【三维设计】2015年高考生物二轮复习全套资料word版
文档属性
| 名称 | 【三维设计】2015年高考生物二轮复习全套资料word版 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 25.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2015-03-14 09:15:09 | ||
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文档简介
二轮复习为什么要建立系统思想
二轮复习，要做好“知识重组”，构筑完整的知识体系，做到点、线、面的结合。对知识点的把握要“全”，对知识线的归纳要“清”，对知识面的辐射要“宽”，将知识由点到线、由线到面、由面到体，做到宏观在胸、微观在手，一拉一条线，一提一大串。
事物无不处于“系统”之中，运用“系统”的观点构建知识间的联系，分析事物的来龙去脉，有助于将孤立、零散的知识形成一个有机的整体。
系统论、控制论和信息论是高中生物学新课程教材编写所遵循的思想，其中系统论是基础。从必修模块的知识体系上来看，主要由“细胞”系统、“基因”系统和“稳态”系统构成。
一、系统的特点
系统作为由多个要素组成的结构和功能的统一体，具有要素层次所不具备的特征：
(1)系统有自己的组成成分和结构，而且1＋1>2。
(2)系统有在物质流和信息流基础上的功能。
(3)复杂的系统有调控中心。
(4)系统都会有发生、发展和消亡的过程。
二、专题中的系统特点分析
(一)“细胞”系统
(二)“基因”系统
(三)“稳态”系统——以生态系统为例
运用“系统思想”分析系统内部要素间的关系，系统的结构与功能间的联系，系统与环境间的相互作用，对从整体上把握模块中的篇章架构以及梳理高考试题的命制思路，归纳重要的热点、考点将大有裨益。故我们的编写“独树一帜”，在二轮专题复习中引入“系统”复习理念，将会给奋战在高考一线的广大师生带来全新的感受。
“万丈高楼平地起”，耸入云端的高楼离不开一砖一瓦的垒积，而细胞则是构筑生物体大厦的基石。细胞作为一个复杂的生命系统，既有自身的组成要素，又会与外界环境发生物质、能量和信息上的交流，因此，细胞是一个高度有序的开放系统。用系统的视角来理解细胞的整体与局部的联系、细胞与周围环境间的关系，可将知识串珠成链，避免支离破碎地认识细胞，有助于同学们建构“活”细胞的概念。下面，通过运用“系统分析法”将本专题内容进行有效的组织和整合，以建立知识间的内在联系。
1．模型建构
2．模型分析
本专题可通过“生命系统的组成→生命系统的结构→生命系统的功能→生命系统的发展变化”这一主线展开，运用“系统思想”对模型简析如下：
①生命系统的组成对应“组成细胞的分子”；②生命系统的结构对应“细胞的基本结构”；③生命系统的功能对应“细胞的物质输入和输出”及“细胞的能量供应和利用”；④生命系统的发展变化对应“细胞的生命历程”。其中，①与②重在强调细胞的物质基础和结构基础，即由元素构成化合物，再由化合物构成膜、质、核等基本结构进而构成细胞的完整结构，从而揭示了细胞结构的有序性，为建立细胞整体性这一观点奠定了基础；②与③重在强调细胞的结构与功能间的联系，同时也说明了细胞作为生命系统与外界环境间实现物质、能量和信息交换的开放性；④重在强调细胞的动态性，即细胞时刻在发展变化，经历增殖、生长、分化到衰老、凋亡等过程。
第1讲细胞系统的组成——元素与化合物
[考纲知识·三级排查]
细胞的分子组
组成细胞的主要有机物——蛋白质与核酸(对应学生用书P3)
1．熟记蛋白质结构多样性的四个原因和五种功能
2．理清有关核酸的三个关系
(1)核酸与ATP的关系：
①元素组成都是C、H、O、N、P。
②ATP去掉二个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本单位之一的腺嘌呤核糖核苷酸。
(2)同一个体的不同体细胞中核DNA、mRNA与蛋白质的关系：
①核DNA相同：不同体细胞都是由一个受精卵通过分裂分化形成的，所以核DNA相同。
②mRNA和蛋白质不完全相同：由于基因的选择性表达，不同细胞表达的基因不完全相同，产生的mRNA、蛋白质也就有所不同。因此，同一个体不同体细胞形态、结构和功能不同的根本原因是mRNA不同(基因的可选择性表达)。
(3)遗传物质种类与生物种类的关系：
生物 遗传物质 核苷酸 含N碱基
病毒 DNA或RNA 4种 4种
细胞生物 DNA 8种 5种
角度一 考查蛋白质分子的结构与功能
1．(2014·上海高考)一条由39个氨基酸形成的环状多肽，其中有4个谷氨酸(R基为—CH2—CH2—COOH)，则该多肽( )
A．有38个肽键 B．可能没有游离氨基
C．至少有5个游离羧基 D．至多有36种氨基酸
解析：选B 一条由39个氨基酸形成的环状多肽，应有39个肽键。因为谷氨酸的R基上没有游离氨基，其他的R基的情况未知，故该多肽可能没有游离氨基。由于每个谷氨酸的R基上都有1个游离羧基，所以该多肽至少含有4个游离羧基。组成蛋白质的氨基酸一般为20种。
2．(2013·江苏高考)下面关于蛋白质分子结构与功能的叙述，错误的是( )
A．不同蛋白质含有的氨基酸数量不尽相同
B．有些结构不同的蛋白质具有相似的功能
C．组成蛋白质的氨基酸可按不同的排列顺序脱水缩合
D．组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合
解析：选D 不同的蛋白质分子中氨基酸的数量、种类和排列顺序都不尽相同；有些结构不同的蛋白质具有相似的功能，如血红蛋白和载体蛋白都具有运输作用；组成蛋白质的氨基酸之间脱水缩合的方式相同。
角度二 结合基因表达考查核酸的结构与功能
3．(2014·新课标卷Ⅱ)关于核酸的叙述，错误的是( )
A．细胞核中发生的转录过程有RNA聚合酶的参与
B．植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNA的复制
C．双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的
D．用甲基绿和吡罗红染色可观察DNA和RNA在细胞中的分布
解析：选C 细胞核中发生的转录过程是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，需要RNA聚合酶的参与。植物细胞中DNA复制的场所有细胞核(主要)、线粒体和叶绿体。DNA中含有的五碳糖是脱氧核糖，且双链DNA分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖之间是通过碳原子上的羟基与磷酸基团之间形成的共价键连接的。甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色，利用甲基绿、吡罗红混合染色剂对细胞进行染色，可以观察DNA和RNA在细胞中的分布。
4．(双选)下列有关核酸的叙述中，不正确的是( )
A．同一物种的两类细胞产生不同分泌蛋白的根本原因是mRNA的碱基序列不同(2012·新课标卷Ⅰ改编)
B．分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同(2011·海南高考，16－C)
C．组成DNA与ATP的元素种类相同(2010·江苏高考，1－B改编)
D．DNA的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接(2014·江苏高考，1－D)
解析：选BD 核酸分子的不同，取决于组成核酸的核苷酸的数量及排列顺序；DNA的两条链之间通过氢键连接。
1．有关蛋白质的计算规律
(1)肽键数：
①链状肽：肽键数＝失去水分子数＝氨基酸数－肽链数。
②环状肽：肽键数＝氨基酸数＝失去水分子数。
(2)游离氨基或羧基数目：
①至少含有的游离氨基或羧基数＝肽链数。
②游离氨基或羧基数目＝肽链数＋R基中含有的氨基或羧基数。
(3)利用原子守恒计算蛋白质中各元素的原子数：
①N原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上的N原子数＝各氨基酸中N原子的总数。
②O原子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的O原子数＝各氨基酸中O原子的总数－脱水数。
③H原子数＝各氨基酸中H原子的总数－2×脱水数。
2．蛋白质与核酸的关系图解
1．下面是某同学对有关蛋白质、核酸的功能及其相互关系的总结，你认为错误的是( )
A．在同一个生物体内，不同体细胞的细胞核中DNA分子是相同的，但蛋白质和RNA是不同的
B．基因中的遗传信息通过mRNA传递到蛋白质，遗传信息通过蛋白质中的氨基酸的排列顺序得到表达
C．在蛋白质合成旺盛的细胞中，核DNA分子数较多，转录成的mRNA分子也多，从而翻译成的蛋白质就多
D．核酸是携带遗传信息的物质，但分子大小相同、碱基含量相同的核酸所携带的遗传信息不一定相同
解析：选C 在同一个生物体内，不同体细胞的细胞核中DNA分子相同，但由于基因的选择性表达，导致蛋白质和RNA的种类和数量不同。在蛋白质合成旺盛的细胞中，转录成的mRNA分子增多，翻译成的蛋白质就多，但是核DNA分子数并没有增多。分子大小相同、碱基含量相同的核酸如果碱基序列不同，其所携带的遗传信息也不相同。
2．烟草是异花传粉植物，若同一植株的花粉落到柱头上，雌蕊产生的某种物质进入花粉粒，使花粉粒细胞中的rRNA降解，花粉粒不能萌发。据此分析，该花粉粒不能萌发的直接原因是缺少( )
A．核糖体 B．mRNA
C．核苷酸 D．遗传物质
解析：选A rRNA是构成核糖体的主要成分，rRNA降解破坏了核糖体，蛋白质不能合成，使花粉粒不能萌发。
3．(多选)右图为人体内元素、化合物及参与生理过程、方式途径之间的联系。相关分析不正确的是( )
A．在35S标记的培养基中培养细胞，一段时间后甲、乙、丙中都能检测到放射性
B．自然界中生物性状的多样性只是由于甲物质的多样性造成的
C．分裂间期甲物质明显增多，分裂期乙物质明显增多
D．图中①、②过程碱基配对方式不完全不同
解析：选ABC 图中的甲、乙、丙分别是DNA、RNA、蛋白质，其中只有蛋白质中含S元素；自然界中生物的性状除了受基因控制外，还要受环境因素的影响，因此生物性状的多样性不只是DNA多样性造成的；分裂间期甲复制增多，分裂期的DNA存在于高度螺旋化的染色体中，不能解旋，因此不进行转录，乙的含量在逐渐减少；图中①、②过程分别为基因的转录和翻译，转录中有T与A配对，翻译中没有。
组成细胞的主要能源物质与无机物(对应学生用书P4)
1．掌握糖类、脂质的种类、合成场所及生理功能
(1)糖类合成的场所、种类及相互关系：
①糖类合成的场所：叶绿体(葡萄糖、淀粉)、内质网(糖基团)、高尔基体(纤维素)、肝脏(肝糖原)和肌肉(肌糖原)。
②种类及相互关系：
(2)脂质的合成场所、种类及生理功能：
①合成场所：脂质的合成部位主要是内质网。
②种类及功能：
2．辨析糖类和脂质的五个易错点
(1)不要误认为糖类只供能，糖类还参与细胞膜的构成，与蛋白质组成糖蛋白，有保护、信息传递等功能。
(2)不要误认为糖类的合成没有专门的细胞器。如葡萄糖是在叶绿体中合成的。
(3)并非所有的糖都是能源物质，如核糖、脱氧核糖、纤维素等不参与氧化分解供给能量。
(4)脂肪是主要的储能物质，但不构成膜结构，磷脂和胆固醇均参与膜结构的组成。
(5)脂肪≠脂质。脂肪只是脂质的一种，脂质除包括脂肪外，还包括磷脂和固醇等。
3．熟知水在生物体内的存在形式及在代谢中的作用
(1)水在生物体中以自由水和结合水两种形式存在，两者可相互转化。
(2)水不仅是良好的溶剂和生化反应的介质，也参与生物体内的物质运输、光合作用、细胞呼吸等代谢活动。
角度一 考查有机物的元素组成、种类及功能
1．(2014·上海高考)下列物质中同时含有磷和氮元素的是( )
A．丙酮酸 B．核苷酸
C．氨基酸 D．脂肪酸
解析：选B 丙酮酸中含有C、H、O, 核苷酸中含有C、H、O、N、P，氨基酸中含有C、H、O、N，脂肪酸中含有C、H、O。
2．(2014·海南高考)下列关于脂质的叙述，正确的是( )
A．脂质中的磷脂是细胞膜的组成成分
B．维生素D和性激素不属于固醇类物质
C．脂肪比相同质量的多糖彻底氧化产能少
D．脂质在核糖体、内质网和高尔基体上合成
解析：选A 脂质中的磷脂是细胞膜的组成成分；维生素D和性激素属于固醇类物质；脂肪比相同质量的多糖彻底氧化产能多；脂质的合成部位主要是内质网。
3．(2013·江苏高考)下列关于生物体内有机物的叙述正确的是( )
A．脂质不参与生命活动的调节
B．蛋白质是生物体主要的能源物质
C．核酸是生物体储存遗传信息的物质
D．糖类不参与细胞识别和免疫调节
解析：选C 性激素属于脂质，参与生命活动的调节；生物体生命活动的主要能源物质是糖类；核酸是遗传信息的携带者；糖蛋白与细胞的识别有密切联系；一些免疫细胞识别抗原也与糖蛋白有关。
角度二 以细胞代谢为依托，考查水的功能
4．(2014·四川高考)生物体的生命活动离不开水。下列关于水的叙述，错误的是( )
A．在最基本生命系统中，H2O有自由水和结合水两种存在形式
B．由氨基酸形成多肽链时，生成物H2O中的氢来自氨基和羧基
C．有氧呼吸时，生成物H2O中的氢来自线粒体中丙酮酸的分解
D．H2O在光下分解，产生的[H]将固定的CO2还原成(CH2O)
解析：选C 水在最基本的生命系统中有两种存在形式：自由水和结合水。在氨基酸脱水缩合形成多肽链的过程中，生成物H2O中的两个氢原子分别来自两个氨基酸中的氨基和羟基。有氧呼吸第三阶段，O2与第一阶段葡萄糖分解产生的[H]和第二阶段丙酮酸分解产生的[H]结合形成H2O，同时释放出大量能量。线粒体中丙酮酸的分解要利用H2O，产生CO2。光合作用的光反应阶段发生在叶绿体类囊体薄膜上，H2O在光下被分解成O2和[H]，[H]可将叶绿体基质中暗反应固定的CO2还原成(CH2O)。
5．(2013·江苏高考)下列关于生物体与水分的关系，叙述正确的是( )
A．贮藏中的种子不含水分，以保持休眠状态
B．水从根系向地上部分的运输与细胞壁无关
C．适应高渗环境的动物可排出体内多余的盐
D．缺水时，动物体的正反馈调节能促使机体减少水的散失
解析：选C 贮藏种子中自由水含量较少，但并非不含水分；水分从根系向地上部分运输的动力主要来自蒸腾拉力，但其要经过由死亡的、只有细胞壁的构成的导管向上运输；在高渗环境中，动物可通过其自身的水盐平衡调节维持内环境的稳态；缺水时，动物体可通过负反馈调节使机体减少水的散失。
1．解答化合物元素组成类试题答题模板
(1)明确有机物的化学元素组成及单体：
(2)据特殊元素推断化合物的种类：
2．图解水的存在、产生与利用
1．(2014·海南高考)下列关于植物体内水分的叙述，错误的是( )
A．植物体内的水分参与营养物质的运输
B．水是构成叶肉细胞的重要化合物之一
C．自由水可作为细胞内化学反应的反应物
D．同种植物萌发种子的含水量和休眠种子的相同
解析：选D 植物体内的水分参与营养物质的运输；水是构成叶肉细胞的重要化合物之一；自由水可作为细胞内化学反应的反应物；同种植物萌发种子的含水量大于休眠种子的含水量。
2．据报道，美国加州大学洛杉矶分校研究人员研发出一种新型转基因西红柿，食用后人体能产生可以模仿“好”胆固醇功能的肽(也称缩氨酸)。小鼠实验证实，喂食这种冻干的西红柿后，其炎症和动脉中的斑块聚集都有所减少。下列相关说法错误的是( )
A．新型转基因西红柿的变异类型是基因重组
B．胆固醇是构成动物细胞膜的成分
C．肽与蛋白质的区别是没有空间结构
D．动脉管壁细胞的内环境是组织液
解析：选D 新型转基因西红柿是通过基因工程生产出来的，基因工程的原理是基因重组。胆固醇属于固醇，是脂质类物质，是构成动物细胞膜的成分。多肽没有空间结构，蛋白质具有空间结构。动脉管壁细胞的内环境是组织液和血浆。
3．(双选)甲图中①②③④表示不同化学元素所组成的化合物，乙图表示由四个单体构成的化合物。以下说法不正确的是( )
A．若甲图中的②大量存在于皮下和内脏器官周围等部位，则②是脂肪
B．若甲图中④能吸收、传递和转换光能，则④可用无水乙醇提取
C．乙图中若单体是氨基酸，则该化合物彻底水解后的产物中氢原子数增加3个
D．乙图中若单体是四种脱氧核苷酸，则该化合物彻底水解后的产物有5种
解析：选CD 甲图中①可表示蛋白质，②可表示糖类或脂肪，③可表示DNA、RNA、ATP、磷脂等，④可表示叶绿素。“②大量存在于皮下和内脏器官周围等部位”暗示该物质为脂肪；④为叶绿素，可用无水乙醇提取；乙图中单体若是氨基酸，则该四肽彻底水解时，肽键断裂，需要消耗3分子水，则水解产物中氧原子数增加3个，氢原子数增加6个；乙图中若单体是四种脱氧核苷酸，则该化合物彻底水解后的产物有磷酸、脱氧核糖和4种碱基，共6种产物。
用“正、逆推法”巧解“化合物推断与鉴定类”题目
(对应学生用书P6)
一、正推法
1．适用条件
适用于题干信息量大，有示意图、表格、曲线等类的试题。
2．思维流程
第一步：阅读题干，获取信息。
仔细阅读题干，明确示意图中各结构名称及功能、表格数据变化规律、曲线所表示的含义等。
第二步：结合选项，分析判断。
由选项联系教材所学知识，并根据题目要求，做出正确判断。
二、逆推法
1．适用条件
适用于从题干信息不能直接得出答案的选择题。
2．思维流程
第一步：阅读题干，明确考点。
抓住题干中的关键词，明确考查知识点，如蛋白质、核酸的结构、功能、检测方法等。
第二步：细审选项，逐一判断。
联系教材相关知识，逐一判断选项正误。如考查蛋白质结构，就要结合选项联系教材中蛋白质的组成元素、氨基酸、脱水缩合等知识进行判断。
[例1] 近年来的研究初步表明，β AP(p 淀粉样蛋白)沉积是Alzheimer型老年痴呆的主要病理特征。β AP是由其前体蛋白APP(一种含695个氨基酸的跨膜蛋白)在病理状态下异常加工而成的。APP形成β AP的过程如下图所示。根据上述信息所作的推论错误的是( )
A．用双缩脲试剂检测β AP会产生紫色反应
B．一个β AP分子中至少含有39个肽键
C．β AP的作用效果可能是引起大脑功能异常
D．β 分泌酶很可能是突变基因表达的产物
[思维流程] 解答本题可用正推法。
第一步：阅读题干，获取信息。
从题干文字和示意图中可获得下列信息：
①β AP(p 淀粉样蛋白)的化学本质是蛋白质；
②β AP沉积是Alzheimer型老年痴呆的主要病理特征；
③据图分析，β AP分子中氨基酸数为39，肽键数为38；
④β AP由其前体蛋白在病理状态下异常加工而成。
第二步：结合选项，分析判断。
选项 具体分析 判断
A 由题干信息①可知，β AP的化学本质是蛋白质，蛋白质用双缩脲试剂鉴定会产生紫色反应 正确
B 由题干信息③可知，β AP分子中氨基酸为39个，而肽键数＝氨基酸数－肽链数＝38个 错误
C 由题干信息②可知，β AP的作用效果可能是引起大脑功能异常 正确
D 由题干信息④可知，异常情况下APP在β 分泌酶和γ 分泌酶的作用下形成β AP，导致正常的机体发生病变，由此可推出很可能是基因突变导致β 分泌酶和γ 分泌酶的形成，从而产生β AP 正确
[例2] 下列关于物质合成与检测的叙述，正确的是( )
A．所有生物体内都能合成蛋白质
B．所有动物激素只有在核糖体、内质网和高尔基体的参与下才具有活性
C．用斐林试剂可以检测淀粉酶在低温、常温、高温条件下对淀粉的水解情况
D．RNA的合成可以发生在线粒体内
[思维流程] 解答本题可用逆推法。
第一步：阅读题干，明确考点。
考查对生命物质的合成场所、性质的理解，以及对相关检测实验原理的理解。
第二步：细审选项，联系相关知识逐一判断。
选项 逐一辨析 判断
A 病毒是非细胞生物，不能独立合成蛋白质，必须侵入寄主细胞在寄主细胞内完成蛋白质的合成 错误
B 动物激素按性质可以分为氨基酸衍生物类(如甲状腺激素)、多肽类(如生长激素)、固醇类(如性激素)，只有多肽类的动物激素需要在核糖体、内质网和高尔基体的共同参与下才具有生物活性 错误
