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文檔簡介

專題02細胞的能量供應與利用

----------------------內容概亂

01專題網絡思維腦圖

02考情分析?解密高考

03高頻考點以考定法

考點一酶與ATP

考點二細胞呼吸

考點三光合作用

04核心素養(yǎng)?微專題

微專題光呼吸、C4植物等特殊代謝類型

05創(chuàng)新好題突破練

\=>

01

取家、神經遞質、細胞因子、L-與氮粒體的關系、細胞呼?攻關型的刈斷

抗體未源史作用》匕較;聯(lián)系

聯(lián)系,

一④

三個階段

(反應式

有一⑤

反二⑥____________

蛋白質有印荏:

T⑦

①J機一在畫

變物細胞質基質和線粒體

聯(lián)

系催化^—作用——

照.⑧________________

、

胞<■

對高效性Fi

驗專一性布將遁

或⑨_____________存

、

實作用條件比較溫和」

、

.細胞質基質用

顯著②冷

相<?機理一

聯(lián)

曲影響因素幅度16;:芭6攀-

聯(lián)

<系

囚率聯(lián)

產「訐綠襪賣裹體而瞰!「

<的

反+

光HO^BH+O+2e-;

過22

、

聯(lián)

核一元素組成「

③.應NADP++H++2e-NADPH;

歐ADP+Pi+能量至ATP

.A—P?P?P一簡式:一

聯(lián)

能量轉化量同ii■素

〔光能轉化為⑩_______________________

光圣標記法

舞粵能量+轉化一

ATPADP+Pi+義電以葉綠體基質

的應用

合成前包可柞

暗反應「

人和動物等〒細胞呼吸〕CO2+C5超2c3;

綠色植物]再生反過程:

應、(。)

光合作用途徑2c3NADPHATpCH,+C5

i酶j

氈/ATP和NADPH而欣花季晶布花為

生命活動的直邈避野作用」

?__________________

影響因素

才光照、co?濃度、溫度等;

聯(lián)系]聯(lián)系;

相關曲與模型分析

主要能源揚盾、儲能揚盾

02

考點核心概念考查方式高考考題分布

2023全國乙T32

2.2.1說明絕大多數

2023廣東T1

酶在細胞代酶是一類能催化生

該部分內容的命題以非

化反應的蛋白質,2022全國乙T4

謝中的作用酶活性受到環(huán)境因選擇題為主,屬于年年

2022廣東T13

素的影響

必考的題目。試題情境

2021山東T16

多樣,以下兩種居多,

ATP在能

2.2.2解釋ATP是一是大學教材中有氧呼

驅動細胞生命活2023全國甲T1

量代謝中的

動的直接能源物吸和光合作用過程的文2022山東T3

作用字或圖解,二是科學家

所做的一種或多種環(huán)境2023全國乙T3

因素對兩過程影響的實2023全國新課標T2

2.2.4說明生物

2023山東T4、T13

通過呼吸將儲存在

驗數據表或坐標曲線2023廣東T7

有機分子中的能量

2022全國甲T4

細胞呼吸轉化為生命活動可圖,考察考生對兩過程

2022山東T4、T16

以利用的能量

基礎知識的實際和對圖2022廣東T10

表數據的分析推理。針2021全國甲T2

2021山東T16

對核心素養(yǎng)的考察,主2021河北T14

要是建立對立統(tǒng)一結構2023全國甲T29

2023全國乙T2、T29

2.2.3說明植物細決定功能的觀點,建立2023湖北T8

胞的葉綠體從太細胞呼吸和光合作用在2023湖南T17

陽光中捕獲能2023全國新課標T2

量,這些能量在生產實踐中應用的社會2023山東T21

光合作用二氧化碳和水轉責任。主要考察邏輯推2023廣東T18

變?yōu)樘呛脱鯕獾?022廣東T18

過程中,轉換并理與論證、科學探究、2022全國甲T29

儲存為糖分子中圖表分析等能力2021河北T19

的化學能2021全國乙T29T2

2021山東T16、T21

2021廣東T12T15

A

03高頻考點?以考定法I

考點一酶與ATP

??高考解密<<

命題點一酶

典例01

(2023?廣東?統(tǒng)考高考真題)中國制茶工藝源遠流長。紅茶制作包括萎凋、揉捻、發(fā)酵、高溫干燥等工

序,其間多酚氧化酶催化茶多酚生成適量茶黃素是紅茶風味形成的關鍵。下列敘述錯誤的是()

