2025版高考生物二轮复习课件 课时2 细胞代谢中的热点聚焦

细胞代谢中的热点聚焦课

时2考情速览热点考情载体蛋白的磷酸化和去磷酸化①2024·甘肃卷，2；②2024·河北卷，14；③2024·安徽卷，4；①2023·湖南卷，8；②2023·福建卷，12；③2023·浙江1月选考，11；①2022·海南卷，12热点考情酶的实验设计与分析①2024·广东卷，15；②2024·浙江1月选考，17；①2023·浙江6月选考，7；①2022·全国乙卷，4；②2022·广东卷，13；③2022·湖南卷，3；④2022·北京卷，2；⑤2022·重庆卷，7；⑥2022·浙江6月选考，10光合作用与细胞呼吸的联系①2024·全国新课标卷，31；②2024·黑吉辽卷，21；③2024·山东卷，21；④2024·安徽卷，16；⑤2024·全国甲卷，29；①2023·江苏卷，19；②2023·重庆卷，9；③2023·广东卷，18；④2023·浙江6月选考，22；⑤2023·福建卷，14；⑥2023·北京卷，3；⑦2023·北京卷，20；①2022·全国乙卷，2；②2022·广东卷，18；③2022·北京卷，2；④2022·湖北卷，21；⑤2022·江苏卷，20；⑥2022·浙江6月选考，27；⑦2022·山东卷，21目

录焦点1载体蛋白的磷酸化和去磷酸化酶相关实验探究深度解读光合与呼吸中的常考曲线焦点2焦点3知识盘查曾经这样考焦点1

载体蛋白的磷酸化和去磷酸化还会这样考1.载体蛋白的磷酸化——主动运输中 ATP供能的原理2.载体蛋白的磷酸化与去磷酸化 ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化，这些分子被磷酸化后，空间结构发生变化，活性也被改变，因而可以参与某种化学反应。去磷酸化过程与之相反，但两者不是可逆反应。

如图所示：磷酸化和去磷酸化可给予或去除某种酶或蛋白质的某种功能，在生物代谢调控过程中有重要作用。D1.(2024·安徽卷，4)在多细胞生物体的发育过程中，细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共同决定的，某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述正确的是(

)A.细胞对该信号分子的特异应答，依赖于细胞内的相应受体B.酶联受体是质膜上的蛋白质，具有识别、运输和催化作用C.ATP水解释放的磷酸分子与靶蛋白结合，使其磷酸化而有活性D.活化的应答蛋白通过影响基因的表达，最终引起细胞定向分化解析由图可以直接看出，该信号分子的受体位于细胞膜上，不在细胞内，A错误；酶联受体的化学本质是蛋白质，由图可以直接看出，酶联受体识别信号分子并与其结合后，激酶区域被激活，催化相关反应，酶联受体具有识别和催化作用，但无法推出其具有运输作用，B错误；由图可知，ATP水解释放的磷酸基团(不是磷酸分子)与应答蛋白结合，使其磷酸化，应答蛋白从无活性状态转变成有活性状态，C错误；活化的应答蛋白可能通过影响基因的表达从而引起细胞定向分化，D正确。B2.(2023·湖南卷，8)盐碱胁迫下植物应激反应产生的H2O2对细胞有毒害作用。禾本科农作物AT1蛋白通过调节细胞膜上PIP2s蛋白磷酸化水平，影响H2O2的跨膜转运，如图所示。下列叙述错误的是(

