第04讲 物质交换、酶和ATP（复习课件）（上海专用）高考生物一轮复习讲练测

第04讲 2026年高考一轮复习 物质交换、酶和ATP 上海专用 | 高考生物 1 01 考情解码·考点定标 智能导览·极速定位 02 知识导图·思维引航 03 考点突破·考向探究 考点一 细胞通过质膜与外界进行物质交换 知识点1 被动运输 知识点2 渗透现象 知识点3 主动运输 知识点4 胞吞和胞吐 考向 物质跨膜运输的实例 考点二 酶催化细胞的化学反应 知识点1 观察酶的催化实验 知识点2 酶 上海专用 | 高考生物 考向1 酶的结构功能特性 考向2 相关酶促反应实验 考向3 酶活性受环境影响 考点三 ATP是生命活动的直接能源物质 知识点1 ATP 考向1 ATP化学组成特点 考向2 ATP与ADP相互转化实验 考点四 观察外界溶液对植物细胞质壁分离和复原的影响 知识点1  成熟植物细胞的吸水和失水 知识点2  实验观察 04 真题溯源·考向感知 考情解码·考点定标 考情 分析 1.介绍物质进出细胞的方式，包括小分子进出的方式—自由扩散、协助扩散和主动运输，以及大分子进出的方式—胞吞和胞吐。本节在高考中考频较高，常以图像或文字信息题的方式进行考查。 2.酶作为生物催化剂，有自己的特性，如专一性、高效性，以及酶的活性易受到环境因素(如pH和温度等)的影响。 3.理解ATP作为驱动生命活动的直接能源物质的原因。高考中ATP较少单独考查，主要结合细胞呼吸和光合作用考查ATP的形成过程以及伴随的能量转换。 复习 目标 1.掌握不同物质跨膜运输的具体方式，并能举例说明 2.特别注意其中的实验设计，对不同实验的选材、鉴别方法等 3.熟练掌握ATP的结构 考点 要求 ❤细胞通过质膜与外界进行物质交换 ❤酶催化细胞的化学反应 ❤ATP是生命活动的直接能源物质 上海专用 | 高考生物 3 知识导图·思维引航 上海专用 | 高考生物 自由扩散 协助扩散 物质交换 跨膜运输 物质交换 、酶和 ATP 胞吞、胞吐 被动运输 酶 ATP 化学本质 酶活性 特性 绝大多数是蛋白质、少数是RNA 蛋白质合成、加工、运输以及脂质代谢 高效性 专一性 主动运输 ATP合成 ATP水解 中文名称 供能方式 腺苷三磷酸 水解 含磷基团转移到目标分子上 ATP与ADP相互转化 功能 ATP是生命活动的直接能源物质 定义：分子物质通常是以扩散的方式透过细胞质膜 条件：小分子物质：高浓度→低浓度 水：低浓度→高浓度 特点：不需要转运蛋白、不需要消耗能量 ①气体：N2、O2、CO2等疏水性小分子物质 实例 ②乙醇、甘油等亲水性小分子 ③少部分水（通过由于磷脂分子运动而产生的间隙） 考点突破·考向探究 考点一 细胞通过质膜与外界进行物质交换 知识点1  被动运输—自由扩散 考向研析 知识夯基 定义：借助膜上的转运蛋白进出细胞的 物质扩散方式 条件：小分子物质：高浓度→低浓度 水：低浓度→高浓度 特点：需要转运蛋白、不需要消耗能量 实例 ①葡萄糖、氨基酸以及一些离子等；葡萄糖进入绝大多数组织细胞 ②大部分水（可以通过细胞膜上的通道蛋白进出细胞） （除小肠上皮细胞和肾小管上皮细胞） 考点突破·考向探究 考点一 细胞通过质膜与外界进行物质交换 知识点1  被动运输—协助扩散 协助扩散 自由扩散 载体蛋白 通道蛋白 细胞外 细胞内 考向研析 知识夯基 考点：转运蛋白 转运蛋白 载体蛋白 转运蛋白 条件 与被运输的物质结合，每次转运时都会发生自身构象的改变，既能参与协助扩散，也能参与主动运输 条件 不与被运输的物质结合，运输过程中自身构象不发生改变，只能参与协助扩散 考点突破·考向探究 考点一 细胞通过质膜与外界进行物质交换 知识点1  被动运输—协助扩散 考向研析 知识夯基 定义 水分子以被动运输的方式透过质膜 从溶液浓度低的一侧渗入溶液浓度高的一侧 发生条件 具有半透膜 半透膜两侧溶液存在浓度差 方向 水分子多→水分子少 低浓度溶液→高浓度溶液 实例 细胞质膜透性的模拟实验 考点突破·考向探究 考点一 细胞通过质膜与外界进行物质交换 知识点2  渗透作用 透析袋是一种半透膜，我们可以用透析袋模拟细胞质膜，直观认识其对物质的选择透过性 考向研析 知识夯基 考点突破·考向探究 考点一 细胞通过质膜与外界进行物质交换 知识点3  被动运输 定义：物质逆浓度梯度从细胞外吸收 或向细胞外排除一些物质 条件：小分子物质：低浓度→高浓度 特点：需要载体蛋白、需要消耗能量 实例 ①K＋、Ca2＋、Na＋等离子通过细胞 ②葡萄糖进入上皮细胞 ATP水解供能 其他物质的电化学势能驱动（协同转运） 考向研析 知识夯基 考点突破·考向探究 考点一 细胞通过质膜与外界进行物质交换 知识点3  主动运输 考点：协同转运 小肠上皮细胞吸收肠腔里的葡萄糖属于协同运输。低浓度→高浓度运输葡萄糖无需能量。因为Na顺浓度梯度运输进来的时候把葡萄糖也带进来了。