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生物必修一细胞的能量供应和利用知识点
生物必修一中关于细胞的能量供应和利用的知识点包括：
1. ATP的生成和利用：细胞内能量主要以三磷酸腺苷（ATP）的形式储存和传递。
ATP 的生成通过三种途径：磷酸化作用、脱氧核苷酸合成途径和无氧糖酵解。
2. 细胞的呼吸作用：包括有氧呼吸和无氧呼吸。
有氧呼吸发生在线粒体内，通过氧化葡萄糖、脂肪和蛋白质产生能量。
无氧呼吸则发生在细胞质内，产生乳酸或乙醇。
3. 光合作用：光合作用是植物和某些细菌中进行的一种能量转换过程。
它利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质（如葡萄糖）和氧气。
4. 酶的作用：酶是生物体内催化化学反应的蛋白质。
它可以加速化学反应的速率，降低反应所需的能量。
酶还具有特异性，只催化特定的底物。
5. ATP酶与AMP酶：ATP酶是一种酶，它能将ATP分解为ADP和无机磷酸，同时释放能量。
AMP酶则能将ADP进一步分解为AMP和无机磷酸。
6. 发酵过程：发酵是无氧条件下进行的一种能量产生过程，主要通过乳酸发酵或酒精发酵来产生能量。
7. 细胞色素和色素体：细胞色素是细胞内呼吸过程中的电子传递体。
而色素体是进行光合作用的细胞器。
8. 肌肉收缩和运动：肌肉收缩和运动需要大量的能量供应，其中ATP在肌肉收缩过程中起着重要的作用。
这些知识点是生物必修一中关于细胞能量供应和利用的重要内容。
高考生物专题复习《细胞的能量供应和利用》【考点梳理.逐个击破】一、酶1.酶的本质（1）概念：酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。
（2）酶的作用：催化作用；酶的作用机理：降低化学反应的活化能。
例1：用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质,处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。
由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是( )。
A.蛋白酶B.氨基酸C.RNAD.DNA【解析】自然界中的酶大多数是蛋白质,少数是RNA。
核糖体是由RNA和蛋白质组成的,用蛋白酶将核糖体的蛋白质去除后,处理后的核糖体仍可催化氨基酸发生脱水缩合反应,说明起催化作用的成分是RNA,C项符合题意。
故选C2.酶的特性（1）高效性：同无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的效果更显著。
（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：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，酶活性都会明显降低。
过酸、过碱或高温，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。
低温抑制酶的活性，但酶的空间结构稳定，在适宜温度下酶的活性可以升高。
酶制剂适于在低温(0～4 ℃下保存。
3.影响酶促反应速率的因素：温度、pH、底物浓度、酶浓度。
例2：下图中,①表示有酶催化的反应曲线,②表示没有酶催化的反应曲线,E表示酶降低的活化能,下列图解正确的是( )。
【解析】酶催化作用的机理是能显著降低化学反应的活化能,①表示有酶催化的反应曲线,②表示没有酶催化的反应曲线,E应是二者所需活化能峰值之差,故B项符合题意。
故选B例3：酶是细胞代谢所必需的,下列有关叙述不能体现这一观点的是( )。
A.由于酶的催化作用,细胞代谢才能在温和的条件下进行B.细胞代谢过程中产生的有害物质可以通过酶分解C.酶能降低细胞中化学反应的活化能进而提高代谢效率D.活细胞产生的酶在细胞内外均能发挥作用【解析】细胞代谢是细胞中进行的化学反应,需要活化能。