A.揉捻能破壞細胞結構使多酚氧化酶與茶多酚接觸

B.發(fā)酵時保持適宜的溫度以維持多酚氧化酶的活性

C.發(fā)酵時有機酸含量增加不會影響多酚氧化酶活性

D.高溫滅活多酚氧化酶以防止過度氧化影響茶品質

典例02

(2022?全國?統(tǒng)考高考真題)某種酶P由RNA和蛋白質組成,可催化底物轉化為相應的產物。為探究該酶

不同組分催化反應所需的條件。某同學進行了下列5組實驗(表中“+”表示有,“一”表示無)。

實驗組①②③④⑤

底物+++++

RNA組分++—+—

蛋白質組分+—+—+

低濃度Mg2++++——

高濃度Mg2+———++

產物+——+—

根據實驗結果可以得出的結論是()

A.酶P必須在高濃度Mg2+條件下才具有催化活性

B.蛋白質組分的催化活性隨Mg2+濃度升高而升高

C.在高濃度Mg2+條件下RNA組分具有催化活性

D.在高濃度Mg2+條件下蛋白質組分具有催化活性

命題點二ATP

典例01

(2022?浙江?統(tǒng)考高考真題)下列關于腺昔三磷酸分子的敘述,正確的是()

A.由1個脫氧核糖、1個腺喋吟和3個磷酸基團組成

B.分子中與磷酸基團相連接的化學鍵稱為高能磷酸鍵

C.在水解酶的作用下不斷地合成和水解

D.是細胞中吸能反應和放能反應的紐帶

??技巧解密<<

知識點一酶在細胞代謝中的作用

1.酶'激素、抗體與神經遞質的“一同”“四不同”

(1)一同:均需要與特定物質結合后才能發(fā)揮作用,如酶需與特定的底物結合、激素需與特異性受體結

合、神經遞質需與突觸后膜上的特異性受體結合、抗體需與特定抗原結合。

(2)四不同

絕大多數為蛋白質,少數為RNA

化學遂叁蛋白質、多肽、類固醇、氨基酸衍生物等

①質

同必全為蛋白質

擎乙酰膽堿、多巴胺、NO、甘氨酸等

十幾乎所有活細胞均產生

快磯產"一般由內分泌細胞產生

2|不高華紇只由漿細胞產生

包等由神經細胞(突觸前神經元)產生

遞質

酶唯一功能為降低化學反應活化能,即催

一"化功能

用激素改變靶細胞原有的生理活動,起調節(jié)

理作用

同抗體與特定抗原特異性結合,一般形成沉

淀等,被某些免疫細胞吞噬消化

神經與突觸后膜上的特異性受體結合,引

晨起突觸后膜膜電位改變(興奮或抑制)

