2023高考生物：细胞的代谢重点知识汇总

2023高考生物：细胞的代谢重点知识汇总细胞的代谢第一单元

细胞的物质输入和输出一、物质跨膜运输的实例1、渗透作用：指水分子（或其他溶剂分子）通过

半透膜

的扩散。2、发生渗透作用的条件：①

具有半透膜

②

半透膜两侧溶液有浓度差

3、细胞的吸水和失水（原理：

渗透作用

）（1）外界溶液浓度

小于

细胞质浓度时,细胞吸水膨胀；外界溶液浓度

大于

细胞质浓度时,细胞失水皱缩4、质壁分离与复原实验过程（1）细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的

细胞液

。（2）原生质层是指：

细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质

（3）首先在0.3g/mL的蔗糖溶液中，由于外界溶液浓度

大于

细胞液浓度，洋葱鳞片叶外表皮细胞

失水

，液泡体积

变小

，紫色变深

。且由于原生质层的伸缩性大于细胞壁，导致原生质层与细胞壁分离（即质壁分离）。（4）将已质壁分离的细胞放入清水中，由于清水浓度

小于

细胞液浓度，洋葱鳞片叶外表皮细胞

吸水

，液泡体积逐渐

增大

，紫色

变浅

，细胞壁与原生质层逐渐

复原

。二、生物膜的流动镶嵌模型1、探索历程（1）19世纪末，欧文顿通过实验提出：

膜是由脂质组成

。（2）1925年，荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺成单分子层，测得其面积是红细胞表面积的

2

倍，由此得出结论：

脂质在细胞膜中必然排列为连续的两层

。（3）1959年罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的

暗-亮-暗

的三层结构，他认为这三层结构分别是

蛋白质-脂质-蛋白质

，他把生物膜描述为

静态的统一结构

。（4）1970年，科学家以荧光蛋白标记的小鼠细胞

进行实验，及相关的其他实验证据证明细胞膜具有流动性。（5）1972年桑格和尼克森提出的流动镶嵌

模型为大多数人所接受。2、流动镶嵌模型的基本内容（1）

磷脂双分子层

构成了膜的基本骨架（2）蛋白质分子有的

镶嵌

在磷脂双分子层表面，有的部分或全部

嵌入

磷脂双分子层中，有的

横跨

整个磷脂双分子层（3）磷脂双分子层和大多数蛋白质分子可以运动（4）糖蛋白（糖被）分布在

细胞膜外侧

，由细胞膜上的

糖类和蛋白质

结合形成。作用：

细胞识别

、保护润滑等。三、物质跨膜运输的方式1、几种跨膜运输方式的比较

方向

载体

能量

举例自由扩散

高→低

不需要

不需要

水、CO2、O2、N2乙醇、甘油、脂肪酸等

协助扩散

高→低

需要

不需要

葡萄糖进入红细胞

主动运输

低→高

需要

需要

氨基酸、K+、Ca+等离子、葡萄糖进入小肠上皮细胞

2、大分子物质进出细胞的方式：胞吞

和

胞吐

，如吞噬细胞吞噬病原体，分泌蛋白的分泌，其实现基础依赖于细胞膜的

结构

特点---

流动性

。第二单元

酶与ATP一、降低化学反应活化能的酶1、细胞代谢的概念：细胞内每时每刻进行着许多

化学反应

。2、酶的概念：酶是

活细胞

产生的具有催化作用的

有机物

，绝大多数是

蛋白质

，少数是

RNA

。3、酶的特性：（1）

高效性

，酶比无机催化剂的催化效率高。（2）

专一性

，一种酶只能催化

一种或一类

化学反应。（3）作用条件温和性4、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。5、酶的作用实质：

降低化学反应所需的活化能

。6、影响酶促反应的因素（1）温度：

高温

使酶失活。

低温

降低酶活性，但不会使酶变性失活，恢复适宜温度后酶活性可以恢复，因此酶的保存常在低温下进行。（2）PH：过酸、过碱使酶失活二、细胞的能量“通货”——ATP1、ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物，中文名称叫做

