专题3 细胞代谢的保障-【创新教程】2027年高考生物艺考生文化课百日冲关学生用书

1生物学 条染色体，4个染色单体，其中有2个单体含有放射性， 但乙细胞含有3个染色单体含有放射性，原因是形成乙 的过程中发生了同源染色体的配对和交叉互换，C正确： 甲、丙、丁完成减数第二次分裂至少产生3个含2P的细 胞，乙细胞有3个单体含有32P,完成减数第二次分裂产 生的2个细胞都含有2P,因此4个细胞完成分裂形成8 个细胞，至多有3个细胞不含2P,D错误。 [答案]C 对点集训 1.B「由于图示细胞来自于基因型为BbXY的雄果蝇， 且绘制出的该细胞的一极有染色单体，可推测其处于减 数分裂I后期，为初级精母细胞，细胞质均等缢裂，A正 确：减数分裂I后期同源染色体分离，则细胞的每一极 都不含同源染色体，B错误；若图示染色体上的B和b是 基因突变形成的，则另一极细胞只含B基因或只含b基 因，因此形成的配子为BXD、bXP、BY(或bY),若图示染 色体上的B和b是互换形成的，则形成的子细胞为 BXD、bXD、BY、bY,故该细胞经过分裂能得到3种配子 (发生的是基因突变)或4种配子（发生的是染色体互 换)，CD正确。] 2.B[该男孩的染色体组成为44+XYY,体细胞内含有 47条染色体，只是细胞内多了一条Y染色体，并没有多 一个染色体组，故体细胞内含两个染色体组，A错误；该 男孩患超雄综合征且红绿色盲，基因型为XYY,减数分 裂时三条性染色体随机分离，因此会形成X、YY、XY、 Y的配子类型，即精子的染色体组成为22十X、22十 YY、22+XY、22+Y,共4种类型，B正确：该夫妇表型 正常，生了一个患超雄综合征且红绿色盲的男孩，则该 夫妇的基因型为XX、XY,男孩出现色盲的原因是母 亲减数分裂形成了含有X的卵细胞，与含YY的异常 精子（父方的精原细胞减数第二次分裂时两条Y染色体 没有分离)结合形成了XYY,并非母亲的卵原细胞在减 数分裂时姐妹染色单体未正常分离，CD错误。] 3.B[根据题意，单亲二体(UPD)是指子代细胞中两条同 源染色体均遗传自一个亲本，包括两条同源染色体均来 自同一亲本的同一染色体或来自同一亲本的两条同源 染色体，因此UPD并不一定致病，若致病通常会引起常 染色体隐性遗传病，A正确；单亲二体(UPD)包括单亲 同二体(UPD)和单亲异二体(UPhD),如果两条同源染 色体均来自同一亲本的同一染色体，即减数第二次分裂 的后期异常，同一染色体的着丝粒分裂后，两条单体形 成的染色体移向一极，则称为单亲同二体(UPD):如果 其来自同一亲本的两条同源染色体：即减数第一次分裂 的后期异常，导致同源染色体移向一极，则称为单亲异 二体(UPhD),所以UPD的种类一般与异常配子形成的 时期有关，B错误，C正确；单亲二体(UPD)是指子代细 胞中两条同源染色体均遗传自一个亲本。异常配子与 正常配子受精结合形成三体合子，三体合子卵裂过程中 只有丢失的染色体来自正常配子，才会导致UPD, D正确。」 4.A[A和a位于常染色体上，b位于X染色体上，减数 分裂I后期基因自由组合，异常精子中同时含有X染色 体和Y染色体，是减数分裂I后期同源染色体没有分离 移向细胞的同一极造成的，故与异常精子同时产生的另 外三个精子的基因型可能是AXY、a、a或者aXY、A、 A,A错误；初级精母细胞中染色体与体细胞中染色体数 目相同，即10条，故产生该异常精子的初级精母细胞中 被标记的染色体不会多于10条，B正确；正常情况下，次 级精母细胞中核DNA为10个，产生该异常精子的次级 26 精母细胞多了一条染色体，故被标记的核DNA分子最 多有12个，C正确；根据DNA的半保留复制特点可知， 甲进行一次有丝分裂，此时所有的DNA分子都含有iN 和1·N,再进行一次复制形成的初级精母细胞中发现含5N 的DNA分子占一半，D正确。] 5.B[连续进行两次分裂，产生4个子细胞，若每个子细 胞的DNA均含2P可确定为减数分裂，图中为减数分裂 Ⅱ后期，则子细胞是精细胞，A正确；若4个子细胞中均 含8条染色体，则精原细胞进行的是有丝分裂，子细胞中 基因与亲代相同，根据题意亲代一对同源染色体上有基 因D、d和E、e,可知正常情况下子细胞中均含1个D 基因，B错误；如图所示的细胞姐妹染色单体有等位 基因，可能发生基因重组或者基因突变，非同源染色 体出现等位基因，可能发生染色体畸变，C正确：若 精原细胞进行的是有丝分裂，根据DNA分子的半保留 复制特点，将某精原细胞的DNA分子用2P标记后置于 含1P的培养基中培养。如果进行有丝分裂，经过一次 细胞分裂后，形成的2个子细胞中的DNA分子都含有 一条1P的单链和一条2P的单链，再分裂一次，DNA分 子复制形成的2个DNA分子中一个是1P1P,一个是 3P1P,两个DNA分子进入两个细胞中是随机的，因此 形成的子细胞中被2P标记的染色体可能是0到8条， D正确。] 6.解析：(1)自然条件下该植株进行自花传粉，抗病植株自 交后代能产生Aa的三体植株，说明亲本的基因型为 Aa,产生Aaa的原因可能是Aa的卵细胞（精子）与正常 的精子（卵细胞）a结合成的受精卵发育成植株或正常的 卵细胞（精子）A与基因型为aa的精子（卵细胞）结合成 的受精卵发育成植林。这种变异称为个别染色体数目 增加。 (2)依题意，三体在减数分裂I的联会过程中，三条染色 体中的任意两条联会后分离，另一条染色体随机移向一 极，且自然条件下该植物为自花传粉植物，故基因型为 Aaa的植株减数分裂产生的雌雄配子种类及比例都为 Aa:aa:A:a=2:1:1:2。后代易染病植株的基因 型为aaaa、aaa和aa,易染病的概率=1/6×1/6十2× 1/6×2/6+2/6×2/6=9/36,因此抗病：易染病=3：1。 (3)将正常的易染病纯合植株与3号三体的抗病植株杂 交，产生的F在自然条件下种植，统计F,的表型及比 例，若Fg中抗病：易染病=3：1，则证明基因A、a不位 于3号染色体上。 答案：(1)Aa的异常花粉与a的正常卵细胞结合形成 Aaa的受精卵并分裂分化发育而来（合理即可）个别染 色体数目增加（或染色体数目变异） (2)Aa:aa:A:a=2:1:1:2抗病：易染病=3：1 (3)将正常的易染病纯合植株与3号三体的抗病植株杂 交，产生的F:在自然条件下种植，统计F:的表型及比例 F,中抗病：易染病=3：1 专题三细胞代谢的保障 网络重构 ①高效②降低化学反应的活化能③C、H、O、N、P ④主动运输⑤胞吞、胞吐 No.1知识查漏 1./2./3./4.×5./6./7.×8.× 9.×10.× No.2概念清障 1.提示：大于细胞壁具有全透性，原生质层具有选择透 过性 2.提示：自由扩散水通道蛋白协助扩散 6 3.提示：戟体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或 离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变： 通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小 和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通 道蛋白时，不需要与通道蛋白结合 4.提示：①化学反应前后其数量和性质不变；②加快化学 反应速率，缩短达到平衡的时间，但不改变平衡点：③二 者都能降低化学反应的活化能 5.提示：得到能量，从常态转变为容易分解活跃状态 降低过氧化氢分解反应的活化能 6.提示：使尿素分解成氨和二氧化碳丙酮蛋白质 7.提示：酶催化特定化学反应的能力在一定条件下酶所 催化某一化学反应的速率 8.提示：35~40℃40~50℃差别较大70℃6.5~ 8.01.54.56.5 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 于动态平衡之中 微专题1细胞的物质输入和输出 核心要点 1.主动运输胞吞、胞吐主动运输主动运输主动运 输自由扩散协助扩散协胁扩散胞吐 2.(1)膜上载体蛋白数量有限(2)膜上载体蛋白数量有 限(3)呼吸酶的活性 命题重点 1.D[质壁分离过程中细胞失水，细胞液浓度升高，因此 渗透压逐渐增大，A错误；质壁分离的内因是原生质层 的伸缩性大于细胞壁的伸缩性，B错误；紫色洋葱鳞片叶 内表皮细胞虽无色，但仍能完成质壁分离，可作为实验 材料，C错误；纤维素酶和果胶酶可分解细胞壁，制备原 生质体后，质膜完全暴露，可在荧光显微镜下辨别某荧 光标记蛋白是否定位于表皮细胞的质膜上，D正确。] 2.A[据图可知，一段时间后漏斗液面升高，说明蔗糖不 能透过半透膜、水分子可自由通过，初始时漏斗内蔗糖 溶液渗透压高于烧杯清水，水分子整体向漏斗内运输， 蔗糖始终保留在漏斗侧，最终漏斗内蔗糖浓度降低，所 以一段时间后蔗糖分子仅分布在半透膜的一侧且浓度 变低（图中蔗糖分子减少），半透膜两侧均有水分子， A符合题意，BCD不符合题意。」 3.B[高尔基体对蛋白质（如GAA酶）的分拣和运输依赖 于囊泡上的特异性识别蛋白（如SNARE蛋白），确保酶 被准确运输到溶酶体，A正确；糖原在溶酶体内推积会 导致溶酶体内渗透压升高，从而大量吸水引起肿胀甚至 破裂，B错误；溶酶体破裂会破坏其降解功能，导致自噬 受阻，代谢废物（如未降解的糖原）积累，C正确；基因治 疗通过导入正常GAA基因可恢复GAA酶活性，缓解糖 原推积问题，D正确。] 4.B[由题图可知，敲除AT1基因后，无AT1蛋白与物质 m结合，导致PIP2s磷酸化增强，A错误；PIP2s磷酸化 后其功能发生改变（可将H,),运出细胞），蛋白质的功 能与其空间结构相关，所以可表明PP2s磷酸化后，其空 间结构发生变化，B正确：敲除AT们基因的植物细胞在 高盐碱环境中，细胞失水，依然能发生质壁分离，C错误： AT1基因的研究有助于提高植物抗逆性，体现了生物多 样性的直接价值，因为对人类有现实的科研等方面的益 处，而不是潜在价值，D错误。] 5.A载体蛋白需要和被转运的物质特异性结合，该载体 蛋白转运H时，H需要与该载体蛋白结合，载体蛋白 发生构象变化并同步完成H,PO,的转运，A错误。土 26 讲解册参考答案 壤中HPO的浓度远低于其在根毛细胞液中的浓度， 说明H,PO:逆浓度梯度进入细胞，且由H的跨膜浓 度梯度驱动，属于主动运输，B正确。H+的跨膜浓度梯 度需要细胞呼吸供能来维持，抑制细胞呼吸会使ATP 合成不足，日的跨膜浓度梯度减小，最终导致根毛细胞 对H,P),的吸收速率下降，C正确。