2026届高三生物一轮复习课件ATP、酶、物质转运

概念2 细胞的生存需要能量和营养物质，并通过分裂实现增殖 2.1 物质通过被动运输、主动运输等方式进出细胞，以维持细胞的正常代谢活动 2.1.1 阐明质膜具有选择透过性 2.1.2 举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要额外提供能量；有些物质逆浓度梯度进出细胞，需要能量和载体蛋白 2.1.3 举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞 一、物质的转运方式 被动转运（小分子）；主动转运（小分子）；胞吞与胞吐作用（大分子） 被动转运 主动转运 易化扩散 各种转运方式的动力是什么？ 转运过程需要蛋白质介导的方式有哪些？转运过程中蛋白质发生什么变化？ 胞吞胞吐过程需要蛋白质参与吗？ 如何判定是否为主动转运？ 钠钾泵（Na+-K+泵） 胞吞胞吐穿过 层膜； 胞吞胞吐体现了生物膜的 特性； 胞吞胞吐是否能体现生物膜的信号传递/识别功能？ 2.下列关于物质出入细胞方式的叙述，错误的是(　　) A.O2和酒精以扩散方式进入细胞 B.胰蛋白酶以胞吐方式分泌到细胞外 C.细菌和病毒被巨噬细胞吞噬时需穿过质膜 D.红细胞在蒸馏水中会因渗透作用吸水而破裂 E.主动转运必须有载体蛋白参与 F.在易化扩散过程中载体蛋白不发生形状的改变 G.主动转运是细胞最重要的吸收或排出物质的方式 H.被胞吞或胞吐的物质可以是固体，不能是液体 I.小分子无法通过胞吐运出细胞 答案　C、F、H、I 12.（2021年1月）下图为植物细胞质膜中H+-ATP酶将细胞质中的H+转运到膜外的示意图。下列叙述正确的是（ ） A.H+转运过程中H+-ATP酶不发生形变B.该转运可使膜两侧H+维持一定的浓度差C.抑制细胞呼吸不影响H+的转运速率D.线粒体内膜上的电子传递链也会发生图示过程 E.乙侧溶液pH较甲侧溶液低 F.若该膜为溶酶体膜，则甲侧分布有大量的酸性水解酶 答案　B、F 乙 甲 二、不同因素对物质跨膜运输影响的曲线模型 影响物质跨膜运输的因素有多种，最常见的有： 内部因素——载体的种类、数量； 外部因素——物质的浓度、影响细胞呼吸强度的因素（如氧气浓度、温度等） （1）物质浓度 （2）氧气浓度 （3）温度 7．(2017.4浙江卷26)【加试题】将新生小鼠的脑神经元置于适宜的溶液中，制成较高细胞密度的细胞悬液，并将其低温保存，在低温保存过程中神经元会受到损伤。一段时间后，与常温保存组相比，溶液中的离子浓度变化是A．K+浓度升高 B．K+浓度降低 C．Na+浓度不变 D．Na+浓度升高 答案　A 1.如图分别表示载体蛋白和通道蛋白介导的两种物质运输方式，其中通道蛋白介导的运输速率比载体蛋白介导的快1 000倍以上。下列叙述错误的是(　　) A.载体蛋白在细胞膜上具有一定的流动性 B.两种膜蛋白对运输的物质均具有专一性 C.通道蛋白介导的运输速率较快可能是因为消耗的能量较少 D.载体蛋白介导的运输速率会受到载体蛋白数量的限制 答案　C 2.(2019·金华十校期末调研)研究发现，在小肠绒毛的微绒毛面存在着两种运输葡萄糖的载体—SGLT1和GLUT2，前者是主动转运的载体，后者是易化扩散的载体。科学家通过体外实验，根据不同葡萄糖浓度下的吸收速率绘制出如下图所示的曲线，下列相关叙述正确的是(　　) A.SGLT1与GLUT2有相同的空间结构 B.曲线1为SGLT1介导的葡萄糖运输速率 C.由图可知，未离体的小肠绒毛细胞内 葡萄糖浓度小于20 mM D.在体外实验中，小肠绒毛细胞吸收两种 葡萄糖方式都同时存在 答案　C (溯因推理类长句)原尿中葡萄糖、氨基酸等物质的浓度与血浆中的基本相同。原尿经肾小管上皮细胞的选择性重吸收和分泌作用后形成尿液。正常情况下尿液中不含葡萄糖。右图为肾小管壁及相关结构示意图。 肾小管上皮细胞中葡萄糖浓度高于肾小管腔和组织液中，则葡萄糖由肾小管腔进入肾小管上皮细胞的运输方式为_______________，葡萄糖从肾小管上皮细胞进入组织液的运输方式为________________。