第04讲 光合作用、细胞呼吸在生命体系中的关系及应用考点一 光合作用与细胞呼吸的关系及综合应用1．光合作用与有氧呼吸的区别(1)物质方面C ：CO 2――→暗反应C 6H 12O 6――→有氧呼吸第一阶段C 3H 4O 3――→有氧呼吸第二阶段CO 2O ：H 2O ――→光反应O 2――→有氧呼吸第三阶段H 2OH ：H 2O ――→光反应[H]――→暗反应C 6H 12O 6 ――→有氧呼吸第一、二阶段[H]――→有氧呼吸第三阶段H 2O(2)能量方面光能――→光反应ATP 中活跃的化学能――→暗反应C 6H 12O 6中稳定的化学能――→有氧呼吸⎩⎪⎨⎪⎧热能ATP 中活跃的化学能―→各项生命活动3．在不同的光照条件下，光合速率与呼吸速率的计算(1)绿色植物组织在黑暗条件下测得的数值表示呼吸速率。
(2)绿色植物组织在有光的条件下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数值表示净光合速率。
(3)真光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。
用O 2、CO 2或葡萄糖的量表示如下： ①光合作用产生的O 2量＝实测的O 2释放量＋细胞呼吸消耗的O 2量。
②光合作用固定的CO 2量＝实测的CO 2吸收量＋细胞呼吸释放的CO 2量。
③光合作用产生的葡萄糖量＝葡萄糖的积累量(增重部分)＋细胞呼吸消耗的葡萄糖量。
热图解读有关光合速率(真光合)、净光合速率与呼吸速率的曲线总结 相关曲线分析⎩⎪⎨⎪⎧曲线 Ⅰ：总光合量曲线 Ⅲ：呼吸量曲线 Ⅱ：净光合量即Ⅰ－Ⅲ差值交点D 对应E ，此时净光合量为“0”、B 点为植物生长最快点。
单元能力提升对应学生用书P066[技法集中营]酶实验的三种设计方法1．试剂检测法——鉴定酶的本质(1)设计思路从酶的化学本质上来讲，绝大多数的酶是蛋白质，少数的酶是RNA。
在高中教材中常见的一些酶，如淀粉酶、蛋白酶等，其本质都是蛋白质，所以对酶本质的鉴定常常是变相地考查蛋白质的鉴定方法。
因此，使用双缩脲试剂产生紫色反应的鉴定方案即可。
(2)设计方案2．对比法——验证酶的高效性和专一性(1)验证酶的高效性①设计思路验证酶高效性的方法是“对比法”，即通过对不同类型催化剂(主要是与无机催化剂作比较)催化底物反应速率进行比较，得出结论。
②设计方案项目实验组对照组材料等量的同一种底物试剂与底物相对应的酶溶液等量的无机催化剂现象反应速率很快；或反应用时短反应速率缓慢；或反应用时长结论酶具有高效性③实验操作(2)验证酶的专一性①设计思路验证酶专一性的方法也是“对比法”，常见的有两种方案：底物相同但酶不同或底物不同但酶相同，最后通过观察酶促反应能否进行得出结论。
②设计方案3.梯度法——探究酶的最适温度和最适pH(1)设计思路常用“梯度法”来探究酶的最适温度(或pH)，设计实验时需设置一系列不同温度(或pH)的实验组进行相互对照，最后根据实验现象得出结论：酶促反应时间最短的一组所处的温度(或pH)即最适温度(或pH)。
相邻组间的差值(即梯度值)越小，测定的最适温度(或pH)就越精确。
特别注意：在设计实验过程中，根据“单一变量原则”，除自变量(如温度或pH 等)成等差数列相互对照外，其他所有无关变量都必须相同且适宜(包括材料的大小、质量、生长状况等)。
(2)设计方案组别编号 1 2 …n实验材料等量的同种底物pH a1a2…a n温度T1T2…T n 衡量指标相同时间内，各组酶促反应中生成物量的多少，或底物剩余的多少生成物量最多的一组，或底物剩余最少的一组所处温度(或pH)为最适温实验结论度(或pH)呼吸熵问题全突破呼吸熵，又称呼吸系数，是表示呼吸底物的性质和氧气供应状态的一个指标。
第4讲光合作用(Ⅱ)(对应学生用书第60页)[识记—基础梳理]1．光合作用强度(1)含义：植物在单位时间单位面积内，通过光合作用制造糖类的数量。
(2)两种表示方法①一定时间内原料的消耗量。
②一定时间内产物的生成量。
2．影响光合作用强度的因素(1)空气中CO2浓度。
(2)土壤中水分的多少，温度的高低。
(3)光照的强弱，光的成分。
[思维辨析]1．生长于较弱光照条件下的植物，当提高CO2浓度时，其光合速率未随之增加，主要限制因素是光反应。
(√)2．延长光照时间能提高光合作用强度。
(×)【提示】延长光照时间只能提高光合作用的量，不能提高光合作用强度。
3．植物体从土壤中吸收的水分主要用于光合作用。
(×)【提示】植物体从土壤中吸收的水分主要用于蒸腾作用。
4．停止供水，植物光合速率下降，这是由于水是光合作用的原料，又是光合产物在植物体内运输的主要介质。
(√)5．夏季晴天，植物出现光合“午休”现象的主要原因是环境中CO2浓度过低。
(×)【提示】出现光合“午休”现象是因为夏季中午温度高，引起气孔关闭，二氧化碳吸收减少，而不是环境中CO2浓度过低。
[理解—深化探究]1．说明光照强度、CO2浓度、温度影响光合作用强度的原理。
