2022年醫(yī)學(xué)專題-考能專項提升2-細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用

考能專項提升2細(xì)胞的能量供應(yīng)(gōngyìng)和利用第一頁，共四十八頁。

熱點(diǎn)一光合作用和細(xì)胞呼吸的曲線分析考查內(nèi)容：光合作用和細(xì)胞呼吸過程中物質(zhì)的變化規(guī)律有氧呼吸和無氧呼吸的關(guān)系影響(yǐngxiǎng)光合作用和細(xì)胞呼吸的外界因素

第二頁，共四十八頁。

例1[2011·課標(biāo)全國卷]在光照等適宜條件下，將培養(yǎng)在CO2濃度為1%環(huán)境中的某植物迅速轉(zhuǎn)移到CO2濃度為0.003%的環(huán)境中，其葉片暗反應(yīng)中C3和C5化合物微摩爾(móěr)濃度的變化趨勢如圖2-1?；卮饐栴}：第三頁，共四十八頁。

(1)圖中物質(zhì)A是________(C3化合物、C5化合物)。(2)在CO2濃度為1%的環(huán)境中，物質(zhì)B的濃度比A的低，原因是_____________________________________________；將CO2濃度從1%迅速降低到0.003%后，物質(zhì)B濃度升高(shēnɡɡāo)的原因是___________________________________________。(3)若使該植物繼續(xù)處于CO2濃度為0.003%的環(huán)境中，暗反應(yīng)中C3和C5化合物濃度達(dá)到穩(wěn)定時，物質(zhì)A的濃度將比B的________(低、高)。(4)CO2濃度為0.003%時，該植物光合速率最大時所需要的光照強(qiáng)度比CO2濃度為1%時的________(高、低)，其原因是______________________________________________。

第四頁，共四十八頁。

[答案](1)C3化合物(2)暗反應(yīng)速率在該環(huán)境中已達(dá)到(dádào)穩(wěn)定，即C3和C5化合物的含量穩(wěn)定。根據(jù)暗反應(yīng)的特點(diǎn)，此時C3化合物的分子數(shù)是C5化合物的兩倍當(dāng)CO2濃度突然降低時，C5化合物的合成速率不變，消耗速率卻減慢，導(dǎo)致C5化合物積累(3)高(4)低CO2濃度低時，暗反應(yīng)的強(qiáng)度低，所需ATP和[H]少第五頁，共四十八頁。

[解析](1)CO2濃度降低時，C3化合物的產(chǎn)生減少而消耗不變，故C3化合物的含量降低，與物質(zhì)A的變化趨勢一致；而C5化合物的產(chǎn)生不變但消耗減少，故C5化合物的含量增加，與物質(zhì)B的變化趨勢一致。(2)在正常情況下，1molCO2與1molC5化合物結(jié)合形成2molC3，即C3化合物的分子數(shù)是C5化合物的兩倍。CO2濃度迅速下降后，C5化合物的產(chǎn)生不變但消耗減少，故C5化合物的濃度升高。(3)在達(dá)到相對(xiāngduì)穩(wěn)定時，C3化合物的含量是C5化合物含量的兩倍。(4)CO2濃度較低時，暗反應(yīng)強(qiáng)度低，需要的[H]和ATP的量少，故在較低的光照強(qiáng)度時就能達(dá)到此CO2濃度時的最大光合速率。

第六頁，共四十八頁。

規(guī)律方法：葉肉細(xì)胞C3和C5含量變化(biànhuà)分析(1)植物葉肉細(xì)胞內(nèi)C3含量變化曲線圖第七頁，共四十八頁。

AB段：夜晚無光，葉綠體中不產(chǎn)生(chǎnshēng)ATP和[H]，C3不能被還原，含量較高；BC段：隨著光照逐漸增強(qiáng)，葉綠體中產(chǎn)生ATP和[H]逐漸增加，C3不斷被還原，含量逐漸降低；CD段：由于中午溫度高，蒸騰作用旺盛，部分氣孔關(guān)閉，CO2供應(yīng)不足，CO2的固定減慢，C3合成減少，含量最低；DE段：關(guān)閉的氣孔逐漸張開，CO2進(jìn)入增加，CO2的固定加快，C3合成加快，含量增加；EF段：隨著光照逐漸減弱，葉綠體中產(chǎn)生ATP和[H]逐漸減少，C3的還原減慢，C3消耗減慢，含量逐漸增加；FG段：夜晚無光，葉綠體中不產(chǎn)生ATP和[H]，C3不能被還原，含量較高。第八頁，共四十八頁。

