专题二.docx
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专题二
2015年复读班生物团队
【考情报告】
【考向预测】
本专题内容是高中生物的核心知识,是历年高考的命题重点,本专题的所有知识点均有考查的可能性,可能会以图表形式概括酶的特性和影响酶活性的因素;以酶的实验为背景考查实验探究与分析的完
善能力;以ATP为中心,对光合作用、细胞呼吸和能量代谢进行综合考查。
命题重点是围绕光合作用和细胞呼吸两项生理过程的发生部位、产物、影响因素、相互联系等方面进行全方位的考查;考查环境因素对光合作用的影响时,可能会以曲线图或实验设计的形式出现,试题难度较大。
【知能诊断】
1.（2012·皖南八校联考）ATP是细胞的能量“通货”,有关说法正确的是 （ ）
A.细胞需要储备大量的ATPB.ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性
C.ATP的合成总是伴随有机物的氧化分解D.黑暗条件下,只有线粒体可以产生ATP
2.（2012·莱州一中高三检测）当你品尝各种美味佳肴时,你可能不得不感谢三磷酸腺苷（ATP）这种化学物质。
最新研究显示,ATP这种传统上与细胞能量供应相关的物质在把食物的味道信息传递给大脑的过程中起到了关键的作用。
根据以上信息我们不能推出的结论是 （ ）
A.ATP与能量供应相关B.作为信息分子的ATP不能提供能量
C.ATP也可作为信息传递分子D.神经细胞膜外表面可能有ATP的受体
3.（2012·湖南衡阳六校联考）下列有关酶的正确叙述是 （ ）
①是有分泌功能的细胞产生的 ②有的从食物中获得,有的在体内转化而来
③凡是活细胞,一般都能产生酶 ④酶都是蛋白质
⑤有的酶不是蛋白质 ⑥酶在代谢中有多种功能
⑦在新陈代谢和生长发育中起调控作用 ⑧酶只是起催化作用
A.①②⑥ B.①⑤⑧ C.③⑤⑧ D.①③④
4.（2012·泰安市二模）右图曲线b表示在最适温度、最适pH条件下,反应物浓度与酶促反应速率的关系。
据图分析正确的是（ ）
A.增大pH,重复该实验,A、B点位置都不变
B.B点后,升高温度,酶活性增加,曲线将呈现c所示变化
C.酶量增加后,图示反应速率可用曲线a表示D.反应物浓度是限制曲线AB段反应速率的主要因素
5.下图表示生物膜结构及膜上所发生的生化反应。
有关叙述正确的是 （ ）
A.图1、图2两种生物膜可以同时存在于叶肉细胞中
B.B.图1可表示叶绿体内膜,图2可表示线粒体内膜
C.图1的反应消耗ATP,图2的反应产生ATPD.影响图1、图2反应的主要环境因素是光照强度
6.（2012·潍坊一模）适宜温度条件下,在一锥形瓶中加入含有酵母菌的葡萄糖。
溶液加至离瓶口1/3处并密封。
下列分析错误的是 （ ）
A.葡萄糖进入酵母菌的速率与瓶中氧气含量有关B.丙酮酸能够进入线粒体进行有氧呼吸
C.一段时间后,瓶中会有酒精产生D.可以用目测估计法对酵母菌进行计数
7.（2012·山东枣庄二模）下图为生物体内细胞呼吸过程的图解,有关说法正确的是 （ ）
A.图中①、②、③、④过程中均能产生ATP和[H],消耗等量的葡萄糖,②过程产生的ATP最多
B.①、③、④过程在细胞质基质中进行,②过程只能在线粒体中进行
C.人体肌肉细胞内可以进行图中所有反应
D.不同动物体内产生1mol二氧化碳,消耗的氧气量相同
8.（2012·宝鸡二模）右图表示盛有相关液体的试管,预期结果不正确的是 （ ）
A.若试管中为叶绿素提取液,给予适宜光照,液体中氧气浓度会升高
B.若试管中为缺Mg2+的完全培养液,培养的烟草叶中叶绿素含量较正常少
C.若试管中为细胞质基质和线粒体,通入O2后溶液中的CO2会略增加
