細胞的代謝

知識梳理

本部分內容包括物質出入細胞的方式、酶在代謝中的作用、ATP在能量代謝中的作用、光合作用的基本過程、影響光合作用的環境因素、細胞呼吸等內容。

1． 物質出入細胞的方式比較

2． 代謝、光合作用與呼吸作用等概念之間的關系

3． 光合作用的基本過程及光反應與暗反應的關系

4． 有氧呼吸和無氧呼吸的異同點

命題預測

本部分內容包含眾多生物學核心主干知識，無疑是高考命題重點中的重點。近兩年文/理科基礎高考試題的中涉及本單元內容的考點比較多，2007年考了主動運輸和光合作用，2008年考了色系提取與分離實驗、光合作用和無氧呼吸。如果把眼光放得更遠一點，加上前些年綜合能力測試，則本部分內容酶的特性、ATP的功能、光合作用、呼吸作用都有題目涉及，其中以光合作用、呼吸作用為最多，幾乎每年必考。

2009年高考預測：以光合作用與呼吸作用（特別是有氧呼吸）為例，考查這兩項生理作用的過程、產物、影響因素及彼此的制約關系，通過實驗數據、圖表及條件變化，考查學生分析現象抓住本質的能力。光合作用、呼吸作用內容與工農業生產實際以及人們的生活實際都密切相關，并且本單元涉及的實驗內容也很多，這就為學科內綜合命題提供了豐富的素材。

題型精析

題型1物質出入細胞的方式

[例1]（2007年廣東高考理基）丙氨酸進入小腸絨毛上皮細胞和腎小管上皮細胞的共同點是

A. 需要載體，消耗能量

B. 需要載體，不消耗能量

C. 不需要載體，消耗能量

D. 不需要載體，不消耗能量

[解析] 丙氨酸進人小腸絨毛上皮細胞和腎小管上皮細胞的方式都是主動運輸，是需要載體協助的，也是需要消耗細胞代謝的能量的。

[答案]A

[點評]物質出入細胞有很強的規律：一般來說，中性的小分子是自由擴散，大分子一般是主動運輸；帶電的離子一般是主動運輸。

題型2酶在代謝中的作用

[例2] “果子酒放久了易產生沉淀”，只要加入少量蛋白酶就可使沉淀消失，而加入其他酶則無濟于事，這說明（）

A． 酶的化學成分是蛋白質

B． 酶的催化作用具有專一性

C． 酶的催化作用受環境影響

D． 酒中的這種沉淀是氨基酸

[解析] 加入少量蛋白酶就可使沉淀消失，說明這種沉淀是蛋白質，被蛋白酶分解了。加入別的酶無濟于事，說明了酶的催化作用具有專一性。

[答案]B

[點評]酶具有多樣性、高效性、專一性等特點，酶的催化效率會受溫度、pH等條件的影響（可看作條件性），具體怎么樣答題，要根據題干中的條件來選擇。

題型3 ATP在代謝中的作用()

【例題3】在生物的生命活動中，能形成ADP的細胞結構有

A． 類囊體B． 線粒體基質

C． 線粒體內膜D． 細胞核

【解析】ATP分解形成ADP和磷酸根，所以形成ADP的活動，就是細胞內消耗能量的過程。在類囊體上進行光反應，是合成ATP的過程；在線粒體中，進行的是呼吸作用，也是形成ATP的過程，這些過程非但不能產生ADP，而且還要消耗ADP。細胞核內DNA復制和相關蛋白質合成是需要消耗能量的，它分解ATP形成ADP。

[答案]D

題型４光合作用的基本過程

【例4】（2006年 廣東高考綜合）下列有關生物新陳代謝的敘述，正確的是 （）

A． 光合作用全過程需在光照條件下才能進行

B． 呼吸作用必須有氧氣參與

C． 生物新陳代謝是由酶催化的一系列反應組成

D． 生命活動所需的能量直接來自于有機物氧化分解

[解析] 此題是一道綜合性較強的題。其中A項考察光合作用的過程。光合作用全過程可分為光反應和暗反應兩個階段，光反應必須在光照條件下才能進行，但暗反應是有光和無關條件下都可以進行的；呼吸作用分為有氧呼吸和無氧呼吸，有氧呼吸必須有氧氣參與，而無氧呼吸則不需要氧氣參加；生命活動所需的能量直接來自于ATP的水解。