(2)植物葉肉細(xì)胞內(nèi)C5含量(hánliàng)變化曲線圖第九頁，共四十八頁。

AB段：夜晚無光，葉綠體中不產(chǎn)生ATP和[H]，C3不能被還原成C5，C5含量較低；BC段：隨著光照逐漸增強(qiáng)，葉綠體中產(chǎn)生ATP和[H]逐漸增加，C3不斷被還原成C5，C5含量逐漸增加；CD段：由于中午溫度高，蒸騰作用旺盛，部分氣孔關(guān)閉，CO2供應(yīng)不足，C3合成減少，C5含量最高；DE段：關(guān)閉(guānbì)的氣孔逐漸張開，CO2進(jìn)入增加，CO2的固定加快，C5消耗增加，含量減少；EF段：隨著光照逐漸減弱，葉綠體中產(chǎn)生ATP和[H]逐漸減少，C3的還原減慢，C5生成減慢，含量逐漸減少；FG段：夜晚無光，葉綠體中不產(chǎn)生ATP和[H]，C3不能被還原成C5，C5含量較低。第十頁，共四十八頁。

變式題圖甲表示某植物光合作用(guānghé-zuòyòng)速率受光照強(qiáng)度影響的變化曲線，圖乙表示該植物光合作用(guānghé-zuòyòng)速率在不同溫度下受CO2濃度影響的變化曲線。下列分析中錯誤的是()第十一頁，共四十八頁。

A．植物細(xì)胞呼吸速率的大小可以用圖甲中A點(diǎn)表示，主要受環(huán)境溫度的影響B(tài)．由乙圖可以推知(tuīzhī)，若適當(dāng)增大CO2濃度則圖甲中的B點(diǎn)左移、C點(diǎn)右移C．圖甲中光照強(qiáng)度為C時，該植物光合作用固定的CO2量可以用AD表示D．圖乙中CO2濃度為P時，溫度是影響光合速率的主要因素，且m一定比n高D第十二頁，共四十八頁。

[答案]D[解析]圖甲中A點(diǎn)光照強(qiáng)度為零，植物只進(jìn)行呼吸作用，溫度能夠影響呼吸酶的活性，A項分析正確；由圖乙可知，在OP段之間，隨著CO2濃度的增加，光合作用速率增加，增大CO2的濃度后，只要較低的光照強(qiáng)度便能達(dá)到光的補(bǔ)償點(diǎn)，而光的飽和點(diǎn)卻增加，B項分析正確；光合作用固定CO2的量等于呼吸作用釋放的CO2量與從外界吸收(xīshōu)的CO2量之和，C項分析正確；當(dāng)溫度超過最適溫度后，酶的活性降低，D項錯誤。第十三頁，共四十八頁。

例2夏季晴朗的一天，甲乙兩株同種植物在相同條件下CO2吸收(xīshōu)速率的變化如圖所示。下列說法正確的是()第十四頁，共四十八頁。

A．甲植株在a點(diǎn)開始進(jìn)行光合作用B．乙植株在e點(diǎn)有機(jī)物積累量最多C．曲線(qūxiàn)b～c段和d～e段下降的原因相同D．兩曲線b～d段不同的原因可能是甲植株氣孔無法關(guān)閉