酶」作為催化劑,在發(fā)揮作用前后數量及其

用「化學性質不變,且可反復多次使用

的邀叁發(fā)揮作用后被火適

④向

同尊發(fā)揮作用后被吞噬消化

譬被降解或被突觸前神經元回收

遞質-----

2.辨析酶的作用原理'特性及反應速率的影響因素曲線

(1)酶的作用原理曲線

分析:①由圖可知,酶的作用原理是降低反

應的活化能。

②若將酶變?yōu)闊o機催化劑,則b在縱軸上向

上移動。用加熱的方法不能降低活化能,但

會提供活化能

(2)酶的特性曲線

>,

加酶加無機催化劑照

七一--酶A

平衡點同

*

/醇B

0時向反應物A濃度

圖1圖2

分析:①圖1中加酶的曲線和加無機催化劑的曲線比較,表明酶具有高效性。

②圖2中兩曲線比較,表明酶具有專一性

(3)影響酶促反應速率的因素曲線

><>A

耀

底物濃度

圖3

分析:①分析圖1和圖2:溫度和pH通過影響酶的活性來影響酶促反應速率。

②分析圖3:0P段限制酶促反應速率的因素是底物濃度,P點以后的限制因素則是酸濃度

知識點二ATP在細胞代謝中的作用

1.ATP的結構及與能量代謝的關系

(1)明確ATP與核酸的關系

腺嘿吟核糖核甘酸(AMP)

腺昔

脫氧腺昔三磷酸(dATP)

(2)理清能量轉換過程和ATP的來源與去路

發(fā)生于葉綠體類囊體薄膜上

植一米反應光色素吸收ATP和NADPH主要.暗反應C

物無漢口.能傳遞、轉化,中的化學能的還原3

散*機械能(如肌肉收縮)

氧化分失

細胞

細f解有。2-能」電能(神經傳導、生物

A去

菌兌吸*或無。2量發(fā)電)

導T

P路

能「物質運輸所需能量

y*(主動運榆)

發(fā)生于細胞質基質和線粒

動體中(原核生物發(fā)生于細胞+光能(螢火蟲發(fā)光)

物質中和細胞膜上)

*物質合成所需能量等

2.明確ATP的產生與02間的關系

*

出(1)A點時ATP產自無氧呼吸。

dc

i(2)B點后ATP產生量不再隨0z供給量增加而增加,

v

。

。2供給菖其限制因子可能為酶、ADP、磷酸等

考點二細胞呼吸

??高考解密<<

命題點一細胞呼吸的過程與比較

典例01

(2023?廣東?統(tǒng)考高考真題)在游泳過程中,參與呼吸作用并在線粒體內膜上作為反應物的是()

A.還原型輔酶IB,丙酮酸

C.氧化型輔酶ID.二氧化碳

典例02

(2022?全國?高考真題)線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所。研究發(fā)現,經常運動的人肌細胞中線粒

體數量通常比缺乏鍛煉的人多。下列與線粒體有關的敘述,錯誤的是()

A.有氧呼吸時細胞質基質和線粒體中都能產生ATP

B.線粒體內膜上的酶可以參與[H]和氧反應形成水的過程

C.線粒體中的丙酮酸分解成CO2和月]的過程需要02的直接參與

D.線粒體中的DNA能夠通過轉錄和翻譯控制某些蛋白質的合成

典例03

(2023?山東?高考真題)水淹時,玉米根細胞由于較長時間進行無氧呼吸導致能量供應不足,使液泡膜上

的H+轉運減緩,引起細胞質基質內H+積累,無氧呼吸產生的乳酸也使細胞質基質pH降低。pH降低至一

定程度會引起細胞酸中毒。細胞可通過將無氧呼吸過程中的丙酮酸產乳酸途徑轉換為丙酮酸產酒精途徑,

延緩細胞酸中毒。下列說法正確的是()

A.正常玉米根細胞液泡內pH高于細胞質基質

B.檢測到水淹的玉米根有CO,的產生不能判斷是否有酒精生成

C.轉換為丙酮酸產酒精途徑時釋放的ATP增多以緩解能量供應不足

D.轉換為丙酮酸產酒精途徑時消耗的[H]增多以緩解酸中毒

命題點二環(huán)境因素對細胞呼吸速率的影響

典例01

(2023?全國?統(tǒng)考高考真題)植物可通過呼吸代謝途徑的改變來適應缺氧環(huán)境。在無氧條件下,某種植物

幼苗的根細胞經呼吸作用釋放CO?的速率隨時間的變化趨勢如圖所示。下列相關敘述錯誤的是()

