高中生物光合作用與生物固氮知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

中學(xué)生物光合作用與生物固氮學(xué)問(wèn)點(diǎn)總結(jié)

-、基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)網(wǎng)絡(luò)框架

第一部分植物的新陳代謝

光合作用和細(xì)胞呼吸是生物界中最基本的物質(zhì)和能量代謝，其

實(shí)質(zhì)是完成物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化。

其次部分動(dòng)物的新陳代謝

動(dòng)物的新陳代謝的主要內(nèi)容是動(dòng)物體內(nèi)的細(xì)胞獲得養(yǎng)分物質(zhì)、

排出代謝廢物及物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的改變狀況。

二、駕馭規(guī)律與方法不斷提高層次

按新陳代謝的性質(zhì)綜合分為二個(gè)層次：

第一個(gè)層次是生物的物質(zhì)代謝特點(diǎn)、基本過(guò)程、主要影響因素

之間的綜合；

其次個(gè)層次是生物能量代謝過(guò)程以及與物質(zhì)代謝之間關(guān)系的綜

合。

復(fù)習(xí)本專題時(shí)，應(yīng)抓住新陳代謝的本質(zhì)，按學(xué)問(wèn)的內(nèi)在聯(lián)系，

將初、中學(xué)生物相關(guān)學(xué)問(wèn)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，形成學(xué)問(wèn)網(wǎng)絡(luò)體系如圖。

三、考點(diǎn)核心整合

1.理解新陳代謝與酶和ATP的關(guān)系

新陳代謝是細(xì)胞內(nèi)一系列有序的化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程，是生物體自

我更新的過(guò)程o酶和ATP是新陳代謝過(guò)程中必不行少的兩種物質(zhì)。

新陳代謝的一系列化學(xué)反應(yīng)都是在酶的催化作用和ATP的供能條

件下完成的。細(xì)胞是新陳代謝的場(chǎng)所，所以大多數(shù)酶發(fā)揮作用的

場(chǎng)所在細(xì)胞內(nèi)，也有的酶在細(xì)胞外發(fā)揮作用，例如進(jìn)行細(xì)胞外消

化的各種消化酶。近幾年的高考命題主要圍圍著酶的特性、影響

酶的活性的條件綻開(kāi)命題，復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)留意這方面的問(wèn)題。

2.生物體生命活動(dòng)的干脆能源、主要能源和最終能源

生物體生命活動(dòng)的干脆能源是ATP,ATP水解時(shí)釋放的能量干

脆用于各項(xiàng)生命活動(dòng)，如肌肉收縮、腺體分泌、合成代謝、神經(jīng)

傳導(dǎo)和生物電等。生物體內(nèi)的糖類、脂類和蛋白質(zhì)等有機(jī)物中都

含有大量的能量，但生命活動(dòng)的主要能源物質(zhì)是糖類，糖類在體

內(nèi)氧化分說(shuō)明放的能量，一部分合成了ATP用于各項(xiàng)生命活動(dòng)，

另一部分以熱能的形式散失掉了。糖類等有機(jī)物中含有的能量最

終來(lái)自綠色植物光合作用所固定的太陽(yáng)能，所以，生物體生命活

動(dòng)的最終能源是太陽(yáng)光能。

ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可以寫成A—P~P~P,“A”代表腺甘，“P”代

表磷酸基團(tuán)，“一”代表一般磷酸鍵，表示高能磷酸鍵。1

moLATP水解時(shí)釋放的能量高達(dá)30.54kJ

鏈接?提示

ATP與ADP之間的相互轉(zhuǎn)變是真正意義上的可逆反應(yīng)嗎？

提示：(1)從反應(yīng)條件分析：ATP水解是一種水解反應(yīng)，催化該

反應(yīng)的酶是水解酶;ATP的合成是一種合成反應(yīng)，催化該反應(yīng)的酶

屬于合成酶。

(2)從能量分析來(lái)看：ATP水解所釋放的能量來(lái)自于高能磷酸鍵

能，而合成ATP所需的能量來(lái)自光合作用汲取的光能和呼吸作用

分解有機(jī)物釋放的化學(xué)能。

⑶從ATP的合成與分解場(chǎng)所分析：ATP合成的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基

質(zhì)、線粒體和葉綠體，而ATP的分解場(chǎng)所較多。（4）ATP與ADP

相互轉(zhuǎn)化的意義使細(xì)胞內(nèi)ATP的含量總是處于動(dòng)態(tài)平衡之中，進(jìn)

