专题一 命题新情境一 ATP驱动泵、偶联协同转运蛋白、光驱动泵-【衡中学案】2026年高考生物二轮总复习学案（多选版）

与，且需要H电化学梯度(H浓度差)供能，因此丙酮酸根 的运输效率不仅受丙酮酸根浓度影响，也受MPC的数量及 H浓度的影响，因此并不是线粒体内膜两侧的丙酮酸根浓度 差越大其转运速率越高，D错误。 例7.AO,从肺泡向肺毛细血管扩散属于自由扩散，速率由O, 浓度差决定。因此呼吸时O2从肺泡向肺毛细血管扩散的速 率受O2浓度的影响，A正确；心肌细胞主动运输Ca2+时，载 体蛋白需结合Ca2+并催化ATP水解，还需结合磷酸基团从而 磷酸化，并非仅与C2+结合，B错误；葡萄糖进人红细胞为协 助扩散，需要红细胞膜上葡萄糖载体蛋白参与，而载体蛋白数 量可能受细胞代谢调控，因此速率与代谢有关，C错误：集合 管中N重吸收主要通过主动运输（如钠钾泵），需载体蛋白 协助，且Na通过通道蛋白运输时并不与通道蛋白结合，D 错误。 例8.(1)主动运输需要呼吸作用提供能量，O2浓度小于a点，根 细胞对NO,的吸收速率与O,浓度呈正相关 (2)主动运输需要载体蛋白，此时载体蛋白数量达到饱和 (3)甲的NO,最大吸收速率大于乙，需要能量多，消耗O,多 (4)定期松土 【解析】(1)由图可知，当氧气浓度小于点时，随着O,浓度 的增加，根细胞对NO的吸收速率也增加，说明根细胞吸收 NO?需要能量的供应，为主动运输。(2)主动运输需要能量 和载体蛋白，呼吸作用可以为主动运输提供能量，02浓度大于 a时作物乙吸收NO3的速率不再增加，能量不再是限制因素， 此时影响根细胞吸收NO?速率的因素是载体蛋白的数量，此 时载体蛋白数量达到饱和。(3)由曲线图分析，当甲和乙根细 胞均达到最大的NO3的吸收速率时，甲对应的O2浓度及 NO,吸收速率大于乙，因此可推测甲根部细胞的呼吸速率大 于作物乙。(4)在农业生产中，需要定期松土，增加土壤中的 含氧量，促进根细胞的有氧呼吸，为主动运输吸收矿质元素提 供能量。 热点情境 直击高考方向 命题热点一 1.D由题可知，SRP和DP结合才能使核糖体停靠到内质网 上，使多肽链正确进入内质网腔进行加工，A正确：翻译的场 所在核糖体，模板是RNA,核糖体可按照mRNA的信息将氨 基酸合成多肽链，B正确：核糖体中蛋白质的合成与多种RNA 有关，mRNA作为模板，RNA转运氨基酸，RNA参与构成核 糖体，C正确：SRP合成缺陷的浆细胞中内质网并不一定有缺 陷，只是无法将核糖体停靠到内质网上进行蛋白质的加工，D 错误。 2.B利用COPI包被囊泡 COP I 将驻留蛋白运输回内质 网，胰岛细胞分泌的胰岛 素、胰高血糖素是分泌蛋 白，不是驻留蛋白，A正确 内质网驻留蛋白利用 内质网 高尔基体 COPI包被囊泡运输回内 质网的过程消耗能量，B错误：内质网驻留蛋白的一端有一段 回收信号序列，高尔基体特定区域的受体蛋白会识别这些回 收信号序列，在细胞物质运输中，各类小泡和细胞器可沿着细 胞骨架定向转运，所以COPI包被囊泡运输过程需要信号分 33 子的识别及细胞骨架的参与，C正确：COPI包被囊泡将内质 网驻留蛋白运回内质网，体现了生物膜的流动性，D正确。 3.B图中所示分泌过程存在囊泡与细胞膜的融合，可使细胞膜 成分发生更新，A正确；由图示可知信号分子与细胞膜上的受 体结合，未进人细胞，B错误；神经递质的释放需要轴突的兴 奋，激素的分泌也是需要一定的刺激，符合信息分子与受体结 合、信号转导再释放，因此主要属于调节型分泌，C正确；囊泡 与细胞膜的融合依赖于膜的流动性，D正确。 