第十五頁，共四十八頁。

[答案]D[解析]本題主要考查影響光合作用的因素以及對曲線圖的分析能力。圖中光合作用開始的點(diǎn)在a點(diǎn)之前，a點(diǎn)時光合作用等于呼吸作用，故A錯；只要光合作用大于呼吸作用，有機(jī)物就一直在積累，圖中6～18時有機(jī)物一直在積累，所以18時植物體內(nèi)有機(jī)物積累量最大，故B錯；曲線b～c段下降的原因是由于中午溫度太高，葉片(yèpiàn)氣孔關(guān)閉，葉片(yèpiàn)吸收的二氧化碳減少造成的。d～e段下降的原因是光照強(qiáng)度的減弱，故C錯；乙植株出現(xiàn)b～d段的原因是氣孔關(guān)閉，但是甲植株沒有出現(xiàn)該現(xiàn)象，可能是甲植株氣孔無法關(guān)閉，故D對。

第十六頁，共四十八頁。

規(guī)律方法：CO2吸收和釋放含量變化曲線(1)夏季(xiàjì)的一晝夜CO2吸收和釋放變化曲線圖第十七頁，共四十八頁。

a點(diǎn)：凌晨3時～4時，溫度(wēndù)降低，細(xì)胞呼吸減弱，CO2釋放減少；b點(diǎn)：上午6時左右，太陽升起，開始進(jìn)行光合作用；bc段：光合作用速率＜細(xì)胞呼吸速率；c點(diǎn)：上午7時左右，光合作用速率＝細(xì)胞呼吸速率；ce段：光合作用速率＞細(xì)胞呼吸速率；d點(diǎn)：溫度高，蒸騰作用旺盛，葉肉細(xì)胞失水，部分氣孔關(guān)閉，CO2供應(yīng)不足，光合作用速率減慢；e點(diǎn)：下午6時左右，光合作用速率＝細(xì)胞呼吸速率；ef段：光合作用速率＜細(xì)胞呼吸速率；fg段：太陽落山，光合作用停止，只進(jìn)行細(xì)胞呼吸。第十八頁，共四十八頁。

(2)在相對密閉的環(huán)境中，一晝夜CO2含量(hánliàng)的變化曲線圖第十九頁，共四十八頁。

MN段：由無光照到有光照，只進(jìn)行細(xì)胞呼吸(ab時間段)或光合作用速率＜細(xì)胞呼吸速率(bc時間段)，CO2釋放量＞CO2吸收量，CO2含量逐漸增加(zēngjiā)；N點(diǎn)：光合作用速率＝細(xì)胞呼吸速率，CO2含量達(dá)到最大；NP段：白天，光照較強(qiáng)，光合作用速率＞細(xì)胞呼吸速率，CO2釋放量＜CO2吸收量，CO2含量逐漸減少；P點(diǎn)：光補(bǔ)償點(diǎn)，光合作用速率＝細(xì)胞呼吸速率，CO2含量達(dá)到最小；PQ段：由有光照到無光照，光合作用速率＜細(xì)胞呼吸速率(ef時間段)或只進(jìn)行細(xì)胞呼吸(fg時間段)，CO2釋放量＞CO2吸收量，CO2含量逐漸增加；第二十頁，共四十八頁。

Q點(diǎn)：一晝夜結(jié)束。①如果Q點(diǎn)低于M點(diǎn)，說明(shuōmíng)經(jīng)過一晝夜，植物體內(nèi)的有機(jī)物總量增加；②如果Q點(diǎn)高于M點(diǎn)，說明經(jīng)過一晝夜，植物體內(nèi)的有機(jī)物總量減少；③如果Q點(diǎn)等于M點(diǎn)，說明經(jīng)過一晝夜，植物體內(nèi)的有機(jī)物總量不變。第二十一頁，共四十八頁。

變式題某校生物興趣小組在玻璃溫室里進(jìn)行植物栽培實(shí)驗。他們對室內(nèi)空氣中的CO2含量進(jìn)行了24h測定(cèdìng)，并根據(jù)數(shù)據(jù)繪制成如圖2-8曲線。請問圖中表示光合速率等于呼吸速率的點(diǎn)是()A．a(chǎn)、bB．b、cC．a(chǎn)、cD．a(chǎn)、dB第二十二頁，共四十八頁。

