[高考必杀技]高考生物专项突破：细胞的能量“通货”——ATP ATP的主要来源——细胞呼吸

[高考必杀技]高考生物专项突破：
细胞的能量“通货”——ATP ATP的主要来源——细胞呼吸
考纲速递：
考纲展示 考纲解读
1.酶在代谢中的作用 (Ⅱ) 说出酶的化学本质、酶的特性、影响因素及在细胞代谢中的作用
2.ATP在能量代谢中的作用(Ⅱ) 简述ATP的化学组成和特点，阐明ATP和ADP之间的相互转化关系，解释ATP在能量代谢中的作用
3.细胞呼吸 (Ⅱ) 描述线粒体的结构和功能，说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同及细胞呼吸的原理，探讨在生产和生活中的应用
4.光合作用的基本过程(Ⅱ) 说出色素的种类和作用，描述叶绿体的结构和功能，了解人类对光合作用的认识过程，说明光合作用的光反应和暗反应的过程，阐明其中的物质和能量变化，举例说出光合作用原理在农业生产中的应用
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1.酶在代谢中的作用 (Ⅱ) 说出酶的化学本质、酶的特性、影响因素及在细胞代谢中的作用
2.ATP在能量代谢中的作用(Ⅱ) 简述ATP的化学组成和特点，阐明ATP和ADP之间的相互转化关系，解释ATP在能量代谢中的作用
3.细胞呼吸 (Ⅱ) 描述线粒体的结构和功能，说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同及细胞呼吸的原理，探讨在生产和生活中的应用
4.光合作用的基本过程(Ⅱ) 说出色素的种类和作用，描述叶绿体的结构和功能，了解人类对光合作用的认识过程，说明光合作用的光反应和暗反应的过程，阐明其中的物质和能量变化，举例说出光合作用原理在农业生产中的应用
方向解读：
1．考查角度：(1)考查酶的化学本质、催化特性等探究实验及相关实验设计、影响酶活性的曲线及图表分析；(2)结合光合作用与细胞呼吸考查ATP与能量代谢的关系；(3)考查光合作用过程、光合作用速率的制约因素及其在生产实践中的应用，光合作用与细胞呼吸过程中的物质转变及相互关系，光合色素的种类、颜色、生理作用及实验；(4)考查细胞呼吸的类型、有氧呼吸过程、细胞呼吸原理在实践中的应用，影响细胞呼吸的因素分析及相关实验设计以及粮食、果蔬贮存的原理与应用。
2．考查题型：以选择题和非选择题的形式出现，其中综合题及联系生产生活实际的非选择题几率会增加。
3．高考预测：(1)以图表形式概括酶的特性和影响酶活性的因素考查获取信息的能力，以酶的实验为背景考查实验探究能力；(2)围绕ATP联系光合作用、细胞呼吸、能量代谢等，考查知识的综合运用及理解能力；(3)将细胞呼吸与光合作用、水分代谢、矿质代谢等代谢过程联系在一起，并与生产实践结合考查粮食、果蔬的贮存问题，以影响细胞呼吸强度的因素为背景考查实验与探究能力；(4)光合作用是生物学科的命题重点，也是高考的热点，试题综合性大、灵活性强、开放度大、命题形式灵活多变，其中主要集中在：①光照强度、温度、二氧化碳浓度等因素对光合作用的影响及对光合作用的产物、中间产物含量的影响；②光合作用的过程(重点是光反应、暗反应中的物质变化和能量变化)；③光合作用和细胞呼吸的相互影响。
学习指导：
1．线索导引，强化联系
(1)以能量来源、储存、释放为主线，辐射酶、ATP、细胞呼吸、光合作用等相关知识；
(2)以物质合成与分解为纽带，系统复习细胞呼吸、光合作用过程及影响因素等内容。
2．归纳、比较，深化理解
(1)通过与无机催化剂对比，理解酶的特性。以曲线形式表示环境因素对酶活性的影响；对比细胞呼吸、光合作用过程中不同阶段物质、能量变化。
(2)归纳有关光合作用和细胞呼吸的实验设计的规律方法，注重实验过程中实验变量的确定与控制，以及实验预测、推断及相关结论分析。
3．图文结合
(1)运用图文结合法使光合作用与细胞呼吸的场所、物质变化的关系形象化、直观化，便于理解和记忆。
(2)以图表、曲线形式表示环境因素对光合作用和细胞呼吸的影响，强化坐标曲线的分析，关注曲线特殊点和线段的意义，掌握分析曲线的规律方法。
4．理论联系实际
