第一篇 专题三 细胞代谢的保障-【创新教程】2027年高考生物学大二轮专题增分方案学生用书

生物学 专题三 细胞代谢的保障 [网络重构] 蛋白质（大多数） 本 RNA(少数)- 有机物 质 为ATP转化提供条件 元素组成 +③ 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 意义 是驱动细胞生命活动的直接能源 温度、pH、底物 影响 物质 浓度、酶浓度等 因素 自由扩散、协助扩 小分子、 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1P“图4一3”)图中右侧植物细胞发 2.（必修1P62“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1P6-67“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1Ps?“正文”)人体内ATP的含量很 6.（必修1P“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 0 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细胞的物质输人和输出 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） 浓度 →由低浓度→高浓度，一定为 看 (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 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 0 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 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”P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，细胞质均等绒裂，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 BXP、bX”、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44十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、XBY,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 2 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5N 和4N,再进行一次复制形成的初级精母细胞中发现含15N 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32P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31P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 2P31P,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32P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Aaa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）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 的受精卵发育成植株。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:aatA: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+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F2的表型及比 例，若F2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:Aa=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 F2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：载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，编短达到平衡的时间，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：3540℃4050℃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）的分栋和运输依赖 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；糖原在溶酶体内堆积会 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 原堆积问题，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H2O2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ATI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[戟体蛋白需要和被转运的物质特异性结合，该戟体 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H2PO,的转运，A错误。土 & 讲解册参考答案 壤中H2PO,的浓度远低于其在根毛细胞液中的浓度， 说明H2PO,逆浓度梯度进入细胞，且由H十的跨膜浓 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，H+的跨膜浓度梯度减小，最终导致根毛细胞 对H2P○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 H2PO。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Na+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十内流， 电场驱动力是膜外正电位驱动带正电的Na十向膜内移 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Ca2+泵出细胞 的运输速率存在最大值，B正确；钙泵驱动Ca+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 C2+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十，两 者共同与MPC结合使MPC构象改变，从而运输丙酮酸 根和H十，B正确；结合图示可知，H十会协助丙酮酸根进 入线粒体，pH的变化受H浓度的影响，因此线粒体内 外膜间隙pH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