专题3 微专题2 酶和ATP-【创新教程】2026年高考生物大二轮专题增分方案学生用书

答案精析 5.提示：得到能量，从常态转变为容易分解活跃状态 降低 知，丙酮酸分解形成丙酮酸根和H十，两者共同与MPC结合 过氧化氢分解反应的活化能 使MPC构象改变，从而运输丙酮酸根和H十，B正确：结合 6.提示：使尿素分解成氨和二氧化碳丙酮蛋白质 图示可知，H+会协助丙酮酸根进入线粒体，H的变化受 7.提示：酶催化特定化学反应的能力在一定条件下酶所催化 H十浓度的影响，因此线粒体内外膜间隙H变化影响丙酮 某一化学反应的速率 酸根转运速率，C正确；丙酮酸根的运输需要丙酮酸转运蛋 8.提示：35一40℃40一50℃差别较大70℃6.5一8.0 白(MPC)的参与，且需要H+电化学梯度(H十浓度差)，因此 1.54.5-6.5 丙酮酸根的运输效率不仅受丙酮酸根浓度影响，也受PC 9.提示：溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁不能 10.提示：ATP和ADP时刻不停地发生相互转化，并且处于动 的数量及H十浓度的影响，因此并不是线粒体内膜两侧的丙 态平衡之中 酮酸根浓度差越大其转运速率越高，D错误。] 微专题1 细胞的物质输入和输出 微专题2酶和ATP 核心要点 核心要点 1.主动运输胞吞、胞吐主动运输主动运输主动运输 2.(1)①高效性②专一性(2)①温度②底物浓度 自由扩散协助扩散协胁扩散胞吐 4.主动运输胞吐第一光反应第二、三 2.(1)膜上载体蛋白数量有限(2)膜上载体蛋白数量有限 命题重点 (3)呼吸酶的活性 1.A[酶具有专一性，纯棉衣物的主要成分是纤雏素，而该洗 命题重点 衣粉含有的酶为蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶，均无法分解纤雏 1.D「图1中，水分子通过渗透作用进出细胞，A正确：细胞壁 素，故不会损坏纯棉衣物，A错误；洗涤前浸泡可延长酶与污 有保护和支持的作用，所以限制过多的水进入细胞，雏持细 渍的接触时间，提高催化效率，B正确；一定范国内，减少用 胞形态，B正确：图2，细胞发生质壁分离，此时失去的水分子 水量会提高酶的浓度，从而加快反应速率，C正确：酶活性的 是自由水，C正确：与图1相比，图2中细胞发生质壁分离，此 发挥需要适宜温度，高温会破坏其空间结构导致酶活性下 时细胞失去了水，所以图2细胞液浓度更大，D错误。 降，故诗勿使用60℃以上热水，D正确。门 2.C[由题意可知，该细胞可观察叶绿体和细胞质流动，说明 2.C[丙组步骤②应加入2mL淀粉酶溶液，而非蔗糖酶溶液。 细胞没有失活，A错误；①与②的分离，与①的选择透过性有 验证淀粉酶专一性需保持酶相同而底物不同，若加入蔗糖酶 关，其原因就是因为蔗糖可通过全透性的细胞壁，但不能通 则无法证明淀粉酶的作用特性，A错误：第一次60℃水浴是 过具有选择透过性的细胞膜，B错误；与图甲相比，图乙细胞 为酶提供最适温度以催化反应，第二次水浴是斐林试剂与还 处于失水状态，细胞液渗透压升高，吸水能力更强，C正确： 原糖反应的条件，B错误；乙组（淀粉十蒸馏水）未加酶，若未 与图甲相比，图乙细胞体积几乎不变（植物细胞壁的伸缩性 显色说明淀粉本身不含还原糖，若显色则可能底物被污染或 小)，D错误。 分解，因此乙组结果可用于判断淀粉是否含还原糖，C正确： 3.B[高尔基体对蛋白质（如GAA酶）的分拣和运输依赖于 甲组（淀粉十淀粉酶）水解产物为葡萄糖（还原糖），与斐林试 囊泡上的特异性识别蛋白（如SNARE蛋白），确保酶被准确 剂在水浴条件下呈砖红色：丙组（蔗糖十淀粉酶）无水解产 运输到溶酶体，A正确：糖原在溶酶体内堆积会导致溶酶体 物，故丙组出现蓝色，D错误。 内渗透压升高，从而大量吸水引起肿胀甚至破裂，B错误；溶 3.B[耐高温的DNA聚合酶的本质是登白质，基本单位为氨 酶体破裂会破坏其降解功能，导致自噬受阻，代谢废物（如未 基酸，A错误；耐高温DNA聚合酶在细胞内的DNA复制和 降解的糖原)积累，C正确；基因治疗通过导入正常GAA基 体外的PCR反应中均能发挥作用，B正确：缺少引物和缓冲 因可恢复GAA酶活性，缓解糖原堆积问题，D正确。] 