三磷酸腺苷

，是细胞进行生命活动的直接能量来源。2、结构简式：

A—P～P～P

其中A代表

腺苷

，P代表

磷酸基团

，～代表

高能磷酸键

。3、ATP和ADP之间的相互转化（物质可逆、能量不可逆、酶不同）（1）ATP的合成：ADP+Pi+能量→ATP，此过程一般与细胞中

放能

反应相联系（2）ATP的水解：ATP→ADP+Pi+能量，此过程一般与细胞中

吸能

反应相联系（3）ADP转化为ATP所需能量来源：动物和人：

呼吸作用

绿色植物：

呼吸作用、光合作用

（4）ATP水解释放的能量去向：

用于各项生命活动

第三单元

细胞呼吸与光合作用一、ATP的主要来源——细胞呼吸1、概念：

有机物

在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生

ATP

的过程。2、有氧呼吸（1）总反应式：

C6H12O6

+6O2

→

6CO2

+6H2O+大量能量

（2）第一阶段：场所细胞质基质

反应式：

C6H12O6

→

2丙酮酸+少量[H]+少量能量

（3）第二阶段：场所线粒体基质

反应式：

2丙酮酸+6H2O

→

6CO2+大量[H]+少量能量（4）第三阶段：场所线粒体内膜

反应式：

24[H]+6O2

→12H2O+大量能量

3、无氧呼吸（第一阶段与有氧呼吸相同；仅第一阶段释放能量）（1）无氧呼吸产生酒精反应式：

C6H12O6

→

2C2H5OH+2CO2+少量能量

发生生物：

植物

，

酵母菌

。（2）产生乳酸反应式：

C6H12O6

→2乳酸+少量能量

发生生物：

动物

，乳酸菌，

马铃薯块茎

，玉米胚。（3）微生物的无氧呼吸也叫

发酵

。4、有氧呼吸和无氧呼吸的能量去路（1）有氧呼吸：所释放的能量一小部分用于生成ATP，大部分以

热能

散失。（2）无氧呼吸：释放出的能量部分用于生成ATP，部分以热能形式散失，大部分未释放的能量储存于

乳酸或酒精

。5、实验：探究酵母菌细胞呼吸方式（1）酵母菌是真核

（真核/原核）生物，有线粒体等多种细胞器（2）图甲为探究

有氧

（有氧/无氧）呼吸的装置，质量分数为10%的NaOH溶液溶液目的是吸收通入气体中的CO2。图乙装置是探究

无氧

（有氧/无氧）呼吸的装置。（3）CO2的检验：方法一：澄清石灰水遇CO2变浑浊

方法二：

溴麝香草酚蓝水溶液

遇CO2由蓝变绿再变黄，CO2越多，变色所需时间越

短

。（4）酒精的检验：试剂：

酸性重铬酸钾溶液

颜色变化：由橙色变成

灰绿色

6、细胞呼吸的应用：（1）稻田定期排水，目的是防止水稻幼根进行

无氧呼吸

产生的

酒精

对幼根产生毒害作用而引起腐烂。（2）用透气的纱布包扎伤口，目的是防止厌氧微生物在伤口深处进行

无氧呼吸

而大量繁殖。（3）中耕松土的目的是使土壤中有更多的氧气，促进作物根部的有氧呼吸

。（4）在低温、低氧、干燥

条件下保存粮食，有利于减少细胞呼吸对有机物的消耗。二、能量之源——光与光合作用1、绿叶中色素的提取和分离（1）色素提取原理：绿叶中的色素易溶解在有机溶剂（如无水乙醇）

中（2）色素分离原理：不同色素

在层析液中溶解度

不同，溶解度

高

的色素随层析液在滤纸上扩散得

快

，因此不同色素随层析液在滤纸上的扩散而分离开。（3）方法步骤中需要注意的问题：研磨时加入二氧化硅和碳酸钙的作用是什么？二氧化硅：

有助于研磨得更充分

碳酸钙：可防止研磨中色素被破坏

实验为何要在通风的条件下进行？为何要用培养皿盖住小烧杯？用棉塞塞紧试管口？

防止层析液挥发对人体造成伤害

ƒ滤纸上的滤液细线为什么不能触及层析液？

防止细线中的色素被层析液溶解而影响实验结果

滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排序怎样？宽窄如何？有四条色带，自上而下依次代表的色素是

胡萝卜素，叶黄素，叶绿素a，叶绿素b

。最宽的是

叶绿素a

，最窄的是

胡萝卜素

。⑤画滤液细线时，重复1~2次的目的是

增加色素的含量

。三、光合作用的过程1、总反应式：

CO2+H2O

（CH2O）+O2，其中（CH2O）表示糖类。2、光反应阶段：必须有光才能进行

（1）场所：

类囊体薄膜上

（2）物质变化反应式：水的光解ATP形成（3）能量变化：光能转化为

ATP中活跃的化学能

3、暗反应阶段：有光无光都能进行（1）场所：

叶绿体基质

（2）物质变化CO2的固定C3的还原（3）能量变化：ATP中活跃的化学能转化为

有机物中稳定的化学能

4、联系：光反应为暗反应提供

ATP和[H]

，暗反应为光反应提供合成ATP和[H]的原料。5、碳原子的转移途径是：二氧化碳→

C3

→葡萄糖。四、影响光合作用的因素及在生产实践中的应用1、光照强度①原理分析：光照强度影响光合速率的原理是通过影响

光反应

阶段，制约

ATP和[H]

的产生，进而制约

暗反应

阶段。②应用分析：适当提高光照强度可增加作物产量。2、CO2浓度①原理分析：CO2浓度影响光合作用的原理是通过影响

暗反应

阶段，制约

C3

生成。②应用分析：在农业生产中可通过“正其行，通其风”和增施农家肥等措施增加CO2浓度，提高光合作