4.ATAP剪切因子可能是一种限制酶，能将DNA切成片段，A 错误；EV作为细胞外囊泡，可以游走在血液中，其中含有端 粒，因此可以从血液中获得端粒囊泡，作为药物或疫苗的载 体，B正确：该研究发现的新机制表明端粒囊泡中还携带了帮 助端粒与T细胞染色体末端融合的Rad51重组因子，可见有 望实现端粒的延长，延缓衰老，在延长人类寿命方面发挥作 用，C正确：题中信息表明Rad51重组因子可以延长T细胞的 端粒，减缓T细胞的衰老，进而为延缓衰老提供思路，D正确。 5.(1)溶酶体抗体 (2)囊泡上的蛋白质A与细胞膜上的蛋白质B特异性结合 控制物质进出细胞和信息交流（或信息传递） (3)等量含Sedlin蛋白抑制剂的溶液a组细胞中③的放射 性低于b组细胞中③的放射性，且a组细胞中④的放射性高 于b组细胞中④的放射性 【解析】(1)囊泡Y内“货物”为水解酶，由此推测结构⑤可 能是溶酶体。若该细胞为浆细胞，则乙图中的细胞“货物”最 可能是抗体。(2)乙图中的囊泡能精确地将细胞“货物”运送 并分泌到细胞外，据图推测其原因是囊泡上的蛋白A与细胞 膜上的蛋白B特异性结合（或识别）；此过程说明了细胞膜具 有控制物质进出细胞和信息交流（或信息传递）的功能。 (3)为验证Sedlin蛋白的作用机制，a组为对照组，注射适量 生理盐水，b组为实验组，应该抑制Sedlin蛋白的功能，所以注 射等量的含Sedlin蛋白抑制剂的溶液。因变量为细胞中的放 射性，因此应该用放射性检测仪对细胞中③（内质网）和 ④（高尔基体）的放射性进行检测。若组细胞中③（内质 网)的放射性低于b组细胞中③（内质网）的放射性，且组细 胞中（④（高尔基体）的放射性高于b组细胞中（④（高尔基体） 的放射性，则可证明Sedlin蛋白在③（内质网）到④（高尔基 体)的囊泡运输过程中发挥着重要作用。 命题新情境一 1.B图中，ABC外向转运蛋白发挥作用时发生了ATP的水解， 推知分泌蛋白经外向转运蛋白运出大肠杆菌需消耗能量，A 正确；内向转运蛋白仅存在于细菌及植物中，而酵母菌属于真 菌，B错误；外向转运蛋白存在于所有生物中，抗肿瘤药物可 被肿瘤细胞的外向转运蛋白运出而降低化疗效果，C正确：载 体蛋白在运输物质的过程中会发生构象的改变，D正确。 2.B嗜盐杆菌是原核生物，无内质网、高尔基体，A错误：图示 Na、K的转运由H浓度梯度驱动、H转运蛋白转运，为逆 浓度梯度的主动运输：H在bR处的转运由光能驱动，也为逆 浓度梯度的主动运输，B正确；由题图1可知，嗜盐杆菌细胞 膜上的视紫红质能吸收光能，但ATP的合成是由H浓度梯 度驱动的，不是直接由光能驱动的，C错误：由题图2可知，光 照时H通过视紫红质运出质膜，可导致嗜盐杆菌细胞质基质 内H浓度降低，pH上升；停止光照后胞外H通过协助扩散 0 进人细胞内，胞外H浓度降低，但不会低于胞内的日浓度， D错误。 3.C两种质子泵既能运输H,还能催化ATP的合成或分解，所 以两种质子泵既有运输功能也有催化功能，A正确：V型质子 泵水解ATP消耗能量将H进行逆浓度运输，则转运H+的方 式为主动运输，B正确；耐盐植物的液泡膜上的H-ATPase质 子泵和Na/H+反向运输体系的活性随盐度升高而上调。 Na能够借助H电化学梯度进入液泡，以减少Na对细胞质 基质的伤害，所以耐盐植物通过V型和F型质子泵来维持细 胞质基质内的低Na水平，C错误；耐盐植物根尖细胞中，F型 质子泵分布在线粒体内膜上，催化ATP的合成，D正确。 4.D维生素D可以促进肠道对钙的吸收，人体内C2+可通过 细胞膜上的转运蛋白进出细胞，钙在离子态下易被吸收，A正 确；Ca2+通过肠上皮细胞腔侧膜Ca2+通道进人细胞的方式属 于被动运输，不需要能量，B正确；Ca2+通过Ca2+-ATP酶从 基底侧膜转出细胞，需要能量，属于主动运输，C正确：Na Ca2+交换的动力来自Na的浓度差，属于主动运输，D错误。 5.