文档内容
专题二 细胞代谢
【题型1 细胞代谢中的酶和ATP】
【题型2 细胞呼吸的原理和应用】
【题型3 光合作用的原理】
【题型4 光呼吸/C 植物/CAM植物】
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【题型5 光合速率的影响因素】
【题型1 细胞代谢中的酶和ATP】
【紧扣教材】
酶和ATP知识点较散，注意识记。
1.酶的相关辨析
(1)酶具有催化(降低反应分子活化能)作用，它不具有调节功能,也不能作为能源(或组成)物质。
(2)辨析酶、激素、神经递质、抗体
①四者均具有特异性(专一性)、高效性等特性。
②激素、神经递质、抗体都是由细胞分泌到内环境中发挥作用,发挥作用后即被灭活,而酶既可在细胞内，
也可在细胞外发挥作用,且可以多次发挥作用。
③绝大多数活细胞能产生酶(哺乳动物的成熟红细胞不能),但只有少数特异性细胞能合成并分泌激素、神经
递质、抗体。
（3）酶促反应速率≠酶的活性。酶催化化学反应的能力称为酶活性,酶催化的化学反应的速率称为酶促反
应速率。通常以测出的酶促反应速率来衡量酶活性,但是酶促反应速率并不等于酶活性,如高温使过氧化氢
酶活性为零时(不起催化作用),过氧化氢的分解速率并不为零。
2.ATP 的四个易错点
(1)ATP的产生场所
①绿色植物叶肉细胞中产生 ATP 的场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体。
②动物及其他真核生物产生ATP 的场所为细胞质基质和线粒体。
③原核细胞产生 ATP的场所为细胞质基质和细胞膜。
(2)ATP≠能量
ATP 是一种高能磷酸化合物,是与能量有关的一种物质,不能将两者等同起来。因此,线粒体不仅可分解有机物,也能合成有机物(ATP)。
(3)不可误认为细胞中含有大量ATP,事实上,细胞中ATP 含量很少,只是转化非常迅速及时。
(4)不可认为ATP分解大于合成或合成大于分解,事实上,ATP与ADP的相互转化总处于动态平衡中。
【题型突破】
【例1】细胞是最基本的生命系统，也具有自我维持稳态的能力。下列关于真核细胞稳态原因的分析，正
确的是（ ）
A．酶因其专一性和高效性而具有精确地调控特定化学反应速率的能力
B．生物膜因其面积大和区室化细胞而使化学反应空间充足且互不干扰
C．细胞中蛋白质的合成、加工和运输过程，必需有囊泡参与才能完成
D．细胞中能量的释放、储存和利用都依赖蛋白质的磷酸化和去磷酸化
【答案】B
【分析】1、生物膜系统：
（1）在真核细胞中，细胞质膜、细胞器膜和核膜等膜结构，组成成分和结构上基本相似，它们都称为生
物膜或生物膜系统，这些生物膜在结构和功能上紧密联系的；
（2）分泌蛋白是在细胞内合成后分泌到细胞外起作用的蛋白质，如消化酶、抗体、胰岛素等。分泌蛋白
的合成与分泌过程：核糖体合成蛋白质→内质网进行初加工→内质网“出芽形成囊泡”→高尔基体进行再
加工，形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽形成囊泡”→细胞质膜，整个过程还需要线粒体提供能量；
（3）各种细胞器膜的功能：①各种细胞器所具有的广阔膜面积为多种酶提供了附着位点，如线粒体内膜
上的有氧呼吸酶。②不同的细胞器使多种化学反应被限制在一定空间内而互不干扰，从而保证了细胞内的
多种化学反应能同时、高效、有序地进行，如线粒体进行有氧呼吸，叶绿体进行光合作用；
2、酶是一种由活细胞产生的生物催化剂，具有高度特异性和催化效能。 酶可以是蛋白质或RNA，酶的作
用机理是降低化学反应的活化能。
【详解】A、高效性保证了酶能够在短时间内完成大量的化学反应；专一性则确保了这些反应能够精确、
有序地进行，因此高效性不能精确地调控特定化学反应速率的能力，A错误；
B、生物膜系统的面积大，为多种酶提供了大量的附着位点，同时生物膜将细胞分隔成许多区室，使细胞
内能够同时进行多种化学反应，且互不干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行，B正确；
C、细胞中蛋白质的合成在核糖体上进行，有些蛋白质在细胞质基质中加工，不一定都需要囊泡参与，比
如胞内蛋白，C错误 ；
D、细胞中能量的释放、储存和利用主要依赖于 ATP 与 ADP 的相互转化，ATP 水解供能时，远离腺苷
的高能磷酸键断裂，释放能量；ATP 合成时储存能量，而不是依赖蛋白质的磷酸化和去磷酸化，D错误。故选B。
【变式1-1】马拉松是一项长跑比赛项目，业余选手需5小时左右，无氧呼吸维持的时间通常在开始的15-
30分钟。长跑时消耗的主要是糖，消耗完糖类物质后，就动用体内储存的脂肪。所以马拉松等长跑运动过
程中需要补充糖分。下列关于参赛者供能的叙述正确的是（ ）
A．参赛者消耗的ATP主要来源于细胞溶胶
B．参赛者肌肉细胞ATP含量在整个赛程中相对稳定
C．葡萄糖可以直接为参赛者肌肉收缩供能，脂肪不能
D．ATP的两个高能磷酸键水解为参赛者提供更多的能量