D.若试管中为被32P标记的DNA分子,在无32P的相关溶液中复制得到的子一代DNA分子在离心后全在“中带”
9.（2012·北师大附中高三检测）在一定浓度的CO2和适宜温度条件下,测定不同光照条件下放有某双子叶植物叶片的密闭装置中CO2的变化量,结果如下表。
分析表中数据,不正确的推论是 （ ）
光照强度（klx）
1
2
3
5
7
8
9
CO2变化量[mg/（100cm2.h）]
+2
0
—2
—6
—10
—12
—12
A.光照强度为1klx时,光合作用吸收的CO2少于呼吸作用释放的CO2
B.光照强度为2klx时,该植物的光合速率不为零
C.光照强度由5klx增强到7klx时,叶肉细胞中C3化合物合成速率增大;而由7klx增强到8klx时,叶肉细胞中C3化合物合成速率减小
D.光照强度为9klx时,叶绿体色素的含量是限制植物光合作用速率的内因之一
10.（2012·广东揭阳一模）下图曲线Ⅰ表示黄豆光合作用速率与光照强度的关系（适宜温度、CO2浓度为0.03%）。
在y点时改变某条件,曲线变为Ⅱ。
下列分析合理的是（ ）
A.与y点相比,x点叶绿体中的C3含量较低
B.在y点时,升高温度导致曲线由Ⅰ变为Ⅱ
C.制约x点光合作用的因素主要是叶绿体中色素的含量
D.制约z点光合作用的因素可能是CO2浓度
11.（2012·安徽理综）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）。
试管编号
加入的物质
细胞质基质
AB
线粒体
CD
酵母菌
EF
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“能”或“不能”）继续进行。
12.（2012·郑州二次质检）下图是有关棉花成熟绿叶组织的相关图解,其中图1是叶肉细胞的光合作用过程图解,图2表示某光照强度和适宜温度下,光合作用强度增长率随CO2浓度变化的情况。
请回答下列问题。
（1）由图1可知,甲、乙分别代表的物质是 、 ,要想使叶绿体内C3的含量快速下降,可以改变的环境条件是 ,光反应中O2的生成发生在类囊体膜内,产生的O2扩散到邻近的线粒体中被利用至少要经过 层生物膜。
（2）图2中在 点光合作用速率达到最大,此时限制光合作用速率的主要环境因素是 ,C点和D点相比,叶绿体中[H]的含量 （填“较低”、“相等”或“较高”）。
限制因素可能是 ,而c点以后曲线上升,其原因应该是 。
①该实验的目的是 。
②从图解分析,b点比a点细胞内的C5含量 ,bc段曲线平缓的
（3）从生长状况相同的棉花叶片上剪出大小、部位相同的若干圆叶片,抽取叶片细胞内的气体,平均分成若干份,然后,置于不同浓度的NaHCO3溶液中,给予相同的一定强度光照,测量圆叶片上浮至液面
所需时间,将其记录结果绘成曲线如图3。
请据此回答:
【思维导图 自主构建】
核心专业术语:
三磷酸腺苷 酶 活化能 光反应 暗反应 有氧呼吸 无氧呼吸
【核心考点 完全攻略】
一、酶与ATP
【考点教材回归】
1.酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物,绝大多数的酶是蛋白质,少数的酶是RNA。
2.酶的功能是⑤生物催化作用,其原理是降低化学反应的活化能。
3.ATP是生物体细胞的直接能源物质。
细胞质中代谢消耗的ATP均来源于呼吸作用（无氧呼吸和有氧呼吸）,光合作用的光反应阶段产生的ATP均用于暗反应。
ATP在细胞内的含量很少,而且转化很快。
【考点横向整合】
一、酶与ATP
1.关于酶的正确与错误说法
正确说法
错误说法
产生场所
活细胞（不考虑哺乳动物成熟红细胞等）
具有分泌功能的细胞才产生