)A.细胞膜上PIP2s蛋白高磷酸化水平是其提高H2O2外排能力所必需的B.PIP2s蛋白磷酸化被抑制，促进H2O2外排，从而减轻其对细胞的毒害C.敲除AT1基因或降低其表达可提高禾本科农作物的耐盐碱能力D.从特殊物种中发掘逆境胁迫相关基因是改良农作物抗逆性的有效途径解析根据题图分析可知，当禾本科农作物AT1蛋白与Gβ结合时，可抑制PIP2s蛋白磷酸化，从而降低H2O2的外排能力，使细胞死亡；当禾本科农作物AT1蛋白缺陷而无法与Gβ结合时，其对PIP2s蛋白磷酸化没有抑制作用(细胞膜上PIP2s蛋白磷酸化水平提高)，使H2O2的外排能力提高，从而减轻H2O2对禾本科农作物细胞的毒害作用，A正确，B错误；敲除AT1基因或降低其表达，可解除AT1蛋白对细胞膜上PIP2s蛋白磷酸化的抑制作用，H2O2外排增加，进而提高禾本科农作物的抗氧化胁迫能力和成活率，C正确；可以将特殊物种中逆境胁迫相关基因转移至农作物细胞内，以改良其抗逆性，D正确。D1.(2024·云南昆明模拟)当细胞膜内侧的Ca2＋与其在细胞膜上的载体蛋白结合时，该载体蛋白可以催化ATP分子末端的磷酸基团转移到载体蛋白上，使载体蛋白磷酸化。磷酸化后的载体蛋白空间结构发生改变，将Ca2＋释放到膜外。下列有关叙述正确的是(

)A.使用呼吸抑制剂不会影响Ca2＋的跨膜运输B.Ca2＋载体蛋白磷酸化后空间结构发生变化，但活性未改变C.Ca2＋载体蛋白磷酸化时，伴随放能反应的发生D.可将该Ca2＋载体蛋白视为一种能催化ATP水解的酶解析

Ca2＋的跨膜运输为主动运输，使用呼吸抑制剂会影响Ca2＋的跨膜运输，A错误；Ca2＋载体蛋白磷酸化后空间结构发生变化，活性也被改变，B错误；Ca2＋载体蛋白磷酸化时，ATP分子末端的磷酸基团转移到载体蛋白上，说明伴随ATP的水解，有吸能反应的发生，C错误；该载体蛋白可以催化ATP分子末端的磷酸基团转移到载体蛋白上，可将该Ca2＋载体蛋白视为一种能催化ATP水解的酶，D正确。D2.(2024·山东枣庄滕州质检)蛋白质的磷酸化与去磷酸化被比喻为一种分子开关，形成有活性的蛋白质是一个磷酸化的过程，即“开”，形成无活性的蛋白质是一个去磷酸化的过程，即“关”，机制如下图所示。下列有关叙述正确的是(

)A.ATP与ADP具有相同的组成元素和脱氧核糖，均含有可转移的磷酸基团B.适宜光照下，叶肉细胞内的吸能反应均伴随着ATP的合成过程C.蛋白质被磷酸化激活的过程中，周围环境中会有ADP和磷酸分子的积累D.Ca2＋逆浓度梯度进入细胞需要蛋白激酶作用，使载体蛋白的空间结构发生变化解析

ADP是ATP水解掉一个磷酸基团形成的，ATP与ADP具有相同的组成元素和核糖，均含有可转移的磷酸基团，A错误；ATP的合成过程需要吸收能量，叶肉细胞内的许多放能反应伴随着ATP的合成过程，B错误；蛋白质被磷酸化激活的过程中，ATP水解释放的磷酸基团转移到蛋白质上，所以周围环境中可能会有ADP的积累，不会有磷酸分子的积累，C错误；Ca2＋逆浓度梯度进入细胞是主动运输，需要消耗能量，因此该过程需要蛋白激酶作用，使载体蛋白的空间结构发生变化，D正确。A3.(2024·江苏无锡模拟预测)如图为细胞内普遍存在的分子开关调节机制，磷酸化与去磷酸化使各种靶蛋白处于“开启”或“关闭”的状态。相关叙述错误的是(

)A.蛋白质磷酸化的过程往往是一个放能反应的过程B.蛋白质去磷酸化后仍能与双缩脲试剂发生紫色反应C.磷酸化与去磷酸化可改变靶蛋白的电荷分布与分子构象D.磷酸化与去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应解析蛋白质磷酸化过程是一个吸能反应，与ATP的水解相联系，A错误。焦点2