载体蛋白转运物 质时，会发生自身构象改变，因此载体蛋白每次转运 H,P)都会发生自身构象改变，D正确。] 6.BCD[a,点时，产生动作电位，膜内为正电位，膜外为负 电位，此时Na+内流，化学驱动力是由膜外Na浓度高 于膜内，推动N内流，方向为膜外→膜内；电场驱动力 是膜内正电位驱动带正电的Na向膜外移动，方向为膜 内·膜外，A错误：b点时，恢复静息电位，主要是K外 流，化学驱动力应是膜内K浓度高于膜外，推动K外 流，方向为膜内·膜外，但膜内仍为正电位，膜外为负电 位，电场驱动力是膜内正电位驱动带正电的K向膜外 移动，方向为膜内→膜外，B正确；c点时，恢复静息电 位，主要是K外流，化学驱动力应是膜内K浓度高于 膜外推动K外流，方向为膜内·膜外，但膜内为负电 位，膜外为正电位，电场驱动力是膜外正电位驱动带正 电的K+向膜内移动，方向为膜外·膜内，C正确；d点 时，恢复初始状态，此时膜内为负电位，膜外为正电位， 化学驱动力是由膜外Na+浓度高于膜内推动Na内流， 电场驱动力是膜外正电位驱动带正电的Na+向膜内移 动，方向为膜外·膜内，D正确。] 7.A[通道蛋白转运物质时不需要与被转运的物质结合， A错误；钙泵属于载体蛋白，细胞膜上钙泵的数量有限， 转运Ca+时会出现载体饱和现象，因此Ca+泵出细胞 的运输速率存在最大值，B正确：钙泵驱动C+运出细 胞需要消耗ATP水解释放的能量，而细胞呼吸是ATP 的主要来源，因此抑制细胞的呼吸作用会影响钙泵的功 能，C正确；钙泵作为载体蛋白，发挥运输功能时会与 C+结合，自身空间结构发生改变，完成转运后空间结 构恢复，D正确。] 8.D[MPC功能减弱会抑制丙酮酸进入线粒体，就会有 更多的丙酮酸在细胞质基质中进行无氧呼吸，从而导致 产生更多的乳酸，动物细胞中乳酸积累将会增加，A正 确；结合图示可知，丙酮酸分解形成丙酮酸根和H,两 者共同与MPC结合使MPC构象改变，从而运输丙酮酸 根和H,B正确；结合图示可知，H会协助丙酮酸根进 入线粒体，H的变化受H十浓度的影响，因此线粒体内 外膜间隙H变化影响丙酮酸根转运速率，C正确；丙酮 酸根的运输需要丙酮酸转运蛋白(MPC)的参与，且需要 H电化学梯度(H浓度差)，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。] 微专题2酶和ATP 核心要点 2.(1)①高效性②专一性(2)①温度②底物浓度 4.主动运输胞吐第一光反应第二、三 命题重点 1.D[1号试管底物浓度较低，酶液稀释后酶浓度降低，单 位时间内可结合的底物分子数减少，反应速率会下降， A正确；实验是在最适温度25℃下进行的，将温度改为 37℃，偏离最适温度后酶活性降低，反应速率会下降， B正确；4号试管反应速率已达到最大值，说明此时底物 充足，限制反应速率的因素是酶浓度，增加酶量后反应 ㄧ生物学 速率会升高，C正确；底物浓度从1.0×10-3mol·L1升 高到1.0×10-mol·L-1时，反应速率保持不变，并未下 降，不能说明底物浓度过高不利于该酶促反应进行， D错误。 2.C「丙组步骤②应加入2mL淀粉酶溶液，而非蔗糖酶 溶液。验证淀粉酶专一性需保持酶相同而底物不同，若 加入蔗糖酶则无法证明淀粉酶的作用特性，A错误：第 一次60℃水浴是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原糖反应的条件，B错误：乙组 (淀粉十蒸馏水)未加酶，若未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分解，因此乙组结果 可用于判断淀粉是否含还原糖，C正确；甲组（淀粉十淀 粉酶)水解产物为葡萄糖（还原糖），与斐林试剂在水浴 条件下呈砖红色；丙组（蔗糖十淀粉酶）无水解产物，故 丙组出现蓝色，D错误。] 3.D[图1中，无机催化剂催化的反应活化能与酶催化的 反应活化能的差值为，也就是酶与无机催化剂降低活 化能的差值，A正确；判断放能/吸能反应的依据是反应 物和产物的总能量高低：图1中产物1的能量低于反应 物1，属于放能反应。图2中产物2的能量高于反应物 2,属于吸能反应，B正确；图2中②是酶促反应，①是无 机催化剂催化的反应，酶的作用条件一般比无机催化剂 更温和，C正确；图2中酶促反应（②）的活化能是反应物 2到②反应峰值的能量差，而不是f(f是产物与反应物 的能量差)，D错误。] 4.D[酶的作用机制是通过降低反应的活化能来提高反 应速率，故过氧化氢酶可以降低过氧化氢分解反应所需 的活化能，A正确；利用过氧化氢酶探究温度对酶活性 的影响时，由于高温情况下H)2也可发生分解，因此应 设置不加酶的对照组，排除H,),自身分解对实验的影 响，B正确；持续升高HO2浓度，若酶的含量较低，再增 加底物浓度也无法使反应速率进一步提升，C正确：酶仅 在适宜的DH范围内才表现出较高的活性，若酶促反应 pH过高或过低，酶的活性都会下降，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 ATP水解供能，A不符合题意：光合作用暗反应中C,的 还原需要消耗ATP(来自光反应产生的ATP),B不符合 题意；ATP为主动运输供能时载体蛋白空间结构发生变 化，C+载体蛋白磷酸需ATP水解提供磷酸基团和能 量，C不符合题意：水的光解发生在光反应阶段，由光能 驱动，不消耗ATP,反而生成ATP,D符合题意。] 