第五章 细胞的能量供应和利用（讲义，全国通用）（学考速览+4大必备知识+4大高频考点+实战训练）生物学业水平考试合格考总复习

第五章 细胞的能量供应和利用 目录 学考要求速览 必备知识梳理（4大必备知识） 高频考点精讲 考点一：酶 考点二：ATP 考点三：细胞呼吸 考点四：光合作用 实战能力训练 课标大概念 重要概念 次位概念 考查水平 考试预测 细胞的代谢 3.2说明酶在代谢中的作用 3.2.1简述酶的发现过程 素养1水平二 本专题的内容在学业水平考试中选择题和简答题都有一定分值的题目，题目难度中等重点考查考生对细胞中能量的转化的实际理解，以光合作用和呼吸作用为主。 3.2.2阐明酶的概念 素养1水平二 3.2.3说明酶的特性和作用 素养2水平二 3.2.4分析温度，pH等因素对酶活性的影响 素养2水平2 3.3解释ATP在能量代谢中的作用 3.3.1描述 ATP的分子结构与高能磷酸键 素养1水平一 3.3.2解释ATP和ADP的相互转化 素养2水平二 3.3.3分析ATP的功能 素养2水平二 3.4 阐明光合作用以及对它的认识过程 3.4.1 简述光合作用的研究历史 素养1水平一 3.4.2列举叶绿体中光合色素及其作用 素养1水平二 3.4.3分析叶绿体结构与光合作用的关系 素养1水平二 3.4.4阐述光合作用的概念 素养1水平二 3.4.5概述光合作用的过程、实质和意义 素养1水平二 3.5研究影响光合作用速率的环境因荞 3.5.1分析影响光合作用速率的环境因素 素养2水平二 3.5.2光合作用原理在实践中的应用 素养4水平二 3.6说明细胞呼吸探究其原理的应用 3.6.1阐明细胞呼吸的概念 素养1水平一 3.6.2概述线粒体结构与细胞呼吸的关系 素养1水平二 3.6.3说明细胞呼吸的实质，类型，过程和意义 素养2水平二 3.6.4细胞呼吸原理在实践中的应用 素养4水平二 必备知识1　降低化学反应活化能的酶 一、酶在细胞代谢中的作用 1.细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为 。 是细胞生命活动的基础。 2.酶在细胞代谢中的作用 （1）活化能：分子从 所需要的能量称为活化能。 （2）酶的作用：正常由于酶能通过降低 而发挥 作用，细胞代谢才能在温和条件下快速进行。如下图中曲线 表示没有酶催化的反应，曲线 表示有酶催化的反应，AC段的含义是在无催化剂的条件下，反应所需要的活化能，BC段的含义是 。 3.酶的定义：酶是 的有机物，其中绝大多数是 ，也有少数是 。 二、酶的特性 1.酶具有高效性 酶具有 。大量的实验数据表明，酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。 2.酶具有专一性 酶具有专一性是指： 。细胞代谢能够有条不紊地进行，与酶的 是分不开的。 3.酶的作用条件较温和 酶所催化的化学反应一般是在 的条件下进行的。 必备知识2　细胞的能量“货币”ATP 一、ATP是一种高能磷酸化合物 1.ATP是 的英文名称缩写。ATP分子的结构式可以简写成 ，其中A代表 ，由 结合而成。P代表 ，～代表 。（P86“教材”、“相关信息”） 2.由于ATP分子中两个相邻的磷酸基团都带 而相互排斥等原因，使得这种化学键 ， 有一种 的趋势，也就是具有较高的转移势能。当ATP在 的作用下水解时，脱离下来的 挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化。可见ATP水解的过程就是 的过程，1molATP水解释放的能量高达30．54KJ，所以说ATP是一种 。 2、 ATP和ADP可以相互转化 1.ATP与ADP的相互转化：ATP水解后转化为比ATP 的化合物——ADP( 的英文名称缩写)，脱离下来的磷酸基团如果 ，就成为游离的 (以Pi表示)，此过程即下图中的序号 表示的过程。在有关 的作用下，ADP可以接受 ，同时与 结合，重新形成ATP，此过程即下图中的序号 表示的过程。 2.ATP与ADP相互转化所需要的能量来源：ATP与ADP相互转化所需要的能量，对于绿色植物来说，既可以来自 ，也可以来自 所释放的能量；对于动物、人、真菌和大多数细菌来说，均来自细胞进行 时 所释放的能量。 【解题技巧】关于ATP结构的四种描述 描述1： 1个ATP由1个腺嘌呤、1个核糖、3个磷酸基团构成 描述2： 1个ATP由1个腺苷、3个磷酸基团构成 描述3： 1个ATP脱去2个磷酸基团后成为AMP(腺嘌呤核糖核苷酸)RNA的基本组成单位之一 描述4： 1个ATP脱去1个磷酸基团后成为ADP(腺苷二磷酸)和1个磷酸基团构成 必备知识3　细胞呼吸的原理和应用 一、细胞呼吸的方式 科学家通过大量的实验证实，细胞呼吸可分为 两种类型。 二、有氧呼吸 1.范围：对于绝大多数生物来说，有氧呼吸是细胞呼吸的 ，这一过程必须有 的参与。 2.主要场所：线粒体是有氧呼吸的 。下图为线粒体结构示意图，线粒体具有 两层膜，依次为上图中的 ，内膜的某些部位向线粒体的内腔折叠形成嵴，即上图中的 ，嵴使 。嵴的周围充满了液态的 ，即上图中的 。线粒体的 中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。 3.有氧呼吸的过程：下图为有氧呼吸过程图解，其全过程可以概括地分为三个阶段，第一个阶段：1分子的葡萄糖分解成2分子的 （图中序号 ），产生少量的 （图中序号 ），并且释放出 （图中序号 ）。这一阶段 氧的参与，是在 中进行的。第二个阶段是， （图中序号 ）彻底分解成 （图中 ），并释放出 （图中序号 ）。这一阶段 氧的参与，是在 中进行的。第三个阶段是，上述两个阶段产生的 （图中序号 ），经过一系列的化学反应，与 结合（图中序号 ）形成水，同时释放出 （图中序号 ）。这一阶段 氧的参与，是在 进行的。 4.有氧呼吸概念：有氧呼吸是指细胞在 的参与下，通过 的催化作用，把葡萄糖等 彻底氧化分解，产生 ，释放能量，生成 的过程。 5.有氧呼吸概念：有氧呼吸是指细胞在 的参与下，通过 的催化作用，把 彻底氧化分解，产生 ，释放能量，生成 ATP的过程。 三、无氧呼吸 1.范围：除酵母菌以外，还有许多种 能够进行无氧呼吸。此外， 等植物器官的细胞以及动物 等，除了能够进行有氧呼吸，在 条件下也能进行无氧呼吸。一般地说，无氧呼吸最常利用的物质也是 。 2.场所及过程：无氧呼吸的全过程，可以概括地分为两个阶段，这两个阶段需要 的催化，但都是在 中进行的。第一个阶段与有氧呼吸的第一个阶段 。第二个阶段是，丙酮酸在 的催化作用下，分解成 ，或者转化成 。 5.微生物的无氧呼吸：酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也叫做 。产生酒精的叫做 ；产生乳酸的叫做 。 【解题技巧】有关无氧呼吸的4点总结 (1)无氧呼吸产物不同的原因：不同生物体内催化反应进行的酶的种类不同。 (2)无氧呼吸并不是只有在绝对无氧的条件下才能进行，有氧但氧气浓度较低的条件下同样可以进行无氧呼吸。 (3)无氧呼吸只在第一个阶段生成少量ATP，大部分没有释放的能量储存在酒精或乳酸中。 (4)能量变化的特点：有机物中稳定的化学能转变成产物乳酸或乙醇中的能量、热能和ATP中活跃的化学能,其中乳酸或乙醇中的能量>热能>ATP 中活跃的化学能。 四、细胞呼吸原理应用 1.选用“创可贴”等敷料包扎伤口，有利于伤口的痊愈，其原因是：“创可贴”等敷料既为伤口敷上了药物，又为伤口创造了 的环境、避免 病原菌的繁殖。 2.利用麦芽、葡萄、粮食和酵母菌以及发酵罐，在控制通气的情况下，可生产各种酒。因为：酵母菌是 微生物，酵母菌在适宜的 等条件下，进行 呼吸并大量繁殖，在 条件下则进行酒精发酵。 3.对于板结的土壤及时进行松土透气，可以使根细胞进行充分的 ，从而有利于根系的生长和对 的吸收。此外，松土透气还有利于土壤中 微生物的生长繁殖，这能够促使这些微生物对土壤中 的分解，从而有利于植物对 的吸收。 4.在储藏果实、蔬菜时，往往需要采取 等措施减弱果蔬的 ，以减少 的消耗。 5.破伤风芽孢杆菌只能进行 ，较深的伤口里缺少氧气，破伤风芽孢杆菌适合在这种环境中 。所以，伤口较深或被锈钉扎伤后，患者应及时请医生处理。 6.有氧运动是指人体细胞充分获得 的情况下所进行的体育锻炼，人体细胞通过有氧呼吸可以获得 的能量。相反，百米冲刺和马拉松长跑等是人体细胞在 条件下进行的高速运动，在这种运动中，肌细胞因氧不足，要靠 来获取能量。因为 能够刺激肌细胞周围的 ，所以人会有肌肉酸胀乏力的感觉。 必备知识4　光合作用与能量转化 一、捕获光能的色素 1.绿叶中色素的提取和分离 （1）实验原理：①用有机溶剂 提取绿叶中的色素，这是因为绿叶中的色素 中；②用 可以将绿叶中不同色素分离开来，这是因为绿叶中不同的色素在层析液中的 。这样，绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分开。 （2）方法步骤 ①提取绿叶中的色素：绿叶剪碎，加入少许二氧化硅和碳酸钙和 后 的研磨，然后过滤收集滤液。研磨时加入二氧化硅的作用是 ，加入的碳酸钙可 。 ②制备滤纸条：将 的定性滤纸剪成滤纸条，将滤纸条的一端 ，并在距这一端1cm处用铅笔画一条细的横线。 ③画滤液细线：用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀地画出一条细线。待 ，再画一两次。 ④分离绿叶中的色素：将滤纸条轻轻插入层析液中，不能让 。随后用 。 （3）观察与记录：观察滤纸条上出现的 会发现，滤纸条上有 条不同颜色的色带，从上往下依次为： （橙黄色）、 （黄色）、 （蓝绿色）、 （黄绿色）。（P99“讨论”1） 2.色素的种类、含量及颜色：绿叶中的色素有4种，它们可以归纳为两类，见下图，图中序号处对应内容依次为： 。 二、叶绿体的结构适于进行光合作用 1.叶绿体形态：在 显微镜下观察水稻、苹果等被子植物的叶肉细胞，可以看到叶绿体一般呈 。不过，叶绿体内更精细的结构，就必须用 显微镜观察才能看清楚。 2.叶绿体结构：下图为叶绿体结构示意图，从图中可以看出，叶绿体的外表有 （既图中序号 ），内部有许多基粒（既图中序号 ），基粒与基粒之间充满了 （既图中序号 ）。每个基粒都由许多 构成的。吸收光能的四种色素，就分布在 上。 【易错提醒】叶绿体不是细胞进行光合作用的唯一场所，没有叶绿体的细胞也可能会进行光合作用。如蓝细菌是原核生物，没有叶绿体，但含有藻蓝素和叶绿素，它进行光合作用的场所是细胞质。 三、光合作用的原理 1.光反应阶段 (1)光合作用第一个阶段的化学反应，必须 才能进行，这个阶段叫作 阶段。此阶段是在 (图中序号 )的薄膜上进行的。 (2)叶绿体中光合色素吸收的光能，有以下两方面用途。一是将水分解为氧和H+，氧直接以 (图中序号 )的形式释放出去，H+与 (图中序号 )结合，形成 (图中序号 )。 作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分 供暗反应阶段利用；二是在有关 的催化作用下，提供能量促使 (图中序号 )反应形成ATP，这样，光能就转化为储存在ATP中的 。这些ATP将参与第二个阶段合成有机物的化学反应 2.暗反应阶段 (1)光合作用第二个阶段中的化学反应， 都能进行，这个阶段叫作暗反应阶段。暗反应阶段的化学反应是在 (图中序号 )中进行的。在这一阶段，CO2被利用，经过一系列的反应后生成 (图中序号 )。 (2)20世纪40年代，美国科学家卡尔文等用小球藻(一种单细胞的绿藻)做了这样的实验：用经过14C标记的14CO2，供小球藻进行光合作用，然后追踪放射性14C的去向，最终探明了 。 (3)绿叶通过 从外界吸收的CO2，在特定酶的作用下，与 (一种五碳化合物)(图中序号 )结合，这个过程称作 。一分子的CO2被固定后，很快形成两个C3分子,即图中序号 。在有关酶的催化作用下，C3接受 释放的能量，并且被 (图中序号 )还原。随后，一些 的C3，在酶的作用下经过一系列的反应转化为 (图中序号 )；另一些 的C3，经过一系列变化，又形成C5。这些C5又可以参与 。这样，暗反应阶段就形成从 的循环，可以源源不断地进行下去，因此暗反应过程也称作 。 4.光反应与暗反应的联系：在光反应阶段，光能被叶绿体内 上的 捕获后，将水分解为 等，形成 ，于是光能转化成 中的化学能； 驱动在 中进行的暗反应，将CO2转化为 。可见光反应和暗反应紧密联系，能量转化与物质变化密不可分。 四、光合作用强度：光合作用的强度就是指 ，光合作用的强度直接关系农作物的产量，研究影响光合作用强度的环境因素很有现实意义。 考点一：酶 【解题通法】温度和pH共同作用对酶活性的影响 【曲线分析】 ①反应物剩余量越少，反应速率越快，酶活性越高。 ②据图可知，酶的最适温度为M，反应溶液中pH的变化不影响酶作用的最适温度。 （2025高一·山西·学业考试）为探究酶在细胞代谢中的作用，生物兴趣小组做了“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，在1~4号试管中均加入等量的过氧化氢溶液，然后进行如图所示操作。下列有关叙述错误的是（　　） A．2号试管加热使过氧化氢分子得到了能量 B．Fe3+和过氧化氢酶均能降低化学反应的活化能 C．温度和催化剂种类属于本实验的自变量 D．3号和4号试管的结果说明酶具有专一性 1.（2025高一下·山东枣庄·学业考试）下列关于酶的作用特点及本质的叙述，正确的是（    ） A．酶不能脱离生物体起作用 B．催化化学反应更高效 C．能为反应物提供能量 D．所有酶都是蛋白质 2.（2025高一下·浙江衢州·学业考试）探究pH对过氧化氢酶活性影响的实验中，属于可变变量的是（　　） A．温度 B．氧气释放速率 C．pH D．实验用的猪肝新鲜程度 考点二：ATP （2025高一下·浙江·学业考试）驱动萤火虫发光的直接能源物质是（    ） A．O2 B．Cl- C．H2O D．ATP 1.（2025高一下·浙江衢州·学业考试）血小板ATP释放量是一项体检检测指标。在血小板被激活时，其内部ATP被释放到血小板外。该反应释放的ATP量通过荧光强度测定（ATP为荧光素发光提供能量）可进行定量计算。下列相关叙述错误的是（　　） A．ATP是细胞内的直接能源物质 B．上述实验中，测定的荧光强度与释放的ATP量呈正相关 C．剧烈运动时，人体细胞中ATP含量明显增加 D．荧光素发光过程中，ATP发生水解，这是一个放能反应 2．（2025高一上·山西·学业考试）“银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤”，萤火虫尾部细胞发光需要 ATP 驱动。下列能准确表示 ATP 结构简式的是 （    ） A．A—P—P～P B．A～P～P—P C．A—P～P～P D．A—P～P～P 考点三：细胞呼吸 【解题通法】有氧呼吸和无氧呼吸的比较 （2025高一下·浙江绍兴·学业考试）人体正常细胞主要依赖于需氧（有氧）呼吸，而癌细胞即使在氧气充足的情况下，仍优先选择产生乳酸的厌氧（无氧）呼吸，下列相关分析合理的是（    ） A．O2参与需氧（有氧）呼吸的第二阶段，生成CO2 B．获得同等能量时，癌细胞消耗的葡萄糖多于正常细胞 C．细胞呼吸是吸能反应，产生的ATP是细胞内的直接能源物质 D．癌细胞可能缺少线粒体或线粒体受损，使葡萄糖不能在线粒体中氧化分解 1．（2025高一下·山东枣庄·学业考试）下列关于细胞呼吸的原理在生活和生产中的应用，叙述错误的是（    ） A．乳酸菌发酵制作酸奶过程利用了乳酸菌的无氧呼吸 B．在低温条件下储存蔬菜为了降低细胞的呼吸作用 C．土壤板结会影响根系生长，及时松土有利于根系的有氧呼吸 D．提倡慢跑等有氧运动，促进有氧呼吸，使细胞产生大量乳酸 2（2025高一·浙江·学业考试）酵母菌是一种兼性厌氧菌，在有氧和无氧条件下均可以细胞呼吸消耗葡萄糖。回答下列问题∶ (1)有氧条件下，酵母菌利用葡萄糖进行需氧呼吸，葡萄糖被彻底分解产生CO2和H2O，这两个产物的生成场所分别是 和 。在需氧呼吸这个过程中，葡萄糖中的化学能最终转变为 。 (2)在无氧条件下，酵母菌可利用葡萄糖发酵产生酒精，酒精可用 溶液检测。有研究发现，利用无细胞的酵母汁也可进行酒精发酵，说明发酵反应的发生主要依赖于 的作用。在研磨酵母细胞来制备酵母汁时，需要控制研磨液的 （答出2点），防止其中的活性物质失活。 考点四：光合作用 【解题通法】光合作用和呼吸作用综合 （2025高一下·浙江·学业考试）下列关于绿色植物光合作用的叙述，错误的是（    ） A．光反应发生在叶绿体的类囊体膜上 B．光反应为碳反应提供NADPH和ATP C．碳反应中光能转化为有机物中的化学能 D．光合作用所需的CO2可来自细胞呼吸 1.（2025高一·山西·学业考试）植物的生长是一场精密的“能量博弈”，当光合作用的“开源”与细胞呼吸的“节流”达成动态平衡，植物便能在能量代谢的精密网络中，实现有机物的最大化积累，这也是现代农业科技赋能下的“高产密码”。下图为光合作用与细胞呼吸代谢关系示意图，a~d表示过程。请回答下列问题： (1)图中物质A为 ，过程c表示有氧呼吸的第三阶段，发生的场所是 。 (2)图中过程d释放的O2来自光合作用的 阶段，过程b固定CO2的场所是 。 (3)若过程a的速率 （填“大于”“等于”或“小于”）b的速率，则有利于植物增产。 2．（2025高一下·山东枣庄·学业考试）下图表示某植物叶肉细胞光合作用和有氧呼吸的过程示意图。①～④表示物质，A～E表示生理过程。回答下列问题： (1)①表示 ，A过程中吸收和转化光能的色素分布在 上，B表示 过程。 (2)D过程的场所是 ，在E过程中释放大量能量，生成大量 。在酵母菌细胞中，无氧条件下，葡萄糖最终会被分解成 和二氧化碳。 (3)某植物缺镁元素，叶片发黄，其光合作用速率明显降低，主要原因是 （填字母）生理过程减弱。若某植物在白天叶肉细胞中的光合作用强度与呼吸作用强度相等，则该植物 （填“能”或“不能”）正常生长。 一、单选题 1．果酒放久了易产生沉淀，只要加入少量蛋白酶就可使沉淀消失，而加入其它酶，沉淀不发生变化。这一现象反映了 A．酶的催化作用具有高效性 B．酶的作用条件较温和 C．酶的催化作用具有专一性 D．酶的化学本质是蛋白质 2．下图为某加酶洗衣粉包装袋上印有的注意事项，这表明影响酶活性的重要因素是（    ） 注意事项 1．洗涤前减少浸泡用水量，适当延长浸泡时间。 2．使用温水效果最佳。 3．不宜用60℃以上的热水。 A．pH B．湿度 C．温度 D．光照 3．多酶片中含有的蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶具有辅助消化的作用。下列关于酶的叙述正确的是 A．多酶片中酶的基本组成单位是氨基酸 B．酶的数量因参与化学反应而减少 C．酶提供化学反应开始时所必需的活化能 D．酶在生物体内才起催化作用 4．下图为某同学所制作的酶催化作用的模型。下列叙述正确的是（    ） A．该模型是物理模型，能解释酶的专一性 B．图中A的元素组成，一定含有碳、氢、氧、氮、磷 C．若图中的B表示氨基酸，则该生理过程表示脱水缩合 D．人成熟的红细胞不能合成酶，因此不可能发生图所示的生理过程 5．制作牛排时，厨师通常会加入嫩肉粉。其中的主要成分木瓜蛋白酶会使肉类蛋白质部分水解成小分子多肽和氨基酸，从而使牛排口感嫩而不韧、味美鲜香。下列关于嫩肉粉的使用，叙述错误的是（    ） A．嫩肉粉宜先用温水溶化后再使用 B．制作土豆泥时可加嫩肉粉提升软糯口感 C．嫩肉粉不宜与醋等过酸的调料混用 D．嫩肉粉中的蛋白酶能降低蛋白质水解所需的活化能 6．下列有关酶的探究实验的叙述，合理的是（    ） 选择 探究内容 实验方案 A 酶的高效性 用和过氧化氢酶分别催化等量分解，待完全分解后检测产生的气体总量 B 酶的专一性 用过氧化氢酶催化过氧化氢水解，检测是否有大量气泡生成 C 温度对酶活性的影响 用淀粉酶分别在热水、冰水和常温条件下催化淀粉水解，反应相同时间后，检测淀粉分解程度 D pH对酶活性的影响 用酶在不同pH条件下催化分解，用斐林试剂检测 A．A B．B C．C D．D 7．为了研究温度对凝乳酶催化乳汁凝固的影响，某同学进行了如下实验：先将酶和乳汁分别放入两支试管，然后将两支试管放入保持一定温度的同一水浴锅中持续15min，再将酶和乳汁倒入同一试管中混合，继续保温并记录凝乳所需要的时间，结果如下： 装置 A B C D E F 水浴温度/℃ 10 20 30 40 50 60 凝乳时间/min 不凝固 7．0 4．0 1．5 4．0 不凝固 该实验说明凝乳酶发挥催化作用最适宜的温度是（    ） A．10℃或60℃左右 B．30℃或50℃左右 C．40℃左右 D．20℃左右 8．赛场上，花样滑冰运动员舞姿翩翩，为其直接提供能量的物质是（    ） A．ATP B．水 C．磷酸 D．氯化钠 9．ATP是细胞中的能量通货。下列叙述错误的是（    ） A．ATP分解是一种放能反应 B．肌肉收缩过程中，ATP使肌肉中的能量增加，改变形状，属于吸能反应 C．ATP水解形成ADP时释放能量和磷酸基团 D．ATP分子中的2个高能磷酸键不易断裂水解 10．能量通货ATP的结构如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．①表示腺苷 B．②表示核糖 C．③含P元素 D．④的稳定性较差 11．在刚失去收缩功能的离体肌肉上滴加ATP溶液，肌肉很快发生明显的收缩，下列关于ATP的叙述正确的是（    ） A．ATP是肌肉细胞能直接利用的一种糖类 B．由1个核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成 C．分子中与磷酸基团相连接的化学键都是高能磷酸键 D．剧烈运动时体内ATP会因大量消耗出现显著下降 12．每年4月份的丽水九龙湿地，萤火虫构成了神奇的夜景。萤火虫发光机理在于尾部部分细胞内存在的荧光素，在荧光素酶和能量的作用下与氧发生化学反应，发出荧光。某同学在体外模拟萤火虫发光，具体操作如下： 组别 底物 酶 能源 结果 ① 荧光素 不加酶 ATP 未发出荧光 ② 荧光素 荧光素酶 ATP 发出荧光 ③ 荧光素 高温处理的荧光素酶 ATP 未发出荧光 ④ 荧光素 蛋白酶 ATP 未发出荧光 ⑤ 荧光素 荧光素酶 葡萄糖 ？ 下列相关分析正确的是（    ） A．①②组、②④组说明酶具有高效性和专一性 B．②③组说明高温降低化学反应的活化能 C．实验⑤的“？”处所对应的结果是发出荧光 D．②和⑤说明葡萄糖不是细胞的直接能源物质 13．在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中，观察到澄清石灰水变浑浊，说明产生了（    ） A．水 B．酒精 C．葡萄糖 D．二氧化碳 14．下图为人体细胞有氧呼吸过程第一阶段示意图，图中甲表示的物质是（　　） A．丙酮酸 B．氧气 C．水 D．乳酸 15．慢跑是一种健康的有氧运动。在有氧呼吸的三个阶段中，消耗氧气的是（　　） A．第一阶段 B．第二阶段 C．第三阶段 D．第二、三阶段 16．同学们用包装盒制作水培装置种植菠菜，如图所示。用增氧泵向水中通气，有利于菠菜根进行（　　） A．光合作用 B．呼吸作用 C．蒸腾作用 D．扩散作用 17．下列关于细胞呼吸原理的应用，说法错误的是（    ） A．包扎伤口时，需要用透气的“创可贴”，以保证伤口处细胞的有氧呼吸 B．在农业生产中，及时耕地松土透气，可以保证根部细胞的有氧呼吸 C．乳酸大量积累会使肌肉酸胀乏力，所以提倡慢跑等有氧运动 D．潍坊萝卜需低温低氧贮存，避免细胞呼吸消耗大量有机物造成“糠心” 18．某超市有一批过保质期的酸奶出现胀袋现象，酸奶中可能含有乳酸菌、酵母菌等。下列对胀袋现象的原因分析，可能的是（    ） A．乳酸菌无氧呼吸产生乳酸造成胀袋 B．乳酸菌无氧呼吸产生CO2造成胀袋 C．酵母菌无氧呼吸产生酒精造成胀袋 D．酵母菌无氧呼吸产生CO2造成胀袋 19．细胞进行有氧呼吸时，生成的水中的氧元素来自于（　　） A．O2 B．H2O C．ATP D．丙酮酸 20．为实现更好的经济效益，果商常将水果进行储藏保鲜。从减少有机物消耗角度考虑，通常采取的储藏保鲜措施是（　　） A．提高温度、降低氧气含量 B．降低温度、提高氧气含量 C．降低温度、降低氧气含量 D．提高温度、提高氧气含量 21．酿造啤酒离不开酵母菌，下列叙述正确的是（    ） A．酵母菌属于兼性厌氧菌，产生CO2的场所只有细胞质基质 B．酿造啤酒时要全程密封，以保证酵母菌无氧呼吸产生酒精 C．酸性条件下，酒精可使橙色的重铬酸钾溶液变为灰绿色 D．探究酵母菌呼吸方式时，需要设置空白对照 22．阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱。如果将一瓶色素提取液放在光源和三棱镜之间，连续光谱中被吸收较多的是（　　） A．绿光区 B．红光区和绿光区 C．蓝紫光区和绿光区 D．红光区和蓝紫光区 23．如图表示植物光合作用的一个阶段，有关叙述正确的是（   ） A．该反应的场所是叶绿体的类囊体 B．无光条件有利于暗反应进行 C．提高温度一定能促进的生成 D．生成（）需要NADPH、ATP和多种酶 24．纸层析法分离叶绿体色素时，滤纸条下端倒数第二条色素名称和颜色分别是 A．叶绿素a、蓝绿色 B．叶绿素b、黄绿色 C．胡萝卜素、橙黄色 D．叶黄素、黄色 25．光合作用过程中，产生ATP和消耗ATP的部位在叶绿体中依次为（　　） ①外膜②内膜③基质④类囊体薄膜 A．③② B．③④ C．①② D．④③ 26．美国科学家鲁宾和卡门用18O分别标记H2O和CO2中的氧，证明了光合作用（ ） A．