而構(gòu)成生物體內(nèi)部穩(wěn)定的供能環(huán)境，其物質(zhì)含量很少，但是因?yàn)?/p>

轉(zhuǎn)化速度很快，故能源源不斷供應(yīng)能量。

綜上，在生物體內(nèi)的反應(yīng)可概括為“物質(zhì)是可逆的，能量是不

行逆的”或說(shuō)明為“物質(zhì)是循環(huán)的，能量是不循環(huán)的”。

3.植物的光合作用和呼吸作用的過(guò)程

光合作用是生物界中最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝，這是高考

的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，復(fù)習(xí)時(shí)要切實(shí)理解其實(shí)質(zhì)完成物質(zhì)和能量的

轉(zhuǎn)化。光合作用的光反應(yīng)階段完成兩大改變：水分解產(chǎn)生氧氣和

[H],合成ATP。暗反應(yīng)階段完成C02的固定和還原。呼吸作用是

分解有機(jī)物、釋放能量的過(guò)程。光合作用必需在光下才能發(fā)生，

而呼吸作用是每時(shí)每刻都在進(jìn)行，一般來(lái)說(shuō)，植物在白天和晚上

的呼吸作用強(qiáng)度基本一樣，呼吸作用的強(qiáng)弱主要受溫度的影響。

復(fù)習(xí)時(shí)抓住物質(zhì)和能量的改變規(guī)律。留意聯(lián)系實(shí)際，特殊是分析

植物的光合作用和呼吸作用的關(guān)系，分析生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題。明

確影響光合作用和呼吸作用的因素，充分利用光合作用、呼吸作

用的反應(yīng)式，從原料、產(chǎn)物和條件（如光照、溫度、C02、02等）

等方面進(jìn)行分析。

光能在葉綠體中的轉(zhuǎn)換過(guò)程，包括三個(gè)步驟：光能轉(zhuǎn)換成電能

（須要色素，主要是葉綠素a）;電能轉(zhuǎn)化為活躍的化學(xué)能（合成ATP

的過(guò)程）；活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的化學(xué)能（合成有機(jī)物的過(guò)

程）。前兩步發(fā)生在光反應(yīng)過(guò)程，第三步發(fā)生在暗反應(yīng)過(guò)程。

4.光合作用的有關(guān)計(jì)算

(1)依據(jù)光合作用反應(yīng)式進(jìn)行有關(guān)物質(zhì)的計(jì)算

(2)依據(jù)光合作用反應(yīng)式進(jìn)行能量計(jì)算

(3)光合作用與呼吸作用的綜合計(jì)算

在光下光合作用與呼吸作用同時(shí)進(jìn)行：

光合作用實(shí)際產(chǎn)氧量二實(shí)測(cè)的氧氣釋放量+呼吸作用耗氧量

光合作用實(shí)際二氧化碳消耗量二實(shí)測(cè)的二氧化碳消耗量+呼吸作

用二氧化碳釋放量

光合作用葡萄糖凈產(chǎn)量二光合作用實(shí)際葡萄糖生產(chǎn)量-呼吸作用

葡萄糖消耗量

5.充分關(guān)注影響光合作用的因素(曲線分析)

(1)、外界因素

外因曲線含義

光照光照強(qiáng)度

陽(yáng)生(陰生)植物：在肯定范圍內(nèi)，隨著光照強(qiáng)度的增大，光合

作用速率增大;超出肯定范圍，光合作用速率達(dá)到最大。

A點(diǎn)：只進(jìn)行細(xì)胞呼吸

B點(diǎn)：光合速率二呼吸速率(光的補(bǔ)償點(diǎn))

表現(xiàn)為既不汲取也不釋放C02

C點(diǎn)：光合速率達(dá)到最大(光的飽和點(diǎn))

表現(xiàn)為再增大光強(qiáng)，光合速率不再加快

光質(zhì)

單色光中

A曲線：表示紅光照耀時(shí)

B曲線：表示籃紫光照耀時(shí)

C曲線：表示綠光照耀時(shí)

C02

濃度

1、單獨(dú)分析A或B的含義：

在肯定范圍內(nèi)，隨著C02濃度的增大，光合作用速率增大;超出

肯定范圍，光合作用速率達(dá)到最大。

2、A為C3植物，B為C4植物，因?yàn)镃4植物能利用低濃度的

C02進(jìn)行光合作用。

礦質(zhì)

元素

N：蛋白質(zhì)合成的必需元素

P:合成ATP的重要元素

Mg：合成葉綠素的必需元素

K：有利于光合產(chǎn)物（有機(jī)物）的運(yùn)輸

水是光合作用的原料和反應(yīng)介質(zhì)