Na再通过Na-K泵又会把Na泵出去（消耗能量）。总体是消耗能量的属于主动运输。 考向研析 知识夯基 考点突破·考向探究 考点一 细胞通过质膜与外界进行物质交换 知识点4  胞吞和胞吐 定义：细胞摄取或排出一些大分子或颗粒物 条件：小分子物质：低浓度→高浓度 结构基础：体现膜具有一定流动性/控制物质进出/信息交流 特点：不需要载体蛋白（需要膜蛋白）、需要消耗能量 实例： ①变形虫等单细胞生物从外界环境中摄取食物 ②白细胞吞噬人侵的细菌和病毒，细胞从血液中吸收脂蛋白 ①胰腺细胞胞吐方式将合成的胰蛋白酶原分泌出细胞 ②神经递质的分泌 胞吞 胞吐 考向研析 知识夯基 辨析：膜融合和胞吞 考点突破·考向探究 考点一 细胞通过质膜与外界进行物质交换 知识点4  胞吞和胞吐 方式一：膜融合侵入（①②③④） 过程①：病毒通过S1蛋白与宿主细胞膜上的S1蛋白受体识别并结合 过程②：更多的S1蛋白与S1受体结合，使病毒牢牢抓住细胞而不会脱落 过程③：S1蛋白脱落，在S2蛋白的诱导下（S2蛋白如何诱导融合，稍后会详细介绍），病毒包膜与细胞膜融合 过程④：病毒粒子被释放进入宿主细胞内 膜融合过程是一个主动侵入的过程，病毒依靠S1蛋白抓住细胞膜上的S1受体，然后通过S2这把钥匙打开细胞膜而侵入细胞内部。 考向研析 知识夯基 辨析：膜融合和胞吞 考点突破·考向探究 考点一 细胞通过质膜与外界进行物质交换 知识点4  胞吞和胞吐 方式二：胞吞侵入（①②⑤⑥⑦⑧） 过程①和②同上 过程⑤：细胞受到病毒的作用，细胞膜内陷，启动胞吞作用 过程⑥：整个病毒被宿主细胞胞吞进入细胞内，形成吞泡 过程⑦：胞内体（一种细胞器，内部呈酸性环境）与吞噬融合，形成更大的吞噬泡， 过程⑧：S1蛋白脱落，S2蛋白诱导自身包膜和吞噬泡的膜融合，将病毒粒子释放到细胞内。 无论是方式一还是方式二，第1步都是S1蛋白识别宿主细胞，因此，开发治疗新冠肺炎的药物，主要针对S1蛋白的。 考向研析 知识夯基 物质出入细胞的方式 被动运输 主动运输 胞吞 胞吐 自由扩散 协助扩散 图例         运输方向 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度 胞外→胞内 ___________ 是否需要转运蛋白 否 ____ ____ ___ 考点突破·考向探究 考点一 细胞通过质膜与外界进行物质交换 知识点4  物质进出细胞的方式-总结 是 是 否 胞内→胞外 考向研析 知识夯基 物质出入细胞的方式 被动运输 主动运输 胞吞 胞吐 自由扩散 协助扩散 是否消耗能量 否 ___ ____ ____ 举例 O2、CO2、甘油、乙醇、等跨膜运输 人的红细胞吸收葡萄糖 小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等 巨噬细胞吞噬抗原 胰岛素、消化酶、抗体的分泌 考点突破·考向探究 考点一 细胞通过质膜与外界进行物质交换 知识点4  物质进出细胞的方式-总结 否 是 是 考向研析 知识夯基 影响因素 被动运输 主动运输 自由扩散 协助扩散 物质浓度 考点突破·考向探究 考点一 细胞通过质膜与外界进行物质交换 知识点4  物质进出细胞的方式-总结 自由扩散 转运蛋白 协助扩散或主动运输 考向研析 知识夯基 影响因素 被动运输 主动运输 自由扩散 协助扩散 O2浓度 考点突破·考向探究 考点一 细胞通过质膜与外界进行物质交换 知识点4  物质进出细胞的方式-总结 自由扩散或协助扩散 主动运输 考向研析 知识夯基 考点突破·考向探究 考点一 细胞通过质膜与外界进行物质交换 总结   质膜与外界进行物质交换 小分子 大分子 主动运输 被动运输 自由扩散 协助扩散 高浓度→低浓度 高浓度→低浓度 需要转运蛋白 低浓度→高浓度 需要载体蛋白 消耗细胞呼吸释放的能量 体现质膜的选择透过性 体现质膜的流动性 胞吞 胞吐 消耗细胞呼吸释放的能量 膜蛋白参与 需要囊泡运输 考向研析 知识夯基 1.载体与受体的区别：载体是协助物质运输的蛋白质，如细胞膜上运输葡萄糖、Na+、K+等的载体蛋白；受体是接受信号分子的蛋白质，大多为糖蛋白，主要作用是实现细胞间信息交流。 2.通道蛋白只能参与协助扩散，载体蛋白可参与协助扩散和主动运输。 3.胞吐不是只能运输大分子物质，也可以运输小分子物质，如神经递质。 4.胞吞过程需要某些特定的膜蛋白的作用，但是不需要转运蛋白的作用，消耗细胞呼吸所释放的能量。 5.被动运输和主动运输主要体现了膜的选择透过性，胞吞、胞吐主要体现了膜的流动性。 考点突破·考向探究 考点一 细胞通过质膜与外界进行物质交换 知识点1 物质进出细胞的方式   易错拓展 考向研析 知识夯基 （2025春-上海校级期中）如图是细胞质膜结构模式图及几种物质进出细胞方式示意图，图中A、B、C、D、E、F表示某些物质，a、b、c、d表示物质跨膜运输方式。