高三生物 考前三个月 专题3 细胞的代谢.docx

1、高三生物 考前三个月 专题3 细胞的代谢细胞的代谢直击考纲1.酶在代谢中的作用()。2.ATP在能量代谢中的作用()。3.光合作用的基本过程()。4.影响光合作用速率的环境因素()。5.细胞呼吸()。考点6模型解读酶的本质、特性及影响因素判断下列有关酶的叙述(1)甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如右图所示。由图可知，甲酶不可能是具有催化功能的RNA，而乙酶的化学本质为蛋白质 () (2)同一个体各种体细胞酶的种类相同、数量不同，代谢不同；同一个细胞中，酶的种类和数量不会发生变化；同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中 ()(3)高温和低温均能破坏酶的空间结构使其失去活性，

2、如图表示酶活性与温度的关系，当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性下降 () (4)酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率；滴加肝脏研磨液可降低过氧化氢的分解反应的活化能而滴加FeCl3溶液不能 ()(5)探究温度对酶活性的影响时，将酶与底物溶液在室温下混合后于不同温度下保温 ()(6)若18 时，在不同pH条件下大菱鲆消化道各部位蛋白酶活性如图，则在探究三种酶的最适温度的实验中，胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的pH应分别控制在2 和8 ()1酶的相关模型构建及解读分析(1)酶的专一性甲模型中，为酶，为底物，为产物。一种酶只能催化一种或一类化学反应，这与酶的空间结构及底物的结构

3、有关。乙模型中，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能够催化该反应；在A反应物中加入酶B，反应速率与未加酶时相同，说明酶B不能催化该反应。(2)酶的高效性该模型表示酶具有催化作用和高效性。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。酶只能催化自然条件下能发生的化学反应。(3)酶的影响因素温度和pH图甲和图乙显示：温度或pH是通过影响酶的活性来影响酶促反应速率的，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，酶的催化作用逐渐减弱。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。从图丙

4、和图丁可以看出：反应溶液pH(温度)的变化不影响酶作用的最适温度(pH)。底物浓度和酶浓度图甲中OP段的限制因素是底物浓度，而P点之后的限制因素有酶浓度和酶活性；图乙对反应底物的要求是底物足量。2有关酶的本质和生理特性等实验的设计思路实验名称对照组实验组衡量标准验证某种酶的本质是蛋白质或RNA已知蛋白液双缩脲试剂待测酶液双缩脲试剂是否出现紫色已知RNA吡罗红试剂待测酶液吡罗红试剂是否出现红色验证酶具有催化作用底物适量蒸馏水底物等量的相应酶溶液底物分解速率验证酶具有专一性底物相应酶液同一底物另一酶液或另一底物相同酶液底物是否被分解验证酶具有高效性底物无机催化剂底物等量的相应酶溶液底物分解速率探究

5、酶的最适温度温度梯度下的同一温度分别处理的底物和酶液混合底物的分解速率或底物的剩余量探究酶的最适pHpH梯度下的同一pH分别处理的底物和酶液混合(1)若底物选择淀粉和蔗糖，酶溶液为淀粉酶，验证酶的专一性，检测底物是否被分解的试剂宜选用斐林试剂，不能选用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被水解。(2)若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度，检测试剂宜选用碘液，不应该选用斐林试剂，因斐林试剂需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。(3)探究酶的适宜温度的实验中不宜选择过氧化氢酶催化H2O2分解，因为底物H2O2在加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果。1(坐标曲线)甲图表示的是pH对植物和人的淀粉酶活性的

6、影响；乙图表示的是3种脱氢酶(a、b、c)的活性受温度影响的情况。下列叙述正确的是()A从甲图可以知道pH6时植物淀粉酶的活性最高B从乙图无法知道酶c的最适温度C从甲图可以知道若pH由酸性变成碱性时淀粉酶的活性逐渐升高D从乙图可以知道活性温度范围最广的酶是b答案B解析温度过高、过酸、过碱都能使酶彻底失活，这种失活是不可逆转的，从甲图可以看出，植物淀粉酶的最适pH在5和6之间，人的淀粉酶的最适pH在7左右。在乙图中酶活性温度范围最窄的是酶b，酶c活性受温度影响的曲线不完整，因此从乙图中无法知道酶c的最适温度。2(多因子坐标曲线)啤酒生产时，麦芽中多酚氧化酶(PPO)的作用会降低啤酒质量，因此，制