液时反应无法启动，C错误：高温保存会破坏酶活性，需低温 4.B[由题图可知，敲除AT1基因后，无AT1蛋白与物质m 保存，D错误。] 结合，导致PIP2s磷酸化增强，A错误；PIP2s磷酸化后其功 4.B[浑浊的滤液为变性的登白质液体，滤液变澄清的时间与 能发生改变（可将H2O2运出细胞），蛋白质的功能与其空间 该蛋白酶活性呈负相关，即蛋白酶活性越强，蛋白质水解越 结构相关，所以可表明PIP2s磷酸化后，其空间结构发生变 快，澄清时间越短，A错误；组3滤液变澄清时间最短，说明 化，B正确：敲除AT1基因的植物细胞在高盐碱环境中，细胞 酶活性最高，酶促反应速率最快，B正确：若实验温度为 失水，依然能发生质壁分离，C错误：AT1基因的研究有助于 52℃，可能酶活性大于第3、4组，时间可能小于4min,C错 提高植物抗逆性，体现了生物多样性的直接价值，因为对人 误：组5蛋白酶已经失活，实验后再将组5放置在57℃，滤 类有现实的科研等方面的益处，而不是潜在价值，D错误。 液也不会澄清，D错误。 5.D[肌肉收缩通过肌球蛋白与肌动蛋白相互作用，需要 5.C[Na在液泡中积累，可提高细胞液的渗透压，有利于酵 ATP水解供能，A不符合题意；光合作用暗反应中C的还 母细胞吸水，A正确；液泡膜上的蛋白N可将Na十以主动运 原需要消耗ATP(来自光反应产生的ATP),B不符合题意： 输的方式转运到液泡中，由此可知登白N为载体蛋白，载体 ATP为主动运输供能时载体蛋白空间结构发生变化，Ca2+ 蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且 载体登白磷酸需ATP水解提供磷酸基团和能量，C不符合 每次转运时都会发生自身构象的改变，B正确；在NaCl浓度 题意；水的光解发生在光反应阶段，由光能驱动，不消耗 稳定在100mmol/L的液体培养基中培养酵母菌，酵母菌细 ATP,反而生成ATP,D符合题意。] 胞膜上的蛋白W可将Na排出细胞，使细胞质基质中Na浓 6.C[所有生物活细胞中都含有ATP,不同细胞中ATP浓度 度不超过30mmol/L,由此可知，蛋白W逆浓度梯度将Na 差异不大，这是以荧光强度反应来检测微生物含量的前提， 排出细胞，属于主动运输，需要消耗能量，C错误；Na通过 A正确：该检测仪不能对细菌体内的糖类、蛋白质进行测定， 离子通道进入细胞时，不需要与通道蛋白结合，D正确。] 仅检测ATP,不直接测其他有机物，B正确；荧光素在ATP 6.C[胞吞过程是一个耗能过程，需要消耗能量，去睡液酸糖 作用下被激活是ATP水解为ADP是吸能反应，荧光素被激 蛋白的胞吞也不例外，A正确；胞吞过程中细胞膜会发生形 活需要化学能，在这个过程中化学能转变为光能，C错误；病 态的改变，这依赖于膜脂的流动性，所以去睡液酸糖蛋白的 毒无ATP合成能力，因此ATP荧光检测仪检测不出样品中 胞吞离不开膜脂的流动，B正确：已知蛋白R功能缺失与人 病毒的含量，D正确。] 血液低胆固醇水平相关，蛋白R参与去睡液酸糖蛋白的胞吞 7.D「从题图中可以看到，PTS系统能够将葡萄糖转运进细 和降解从而调节胆固醇代谢，那么抑制蛋白R合成，会使蛋 胞，且该过程需要PEP高能磷酸化合物供能，因此在低糖环 白R减少，可能导致血液中胆固醇水平降低，而不是增加， 境下，该系统能发挥作用使细菌高效摄取葡萄糖，A正确；酶 C错误：溶酶体中含有多种水解酶，能够分解衰老、损伤的细 ⅡC参与葡萄糖的跨膜运输以及磷酸化过程，其结构改变必 胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌等，去睡液酸糖蛋 然会影响这两个过程，B正确；由题图可知，PEP水解产生能 白被胞吞后可以在溶酶体中被降解，D正确。门 量，用于细胞通过PTS吸收葡萄糖的过程，C正确：PEP是 7.C [协助扩散是顺浓度梯度运输，不需要消耗ATP,A错 提供能量以及磷酸基团的物质，若PEP供应不足，PTS的转 误：被动运输包括自由扩散和协助扩散，都是顺浓度梯度进 运效率会降低，同时糖的磷酸化也会受到影响，因为没有足 行的，B错误；载体蛋白在转运物质时，会与被转运物质结 够的磷酸基团供应，D错误。