制造了有机物 B．利用了根系吸收的水分 C．释放的氧气来自H2O D．释放的氧气来自CO2 27．下图为某植物在室温25℃、不同光照强度下CO2吸收速率的变化曲线图。请据图判断（    ） A．a点时只进行呼吸作用 B．b点时光合速率为零 C．c点时光合速率等于呼吸速率 D．c点之后只进行光合作用 28．下列措施中不会提高温室蔬菜产量的是（    ） A．增大O2浓度 B．增加CO2浓度 C．增强光照强度 D．调节室温 二、非选择题 29．下面列出的材料可任意选用，实验用具充足。请回答下列问题：（注：答案中溶液可不写浓度） 供选材料试剂（以下未说明的百分浓度均为质量分数浓度，各溶液均新配制）：2%淀粉酶溶液。20%肝脏研磨液、3%FeCl3溶液、3%淀粉溶液、3%蔗糖溶液、体积分数为3%的过氧化氢溶液，5%HCI、5%NaOH、热水、蒸馏水、冰块、碘液、斐林试剂。 注：淀粉在酸性条件下易分解。 (1)淀粉酶和FeCl3的作用机理是 。 (2)研究淀粉酶的专一性，选用的反应物最好是 ，最好用“加入 ，观察颜色变化”的方法来获得实验结果。 (3)要证明温度对酶活性的影响，不宜作为反应物的是 。 (4)要证明pH对酶活性的影响，不宜作为反应物的是 。 30．最近海天味业因为“添加剂”双标事件本年度二度冲上热搜，我们在关注食品健康的同时，也很关注资源合理利用。海天的龙头产品比如“蚝油”、“酱油”等，其选材以生蚝、黄豆等富含蛋白质的原材料，加工过程中产生的下脚料富含优质蛋白，随意丢弃不仅浪费资源，还会污染环境。利用木瓜蛋白酶处理，可以变废为宝。请回答下列问题： (1)木瓜蛋白酶可将下脚料中的蛋白质分解为多肽，但不能进一步将多肽分解为氨基酸，说明酶具有 性。 (2)为确定木瓜蛋白酶的最适用量和最适pH，研究人员进行了相关实验，结果如下图所示。 注：酶解度是指下脚料中蛋白质的分解程度。 据图分析，木瓜蛋白酶添加量应控制在 %，pH应控制在 ，偏酸、偏碱使酶解度降低的原因是 。 (3)若要探究木瓜蛋白酶的最适温度，实验的基本思路是 。 31．图甲表示ATP与ADP相互转化的过程，图乙表示某类酶作用的模型，图丙表示某反应“甲物质（反应物）→乙物质（生成物）”进行过程中，有酶参与和无酶参与时的能量变化示意图。结合下图回答下列各题： (1)图甲中的ATP含有哪种五碳糖？ 。有氧呼吸过程中①发生的场所是 。 (2)若图乙是图甲中②过程的示意图，其中代表酶的是图乙中的 。（填图乙中的字母） (3)图丙中曲线 表示有酶参与，酶参与反应时，降低的活化能为 （填“E1”或“E2”或“E3”或“E4”）。 32．如图是有氧呼吸过程图解，请据图回答下列问题： (1)写出①②③所代表的物质名称：① ，② ，③ 。 (2)④⑤⑥中合成ATP最多的是 。 (3)有氧呼吸的第一阶段发生在 ，第二、第三阶段发生在 ，产生CO2的场所是 。 (4)人剧烈运动后，肌肉酸痛是 供应不足，肌肉细胞内的C6H12O6分解产生的 积累所致。 (5)上图中请写出有氧呼吸总的反应方程式： 。 33．下列分别是叶绿体模型图和绿色植物光合作用过程图解，请据图回答下列问题： (1)吸收光能的色素分布在叶绿体的[        ] 上。 (2)暗反应中需要光反应提供的物质[④] 和[⑤] 。 (3)过程Ⅳ称为 ，其产物为 。 (4)Ⅱ表示的阶段化学反应在 中进行。夏日的午后，如果气温过高，叶片的气孔关闭，导致[⑥] 供应大大减少，C3的产量随之 （填“增加”或“减少”）。 (5)科学家利用同位素标记法，证明了光合作用产生的O2来自 。 (6)光合作用的总方程式为 。 34．某大棚基地绘出如图表示大气中氧的含量对植物组织内产生CO2的影响，请据图帮助解决以下实际问题： （1）A点表示植物组织释放的CO2较多，这些CO2是植物细胞进行 的产物。 （2）为了有利于储藏蔬菜和水果，储藏室内的氧气应调节到图中的哪一点所对应的浓度？ 。另外温度控制应为 （填“低温”或“高温”），湿度控制应为 （填“干燥”或“一定湿度”） （3）在储藏过程中，湿度会增大，原因是细胞进行 的第 阶段产生水。 35．某小组探究酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸释放热量的多少。实验装置如下图，锥形瓶外有保温装置。 回答下列问题： (1)甲、乙装置中酵母菌进行有氧呼吸的是 ，进行无氧呼吸的是 。 (2)实验通过测量温度的高低比较热量的多少，应将温度计插入 锥形瓶中；并且应将温度计插入 （选填“液面以上”或“液面以下”）。 (3)有氧呼吸与无氧呼吸释放热量的差异原因：从发生场所看，有氧呼吸除了发生在细胞溶胶以外，第二、三阶段都发生在 ；从有氧呼吸阶段来看，释放能量最多的是第 阶段，而释放的能量中大部分去向是 。 (4)根据以上分析，相同时间后甲的温度 乙的温度，说明有氧呼吸释放热量更多。 36．影响绿色植物光合作用的因素是多方面的，其外界因素有光照强度、CO2含量、温度等，其内部因素有酶的活性、色素的数量、五碳化合物等，请根据下图分析： (1)如果X代表光照强度，光照强度影响光合作用强度，主要是影响 阶段，该阶段发生的部位是 。此时光合作用强度随光照强度的变化可用曲线 来表示。 (2)如果X代表温度，温度主要通过影响 来影响光合作用强度。如果X代表CO2的含量，CO2的含量影响光合作用强度，主要是影响 的产生。当光合作用强度达到最大值时，此时限制因素最可能是内部因素中的 。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 第五章 细胞的能量供应和利用 目录 学考要求速览 必备知识梳理（4大必备知识） 高频考点精讲 考点一：酶 考点二：ATP 考点三：细胞呼吸 考点四：光合作用 实战能力训练 课标大概念 重要概念 次位概念 考查水平 考试预测 细胞的代谢 3.2说明酶在代谢中的作用 3.2.1简述酶的发现过程 素养1水平二 本专题的内容在学业水平考试中选择题和简答题都有一定分值的题目，题目难度中等重点考查考生对细胞中能量的转化的实际理解，以光合作用和呼吸作用为主。 3.2.2阐明酶的概念 素养1水平二 3.2.3说明酶的特性和作用 素养2水平二 3.2.4分析温度，pH等因素对酶活性的影响 素养2水平2 3.3解释ATP在能量代谢中的作用 3.3.1描述 ATP的分子结构与高能磷酸键 素养1水平一 3.3.2解释ATP和ADP的相互转化 素养2水平二 3.3.3分析ATP的功能 素养2水平二 3.4 阐明光合作用以及对它的认识过程 3.4.1 简述光合作用的研究历史 素养1水平一 3.4.2列举叶绿体中光合色素及其作用 素养1水平二 3.4.3分析叶绿体结构与光合作用的关系 素养1水平二 3.4.4阐述光合作用的概念 素养1水平二 3.4.5概述光合作用的过程、实质和意义 素养1水平二 3.5研究影响光合作用速率的环境因荞 3.5.1分析影响光合作用速率的环境因素 素养2水平二 3.5.2光合作用原理在实践中的应用 素养4水平二 3.6说明细胞呼吸探究其原理的应用 3.6.1阐明细胞呼吸的概念 素养1水平一 3.6.2概述线粒体结构与细胞呼吸的关系 素养1水平二 3.6.3说明细胞呼吸的实质，类型，过程和意义 素养2水平二 3.6.4细胞呼吸原理在实践中的应用 素养4水平二 必备知识1　降低化学反应活化能的酶 一、酶在细胞代谢中的作用 1.细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。细胞代谢是细胞生命活动的基础。 2.酶在细胞代谢中的作用 （1）活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能。 （2）酶的作用：正常由于酶能通过降低化学反应活化能而发挥催化作用，细胞代谢才能在温和条件下快速进行。如下图中曲线②表示没有酶催化的反应，曲线①表示有酶催化的反应，AC段的含义是在无催化剂的条件下，反应所需要的活化能，BC段的含义是酶降低的活化能。 3.酶的定义：酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，也有少数是RNA。 二、酶的特性 1.酶具有高效性 酶具有高效性。大量的实验数据表明，酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。 2.酶具有专一性 酶具有专一性是指：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。细胞代谢能够有条不紊地进行，与酶的专一性是分不开的。 3.酶的作用条件较温和 酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。 必备知识2　细胞的能量“货币”ATP 一、ATP是一种高能磷酸化合物 1.ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写。ATP分子的结构式可以简写成A—P～P～P，其中A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖结合而成。P代表磷酸基团，～代表高能磷酸键。（P86“教材”、“相关信息”） 2.由于ATP分子中两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，使得这种化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，也就是具有较高的转移势能。当ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化。可见ATP水解的过程就是释放能量的过程，1molATP水解释放的能量高达30．54KJ，所以说ATP是一种高能磷酸化合物。 2、 ATP和ADP可以相互转化 1.ATP与ADP的相互转化：ATP水解后转化为比ATP稳定的化合物——ADP(腺苷二磷酸的英文名称缩写)，脱离下来的磷酸基团如果未转移给其他分子，就成为游离的磷酸(以Pi表示)，此过程即下图中的序号①表示的过程。在有关酶的作用下，ADP可以接受能量，同时与Pi结合，重新形成ATP，此过程即下图中的序号②表示的过程。 2.ATP与ADP相互转化所需要的能量来源：ATP与ADP相互转化所需要的能量，对于绿色植物来说，既可以来自光能，也可以来自呼吸作用所释放的能量；对于动物、人、真菌和大多数细菌来说，均来自细胞进行呼吸作用时有机物分解所释放的能量。 【解题技巧】关于ATP结构的四种描述 描述1： 1个ATP由1个腺嘌呤、1个核糖、3个磷酸基团构成 描述2： 1个ATP由1个腺苷、3个磷酸基团构成 描述3： 1个ATP脱去2个磷酸基团后成为AMP(腺嘌呤核糖核苷酸)RNA的基本组成单位之一 描述4： 1个ATP脱去1个磷酸基团后成为ADP(腺苷二磷酸)和1个磷酸基团构成 必备知识3　细胞呼吸的原理和应用 一、细胞呼吸的方式 科学家通过大量的实验证实，细胞呼吸可分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。 二、有氧呼吸 1.范围：对于绝大多数生物来说，有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式，这一过程必须有氧的参与。 2.主要场所：线粒体是有氧呼吸的主要场所。下图为线粒体结构示意图，线粒体具有内、外两层膜，依次为上图中的①②，内膜的某些部位向线粒体的内腔折叠形成嵴，即上图中的③，嵴使内膜的表面积大大增加。嵴的周围充满了液态的基质，即上图中的④。线粒体的内膜上和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。 3.有氧呼吸的过程：下图为有氧呼吸过程图解，其全过程可以概括地分为三个阶段，第一个阶段：1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸（图中序号⑥），产生少量的[H]（图中序号①），并且释放出少量的能量（图中序号③）。这一阶段不需要氧的参与，是在细胞质基质中进行的。第二个阶段是，丙酮酸和水（图中序号⑥和⑦）彻底分解成二氧化碳和[H]（图中CO2和序号②），并释放出少量的能量（图中序号④）。这一阶段不需要氧的参与，是在线粒体基质中进行的。第三个阶段是，上述两个阶段产生的[H]（图中序号①和②），经过一系列的化学反应，与氧结合（图中序号⑧）形成水，同时释放出大量的能量（图中序号⑤）。这一阶段需要氧的参与，是在线粒体内膜上进行的。 4.有氧呼吸概念：有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。 5.有氧呼吸概念：有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。 