[答案] C

題型5影響光合作用速率的環境因素

【例5】（2007年廣東高考文基）影響植物進行光合作用的因素有很多。下列選項中，對光合作用影響最小的是()

A． 葉綠體色素的含量B． 五碳化合物的含

C． 氮氣的含量D． 二氧化碳的含量

[解析]葉綠體色素是光合作用光反應的過程中必需的，五碳化合物是暗反應過程中固定二氧化碳的一種物質，它們的含量都直接對光合作用產生影響。空氣中二氧化碳的含量是影響光合作用強度的外界因素之一，亦對光合作用有明顯的影響。氮氣與光合作用無直接關系，但空氣中氮氣的含量會影響到二氧化碳的含量，會對光合作用有一定程度的影響，但影響作用是很微弱的。

[答案] C

[點評] 影響綠色植物進行光合作用的主要外界因素有：①CO2濃度：CO2是光合作用的原料，綠色植物周圍空氣中的CO2含量，直接影響到綠色植物的光合作用效率，適當增加溫室內的CO2濃度，可以提高作物產量；②溫度：溫度通過影響光合作用酶和呼吸作用酶的活性來影響綠色植物的有機物的凈積累，白天適當提高溫度有利于增加光合作用，晚上適當降低溫度有利于減弱光合作用，因而能提高有機物的凈積累量，從而提高作物產量；③光照強度：光是進行光合作用的條件，在一定的光照強度范圍內，增強光照強度有利于促進光合作用，從而提高作物產量；④光的不同成分：不同顏色的光對綠色植物的光合作用效率有一定的影響，紅光和藍紫光有利于提高光合作用效率，而黃綠光則不利于提高光合作用效率，因此采用綠色玻璃蓋頂，則導致綠色植物只接受綠光照射，因此不能提高作物產量。

題型6 細胞呼吸

[例6]（2008年廣東高考理基）下列過程存在無氧呼吸的是()

A． 植物葉片在光下放出O2

B． 動物細胞內的糖分解為H2O和CO2

C． 酵母細胞不產酒精的呼吸過程

D． 蘋果貯藏期間果肉積累酒精

[解析] A植物葉片在光下放出O2 屬于光合作用；B動物細胞內的糖分解為H2O和CO2是有氧呼吸過程；C酵母細胞既可以進行有氧呼吸，又可以進行無氧呼吸，但不產酒精則屬于有氧呼吸過程；D蘋果貯藏期間果肉積累酒精是無氧呼吸產生的。