[答案]B[解析]a～b、c～d測得溫室里CO2含量上升，是由于呼吸作用(hūxīzuòyònɡ)大于光合作用。b～c測得CO2含量下降，是由于呼吸作用小于光合作用。b、c兩點(diǎn)光合速率等于呼吸速率。

第二十三頁，共四十八頁。

熱點(diǎn)二光合作用和細(xì)胞呼吸的相關(guān)實(shí)驗考查內(nèi)容：光合作用、細(xì)胞呼吸速率(sùlǜ)的探究與比較細(xì)胞呼吸類型的判斷影響光合作用和細(xì)胞呼吸的外界因素第二十四頁，共四十八頁。

例3圖是探究綠色植物(lǜsèzhíwù)光合作用速率的實(shí)驗示意圖，裝置中的碳酸氫鈉溶液可維持瓶內(nèi)的二氧化碳濃度，該裝置置于20℃環(huán)境中。實(shí)驗開始時，針筒的讀數(shù)是0.2mL，毛細(xì)管內(nèi)的水滴在位置X。20min后，針筒的容量需要調(diào)至0.6mL的讀數(shù)，才能使水滴仍維持在位置X處。據(jù)此回答下列問題：第二十五頁，共四十八頁。

(1)若將圖中的碳酸氫鈉溶液換成等量清水，重復(fù)上述實(shí)驗，20min后，要使水滴(shuǐdī)維持在位置X處，針筒的容量______________(需向左、需向右、不需要)調(diào)節(jié)。(2)若以釋放出的氧氣量來代表凈光合作用速率，該植物的凈光合作用速率是________mL/h。(3)若將圖中的碳酸氫鈉溶液換成等量濃氫氧化鈉溶液，在20℃、無光條件下，30min后，針筒的容量需要調(diào)至0.1mL的讀數(shù)，才能使水滴仍維持在X處。則在有光條件下該植物的實(shí)際光合速率是________mL/h。第二十六頁，共四十八頁。

[答案](1)不需要(2)1.2(3)1.4[解析](1)由于光合作用反應(yīng)前后消耗的CO2與產(chǎn)生的O2氣體體積相同，所以不需要調(diào)節(jié)針筒容量就可使水滴維持在X處。(2)光照條件下，由于光合作用吸收的CO2由緩沖液補(bǔ)充，緩沖液能維持CO2濃度，同時釋放出O2導(dǎo)致密閉裝置內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，若使水滴X不移動，其針筒中單位時間內(nèi)O2氣體容量的增加就代表表觀光合速率的大小。由題可知，若以釋放出的氧氣量來代表表觀光合速率，該植物的表觀光合作用速率是(0.6－0.2)×3＝1.2mL/h。(3)瓶中液體改為NaOH溶液(róngyè)，則裝置內(nèi)CO2完全被吸收，植物體不能進(jìn)行光合作用，只能進(jìn)行細(xì)胞呼吸，瓶中氣體的變化即呼吸第二十七頁，共四十八頁。

消耗的O2的變化。則在有光條件下該植物的真正光合速率＝表觀(biǎoɡuān)光合速率＋呼吸速率，即1.2＋0.1×2＝1.4mL/h。第二十八頁，共四十八頁。

規(guī)律方法：氣體體積變化法測量細(xì)胞呼吸和凈光合作用速率(忽略溫度對氣體膨脹(péngzhàng)的影響):第二十九頁，共四十八頁。

測定項目裝置紅墨水滴移動方向原因分析植物細(xì)胞呼吸速率裝置的燒杯中放入適宜濃度的NaOH溶液；將玻璃鐘罩遮光處理，放在適宜溫度的環(huán)境中；一段時間后記錄紅墨水滴移動的方向和刻度，得X值向左移動X，X可表示植物細(xì)胞呼吸速率將玻璃鐘罩遮光處理，綠色植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，植物進(jìn)行有氧呼吸消耗O2，而釋放的CO2氣體被裝置燒杯中NaOH溶液吸收，導(dǎo)致裝置內(nèi)氣體量減小，壓強(qiáng)減小，紅色液滴向左移動第三十頁，共四十八頁。