(1)P(2)a细胞膜内外两侧的Na浓度差形成的势能 (3)运输Na、K和催化ATP水解 【解析】(1)根据P侧含有糖蛋白可知，P为细胞外侧。 (2)当蛋白S将Na顺浓度梯度运输进入上皮细胞时，葫萄糖 伴随N也进入细胞，葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式为偶 联转运蛋白参与的主动运输，类似图1中的过程。该过程 中，葡萄糖主动运输所需的能量来自细胞膜内外两侧的Na 浓度差形成的势能。(3)根据Na-K+泵的a亚基上既有 Na、K的结合位，点，又具有ATP水解酶的活性可知，Na-K 泵可以参与Na、K的运输，也可以催化ATP的水解。 专题二细胞的物质和能量代谢 融会贯通构建知识网络 ①高效性②显著降低化学反应的活化能③C,H、O、N、P 光能 ④C0,+H,0叶绿体(CH,0)+0, ⑤叶绿体基质⑥C,的还原⑦细胞质基质⑧细胞质基质 概念辨析筛查知识漏洞 1.提示：×细胞内有些化学反应无需酶的催化，也有很多化学 反应不需要ATP参与供能。 2.提示：×ATP中含2个特殊化学键。 3.提示：×ADP转化为ATP只发生在细胞质中，细胞质是细 胞代谢的主要场所，因此ATP转化为ADP主要发生在细胞 质中。 4.提示：V 5.提示：V 6.提示：×蛋白激酶能降低蛋白质磷酸化的活化能，不能提供 能量。 7.提示：×探究温度对唾液淀粉酶活性的影响时，可选择这三 个温度进行实验，但是探究最适温度时，应当选择更小的温度 梯度才能保证实验结果更加准确。 8.提示：×乳酸菌的呼吸作用中不产生二氧化碳。 9.提示：×根据教材中的光合色素吸收光谱可知，类胡萝卜素 不吸收红光。 10.提示：×有氧气存在是线粒体参与有氧呼吸的前提条件， 但是进入线粒体的是丙酮酸，而不是葡萄糖。 11.提示：×有氧呼吸和无氧呼吸产生的[H]均在后续过程中 参与反应被消耗掉，没有任何积累 12.提示：V 13.提示：×暗反应阶段不直接依赖光，但是依赖于光反应所 提供的一些物质，夜间暗反应不能长时间进行。 14.提示：×弱光条件下如果光合作用速率小于呼吸作用速 率，也不会有02释放。 15.提示：×在光补偿，点时，植物的总（实际）光合速率等于呼 吸速率。 16.提示：×C3在暗反应中被NADPH还原。 17.提示：×阴生植物和阳生植物光合作用强度都是在一定范 围内随光照强度增强而增强。 18.提示：×绿色塑料薄膜主要透过的光为绿光，光合色素对 绿光的吸收效率很低。 19.提示：V 20.提示：×缺水会导致气孔开度变小，进而影响C0,的吸收， 从而影响暗反应的进行。 深挖教材练习长句描述 1.温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。低温 时酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的 活性会升高 2.Ca2+载体蛋白发挥作用时需要磷酸化，参与Ca2+主动运输的 载体蛋白具有运输功能，同时也是一种能催化ATP水解的酶 3.溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁，杀死细菌 4.线粒体内膜向内折叠形成嵴，扩大了内膜的表面积，为有氧呼 吸第三阶段有关的酶提供了附着位点；此外，基质中含有许多 与有氧呼吸有关的酶 5.细胞呼吸过程产生的NADH又叫还原型辅酶I,光合作用暗 反应需要的是还原型辅酶Ⅱ(NADPH),它们是两种不同的 物质 6.葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化 7.将土壤中的氨(NH)氧化成亚硝酸(HNO2),进而将亚硝酸氧 化成硝酸(HNO3)将二氧化碳和水合成糖类 8.