【提示】光照强度通过影响植物的光反应，进而影响光合速率；CO2浓度是通过影响暗反应制约光合速率；温度是通过影响酶的活性来影响光合作用。
2．大棚生产中，为什么多施有机肥能够提高作物的产量？【提示】有机肥中的有机物被微生物分解产生了CO2和无机盐，能够增加大棚中的CO2浓度并为作物提供矿质营养。
3．解读光照强度对光合作用强度影响的曲线A点：光照强度为0，只进行细胞呼吸；AB段：光合作用强度小于细胞呼吸强度；B点：光补偿点(光合作用强度与细胞呼吸强度相等时的光照强度)；BD段：光合作用强度大于细胞呼吸强度；C点：光饱和点(光照强度达到C点后，光合作用强度不再随着光照强度的增大而加强)。
第10讲 光合作用与细胞呼吸的综合应用[考纲要求] 光合作用与细胞呼吸的综合应用。
考点一 光合作用与细胞呼吸过程中物质和能量的联系1．物质名称：b ：O 2，c ：ATP ，d ：ADP ，e ：NADPH([H])，f ：C 5，g ：CO 2，h ：C 3。
2．生理过程及场所1．光合作用与细胞呼吸中物质及能量转化(1)光合作用和有氧呼吸中各种元素的去向C ：CO 2――→暗反应有机物――→呼吸Ⅰ丙酮酸――→呼吸ⅡCO 2H ：H 2O ――→光反应[H]――→暗反应(CH 2O)――――――→有氧呼吸Ⅰ、Ⅱ[H]――――→有氧呼吸ⅢH 2OO ：H 2O ――→光反应O 2――――→有氧呼吸ⅢH 2O ――――→有氧呼吸ⅡCO 2――→暗反应有机物(2)光合作用与有氧呼吸中[H]和ATP 的来源、去路(3)光合作用与有氧呼吸中的能量转化2．不同光照条件下叶肉细胞的气体代谢特点命题点一光合作用与细胞呼吸基本过程的判断1．(2018·天津红桥区高三二模)下图为植物细胞代谢的部分过程简图，①～⑦为相关生理过程。
下列叙述错误的是( )A．若植物缺镁，则首先会受到显著影响的是③B．②的进行与⑤⑥密切相关C．蓝藻细胞中④发生在叶绿体基质中D．叶肉细胞③中O2的产生量小于⑥中O2的吸收量，则该细胞内有机物的总量将减少答案 C解析镁是合成叶绿素的成分，光反应阶段需要叶绿素吸收光能，若植物缺镁则叶绿素的合成受到影响，首先会受到显著影响的生理过程是③光反应过程，A项正确；②是植物细胞通过主动运输吸收无机盐离子的过程，需要消耗能量，故与⑤⑥过程密切相关，B项正确；蓝藻细胞是原核细胞，没有叶绿体，C项错误；图中③光反应过程O2的产生量小于⑥有氧呼吸过程O2的吸收量，则净光合作用量小于0，该植物体内有机物的量将减少，D项正确。
2．(2017·全国Ⅱ，29)下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。
第4讲光合作用(Ⅱ)李仕才(对应学生用书第60页)[识记—基础梳理]1．光合作用强度(1)含义：植物在单位时间单位面积内，通过光合作用制造糖类的数量。
(2)两种表示方法①一定时间内原料的消耗量。
②一定时间内产物的生成量。
2．影响光合作用强度的因素(1)空气中CO2浓度。
(2)土壤中水分的多少，温度的高低。
(3)光照的强弱，光的成分。
[思维辨析]1．生长于较弱光照条件下的植物，当提高CO2浓度时，其光合速率未随之增加，主要限制因素是光反应。
(√) 2．延长光照时间能提高光合作用强度。
(×)【提示】延长光照时间只能提高光合作用的量，不能提高光合作用强度。
3．植物体从土壤中吸收的水分主要用于光合作用。
(×)【提示】植物体从土壤中吸收的水分主要用于蒸腾作用。
4．停止供水，植物光合速率下降，这是由于水是光合作用的原料，又是光合产物在植物体内运输的主要介质。
(√) 5．夏季晴天，植物出现光合“午休”现象的主要原因是环境中CO2浓度过低。
(×)【提示】出现光合“午休”现象是因为夏季中午温度高，引起气孔关闭，二氧化碳吸收减少，而不是环境中CO2浓度过低。
[理解—深化探究]1．说明光照强度、CO2浓度、温度影响光合作用强度的原理。
【提示】光照强度通过影响植物的光反应，进而影响光合速率；CO2浓度是通过影响暗反应制约光合速率；温度是通过影响酶的活性来影响光合作用。
2．大棚生产中，为什么多施有机肥能够提高作物的产量？【提示】有机肥中的有机物被微生物分解产生了CO2和无机盐，能够增加大棚中的CO2浓度并为作物提供矿质营养。
3．解读光照强度对光合作用强度影响的曲线A点：光照强度为0，只进行细胞呼吸；AB段：光合作用强度小于细胞呼吸强度；B点：光补偿点(光合作用强度与细胞呼吸强度相等时的光照强度)；BD段：光合作用强度大于细胞呼吸强度；C点：光饱和点(光照强度达到C点后，光合作用强度不再随着光照强度的增大而加强)。