化学本质
有机物（大多数为蛋白质，少数为RNA）
蛋白质
作用场所
可能在细胞内、细胞外、体外发挥作用
只在细胞内起催化作用
温度影响
低温只抑制酶的活性，不会使酶变性失活
低温和高温均使酶变性失活
作用
只起催化作用
具有调节、催化等多种功能
来源
生物体内合成
有的来源于食物等
2.对酶的特性的理解及影响酶活性的图像分析
（1）表示酶专一性的图解图示为“锁和钥匙学说”,图中A表示酶,B表示被催化的反应物。
酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。
①在A反应物中加入酶A,反应速率较未加酶时明显加快,说明酶A催化底物参与反应。
②在A反应物中加入酶B,反应速率和未加酶时相同,说明酶B不催化底物不参与反应。
（2）表示酶高效性的曲线
①图中只有a、b曲线相比较才可说明酶催化的高效性,a、c
曲线的对比只能说明酶具有催化作用。
②酶只能缩短达到化学平衡所需时间,不改变化学反应的平衡点。
（3）影响酶活性的曲线
①在一定温度（pH）范围内,随温度（pH）的升高,酶的催化作用增强,超过这一范围酶催化作用逐渐减弱
②过酸、过碱、高温都会使酶失活,而低温只是抑制酶的活性,酶分子结构未被破坏,温度升高可恢复
活性。
③从丙图可以看出:
反应溶液酸碱度的变化不影响酶作用的最适温度。
（4）表示底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响的曲线
①在其他条件适宜、酶量一定的条件下,酶促反应速率随底物浓度增加而加快,但当底物达到一定浓度后,受酶数量和酶活性限制,酶促反应速率不再增加。
②乙图表示在底物充足,其他条件适宜的条件下,酶促反应速率与酶浓度成正比。
③温度、pH、底物浓度和酶浓度都可影响酶促反应速率。
不同的是温度和pH是通过影响酶活性而影响酶促反应的,而底物浓度和酶浓度不影响酶活性。
3.ATP在能量代谢中的作用
（1）ATP的组成及结构
（2）ATP的合成与ATP的水解不是可逆反应
项目
ATP的合成
ATP水解
反应条件不同
是一种合成反应，催化该反应的酶属合成酶
属水解反应，催化该反应的酶属水解酶
能量来源不同
能量来源主要是太阳能和有机物分解释放的化学能
释放的能量是储存在高能磷酸键中的
化学能
反应场所不同
细胞质基质、线粒体和叶绿体
生活细胞的需要能量的部位
（3）生物体内的能量代谢过程
①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。
②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。
③光能是生物体进行各项生命活动的根本能量来源,植物的光合作用是生物界中最基本的物质代谢和
能量代谢。
④细胞呼吸产生的ATP均可作为细胞的能量货币,直接用于各项生命活动。
例1 （2012·衡阳八中高三检测）下图表示在不同条件下,酶催化反应的速度和生成物量的变化情况以下有关叙述不正确的是 （ ）
A.图①能用来表示反应物浓度变化与反应时间的关系
B.图②虚线表示增加酶浓度后,其他条件不变时,生成物量与反应时间关系的变化情况
C.若图②中的实线表示过氧化氢酶对H2O2分解的催化效率,则虚线表示Fe3+的催化效率
D.图②也可以用来表示处理温度不同的情况下,生成物量与时间的关系
例2 （2012·聊城一模）ATP是细胞中能量的通用“货币”。
下列有关ATP的叙述不正确的是 （ ）
A.ATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”表示不同物质
B.ATP中的能量可以来源于光能、化学能,也可以转化为光能和化学能
