷，14)(不定项)《齐民要术》中记载了利用荫坑贮存葡萄的方法(如图)。

目前我国果蔬主产区普遍使用大型封闭式气调冷藏库(充入氮气替换部分空气)，延长了果蔬保鲜时间、增加了农民收益。

下列叙述正确的是()A.荫坑和气调冷藏库环境减缓了果蔬中营养成分和风味物质的分解B.荫坑和气调冷藏库贮存的果蔬，有氧呼吸中不需要氧气参与的第一、二阶段正常进行，第三阶段受到抑制C.气调冷藏库中的低温可以降低细胞质基质和线粒体中酶的活性D.气调冷藏库配备的气体过滤装置及时清除乙烯，可延长果蔬保鲜时间答案ACD解析荫坑和气调冷藏库降低了储藏温度和氧气浓度，降低了呼吸作用，减少了有机物消耗，减缓了果蔬中营养成分和风味物质的分解，A正确；荫坑和气调冷藏库中温度较低，酶的活性较低，抑制了有氧呼吸的第一、二、三阶段，B错误；温度会影响酶的活性，荫坑和气调冷藏库中的低温可以降低细胞质基质和线粒体中酶的活性，减弱细胞呼吸，C正确；乙烯具有催熟作用，气调冷藏库配备的气体过滤装置及时清除乙烯，可以延长果蔬保鲜时间，D正确。

2.(2020·北京卷，4)用新鲜制备的含过氧化氢酶的马铃薯悬液进行分解H2O2的实验，两组实验结果如图。

第1组曲线是在pH＝7.0、20 ℃条件下，向5 mL1%的H2O2溶液中加入0.5 mL酶悬液的结果。

与第1组相比，第2组实验只做了一个改变。

第2组实验提高了()A.悬液中酶的浓度B.H2O2溶液的浓度C.反应体系的温度D.反应体系的pH答案 B解析提高酶的浓度能够提高反应速率，但不能提高生成氧气的总量，A错误；提高H2O2溶液的浓度，就是提高底物浓度，产物的量增加，B正确；适度的提高温度可以加快反应速率，但不能提高产物的量，C错误；改变反应体系的pH，可以改变反应速率，但不能提高产物的量，D错误。

3.(2022·山东等级考试，16)(不定项)关于细胞中的H2O和O2，下列说法正确的是()A.由葡萄糖合成糖原的过程中一定有H2O产生B.有氧呼吸第二阶段一定消耗H2OC.植物细胞产生的O2只能来自光合作用D.光合作用产生的O2中的氧元素只能来自于H2O答案ABD解析葡萄糖属于单体，而形成的糖原属于多聚体，该过程属于脱水缩合，所以一定会有水的产生，A正确；有氧呼吸第二阶段发生的反应是丙酮酸与水在酶的催化下，生成二氧化碳和[H]，释放少量的能量，B正确；植物细胞产生的O2主要来自于光合作用的光反应水的光解，光合作用产生的O2中的氧元素只能来自于水，C错误，D正确。

4.(2022·选择性考试广东卷，12)在高等植物光合作用的卡尔文循环中，唯一催化CO2固定形成C3的酶被称为Rubisco，下列叙述正确的是()A.Rubisco存在于细胞质基质中B.激活Rubisco需要黑暗条件C.Rubisco催化CO2固定需要ATPD.Rubisco催化C5和CO2结合答案 D解析由“唯一催化CO2固定形成C3的酶被称为Rubisco”可知，Rubisco是与暗反应有关的酶，暗反应阶段的化学反应是在叶绿体的基质中进行的，故Rubisco 存在于叶绿体的基质中，A错误，D正确；暗反应在有光、无光条件下都可以进行，故激活Rubisco不一定需要黑暗条件，B错误；在暗反应阶段，CO2的固定不消耗NADPH和ATP，C错误。