第一篇 专题三 细胞代谢的保障 命题预测-【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 命题 一、特殊跨膜运输图解 (1)Na+-K+泵 Na-K泵属于复合蛋白，既能催化ATP水解，又能介 导Na和K逆浓度梯度的主动运输 每消耗一个ATP分子， 3(Na -1逆浓度梯度泵出三个 K结合Na+和泵入两个K,保 位点 持膜内高钾、膜外高 :钠的不均匀离子分布 Na结合位点( 细胞质AP/ ADP +Pi 2(K) (2)质子泵 :利用ATP水解释放的 :利用H顺浓度梯度跨 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 细胞质基质 H 溶酶体腔 (pH=7.0) H ATP pH=5.0) ADP+Pi 含多种水解酶① HH 质子泵 ATP ADP+Pi 主动运输 B H' HH H 耳协助扩散 H (3)协同运输 钠驱动的葡萄糖载体蛋白可利用钠-钾 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 运输，属于主动运输 ”主动运输 Na" 钠-钾泵 0000 88888 989离字浓88888 8998898989 钠驱动的 Na'o 葡萄糖载 Na" ATP ADP+Pi 体蛋白葡萄糖 主动运输 协助扩散 主动运输 (利用膜两侧离子电化 学梯度即Na浓度梯度) 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 运体(SGLT),基底侧膜上的载体分别为葡 萄糖转运体(GLUT-2)和Na一K+泵。如 图为小肠上皮细胞物质跨膜运输示意图。 下列叙述错误的是 ( 28 预测 GLUT-2 葡萄糖 肠 底侧组织液 腔侧 。 ATP Na Na-K*泵 小肠上皮细胞 A.SGLT逆浓度梯度将葡萄糖从肠腔侧转 运进小肠上皮细胞 B.SGLT顺浓度梯度将Na+从肠腔侧转运 进小肠上皮细胞 C.细胞膜的选择透过性与细胞膜上的载体 蛋白有关 D.Na进出该细胞的运输速率均不受氧气 浓度的影响 2.（2024·浙江6月选考，15)植物细胞胞质溶 胶中的CI、NO通过离子通道进人液泡， Na、Ca2+逆浓度梯度转运到液泡，以调节细 胞渗透压。白天光合作用合成的蔗糖可富集 在液泡中，夜间这些蔗糖运到胞质溶胶。植物 液泡中部分离子与蔗糖的转运机制如图所示。 下列叙述错误的是 细胞液 (pH3-6) 离子通道 糖 Na 胞质溶胶 (pH7.5) A.液泡通过主动运输方式维持膜内外的 H+浓度梯度 B.CI、NO,通过离子通道进入液泡不需 要ATP直接供能 C.Na+、Ca2+进入液泡需要载体蛋白协助， 不需要消耗能量 D.白天液泡富集蔗糖有利于光合作用的持 续进行 二、ARF的循环机制 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种细胞因子的调节：1.鸟苷酸交换因 guanine nucleotide exchange factors, GEFs),2.GTP酶激活蛋白(GTP酶activa ting proteins,GAPs),3.鸟苷酸解离抑制 因子(guanine nucleotide dissociation inhibi- tors,GDIs)。在ARF无活性的状态下， ARF以GDP结合形式存在于胞质中；当被 GEF激活后，ARF转化为GTP结合形式， 此时ARF处于活化状态，它能与下游不同 的效应器分子相互作用，从而执行生理功 能。GTP酶激活蛋白(GAPs)则具有不同 的活性，它激活ARF内在的GTP酶活性， 使其形成GDP结合形式，失活后的ARF不 再和效应器结合；最后失活态的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蛋白复合体这种调节 方式和生理功能在所有真核生物中保守存 在，虽然它的分子量很小，但是对于生物的 生命活动发挥着至关重要的作用。 GDP GEF GTP GDP/GTP- exchange Protein (Inactive) (Active) ARF-GDP) ARF的循环 ARF-GTP) (Cytosolic) (Membrane associated) GAP 3.ARF家族蛋白是分泌、内吞等过程的关键 引发因子，ARF家族蛋白在与GDP结合的 非活性状态和与GTP结合的活性状态之间 循环(GTP和ATP的结构和性质相似，仅 是碱基A被G替代)。活性状态的ARF 29 第一篇专题三细胞代谢的保障 家族蛋白能募集胞质蛋白进人囊泡，然后运 输到特定的亚细胞位点。以下叙述正确 的是 () A.GDP是由鸟嘌呤、核糖和3个磷酸基团 结合而成 B.ARF由非活跃状态转化为活跃状态，其 空间结构不会发生改变 C.ARF由非活跃状态转化为活跃状态是一 个吸能反应 D.运输货物蛋白的囊泡可能来自核糖体、 内质网或高尔基体 4.GTP结合蛋白是一类参与信号传递的开关 蛋白，该类开关蛋白与GTP结合后被激活， 输出信号后，开关蛋白具有的GTP水解活 性将与其结合的GTP水解成GDP,使开关 处于非活性态。下列说法错误的是() 关闭 信号输入 GDP GDP GTP GTP结合 GTP水解 开启 GTP 1110 信号输出 A.开关蛋白具有降低化学反应活化能的 能力 B.信号输入过程中GDP需结合一个磷酸形 成GTP C.GDP释放出一个磷酸后的产物可参与形 成RNA D.活化和非活化的开关蛋白都可与双缩脲 试剂发生紫色反应 C温馨提 学习至此，请完成配套专题精准强化6生物学 速率会升高，C正确；底物浓度从1.0×10-3mol·L1升 高到1.0×10-2mol·L1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，酶的作用条件一殷比无机催化剂 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H2O,也可发生分解，因此应 设置不加酶的对照组，排除H2O2自身分解对实验的影 响，B正确；持续升高H2○2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pH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C3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，Ca2+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。门 2: 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Na浓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十从肠腔 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+、Ca2+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+ Ca2+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， 运输货物蛋白的裳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吟核糖 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。门 专题四光合作用与细胞呼吸 网络重构 光能 ①C0,+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