影響氣孔的關(guān)閉，進(jìn)而影響C02的汲取

溫度

在肯定范圍內(nèi)，隨著溫度的上升，光合作用速率隨著加快;超出

肯定范圍，光合作用速率達(dá)到最大。

多因素綜合影響

多曲線坐標(biāo)的分析方法：坐標(biāo)中同時(shí)存在多個(gè)變因，所以分析

時(shí)要確定其它變因，

限制只能存在要探討的一個(gè)變因如下圖，若要分析光強(qiáng)對(duì)光合

速率的影響，則自能在某一溫度下探討。

濃度1曲線：在C02濃度1下，在肯定范圍內(nèi)，隨著光強(qiáng)的增

加（上升），光合速率加快，超出肯定范圍，光合速率達(dá)到最大。

P點(diǎn)之前，影響光合速率加快的限制因素是光強(qiáng)

P點(diǎn)之后，影響光合速率加快的限制因素是C02濃度

30℃曲線：30℃下，在肯定范圍內(nèi)，隨著C02濃度的增大，光

合速率隨著加快，超出肯定范圍，光合速率達(dá)到最大。

P點(diǎn)之前，影響光合速率加快的限制因素是C02濃度

P點(diǎn)之后，影響光合速率加快的限制因素是溫度

30℃曲線：30℃下，在肯定范圍內(nèi)，隨著光強(qiáng)的增加，光合速

率隨著加快，超出肯定范圍，光合速率達(dá)到最大。

P點(diǎn)之前，影響光合速率加快的限制因素是光強(qiáng)

P點(diǎn)之后，影響光合速率加快的限制因素是溫度

⑵、內(nèi)部因素

內(nèi)因曲線含義

不同植物

在相同光照（與光照強(qiáng)弱無(wú)關(guān)）條件下：

光合速率大小:A>；B>；C

影響因素：A植物細(xì)胞與光合作用有關(guān)的酶和

色素要較B、C多。

同一植物不同生長(zhǎng)發(fā)育階段合部位

某植物葉片，在肯定范圍內(nèi)，隨著葉齡的增大，

光合速率加快；當(dāng)葉片的成熟時(shí)，光合速率達(dá)到最大，隨著葉片

的蒼老，關(guān)合速率漸漸下降。

影響因素：主要是由于色素分子的合成與分解所導(dǎo)致的。

6.如何理解綠色植物光合作用的“午休”現(xiàn)象

影響光合作用的外界條件都在時(shí)時(shí)刻刻改變著，所以光合作用

速率在一天中也有改變。光合作用進(jìn)程一般與太陽(yáng)輻射進(jìn)程相聯(lián)

系，從早晨起先光合作用漸漸加強(qiáng)，中午達(dá)到高峰，以后漸漸降

低，到日落則停止，成為單峰曲線。但當(dāng)夏天光照劇烈時(shí)，光合

作用便形成兩個(gè)高峰，一個(gè)在上午，一個(gè)在下午，中午前后光合

作用速率下降，呈現(xiàn)“午休”現(xiàn)象，出現(xiàn)這一現(xiàn)象的緣由有三點(diǎn)：

①由于氣溫過(guò)高，蒸騰作用旺盛，水分在中午供應(yīng)不上，氣孔關(guān)

閉；②由于氣孔關(guān)閉導(dǎo)致二氧化碳供應(yīng)不足;③光合作用的產(chǎn)物

來(lái)不及運(yùn)走，積累在葉肉細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中，阻礙細(xì)胞內(nèi)二氧化碳

的運(yùn)輸。

7.擴(kuò)散、滲透與吸脹作用的區(qū)分

在一般狀況下，分子運(yùn)動(dòng)的總趨勢(shì)是從濃度高的地方向濃度低

的地方運(yùn)動(dòng)。就生物體來(lái)講，擴(kuò)散作用是指在擴(kuò)散物質(zhì)運(yùn)動(dòng)方向

之間沒(méi)有膜作為屏障的分子運(yùn)動(dòng)。

滲透作用是水分子或其他的溶劑分子通過(guò)半透膜的擴(kuò)散，是擴(kuò)

散作用的一種特例。簡(jiǎn)潔地說(shuō)，通過(guò)半透膜的擴(kuò)散作用叫滲透。

不過(guò)氣體（如02、C02等）通過(guò)半透膜的現(xiàn)象通常稱為擴(kuò)散作用。

低濃度溶液（包括清水）中的水通過(guò)半透膜進(jìn)入較高濃度溶液中

的現(xiàn)象，就叫滲透作用。植物細(xì)胞通過(guò)滲透作用汲取水分的方式

叫滲透吸水。一般來(lái)講，產(chǎn)生滲透作用必需有兩個(gè)條件：①有半

透膜;②膜兩側(cè)的溶液具有濃度差。

吸脹作用不同于滲透作用?？坑H水物質(zhì)（如淀粉、纖維素、蛋白

質(zhì)等）吸水膨脹的現(xiàn)象叫做吸脹作用。沒(méi)有形成液泡的細(xì)胞可進(jìn)