门 合，自身构象发生改变，从而实现物质的跨膜运输，C正确： 8.C[ATP荧光检测仪的检测原理是荧光素酶在ATP参与 主动运输转运物质时需要载体蛋白协助，而不是通道蛋白， 下，能催化荧光素产生氧化荧光素并发出荧光，且荧光强度 通道蛋白一般用于协助扩散，D错误。] 与ATP含量成正比，由此可知，ATP荧光检测仪中含有荧 8.D[MPC功能减弱会抑制丙酮酸进入线粒体，就会有更多 光素和荧光素酶，A正确：能产生ATP的生物才能用ATP 的丙酮酸在细胞质基质中进行无氧呼吸，从而导致产生更多 荧光检测仪检测，病毒不能产生ATP,故ATP荧光检测仪检 的乳酸，动物细胞中乳酸积累将会增加，A正确：结合图示可 测不出样品中病毒的含量，B正确；荧光素酶在ATP参与 ·239 ㄧ生物学 下，能催化荧光素产生氧化荧光素并发出荧光，由此可知，该 微专题1光合作用与细胞呼吸的原理 过程伴随着ATP水解供能，即荧光素酶催化的反应是吸能 核心要点 反应，ATP中的化学能转化为光能，C错误：所有生物活细胞 1.有氧呼吸无氧呼吸产生酒精 中都含有ATP,不同细胞中ATP浓度差异不大，这是以荧光 2.(1)CC、NADPH、ATPC、NADPH、ATPC 强度反应来检测微生物含量的前提，D正确。门 (2)C、NADPH、ATPC3 CC、NADPH,ATP 命题预测 3.(1)①H2O②NADPH③(CH2O)④CO2+H2O+能量 1.D[由题图可知，即SGLT逆浓度梯度将葡萄糖从肠腔侧转 ⑤C2HOH+CO2(3)还原C 运进小肠上皮细胞，葡萄糖逆浓度梯度进入细胞的驱动力是 (4)①CO2的固定②C③C的还原④丙酮酸⑤呼吸 利用了Na十浓度梯度所蕴含的势能，其运输方式为主动运 Ⅱ⑥NADPH⑦CH2O⑧H2O⑨呼吸Ⅱ光合作用 输，A正确：SGLT顺浓度梯度将Na十从肠腔侧转运进小肠 ⑩有氧呼吸 上皮细胞，该运输方式为协助扩散，B正确：一种载体蛋白往 4.细胞呼吸大于光补偿点 往只适合转运特定的物质，细胞膜上载体蛋白的种类、数量 5.(1)负值 呼吸速率 载体蛋白空间结构的变化对许多物质的跨膜运输起着决定 命题重点 性的作用，细胞膜的选择透过性与细胞膜上的载体蛋白有 1.B[有氧呼吸第一阶段的物质变化为葡萄糖分解为丙酮酸 关，C正确；Na进细胞的运输方式是顺浓度进行的协助扩 和NADH(不需要氧的参与)，第二阶段丙酮酸和H2O反应 散，不需要消耗ATP,运输速率不受氧气浓度的影响，Na 产生CO,和NADH(不需要氧直接参与)，第三阶段NADH 出细胞的运输方式是逆浓度进行的主动运输，需要消耗 和O2反应生成HO,A错误，B正确；无氧呼吸第一阶段和 ATP,运输速率会受氧气浓度的影响，D错误。] 有氧呼吸第一阶段完全相同，无氧呼吸第二阶段的物质变化 2.C[由图可知，细胞液的pH为3一6，胞质溶胶的pH为7.5， 是丙酮酸和NADH反应产生乳酸或者酒精和CO2,无氧呼 说明细胞液的H十浓度高于胞质溶胶，若要长期维持膜内外 吸只在第一阶段释放出少量的能量，因此在无氧呼吸过程中 的H十浓度梯度，需通过主动运输将胞质溶胶中的H+运输 葡萄糖分子中的大部分能量储存在酒精或乳酸中，C、D 错误。 到细胞液中，A正确：通过离子通道运输为协助扩散，C NO与通过离子通道进入液泡属于协助扩散，不需要ATP直 2.AB[①为有氧呼吸第一阶段，发生在细胞质基质，②为有 氧呼吸第二阶段（丙酮酸分解为二氧化碳并产生NADH),发 接供能，B正确：液泡膜上的载体蛋白能将H十转运出液泡的 生在线粒体基质；③为有氧呼吸第三阶段(NADH与氧气结 同时将细胞质基质中的Na十、Ca2十转运到液泡内，说明 合生成水)，发生在线粒体内膜。②和③发生在线粒体，A正 Na,Ca2十进入液泡的直接驱动力是液泡膜两侧的H电化 确：有氧呼吸第三阶段（③）中，NADH通过电子传递链将电 学梯度，因此该过程Na+、Ca十的进入液泡的方式为主动运 子传递给氧气，最终与质子结合生成水。