C 用斐林试剂鉴定还原糖时需要水浴加热，因此不宜用斐林试剂来检测不同温度下淀粉酶对淀粉的水解情况 错误
D 线粒体内含有少量的DNA和RNA，是半自主性细胞器，其含有的DNA可以转录产生RNA 正确
（对应学生用书P137）
一、选择题
1．关于细胞中化学元素和化合物的叙述，正确的是( )
A．蛋白质、脂肪、质粒均含有N、P等元素
B．性激素和胰岛素与双缩脲试剂反应均呈紫色
C．活细胞中酶的合成均与基因的转录有关
D．核酸中含有的五碳糖均是脱氧核糖
解析：选C 脂肪只含有C、H、O等元素；酶的化学本质是蛋白质或RNA，故其合成均与基因的转录有关；性激素属于脂质，不含肽键，故不能与双缩脲试剂反应；核酸中的RNA含有的五碳糖是核糖。
2．(2014·江苏高考)下列关于细胞中化合物及其化学键的叙述，正确的是( )
A．tRNA分子中含有一定数量的氢键
B．每个ADP分子中含有两个高能磷酸键
C．血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接
D．DNA 的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接
解析：选A tRNA分子为“三叶草”形，单链RNA在某些区域折叠形成局部双链，双链中含有氢键；每个ADP分子中含一个高能磷酸键；血红蛋白的不同肽链之间可通过二硫键连接；DNA的两条脱氧核苷酸链之间通过氢键连接。
3．(2014·潍坊模拟)许多天然生物大分子或生物结构为螺旋状，下列与生物螺旋结构相关的叙述，不正确的是( )
A．破坏某蛋白质的螺旋结构，其功能丧失，但仍能与双缩脲试剂发生紫色反应
B．螺旋藻细胞质内的遗传物质中含有A、G、C、U四种碱基
C．染色体的高度螺旋会导致其基因转录受阻而难以表达
D．DNA双螺旋结构中，磷酸、脱氧核糖、碱基三者数目相等
解析：选B 蛋白质的空间结构被破坏之后，功能丧失，但其肽键依然存在，仍可与双缩脲试剂发生颜色反应。螺旋藻细胞质内的遗传物质是DNA，含有A、T、G、C四种碱基。染色体高度螺旋会导致DNA难以解旋，从而使基因转录受阻难以表达。DNA由脱氧核苷酸组成，每一个脱氧核苷酸分子中都含有一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子碱基。
4．细胞上的受体TLR可识别不同病原体并引发免疫应答。人体中20余种细胞分布有TLR，如TLR5只分布在髓源性细胞上，TLR3只特异性地分布于树突状细胞上。髓源性细胞与树突状细胞具有不同的TLR，其根本原因是二者的( )
A．DNA结构不同 B．mRNA不同
C．遗传物质不同 D．线粒体结构不同
解析：选B 人体的所有细胞都来自同一个受精卵，各种细胞的产生是基因选择性表达的结果，通过基因选择性表达转录出特异的mRNA，翻译出不同的蛋白质，从而使各种类型的细胞具有特异的形态结构。在不同细胞中DNA的分子结构、线粒体的结构是相同的。
5．(原创题)磷脂包括甘油磷脂和鞘磷脂两大类，它们都是生物膜的主要成分，下图为甘油磷脂分子结构通式。下列有关叙述不正确的是( )
A．磷脂分子中含有C、H、O等元素
B．甘油磷脂的类型主要决定于X的不同
C．在构成生物膜时，磷脂分子的“头”朝向膜两侧，而“尾”则朝向膜内
D．细菌等原核生物的核糖体、中心体不含磷脂分子
解析：选D 磷脂分子的“头”是亲水的，而“尾”是疏水的，因此在构成生物膜时，是以磷脂双分子层形式存在，“头”向外，“尾”向内。原核生物也有细胞膜，但其核糖体无膜结构，且无中心体。
6．(双选)鉴定尿中是否有蛋白质常用加热法来检验。下图为蛋白质加热过程中的变化，据此判断下列有关叙述正确的是( )
A．沸水浴加热后，构成蛋白质的肽链充分伸展并断裂
B．食盐作用下析出的蛋白质也发生了变性
C．变性后的蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应
D．蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开后，其特定功能随之发生改变
解析：选CD 由图示知，蛋白质经加热变性后，肽链充分伸展，失去生物活性，特定功能丧失。在食盐作用下只是析出蛋白质，蛋白质并未变性。变性后的蛋白质其肽键并未断裂，因此仍能与双缩脲试剂发生紫色反应。
7．胰腺合成的胰蛋白酶原进入小肠后，在肠激酶作用下形成有活性的胰蛋白酶，该激活过程如下图所示(图中数字表示氨基酸位置)，下列分析不正确的是( )
A．胰蛋白酶比胰蛋白酶原少了5个肽键
B．胰蛋白酶与胰蛋白酶原空间结构不同
C．肠激酶与限制酶具有相似的作用特性
D．激活过程可避免胰蛋白酶破坏自身细胞
解析：选A 由于1～7号氨基酸之间有6个肽键，所以胰蛋白酶比胰蛋白酶原少了6个肽键；由于胰蛋白酶比胰蛋白酶原少了一段六肽化合物，所以空间结构不同；由图示可以看出，肠激酶可以识别特定的氨基酸序列，并在特定的位点进行切割，这个作用特点与限制酶非常相似；胰蛋白酶以酶原的形式在胰腺细胞中合成，可避免胰蛋白酶将胰腺细胞自己水解掉，因此，激活过程可避免胰蛋白酶破坏自身细胞。
8．(原创题)糖脂普遍存在于细胞膜上，不同的细胞中糖脂的种类不同，下面是人红细胞表面的ABO血型糖脂的结构示意图，判断下列有关叙述错误的是( )
A．糖脂是由糖类和脂质分子结合而成的
B．红细胞ABO血型的不同在于组成糖脂中的糖的种类和排列顺序不同
C．糖脂和糖蛋白都具有识别作用
D．糖脂位于细胞膜内表面
解析：选D 由图可知，决定ABO血型的物质为糖脂中糖的种类和排列顺序。糖脂也具有识别作用，应位于细胞膜的外表面。
9．(2014·汕头质检)(双选)生物体内某些重要化合物的元素组成和功能关系如下图所示。其中X、Y代表元素，a、b、c是组成甲、乙、丙三种生物大分子的单体，这三种单体的结构可用d或e表示。据图分析正确的是( )
A．人体细胞中单体a、b的结构可用d表示，人体中d的种类有8种
B．大肠杆菌细胞内单体c的结构可用e表示，e的种类约有20种
C．a、b是生物体内遗传信息的携带者，丙是生命活动的主要承担者
D．甲、乙的多样性由d中的n充分体现，丙的多样性由e中的R充分体现
解析：选AB 根据图示可判断，甲代表DNA，乙代表RNA，丙代表蛋白质，a、b、c分别代表脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸。d为核苷酸，e为氨基酸。m为磷酸，f为五碳糖，n为碱基。人体中d的种类有8种，脱氧核苷酸和核糖核苷酸各4种。生物体内遗传信息的携带者是核酸而不是核苷酸。DNA、RNA的多样性由d的数量、排列顺序以及d中n的种类充分体现，蛋白质丙的多样性由e的数量、排列顺序以及e中R基的种类和丙的空间结构充分体现。
10．(2014·常州检测)(多选)下列关于食品安全问题的探究实验设计，不正确的是( )
选项 探究主题 实验试剂 预期实验结果 结论
A 某“色拉油”是否含有脂肪 苏丹Ⅲ染液 被检测液体出现橘黄色 不含有脂肪，但可能含有固醇
B 某“早餐奶”是否含有蛋白质 双缩脲试剂 被检测液体出现砖红色 含有蛋白质，但含量少于淀粉
C 某“奶片”是否添加淀粉 碘液 被检测液体出现蓝色 含有淀粉，不含有蛋白质
D 某“无糖”饮料中是否含有葡萄糖 斐林试剂 被检测液体出现砖红色 一定含有还原糖，但不一定是葡萄糖
解析：选ABC 苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色，结论中“不含有脂肪”的说法错误；双缩脲试剂与蛋白质反应呈紫色，“被检测液体出现砖红色”的预测错误；被检测液体出现蓝色，只能证明其中含有淀粉，不能证明不含有蛋白质。斐林试剂与还原糖反应，经水浴加热可以产生砖红色沉淀，所以砖红色出现只能证明被检测液体中有还原糖的存在，而不能证明一定是葡萄糖，说法正确。
二、非选择题
11．分析下面与蛋白质有关的实验。
淀粉和蔗糖因缺乏自由醛基而无还原性。在α 淀粉酶的作用下，淀粉很容易水解成为糊精及少量麦芽糖、葡萄糖。同样的条件下，α 淀粉酶不能催化蔗糖的水解，蔗糖酶能催化蔗糖水解生成①，蔗糖及其水解产物中，②具有还原性，但蔗糖酶不能催化淀粉水解。某同学根据上述原理进行了下面的实验：
a．取2支试管，各加入斐林试剂1 mL，再分别加入1%可溶性淀粉溶液和2%蔗糖溶液各4滴，混合均匀后，水浴加热2～3 min，然后观察有无砖红色沉淀产生，纯净的淀粉和蔗糖应无砖红色沉淀产生。
b．取3支试管，分别加入1%可溶性淀粉3 mL,2%蔗糖溶液3 mL及蒸馏水3 mL，再向3支试管各添加α 淀粉酶稀释液1 mL，混匀后放入37 ℃恒温水浴锅中保温，15 min后取出，各加斐林试剂2 mL，摇匀后，③________，观察④________。
请完成下列与实验有关的问题：
(1)该实验的目的是_____________________________________________________。
(2)填写①、②、③、④所代表的内容，将该实验补充完整。
①____________________，②____________________，
③____________________，④____________________。
(3)有同学想探究温度对酶的影响，于是设计了如下实验步骤：
取3支试管，编号，各加2%蔗糖液3 mL，分别进行冰水浴，37 ℃恒温保存及沸水浴加热处理5 min后，各加1 mL蔗糖酶溶液，保温10 min，然后取出，各加入2 mL斐林试剂并水浴加热2～3 min，最后比较各试管颜色，并解释相关现象。
请指出上述实验步骤中的错误之处：_________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)通过实验步骤可知，3个试管除分别加入了1%可溶性淀粉3 mL,2%蔗糖溶液3 mL及蒸馏水3 mL外，其余条件均相同，由此可知，实验的自变量是不同的底物，因此实验目的在于验证α 淀粉酶只能催化淀粉水解，即α 淀粉酶具有专一性。(2)蔗糖是由葡萄糖和果糖合成的二糖，因此，水解后可产生葡萄糖和果糖，葡萄糖和果糖都具有还原性，但蔗糖不具有还原性；根据“a”步骤中的描述可知，加斐林试剂后，需要水浴加热2～3 min，并观察颜色变化，即是否有砖红色沉淀产生。(3)探究温度对酶的影响，不同温度梯度为自变量，而用加入斐林试剂的方法检验需进行水浴加热，这样会改变各试管中的温度设置，从而影响实验结果。
答案：(1)验证α 淀粉酶具有专一性(答案合理即可)
(2)①葡萄糖和果糖 ②葡萄糖和果糖 ③水浴加热2～3 min ④有无砖红色沉淀产生
(3)加入斐林试剂后需进行水浴加热，故不应用此方法进行检验
12．(原创题)红细胞破裂后，血红蛋白逸出称为溶血。科研人员分别将人的红细胞置于以下几种等渗溶液中，测定红细胞溶血所需的时间，得到如下结果：
不同物质的溶液在10 min内造成人的红细胞溶血所需的时间
编号 1 2 3 4 5 6 7
溶液 蒸馏水 氯化铵NH4Cl 醋酸铵NH4C2H3O2 草酸铵(NH4)2C2O4 甘油 乙醇 丙酮
溶血时间(min) 1.00 9.67 7.65 5.22 7.17 2.04 1.65
请分析回答下列问题：
(1)本实验通过测定人的红细胞溶血所需的时间来估计细胞膜对各种物质________性的大小。
(2)由实验结果可知，甘油、乙醇、丙酮扩散进入红细胞的速度大小关系为______________。氯化铵的相对分子质量要小于甘油、乙醇、丙酮，但红细胞在氯化铵溶液中的溶血时间却明显长于这三种溶液，这说明________(填“极性”或“非极性”)分子更容易通过磷脂双分子层。第2、3、4组实验中阴离子的通透速率与阴离子相对分子质量大小呈________(填“正”或“负”)相关。
(3)红细胞悬液为不透明的红色液体，而红细胞发生溶血(红细胞破裂)后，溶液会逐渐透明，所以可通过红细胞悬液澄清的速度判断红细胞溶血速度，进而根据红细胞溶血速度来判断物质进入红细胞的速度。
①实验目的：设计实验判断葡萄糖和甘油进入红细胞的速度。
②试剂用具：稀释的羊的红细胞悬液、0.3 mol·L－1的葡萄糖溶液、0.3 mol·L－1的甘油溶液、试管、量筒、计时器、试管架、记号笔。
③实验步骤：
第一步：取2支试管，分别标记为A、B。
第二步：_____________________________________________________________。
第三步：_____________________________________________________________。
④结果结论：
实验结果 结论
加入葡萄糖的试管内溶液透明所用时间短 a.
b. 甘油比葡萄糖进入细胞的速度快
c. d.
解析：红细胞在不同物质溶液中溶血的原因为溶质分子会进入红细胞，增大红细胞液浓度，进而使其吸水涨破，溶血速度越快，说明物质穿膜速率越快。
答案：(1)通透 (2)丙酮>乙醇>甘油 非极性 正
(3)第二步：分别量取0.3 mol·L－1的葡萄糖溶液、
0．3 mol·L－1的甘油溶液各10 mL，注入A、B两支试管 第三步：分别量取1 mL稀释的羊红细胞悬液注入A、B两支试管中，同时开始计时，记录溶液由不透明到透明所需的时间
④a.葡萄糖比甘油进入细胞的速度快
b．加入甘油的试管内溶液透明所用的时间短
c．两支试管内溶液透明所用的时间相同
d．葡萄糖和甘油进入细胞的速度相同
第2讲细胞系统的结构——细胞的亚显微结构
[考纲知识·三级排查]
细胞的结构
细胞及生物膜系统的结构(对应学生用书P7)
1．“六个特例”要记清，高考常以此设陷阱
(1)有细胞壁的细胞不一定都是植物细胞，如原核细胞、真菌细胞也有细胞壁。
(2)并非植物细胞都有叶绿体和大液泡，如根尖分生区细胞无叶绿体和大液泡。
(3)有中心体的细胞不一定是动物细胞，也可能是低等植物细胞。
(4)蓝藻等原核细胞无叶绿体和线粒体，但仍能进行光合作用和有氧呼吸。
(5)蛔虫和哺乳动物成熟红细胞，无线粒体，只进行无氧呼吸。
(6)核糖体、中心体不属于生物膜系统的组成结构；生物膜系统是真核生物特有的结构体系，原核细胞只有细胞膜，无生物膜系统。
2．“五例感悟”生物膜组成、结构与功能上的统一性
(1)
(2)
(3)核膜上的核孔数目多→RNA、蛋白质等物质运输快→蛋白质合成旺盛→细胞代谢快。
(4)癌细胞膜上糖蛋白减少→细胞间黏附性下降，易于扩散和转移。
(5)衰老细胞膜的通透性改变，物质运输功能降低。
角度一 考查细胞结构和功能的关系
1．(2014·江苏高考)下列关于细胞结构和功能的叙述，错误的是( )
A．性激素主要是由内质网上的核糖体合成
B．囊泡可以由内质网向高尔基体转运
C．膜蛋白的形成与核糖体、内质网、高尔基体有关
D．内质网既参与物质合成，也参与物质运输
解析：选A 性激素的本质为脂质，内质网是脂质的合成车间；在分泌蛋白的合成、加工、运输及分泌过程中，肽链进入内质网中进行加工后，形成囊泡运往高尔基体进行进一步加工；膜蛋白的形成过程类似分泌蛋白的形成，与核糖体、内质网、高尔基体等细胞器有关；内质网可参与脂质等物质的合成，也可参与蛋白质等物质的运输。
2．(双选)下列有关原核生物与真核生物的叙述，错误的是( )
A．蓝藻与酵母菌的相同之处是都有拟核(2014·北京高考，1－A)
B．细胞核是mRNA合成和加工的场所(2013·安徽高考，1－A)
C．合成固醇类激素的分泌细胞的内质网一般不发达(2011·四川高考，2－B)
D．核糖体的成分是蛋白质和核糖核酸(2013·北京高考，1－C)
解析：选AC 内质网是脂质的合成场所，固醇属于脂质，故合成固醇类激素的分泌细胞的内质网发达；酵母菌是真核生物，其细胞内有细胞核，无拟核；细胞核是转录的场所，所以是mRNA合成和加工的场所；核糖体是由蛋白质和rRNA构成的。
角度二 结合信息传递、物质运输等内容，考查生物膜的结构和功能
3．(2014·新课标卷Ⅰ)关于细胞膜结构和功能的叙述，错误的是( )
A．脂质和蛋白质是组成细胞膜的主要物质
B．当细胞衰老时，其细胞膜的通透性会发生改变
C．甘油是极性分子，所以不能以自由扩散的方式通过细胞膜
D．细胞产生的激素与靶细胞膜上相应受体的结合可实现细胞间的信息传递
解析：选C 磷脂以双分子层的形式构成细胞膜的基本骨架，蛋白质镶嵌、贯穿于磷脂双分子层中，磷脂和蛋白质是组成细胞膜的主要物质。细胞衰老时，细胞膜通透性改变，使物质运输能力降低。甘油属于脂质，可以通过自由扩散的方式通过细胞膜。细胞产生的激素与靶细胞膜上的相应受体结合，从而调节细胞的代谢，实现了细胞之间的信息传递。
4．(多选)生物膜将真核细胞分隔成不同的区室，使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会相互干扰。下列叙述正确的是( )
A．溶酶体合成和分泌多种酸性水解酶(2013·安徽高考，1－D)
B．抗原刺激引发记忆细胞增殖分化过程中体现了生物膜的信息传递功能(2013·天津高考，1－B)
C．胰岛素调节靶细胞对葡萄糖的摄取与生物膜的信息传递有关(2013·天津高考，1－C)
D．线粒体内膜蛋白质和脂质的比值大于外膜(2011·江苏高考，2－C)
解析：选BCD 水解酶的本质是蛋白质，而蛋白质的合成场所是核糖体。记忆细胞具有识别作用，识别抗原后增殖分化，能体现生物膜的信息传递功能。靶细胞表面具有胰岛素受体，可与胰岛素结合调节细胞对葡萄糖的摄取，体现了生物膜的信息传递功能。线粒体内膜功能复杂，含蛋白质多。
1．图解生物膜的组成与功能
2．物质合成与细胞结构的归纳总结
1．下列关于生物膜的叙述，正确的是( )
A．细胞完成分化以后，细胞膜的通透性不会发生改变
B．膜的流动性是细胞生物膜相互转化的基础
C．糖蛋白主要位于细胞膜外侧，载体蛋白主要位于细胞膜内侧
D．维生素D能以自由扩散的方式优先通过细胞膜，是因为维生素D与细胞膜的主要成分均是磷脂
解析：选B 细胞完成分化以后，其细胞膜的通透性有可能发生改变，如衰老细胞的细胞膜的透性会改变。膜的流动性指的是组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质均可做相对运动，正是基于这点，各种生物膜借助分子的运动进行转化。载体蛋白或嵌插在细胞膜中，或贯穿细胞膜，这样才有利于将被运载物质从细胞膜的一侧运至另一侧。维生素D属于固醇类物质。
2．(2013·山东高考)真核细胞具有一些能显著增大膜面积、有利于酶的附着以提高代谢效率的结构，下列不属于此类结构的是( )
A．神经细胞的树突 B．线粒体的嵴
C．甲状腺细胞的内质网 D．叶绿体的基粒
解析：选A 题目中提到的是显著增大膜面积，有利于酶附着的结构，而神经细胞的树突只是扩大了细胞膜的表面积，并没有酶的附着；线粒体内膜折叠成嵴，增大了膜面积并为与有氧呼吸有关的酶附着提供场所；粗糙内质网是附着了大量核糖体的细胞器，核糖体是蛋白质合成的场所，内质网是对蛋白质进行加工的场所；叶绿体中类囊体堆叠成基粒，增加了膜面积，其上分布有大量与光合作用有关的酶。
3．(2014·福州模拟)下图表示溶酶体能与进入细胞的大分子物质、细菌等结合并使之分解，它也能分解细胞内衰老的细胞器，以下分析错误的是( )
A．①过程与膜的流动性有关
B．②过程与膜的某些糖蛋白功能有关
C．③过程表示将发生自身免疫疾病
D．正常条件下溶酶体内的酶不能透出膜外
解析：选C 由图可知，①为大分子物质进入细胞的过程，该过程与膜的流动性有关。②为细胞识别、吞噬细菌的过程，该过程与膜上的糖蛋白有关。正常条件下，溶酶体内的酶不能透出膜外，从而保证自身结构不被分解。③为溶酶体清除衰老细胞器的过程，是细胞内的正常生理过程，不会引起自身免疫疾病。
以生物膜结构为基础的物质运输方式(对应学生用书P9)
1．熟记物质运输方式的四类特例
(1)以自由扩散方式运输的物质：H2O、CO2、O2等小分子物质以及甘油、脂肪酸、苯等脂溶性物质。
(2)以协助扩散运输的物质：红细胞吸收葡萄糖；神经元上产生静息电位和动作电位时的K＋外流和Na＋内流。