行吸脹吸水。

8.水分的汲取、運(yùn)輸與利用

植物細(xì)胞吸水還是失水取決于膜兩側(cè)的溶液濃度差，或者說(shuō)取

決于根細(xì)胞液與土壤溶液的濃度差。通常狀況下，土壤溶液的濃

度比根毛區(qū)表皮細(xì)胞液濃度低，土壤溶液中的水分通過(guò)兩條途徑

進(jìn)入根的導(dǎo)管，在蒸騰作用產(chǎn)生的“拉力”下，依次進(jìn)入莖、葉

導(dǎo)管，主要通過(guò)蒸騰作用散失到大氣中，只有1%?5%被植物體各

部分利用。

9.礦質(zhì)元素的汲取、運(yùn)輸和利用

礦質(zhì)元素離子是通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)入細(xì)胞的，礦質(zhì)元素的汲取與

根細(xì)胞的呼吸作用、細(xì)胞膜上的載體有關(guān)，載體的不同確定了植

物對(duì)礦質(zhì)元素的選擇汲取。根對(duì)礦質(zhì)元素離子的汲取和對(duì)水分的

汲取是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的過(guò)程。礦質(zhì)元素進(jìn)入植物體后隨水分運(yùn)輸

到植物體各個(gè)組織、器官后，在植物體內(nèi)有兩種利用狀況：重復(fù)

利用（如N、P、K、Mg等離子）和不重復(fù)利用（如Ca、Fe等離子）。

假如某植物體內(nèi)缺乏了前者，蒼老部位的礦質(zhì)元素可以轉(zhuǎn)移到幼

嫩部位，而蒼老部位的組織細(xì)胞因缺乏這種礦質(zhì)元素而首先受到

損害;假如植物體內(nèi)（或土壤中）缺乏不能被再度利用的礦質(zhì)元

素，植物原有組織中的這些元素不能轉(zhuǎn)移，所以首先受到損害的

是幼嫩部位。

10.陽(yáng)生植物和陰生植物

特征陽(yáng)生植物陰生植物

葉綠體結(jié)構(gòu)基粒較小，基粒片層數(shù)目少基粒較大，基粒片層

數(shù)目多

葉綠素葉綠素含量較少，葉綠素a與葉綠素b比值較大葉綠

素含量相對(duì)較多，且葉綠素a與葉綠素b的比值相對(duì)較小，葉綠

素b的含量相對(duì)較多

光飽和點(diǎn)全光照的100%(高)全光照的10%?50%

光補(bǔ)償點(diǎn)全光照的3%?5%(高)全光照的1%以下(低)

11.影響光合作用效率的因素及在生產(chǎn)上的應(yīng)用

(1)影響光合作用的環(huán)境因素：

(a)光：在肯定范圍內(nèi)，光照強(qiáng)度漸漸增加光合作用中光反應(yīng)強(qiáng)

度也隨著加強(qiáng)；但光照增加到肯定程度時(shí)，光合作用強(qiáng)度就不再

增加。另外光的波長(zhǎng)也影響光合作用的速率，通常在紅光下光合

作用最快，藍(lán)紫光次之，綠光最慢。

在生產(chǎn)上的應(yīng)用：延長(zhǎng)光合作用時(shí)間：通過(guò)輪種，延長(zhǎng)全年內(nèi)

單位土地面積上綠色植物進(jìn)行光合作用的時(shí)間，是合理利用光能

的一項(xiàng)重要措施。增加光合作用面積：合理密植是增加光合作用

面積的一項(xiàng)重要措施。

(b)C02：C02是植物進(jìn)行光合作用的原料，只有當(dāng)環(huán)境中的C02

達(dá)到肯定濃度時(shí)，植物才能進(jìn)行光合作用。大氣中二氧化碳的含

量是0.03%,假如濃度提高到0.1%,產(chǎn)量可提高一倍左右。濃度

提高到肯定程度后，產(chǎn)量不再提高。假如二氧化碳濃度降低到

0.005%,光合作用就不能正常進(jìn)行。

植物能夠進(jìn)行光合作用的最低C02濃度稱為C02的補(bǔ)償點(diǎn)，即

在此C02濃度條件下，植物通過(guò)光合作用汲取的C02與植物呼吸

作用釋放的C02相等。一般來(lái)說(shuō)，在肯定的范圍內(nèi)，植物光合作

用的強(qiáng)度隨C02濃度的增加而增加，但達(dá)到肯定濃度后，光合作

用強(qiáng)度就不再增加或增加很少，這時(shí)的C02濃度稱為C02的飽和

點(diǎn)。

在生產(chǎn)上的應(yīng)用：溫室栽培植物時(shí)，施用有機(jī)肥，可適當(dāng)提高

室內(nèi)二氧化碳的濃度。

(c)溫度：溫度可以通過(guò)影響暗反應(yīng)的酶促反應(yīng)來(lái)影響光合作用;