測定項目裝置紅墨水滴移動方向原因分析植物凈光合作用強(qiáng)度裝置的燒杯中放入NaHCO3緩沖溶液；將裝置放在光照充足、溫度適宜的環(huán)境中；一段時間后記錄紅墨水滴移動的方向和刻度，得Y值向右移動Y，Y值可表示植物凈光合作用強(qiáng)度裝置的燒杯中放入NaHCO3緩沖溶液可維持裝置中的CO2濃度；將裝置放在光照充足、溫度適宜的環(huán)境中，在植物的生長期，光合作用強(qiáng)度超過細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，表現(xiàn)為表觀光合作用釋放O2，致裝置內(nèi)氣體量增加，紅色液滴向右移動第三十一頁，共四十八頁。

變式題為驗證植物光合作用吸收二氧化碳，某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的兩套裝置，甲裝置的槽里放的是氫氧化鈉(qīnɡyǎnɡhuànà)溶液，乙裝置的槽里放的是清水。將這兩套裝置同時放在黑暗處一晝夜，然后一起移到光下，幾小時后用碘蒸氣處理葉片，檢驗甲、乙裝置里的葉片是不是都有淀粉生成。第三十二頁，共四十八頁。

(1)將兩裝置放在黑暗處處理一晝夜的目的是_______________________________________________________________________。預(yù)測(yùcè)實(shí)驗結(jié)果：________________________________________________________________________。實(shí)驗結(jié)論：___________________________________。消耗葉片中的營養(yǎng)物質(zhì)，避免葉片自身含有的淀粉對實(shí)驗結(jié)果(jiēguǒ)造成干擾甲中葉片經(jīng)碘蒸氣處理(chǔlǐ)后顏色無變化，乙中葉片經(jīng)碘蒸氣處理(chǔlǐ)后呈藍(lán)色植物光合作用吸收二氧化碳第三十三頁，共四十八頁。

(2)將甲裝置中的氫氧化鈉溶液換成碳酸氫鈉溶液，光照幾小時后將裝置置于黑暗環(huán)境中，則葉綠體中C3的含量________，C5的含量________。(3)光合作用(guānghé-zuòyòng)生成的糖類主要是蔗糖和淀粉，若給乙裝置連接一個CO2袋，光照一小時后，袋子質(zhì)量減少了m克，與實(shí)際光合作用相比，該值________。增加(zēngjiā)減少(jiǎnshǎo)偏小第三十四頁，共四十八頁。

[答案](1)(2)(3)[解析](1)淀粉與碘反應(yīng)呈藍(lán)色，因植物葉片本身含有淀粉，為避免(bìmiǎn)對實(shí)驗結(jié)果造成干擾，實(shí)驗前要對植物進(jìn)行暗處理，消耗其自身的淀粉。甲裝置中的氫氧化鈉能吸收呼吸過程釋放的二氧化碳，導(dǎo)致光合作用缺少原料而無法合成淀粉。(2)碳酸氫鈉能為植物光合作用提供原料(二氧化碳)，將植物放在黑暗環(huán)境中，光反應(yīng)階段不能正常進(jìn)行，導(dǎo)致C3的還原受阻，而二氧化碳又與C5合成C3，故葉綠體中C3的含量增加，C5的含量減少。(3)12CO2→2C6H12O6→C12H22O11，蔗糖是二糖。植物在光合作用過程中也利用了呼吸作用產(chǎn)生的CO2，這一部分CO2質(zhì)量沒有測量，測量的只是表觀光合作用。

第三十五頁，共四十八頁。

酶和ATP的產(chǎn)生、作用的場所等例1

酶與ATP均是細(xì)胞內(nèi)重要的化合物，下列有關(guān)敘述正確的是()A．酶可以提供化學(xué)反應(yīng)所需的活化能B．酶的合成離不開ATP，ATP的合成與分解需要相同的酶C．ATP的兩個高能磷酸鍵水解后，余下的部分可能(kěnéng)是酶的組成成分D．細(xì)胞內(nèi)所有生命活動所需的能量均由ATP提供C第三十六頁，共四十八頁。[答案]C[解析]酶可以降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能，但不能提供能量，A項錯誤；酶可能是蛋白質(zhì)，也可能是RNA，其合成過程需要消耗ATP，ATP的合成需要合成酶，其分解需要分解酶，B項錯誤；ATP中的兩個高能磷酸鍵水解(shuǐjiě)后，剩下的部分是腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的組成成分，C項正確；細(xì)胞內(nèi)有些生命活動所需的能量不一定是ATP，如硝化細(xì)菌化能合成作用中所需的能量來自NH3逐步轉(zhuǎn)化為硝酸的過程中所釋放的化學(xué)能，D項錯誤。

第三十七頁，共四十八頁。總結(jié)提升：酶和ATP的產(chǎn)生、作用的場所(1)酶的產(chǎn)生和作用場所：人體內(nèi)幾乎所有的細(xì)胞都能合成酶，少數(shù)細(xì)胞(如哺乳動物成熟的紅細(xì)胞)不能合成酶。酶發(fā)揮作用需要的是適宜的外界條件(tiáojiàn)，與場所無關(guān)。

第三十八頁，共四十八頁?？偨Y(jié)提升：酶和ATP的產(chǎn)生、作用的場所(2)ATP的產(chǎn)生場所：①不同細(xì)胞ATP的產(chǎn)生場所有差異:葉肉(yèròu)細(xì)胞：__________________________人體細(xì)胞：__________________________②不同條件下葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場所不同:光照：_____________________________黑暗且有氧：_______________________黑暗且無氧：_______________________

葉綠體、線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(jīzhì)線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(jīzhì)葉綠體、線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)第三十九頁，共四十八頁。

沒有理解細(xì)胞呼吸原理和過程例2圖為真核細(xì)胞呼吸作用的部分過程，據(jù)圖分析下列(xiàliè)敘述錯誤的是()

第四十頁，共四十八頁。A．可以在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中發(fā)生(fāshēng)的是①③④B．在線粒體中發(fā)生的過程是②和③C．④過程比③過程釋放的能量多D．人在劇烈運(yùn)動時產(chǎn)生的CO2只來源于②過程[解答]________[警示]本題易錯的原因是對有氧呼吸和無氧呼吸的過程、各階段的場所、原料、產(chǎn)物、有氧呼吸和無氧呼吸的關(guān)系混淆不清。

第四十一頁，共四十八頁。[答案]B[解析]圖中①是ATP的合成，有氧呼吸和無氧呼吸過程中，在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中均可進(jìn)行；②是有氧呼吸，③④表示無氧呼吸，有氧呼吸的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，無氧呼吸的場所只是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)；④過程較③過程氧化分解徹底，釋放(shìfàng)能量多；人體細(xì)胞只有在②有氧呼吸過程產(chǎn)生CO2。

第四十二頁，共四十八頁。總結(jié)提升(tíshēng)：分析有氧呼吸和無氧呼吸的過程應(yīng)注意以下幾點(diǎn)(1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)：_____________________________________。(2)線粒體：_______________________。(3)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體內(nèi)均有______產(chǎn)生。(4)氧化分解等量有機(jī)物：線粒體內(nèi)有氧呼吸第三階段釋放能量最多；無氧呼吸中酒精發(fā)酵釋放能量多。

有氧呼吸(hūxī)的第一階段、無氧呼吸(hūxī)的全過程有氧呼吸的第二(dìèr)、三階段ATP第四十三頁，共四十八頁。

環(huán)境因素對補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)的影響例3某植物光合作用和呼吸作