NADH直接参与 输，需要消耗能量，能量由液泡膜两侧的H十电化学梯度提 了水的形成，B正确：①（有氧呼吸第一阶段）可正常进行，但 供，C错误；白天蔗糖进入液泡，使光合作用产物及时转移， ②（有氧呼吸第二阶段）需要线粒体和氧气参与，无氧时植物 减少光合作用产物蔗糖在细胞质基质中过度积累，有利于光 细胞转向无氧呼吸，丙酮酸在细胞质基质中转化为酒精和二 合作用的持续进行，D正确。] 氧化碳，不进行②过程，C错误：无氧呼吸仅第一阶段（①）产 3.C[GTP中G表示鸟苷，P表示磷酸基团，则GTP是由鸟 生少量ATP,第二阶段不产生ATP,NADH的能量用于还原 嘌吟，核糖和3个磷酸基团结合而成，A错误；ARF由非活跃 丙酮酸（如生成酒精），未转移到ATP中，D错误。 状态转化为活跃状态，增加一个磷酸，其空间结构发生改变， 3.C[葡萄糖分解为丙酮酸是细胞呼吸的第一阶段，发生在细 B错误；ARF结合GDP的不活跃状态和结合GTP的活跃状 胞质基质中，人体细胞和酵母菌的场所相同，A错误：有氧呼 态，则ARF由不活跃状态转化为活跃状态需要储存能量，属 吸第二阶段是丙酮酸与水反应生成CO2和[H],O2参与的 于吸能反应，C正确；核糖体无膜，运输货物蛋白的囊泡可能 是第三阶段（与[H门结合生成水），B错误；人体细胞和酵母菌 来自内质网或高尔基体，体现膜的流动性，D错误。 有氧呼吸各阶段均能产生ATP,第一、第二阶段能产生[H], 4.B[根据题千信息可知，开关蛋白具有GTP水解酶的作用， 第三阶段利用[H],无氧呼吸第一阶段产生少量ATP和[H 可以降低化学反应的活化能，A正确；图中显示信号输入过 (后续被消耗)，因此两者呼吸作用均能产生[H]和ATP, 程需提供额外的GTP替换开关蛋白上的GDP,B错误；GDP C正确：人体细胞无氧呼吸产物为乳酸，不产生CO2:酵母菌 释放出一个磷酸后变为鸟嘌呤核糖核苷酸，可参与形成 无氧呼吸产物为CO2和酒精，D错误。] RNA,C正确：活化和非活化的开关蛋白都含有肽键，故都可 4.C[部位1是线粒体基质，进行有氧呼吸第二阶段的反应， 与双缩脲试剂发生紫色反应，D正确。] 产生少量ATP:部位2是线粒体内膜，进行有氧呼吸第三阶 专题四 光合作用与细胞呼吸 段的反应，可以产生大量ATP:部位3是线粒体外膜，没有 网络重构 ATP生成；部位4是细胞质基质，可以进行有氧呼吸第一阶 光能 段的反应，产生少量ATP。C正确。] ①CO2+H2O (CH20)+O2 ②叶绿体类囊体的薄 叶绿体 5.D[载体蛋白的作用机制通常需要与底物结合后才能转运 膜上③叶绿体基质 ④细胞质基质⑤细胞质基质 物质。NTT作为载体蛋白，运输ATP、ADP和Pi时需要结 No.1 知识查漏 合底物，A错误：黑暗条件下，叶绿体内膜的载体蛋白NTT 顺浓度梯度运输ATP、ADP和Pi,因此不是主动运输，B错 × 2.×3./4./5./6.×7.×8./ 9.× 10.× 误；黑暗条件下，叶绿体无法进行光反应，自身不能合成 N。.2概念清障 ATP。此时进入叶绿体基质的ATP可来自细胞呼吸，但细 1.提示：澄清石灰水浑浊程度或溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的 胞呼吸产生ATP的场所包括细胞质基质（糖酵解）和线粒体 时间长短 (有氧呼吸第二、三阶段)，C错误；光照充足时，叶绿体类囊 2.提示：蛋白质、糖类和脂质 体膜上进行光反应合成ATP,需要消耗大量ADP和Pi作为 3.提示：减弱水果和粮食的呼吸作用 原料。此时叶绿体基质中的ADP和Pi会优先被类最体膜利 4.提示：根细胞无氧呼吸产生的酒精会对根系造成伤害 用，导致叶绿体基质中ADP浓度降低。由于NTT顺浓度梯 5.提示：使根细胞进行充分的有氧呼吸，从而有利于根系的生 度运输ADP(从叶绿体基质到细胞质基质)，当叶绿体基质中 长和对无机盐的吸收，促进农作物生长 可吸收更多的 ADP不足时，NTT运出ADP的数量会减少甚至停止， CO2,缓解全球气候变暖现象 D正确。 