6.C[所有生物活细胞中都含有ATP,不同细胞中ATP 浓度差异不大，这是以荧光强度反应来检测微生物含量 的前提，A正确：该检测仪不能对细菌体内的糖类、蛋白 质进行测定，仅检测ATP,不直接测其他有机物，B正 确：荧光素在ATP作用下被激活是ATP水解为ADP 是吸能反应，荧光素被激活需要化学能，在这个过程中 化学能转变为光能，C错误；病毒无ATP合成能力，因此 ATP荧光检测仪检测不出样品中病毒的含量，D正确。] 7.D[从题图中可以看到，PTS系统能够将葡萄糖转运进 细胞，且该过程需要PEP高能磷酸化合物供能，因此在 低糖环境下，该系统能发挥作用使细菌高效摄取葡萄 糖，A正确；酶ⅡC参与葡萄糖的跨膜运输以及磷酸化过 程，其结构改变必然会影响这两个过程，B正确：由题图 可知，PEP水解产生能量，用于细胞通过PTS吸收葡萄 糖的过程，C正确；PEP是提供能量以及磷酸基团的物 质，若PEP供应不足，PTS的转运效率会降低，同时糖 的磷酸化也会受到影响，因为没有足够的磷酸基团供 应，D错误。] 3 8.C[ATP荧光检测仪的检测原理是荧光素酶在ATP参 与下，能催化荧光素产生氧化荧光素并发出荧光，且荧 光强度与ATP含量成正比，由此可知，ATP荧光检测仪 中含有荧光素和荧光素酶，A正确；能产生ATP的生物 才能用ATP荧光检测仪检测，病毒不能产生ATP,故 ATP荧光检测仪检测不出样品中病毒的含量，B正确： 荧光素酶在ATP参与下，能催化荧光素产生氧化荧光 素并发出荧光，由此可知，该过程伴随着ATP水解供 能，即荧光素酶催化的反应是吸能反应，ATP中的化学 能转化为光能，C错误；所有生物活细胞中都含有ATP, 不同细胞中ATP浓度差异不大，这是以荧光强度反应 来检测微生物含量的前提，D正确。] 命题预测 1.D[由题图可知，即SGLT逆浓度梯度将葡萄糖从肠腔 侧转运进小肠上皮细胞，葡萄糖逆浓度梯度进入细胞的 驱动力是利用了N度梯度所蕴含的势能，其运输方 式为主动运输，A正确；SGLT顺浓度梯度将Na从肠腔 侧转运进小肠上皮细胞，该运输方式为协助扩散，B正 确：一种载体蛋白往往只适合转运特定的物质，细胞膜 上载体蛋白的种类、数量、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性的作用，细胞膜的选择 透过性与细胞膜上的载体蛋白有关，C正确：Na进细胞 的运输方式是顺浓度进行的协助扩散，不需要消耗 ATP,运输速率不受氧气浓度的影响，Na+出细胞的运 输方式是逆浓度进行的主动运输，需要消耗ATP,运输 速率会受氧气浓度的影响，D错误。] 2.C[由图可知，细胞液的pH为3~6，胞质溶胶的pH为 7.5,说明细胞液的H浓度高于胞质溶胶，若要长期维 持膜内外的H浓度梯度，需通过主动运输将胞质溶胶 中的H十运输到细胞液中，A正确：通过离子通道运输为 协助扩散，CI、NO通过离子通道进入液泡属于协助 扩散，不需要ATP直接供能，B正确；液泡膜上的载体蛋 白能将H转运出液泡的同时将细胞质基质中的Na Ca+转运到液泡内，说明Na+、Ca+进入液泡的直接驱 动力是液泡膜两侧的H电化学梯度，因此该过程Na、 C+的进入液泡的方式为主动运输，需要消耗能量，能 量由液泡膜两侧的H十电化学梯度提供，C错误；白天蔗 糖进入液泡，使光合作用产物及时转移，减少光合作用 产物蔗糖在细胞质基质中过度积累，有利于光合作用的 持续进行，D正确。] 3.C[GTP中G表示鸟苷，P表示磷酸基团，则GTP是由 鸟嘌呤、核糖和3个磷酸基团结合而成，A错误；ARF由 非活跃状态转化为活跃状态，增加一个磷酸，其空间结 构发生改变，B错误；ARF结合GDP的不活跃状态和结 合GTP的活跃状态，则ARF由不活跃状态转化为活跃 状态需要储存能量，属于吸能反应，C正确；核糖体无膜， 运输货物蛋白的囊泡可能来自内质网或高尔基体，体现 膜的流动性，D错误。] 4.B[根据题千信息可知，开关蛋白具有GTP水解酶的 作用，可以降低化学反应的活化能，A正确：图中显示信 号输入过程需提供额外的GTP替换开关蛋白上的 GDP,B错误；GDP释放出一个磷酸后变为鸟嘌呤核糖 核苷酸，可参与形成RNA,C正确；活化和非活化的开关 蛋白都含有肽键，故都可与双缩脲试剂发生紫色反应， D正确。] 专题四光合作用与细胞呼吸 网络重构 光能 ①C0,十H.0叶绿体(CH:O)+0。②叶绿体类囊体的 薄膜上③叶绿体基质④细胞质基质⑤细胞质基质 58|生物学 专题三 细胞代谢的保障 [网络重构1 蛋白质（大多数） 本 RNA(少数)- 有机物 为ATP转化提供条件 元素组成 +③ 质 唯一功能催化作用←作用一 为酶合成供能 简式 -A一P~P-P(各符号的含义) ⑦ 水解酶 酶 ATP 转化 -ATP: ADP+Pi+能量 专一性 特性 合成酶 作用条件较温和 条件 细胞呼吸一 →人和动物等 ② 再生途径 绿色植物、光合细菌 机理 细胞代谢 光合作用 是驱动细胞生命活动的直接能源 温度、pH、底物 影响 意义 物质 浓度、酶浓度等 因素 自由扩散、协助扩 小分子、 李 植物细胞的吸水和失水 散、④ 离子物质 质 探究实验 实验原理、过程和现象 运 大分子、 ⑤ 该实验在生产中的拓展应用 颗粒物质 输 No.1 知识查漏 1.