7、备麦芽的过程中需降低其活性。如图为不同pH和温度对PPO活性影响的曲线。下列叙述错误的是()APPO能催化多酚类物质的生化反应B相同温度时，pH为7.8 的环境下酶促反应产物比pH为8.4时的少C在制备麦芽的过程中应将反应条件控制在温度80 、pH 8.4D高于90 ，若PPO发生热变性，一定温度范围内温度越高变性越快答案C解析PPO为多酚氧化酶，根据酶的专一性，可推知PPO能催化多酚类物质的生化反应。根据图示，在相同温度下，pH为8.4 的条件下PPO活性最高，故pH为7.8的环境下酶促反应产物比pH为8.4时的少。由于麦芽中PPO的催化作用会降低啤酒质量，故制备麦芽的过程中PPO活性越低越

8、好。若PPO发生热变性，则在高于90 时，随着温度的升高PPO变性越来越快。3(表格类实验)据表分析，下列说法正确的是()组别质量分数为3%的淀粉溶液2 mL2 mL2 mL质量分数为3%的蔗糖溶液2 mL2 mL2 mL质量分数为2%的淀粉酶溶液1 mL1 mL1 mL1 mL1 mL1 mL反应温度0 0 60 60 100 100 碘液2滴2滴2滴2滴2滴2滴注：表中“”表示没有添加。A淀粉酶溶液的用量是无关变量B两组实验可用于验证酶的专一性C三组实验可说明温度能影响酶活性D设计上述实验的目的是探究温度对酶活性的影响答案A解析从反应温度上看，有0 、60 、100 三种情况，因此，温度为

9、自变量之一，探究的是温度对酶活性的影响；在每组相同温度条件下均设置了两组实验：底物不同，所用酶的种类相同。因此，底物种类为另一个自变量，验证的是酶的专一性，故D错；淀粉溶液、蔗糖溶液、 淀粉酶溶液、碘液的用量均为无关变量，故A对；由于两组实验温度太低，导致酶基本无活性，反应不能正常进行，故B错。三组实验根本不能进行，无法进行温度对酶活性影响的探究，故C错。4(新情景信息)细胞代谢中某种酶与其底物、产物的关系如下图所示，下列有关叙述不正确的是()A酶1与产物B结合后失活，说明酶的功能由其空间结构决定B酶1的变构位点和活性位点的结构取决于特定的氨基酸序列C酶1有两种底物且能与产物B结合，因此酶1不

10、具有专一性D酶1与产物B的相互作用可以防止细胞生产过多的产物A答案C解析由图中关系可知：酶1失活后与有活性时相比，空间结构发生了改变，说明酶的功能由其空间结构决定，A正确。同一种酶，氨基酸种类和数目相同，故酶1的变构位点和活性位点的结构不同是因为氨基酸的序列不同，B正确。从图中可知，酶1只催化两种底物合成产物A的反应，具有专一性，C错误。酶1与产物B结合使酶1无活性，合成产物A的反应会中断，这样可以防止细胞生产过多的产物A，D正确。5(实验装置图)如图所示的实验装置用于研究温度对凝乳酶催化乳汁凝固的影响。先将酶和乳汁分别放入两个试管中，然后将两试管放入同一水浴(温度用 表示)环境中保温15 m

11、in，再将酶和乳汁倒入同一试管中混合，保温并记录凝乳所需要的时间。经过多次实验，记录在不同温度下凝乳所需要的时间，结果如下表。装置ABCDEF水浴t/102030405060凝乳时间/min不凝固7.04.01.54.0不凝固下列关于该实验的叙述中，错误的是()A该实验说明酶的活性受温度的影响，40 左右是凝乳酶比较适宜的温度B将装置A内的混合物加热到40 会发生乳汁凝固C必须先将酶和乳汁分别保温一段时间，再倒入同一试管中混合，然后保温并记录乳汁凝固所需要的时间D将装置F内的混合物降温到40 就会发生乳汁凝固答案D解析由表格中数据可知，在温度为40 时凝乳时间最短，说明凝乳酶活性比较高，但是由