在肯定范圍內(nèi)隨溫度的提高，光合作用加強(qiáng)；溫度過(guò)高時(shí)也會(huì)影

響酶的活性，使光合作用強(qiáng)度減弱。

在生產(chǎn)上的應(yīng)用：適時(shí)播種；溫室栽培植物時(shí)，可以適當(dāng)提高室

內(nèi)溫度。

(d)水分：水既是光合作用的原料，又是體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的介

質(zhì)。水分還能影響氣孔的開(kāi)閉，間接影響C02進(jìn)入植物體內(nèi)(如

夏季的“午休”現(xiàn)象)。

在生產(chǎn)上的應(yīng)用：預(yù)防干旱；適時(shí)適量澆灌。

(e)礦質(zhì)元素：如Mg是葉綠素的組成成分，N是光合酶的組成成

分，P是ATP分子的組成成分等等。在生產(chǎn)上的應(yīng)用：合理施肥，

適時(shí)適量地施肥

(2)提高作物產(chǎn)量的途徑

途徑措施或方法

延長(zhǎng)光時(shí)補(bǔ)充光照

增大光合作用面積間作、合理密植

提高光合作用效率限制相宜光強(qiáng)、提高C02濃度(如通風(fēng))、合

理施肥(供應(yīng)適量必需礦質(zhì)元素)

提高凈光合作用速率維持適當(dāng)晝夜溫差(白天適當(dāng)升溫，晚上

適當(dāng)降溫)

鏈接?提示：下圖中的甲、乙兩圖為一晝夜中某作物植株對(duì)C02

的汲取和釋放狀況的示意圖。甲圖是在春季的某一晴天，乙圖是

在盛夏的某一晴天，請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題：

(1)甲圖曲線中C點(diǎn)和正點(diǎn)(外界環(huán)境中C02濃度改變?yōu)榱?處，

植株處于何種生理活動(dòng)狀態(tài)？

(2)依據(jù)甲圖推想該植物接受光照的時(shí)間是曲線中的段，其中

光合作用強(qiáng)度最高的是點(diǎn)，植株積累有機(jī)物最多的是點(diǎn)。

(3)乙圖中FG段C02汲取量漸漸削減是因?yàn)?以致光反應(yīng)產(chǎn)生

的和漸漸削減，從而影響了暗反應(yīng)強(qiáng)度，使化合物數(shù)量削減，

影響了C02固定。

(4)乙圖曲線中間E處光合作用強(qiáng)度短暫降低，可能是因?yàn)?/p>

解析：本例主要考查影響光合作用因素：C02濃度、光強(qiáng)，以及

光合速率、呼吸速率和表觀速率的關(guān)系(表觀速率二光合速率-呼

吸速率)。首先，要仔細(xì)看清坐標(biāo)的含義，然后進(jìn)行曲線分析;其

次，要把光合作用和呼吸作用聯(lián)系起來(lái)考慮，并用兩個(gè)生理過(guò)程

進(jìn)行的條件和時(shí)間進(jìn)行分析。留意光合作用強(qiáng)度確定的制造有機(jī)

物量與有機(jī)物總積累量之間的聯(lián)系和區(qū)分；第三，乙圖的E點(diǎn)C02

汲取率降低的機(jī)理，不僅要從外界因子的成天改變狀況及此時(shí)的

限制因素考慮，還要聯(lián)系植株的其他生理活動(dòng)進(jìn)行思索。

答案：(1)呼吸作用釋放C02的量等于光合作用汲取C02的量

時(shí)；(2)BF；D；E;(3)光照強(qiáng)度逐步減弱；ATP；NADPH；(4)溫度高，

蒸騰作用過(guò)強(qiáng)，氣孔關(guān)閉，影響了C02原料的供應(yīng)

12.與新陳代謝干脆相關(guān)的四大系統(tǒng)