C.在有氧与缺氧的条件下,酵母菌细胞质基质都能形成ATP
D.人体内成熟的红细胞中没有线粒体,不能产生ATP
【答案】D
【思维误区规避】
1.酶未必都是蛋白质,还有少数酶是RNA。
2.酶只有生物催化作用,不具有其他功能;酶并没有提供化学反应的活化能,而是降低了化学反应所需的活化能。
3.除哺乳动物成熟红细胞外,所有的活细胞都能产生酶,但酶并不是只能在细胞内发挥作用,在细胞外的适宜条件下也可发挥作用,如消化酶。
4.酶、激素、载体、抗体与蛋白质的关系大多数酶是蛋白质;少数激素是蛋白质,如胰岛素、生长激素;载体和抗体都是蛋白质。
关系图示如右:
5.要注意将ATP的结构简式中的“A”和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。
6.ATP并不都是能用于各项生命活动,光合作用光反应产生的ATP只能用于暗反应,转化成有机物中的能量。
7.生物体进行生命活动主要由ATP直接提供能量,但ATP并非新陈代谢所需能量的唯一直接来源,其他核苷的三磷酸化合物也可以提供能量。
例3 （2012·山东潍坊市一模）以下关于ATP和酶的说法正确的是 （ ）
A.人体成熟的红细胞既能产生酶又能产生ATP
B.ATP含有核糖,酶一定不含核糖
C.ATP是活细胞各种生命活动的直接供能物质,但不是细胞唯一的直接能源物质
D.酶与ATP均具有高效性与专一性
【答案】C
二、细胞呼吸与光合作用
【考点教材回归】
1.细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸,二者的根本区别是①是否需要氧气的参与。
二者都是将有机物氧化分解并释放能量的过程。
2.有氧呼吸的三个阶段都能产生ATP,第三阶段产生最多,无氧呼吸②只在第一阶段产生ATP。
不同生物无氧呼吸的产物不同,有的产生乳酸,有的产生酒精和CO2,其原因在于③催化反应的酶不同。
3.光合作用包括光反应和暗反应,光反应发生在④类囊体膜上,暗反应发生在⑤叶绿体基质中。
光照强度通过影响⑥光反应影响光合作用,温度和CO2主要通过影响暗反应影响光合作用。
【考点横向整合】
一、光合作用
1.内部因素对光合速率的影响
（1）不同部位
由于叶绿素具有接受和转换能量的作用,所以,植株中凡是绿色的、具有叶绿素的部位都能进行光合作用。
在一定范围内,叶绿素含量越多,光合速率越大。
以一片叶子为例,最幼嫩的叶片光合速率低,随
着叶子成长,光合速率不断加大,达到高峰,随后叶子衰老,光合速率就下降。
（2）不同生育期
一株作物不同生育期的光合速率不尽相同,一般都以营养生长期为最强,到生长末期就下降。
以水稻为例,分蘖盛期的光合速率较快,在稻穗接近成熟时下降。
但从群体来看,群体的光合量不仅决定于单
位叶面积的光合速率,而且很大程度上受总叶面积及群体结构的影响。
2.单一因子对光合作用的影响
（1）光照强度
图 像
关键点的含义
在生产上的应用
光
照
强
度
A点：
光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放
的CO2量可表示此时细胞呼吸的强度。
AB段：
随光照强度加强，光合作用强度逐渐加强，
CO2的释放量逐渐减少，这是因为细胞呼吸释
放的CO2有一部分用于光合作用，此时细胞呼
吸强度大于光合作用强度。
B点：
细胞呼吸释放的CO2量刚好满足光合作用的
需要，即光合作用强度等于细胞呼吸强度（光照强
度只有在B点以上时，植物才能正常生长）。
BC段：
表明随着光照强度不断加强，光合作用强度
不断加强，到C点以上不再加强了（主要受细胞内
酶的数量、酶的活性、C3和C5的含量的限制）
阴生植物的B点左移，C点较低，如图中虚线所示。