原因是：_________________ _________________________________________________________________。 主动转运(运输) 易化(协助)扩散 葡萄糖的运输依赖 载体蛋白，逆浓度运输的为主动转运(运输),顺浓度运输的为易化(协助)扩散 1.(2024·杭州S9联盟联考)下图是Ca2＋在载体蛋白协助下，进行跨细胞膜运输的过程图。据图分析错误的是(　　) A A.细胞在ATP供能的情况下主动吸收以提高胞内Ca2＋浓度 B.加入蛋白质变性剂会降低Ca2＋跨膜运输的速率 C.该载体蛋白也是一种ATP水解酶可降低反应所需活化能 D.Ca2＋的跨细胞膜运输速率受到细胞呼吸的影响 三、渗透 扩散的概念 扩散的方向 扩散的平衡状态 渗透的概念 渗透的方向 渗透的平衡状态 平衡之后分子是否还在移动？ 平衡之后水分子是否还跨膜运动？ 1.概念分析 2.常见渗透装置图形分析 半透膜能透过的物质、不能透过的物质 半透膜两侧的渗透压大小（浓度大小） 平衡后半透膜两侧的渗透压大小（浓度大小） 如图所示，甲是渗透作用装置示意图，乙、丙两曲线图中的横坐标代表时间。下列叙述正确的是（　　）   A.玻璃管内的液面与烧杯的液面高度的差的变化可用乙表示 B.水分子由半透膜外进入半透膜内的速率变化可用曲线丙表示 C.达到渗透平衡时，半透膜两侧溶液浓度、渗透压都相等 D.达到渗透平衡时，玻璃管内的液面高度一定大于烧杯的液面高度 三种情况的渗透压大小比较 浓度大小呢？ 什么物质的浓度？ 三种情况平衡后的渗透压大小比较 动植物细胞在不同情况下产生差异的原因 植物细胞产生质壁分离的条件 a.细胞壁具有全透性而原生质层具有选择透性 b.原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性 c.细胞液的浓度小于外界溶液的浓度。 【真题解构】将家兔红细胞置于不同浓度的溶液中，水分子的跨膜运输示意图如上(箭头方向表示水分子的进出，箭头粗细表示水分子出入的多少)。请判断下列相关叙述的正误： (1)一段时间后，甲细胞会因渗透失水皱缩并发生质壁分离( ) (2)乙细胞由于没有水分进出而形态未变( ) × × (3)能发生渗透作用的是甲细胞和丙细胞( ) (4)光学显微镜下可观察到乙细胞有水分子的进出( ) (5)若将此时的甲、乙和丙细胞同时分别置于蒸馏水中，甲细胞先破裂( ) √ × × 3.活动：观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象 逐渐变小 加深 逐渐变大 如何能实现先质壁分离，然后自动复原？ 实例： KNO3溶液、甘油溶液等。 判断细胞死活、活性的方法还有哪些？ (1)①表示细胞壁,乙图中④的体积比甲图中的大( ) (2)如果乙表示浸润在0.9 g/mL的蔗糖溶液中观察到的现象，则此时③处充满着蔗糖溶液( ) × √ 【真题解构】在观察某植物细胞的质壁分离及质壁分离复原实验中，依次观察到的结果示意图如上,其中①②④指细胞结构。请判断下列关于该实验叙述的正误： (3)如果该实验选择的是紫色洋葱叶外表皮，则丙中④的颜色比乙中深( ) (4)甲→乙变化的原因之一是结构①的伸缩性比②的要大( ) × × (5)乙→丙的变化是由于外界溶液浓度小于细胞液浓度所致( ) (6)细胞发生渗透作用至丙状态，一段时间后该细胞会破裂( ) (7)乙→丙过程中，细胞吸水速度逐步减慢( ) √ × √ 概念2 细胞的生存需要能量和营养物质，并通过分裂实现增殖 2.2 细胞的功能绝大多数基于化学反应，这些反应发生在细胞的特定区域 2.2.1 说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质，酶活性受到环境因素（如pH和温度等）的影响 2.2.2 解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质 一、ATP 物质① 、②是？ ①+②是？ ①+②+1个磷酸基团？ ATP的组成元素为？ ③的名称？稳定性如何？只有远离腺苷的高能磷酸键不稳定吗？ ATP在细胞中的含量与特点？ 