有机肥被土壤中的微生物分解成CO2和无机盐，CO2是光合 作用的原料，无机盐可利于植物生长 重难盘查突破核心考点 核心考点一 例1.D一般来说，酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物， 但其作用的反应物不一定是有机物，如过氧化氢酶作用的反 应物过氧化氢就是无机物，A错误；胃蛋白酶应在酸性、低温 下保存，B错误；酷酸杆菌是细菌，属于原核生物，不具有线粒 体结构，C错误：成年牛、羊等草食类动物肠道中有可以分解 纤维素的微生物，所以从其肠道内容物中可以获得纤维素酶， D正确。故选D。 例2.B由表可知，Ce5具有催化纤维素类底物的活性，Ay3具 有催化褐藻酸类底物的活性，Ay3与Ce5催化功能不同，Ay3 -Bi-CB与Ce5-Ay3-Bi-CB相比，当缺少Ce5后，就不能 催化纤维素类底物，当Ay3与C5同时存在时催化纤维素类 底物的活性增强，所以Ay3与Ce5可能存在相互影响，A正 确；由表可知，不论是否与Bi结合，Ay3均可以催化S,与S2, 说明Bi与Ay3的催化专一性无关，B错误；由表可知，Ay3- Bi-CB与Ce5-Av3-Bi-CB相比，去除Ce5后，催化褐藻酸 类底物的活性不变，说明该酶对褐藻酸类底物的催化活性与 Ce5无关，C正确；需要设置Ce5-Ay3-Bi、Ce5-Ay3-Bi-023 (2)乙图中的囊泡能精确地将细胞“货物”运送并分泌到细胞外，据图推测其原因是 ,此过程体现了细胞膜具有 的 功能。 (3)Sdin蛋白是一种转运复合体蛋白，研究表明其在甲图中从③到④的囊泡运输过程中发挥着重要作用。 为验证Sedlin蛋白的作用机制，现用以下材料设计实验，请完善实验思路并对结果进行讨论。 实验材料：正常小鼠浆细胞、生理盐水、含Sdin蛋白抑制剂的溶液、放射性标记的氨基酸、放射性检测仪、 细胞培养液等。 实验思路：将正常小鼠的浆细胞随机均分为两组，置于含放射性氨基酸的细胞培养液中，编号为a、b;a组 细胞注射适量生理盐水，b组细胞注射 ；一段时间后，用放射性检测仪 对③和④处进行放射性检测。 预期结果： 命题新情境一ATP驱动泵、偶联协同转运蛋白、光驱动泵 主动运输能量来源的不同方式 主动运输是由载体蛋白所介导的物质逆电化学梯度或浓度梯度进行跨膜转运的方式。根据能量来源的不 同，可以分为以下三种方式（如图）： ATPADP+Pi 偶联转运蛋白 ATP驱动泵 光驱动泵 项目 转运方向 能量来源 举例 ATP驱动泵 逆浓度梯度 ATP Na+-K+泵、Ca+泵、H+泵等 ①动物细胞的细胞膜上，Na*是常用的协 同时转运两种不同溶质。 利用的能量储存在其 同转运离子，它的电化学梯度为另一种分 种离子或分子逆浓度梯 偶联转运蛋白 中的一种溶质的电化 子的主动运输提供驱动力。 度转运，另外一种或多种 学梯度中 ②细菌、酵母菌和动物细胞，绝大多数主动 不同离子顺浓度梯度转运 运输靠H+的电化学梯度来驱动 光驱动泵 逆浓度梯度 细菌视紫红质等物质利用光能驱动H+的 光能 转运 注意：ATP驱动系式主动运输又称原发性主动运输，电化学梯度驱动偶联转运蛋白等的主动运输又称继发性 主动运输。 )》命题演练 1.(2025·杭州模拟)ABC转运蛋白由TMD和NBD组成，TMD是离子、原 底物 细胞外 核细胞分泌蛋白等物质穿过细胞膜的机械性孔道；NBD与ATP水解有 关，如图所示。ABC转运蛋白可分为存在于所有生物中的外向转运蛋白 M 磷脂双 和仅存在于细菌及植物中的内向转运蛋白。下列说法错误的是() 分子层 A.分泌蛋白经外向转运蛋白运出大肠杆菌需消耗能量 NBDNBD细胞内 B.