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专题三 细胞代谢 10 大考点+6 大易错抢分清单
考点一
酶的本质、作用机理及三大特性
一、酶的本质
1、酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。
二、酶的作用机理
1、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称为活化能。
2、酶催化作用的原理：降低化学反应的活化能。
三、酶的三大特性
1、酶的三个特性：①高效性（与无机催化剂相比，酶的催化效率更高）②专一性（一种酶只能催化一种
或一类化学反应）③作用条件较温和（在最适宜的温度或pH 下，酶的活性最高，温度和pH 偏高或偏低，
酶活性都会明显降低）。
2、过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活，在0℃作用时，酶的活性很
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低，但酶的空间结构稳定，在适宜温度下酶的活性会升高。因此酶制剂适宜在低温下保存。
特别提醒：关于酶的几个易错点
项目
正确说法
错误说法
产生场所
活细胞(不考虑哺乳动物成熟的红细胞等)
具有分泌功能的细胞才能产生
化学本质
有机物(大多数为蛋白质，少数为RNA)
蛋白质
作用场所
可在细胞内、细胞外、体外发挥作用
只在细胞内起催化作用
作用
酶只起催化作用
酶具有调节、催化等多种功能
来源
酶只在生物体内合成
有的可来源于食物
作用实质
降低化学反应的活化能
为化学反应提供活化能
红细胞与酶
哺乳动物红细胞不能合成酶，但细胞内的
化学反应需要酶的催化
哺乳动物红细胞中不存在酶
考点二 影响酶活性的因素（温度、
pH
）及相关实验设计
一、影响酶活性的因素
1、酶催化特定化学反应的能力称为酶活性，酶活性的高低可以用单位时间、单位体积内反应物的减少
量或产物的生成量来表示。
2、探究温度对酶活性的影响的实验中，不能选用过氧化氢作实验材料，因为过氧化氢会受热分解；探
究pH 对酶活性的影响的实验中，不能选用淀粉作实验材料，因为淀粉在酸性条件下会水解。
3、在探究温度/pH 对酶活性的影响实验中，应先将底物和酶各自调至对应的温度/pH 后再进行混合，
以保证反应是在预设的温度
/pH
下进行的
。
二、影响酶活性相关实验设计
1、探究温度对酶活性的影响
实验
步骤
一
6 支试管分三组
分别进行编号
1
1′
2
2′
3
3′
二
可溶性淀粉溶
液
2 mL
－
2 mL
－
2 mL
－
三
淀粉酶溶液
－
1 mL
－
1 mL
－
1 mL
四
分别在不同条
件下放置5 min
0 ℃保温
60 ℃保温
100 ℃保温
五
混合
在各自的温度下反应约5 min
六
加碘液
分别滴加2 滴碘液，摇匀，观察现象
现象
变蓝
不变蓝
变蓝
结论
温度对酶的活性有影响，温度偏低或偏高都会降低酶的活性
2、探究pH 对酶活性的影响
实验
步骤
一
1 号试管
2 号试管
3 号试管
二
各加入肝脏研磨液2 滴
2
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三
加蒸馏水1 mL
等量的5%HCl
等量的5%NaOH
四
各加入3%的过氧化氢2 mL
五
反应约5 min，记录气泡产生情况
实验现象
较多气泡
几乎无气泡
几乎无气泡
结论
过酸、过碱会影响酶的活性，适宜pH 下酶的催化效率最高
技巧方法：酶促反应速率影响因素的曲线分析技巧
酶活性、酶促反应速率及影响因素的分析
注意：酶促反应速率与酶活性不同。酶活性的大小可以用酶促反应速率表示。
1、酶浓度
(1)在底物充足、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度呈正相关。
(2)ab 段限制因素是酶浓度；bc 段限制因素是底物浓度(或酶活性)。
2、底物浓度(酶浓度一定)
(1)ab 段：在一定底物浓度范围内，随底物浓度的增加，反应速率增加(酶没有完全与底物结合)。
(2)bc 段：当底物浓度增大到某一值(M)时，反应速率达到最大值，不再增加(酶完全与底物结合)。
(3)ab 段限制因素是底物浓度；bc 段限制因素是酶浓度。
(4)思考：若该反应体系酶的量增多，曲线该如何改变(在图中表示出来)?