(3)以主动运输方式运输的物质：逆浓度梯度运输的无机盐离子、葡萄糖、氨基酸等。
注意：无机盐离子的运输方式并非都是主动运输，在顺浓度梯度情况下，也可以被动运输方式进出细胞。
(4)并非只有大分子物质才以胞吞、胞吐方式运输，如大多数神经递质都是小分子物质，但却以胞吐方式通过突触前膜。
2．理解影响物质跨膜运输的三大因素
(1)物质浓度(在一定浓度范围内)：
(2)O2浓度：
(3)温度：
角度一 结合实例，考查物质运输的方式和特点
1．(2014·浙江高考)下列关于物质出入细胞方式的叙述，正确的是( )
A．被细胞胞吞的一定是固体物质
B．突触前膜释放乙酰胆碱属于易化(协助)扩散
C．通过载体蛋白的物质转运属于主动转运(主动运输)
D．胞吐过程一定会产生分泌泡与质膜的融合
解析：选D 被胞吞或胞吐的可以是固体，也可以是液体；突触前膜释放乙酰胆碱的方式是胞吐；通过载体蛋白的物质运输可以是主动转运(主动运输)也可以是易化(协助)扩散；胞吐是具膜的分泌泡和质膜融合后将分泌泡包含的物质释放到细胞外的过程。
2．(多选)下列有关物质运输的叙述中，不正确的是( )
A．O2通过主动运输进入线粒体(2013·北京高考，2－D)
B．低温不影响矿质元素的吸收速率(2013·新课标卷Ⅰ，3－B)
C．葡萄糖跨膜运输不需要载体蛋白(2012·广东高考，1－B)
D．植物细胞积累K＋需消耗能量(2009·宁夏高考，3－A)
解析：选ABC O2进入线粒体的方式为自由扩散；低温影响膜的流动性和酶的活性，进而影响物质运输；葡萄糖跨膜运输需要载体；植物细胞吸收K＋的方式为主动运输，需消耗能量。
角度二 以模式图、表格等为载体，考查对物质运输方式的判断
3．(2014·安徽高考)下图为氨基酸和Na＋进出肾小管上皮细胞的示意图。下表选项中正确的是( )
选项 管腔中氨基酸→上皮细胞 管腔中Na＋→上皮细胞 上皮细胞中氨基酸→组织液
A 主动运输 被动运输 主动运输
B 被动运输 被动运输 被动运输
C 被动运输 主动运输 被动运输
D 主动运输 被动运输 被动运输
解析：选D 依图示，管腔中的氨基酸逆浓度梯度进入上皮细胞，属于主动运输；管腔中的Na＋顺浓度梯度进入上皮细胞，属于协助扩散(被动运输)；上皮细胞中的氨基酸顺浓度梯度进入组织液，属于协助扩散(被动运输)。
4．(2013·浙江高考)某哺乳动物神经细胞内外的K＋和Na＋浓度如表，下列属于主动转运(主动运输)的是( )
细胞内浓度(mmol·L－1) 细胞外浓度(mmol·L－1)
K＋ 140.0 3.0
Na＋ 18.0 145.0
A．K＋经钾离子通道排出细胞
B．K＋与有关载体蛋白结合排出细胞
C．Na＋经钠离子通道排出细胞
D．Na＋与有关载体蛋白结合排出细胞
解析：选D K＋经通道排出细胞属于协助扩散；K＋与有关载体蛋白结合排出细胞是顺浓度梯度进行的，属于协助扩散；Na＋经过通道排出细胞属于协助扩散，Na＋与有关载体蛋白结合排出细胞是逆浓度进行的，属于主动转运(主动运输)。
1．“四看法”判断物质出入细胞的方式
2．物质跨膜运输方式的实验设计与分析
(1)探究是主动运输还是被动运输：
(2)探究是自由扩散还是协助扩散：
1．下列关于物质跨膜运输的叙述，正确的是( )
A．葡萄糖分子进入所有真核细胞的方式均相同
B．在静息状态下，神经细胞仍进行离子的跨膜运输
C．甘油出入细胞取决于细胞内外的浓度差和载体的数量
D．细胞通过主动运输方式吸收离子的速率与细胞呼吸强度总是呈正相关
解析：选B 葡萄糖分子进入红细胞的方式为协助扩散，逆浓度梯度进入其他细胞的方式为主动运输；静息状态下，为维持膜外的正电位，神经细胞通过主动运输向外转运Na＋；甘油出入细胞的方式为自由扩散，与载体无关；当呼吸强度达到一定程度时，主动运输的速率受载体数量的限制不再增强，两者之间不呈正相关。
2．(2014·泉州模拟)将洋葱表皮细胞放置在不同浓度的物质M溶液中，并测定洋葱表皮细胞吸收M的速率，结果如下图。对结果的解释最合理的是( )
A．细胞吸收M的方式为自由扩散
B．细胞吸收M的方式为主动运输
C．细胞吸收M需载体蛋白的参与
D．细胞吸收M所需能量供应不足
解析：选C 从柱形图分析，物质M溶液的浓度不影响洋葱表皮细胞吸收M的速率，说明细胞对M的吸收方式不是自由扩散；通入空气前后也不影响洋葱表皮细胞吸收M的速率，说明与能量无关；综上所述，能够影响M的吸收的因素是载体蛋白。
以分泌蛋白为核心，综合考查相关知识的分析与判断能力(对应学生用书P10)
一、图解分泌蛋白合成、加工、运输过程
二、知识交汇与命题角度
1．以同位素标记为手段，考查分泌蛋白合成、加工、运输的过程。(如T2)
[学识图] 右图表示用3H标记的亮氨酸在不同结构中检测到的放射性强度随时间的变化，其中a、b、c依次表示核糖体、内质网和高尔基体。
2．以柱状图、曲线图形式考查相应结构膜面积的变化。(如T4)
[学识图] 图1中①、②、③分别表示内质网膜、高尔基体膜和细胞膜；图2中d、e、f分别表示内质网膜、细胞膜和高尔基体膜。
3．以最新科研成果为载体，借助分泌蛋白加工、运输过程，综合考查物质运输的过程与方式。(如T1)
4．以细胞器的生理功能为依托，考查分泌蛋白合成、加工、运输过程中相应结构的功能。(如T3)
5．综合基因表达等知识，考查细胞内蛋白质的合成、种类及去向。(如T5)
三、针对演练突破
1．(2014·重庆高考)获2013年诺贝尔奖的科学家发现了与囊泡运输相关的基因及其表达蛋白的功能，揭示了信号如何引导囊泡精确释放运输物。突触小泡属于囊泡，以下相关叙述，错误的是( )
A．神经元中的线粒体为突触小泡的运输提供了能量
B．神经元特有的基因决定了突触小泡的运输方式
C．突触前膜的特定蛋白决定了神经递质的释放位置
D．突触小泡中运输物的释放受到神经冲动的影响
解析：选B 线粒体是真核生物细胞的“动力车间”；与囊泡运输相关的基因不是神经元特有的；由题意知，囊泡的运输与释放运输物与特定基因表达的蛋白质有关，即神经递质释放的位置与突触前膜特定的蛋白质有关；神经冲动传到神经末梢，使突触小体中的突触小泡释放神经递质。
2．科学家用含32S标记的氨基酸的培养液培养哺乳动物的乳腺细胞，测量细胞合成并分泌乳腺蛋白过程中各种结构的膜面积变化情况，结果如右图所示。下列选项表示a、b、c所代表的膜结构名称以及放射性标记出现的先后顺序，正确的是( )
A．a核糖体→b内质网→c高尔基体
B．a内质网→b高尔基体→c细胞膜
C．a高尔基体→c内质网→b细胞膜
D．a内质网→c高尔基体→b细胞膜
解析：选D 在分泌蛋白质的合成及分泌过程中，内质网与高尔基体、高尔基体与细胞膜之间以囊泡间接联系，即由内质网形成的囊泡到达高尔基体后与之融合，之后由高尔基体形成的囊泡到达细胞膜并与之融合。因此整个过程中内质网膜面积减少，高尔基体膜面积基本不变，细胞膜膜面积增多。
3．(2011·安徽高考)AUG是甲硫氨酸的密码子，又是肽链合成的起始密码子。人体血清白蛋白的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸，这是新生肽链经加工修饰的结果。加工修饰的场所是( )
A．内质网和高尔基体 B．高尔基体和溶酶体
C．内质网和核糖体 D．溶酶体和核糖体
解析：选A 人体血清白蛋白属于分泌蛋白，其肽链是在内质网上的核糖体中合成的，肽链进入内质网进行加工，形成一定空间结构的蛋白质后，再通过囊泡运输到高尔基体，由高尔基体对蛋白质作进一步的加工修饰。
4．(2014·深圳模拟)(双选)下面的图甲和图乙分别表示某种细胞内生命活动变化前后内质网、高尔基体、细胞膜膜面积变化图，下列说法错误的是( )
A．图甲可以表示浆细胞分泌抗体前后膜面积变化图
B．图乙可以表示B细胞受相应抗原刺激前后膜面积变化图
C．胰岛B细胞只发生图甲过程而不发生图乙过程
D．图甲、图乙变化过程可反映生物膜的功能特性
解析：选CD 胰岛B细胞在生长过程中会发生图乙所示现象；图甲、图乙变化过程反映的是生物膜的结构特点，即流动性。
5．下图表示蛋白质分选的基本途径与类型，据图回答下列问题：
(1)图中?和?表示的生理过程是____________。
(2)图中途径?、?分别表示蛋白质转运的非分泌途径和分泌途径，由图中可看出，决定其不同途径的因素是________________。
(3)直接决定新生蛋白质中氨基酸种类和顺序的是______________________，在同一个体的不同部位的细胞中，新生蛋白质的种类不同，根本原因是________________。
(4)若?为参与有氧呼吸第三阶段的酶，则?进入线粒体中体现了线粒体膜的结构特点是________________。
(5)若上述分泌蛋白为人体激素，则其可随血液到达全身各处，与靶细胞膜表面的________结合，进而影响细胞的功能和代谢，这是细胞膜完成________功能的分子基础。
解析：图中??表示翻译过程。由图可知，是否具有内质网定向信号序列，决定了蛋白质的去向。蛋白质是基因表达的产物，其直接决定于mRNA，但最终是由基因决定的。激素与靶细胞膜上的受体结合，这体现了细胞膜的信息交流功能。
答案：(1)翻译 (2)内质网定向信号序列 (3)mRNA中碱基的排列顺序 基因的选择性表达 (4)具有一定的流动性 (5)受体 信息交流
（对应学生用书P139）
一、选择题
1．(2014·安徽高考)下列关于线粒体的叙述，正确的是( )
A．线粒体外膜上的蛋白质含量比内膜的高
B．葡萄糖分解为丙酮酸的过程发生在线粒体基质中
C．成人心肌细胞中的线粒体数量比腹肌细胞的多
D．哺乳动物精子中的线粒体聚集在其头部和尾的基部
解析：选C 线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段进行的场所，其蛋白质含量较外膜多；葡萄糖在细胞质基质中被分解为丙酮酸；心肌具有自动节律性收缩的特性，其细胞内线粒体较腹肌多；在精子中，线粒体主要集中在尾的基部，为尾的摆动提供能量。2．膜流是指由于膜泡运输，真核细胞生物膜在各膜性结构之间的常态性转移。下列关于膜流的叙述，错误的是( )
A．膜流可参与细胞不同结构间或细胞内外的物质转运
B．细胞膜成分的补充和更新与膜流有关
C．真核细胞内各膜性结构之间膜流方向都是单向的
D．胰岛素的胞内运输及分泌是通过膜流来完成的
解析：选C 细胞内的一些囊泡膜可以转换为细胞膜，而细胞膜也能转换成囊泡膜。
3．(原创题)根据结构与功能，内质网可分为粗面内质网和滑面内质网两种类型，如右图所示，粗面内质网主要与分泌蛋白的合成、加工有关，滑面内质网是脂质合成的重要场所，两种类型的内质网在不同细胞中分布不同，下列细胞中滑面型内质网分布较多的是( )
A．胰腺外分泌细胞 B．浆细胞
C．睾丸间质细胞 D．神经细胞
解析：选C 睾丸间质细胞合成雄性激素等固醇类激素，故其细胞中滑面内质网含量较多。
4．(2014·洛阳模拟)下列物质运输过程不属于生命系统信息交流的是( )
A．mRNA：细胞核→核孔→核糖体
B．淋巴因子：T细胞→血浆→B细胞
C．性外激素：雌性昆虫→空气→同种雄性昆虫
D．葡萄糖：血浆→扩散→红细胞
解析：选D mRNA从细胞核中出来到核糖体上进行翻译实现了信息的传递。淋巴因子从分泌到作用于B细胞实现了它对B细胞的促进作用。性外激素在同种个体之间传递信息。葡萄糖进入红细胞的过程不涉及信息交流。
5．(2014·江门质检)(双选)溶酶体的主要功能是吞噬消化作用。有两种吞噬作用：一种是自体吞噬；另一种是异体吞噬，如下图所示。请据图判断下列叙述不正确的是( )
A．清除细胞内衰老的细胞器是通过异体吞噬实现的
B．溶酶体参与抗原的加工处理过程
C．溶酶体与吞噬体的融合体现了生物膜具有流动性
D．吞噬细胞通过吞噬作用特异性识别抗原
解析：选AD 吞噬细胞不能特异性识别抗原，但能识别“非己”成分，并对其进行吞噬；由图示知，细胞内衰老的细胞器是通过细胞的自噬作用清除的。
6．(2014·深圳模拟)用抗生素处理成纤维细胞后，能抑制内质网的糖基化功能，使细胞分泌的纤连蛋白(FN1)减少，且易被组织蛋白酶水解。下列有关说法不合理的是( )
A．纤连蛋白的形成离不开内质网
B．糖基化能维持纤连蛋白的稳定性
C．内质网能阻止纤连蛋白的运输
D．组织蛋白酶催化作用具有专一性
解析：选C 由抗生素能抑制内质网的糖基化功能，使纤连蛋白减少且易被组织蛋白酶水解可知，纤连蛋白的形成与内质网有关，且糖基化能维持纤连蛋白的稳定性；酶催化作用具有专一性是酶的特性之一。从题干信息中不能得出“内质网能阻止纤连蛋白的运输”结论。
7．(2014·福建高考)细胞的膜蛋白具有物质运输、信息传递、免疫识别等重要生理功能。下列图中，可正确示意不同细胞的膜蛋白及其相应功能的是( )
解析：选D 血红蛋白存在于红细胞内，是一种可运载氧气的蛋白质，并非膜蛋白；抗体是浆细胞分泌的一种免疫球蛋白，并非T淋巴细胞细胞膜的成分；胰岛素受体具有特异性，只能与胰岛素特异性结合，无法与胰高血糖素结合；神经递质可以与骨骼肌细胞膜上的神经递质受体特异性结合，葡萄糖可以借助转运葡萄糖的载体通过主动运输的方式进入骨骼肌细胞。
8．(2014·武汉模拟)prps蛋白转变成prpsc蛋白并在神经细胞内积累时，能导致疯牛病。下图表示prpsc蛋白的形成过程。有关说法正确的是( )
A．完成图中①与②过程的模板相同
B．遗传物质prpsc以自身为模板进行复制
C．prpsc出入神经细胞不需要消耗能量
D．prps转变成prpsc时有正反馈效应
解析：选D 图中①与②过程分别为DNA的转录和翻译过程，①过程的模板为DNA，②过程的模板是mRNA；prpsc的化学本质是蛋白质，并不是遗传物质；prpsc是大分子物质，出入神经细胞的方式是胞吐、胞吞，需要消耗能量；从图中可看出当prps蛋白转变成prpsc蛋白后，prpsc的积累能够促进prps蛋白转变成prpsc蛋白，属于正反馈效应。
9．(2014·镇江模拟)(多选)动物细胞内低Na＋高K＋的离子环境对于神经冲动的产生、细胞渗透平衡等生命活动具有重要作用，这种浓度差与细胞膜上的Na＋ K＋泵有关，其作用原理如下图所示，下列说法正确的是( )
A．Na＋和K＋的运输方式为主动运输
B．Na＋ K＋泵每次运输的Na＋数量多于K＋
C．在细胞培养液中加入乌苯苷会影响K＋的运输
D．该运输过程的持续会导致大量ADP的积累
解析：选ABC 由图可知，Na＋、K＋的运输都需要载体蛋白和能量，为主动运输；Na＋ K＋泵每次运出3个Na＋，运入2个K＋，运输的Na＋数量多于K＋；K＋和乌苯苷的结合位点相同，加入乌苯苷会影响K＋的运输；细胞内ATP和ADP可以快速转化，ADP不会大量积累。
10．(2014·北京高考)比较生物膜和人工膜(双层磷脂)对多种物质的通透性，结果如下图。据此不能得出的推论是( )
A．生物膜上存在着协助H2O通过的物质
B．生物膜对K＋、Na＋、Cl－的通透具有选择性
C．离子以易化(协助)扩散方式通过人工膜
D．分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率
解析：选C 观察图像，除了甘油、O2和CO2以外，其余物质在生物膜上的通透性均比在人工膜上的通透性大，说明生物膜上存在协助运输某些物质的物质；由于K＋、Na＋、Cl－在生物膜上的通透性有差异，所以能够体现选择性；图像中不同物质的分子大小不同，膜对其通透性也不同，说明分子大小影响跨膜运输的速率；图像中没有信息证明离子在跨膜运输过程中是否消耗ATP，因此不能判断离子的跨膜运输方式为协助扩散。
二、非选择题
11．(2014·潍坊模拟)下图中a、b、c、d为细胞器，3H 亮氨酸参与图示过程可合成物质3H X。请据图回答：
(1)分离细胞中细胞器的常用方法是____________，其中观察c需用到染色剂_______________________。
(2)在图示过程中，膜面积会发生变化的细胞器有________(填字母)。
(3)c中的酶有多种，它们的分子结构明显不同的根本原因是________________。
(4)图中含有该生物遗传物质的结构是________(填字母)，蓝藻细胞中也有的细胞器是________(填字母)。
(5)若3H X可使血糖浓度升高，则分泌该物质的细胞是____________；若物质3H X可在下丘脑与垂体细胞间传递信息，且在寒冷环境中分泌量明显增多，则物质3H X为________________________。
解析：由题图可知，a为核糖体，b为内质网，c为线粒体，d为高尔基体，3H X为蛋白质。(1)分离细胞中细胞器的常用方法是差速离心法。健那绿是活体染色剂，可将线粒体染成蓝绿色，便于观察。(2)内质网膜通过囊泡转化为高尔基体膜，高尔基体膜通过囊泡转化为细胞膜，这个过程膜面积会发生变化。(3)不同酶的分子结构不同，其直接原因是蛋白质中氨基酸的种类、数目、排列次序不同，其根本原因是控制这些酶的基因的遗传信息不同。(4)含有该生物遗传物质(DNA)的结构是线粒体，蓝藻属于原核生物，其含有的细胞器是核糖体。(5)由题意可知，使血糖升高的物质是胰高血糖素(蛋白质)，分泌该物质的细胞是胰岛A细胞。在下丘脑与垂体之间传递信息，且在寒冷环境中分泌量明显增多的蛋白质是促甲状腺激素释放激素。
答案：(1)差速离心法 健那绿 (2)b、d (3)控制合成不同酶的基因的遗传信息不同 (4)c a (5)胰岛A细胞 促甲状腺激素释放激素
12．(2014·佛山模拟)2013年诺贝尔生理学或医学奖授予了发现囊泡运输调控机制的三位科学家。下面是囊泡膜与靶膜融合过程示意图，请回答：
(1)囊泡是由单层膜所包裹的膜性结构，其基本支架为________。囊泡膜与细胞膜、细胞器膜和核膜等共同构成的________系统。
(2)由图可知，囊泡上有一个特殊的V SNARE蛋白，它与靶膜上的________结合形成稳定的结构后，囊泡和靶膜才能融合，从而将物质准确地运送到相应的位点，这样的膜融合过程具有________性，需要GTP提供________。
(3)浆细胞在分泌抗体的过程中，参与囊泡运输的细胞结构依次是________。
(4)在神经细胞内，当电信号传至轴突末梢时，囊泡与________融合，释放神经递质，引起下一个神经元的________变化。
解析：(1)磷脂双分子层是生物膜的基本支架。生物膜系统由细胞内的所有膜结构组成，囊泡膜与细胞膜、细胞器膜和核膜等共同构成生物膜系统。(2)由图可知，囊泡上的V SNARE蛋白与靶膜上的T SNARE蛋白结合形成蛋白复合体后，囊泡才与靶膜融合，从而将物质准确地运送到相应的位点，这样的膜融合过程具有特异性，需要GTP提供能量。(3)分泌蛋白的合成和分泌过程中，内质网形成的囊泡与高尔基体膜融合，高尔基体形成的囊泡与细胞膜融合，才能将抗体分泌到细胞外。(4)在兴奋的传递过程中，囊泡与突触前膜融合，释放神经递质，神经递质与突触后膜上的特异性受体结合，引发下一个神经元兴奋或抑制。
答案：(1)磷脂双分子层 生物膜 (2)T SNARE蛋白 特异 能量 (3)内质网、高尔基体、细胞膜 (4)突触前膜 电位
13．(2014·大纲卷)小肠的吸收是指食物消化后的产物、水和无机盐等通过小肠上皮细胞进入血液和淋巴的过程。0.9%的NaCl溶液是与兔的体液渗透压相等的生理盐水。某同学将处于麻醉状态下的兔的一段排空小肠结扎成甲、乙、丙、丁4个互不相通、长度相等的肠袋(血液循环正常)，并进行实验，实验步骤和实验结果如下表。
实验组别实验步骤 甲 乙 丙 丁
向肠袋内注入等量的溶液，使其充盈 0.7%NaCl10 mL 0.9%NaCl10 mL 1.1%NaCl10 mL 0.9%NaCl＋微量Na＋载体蛋白的抑制剂共10 mL
维持正常体温半小时后，测肠袋内NaCl溶液的量 1 mL 3 mL 5 mL 9.9 mL
请根据实验结果回答问题：
(1)实验开始时，水在肠腔和血液之间的移动方向是：甲组从____________；丙组从____________。在这一过程中水分子的运动方向是从溶液浓度________处流向溶液浓度________处。本实验中水分子的这种移动过程称为________。