6,提示：有色塑料薄膜主要透过同色光，其他色光很少或不能 6.ACD[单细胞藻叶绿体类囊体薄膜上送行水的光解产生 透过，光照强度会减弱，不利于光合作用，日光中各种颜色的 O2,同时产生的电子和H十用于NADPH的合成，在叶绿体 光均能透过无色透明的塑料薄膜，光照强度较大，有利于光 基质中蛋白F利用H和NADPH生成H2,产生O2与产生 合作用 H2的过程既有联系又相对独立，两者可以同时进行，A错 7.提示：光的波长越短，在水中的穿透性越强，所以吸收红光的 误。根据题干和题图可知，混合均匀后的致密菌一藻体比松 绿藻分布于海水的浅层，吸收黄绿光的褐藻分布于海水的中 散菌一藻体产生的H2多，故推测菌一藻体的致密程度可影 层，吸收蓝紫光和绿光较多的红藻分布于海水深层 响H2生成量，B正确。题干指出单细胞藻叶绿体基质中的 8.提示：不断缩短光照时间后杀死小球藻，同时提取产物并分 蛋白F可利用H和光合作用产生的NADPH生成H2,故 析，直到最终提取物中只有1种放射性代谢产物，该物质即 H2产生的场所是叶绿体基质，C错误。培养至72h,致密 为CO2转化成的第一个产物 菌一藻体产生的H,含量明显高于松散菌一藻体，说明致密 9.提示：有机肥被微生物分解成CO2、H2O和无机盐，可提高 菌一藻体消耗了较多的光反应产物NADPH用于生成H2。 作物的光合速率 已知任意时刻2体系之间的光反应速率无差异，故致密菌 ·2401生物学 C.通过蛋白W外排Na+的过程不需要细胞提 8.(2025·陕晋青宁卷)丙酮酸是糖代谢过程的重 供能量 要中间物质。丙酮酸转运蛋白(MPC)运输丙酮 D.Na+通过离子通道进入细胞时不需要与通道 酸通过线粒体内膜的过程如图。下列叙述错误 蛋白结合 的是 () 6.(2025·湖南高考真题)蛋白R功能缺失与人血 丙酮酸→丙酮酸根+H 液低胆固醇水平相关。蛋白R是肝细胞膜上的 低pH 受体，参与去唾液酸糖蛋白的胞吞和降解，从而 线粒体内外膜间隙 线粒体内膜 调节胆固醇代谢。下列叙述错误的是 ( ) 线粒体基质 A.去唾液酸糖蛋白的胞吞过程需要消耗能量 高pH B.去唾液酸糖蛋白的胞吞离不开膜脂的流动 A.MPC功能减弱的动物细胞中乳酸积累将会 C.抑制蛋白R合成能增加血液胆固醇含量 增加 D.去唾液酸糖蛋白可以在溶酶体中被降解 B.丙酮酸根、H+共同与MPC结合使后者构象 7.(2025·云南高考真题)细胞作为生命活动的基 改变 本单位，需要与环境进行物质交换。下列说法正 C.线粒体内外膜间隙pH变化影响丙酮酸根转 确的是 ( 运速率 A.协助扩散转运物质需消耗ATP D.线粒体内膜两侧的丙酮酸根浓度差越大其转 B.被动运输是逆浓度梯度进行的 运速率越高 C.载体蛋白转运物质时自身构象发生改变 C温馨提西 D.主动运输转运物质时需要通道蛋白协助 学习至此，请完成配套专题精准强化5 微专题2 酶和ATP 核心要点 1.四个角度区别酶和激素 续表 产生 酵、几乎所有活细胞都产生 藏素，只有内分泌细胞才产生 ①图1中加酶的曲线和加无机催化剂的曲线比 本质 酶·绝大多数为蛋白质，极少数为RNA 较，表明酶具有 素蛋白质、多肽、固醇、氨基酸衍生物等 ②图2中两曲线比较，表明酶具有 酶 作用 →唯一作用为“催化”，即降低化学反应活化能 机制 激素作为“信号分子”作用于相应靶细胞，改变 (2)影响酶促反应速率的因素曲线 细胞代谢状况 反应前后其性质与量均不改变，故可多次 、去向 利用 激素 发挥作用后即被灭活 2.辨析酶的特性及影响因素的三类曲线 滋0 最适pH pH 0 底物浓度 (1)酶的特性曲线 图1 图2 图3 加酶加无机催化剂 酶A ①分析图1和图2： 和pH通过影响酶 平衡点 不加酶 的活性来影响酶促反应速率 酶B 时间 O反应物A浓度 ②分析图3：OP段的限制因素是 图1 图2 P点以后的限制因素则是酶浓度 为什么胃不会被胃液消化掉？胃蛋白酶原没有生物活性，不会消化胃自身组织。当人吃进蛋白质食 ·24·物后，在神经一体液调节下，盐酸分泌增多，使胃蛋白晦原成为有生物活性的胃蛋白酶，把蛋白质分解成多 肽。另外，黏液也能保护胃壁组织，还能中和胃酸，减弱胃蛋白酶的作用，防止破坏胃黏膜。 第一篇专题三细胞代谢的保障丨 特别提醒 解答坐标曲线题的“四步曲” 4.