1.ATP的结构 各种有关“A”代表的含义 A C C G T T G G C A A C C G U A P P P H A OH A A C G A P P P ① ② ④ ⑤ ⑥ ③ ⑦ 2.ATP功能的探索 ATP是细胞生命活动的直接能源物质。 实验探究：萤火虫发光的研究历程 切取萤火虫的尾部 尾部 提取液 发出短暂荧光 恢复发光现象 添加新的煮沸过的萤火虫尾部提取物 充分研磨 萤火虫发光是一种萤光物质在某种酶催化下的氧化过程。 将这种萤光物质和酶分别命名为萤光素和萤光素酶。 推断 荧光素 O2 氧化的荧光素(发光) + 萤光素酶 添加新的煮沸过的萤火虫尾部提取物使提取液重新发光的原因是什么？ 提取液中的荧光素耗尽，添加新的提取物中含有荧光素，可使提取液重新发光。煮沸使蛋白质变性失活，能够排除蛋白质的干扰，证明荧光素的化学本质不是蛋白质。 切取萤火虫的尾部 尾部 提取液 发出短暂荧光 恢复发光现象 添加新的煮沸过的萤火虫尾部提取物 充分研磨 萤火虫发光是一种萤光物质在某种酶催化下的氧化过程。 将这种萤光物质和酶分别命名为萤光素和萤光素酶。 推断 荧光素 O2 氧化的荧光素(发光) + 萤光素酶 提取出含有萤光素的粗提物 提取出含有萤光素酶的粗提物 混合 没有萤光产生 加入少量 ATP 立即产生了明亮的萤光 加入等量葡萄糖 仍然没有 萤光产生 推断 ATP是萤火虫发光的直接能源物质。 荧光素 O2 氧化的荧光素(发光) + 萤光素酶 ATP 含有萤光素和萤光素酶的 5mL总反应体系中（pH 为 8.0），分别加入 0.06μmol/L 和 0.1μmol/L 的 ATP，并连续记录不同发光时间萤光总量，实验结果如下图所示。 实验探究：萤火虫发光的研究历程 0 25 50 75 100 125 150 10 20 加入ATP的量/μg 荧光持续时间(min) 0 5 10 15 20 25 10 20 30 40 50 60 70 发光时间/min 荧光总量相对值 加0.1μmol/L 的ATP 加0.06μmol/L 的ATP 萤火虫尾部发光器能发光的机理如图所示，ATP快速荧光检测仪中含有荧光素、荧光索酶等物质，用来快速检测食品表面的微生物，下列说法正确的是( ) A.ATP是细胞中的能量货币，细胞中储存大量ATP为生命活动供能 B.ATP快速荧光检测仪只能检测是否看微生物残留，不能检测数量 C.ATP快速荧光检测仪既可以检测残留的需氧型微生物，也可以检测厌氧型微生物 D.荧光素酶可以催化荧光素转化为荧光素酰腺苷酸 荧光素酰腺苷酸 荧光素 氧合荧光素 荧光素酶 O2 CO2 + AMP 光 ATP PPi C 3.ATP的功能 合成ATP的场所是？ 肌肉收缩过程中的能量变化是？ ATP-ADP快速循环的意义是？ 能快速并源源不断地供能，并使ATP在生物体内维持低含量水平。 C6H12O6→呼吸释放E 释放E→肌肉收缩等 放能反应 放能反应 吸能反应 吸能反应 光能 拓展：细胞储存磷酸肌酸的意义 100 米短跑比赛中，运动员能量的直接来源是存储在 ATP 分子中的，由于 ATP 的数量有限，只能维持短跑约 3s。这时，肌细胞中的磷酸肌酸在肌酸激酶的作用，将其能量转移给ADP，补充生成新的 ATP，可以让运动员再跑 5~6s。短跑比赛结束时，运动员体内的磷酸肌酸基本耗尽。在活动后的恢复期，积累的肌酸又可与 ATP 反应，重新生成磷酸肌酸。 ATP ADP + Pi + 能量 短时间剧烈运动能量很快用完。 磷酸肌酸 ADP + Pi + 能量 肌酸 肌酸激酶 能量 + ADP + Pi ATP 继续提供剧烈运动的能量。 磷酸肌酸形成ATP的速度比糖类等有机物氧化分解形成ATP的速度快。 剧烈运动时， ATP 的水解速率远远大于重新合成的速率。在生物进化过程中，磷酸肌酸的出现解决了 ATP 的供需矛盾。 ATP ADP + Pi + 能量 短时间剧烈运动能量很快用完。 磷酸肌酸 ADP + Pi + 能量 肌酸 肌酸激酶 能量 + ADP + Pi ATP 继续提供剧烈运动的能量。 磷酸肌酸形成ATP的速度比糖类等有机物氧化分解形成ATP的速度快。 如果把 ATP 称为“能量货币”，磷酸肌酸就相当于能量的“黄金储备” 1.