/

0

0

。

A.在時間a之前,植物根細胞無CO?釋放,只進行無氧呼吸產生乳酸

B.a~b時間內植物根細胞存在經無氧呼吸產生酒精和CO2的過程

C.每分子葡萄糖經無氧呼吸產生酒精時生成的ATP比產生乳酸時的多

D.植物根細胞無氧呼吸產生的酒精跨膜運輸的過程不需要消耗ATP

典伊】02

(2021?全國?統(tǒng)考高考真題)某同學將酵母菌接種在馬鈴薯培養(yǎng)液中進行實驗,不可能得到的結果是

()

A.該菌在有氧條件下能夠繁殖

B.該菌在無氧呼吸的過程中無丙酮酸產生

C.該菌在無氧條件下能夠產生乙醇

D.該菌在有氧和無氧條件下都能產生CO2

典例03

(2022?山東?高考真題)在有氧呼吸第三階段,線粒體基質中的還原型輔酶脫去氫并釋放電子,電子經線

粒體內膜最終傳遞給。2,電子傳遞過程中釋放的能量驅動H+從線粒體基質移至內外膜間隙中,隨后H+經

ATP合酶返回線粒體基質并促使ATP合成,然后與接受了電子的。2結合生成水。為研究短時低溫對該階

段的影響,將長勢相同的黃瓜幼苗在不同條件下處理,分組情況及結果如圖所示。已知DNP可使H+進入

線粒體基質時不經過ATP合酶。下列相關說法正確的是()

A.4。(2時線粒體內膜上的電子傳遞受阻

B.與25(時相比,4。(2時有氧呼吸產熱多

C.與25。(2時相比,4。(3時有氧呼吸消耗葡萄糖的量多

D.DNP導致線粒體內外膜間隙中H+濃度降低,生成的ATP減少

典例04

(2023?山東?高考真題)某種植株的非綠色器官在不同。2濃度下,單位時間內。2吸收量和CO?釋放量的

變化如圖所示。若細胞呼吸分解的有機物全部為葡萄糖,下列說法正確的是()

r盤

A.甲曲線表示02吸收量

B.。2濃度為b時,該器官不進行無氧呼吸

C.。2濃度由0到b的過程中,有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐漸增加

D.O2濃度為a時最適合保存該器官,該濃度下葡萄糖消耗速率最小

??技巧解帝<<

1.“三看”法判斷細胞呼吸的類型

廠消耗0或產物中有HO,一定存在有氧呼吸

反應物22

f產物中有酒精或乳酸,一定存在無氧呼吸

產物

無CO?產生》只進行產生乳酸的無氧呼吸

O2=CO2只進行以葡萄糖為底物的有氧呼吸

或有氧呼吸和乳酸發(fā)酵并存

CC)2/。2CO2>0?既進行有氧呼吸,又進行酒精發(fā)酵;

多出的COz來自酒精發(fā)酵

CO2V2

。呼吸底物中可能含脂質(脂肪)