(2)比较乙和丁的实验结果，可推测小肠在吸收Na＋时，需要________的参与。
解析：(1)根据题干信息，0.9%的NaCl溶液与兔的体液的渗透压相等，而甲组中肠袋内NaCl溶液的渗透压小于兔的体液渗透压，水从低浓度处向高浓度处渗透，因此水从肠腔进入血液，丙组中肠袋中NaCl溶液渗透压高于兔的体液渗透压，水从血液进入肠腔 。该实验中水分子的这种移动过程称为渗透作用。(2)乙和丁两组NaCl溶液浓度相等，但半小时后，丁组肠袋中的溶液与实验开始时相比的减少量要明显少于乙组，说明丁组加入的Na＋载体蛋白抑制剂影响了小肠对Na＋的吸收，可推测小肠在吸收Na＋时需要Na＋载体蛋白的参与。
答案：(1)肠腔进入血液 血液进入肠腔 低 高 渗透作用 (2)Na＋载体蛋白
第3讲细胞系统的功能——能量的供应与利用
[考纲知识·三级排查]
细胞的代谢
酶在细胞代谢中的作用(对应学生用书P12)
1．“五个误区”要明辨
(1)误认为“酶的本质是蛋白质”，实际上绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA，进而引申为合成的原料有氨基酸、核糖核苷酸，合成的场所有核糖体、细胞核。
(2)误认为“具有分泌功能的细胞才能产生酶”，实际上，凡是活细胞都能产生酶。
(3)误认为“酶具有调节、催化等多种功能”，实际上酶是生物催化剂，只起催化作用。
(4)误认为“只在细胞内起催化作用”，实际上酶既可在细胞内，也可在细胞外发挥作用。
(5)误认为“低温引起酶的变性失活”，实际上低温影响酶的活性，不破坏酶的结构，但高温能使酶失活。
2．“三类曲线”要读懂
(1)酶的作用原理：
①由图可知，酶的作用原理是降低反应的活化能。
②若将酶变为无机催化剂，则b在纵轴上向上移动。用加热的方法不能降低活化能，但会提供活化能。
(2)酶的特性：
①图1中加酶的曲线和加无机催化剂的曲线比较：酶具有高效性。
②图2中两曲线比较表明酶具有专一性。
(3)影响酶促反应速率的因素：
①分析图3和图4：温度或pH通过影响酶的活性来影响酶促反应速率。
②分析图5：OP段的限制因素是底物浓度，P点以后的限制因素则是酶浓度。
角度一 考查酶的本质及作用
1．(双选)下列有关酶的叙述正确的是( )
A．酶活性最高时的温度不适合该酶的保存(2013·海南高考，3－C)
B．酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸(2011·天津高考，1－A)
C．酶结构的改变会导致其活性部分或全部丧失(2011·海南高考，14－C)
D．高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性(2009·重庆高考，1－B)
解析：选AC 酶绝大多数是蛋白质，少数是RNA，因此其组成单位是氨基酸或核糖核苷酸；酶结构改变，其催化活性会改变或丧失；低温能降低酶的活性，而不是使酶失活；酶应在低温条件下进行保存。
2．(2013·新课标卷Ⅱ)关于酶的叙述，错误的是( )
A．同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中
B．低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构
C．酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度
D．酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物
解析：选B 同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中，如催化有氧呼吸的酶。低温未破坏酶的空间结构，低温处理后再升高温度，酶活性可恢复，高温可破坏酶的空间结构。酶可以降低化学反应的活化能，从而提高化学反应速度。酶可以催化化学反应，也可以作为另一个反应的底物，如唾液淀粉酶可以催化淀粉的分解，又可以被胃蛋白酶水解。
角度二 考查影响酶活性的因素
3．(2012·全国卷)某同学为了探究pH对人唾液淀粉酶活性的影响，设计了如下实验步骤：
①在A、B、C、D、E 5支试管中分别加入pH 5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的适宜浓度缓冲液5mL，再分别加入质量分数为1%的淀粉液1 mL。
②各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液1 mL，摇匀。
③将5支试管放入70℃恒温水浴中，保温时间相同且合适。
④取出各试管，分别加入斐林试剂2 mL，摇匀。
⑤观察各试管溶液的颜色，通过颜色深浅判断唾液淀粉酶作用的最适pH。
上述实验步骤中有2处错误，请更正并说明更正的理由(不考虑试剂的浓度和加入量、pH梯度以及实验重复次数)，以便实验能得到正确的预期结果。
(1)______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：因为题中已经提示不考虑试剂的浓度、剂量等，因此就不用去分析这些数据是否错误，找主要的错误即可。(1)酶的活性受温度的影响，本题探究的是pH对酶活性的影响，因此，温度应为无关变量，必须适宜，而70℃恒温水浴的温度过高，会导致5组试管中的酶因高温而失活，最终不同pH下的实验结果一样。(2)本题选择的是斐林试剂，通过检测产物的生成量来确定酶的活性高低，斐林试剂鉴定还原糖必须要经过水浴加热，如果不加热，则任何一组都不会出现砖红色沉淀。
答案：(1)③中70℃应改为37℃。因为人唾液淀粉酶作用的最适温度为37℃(其他合理答案也可)
(2)在观察各试管中溶液的颜色之前应将各试管进行水浴加热一段时间。因为只有在50～65℃水浴加热条件下斐林试剂才可与还原糖反应显色(其他合理答案也可)
1．酶的本质及作用
(1)酶是生物体内活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数是RNA，可用双缩脲试剂或吡罗红试剂进行鉴定，甚至用蛋白酶处理来确定某种酶的本质。
(2)酶既可在细胞内，也可在细胞外发挥催化作用。
(3)酶的催化作用是指能降低化学反应的活化能，提高反应速率，但不改变化学反应的方向和平衡点。
(4)在化学反应前后，酶的性质、数量并不发生改变。即酶作为生物催化剂，具有化学催化剂的所有特性，同时还具有高效性、专一性和温和性。
2．探究酶作用的两大适宜条件
(1)最适温度的探究实验原理：
①淀粉麦芽糖；淀粉＋碘―→蓝色。
②温度影响淀粉酶活性，从而影响淀粉的分解，滴加碘液后，根据蓝色深浅来判断淀粉分解状况，进而推断出酶活性变化。
(2)最适pH的探究实验原理：
①2H2O22H2O＋O2↑
②pH影响酶的活性，从而影响氧气的生成速率，可用点燃但无火焰的卫生香燃烧的情况来检验O2生成速率。
(3)实验探究思路：
①最适温度的探究思路：
②最适pH的探究思路：
1．下列有关酶的实验设计思路的叙述正确的是( )
A．利用过氧化氢酶和过氧化氢探究温度对酶活性的影响
B．利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性
C．利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性
D．利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响
解析：选C 过氧化氢的分解受温度影响大，不宜用来探究温度对酶活性的影响；用碘液无法检验蔗糖是否被分解；新鲜的猪肝研磨液中含有过氧化氢酶，氯化铁溶液可以催化过氧化氢的分解，两者对照可研究酶的高效性；胃蛋白酶的最适pH为2.0左右，而题中所给pH梯度不合理。
2．(原创题)下图是以蔗糖酶催化蔗糖水解为例表示酶促反应的作用过程。下列有关叙述不正确的是( )
A．酶与底物的结合具有专一性
B．酶在催化过程中结构不会发生改变
C．适当增大底物量可加快酶促反应速率
D．上述过程可表示为E＋S→ES→E＋P
解析：选B 由图可知，酶在与底物结合过程中，结构发生了改变。
3．(2014·合肥模拟)下图表示改变某一因素前后，淀粉溶液在唾液淀粉酶的作用下分解产生还原糖的结果，请据此分析，改变下列哪种因素才能获得改变后的结果( )
A．温度 B．pH
C．淀粉溶液量 D．唾液量
解析：选C 由图中信息可知，反应进行到12 min后，还原糖的生成量不再增加，两组反应都不再进行，改变某一条件后生成物总量降低，反应物淀粉溶液量减少会导致此结果。而改变温度、pH和唾液量均会改变反应完成所需要的时间。
细胞代谢中物质和能量的转变(对应学生用书P13)
1．把握细胞内产生与消耗ATP的六个结构
转化场所 常见的生理过程
细胞膜 消耗ATP：主动运输、胞吞、胞吐
细胞质基质 产生ATP：细胞呼吸第一阶段
叶绿体 产生ATP：光反应消耗ATP：暗反应和自身DNA复制、转录，蛋白质合成等
线粒体 产生ATP：有氧呼吸第二、三阶段消耗ATP：自身DNA复制、转录，蛋白质合成等
核糖体 消耗ATP：蛋白质的合成
细胞核 消耗ATP：DNA复制、转录等
2．理清ATP与光合作用及细胞呼吸的关系
(1)与光合作用的关系：
(2)与细胞呼吸的关系：
3．构建光合作用和细胞呼吸的过程图解
角度一 考查ATP的产生及利用
1．(2014·大纲卷)ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。下列有关ATP的叙述，错误的是( )
A．线粒体合成的ATP可在细胞核中发挥作用
B．机体在运动时消耗ATP，睡眠时则不消耗ATP
C．在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATP
D．植物根细胞吸收矿质元素离子所需的ATP来源于呼吸作用
解析：选B 呼吸作用产生的ATP可以用于各项生命活动，机体在睡眠时生命活动仍然进行，如细胞分裂、神经传导等，仍需要消耗ATP；有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段均在细胞质基质中进行，均能合成ATP；植物根以主动运输方式吸收矿质离子所需的ATP由呼吸作用产生。
2．(2014·江苏高考)下列生命活动中不需要ATP 提供能量的是( )
A．叶肉细胞合成的糖运输到果实
B．吞噬细胞吞噬病原体的过程
C．淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖
D．细胞中由氨基酸合成新的肽链
解析：选C 叶肉细胞合成的糖如葡萄糖通过主动运输进入果实细胞需要消耗ATP；吞噬细胞吞噬病原体依赖膜的流动性，需要消耗ATP；淀粉酶催化淀粉水解的过程不需要消耗能量，如人体肠道中食物的消化；氨基酸在核糖体上脱水缩合形成肽链需要消耗ATP。
角度二 考查光合作用与细胞呼吸过程中物质和能量的转变
3．(2014·天津高考)下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。下列叙述正确的是( )
A．过程①只在线粒体中进行，过程②只在叶绿体中进行
B．过程①产生的能量全部储存在ATP中
C．过程②产生的(CH2O)中的氧全部来自H2O
D．过程①和②中均能产生[H]，二者还原的物质不同
解析：选D 过程①②分别表示有氧呼吸和光合作用。若题中所述细胞为真核细胞，则过程①进行的场所是细胞质基质和线粒体，过程②只发生在叶绿体中；若题中所述细胞为原核细胞，则过程①②均发生在细胞质中；过程①通过有氧呼吸氧化分解有机物释放的能量大部分以热能的形式散失，只有小部分储存在ATP中；过程②产生的(CH2O)中的氧全部来自CO2，而不是H2O；过程①通过光反应产生的[H]，用于暗反应还原C3，而有氧呼吸第一、二阶段产生的[H]，用于第三阶段还原O2，生成H2O，因此二者还原的物质不同。
4．(多选)下列有关光合作用和细胞呼吸的叙述，正确的是( )
A．光合作用光反应阶段产生的[H]可在叶绿体基质中作为还原剂
(2013·海南高考，2－D)
B．有氧呼吸过程中生成的[H]可在线粒体内氧化生成水(2013·海南高考，2－B)
C．离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成暗反应
(2011·浙江高考，1－D)
D．光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATP
(2009·浙江高考，4－C)
解析：选ABC 在光合作用过程中，光能转变化为化学能，但在细胞呼吸过程中，有机物中稳定的化学能转变为热能和ATP中活跃的化学能。
1．光合作用与细胞呼吸的物质联系
(1)过程联系图解：
(2)相应元素转移过程分析：
①C：
②O：
③H：
2．光合作用与细胞的呼吸的能量联系
1．(2014·长春模拟)ATP(甲)是生命活动的直接能源物质，据图判断下列叙述正确的是( )
A．在主动运输过程中，乙的含量会明显增加
B．丙中只含有一个高能磷酸键
C．丁由腺嘌呤和核糖组成，而戊可用于甲的合成
D．甲→乙和乙→丙过程中，其催化作用的酶空间结构相同
解析：选C 根据磷酸分子的个数确定甲、乙、丙、丁、戊依次是ATP、ADP、AMP、腺苷、磷酸。生物体内的ATP和ADP的含量都非常少，互相转化，所以乙的含量不会明显增加；丙中含有一个磷酸键，但是不属于高能磷酸键；甲→乙和乙→丙为不同的酶促反应，催化的酶的种类不同，空间结构也不同。
2．(2014·佛山模拟)(双选)下图表示光合作用和有氧呼吸过程中C、H、O三种元素的转移途径以及能量转换过程，图中序号表示相关的生理过程。相关叙述错误的是( )
A．在元素转移途径中，④与⑧、⑦与⑨表示的生理过程相同
B．在元素转移途径中，能在小麦根尖成熟区细胞中发生的生理过程有①②③⑥⑦⑨
C．在有氧呼吸过程中，产生能量最多的过程是⑦和⑨
D．ATP中的能量不仅可以来自光能，也可以来自有机物中的化学能；ATP中的化学能可以转变为化学能而不能转变为光能
解析：选BD 光合作用中，④和⑧表示光反应中水的光解，①表示暗反应，⑤表示暗反应中C3的还原；有氧呼吸中，②表示第一阶段，③表示第二阶段，⑥表示第一、二阶段，⑦和⑨表示第三阶段。在小麦根尖成熟区细胞中不能进行光合作用，故不能发生①过程，但能进行细胞呼吸，即能发生②③⑥⑦⑨ 生理过程。在有氧呼吸过程中，产生能量最多的是第三阶段，即⑦和⑨。ATP中的能量可以来自光能(光合作用)或有机物中的化学能(细胞呼吸)，也可转变为光能(生物的发光)或化学能(物质合成代谢)。
3．下图表示生物体内进行的能量释放、转移和利用过程。下列有关叙述正确的是( )
A．a过程的完成一定伴随H2O和CO2的生成
B．在人体剧烈运动过程中，肌肉细胞产生的甲中不含有乳酸
C．人体细胞中完成c过程的场所主要是线粒体
D．人体内的a过程会受肾上腺素和甲状腺激素的影响
解析：选D a过程可表示有氧呼吸与无氧呼吸过程，无氧呼吸过程不产生H2O，无氧呼吸中的乳酸途径也不产生CO2；在人体剧烈运动过程中，肌肉细胞进行无氧呼吸产生乳酸；c过程表示ATP水解释放能量，用于各项生命活动，而线粒体是细胞的“动力车间”，是主要的产能场所，不是主要的耗能场所；在人体内，肾上腺素、甲状腺激素可以使机体细胞代谢加快，故a过程会受到二者的影响。
影响光合作用与细胞呼吸的因素(对应学生用书P15)
1．影响细胞呼吸的三大因素
2．影响光合作用的三大因素
(1)光照强度(如图1)。
①原理：主要影响光反应阶段ATP和[H]的产生。
②分析P点后的限制因素：
(2)CO2的浓度(如图2)。
①原理：影响暗反应阶段C3的生成。
②分析P点后的限制因素：
(3)温度：通过影响酶的活性而影响光合作用(如图3)。
角度一 环境条件改变对光合作用过程中物质变化的影响
1．(2014·新课标卷Ⅰ)正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是( )
A．O2的产生停止
B．CO2的固定加快
C．ATP/ADP比值下降
D．NADPH/NADP＋比值下降
解析：选B 黑暗处理后，光反应停止，O2的产生停止。ATP和NADPH是光反应的产物，同时也是暗反应的原料，黑暗处理后，ATP和NADPH的产生减少，且仍被暗反应所消耗，产生的ADP和NADP＋增多。光反应产生的ATP和NADPH减少，使得暗反应产生的C5减少，CO2的固定减慢。
2．(2009·海南高考)在其他条件适宜的情况下，在供试植物正常进行光合作用时突然停止光照，并在黑暗中立即开始连续取样分析，在短时间内叶绿体中C3和C5化合物含量的变化是( )
A．C3和C5都迅速减少
B．C3和C5都迅速增加
C．C3迅速增加，C5迅速减少
D．C3迅速减少，C5迅速增加
解析：选C 停止光照，[H]和ATP合成停止，C3还原减弱，C3含量上升，C5含量下降。
角度二 考查影响细胞代谢的环境因素
3．(2014·四川高考)将桑树和大豆分别单独种植(单作)或两种隔行种植(间作)，测得两种植物的光合速率如下图所示(注：光饱和点是光合速率达到最大值时所需的最低光照强度)。据图分析，下列叙述正确的是( )
A．与单作相比，间作时两种植物的呼吸强度均没有受到影响
B．与单作相比，间作时两种植物光合作用的光饱和点均增大
C．间作虽然提高了桑树的光合速率但降低了大豆的光合速率
D．大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作大于间作
解析：选D 当光照强度为0时，植物只进行细胞呼吸，由坐标图中数据可知，桑树间作时的呼吸强度比单作时的大，大豆间作时的呼吸强度比单作时的小。由坐标图中数据可知，与单作相比，间作时桑树光合作用的光饱和点增大，大豆光合作用的光饱和点减小。由坐标图中数据可知，在较低光照强度范围内，大豆间作时的光合速率比单作时增强，在较高光照强度范围内，大豆间作时的光合速率比单作时减弱。由坐标图中数据可知，单作时大豆开始积累有机物时的最低光照强度大于间作时。
4．(2014·珠海检测)(双选)下列有关右图中细胞呼吸曲线的说法，错误的是( )
A．分析曲线图可知，O2浓度低时，无氧呼吸占优势
B．随O2浓度增大，无氧呼吸逐渐被抑制
C．随O2浓度增大，有氧呼吸不断加强
D．冰箱因能减少环境中氧气含量，减缓呼吸作用而延长水果、蔬菜的保存时间
解析：选CD O2浓度低时，无氧呼吸占优势；随着O2浓度的增加，无氧呼吸受到抑制，有氧呼吸强度逐渐加强，当O2浓度增加到一定值后，受呼吸酶数量等因素的影响，有氧呼吸不再随O2浓度增加而增强。冰箱能降低环境的温度，减缓呼吸作用从而可延长水果、蔬菜的保存时间。
1．外界条件变化时，C5、C3、[H]、ATP等物质量的变化模式图
注意：(1)图中物质变化只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化，而非长时间。
(2)以上各物质变化中，C3和C5含量的变化是相反的，[H]和ATP含量变化是一致的。
2．与光合作用、细胞呼吸有关的曲线题解题模板
1．(2014·洛阳模拟)进行正常光合作用的叶片，如果叶绿体中[H]的含量相对稳定，在a点时突然降低CO2的供应量，能表示叶绿体中[H]含量变化的曲线是( )
解析：选B 在a点突然降低CO2的供应量时，由C5与之结合生成的C3含量减少，从而消耗[H]和ATP的量也减少，使[H]含量短时间内增加，最后趋于稳定。
2．某科研所为提高蔬菜产量进行了相关生理活动的研究(均在最适温度下进行)，结果如下图所示。相关分析合理的是( )
A．图1可见呼吸底物为葡萄糖、O2浓度为a时，O2的吸收量等于CO2的释放量
B．图1中de段CO2的释放量有所下降可能是由于温度抑制了酶的活性
C．图2可见乙品种比甲品种呼吸速率低，且乙品种比甲品种更适于生长在弱光环境中
D．图2中f点时甲品种的叶肉细胞中消耗ADP的场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体