4．解读CO2浓度对光合作用强度影响的曲线图1中A点表示CO2补偿点，即光合作用速率等于呼吸作用速率时的CO2浓度，图2中A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。
B和B′点都表示CO2饱和点。
5．解读温度对光合作用强度影响的曲线光合作用是在酶催化下进行的，温度直接影响酶的活性。
一般植物在10～35 ℃下正常进行光合作用，其中AB 段(10～35 ℃)随温度的升高而逐渐加强，B点(35 ℃)以上由于光合酶活性下降，光合作用开始下降，50 ℃左右光合作用停止。
6．解读水影响光合作用的曲线(1)原理：水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质，如植物缺水导致萎蔫，使光合速率下降。
另外，水分还能影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体内。
(2)曲线分析图1 图2图1表明在农业生产中，可根据作物的需水规律，合理灌溉。
图2曲线中间E处光合作用强度暂时降低，是因为温度高，气孔关闭，影响了CO2的供应。
7．举例说明光照强度、温度、CO2浓度影响光合速率的应用。
【提示】(1)光照强度：温室生产中，适当增强光照强度，以提高光合速率，使作物增产。
(2)温度：温室栽培植物时，白天调到光合作用最适温度，以提高光合速率；晚上适当降低温室内温度，以降低细胞呼吸速率，保证植物有机物的积累。
(3)CO2浓度：大田要“正其行，通其风”，多施有机肥；温室内可适当补充CO2，即适当提高CO2浓度可提高农作物产量。
[运用—考向对练]考向1 考查环境因素影响光合作用的曲线分析1．(2018·德州市二模)科研人员利用温室栽培作物进行了探究实验，结果如图所示。
回答下列问题：(1)本实验的自变量是________________。
由实验结果可知，该作物光合作用相关酶活性的最适温度在__________℃之间。
(2)当CO2浓度低于0.06%时，暗反应中____________的生成速率限制了光合作用速率。
(3)与20 ℃相比，温度为10 ℃时，增加CO2浓度对提高光合作用速率的效果________(填“显著”或“不显著”),原因是________________________。
[解析](1)分析曲线图可知，本实验的自变量是温度和CO2浓度。
由实验结果可知，四种温度相比，30 ℃比较适宜，因此该作物光合作用相关酶活性的最适温度在20～40 ℃之间。
(2)当CO2浓度低于0.06%时，二氧化碳浓度是限制光合速率的主要因素，二氧化碳参与光合作用暗反应中二氧化碳的固定并产生三碳化合物，即暗反应中三碳化合物(或C3)的生成速率限制了光合作用速率。
(3)与20 ℃相比，温度为10 ℃时，增加CO2浓度对提高光合作用速率的效果不显著，原因是10 ℃时酶活性低。
[答案](1)温度和CO2浓度20～40 (2)三碳化合物(或C3) (3)不显著10 ℃时酶活性低2．(2018·青岛市一模)为探究某观赏植物的A、B两个品种在干旱条件下生理活动的变化，研究者在温度适宜的条件下采用控水方法模拟干旱条件进行实验，结果如图。
请回答相关问题：(1)根据光合作用过程推测，干旱条件下A、B两品种的光饱和点比正常供水条件下________(填“高”或“低”)，推测理由是_____________________________________________________________________________________。
(2)研究发现，该植物的A、B两个品种在干旱条件下能引起植物激素的合成发生变化，进而通过对____________________________进行调节，使植物细胞内与光合作用相关蛋白的含量发生变化，以适应环境的改变。
(3)据图分析，在干旱条件下______________________品种更适于在弱光环境下生存，做出判断的依据是________________________________________________________________________________________________________。
[解析](1)由于干旱条件下气孔开度降低(气孔关闭)，CO2吸收减少，暗反应减弱，需要光反应提供的[H]和ATP 少，因此较弱的光照即可满足暗反应的需求，因此干旱条件下A、B两品种的光饱和点比正常供水条件下低。