细胞内ATP的产生与消耗 一看 两坐标轴的含义：分清自变量与因变量，了解两个变 气量的关系（横轴表示自变量，纵轴表示因变量） 转化场所 常见的生理过程 曲线的变化：利用数学模型法观察同一条曲线的升、 降或平的变化，掌握变量变化的生物学意义。如在分 消耗ATP: 胞吞、 析影响酶促反应速率的因素时，一般情况下，反应速 细胞膜 率未达到最大时，限制因素是横坐标所表示的因素， 当反应速率达到最大后，限制因素是除横坐标所表示 的因素之外的其他因素 细胞质 三看 「关键点：曲线的起点、终点、顶点、转折点、交叉点 产生ATP:细胞呼吸 阶段 等，理解关键点的意义 基质 「不同曲线的变化：理解曲线之问的内在联系，找出不 四看入同曲线的异同及变化的原因 产生ATP: 3.酶的相关实验探究 叶绿体 消耗ATP:暗反应和自身DNA复 清水 制、转录、蛋白质合成等 催化 →对照组： 反应物是 反应物+ 作用 →实验组： 等量相应的酶溶液 否被分解 产生ATP:有氧呼吸 阶段 相应酶溶液 线粒体 →对照组： 消耗ATP:自身DNA复制、转录、蛋 酶 反应物是 不同 反应物+ →否被分解 白质合成等 等量的另 专一性 L,实验组： 种酶溶液 核糖体 消耗ATP:蛋白质的合成 反应物 对照组：等量相相应反应 同的酶+ 检测反应物是 不同 等量的另 否被分解 细胞核 消耗ATP:DNA复制、转录等 一实验组：溶液 一种反应物 酶的相关实验 高效性 →对照组 无机催化剂 特别提醒 反应物+ 等量相应 检测底物分 ,实验组： 的酶溶液 解速率 (1)ATP≠能量 底物 酶 ATP是一种高能磷酸化合物，是一种储能物 各自在所控制的温度下处理一段时间 质，不能将两者等同起来。 温度对酶 底物与相应温度的酶混合 (2)生命活动需要消耗大量能量，但细胞中ATP含 活性的影响 量很少。其供应取决于ATP与ADP之间快速 在各自所控制的温度下保温一段时间 转化。 检测 (3)ATP合成时可产生水，ATP水解时需消耗水。 酶液 酶液 酶液 (4)ATP并非“唯一”的直接能源物质，直接能源物 pH2… IPH, pH对酶活性的影响 各自与等量底物混合 质除ATP外，还有GTP,CTP、UTP等。 反应一段时间 (5)光合作用的光反应阶段产生的ATP只能用于 检测 暗反应，不能用于其他生命活动。 命题重点 [命题点1] 酶的本质、作用特性及实验 2.(2025·江苏高考真题)为探究淀粉酶是否具有 1.(2025·北京高考真题)某种加酶洗衣粉包装袋 专一性，有同学设计了实验方案，主要步骤如表。 上注有下列信息：本品含有蛋白酶、脂肪酶和淀 下列相关叙述合理的是 粉酶；洗涤前先浸泡15~20min,特别脏的衣物 步骤 甲组 乙组 丙组 可减少浸泡用水量；请勿使用60℃以上热水。 加入2mL淀 加入2mL淀 加入2mL蔗 ① 粉溶液 下列叙述错误的是 粉溶液 糖溶液 ( A.该洗衣粉含多种酶，不适合洗涤纯棉衣物 加入2mL淀 加入2mL蒸 ② 粉酶溶液 B.洗涤前浸泡有利于酶与污渍结合催化其分解 馏水 C.减少浸泡衣物的用水量可提高酶的浓度 60℃水浴加热，然后各加入2mL斐林试剂， ③ 再60℃水浴加热 D.水温过高导致酶活性下降 25· 1生物学 A.丙组步骤②应加入2mL蔗糖酶溶液 6.(2025·福建厦门模拟预测)执法人员常使用 B.两次水浴加热的主要目的都是提高酶活性 ATP荧光检测仪检测餐饮行业用具的微生物含 量。检测原理是荧光素酶能催化被ATP提供的 C.根据乙组的实验结果可判断淀粉溶液中是否 能量激活的荧光素发生反应，产生氧化荧光素并 含有还原糖 发出荧光，且荧光强度与ATP含量成正比。下 D.甲、丙组的预期实验结果都出现砖红色沉淀 列相关叙述错误的是 () A.细菌体内的ATP含量相对稳定，这是该测定 3.(2025·黑吉辽蒙卷)下列关于耐高温的DNA聚 方法的重要前提 合酶的叙述正确的是 ( B.该检测仪不能对细菌体内的糖类、蛋白质进行 A.基本单位是脱氧核苷酸 测定 C.荧光素在ATP作用下被激活是放能反应， B.在细胞内或细胞外均可发挥作用 ATP中的化学能转化为光能 C.