提示 如图所示
3
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考点三
ATP
的结构简式、功能及与
ADP
的相互转化
一、ATP 的结构简式、功能
1、ATP 是直接的能源物质（但不唯一，CTP、GTP、UTP 也能提供能量），糖类是主要的能源物质，脂肪
是良好的储能物质，太阳能是能量的根本来源。
2、ATP 指三磷酸腺苷，结构简式为A —
P ～
P ～
P ，其中A 代表腺苷（腺嘌呤和核糖），P 代表磷酸基团，-
代表普通化学键，～代表特殊化学键（储存着大量的能量）。
二、ATP 与ADP 的相互转化
1、ATP 在ATP 水解酶的作用下，远离
A 的那个特殊化学键
会发生断裂，生成ADP（腺苷二磷酸）和Pi，
并释放大量的能量。
2、ADP 在ATP 合成酶的作用下，可以接受能量（对于植物而言该能量主要来自于光合作用和呼吸作用，
对于动物而言该能量主要来自于呼吸作用），同时与Pi 结合形成ATP。
3、ATP 在细胞内的含量很少，通过与ADP 的迅速转化以满足生命活动的正常需要。
4、ATP 水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化，空间结构改变，活性也改变，因此可以参与各类化
学反应。
5、ATP 水解与吸能反应相联系，ATP 合成与放能反应相联系。
特别提醒：
(1)ATP 与ADP 的相互转化不是一个可逆反应。分析原因：从物质方面来看是可逆的，从酶、进行的场所、
能量的来源等方面来看是不可逆的。
(2)人体内ATP 的含量很少，但在剧烈运动时，人体内ATP 的总含量并没有太大变化，原因是ATP 与ADP 时
刻不停地发生相互转化，并且处于动态平衡之中。
考点四 细胞呼吸的方式（有氧呼吸、无氧呼吸）、场所、过程及反应式
一、细胞呼吸的方式（有氧呼吸、无氧呼吸）
1、酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。酵母菌进行有氧呼吸产生大量的二氧化碳和
水，进行无氧呼吸产生酒精和少量的二氧化碳。
2、检测二氧化碳的产生：①澄清石灰水变浑浊②溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。
3、检测酒精的产生：橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下显灰绿色。
4、设置两个或两个以上的实验组通过对结果的比较分析，来探究某种因素对实验对象的影响叫做对比实
4
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验，对比实验无对照组。
5、从结构与功能相适应的观点来看，线粒体内膜向内折叠成嵴，有利于增大内膜面积，有利于有氧呼吸
酶的附着。
二、细胞呼吸的场所、过程及反应式
1、有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，最常利用的物质是葡萄糖。
2、有氧呼吸的总反应式：C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+能量
3、有氧呼吸的三个阶段反应式及场所
第一阶段：细胞质基质，C6H12O6→2C3H4O3+4[H]+少量能量
第二阶段：线粒体基质，2C3H4O3+6H2O→6CO2+20[H]+少量能量
第三阶段：线粒体内膜，24[H]+6O2→12H2O+大量能量
4、无氧呼吸的场所在细胞质基质，最常利用的物质是葡萄糖。
5、无氧呼吸的总反应式：
①C6H12O6→2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量
②C6H12O6→2C3H6O3（乳酸）+少量能量
特别提醒：细胞呼吸的应用
1、包扎伤口时选用透气的消毒纱布或创可贴可以抑制伤口处厌氧菌的繁殖
2、利用酵母菌酿酒时先通气后密封的原因先让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，再进行无氧呼吸产生酒
精。
3、土壤松土的原因增大土壤含氧量，促进根系有氧呼吸，为根系细胞通过主动运输吸收无机盐离子提供
能量
4、储存蔬菜的条件：低温、低氧、适宜的湿度，储存种子的条件：低温、低氧、干燥，以抑制细胞呼
吸，减少有机物的消耗
5、稻田定期排水的原因防止幼根因缺氧进行无氧呼吸产生酒精使根系腐烂变黑。
6、破伤风芽孢杆菌是厌氧菌，因此伤口较深时应注射破伤风疫苗。
考点
五
探究酵母菌细胞呼吸方式的实验设计与结果分析
一、实验原理
二、实验思路——对比实验
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三、实验步骤
1、配制酵母菌培养液(酵母菌＋葡萄糖溶液)。
2、检测CO2产生量的装置如图所示。
3、检测酒精的产生
四、实验现象
条件
澄清石灰水的变化/出现变化的快慢
溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液
甲组(有氧)
变浑浊程度高/快
无变化
乙组(无氧)
变浑浊程度低/慢
出现灰绿色
五、实验结论
1、酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。
2、在有氧条件下产生大量CO2，在无氧条件下产生酒精和
CO
2。
特别提醒：细胞呼吸的应用
1、对比实验中两组都是实验组，两组之间相互对照。教材中对比实验的实例有：①探究酵母菌细胞呼吸
的方式；②鲁宾和卡门的同位素示踪法实验；③赫尔希和蔡斯采用放射性同位素标记T2 噬菌体侵染大肠
杆菌的实验；④探究温度(pH)对酶活性的影响。
2、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。
考点
六
绿叶中色素的种类、提取与分离实验（试剂作用、分离结果）
一、绿叶中色素的种类
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1、绿叶中的色素包括叶绿素（叶绿素
a 和叶绿素
b ，主要吸收蓝紫光和红光）和类胡萝卜素（胡萝卜素
和叶黄素，主要吸收蓝紫光）。
2、色素吸收的色光都是可见光，红外光和紫外光不能吸收。
二、绿叶中色素的提取与分离实验
1、提取色素用无水乙醇，分离色素用层析液（不同色素在层析液中溶解度不同，溶解度大的随层析液在
滤纸上扩散快，反之则慢）。
2、提取色素时加入二氧化硅有助于研磨得更充分，加入碳酸钙可防止研磨中色素被破坏。
3、滤液细线不能触及层析液的原因：防止滤液细线中的色素被层析液溶解，不能在滤纸上扩散。
4、滤纸上从上往下依次是：胡萝卜素（橙黄色，溶解度最大）、叶黄素（黄色，溶解度次之）、叶绿素
a （蓝绿色，溶解度较小）、叶绿素
b （黄绿色，溶解度最小）
。
特别提醒：色素的分布和作用
1、分布：叶绿体类囊体薄膜上。
2、作用：吸收、传递、转化光能。
3、吸收光谱：一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光。叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡
萝卜素对蓝紫光的吸收量大，对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。
考点
七
光合作用的场所、光反应与暗反应的过程及联系
一、光合作用的场所
1、叶绿体适于进行光合作用的结构：叶绿体由双层膜构成，内部具有类囊体堆叠形成的基粒，吸收光能
的色素分布在类囊体薄膜上，在类囊体薄膜和叶绿体基质中，含有很多光合作用所必须的酶。
2、光合作用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。
二、光反应与暗反应的过程及联系
1、光合作用光反应的过程：
①场所：类囊体薄膜
②反应式：（
1 ）
水的光解：
H 2O →
1/2O
2+2H
+ +2e
- （
2 ）
NADPH
的合成：
NADP
+ +H
+ +2e
- →
NADPH
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（3）ATP
的合成：
ADP+Pi+
能量→
ATP
③能量转化：光能转化为ATP
和
NADPH
中活跃的化学能
2、光合作用暗反应（又称卡尔文循环）的过程：
①场所：叶绿体基质
②反应式：（
1 ）
CO
2的固定：
CO
2+C5→
2C
3（
2 ）
C 3的还原：
2C
3+NADPH+ATP
→
C 5+ （
CH
2O ）
③能量转化： ATP 和NADPH 中活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能
光反应和暗反应的联系：光反应可以为暗反应提供ATP 和NADPH，暗反应可以为光反应提供ADP、Pi 和
NADP
+
特别提醒：探究光合作用原理的部分实验
①希尔在离体叶绿体滤液中加入氧化剂发现光照下可以释放氧气，把这个反应称为希尔反应。
②鲁宾卡门通过同位素示踪法用18O 分别标记H2O 和CO2，证明光合作用产生的氧气全部来自于水。
③阿尔农发现光照下叶绿体合成
ATP
的过程总是与水的光解相伴随。
④卡尔文利用同位素标记法用14C 标记CO2 探明了其转移途径为：14 CO
2→
14 C 3→（
14 CH
2O ）
。
考点
八
影响光合作用的因素及应用