消化系統(tǒng)的主要功能是消化和汲取養(yǎng)分物質(zhì)。其消化和汲取作

用主要是在小腸內(nèi)進(jìn)行的。小腸在結(jié)構(gòu)和功能上具有一系列與其

消化和汲取功能相適應(yīng)的特點(diǎn)，即消化管長(zhǎng)，延長(zhǎng)了食糜在消化

道內(nèi)的停留時(shí)間，有利于消化和汲??；小腸內(nèi)壁上有環(huán)形皺裳、

小腸絨毛，小腸絨毛上皮細(xì)胞面對(duì)腸腔的部分有微絨毛的存在，

全部這些結(jié)構(gòu)增大了小腸消化和汲取的表面積。另外，小腸壁內(nèi)

存在著消化腺，不斷地向腸腔內(nèi)分泌含多種消化酶的消化液，小

腸絨毛內(nèi)分布有豐富的毛細(xì)血管和毛細(xì)淋巴管，有利于養(yǎng)分物質(zhì)

的消化和汲取。

體內(nèi)的細(xì)胞通過(guò)呼吸系統(tǒng)獲得氧氣和排出二氧化碳。詳細(xì)過(guò)程

是在肺部和組織細(xì)胞進(jìn)行氣體交換，前者使靜脈血變?yōu)閯?dòng)脈血，

而后者則相反。

完成排泄功能的主要器官是腎臟，而腎臟結(jié)構(gòu)和功能的基本單

位是腎單位，通過(guò)對(duì)腎單位結(jié)構(gòu)功能的復(fù)習(xí)，可搞清晰血漿、原

尿、尿液在組成成分上的異同及意義。

循環(huán)系統(tǒng)是以上系統(tǒng)完成生理功能必不行少的，血液循環(huán)起著

運(yùn)輸養(yǎng)料和廢物的作用。

12.弄清人和動(dòng)物體內(nèi)三大養(yǎng)分物質(zhì)的代謝及其關(guān)系

對(duì)于三大養(yǎng)分物質(zhì)的代謝，我們可以從兩個(gè)方面進(jìn)行理解、歸

納。

一是來(lái)源：糖類、脂類和蛋白質(zhì)是不溶于水的有機(jī)高分子物質(zhì)，

不能被動(dòng)物干脆汲取，動(dòng)物只有在消化酶的作用下，將其水解成

小分子、溶于水的物質(zhì)才能被汲取，其消化過(guò)程為：

鏈接?提示

脂肪是生物體不行缺少的重要化合物，它不僅是重要的儲(chǔ)能物

質(zhì)，還有維持體溫，減小內(nèi)臟、器官的摩擦，減輕機(jī)械振蕩的作

用。在細(xì)胞內(nèi)，脂肪和糖類可以相互轉(zhuǎn)化，因此在減肥時(shí)，若不

留意節(jié)食糖類，即使不攝入脂肪，也不會(huì)達(dá)到志向效果。

二是去向：進(jìn)入人體內(nèi)的養(yǎng)分物質(zhì)，在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生一系列的改

變，其中三大養(yǎng)分物質(zhì)共有的途徑是氧化分說(shuō)明放出所含有的能

量，供生命活動(dòng)須要，不共有的途徑是是否在體內(nèi)儲(chǔ)存起來(lái)，即

糖類和脂類在體內(nèi)可以儲(chǔ)存，蛋白質(zhì)在體內(nèi)不能儲(chǔ)存。

三大養(yǎng)分物質(zhì)代謝的關(guān)系，實(shí)質(zhì)上是介紹了糖類、脂類和蛋白

質(zhì)在體內(nèi)相互轉(zhuǎn)化的狀況，科學(xué)試驗(yàn)證明白三大養(yǎng)分物質(zhì)之間在

體內(nèi)可以進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化，這一過(guò)程是通過(guò)呼吸作用過(guò)程中產(chǎn)生的

中間產(chǎn)物（如丙酮酸）完成的。由于三大養(yǎng)分物質(zhì)的中間產(chǎn)物基本

相同，故這些中間產(chǎn)物構(gòu)成了三大養(yǎng)分物質(zhì)聯(lián)系與轉(zhuǎn)化的橋梁。

對(duì)于人來(lái)講，糖類和脂類之間可以進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化，多余的蛋白質(zhì)