核糖是ATP的组成成分，补充核糖有助于 6.载体蛋白转运物质时自身构象发生改变。 合成ATP。 (2025·重庆卷，3A)( ) (2025·云南卷，3C)( 2.肌细胞水解ATP生成的ADP可循环利用 7.Ca2+需与钙离子通道蛋白结合才能进入 (2026·陕晋青宁卷，4C)( ) 细胞 (2026·黑吉辽蒙卷，9A)( 3.洗涤前浸泡有利于酶与污渍结合催化其 8.血液中葡萄糖经协助扩散进入红细胞的速 率与细胞代谢无关。 分解。 (2025·北京卷，3B)() (2025·广东卷，8C)() 4.过氧化氢酶活性随pH降低而降低，随pH 9.大分子有机物要通过载体蛋白的转运才能 升高而升高 (2026·湖南卷，8D)( 进入细胞，并且消耗能量。 5.土豆中的过氧化氢酶可用于探究pH对酶 10.离子通过离子通道进行的跨膜运输属于主 活性的影响。 (2025·四川卷，5D)( 动运输。 No.2 概念清障 1.（必修1P5“图4一3”)图中右侧植物细胞发 2.（必修1P6“正文”)水分子可通过 生质壁分离，据此分析可知原生质层的伸缩性 进出细胞，更多的是借助细胞膜上的 (填“大于”“等于”或“小于”)细胞 以 方式进出细胞。 壁的伸缩性；细胞壁与原生质层之间充满外 界溶液，据此推测细胞壁与原生质层的通透 其中在人类细胞中已发现了13种水通道 性分别为 蛋白。 22 第一篇专题三细胞代谢的保障 3.（必修1P66-67“正文”)载体蛋白和通道蛋白 7.（必修1P2“探究·实践”)酶活性是指 运输物质时的区别是 ,其 可用 表示。 8.（必修1P4“相关信息”)一般来说，动物体 内的酶最适温度在 ;植物体内的酶最 适温度在 ;细菌和真菌体内的酶最适温 4.（必修1P8“图5一1”)酶作为生物催化剂， 度 ,有的酶最适温度可高达 与无机催化剂相比，在发挥作用的过程中具 动物体内的酶最适pH大多在 ,但是 有的共同点是 胃蛋白酶的最适pH为 ;植物体内的 酶最适pH大多为 9.（必修1P5“科学·技术·社会”改编)溶菌 5.(必修1P“正文”)加热能促进过氧化氢分 酶具有抗菌消炎的作用，原因是 解的原因是加热使过氧化氢分子 Fe3+ 细菌性溶菌酶 (填“能”或“不 和过氧化氢酶通过 能”)抵御真菌感染。 而促进过氧化氢分解。 10.(必修1Ps2“正文”)人体内ATP的含量很 6.（必修1P7g“思考·讨论”)刀豆种子中脲酶 少，但在剧烈运动时，每分钟约有0.5kg 的ATP转化成ADP,以供运动之需。但 含量相当高，该酶能 人体内ATP总量并没有太大变化，原因是 萨姆纳用 作为溶剂来提取脲酶，其 本质是 。 只有能合成脲 酶的微生物才能分解尿素。 微专题1细胞的物质输入和输出 核心要点 1.判断物质出入细胞的方式 2.影响物质跨膜运输的因素分析 (1)物质浓度（在一定的浓度范围内） 看 浓度 →由低浓度→高浓度，一定为 (P点之后运输速率 →由高浓度→低浓度转运蛋白雷、一般为协助扩散 ,是否需要「 不需自由扩散 不变的原因主要是 不耗能被动运输一 是否需要 需，协助扩散 能量 转运蛋白不需，自由扩散 0 物质浓度 物质浓度 大分子 自由扩散 协助扩散或主动运输 耗能，据分子大小 小分子.主要为 (2)氧气浓度 脂溶性物质、气体 (P点之后运输速率 物质种类 →自由扩散 不变的原因主要是 葡萄糖、氨基酸、无机盐离子 一般为 0 0,浓度 0,浓度 自由扩散 或协助扩散 主动运输 (3)温度 温度通过影响膜的流动速率和 来影响物质运输的速率。 23 |生物学 命题重点 [命题点1]细胞的吸水和失水 1.(2026·河北高考真题)洋葱表皮细胞的质 膜紧贴细胞壁。为在荧光显微镜下辨别某 荧光标记蛋白是否定位于表皮细胞的质膜， 可使细胞质壁分离后再观察。下列分析正 普通作物细胞 敲除ATI基因作物细胞 确的是 注：图中 H表示抑制，ATI表示AT1基因合成的蛋白质 A.质壁分离过程中，细胞液的渗透压逐渐 A.敲除AT1基因后，PIP2s磷酸化水平 减小 减弱 B.原生质层比细胞壁的伸缩性小是质壁分 B.该研究成果表明PIP2s磷酸化后，其空间 离的原因之一 结构发生变化 C.紫色洋葱鳞片叶的内表皮不可作为该实 C.敲除AT1基因的植物细胞在高盐碱环境 验的实验材料 中不能发生质壁分离 D.除质壁分离外，也可利用纤维素酶和果 D.AT1基因的研究有助于提高植物抗逆 胶酶制备原生质体后再观察 性，体现了生物多样性的潜在价值 2.(2026·广东高考真题)用玻璃纸（半透膜） >[命题点2]物质跨膜运输的方式 密封长颈漏斗口，向漏斗内注入蔗糖溶液， 5.(2026·湖南高考真题)土壤中H2PO4的 将装置浸入盛有清水的烧杯中并使漏斗管 浓度通常远低于其在根毛细胞液中的浓度。 内外液面等高。据图推测，一段时间后漏斗 植物对H,PO,的吸收主要通过细胞膜上 内外分子的分布情况可能是 能同时转运H2PO4和H的载体蛋白，该 ·段时间后 m玻璃纸 过程由H的跨膜浓度梯度驱动。下列叙 ·蔗糖分子 述错误的是 ( 水分子 A.该载体蛋白转运H时，H不需要与载 体蛋白结合 B.该载体蛋白对H,PO,的运输属于主动 运输 B C D C.抑制细胞呼吸，根毛细胞吸收H2PO的 3.