[答案]D

模擬操練

1. 下列4支試管中分別含有不同的化學物質。經一定時間的保溫后，會產生CO2的試管有

A． 葡萄糖+乳酸菌B． 葡萄糖+線粒體

C． 丙酮酸+線粒體D． 丙酮酸+內質網

2． 在一個生長著大量綠藻的池塘，一天內池水中CO2濃度變化正確的是

3． 觀察紫色洋蔥表皮細胞質壁分離和質壁分離復原實驗中，證明質壁分離現象的是

A. 液泡由小變大，紫色變淺

B. 液泡由小變大，紫色變深

C. 液泡由大變小，紫色變淺

D. 液泡由大變小，紫色變深

4． 下列關于酶的敘述，不正確的是

A. 酶是具有催化能力的蛋白質或RNA

B. 酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物

C． 食物的消化過程需要酶催化，而細胞內的其他化學反應不需要酶催化

D. 絕大多數的酶是蛋白質，少數酶是RNA

5． 用紙層析法分離葉綠體中的色素，在濾紙條上，色素帶從上到下，依次為

A． 葉綠素b— 胡蘿卜素— 葉黃素— 葉綠素a

B． 葉綠素a— 葉綠素b— 胡蘿卜素— 葉黃素

C． 葉黃素— 葉綠素a— 葉綠素b— 胡蘿卜素

D． 胡蘿卜素— 葉黃素— 葉綠素a— 葉綠素b

6． 右圖表示番茄隨環境中氧濃度變化，從培養液中吸收 Ca2+和 Si2+的曲線。影響A、B兩點與B、C兩點吸收量的主要因素分別是

A． 離子濃度、載體數量

B． 離子濃度、呼吸作用強度

C． 載體數量、離子濃度

D． 載體數量、呼吸作用強度

7．蔬菜和水果長時間儲藏、保鮮所需要的條件應

A． 低溫、干燥、低氧

B． 低溫、濕度適中、低氧

C． 高溫、干燥、高氧

D． 高溫、濕度適中、高氧

8． 綠色植物細胞的下列結構或部位中，不能產生 ATP 的是

A． 葉綠體B． 線粒體

C． 核糖體D． 細胞質基質

9． 番茄種子播種在苗床上，在適宜的條件下，第6天子葉展開，第9天幼葉出現。研究人員從種子到幼苗形成期間每天測定其干重，并繪制成曲線。下面圖5-19四個曲線中，正確的是

10． 維持光合作用的光反應和呼吸作用的第三階段的結構基礎分別是

A． 葉綠體內膜和線粒體內膜

B． 葉綠體類囊體的薄膜和線粒體的類囊體膜

C． 葉綠體類囊體的薄膜和線粒體內膜

D． 葉綠體基質和線粒體基質

答案點撥

1. C[ 乳酸菌進行無氧呼吸產生乳酸，無CO2。葡萄糖的有氧呼吸分為三個階段，第一個階段是在細胞質基質把葡萄糖分解成丙酮酸，第二、三兩個階段的反應場所是線粒體，把丙酮酸分解成CO2和H2O。所以葡萄糖+線粒體不能產生CO2，線粒體中能將丙酮酸氧化分解為CO2和H2O。]

2． D[縱坐標CO2濃度是指外界環境中CO2的剩余量，晚上只進行呼吸作用，CO2濃度不斷提高，第二天早上CO2濃度最高。白天光合作用強度大于呼吸作用強度，光合作用吸收的CO2大于呼吸作用釋放的CO2，CO2濃度不斷降低。]

3． D[紫色洋蔥表皮細胞在質壁分離過程中，由于外界溶液濃度大于液泡濃度，液泡失去水分而由大變小，紫色變深。]

4． C[ 酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物，其中絕大多數的酶是蛋白質，少數酶是RNA；細胞內的多種化學反應都需要酶催化。]

5． D[ 胡蘿卜素在層析液中擴散得最快，位于濾紙條最上邊；葉黃素次之；葉綠素b在層析液中擴散得最慢，位于濾紙條最下邊。]

6． D[番茄吸收離子是主動運輸，其吸收量與離子濃度無關，而與能量和載體有關；A、B兩點氧濃度相同，說明ATP的供應是相同的，其吸收不同與運輸Ca2+和 Si2+的載體數量多少有關；B、C兩點吸收量是不同氧濃度下番茄Ca2+的吸收量，其吸收不同與能量供應有關。]

7． B[低溫降低呼吸酶的活性，低氧也能降低呼吸作用，從而減少有機物的消耗；濕度適中又可以保持蔬菜和水果中的水分。]

8． C[葉綠體光合作用的光反應能夠產生ATP ；細胞質基質無氧呼吸和有氧呼吸的第一階段都能產生ATP ；線粒體是有氧呼吸的主要場所，能通過有氧呼吸產生ATP ；核糖體合成蛋白質不斷不能產生ATP，而且還要消耗ATP。]

9． A[此題可用排除法初解，然后用推理法驗證。種子萌發的過程中進行呼吸作用消耗有機物，其干重會下降，能進行光合作用時有機物含量才會上升。所以，種子萌發時干重不可能是一直下降的，排除D；一旦能進行光合作用之后其干重應該持續上升，排除B。關鍵是子葉能否進行光合作用？如能，則選A，如不能，則選C；根據生活經驗我們知道，胡蘿卜見光部分可以轉化成綠色→含色素→能進行光合作用，類比推理：子葉出土見光部分可以轉化成綠色→含色素→也能進行光合作用，正確答案為A。]

10．C ［光合作用分為光反應和暗反應，光反應在葉綠體類囊體的薄膜上進行，暗反應在葉綠體基質上進行；呼吸作用分為三個階段，第一階段在細胞質基質進行，第二階段在線粒體基質進行，第三階段在線粒體內膜進行。］

責任編校李平安

注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文