解析：选C 图1中O2浓度为a时，表明两种呼吸释放的CO2量相等，并不是O2的吸收量与CO2的释放量相等；因该研究是在最适温度下进行的，故图1中de段CO2的释放量有所下降的原因不可能是温度抑制了酶的活性；图2中，从与纵轴的交点可见，乙品种比甲品种的呼吸速率低，且乙品种在较弱的光照强度下其光合速率即达到最大值，故乙品种更适于生长在弱光环境中；图2中f点时甲品种的叶肉细胞只进行呼吸作用，故消耗ADP即产生ATP的场所只有细胞质基质和线粒体。
探究细胞呼吸的类型及光合速率和呼吸速率的测定(对应学生用书P17)
一、探究细胞呼吸的类型
欲确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置，如下图所示(以发芽种子为例)：
实验结果预测和结论：
实验现象 结论
装置一液滴 装置二液滴
不动 不动 只进行产乳酸的无氧呼吸或种子已死亡
不动 右移 只进行产生酒精的无氧呼吸
左移 右移 进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸
左移 不动 只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸
二、测定呼吸速率和光合速率
(1)在黑暗条件下植物不进行光合作用，只进行呼吸作用，因此此时测得的氧气吸收量(即空气中O2的减少量)或二氧化碳释放量(即空气中CO2的增加量)直接反映呼吸速率。
(2)在光照条件下，植物同时进行光合作用和呼吸作用，因此此时测得的值并不能反映植物的实际光合速率，而反映表观光合速率或称净光合速率，它们之间的关系为：真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。
(3)呼吸速率和表观光合速率的测定方法：
三、针对演练突破
1．右图是在一定温度下测定某植物呼吸作用和光合作用强度的实验装置(呼吸底物为葡萄糖，不考虑装置中微生物的影响)，相关叙述正确的是( )
A．烧杯中盛放NaHCO3溶液，可用于测定一定光强下植物的净光合速率
B．在遮光条件下，烧杯中盛放NaOH溶液，可用于测定植物无氧呼吸的强度
C．烧杯中盛放清水，可用于测定一定光照强度下真光合速率
D．在遮光条件下，烧杯中盛放清水，可用于测定植物有氧呼吸的强度
解析：选A NaHCO3溶液可以维持装置内CO2浓度的恒定，U形管中液面高度的变化是装置中O2量的变化造成的，可以代表净光合速率。NaOH可以吸收CO2，无氧呼吸不消耗O2，不能用来测定无氧呼吸的强度。烧杯中盛放清水，一定光照强度下，光合作用吸收CO2量与释放O2量相等，有氧呼吸消耗O2量与产生CO2量相等，不能测定真光合速率。在单位时间内，有氧呼吸消耗的O2量等于产生的CO2量，无论有氧呼吸强度多大，U形管中液面都不会发生变化。
2．科技工作者以甜瓜植株为材料，利用多套如下图甲所示的装置，对影响光合作用的环境因素进行研究。请回答下列问题：
(1)若用图甲装置来测定温度对绿色植物呼吸作用速率的影响，则烧杯中应该加入的试剂是________；其次还要将甲装置进行________处理。
(2)在温度、CO2浓度等条件不变的情况下，将图甲装置由阳光下移至黑暗处，则短时间内植物叶肉细胞内C3含量的变化是________。
(3)为了研究根系低氧环境对甜瓜生长和果实品质的影响，在其他栽培条件相同的情况下，科技工作者利用SP－2溶氧测定仪分组对不同氧浓度条件下溶液中溶解氧的变化值进行了测定。若要测量叶片的真光合速率，可先将叶片剪成1×1 cm2大小的碎片，然后沉入缓冲液中，在一定的光照和温度条件下，利用SP－2溶氧测定仪测得缓冲液中溶解氧单位时间内的增加值即叶片的________速率，然后在一定的温度和________条件下测量缓冲液中溶解氧的减少值即叶片的________速率，二者相加即可。
(4)上图乙是对甜瓜植株进行光合作用研究的实验结果。图中a、b、c代表温度，且a>b>c；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代表CO2浓度，且Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ。
①a、b、c中，一定超过了最适温度的是________；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，最接近最适CO2浓度的是________。
②如果要探究在温度为b时，该植物光合作用所需的适宜CO2浓度，还需要保持________相同且适宜，并在适当范围内设置________________进行实验。
解析：(1)若用该装置测定绿色植物的呼吸作用速率，要排除植物自身光合作用的影响，故将图甲装置进行遮光处理；同时，烧杯中应加入吸收CO2的溶液，如NaOH溶液等。(2)若温度、CO2浓度等条件不变，将图甲装置移到黑暗处，则光反应产物迅速降低，对C3的还原强度下降，且C3的来源不变，故细胞中C3含量将增加。(3)根据题意，溶氧测定仪测得缓冲液中溶解氧单位时间内的增加值，已排除了叶片细胞的呼吸作用速率，故为叶片的净光合作用速率；在黑暗条件下测量缓冲液中溶解氧的减少值，即叶片的呼吸作用速率。(4)①根据图示，b温度下该植物的光合作用强度最大，但b温度较a温度低，故a、b、c中，一定超过了最适温度的是a。因在3种不同温度下，光合作用强度最高的是Ⅰ曲线，故最接近最适CO2浓度的曲线是Ⅰ。②根据实验变量分析，该实验的自变量为不同浓度的CO2，实验过程中无关变量保持相同且适宜，并在适宜范围内设置CO2的浓度梯度。
答案：(1)NaOH溶液(或可以吸收CO2的溶液) 遮光 (2)增加 (3)净光合作用 黑暗 呼吸作用 (4)①a Ⅰ ②(光照强度等)无关变量 具有一定浓度梯度的CO2
(本课时设置2套检测卷)
卷一：知能落实练 (对应学生用书P141)
一、选择题
1．(2014·新课标卷Ⅱ)关于光合作用和呼吸作用的叙述，错误的是( )
A．磷酸是光反应中合成ATP所需的反应物
B．光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与
C．人体在剧烈运动时所需要的能量由乳酸分解提供
D．病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用提供能量
解析：选C 光合作用的光反应中有ATP的合成，需要原料ADP和磷酸。光合作用中叶绿素吸收光能的过程与酶的催化作用无关。乳酸是无氧呼吸的产物，在人体内不能继续分解供能，人体在剧烈运动时所需的能量是由葡萄糖分解提供的。病毒无独立的代谢系统，病毒核酸的复制所需要的能量由宿主细胞的呼吸作用提供。
2．(原创题)下图1表示三磷酸核苷的结构，图2表示ATP在能量代谢中的作用。据图判断下列有关叙述错误的是( )
A．图1中N表示含氮碱基，若N为鸟嘌呤，则可表示GTP
B．ATP中的能量可以来源于光能和化学能，也可以转化为光能和化学能
C．UTP、GTP分子中的高能磷酸键是直接由物质氧化获能产生的
D．人体成熟红细胞没有线粒体，但能产生ATP
解析：选C 图1中N表示含氮碱基，若N为A，则表示ATP，若N为G，则表示GTP，若N为U，则表示UTP。由图2可知，UTP和GTP分子中高能磷酸键不是由物质氧化获能产生的，而是由ATP将高能磷酸基转移给UDP或GDP，进而生成UTP或GTP。
3．(2014·吉林模拟)处于平静状态和剧烈运动状态下的运动员，骨骼肌细胞分解葡萄糖过程中产生的CO2摩尔数与消耗的O2摩尔数的比值分别是( )
A．相等、大于1 B．相等、相等
C．相等、大于1 D．小于1、小于1
解析：选B 人体在平静状态和剧烈运动状态分别进行有氧呼吸、有氧呼吸和无氧呼吸，而人体无氧呼吸不涉及O2的消耗和CO2的产生。
4．(2014·潍坊模拟)绿色植物在进行
二轮复习，要做好“知识重组”，构筑完整的知识体系，做到点、线、面的结合。对知识点的把握要“全”，对知识线的归纳要“清”，对知识面的辐射要“宽”，将知识由点到线、由线到面、由面到体，做到宏观在胸、微观在手，一拉一条线，一提一大串。
事物无不处于“系统”之中，运用“系统”的观点构建知识间的联系，分析事物的来龙去脉，有助于将孤立、零散的知识形成一个有机的整体。
系统论、控制论和信息论是高中生物学新课程教材编写所遵循的思想，其中系统论是基础。从必修模块的知识体系上来看，主要由“细胞”系统、“基因”系统和“稳态”系统构成。
一、系统的特点
系统作为由多个要素组成的结构和功能的统一体，具有要素层次所不具备的特征：
(1)系统有自己的组成成分和结构，而且1＋1>2。
(2)系统有在物质流和信息流基础上的功能。
(3)复杂的系统有调控中心。
(4)系统都会有发生、发展和消亡的过程。
二、专题中的系统特点分析
(一)“细胞”系统
(二)“基因”系统
(三)“稳态”系统——以生态系统为例
运用“系统思想”分析系统内部要素间的关系，系统的结构与功能间的联系，系统与环境间的相互作用，对从整体上把握模块中的篇章架构以及梳理高考试题的命制思路，归纳重要的热点、考点将大有裨益。故我们的编写“独树一帜”，在二轮专题复习中引入“系统”复习理念，将会给奋战在高考一线的广大师生带来全新的感受。
“万丈高楼平地起”，耸入云端的高楼离不开一砖一瓦的垒积，而细胞则是构筑生物体大厦的基石。细胞作为一个复杂的生命系统，既有自身的组成要素，又会与外界环境发生物质、能量和信息上的交流，因此，细胞是一个高度有序的开放系统。用系统的视角来理解细胞的整体与局部的联系、细胞与周围环境间的关系，可将知识串珠成链，避免支离破碎地认识细胞，有助于同学们建构“活”细胞的概念。下面，通过运用“系统分析法”将本专题内容进行有效的组织和整合，以建立知识间的内在联系。
1．模型建构
2．模型分析
本专题可通过“生命系统的组成→生命系统的结构→生命系统的功能→生命系统的发展变化”这一主线展开，运用“系统思想”对模型简析如下：
①生命系统的组成对应“组成细胞的分子”；②生命系统的结构对应“细胞的基本结构”；③生命系统的功能对应“细胞的物质输入和输出”及“细胞的能量供应和利用”；④生命系统的发展变化对应“细胞的生命历程”。其中，①与②重在强调细胞的物质基础和结构基础，即由元素构成化合物，再由化合物构成膜、质、核等基本结构进而构成细胞的完整结构，从而揭示了细胞结构的有序性，为建立细胞整体性这一观点奠定了基础；②与③重在强调细胞的结构与功能间的联系，同时也说明了细胞作为生命系统与外界环境间实现物质、能量和信息交换的开放性；④重在强调细胞的动态性，即细胞时刻在发展变化，经历增殖、生长、分化到衰老、凋亡等过程。
第1讲细胞系统的组成——元素与化合物
[考纲知识·三级排查]
细胞的分子组
组成细胞的主要有机物——蛋白质与核酸(对应学生用书P3)
1．熟记蛋白质结构多样性的四个原因和五种功能
2．理清有关核酸的三个关系
(1)核酸与ATP的关系：
①元素组成都是C、H、O、N、P。
②ATP去掉二个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本单位之一的腺嘌呤核糖核苷酸。
(2)同一个体的不同体细胞中核DNA、mRNA与蛋白质的关系：
①核DNA相同：不同体细胞都是由一个受精卵通过分裂分化形成的，所以核DNA相同。
②mRNA和蛋白质不完全相同：由于基因的选择性表达，不同细胞表达的基因不完全相同，产生的mRNA、蛋白质也就有所不同。因此，同一个体不同体细胞形态、结构和功能不同的根本原因是mRNA不同(基因的可选择性表达)。
(3)遗传物质种类与生物种类的关系：
生物 遗传物质 核苷酸 含N碱基
病毒 DNA或RNA 4种 4种
细胞生物 DNA 8种 5种
角度一 考查蛋白质分子的结构与功能
1．(2014·上海高考)一条由39个氨基酸形成的环状多肽，其中有4个谷氨酸(R基为—CH2—CH2—COOH)，则该多肽( )
A．有38个肽键 B．可能没有游离氨基
C．至少有5个游离羧基 D．至多有36种氨基酸
解析：选B 一条由39个氨基酸形成的环状多肽，应有39个肽键。因为谷氨酸的R基上没有游离氨基，其他的R基的情况未知，故该多肽可能没有游离氨基。由于每个谷氨酸的R基上都有1个游离羧基，所以该多肽至少含有4个游离羧基。组成蛋白质的氨基酸一般为20种。
2．(2013·江苏高考)下面关于蛋白质分子结构与功能的叙述，错误的是( )
A．不同蛋白质含有的氨基酸数量不尽相同
B．有些结构不同的蛋白质具有相似的功能
C．组成蛋白质的氨基酸可按不同的排列顺序脱水缩合
D．组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合
解析：选D 不同的蛋白质分子中氨基酸的数量、种类和排列顺序都不尽相同；有些结构不同的蛋白质具有相似的功能，如血红蛋白和载体蛋白都具有运输作用；组成蛋白质的氨基酸之间脱水缩合的方式相同。
角度二 结合基因表达考查核酸的结构与功能
3．(2014·新课标卷Ⅱ)关于核酸的叙述，错误的是( )
A．细胞核中发生的转录过程有RNA聚合酶的参与
B．植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNA的复制
C．双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的
D．用甲基绿和吡罗红染色可观察DNA和RNA在细胞中的分布
解析：选C 细胞核中发生的转录过程是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，需要RNA聚合酶的参与。植物细胞中DNA复制的场所有细胞核(主要)、线粒体和叶绿体。DNA中含有的五碳糖是脱氧核糖，且双链DNA分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖之间是通过碳原子上的羟基与磷酸基团之间形成的共价键连接的。甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色，利用甲基绿、吡罗红混合染色剂对细胞进行染色，可以观察DNA和RNA在细胞中的分布。
4．(双选)下列有关核酸的叙述中，不正确的是( )
A．同一物种的两类细胞产生不同分泌蛋白的根本原因是mRNA的碱基序列不同(2012·新课标卷Ⅰ改编)
B．分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同(2011·海南高考，16－C)
C．组成DNA与ATP的元素种类相同(2010·江苏高考，1－B改编)
D．DNA的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接(2014·江苏高考，1－D)
解析：选BD 核酸分子的不同，取决于组成核酸的核苷酸的数量及排列顺序；DNA的两条链之间通过氢键连接。
1．有关蛋白质的计算规律
(1)肽键数：
①链状肽：肽键数＝失去水分子数＝氨基酸数－肽链数。
②环状肽：肽键数＝氨基酸数＝失去水分子数。
(2)游离氨基或羧基数目：
①至少含有的游离氨基或羧基数＝肽链数。
②游离氨基或羧基数目＝肽链数＋R基中含有的氨基或羧基数。
(3)利用原子守恒计算蛋白质中各元素的原子数：
①N原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上的N原子数＝各氨基酸中N原子的总数。
②O原子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的O原子数＝各氨基酸中O原子的总数－脱水数。
③H原子数＝各氨基酸中H原子的总数－2×脱水数。
2．蛋白质与核酸的关系图解
1．下面是某同学对有关蛋白质、核酸的功能及其相互关系的总结，你认为错误的是( )
A．在同一个生物体内，不同体细胞的细胞核中DNA分子是相同的，但蛋白质和RNA是不同的
B．基因中的遗传信息通过mRNA传递到蛋白质，遗传信息通过蛋白质中的氨基酸的排列顺序得到表达
C．在蛋白质合成旺盛的细胞中，核DNA分子数较多，转录成的mRNA分子也多，从而翻译成的蛋白质就多
D．核酸是携带遗传信息的物质，但分子大小相同、碱基含量相同的核酸所携带的遗传信息不一定相同
解析：选C 在同一个生物体内，不同体细胞的细胞核中DNA分子相同，但由于基因的选择性表达，导致蛋白质和RNA的种类和数量不同。在蛋白质合成旺盛的细胞中，转录成的mRNA分子增多，翻译成的蛋白质就多，但是核DNA分子数并没有增多。分子大小相同、碱基含量相同的核酸如果碱基序列不同，其所携带的遗传信息也不相同。
2．烟草是异花传粉植物，若同一植株的花粉落到柱头上，雌蕊产生的某种物质进入花粉粒，使花粉粒细胞中的rRNA降解，花粉粒不能萌发。据此分析，该花粉粒不能萌发的直接原因是缺少( )
A．核糖体 B．mRNA
C．核苷酸 D．遗传物质
解析：选A rRNA是构成核糖体的主要成分，rRNA降解破坏了核糖体，蛋白质不能合成，使花粉粒不能萌发。
3．(多选)右图为人体内元素、化合物及参与生理过程、方式途径之间的联系。相关分析不正确的是( )
A．在35S标记的培养基中培养细胞，一段时间后甲、乙、丙中都能检测到放射性
B．自然界中生物性状的多样性只是由于甲物质的多样性造成的
C．分裂间期甲物质明显增多，分裂期乙物质明显增多
D．图中①、②过程碱基配对方式不完全不同
解析：选ABC 图中的甲、乙、丙分别是DNA、RNA、蛋白质，其中只有蛋白质中含S元素；自然界中生物的性状除了受基因控制外，还要受环境因素的影响，因此生物性状的多样性不只是DNA多样性造成的；分裂间期甲复制增多，分裂期的DNA存在于高度螺旋化的染色体中，不能解旋，因此不进行转录，乙的含量在逐渐减少；图中①、②过程分别为基因的转录和翻译，转录中有T与A配对，翻译中没有。
组成细胞的主要能源物质与无机物(对应学生用书P4)
1．掌握糖类、脂质的种类、合成场所及生理功能
(1)糖类合成的场所、种类及相互关系：
①糖类合成的场所：叶绿体(葡萄糖、淀粉)、内质网(糖基团)、高尔基体(纤维素)、肝脏(肝糖原)和肌肉(肌糖原)。
②种类及相互关系：
(2)脂质的合成场所、种类及生理功能：
①合成场所：脂质的合成部位主要是内质网。
②种类及功能：
2．辨析糖类和脂质的五个易错点
(1)不要误认为糖类只供能，糖类还参与细胞膜的构成，与蛋白质组成糖蛋白，有保护、信息传递等功能。
(2)不要误认为糖类的合成没有专门的细胞器。如葡萄糖是在叶绿体中合成的。
(3)并非所有的糖都是能源物质，如核糖、脱氧核糖、纤维素等不参与氧化分解供给能量。
(4)脂肪是主要的储能物质，但不构成膜结构，磷脂和胆固醇均参与膜结构的组成。
(5)脂肪≠脂质。脂肪只是脂质的一种，脂质除包括脂肪外，还包括磷脂和固醇等。
3．熟知水在生物体内的存在形式及在代谢中的作用
(1)水在生物体中以自由水和结合水两种形式存在，两者可相互转化。
(2)水不仅是良好的溶剂和生化反应的介质，也参与生物体内的物质运输、光合作用、细胞呼吸等代谢活动。
角度一 考查有机物的元素组成、种类及功能
1．(2014·上海高考)下列物质中同时含有磷和氮元素的是( )
A．丙酮酸 B．核苷酸
C．氨基酸 D．脂肪酸
解析：选B 丙酮酸中含有C、H、O, 核苷酸中含有C、H、O、N、P，氨基酸中含有C、H、O、N，脂肪酸中含有C、H、O。
2．(2014·海南高考)下列关于脂质的叙述，正确的是( )
A．脂质中的磷脂是细胞膜的组成成分
B．维生素D和性激素不属于固醇类物质
C．脂肪比相同质量的多糖彻底氧化产能少
D．脂质在核糖体、内质网和高尔基体上合成
解析：选A 脂质中的磷脂是细胞膜的组成成分；维生素D和性激素属于固醇类物质；脂肪比相同质量的多糖彻底氧化产能多；脂质的合成部位主要是内质网。
3．(2013·江苏高考)下列关于生物体内有机物的叙述正确的是( )
A．脂质不参与生命活动的调节
B．蛋白质是生物体主要的能源物质
C．核酸是生物体储存遗传信息的物质