三、无氧呼吸 1.范围：除酵母菌以外，还有许多种细菌和真菌能够进行无氧呼吸。此外，马铃薯块茎、苹果果实等植物器官的细胞以及动物骨骼肌的肌细胞等，除了能够进行有氧呼吸，在缺氧条件下也能进行无氧呼吸。一般地说，无氧呼吸最常利用的物质也是葡萄糖。 2.场所及过程：无氧呼吸的全过程，可以概括地分为两个阶段，这两个阶段需要不同酶的催化，但都是在细胞质基质中进行的。第一个阶段与有氧呼吸的第一个阶段完全相同。第二个阶段是，丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成酒精和二氧化碳，或者转化成乳酸。 5.微生物的无氧呼吸：酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也叫做发酵。产生酒精的叫做酒精发酵；产生乳酸的叫做乳酸发酵。 【解题技巧】有关无氧呼吸的4点总结 (1)无氧呼吸产物不同的原因：不同生物体内催化反应进行的酶的种类不同。 (2)无氧呼吸并不是只有在绝对无氧的条件下才能进行，有氧但氧气浓度较低的条件下同样可以进行无氧呼吸。 (3)无氧呼吸只在第一个阶段生成少量ATP，大部分没有释放的能量储存在酒精或乳酸中。 (4)能量变化的特点：有机物中稳定的化学能转变成产物乳酸或乙醇中的能量、热能和ATP中活跃的化学能,其中乳酸或乙醇中的能量>热能>ATP 中活跃的化学能。 四、细胞呼吸原理应用 1.选用“创可贴”等敷料包扎伤口，有利于伤口的痊愈，其原因是：“创可贴”等敷料既为伤口敷上了药物，又为伤口创造了疏松透气的环境、避免厌氧病原菌的繁殖。 2.利用麦芽、葡萄、粮食和酵母菌以及发酵罐，在控制通气的情况下，可生产各种酒。因为：酵母菌是兼性厌氧微生物，酵母菌在适宜的通气、温度和pH等条件下，进行有氧呼吸并大量繁殖，在无氧条件下则进行酒精发酵。 3.对于板结的土壤及时进行松土透气，可以使根细胞进行充分的有氧呼吸，从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收。此外，松土透气还有利于土壤中好氧微生物的生长繁殖，这能够促使这些微生物对土壤中有机物的分解，从而有利于植物对无机盐的吸收。 4.在储藏果实、蔬菜时，往往需要采取降低温度、降低氧气含量等措施减弱果蔬的呼吸作用，以减少有机物的消耗。 5.破伤风芽孢杆菌只能进行无氧呼吸，较深的伤口里缺少氧气，破伤风芽孢杆菌适合在这种环境中生存并大量繁殖。所以，伤口较深或被锈钉扎伤后，患者应及时请医生处理。 6.有氧运动是指人体细胞充分获得氧的情况下所进行的体育锻炼，人体细胞通过有氧呼吸可以获得较多的能量。相反，百米冲刺和马拉松长跑等是人体细胞在缺氧条件下进行的高速运动，在这种运动中，肌细胞因氧不足，要靠乳酸发酵来获取能量。因为乳酸能够刺激肌细胞周围的神经末梢，所以人会有肌肉酸胀乏力的感觉。 必备知识4　光合作用与能量转化 一、捕获光能的色素 1.绿叶中色素的提取和分离 （1）实验原理：①用有机溶剂无水乙醇提取绿叶中的色素，这是因为绿叶中的色素能够溶解在无水乙醇中；②用纸层析法可以将绿叶中不同色素分离开来，这是因为绿叶中不同的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快;反之则慢。这样，绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分开。 （2）方法步骤 ①提取绿叶中的色素：绿叶剪碎，加入少许二氧化硅和碳酸钙和无水乙醇后迅速、充分的研磨，然后过滤收集滤液。研磨时加入二氧化硅的作用是有助于研磨得充分，加入的碳酸钙可防止研磨中色素被破坏。 ②制备滤纸条：将干燥的定性滤纸剪成滤纸条，将滤纸条的一端剪去两角，并在距这一端1cm处用铅笔画一条细的横线。 ③画滤液细线：用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀地画出一条细线。待滤液干后，再画一两次。 ④分离绿叶中的色素：将滤纸条轻轻插入层析液中，不能让滤液细线触及层析液。随后用棉塞塞紧试管口。 （3）观察与记录：观察滤纸条上出现的色素带数量及每条色素带的颜色会发现，滤纸条上有4条不同颜色的色带，从上往下依次为：胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。（P99“讨论”1） 2.色素的种类、含量及颜色：绿叶中的色素有4种，它们可以归纳为两类，见下图，图中序号处对应内容依次为：①叶绿素、②叶绿素a、③叶绿素b、④类胡萝卜素、⑤胡萝卜素、⑥叶黄素。 二、叶绿体的结构适于进行光合作用 1.叶绿体形态：在光学显微镜下观察水稻、苹果等被子植物的叶肉细胞，可以看到叶绿体一般呈扁平的椭球形或球形。不过，叶绿体内更精细的结构，就必须用电子显微镜观察才能看清楚。 2.叶绿体结构：下图为叶绿体结构示意图，从图中可以看出，叶绿体的外表有双层膜（既图中序号①②），内部有许多基粒（既图中序号③），基粒与基粒之间充满了基质（既图中序号④）。每个基粒都由许多类囊体构成的。吸收光能的四种色素，就分布在类囊体的薄膜上。 【易错提醒】叶绿体不是细胞进行光合作用的唯一场所，没有叶绿体的细胞也可能会进行光合作用。如蓝细菌是原核生物，没有叶绿体，但含有藻蓝素和叶绿素，它进行光合作用的场所是细胞质。 三、光合作用的原理 1.光反应阶段 (1)光合作用第一个阶段的化学反应，必须有光才能进行，这个阶段叫作光反应阶段。此阶段是在类囊体(图中序号①)的薄膜上进行的。 (2)叶绿体中光合色素吸收的光能，有以下两方面用途。一是将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子(图中序号②)的形式释放出去，H+与氧化型辅酶Ⅱ(NADP+) (图中序号③)结合，形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH) (图中序号④)。NADPH作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；二是在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi (图中序号⑤)反应形成ATP，这样，光能就转化为储存在ATP中的化学能。这些ATP将参与第二个阶段合成有机物的化学反应 2.暗反应阶段 (1)光合作用第二个阶段中的化学反应，有没有光都能进行，这个阶段叫作暗反应阶段。暗反应阶段的化学反应是在叶绿体的基质(图中序号⑥)中进行的。在这一阶段，CO2被利用，经过一系列的反应后生成糖类(图中序号⑦)。 (2)20世纪40年代，美国科学家卡尔文等用小球藻(一种单细胞的绿藻)做了这样的实验：用经过14C标记的14CO2，供小球藻进行光合作用，然后追踪放射性14C的去向，最终探明了CO2中的碳是如何转化为有机物中的碳的。 (3)绿叶通过气孔从外界吸收的CO2，在特定酶的作用下，与C5 (一种五碳化合物)(图中序号⑧)结合，这个过程称作CO2的固定。一分子的CO2被固定后，很快形成两个C3分子,即图中序号⑨。在有关酶的催化作用下，C3接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH (图中序号④)还原。随后，一些接受能量并被还原的C3，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类(图中序号⑦)；另一些接受能量并被还原的C3，经过一系列变化，又形成C5。这些C5又可以参与CO2的固定。这样，暗反应阶段就形成从C5到C3再到C5的循环，可以源源不断地进行下去，因此暗反应过程也称作卡尔文循环。 4.光反应与暗反应的联系：在光反应阶段，光能被叶绿体内类囊体膜上的色素捕获后，将水分解为O2和H+等，形成ATP和NADPH，于是光能转化成ATP和NADPH中的化学能；ATP和NADPH驱动在叶绿体基质中进行的暗反应，将CO2转化为储存化学能的糖类。可见光反应和暗反应紧密联系，能量转化与物质变化密不可分。 四、光合作用强度：光合作用的强度就是指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量，光合作用的强度直接关系农作物的产量，研究影响光合作用强度的环境因素很有现实意义。 考点一：酶 【解题通法】温度和pH共同作用对酶活性的影响 【曲线分析】 ①反应物剩余量越少，反应速率越快，酶活性越高。 ②据图可知，酶的最适温度为M，反应溶液中pH的变化不影响酶作用的最适温度。 （2025高一·山西·学业考试）为探究酶在细胞代谢中的作用，生物兴趣小组做了“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，在1~4号试管中均加入等量的过氧化氢溶液，然后进行如图所示操作。下列有关叙述错误的是（　　） A．2号试管加热使过氧化氢分子得到了能量 B．Fe3+和过氧化氢酶均能降低化学反应的活化能 C．温度和催化剂种类属于本实验的自变量 D．3号和4号试管的结果说明酶具有专一性 【答案】D 【详解】A、图中加热、氯化铁溶液中的Fe3+和新鲜肝脏研磨液中的过氧化氢酶均能加快过氧化氢的分解，2号试管加热使过氧化氢分子得到了能量，A正确； B、Fe3+和过氧化氢酶都属于催化剂，均能降低化学反应的活化能，B正确； C、实验中加热、加FeCl3溶液、加肝脏研磨液是对过氧化氢溶液的不同处理，温度和催化剂种类都属于自变量，C正确； D、3号和4号试管相比，4号试管中的反应速率更快，说明酶的催化效率更高，不能说明酶具有专一性，D错误。 1.（2025高一下·山东枣庄·学业考试）下列关于酶的作用特点及本质的叙述，正确的是（    ） A．酶不能脱离生物体起作用 B．催化化学反应更高效 C．能为反应物提供能量 D．所有酶都是蛋白质 【答案】B 【详解】A、酶在适宜条件（如适宜温度、pH）下可在体外催化反应，例如唾液淀粉酶在试管中分解淀粉，A错误； B、酶与无机催化剂相比，能显著降低反应的活化能，使催化效率更高，体现高效性，B正确； C、酶作为催化剂，仅通过降低活化能加速反应，不能为反应物提供能量，C错误； D、绝大多数酶是蛋白质，少数RNA，D错误。 2.（2025高一下·浙江衢州·学业考试）探究pH对过氧化氢酶活性影响的实验中，属于可变变量的是（　　） A．温度 B．氧气释放速率 C．pH D．实验用的猪肝新鲜程度 【答案】C 【详解】A、温度属于无关变量，实验中需保持相同以避免干扰，A错误； B、氧气释放速率是因变量，反映酶活性变化的结果，B错误； C、pH是实验中人为改变的自变量，用于探究其对酶活性的影响，C正确； D、猪肝新鲜程度属于无关变量，需保持一致以排除干扰，D错误。 考点二：ATP （2025高一下·浙江·学业考试）驱动萤火虫发光的直接能源物质是（    ） A．O2 B．Cl- C．H2O D．ATP 【答案】D 【详解】ATP是细胞内直接的能源物质，萤火虫发光所需的能量直接来源于ATP水解，ABC错误，D正确。 1.（2025高一下·浙江衢州·学业考试）血小板ATP释放量是一项体检检测指标。在血小板被激活时，其内部ATP被释放到血小板外。该反应释放的ATP量通过荧光强度测定（ATP为荧光素发光提供能量）可进行定量计算。下列相关叙述错误的是（　　） A．ATP是细胞内的直接能源物质 B．上述实验中，测定的荧光强度与释放的ATP量呈正相关 C．剧烈运动时，人体细胞中ATP含量明显增加 D．荧光素发光过程中，ATP发生水解，这是一个放能反应 【答案】C 【详解】A、ATP是细胞内的直接能源物质，可直接为生命活动供能，A正确； B、实验中，ATP释放量越多，荧光素发光所需的能量越充足，荧光强度越大，故二者呈正相关，B正确； C、剧烈运动时，ATP与ADP的转化速率加快，但细胞内ATP含量仍保持动态平衡，不会明显增加，C错误； D、ATP水解时，特殊化学键断裂，释放能量用于荧光素发光，属于放能反应，D正确。 2．（2025高一上·山西·学业考试）“银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤”，萤火虫尾部细胞发光需要 ATP 驱动。下列能准确表示 ATP 结构简式的是 （    ） A．A—P—P～P B．A～P～P—P C．A—P～P～P D．A—P～P～P 【答案】C 【分析】ATP的结构简式是A-P~P~P，其中A代表腺苷，T是三的意思，Р代表磷酸基团。ATP是细胞的直接能源物质。 【详解】ATP中A代表腺苷，T是三的意思，Р代表磷酸基团。腺苷通过普通磷酸键与第一个磷酸基团连接，第一个磷酸基团与第二个磷酸基团以及第二个磷酸基团与第三个磷酸基团之间通过特殊的化学键连接，故ATP的结构简式是A-P~P~P，C正确，ABD错误。 