12、于设置的温度间隔较大，不能直接确定40 为凝乳酶的最适温度，可能比其略高或者略低，所以该实验说明酶的活性受温度的影响，40 左右是凝乳酶比较适宜的温度，A正确。装置A内由于温度过低，酶活性受到抑制，所以当将装置A内的混合物加热到40 时，酶活性增强，导致乳汁凝固，B正确。为了避免其他因素的干扰，酶和乳汁必须分别保温一段时间再混合，然后继续保温，C正确。装置F内由于高温导致酶的结构被破坏而失去活性，即使降温到40 也不会发生乳汁凝固，D错误。6为了验证pH对过氧化氢酶活性的影响，请根据提供的材料用具，完成下面的实验，并回答有关问题。材料用具：试管，量筒，滴管，试管架，pH试纸，新鲜的质量分数为2

13、0%的肝脏研磨液，新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液，质量分数为5%的盐酸溶液，质量分数为5%的氢氧化钠溶液，蒸馏水等。(1)实验原理：过氧化氢酶可以使过氧化氢分解成水和氧气。(2)实验步骤：如图所示，先在1号、2号、3号试管中各加入2 mL新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液，再向1号试管内加入1 mL蒸馏水，向2号试管内加入_，向3号试管内加入_，并振荡试管。向1号、2号、3号试管内各滴入2滴_。仔细观察各试管内_，并记录。(3)实验结果： _。(4)通过上述实验，得出的结论是：过氧化氢酶的活性需要适宜的_。(5)将某一溶液pH直接由1升到10的过程中，过氧化氢酶的活性_，原因是_。(6

14、)在坐标图中画出过氧化氢酶的活性与pH的关系曲线(画出大致趋势即可)。(7)要鉴定过氧化氢酶的化学本质，可将该酶液与双缩脲试剂混合，若反应液呈紫色，则该酶的化学本质为_。答案(2)1 mL(等量的)氢氧化钠溶液(试剂量和试剂名缺一不可)1 mL(等量的)盐酸溶液(试剂量和试剂名缺一不可)肝脏研磨液产生气泡的多少(3)1号试管内产生的气泡较多，2号和3号试管内产生的气泡较少(4)pH(5)不变过氧化氢酶已经失去活性(6)如图所示(7)蛋白质判一判(1)由题1的甲图中两个曲线的差异可以得出人的淀粉酶活性的最适pH比植物的高()(2)由题1的乙图分析a、b、c三种脱氢酶中a酶最适温度最高()(3)若

15、在题2图中绘制出温度为85 时PPO活性随pH的变化曲线，其中最高点对应横坐标为8.4，而纵坐标一定比80 低()(4)题3中表格中的自变量有两个，分别为温度和底物的不同()(5)在题6实验中过氧化氢、肝脏研磨液和盐酸、氢氧化钠使用的先后顺序可以是过氧化氢盐酸、氢氧化钠肝脏研磨液，而不能是肝脏研磨液盐酸、氢氧化钠过氧化氢()(6)过氧化氢酶不能用来探究温度对酶活性的影响，而斐林试剂可用于鉴定麦芽糖酶是否完成对麦芽糖的催化分解()想一想(1)依据题2中的相关信息，在下面坐标系中绘出麦芽中多酚氧化酶在pH8.4时，70 、80 、90 条件下的曲线。答案(2)题5中若进一步探究凝乳酶的最适温度，该

16、如何设计实验？请写出简要思路即可。答案在温度30 至50 之间，缩小温度梯度，设置多个实验观察。(3)假设题6中实验的温度环境为25 ，现若将温度降低至5 ，1号试管的气泡产生量会如何变化？为什么？答案减少。低温抑制过氧化氢酶的活性。(4)加热和加催化剂条件下，使过氧化氢分解加快的原理一样吗？答案不一样，前者是使过氧化氢分子得到能量，由常态转变为容易分解的活跃态；而后者是降低了过氧化氢分解反应的活化能。(5)如图曲线表示在最适温度下，CO2浓度对Rubisco酶所催化的化学反应速率的影响。如果自A点开始温度升高5 ，曲线会发生变化，请画出变化后的曲线。答案考点7全面透析ATP的结构与功能1判断

17、下列有关ATP的叙述(1)ATP可以水解为一个核苷酸和两个磷酸，而其合成所需能量由磷酸提供 ()(2)线粒体内膜、内质网的膜和叶绿体中进行光反应的膜结构中都能合成ATP ()(3)人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等 ()(4)人在寒冷时，肾上腺素和甲状腺激素分泌增多，细胞产生ATP的量增加 ()(5)细胞质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体 ()2下列生命活动中不需要ATP 提供能量的是()A叶肉细胞合成的糖运输到果实B吞噬细胞吞噬病原体的过程C淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖D细胞中由氨基酸合成新的肽链答案C解析A项，叶肉细胞合成的糖(如葡萄糖)通过主动运输进