当模板DNA和脱氧核苷酸存在时即可催化 D.ATP荧光检测仪检测不出样品中病毒的含量 反应 7.(2025·山东德州三模)磷酸转移酶系统(PTS) D.为维持较高活性，适宜在70℃~75℃下保存 由酶I、酶Ⅱ和HPr蛋白组成，是普遍存在于细 菌中的葡萄糖转运系统，其转运机制如图所示， 4.(2025·浙江1月高考真题)取鸡蛋清，加入蒸馏 PEP是一种高能磷酸化合物。下列说法错误 水，混匀并加热一段时间后，过滤得到浑浊的滤 的是 ) 液。以该滤液为反应物，探究不同温度对某种蛋 (葡柜精 p P®魔I人 属Bo 白酶活性的影响，实验结果如表所示。 组别 1234 5 丙酮酸（酶D@(HP 温度（℃） 27374757 67 葡萄就① 滤液变澄 清时间(min) 1694650min未澄清 A.PTS的存在使细菌在低糖的环境中仍能高效 摄取葡萄糖 据表分析，下列叙述正确的是 ( B.酶ⅡC的结构改变影响葡萄糖的跨膜运输及 A.滤液变澄清的时间与该蛋白酶活性呈正相关 其磷酸化过程 B.组3滤液变澄清时间最短，酶促反应速率最快 C.细胞通过PTS吸收葡萄糖的过程需消耗PEP 水解产生的能量 C.若实验温度为52℃，则滤液变澄清时间 D.若PEP供应不足，PTS的转运效率会降低，但 为4~6min 糖的磷酸化不受影响 D.若实验后再将组5放置在57℃，则滤液变澄 8.(2025·陕西汉中模拟预测)腌制的泡菜往往含 有大量的细菌，可利用“荧光素一荧光素酶生物 清时间为6min 发光法”对市场上泡菜中的细菌含量进行检测。 [命题点2]ATP的结构和功能 荧光素接受细菌细胞ATP中提供的能量后被激 5.(2025·河北高考真题)ATP是一种能为生命活 活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发 出荧光，根据发光强度可以计算出生物组织中 动供能的化合物，下列过程不消耗ATP的是 ATP的含量。下列相关叙述错误的是() A.ATP荧光检测仪中含有荧光素和荧光素酶 A.肌肉的收缩 B.ATP荧光检测仪检测不出样品中病毒的含量 B.光合作用的暗反应 C.荧光素酶催化的反应是放能反应，ATP中的 化学能转化为光能 C.Ca2+载体蛋白的磷酸化 D.因不同细胞中ATP浓度差异小，所以荧光强 D.水的光解 度可反映微生物数量多少 渗透压与海水淡化技术当用只能让水透过的半透膜时，从淡水侧流向海水侧的水分子较多，海 ·26·水侧液面升高。海水淡化技术利用半透膜，通过对海水加压的方式克服渗透压将海水转化为淡水。 第一篇专题三 细胞代谢的保障 命题预测 一 、特殊跨膜运输图解 GLUT-2 回回 回白 葡萄糖 (1)Na+-K+泵 肠 腔 Na-K泵属于复合蛋白，既能催化ATP水解，又能介： 侧 导Na和K逆浓度梯度的主动运输 ATP Na-K+泵 3Na 每消耗一个ATP分子， 门 逆浓度梯度泵出三个 小肠上皮细胞 K结合Na*和泵入两个K,保 位点 持膜内高钾、膜外高 A.SGLT逆浓度梯度将葡萄糖从肠腔侧转运进 钠的不均匀离子分布 Na结合位点 小肠上皮细胞 细胞质ATP ADP +Pi 2K) B.SGLT顺浓度梯度将Na十从肠腔侧转运进小 (2)质子泵 肠上皮细胞 利用ATP水解释放的 利用H+顺浓度梯度跨 C.细胞膜的选择透过性与细胞膜上的载体蛋白 能量，逆浓度梯度转运 :膜运输产生的能量来 H+的质子泵 合成ATP 有关 D.Na十进出该细胞的运输速率均不受氧气浓度 细胞质基质 H 溶酶体腔 (pH=7.0) H ATP 的影响 (pH=5.0) ADP+Pi 含多种水解酶 2.(2024·浙江6月选考，15)植物细胞胞质溶胶中 HH H -质子泵 的CI一、NO通过离子通道进入液泡，Na、Ca2 ATP ADP+Pi B H 主动运输 逆浓度梯度转运到液泡，以调节细胞渗透压。白天 女耳协助扩 H 光合作用合成的蔗糖可富集在液泡中，夜间这些蔗 (3)协同运输 糖运到胞质溶胶。植物液泡中部分离子与蔗糖的 钠驱动的葡萄糖载体蛋白可利用钠-钾 转运机制如图所示。