(2)外界因素会引起包括植物激素在内的多种变化，进而对植物基因组的表达进行调节。
(3)据图分析，B品种光补偿点低于A品种，说明该品种在干旱条件下利用弱光的能力更强(4 klx至6 klx B品种净光合速率较高)，在干旱条件下B品种更适于在弱光环境下生存。
[答案](1)低干旱条件下气孔开度降低(气孔关闭)，CO2吸收减少，暗反应减弱，需要光反应提供的[H]和ATP 少，因此较弱的光照即可满足暗反应的需求(2)(相关)基因的表达(基因组的表达)(3)B B品种光补偿点低于A品种，说明该品种在干旱条件下利用弱光的能力更强(4 klx至6 klx B品种净光合速率较高)[技法总结]多因子对光合速率的影响1．当在P点时，限制光合速率的因素应为横坐标表示的因子，随其因子的不断加强，光合速率不断提高。
2．当在Q点时，横坐标所表示的因素不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取适当提高图示中的其他因子的方法。
考向2 考查环境因素影响光合作用的实验分析3．(2018·绵阳质检)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组并置于人工气室中培养。
1组模拟田间环境(对照组)，另5组分别如下表处理(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：(注：A回答下列问题：(1)根据本实验结果，可以推测对水稻光合速率影响较大的环境因素是____________，其依据是_________________________________________。
(2)在实验中，为使实验组三的水稻光合强度升高，可考虑的措施是适当提高________(填“光照强度”、“CO2浓度”或“温度”)。
(3)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________________________。
(4)某小组研究弱光胁迫水稻光合产物向籽粒转运的影响情况，做了如下实验：在灌浆期，当对照组、实验组二、实验组四的水稻叶片分别固定等量的14CO2后，在24 h内对三组水稻的等量叶片和籽粒进行放射性强度检测，结果发现对照组与实验组二、实验组四相比，叶片放射性强度低、籽粒放射性强度高。
根据这一结果能够得到的初步结论是_____________________。
[解析](1)本实验控制两个自变量，一个是温度，另一个是遮光比例即光照强度，判定哪一因素对水稻的光合作用速率影响较大，应比较相同温度下不同光照强度对水稻光合速率影响的和相同光照强度下不同温度对光合速率影响的大小。
在温度不变的情况下，改变遮光比例净光合速率变化比相同光照下改变温度对水稻的光合速率影响大。
(2)将实验三组和实验一组对照，可以看出增强光照强度不能提高光合速率；将实验三组和实验二组对照，可以看出提高温度不能提高光合速率，因此应提高CO2浓度，才能提高光合速率。
(3)因为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 ℃，在遮光比例相同时，温度由25 ℃升高到30 ℃时，光合速率(强度)减弱，呼吸速率(强度)增强，因此净光合速率降低。
(4)对照组、实验组二、实验组四的温度都是25 ℃，对照组不遮光，实验组二遮光30%，实验组四遮光50%。
三组水稻片分别固定等量的14CO2后，在24 h内对三组水稻的等量叶片和籽粒进行放射性强度检测，结果发现对照组与实验组二、实验四相比，叶片放射性强度低、籽粒放射性强度高，说明弱光(遮光)胁迫水稻光合产物向籽粒的转运减弱。
[答案] (1)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较大 (2)CO 2浓度 (3)光合作用速率(强度)减弱，呼吸作用速率(强度)增强 (4)弱光(遮光)胁迫水稻光合产物向籽粒的转运减弱 [备选习题](2018·汕头市一模)水葫芦的学名叫凤眼蓝，在我国南方有广泛分布，是主要的外来入侵种。
有人研究水葫芦的光合作用与水体pH 的关系，实验结果如表所示。
(1)CO 2的速率为________umol/(mg·h)。
(2)实验条件下，水葫芦生长的最适pH 为________，判断的依据是________________________________。