D．糖类不参与细胞识别和免疫调节
解析：选C 性激素属于脂质，参与生命活动的调节；生物体生命活动的主要能源物质是糖类；核酸是遗传信息的携带者；糖蛋白与细胞的识别有密切联系；一些免疫细胞识别抗原也与糖蛋白有关。
角度二 以细胞代谢为依托，考查水的功能
4．(2014·四川高考)生物体的生命活动离不开水。下列关于水的叙述，错误的是( )
A．在最基本生命系统中，H2O有自由水和结合水两种存在形式
B．由氨基酸形成多肽链时，生成物H2O中的氢来自氨基和羧基
C．有氧呼吸时，生成物H2O中的氢来自线粒体中丙酮酸的分解
D．H2O在光下分解，产生的[H]将固定的CO2还原成(CH2O)
解析：选C 水在最基本的生命系统中有两种存在形式：自由水和结合水。在氨基酸脱水缩合形成多肽链的过程中，生成物H2O中的两个氢原子分别来自两个氨基酸中的氨基和羟基。有氧呼吸第三阶段，O2与第一阶段葡萄糖分解产生的[H]和第二阶段丙酮酸分解产生的[H]结合形成H2O，同时释放出大量能量。线粒体中丙酮酸的分解要利用H2O，产生CO2。光合作用的光反应阶段发生在叶绿体类囊体薄膜上，H2O在光下被分解成O2和[H]，[H]可将叶绿体基质中暗反应固定的CO2还原成(CH2O)。
5．(2013·江苏高考)下列关于生物体与水分的关系，叙述正确的是( )
A．贮藏中的种子不含水分，以保持休眠状态
B．水从根系向地上部分的运输与细胞壁无关
C．适应高渗环境的动物可排出体内多余的盐
D．缺水时，动物体的正反馈调节能促使机体减少水的散失
解析：选C 贮藏种子中自由水含量较少，但并非不含水分；水分从根系向地上部分运输的动力主要来自蒸腾拉力，但其要经过由死亡的、只有细胞壁的构成的导管向上运输；在高渗环境中，动物可通过其自身的水盐平衡调节维持内环境的稳态；缺水时，动物体可通过负反馈调节使机体减少水的散失。
1．解答化合物元素组成类试题答题模板
(1)明确有机物的化学元素组成及单体：
(2)据特殊元素推断化合物的种类：
2．图解水的存在、产生与利用
1．(2014·海南高考)下列关于植物体内水分的叙述，错误的是( )
A．植物体内的水分参与营养物质的运输
B．水是构成叶肉细胞的重要化合物之一
C．自由水可作为细胞内化学反应的反应物
D．同种植物萌发种子的含水量和休眠种子的相同
解析：选D 植物体内的水分参与营养物质的运输；水是构成叶肉细胞的重要化合物之一；自由水可作为细胞内化学反应的反应物；同种植物萌发种子的含水量大于休眠种子的含水量。
2．据报道，美国加州大学洛杉矶分校研究人员研发出一种新型转基因西红柿，食用后人体能产生可以模仿“好”胆固醇功能的肽(也称缩氨酸)。小鼠实验证实，喂食这种冻干的西红柿后，其炎症和动脉中的斑块聚集都有所减少。下列相关说法错误的是( )
A．新型转基因西红柿的变异类型是基因重组
B．胆固醇是构成动物细胞膜的成分
C．肽与蛋白质的区别是没有空间结构
D．动脉管壁细胞的内环境是组织液
解析：选D 新型转基因西红柿是通过基因工程生产出来的，基因工程的原理是基因重组。胆固醇属于固醇，是脂质类物质，是构成动物细胞膜的成分。多肽没有空间结构，蛋白质具有空间结构。动脉管壁细胞的内环境是组织液和血浆。
3．(双选)甲图中①②③④表示不同化学元素所组成的化合物，乙图表示由四个单体构成的化合物。以下说法不正确的是( )
A．若甲图中的②大量存在于皮下和内脏器官周围等部位，则②是脂肪
B．若甲图中④能吸收、传递和转换光能，则④可用无水乙醇提取
C．乙图中若单体是氨基酸，则该化合物彻底水解后的产物中氢原子数增加3个
D．乙图中若单体是四种脱氧核苷酸，则该化合物彻底水解后的产物有5种
解析：选CD 甲图中①可表示蛋白质，②可表示糖类或脂肪，③可表示DNA、RNA、ATP、磷脂等，④可表示叶绿素。“②大量存在于皮下和内脏器官周围等部位”暗示该物质为脂肪；④为叶绿素，可用无水乙醇提取；乙图中单体若是氨基酸，则该四肽彻底水解时，肽键断裂，需要消耗3分子水，则水解产物中氧原子数增加3个，氢原子数增加6个；乙图中若单体是四种脱氧核苷酸，则该化合物彻底水解后的产物有磷酸、脱氧核糖和4种碱基，共6种产物。
用“正、逆推法”巧解“化合物推断与鉴定类”题目
(对应学生用书P6)
一、正推法
1．适用条件
适用于题干信息量大，有示意图、表格、曲线等类的试题。
2．思维流程
第一步：阅读题干，获取信息。
仔细阅读题干，明确示意图中各结构名称及功能、表格数据变化规律、曲线所表示的含义等。
第二步：结合选项，分析判断。
由选项联系教材所学知识，并根据题目要求，做出正确判断。
二、逆推法
1．适用条件
适用于从题干信息不能直接得出答案的选择题。
2．思维流程
第一步：阅读题干，明确考点。
抓住题干中的关键词，明确考查知识点，如蛋白质、核酸的结构、功能、检测方法等。
第二步：细审选项，逐一判断。
联系教材相关知识，逐一判断选项正误。如考查蛋白质结构，就要结合选项联系教材中蛋白质的组成元素、氨基酸、脱水缩合等知识进行判断。
[例1] 近年来的研究初步表明，β AP(p 淀粉样蛋白)沉积是Alzheimer型老年痴呆的主要病理特征。β AP是由其前体蛋白APP(一种含695个氨基酸的跨膜蛋白)在病理状态下异常加工而成的。APP形成β AP的过程如下图所示。根据上述信息所作的推论错误的是( )
A．用双缩脲试剂检测β AP会产生紫色反应
B．一个β AP分子中至少含有39个肽键
C．β AP的作用效果可能是引起大脑功能异常
D．β 分泌酶很可能是突变基因表达的产物
[思维流程] 解答本题可用正推法。
第一步：阅读题干，获取信息。
从题干文字和示意图中可获得下列信息：
①β AP(p 淀粉样蛋白)的化学本质是蛋白质；
②β AP沉积是Alzheimer型老年痴呆的主要病理特征；
③据图分析，β AP分子中氨基酸数为39，肽键数为38；
④β AP由其前体蛋白在病理状态下异常加工而成。
第二步：结合选项，分析判断。
选项 具体分析 判断
A 由题干信息①可知，β AP的化学本质是蛋白质，蛋白质用双缩脲试剂鉴定会产生紫色反应 正确
B 由题干信息③可知，β AP分子中氨基酸为39个，而肽键数＝氨基酸数－肽链数＝38个 错误
C 由题干信息②可知，β AP的作用效果可能是引起大脑功能异常 正确
D 由题干信息④可知，异常情况下APP在β 分泌酶和γ 分泌酶的作用下形成β AP，导致正常的机体发生病变，由此可推出很可能是基因突变导致β 分泌酶和γ 分泌酶的形成，从而产生β AP 正确
[例2] 下列关于物质合成与检测的叙述，正确的是( )
A．所有生物体内都能合成蛋白质
B．所有动物激素只有在核糖体、内质网和高尔基体的参与下才具有活性
C．用斐林试剂可以检测淀粉酶在低温、常温、高温条件下对淀粉的水解情况
D．RNA的合成可以发生在线粒体内
[思维流程] 解答本题可用逆推法。
第一步：阅读题干，明确考点。
考查对生命物质的合成场所、性质的理解，以及对相关检测实验原理的理解。
第二步：细审选项，联系相关知识逐一判断。
选项 逐一辨析 判断
A 病毒是非细胞生物，不能独立合成蛋白质，必须侵入寄主细胞在寄主细胞内完成蛋白质的合成 错误
B 动物激素按性质可以分为氨基酸衍生物类(如甲状腺激素)、多肽类(如生长激素)、固醇类(如性激素)，只有多肽类的动物激素需要在核糖体、内质网和高尔基体的共同参与下才具有生物活性 错误
C 用斐林试剂鉴定还原糖时需要水浴加热，因此不宜用斐林试剂来检测不同温度下淀粉酶对淀粉的水解情况 错误
D 线粒体内含有少量的DNA和RNA，是半自主性细胞器，其含有的DNA可以转录产生RNA 正确
（对应学生用书P137）
一、选择题
1．关于细胞中化学元素和化合物的叙述，正确的是( )
A．蛋白质、脂肪、质粒均含有N、P等元素
B．性激素和胰岛素与双缩脲试剂反应均呈紫色
C．活细胞中酶的合成均与基因的转录有关
D．核酸中含有的五碳糖均是脱氧核糖
解析：选C 脂肪只含有C、H、O等元素；酶的化学本质是蛋白质或RNA，故其合成均与基因的转录有关；性激素属于脂质，不含肽键，故不能与双缩脲试剂反应；核酸中的RNA含有的五碳糖是核糖。
2．(2014·江苏高考)下列关于细胞中化合物及其化学键的叙述，正确的是( )
A．tRNA分子中含有一定数量的氢键
B．每个ADP分子中含有两个高能磷酸键
C．血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接
D．DNA 的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接
解析：选A tRNA分子为“三叶草”形，单链RNA在某些区域折叠形成局部双链，双链中含有氢键；每个ADP分子中含一个高能磷酸键；血红蛋白的不同肽链之间可通过二硫键连接；DNA的两条脱氧核苷酸链之间通过氢键连接。
3．(2014·潍坊模拟)许多天然生物大分子或生物结构为螺旋状，下列与生物螺旋结构相关的叙述，不正确的是( )
A．破坏某蛋白质的螺旋结构，其功能丧失，但仍能与双缩脲试剂发生紫色反应
B．螺旋藻细胞质内的遗传物质中含有A、G、C、U四种碱基
C．染色体的高度螺旋会导致其基因转录受阻而难以表达
D．DNA双螺旋结构中，磷酸、脱氧核糖、碱基三者数目相等
解析：选B 蛋白质的空间结构被破坏之后，功能丧失，但其肽键依然存在，仍可与双缩脲试剂发生颜色反应。螺旋藻细胞质内的遗传物质是DNA，含有A、T、G、C四种碱基。染色体高度螺旋会导致DNA难以解旋，从而使基因转录受阻难以表达。DNA由脱氧核苷酸组成，每一个脱氧核苷酸分子中都含有一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子碱基。
4．细胞上的受体TLR可识别不同病原体并引发免疫应答。人体中20余种细胞分布有TLR，如TLR5只分布在髓源性细胞上，TLR3只特异性地分布于树突状细胞上。髓源性细胞与树突状细胞具有不同的TLR，其根本原因是二者的( )
A．DNA结构不同 B．mRNA不同
C．遗传物质不同 D．线粒体结构不同
解析：选B 人体的所有细胞都来自同一个受精卵，各种细胞的产生是基因选择性表达的结果，通过基因选择性表达转录出特异的mRNA，翻译出不同的蛋白质，从而使各种类型的细胞具有特异的形态结构。在不同细胞中DNA的分子结构、线粒体的结构是相同的。
5．(原创题)磷脂包括甘油磷脂和鞘磷脂两大类，它们都是生物膜的主要成分，下图为甘油磷脂分子结构通式。下列有关叙述不正确的是( )
A．磷脂分子中含有C、H、O等元素
B．甘油磷脂的类型主要决定于X的不同
C．在构成生物膜时，磷脂分子的“头”朝向膜两侧，而“尾”则朝向膜内
D．细菌等原核生物的核糖体、中心体不含磷脂分子
解析：选D 磷脂分子的“头”是亲水的，而“尾”是疏水的，因此在构成生物膜时，是以磷脂双分子层形式存在，“头”向外，“尾”向内。原核生物也有细胞膜，但其核糖体无膜结构，且无中心体。
6．(双选)鉴定尿中是否有蛋白质常用加热法来检验。下图为蛋白质加热过程中的变化，据此判断下列有关叙述正确的是( )
A．沸水浴加热后，构成蛋白质的肽链充分伸展并断裂
B．食盐作用下析出的蛋白质也发生了变性
C．变性后的蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应
D．蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开后，其特定功能随之发生改变
解析：选CD 由图示知，蛋白质经加热变性后，肽链充分伸展，失去生物活性，特定功能丧失。在食盐作用下只是析出蛋白质，蛋白质并未变性。变性后的蛋白质其肽键并未断裂，因此仍能与双缩脲试剂发生紫色反应。
7．胰腺合成的胰蛋白酶原进入小肠后，在肠激酶作用下形成有活性的胰蛋白酶，该激活过程如下图所示(图中数字表示氨基酸位置)，下列分析不正确的是( )
A．胰蛋白酶比胰蛋白酶原少了5个肽键
B．胰蛋白酶与胰蛋白酶原空间结构不同
C．肠激酶与限制酶具有相似的作用特性
D．激活过程可避免胰蛋白酶破坏自身细胞
解析：选A 由于1～7号氨基酸之间有6个肽键，所以胰蛋白酶比胰蛋白酶原少了6个肽键；由于胰蛋白酶比胰蛋白酶原少了一段六肽化合物，所以空间结构不同；由图示可以看出，肠激酶可以识别特定的氨基酸序列，并在特定的位点进行切割，这个作用特点与限制酶非常相似；胰蛋白酶以酶原的形式在胰腺细胞中合成，可避免胰蛋白酶将胰腺细胞自己水解掉，因此，激活过程可避免胰蛋白酶破坏自身细胞。
8．(原创题)糖脂普遍存在于细胞膜上，不同的细胞中糖脂的种类不同，下面是人红细胞表面的ABO血型糖脂的结构示意图，判断下列有关叙述错误的是( )
A．糖脂是由糖类和脂质分子结合而成的
B．红细胞ABO血型的不同在于组成糖脂中的糖的种类和排列顺序不同
C．糖脂和糖蛋白都具有识别作用
D．糖脂位于细胞膜内表面
解析：选D 由图可知，决定ABO血型的物质为糖脂中糖的种类和排列顺序。糖脂也具有识别作用，应位于细胞膜的外表面。
9．(2014·汕头质检)(双选)生物体内某些重要化合物的元素组成和功能关系如下图所示。其中X、Y代表元素，a、b、c是组成甲、乙、丙三种生物大分子的单体，这三种单体的结构可用d或e表示。据图分析正确的是( )
A．人体细胞中单体a、b的结构可用d表示，人体中d的种类有8种
B．大肠杆菌细胞内单体c的结构可用e表示，e的种类约有20种
C．a、b是生物体内遗传信息的携带者，丙是生命活动的主要承担者
D．甲、乙的多样性由d中的n充分体现，丙的多样性由e中的R充分体现
解析：选AB 根据图示可判断，甲代表DNA，乙代表RNA，丙代表蛋白质，a、b、c分别代表脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸。d为核苷酸，e为氨基酸。m为磷酸，f为五碳糖，n为碱基。人体中d的种类有8种，脱氧核苷酸和核糖核苷酸各4种。生物体内遗传信息的携带者是核酸而不是核苷酸。DNA、RNA的多样性由d的数量、排列顺序以及d中n的种类充分体现，蛋白质丙的多样性由e的数量、排列顺序以及e中R基的种类和丙的空间结构充分体现。
10．(2014·常州检测)(多选)下列关于食品安全问题的探究实验设计，不正确的是( )
选项 探究主题 实验试剂 预期实验结果 结论
A 某“色拉油”是否含有脂肪 苏丹Ⅲ染液 被检测液体出现橘黄色 不含有脂肪，但可能含有固醇
B 某“早餐奶”是否含有蛋白质 双缩脲试剂 被检测液体出现砖红色 含有蛋白质，但含量少于淀粉
C 某“奶片”是否添加淀粉 碘液 被检测液体出现蓝色 含有淀粉，不含有蛋白质
D 某“无糖”饮料中是否含有葡萄糖 斐林试剂 被检测液体出现砖红色 一定含有还原糖，但不一定是葡萄糖
解析：选ABC 苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色，结论中“不含有脂肪”的说法错误；双缩脲试剂与蛋白质反应呈紫色，“被检测液体出现砖红色”的预测错误；被检测液体出现蓝色，只能证明其中含有淀粉，不能证明不含有蛋白质。斐林试剂与还原糖反应，经水浴加热可以产生砖红色沉淀，所以砖红色出现只能证明被检测液体中有还原糖的存在，而不能证明一定是葡萄糖，说法正确。
二、非选择题
11．分析下面与蛋白质有关的实验。
淀粉和蔗糖因缺乏自由醛基而无还原性。在α 淀粉酶的作用下，淀粉很容易水解成为糊精及少量麦芽糖、葡萄糖。同样的条件下，α 淀粉酶不能催化蔗糖的水解，蔗糖酶能催化蔗糖水解生成①，蔗糖及其水解产物中，②具有还原性，但蔗糖酶不能催化淀粉水解。某同学根据上述原理进行了下面的实验：
a．取2支试管，各加入斐林试剂1 mL，再分别加入1%可溶性淀粉溶液和2%蔗糖溶液各4滴，混合均匀后，水浴加热2～3 min，然后观察有无砖红色沉淀产生，纯净的淀粉和蔗糖应无砖红色沉淀产生。
b．取3支试管，分别加入1%可溶性淀粉3 mL,2%蔗糖溶液3 mL及蒸馏水3 mL，再向3支试管各添加α 淀粉酶稀释液1 mL，混匀后放入37 ℃恒温水浴锅中保温，15 min后取出，各加斐林试剂2 mL，摇匀后，③________，观察④________。
请完成下列与实验有关的问题：
(1)该实验的目的是_____________________________________________________。
(2)填写①、②、③、④所代表的内容，将该实验补充完整。
①____________________，②____________________，
③____________________，④____________________。
(3)有同学想探究温度对酶的影响，于是设计了如下实验步骤：
取3支试管，编号，各加2%蔗糖液3 mL，分别进行冰水浴，37 ℃恒温保存及沸水浴加热处理5 min后，各加1 mL蔗糖酶溶液，保温10 min，然后取出，各加入2 mL斐林试剂并水浴加热2～3 min，最后比较各试管颜色，并解释相关现象。
请指出上述实验步骤中的错误之处：_________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)通过实验步骤可知，3个试管除分别加入了1%可溶性淀粉3 mL,2%蔗糖溶液3 mL及蒸馏水3 mL外，其余条件均相同，由此可知，实验的自变量是不同的底物，因此实验目的在于验证α 淀粉酶只能催化淀粉水解，即α 淀粉酶具有专一性。(2)蔗糖是由葡萄糖和果糖合成的二糖，因此，水解后可产生葡萄糖和果糖，葡萄糖和果糖都具有还原性，但蔗糖不具有还原性；根据“a”步骤中的描述可知，加斐林试剂后，需要水浴加热2～3 min，并观察颜色变化，即是否有砖红色沉淀产生。(3)探究温度对酶的影响，不同温度梯度为自变量，而用加入斐林试剂的方法检验需进行水浴加热，这样会改变各试管中的温度设置，从而影响实验结果。
答案：(1)验证α 淀粉酶具有专一性(答案合理即可)
(2)①葡萄糖和果糖 ②葡萄糖和果糖 ③水浴加热2～3 min ④有无砖红色沉淀产生
(3)加入斐林试剂后需进行水浴加热，故不应用此方法进行检验
12．(原创题)红细胞破裂后，血红蛋白逸出称为溶血。科研人员分别将人的红细胞置于以下几种等渗溶液中，测定红细胞溶血所需的时间，得到如下结果：
不同物质的溶液在10 min内造成人的红细胞溶血所需的时间
编号 1 2 3 4 5 6 7
溶液 蒸馏水 氯化铵NH4Cl 醋酸铵NH4C2H3O2 草酸铵(NH4)2C2O4 甘油 乙醇 丙酮
溶血时间(min) 1.00 9.67 7.65 5.22 7.17 2.04 1.65
请分析回答下列问题：
(1)本实验通过测定人的红细胞溶血所需的时间来估计细胞膜对各种物质________性的大小。
(2)由实验结果可知，甘油、乙醇、丙酮扩散进入红细胞的速度大小关系为______________。氯化铵的相对分子质量要小于甘油、乙醇、丙酮，但红细胞在氯化铵溶液中的溶血时间却明显长于这三种溶液，这说明________(填“极性”或“非极性”)分子更容易通过磷脂双分子层。第2、3、4组实验中阴离子的通透速率与阴离子相对分子质量大小呈________(填“正”或“负”)相关。
(3)红细胞悬液为不透明的红色液体，而红细胞发生溶血(红细胞破裂)后，溶液会逐渐透明，所以可通过红细胞悬液澄清的速度判断红细胞溶血速度，进而根据红细胞溶血速度来判断物质进入红细胞的速度。
①实验目的：设计实验判断葡萄糖和甘油进入红细胞的速度。
②试剂用具：稀释的羊的红细胞悬液、0.3 mol·L－1的葡萄糖溶液、0.3 mol·L－1的甘油溶液、试管、量筒、计时器、试管架、记号笔。
③实验步骤：
第一步：取2支试管，分别标记为A、B。
第二步：_____________________________________________________________。
第三步：_____________________________________________________________。
④结果结论：
实验结果 结论
加入葡萄糖的试管内溶液透明所用时间短 a.
b. 甘油比葡萄糖进入细胞的速度快
c. d.