下列叙述错误的是 ( 泵产生的Na浓度梯度来推动蔺萄糖 进入小肠上皮细胞，这种方式叫协同 运输，属于主动运输 细店 ,主动运输 (pH3-6 离子通道 Na'oo oooo 一钠-钾柔 898888 R888998898889 88888 ￥8886666668 胞质溶胶 钠驱动的 Na'o (pH7.5) 葡萄糖载 ATP ADP+Pi 体蛋白葡萄糖 Na 主动运输 A.液泡通过主动运输方式维持膜内外的H+浓 (利用膜两侧离子电化 、协助扩散 主动运输 学梯度即Na浓度梯度) 度梯度 1.(2025·甘肃酒泉模拟)小肠上皮细胞的细胞膜 B.CI厂、NO3通过离子通道进人液泡不需要 上有多种载体蛋白，如肠腔侧膜上的载体为钠依 ATP直接供能 赖的葡萄糖转运体(SGLT),基底侧膜上的载体 C.Na+、Ca2+进入液泡需要载体蛋白协助，不需 分别为葡萄糖转运体(GLUT-2)和Na+一K 要消耗能量 泵。如图为小肠上皮细胞物质跨膜运输示意图。 D.白天液泡富集蔗糖有利于光合作用的持续 下列叙述错误的是 进行 -0 27 1生物学 二、ARF的循环机制 运输到特定的亚细胞位点。以下叙述正确的是 ARF与其他小G蛋白一样，它的活性是通过 () GTP与GDP循环来实现的（如图）。它受到3 A.GDP是由鸟嘌呤、核糖和3个磷酸基团结合 种细胞因子的调节：l.鸟苷酸交换因子(guanine 而成 nucleotide exchange factors,GEFs),2.GTP B.ARF由非活跃状态转化为活跃状态，其空间 激活蛋白(GTP酶activating proteins,GAPs), 结构不会发生改变 3.鸟苷酸解离抑制因子(guanine nucleotide C.ARF由非活跃状态转化为活跃状态是一个吸 dissociation inhibitors,GDIs)。在ARF无活性 能反应 的状态下，ARF以GDP结合形式存在于胞质 D.运输货物蛋白的囊泡可能来自核糖体、内质 中；当被GEF激活后，ARF转化为GTP结合形 网或高尔基体 式，此时ARF处于活化状态，它能与下游不同的 4.(2025·河北普通高中模拟)GTP结合蛋白是一 效应器分子相互作用，从而执行生理功能。GTP 类参与信号传递的开关蛋白，该类开关蛋白与 酶激活蛋白(GAPs)则具有不同的活性，它激活 GTP结合后被激活，输出信号后，开关蛋白具有 ARF内在的GTP酶活性，使其形成GDP结合 的GTP水解活性将与其结合的GTP水解成 形式，失活后的ARF不再和效应器结合；最后失 GDP,使开关处于非活性态。下列说法错误的是 活态的ARF与GDI结合，从膜上转移到胞质， ( 为下一次循环做准备。ARF小G蛋白复合体这 关闭 信号输入 种调节方式和生理功能在所有真核生物中保守 GDP ® GDP 存在，虽然它的分子量很小，但是对于生物的生 GTP结合 GTP水解 GTP 命活动发挥着至关重要的作用。 开启 GDP GEF GTP GTP GDP/GTP- exchange Protein 信号输出 (lnactive) (Active) ARF-GDP ARF的循环 ARF-GTP A.开关蛋白具有降低化学反应活化能的能力 (Cytosolic) (Membr associated B.信号输入过程中GDP需结合一个磷酸形 GTPase-activating protein P GAP 成GTP 3.(2025·广东佛山高三模拟)ARF家族蛋白是分 C.GDP释放出一个磷酸后的产物可参与形 泌、内吞等过程的关键引发因子，ARF家族蛋白 成RNA 在与GDP结合的非活性状态和与GTP结合的 D.活化和非活化的开关蛋白都可与双缩脲试剂 活性状态之间循环(GTP和ATP的结构和性质 发生紫色反应 相似，仅是碱基A被G替代)。活性状态的 ⊙温馨提弱 学习至此，请完成配套专题精准强化6 ARF家族蛋白能募集胞质蛋白进入囊泡，然后 酶的芳踪我们的衣食用品，处处都有酶的芳踪。加酶洗衣粉能加速清洁衣物，淀粉酶类是餐厅洗碗 ·28·机的洗涤剂的成分，乳糖醇能降解乳糖为萄萄糖和半乳糖，获得没有乳糖的牛乳制品，果胶酶，纤维素酶能处 理果肉，能提高果汁产品的出汁率、缩短出汁时间、提高果汁质量，还能用于饲料的加工。