磷酸肌酸是一种高能磷酸化合物，它能在肌酸激酶的催化下将自身的磷酸基团转移到ADP 分子中来合成ATP( A—P～P～P)。研究者对蛙的肌肉组织进行短暂电刺激，检测对照组和实验组（肌肉组织用肌酸激酶阻断剂处理）肌肉收缩前后ATP和ADP的含量，结果如下表所示，根据实验结果，下列有关分析正确的是（    ） 磷酸腺苷 对照组/(10-6'mol．g-1) 实验组/(10-6mol ．g-1) 收缩前 收缩后 收缩前 收缩后 ATP 1．30 1．30 1．30 0．75 ADP 0．60 0．60 0．60 0．95 A.对照组中的肌肉组织细胞中无ATP和ADP的相互转化 B.实验组中的肌肉组织细胞中有ATP分解也有ATP合成 C.对照组中的磷酸肌酸没有参与ATP的再生合成 D.实验组数据表明部分生命活动可利用靠近A的磷酸键 B 20世纪50年代，研究者发现ATP在神经系统的信息传递中可以作为一种兴奋性的神经递质发挥作用，并且在内脏、中枢及外周神经系统等多个部位的细胞质膜上发现了ATP受体，可见ATP 还是一种能在细胞间传递信息的信号分子。 拓展：ATP 还是一种能在细胞间传递信息的信号分子 目前，ATP作为药物，主要利用的是其信号分子的作用。 ATP注射液是一种用于心功能不全、脑出血后遗症等疾病的辅助治疗药物 研究证实ATP既是“能量通货”，也可作为神经细胞间信息传递中的一种信号分子，其作为信号分子的作用机理如图所示．请分析回答： 1)从图中可以看出，ATP作为信号分子时，酶和ATP的共同特点是都具有_____。细胞间隙中的ATP在有关酶的作用下，磷酸基团逐个脱落下来，最后剩下的是___。 参考答案：专一性 腺苷 研究证实ATP既是“能量通货”，也可作为神经细胞间信息传递中的一种信号分子，其作为信号分子的作用机理如图所示．请分析回答： 2)典型神经递质和ATP都能引起受体细胞的膜电位变化，如果ATP使受体细胞兴奋，则突触后膜的膜内电位变化是___．若浆细胞产生的某种抗体破坏了ATP的相应受体，从免疫学角度分析，这属于___病。 参考答案：由负变正 自身免疫 研究证实ATP既是“能量通货”，也可作为神经细胞间信息传递中的一种信号分子，其作为信号分子的作用机理如图所示．请分析回答： 3)一些神经细胞不仅能释放典型神经递质，还能释放ATP，两者均能引起受体细胞的膜电位变化． 据图分析，科学家当初推测ATP可作为神经细胞间传递信息的信号分子的实验思路是：①科学家用化学物质阻断___在神经细胞间的信息传递后，发现靶细胞膜能接受到部分神经信号；②科学家寻找到靶细胞膜上有ATP的___。 参考答案：典型神经递质 受体 二、酶 1.酶的本质和功能 化学本质 催化机理 与底物结合的特点 酶活性如何表示 B 2.(2024·宁波十校联考)细胞代谢中某种酶1与其底物、产物的关系如图所示，下列叙述正确的是(　　) A.酶1有活性和无活性不可 相互转化 B.酶1与产物B结合后失去活性， 说明酶的功能由其空间结构决定 C.酶1有两种底物且能与产物B结合，因此酶1不具有专一性 D.酶1与产物B的结合可以促进细胞产生产物A 拓展：酶与底物结合的模型学说 2.酶的特性 （1）专一性 相似底物 一种或者一类 (发散思维类长句)一种酶只能催化一种或少数几种相似底物的反应，称为酶的专一性。请说出其他具有专一(特异)性的化学物质的名称及其主要的生理作用(写出3种即可) 提示　 不科学 （2）高效性 3.实验探究酶的专一性、高效性(活动) （1）探究酶催化的专一性 （2）探究酶催化的高效性 注意：酶相关实验中不适宜的搭配 探究温度对酶活性的影响 探究pH对酶活性的影响 4.影响酶促反应速率的因素 活动：探究pH对酶过氧化氢酶活性的影响 实验步骤： 实验注意点 如何控制酶量 如何防止酶和底物提前接触 如何统计产生的O2量 何时统计产O2量 若只有一个装置，如何测定多个pH实验结果 此外，有机溶剂、重金属离子、酶的激活剂和抑制剂等都会影响酶的活性。 （1）竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂的理解 （2）两者的底物浓度与反应速率的关系曲线图应该是怎么样的？ 拓展：酶的抑制剂 $$