间作套种时农作物的种类搭配，林带树种的配置等都是这一原理的具体运用
（2）温度
温
度
光合作用是在酶催化下进行的，温度直接影响酶的活性。
一般植物在10～35℃下正常进行光合作用，其中AB段（10～35℃）随温度的升高光合作用逐渐加强；B点（35℃）表示光合作用的最适温度。
当温度超过B点（BC段）时，与光合作用有关的酶活性下降，光合作用强度也开始下降；50℃左右光合作用几乎停止
冬天，温室栽培可适当提高温度；夏天，温室栽培可适当降低温度。
白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用的强度；晚上适当降低温度，降低酶的活性，以降低细胞呼吸强度，保证有机物的积累
（3）CO2浓度、含水量和矿质元素
CO2
浓度、
含水
量和
矿质
元素
AB段：
CO2和水是光合作用的原料，矿质元素直接或间接影响光合作用。
在一定范围内，随CO2浓度、水和矿质元素的增加，植物的光合作用强度增强。
A点：
表示植物进行光合作用所需CO2、水、矿质元素的最低浓度。
B点：
表示CO2、水，矿质元素的饱和点，超过该点，随CO2浓度、含水量增加，植物的光合作用强度不再增加（主要受细胞内酶的数量和酶的活性的限制）；随必需矿质元素浓度的增加，因土壤溶液浓度过高而导致植物光合速率下降
（1）农田里的农作物应合理密植，“正其行，通其风”；对温室作物来说，应增施农家肥料或使用CO2发生器。
（2）矿质元素直接或间接影响光合作用。
N是构成叶绿素、酶、ATP等的元素；P是构成ATP等的元素，参与叶绿体膜的构成；Mg是构成叶绿素的元素；K影响糖类的合成和运输。
因此要合理施肥。
（3）水是光合作用的原料和化学反应的介质，水对光合作用的影响在多数情况下是间接影响。
缺水导致气孔关闭，限制CO2进入叶片；缺水引起叶片内淀粉水解加强，可溶性糖过多，光合产物输出缓慢等。
因此要预防干旱，合理灌溉
（4）绿叶的面
绿
叶
的
面
积
OA段：
随叶面积的不断增大，光合作用实际量不断增大。
A点：
为光合作用叶面积的饱和点。
超过此点，随叶面积的增大，光合作用不再增加，原因是叶片相互遮挡，影响对光的吸收。
OB段：
表明干物质量（有机物净生产量，即光合作用的生产量－呼吸消耗量）随叶面积增加而增加。
BC段：
由于A点以后光合作用不再增加，但叶片的呼吸量（OC段）随叶面积的增大而增加，所以干物质积累量降低
适当间苗，合理密植，适当修剪，避免徒长。
封行过早，使中下层叶子所受的光照往往在光补偿点以下，白白消耗有机物，造成不必要的浪费
3.多种因子对光合作用的影响
多
因
子
影
响
图 像
关键点
的含义
P时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随其因子的不断加强，光合速率不断提高。
当到Q点时，横坐标所表示的因素，不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取适当提高图示的其它因子
二、影响细胞呼吸的因素及在生产上的应用
1.内部因素
（1）不同种类的植物呼吸速率不同,如阴生植物小于阳生植物。
（2）同一植物在不同的生长发育期,呼吸速率不同,如开花期呼吸速率升高,成熟期下降。
（3）同一植物的不同器官呼吸速率不同,如生殖器官大于营养器官。
2.环境因素对细胞呼吸的影响
因素
原 因
曲 线
应 用
温度
最适温度时，细胞呼吸最强，超过最适温度呼吸酶活性降低，甚至变性失活，细胞呼吸受抑制；低于最适温度酶活性下降，细胞呼吸受抑制
①低温下贮存蔬菜、水果。
②大棚蔬菜夜间适当降温以降低呼吸消耗，提高产量
O2