请据图回答上面问题。 考点突破·考向探究 考点一 细胞通过质膜与外界进行物质交换 考向1  物质跨膜运输的实例-主动运输和被动运输 考向研析 知识夯基 （1）科学家试图构建具有生物膜功能的人工膜，该膜应该含有___________。 A．脂质 B．蛋白质 C．糖类 D．核酸 （2）若图为小肠上皮细胞的细胞质膜，则图中可表示O2和葡萄糖进入该细胞的转运方式的字母依次是___________。 A．a、b B．b、a C．d、c D．c、d （3）葡萄糖进入红细胞的转运速率存在饱和值，该值的大小取决于___________。 A．质膜上相应转运蛋白的数量 B．细胞内氧气浓度 C．质膜上糖蛋白的数量 D．膜两侧葡萄糖的浓度差 A 生物膜中无核酸，因此构建人工膜不含核酸 B 氧气进入细胞的方式为自由扩散，图中D为糖蛋白，分布在膜的外侧，因此氧气进入细胞为图中b方式；葡萄糖进入小肠上皮细胞为主动运输，从低浓度向高浓度运输，需要载体，消耗能量，为图中a方式 ABC 考点突破·考向探究 考点一 细胞通过质膜与外界进行物质交换 考向1  物质跨膜运输的实例-主动运输和被动运输 考向研析 知识夯基 （2025春-上海校级期中）细胞自噬是细胞组分在溶酶体或液泡中降解和再利用的过程，广泛存在于真核细胞中。图1示意某细胞溶酶体形成及发挥作用的过程，图2表示了溶酶体pH的维持机制。 考点突破·考向探究 考点一 细胞通过质膜与外界进行物质交换 考向2  物质跨膜运输的实例-胞吞和胞吐 考向研析 知识夯基 （1）溶酶体是由单层膜构成的囊泡，组成其膜的主要成分是_______________________。 （2）用含32P的培养液培养图1细胞一段时间，细胞中可检测到放射性物质有 　 　 ________（多选）。 A．磷脂 B．脂肪 C．蛋白质 D．mRNA （3）图一中属于细胞自噬途径的是________（甲/乙）过程。该过程中，包裹着待降解物质的泡状结构需沿着_____________运到溶酶体并与溶酶体融合。 细胞骨架 生物膜的主要成分是磷脂（脂质）和蛋白质，溶酶体有单层膜，所以组成其膜的主要成分是磷脂（脂质）和蛋白质。 乙 脂肪的组成元素是C、H、O，不含磷元素，不能检测到放射性 磷脂（脂质）和蛋白质 ACD 考点突破·考向探究 考点一 细胞通过质膜与外界进行物质交换 考向2  物质跨膜运输的实例-胞吞和胞吐 考向研析 知识夯基 （4）合成、加工、转运溶酶体内水解酶所经过的细胞器依次为_______。 ①高尔基体 ②核糖体 ③内质网 ④质膜 A．③①④ B．②③① C．②③①④ D．②①③ （5）酸性环境的维持对溶酶体功能的发挥具有重要作用。结合图二分析，H+进入溶酶体的运输方式为_______。 A．自由扩散 B．主动运输 C．协助扩散 D．渗透作用 溶酶体内水解酶是蛋白质，其合成场所是核糖体（②），然后进入内质网（③）进行初步加工，再到高尔基体（①）进行进一步加工和转运，所以经过的细胞器依次为②③① B 从图二能看到，H+进入溶酶体是从低浓度一侧运输到高浓度一侧，并且需要消耗能量（有ATP的水解），这符合主动运输的特征 B 考点突破·考向探究 考点一 细胞通过质膜与外界进行物质交换 考向2  物质跨膜运输的实例-胞吞和胞吐 考向研析 知识夯基 （6）研究表明，溶酶体中的水解酶少量泄漏到细胞质基质中不会引起细胞损伤，主要原因是_______。 A．水解酶泄漏后立即被分解 B．溶酶体能将水解酶吞噬 C．pH较高导致酶活性降低 D．细胞质基质缺少酶作用的底物 （7）下列关于细胞自噬过程的叙述正确的是_______（多选）。 A．细胞自噬可发生于细胞核中 B．各细胞器在功能上既独立又相互联系 C．自噬过程产生的降解产物可被细胞全部重复利用 D．蛋白质是执行细胞自噬的主要物质 由于细胞质基质中的pH较高，会导致溶酶体中泄漏出来的水解酶活性降低，从而不会引起细胞损伤 C 自噬过程产生的降解产物一部分被细胞重复利用，一部分被排出细胞外 ABD 考点突破·考向探究 考点一 细胞通过质膜与外界进行物质交换 考向2  物质跨膜运输的实例-胞吞和胞吐 考向研析 知识夯基 考点突破·考向探究 考点二 酶催化细胞的化学反应 知识点1 观察酶的催化实验   动物肝脏细胞中有丰富的过氧化氢酶，可催化过氧化氢（H2O2）的分解，放出O2。FeCl3是无机催化剂，也可催化H2O2分解。通过比较两种催化反应的气泡产生量，可以判断酶的催化效率。 取3支试管，分别标记为 A、B、C。加入试剂和材料，并用封口膜盖住试管口。观察各试管内气泡产生情况。 考向研析 知识夯基 考点突破·考向探究 考点二 酶催化细胞的化学反应 知识点1 观察酶的催化实验   （1）实验原理（过氧化氢分解） （2）实验结论：酶具有催化作用，同无机催化剂相比，酶的催化效率更高。 