可以轉(zhuǎn)化成糖類或脂肪，但糖類和脂肪只能轉(zhuǎn)化為組成人體的非

必需氨基酸（12種），8種必需氨基酸不能由糖類和脂肪轉(zhuǎn)化而來(lái),

只能靠從食物中攝取。

在細(xì)胞內(nèi)三大養(yǎng)分物質(zhì)的代謝可以總結(jié)歸納如下：

四、考題名師詮釋

【例1】（2019天津高考理綜，5）下列有關(guān)ATP的敘述，正確

的是（）

A.線粒體是藍(lán)藻細(xì)胞產(chǎn)生ATP的主要場(chǎng)所

B.光合作用產(chǎn)物中的化學(xué)能全部來(lái)自ATP

C.ATP分子由1個(gè)腺嚅吟和3個(gè)磷酸基團(tuán)組成

D.細(xì)胞連續(xù)分裂時(shí)，伴隨著ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化

解析：藍(lán)藻細(xì)胞中無(wú)線粒體，有氧呼吸是在細(xì)胞膜上進(jìn)行的；光

合作用產(chǎn)物中的全部化學(xué)能全部來(lái)自ATP、NADPH；ATP分子由1

個(gè)腺昔和3個(gè)磷酸基團(tuán)組成。

答案：D

點(diǎn)評(píng)：我們要把ATP的化學(xué)組成，產(chǎn)生場(chǎng)所、與ADP的相互轉(zhuǎn)

化關(guān)系搞清晰。

【例2】（2019江蘇高考，14）下列關(guān)于人體內(nèi)物質(zhì)代謝以及

與人體健康關(guān)系的敘述，正確的是（）

A.糖類可以通過(guò)氨基轉(zhuǎn)換作用等過(guò)程轉(zhuǎn)化為各種蛋白質(zhì)

B.只要限制脂肪的攝入量，人就不會(huì)發(fā)胖

C.當(dāng)血糖含量低于45mg/dL時(shí)，腦組織得不到足夠的能量供應(yīng)，

發(fā)生功能障礙

D.人體的必需氨基酸只能從食物中獲得，而非必需氨基酸只能

在體內(nèi)合成

解析：三大物質(zhì)中，糖類和脂肪在人體內(nèi)可以相互轉(zhuǎn)化，所以

多吃糖亦可導(dǎo)致人體發(fā)胖；蛋白質(zhì)可以轉(zhuǎn)化成糖類或脂肪，而脂

肪和糖類只能有條件地轉(zhuǎn)化成人體的部分氨基酸(非必需氨基

酸)，人體的必需氨基酸只能從食物中獲得，而非必需氨基酸可

以來(lái)自食物，也可以來(lái)自糖類和脂肪的轉(zhuǎn)化。血糖濃度過(guò)低，會(huì)

導(dǎo)致人低血糖昏迷。

答案：C

【例3】如下圖所示的玻璃容器中，注入肯定濃度的NaHC03溶

液并投入少量的簇新綠葉碎片，密閉后，設(shè)法減小液面上方的氣

體壓強(qiáng)，會(huì)看到葉片沉入水中。然后再用光照耀容器，又會(huì)發(fā)覺(jué)

葉片重新浮出液面。光照后葉片重新浮出液面的緣由是()

A.葉片吸水膨脹，密度減小

B.溶液內(nèi)產(chǎn)生的C02大量附著在葉面上

C.葉片進(jìn)行光合作用所產(chǎn)生的02附著在葉面上

D.NaHC03溶液因放出C02而密度增大

解析：葉片利用NaHC03溶液釋放出來(lái)的C02作光合作用的原料,

在有光照的狀況下進(jìn)行光合作用，消耗C02釋放氧氣而上浮。

答案：C

【例4】下列是兩類不同植物葉片部分結(jié)構(gòu)的示意圖，在C02

濃度較低時(shí)，下列敘述合理的是()

A.乙是C4植物，C02的移動(dòng)途徑是：CO2T含四碳的有機(jī)酸-?三

碳化合物

B.甲是C3植物，C02的移動(dòng)途徑是：CO2T三碳化合物-?葡萄糖

C.甲是C4植物，C02的移動(dòng)途徑是：CO2T含四碳的有機(jī)酸-?三

碳化合物

D.乙是C3植物，C02的移動(dòng)途徑是：CO2T三碳化合物-?四碳化

合物

解析：C4植物的葉片結(jié)構(gòu)中有明顯的花環(huán)型結(jié)構(gòu)，在外圈的葉

肉細(xì)胞中CO2T含四碳的有機(jī)酸。在內(nèi)圈的維管束鞘細(xì)胞中，含

四碳的有機(jī)酸TCO2T三碳化合物。乙無(wú)花環(huán)型結(jié)構(gòu)，CO2T三碳

化合物-?葡萄糖。

答案：C

點(diǎn)評(píng)：花環(huán)型結(jié)構(gòu)是C4植物葉片結(jié)構(gòu)的典型特征之一，我們要

抓住問(wèn)題的關(guān)鍵結(jié)合圖形進(jìn)行區(qū)分C4植物、C3植物的不同結(jié)構(gòu)