考点三：细胞呼吸 【解题通法】有氧呼吸和无氧呼吸的比较 （2025高一下·浙江绍兴·学业考试）人体正常细胞主要依赖于需氧（有氧）呼吸，而癌细胞即使在氧气充足的情况下，仍优先选择产生乳酸的厌氧（无氧）呼吸，下列相关分析合理的是（    ） A．O2参与需氧（有氧）呼吸的第二阶段，生成CO2 B．获得同等能量时，癌细胞消耗的葡萄糖多于正常细胞 C．细胞呼吸是吸能反应，产生的ATP是细胞内的直接能源物质 D．癌细胞可能缺少线粒体或线粒体受损，使葡萄糖不能在线粒体中氧化分解 【答案】B 【详解】A、O₂参与需氧呼吸的第三阶段，与还原氢结合生成水，A错误； B、无氧呼吸每分解1分子葡萄糖仅产生2分子ATP，而有氧呼吸可产生约30-32分子ATP。因此，获得相同能量时，癌细胞通过无氧呼吸需消耗更多葡萄糖，B正确； C、细胞呼吸是分解有机物释放能量的过程，属于放能反应，C错误； D、葡萄糖的分解始终发生在细胞质基质中，癌细胞并非缺少线粒体或线粒体受损，D错误。 1．（2025高一下·山东枣庄·学业考试）下列关于细胞呼吸的原理在生活和生产中的应用，叙述错误的是（    ） A．乳酸菌发酵制作酸奶过程利用了乳酸菌的无氧呼吸 B．在低温条件下储存蔬菜为了降低细胞的呼吸作用 C．土壤板结会影响根系生长，及时松土有利于根系的有氧呼吸 D．提倡慢跑等有氧运动，促进有氧呼吸，使细胞产生大量乳酸 【答案】D 【详解】A、乳酸菌为严格厌氧菌，在无氧条件下进行无氧呼吸产生乳酸，用于酸奶制作，A正确； B、低温通过抑制酶活性降低细胞呼吸速率，减少有机物消耗，延长蔬菜储存时间，B正确； C、土壤板结导致根部缺氧，无氧呼吸产生的酒精毒害细胞，松土可增加氧气，促进有氧呼吸，利于根系吸收矿质元素，C正确； D、慢跑时人体细胞主要进行有氧呼吸，能量由葡萄糖彻底氧化分解提供，乳酸是无氧呼吸产物，故慢跑不会使人产生大量乳酸，D错误。 2（2025高一·浙江·学业考试）酵母菌是一种兼性厌氧菌，在有氧和无氧条件下均可以细胞呼吸消耗葡萄糖。回答下列问题∶ (1)有氧条件下，酵母菌利用葡萄糖进行需氧呼吸，葡萄糖被彻底分解产生CO2和H2O，这两个产物的生成场所分别是 和 。在需氧呼吸这个过程中，葡萄糖中的化学能最终转变为 。 (2)在无氧条件下，酵母菌可利用葡萄糖发酵产生酒精，酒精可用 溶液检测。有研究发现，利用无细胞的酵母汁也可进行酒精发酵，说明发酵反应的发生主要依赖于 的作用。在研磨酵母细胞来制备酵母汁时，需要控制研磨液的 （答出2点），防止其中的活性物质失活。 【答案】(1) 线粒体基质 线粒体内膜 热能和ATP中的化学能 (2) 重铬酸钾 酶 温度和pH 【分析】果酒制作菌种是酵母菌，来源于葡萄皮上野生型酵母菌或者菌种保藏中心，条件是无氧、温度是18～25℃，pH值呈酸性；果醋制备的菌种是醋酸菌，条件是发酵过程中充入无菌氧气，温度为30～35℃； 酵母菌是一类兼性厌氧型微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，生成二氧化碳和水，放出能量；在无氧条件下，酵母菌进行无氧呼吸，生成乙醇和二氧化碳，放出少量能量。 【详解】（1）有氧条件下，酵母菌（真核生物）利用葡萄糖进行需氧呼吸，葡萄糖被彻底分解产生CO2和H2O，CO2在需氧呼吸第二阶段生成，场所是线粒体基质，H2O在需氧呼吸第三阶段生成，场所是线粒体内膜。在需氧呼吸这个过程中，葡萄糖中的化学能最终转变为热能和ATP中的化学能。 （2）在无氧条件下，酵母菌可利用葡萄糖发酵产生酒精，酒精可用重铬酸钾溶液检测，酸性重铬酸钾遇到酒精由橙色变成灰绿色。利用无细胞的酵母汁也可进行酒精发酵，是因为酶起催化作用，催化酒精的产生。酶的活性易受温度和pH等影响，因此需要控制研磨液的温度和pH，防止酶失活。 考点四：光合作用 【解题通法】光合作用和呼吸作用综合 （2025高一下·浙江·学业考试）下列关于绿色植物光合作用的叙述，错误的是（    ） A．光反应发生在叶绿体的类囊体膜上 B．光反应为碳反应提供NADPH和ATP C．碳反应中光能转化为有机物中的化学能 D．光合作用所需的CO2可来自细胞呼吸 【答案】C 【详解】A、光反应的场所是叶绿体的类囊体膜，此处分布光合色素和酶，用于光能的吸收与转化，A正确； B、光反应生成的NADPH和ATP为暗反应中C3的还原提供能量和还原剂，B正确； C、在碳反应（暗反应）中，是将光反应产生的ATP和NADPH中的化学能转化为有机物中的化学能，而不是光能直接转化，光能是在光反应中转化为ATP和NADPH中的化学能的，C错误； D、植物细胞呼吸产生的CO2可以作为光合作用的原料，进入叶绿体参与碳反应（暗反应），D正确。 1.（2025高一·山西·学业考试）植物的生长是一场精密的“能量博弈”，当光合作用的“开源”与细胞呼吸的“节流”达成动态平衡，植物便能在能量代谢的精密网络中，实现有机物的最大化积累，这也是现代农业科技赋能下的“高产密码”。下图为光合作用与细胞呼吸代谢关系示意图，a~d表示过程。请回答下列问题： (1)图中物质A为 ，过程c表示有氧呼吸的第三阶段，发生的场所是 。 (2)图中过程d释放的O2来自光合作用的 阶段，过程b固定CO2的场所是 。 (3)若过程a的速率 （填“大于”“等于”或“小于”）b的速率，则有利于植物增产。 【答案】(1) 丙酮酸 线粒体内膜 (2) 光反应 叶绿体基质 (3)小于 【分析】分析题图可知，图中物质A为丙酮酸；ac为有氧呼吸第二、三阶段，发生场所是线粒体；d为光反应，b为暗反应。 【详解】（1）图中物质A是葡萄糖分解产生的，并进入线粒体代谢，因此A为丙酮酸。过程c表示有氧呼吸的第三阶段，发生的场所是线粒体内膜。 （2）图中过程d释放的O2来自水的光解，发生在光合作用的光反应阶段，过程b固定CO2的过程属于暗反应，其场所是叶绿体基质。 （3）过程a释放CO2的速率代表有氧呼吸速率，过程b固定CO2的速率代表光合速率，若过程a的速率小于b的速率，即有氧呼吸速率小于光合作用速率，消耗的有机物量小于产生的有机物量，细胞中的有机物总量会增加，有利于植物增产。 2．（2025高一下·山东枣庄·学业考试）下图表示某植物叶肉细胞光合作用和有氧呼吸的过程示意图。①～④表示物质，A～E表示生理过程。回答下列问题： (1)①表示 ，A过程中吸收和转化光能的色素分布在 上，B表示 过程。 (2)D过程的场所是 ，在E过程中释放大量能量，生成大量 。在酵母菌细胞中，无氧条件下，葡萄糖最终会被分解成 和二氧化碳。 (3)某植物缺镁元素，叶片发黄，其光合作用速率明显降低，主要原因是 （填字母）生理过程减弱。若某植物在白天叶肉细胞中的光合作用强度与呼吸作用强度相等，则该植物 （填“能”或“不能”）正常生长。 【答案】(1) 氧气（或O2） 类囊体膜 暗反应/碳反应 (2) 线粒体基质 ATP 酒精（或C2H5OH） (3) A 不能 【分析】光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生NADPH与氧气，以及ATP的形成；光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。 【详解】（1）光合作用光反应中，水的光解产生NADPH与氧气，以及ATP的形成，故①是氧气。光反应色素分布在类囊体膜上，具有吸收和转化光能作用。B是暗反应（碳反应），利用光反应产物合成有机物。 （2）D是有氧呼吸第二阶段，场所为线粒体基质。E是有氧呼吸第三阶段，产生大量ATP。酵母菌无氧呼吸产酒精（或C2H5OH）和二氧化碳。 （3）缺镁影响叶绿素合成，光反应（A过程）减弱，进而导致光合作用速率明显降低。植物还有非绿色器官（不能进行光合作用 ）进行呼吸作用消耗有机物，因此若某植物在白天叶肉细胞中的光合作用强度与呼吸作用强度相等，则该植物不能正常生长。 一、单选题 1．果酒放久了易产生沉淀，只要加入少量蛋白酶就可使沉淀消失，而加入其它酶，沉淀不发生变化。这一现象反映了 A．酶的催化作用具有高效性 B．酶的作用条件较温和 C．酶的催化作用具有专一性 D．酶的化学本质是蛋白质 【答案】C 【分析】酶的特性： ①高效性：与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。 ②专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 ③酶的作用条件较温和：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；温度和pH偏高或偏低，酶活性都会明显降低。 【详解】蛋白酶可催化蛋白质水解。由题意可知：加入少量蛋白酶可以使果酒产生的沉淀消失，而加入其它酶，沉淀不发生变化，说明沉淀物的成分为蛋白质，同时也说明酶的催化作用具有专一性，ABD错误，C正确。 2．下图为某加酶洗衣粉包装袋上印有的注意事项，这表明影响酶活性的重要因素是（    ） 注意事项 1．洗涤前减少浸泡用水量，适当延长浸泡时间。 2．使用温水效果最佳。 3．不宜用60℃以上的热水。 A．pH B．湿度 C．温度 D．光照 【答案】C 【分析】酶具有专一性、高效性和作用条件温和的特性，影响酶活性的主要因素有温度、pH等。 【详解】因为提到温水效果最佳，不宜用60℃以上热水，这表明温度对酶活性有重要影响，C正确，ABD错误。 3．多酶片中含有的蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶具有辅助消化的作用。下列关于酶的叙述正确的是 A．多酶片中酶的基本组成单位是氨基酸 B．酶的数量因参与化学反应而减少 C．酶提供化学反应开始时所必需的活化能 D．酶在生物体内才起催化作用 【答案】A 【详解】多酶片中的酶的化学本质是蛋白质，其基本组成单位是氨基酸，A正确；反应前后酶的性质和质量并不发生变化，B错误；酶能降低化学反应的活化能，但不提供能量，C错误；酶在细胞内、外、生物体外都可发挥作用，D错误。 4．下图为某同学所制作的酶催化作用的模型。下列叙述正确的是（    ） A．该模型是物理模型，能解释酶的专一性 B．图中A的元素组成，一定含有碳、氢、氧、氮、磷 C．若图中的B表示氨基酸，则该生理过程表示脱水缩合 D．人成熟的红细胞不能合成酶，因此不可能发生图所示的生理过程 【答案】A 【分析】分析图示，B是底物，A是酶，底物B在酶A的催化下分解成物质C和物质D。 【详解】A、该模型是物理模型，表示有底物与酶结合的特殊位点，能解释酶的专一性，A正确； B、酶的本质是蛋白质或RNA，不一定含有磷元素，B错误； C、脱水缩合是氨基酸结合的过程，图中表示的是物质B的分解，C错误； D、人成熟的红细胞不能合成酶，但是含有许多酶，能催化化学反应，D错误； 5．制作牛排时，厨师通常会加入嫩肉粉。其中的主要成分木瓜蛋白酶会使肉类蛋白质部分水解成小分子多肽和氨基酸，从而使牛排口感嫩而不韧、味美鲜香。下列关于嫩肉粉的使用，叙述错误的是（    ） A．嫩肉粉宜先用温水溶化后再使用 B．制作土豆泥时可加嫩肉粉提升软糯口感 C．嫩肉粉不宜与醋等过酸的调料混用 D．嫩肉粉中的蛋白酶能降低蛋白质水解所需的活化能 【答案】B 【分析】酶是由生物活细胞产生的、对作用底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质或者核糖核酸（RNA）。酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的，酶促反应需要适宜的温度和pH条件。温度过高或过低，pH值过高或过低都会影响酶的活性，高温、过酸和过碱的条件会使酶永久失活。 【详解】A、嫩肉粉功能性成分为木瓜蛋白酶，酶的作用条件温和，宜先用温水溶化后使用，利于酶发挥作用，A正确； B、嫩肉粉其功能性成分为木瓜蛋白酶，而土豆主要含有淀粉，蛋白酶不能水解淀粉，因此制作土豆泥时加嫩肉粉不能提升软糯口感，B错误； C、嫩肉粉不宜与过酸的调料混用，否则会影响酶的空间结构进而影响酶的活性，C正确； D、酶能降低化学反应所需的活化能，嫩肉粉中的蛋白酶能降低蛋白质水解所需的活化能，D正确。 6．下列有关酶的探究实验的叙述，合理的是（    ） 选择 探究内容 实验方案 A 酶的高效性 用和过氧化氢酶分别催化等量分解，待完全分解后检测产生的气体总量 B 酶的专一性 用过氧化氢酶催化过氧化氢水解，检测是否有大量气泡生成 C 温度对酶活性的影响 用淀粉酶分别在热水、冰水和常温条件下催化淀粉水解，反应相同时间后，检测淀粉分解程度 D pH对酶活性的影响 用酶在不同pH条件下催化分解，用斐林试剂检测 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【分析】影响酶促反应速率的因素主要有：温度、pH、底物浓度和酶浓度。 （1）温度（pH）能影响酶促反应速率，在最适温度前，随着温度的升高，酶活性增强，酶促反应速率加快；到达最适温度（pH）时，酶活性最强，酶促反应速率最快；超过最适温度后，随着温度的升高，酶活性降低，酶促反应速率减慢。