考向研析 知识夯基 考点突破·考向探究 考点二 酶催化细胞的化学反应 知识点2 酶   活细胞产生的具有催化能力的生物大分子 绝大多数是蛋白质，少数是RNA 氨基酸或核糖核苷酸 核糖体或细胞核等 概念 本质 合成场所 合成运料 考向研析 知识夯基 考点突破·考向探究 考点二 酶催化细胞的化学反应 知识点2 酶   高效性：具有非常高的催化效率 专一性 每一种酶通常只催化一种或一类化学反应 酶的特性 原因—活性中心 考向研析 知识夯基 考点突破·考向探究 考点二 酶催化细胞的化学反应 知识点2 酶   酶活性受环境影响 酶通常在其适合的温度时活性最高 环境酸碱度对酶活力影响很大 0 温度/℃ v 考向研析 知识夯基 考点突破·考向探究 考点二 酶催化细胞的化学反应 知识点2 酶   a．锁钥学说：整个酶分子的天然构象具有刚性结构，酶表面具有特定的形状，酶与底物的关系就像锁和钥匙。 b．诱导契合学说：酶表面没有一种与底物互补的固定形状，而只是由于底物的诱导才形成了互补形状，从而有利于底物的结合 拓展补充 考向研析 知识夯基 考点二 酶催化细胞的化学反应 考点突破·考向探究 知识点2 酶——酶抑制剂   定义：有一些物质会对酶产生抑制作用，引起酶的活性降低或丧失，这类物质统称为酶抑制剂。 常见的抑制形式： ①（竞争性）抑制剂与底物竞争酶的活性中心，减少底物与酶的有效结合； 考向研析 知识夯基 考点突破·考向探究 考点二 酶催化细胞的化学反应 知识点2 酶——酶抑制剂   常见的抑制形式： ②（非竞争性）抑制剂与酶的其他部位结合，改变了酶的空间结构，使酶的活性中心不能与底物有效结合。 考向研析 知识夯基 考点突破·考向探究 考点二 酶催化细胞的化学反应 知识点2 酶   1.酶的高效性是与无机催化剂相比的，比较H2O2在加入新鲜肝脏研磨液和加入蒸馏水时的分解速率，验证的是酶具有催化作用。（教材实验） 2.和无机催化剂一样，酶也可以重复多次利用，反应后不会立即被降解。 3.酶只有催化功能，没有调节功能。 4.酶由活细胞产生，但哺乳动物成熟红细胞不能合成酶；酶在细胞内外发挥作用。 易错拓展 考向研析 知识夯基 （2025-杨浦区二模）近年来，科学家们开发了一种新型核酶，其催化机理如图1，其中该酶的5′和3′端的臂具有靶向识别作用，环状部位为催化活性部位。因此，可通过人工化学合成不同序列的新型核酶，“指哪打哪”，对目标核酸底物进行特异性切割。 考点突破·考向探究 考点二 酶催化细胞的化学反应 考向1  酶的结构、功能和特性 考向研析 知识夯基 （1）据图1可推知，构成该新型核酶的基本单位是_______。（单选） A.氨基酸 B.核糖核苷酸 C.葡萄糖 D.脱氧核苷酸 （2）据图1和所学知识判定，该新型核酶可能具有的酶学性质包括_______（多选） A.催化具有高效性 B.催化切割单链RNA C.催化具有序列特异性 D.高温会使其丧失稳定性 ABC 由图1可知，该新型核酶的碱基组成中含有T，则该新型核酶为DNA，其基本组成单位是脱氧核苷酸 根据所学知识可知，酶的特性包括高效性、专一性等，题图中该酶能切割单链RNA，但是高温不会使DNA变性 D 考点突破·考向探究 考点二 酶催化细胞的化学反应 考向1  酶的结构、功能和特性 考向研析 知识夯基 （3）该新型核酶与限制酶相比，不同之处包括_______。（编号选填） ①只能切割单链 ②可切割DNA和RNA ③可人为设计该酶的序列，随意定位 （4）由图2可推知，可利用该新型核酶代替限制酶进行重组DNA操作。进行此项操作，在反应体系中加入质粒后，后续的流程应为________________。（编号选填并排序） ①添加新型核酶 ②添加DNA聚合酶 ③导入受体细胞 ④添加目的基因 ⑤添加DNA连接酶 ⑥筛选含重组质粒的细胞 ④①⑤③⑥ 限制酶能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开，而本题中的新型核酶只能切割单链DNA或RNA，且可通过人工化学合成不同序列的新型核酶，即可人为设计该酶的序列，随意定 若利用该新型核酶代替限制酶进行重组DNA操作，则需要按照基因工程的流程进行造作，即在反应体系中加入作为载体的质粒后，需要添加目的基因（④）和新型核酶（①）进行目的基因和质粒的切割，添加DNA连接酶（⑤）完成基因表达载体的构建，之后是将目的基因导入受体细胞（③），再培养并筛选含重组质粒的细胞（⑥） ①②③ 考点突破·考向探究 考点二 酶催化细胞的化学反应 考向1  酶的结构、功能和特性 考向研析 知识夯基 （2024-浦东期末）黄花鱼是我国首要的海水经济鱼类。了解其食性对于提高人工养殖效率至关重要。研究人员尝试对黄花鱼消化道中蛋白酶的活性进行研究。查询资料得知，18℃时，在不同pH条件下黄花鱼消化道各部位蛋白酶活性如图。 （1）在各自最适pH下，图中三种蛋白酶催化效率最高的是______________。 （2）将放置在pH为11溶液中的胃蛋白酶，转移到pH为2的溶液中，此过程中该酶的活性变化是________（增强/下降/不变），请从分子水平说明理由__________________ ________________________________________________________________________________。 考点突破·考向探究 考向2  相关酶促反应实验 幽门盲囊蛋白酶 不变 在pH为11的溶液中胃蛋白酶空间结构被破坏，永久失去活性，转移到pH为2的溶液中活性不能恢复 在各自最适pH下，图中三种蛋白酶催化效率最高的是幽门盲囊蛋白酶 考点二 酶催化细胞的化学反应 考向研析 知识夯基 资料表明黄花鱼人工养殖温度常年在15～18℃之间。研究人员假设：黄花鱼蛋白酶的最适温度在15～18℃间。他们设置15℃、16℃、17℃、18℃的实验温度，探究三种酶的最适温度。 （3）探究实验中以干酪素为底物。推测干酪素的化学本质是__________。 A．脂肪 B．蛋白质 C．淀粉 D．氨基酸 （4）胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的pH应分别控制在__________。 A．2和5 B．5和8 C．2和8 D．7和8 考点突破·考向探究 考向2  相关酶促反应实验 B C 本实验的目的是探究黄花鱼蛋白酶的最适温度，蛋白酶能催化蛋白质水解，探究实验中以干酪素为底物，说明干酪素的化学本质是蛋白质 据图分析，胃蛋白酶最适PH为2，幽门盲囊蛋白酶最适PH为8，实验应该保证无关变量适宜，因此胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的pH应分别控制在2和8 考点二 酶催化细胞的化学反应 考向研析 知识夯基 （5）将装有酶和底物的试管置于水浴中以保持恒温。单位时间内__________可以表示蛋白酶催化效率的高低。 A．底物消耗量 B．产物生成量 C．酶的消耗量 D．酶的生成量 （6）实验结果如图，据此能否确认该假设成立？__________。理由是： ________________________________________________________________________________。 考点突破·考向探究 考向2  相关酶促反应实验 AB 不能 自变量取值不合理，没有设置低于15、高于18的实验组 蛋白酶催化效率的高低可以用单位时间内底物消耗量或产物生成量来表示 在温度为15℃到18℃之间，酶活性不断增大，此时不能判断酶的最适温度，应该设置低于15、高于18的实验组继续进行实验 考点二 酶催化细胞的化学反应 考向研析 知识夯基 （2024-普陀模拟）甘蔗光合作用产物蔗糖是重要的糖浆原料。某工厂寻求改进工艺，尝试使用蔗糖酶催化蔗糖水解的方法生产转化糖浆。现有不同来源的三种只含有蔗糖酶的样品溶液A、B、C，为了选出酶活性最高的样品，现取含有等量酶的三种样品进行测试，试验条件及结果如下： 实验甲：向样品中加入等量的蔗糖溶液，pH＝7.4，在不同温度下重复若干次实验，结果记录如图1。 实验乙：向品中加入等量的蔗糖溶液，温度为36℃在不同pH下重复若干次实验，结果记录如图2。 考点突破·考向探究 考向3  酶活性受环境影响 考点二 酶催化细胞的化学反应 考向研析 知识夯基 （1）根据实验甲、乙的结果，工厂应选择蔗糖酶_________（选填“A”、“B”或“C”）催化蔗糖水解生产糖浆；催化生产中最佳反应条件是________（编号选填）。 ①温度为36℃ ②温度为60℃ ③pH为7.4 ④pH为5 考点突破·考向探究 A 考向3  酶活性受环境影响 （1）根据实验甲、乙的结果，工厂应选择蔗糖酶A催化蔗糖水解生产糖浆，即由题图1和图2可知，在改变温度或pH的条件下，蔗糖酶A的活性均较高，催化生产中最佳反应条件是温度为36℃、pH为5，此时酶A活性最高，即①④ ①④ 考点二 酶催化细胞的化学反应 考向研析 知识夯基 (2）工厂技术人员根据旧工艺的经验认为，提高温度和降低pH可以促进蔗糖的水解。如果在新工艺中提高温度和降低pH，能否达到促进蔗糖水解的效果？为什么？　________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________。 