真核細胞廠只在細胞質基質中進行*無氧呼吸

――有線粒體參與e存在有氧呼吸

反應

iw原核呼吸場所為細胞質與細胞膜,呼吸類型可依

細胞,據產物中是否有乩0、酒精、乳酸等確認

【易錯歸納】

①不同生物無氧呼吸的產物不同,其直接原因在于催化反應的酶不同,根本原因在于控制酶合成的基

因不同。

②線粒體能分解丙酮酸,但不能分解葡萄糖,葡萄糖需在細胞質基質中酵解后進入線粒體。

2.掌握影響細胞呼吸的四類曲線

<<

原理:溫度影響酶活性為:只進行無氧呼吸

眼0

應用:低溫儲存果蔬,大棚/,果蔬最佳儲存點

夜間降溫減少有機物消耗

望0氧呼吸

0桂/1無氧呼吸

辰。無氧呼吸消伺點

溫度/℃0'10'20'300^%

甲乙

>>

原理:CO2反饋性為減少有機物長期浸入

眼2

目抑制細胞呼吸消耗,宜將種

^水中可因

曲應用:窖藏儲存果蔬子風干無氧呼吸

中生毒害

°co2濃度°含水量

丙T

??考向預測<<

1.“多種細胞呼吸方式”的題型主要考查植物某器官進行多種方式的細胞呼吸,涉及教材中有氧呼吸、產生

酒精的無氧呼吸、產生乳酸的無氧呼吸等多種細胞呼吸方式的反應式、過程等必備知識。題目情境大多是

缺氧狀態(tài)下植物細胞呼吸方式的改變。氧氣濃度高時,植物進行有氧呼吸,氧氣濃度低時,植物進行有氧

呼吸和無氧呼吸,氧氣濃度為零時,植物只進行無氧呼吸。植物的無氧呼吸有兩種方式,植物可通過改變

呼吸代謝途徑來適應缺氧環(huán)境。

2.細胞呼吸雖然是教材的重點內容,但在高考中并不是每年都考,屬于隔年考的知識點。典例題的情境

都是植物通過呼吸代謝途徑的改變來適應缺氧環(huán)境和不同氧濃度下氣體交換的相對值。題目的情境雖然不

同,但都考查了多種細胞呼吸的產物和過程等。以上可考查的大都是教材基礎內容,難度不大,所以只要

掌握好教材內容,仔細審題,該題型就可得分。除了單純考查幾種細胞呼吸方式之外,植物的細胞呼吸也

可以和光合作用聯(lián)系起來綜合考查。

考點三光合作用

??高考解密<<

命題點一光合作用的基本過程

典例01

(2023?全國?統(tǒng)考高考真題)植物葉片中的色素對植物的生長發(fā)育有重要作用。下列有關葉綠體中色素的

敘述,錯誤的是()

A.氮元素和鎂元素是構成葉綠素分子的重要元素

B.葉綠素和類胡蘿卜素存在于葉綠體中類囊體的薄膜上

C.用不同波長的光照射類胡蘿卜素溶液,其吸收光譜在藍紫光區(qū)有吸收峰

D.葉綠體中的色素在層析液中的溶解度越高,隨層析液在濾紙上擴散得越慢

典例02

(2023?江蘇?統(tǒng)考高考真題)下列關于“提取和分離葉綠體色素”實驗敘述合理的是()

A.用有機溶劑提取色素時,加入碳酸鈣是為了防止類胡蘿卜素被破壞

B.若連續(xù)多次重復畫濾液細線可累積更多的色素,但易出現色素帶重疊

C.該實驗提取和分離色素的方法可用于測定綠葉中各種色素含量

D.用紅色寬菜葉進行實驗可得到5條色素帶,花青素位于葉綠素a、b之間

典例03

(2023?山東?高考真題)當植物吸收的光能過多時,過剩的光能會對光反應階段的PSII復合體(PSII)造

成損傷,使PSII活性降低,進而導致光合作用強度減弱。細胞可通過非光化學淬滅(NPQ)將過剩的光能

耗散,減少多余光能對psn的損傷。已知擬南芥的H蛋白有2個功能:①修復損傷的PSII;②參與NPQ

的調節(jié)??蒲腥藛T以擬南芥的野生型和H基因缺失突變體為材料進行了相關實驗,結果如圖所示。實驗中

強光照射時對野生型和突變體光照的強度相同,且強光對二者的psn均造成了損傷。

N

P

Q

、

黑暗強光照射黑暗

(1)該實驗的自變量為。該實驗的無關變量中,影響光合作用強度的主要環(huán)境因素有(答

出2個因素即可)。

⑵根據本實驗,一(填“能”或“不能”)比較出強光照射下突變體與野生型的psn活性強弱,理由

是。

(3)據圖分析,與野生型相比,強光照射下突變體中流向光合作用的能量__________(填“多”或“少”)。若

測得突變體的暗反應強度高于野生型,根據本實驗推測,原因是0

命題點二環(huán)境因素對光合作用速率的影響

典伊】01

(2022?全國?統(tǒng)考高考真題)某同學將一株生長正常的小麥置于密閉容器中,在適宜且恒定的溫度和光照

條件下培養(yǎng),發(fā)現容器內CO?含量初期逐漸降低,之后保持相對穩(wěn)定。關于這一實驗現象,下列解釋合理

的是()