O2浓度低时，厌氧呼吸占优势；随O2浓度增大，无氧呼吸逐渐被抑制，有氧呼吸不断加强；但当O2浓度达到一定值后，随O2浓度增大，有氧呼吸不再加强（受呼吸酶数量等因素的影响）
适当降低氧气浓度，抑制呼吸消耗，延长蔬菜、水果的保鲜时间
水
在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减少而减慢
将种子晒干，以减弱呼吸消耗，有利于贮藏
CO2
CO2是细胞呼吸的产物，
对细胞呼吸有抑制作用
在蔬菜、水果保鲜中，增加CO2浓度（或充入N2）可抑制细胞呼吸，减少有机物消耗
三、从光合作用和呼吸作用分析物质循环和能量流动
1.从反应式上追踪元素的来龙去脉
（1）光合作用总反应式:
2.从具体过程中寻找物质循环和能量流动
（2）有氧呼吸反应式:
2.从具体过程中寻找物质循环和能量流动
（1）物质循环
C:
CO2（CH2O） 丙酮酸 CO2
O:
H2O O2H2O
H:
H2O [H]（CH2O） [H]H2O
（2）能量流动
光能ATP （CH2O） ATP 各项生命活动
3.光合作用与细胞呼吸过程中[H]、ATP来源与去路的比较
比较项目
来源
去路
[H]
光合作用
光反应中水的光解
作为暗反应阶段的还原剂，用于还原C3、合成有机物等
有氧呼吸
第一、二阶段产生
用于第三阶段还原氧气产生水，同时释放大量能量
ATP
光合作用
在光反应阶段ATP合成，其合成所需能量来自色素吸收、转换的太阳能
用于暗反应阶段C3还原时的能量之需，以稳定的化学能形式储存在有机物中
有氧呼吸
第一、二、三阶段均产生，其中第三阶段产生最多，能量来自有机物的分解
作为能源直接用于各项生命活动
4.真光合速率、表观（净）光合速率和呼吸速率三者之间的关系
（1）光合速率、呼吸速率的概念
①光合速率:
指在单位时间内,单位面积的叶片合成有机物的速率。
表观（净）光合速率:
光照下测定的
CO2吸收速率（或O2释放速率）。
实际（总）光合速率:
植物在光下实际合成有机物的速率。
计算公式:
实际光合速率=表观光合速率＋呼吸速率。
具体可表示为:
实际光合速率=从外界吸收CO2的速率＋呼吸释放CO2的速率,
或实际光合速率=释放O2的速率＋呼吸消耗O2的速率。
表示方法:
单位时间内,单位面积叶片吸收的CO2量或释放的O2量。
单位:
CO2量或O2量/（单位面积·单位时间）。
②呼吸速率:
是指单位面积的叶片在单位时间内分解有机物的速率。
表示方法:
单位时间内,释放的CO2量或吸收的O2量。
测定条件:
黑暗条件下。
（2）图解形式分析三者关系
关键点分析:
A点光照强度为0,此时只进行细胞呼吸,释放的CO2的量即是此时的呼吸强度（如图2）。
AB段时细胞呼吸强度大于光合作用强度（如图3）。
B点所示光照强度为光补偿点,细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用,此时光合作用强度等于呼吸作用强度,净光合量为0（如图4）。
BC段时光合作用强度大于细胞呼吸强度,净光合量大于0,就植物来说,只有净光合量大于0,才能正常生长（如图5）。
C点表示
光合作用速率达到最大值时的最低光照强度。
若改变某一因素（如CO2浓度）,使光合作用速率增大（减小）,而呼吸作用不受影响时,光补偿点应左移（右移）,光饱和点应右移（左移）;若改变某一因素（如温度）,
使呼吸作用速率增大（减小）,则光补偿点应右移（左移）。
（3）光合速率与植物生长
①当净（表观）光合速率>0时,植物积累有机物而生长;
②净光合速率=0时,植物不能生长;
③净光合速率<0时,植物不能生长,长时间处于此种
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