考点突破·考向探究 不能，蔗糖酶是一种蛋白质，酶的催化作用与其特定空间结构密切相关，高温、强酸会破坏蛋白质的空间结构 蔗糖酶是一种蛋白质，酶的催化作用与其特定空间结构密切相关，高温、强酸会破坏蛋白质的空间结构，因此在新工艺中提高温度和降低PH，不能达到促进蔗糖水解的效果 考向3  酶活性受环境影响 考点二 酶催化细胞的化学反应 考向研析 知识夯基 考点突破·考向探究 考点三 ATP是生命活动的直接能源物质 知识点1  拓展：能源物资 糖类、脂肪、蛋白质、ATP 糖类 脂肪、淀粉（植物细胞）、糖原（动物细胞） 脂肪 ATP 太阳能 能源物质 主要能源物质 储能物质 主要储能物质 直接能源物质 最终能量来源 考向研析 知识夯基 考点突破·考向探究 考点三 ATP是生命活动的直接能源物质 知识点1 ATP 中文名称：腺苷三磷酸（1个腺苷+3个磷酸基团） 结构简式：A—P～P～P A表示：___________ P表示：___________ ~表示：___________ 腺苷 磷酸基团 特殊化学键 特殊化学键不稳定 特殊化学键不稳定 考向研析 知识夯基 考点突破·考向探究 考点三 ATP是生命活动的直接能源物质 知识点1 ATP 辨析标出的“A”的含义 ①表示：___________ ②表示：___________ ③表示：________________ 腺苷 腺嘌呤 腺嘌呤脱氧核苷酸 ④表示：________________ 腺嘌呤核糖核苷酸 考向研析 知识夯基 考点突破·考向探究 考点三 ATP是生命活动的直接能源物质 知识点1 ATP 两种供能方式：含磷基团转移到目标分子上（一般分两步）/水解 例1 肌肉收缩 第一步 第二步 考向研析 知识夯基 考点突破·考向探究 考点三 ATP是生命活动的直接能源物质 知识点1 ATP 两种供能方式：含磷基团转移到目标分子上（一般分两步）/水解 例2 主动运输 第一步 第二步 由于载体被磷酸化，空间结构改变，实现物质的逆浓度转运。载体去磷酸化，空间结构恢复 考向研析 知识夯基 考点突破·考向探究 考点三 ATP是生命活动的直接能源物质 知识点1 ATP ATP与ADP之间的相互转化 项目 ATP的合成 ATP的水解 反应式 ADP＋Pi＋能量→ATP ATP→ADP＋Pi＋能量 所需酶 ATP合成酶 ATP水解酶 能量来源 光合作用（光能）、细胞呼吸（有机物中的化学能） 储存在特殊化学键中的能量 考向研析 知识夯基 考点突破·考向探究 考点三 ATP是生命活动的直接能源物质 知识点1 ATP ATP与ADP之间的相互转化 项目 ATP的合成 ATP的水解 能量去路 储存在ATP中 水解断裂最外侧高能磷酸键，释放能量用于各项生命活动 反应场所 细胞质基质、线粒体、叶绿体 生物体的需能部位 结论 光合作用（光能）、细胞呼吸（有机物中的化学能） 储存在特殊化学键中的能量 考向研析 知识夯基 1.ATP与ADP的相互转化不是一个可逆反应。分析原因：从物质方面来看是可逆的，从酶、进行的场所、能量的来源等方面来看是不可逆的。 2.人体内ATP的含量很少，但在剧烈运动时，人体内ATP的总含量并没有太大变化，原因是ATP与ADP时刻不停地发生相互转化，并且处于动态平衡之中。 3.ATP不是唯一的直接能源物质，CTP、GTP、UTP等也可以直接为生命活动供能。 4.ATP与ADP相互转化的能量机制，在所有生物中都一样，体现了生物界的统一性。 考点突破·考向探究 考点三 ATP是生命活动的直接能源物质 知识点1 ATP与ADP相互转化   特别注意 考向研析 知识夯基 考点突破·考向探究 考点三 ATP是生命活动的直接能源物质 知识点1 拓展补充-能量载体分子 细胞内的能量载体分子：细胞新陈代谢是生物分子合成和分解的过程。细胞新陈代谢过程中，伴随着物质变化会发生一系列的能量转换。这些能量通常由一些特定的分子携带，并在细胞内传递，这些分子称为“能量载体”。 其中，ATP分布和用途最广，直接为生命活动提供能量。此外，辅酶Ⅰ（NADH）、辅酶Ⅱ（NADPH）是质子（H+）及电子（e‐）的携带者和传递者，参与糖类的氧化分解和合成反应过程。 考向研析 知识夯基 （2024-杨浦期末）天南星科臭慈是一种在早春开花并依靠蝇类昆虫传粉的植物，花朵盛开时肉穗花序温度高于环境温度10℃以上，甚至能把四周的冰雪溶解。如图1是发生在臭蒸叶片中的某生理过程示意图。 考点突破·考向探究 考点三 ATP是生命活动的直接能源物质 考向1 ATP的化学组成和特点 考向研析 知识夯基 （1）图1中能产生ATP的过程是________（多选） A.① B.② C.③ D.④ （2）ATP的化学简式为________（单选） A.A-T-P～P～P B.A-P～P～P C.A～P～P～P D.A-P-P-P B ATP的元素组成为C、H、O、N、P，中文名称腺苷三磷酸，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表一种特殊的化学键。