解析：红细胞在不同物质溶液中溶血的原因为溶质分子会进入红细胞，增大红细胞液浓度，进而使其吸水涨破，溶血速度越快，说明物质穿膜速率越快。
答案：(1)通透 (2)丙酮>乙醇>甘油 非极性 正
(3)第二步：分别量取0.3 mol·L－1的葡萄糖溶液、
0．3 mol·L－1的甘油溶液各10 mL，注入A、B两支试管 第三步：分别量取1 mL稀释的羊红细胞悬液注入A、B两支试管中，同时开始计时，记录溶液由不透明到透明所需的时间
④a.葡萄糖比甘油进入细胞的速度快
b．加入甘油的试管内溶液透明所用的时间短
c．两支试管内溶液透明所用的时间相同
d．葡萄糖和甘油进入细胞的速度相同
第2讲细胞系统的结构——细胞的亚显微结构
[考纲知识·三级排查]
细胞的结构
细胞及生物膜系统的结构(对应学生用书P7)
1．“六个特例”要记清，高考常以此设陷阱
(1)有细胞壁的细胞不一定都是植物细胞，如原核细胞、真菌细胞也有细胞壁。
(2)并非植物细胞都有叶绿体和大液泡，如根尖分生区细胞无叶绿体和大液泡。
(3)有中心体的细胞不一定是动物细胞，也可能是低等植物细胞。
(4)蓝藻等原核细胞无叶绿体和线粒体，但仍能进行光合作用和有氧呼吸。
(5)蛔虫和哺乳动物成熟红细胞，无线粒体，只进行无氧呼吸。
(6)核糖体、中心体不属于生物膜系统的组成结构；生物膜系统是真核生物特有的结构体系，原核细胞只有细胞膜，无生物膜系统。
2．“五例感悟”生物膜组成、结构与功能上的统一性
(1)
(2)
(3)核膜上的核孔数目多→RNA、蛋白质等物质运输快→蛋白质合成旺盛→细胞代谢快。
(4)癌细胞膜上糖蛋白减少→细胞间黏附性下降，易于扩散和转移。
(5)衰老细胞膜的通透性改变，物质运输功能降低。
角度一 考查细胞结构和功能的关系
1．(2014·江苏高考)下列关于细胞结构和功能的叙述，错误的是( )
A．性激素主要是由内质网上的核糖体合成
B．囊泡可以由内质网向高尔基体转运
C．膜蛋白的形成与核糖体、内质网、高尔基体有关
D．内质网既参与物质合成，也参与物质运输
解析：选A 性激素的本质为脂质，内质网是脂质的合成车间；在分泌蛋白的合成、加工、运输及分泌过程中，肽链进入内质网中进行加工后，形成囊泡运往高尔基体进行进一步加工；膜蛋白的形成过程类似分泌蛋白的形成，与核糖体、内质网、高尔基体等细胞器有关；内质网可参与脂质等物质的合成，也可参与蛋白质等物质的运输。
2．(双选)下列有关原核生物与真核生物的叙述，错误的是( )
A．蓝藻与酵母菌的相同之处是都有拟核(2014·北京高考，1－A)
B．细胞核是mRNA合成和加工的场所(2013·安徽高考，1－A)
C．合成固醇类激素的分泌细胞的内质网一般不发达(2011·四川高考，2－B)
D．核糖体的成分是蛋白质和核糖核酸(2013·北京高考，1－C)
解析：选AC 内质网是脂质的合成场所，固醇属于脂质，故合成固醇类激素的分泌细胞的内质网发达；酵母菌是真核生物，其细胞内有细胞核，无拟核；细胞核是转录的场所，所以是mRNA合成和加工的场所；核糖体是由蛋白质和rRNA构成的。
角度二 结合信息传递、物质运输等内容，考查生物膜的结构和功能
3．(2014·新课标卷Ⅰ)关于细胞膜结构和功能的叙述，错误的是( )
A．脂质和蛋白质是组成细胞膜的主要物质
B．当细胞衰老时，其细胞膜的通透性会发生改变
C．甘油是极性分子，所以不能以自由扩散的方式通过细胞膜
D．细胞产生的激素与靶细胞膜上相应受体的结合可实现细胞间的信息传递
解析：选C 磷脂以双分子层的形式构成细胞膜的基本骨架，蛋白质镶嵌、贯穿于磷脂双分子层中，磷脂和蛋白质是组成细胞膜的主要物质。细胞衰老时，细胞膜通透性改变，使物质运输能力降低。甘油属于脂质，可以通过自由扩散的方式通过细胞膜。细胞产生的激素与靶细胞膜上的相应受体结合，从而调节细胞的代谢，实现了细胞之间的信息传递。
4．(多选)生物膜将真核细胞分隔成不同的区室，使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会相互干扰。下列叙述正确的是( )
A．溶酶体合成和分泌多种酸性水解酶(2013·安徽高考，1－D)
B．抗原刺激引发记忆细胞增殖分化过程中体现了生物膜的信息传递功能(2013·天津高考，1－B)
C．胰岛素调节靶细胞对葡萄糖的摄取与生物膜的信息传递有关(2013·天津高考，1－C)
D．线粒体内膜蛋白质和脂质的比值大于外膜(2011·江苏高考，2－C)
解析：选BCD 水解酶的本质是蛋白质，而蛋白质的合成场所是核糖体。记忆细胞具有识别作用，识别抗原后增殖分化，能体现生物膜的信息传递功能。靶细胞表面具有胰岛素受体，可与胰岛素结合调节细胞对葡萄糖的摄取，体现了生物膜的信息传递功能。线粒体内膜功能复杂，含蛋白质多。
1．图解生物膜的组成与功能
2．物质合成与细胞结构的归纳总结
1．下列关于生物膜的叙述，正确的是( )
A．细胞完成分化以后，细胞膜的通透性不会发生改变
B．膜的流动性是细胞生物膜相互转化的基础
C．糖蛋白主要位于细胞膜外侧，载体蛋白主要位于细胞膜内侧
D．维生素D能以自由扩散的方式优先通过细胞膜，是因为维生素D与细胞膜的主要成分均是磷脂
解析：选B 细胞完成分化以后，其细胞膜的通透性有可能发生改变，如衰老细胞的细胞膜的透性会改变。膜的流动性指的是组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质均可做相对运动，正是基于这点，各种生物膜借助分子的运动进行转化。载体蛋白或嵌插在细胞膜中，或贯穿细胞膜，这样才有利于将被运载物质从细胞膜的一侧运至另一侧。维生素D属于固醇类物质。
2．(2013·山东高考)真核细胞具有一些能显著增大膜面积、有利于酶的附着以提高代谢效率的结构，下列不属于此类结构的是( )
A．神经细胞的树突 B．线粒体的嵴
C．甲状腺细胞的内质网 D．叶绿体的基粒
解析：选A 题目中提到的是显著增大膜面积，有利于酶附着的结构，而神经细胞的树突只是扩大了细胞膜的表面积，并没有酶的附着；线粒体内膜折叠成嵴，增大了膜面积并为与有氧呼吸有关的酶附着提供场所；粗糙内质网是附着了大量核糖体的细胞器，核糖体是蛋白质合成的场所，内质网是对蛋白质进行加工的场所；叶绿体中类囊体堆叠成基粒，增加了膜面积，其上分布有大量与光合作用有关的酶。
3．(2014·福州模拟)下图表示溶酶体能与进入细胞的大分子物质、细菌等结合并使之分解，它也能分解细胞内衰老的细胞器，以下分析错误的是( )
A．①过程与膜的流动性有关
B．②过程与膜的某些糖蛋白功能有关
C．③过程表示将发生自身免疫疾病
D．正常条件下溶酶体内的酶不能透出膜外
解析：选C 由图可知，①为大分子物质进入细胞的过程，该过程与膜的流动性有关。②为细胞识别、吞噬细菌的过程，该过程与膜上的糖蛋白有关。正常条件下，溶酶体内的酶不能透出膜外，从而保证自身结构不被分解。③为溶酶体清除衰老细胞器的过程，是细胞内的正常生理过程，不会引起自身免疫疾病。
以生物膜结构为基础的物质运输方式(对应学生用书P9)
1．熟记物质运输方式的四类特例
(1)以自由扩散方式运输的物质：H2O、CO2、O2等小分子物质以及甘油、脂肪酸、苯等脂溶性物质。
(2)以协助扩散运输的物质：红细胞吸收葡萄糖；神经元上产生静息电位和动作电位时的K＋外流和Na＋内流。
(3)以主动运输方式运输的物质：逆浓度梯度运输的无机盐离子、葡萄糖、氨基酸等。
注意：无机盐离子的运输方式并非都是主动运输，在顺浓度梯度情况下，也可以被动运输方式进出细胞。
(4)并非只有大分子物质才以胞吞、胞吐方式运输，如大多数神经递质都是小分子物质，但却以胞吐方式通过突触前膜。
2．理解影响物质跨膜运输的三大因素
(1)物质浓度(在一定浓度范围内)：
(2)O2浓度：
(3)温度：
角度一 结合实例，考查物质运输的方式和特点
1．(2014·浙江高考)下列关于物质出入细胞方式的叙述，正确的是( )
A．被细胞胞吞的一定是固体物质
B．突触前膜释放乙酰胆碱属于易化(协助)扩散
C．通过载体蛋白的物质转运属于主动转运(主动运输)
D．胞吐过程一定会产生分泌泡与质膜的融合
解析：选D 被胞吞或胞吐的可以是固体，也可以是液体；突触前膜释放乙酰胆碱的方式是胞吐；通过载体蛋白的物质运输可以是主动转运(主动运输)也可以是易化(协助)扩散；胞吐是具膜的分泌泡和质膜融合后将分泌泡包含的物质释放到细胞外的过程。
2．(多选)下列有关物质运输的叙述中，不正确的是( )
A．O2通过主动运输进入线粒体(2013·北京高考，2－D)
B．低温不影响矿质元素的吸收速率(2013·新课标卷Ⅰ，3－B)
C．葡萄糖跨膜运输不需要载体蛋白(2012·广东高考，1－B)
D．植物细胞积累K＋需消耗能量(2009·宁夏高考，3－A)
解析：选ABC O2进入线粒体的方式为自由扩散；低温影响膜的流动性和酶的活性，进而影响物质运输；葡萄糖跨膜运输需要载体；植物细胞吸收K＋的方式为主动运输，需消耗能量。
角度二 以模式图、表格等为载体，考查对物质运输方式的判断
3．(2014·安徽高考)下图为氨基酸和Na＋进出肾小管上皮细胞的示意图。下表选项中正确的是( )
选项 管腔中氨基酸→上皮细胞 管腔中Na＋→上皮细胞 上皮细胞中氨基酸→组织液
A 主动运输 被动运输 主动运输
B 被动运输 被动运输 被动运输
C 被动运输 主动运输 被动运输
D 主动运输 被动运输 被动运输
解析：选D 依图示，管腔中的氨基酸逆浓度梯度进入上皮细胞，属于主动运输；管腔中的Na＋顺浓度梯度进入上皮细胞，属于协助扩散(被动运输)；上皮细胞中的氨基酸顺浓度梯度进入组织液，属于协助扩散(被动运输)。
4．(2013·浙江高考)某哺乳动物神经细胞内外的K＋和Na＋浓度如表，下列属于主动转运(主动运输)的是( )
细胞内浓度(mmol·L－1) 细胞外浓度(mmol·L－1)
K＋ 140.0 3.0
Na＋ 18.0 145.0
A．K＋经钾离子通道排出细胞
B．K＋与有关载体蛋白结合排出细胞
C．Na＋经钠离子通道排出细胞
D．Na＋与有关载体蛋白结合排出细胞
解析：选D K＋经通道排出细胞属于协助扩散；K＋与有关载体蛋白结合排出细胞是顺浓度梯度进行的，属于协助扩散；Na＋经过通道排出细胞属于协助扩散，Na＋与有关载体蛋白结合排出细胞是逆浓度进行的，属于主动转运(主动运输)。
1．“四看法”判断物质出入细胞的方式
2．物质跨膜运输方式的实验设计与分析
(1)探究是主动运输还是被动运输：
(2)探究是自由扩散还是协助扩散：
1．下列关于物质跨膜运输的叙述，正确的是( )
A．葡萄糖分子进入所有真核细胞的方式均相同
B．在静息状态下，神经细胞仍进行离子的跨膜运输
C．甘油出入细胞取决于细胞内外的浓度差和载体的数量
D．细胞通过主动运输方式吸收离子的速率与细胞呼吸强度总是呈正相关
解析：选B 葡萄糖分子进入红细胞的方式为协助扩散，逆浓度梯度进入其他细胞的方式为主动运输；静息状态下，为维持膜外的正电位，神经细胞通过主动运输向外转运Na＋；甘油出入细胞的方式为自由扩散，与载体无关；当呼吸强度达到一定程度时，主动运输的速率受载体数量的限制不再增强，两者之间不呈正相关。
2．(2014·泉州模拟)将洋葱表皮细胞放置在不同浓度的物质M溶液中，并测定洋葱表皮细胞吸收M的速率，结果如下图。对结果的解释最合理的是( )
A．细胞吸收M的方式为自由扩散
B．细胞吸收M的方式为主动运输
C．细胞吸收M需载体蛋白的参与
D．细胞吸收M所需能量供应不足
解析：选C 从柱形图分析，物质M溶液的浓度不影响洋葱表皮细胞吸收M的速率，说明细胞对M的吸收方式不是自由扩散；通入空气前后也不影响洋葱表皮细胞吸收M的速率，说明与能量无关；综上所述，能够影响M的吸收的因素是载体蛋白。
以分泌蛋白为核心，综合考查相关知识的分析与判断能力(对应学生用书P10)
一、图解分泌蛋白合成、加工、运输过程
二、知识交汇与命题角度
1．以同位素标记为手段，考查分泌蛋白合成、加工、运输的过程。(如T2)
[学识图] 右图表示用3H标记的亮氨酸在不同结构中检测到的放射性强度随时间的变化，其中a、b、c依次表示核糖体、内质网和高尔基体。
2．以柱状图、曲线图形式考查相应结构膜面积的变化。(如T4)
[学识图] 图1中①、②、③分别表示内质网膜、高尔基体膜和细胞膜；图2中d、e、f分别表示内质网膜、细胞膜和高尔基体膜。
3．以最新科研成果为载体，借助分泌蛋白加工、运输过程，综合考查物质运输的过程与方式。(如T1)
4．以细胞器的生理功能为依托，考查分泌蛋白合成、加工、运输过程中相应结构的功能。(如T3)
5．综合基因表达等知识，考查细胞内蛋白质的合成、种类及去向。(如T5)
三、针对演练突破
1．(2014·重庆高考)获2013年诺贝尔奖的科学家发现了与囊泡运输相关的基因及其表达蛋白的功能，揭示了信号如何引导囊泡精确释放运输物。突触小泡属于囊泡，以下相关叙述，错误的是( )
A．神经元中的线粒体为突触小泡的运输提供了能量
B．神经元特有的基因决定了突触小泡的运输方式
C．突触前膜的特定蛋白决定了神经递质的释放位置
D．突触小泡中运输物的释放受到神经冲动的影响
解析：选B 线粒体是真核生物细胞的“动力车间”；与囊泡运输相关的基因不是神经元特有的；由题意知，囊泡的运输与释放运输物与特定基因表达的蛋白质有关，即神经递质释放的位置与突触前膜特定的蛋白质有关；神经冲动传到神经末梢，使突触小体中的突触小泡释放神经递质。
2．科学家用含32S标记的氨基酸的培养液培养哺乳动物的乳腺细胞，测量细胞合成并分泌乳腺蛋白过程中各种结构的膜面积变化情况，结果如右图所示。下列选项表示a、b、c所代表的膜结构名称以及放射性标记出现的先后顺序，正确的是( )
A．a核糖体→b内质网→c高尔基体
B．a内质网→b高尔基体→c细胞膜
C．a高尔基体→c内质网→b细胞膜
D．a内质网→c高尔基体→b细胞膜
解析：选D 在分泌蛋白质的合成及分泌过程中，内质网与高尔基体、高尔基体与细胞膜之间以囊泡间接联系，即由内质网形成的囊泡到达高尔基体后与之融合，之后由高尔基体形成的囊泡到达细胞膜并与之融合。因此整个过程中内质网膜面积减少，高尔基体膜面积基本不变，细胞膜膜面积增多。
3．(2011·安徽高考)AUG是甲硫氨酸的密码子，又是肽链合成的起始密码子。人体血清白蛋白的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸，这是新生肽链经加工修饰的结果。加工修饰的场所是( )
A．内质网和高尔基体 B．高尔基体和溶酶体
C．内质网和核糖体 D．溶酶体和核糖体
解析：选A 人体血清白蛋白属于分泌蛋白，其肽链是在内质网上的核糖体中合成的，肽链进入内质网进行加工，形成一定空间结构的蛋白质后，再通过囊泡运输到高尔基体，由高尔基体对蛋白质作进一步的加工修饰。
4．(2014·深圳模拟)(双选)下面的图甲和图乙分别表示某种细胞内生命活动变化前后内质网、高尔基体、细胞膜膜面积变化图，下列说法错误的是( )
A．图甲可以表示浆细胞分泌抗体前后膜面积变化图
B．图乙可以表示B细胞受相应抗原刺激前后膜面积变化图
C．胰岛B细胞只发生图甲过程而不发生图乙过程
D．图甲、图乙变化过程可反映生物膜的功能特性
解析：选CD 胰岛B细胞在生长过程中会发生图乙所示现象；图甲、图乙变化过程反映的是生物膜的结构特点，即流动性。
5．下图表示蛋白质分选的基本途径与类型，据图回答下列问题：
(1)图中?和?表示的生理过程是____________。
(2)图中途径?、?分别表示蛋白质转运的非分泌途径和分泌途径，由图中可看出，决定其不同途径的因素是________________。
(3)直接决定新生蛋白质中氨基酸种类和顺序的是______________________，在同一个体的不同部位的细胞中，新生蛋白质的种类不同，根本原因是________________。
(4)若?为参与有氧呼吸第三阶段的酶，则?进入线粒体中体现了线粒体膜的结构特点是________________。
(5)若上述分泌蛋白为人体激素，则其可随血液到达全身各处，与靶细胞膜表面的________结合，进而影响细胞的功能和代谢，这是细胞膜完成________功能的分子基础。
解析：图中??表示翻译过程。由图可知，是否具有内质网定向信号序列，决定了蛋白质的去向。蛋白质是基因表达的产物，其直接决定于mRNA，但最终是由基因决定的。激素与靶细胞膜上的受体结合，这体现了细胞膜的信息交流功能。
答案：(1)翻译 (2)内质网定向信号序列 (3)mRNA中碱基的排列顺序 基因的选择性表达 (4)具有一定的流动性 (5)受体 信息交流
（对应学生用书P139）
一、选择题
1．(2014·安徽高考)下列关于线粒体的叙述，正确的是( )
A．线粒体外膜上的蛋白质含量比内膜的高
B．葡萄糖分解为丙酮酸的过程发生在线粒体基质中
C．成人心肌细胞中的线粒体数量比腹肌细胞的多
D．哺乳动物精子中的线粒体聚集在其头部和尾的基部
解析：选C 线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段进行的场所，其蛋白质含量较外膜多；葡萄糖在细胞质基质中被分解为丙酮酸；心肌具有自动节律性收缩的特性，其细胞内线粒体较腹肌多；在精子中，线粒体主要集中在尾的基部，为尾的摆动提供能量。2．膜流是指由于膜泡运输，真核细胞生物膜在各膜性结构之间的常态性转移。下列关于膜流的叙述，错误的是( )
A．膜流可参与细胞不同结构间或细胞内外的物质转运
B．细胞膜成分的补充和更新与膜流有关
C．真核细胞内各膜性结构之间膜流方向都是单向的
D．胰岛素的胞内运输及分泌是通过膜流来完成的
解析：选C 细胞内的一些囊泡膜可以转换为细胞膜，而细胞膜也能转换成囊泡膜。
3．(原创题)根据结构与功能，内质网可分为粗面内质网和滑面内质网两种类型，如右图所示，粗面内质网主要与分泌蛋白的合成、加工有关，滑面内质网是脂质合成的重要场所，两种类型的内质网在不同细胞中分布不同，下列细胞中滑面型内质网分布较多的是( )
A．胰腺外分泌细胞 B．浆细胞
C．睾丸间质细胞 D．神经细胞
解析：选C 睾丸间质细胞合成雄性激素等固醇类激素，故其细胞中滑面内质网含量较多。
4．(2014·洛阳模拟)下列物质运输过程不属于生命系统信息交流的是( )
A．mRNA：细胞核→核孔→核糖体
B．淋巴因子：T细胞→血浆→B细胞
C．性外激素：雌性昆虫→空气→同种雄性昆虫
D．葡萄糖：血浆→扩散→红细胞
解析：选D mRNA从细胞核中出来到核糖体上进行翻译实现了信息的传递。淋巴因子从分泌到作用于B细胞实现了它对B细胞的促进作用。性外激素在同种个体之间传递信息。葡萄糖进入红细胞的过程不涉及信息交流。
5．(2014·江门质检)(双选)溶酶体的主要功能是吞噬消化作用。有两种吞噬作用：一种是自体吞噬；另一种是异体吞噬，如下图所示。请据图判断下列叙述不正确的是( )
A．清除细胞内衰老的细胞器是通过异体吞噬实现的
B．溶酶体参与抗原的加工处理过程
C．溶酶体与吞噬体的融合体现了生物膜具有流动性
D．吞噬细胞通过吞噬作用特异性识别抗原
解析：选AD 吞噬细胞不能特异性识别抗原，但能识别“非己”成分，并对其进行吞噬；由图示知，细胞内衰老的细胞器是通过细胞的自噬作用清除的。
6．(2014·深圳模拟)用抗生素处理成纤维细胞后，能抑制内质网的糖基化功能，使细胞分泌的纤连蛋白(FN1)减少，且易被组织蛋白酶水解。下列有关说法不合理的是( )
A．纤连蛋白的形成离不开内质网
B．糖基化能维持纤连蛋白的稳定性
C．内质网能阻止纤连蛋白的运输
D．组织蛋白酶催化作用具有专一性
解析：选C 由抗生素能抑制内质网的糖基化功能，使纤连蛋白减少且易被组织蛋白酶水解可知，纤连蛋白的形成与内质网有关，且糖基化能维持纤连蛋白的稳定性；酶催化作用具有专一性是酶的特性之一。从题干信息中不能得出“内质网能阻止纤连蛋白的运输”结论。
7．(2014·福建高考)细胞的膜蛋白具有物质运输、信息传递、免疫识别等重要生理功能。下列图中，可正确示意不同细胞的膜蛋白及其相应功能的是( )
解析：选D 血红蛋白存在于红细胞内，是一种可运载氧气的蛋白质，并非膜蛋白；抗体是浆细胞分泌的一种免疫球蛋白，并非T淋巴细胞细胞膜的成分；胰岛素受体具有特异性，只能与胰岛素特异性结合，无法与胰高血糖素结合；神经递质可以与骨骼肌细胞膜上的神经递质受体特异性结合，葡萄糖可以借助转运葡萄糖的载体通过主动运输的方式进入骨骼肌细胞。
8．(2014·武汉模拟)prps蛋白转变成prpsc蛋白并在神经细胞内积累时，能导致疯牛病。下图表示prpsc蛋白的形成过程。有关说法正确的是( )
A．完成图中①与②过程的模板相同
B．遗传物质prpsc以自身为模板进行复制
C．prpsc出入神经细胞不需要消耗能量
D．prps转变成prpsc时有正反馈效应
解析：选D 图中①与②过程分别为DNA的转录和翻译过程，①过程的模板为DNA，②过程的模板是mRNA；prpsc的化学本质是蛋白质，并不是遗传物质；prpsc是大分子物质，出入神经细胞的方式是胞吐、胞吞，需要消耗能量；从图中可看出当prps蛋白转变成prpsc蛋白后，prpsc的积累能够促进prps蛋白转变成prpsc蛋白，属于正反馈效应。