通过光合作用和细胞呼吸原理及意义在农业生产中的应用，分析、加深知识的内在联系。
考点分析：
一、ATP及其与ADP的相互转化
1．ATP的结构
(1)ATP的结构式
(2)相关物质的关系
2．ATP的形成途径
(1)ATP的形成过程图
3．ATP合成与水解的比较
(1)从反应条件上看：ATP的分解是一种水解反应，催化该反应的酶属水解酶；而ATP的合成是一种合成反应，催化该反应的酶属合成酶。酶具有专一性，因此反应条件不同。
(2)从能量上看：ATP水解释放的能量是储存在高能磷酸键内的化学能；而合成ATP的能量主要有化学能和太阳光能。因此能量的来源是不同的。
(3)从ATP合成与分解的场所上看：ATP合成的场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体；而ATP分解的场所较多。因此其合成与分解的场所不尽相同，很显然上述反应并不是同时进行的。
综上所述，ATP和ADP的相互转化过程中，反应类型、反应所需酶以及能量的来源、去路和反应场所都不完全相同，因此ATP和ADP的相互转化不是可逆反应。但物质是可循环利用的。
二、细胞呼吸的过程分析
1．有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解
2．有氧呼吸三个阶段比较表3.有氧呼吸与无氧呼吸的关系
三、影响细胞呼吸的环境因素及其实践应用
典例解析：
【例1】在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP的末端磷酸基团已带上放射性标记，该现象能够说明的是(　　)
①ATP中远离腺苷的磷酸基团容易脱离　②32P标记的ATP是新合成的　③ATP是细胞内的直接能源物质　④该过程中ATP既有合成又有分解
A．①②③④ B．①②③
C．①②④ D．②③④
解析：32P在ATP中出现，但ATP含量变化不大，说明ATP既有合成也有分解(两过程处于动态平衡)。因放射性出现在ATP的末端磷酸基团中，说明该磷酸基团容易脱离，否则就不会有放射性出现。
答案：C。
【例2】下图表示某绿色植物细胞内部分物质的转变过程，有关叙述正确的是(　　)
A．图中①、②两物质依次是H2O和O2
B．图中(一)、(二)两阶段产生[H]的场所都是线粒体
C．图中(三)阶段产生的水中的氢最终都来自葡萄糖
D．该过程只能在有光的条件下进行，无光时不能进行
解析：第一阶段产生[H]的场所是细胞质基质，第二阶段产生[H]的场所是线粒体，第三阶段产生的水中的氢一部分来自葡萄糖，一部分来自第二阶段参与反应的水；该反应需有氧环境，不受光的影响。
答案：A。
【例3】如图表示大气中氧的浓度对植物非绿色器官、组织内二氧化碳产生量的影响。试据图回答：
(1)A点表示植物组织释放的二氧化碳较多，这些二氧化碳是________的产物。
(2)由A到B，二氧化碳的释放量急剧减少，其原因是____________________________
________________________________________________________________________
(3)由B到C，二氧化碳的释放量又不断增加，其主要原因是____________________________。
(4)为了有利于贮藏蔬菜和水果，贮藏室内的氧气应调节到图中的哪一点所对应的浓度？________，采取这一措施的理由是_______________________________________
________________________________________________________________________。
解析：此题主要考查氧浓度对呼吸作用的影响，关键在于抓住A点、B点、C点二氧化碳释放的相对值与大气中氧浓度的关系。由A到B，随氧浓度增大，呼吸作用减弱，而由B到C呼吸作用随氧浓度增大又逐渐增强，至最高峰，这就说明了由A→B为无氧呼吸，由于氧浓度的增大无氧呼吸被抑制。当超过B点所对应的氧浓度时，植物主要进行的是有氧呼吸。
答案：(1)无氧呼吸
(2)随氧浓度增加，无氧呼吸受抑制而有氧呼吸较微弱
(3)随氧浓度增加，有氧呼吸不断加强
(4)B　此时呼吸作用最弱，有机物分解量最少