因此ATP的化学简式为A-P～P～P ACD 考点突破·考向探究 考点三 ATP是生命活动的直接能源物质 考向1 ATP的化学组成和特点 图1为有氧呼吸的三个阶段，图中①过程为细胞呼吸的第一阶段，③为三羧酸循环，属于有氧呼吸的第二阶段，④为有氧呼吸的第三阶段，其中第一、第二和第三阶段均可以产生ATP，故图中①③④均可产生ATP，ACD正确，B错误 考向研析 知识夯基 （2022春-长宁区校级月考）萤火虫在夜晚能发出荧光，独特的发光行为使之成为一类重要的观赏性昆虫。萤火虫幼虫的发光具有警戒和御敌的作用，而成虫的发光则有诱集等作用。萤火虫发光的基本生物化学反应是虫荧光素酶可以催化荧光素生成氧化荧光素并且放出荧光，可以用以下这个方程式来表示，①代表生物体内的某种重要化学物质。 考点突破·考向探究 考点三 ATP是生命活动的直接能源物质 考向2 ATP与ADP相互转化过程 考向研析 知识夯基 （1）萤火虫发出荧光时，ATP为荧光素的激发提供直接能源，ATP结构如图2所示，ATP水解生成①和两分子磷酸基团，该过程中①和断裂的化学键依次是________。 A．ADP，Ⅲ B．ADP，Ⅱ和Ⅲ C．AMP，Ⅲ D．AMP，Ⅱ和Ⅲ （2）利用“荧光素酶-荧光素体系”可快速检测食品的细菌数量。其原理是ATP的含量的多少可反映活菌的数量，应用ATP荧光仪根据发光强度推测ATP的含量，进而反映活菌数。下列有关推测正确的是 ________（多选）。 A．ATP普遍存在于活细菌的细胞中 B．细菌细胞中时刻不停地发生着ATP和ADP的相互转化 C．荧光强度越强，说明食品中活细菌数量越多 D．ATP释放能量后可以构成DNA的基本单位 D 考点突破·考向探究 考点三 ATP是生命活动的直接能源物质 考向2 ATP与ADP相互转化过程 ABC 萤火虫发出荧光时，ATP为荧光素的激发提供直接能源，ATP结构式是：A-P～P～P，A表示腺苷，P表示磷酸基团，“～”表示特殊化学键，ATP水解生成和两分子磷酸基团，该过程中①是AMP，即A-P，断裂的化学键是特殊化学键，即Ⅱ和Ⅲ ATP脱去两个磷酸基团后产物是腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本单位，DNA的基本单位是脱氧核苷酸 考向研析 知识夯基 条件： 半透明：细胞膜 浓度差：细胞质 与外界溶液之间 存在浓度差 现象： 外界溶液浓度>细胞液浓度→细胞渗透失水→质壁分离 外界溶液浓度<细胞液浓度→细胞渗透吸水→质壁分离复原 考点突破·考向探究 考点四 观察外界溶液对植物细胞质壁分离和复原的影响 知识点1  动物细胞的吸水和失水 滴加蔗糖溶液 滴加清水 质壁分离复原 质壁分离 水分子多 水分子少 考向研析 知识夯基 考点突破·考向探究 考点四 观察外界溶液对植物细胞质壁分离和复原的影响 知识点1  成熟植物细胞的吸水和失水 本实验选用30%的蔗糖溶液。若质量浓度过高，质壁分离速度虽快，但会使细胞在短时间内因失水过多而死亡，质壁分离后不能复原；若质量浓度过低，则不能引起质壁分离或质壁分离速度太慢。 若外界溶液的溶质可透过半透膜（如KNO3、甘油、尿素、乙二醇等），则可发生质壁分离自动复原，因为K+、NO2、尿素、乙二醇等可转运到细胞内，使细胞液浓度升高，从而使细胞渗透吸水，发生自动复原。 考向研析 知识夯基 实验目的 观察外界溶液对植物细胞质壁分离和复原的影响。 实验原理 当植物细胞失去水分时，液泡体积减小，原生质体（植物细胞脱去细胞壁的部分)变形，而细胞壁伸缩性较弱,部分区域的细胞质膜与细胞壁脱离,即发生质壁分离。原生质体的体积变化可以作为判断植物细胞内水分变化的标志。 考点突破·考向探究 考点四 观察外界溶液对植物细胞质壁分离和复原的影响 知识点2  实验观察 考向研析 知识夯基 实验材料 紫色的洋葱鳞叶、30%蔗糖溶液、蒸馏水、显微镜、目镜测微尺、刀片、镊子、载玻片、盖玻片、滴管、吸水纸等。 外表皮细胞 考点突破·考向探究 考点四 观察外界溶液对植物细胞质壁分离和复原的影响 知识点2  实验观察 考向研析 知识夯基 实验过程 1. 30%蔗糖溶液对植物细胞质壁分离的影响。 （1）取一片紫色的洋葱鳞叶，用刀片在鳞叶外表皮上划出一个小方块（5 mm×5mm），再用镊子撕下该部分表皮，放在载玻片中央的清水滴里，展平并盖上盖玻片。 （2）先用低倍镜再用高倍镜，观察洋葱外表皮细胞的正常状态、细胞中央液泡的大小以及细胞核的位置。拍摄记录观察结果（取3个视野）。 考点突破·考向探究 考点四 观察外界溶液对植物细胞质壁分离和复原的影响 知识点2  实验观察 考向研析 知识夯基 实验过程 （3）在盖玻片的一侧滴加1～2滴30%蔗糖溶液，在盖玻片的对侧用吸水纸引流（没有引过来，导致没有复原；细胞失水过多导致死亡）。重复几次，使蔗糖溶液渗入盖玻片下方，浸润洋葱外表皮。 （4）每隔1min用低倍镜观察洋葱外表皮细胞的变化，注意液泡体积和颜色变化，以及是否出现质壁分离现象。拍摄记录观察结果（取3个视野）。