糖原贮积症Ⅱ型(GSDⅡ)是一种GAA基因 速率会降低 缺陷引起的疾病。患者溶酶体内GAA酶 D.该载体蛋白每次转运H2PO,都会发生 活性缺乏或降低，使糖原无法在溶酶体中正 自身构象改变 常分解而大量堆积，导致溶酶体肿胀破裂， 6.(不定项)(2026·山东高考真题)膜内外离 引发细胞异常。下列说法错误的是( 子浓度差为离子移动提供了化学驱动力；膜 A.高尔基体对GAA酶进行分拣和运输时， 依赖囊泡上与靶膜特异性识别的蛋白质 内外电位差则为离子移动提供了电场驱动 B.GSDⅡ患者的溶酶体会因糖原堆积导致 力，驱动离子向与它所带电荷相反的电位移 渗透压下降，大量吸水引起肿胀甚至 动。神经纤维某部位受到刺激时的电位变 破裂 化如图所示。下列各选项中，所示离子受到 C.GSDⅡ患者溶酶体肿胀破裂使细胞自噬 的化学驱动力（实线箭头）和电场驱动力（虚 功能受阻，导致细胞代谢废物积累 线箭头)的方向，与曲线上a、b、c、d点对应 D.通过基因治疗将正常GAA基因导入 正确的是 GSDⅡ患者细胞，可缓解该病的症状 +30 4.如图为某同种作物的正常细胞和敲除AT1 基因的细胞示意图，PIP2s为水通道蛋白， 其发生磷酸化后可将H2O2运出细胞。若 -55 -70 d 细胞中积累过多的H2O2,则会导致作物的 耐碱性下降。下列叙述正确的是( 时间/ms 刺激 24 第一篇专题三细胞代谢的保障 膜外Na 膜外个 8.(2025·陕晋青宁卷)丙酮酸是糖代谢过程 膜内 6 Na 膜内K 的重要中间物质。丙酮酸转运蛋白(MPC) A B 运输丙酮酸通过线粒体内膜的过程如图。 膜外 膜外Y c 下列叙述错误的是 膜内7 + 膜内 C 丙酮酸→丙酮酸根+H 7.(2026·黑吉辽蒙卷)植物细胞膜上存在钙 低pH 线粒体内外膜间隙 泵和钙离子通道两种转运蛋白。钙泵又称 线粒体内膜 Ca2+-ATP酶，能够催化细胞膜内侧的ATP 线粒体基质 H 高pH 水解释放能量，驱动细胞内的Ca2+泵出细 A.MP℃功能减弱的动物细胞中乳酸积累 胞。下列叙述错误的是 将会增加 A.Ca2+需与钙离子通道蛋白结合才能进入 B.丙酮酸根、H共同与MPC结合使后者 构象改变 细胞 C.线粒体内外膜间隙pH变化影响丙酮酸 B.Ca2+泵出细胞的运输速率存在最大值 根转运速率 C.抑制细胞的呼吸作用会影响钙泵的功能 D.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.钙泵在发挥作用过程中，空间结构会发 C温馨提 生变化 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 立生 酵，几乎所有活细胞都产生 散素，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 本质 酶、绝大多数为蛋白质，极少数为RNA 线比较，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 酶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 避0 2.辨析酶的特性及影响因素的三类曲线 最适温度温度 0 最适pH pH 孩0 底物浓度 图1 图2 (1)酶的特性曲线 加酶 ①分析图1和图2： 和pH通过影 加无机催化剂 平衡点 酶A 响酶的活性来影响酶促反应速率 不加酶 母 酶B ②分析图3：OP段的限制因素是 时间 O反应物A浓度 ,P点以后的限制因素则是酶浓度 图1 图2 25 |生物学 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 看 「两坐标轴的含义：分清自变量与因变量，了解两个变 转化场所 常见的生理过程 L量的关系（横轴表示自变量，纵轴表示因变量） 曲线的变化：利用数学模型法观察同一条曲线的升、 消耗ATP: 胞吞、 降或平的变化，掌握变量变化的生物学意义，如在分 细胞膜 二看入 析影响酶促反应速率的因素时，一般情况下，反应速 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 细胞质 的因素之外的其他因素 「关键点：曲线的起点、终点，顶点、转折点、交叉点 基质 产生ATP:细胞呼吸 阶段 、三看) 等，理解关键点的意义 产生ATP: 不同曲线的变化：理解曲线之间的内在联系，找出不 四看入同曲线的异同及变化的原因 叶绿体 消耗ATP:暗反应和自身DNA复 3.酶的相关实验探究 制、转录、蛋白质合成等 →对照组： 清水 催化 反应物是 产生ATP:有氧呼吸 阶段 反应物+ 作用 实验组： 等量相应的酶溶液 否被分解 线粒体 消耗ATP:自身DNA复制、转录、蛋 白质合成等 →对照组 相应酶溶液 酶 反应物是 不同 反应物+ ·否被分解 专一性 ,实验组： 等量的另一 核糖体 消耗ATP:蛋白质的合成 种酶溶液 广对照组：等量相相应反应 细胞核 消耗ATP:DNA复制、转录等 反应 不同 同的酶+ 检测反应物是 +实验组：溶液 等量的另 否被分解 特别提醒 种反应物 酶的相关实验 (1)ATP≠能量 高效性 →对照组： 无机催化剂 反应物+等量相应 检测底物分 ,实验组： ATP是一种高能磷酸化合物，是一种储 的酶溶液 解速率 底物 酶 能物质，不能将两者等同起来。 (2)生命活动需要消耗大量能量，但细胞中 各自在所控制的温度下处理一段时间 ATP含量很少。其供应取决于ATP与 温度对酶 活性的影响 底物与相应温度的酶混合 ADP之间快速转化。 在各自所控制的温度下保温一段时间 (3)ATP合成时可产生水，ATP水解时需消 检测 耗水。 (4)ATP并非“唯一”的直接能源物质，直接 酶液 酶液 酶液 pH1pH… 能源物质除ATP外，还有GTP、CTP、 pH对酶活性的影响 各自与等量底物混合 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 检测 用于暗反应，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 A.若将1号试管的原酶液稀释10倍，其反 1.(2026·湖北高考真题)为探究某种酶的活 应速率会下降 性，某同学在最适温度25℃条件下，测得不 B.若3号试管反应温度改为37℃，其反应 同底物浓度下对应的反应速率，结果如表。 速率会下降 试管编号 3 4 5 C.若4号试管多加1倍酶量，其反应速率会 底物浓度 升高 6.3×10-6:7.5×10-i:1.0×10-4:1.0×10-3:1.0×10-2: (mol.L.-1) D.实验说明底物浓度过高不利于该酶促反 应进行 反应速率 (nmol.. 56 75 75 2.(2025·江苏高考真题)为探究淀粉酶是否 min-1) 具有专一性，有同学设计了实验方案，主要 下列叙述错误的是 步骤如表。下列相关叙述合理的是() 26 第一篇专题三细胞代谢的保障 步骤 甲组 乙组 丙组 6.执法人员常使用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 ① 加入2mL淀 加入2mL淀 加入2mL蔗 粉溶液 粉溶液 糖溶液 素酶能催化被ATP提供的能量激活的荧光 素发生反应，产生氧化荧光素并发出荧光， ① 加入2mL淀加入2mL蒸 粉酶溶液 、 馏水 且荧光强度与ATP含量成正比。下列相关 叙述错误的是 ③ 60℃水浴加热，然后各加入2mL斐林试剂， A.细菌体内的ATP含量相对稳定，这是该 再60℃水浴加热 测定方法的重要前提 A.丙组步骤②应加入2mL蔗糖酶溶液 B.该检测仪不能对细菌体内的糖类、蛋白 B.两次水浴加热的主要目的都是提高酶 质进行测定 活性 C.荧光素在ATP作用下被激活是放能反 C.根据乙组的实验结果可判断淀粉溶液中 应，ATP中的化学能转化为光能 是否含有还原糖 D.ATP荧光检测仪检测不出样品中病毒的 D.甲、丙组的预期实验结果都出现砖红色沉淀 含量 3.(2026·河北高考真题)酶与无机催化剂催 7.磷酸转移酶系统(PTS)由酶I、酶Ⅱ和HP1 化的两类反应中能量变化如图1和图2所 蛋白组成，是普遍存在于细菌中的葡萄糖转 示，下列分析错误的是 运系统，其转运机制如图所示，PEP是一种 高能磷酸化合物。下列说法错误的是 ① ② 产物2 (葡糖 反应物) PEP ⑧ (箭IA 展B-① 产物D 反应物2 酶C 反应进程 反应进程 图1 图2 丙酮酸 (① HPr (降B A.图1所示反应中酶与无机催化剂降低活 化能的差值为e A.PTS的存在使细菌在低糖的环境中仍能 B.图1所示为放能反应，图2所示为吸能反应 高效摄取葡萄糖 C.与①反应相比，②反应所需的条件一般 B.酶ⅡC的结构改变影响葡萄糖的跨膜运 较温和 输及其磷酸化过程 D.图2所示反应中酶促反应的活化能为f C.细胞通过PTS吸收葡萄糖的过程需消耗 4.(2026·湖南高考真题)关于过氧化氢酶的 PEP水解产生的能量 叙述，错误的是 D.若PEP供应不足，PTS的转运效率会降 A.过氧化氢酶可以降低H2O2分解反应所 低，但糖的磷酸化不受影响 需的活化能 8.腌制的泡菜往往含有大量的细菌，可利用 B.若用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影 “荧光素一荧光素酶生物发光法”对市场上 响，应设置不加酶的对照组 泡菜中的细菌含量进行检测。荧光素接受 C.持续升高HO2浓度不一定加快过氧化 细菌细胞ATP中提供的能量后被激活，在 氢酶的酶促反应速率 荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发 D.过氧化氢酶活性随pH降低而降低，随 出荧光，根据发光强度可以计算出生物组织 pH升高而升高 中ATP的含量。下列相关叙述错误的是 >[命题点2幻ATP的结构和功能 5.(2025·河北高考真题)ATP是一种能为生 A.ATP荧光检测仪中含有荧光素和荧光素酶 命活动供能的化合物，下列过程不消耗 B.ATP荧光检测仪检测不出样品中病毒的 ATP的是 含量 A.肌肉的收缩 C.荧光素酶催化的反应是放能反应，ATP B.光合作用的暗反应 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 D.