A.初期光合速率逐漸升高,之后光合速率等于呼吸速率

B.初期光合速率和呼吸速率均降低,之后呼吸速率保持穩(wěn)定

C.初期呼吸速率大于光合速率,之后呼吸速率等于光合速率

D.初期光合速率大于呼吸速率,之后光合速率等于呼吸速率

典伊I02

(2023?全國?統(tǒng)考高考真題)植物的氣孔由葉表皮上兩個具有特定結構的保衛(wèi)細胞構成。保衛(wèi)細胞吸水體

積膨大時氣孔打開,反之關閉,保衛(wèi)細胞含有葉綠體,在光下可進行光合作用。已知藍光可作為一種信號

促進保衛(wèi)細胞逆濃度梯度吸收K+.有研究發(fā)現,用飽和紅光(只用紅光照射時,植物達到最大光合速率所

需的紅光強度)照射某植物葉片時,氣孔開度可達最大開度的60%左右?;卮鹣铝袉栴}。

(1)氣孔的開閉會影響植物葉片的蒸騰作用、(答出2點即可)等生理過程。

(2)紅光可通過光合作用促進氣孔開放,其原因

是O

(3)某研究小組發(fā)現在飽和紅光的基礎上補加藍光照射葉片,氣孔開度可進一步增大,因此他們認為氣孔開

度進一步增大的原因是,藍光促進保衛(wèi)細胞逆濃度梯度吸收K+。請推測該研究小組得出這一結論的依據

是O

(4)已知某種除草劑能阻斷光合作用的光反應,用該除草劑處理的葉片在陽光照射下氣孔(填

“能”或“不能”)維持一定的開度。

典例03

(2023?廣東?統(tǒng)考高考真題)光合作用機理是作物高產的重要理論基礎。大田常規(guī)栽培時,水稻野生型

(WT)的產量和黃綠葉突變體(ygl)的產量差異不明顯,但在高密度栽培條件下ygl產量更高,其相關

生理特征見下表和圖。(光飽和點:光合速率不再隨光照強度增加時的光照強度;光補償點:光合過程中

吸收的CO?與呼吸過程中釋放的CO?等量時的光照強度。

水稻材料葉綠素(mg/g)類胡蘿卜素(mg/g)類胡蘿卜素/葉綠素

WT4.080.630.15

yglL730.470.27

0500100015002000

光照強度[gniol-m2-s-1]

a

分析圖表,回

答下列問題:

(l)ygl葉色黃綠的原因包括葉綠素含量較低和,葉片主要吸收可見光中的光。

(2)光照強度逐漸增加達到200()Mmolin】s-1時,ygl的凈光合速率較WT更高,但兩者凈光合速率都不再隨

光照強度的增加而增加,比較兩者的光飽和點,可得yglWT(填“高于”、“低于”或“等于")oygl

有較高的光補償點,可能的原因是葉綠素含量較低和0

(3)與WT相比,ygl葉綠素含量低,高密度栽培條件下,更多的光可到達下層葉片,且ygl群體的凈光合

速率較高,表明該群體,是其高產的原因之一。

(4)試分析在0?50)imolm"s-1范圍的低光照強度下,WT和ygl凈光合速率的變化,在給出的坐標系中繪制

凈光合速率趨勢曲線o在此基礎上,分析圖a和你繪制的曲線,比較高光照強度和低

光照強度條件下WT和ygl的凈光合速率,提出一個科學問

題o

#

01020304050

光照強度[呷。1-m-2-s1]

果「濾無紙水條乙上醇從:溶上解到色下素四條色素帶依次為:

??技巧

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