8～10 min后停止实验。（细胞壁和原生质体中间的是外界溶液） 考点突破·考向探究 考点四 观察外界溶液对植物细胞质壁分离和复原的影响 知识点2  实验观察 考向研析 知识夯基 实验过程 2. 蒸馏水对质壁分离细胞的影响 （1）在已发生质壁分离样品的盖玻片一侧滴加蒸馏水，重复引流操作，使样品浸润在蒸馏水中。 （2）每隔1min观察细胞复原情况，并拍摄记录（取3个视野）。 考点突破·考向探究 考点四 观察外界溶液对植物细胞质壁分离和复原的影响 知识点2  实验观察 考向研析 知识夯基 3. 数据处理 （1） 选取细胞长宽比为 3:1 到 2:1 的质壁分离细胞3个，用测微尺测量其细胞长度（l1）和原生质体长度（l2），或者用软件计算细胞面积（S1）和原生质体面积（S2），记录测量结果。 （2）计算出每个时间点 三个细胞 l2/l1（或 S2/S1）的平均值，并以此 为纵坐标，以时间为横坐标，绘制 曲线。 考点突破·考向探究 考点四 观察外界溶液对植物细胞质壁分离和复原的影响 知识点2  实验观察 考向研析 知识夯基 正常状态 高浓度状态 低浓度状态 图像 液泡大小变化 正常大小 逐渐变小 逐渐变大，恢复原来大小 原生质层位置 原生质层 紧贴细胞壁 原生质层逐渐脱离细胞壁 原生质层逐渐 贴近细胞壁 实验结果 考点突破·考向探究 考点四 观察外界溶液对植物细胞质壁分离和复原的影响 知识点2  实验观察 考向研析 知识夯基 真题溯源·考向感知 （2023·上海·高考真题） 精氨酸可以促进细胞生长因子的分泌，从而促进伤口愈合。其可通过微生物发酵大量生产。研究人员研究了大肠杆菌的精氨酸合成过程，并对菌株进行改造，获得了高产菌株。以下是该项研究的部分内容及结果。   【精氨酸合成机制研究】 精氨酸在大肠杆菌体内的合成过程如图1所示。在大肠杆菌细胞内，过多的精氨酸会抑制ArgA的活性。 66 （1）图1所示LysE转运精氨酸至胞外的方式属于___（单选）。 A. 自由扩散 B. 协助扩散 C. 主动运输 D. 胞吐 （2）据图1推测，下列蛋白质中，降低其表达量可提高精氨酸产量的是___（单选）。 A. ArgE B. ArgF C. ArgG D. ArgH C 真题溯源·考向感知 （1）由图可知，精氨酸至胞外需要载体并消耗能量，所以运输方式是主动运输，C正确，ABD错误。故选C。 （2）由图可知，谷氨酸会在ArgA的作用下转化为鸟氨酸，在ArgE的作用下转化为乙酸，为了提高精氨酸产量，可降低ArgE表达量，A正确，BCD错误。 A 67 （3）将另一种细菌来源的ArgA引入大肠杆菌，发现该酶不受过量精氨酸抑制。这是因为该酶与大肠杆菌的ArgA相比___（单选）。 B 真题溯源·考向感知 两种不同来源的ArgA均可以催化谷氨酸经过一系列反应转化为精氨酸，但发现从另一种细菌来源的ArgA引入大肠杆菌，不受过量精氨酸抑制，这是因为该酶与大肠杆菌的ArgA相比分子结构不同，B正确，ACD错误。 故选B。 68 真题溯源·考向感知 （2024·上海·高考真题）水稻是重要的粮食作物，高温会引起水稻减产。科学家对抗高温能力弱的水稻W进行改良。获得了水稻S。如图显示了高温条件下水稻W和水稻S响应高温的部分机制。其中T1和T2为不同蛋白，T2在液泡中被降解。箭头的粗细代表物质的量。    A 69 (1)要对比高温条件下水稻W和水稻S的产量，必须保持相同的实验条件______。 A．地上部分生长量 B．高温处理时间 C．水稻幼苗数量 D．水稻种植时间 (2)据图，水稻感受高温信号的是______（T1/T2）；被T2破坏的细胞器是______。 BCD 真题溯源·考向感知 （1）在对比高温条件下水稻 W 和水稻 S 产量时，需遵循单一变量原则，除水稻品种不同外，其他可能影响产量的因素都要保持一致。高温处理时间、水稻幼苗数量、水稻种植时间均会对水稻最终产量产生影响，所以都应相同。地上部分生长量为本实验的因变量，不需保持相同。 （2）从图中能看到，高温信号首先作用于 T1，所以水稻感受高温信号的是 T1 ；同时，图中呈现 T2 作用的目标细胞器是叶绿体，即被 T2 破坏的细胞器是叶绿体。 T1 叶绿体 70 (3)据图可知，相同高温条件下，与水稻W相比，水稻S增产的原因是______。 A．进入液泡内的T1更多 B．细胞质基质内T1更少 C．进入液泡内的T2更多 D．细胞质基质内T2更少 C 真题溯源·考向感知 （3）观察图可知，在相同高温条件下，水稻 S 与水稻 W 相比，进入液泡内的 T2 更多。T2 在液泡中被降解，使得细胞质基质内 T2 减少，减轻了 T2 对叶绿体的破坏，保障光合作用正常进行，进而实现增产，C正确，ABD错误。 71 2026年高考一轮复习 上海专用 | 高考生物 感谢观看 THANK YOU 考向研析 知识夯基 72 $$