另外低温酶不会变性失活，但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。 （2）底物浓度能影响酶促反应速率，在一定范围内，随着底物浓度的升高，酶促反应速率逐渐加快，但由于酶浓度的限制，酶促反应速率达到最大值后保持相对稳定。 （3）酶浓度能影响酶促反应速率，在底物充足时，随着酶浓度的升高，酶促反应速率逐渐加快。 【详解】A、用FeCl3和过氧化氢酶分别催化等量H2O2分解，待H2O2完全分解后，检测产生的气体总量是相等的，因此该实验方案不能用来探究酶的高效性，A错误； B、用过氧化氢酶催化过氧化氢水解，检测是否有大量气泡生成，只能证明过氧化氢酶是否能催化过氧化氢分解，而不能证明过氧化氢酶只能催化过氧化氢分解，无法证明酶具有专一性，B错误； C、用淀粉酶分别在热水、冰水和常温下催化淀粉水解，反应相同时间后，可用碘液检测淀粉分解程度，该实验方案可以用来探究温度对酶活性影响，C正确； D、斐林试剂是检测还原性糖的，用H2O2酶在不同pH条件下催化H2O2分解，没有还原性糖产生，因此该实验不能用斐林试剂检测，D错误。 7．为了研究温度对凝乳酶催化乳汁凝固的影响，某同学进行了如下实验：先将酶和乳汁分别放入两支试管，然后将两支试管放入保持一定温度的同一水浴锅中持续15min，再将酶和乳汁倒入同一试管中混合，继续保温并记录凝乳所需要的时间，结果如下： 装置 A B C D E F 水浴温度/℃ 10 20 30 40 50 60 凝乳时间/min 不凝固 7．0 4．0 1．5 4．0 不凝固 该实验说明凝乳酶发挥催化作用最适宜的温度是（    ） A．10℃或60℃左右 B．30℃或50℃左右 C．40℃左右 D．20℃左右 【答案】C 【分析】由题干信息可知，研究的是温度对凝乳酶催化乳汁凝固的影响，自变量是温度，因变量是凝乳情况或凝乳所需的时间。 【详解】分析实验数据可知，除温度外其它条件相同，在40℃时凝乳酶催化乳汁凝固所需的时间最短，所以40℃左右是凝乳酶催化作用最适宜的温度。ABD错误，C正确。 8．赛场上，花样滑冰运动员舞姿翩翩，为其直接提供能量的物质是（    ） A．ATP B．水 C．磷酸 D．氯化钠 【答案】A 【分析】ATP又叫腺苷三磷酸，简称为ATP，其结构式是：A-P～P～P。A-表示腺苷、T-表示三个、P-表示磷酸基团．“～”表示高能磷酸键。ATP是一种含有高能磷酸键的有机化合物，它的大量化学能就储存在高能磷酸键中。ATP水解释放能量断裂的是末端的那个高能磷酸键。 【详解】A、生物体进行生命活动所需能量的直接来源是ATP，A正确； B、水是细胞内含量最多的成分，其中自由水是良好的溶剂，但不能为生命活动提供能量，B错误； CD、磷酸和氯化钠是无机盐不是能源物质，不能为生命活动提供能量，CD错误。 9．ATP是细胞中的能量通货。下列叙述错误的是（    ） A．ATP分解是一种放能反应 B．肌肉收缩过程中，ATP使肌肉中的能量增加，改变形状，属于吸能反应 C．ATP水解形成ADP时释放能量和磷酸基团 D．ATP分子中的2个高能磷酸键不易断裂水解 【答案】D 【分析】ATP的中文名称叫三磷酸腺苷，其结构简式为A-P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，-代表普通磷酸键，～代表高能磷酸键。 ATP为直接能源物质，在体内含量不高，可与ADP在体内迅速转化，ATP与ADP的相互转化的反应式为：ATP⇌ADP+Pi+能量，反应从左到右时能量代表释放的能量，用于各种生命活动。ATP来源于光合作用和呼吸作用，场所是细胞质基质、叶绿体和线粒体。 【详解】A、ATP分解过程中高能磷酸键断裂，释放能量，A正确； B、肌肉收缩过程中需消耗能量，ATP可以提供这个能量使肌肉细胞改变形状，是吸能反应，B正确； C、ATP水解时，远离腺苷的高能磷酸键断裂，形成ADP和磷酸基团，并释放能量，C正确； D、ATP分子中两个高能磷酸键都能断裂，且远离腺苷A的那个高能磷酸键更容易断裂水解，D错误。 10．能量通货ATP的结构如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．①表示腺苷 B．②表示核糖 C．③含P元素 D．④的稳定性较差 【答案】A 【分析】1、ATP中文名称叫三磷酸腺苷，结构简式A-P ～ P ～ P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团， ～ 代表高能磷酸键。ATP水解时远离A的磷酸键线断裂，释放能量，供应生命活动。 2、题图分析：图中①是腺嘌呤，②表示核糖，③是磷酸基团，④是高能磷酸键。 【详解】A、①表示腺嘌呤，A错误； B、②表示核糖，B正确； C、③表示磷酸基团，含P元素，C正确； D、④表示高能磷酸键，该化学键不稳定，远离A的那个高能磷酸键很容易断裂，也很容易重新形成，D正确。 11．在刚失去收缩功能的离体肌肉上滴加ATP溶液，肌肉很快发生明显的收缩，下列关于ATP的叙述正确的是（    ） A．ATP是肌肉细胞能直接利用的一种糖类 B．由1个核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成 C．分子中与磷酸基团相连接的化学键都是高能磷酸键 D．剧烈运动时体内ATP会因大量消耗出现显著下降 【答案】B 【分析】ATP的中文名称是腺苷三磷酸，其结构简式为A-P~P~P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，~代表一种特殊的化学键，由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，使得这种化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，也就是具有较高的转移势能。ATP是一种高能磷酸化合物。 【详解】A、ATP水解释放能量，可为蛋白质的合成提供能量，是细胞中的直接能源物质，不是糖类，A错误； B、ATP的中文名称为腺苷三磷酸，其由1个核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成，B正确； C、ATP中磷酸基团与核糖相连接的化学键不是高能磷酸键，C错误； D、剧烈运动时ATP和ADP之间的相互转化速度加快，进而可以满足机体对能量的需求，因而体内ATP含量能保持相对稳定，D错误。 12．每年4月份的丽水九龙湿地，萤火虫构成了神奇的夜景。萤火虫发光机理在于尾部部分细胞内存在的荧光素，在荧光素酶和能量的作用下与氧发生化学反应，发出荧光。某同学在体外模拟萤火虫发光，具体操作如下： 组别 底物 酶 能源 结果 ① 荧光素 不加酶 ATP 未发出荧光 ② 荧光素 荧光素酶 ATP 发出荧光 ③ 荧光素 高温处理的荧光素酶 ATP 未发出荧光 ④ 荧光素 蛋白酶 ATP 未发出荧光 ⑤ 荧光素 荧光素酶 葡萄糖 ？ 下列相关分析正确的是（    ） A．①②组、②④组说明酶具有高效性和专一性 B．②③组说明高温降低化学反应的活化能 C．实验⑤的“？”处所对应的结果是发出荧光 D．②和⑤说明葡萄糖不是细胞的直接能源物质 【答案】D 【分析】酶具有高效性、专一性、作用条件较温和的特点，酶催化反应的机理在于降低化学反应的活化能。 【详解】A、由①、②组结果可知，荧光素发生化学反应发出荧光离不开酶的催化，酶催化反应的机理在于降低化学反应的活化能， 实验②、④的自变量是酶的种类，需要控制的无关变量有温度、pH等，其结果可证明：荧光素在ATP供能，在荧光素酶的作用下，才能发出荧光，证明酶具有专一性，不能证明高效性，A错误； B、②③组说明高温会使酶失活，不能降低化学反应的活化能，B 错误； C、葡萄糖不是细胞的直接能源物质，不能为该反应提供能量，实验⑤的“？”处所对应的结果是未发出荧光，C 错误； D、②中用 ATP 可以发出荧光，⑤中用葡萄糖未发出荧光，说明葡萄糖不是细胞的直接能源物质，D 正确。 13．在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中，观察到澄清石灰水变浑浊，说明产生了（    ） A．水 B．酒精 C．葡萄糖 D．二氧化碳 【答案】D 【分析】在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。 【详解】“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中 观察到澄清石灰水变浑浊，说明酵母菌细胞呼吸过程中产生了CO2，D正确，ABC错误。 14．下图为人体细胞有氧呼吸过程第一阶段示意图，图中甲表示的物质是（　　） A．丙酮酸 B．氧气 C．水 D．乳酸 【答案】A 【分析】有氧呼吸全过程分为三个阶段：第一阶段发生在细胞质基质中，其过程是1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸，产生少量的[H]，并释放少量的能量；第二阶段发生在线粒体基质中，其过程是丙酮酸与水一起被彻底分解生成CO2和[H]，释放少量的能量；第三阶段是在线粒体内膜上完成的，其过程是前两个阶段产生的[H]与氧结合生成H2O，并释放大量的能量。 【详解】图示为人体细胞有氧呼吸过程的第一阶段，而有氧呼吸第一阶段的过程是：1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸，产生少量的[H]，并释放少量的能量，因此图中甲表示的物质是丙酮酸，A正确，BCD错误。 15．慢跑是一种健康的有氧运动。在有氧呼吸的三个阶段中，消耗氧气的是（　　） A．第一阶段 B．第二阶段 C．第三阶段 D．第二、三阶段 【答案】C 【解析】有氧呼吸的第一阶段是葡萄糖分解产生丙酮酸和还原氢，同时产生少量能量，发生的场所是细胞质基质；第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和还原氢，释放少量能量，发生的场所是线粒体基质；第三阶段是还原氢与氧气结合生成水，释放大量能量，发生的场所是线粒体内膜。 【详解】A、有氧呼吸的第一阶段的反应物是葡萄糖，不消耗氧气，A错误； B、有氧呼吸的第二阶段的反应物是丙酮酸和水，不消耗氧气，B错误； C、有氧呼吸的第三阶段是还原氢与氧气结合生成水，因此氧气消耗发生在有氧呼吸的第三阶段，C正确； D、有氧呼吸的第一和第二阶段都不消耗氧气，D错误。 16．同学们用包装盒制作水培装置种植菠菜，如图所示。用增氧泵向水中通气，有利于菠菜根进行（　　） A．光合作用 B．呼吸作用 C．蒸腾作用 D．扩散作用 【答案】B 【分析】呼吸作用是细胞内的有机物在氧气的参与下被分解成二氧化碳和水，同时释放出能量的过程。 【详解】图中的生理过程可以表示绿色植物的呼吸作用。利用增氧泵向水中通气来增加氧气在水中的含量，有利于菠菜根进行呼吸作用。 17．下列关于细胞呼吸原理的应用，说法错误的是（    ） A．包扎伤口时，需要用透气的“创可贴”，以保证伤口处细胞的有氧呼吸 B．在农业生产中，及时耕地松土透气，可以保证根部细胞的有氧呼吸 C．乳酸大量积累会使肌肉酸胀乏力，所以提倡慢跑等有氧运动 D．潍坊萝卜需低温低氧贮存，避免细胞呼吸消耗大量有机物造成“糠心” 【答案】A 【分析】细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸，其中有氧呼吸能将有机物彻底氧化分解，为生物的生命活动提供大量能量。中耕松土能增加土壤中氧的含量，促进根细胞有氧呼吸，有利于植物对无机盐的吸收；水果、蔬菜应储存在低氧、一定湿度和零上低温的环境下；粮食应该储存在低氧、干燥和零上低温的环境下。用透气的纱布包扎伤口可避免制造无氧环境，从而抑制破伤风杆菌的代谢。慢跑时主要从有氧呼吸中获取能量，可避免无氧呼吸产生大量乳酸使肌肉酸胀乏力。 【详解】A、由于氧气能抑制破伤风杆菌的无氧呼吸，所以在包扎伤口时，可选用透气的纱布进行包扎，以达到抑制破伤风杆菌的无氧呼吸，避免厌氧病原菌繁殖，A错误； B、中耕松土能够增加土壤的通气量，有利于植物的根系进行有氧呼吸，并能促进其吸收土壤中的无机盐，B正确； C、提倡慢跑等有氧运动，原因之一是人体细胞在缺氧条件下进行无氧呼吸，积累大量的乳酸，会使肌肉产生酸胀乏力的感觉，C正确； D、瓜果蔬菜在充足的氧气条件下，能进行有氧呼吸，细胞代谢旺盛，有机物消耗多；而在低氧条件下，有氧呼吸较弱，又能抑制无氧呼吸，所以细胞代谢缓慢，有机物消耗少．适宜的湿度能保证瓜果蔬菜水分的充分储存。因此在低温、低氧、适宜的湿度条件下，最有利于瓜果蔬菜保鲜，D正确。 18．某超市有一批过保质期的酸奶出现胀袋现象，酸奶中可能含有乳酸菌、酵母菌等。下列对胀袋现象的原因分析，可能的是（    ） A．