18、入果实细胞需要消耗ATP。B项，吞噬细胞吞噬病原体依赖膜的流动性，需要消耗ATP提供的能量。C项，在适宜的温度、pH条件下，淀粉酶催化淀粉水解，此过程不需要消耗ATP提供的能量。D项，氨基酸在核糖体上脱水缩合形成肽链需要消耗ATP提供的能量。3 ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。下列有关ATP的叙述，错误的是()A线粒体合成的ATP可在细胞核中发挥作用B机体在运动时消耗ATP，睡眠时则不消耗ATPC在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATPD植物根细胞吸收矿质元素离子所需的ATP来源于呼吸作用答案B解析A项，细胞核中无法进行呼吸作用，它所需要的ATP主要由细胞质中的线粒体提供。B项，AT

19、P是生命活动的直接能源物质，机体时刻都在消耗ATP。C项，有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段均在细胞质基质中进行，均有ATP形成。D项，根细胞吸收矿质元素离子主要是通过主动运输的方式进行的，其消耗的能量来源于呼吸作用产生的ATP。1“ATP的结构、功能、转化及形成途径”图解2对ATP认识的几个误区(1)误认为ATP与ADP相互转化完全可逆：ATP与ADP的相互转化，从物质方面来看是可逆的，从酶、进行的场所、能量方面来看是不可逆的，即从整体上来看二者的转化并不可逆，但可以实现不同形式的能量之间的转化，保证生命活动所需能量的持续供应。(2)误认为ATP等同于能量：ATP是一种高能磷酸化合物，其分子式可以

20、简写为APPP，高能磷酸键水解时能够释放出高达30.54 kJ/mol的能量，所以ATP是与能量有关的一种物质，不可将两者等同起来。(3)误认为ATP转化为ADP不消耗水：ATP转化为ADP又称“ATP的水解反应”，这一过程需ATP酶的催化，同时也需要消耗水。凡是大分子有机物(如蛋白质、脂肪、淀粉等)的水解都需要消耗水。1下图是人体细胞代谢部分简图。图中甲表示ATP，下列有关叙述错误的是()A甲乙丙丁过程中，起催化作用的酶空间结构不同B丙是RNA的基本组成单位之一C丁由腺嘌呤和核糖组成，而戊可用于甲的合成D在红细胞吸收葡萄糖时，细胞中乙的含量会显著增加答案D解析甲乙丙丁表示ATP的逐步水解，每

21、一次水解反应的酶都不同，故A正确。丙为AP，A是腺苷，由1分子核糖和1分子腺嘌呤构成，加上1分子磷酸，构成1分子腺嘌呤核糖核苷酸，故B正确。丁表示腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，戊表示磷酸，是ATP的组成成分，故C正确。红细胞吸收葡萄糖为协助扩散，不需要消耗ATP，故乙(ADP)的含量不会增加，故D错。2(新情景信息)酶是细胞代谢不可缺少的催化剂，ATP是一切生命活动的直接能源物质。如图是ATP中磷酸键逐级水解的过程图，以下说法正确的是()A代表的物质是ADP，是腺嘌呤核糖核苷酸B释放能量最少的过程是C若要探究酶b的最适pH，应在中性左右设置实验自变量D植物叶肉细胞中，线粒体内合成的ATP比叶绿体内

22、合成的ATP用途单一答案B解析图示为ADP，为AMP，为A(腺苷)，为磷酸基团，为水解过程中释放的能量，酶a、酶b和酶c分别为将ATP逐步水解的酶，ATP中腺苷(A)与第一个磷酸基团连接的是普通化学键，含有的能量最少(与高能磷酸键相比)，所以释放能量最少的过程是。水解过程会产生磷酸，所以若要探究酶b的最适pH，实验自变量应在偏酸性范围内。植物叶肉细胞内，叶绿体内合成的ATP用于暗反应，能量转移到有机物中；而线粒体内合成的ATP可用于植物体的各项生命活动。3关于真核细胞中生命活动与能量关系的叙述，错误的是()ADNA复制需要消耗能量B光合作用的暗反应阶段需要消耗能量C物质通过协助扩散进出细胞时需