酶相关实验探究知识盘查曾经这样考还会这样考提醒

①检验酶的最适作用条件，如温度或最佳剂量，要设置温度梯度或浓度梯度。②酶既可以作为催化剂，又可以作为另一个化学反应的底物。B1.(2024·广东卷，15)现有一种天然多糖降解酶，其肽链由4段序列以Ce5－Ay3－Bi－CB方式连接而成。研究者将各段序列以不同方式构建新肽链，并评价其催化活性，部分结果见表。关于各段序列的生物学功能，下列分析错误的是(

)注：－表示无活性，＋表示有活性，＋越多表示活性越强。A.Ay3与Ce5催化功能不同，但可能存在相互影响B.Bi无催化活性，但可判断与Ay3的催化专一性有关C.该酶对褐藻酸类底物的催化活性与Ce5无关D.无法判断该酶对纤维素类底物的催化活性是否与CB相关解析

Ce5与Ay3分别催化纤维素类底物和褐藻酸类底物，当缺少Ce5后，Ay3－Bi－CB就不能催化纤维素类底物，当Ay3与Ce5同时存在时催化纤维素类底物的活性增强，所以Ay3与Ce5可能存在相互影响，A正确；不论是否与Bi结合，Ay3均可以催化S1与S2，说明Bi与Ay3的催化与专一性无关，B错误；去除Ce5后，催化褐藻酸类底物的活性不变，说明该酶对褐藻酸类底物的催化活性与Ce5无关C正确；需要检测Ce5－Ay3－Bi肽链的活性，才能判断该酶对纤维素类底物的催化活性是否与CB相关，D正确。2.(2023·浙江6月选考，7)为探究酶的催化效率，某同学采用如图所示装置进行实验，实验分组、处理及结果如下表所示。C下列叙述错误的是(

)A.H2O2分解生成O2导致压强改变B.从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时C.250s时Ⅰ组和Ⅲ组反应已结束而Ⅱ组仍在进行D.实验结果说明酶的催化作用具有高效性解析

H2O2分解生成O2导致压强增加，A正确；从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时，B正确；250s时Ⅲ组反应没有结束，只是Ⅲ组没有催化剂参与，反应非常慢，200s～250s之间压强才没有变化，C错误；组别Ⅰ和组别Ⅱ的比较说明了酶的催化作用具有高效性，D正确。D1.(2024·九省联考黑、吉卷，16改编)植物体内的多聚半乳糖醛酸酶可将果胶降解为半乳糖醛酸，能促进果实的软化和成熟脱落。为探究该酶的特性，进行以下4组实验，条件及结果如下表。下列叙述错误的是(

)A.由①④组可知，自变量为温度，因变量为半乳糖醛酸的量B.由①②③组可知，多聚半乳糖醛酸酶的活性受离子影响C.该实验说明，喷施Mn2＋制剂可缩短果实成熟期D.该实验证明，多聚半乳糖醛酸酶不具有专一性解析由①④组条件只有温度不同，故自变量为温度，因变量为多聚半乳糖醛酸酶的活性，检测指标为半乳糖醛酸的量，A正确；由①②③条件为离子的不同，因变量为半乳糖醛酸的量，表明多聚半乳糖醛酸酶的活性受离子影响，B正确；对比①③组实验可知，喷施Mn2＋制剂，半乳糖醛酸增多，能促进果实的软化和成熟脱落，缩短果实成熟期，C正确；多聚半乳糖醛酸酶具有专一性，D错误。C2.(2024·海南海口模拟)图1为酶作用模型及两种抑制剂影响酶活性模型。果蔬褐变的主要原因是多酚氧化酶(PPO)催化酚形成黑色素。某同学设计实验探究不同温度下两种PPO活性的大小，结果如图2所示，其中酶A和酶B分别为两种不同的PPO，各组加入的PPO的量相同。下列叙述错误的是(

)A.由图1推测，竞争性抑制剂与底物竞争酶的结合部位，从而影响酶促反应速率B.非竞争性抑制剂与酶结合后，改变了酶的空间结构，其机理与高温抑制酶活性的机理相似C.图2实验的自变量是温度、酶的种类和抑制剂的种类，PPO用量是无关变量D.在研究的温度范围内，图2中相同温度条件下酶B催化效率更高解析

