2023届高考生物考前冲刺过关回归教材重难点01光合作用和呼吸作用

回归教材重难点01光合作用与呼吸作用【★01教材方位直击】细胞中能量的利用来自于人教版必修一的第五章的内容，是历年高考侧重的考点，也是大题的必考点，结合这一章，可以考物质的利用，细胞呼吸需要葡萄糖，因此可以结合一起考物质的运输，叶绿体中的色素的提取和分离，又可以结合考实验题，因此学生对于这一章要足够的重视，考察的题型可以千变万化同时知识点的侧重也会概念，考生要做的就是熟悉这一章节的内容，熟悉叶绿体、线粒体的结构与功能，同时对于呼吸作用、光合作用的过程能够准确理解与应用。【★02重难点背诵归纳】酶：1.酶是由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，极少数酶是RNA。2.酶的特性：①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍；②专一性：每一种酶只能催化一种或者一类化学反应；③酶的作用条件较温和：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。3.酶促反应的原理：酶能降低化学反应的活化能。4.酶只能改变化化学反应速率，不会改变化学反应的平衡点，因此增加酶的量，或减少酶的量，只能使化学反应加快或减慢，不能改变反应的平衡点。5.影响酶活性的因素主要是温度和pH，在最适温度（pH）前，随着温度（pH）的升高，酶活性增强；到达最适温度（pH）时，酶活性最强，超过最适温度（pH）后，随着温度（pH）的升高，酶活性降低。另外低温酶不会变性失活，但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。ATP：1.生物中的ATP中文名称为腺嘌呤核苷三磷酸，又叫三磷酸腺苷（腺苷三磷酸），简称为ATP。2.ATP的组成元素有N、P、H、C、O。ATP由腺苷和三个磷酸基团构成，腺苷由腺嘌呤（碱基）和核糖构成。3.A—P~P~P。ATP中文：腺苷三磷酸。A代表腺苷，T是英语三的意思，P代表磷酸。简式中“~”代表高能磷酸键，提供能量。失去两个磷酸键变“A—P”代表腺嘌呤核苷酸，RNA的基本单位。呼吸作用：线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。又称“动力车间”。细胞生命活动所需的能量，大约95%来自线粒体。双层膜，形状为椭球形，有少量DNA和RNA，能相对独立遗传。存在于所有真核生物细胞中（蛔虫等厌氧菌除外）。有氧呼吸：C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量；第一阶段：在细胞质的基质中，一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸，同时脱下4个[H]（活化氢）；在葡萄糖分解的过程中释放出少量的能量，其中一部分能量用于合成ATP，产生少量的ATP。这一阶段不需要氧的参与，是在细胞质基质中进行的，反应式：C6H12O62C3H4O3+4NADH+少量能量。第二阶段：丙酮酸进入线粒体的基质中，两分子丙酮酸和6个水分子中的氢全部脱下，共脱下20个[H]，丙酮酸被氧化分解成二氧化碳；在此过程释放少量的能量，其中一部分用于合成ATP，产生少量的能量。这一阶段也不需要氧的参与，是在线粒体基质中进行的，反应式：2C3H4O3+6H2O6CO2+20NADH+少量能量。第三阶段：在线粒体的内膜上，前两阶段脱下的共24个[H]与从外界吸收或叶绿体光合作用产生的6个O2结合成水；在此过程中释放大量的能量，其中一部分能量用于合成ATP，产生大量的能量。这一阶段需要氧的参与，是在线粒体内膜上进行的，反应式：24NADH+6O212H2O+大量能量。无氧呼吸：1.无氧呼吸的场所是细胞质基质，无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同。无氧呼吸由于不同生物体中相关的酶不同，在植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳，在动物细胞和乳酸菌中产生乳酸。无氧呼吸：C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量。2.稻田中定期排水可防止水稻因缺氧而变黑、腐烂；3.皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，破伤风芽孢杆菌容易大量繁殖，引起破伤风；4.提倡慢跑等有氧运动，可避免肌细胞无氧呼吸产生乳酸，避免肌肉酸痛；5.粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存；6.果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。光合作用：1.叶绿体是绿色植物能进行光合作用的细胞含有的细胞器，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。双层膜，形状为扁平椭球形或球形。2.叶绿体中色素的提取和分离：①叶绿体中的色素是有机物，不溶于水，易溶于无水乙醇等有机溶剂中，所以用无水乙醇等能提取色素；②叶绿体色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高，随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢，所以用纸层析法来分离四种色素，滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。3.光合作用的过程：①光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体薄膜）：水的光解产生还原氢与O2，以及ATP的形成；②暗反应阶段（场所是叶绿体的基质）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和还原氢的作用下还原生成C5和糖类等有机物。4.温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。5.二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。6.光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。7.光合作用过程中的相关等量关系如下：①总光合作用=净光合作用+呼吸作用，②光合作用制造有机物=合成的有机物=积累有机物+消耗的有机物（呼吸作用），③叶绿体固定的二氧化碳=光合作用所需要的二氧化碳=从外界吸收的二氧化碳+呼吸释放的二氧化碳。【★03真题好题演练】真题演练：1．（2021·安徽）拟南芥植株被其他植株遮蔽而处于阴影中时，可通过光敏色素感受富含远红光的光进而伸长节间和叶柄，捕获更多的光能，这种特性称为避阴反应。下列相关叙述错误的是（

）A．避阴反应有利于叶绿素和类胡萝卜素吸收更多的远红光B．植物的避阴生长过程中顶端优势加强，侧芽生长发育受到抑制C．植物在避阴环境下的生长状态改变是基因选择性表达的结果D．拟南芥发生避阴反应，能更好地适应环境，对物种繁衍是有利的【答案】A【解析】【分析】1.生态系统中信息的类型（1）物理信息：生态系统中的光、声、颜色、温度、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息；（2）化学信息：生物在生命活动过程中，产生的一些可以传递信息的化学物质；（3）行为信息：是指某些动物通过某些特殊行为，在同种或异种生物间传递的某种信息。2.信息传递在生态系统中的作用：（1）生命活动的正常进行，离不开信息的作用；（2）生物种群的繁衍，也离不开信息的传递；（3）信息还能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。【详解】A.避阴反应有利于光敏色素吸收更多的远红光，但光敏色素不是光合色素，光合色素一般不能吸收远红光进行光合作用，A错误；B.植物的避阴生长过程伸长节间和叶柄，顶端优势加强，侧芽生长发育受到抑制，B正确；C.植物在避阴环境下的生长状态改变是基因组在一定时间和空间上程序型表达的结果，C正确；D.拟南芥发生避阴反应，能更好地适应环境，捕获更多的光能，对物种繁衍是有利的，D正确。故选A。2．（2018·浙江·）酵母菌细胞呼吸过程中糖酵解产物丙酮酸的去向如下图，下列叙述正确的是（

）A．1个丙酮酸经过过程A和B仅产生2个ATPB．过程A、D、E均无ATP产生C．供应18O2一段时间后，除物质①外，图中其余物质均含18OD．马铃薯厌氧呼吸的产物为乳酸，不可能发生D和E过程【答案】B【分析】分析图示：左边是有氧呼吸，右边是无氧呼吸。左边：除去1分子二氧化碳，生成二碳的乙酰辅酶A，参与第二步（三羧酸循环）；在三羧酸循环的中（过程B），反应物脱去了两分子二氧化碳。物质①为还原氢，过程C为有氧呼吸第三阶段。右边：过程D丙酮酸分解为乙醛和二氧化碳，过程E在还原氢参与下，②乙醛还原成③乙醇。【详解】A.1个丙酮酸经过过程A和B共产生1个ATP，A错误；B.过程A表示丙酮酸氧化脱酸，此过程不产ATP，过程D、E表示无氧呼吸第二阶段，无氧呼吸第二阶段不产生ATP，B正确；C.