特點(diǎn)。

【例5】在a、b、c,3個(gè)密封的錐形瓶?jī)?nèi)分別盛有等量的、成

分相同的酵母菌和葡萄糖溶液，現(xiàn)進(jìn)行如下處理:a瓶通入空氣；b

瓶通入氮?dú)?c瓶通入空氣并90℃恒溫,則呼吸作用由強(qiáng)到弱的

依次是()

A.c>b>aB.b>a>cC.a>b>cD.a>c>b

解析：酵母菌既能進(jìn)行無(wú)氧呼吸也能進(jìn)行有氧呼吸，在有氧條

件下呼吸作用強(qiáng)度大，而在90℃恒溫會(huì)殺死酵母菌。

答案：C

【例6】(2019重慶高考理綜，2)下列有關(guān)新陳代謝的敘述，

正確的是()

A.完成有氧呼吸所須要的酶由線粒體DNA指導(dǎo)合成

B.植物根系汲取礦質(zhì)元素的速率與土壤溶液中礦質(zhì)離子的濃度

成正比

C.用15N標(biāo)記的蛋白質(zhì)飼喂小白鼠，一段時(shí)間后可在其肝糖元

中發(fā)覺(jué)15N

D.用14co2探討玉米的光合作用過(guò)程，最早在C4化合物中檢測(cè)

到14c

解析：完成有氧呼吸所須要的酶少量由線粒體DNA指導(dǎo)合成，

多數(shù)由細(xì)胞核DNA指導(dǎo)合成;植物根系汲取礦質(zhì)元素的速率與土

壤溶液中礦質(zhì)離子的濃度不成正比，具有選擇性；用15N標(biāo)記的

蛋白質(zhì)飼喂小白鼠，一段時(shí)間后不會(huì)在其肝糖元中發(fā)覺(jué)15N,因

為肝糖原中無(wú)15N,只有出現(xiàn)于含氮物質(zhì)如蛋白質(zhì)、核酸中。

答案：D

點(diǎn)評(píng)：綜合考查新陳代謝中限制合成有氧呼吸酶的DNA的存在

部位，以及C4植物光合作用中C的轉(zhuǎn)移途徑。

【例7】(2019廣東高考，33請(qǐng)依據(jù)以下圖、表完成有關(guān)植物

對(duì)礦質(zhì)元素汲取和利用等問(wèn)題：

不同形態(tài)氮素供應(yīng)對(duì)水稻幼苗生長(zhǎng)的影響

氮源(NH4)2S04NaN03

干重增加量(g)

土壤溶液原始Ph

土壤溶液最終pH0.310.13

5.25.2

3.06.0

(1)植物根系汲取礦質(zhì)元素的主要部位是區(qū)。若要視察

細(xì)胞有絲分裂，宜選擇根的區(qū)細(xì)胞為材料；若要視察細(xì)

胞質(zhì)壁分別，宜選擇根的區(qū)細(xì)胞為材料。

(2)圖中真菌菌絲能汲取土壤中的礦質(zhì)元素和水分供植物運(yùn)用，

而植物光合作用產(chǎn)生的碳水化合物又可供真菌利用，兩者屬于

________關(guān)系O

(3)上表是不同形態(tài)氮素供應(yīng)對(duì)水稻幼苗生長(zhǎng)的影響。從表中可

以得出結(jié)論：

①:②O

(4)氮素被植物體汲取后，可參加多種物質(zhì)的合成，其中包括

(多項(xiàng)選擇)。

A.核酸B.NADP上標(biāo)+C.纖維素D.酶

解析：植物的根尖包括根冠、分生區(qū)(很多細(xì)胞正在進(jìn)行有絲分

裂)、伸長(zhǎng)區(qū)(細(xì)胞正在伸長(zhǎng))和成熟區(qū)(也叫根毛區(qū)，是水分和礦

質(zhì)元素離子汲取的主要部位)四部分。根毛區(qū)表皮細(xì)胞通過(guò)主動(dòng)

運(yùn)輸汲取礦質(zhì)元素離子，主動(dòng)運(yùn)輸須要載體和消耗能量。細(xì)胞膜

上汲取某種離子的載體多，細(xì)胞汲取該種離子就多，反之則少。

就(NH4)2S04來(lái)說(shuō)，細(xì)胞膜上汲取NH上標(biāo)+4的載體多，汲取S0離

子的載體少；根細(xì)胞汲取N0的載體多于汲取Na+的載體，汲取NH

的載體多于N0的載體。真菌與根細(xì)胞生活在一起，對(duì)兩者都有

利，這種關(guān)系叫互利共生。纖維素是糖類，組成元素只有C、H、

0,不含氮元素，其余選