水的光解 光强度可反映微生物数量多少 27 1生物学 命题预测 一 特殊跨膜运输图解 GLUT-2 葡萄糖 (1)Na-K泵 肠 Na-K泵属于复合蛋白，既能催化ATP水解，又能介 一底侧组织 腔 导Na和K逆浓度梯度的主动运输 每消耗一个ATP分字， TE Na-K+泵 3(Na 逆浓度梯度泵出三个 小肠上皮细胞 K*结合 Na+和泵人两个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 钠的不均匀离子分布 Na结合位点 运进小肠上皮细胞 细胞质ATP/ ADP +Pi 2K B.SGLT顺浓度梯度将Na从肠腔侧转运 (2)质子泵 进小肠上皮细胞 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 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 蛋白有关 细胞质基质 D.Na进出该细胞的运输速率均不受氧气 溶酶体腔 (pH=7.0) ATP KA(pH=5.0) ADP+Pi 浓度的影响 含多种水解酶① r甘r 2.(2024·浙江6月选考，15)植物细胞胞质溶 质子泵 胶中的C、NO通过离子通道进入液泡， ATP ADP+Pi ”主动运输 HH B H' H Na、Ca+逆浓度梯度转运到液泡，以调节细 协助扩散 胞渗透压。白天光合作用合成的蔗糖可富集 (3)协同运输 在液泡中，夜间这些蔗糖运到胞质溶胶。植物 钠驱动的葡萄糖载体蛋白可利用钠-钾 液泡中部分离子与蔗糖的转运机制如图所示。 泵产生的Na+浓度梯度来推动葡萄糖 进入小肠上皮细胞，这种方式叫协同 下列叙述错误的是 运输，属于主动运输 ”主动运输 Na Na 细胞液 (pH3-6) 钠-钾泵 离子通道 糖 N: 999999 98888888898 NO3 钠驱动的 Na'o , 胞质溶胶 葡萄糖载 、Na ATP ADP+Pi (pH7.5) 体蛋白葡萄糖 A.液泡通过主动运输方式维持膜内外的 主动运输 、协助扩散 主动运输 (利用膜两侧离子电化 H浓度梯度 学梯度即Na浓度梯度) B.CI厂、NO通过离子通道进入液泡不需 1.小肠上皮细胞的细胞膜上有多种载体蛋白， 如肠腔侧膜上的载体为钠依赖的葡萄糖转 要ATP直接供能 运体(SGLT),基底侧膜上的载体分别为葡 C.Na、Ca2+进入液泡需要载体蛋白协助， 萄糖转运体(GLUT-2)和Na一K泵。如 不需要消耗能量 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 下列叙述错误的是 ( 续进行 28 第一篇专题三细胞代谢的保障丨 二、ARF的循环机制 家族蛋白能募集胞质蛋白进入囊泡，然后运 ARF与其他小G蛋白一样，它的活性是通 输到特定的亚细胞位点。以下叙述正确 过GTP与GDP循环来实现的（如图）。它 的是 () 受到3种细胞因子的调节：1.鸟苷酸交换因 A.GDP是由鸟嘌呤、核糖和3个磷酸基团 guanine nucleotide exchange factors, 结合而成 GEFs),2.GTP酶激活蛋白(GTP酶activa- B.ARF由非活跃状态转化为活跃状态，其 ting proteins,GAPs),3.鸟苷酸解离抑制 空间结构不会发生改变 因子(guanine nucleotide dissociation inhibi- C.ARF由非活跃状态转化为活跃状态是一 tors,GDIs)。在ARF无活性的状态下， 个吸能反应 ARF以GDP结合形式存在于胞质中；当被 D.运输货物蛋白的囊泡可能来自核糖体、 GEF激活后，ARF转化为GTP结合形式， 内质网或高尔基体 此时ARF处于活化状态，它能与下游不同 4.GTP结合蛋白是一类参与信号传递的开关 的效应器分子相互作用，从而执行生理功 蛋白，该类开关蛋白与GTP结合后被激活， 能。GTP酶激活蛋白(GAPs)则具有不同 输出信号后，开关蛋白具有的GTP水解活 的活性，它激活ARF内在的GTP酶活性， 性将与其结合的GTP水解成GDP,使开关 使其形成GDP结合形式，失活后的ARF不 处于非活性态。下列说法错误的是( 再和效应器结合；最后失活态的ARF与 关闭 信号输入 GDI结合，从膜上转移到胞质，为下一次循 GDP P 环做准备。ARF小G蛋白复合体这种调节 GDP GTP GTP结合 GTP水解 方式和生理功能在所有真核生物中保守存 开启 在，虽然它的分子量很小，但是对于生物的 GTP 111N 信号输出 生命活动发挥着至关重要的作用。 A.开关蛋白具有降低化学反应活化能的 GDP GEF GTP GDP/GTP- exchange Protein 能力 (Inactive) (Active) ARF-GDP) ARF的循环 ARF-GTP) B.信号输入过程中GDP需结合一个磷酸形 (Cytosolic)】 (Membrane- 成GTP associated) GAP C.GDP释放出一个磷酸后的产物可参与形 3.ARF家族蛋白是分泌、内吞等过程的关键 成RNA 引发因子，ARF家族蛋白在与GDP结合的 D.活化和非活化的开关蛋白都可与双缩脲 非活性状态和与GTP结合的活性状态之间 试剂发生紫色反应 循环(GTP和ATP的结构和性质相似，仅 ©温馨提 学习至此，请完成配套专题精准强化6 是碱基A被G替代)。活性状态的ARF 29