供应18O2一段时间后，生成的水含有18O，物质①和ATP不含18O，C错误；D.马铃薯块茎厌氧呼吸的产物为乳酸，但是马铃薯的其他部位厌氧呼吸的产物可能为酒精，可能发生D和E过程，D错误。故选B。3．（2019·江西）分析如下甲、乙、丙三图，下列说法正确的是（）A．图甲表示从b点开始出现光合作用B．图乙中，在光照强度相同时，t2℃时植物表观光合速率最大C．若图丙代表两类色素的吸收光谱，则f代表类胡萝卜素D．在塑料大棚中种植蔬菜时，为了提高产量应选用绿色的塑料大棚【答案】B【解析】【分析】分析甲图：图甲表示光照强度对光合速率的影响曲线，其中a点时，植物只进行呼吸作用；ab段，呼吸速率大于光合速率；b点时，光合速率等于呼吸速率；b点之后，光合速率大于呼吸速率；分析乙图：乙图表示总光合速率和呼吸速率随着环境温度的变化曲线，d点以前总光合作用大于呼吸作用；分析丙图：丙图表示两类色素的吸收光谱图，其中f代表叶绿素，e代表类胡萝卜素。【详解】A.图甲中a点时只进行呼吸作用，a点之后开始出现光合作用，A错误；B.表观光合速率即净光合速率，从图乙中可以看出，t2℃时总光合作用与呼吸作用的差值最大，表观光合速率最大，B正确；C.由于叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，而类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，因此f代表叶绿素，C错误；D.色素对红光和蓝紫光吸收最多，但也吸收其他光，因此用塑料大棚种植蔬菜时，应选用无色的塑料大棚，D错误。故选B。4．（2017·山西·）现有一瓶酵母菌和葡萄糖的混合液，当通入不同浓度的氧气时，产生的酒精和CO2的量如下图所示（实线表示酒精的生成量，虚线表示CO2的生成量）。下列叙述正确的是（）A．在氧浓度为a时，酵母菌无氧呼吸消耗1moL葡萄糖B．在氧浓度为a时，用于有氧呼吸的葡萄糖占总量的1/3C．在氧浓度为a时，无氧呼吸与有氧呼吸释放能量的比是2∶1D．在氧浓度为a时，酵母菌能够将酒精彻底氧化分解，释放CO2和能量【答案】B【分析】分析题图曲线可知，在氧浓度为a时，酵母菌无氧呼吸产生的酒精是6moL，无氧呼吸产生的二氧化碳也是6moL，有氧呼吸产生的二氧化碳则是15-6=9moL，根据无氧呼吸的反应式可知，无氧呼吸消耗的葡萄糖是3moL，有氧呼吸消耗的葡萄糖是1.5moL。【详解】A.由分析可知，在氧浓度为a时，酵母菌无氧呼吸消耗3moL葡萄糖，A错误；B.由分析可知，在氧浓度为a时，无氧呼吸消耗的葡萄糖是3moL，有氧呼吸消耗的葡萄糖是1.5moL，因此用于有氧呼吸的葡萄糖占总量的1.5/（1.5+3）=1/3，B正确；C.由分析可知，在氧浓度为a时，无氧呼吸消耗的葡萄糖是3moL，则产生3×2=6分子ATP，有氧呼吸消耗的葡萄糖是1.5moL，则产生1.5×38=57分子ATP，可知无氧呼吸与有氧呼吸释放能量的比不是2∶1，C错误；D.在氧浓度为a时，酵母菌既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸，无氧呼吸时，酵母菌不能将酒精彻底氧化分解，释放CO2和能量，D错误。故选B。5．（2021·湖南）某课题小组研究了同等强度的红光、蓝光对番茄幼苗光合作用的影响，实验结果如下表所示，回答下列问题：组别叶绿素总量（mg/cm2）气孔导度mol/m2/s净光合速率μmol/m2/s自然光2.03164.575.3红光2.73142.334.28蓝光1.73222.007.28注：气孔导度越大，气孔开放程度越高。（1）叶绿素位于叶绿体的__________，这些色素吸收的光能的用途是__________。（2）与自然光照射组相比，红光照射组幼苗的叶绿素总量增加，但净光合速率却下降，其原因是__________，限制了光合速率的提高。（3）若要探究红光和蓝光对番茄幼苗叶片中类胡萝卜素的含量是否有影响，请设计实验并写出简单的实验思路。（不要求写出实验结果和结论）__________。【答案】（1）类囊体薄膜上将水分解成氧和NADPH、合成ATP（2）气孔导度减小，二氧化碳的固定量减少（3）分别提取等量用自然光、红光和蓝光处理过的番茄幼苗叶片中的色素，用纸层析法进行分离，观察并比较滤纸条上最上方两条色素带的宽度【分析】分析实验：实验的自变量为不同光质，因变量包括叶绿素含量、气孔导度、净光合速率。影响光合作用的因素包括内因和外因：内因包括色素含量、酶数量等；外因包括光照强度、二氧化碳浓度、温度、含水量、矿质元素等。（1）叶绿素位于叶绿体的类囊体薄膜上，这些色素吸收的光能可将水分解成氧和NADPH、并合成ATP。（2）由表格数据可知，与自然光照射组相比，红光照射组幼苗的光合色素总量增加，吸收的光能增加，但气孔导度减小了，使二氧化碳的固定量减少，从而使红光照射组幼苗的暗反应速率减慢，从而限制了光合速率，所以净光合速率反而下降了。（3）若要探究红光和蓝光对番茄幼苗叶片中类胡萝卜素的含量是否有影响，可分别提取等量用自然光、红光和蓝光处理过的番茄幼苗叶片中的色素，用纸层析法进行分离，观察并比较滤纸条上最上方两条色素带的宽度，进而判断红光和蓝光对番茄幼苗叶片中类胡萝卜素的含量是否有影响。好题演练：1．（2022·河南焦作·）下列有关ATP的叙述，正确的是A．CO2固定过程会导致细胞内ADP的含量明显增加B．酶的合成过程需要ATP，但ATP的合成过程可不需要酶C．ATP分子末端的磷酸基团脱离下来后可与相关蛋白质结合D．细菌和真菌中，ADP转化为ATP所需要的能量均由呼吸作用提供【答案】C【分析】ATP是生物体体内直接的能源物质，ATP水解释放能量断裂的是末端的那个特殊化学键，ATP本身在体内含量并不高，但ATP和ADP之间转化迅速，合成ATP的能量来源于光合作用和呼吸作用，场所是细胞质基质、叶绿体和线粒体。自然界中存在某些微生物（如硝化细菌），它们能以二氧化碳为主要碳源，以无机含氮化合物为氮源，合成细胞物质，并通过氧化外界无机物获得生长所需要的能量，这一过程就称为化能合成作用。【详解】A.CO2固定过程不消耗能量，不消耗ATP，不会导致ADP增加，A错误；B.酶的化学本质是蛋白质或者RNA，酶的合成过程需要ATP，ATP的合成过程是酶促反应，也需要酶，B错误；C.ATP分子末端的磷酸基团脱离下来后可与载体蛋白质结合，导致载体蛋白磷酸化，其空间结构发生改变，运输物质，C正确；D.细菌中硝化细菌属于化能自养型生物，ADP转化为ATP所需要的能量可由化能合成作用提供，D错误。故选C。2．（2022·河南新乡·）水参与细胞内许多重要的生物化学反应。下图表示某高等植物细胞内与“水”有关的部分代谢过程。下列有关叙述正确的是（

）A．过程①在核糖体上进行，产生的H2O中的氢原子来自A2中的—NH2B．结构②表示线粒体内膜，②处消耗的[H]都来自线粒体基质C．结构③表示类囊体薄膜，③处产生的NADPH能为暗反应提供能量D．结构②③上都有酶分布，且酶都是在内质网和高尔基体中合成的【答案】C【解析】【分析】光合作用的过程包括光反应和暗反应两个阶段：（1）光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成。（2）暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物。题图分析，题图表示某高等植物体内与“水”有关的生理过程，图中①表示氨基酸脱水缩合的过程；②表示线粒体内膜中[H]与氧气结合生成水的过程；③表示叶绿体类囊体薄膜中发生的光反应阶段中水的光解产生O2和[H]，并将吸收的光能用于合成ATP，只用于暗反应。【详解】A.根据分析可知，①过程表示氨基酸脱水缩合的过程，是在核糖体上进行，该过程产生的H2O中的H来自A1的-NH2和A2的-COOH，A错误；B.结构②表示线粒体内膜，②处消耗的[H]来自第一阶段（场所是细胞质基质）和第二阶段（场所是线粒体基质），B错误；C.结构③表示类囊体薄膜，③处产生的NADPH能为暗反应提供能量，C正确；D.大多数酶是蛋白质，少数是RNA，蛋白质的合成场所在核糖体，D错误。故选C。3．（2020·浙江省乐清中学）如图是真核生物的细胞呼吸过程图解，其中①～⑤表示代谢过程，X、Y代表物质。下列叙述错误的是（

）A．过程①为糖酵解，场所是细胞溶胶B．图中能生成ATP的代谢过程有①②③C．物质Y可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变黄再变绿D．正常情况下人体细胞④过程产生的乳酸不会引起内环境pH的大幅度下降【答案】C【分析】分析题图：图中是真核生物的细胞呼吸过程图解，其中①为有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段，发生在细胞质基质；②为有氧呼吸第二阶段，发生在线粒体基质；③为有氧呼吸第三阶段，发生在线粒体内膜；①④为产物是乳酸的无氧呼吸，①⑤为产物是酒精的无氧呼吸，都发生在细胞质基质中；图中X为氧气，Y为二氧化碳。【详解】A.过程①为糖酵解（细胞呼吸第一阶段），场所是细胞溶胶，A正确；B.细胞呼吸过程中，只有无氧呼吸的第二阶段（④⑤）不能产生ATP，因此图中能生成ATP的代谢过程有①②③，B正确；C.物质Y为二氧化碳，其可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，C错误；D.由于血浆中存在缓冲物质，因此正常情况下人体细胞④过程产生的乳酸不会引起内环境pH的大幅度，D正确。故选C。4．（2021·湖南·湘潭一中）为了探究不同遮光和温度处理对水稻光合作用的影响，研究小组将生长发育状况一致的A品种水稻均分为6组并置于人工气候室中培养。1组模拟田间环境（对照组），另外5组分别进行如下表处理（实验组），在维持CO2浓度等条件与对照组相同的条件下培养一段时间，测定各组叶片的净光合速率结果如下：实验编号对照组实验组1实验组2实验组3实验组4实验组5实验处理遮光比例不遮光不遮光遮光30%遮光30%遮光50%遮光50%温度/℃253025302530实验结果净光合速率/（mgCO2•dm-2•h-1）11.259.1224.9021.513.5110.40注：A品种水稻光合作用的最适温度为25℃，呼吸作用的最适温度为35℃。回答下列问题。（1）水稻能进行光合作用的原因是其有捕获光能的色素和结构，分离水稻叶绿体中色素依据的原理是_______。光反应阶段发生的能量转化过程是_______。（2）根据实验结果，可以推测对水稻光合速率影响较大的环境因素是_______，判断依据是______________________。（3）在实验中，为使实验组3的水稻光合速率升高，可考虑的措施是适当提高_______（填“光照强度”、“CO2浓度”或“温度”）。（4）从细胞代谢角度分析，在遮光比例相同时，温度由25℃升高到30℃时净光合速率降低的原因是____________________________。（5）某实验小组为了研究弱光胁迫对水稻光合产物向子粒转运的影响情况，做了如下实验：在灌浆期，当对照组、实验组2、实验组4的水稻叶片分别固定等量的14CO2后，在24h内对三组水稻的等量叶片和子粒进行放射性强度检测，结果发现对照组与实验组2、实验组4相比，叶片放射性强度低、子粒放射性强度高。根据这一结果能够得到的初步结论是___________________。【答案】（1）不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的在滤纸上扩散得快，反之则慢，从而将它们分离光能→（电能）→ATP和NADPH中的化学能（2）光照强度在温度不变的情况下，改变遮光比例净光合速率变化幅度较大（3）CO2浓度（4）光合作用速率减弱，呼吸作用速率增强（5）弱光胁迫会使水稻光合产物向子粒的转运减慢【分析】根据表格可知，对照组、实验组2、实验组4的自变量是遮光程度，实验1、3、5的自变量是遮光程度，根据实验结果可知，相同的湿度下，不同的遮光程度，水稻的净光合速率不同；对照组与实验组1、实验组2与实验组3、实验组4与实验组5，这三组的自变量是相对湿度，可以发现相同的遮光程度，相对湿度越大，水稻净光合速率越小。（1）叶绿体中的色素包括胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，在“绿叶中色素的提取和分离”实验中，采用纸层析法分离色素，其原理是不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的在滤纸上扩散得快，反之则慢，从而将它们分离。光合作用过程中，在光反应阶段发生的能量变化主要为光能转变为ATP和NADPH中的化学能，暗反应阶段发生的能量转化过程是ATP中活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能。（2）根据本实验结果可知，相同温度条件下，水稻净光合速率随相对遮光的不同而发生改变，而且变化明显；但遮光相同的条件下，不同温度时，水稻的净光合速率随湿度变化而变化不明显，由此可推知：对水稻光合速率影响较大的环境因素是光照强度。（3）比较实验组2、3可知，为使实验组3的水稻光合强度升高，可以降低温度；对照实验1、3、5，可以推知：为使实验组3的水稻光合强度升高，不能提高光照强度和降低光照强度；由于水稻光合作用的最适温度为25℃，呼吸作用的最适温度为35℃，因此可以降低温度。综合推知：所以在实验组中，若为使实验组3的水稻光合强度升高，可考虑适当提高二氧化碳浓度。（4）在遮光比例相同时，水稻光合作用的最适温度为25℃．呼吸作用的最适温度为35℃，温度由25℃升高到30℃时，温度影响酶的活性，光合作用速率（强度）减弱，呼吸作用速率（强度）增强，因此净光合速率降低。（5）对照组、实验组2、实验组4都是在相同的温度环境下，只是遮光程度不同，发现对照组与实验组2、实验4相比，叶片放射性强度低、籽粒放射性强度高。对照组是不遮光，14CO2被固定后，被转运到籽粒放射性强度高。