一、影响光合作用的外部因素
1、光照强度：通过影响光反应阶段影响光合速率。
当呼吸作用＝光合作用时对应的光照强度称为光补偿点，当光合作用达到最大时所对应的光照强度称为
光饱和点。
应用：大棚种植时适当提高光照强度，提高光合速率，积累更多有机物。
2、CO2浓度：通过影响暗反应阶段
C 3 的合成影响光合速率。
应用：通过正起行、通其风，增施农家肥增大CO2浓度，提高光合速率。
3、温度：通过影响光合作用相关酶活性影响光合速率。
应用：白天适当提高温度提高光合速率，晚上适当降低温度降低呼吸速率，有利于有机物积累。
4、矿质元素：Mg 是叶绿素的组成成分，N、P 是ATP 和ADP 的组成成分，N 是酶的组成成分。
二、影响光合作用的内部因素
1、植物自身的遗传特性：阴生植物的呼吸速率、光补偿点和光饱和点都低于阳生植物。
应用：间作套种，有助于提高光能利用率。
2、植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶
应用：适时摘除老叶。
特别提醒：化能合成作用
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化能合成作用指利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量制造有机物。如硝化细菌可以将氨
转化为亚硝酸、将亚硝酸转化为硝酸，利用两个反应释放的能量将二氧化碳和水转化为糖类。进行光合作
用和化能合成作用的生物都属于自养生物。
考点
九
有氧呼吸与无氧呼吸的能量释放差异
一、有氧呼吸与无氧呼吸的能量释放差异
1、有氧呼吸将葡萄糖等有机物的彻底氧化分解，释放出的能量大部分以热能形式散失，少部分储存在
ATP 中。
2、无氧呼吸的第一阶段与有氧呼吸的第一阶段完全相同（该阶段释放少量能量
）
，第二阶段丙酮酸在酶
的催化作用下分解成酒精和二氧化碳，或转化为乳酸（该阶段不释放能量
）
。
3、无氧呼吸将有机物不彻底氧化分解，大部分能量储存在酒精或乳酸中，少部分释放出来（其中大部分
以热能形式散失，少部分储存在ATP 中）。
4、一般动物细胞无氧呼吸的产物为乳酸，植物细胞无氧呼吸的产物为酒精和二氧化碳，但也有例外，如
马铃薯的块茎、甜菜的块根、玉米的胚无氧呼吸产物为乳酸。
二、无氧呼吸在能量供应中的意义
1、生物在缺氧环境下，可以通过无氧呼吸释放少量能量维持生命活动。
2、无氧呼吸产生ATP 的速度非常快，可以使肌肉在短暂的剧烈活动期间获得所需能量。
特别提醒：长时间无氧呼吸对植物的危害
1、无氧呼吸产生酒精，酒精使细胞中的蛋白质变性。
2、利用葡萄糖进行无氧呼吸释放的能量很少，植物要维持正常的生命活动就要消耗更多的有机物。
考点
十
光合作用与细胞呼吸的物质与能量转化关系
一、光合作用与细胞呼吸的物质与能量转化
1、物质方面
2、能量方面
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二、光合作用和呼吸作用的区别
1、光合作用光反应产生的ATP 只用于暗反应，呼吸作用产生的ATP 用于除暗反应外的其他生命活动
2、光合作用产生的[H]为NADPH
（还原型辅酶
II
）
，呼吸作用产生的[H]为NADH
（还原型辅酶
I ）
。
特别提醒：总光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系和表示方法
总光合速率=净光合速率+呼吸速率
总光合速率：氧气产生量、二氧化碳固定（消耗）量、有机物产生（制造）量
净光合速率：氧气释放量、二氧化碳吸收量、有机物积累量
呼吸速率：黑暗环境中氧气消耗量、二氧化碳产生量、有机物消耗量
1、酶发挥作用场所
易错点：认为酶只能在细胞内发挥作用
易错提醒：实际细胞内外、生物体内外均可
2、高温与低温对酶活性的影响
易错点：混淆高温与低温对酶活性的影响
易错提醒：高温使酶永久失活，低温抑制酶活性
3、ATP 的合成与水解是否为可逆反应
易错点：误将ATP 的合成与水解视为可逆反应
易错提醒：酶不同、能量来源与去向不同
4、无氧呼吸第二阶段是否产生ATP
易错点：忽略无氧呼吸第二阶段不产生ATP
易错提醒：无氧呼吸第一阶段产生ATP，第二阶段不产生ATP
5、光反应与暗反应的场所及物质转化
易错点：混淆光合作用中光反应与暗反应的场所及物质转化
易错提醒：光反应在类囊体薄膜，暗反应在叶绿体基质；光反应可以为暗反应提供ATP 和NADPH，暗反应
可以为光反应提供ADP、Pi 和NADP+
6、色素的提取剂与分离剂
易错点：误将绿叶中色素的提取剂与分离剂混淆
易错提醒：提取剂是无水乙醇，分离剂是层析液
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