据图可知，竞争性抑制剂与底物具有类似结构，竞争性抑制剂能够和底物竞争酶的同一活性部位，从而影响酶促反应速率，A正确；非竞争性抑制剂与酶活性位点以外的其他位点结合，通过改变酶的空间结构使酶的活性受到抑制，高温会使酶的空间结构被破坏，从而使酶的活性受到抑制，两者的作用机理相似，B正确。焦点3

深度解读光合与呼吸中的常考曲线知识盘查曾经这样考还会这样考1.深度解读总光合速率与呼吸速率的关系(1)如果图1的实验对象是离体的叶肉细胞，则图2中的甲图对应的是图1中的______，乙图对应图1中的__________________________，丙图对应图1中的______________________，丁图对应图1中的______。A点AB段(不含A、B两点)B点以后(不含B点)B点(2)如果图1的实验对象是叶片或者植株，则图1中的A点、B点、C点分别对应图2中的____图、____图和____图。(3)如果实验对象是离体的叶绿体，则图1______

(填“能”或“不能”)表示光照强度对其光合速率的影响，原因是________________________________________________________________________________________________________。甲丙丙不能

叶绿体不能进行细胞呼吸，因此光照强度为0时其CO2吸收量应为0，光照强度大于0时其CO2吸收量应大于02.光补偿点、光饱和点的移动(1)光补偿点对应的两种生理状态①整个植株：光合作用强度＝细胞呼吸强度。②叶肉细胞：光合作用强度>细胞呼吸强度。(2)B点与C点的变化(注：只有横坐标为自变量，其他条件不变)提醒

①在一定条件下，饱和点越大,表示植物的光合作用能力越强。②高于补偿点，植物开始生长；低于补偿点，植物会净消耗有机物。补偿点低，说明植物在较弱光照或低CO2浓度下就能生长。③通常，阴生植物的光补偿点和光饱和点都比阳生植物的低，由此可以区分判断阴生植物和阳生植物。(3)D点：代表饱和点对应的最大光合速率,若增大光照强度(或增大CO2浓度)使光合速率增大时,D点向右上方移动；反之，移动方向相反。3.两条变化曲线的比较CO2浓度1.(2024·全国甲卷，29)在自然条件下，某植物叶片光合速率和呼吸速率随温度变化的趋势如图所示。回答下列问题。(1)该植物叶片在温度A和C时的光合速率相等，叶片有机物积累速率________(填“相等”或“不相等”)，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。不相等

该植物叶片在温度A和C时光合速率相等，呼吸速率不相等，即该植物叶片在温度A和C时的净光合速率不相等(2)在温度D时，该植物体的干重会减少，原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。在温度D时，该植物叶片的净光合速率为0，没有有机物积累，但该植物体还有很多不能进行光合作用的细胞，且需要通过细胞呼吸消耗有机物，因此，在温度D时，该植物体的干重会减少(3)温度超过B时，该植物由于暗反应速率降低导致光合速率降低。暗反应速率降低的原因可能是_________________________________________________________________________________________________________________________________(答出一点即可)。(4)通常情况下，为了最大程度地获得光合产物，农作物在温室栽培过程中，白天温室的温度应控制在_______________________________________最大时的温度。温度超过B时，随着温度升高，植物气孔开度降低，进入叶片的CO2减少(或温度超过B时，随着温度升高，与暗反应有关酶的活性降低)(合理即可)光合速率与呼吸速率差值(或净光合速率)解析