乳酸菌无氧呼吸产生乳酸造成胀袋 B．乳酸菌无氧呼吸产生CO2造成胀袋 C．酵母菌无氧呼吸产生酒精造成胀袋 D．酵母菌无氧呼吸产生CO2造成胀袋 【答案】D 【分析】乳酸菌是厌氧菌，只能进行无氧呼吸，其无氧呼吸反应产物为乳酸，不产生二氧化碳；酵母菌是兼性厌氧菌，有氧条件下进行有氧呼吸，缺氧或无氧条件下进行无氧呼吸，其无氧呼吸产物为酒精和二氧化碳。 【详解】AB、乳酸菌是厌氧菌，只进行无氧呼吸；酵母菌是兼性厌氧菌，既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸。乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，不产生CO2，不会造成胀袋，AB错误； CD、酵母菌无氧呼吸产生酒精和CO2，CO2造成胀袋，C错误，D正确。 19．细胞进行有氧呼吸时，生成的水中的氧元素来自于（　　） A．O2 B．H2O C．ATP D．丙酮酸 【答案】A 【分析】有氧呼吸分为三个阶段，第一阶段是在细胞质基质中进行，葡萄糖分解为丙酮酸和少量[H]，并释放少量能量；第二阶段在线粒体基质中进行，丙酮酸和水反应生成二氧化碳和大量[H]，并释放少量能量；第三阶段在线粒体内膜上进行，前两个阶段产生的[H]与氧气结合生成水，并释放大量能量。 【详解】 在有氧呼吸第三阶段，[H]与氧气反应生成水，所以生成的水中的氧元素来自于氧气，A 正确，BCD 错误。 20．为实现更好的经济效益，果商常将水果进行储藏保鲜。从减少有机物消耗角度考虑，通常采取的储藏保鲜措施是（　　） A．提高温度、降低氧气含量 B．降低温度、提高氧气含量 C．降低温度、降低氧气含量 D．提高温度、提高氧气含量 【答案】C 【分析】一般而言，在一定的温度范围内，呼吸强度随着温度的升高而增强；在一定的氧气浓度范围内，呼吸强度随着温度的升高而增强。 【详解】温度能影响呼吸作用，主要是影响呼吸酶的活性。一般而言，在一定的温度范围内，呼吸强度随着温度的升高而增强；在一定的氧气浓度范围内，呼吸强度随着温度的升高而增强。 根据温度对呼吸强度的影响原理，新鲜蔬菜放入冰箱中，降低温度，使蔬菜的呼吸作用减弱，以减少呼吸作用对有机物的消耗，可延长保鲜时间，C正确，ABD错误。 21．酿造啤酒离不开酵母菌，下列叙述正确的是（    ） A．酵母菌属于兼性厌氧菌，产生CO2的场所只有细胞质基质 B．酿造啤酒时要全程密封，以保证酵母菌无氧呼吸产生酒精 C．酸性条件下，酒精可使橙色的重铬酸钾溶液变为灰绿色 D．探究酵母菌呼吸方式时，需要设置空白对照 【答案】C 【分析】探究酵母菌细胞呼吸方式实验的原理是：（1）酵母菌是兼性厌氧型生物；（2）酵母菌呼吸产生的CO2可用溴麝香草酚蓝水溶液或澄清石灰水鉴定，因为CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，或使澄清石灰水变浑浊；（3）酵母菌无氧呼吸产生的酒精可用重铬酸钾鉴定，由橙色变成灰绿色 【详解】A、酵母菌属于兼性厌氧菌，产生CO2的场所有细胞质基质（无氧呼吸）和线粒体基质（有氧呼吸），A错误； B、酿造啤酒时先通气让酵母菌大量繁殖，再密封进行无氧呼吸发酵，B错误； C、酸性条件下，酒精可使橙色的重铬酸钾溶液变为灰绿色，可根据此原理进行鉴定，C正确； D、探究酵母菌呼吸方式时，无需设置空白对照，有氧组和无氧组形成对比实验，D错误。 22．阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱。如果将一瓶色素提取液放在光源和三棱镜之间，连续光谱中被吸收较多的是（　　） A．绿光区 B．红光区和绿光区 C．蓝紫光区和绿光区 D．红光区和蓝紫光区 【答案】D 【分析】阳光通过三棱镜发生色散现象，使其显示出七种颜色的连续光谱；而叶绿素提取液可以吸收白光（阳光）中的除绿色之外的光谱。 【详解】叶绿体中的色素包括叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和胡萝卜素，这些色素对不同光质的光吸收不同：叶绿素a、叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光；叶黄素和胡萝卜素主要吸收蓝紫光，所以该光谱通过叶绿素后，红光、蓝紫光被大量吸收，不能透射而形成黑色条带，即D正确，ABC错误。 23．如图表示植物光合作用的一个阶段，有关叙述正确的是（   ） A．该反应的场所是叶绿体的类囊体 B．无光条件有利于暗反应进行 C．提高温度一定能促进的生成 D．生成（）需要NADPH、ATP和多种酶 【答案】D 【分析】根据题意和图示分析可知：图示表示植物光合作用暗反应阶段，该过程在叶绿体基质中进行，包括二氧化碳的固定：CO2+C5→2C3和C3的还原：2C3→（CH2O）+C5，其中C3的还原需要[H]、ATP和多种酶参与。 【详解】A、图示包括CO2固定和C3还原，表示植物光合作用暗反应阶段，该过程在叶绿体基质中进行，A错误； B、C3的还原需要光反应产生的[H]、ATP参与，无光不能形成[H]、ATP，不利于暗反应进行，B错误； C、若图示是在最适温度条件下进行的，提高温度则会降低酶的活性，进而影响葡萄糖的生成，C错误； D、C3还原为（CH2O）的过程需要光反应产生的NADPH、ATP参与，还需要叶绿体基质中多种酶的参与，D正确。 24．纸层析法分离叶绿体色素时，滤纸条下端倒数第二条色素名称和颜色分别是 A．叶绿素a、蓝绿色 B．叶绿素b、黄绿色 C．胡萝卜素、橙黄色 D．叶黄素、黄色 【答案】A 【详解】纸层析法分离叶绿体色素时，滤纸条上色素带有四条，由上到下分别是橙黄色的胡萝卜素、黄色的叶黄素、蓝绿色的叶绿素a、黄绿色的叶绿素b，因此滤纸条下端倒数第二条色素是叶绿素a，呈蓝绿色， 25．光合作用过程中，产生ATP和消耗ATP的部位在叶绿体中依次为（　　） ①外膜②内膜③基质④类囊体薄膜 A．③② B．③④ C．①② D．④③ 【答案】D 【分析】光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段，光反应可产生ATP和NADPH，暗反应消耗ATP和NADPH。 【详解】光合作用的光反应中消耗ADP和Pi形成ATP，是在叶绿体类囊体薄膜上（基粒）进行的，ADP和Pi是暗反应中ATP的分解产生的，是在叶绿体基质中进行的，即D正确，ABC错误。 26．美国科学家鲁宾和卡门用18O分别标记H2O和CO2中的氧，证明了光合作用（ ） A．制造了有机物 B．利用了根系吸收的水分 C．释放的氧气来自H2O D．释放的氧气来自CO2 【答案】C 【详解】试题分析：美国科学家鲁宾和卡门通过同位素分别标记H218O和C18O2，发现只有标记 H218O的一组产生的18O2中有标记，两组对照说明光合作用释放的氧气全部来自水，而不是来自于二氧化碳，C正确。 考点：本题考查光合作用的相关知识，属于对理解、应用层次的考查。 27．下图为某植物在室温25℃、不同光照强度下CO2吸收速率的变化曲线图。请据图判断（    ） A．a点时只进行呼吸作用 B．b点时光合速率为零 C．c点时光合速率等于呼吸速率 D．c点之后只进行光合作用 【答案】A 【分析】本题考查了影响光合作用与呼吸作用的环境因素以及两者之间的关系，解答本题的关键是正确理解光合作用强度与光照强度的曲线关系。据图分析：在一定的范围内随光照强度增加光合作用增强，当达到一定的光照强度后，光照强度增加，光合作用不再增强，此时的限制因素可能是温度、二氧化碳浓度等；a点光照强度为0，此时不进行光合作用，只进行呼吸作用；b点表示光合作用强度与呼吸作用强度相等。 【详解】A、a点时光照强度为0，植物不能进行光合作用，只进行呼吸作用，A正确； B、b点表示绿色植物光合作用强度等于呼吸作用强度，B错误； C、c点时光合作用速率大于呼吸作用速率，且光合作用达到饱和状态，C错误； D、c点光合作用与呼吸作用同时进行，D错误。 28．下列措施中不会提高温室蔬菜产量的是（    ） A．增大O2浓度 B．增加CO2浓度 C．增强光照强度 D．调节室温 【答案】A 【分析】光合作用原理是在叶绿体里利用光能把二氧化碳和水合成有机物并放出氧气，同时把光能转变成化学能储存在制造的有机物里；呼吸作用的原理是在氧气的作用下把有机物分解成二氧化碳和水，同时释放能量；可见要想提高作物的产量就要想办法促进光合作用，并抑制呼吸作用。由光合作用原理可知促进光合作用的措施有：增加光照、增加原料二氧化碳和水，同时我们知道适当提高温度可以促进生物的生命活动，因此适当增加白天的温度可以促进光合作用的进行．而夜晚适当降温则可以抑制其呼吸作用。 【详解】A、增加氧气浓度，只可能提高有氧呼吸速率，不能提高有机物的产量，所以不会提高温室蔬菜产量，A正确； B、二氧化碳是光合作用的原料，原料增多后合成的有机物也可能会增多，所以适度增加大棚中的二氧化碳气体的含量能促进光合作用，从而达到增产的目的，B错误； C、增强光照强度，可以增大光合作用光反应，故可以提高蔬菜产量，C错误； D、适当提高温度可以促进生物的生命活动，因此适当增加白天的温度可以促进光合作用的进行，让植物合成更多的有机物；而夜晚适当降温则可以抑制其呼吸作用，使其少分解有机物，这样白天合成的多，夜晚分解的少，剩余的有机物就多，产量自然就高，D错误。 二、非选择题 29．下面列出的材料可任意选用，实验用具充足。请回答下列问题：（注：答案中溶液可不写浓度） 供选材料试剂（以下未说明的百分浓度均为质量分数浓度，各溶液均新配制）：2%淀粉酶溶液。20%肝脏研磨液、3%FeCl3溶液、3%淀粉溶液、3%蔗糖溶液、体积分数为3%的过氧化氢溶液，5%HCI、5%NaOH、热水、蒸馏水、冰块、碘液、斐林试剂。 注：淀粉在酸性条件下易分解。 (1)淀粉酶和FeCl3的作用机理是 。 (2)研究淀粉酶的专一性，选用的反应物最好是 ，最好用“加入 ，观察颜色变化”的方法来获得实验结果。 (3)要证明温度对酶活性的影响，不宜作为反应物的是 。 (4)要证明pH对酶活性的影响，不宜作为反应物的是 。 【答案】(1)降低化学反应所需的活化能 (2) 淀粉溶液和蔗糖溶液 斐林试剂 (3)过氧化氢溶液 (4)淀粉 【分析】由于酸性条件下淀粉易分解，因此淀粉不能作为探究pH对酶活性影响的实验材料，因此要证明pH对酶活性的影响，选用的反应物最好是过氧化氢溶液；研究淀粉酶的专一性，选用的反应物最好是淀粉溶液和蔗糖溶液，由于淀粉酶可以水解淀粉而不能水解蔗糖，产物是还原性糖，最好用加入斐林试剂观察砖红色是否出现，来捕获实验结果；由于过氧化氢在高温下易分解，因此要证明温度对酶活性的影响，选用的反应物最好是淀粉溶液，通过加入碘液观察蓝色褪去的程度判断淀粉的分解量。 【详解】（1）淀粉酶和FeCl3是催化剂，催化剂的作用机理是降低化学反应所需的活化能。 （2）淀粉酶的专一性，根据题中所给的材料，应该是底物不同，酶相同，所以选用的底物是淀粉和蔗糖，酶选淀粉酶，需要用的检测试剂是斐林试剂，因为淀粉酶可以水解淀粉而不能水解蔗糖，产物是还原性糖。不能用碘液来进行检测，因为无论蔗糖是否被水解，都不能和碘液反应。 （3）要证明温度对酶活性的影响不宜作为反应物，因为过氧化氢在高温下易分解。 （4）要证明pH对酶活性的影响，不宜作为反应物的是淀粉，因为酸性条件下淀粉易分解。 30．最近海天味业因为“添加剂”双标事件本年度二度冲上热搜，我们在关注食品健康的同时，也很关注资源合理利用。海天的龙头产品比如“蚝油”、“酱油”等，其选材以生蚝、黄豆等富含蛋白质的原材料，加工过程中产生的下脚料富含优质蛋白，随意丢弃不仅浪费资源，还会污染环境。利用木瓜蛋白酶处理，可以变废为宝。请回答下列问题： (1)木瓜蛋白酶可将下脚料中的蛋白质分解为多肽，但不能进一步将多肽分解为氨基酸，说明酶具有 性。 (2)为确定木瓜蛋白酶的最适用量和最适pH，研究人员进行了相关实验，结果如下图所示。 注：酶解度是指下脚料中蛋白质的分解程度。 据图分析，木瓜蛋白酶添加量应控制在 %，pH应控制在 ，偏酸、偏碱使酶解度降低的原因是 。 (3)若要探究木瓜蛋白酶的最适温度，实验的基本思路是 。 【答案】(1)专一 (2) 0.020 6.5 酶的空间结构改变，活性降低 (3)设置一系列温度梯度，其他条件相同且适宜，分别测定木瓜蛋白酶对下脚料中蛋白质的分解程度 【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分是蛋白质、少量是RNA； 2、酶的特性．①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍；②专一性：每一种酶只能催化一种或者一类化学反应；③酶的作用条件较温和：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。 【详解】（1）木瓜蛋白酶可将下脚料中的蛋白质分解为多肽，但不能进一步将多肽分解为氨基酸，说明酶具有专一性。 （2）为确定木瓜蛋白酶的最适用量和最适pH，研究人员进行了相关实验，结果显示随着木瓜蛋白酶的增加蛋白质的分解程度逐渐上升，直至达到相对稳定，结合图示可知木瓜蛋白酶添加量应控制在0.020%，因为超过该值，酶解度不再增加，pH应控制在6.5，因为该值是木瓜蛋白酶最适pH值，偏酸、偏碱都会破坏酶的空间结构进而导致酶失活。 （3）若要探究木瓜蛋白酶的最适温度，需要将温度设为自变量，反应速率为因变量，无关变量要求相同且适宜。则实验设计如下：设置一系列温度梯度，其他条件相同且适宜，分别测定木瓜蛋白酶对下脚料中蛋白质的分解程度，酶解度最大时对应的温度是该酶的最适温度。 31．图甲表示ATP与ADP相互转化的过程，图乙表示某类酶作用的模型，图丙表示某反应“甲物质（反应物）→乙物质（生成物）”进行过程中，有酶参与和无酶参与时的能量变化示意图。结合下图回答下列各题： (1)图甲中的ATP含有哪种五碳糖？ 。有氧呼吸过程中①发生的场所是 。 (2)若图乙是图甲中②过程的示意图，其中代表酶的是图乙中的 。（填图乙中的字母） (3)图丙中曲线 表示有酶参与，酶参与反应时，降低的活化能为 （填“E1”或“E2”或“E3”或“E4”）。 【答案】(1) 核糖 细胞质基质和线粒体（线粒体基质和线粒体内膜） (2)B (3) II E4 【分析】图甲中，①表示ATP合成，所需的能量来源于生物化学反应释放的能量，即在人和动物体内，来自细胞呼吸；绿色植物体内则来自细胞呼吸和光合作用。②表示ATP水解，所释放的能量用于各种需要能量的生命活动。 【详解】（1）ATP的结构简式为A-P~P~P，其中的“A”代表腺苷，是腺嘌呤+核糖组成，即ATP含有的五碳糖是核糖；有氧呼吸过程三个阶段都有ATP 的合成，发生的场所是细胞质基质和线粒体（线粒体基质和线粒体内膜）。 （2）图甲中②过程表示ATP的分解，若图乙表示图甲中②过程示意图，其中B在反应前后未发生变化，表示酶。 （3）酶的作用原理是降低化学反应所需的活化能，则曲线II示有酶参与，酶降低的活化能为E4。 32．如图是有氧呼吸过程图解，请据图回答下列问题： (1)写出①②③所代表的物质名称：① ，② ，③ 。 (2)④⑤⑥中合成ATP最多的是 。 (3)有氧呼吸的第一阶段发生在 ，第二、第三阶段发生在 ，产生CO2的场所是 。 (4)人剧烈运动后，肌肉酸痛是 供应不足，肌肉细胞内的C6H12O6分解产生的 积累所致。 (5)上图中请写出有氧呼吸总的反应方程式： 。 【答案】(1) 丙酮酸 水 二氧化碳 (2)⑥ (3) 细胞质基质 线粒体 线粒体基质 (4) O2 乳酸 (5)C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量 【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。 【详解】（1）①是呼吸作用第一阶段与[H]同时产生的产物，表示丙酮酸；②是[H]与氧气结合的产物，表示水；③是有氧呼吸第二阶段的产物，表示二氧化碳。 （2）④⑤⑥分别是有氧呼吸的第一阶段、第二阶段和第三阶段，其中合成ATP最多的是⑥有氧呼吸第三阶段。 （3）有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质，第二、第三阶段发生在线粒体中，分别是线粒体基质和线粒体内膜；产生CO2的过程是有氧呼吸第二阶段，场所是线粒体基质。 （4）人剧烈运动后，肌肉酸痛是氧气供应不足，肌肉进行无氧呼吸产生乳酸所致。 （5）有氧呼吸总的反应方程式为：C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量。 33．下列分别是叶绿体模型图和绿色植物光合作用过程图解，请据图回答下列问题： (1)吸收光能的色素分布在叶绿体的[        ] 上。 (2)暗反应中需要光反应提供的物质[④] 和[⑤] 。 (3)过程Ⅳ称为 ，其产物为 。 (4)Ⅱ表示的阶段化学反应在 中进行。夏日的午后，如果气温过高，叶片的气孔关闭，导致[⑥] 供应大大减少，C3的产量随之 （填“增加”或“减少”）。 (5)科学家利用同位素标记法，证明了光合作用产生的O2来自 。 (6)光合作用的总方程式为 。 【答案】(1)[②]类囊体薄膜 (2) NADPH ATP (3) C3的还原 （CH2O）和C5 (4) 叶绿体基质 CO2#二氧化碳 减少 (5)水#H2O (6)CO2＋H2O （CH2O）＋O2 【分析】1、分析图可知，图中①表示叶绿体外膜，②表示类囊体薄膜，③表示叶绿体基质，④表示光反应产物[H]即NADPH，⑤表示ATP，⑥表示二氧化碳，⑦表示糖类。Ⅰ表示光反应阶段，Ⅱ表示暗反应阶段，Ⅲ表示二氧化碳的固定，Ⅳ表示C3的还原。 2、光合作用分为两个阶段：光反应和暗反应 （1）光反应阶段：光合作用 第一个阶段中的化学反应，必须有光才能进行，这个阶段叫做光反应阶段。光反应阶段的化学反应是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能，有两方面用途：一是将水分解成氧和[H]，氧直接以分子的形式释放出去，[H]则被传递到叶绿体内的基质中，作为活泼的还原剂，参与到暗反应阶段的化学反应中去；二是在有关酶的催化作用下，促成ADP与Pi发生化学反应，形成ATP。这样，光能就转变为储存在ATP中的化学能。这些ATP将参与光合作用第二个阶段的化学反应。 （2）暗反应阶段：光合作用 第二个阶段中的化学反应，有没有光都可以进行，这个阶段叫做暗反应阶段。暗反应阶段的化学反应是在叶绿体内的基质中进行的。在暗反应阶段中，绿叶通过气孔从外界吸收进来的二氧化碳，不能直接被[H]还原。它必须首先与植物体内的C5( 一种五碳化合物)结合，这个过程叫做二氧化碳的固定。一个二氧化碳分子被一个C5分子固定以后，很快形成两个C3(一种三碳化合物)分子。在有关酶的催化作用下，C3接受ATP释放的能量并且被[H]还原。随后，一些接受能量并被还原的C3经过一系列变化，形成糖类；另些接受能量并被还原的C3则经过一系列的化学变化，又形成C5从而使暗反应阶段的化学反应持续地进行下去。 【详解】（1）吸收光能的色素分布在叶绿体的②类囊体薄膜上。 （2）暗反应中需要光反应提供的物质[④]NADPH和[⑤]ATP。 （3）过程Ⅳ是将C3还原生成糖类（CH2O）和C5，称为C3的还原。 （4）Ⅱ表示暗反应阶段，在叶绿体基质中进行，夏日的午后，如果气温过高，叶片的气孔关闭，导致[⑥]二氧化碳供应大大减少，短时间内，使C3的来源减少，去路不变，所以C3的产量随之减少。 （5）光合作用中，氧气仅来源于水的光解，所以科学家利用同位素标记法，证明了光合作用产生的O2来自水。 （6）光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并释出氧气的过程，所以光合作用的总方程式为：CO2＋H2O（CH2O）＋O2 34．某大棚基地绘出如图表示大气中氧的含量对植物组织内产生CO2的影响，请据图帮助解决以下实际问题： （1）A点表示植物组织释放的CO2较多，这些CO2是植物细胞进行 的产物。 （2）为了有利于储藏蔬菜和水果，储藏室内的氧气应调节到图中的哪一点所对应的浓度？ 。另外温度控制应为 （填“低温”或“高温”），湿度控制应为 （填“干燥”或“一定湿度”） （3）在储藏过程中，湿度会增大，原因是细胞进行 的第 阶段产生水。 【答案】 无氧呼吸（酒精发酵） B点 低温 一定湿度 有氧呼吸 三 【分析】1.有氧呼吸全过程：第一阶段：在细胞质基质中，一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量，这一阶段不需要氧的参与。第二阶段：丙酮酸进入线粒体的基质中，分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三阶段：在线粒体的内膜上，[H]和氧气结合，形成水和大量能量，这一阶段需要氧的参与。 2.无氧呼吸全过程：第一阶段：在细胞质的基质中，与有氧呼吸的第一阶段完全相同。即一分子的葡萄糖在酶的作用下分解成两分子的丙酮酸，过程中释放少量的[H]和少量能量。第二阶段：在细胞质的基质中，丙酮酸在不同酶的催化下，分解为酒精和二氧化碳，或者转化为乳酸。无氧呼吸第二阶段不产生能量。 曲线图分析：图中A点氧气的浓度为0，植物只能进行无氧呼吸，释放出的二氧化碳是无氧呼吸的产物；由A到B，氧气增加，无氧呼吸受到抑制，所以CO2的释放量急剧减少；由B到C，随着氧气的增加，植物的有氧呼吸加强，CO2释放量增多，所以CO2的释放量又不断增加。 【详解】（1）A点氧气浓度为0，A点表示植物组织释放的CO2较多，这些二氧化碳是无氧呼吸的产物。 （2）B点时，由于氧气浓度的增加，无氧呼吸受到抑制，但有氧呼吸相对较弱，因此此时的产物量表示有氧呼吸和无氧呼吸CO2释放总量的相对值，图中显示 ，此时的二氧化碳量产生的最少，因此，B点对应的氧气浓度是储藏果蔬的最佳浓度。另外温度控制应为低温，因为低温条件下酶活性较低，呼吸速率较慢，同时为了保鲜需要储藏在具有一定湿度的空间内。 （3）在储藏过程中，湿度会增大，因为细胞进行有氧呼吸的第三阶段产生水，故此会导致储藏过程中湿度增大的现象。 35．某小组探究酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸释放热量的多少。实验装置如下图，锥形瓶外有保温装置。 回答下列问题： (1)甲、乙装置中酵母菌进行有氧呼吸的是 ，进行无氧呼吸的是 。 (2)实验通过测量温度的高低比较热量的多少，应将温度计插入 锥形瓶中；并且应将温度计插入 （选填“液面以上”或“液面以下”）。 (3)有氧呼吸与无氧呼吸释放热量的差异原因：从发生场所看，有氧呼吸除了发生在细胞溶胶以外，第二、三阶段都发生在 ；从有氧呼吸阶段来看，释放能量最多的是第 阶段，而释放的能量中大部分去向是 。 (4)根据以上分析，相同时间后甲的温度 乙的温度，说明有氧呼吸释放热量更多。 【答案】(1) 甲 乙 (2) BC 液面以下 (3) 线粒体 三 以热能形式散失 (4)高于 【分析】分析实验装置图：甲图通入空气，说明其探究的是酵母菌的有氧呼吸，而乙图是密封装置，说明其探究的是酵母菌的无氧呼吸。图中质量分数为10%的NaOH溶液的作用是除去空气中的CO2，以免影响实验结果。 【详解】（1）甲图通入空气，说明其探究的是酵母菌的有氧呼吸，而乙图是密封装置，说明其探究的是酵母菌的无氧呼吸。 （2）通过测量温度的高低比较热量的多少，应将温度计插入含酵母菌的锥形瓶中，即BC锥形瓶中；并且应将温度计插入液面以下。 （3）有氧呼吸除了发生在细胞溶胶以外，第二、三阶段都发生在线粒体，从有氧呼吸阶段来看，释放能量最多的是第三阶段，而释放的能量中大部分去向是以热能形式散失。 （4）相同时间后甲的温度高于乙的温度，说明有氧呼吸释放热量更多。 36．影响绿色植物光合作用的因素是多方面的，其外界因素有光照强度、CO2含量、温度等，其内部因素有酶的活性、色素的数量、五碳化合物等，请根据下图分析： (1)如果X代表光照强度，光照强度影响光合作用强度，主要是影响 阶段，该阶段发生的部位是 。此时光合作用强度随光照强度的变化可用曲线 来表示。 (2)如果X代表温度，温度主要通过影响 来影响光合作用强度。如果X代表CO2的含量，CO2的含量影响光合作用强度，主要是影响 的产生。当光合作用强度达到最大值时，此时限制因素最可能是内部因素中的 。 【答案】(1) 光反应 类囊体的薄膜上 a或c (2) 酶的活性 C3 C5的量 【分析】光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段的特征是在光驱动下生成氧气、ATP和NADPH的过程。暗反应阶段是利用光反应生成NADPH和ATP进行碳的同化作用，使气体二氧化碳还原为糖。由于这阶段基本上不直接依赖于光，而只是依赖于NADPH和ATP的提供，故称为暗反应阶段。 【详解】（1）如果X代表光照强度，光反应需要光，因此光照强度主要影响光反应过程；光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上；光照度在一定范围内促进光合速率的提高，超过一定范围则不能再促进其提高，但不会抑制，因此此时光合作用强度随光照强度的变化可用曲线a或c来表示。 （2）如果X代表温度，温度主要通过影响酶的活性来影响光合作用强度，可以用图中的d曲线表示；如果X代表CO2的含量，CO2参与暗反应中CO2的固定，CO2和五碳化合物固定成三碳化合物，从而影响三碳化合物的产生；当光合作用强度达到最大值时，此时限制因素最可能是内部因素中的C5的量，影响暗反应速率。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $