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专题四 细胞的代谢（期末考点串讲）-2023-2024学年高二生物下学期期末考点大串讲（人教版2019）课件PPT
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这是一份专题四 细胞的代谢（期末考点串讲）-2023-2024学年高二生物下学期期末考点大串讲（人教版2019）课件PPT，共60页。PPT课件主要包含了光合作用，细胞的物质输入和输出，酶与ATP，细胞呼吸，思维导图，物质跨膜运输的实例，考点01，渗透作用，渗透系统变式分析，水进出细胞的原理等内容，欢迎下载使用。
糖类、脂质和蛋白质的代谢
考点01 物质跨膜运输的实例
1.渗透作用的概念：
水分子或其他溶剂分子透过半透膜的扩散
水分子可以通过半透膜进行双向扩散，直到水分子进出速率达到动态平衡
低浓度溶液→高浓度溶液
②从水分子自身的角度分析：
高含量一侧→低含量一侧
渗透压：溶质微粒对水的吸引力
物质的量浓度，非质量浓度，实质上指渗透压。
条件：蔗糖不能通过半透膜，Na+、Cl-、葡萄糖和果糖能通过半透膜
①外界溶液溶质的浓度 < 细胞质浓度
②外界溶液溶质的浓度 > 细胞质浓度
③外界溶液溶质的浓度 = 细胞质浓度
动物细胞与外界溶液构成一个渗透系统
②浓度差：细胞质与外界溶液
0.3g/mL蔗糖溶液
四、植物质壁分离相关知识点
不同外界溶液中植物细胞的变化
②溶质可透过膜的溶液(如KNO3、甘油、尿素、葡萄糖等)中：
发生质壁分离后能自动复原
③溶质不能透过膜的溶液（如蔗糖）：
原因是：外界溶液浓度较大，细胞发生质壁分离；细胞会主动吸收K+、NO3- ，细胞液浓度逐渐增大，细胞开始吸水，发生质壁分离复原现象。
实验拓展——质壁分离的应用：判断成熟植物细胞的死活
比较不同植物细胞的细胞液浓度大小
探究植物细胞的细胞液浓度大小
考点01 传统发酵技术的应用
【典例01】将萝卜A和B的幼根切成大小和形状相同的萝卜条若干，均分为5组，分别放入不同浓度的蔗糖溶液中，记为甲~戊组。浸泡相同时间后，对各组萝卜条称重，结果如下图。假如蔗糖溶液与萝卜细胞之间只有水分交换。下列叙述错误的是（ ）
A．实验开始时，萝卜A比B的细胞液浓度高B．甲~戊组中，蔗糖溶液浓度最大的是乙组C．萝卜A和B均未发生质壁分离的是乙组和丁组D．戊组中，萝卜B与蔗糖溶液的水分交换处于动态平衡
解析： A、比较同一浓度下两种萝卜失水情况，如在甲蔗糖溶液中，萝卜A失水少，说明细胞液浓度更高，A正确；B、图中，以萝卜A为例，在丙中的吸水量最大，在戊中的吸水量稍小，在甲中既不吸水也不失水，在乙中的失水量最多，由此推测五种蔗糖溶液的浓度大小依次是乙>丁>甲>戊>丙，B正确；C、图中，乙和丁组萝卜条质量均减小，说明萝卜条失水，均发生了质壁分离，C错误；D、戊组中，萝卜B质量没有发生改变，说明细胞液浓度等于外界蔗糖溶液浓度，水分进出细胞达到平衡，并不是没有水进出细胞，D正确；
【典例02】研究小组将第1～5组的马铃薯条分别用质量分数为5%、10%、15%、20%、25%的蔗糖溶液处理，一段时间后测定马铃薯条的质量变化如图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A．马铃薯细胞的细胞膜和液泡膜都属于半透膜B．马铃薯细胞液的浓度最可能在15%～20%之间C．第4组马铃薯细胞发生了质壁分离，吸水能力弱D．若实验长时间进行，第5组马铃薯细胞可能会死亡
解析： A、马铃薯细胞的细胞膜和液泡膜属于生物膜，都有选择透过性。因此，它们都属于半透膜，A正确；B、蔗糖溶液浓度15%时，马铃薯细胞吸水，蔗糖溶液浓度20%时，马铃薯细胞失水。由此推测，蔗糖浓度在15%～20%之间某个浓度时，马铃薯细胞既不失水也不吸水，即其细胞液的浓度最可能在15%～20%之间，B正确；C、第4组马铃薯条质量减小，细胞失水发生了质壁分离，细胞液浓度增大，吸水能力增强，C错误；D、第5组马铃薯条质量减小，细胞失水，若实验长时间进行，失水量多，马铃薯细胞可能会死亡，D正确。
【演练01】原生质体长度与细胞长度的比值（M值）可在一定程度上反映细胞质壁分离程度。下列有关植物细胞质壁分离与复原实验的叙述错误的是（ ）
A．原生质体长度与细胞长度的比值越大，液泡的颜色越浅B．在一定时间内，M值与植物细胞的吸水能力成反比C．细胞发生质壁分离的过程中，细胞壁不发生收缩D．实验中，外界蔗糖溶液浓度过高会造成细胞失水死亡
【演练02】在适宜条件下，将月季的花瓣细胞置于一定浓度的A溶液中，测得细胞液渗透压与A溶液渗透压的比值变化如图所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A．t0～t1时间内，细胞逐渐失水体积变小B．A溶液中的溶质能被花瓣细胞吸收C．t2时，花瓣细胞的吸水能力小于t0时D．t0～t2时，花瓣细胞先发生质壁分离，后自动复原
考点02 细胞的物质输入和输出
一、载体蛋白vs通道蛋白
只容许与自身“结合部位相适应”的分子或离子通过。
只容许与自身“通道直径和形状相适配、通道大小和电荷相适宜”的分子或离子通过。
载体蛋白与被转运分子结合
通道蛋白与被转运分子不结合
葡萄糖通过载体蛋白进入红细胞
水分子-水通道蛋白、K+-K+通道蛋白
二、细胞的物质输入和输出方式
需要（载体蛋白/通道蛋白）
不需要载体蛋白，但需要识别蛋白
三、小肠绒毛细胞的物质跨膜运输
一、小肠绒毛细胞借助于A处的载体蛋白吸收Na+的方式是？其能量来自？
二、小肠绒毛细胞借助于A处的载体蛋白吸收葡萄糖的方式是？其能量来自？
三、小肠绒毛细胞借助于B处的载体蛋白运出葡萄糖的方式是？其能量来自？
Na+浓度梯度（电势能）
钠钾泵消耗ATP可以在细胞内外建立Na+浓度梯度，相当于储存了电势能。
直接消耗ATP的主动运输,通常称为泵（ATP驱动泵）。
间接消耗ATP的主动运输。
【典例01】根据能量的来源不同，主动运输分为下图三种类型。某些光合细菌存在光驱动泵。有关叙述正确的是（ ）
A．ATP驱动泵同时具有载体蛋白和ATP水解酶的功能B．协同转运分为同向和反向转运，由ATP直接提供能量C．利用光能的光驱动泵位于细菌叶绿体的类囊体膜上D．葡萄糖进入红细胞的运输靠协同转运蛋白
解析： A、据图所示，ATP驱动泵具有运输物质，同时将ATP转化为ADP，同时释放出能量，故ATP驱动泵同时具有载体蛋白和ATP水解酶的功能，A正确；B、协同转运分为同向和反向转运，能量来自于顺浓度梯度所产生的电化学梯度势能，B错误；C、细菌没有叶绿体，C错误；D、协同转运蛋白参与的是主动运输，葡萄糖进入红细胞的运输是协助扩散，D错误。
【典例02】骨骼肌细胞处于静息状态时，钙泵可维持细胞质基质的低Ca2+浓度。骨骼肌细胞中Ca2+主要运输方式如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．骨骼肌细胞兴奋可能是由Ca2+跨过细胞膜内流引起的B．Ca2+进入细胞质基质的过程，需要与通道蛋白结合C．Ca2+与钙泵结合，会激活钙泵ATP水解酶的活性D．钙泵转运Ca2+过程中，会发生磷酸化和去磷酸化
解析：A、骨骼肌细胞处于静息状态时，细胞质基质中Ca2+浓度低，Ca2+通过通道蛋白内流引起骨骼肌细胞兴奋，A正确。B、Ca2+进入细胞质基质的过程，需要通道蛋白的协助，分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，B错误；C、参与 Ca2+主动运输的钙泵是一种能催化ATP 水解的酶，当Ca2+ 与其相应位点结合时，其ATP水解酶活性就被激活了，C正确；D、钙泵转运Ca2+过程中，ATP水解释放的磷酸基团会使钙泵磷酸化，导致其空间结构发生变化，将 Ca2+释放到膜另一侧，然后钙泵去磷酸化结构恢复到初始状态，为再次运输Ca2+做准备，D正确。
【典例03】作物甲的根细胞吸收K+和 的速率与O2浓度的关系如图所示。下列分析错误的是（ ）
A．K+和 进入根细胞的运输方式均为主动运输B．O2浓度大于a时限制作物甲吸收K+速率的主要因素是外界环境中K+含量C．与K+最大吸收速率时相比，根细胞的呼吸速率在 最大吸收速率时较大D．定期松土可促进农作物对K+和 的吸收利用
解析：A、根据图示可知，K+和NO3-吸收速率在一定范围内与氧气浓度呈正相关，根细胞吸收K+和NO3-的过程消耗能量，吸收方式为主动运输，A正确；B、O2浓度大于a时限制作物甲吸收K+速率，此时的限制因素不再是能量，而是载体蛋白，可能载体蛋白达到饱和，B错误；C、与K+最大吸收速率时相比，根细胞在NO3-最大吸收速率时，消耗氧气更多，所以根细胞在NO3-最大吸收速率的呼吸速率大，C正确；D、在农业生产中，定期松土可增加土壤中的含氧量，促进根细胞的有氧呼吸，为主动运输吸收矿质元素提供能量，因此定期松土可促进农作物对K+和NO3-的吸收利用，D正确。
【演练01】2022年11月，我国研究团队揭示了汞离子调控水通道蛋白闭合和打开的分子机制。研究人员确定了AqpZ水通道蛋白闭合是由汞诱导选择性过滤区第189号氨基酸的构象变化引起，而AQP6水通道蛋白打开则是汞诱导第181号和第196号氨基酸的构象变化所致。下列相关说法错误的是（ ）
A．A．水分子与不同水通道蛋白的直径、形状和大小都相适宜B．水通道蛋白的闭合或打开都跟其构象改变有关C．水分子通过水通道蛋白进出细胞的速率与水分子和水通道蛋白的结合程度有关D．该成果为治疗因水通道蛋白异常导致的肾小管重吸收障碍提供了理论指导
【演练02】癌细胞的耐药性是当前癌症治疗中的一个重要问题，研究者在某些耐药癌细胞中发现了一种高表达量的 ABC 转运蛋白。ABC 转运蛋白是最早发现于细菌的一类具有运输功能的ATP酶。下列相关说法错误的是（ ）
A．ATP 为主动运输供能时可能涉及蛋白质的磷酸化B．ABC 转运蛋白构象的改变是其实现生物学功能的基础C．与细菌质膜上ABC转运蛋白形成的有关的细胞器只有核糖体D．上述癌细胞产生耐药性的原因通过ABC 转运蛋白增大了药物运入癌细胞的量
【演练01】研究发现，通道蛋白介导的运输速率比载体蛋白介导的运输速率快1000倍以上。下列有关叙述错误的是（ ）
A．载体蛋白可以重复利用，每次转运时都会发生自身构象的改变B．通道蛋白介导的运输速率较快可能是因为消耗的能量少C．肾小管细胞能快速的重吸收水分与细胞膜上的水通道蛋白有关D．产生和维持静息电位时K+的外流，需借助膜上钾离子通道进行协助扩散
【演练02】协同转运是指一种溶质的逆浓度穿膜运输依赖于另一种溶质的顺浓度穿膜运输；若两溶质的转运方向一致，称为同向转运，反之则为反向转运。某动物细胞能通过协同转运蛋白使Na+顺浓度进入细胞的同时排出H+，以调节细胞内的pH。下列相关叙述正确的是（ ）
A．动物细胞通过协同转运蛋白转运Na+和 H+属于同向转运B．运输 Na+和H+的协同转运蛋白活性增强可导致细胞内的pH升高C．使用呼吸抑制剂，会直接阻碍该动物细胞通过协同转运蛋白排出H+D．Na+通过协同转运蛋白进入细胞有利于加大细胞内外Na+的浓度差
一、酶在细胞代谢中的作用
酶作用原理：与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著。
酶作用意义：使细胞代谢在温和条件下快速有序地进行高。
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。
无催化剂时化学反应所需的活化能。
无机催化剂催化时化学反应所需的活化能。
酶催化时化学反应所需的活化能。
无机催化剂降低的活化能
更显著地降低化学反应的活化能
活细胞产生，可在细胞内、细胞外(或体外)发挥作用
降低化学反应的活化能
有机物(蛋白质或RNA)
合成原料：氨基酸和核糖核苷酸
保证了细胞代谢快速有效地进行。
保证了细胞内能量供应的稳定。
（1）酶的催化效率一般是无机催化剂的107 ～1013倍。
（2）酶可在1s内完成非酶体系需要3年-30万年时间的反应。
每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
保证了细胞代谢能够有条不紊地进行。
1.ATP的中文名称：
2.ATP的组成元素：
3.ATP的结构简式：
4.A、T、P、～的含义：
5.ATP为什么不稳定：
～代表特殊的化学键，两个相邻磷酸都带负电相互排斥等原因，使得这种化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP与其他分子结合的趋势，具有较高的转移势能。
6.ATP是高能磷酸化合物的原因是：
1mlATP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。
ATP不是唯一的直接能源物质，除ATP外，还有UTP、GTP和CTP。UTP是由一个尿嘧啶、一个核糖、三个磷酸连接而成的；GTP是由一个鸟嘌呤、一个核糖、三个磷酸连接而成的；CTP是由一个胞嘧啶、一个核糖、三个磷酸连接而成的。
1.ATP水解与合成的酶：
（1）ATP水解：水解酶（2）ATP合成：合成酶
2.ATP在生物体内的储量：
ATP在细胞内储备少，转化速度快
3.ATP与ADP转化是否可逆：
物质是可逆的，能量是不可逆的。
4.ATP与ADP转化是生物界的共性：
ATP和ADP相互转化的能量供应机制普遍存在，体现了生物界的统一性。
ATP水解的能量来源：
ATP水解的能量去路：
5.ATP合成的能量来源与去路：
【典例01】淀粉酶可以使面粉中的淀粉水解，保证了面团发酵时有足够的糖源，从而加快气体生成速度，使成品更加蓬松柔软。某实验小组用两种淀粉酶进行实验，结果如下图所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A．该实验可通过检测淀粉剩余量来计算酶的相对活性B．随温度的升高，两种淀粉酶降低活化能的能力逐渐下降C．在52 ℃左右分别使用两种淀粉酶，气体的产生速率相近D．淀粉水解的产物可与斐林试剂在水浴加热的条件下反应形成砖红色沉淀
解析：A、该实验的自变量是温度和淀粉酶的种类，因变量是酶的相对活性，一段时间后可通过检测淀粉剩余量来计算酶的活性，A正确；B、随温度的升高，两种淀粉酶的相对活性先升高后降低，即两种淀粉酶降低活化能的能力先升高后降低，B错误；C、由图可知在52 ℃左右时，两条曲线出现了交点，因此在52 ℃左右分别使用两种淀粉酶，气体的产生速率相近，C正确；D、淀粉水解的产物是麦芽糖等，可与斐林试剂在水浴加热的条件下反应形成砖红色沉淀，D正确。
【典例02】在植物细胞中参与淀粉水解的酶主要有α-淀粉酶和β-淀粉酶。α-淀粉酶耐高温不耐酸，能以随机的方式从淀粉分子内部将其水解。β-淀粉酶不耐高温，但在pH=3.3时仍有部分活性，它能使淀粉从末端以两个单糖为单位进行水解。在淀粉、Ca2+等处理方式的影响下，β-淀粉酶在50℃条件下经不同时间保存后的活性测定结果如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．两种淀粉酶在理化性质上的差异只与组成其的氨基酸的种类或排列顺序相关B．β-淀粉酶水解淀粉的产物是麦芽糖，β-淀粉酶的活性随pH升高逐渐增强C．比较可知，30 mml·L-1Ca2+处理方式最有利于较长时间维持β-淀粉酶的活性D．在前50min，2%淀粉的处理方式使β-淀粉酶的活性先增强后减弱
解析：A、氨基酸的种类、数量、排列顺序和肽链形成的蛋白质的空间结构不同均可能是α-淀粉酶和β-淀粉酶在理化性质上存在差异的原因，A错误；B、β-淀粉酶在pH=3.3时仍有部分活性，其活性随pH升高先增强后减弱，B错误；C、比较可知，30mml·L-1Ca2++2%淀粉的处理方式更有利于较长时间维持β-淀粉酶的活性，C错误；D、由图可知，在前20min，2%淀粉的处理方式使β-淀粉酶的活性增强，在20-50min，2%淀粉的处理方式使β-淀粉酶的活性减弱，D正确。
【演练01】实验小组探究了唾液淀粉酶在不同温度条件下对淀粉的分解作用，结果如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．该实验的自变量为温度，因变量为产物生成量B．在不同pH下进行该实验，实验结果相近C．反应1小时，需要立即中止反应再进行检测D．唾液淀粉酶在t2时为反应提供的活化能与在t5时接近
【演练02】马铃薯削皮后置于空气中一段时间后表面会变成黑色或褐色，这种现象被称为“酶促褐化反应”。科学家研究发现，该反应主要是因为马铃薯中的儿茶酚氧化酶可催化儿茶酚和氧气反应生成褐色的对羟基醌。下表是某实验小组探究温度对儿茶酚氧化酶活性影响的实验结果。下列相关叙述正确的是（ ）
A．实验结束时 下溶液颜色最深， 下溶液颜色最浅B．将8组恒温箱均置于摇床上振荡，可提高氧气的消耗速率和酶活性C．据实验结果推测儿茶酚氧化酶的最适温度在 之间D．实验中将儿茶酚和儿茶酚氧化酶混匀后调整温度，置于对应恒温箱中保存
一、探究酵母菌细胞呼吸的方式
有氧呼吸不产生酒精，无氧呼吸产生酒精。
由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，因此应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖
①通入澄清的石灰水：②使溴麝香草酚蓝水溶液：
NaOH溶液可吸收空气中的CO2
B瓶应封口放置一段时间后再连通澄清石灰水:消耗瓶内的氧气，造成无氧环境。
有氧呼吸与无氧呼吸都产生CO2，且有氧呼吸产生的更多。
反应场所：物质变化：产能情况：
无机物（CO2+H2O）
化学式前后的水分子不能抵消①反应物的水是在线粒体基质中参与反应的，而产物中的水在线粒体内膜中产生；②反应物中水在有氧呼吸第二阶段被消耗，而产物水在有氧呼吸第三阶段产生。
为什么线粒体不能直接氧化分解葡萄糖？①线粒体膜上没有葡萄糖载体；②线粒体中没有氧化分解葡萄糖的酶。
2丙酮酸 + 4 [H]+
2C2H5OH（酒精）+2CO2
2C3H6O3（乳酸）
与有氧呼吸第一阶段完全相同
2C2H5OH和CO2
实例：酵母菌、大多数高等植物
实例：①人和动物细胞②乳酸菌、③某些植物的特殊器官马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚
四、细胞的有氧呼吸vs无氧呼吸
五、影响呼吸作用的因素
通过影响呼吸酶的活性来影响呼吸速率。
各点分析：①Q点：②P点：③R点：④A点：⑤B点：
不消耗O2，只产生CO2⇒只进行 呼吸。
消耗O2量=产生CO2量⇒只进行 呼吸。
产生CO2_____⇒组织细胞呼吸______ 。
此时有机物消耗最少，R点对应的O2浓度是储藏蔬菜、水果的最佳O2浓度。
有氧呼吸释放的CO2量______无氧呼吸释放的CO2量，但二者消耗葡萄糖的速率_______。
【典例01】在缺氧条件下，细胞中的丙酮酸可通过乙醇脱氢酶和乳酸脱氢酶的作用，分别生成乙醇和乳酸（如图）。下列有关细胞呼吸的叙述，错误的是（ ）
A．酵母菌在缺氧条件下以酒精发酵的形式进行无氧呼吸，是因为细胞内含有乙醇脱氢酶B．图中NADH为还原型辅酶I，缺氧条件下在细胞质基质中被消耗C．消耗一分子葡萄糖酒精发酵比乳酸发酵多释放一分子二氧化碳，故可产生较多ATPD．细胞呼吸的中间产物可转化为甘油、氨基酸等非糖物质
解析：A、据图可知，丙酮酸形成乙醇需要乙醇脱氢酶，酵母菌在缺氧条件下以酒精发酵的形式进行无氧呼吸，是因为细胞内含有乙醇脱氢酶，A正确；B、图中NADH为还原型辅酶Ⅰ，无氧呼吸的场所是细胞质基质，NADH的消耗发生在细胞质基质中，B正确；C、酒精发酵和乳酸发酵都只有第一阶段产生少量的ATP，消耗一分子葡萄糖酒精发酵和乳酸发酵产生的ATP相同，C错误；D、细胞呼吸中产生的丙酮酸可转化为甘油、氨基酸等非糖物质，D正确。
【典例02】如图为人体内部分物质与能量代谢关系示意图。下列叙述正确的是（ ）
A．三羧酸循环、呼吸链发生场所分别为线粒体内膜和线粒体基质B．三羧酸循环是多糖和脂肪分解代谢的最终共同途径C．图示说明脂肪转化为葡萄糖一定需要通过乙酰CAD．三羧酸循环是有氧呼吸和无氧呼吸共有的途径
解析：A、三羧酸循环产生CO2和[H]是有氧呼吸的第二阶段，发生在线粒体基质，呼吸链消耗氧气，生成ATP，发生场所为线粒体内膜，A错误；B、据图可知，多糖和脂肪都能分解为乙酸CA然后进入线粒体进行三羧酸循环，所以三羧酸循环是多糖和脂肪分解代谢的最终共同途径，B正确；C、脂肪转化为葡萄糖可以通过脂肪→甘油和脂肪酸→葡萄糖途径进行，可以不通过乙酰CA，C错误；D、三羧酸循环发生在线粒体基质看，无氧呼吸的全过程都是在细胞质基质中进行的，因此三羧酸循环不是有氧呼吸和无氧呼吸共有的途径，D错误。
【典例03】“有氧运动”一般是指人体在氧气充分供应的情况下进行的体育锻炼，即在运动过程中，人体吸入的氧气与需求的相等，达到生理上的平衡状态。“无氧运动”一般是指人体肌肉在“缺氧”的状态下的高速剧烈的运动。下图所示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系（呼吸底物为葡萄糖）。下列说法正确的是（ ）
A．运动强度≥b时，肌肉细胞CO2的产生量大于O2的消耗量B．运动强度≥b时，葡萄糖氧化分解后大部分能量以热能散失，其余储存在ATP中C．运动强度为c时，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍D．若运动强度长时间超过c，会因为乳酸增加而使肌肉酸胀乏力，乳酸能在肝脏中再次转化为葡萄糖
解析：A、人体有氧呼吸吸收氧气的量与释放二氧化碳的量相等，而无氧呼吸既不吸收氧气，也不释放二氧化碳，因此运动强度≥b后，肌肉细胞CO2的产生量始终等于O2的消耗量，A错误；B、运动强度≥b时，进行有氧呼吸和无氧呼吸，葡萄糖氧化分解后大部分能量以热能散失，一部分储存在ATP，一部分储存在乳酸中，B错误；C、运动强度为c时，无法计算无氧呼吸消耗的葡萄糖和有氧呼吸消耗的葡萄糖的量，C错误；D、若运动强度长时间超过c，人体的调节能力有限，会因为乳酸增加而使肌肉酸胀乏力，乳酸能在肝脏中再次转化为葡萄糖，D正确。
【典例04】植物普遍存在乙醇脱氢酶（ADH）、乳酸脱氢酶（LDH），丙酮酸在不同酶的催化下生成的产物不同（如图1）。科研人员研究了淹水胁迫对某植物根系呼吸酶活性的影响，结果如图2所示。下列叙述错误的是（ ）
A．图1中的NADH均来源于细胞呼吸的第一阶段B．图1中丙酮酸的能量大部分没有释放出来C．淹水胁迫时，该植物根细胞以乳酸发酵途径为主D．ADH和LDH分布于细胞质基质中，其活性可被淹水激活
解析：A、由细胞无氧呼吸过程可知，第二阶段消耗的NADH均来源于第一阶段，A正确；B、丙酮酸能量大部分留在了乳酸或乙醇中，B正确；C、由图可知，水淹组和对照组相比，水淹组ADH和LDH的活性均高于对照组，但ADH的活性增加量要远远大于LDH，所以淹水胁迫时，该植物根细胞以酒精发酵途径为主，C错误；D、无氧呼吸两个阶段均在细胞质基质中完成，图2显示淹水胁迫，ADH和LDH的活性均提高，D正确。
【典例05】如图为某兴趣小组对探究酵母菌细胞呼吸的实验装置进行的改进，锥形瓶中装有正常生长的酵母菌及足量培养液。下列有关叙述错误的是（ ）
A．该实验装置可以用于探究温度对酵母菌细胞呼吸的影响B．甲、乙的作用分别为除去空气中二氧化碳和检测二氧化碳C．关闭阀门进行实验并检测是否产生酒精，可在乙中加酸性重铬酸钾溶液D．与打开阀门相比，关闭阀门时乙中发生相同的颜色变化所需时间更长
解析：A、恒温水浴锅能够改变温度，因此该实验装置可以用于探究温度对酵母菌细胞呼吸的影响，A正确；B、甲中装有质量分数为10%的NaOH溶液，其作用是除去空气中的二氧化碳，乙中装有澄清石灰水，其作用是检测有氧呼吸产生的二氧化碳，B正确；C、若关闭阀门，则探究酵母菌的无氧呼吸，无氧呼吸的产物酒精在锥形瓶中产生，因此可从锥形瓶吸取少量发酵液加入试管中，再加入酸性重铬酸钾溶液检测酒精的产生，C错误；D、打开阀门进行实验，则探究酵母菌的有氧呼吸；若关闭阀门，则探究酵母菌的无氧呼吸，消耗相同质量的葡萄糖，有氧呼吸释放二氧化碳的速率更快，因此与打开阀门相比，关闭阀门时乙（乙中装有澄清石灰水，二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊）中发生相同的颜色变化所需时间更长，D正确。
【演练01】玉米根细胞进行无氧呼吸产生的乳酸会导致细胞质基质的pH降低。pH降低至一定程度会引起细胞酸中毒，为了延缓酸中毒，细胞会改变呼吸代谢途径来适应缺氧环境。科研人员在适宜温度条件下，测定了玉米根细胞在无氧条件下呼吸作用释放CO2速率随时间的变化，结果如图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A．在 a时间前后细胞呼吸的场所未发生改变B．在a时间前，玉米根细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸C．a时间后丙酮酸转化为酒精途径释放更多ATP 以缓解细胞pH降低D．若降低环境温度，玉米根细胞CO2释放速率的峰值在b时间之后出现
【演练02】某研究小组用传感器精确测量了某绿色植物非绿色器官的O2吸收量（x）和CO2释放量（y）。下列关于x、y的关系与细胞呼吸方式的推论，正确的是（ ）
A．当x=y>0时，细胞一定存在有氧呼吸，且一定不存在无氧呼吸B．当y>x>0时，有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸共同存在C．当x>y>0时，有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸共同存在D．当x=0，y>0一定不存在有氧呼吸，且无氧呼吸有乳酸产生
【演练03】剧烈运动时，肌细胞中葡萄糖氧化分解产生NADH的速率超过呼吸链消耗NADH的速率，此时NADH可以将丙酮酸还原为乳酸。乳酸随血液进入肝细胞后转变为葡萄糖，又回到血液，以供应肌肉运动的需求。该过程称为可立氏循环。下列说法正确的是（ ）
A．剧烈运动时，肝糖原和肌糖原分解成葡萄糖来补充血糖B．丙酮酸还原成乳酸时产生少量能量并形成少量ATPC．丙酮酸还原为乳酸使NADH再生，以保证葡萄糖氧化分解的正常进行D．可立氏循环能避免乳酸损失导致的物质能量浪费及乳酸堆积导致的酸中毒
【演练04】图是某生命活动的模型，有关叙述正确的是（ ）
A．若A为线粒体，a为葡萄糖，则b、c可分别代表CO2和H2OB．若A为类囊体薄膜，a为光照，则b、c可分别代表NADH和ATPC．若A为细胞膜，a为葡萄糖，则b、c可分别代表CO2和H2OD．若A为某营养级同化量，a为该营养级的摄入量，则b、c可分别代表粪便量和用于生长、发育、繁殖的能量
【演练05】细胞呼吸的原理在生活和生产中得到了广泛的应用。下列说法错误的是（ ）
A．中耕松土：促进根细胞有氧呼吸，利于根系吸收无机盐B．睡前刷牙：抑制细菌无氧呼吸产生大量酸性物质侵蚀牙齿C．保存果蔬：在低温、低氧条件下降低细胞呼吸强度，减少有机物消耗D．稻田定期排水：避免水稻根细胞长时间无氧呼吸，产生乳酸导致烂根
【演练06】某校生物兴趣小组研究酵母菌的细胞呼吸过程，绘制出酵母菌在密闭容器内以葡萄糖为底物的呼吸速率变化过程的坐标图。下列分析错误的是（ ）
A．在6~8h时段可用酸性重铬酸钾溶液来检测无氧呼吸是否产生了CO2B．在9h时酵母菌无氧呼吸分解葡萄糖释放了部分能量C．在7h时有氧呼吸产生的ATP的数量大于无氧呼吸产生的D．在0~6h时段容器内气体的体积基本不变，培养液的pH变小
一、绿叶中色素的提取和分离
绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。
绿叶中色素在层析液(汽油)中的溶解度不同。
溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢.
（4）分离绿叶中的色素
1.光合作用的概念及反应式：
指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。
合成有机物，储存能量。
(呼吸作用实质：分解有机物，释放能量)
光能→ATP和NADPH中活跃的化学能
ATP和NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能
光反应为暗反应提供ATP和NADPH暗反应为光反应提供ADP、Pi、NADP+等原料
能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物的合成作用。
例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌。
CO2和H2O等无机物
某些无机物氧化时释放的能量
化能合成作用与光合作用的比较：
指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。
①制造或产生有机物（糖类）量
真正（总）光合速率= 净（表观）光合速率 + 呼吸作用速率
有机物的制造量CO2固定量或消耗量O2的产生量
有机物的积累量CO2的吸收量O2的释放量
有机物的消耗量黑暗下CO2的释放量黑暗下O2的吸收量
【典例01】测定某一新鲜叶片新陈代谢速率的相关装置如图所示，图中缓冲液用于调节CO2的量，以模拟空气中CO2的浓度。下列相关叙述错误的是（ ）
A．设置恒温水槽可避免外界环境温度的影响B．若只用18O标记小室外水槽中的水，则不能够检测到18O2C．光照强度为零时，能测出呼吸速率D．通过该装置不能得出叶片的总光合速率
解析：A、由于设置了恒温水槽，因此实验结果不受外界环境温度变化的影响，A正确；B、小室外水槽中的水没有参与光合作用，B正确；CD、光照条件下通过活塞向右移动的刻度值可测出净光合速率，当光照强度为零时可以测出呼吸速率，因此通过该装置能够计算出总光合速率，C正确，D错误。
【典例02】与水稻轮作的油菜常常会由于积水导致根系缺氧、光合速率下降，造成减产。对油菜进行淹水处理，测定有关指标并进行相关性分析，结果见下表。下列叙述错误的是（ ）注：气孔导度表示气孔张开程度。表中数值为相关系数（r），当 越接近1，相关越密切。r>0时，两者呈正相关；r<0时，两者呈负相关。
A．淹水时，油菜根部细胞利用丙酮酸产酒精，酒精积累会对植株产生毒害B．水稻根部部分细胞程序性死亡形成通气腔隙，利于植株进行有氧呼吸C．气孔导度与光合速率呈正相关，气孔导度的增大是由于光合速率上升D．综合分析表中数据，推测除CO2外还存在其他因素影响油菜光合速率
解析：A、淹水时，油菜根部细胞由于缺乏氧气进行无氧呼吸，利用丙酮酸产酒精，酒精积累会对植株产生毒害，A正确；B、水稻根部部分细胞程序性死亡形成通气腔隙，增加了氧气含量，利于植株进行有氧呼吸，B正确；C、气孔导度直接影响二氧化碳的吸收，气孔导度大，进入到细胞间隙的二氧化碳就更多，气孔导度（在一定范围内）与光合速率呈正相关，光合速率上升是由于气孔导度的增大，C错误；D、叶绿素含量与胞间CO2浓度的相关系数为负值，说明二者呈负相关，即虽然气孔导度下降，但胞间CO2上升，说明光合速率下降主要由非气孔限制因素导致的，D正确。
【典例03】农科院为提高温室黄瓜的产量，对其光合特性进行了研究。下图为7时至17时内黄瓜叶片光合作用相关指标的测定结果，其中净光合速率和Rubisc（固定CO2的酶）活性日变化均呈“双峰”曲线。下列分析正确的是（ ）
A．7时至17时净光合速率两次降低的限制因素相同B．13时叶绿体内光反应的速率远低于暗反应的速率C．7时至17时黄瓜叶片干重变化也呈“双峰”曲线D．胞间CO2浓度既受光合速率影响又会影响光合速率
解析：A、7时至17时净光合速率两次降低的限制因素不同，第一次下降是由于正午由于出现午休现象，CO2不足，光合速率下降，第二次下降是由于光照减弱，A错误；B、13点后，叶片的CO2浓度快速上升，是由于细胞呼吸速率大于光合速率，释放出二氧化碳在胞间积累，而暗反应需要光反应提供的ATP和[H]，因此暗反应速率不可能高于光反应速率，B错误；C、7时至17时净光合速率大于0，干重不断增大，C错误；D、光合速率会影响胞间CO2浓度，同时胞间CO2浓度又会影响光合速率，D正确。
【典例04】如图是叶绿体中进行的光反应示意图，类囊体膜上的光系统Ⅰ（PSⅠ）和光系统Ⅱ（PSⅡ）是色素和蛋白质复合体，可吸收光能进行电子传递，电子最终传递给NADP+后与其反应生成NADPH。膜上的ATP合成酶在顺浓度梯度运输H+的同时催化ATP的合成。下列叙述正确的是（ ）
A．图中体现出的膜蛋白功能仅有催化及物质运输B．若CO2浓度降低，暗反应速率减慢，叶绿体中NADP+减 少，则图中电子传递速率会减慢C．H+由叶绿体基质进入类囊体腔的过程属于协助扩散D．据图分析，O2产生后扩散到细胞外共需要穿过3层生物膜
解析：A、图中体现了膜蛋白的催化、物质运输、能量转换功能，A错误；B、若CO2浓度降低，生成的C3减少，暗反应消耗的NADPH减少，生成的NADP+减少，则图中电子传递速率会减慢，B正确；C、ATP合成酶顺浓度梯度运输H+，则类囊体腔内H+的浓度高于叶绿体基质，故H+由叶绿体基质进入类囊体腔的过程属于主动运输，C错误；D、据图可知，O2产生后扩散到细胞外共需要穿过类囊体膜、叶绿体双层膜、细胞膜共4层生物膜，D错误。
【典例05】细胞内的ATP合酶可催化ATP合成，其催化中心的蛋白质有三种不同构象：O态（ATP与酶亲和力低）、L态（ADP、Pi与酶结合疏松）、T态（ADP、Pi与酶结合紧密），ATP合酶的催化功能是由H+跨膜回流时驱动这三种构象的动态变化实现的，如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．原核细胞中存在ATP合酶，叶肉细胞中ATP合酶仅存在于线粒体内膜上B．T态有利于ATP释放，推测该酶催化中心构象呈L、T、O的周期性变化C．ATP合酶催化的结果是使H+势能转化为化学能，储存到特殊的化学键中D．温度和pH都仅通过影响蛋白质的结构，进而影响ATP的合成速率
解析：A、原核细胞中有ATP合成，因此存在ATP合酶，叶肉细胞中ATP合酶存在于线粒体内膜、类囊体薄膜，A错误；B、催化中心的蛋白质呈O态时，ATP与酶亲和力低，有利于ATP释放，推测该酶催化中心构象呈L态、T态、O态的周期性变化，B错误；C、ATP合酶催化的结果是将ADP、Pi合成ATP，该过程中H+势能转化为化学能，储存到特殊的化学键中，C正确；D、温度和pH不仅影响蛋白质的结构，还通过影响H+跨膜回流的速度影响ATP的合成，D错误。
【演练01】下列关于生物科学史的叙述，错误的是（ ）
A．桑格和尼克尔森提出的生物膜流动镶嵌模型认为，磷脂和大多数蛋白质分子可以运动B．毕希纳实验说明酵母菌细胞中的某些物质能够在细胞破碎后仍起催化作用C．希尔发现离体叶绿体加入氧化剂在光照下可放出O2，并探明了光合作用中O2的来源D．林德曼通过对某湖泊的能量流动进行定量分析，发现了生态系统能量流动的特点
【演练02】希尔反应是指离体的叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生O2，同时将加入的氧化剂还原的过程氧化剂2，6-二氯酚靛酚是一种蓝色染料，被还原后变为无色。下列说法正确的是（ ）
A．获得离体的叶绿体可用密度梯度离心的方法B．希尔反应发生的具体场所是叶绿体的基质C．实验室模拟希尔反应需要在适宜的光照条件下进行D．叶绿体悬浮液加入二氯酚靛酚反应后，溶液由蓝色变无色
【演练03】在受到红光或远红光照射下，光敏色素被激活，结构发生变化，这一变化信息经信息传递系统传导至细胞核，影响特定基因（如成花素基因FT）的表达，从而表现出生物学效应。下列相关叙述正确的是（ ）
A．缺乏叶绿素的植株叶肉细胞能吸收红光，但不用于光合作用B．植物体内有乙烯分布的部位，未必有光敏色素的分布C．光作为一种信号，只影响调控植物生长发育的某一阶段D．细胞内成花素基因FT的转录和翻译可在同一场所内进行，需消耗脱氧核糖核苷酸
【演练04】在温度、水分均适宜的条件下，分别测定甲、乙两种植物光合速率与呼吸速率的比值（P/R）随光照强度的变化，结果如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．光照强度为c时两植物积累有机物的速率相等B．若光照强度突然由b变为a，短时间内叶绿体中C3含量增多，C5含量减少C．d点后限制两植物光合速率的主要环境因素相同D．这两种植物间作时有利于提高光能利用率
【演练05】研究人员对密闭蔬菜大棚中的黄瓜植株进行了一昼夜的光合作用和呼吸作用调查，结果如下图所示，SM、SN、Sm分别表示图中相应图形的面积。下列叙述错误的是（ ）
A．E点时密闭大棚中CO2浓度最高，O2浓度最低B．C点过后光照降低，短时间内叶绿体中C3含量升高C．B点和D点时黄瓜植株光合作用速率等于呼吸作用速率D．一昼夜后，黄瓜植株有机物的增加量可表示为Sm-SM-SN
【演练06】某研究小组测定了植物甲和乙在一定的 CO2浓度和适宜温度条件下，光合速率随光照强度的变化，结果如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．在光照强度为 b 时，植物甲的实际光合速率与植物乙的相同B．在光照强度为 b 时，若每天光照 11 小时，则植物乙无法正常生长C．同等光照强度下植物甲、乙光合速率不同的根本原因是叶肉细胞中 叶绿素含量不同D．将植物甲、乙分别置于相同黑暗环境中，植物甲单位时间内消耗的有机物更多
【演练07】光补偿点为植物的光合速率等于呼吸速率时对应的光照强度；光饱和点为植物的光合速率刚达到最大时对应的光照强度。在一定浓度的CO2、适宜温度及不同光照条件下，科研人员测得甲、乙两种水稻的光合速率变化情况如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A．光照强度为1千勒克司时，甲、乙两种水稻的真正光合速率不等B．在各自光补偿点时，甲水稻的光合速率为乙水稻的光合速率的1.5倍C．未达到各自光饱和点时，影响甲、乙水稻的光合速率的主要因素是CO2浓度D．在各自光补偿点时，甲、乙水稻叶肉细胞消耗的CO2量与产生的CO2量相等
【演练08】下图是某绿色植物光合作用的示意图，其中a、b表示物质，Ⅰ、Ⅱ表示反应阶段。下列叙述错误的是（ ）
A．缺Mg会影响该植物Ⅰ阶段对光能的吸收、传递和转化B．在类囊体薄膜上产生的a和b可参与叶绿体基质中的Ⅱ阶段C．若光照强度减弱，则短时间内该植物细胞中 C3/C5的值变小D．该植物经光合作用可将光能转变成糖类中稳定的化学能
【典例01】糖类、脂肪和蛋白质是细胞的主要营养物质，下图是人体有机物代谢过程模式图。图中字母表示物质，数字表示代谢过程。下列叙述错误的是（ ）
A．①过程发生在细胞质基质中，A为丙酮酸B．D为脂肪酸，大多数是饱和的，熔点较高C．图中三大类营养物质氧化分解过程中形成ATP最多的过程是④D．⑥和①过程能产生人体所需的8种必需氨基酸
解析：A、①过程是糖酵解过程，即葡萄糖经一系列氧化分解转变为丙酮酸的过程，故A是丙酮酸，该过程发生的场所是细胞质基质，A正确；B、D是脂肪酸，脂肪酸可分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸，大多数动物脂肪含饱和脂肪酸，熔点较高，室温下呈固态，B正确；C、图中④过程，即[H]和氧气生成水的过程会产生大量的ATP，较其他过程氧化分解释放的ATP多，C正确；D、必需氨基酸是人体不能自己合成，必须从外界环境获取的，故⑥和①过程均不能产生人体的必需氨基酸，D错误。
考点06 糖类、脂质和蛋白质的代谢
【典例02】细胞呼吸是联系糖类、脂肪和蛋白质相互转化的枢纽。如图为葡萄糖、脂肪和氨基酸相互转化的示意图，在有氧的条件下才能产生乙酰辅酶A。下列相关叙述错误的是（ ）
A．无论有无氧气，①过程都会产生少量的NADPHB．真核细胞中丙酮酸转化成乙酰辅酶A的场所是线粒体C．与同等质量的葡萄糖相比，脂肪经②过程产生的水和能量更多D．丙酮酸和乙酰辅酶A是糖类、脂肪和蛋白质相互转化的关键物质
解析：A、无论有无氧气，①表示细胞呼吸第一阶段，会产生少量的NADH，A错误；B、线粒体是有氧呼吸的主要场所，真核细胞中丙酮酸转化成乙酰辅酶A的场所是线粒体，B正确；C、脂肪中C、H的比例比糖类高，故同质量的糖类和脂肪氧化分解，脂肪释放的能量和水更多，消耗的氧气更多，C正确；D、通过图示可知，丙酮酸和乙酰辅酶A是糖类、脂肪和蛋白质相互转化的关键物质，D正确。
【演练01】下图表示人体内能源物质的代谢途径，X、Y、Z、W代表物质，①代表过程，下列叙述正确的是（ ）
A．X是麦芽糖B．W是蛋白质C．Y是丙酮酸D．①是卡尔文循环
【演练02】过多脂肪会增加速度滑冰运动负体内氧气消耗，导致比赛后程降速。研究证明，低氧刺激配合特定强度的有氧运动，能显著提高脂肪参与有氧呼吸的比例。中国科学家据此指导北京冬奥首金成员武大靖调整训练方式，3周内使其体脂百分比达到理想状态。有关叙述正确的是（ ）
A．脂肪和葡萄糖都可以作为人体主要储能物质B．脂肪中氢、氧元素的含量均少于等量的糖类C．脂肪经氧化分解后在线粒体内膜产生大量ATPD．脂肪分解产生的NADH参与有氧呼吸第2阶段
糖类、脂质和蛋白质的代谢
考点01 物质跨膜运输的实例
1.渗透作用的概念：
水分子或其他溶剂分子透过半透膜的扩散
水分子可以通过半透膜进行双向扩散，直到水分子进出速率达到动态平衡
低浓度溶液→高浓度溶液
②从水分子自身的角度分析：
高含量一侧→低含量一侧
渗透压：溶质微粒对水的吸引力
物质的量浓度，非质量浓度，实质上指渗透压。
条件：蔗糖不能通过半透膜，Na+、Cl-、葡萄糖和果糖能通过半透膜
①外界溶液溶质的浓度 < 细胞质浓度
②外界溶液溶质的浓度 > 细胞质浓度
③外界溶液溶质的浓度 = 细胞质浓度
动物细胞与外界溶液构成一个渗透系统
②浓度差：细胞质与外界溶液
0.3g/mL蔗糖溶液
四、植物质壁分离相关知识点
不同外界溶液中植物细胞的变化
②溶质可透过膜的溶液(如KNO3、甘油、尿素、葡萄糖等)中：
发生质壁分离后能自动复原
③溶质不能透过膜的溶液（如蔗糖）：
原因是：外界溶液浓度较大，细胞发生质壁分离；细胞会主动吸收K+、NO3- ，细胞液浓度逐渐增大，细胞开始吸水，发生质壁分离复原现象。
实验拓展——质壁分离的应用：判断成熟植物细胞的死活
比较不同植物细胞的细胞液浓度大小
探究植物细胞的细胞液浓度大小
考点01 传统发酵技术的应用
【典例01】将萝卜A和B的幼根切成大小和形状相同的萝卜条若干，均分为5组，分别放入不同浓度的蔗糖溶液中，记为甲~戊组。浸泡相同时间后，对各组萝卜条称重，结果如下图。假如蔗糖溶液与萝卜细胞之间只有水分交换。下列叙述错误的是（ ）
A．实验开始时，萝卜A比B的细胞液浓度高B．甲~戊组中，蔗糖溶液浓度最大的是乙组C．萝卜A和B均未发生质壁分离的是乙组和丁组D．戊组中，萝卜B与蔗糖溶液的水分交换处于动态平衡
解析： A、比较同一浓度下两种萝卜失水情况，如在甲蔗糖溶液中，萝卜A失水少，说明细胞液浓度更高，A正确；B、图中，以萝卜A为例，在丙中的吸水量最大，在戊中的吸水量稍小，在甲中既不吸水也不失水，在乙中的失水量最多，由此推测五种蔗糖溶液的浓度大小依次是乙>丁>甲>戊>丙，B正确；C、图中，乙和丁组萝卜条质量均减小，说明萝卜条失水，均发生了质壁分离，C错误；D、戊组中，萝卜B质量没有发生改变，说明细胞液浓度等于外界蔗糖溶液浓度，水分进出细胞达到平衡，并不是没有水进出细胞，D正确；
【典例02】研究小组将第1～5组的马铃薯条分别用质量分数为5%、10%、15%、20%、25%的蔗糖溶液处理，一段时间后测定马铃薯条的质量变化如图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A．马铃薯细胞的细胞膜和液泡膜都属于半透膜B．马铃薯细胞液的浓度最可能在15%～20%之间C．第4组马铃薯细胞发生了质壁分离，吸水能力弱D．若实验长时间进行，第5组马铃薯细胞可能会死亡
解析： A、马铃薯细胞的细胞膜和液泡膜属于生物膜，都有选择透过性。因此，它们都属于半透膜，A正确；B、蔗糖溶液浓度15%时，马铃薯细胞吸水，蔗糖溶液浓度20%时，马铃薯细胞失水。由此推测，蔗糖浓度在15%～20%之间某个浓度时，马铃薯细胞既不失水也不吸水，即其细胞液的浓度最可能在15%～20%之间，B正确；C、第4组马铃薯条质量减小，细胞失水发生了质壁分离，细胞液浓度增大，吸水能力增强，C错误；D、第5组马铃薯条质量减小，细胞失水，若实验长时间进行，失水量多，马铃薯细胞可能会死亡，D正确。
【演练01】原生质体长度与细胞长度的比值（M值）可在一定程度上反映细胞质壁分离程度。下列有关植物细胞质壁分离与复原实验的叙述错误的是（ ）
A．原生质体长度与细胞长度的比值越大，液泡的颜色越浅B．在一定时间内，M值与植物细胞的吸水能力成反比C．细胞发生质壁分离的过程中，细胞壁不发生收缩D．实验中，外界蔗糖溶液浓度过高会造成细胞失水死亡
【演练02】在适宜条件下，将月季的花瓣细胞置于一定浓度的A溶液中，测得细胞液渗透压与A溶液渗透压的比值变化如图所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A．t0～t1时间内，细胞逐渐失水体积变小B．A溶液中的溶质能被花瓣细胞吸收C．t2时，花瓣细胞的吸水能力小于t0时D．t0～t2时，花瓣细胞先发生质壁分离，后自动复原
考点02 细胞的物质输入和输出
一、载体蛋白vs通道蛋白
只容许与自身“结合部位相适应”的分子或离子通过。
只容许与自身“通道直径和形状相适配、通道大小和电荷相适宜”的分子或离子通过。
载体蛋白与被转运分子结合
通道蛋白与被转运分子不结合
葡萄糖通过载体蛋白进入红细胞
水分子-水通道蛋白、K+-K+通道蛋白
二、细胞的物质输入和输出方式
需要（载体蛋白/通道蛋白）
不需要载体蛋白，但需要识别蛋白
三、小肠绒毛细胞的物质跨膜运输
一、小肠绒毛细胞借助于A处的载体蛋白吸收Na+的方式是？其能量来自？
二、小肠绒毛细胞借助于A处的载体蛋白吸收葡萄糖的方式是？其能量来自？
三、小肠绒毛细胞借助于B处的载体蛋白运出葡萄糖的方式是？其能量来自？
Na+浓度梯度（电势能）
钠钾泵消耗ATP可以在细胞内外建立Na+浓度梯度，相当于储存了电势能。
直接消耗ATP的主动运输,通常称为泵（ATP驱动泵）。
间接消耗ATP的主动运输。
【典例01】根据能量的来源不同，主动运输分为下图三种类型。某些光合细菌存在光驱动泵。有关叙述正确的是（ ）
A．ATP驱动泵同时具有载体蛋白和ATP水解酶的功能B．协同转运分为同向和反向转运，由ATP直接提供能量C．利用光能的光驱动泵位于细菌叶绿体的类囊体膜上D．葡萄糖进入红细胞的运输靠协同转运蛋白
解析： A、据图所示，ATP驱动泵具有运输物质，同时将ATP转化为ADP，同时释放出能量，故ATP驱动泵同时具有载体蛋白和ATP水解酶的功能，A正确；B、协同转运分为同向和反向转运，能量来自于顺浓度梯度所产生的电化学梯度势能，B错误；C、细菌没有叶绿体，C错误；D、协同转运蛋白参与的是主动运输，葡萄糖进入红细胞的运输是协助扩散，D错误。
【典例02】骨骼肌细胞处于静息状态时，钙泵可维持细胞质基质的低Ca2+浓度。骨骼肌细胞中Ca2+主要运输方式如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．骨骼肌细胞兴奋可能是由Ca2+跨过细胞膜内流引起的B．Ca2+进入细胞质基质的过程，需要与通道蛋白结合C．Ca2+与钙泵结合，会激活钙泵ATP水解酶的活性D．钙泵转运Ca2+过程中，会发生磷酸化和去磷酸化
解析：A、骨骼肌细胞处于静息状态时，细胞质基质中Ca2+浓度低，Ca2+通过通道蛋白内流引起骨骼肌细胞兴奋，A正确。B、Ca2+进入细胞质基质的过程，需要通道蛋白的协助，分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，B错误；C、参与 Ca2+主动运输的钙泵是一种能催化ATP 水解的酶，当Ca2+ 与其相应位点结合时，其ATP水解酶活性就被激活了，C正确；D、钙泵转运Ca2+过程中，ATP水解释放的磷酸基团会使钙泵磷酸化，导致其空间结构发生变化，将 Ca2+释放到膜另一侧，然后钙泵去磷酸化结构恢复到初始状态，为再次运输Ca2+做准备，D正确。
【典例03】作物甲的根细胞吸收K+和 的速率与O2浓度的关系如图所示。下列分析错误的是（ ）
A．K+和 进入根细胞的运输方式均为主动运输B．O2浓度大于a时限制作物甲吸收K+速率的主要因素是外界环境中K+含量C．与K+最大吸收速率时相比，根细胞的呼吸速率在 最大吸收速率时较大D．定期松土可促进农作物对K+和 的吸收利用
解析：A、根据图示可知，K+和NO3-吸收速率在一定范围内与氧气浓度呈正相关，根细胞吸收K+和NO3-的过程消耗能量，吸收方式为主动运输，A正确；B、O2浓度大于a时限制作物甲吸收K+速率，此时的限制因素不再是能量，而是载体蛋白，可能载体蛋白达到饱和，B错误；C、与K+最大吸收速率时相比，根细胞在NO3-最大吸收速率时，消耗氧气更多，所以根细胞在NO3-最大吸收速率的呼吸速率大，C正确；D、在农业生产中，定期松土可增加土壤中的含氧量，促进根细胞的有氧呼吸，为主动运输吸收矿质元素提供能量，因此定期松土可促进农作物对K+和NO3-的吸收利用，D正确。
【演练01】2022年11月，我国研究团队揭示了汞离子调控水通道蛋白闭合和打开的分子机制。研究人员确定了AqpZ水通道蛋白闭合是由汞诱导选择性过滤区第189号氨基酸的构象变化引起，而AQP6水通道蛋白打开则是汞诱导第181号和第196号氨基酸的构象变化所致。下列相关说法错误的是（ ）
A．A．水分子与不同水通道蛋白的直径、形状和大小都相适宜B．水通道蛋白的闭合或打开都跟其构象改变有关C．水分子通过水通道蛋白进出细胞的速率与水分子和水通道蛋白的结合程度有关D．该成果为治疗因水通道蛋白异常导致的肾小管重吸收障碍提供了理论指导
【演练02】癌细胞的耐药性是当前癌症治疗中的一个重要问题，研究者在某些耐药癌细胞中发现了一种高表达量的 ABC 转运蛋白。ABC 转运蛋白是最早发现于细菌的一类具有运输功能的ATP酶。下列相关说法错误的是（ ）
A．ATP 为主动运输供能时可能涉及蛋白质的磷酸化B．ABC 转运蛋白构象的改变是其实现生物学功能的基础C．与细菌质膜上ABC转运蛋白形成的有关的细胞器只有核糖体D．上述癌细胞产生耐药性的原因通过ABC 转运蛋白增大了药物运入癌细胞的量
【演练01】研究发现，通道蛋白介导的运输速率比载体蛋白介导的运输速率快1000倍以上。下列有关叙述错误的是（ ）
A．载体蛋白可以重复利用，每次转运时都会发生自身构象的改变B．通道蛋白介导的运输速率较快可能是因为消耗的能量少C．肾小管细胞能快速的重吸收水分与细胞膜上的水通道蛋白有关D．产生和维持静息电位时K+的外流，需借助膜上钾离子通道进行协助扩散
【演练02】协同转运是指一种溶质的逆浓度穿膜运输依赖于另一种溶质的顺浓度穿膜运输；若两溶质的转运方向一致，称为同向转运，反之则为反向转运。某动物细胞能通过协同转运蛋白使Na+顺浓度进入细胞的同时排出H+，以调节细胞内的pH。下列相关叙述正确的是（ ）
A．动物细胞通过协同转运蛋白转运Na+和 H+属于同向转运B．运输 Na+和H+的协同转运蛋白活性增强可导致细胞内的pH升高C．使用呼吸抑制剂，会直接阻碍该动物细胞通过协同转运蛋白排出H+D．Na+通过协同转运蛋白进入细胞有利于加大细胞内外Na+的浓度差
一、酶在细胞代谢中的作用
酶作用原理：与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著。
酶作用意义：使细胞代谢在温和条件下快速有序地进行高。
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。
无催化剂时化学反应所需的活化能。
无机催化剂催化时化学反应所需的活化能。
酶催化时化学反应所需的活化能。
无机催化剂降低的活化能
更显著地降低化学反应的活化能
活细胞产生，可在细胞内、细胞外(或体外)发挥作用
降低化学反应的活化能
有机物(蛋白质或RNA)
合成原料：氨基酸和核糖核苷酸
保证了细胞代谢快速有效地进行。
保证了细胞内能量供应的稳定。
（1）酶的催化效率一般是无机催化剂的107 ～1013倍。
（2）酶可在1s内完成非酶体系需要3年-30万年时间的反应。
每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
保证了细胞代谢能够有条不紊地进行。
1.ATP的中文名称：
2.ATP的组成元素：
3.ATP的结构简式：
4.A、T、P、～的含义：
5.ATP为什么不稳定：
～代表特殊的化学键，两个相邻磷酸都带负电相互排斥等原因，使得这种化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP与其他分子结合的趋势，具有较高的转移势能。
6.ATP是高能磷酸化合物的原因是：
1mlATP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。
ATP不是唯一的直接能源物质，除ATP外，还有UTP、GTP和CTP。UTP是由一个尿嘧啶、一个核糖、三个磷酸连接而成的；GTP是由一个鸟嘌呤、一个核糖、三个磷酸连接而成的；CTP是由一个胞嘧啶、一个核糖、三个磷酸连接而成的。
1.ATP水解与合成的酶：
（1）ATP水解：水解酶（2）ATP合成：合成酶
2.ATP在生物体内的储量：
ATP在细胞内储备少，转化速度快
3.ATP与ADP转化是否可逆：
物质是可逆的，能量是不可逆的。
4.ATP与ADP转化是生物界的共性：
ATP和ADP相互转化的能量供应机制普遍存在，体现了生物界的统一性。
ATP水解的能量来源：
ATP水解的能量去路：
5.ATP合成的能量来源与去路：
【典例01】淀粉酶可以使面粉中的淀粉水解，保证了面团发酵时有足够的糖源，从而加快气体生成速度，使成品更加蓬松柔软。某实验小组用两种淀粉酶进行实验，结果如下图所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A．该实验可通过检测淀粉剩余量来计算酶的相对活性B．随温度的升高，两种淀粉酶降低活化能的能力逐渐下降C．在52 ℃左右分别使用两种淀粉酶，气体的产生速率相近D．淀粉水解的产物可与斐林试剂在水浴加热的条件下反应形成砖红色沉淀
解析：A、该实验的自变量是温度和淀粉酶的种类，因变量是酶的相对活性，一段时间后可通过检测淀粉剩余量来计算酶的活性，A正确；B、随温度的升高，两种淀粉酶的相对活性先升高后降低，即两种淀粉酶降低活化能的能力先升高后降低，B错误；C、由图可知在52 ℃左右时，两条曲线出现了交点，因此在52 ℃左右分别使用两种淀粉酶，气体的产生速率相近，C正确；D、淀粉水解的产物是麦芽糖等，可与斐林试剂在水浴加热的条件下反应形成砖红色沉淀，D正确。
【典例02】在植物细胞中参与淀粉水解的酶主要有α-淀粉酶和β-淀粉酶。α-淀粉酶耐高温不耐酸，能以随机的方式从淀粉分子内部将其水解。β-淀粉酶不耐高温，但在pH=3.3时仍有部分活性，它能使淀粉从末端以两个单糖为单位进行水解。在淀粉、Ca2+等处理方式的影响下，β-淀粉酶在50℃条件下经不同时间保存后的活性测定结果如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．两种淀粉酶在理化性质上的差异只与组成其的氨基酸的种类或排列顺序相关B．β-淀粉酶水解淀粉的产物是麦芽糖，β-淀粉酶的活性随pH升高逐渐增强C．比较可知，30 mml·L-1Ca2+处理方式最有利于较长时间维持β-淀粉酶的活性D．在前50min，2%淀粉的处理方式使β-淀粉酶的活性先增强后减弱
解析：A、氨基酸的种类、数量、排列顺序和肽链形成的蛋白质的空间结构不同均可能是α-淀粉酶和β-淀粉酶在理化性质上存在差异的原因，A错误；B、β-淀粉酶在pH=3.3时仍有部分活性，其活性随pH升高先增强后减弱，B错误；C、比较可知，30mml·L-1Ca2++2%淀粉的处理方式更有利于较长时间维持β-淀粉酶的活性，C错误；D、由图可知，在前20min，2%淀粉的处理方式使β-淀粉酶的活性增强，在20-50min，2%淀粉的处理方式使β-淀粉酶的活性减弱，D正确。
【演练01】实验小组探究了唾液淀粉酶在不同温度条件下对淀粉的分解作用，结果如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．该实验的自变量为温度，因变量为产物生成量B．在不同pH下进行该实验，实验结果相近C．反应1小时，需要立即中止反应再进行检测D．唾液淀粉酶在t2时为反应提供的活化能与在t5时接近
【演练02】马铃薯削皮后置于空气中一段时间后表面会变成黑色或褐色，这种现象被称为“酶促褐化反应”。科学家研究发现，该反应主要是因为马铃薯中的儿茶酚氧化酶可催化儿茶酚和氧气反应生成褐色的对羟基醌。下表是某实验小组探究温度对儿茶酚氧化酶活性影响的实验结果。下列相关叙述正确的是（ ）
A．实验结束时 下溶液颜色最深， 下溶液颜色最浅B．将8组恒温箱均置于摇床上振荡，可提高氧气的消耗速率和酶活性C．据实验结果推测儿茶酚氧化酶的最适温度在 之间D．实验中将儿茶酚和儿茶酚氧化酶混匀后调整温度，置于对应恒温箱中保存
一、探究酵母菌细胞呼吸的方式
有氧呼吸不产生酒精，无氧呼吸产生酒精。
由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，因此应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖
①通入澄清的石灰水：②使溴麝香草酚蓝水溶液：
NaOH溶液可吸收空气中的CO2
B瓶应封口放置一段时间后再连通澄清石灰水:消耗瓶内的氧气，造成无氧环境。
有氧呼吸与无氧呼吸都产生CO2，且有氧呼吸产生的更多。
反应场所：物质变化：产能情况：
无机物（CO2+H2O）
化学式前后的水分子不能抵消①反应物的水是在线粒体基质中参与反应的，而产物中的水在线粒体内膜中产生；②反应物中水在有氧呼吸第二阶段被消耗，而产物水在有氧呼吸第三阶段产生。
为什么线粒体不能直接氧化分解葡萄糖？①线粒体膜上没有葡萄糖载体；②线粒体中没有氧化分解葡萄糖的酶。
2丙酮酸 + 4 [H]+
2C2H5OH（酒精）+2CO2
2C3H6O3（乳酸）
与有氧呼吸第一阶段完全相同
2C2H5OH和CO2
实例：酵母菌、大多数高等植物
实例：①人和动物细胞②乳酸菌、③某些植物的特殊器官马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚
四、细胞的有氧呼吸vs无氧呼吸
五、影响呼吸作用的因素
通过影响呼吸酶的活性来影响呼吸速率。
各点分析：①Q点：②P点：③R点：④A点：⑤B点：
不消耗O2，只产生CO2⇒只进行 呼吸。
消耗O2量=产生CO2量⇒只进行 呼吸。
产生CO2_____⇒组织细胞呼吸______ 。
此时有机物消耗最少，R点对应的O2浓度是储藏蔬菜、水果的最佳O2浓度。
有氧呼吸释放的CO2量______无氧呼吸释放的CO2量，但二者消耗葡萄糖的速率_______。
【典例01】在缺氧条件下，细胞中的丙酮酸可通过乙醇脱氢酶和乳酸脱氢酶的作用，分别生成乙醇和乳酸（如图）。下列有关细胞呼吸的叙述，错误的是（ ）
A．酵母菌在缺氧条件下以酒精发酵的形式进行无氧呼吸，是因为细胞内含有乙醇脱氢酶B．图中NADH为还原型辅酶I，缺氧条件下在细胞质基质中被消耗C．消耗一分子葡萄糖酒精发酵比乳酸发酵多释放一分子二氧化碳，故可产生较多ATPD．细胞呼吸的中间产物可转化为甘油、氨基酸等非糖物质
解析：A、据图可知，丙酮酸形成乙醇需要乙醇脱氢酶，酵母菌在缺氧条件下以酒精发酵的形式进行无氧呼吸，是因为细胞内含有乙醇脱氢酶，A正确；B、图中NADH为还原型辅酶Ⅰ，无氧呼吸的场所是细胞质基质，NADH的消耗发生在细胞质基质中，B正确；C、酒精发酵和乳酸发酵都只有第一阶段产生少量的ATP，消耗一分子葡萄糖酒精发酵和乳酸发酵产生的ATP相同，C错误；D、细胞呼吸中产生的丙酮酸可转化为甘油、氨基酸等非糖物质，D正确。
【典例02】如图为人体内部分物质与能量代谢关系示意图。下列叙述正确的是（ ）
A．三羧酸循环、呼吸链发生场所分别为线粒体内膜和线粒体基质B．三羧酸循环是多糖和脂肪分解代谢的最终共同途径C．图示说明脂肪转化为葡萄糖一定需要通过乙酰CAD．三羧酸循环是有氧呼吸和无氧呼吸共有的途径
解析：A、三羧酸循环产生CO2和[H]是有氧呼吸的第二阶段，发生在线粒体基质，呼吸链消耗氧气，生成ATP，发生场所为线粒体内膜，A错误；B、据图可知，多糖和脂肪都能分解为乙酸CA然后进入线粒体进行三羧酸循环，所以三羧酸循环是多糖和脂肪分解代谢的最终共同途径，B正确；C、脂肪转化为葡萄糖可以通过脂肪→甘油和脂肪酸→葡萄糖途径进行，可以不通过乙酰CA，C错误；D、三羧酸循环发生在线粒体基质看，无氧呼吸的全过程都是在细胞质基质中进行的，因此三羧酸循环不是有氧呼吸和无氧呼吸共有的途径，D错误。
【典例03】“有氧运动”一般是指人体在氧气充分供应的情况下进行的体育锻炼，即在运动过程中，人体吸入的氧气与需求的相等，达到生理上的平衡状态。“无氧运动”一般是指人体肌肉在“缺氧”的状态下的高速剧烈的运动。下图所示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系（呼吸底物为葡萄糖）。下列说法正确的是（ ）
A．运动强度≥b时，肌肉细胞CO2的产生量大于O2的消耗量B．运动强度≥b时，葡萄糖氧化分解后大部分能量以热能散失，其余储存在ATP中C．运动强度为c时，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍D．若运动强度长时间超过c，会因为乳酸增加而使肌肉酸胀乏力，乳酸能在肝脏中再次转化为葡萄糖
解析：A、人体有氧呼吸吸收氧气的量与释放二氧化碳的量相等，而无氧呼吸既不吸收氧气，也不释放二氧化碳，因此运动强度≥b后，肌肉细胞CO2的产生量始终等于O2的消耗量，A错误；B、运动强度≥b时，进行有氧呼吸和无氧呼吸，葡萄糖氧化分解后大部分能量以热能散失，一部分储存在ATP，一部分储存在乳酸中，B错误；C、运动强度为c时，无法计算无氧呼吸消耗的葡萄糖和有氧呼吸消耗的葡萄糖的量，C错误；D、若运动强度长时间超过c，人体的调节能力有限，会因为乳酸增加而使肌肉酸胀乏力，乳酸能在肝脏中再次转化为葡萄糖，D正确。
【典例04】植物普遍存在乙醇脱氢酶（ADH）、乳酸脱氢酶（LDH），丙酮酸在不同酶的催化下生成的产物不同（如图1）。科研人员研究了淹水胁迫对某植物根系呼吸酶活性的影响，结果如图2所示。下列叙述错误的是（ ）
A．图1中的NADH均来源于细胞呼吸的第一阶段B．图1中丙酮酸的能量大部分没有释放出来C．淹水胁迫时，该植物根细胞以乳酸发酵途径为主D．ADH和LDH分布于细胞质基质中，其活性可被淹水激活
解析：A、由细胞无氧呼吸过程可知，第二阶段消耗的NADH均来源于第一阶段，A正确；B、丙酮酸能量大部分留在了乳酸或乙醇中，B正确；C、由图可知，水淹组和对照组相比，水淹组ADH和LDH的活性均高于对照组，但ADH的活性增加量要远远大于LDH，所以淹水胁迫时，该植物根细胞以酒精发酵途径为主，C错误；D、无氧呼吸两个阶段均在细胞质基质中完成，图2显示淹水胁迫，ADH和LDH的活性均提高，D正确。
【典例05】如图为某兴趣小组对探究酵母菌细胞呼吸的实验装置进行的改进，锥形瓶中装有正常生长的酵母菌及足量培养液。下列有关叙述错误的是（ ）
A．该实验装置可以用于探究温度对酵母菌细胞呼吸的影响B．甲、乙的作用分别为除去空气中二氧化碳和检测二氧化碳C．关闭阀门进行实验并检测是否产生酒精，可在乙中加酸性重铬酸钾溶液D．与打开阀门相比，关闭阀门时乙中发生相同的颜色变化所需时间更长
解析：A、恒温水浴锅能够改变温度，因此该实验装置可以用于探究温度对酵母菌细胞呼吸的影响，A正确；B、甲中装有质量分数为10%的NaOH溶液，其作用是除去空气中的二氧化碳，乙中装有澄清石灰水，其作用是检测有氧呼吸产生的二氧化碳，B正确；C、若关闭阀门，则探究酵母菌的无氧呼吸，无氧呼吸的产物酒精在锥形瓶中产生，因此可从锥形瓶吸取少量发酵液加入试管中，再加入酸性重铬酸钾溶液检测酒精的产生，C错误；D、打开阀门进行实验，则探究酵母菌的有氧呼吸；若关闭阀门，则探究酵母菌的无氧呼吸，消耗相同质量的葡萄糖，有氧呼吸释放二氧化碳的速率更快，因此与打开阀门相比，关闭阀门时乙（乙中装有澄清石灰水，二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊）中发生相同的颜色变化所需时间更长，D正确。
【演练01】玉米根细胞进行无氧呼吸产生的乳酸会导致细胞质基质的pH降低。pH降低至一定程度会引起细胞酸中毒，为了延缓酸中毒，细胞会改变呼吸代谢途径来适应缺氧环境。科研人员在适宜温度条件下，测定了玉米根细胞在无氧条件下呼吸作用释放CO2速率随时间的变化，结果如图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A．在 a时间前后细胞呼吸的场所未发生改变B．在a时间前，玉米根细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸C．a时间后丙酮酸转化为酒精途径释放更多ATP 以缓解细胞pH降低D．若降低环境温度，玉米根细胞CO2释放速率的峰值在b时间之后出现
【演练02】某研究小组用传感器精确测量了某绿色植物非绿色器官的O2吸收量（x）和CO2释放量（y）。下列关于x、y的关系与细胞呼吸方式的推论，正确的是（ ）
A．当x=y>0时，细胞一定存在有氧呼吸，且一定不存在无氧呼吸B．当y>x>0时，有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸共同存在C．当x>y>0时，有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸共同存在D．当x=0，y>0一定不存在有氧呼吸，且无氧呼吸有乳酸产生
【演练03】剧烈运动时，肌细胞中葡萄糖氧化分解产生NADH的速率超过呼吸链消耗NADH的速率，此时NADH可以将丙酮酸还原为乳酸。乳酸随血液进入肝细胞后转变为葡萄糖，又回到血液，以供应肌肉运动的需求。该过程称为可立氏循环。下列说法正确的是（ ）
A．剧烈运动时，肝糖原和肌糖原分解成葡萄糖来补充血糖B．丙酮酸还原成乳酸时产生少量能量并形成少量ATPC．丙酮酸还原为乳酸使NADH再生，以保证葡萄糖氧化分解的正常进行D．可立氏循环能避免乳酸损失导致的物质能量浪费及乳酸堆积导致的酸中毒
【演练04】图是某生命活动的模型，有关叙述正确的是（ ）
A．若A为线粒体，a为葡萄糖，则b、c可分别代表CO2和H2OB．若A为类囊体薄膜，a为光照，则b、c可分别代表NADH和ATPC．若A为细胞膜，a为葡萄糖，则b、c可分别代表CO2和H2OD．若A为某营养级同化量，a为该营养级的摄入量，则b、c可分别代表粪便量和用于生长、发育、繁殖的能量
【演练05】细胞呼吸的原理在生活和生产中得到了广泛的应用。下列说法错误的是（ ）
A．中耕松土：促进根细胞有氧呼吸，利于根系吸收无机盐B．睡前刷牙：抑制细菌无氧呼吸产生大量酸性物质侵蚀牙齿C．保存果蔬：在低温、低氧条件下降低细胞呼吸强度，减少有机物消耗D．稻田定期排水：避免水稻根细胞长时间无氧呼吸，产生乳酸导致烂根
【演练06】某校生物兴趣小组研究酵母菌的细胞呼吸过程，绘制出酵母菌在密闭容器内以葡萄糖为底物的呼吸速率变化过程的坐标图。下列分析错误的是（ ）
A．在6~8h时段可用酸性重铬酸钾溶液来检测无氧呼吸是否产生了CO2B．在9h时酵母菌无氧呼吸分解葡萄糖释放了部分能量C．在7h时有氧呼吸产生的ATP的数量大于无氧呼吸产生的D．在0~6h时段容器内气体的体积基本不变，培养液的pH变小
一、绿叶中色素的提取和分离
绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。
绿叶中色素在层析液(汽油)中的溶解度不同。
溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢.
（4）分离绿叶中的色素
1.光合作用的概念及反应式：
指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。
合成有机物，储存能量。
(呼吸作用实质：分解有机物，释放能量)
光能→ATP和NADPH中活跃的化学能
ATP和NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能
光反应为暗反应提供ATP和NADPH暗反应为光反应提供ADP、Pi、NADP+等原料
能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物的合成作用。
例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌。
CO2和H2O等无机物
某些无机物氧化时释放的能量
化能合成作用与光合作用的比较：
指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。
①制造或产生有机物（糖类）量
真正（总）光合速率= 净（表观）光合速率 + 呼吸作用速率
有机物的制造量CO2固定量或消耗量O2的产生量
有机物的积累量CO2的吸收量O2的释放量
有机物的消耗量黑暗下CO2的释放量黑暗下O2的吸收量
【典例01】测定某一新鲜叶片新陈代谢速率的相关装置如图所示，图中缓冲液用于调节CO2的量，以模拟空气中CO2的浓度。下列相关叙述错误的是（ ）
A．设置恒温水槽可避免外界环境温度的影响B．若只用18O标记小室外水槽中的水，则不能够检测到18O2C．光照强度为零时，能测出呼吸速率D．通过该装置不能得出叶片的总光合速率
解析：A、由于设置了恒温水槽，因此实验结果不受外界环境温度变化的影响，A正确；B、小室外水槽中的水没有参与光合作用，B正确；CD、光照条件下通过活塞向右移动的刻度值可测出净光合速率，当光照强度为零时可以测出呼吸速率，因此通过该装置能够计算出总光合速率，C正确，D错误。
【典例02】与水稻轮作的油菜常常会由于积水导致根系缺氧、光合速率下降，造成减产。对油菜进行淹水处理，测定有关指标并进行相关性分析，结果见下表。下列叙述错误的是（ ）注：气孔导度表示气孔张开程度。表中数值为相关系数（r），当 越接近1，相关越密切。r>0时，两者呈正相关；r<0时，两者呈负相关。
A．淹水时，油菜根部细胞利用丙酮酸产酒精，酒精积累会对植株产生毒害B．水稻根部部分细胞程序性死亡形成通气腔隙，利于植株进行有氧呼吸C．气孔导度与光合速率呈正相关，气孔导度的增大是由于光合速率上升D．综合分析表中数据，推测除CO2外还存在其他因素影响油菜光合速率
解析：A、淹水时，油菜根部细胞由于缺乏氧气进行无氧呼吸，利用丙酮酸产酒精，酒精积累会对植株产生毒害，A正确；B、水稻根部部分细胞程序性死亡形成通气腔隙，增加了氧气含量，利于植株进行有氧呼吸，B正确；C、气孔导度直接影响二氧化碳的吸收，气孔导度大，进入到细胞间隙的二氧化碳就更多，气孔导度（在一定范围内）与光合速率呈正相关，光合速率上升是由于气孔导度的增大，C错误；D、叶绿素含量与胞间CO2浓度的相关系数为负值，说明二者呈负相关，即虽然气孔导度下降，但胞间CO2上升，说明光合速率下降主要由非气孔限制因素导致的，D正确。
【典例03】农科院为提高温室黄瓜的产量，对其光合特性进行了研究。下图为7时至17时内黄瓜叶片光合作用相关指标的测定结果，其中净光合速率和Rubisc（固定CO2的酶）活性日变化均呈“双峰”曲线。下列分析正确的是（ ）
A．7时至17时净光合速率两次降低的限制因素相同B．13时叶绿体内光反应的速率远低于暗反应的速率C．7时至17时黄瓜叶片干重变化也呈“双峰”曲线D．胞间CO2浓度既受光合速率影响又会影响光合速率
解析：A、7时至17时净光合速率两次降低的限制因素不同，第一次下降是由于正午由于出现午休现象，CO2不足，光合速率下降，第二次下降是由于光照减弱，A错误；B、13点后，叶片的CO2浓度快速上升，是由于细胞呼吸速率大于光合速率，释放出二氧化碳在胞间积累，而暗反应需要光反应提供的ATP和[H]，因此暗反应速率不可能高于光反应速率，B错误；C、7时至17时净光合速率大于0，干重不断增大，C错误；D、光合速率会影响胞间CO2浓度，同时胞间CO2浓度又会影响光合速率，D正确。
【典例04】如图是叶绿体中进行的光反应示意图，类囊体膜上的光系统Ⅰ（PSⅠ）和光系统Ⅱ（PSⅡ）是色素和蛋白质复合体，可吸收光能进行电子传递，电子最终传递给NADP+后与其反应生成NADPH。膜上的ATP合成酶在顺浓度梯度运输H+的同时催化ATP的合成。下列叙述正确的是（ ）
A．图中体现出的膜蛋白功能仅有催化及物质运输B．若CO2浓度降低，暗反应速率减慢，叶绿体中NADP+减 少，则图中电子传递速率会减慢C．H+由叶绿体基质进入类囊体腔的过程属于协助扩散D．据图分析，O2产生后扩散到细胞外共需要穿过3层生物膜
解析：A、图中体现了膜蛋白的催化、物质运输、能量转换功能，A错误；B、若CO2浓度降低，生成的C3减少，暗反应消耗的NADPH减少，生成的NADP+减少，则图中电子传递速率会减慢，B正确；C、ATP合成酶顺浓度梯度运输H+，则类囊体腔内H+的浓度高于叶绿体基质，故H+由叶绿体基质进入类囊体腔的过程属于主动运输，C错误；D、据图可知，O2产生后扩散到细胞外共需要穿过类囊体膜、叶绿体双层膜、细胞膜共4层生物膜，D错误。
【典例05】细胞内的ATP合酶可催化ATP合成，其催化中心的蛋白质有三种不同构象：O态（ATP与酶亲和力低）、L态（ADP、Pi与酶结合疏松）、T态（ADP、Pi与酶结合紧密），ATP合酶的催化功能是由H+跨膜回流时驱动这三种构象的动态变化实现的，如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．原核细胞中存在ATP合酶，叶肉细胞中ATP合酶仅存在于线粒体内膜上B．T态有利于ATP释放，推测该酶催化中心构象呈L、T、O的周期性变化C．ATP合酶催化的结果是使H+势能转化为化学能，储存到特殊的化学键中D．温度和pH都仅通过影响蛋白质的结构，进而影响ATP的合成速率
解析：A、原核细胞中有ATP合成，因此存在ATP合酶，叶肉细胞中ATP合酶存在于线粒体内膜、类囊体薄膜，A错误；B、催化中心的蛋白质呈O态时，ATP与酶亲和力低，有利于ATP释放，推测该酶催化中心构象呈L态、T态、O态的周期性变化，B错误；C、ATP合酶催化的结果是将ADP、Pi合成ATP，该过程中H+势能转化为化学能，储存到特殊的化学键中，C正确；D、温度和pH不仅影响蛋白质的结构，还通过影响H+跨膜回流的速度影响ATP的合成，D错误。
【演练01】下列关于生物科学史的叙述，错误的是（ ）
A．桑格和尼克尔森提出的生物膜流动镶嵌模型认为，磷脂和大多数蛋白质分子可以运动B．毕希纳实验说明酵母菌细胞中的某些物质能够在细胞破碎后仍起催化作用C．希尔发现离体叶绿体加入氧化剂在光照下可放出O2，并探明了光合作用中O2的来源D．林德曼通过对某湖泊的能量流动进行定量分析，发现了生态系统能量流动的特点
【演练02】希尔反应是指离体的叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生O2，同时将加入的氧化剂还原的过程氧化剂2，6-二氯酚靛酚是一种蓝色染料，被还原后变为无色。下列说法正确的是（ ）
A．获得离体的叶绿体可用密度梯度离心的方法B．希尔反应发生的具体场所是叶绿体的基质C．实验室模拟希尔反应需要在适宜的光照条件下进行D．叶绿体悬浮液加入二氯酚靛酚反应后，溶液由蓝色变无色
【演练03】在受到红光或远红光照射下，光敏色素被激活，结构发生变化，这一变化信息经信息传递系统传导至细胞核，影响特定基因（如成花素基因FT）的表达，从而表现出生物学效应。下列相关叙述正确的是（ ）
A．缺乏叶绿素的植株叶肉细胞能吸收红光，但不用于光合作用B．植物体内有乙烯分布的部位，未必有光敏色素的分布C．光作为一种信号，只影响调控植物生长发育的某一阶段D．细胞内成花素基因FT的转录和翻译可在同一场所内进行，需消耗脱氧核糖核苷酸
【演练04】在温度、水分均适宜的条件下，分别测定甲、乙两种植物光合速率与呼吸速率的比值（P/R）随光照强度的变化，结果如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．光照强度为c时两植物积累有机物的速率相等B．若光照强度突然由b变为a，短时间内叶绿体中C3含量增多，C5含量减少C．d点后限制两植物光合速率的主要环境因素相同D．这两种植物间作时有利于提高光能利用率
【演练05】研究人员对密闭蔬菜大棚中的黄瓜植株进行了一昼夜的光合作用和呼吸作用调查，结果如下图所示，SM、SN、Sm分别表示图中相应图形的面积。下列叙述错误的是（ ）
A．E点时密闭大棚中CO2浓度最高，O2浓度最低B．C点过后光照降低，短时间内叶绿体中C3含量升高C．B点和D点时黄瓜植株光合作用速率等于呼吸作用速率D．一昼夜后，黄瓜植株有机物的增加量可表示为Sm-SM-SN
【演练06】某研究小组测定了植物甲和乙在一定的 CO2浓度和适宜温度条件下，光合速率随光照强度的变化，结果如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．在光照强度为 b 时，植物甲的实际光合速率与植物乙的相同B．在光照强度为 b 时，若每天光照 11 小时，则植物乙无法正常生长C．同等光照强度下植物甲、乙光合速率不同的根本原因是叶肉细胞中 叶绿素含量不同D．将植物甲、乙分别置于相同黑暗环境中，植物甲单位时间内消耗的有机物更多
【演练07】光补偿点为植物的光合速率等于呼吸速率时对应的光照强度；光饱和点为植物的光合速率刚达到最大时对应的光照强度。在一定浓度的CO2、适宜温度及不同光照条件下，科研人员测得甲、乙两种水稻的光合速率变化情况如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A．光照强度为1千勒克司时，甲、乙两种水稻的真正光合速率不等B．在各自光补偿点时，甲水稻的光合速率为乙水稻的光合速率的1.5倍C．未达到各自光饱和点时，影响甲、乙水稻的光合速率的主要因素是CO2浓度D．在各自光补偿点时，甲、乙水稻叶肉细胞消耗的CO2量与产生的CO2量相等
【演练08】下图是某绿色植物光合作用的示意图，其中a、b表示物质，Ⅰ、Ⅱ表示反应阶段。下列叙述错误的是（ ）
A．缺Mg会影响该植物Ⅰ阶段对光能的吸收、传递和转化B．在类囊体薄膜上产生的a和b可参与叶绿体基质中的Ⅱ阶段C．若光照强度减弱，则短时间内该植物细胞中 C3/C5的值变小D．该植物经光合作用可将光能转变成糖类中稳定的化学能
【典例01】糖类、脂肪和蛋白质是细胞的主要营养物质，下图是人体有机物代谢过程模式图。图中字母表示物质，数字表示代谢过程。下列叙述错误的是（ ）
A．①过程发生在细胞质基质中，A为丙酮酸B．D为脂肪酸，大多数是饱和的，熔点较高C．图中三大类营养物质氧化分解过程中形成ATP最多的过程是④D．⑥和①过程能产生人体所需的8种必需氨基酸
解析：A、①过程是糖酵解过程，即葡萄糖经一系列氧化分解转变为丙酮酸的过程，故A是丙酮酸，该过程发生的场所是细胞质基质，A正确；B、D是脂肪酸，脂肪酸可分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸，大多数动物脂肪含饱和脂肪酸，熔点较高，室温下呈固态，B正确；C、图中④过程，即[H]和氧气生成水的过程会产生大量的ATP，较其他过程氧化分解释放的ATP多，C正确；D、必需氨基酸是人体不能自己合成，必须从外界环境获取的，故⑥和①过程均不能产生人体的必需氨基酸，D错误。
考点06 糖类、脂质和蛋白质的代谢
【典例02】细胞呼吸是联系糖类、脂肪和蛋白质相互转化的枢纽。如图为葡萄糖、脂肪和氨基酸相互转化的示意图，在有氧的条件下才能产生乙酰辅酶A。下列相关叙述错误的是（ ）
A．无论有无氧气，①过程都会产生少量的NADPHB．真核细胞中丙酮酸转化成乙酰辅酶A的场所是线粒体C．与同等质量的葡萄糖相比，脂肪经②过程产生的水和能量更多D．丙酮酸和乙酰辅酶A是糖类、脂肪和蛋白质相互转化的关键物质
解析：A、无论有无氧气，①表示细胞呼吸第一阶段，会产生少量的NADH，A错误；B、线粒体是有氧呼吸的主要场所，真核细胞中丙酮酸转化成乙酰辅酶A的场所是线粒体，B正确；C、脂肪中C、H的比例比糖类高，故同质量的糖类和脂肪氧化分解，脂肪释放的能量和水更多，消耗的氧气更多，C正确；D、通过图示可知，丙酮酸和乙酰辅酶A是糖类、脂肪和蛋白质相互转化的关键物质，D正确。
【演练01】下图表示人体内能源物质的代谢途径，X、Y、Z、W代表物质，①代表过程，下列叙述正确的是（ ）
A．X是麦芽糖B．W是蛋白质C．Y是丙酮酸D．①是卡尔文循环
【演练02】过多脂肪会增加速度滑冰运动负体内氧气消耗，导致比赛后程降速。研究证明，低氧刺激配合特定强度的有氧运动，能显著提高脂肪参与有氧呼吸的比例。中国科学家据此指导北京冬奥首金成员武大靖调整训练方式，3周内使其体脂百分比达到理想状态。有关叙述正确的是（ ）
A．脂肪和葡萄糖都可以作为人体主要储能物质B．脂肪中氢、氧元素的含量均少于等量的糖类C．脂肪经氧化分解后在线粒体内膜产生大量ATPD．脂肪分解产生的NADH参与有氧呼吸第2阶段
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