(1)有机物的积累速率代表净光合速率，净光合速率＝光合速率－呼吸速率。由图可知，该植物叶片在温度A和C时光合速率相等，呼吸速率不相等，即该植物叶片在温度A和C时的净光合速率不相等，因此该植物叶片在温度A和C时的有机物积累速率不相等。(2)在温度D时，该叶片的光合速率与呼吸速率相等，即该植物叶片的净光合速率为0，没有有机物积累，该植物体还有很多不能进行光合作用的细胞，这些细胞需要通过细胞呼吸消耗有机物，因此，在温度D时，该植物体的干重会减少。(3)温度较高时，蒸腾作用较强，植物气孔部分关闭，以防止水分大量散失。气孔部分关闭时，通过气孔进入叶片的CO2减少，暗反应速率降低，导致光合速率降低。因此温度超过B时，该植物暗反应速率降低的原因可能是随着温度升高，植物气孔开度降低，进入叶片的CO2减少。(4)植物的净光合速率越大，积累的有机物越多，因此为了最大程度地获得光合产物，农作物在温室栽培过程中，白天温室的温度应控制在净光合速率最大时的温度。2.(2024·新课标卷，31)某同学将一种高等植物幼苗分为4组(a、b、c、d)，分别置于密闭装置中照光培养，a、b、c、d组的光照强度依次增大，实验过程中温度保持恒定。一段时间(t)后测定装置内O2浓度，结果如图所示，其中M为初始O2浓度，c、d组O2浓度相同。回答下列问题。(1)太阳光中的可见光由不同颜色的光组成，其中高等植物光合作用利用的光主要是______________，原因是______________________________________________________________________________________________________________。红光和蓝紫光

光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素，其中叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光(2)光照t时间时，a组CO2浓度________(填“大于”“小于”或“等于”)b组。(3)若延长光照时间c、d组O2浓度不再增加，则光照t时间时a、b、c中光合速率最大的是________组，判断依据是______________________________________________________________________________________________________。(4)光照t时间后，将d组密闭装置打开，并以c组光照强度继续照光，其幼苗光合速率会________(填“升高”“降低”或“不变”)。大于b密闭装置中O2浓度不再增加时光合速率等于呼吸速率，仅b组光合速率大于呼吸速率升高解析

(1)光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素，叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。(2)b组氧气浓度高于a组，说明光合作用大于呼吸作用，整体表现为吸收二氧化碳，释放氧气。因此，a组二氧化碳浓度大于b组。(3)若延长光照时间c、d组O2浓度不再增加，说明光照t时间时，c、d组的光合速率等于呼吸速率；光照t时间时，a组的O2浓度与初始O2浓度相等，说明a组的光合速率等于呼吸速率；而b组的光合速率大于呼吸速率，故光照t时间时，a、b、c中光合速率最大的是b组。(4)d组O2浓度等于c组是由于密闭容器中CO2的限制，此时光合作用速率等于呼吸作用速率，打开容器之后，提供了更多的CO2，此时即便以c的光照强度仍然可以使得光合速率上升。D1.(2024·广东茂名一模)黄连是一种重要的中药材，在重庆市某县有大面积种植。科研人员研究了光照对黄连叶片净光合速率的影响，测得黄连叶片在不同光照强度下CO2吸收量的变化曲线如图所示。下列叙述错误的是(

)A.在t1～t2时，光照强度增大，光反应为暗反应，提供NADPH和ATP增多，导致暗反应增强B.在t3时，黄连叶肉细胞的叶绿体利用CO2的相对值为13C.在t3～t4时黄连叶肉细胞间CO2浓度远低于空气中CO2浓度D.将黄连由全日照转移至70%的全日照环境下，C3含量会显著增加解析在t1～t2时，光照强度增大，光反应为暗反应提供NADPH和ATP增多，导致暗反应增强，A正确；黑暗条件下，叶片CO2释放量相对值为4，t3时CO2吸收量相对值为9，则叶绿体利用CO2的相对值为13，B正确；t3～t4时叶片的光合作用强度已经最强，此时从外界吸收CO2最快，故叶肉细胞间CO2浓度远低于空气中CO2浓度，CO2才会通过自由扩散进入细胞内，C正确；当光照强度为70%全日照时，从t1到t3叶肉细胞的光合强度先逐渐上升，后光合强度达到稳定不再上升，说明给予70%全日照时已经达到了玉米的光饱和点，故从全日照转移至70%的全日照环境下，光反应不变，C3含量不变，D错误。C2.(2024·东北师大附中调研)甲植物和乙植物的净光合速率随CO