离子先与SBP结合后经内向转运蛋白进入酵母菌 ATP 底物己 ADP+Pi ATP ADP+Pi C.抗肿瘤药物可被肿瘤细胞的外向转运蛋白运出而降低化疗效果 ABC外向转运蛋白 ABC内向转运蛋白 D.SBP、TMD和NBD通过改变构象完成对物质的摄取、转运和释放 024 2.(2024·日照模拟)细菌视紫红质(bR)是嗜 H'bR 10光照 盐杆菌细胞膜上一种光能驱动的H*跨膜运 输蛋白，经由bR形成的H浓度梯度用于驱 H 9 8叶 动ATP合成等活动（如图1所示），合成的 ADP ATP 7 ATP可用于同化CO2。利用破碎的嗜盐杆菌 6 黑暗 细胞膜构建囊泡模型并对其进行光诱导，囊 Na 5 泡外溶液pH变化如图2所示。下列说法正 图1 图2 时间 确的是 () A.bR在核糖体上合成后需经内质网、高尔基体加工 B.图示Na、K+的转运及H+在bR处的转运均为逆浓度梯度运输 C.嗜盐杆菌为自养生物，合成ATP所需能量直接来源于光能 D.光照时嗜盐杆菌细胞质基质内pH上升，停止光照后胞外H+浓度低于胞内 3.(2024·徐州模拟)质子泵是生物膜上特异性转运H*的蛋 H 生 A 白质，对维持细胞局部环境以及能量代谢的正常进行起着 < 重要作用。研究发现，耐盐植物的液泡膜上的H+-ATPase膜 H 质子泵和Na/H+反向运输体系的活性随盐度升高而上调。 H Na能够借助H+电化学梯度进入液泡，以减少Na+对细胞 ATP ADP+Pi ADP+Pi ATP 质基质的伤害。如图是常见的两种质子泵。下列说法错误 V型质子泵 F型质子泵 的是 A.两种质子泵既有运输功能也有催化功能 B.V型质子泵转运H*的方式为主动运输 C.耐盐植物通过F型质子泵来维持细胞质基质内的低Na水平 D.耐盐植物根尖细胞中，F型质子泵分布在线粒体内膜上 4.(2025·惠州模拟)Ca2*在维持肌肉兴奋、收缩和骨骼生长等生命活动中发腔侧膜、 Ca2+-ATP酶 挥着重要作用，血液中Ca2+含量低会出现抽搐等症状。右图是Ca2+在小 S 肠的吸收过程。下列叙述错误的是 A.钙在离子态下易被吸收，维生素D可促进Ca+的吸收 肠腔 Ca2+通道 B.C+通过小肠上皮细胞腔侧膜Ca2+通道进人细胞的方式属于被动运输 Na-Ca24交换 基底侧膜 C.Ca2+通过Ca2+-ATP酶从基底侧膜转出细胞的方式属于主动运输 D.Na+-Ca2+交换的动力来自Na+的浓度差，属于被动运输 5.(2024·常州模拟)科学研究发现，细胞进行主动 小肠腔面 葡萄糖。 运输主要与三种膜蛋白密不可分：一是ATP驱动 泵，把逆浓度转运与ATP的水解相偶联；二是偶 光能 联转运蛋白，把一种物质穿过膜的转运与另一种 物质的顺浓度转运相偶联；三是光驱动泵，主要 Q小肠上度 在细菌中发现，能把逆浓度转运与光能的输入相 +Pi 猫胞塔膜 偶联。如图1所示，图中a、b、c代表主动运输的 蛋白 h 三种类型，■、▲、。代表主动运输的离子或小分 葡萄裙 (137mM) 子。回答下列问题： 图1 图2 (1)分析图1所示的细胞膜结构， (填“P”或“Q”)侧为细胞外。 (2)在小肠腔面，细胞膜上的蛋白S有两种结合位点：一种与Na结合，一种与葡萄糖结合。当蛋白S将Na顺 浓度梯度运输进入上皮细胞时，葡萄糖与N相伴随也进入细胞。小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是图1 中 (填“a”“b”或“c”)类型的主动运输，葡萄糖进入小肠上皮细胞的能量来源是 (3)小肠基膜上Na*-K+泵由、B两个亚基组成，a亚基上既有Na+、K+的结合位点，又具有ATP水解酶的 活性，据此分析图2中Na*-K+泵的功能是 温馨提示：复习至此，请做练案[1]