【答案】B
【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】A、参赛者消耗的ATP主要来源于线粒体中进行的有氧呼吸，A错误；
B、参赛者肌肉细胞内ATP和ADP相互转化，含量保持相对稳定，B正确；
C、葡萄糖不能直接供能，细胞内的直接供能物质是ATP，C错误；
D、ATP末端的一个高能磷酸键水解提供能量，D错误。
故选B。
【变式1-2】我国科学家发现酶A在高乳酸条件下，可将乳酸和ATP特异性修饰到某些蛋白质上，导致被
修饰的蛋白质功能改变，引发相关疾病，高乳酸血症。下列说法正确的是（ ）
A．酶A可能有乳酸和ATP的结合位点
B．酶A在催化时提供反应所需活化能
C．乳酸由葡萄糖彻底氧化分解产生
D．提高酶A活性可缓解高乳酸血症
【答案】A
【分析】酶是生物体内一类具有催化活性的有机化合物，大多数酶的化学本质是蛋白质，少数是具有催化
活性的RNA；酶具有高效性（与无机催化剂相比，酶的催化效率更高）、专一性（酶可以催化一种或一类
化学反应）、需要适宜的温度和pH值（低温降低酶的活性，高温使酶失活；pH值过低或过高都会影响酶
的活性）等特性。
【详解】A、因为酶A能将乳酸和ATP特异性修饰到某些蛋白质上，这表明酶A可以与乳酸和ATP结合发
挥作用，所以酶A可能有乳酸和ATP的结合位点，A正确；
B、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，而不是提供反应所需活化能，B错误；C、葡萄糖彻底氧化分解产生的是二氧化碳和水，乳酸是葡萄糖在无氧呼吸时不彻底氧化分解产生的，C
错误；
D、酶A在高乳酸条件下会引发高乳酸血症，所以提高酶A活性会加重高乳酸血症，而不是缓解，D错误。
故选A。
【变式1-3】质膜H+-ATP酶（PMA）是具有ATP水解酶活性的载体蛋白。PMA磷酸化时会被激活，从而
将H+运输到细胞外。磷酸酶可使PMA发生去磷酸化。下列叙述错误的是（ ）
A．PMA转运H+时，需要与H+相结合并发生构象改变
B．PMA的作用有利于维持质膜两侧H+浓度差
C．细胞内pH的降低可能使PMA活性增强
D．抑制磷酸酶活性可以使细胞外pH持续升高
【答案】D
【分析】主动运输的特点是：逆浓度梯度、需要载体蛋白的协助、需要消耗能量。主动运输的能量来源可
以是ATP水解释放的能量，也可能来源于膜两侧离子浓度梯度引起的电化学势能。根据题意，质膜H+-
ATP酶（PMA）是具有ATP水解酶活性的载体蛋白，PMA磷酸化时会被激活，从而将H+运输到细胞外，
说明将H+运输到细胞外的方式为主动运输。
【详解】A、根据题意，质膜H+-ATP酶（PMA）是具有ATP水解酶活性的载体蛋白，PMA磷酸化时会被
激活，即水解ATP时方式磷酸化，从而将H+运输到细胞外，说明将H+运输到细胞外的方式为主动运输，
那么PMA作为载体蛋白，主动运输转运H+时，需要与H+相结合并发生构象改变，A正确；
B、根据A选项分析可知，PAM将H+运输到细胞外的方式为主动运输，主动运输特点是逆浓度梯度，有利
于维持质膜两侧H+浓度差，保证细胞和个体生命活动的需要，B正确；
C、细胞内pH的降低，使得细胞内H+浓度高，而酶的活性受到pH的影响，细胞内pH的降低可能会使
PMA活性增强，有利于主动运输的进行，维持质膜两侧H+浓度差，C正确；
D、根据题意，磷酸酶可使PMA发生去磷酸化，抑制磷酸酶活性会导致PMA的去磷酸化受到抑制，那么
PMA持续被激活将会促进H+运输到细胞外，会使细胞外pH进一步降低，D错误。
故选D。
【题型2 细胞呼吸的原理和应用】
【紧扣教材】
1.酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌
2.真核生物细胞呼吸的场所不是只有线粒体（1）在有氧呼吸的第一阶段，1分子葡萄糖分解成2分子丙阶段，丙酮酸和水彻底分解成CO 和[H]，[H]
2
和O 结合生成HO这两个过程在线粒体中进行
2 2
（2）无氧呼吸始终在细胞质基质中进行。
3.误认为有氧呼吸的全过程都需要O
2
有氧呼吸的第一、二阶段不需要O，只有第三阶段需要O。
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4.影响细胞呼吸的主要外界因素以及应用
（1）温度
①影响（如图）：细胞呼吸是一系列酶促反应，温度通过影响酶的活性而影响细胞呼吸速率。细胞呼吸的
最适温度一般在25～35 ℃之间。
②应用
a.低温储存食品
b.大棚栽培在夜间和阴天适当降温
c.温水和面发得快
（2）氧气
①影响（如图）：O 是有氧呼吸所必需的，且O 对无氧呼吸过程有抑制作用。
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a.O 浓度＝0时，只进行无氧呼吸。
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b.0