23、要消耗ATPD细胞代谢所需的ATP可在细胞质基质中产生答案C解析DNA复制需要能量，光反应为暗反应提供ATP，故暗反应需要能量，细胞呼吸的第一阶段产生ATP，而第一阶段就发生在细胞质基质中，故A、B、D正确。协助扩散为被动运输，不需要能量，所以C错误。4(组合选择)ATP在生物体的生命活动中发挥着重要的作用，下列有关ATP的叙述，不正确的有()人体成熟的红细胞、蛙的红细胞、鸡的红细胞中均能合成ATP若细胞内K浓度偏高，为维持K浓度的稳定，细胞消耗ATP的量增加ATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”不是同一物质质壁分离和复原实验过程中不消耗ATPATP中的能量可以来源于光能、化学能，

24、也可以转化为光能和化学能A0项 B1项C2项 D3项答案A解析所有细胞都能合成ATP；K进入细胞是主动运输，消耗能量；ATP中的“A”是腺嘌呤和核糖，DNA和RNA中的“A”只代表腺嘌呤；质壁分离和复原实验过程不消耗ATP；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。5(新情景综合应用)研究证实ATP既是细胞内流通的“能量货币”，也可作为神经细胞间信息传递的一种信号分子，其作为信号分子的作用机理如图所示，请分析回答：(1)神经细胞中的ATP主要来自_(生理过程)，其结构简式是_。正常成年人安静状态下24 h有40 kg ATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的浓度仅为210

25、 mmol/L，为满足能量需要，人体解决这一矛盾的合理途径是_。(2)由图可知，细胞间隙中的ATP在有关酶的作用下，磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是_。(3)一些神经细胞不仅能释放典型神经递质，还能释放ATP，两者均能引起受体细胞的膜电位变化。据图分析，科学家当初推测ATP可作为神经细胞间传递信息的信号分子的实验思路是：科学家用化学物质阻断_后，发现靶细胞膜能接受到部分神经信号；科学家寻找到靶细胞膜上有ATP的_。(4)为了研究X物质对动物细胞的影响，某研究小组用不同浓度的X物质将细胞处理24 h。然后测量各组细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率，经过多次实验后，所得数据如下表所示：实验编号

26、X物质浓度(ngmL1)细胞内ATP浓度(nmolmL1)细胞死亡百分率A0801B2703C45010D82025E16570该实验的因变量是_。实验数据表明，该实验因变量之间的联系是_。若用混有浓度为2 ngmL1的X物质的饲料饲喂大鼠，其小肠的消化和吸收功能受到抑制的主要原因是阻碍消化酶的_，影响消化；妨碍_，影响营养物质的吸收。答案(1)呼吸作用APPPATP和ADP相互迅速转化(2)腺苷(3)典型神经递质在神经细胞间的信息传递受体(4)细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率细胞内ATP浓度下降，能量供应减少，细胞死亡率增加合成和分泌主动运输判一判(1)题1中甲乙丙丁表示ATP的逐步水解

27、过程，每次水解反应的酶都不同，其中丙为腺嘌呤脱氧核苷酸()(2)题1中葡萄糖以协助扩散的方式进入哺乳动物成熟的红细胞内部，会被氧化分解成二氧化碳和水，同时释放能量()(3)题2中叶绿体和线粒体内合成的ATP，所用于的生理过程是不同的()(4)植物的根尖细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体()(5)神经细胞的静息电位和动作电位的形成分别与K外流和Na内流有关，且两过程中都消耗ATP()(6)在题5的图示中，“ATPADPAMP”转化发生的场所在组织液中()想一想(1)研究发现，剧烈运动时肌细胞缺氧，葡萄糖消耗增加，但ATP的生成量没有明显增多，原因是什么？答案肌细胞进行无氧呼吸，合成的ATP少。(2)绘出生物细胞ATP产生量与氧气供给量之间的关系曲线图。答案考点8模型解读光合作用和细胞呼吸原理及关系图解1判断下列关于光合作用原理及过程的叙述(1)H2O在光下分解为H和O2的过程发生在基质中 ()(2)在叶肉细胞中，CO2的固定和产生场所分别是叶绿体基质、线粒体基质 ()(3)光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATP ()(4)将一株生长正常的绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养，随培养时间的延长，玻璃容器内CO2浓度可出现的变化趋势是降低至一定水平时保持相对稳定 (