也就是说弱光（遮光）胁迫水稻光合产物向籽粒的转运减弱，因此叶片放射性强度高、籽粒放射性强度低。5．（2022·黑龙江·哈九中）回答下列问题：（1）细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为___________。（2）分子从________转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为_______。（3）酶在细胞代谢中具有催化作用，其原理是_________。（4）酶的本质：酶是___________产生的具有催化作用的___________。（5）酶具有专一性，即___________。【答案】（1）细胞代谢（2）常态

活化能（3）降低化学反应的活化能（4）活细胞

有机物（5）每一种酶只能催化一种或一类化学反应【分析】1.细胞代谢是细胞内每时每刻所发生的用于维持生命的一系列有序的化学反应的总称。2.酶在细胞代谢中具有催化作用，能降低化学反应所需的活化能，使反应可以高效快速地进行。3.酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分是蛋白质、少量是RNA。4.酶的特性：①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍；②专一性：每一种酶只能催化一种或者一类化学反应；③酶的作用条件较温和：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。（1）细胞代谢是细胞内每时每刻所发生的用于维持生命的一系列有序的化学反应的总称。（2）活化能是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。（3）酶能降低化学反应所需的活化能，使一个原本在较温和条件下不能进行的反应可以高效快速地进行，即酶能催化细胞内的化学反应。（4）酶是由活细胞产生的、对其底物具有高度特异性和高度催化效能的有机物。绝大多数的酶是蛋白质，少数的酶是RNA。（5）每一种酶只能催化一种或一类化学反应，这称为酶的专一性。6．（2022·北京顺义·）长期的高血压会引起心肌细胞中线粒体的功能障碍，使心脏功能下降。某研究小组以高血压大鼠为实验对象，探究有氧运动对心肌细胞线粒体功能的影响。（1）在线粒体中，丙酮酸被分解为_____和_____，在一系列线粒体复合酶的作用下，后者与O2在_____上结合生成H2O，释放大量能量。若复合酶I活性降低，O2会生成大量活性氧（ROS），ROS积聚造成线粒体的损伤甚至凋亡。（2）研究小组选择若干高血压大鼠进行为期9周的有氧运动训练，测定其心肌细胞线粒体复合酶I和SOD活性，以安静状态的正常大鼠和高血压大鼠做对照，结果如下图所示。①对比_____组结果可知，高血压使线粒体复合酶I和SOD活性降低；②有氧运动可通过提高上述酶活性，使ROS_____，从而减少ROS积累，减轻其对线粒体的损伤。（3）若用显微镜观察各组大鼠心肌细胞的线粒体结构和数量，与2组相比，3组可能出现_____等变化，为有氧运动有助于改善线粒体功能提供证据。【答案】（1）CO2[H]线粒体内膜（2）1、2生成量减少，清除量增加（3）结构完整（规则、清晰等）、数量增加【分析】线粒体是有氧呼吸的主要场所。有氧呼吸过程分为三个阶段，第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和[H]，发生在细胞质基质中；有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和[H]，发生在线粒体基质中；有氧呼吸的第三阶段是[H]与氧气反应形成水，发生在线粒体内膜上。（1）线粒体是有氧呼吸的主要场所，丙酮酸在线粒体中被分解为CO2和[H]，其中，[H]与O2在线粒体内膜上结合生成H2O，释放大量能量。（2）①结合图示信息，通过1、2组对照可知，高血压使线粒体复合酶I和SOD活性降低。②据题意可知，复合酶I能减少ROS的生成，SOD可有效清除ROS，因此，有氧运动提高复合酶I和SOD活性后，会使ROS生成量减少，清除量增加，从而减少ROS积累导致的线粒体损伤。（3）ROS积聚会造成线粒体损伤甚至凋亡，用显微镜观察各组大鼠心肌细胞的线粒体结构和数量，2、3组对照，根据3组中线粒体结构完整（规则、清晰等）、数量增加等情况，可为有氧运动有助于改善线粒体功能提供证据。7.（2021·湖北·鄂州市鄂城区教学研究室）在酶促反应过程中，酶的活性常受某些物质的影响，有些物质能使酶的活性增加，称为激活剂；某些物质它们并不引起酶蛋白变性，但能使酶分子上的某些必需基团（