9．(2014·镇江模拟)(多选)动物细胞内低Na＋高K＋的离子环境对于神经冲动的产生、细胞渗透平衡等生命活动具有重要作用，这种浓度差与细胞膜上的Na＋ K＋泵有关，其作用原理如下图所示，下列说法正确的是( )
A．Na＋和K＋的运输方式为主动运输
B．Na＋ K＋泵每次运输的Na＋数量多于K＋
C．在细胞培养液中加入乌苯苷会影响K＋的运输
D．该运输过程的持续会导致大量ADP的积累
解析：选ABC 由图可知，Na＋、K＋的运输都需要载体蛋白和能量，为主动运输；Na＋ K＋泵每次运出3个Na＋，运入2个K＋，运输的Na＋数量多于K＋；K＋和乌苯苷的结合位点相同，加入乌苯苷会影响K＋的运输；细胞内ATP和ADP可以快速转化，ADP不会大量积累。
10．(2014·北京高考)比较生物膜和人工膜(双层磷脂)对多种物质的通透性，结果如下图。据此不能得出的推论是( )
A．生物膜上存在着协助H2O通过的物质
B．生物膜对K＋、Na＋、Cl－的通透具有选择性
C．离子以易化(协助)扩散方式通过人工膜
D．分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率
解析：选C 观察图像，除了甘油、O2和CO2以外，其余物质在生物膜上的通透性均比在人工膜上的通透性大，说明生物膜上存在协助运输某些物质的物质；由于K＋、Na＋、Cl－在生物膜上的通透性有差异，所以能够体现选择性；图像中不同物质的分子大小不同，膜对其通透性也不同，说明分子大小影响跨膜运输的速率；图像中没有信息证明离子在跨膜运输过程中是否消耗ATP，因此不能判断离子的跨膜运输方式为协助扩散。
二、非选择题
11．(2014·潍坊模拟)下图中a、b、c、d为细胞器，3H 亮氨酸参与图示过程可合成物质3H X。请据图回答：
(1)分离细胞中细胞器的常用方法是____________，其中观察c需用到染色剂_______________________。
(2)在图示过程中，膜面积会发生变化的细胞器有________(填字母)。
(3)c中的酶有多种，它们的分子结构明显不同的根本原因是________________。
(4)图中含有该生物遗传物质的结构是________(填字母)，蓝藻细胞中也有的细胞器是________(填字母)。
(5)若3H X可使血糖浓度升高，则分泌该物质的细胞是____________；若物质3H X可在下丘脑与垂体细胞间传递信息，且在寒冷环境中分泌量明显增多，则物质3H X为________________________。
解析：由题图可知，a为核糖体，b为内质网，c为线粒体，d为高尔基体，3H X为蛋白质。(1)分离细胞中细胞器的常用方法是差速离心法。健那绿是活体染色剂，可将线粒体染成蓝绿色，便于观察。(2)内质网膜通过囊泡转化为高尔基体膜，高尔基体膜通过囊泡转化为细胞膜，这个过程膜面积会发生变化。(3)不同酶的分子结构不同，其直接原因是蛋白质中氨基酸的种类、数目、排列次序不同，其根本原因是控制这些酶的基因的遗传信息不同。(4)含有该生物遗传物质(DNA)的结构是线粒体，蓝藻属于原核生物，其含有的细胞器是核糖体。(5)由题意可知，使血糖升高的物质是胰高血糖素(蛋白质)，分泌该物质的细胞是胰岛A细胞。在下丘脑与垂体之间传递信息，且在寒冷环境中分泌量明显增多的蛋白质是促甲状腺激素释放激素。
答案：(1)差速离心法 健那绿 (2)b、d (3)控制合成不同酶的基因的遗传信息不同 (4)c a (5)胰岛A细胞 促甲状腺激素释放激素
12．(2014·佛山模拟)2013年诺贝尔生理学或医学奖授予了发现囊泡运输调控机制的三位科学家。下面是囊泡膜与靶膜融合过程示意图，请回答：
(1)囊泡是由单层膜所包裹的膜性结构，其基本支架为________。囊泡膜与细胞膜、细胞器膜和核膜等共同构成的________系统。
(2)由图可知，囊泡上有一个特殊的V SNARE蛋白，它与靶膜上的________结合形成稳定的结构后，囊泡和靶膜才能融合，从而将物质准确地运送到相应的位点，这样的膜融合过程具有________性，需要GTP提供________。
(3)浆细胞在分泌抗体的过程中，参与囊泡运输的细胞结构依次是________。
(4)在神经细胞内，当电信号传至轴突末梢时，囊泡与________融合，释放神经递质，引起下一个神经元的________变化。
解析：(1)磷脂双分子层是生物膜的基本支架。生物膜系统由细胞内的所有膜结构组成，囊泡膜与细胞膜、细胞器膜和核膜等共同构成生物膜系统。(2)由图可知，囊泡上的V SNARE蛋白与靶膜上的T SNARE蛋白结合形成蛋白复合体后，囊泡才与靶膜融合，从而将物质准确地运送到相应的位点，这样的膜融合过程具有特异性，需要GTP提供能量。(3)分泌蛋白的合成和分泌过程中，内质网形成的囊泡与高尔基体膜融合，高尔基体形成的囊泡与细胞膜融合，才能将抗体分泌到细胞外。(4)在兴奋的传递过程中，囊泡与突触前膜融合，释放神经递质，神经递质与突触后膜上的特异性受体结合，引发下一个神经元兴奋或抑制。
答案：(1)磷脂双分子层 生物膜 (2)T SNARE蛋白 特异 能量 (3)内质网、高尔基体、细胞膜 (4)突触前膜 电位
13．(2014·大纲卷)小肠的吸收是指食物消化后的产物、水和无机盐等通过小肠上皮细胞进入血液和淋巴的过程。0.9%的NaCl溶液是与兔的体液渗透压相等的生理盐水。某同学将处于麻醉状态下的兔的一段排空小肠结扎成甲、乙、丙、丁4个互不相通、长度相等的肠袋(血液循环正常)，并进行实验，实验步骤和实验结果如下表。
实验组别实验步骤 甲 乙 丙 丁
向肠袋内注入等量的溶液，使其充盈 0.7%NaCl10 mL 0.9%NaCl10 mL 1.1%NaCl10 mL 0.9%NaCl＋微量Na＋载体蛋白的抑制剂共10 mL
维持正常体温半小时后，测肠袋内NaCl溶液的量 1 mL 3 mL 5 mL 9.9 mL
请根据实验结果回答问题：
(1)实验开始时，水在肠腔和血液之间的移动方向是：甲组从____________；丙组从____________。在这一过程中水分子的运动方向是从溶液浓度________处流向溶液浓度________处。本实验中水分子的这种移动过程称为________。
(2)比较乙和丁的实验结果，可推测小肠在吸收Na＋时，需要________的参与。
解析：(1)根据题干信息，0.9%的NaCl溶液与兔的体液的渗透压相等，而甲组中肠袋内NaCl溶液的渗透压小于兔的体液渗透压，水从低浓度处向高浓度处渗透，因此水从肠腔进入血液，丙组中肠袋中NaCl溶液渗透压高于兔的体液渗透压，水从血液进入肠腔 。该实验中水分子的这种移动过程称为渗透作用。(2)乙和丁两组NaCl溶液浓度相等，但半小时后，丁组肠袋中的溶液与实验开始时相比的减少量要明显少于乙组，说明丁组加入的Na＋载体蛋白抑制剂影响了小肠对Na＋的吸收，可推测小肠在吸收Na＋时需要Na＋载体蛋白的参与。
答案：(1)肠腔进入血液 血液进入肠腔 低 高 渗透作用 (2)Na＋载体蛋白
第3讲细胞系统的功能——能量的供应与利用
[考纲知识·三级排查]
细胞的代谢
酶在细胞代谢中的作用(对应学生用书P12)
1．“五个误区”要明辨
(1)误认为“酶的本质是蛋白质”，实际上绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA，进而引申为合成的原料有氨基酸、核糖核苷酸，合成的场所有核糖体、细胞核。
(2)误认为“具有分泌功能的细胞才能产生酶”，实际上，凡是活细胞都能产生酶。
(3)误认为“酶具有调节、催化等多种功能”，实际上酶是生物催化剂，只起催化作用。
(4)误认为“只在细胞内起催化作用”，实际上酶既可在细胞内，也可在细胞外发挥作用。
(5)误认为“低温引起酶的变性失活”，实际上低温影响酶的活性，不破坏酶的结构，但高温能使酶失活。
2．“三类曲线”要读懂
(1)酶的作用原理：
①由图可知，酶的作用原理是降低反应的活化能。
②若将酶变为无机催化剂，则b在纵轴上向上移动。用加热的方法不能降低活化能，但会提供活化能。
(2)酶的特性：
①图1中加酶的曲线和加无机催化剂的曲线比较：酶具有高效性。
②图2中两曲线比较表明酶具有专一性。
(3)影响酶促反应速率的因素：
①分析图3和图4：温度或pH通过影响酶的活性来影响酶促反应速率。
②分析图5：OP段的限制因素是底物浓度，P点以后的限制因素则是酶浓度。
角度一 考查酶的本质及作用
1．(双选)下列有关酶的叙述正确的是( )
A．酶活性最高时的温度不适合该酶的保存(2013·海南高考，3－C)
B．酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸(2011·天津高考，1－A)
C．酶结构的改变会导致其活性部分或全部丧失(2011·海南高考，14－C)
D．高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性(2009·重庆高考，1－B)
解析：选AC 酶绝大多数是蛋白质，少数是RNA，因此其组成单位是氨基酸或核糖核苷酸；酶结构改变，其催化活性会改变或丧失；低温能降低酶的活性，而不是使酶失活；酶应在低温条件下进行保存。
2．(2013·新课标卷Ⅱ)关于酶的叙述，错误的是( )
A．同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中
B．低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构
C．酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度
D．酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物
解析：选B 同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中，如催化有氧呼吸的酶。低温未破坏酶的空间结构，低温处理后再升高温度，酶活性可恢复，高温可破坏酶的空间结构。酶可以降低化学反应的活化能，从而提高化学反应速度。酶可以催化化学反应，也可以作为另一个反应的底物，如唾液淀粉酶可以催化淀粉的分解，又可以被胃蛋白酶水解。
角度二 考查影响酶活性的因素
3．(2012·全国卷)某同学为了探究pH对人唾液淀粉酶活性的影响，设计了如下实验步骤：
①在A、B、C、D、E 5支试管中分别加入pH 5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的适宜浓度缓冲液5mL，再分别加入质量分数为1%的淀粉液1 mL。
②各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液1 mL，摇匀。
③将5支试管放入70℃恒温水浴中，保温时间相同且合适。
④取出各试管，分别加入斐林试剂2 mL，摇匀。
⑤观察各试管溶液的颜色，通过颜色深浅判断唾液淀粉酶作用的最适pH。
上述实验步骤中有2处错误，请更正并说明更正的理由(不考虑试剂的浓度和加入量、pH梯度以及实验重复次数)，以便实验能得到正确的预期结果。
(1)______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：因为题中已经提示不考虑试剂的浓度、剂量等，因此就不用去分析这些数据是否错误，找主要的错误即可。(1)酶的活性受温度的影响，本题探究的是pH对酶活性的影响，因此，温度应为无关变量，必须适宜，而70℃恒温水浴的温度过高，会导致5组试管中的酶因高温而失活，最终不同pH下的实验结果一样。(2)本题选择的是斐林试剂，通过检测产物的生成量来确定酶的活性高低，斐林试剂鉴定还原糖必须要经过水浴加热，如果不加热，则任何一组都不会出现砖红色沉淀。
答案：(1)③中70℃应改为37℃。因为人唾液淀粉酶作用的最适温度为37℃(其他合理答案也可)
(2)在观察各试管中溶液的颜色之前应将各试管进行水浴加热一段时间。因为只有在50～65℃水浴加热条件下斐林试剂才可与还原糖反应显色(其他合理答案也可)
1．酶的本质及作用
(1)酶是生物体内活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数是RNA，可用双缩脲试剂或吡罗红试剂进行鉴定，甚至用蛋白酶处理来确定某种酶的本质。
(2)酶既可在细胞内，也可在细胞外发挥催化作用。
(3)酶的催化作用是指能降低化学反应的活化能，提高反应速率，但不改变化学反应的方向和平衡点。
(4)在化学反应前后，酶的性质、数量并不发生改变。即酶作为生物催化剂，具有化学催化剂的所有特性，同时还具有高效性、专一性和温和性。
2．探究酶作用的两大适宜条件
(1)最适温度的探究实验原理：
①淀粉麦芽糖；淀粉＋碘―→蓝色。
②温度影响淀粉酶活性，从而影响淀粉的分解，滴加碘液后，根据蓝色深浅来判断淀粉分解状况，进而推断出酶活性变化。
(2)最适pH的探究实验原理：
①2H2O22H2O＋O2↑
②pH影响酶的活性，从而影响氧气的生成速率，可用点燃但无火焰的卫生香燃烧的情况来检验O2生成速率。
(3)实验探究思路：
①最适温度的探究思路：
②最适pH的探究思路：
1．下列有关酶的实验设计思路的叙述正确的是( )
A．利用过氧化氢酶和过氧化氢探究温度对酶活性的影响
B．利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性
C．利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性
D．利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响
解析：选C 过氧化氢的分解受温度影响大，不宜用来探究温度对酶活性的影响；用碘液无法检验蔗糖是否被分解；新鲜的猪肝研磨液中含有过氧化氢酶，氯化铁溶液可以催化过氧化氢的分解，两者对照可研究酶的高效性；胃蛋白酶的最适pH为2.0左右，而题中所给pH梯度不合理。
2．(原创题)下图是以蔗糖酶催化蔗糖水解为例表示酶促反应的作用过程。下列有关叙述不正确的是( )
A．酶与底物的结合具有专一性
B．酶在催化过程中结构不会发生改变
C．适当增大底物量可加快酶促反应速率
D．上述过程可表示为E＋S→ES→E＋P
解析：选B 由图可知，酶在与底物结合过程中，结构发生了改变。
3．(2014·合肥模拟)下图表示改变某一因素前后，淀粉溶液在唾液淀粉酶的作用下分解产生还原糖的结果，请据此分析，改变下列哪种因素才能获得改变后的结果( )
A．温度 B．pH
C．淀粉溶液量 D．唾液量
解析：选C 由图中信息可知，反应进行到12 min后，还原糖的生成量不再增加，两组反应都不再进行，改变某一条件后生成物总量降低，反应物淀粉溶液量减少会导致此结果。而改变温度、pH和唾液量均会改变反应完成所需要的时间。
细胞代谢中物质和能量的转变(对应学生用书P13)
1．把握细胞内产生与消耗ATP的六个结构
转化场所 常见的生理过程
细胞膜 消耗ATP：主动运输、胞吞、胞吐
细胞质基质 产生ATP：细胞呼吸第一阶段
叶绿体 产生ATP：光反应消耗ATP：暗反应和自身DNA复制、转录，蛋白质合成等
线粒体 产生ATP：有氧呼吸第二、三阶段消耗ATP：自身DNA复制、转录，蛋白质合成等
核糖体 消耗ATP：蛋白质的合成
细胞核 消耗ATP：DNA复制、转录等
2．理清ATP与光合作用及细胞呼吸的关系
(1)与光合作用的关系：
(2)与细胞呼吸的关系：
3．构建光合作用和细胞呼吸的过程图解
角度一 考查ATP的产生及利用
1．(2014·大纲卷)ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。下列有关ATP的叙述，错误的是( )
A．线粒体合成的ATP可在细胞核中发挥作用
B．机体在运动时消耗ATP，睡眠时则不消耗ATP
C．在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATP
D．植物根细胞吸收矿质元素离子所需的ATP来源于呼吸作用
解析：选B 呼吸作用产生的ATP可以用于各项生命活动，机体在睡眠时生命活动仍然进行，如细胞分裂、神经传导等，仍需要消耗ATP；有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段均在细胞质基质中进行，均能合成ATP；植物根以主动运输方式吸收矿质离子所需的ATP由呼吸作用产生。
2．(2014·江苏高考)下列生命活动中不需要ATP 提供能量的是( )
A．叶肉细胞合成的糖运输到果实
B．吞噬细胞吞噬病原体的过程
C．淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖
D．细胞中由氨基酸合成新的肽链
解析：选C 叶肉细胞合成的糖如葡萄糖通过主动运输进入果实细胞需要消耗ATP；吞噬细胞吞噬病原体依赖膜的流动性，需要消耗ATP；淀粉酶催化淀粉水解的过程不需要消耗能量，如人体肠道中食物的消化；氨基酸在核糖体上脱水缩合形成肽链需要消耗ATP。
角度二 考查光合作用与细胞呼吸过程中物质和能量的转变
3．(2014·天津高考)下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。下列叙述正确的是( )
A．过程①只在线粒体中进行，过程②只在叶绿体中进行
B．过程①产生的能量全部储存在ATP中
C．过程②产生的(CH2O)中的氧全部来自H2O
D．过程①和②中均能产生[H]，二者还原的物质不同
解析：选D 过程①②分别表示有氧呼吸和光合作用。若题中所述细胞为真核细胞，则过程①进行的场所是细胞质基质和线粒体，过程②只发生在叶绿体中；若题中所述细胞为原核细胞，则过程①②均发生在细胞质中；过程①通过有氧呼吸氧化分解有机物释放的能量大部分以热能的形式散失，只有小部分储存在ATP中；过程②产生的(CH2O)中的氧全部来自CO2，而不是H2O；过程①通过光反应产生的[H]，用于暗反应还原C3，而有氧呼吸第一、二阶段产生的[H]，用于第三阶段还原O2，生成H2O，因此二者还原的物质不同。
4．(多选)下列有关光合作用和细胞呼吸的叙述，正确的是( )
A．光合作用光反应阶段产生的[H]可在叶绿体基质中作为还原剂
(2013·海南高考，2－D)
B．有氧呼吸过程中生成的[H]可在线粒体内氧化生成水(2013·海南高考，2－B)
C．离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成暗反应
(2011·浙江高考，1－D)
D．光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATP
(2009·浙江高考，4－C)
解析：选ABC 在光合作用过程中，光能转变化为化学能，但在细胞呼吸过程中，有机物中稳定的化学能转变为热能和ATP中活跃的化学能。
1．光合作用与细胞呼吸的物质联系
(1)过程联系图解：
(2)相应元素转移过程分析：
①C：
②O：
③H：
2．光合作用与细胞的呼吸的能量联系
1．(2014·长春模拟)ATP(甲)是生命活动的直接能源物质，据图判断下列叙述正确的是( )
A．在主动运输过程中，乙的含量会明显增加
B．丙中只含有一个高能磷酸键
C．丁由腺嘌呤和核糖组成，而戊可用于甲的合成
D．甲→乙和乙→丙过程中，其催化作用的酶空间结构相同
解析：选C 根据磷酸分子的个数确定甲、乙、丙、丁、戊依次是ATP、ADP、AMP、腺苷、磷酸。生物体内的ATP和ADP的含量都非常少，互相转化，所以乙的含量不会明显增加；丙中含有一个磷酸键，但是不属于高能磷酸键；甲→乙和乙→丙为不同的酶促反应，催化的酶的种类不同，空间结构也不同。
2．(2014·佛山模拟)(双选)下图表示光合作用和有氧呼吸过程中C、H、O三种元素的转移途径以及能量转换过程，图中序号表示相关的生理过程。相关叙述错误的是( )
A．在元素转移途径中，④与⑧、⑦与⑨表示的生理过程相同
B．在元素转移途径中，能在小麦根尖成熟区细胞中发生的生理过程有①②③⑥⑦⑨
C．在有氧呼吸过程中，产生能量最多的过程是⑦和⑨
D．ATP中的能量不仅可以来自光能，也可以来自有机物中的化学能；ATP中的化学能可以转变为化学能而不能转变为光能
解析：选BD 光合作用中，④和⑧表示光反应中水的光解，①表示暗反应，⑤表示暗反应中C3的还原；有氧呼吸中，②表示第一阶段，③表示第二阶段，⑥表示第一、二阶段，⑦和⑨表示第三阶段。在小麦根尖成熟区细胞中不能进行光合作用，故不能发生①过程，但能进行细胞呼吸，即能发生②③⑥⑦⑨ 生理过程。在有氧呼吸过程中，产生能量最多的是第三阶段，即⑦和⑨。ATP中的能量可以来自光能(光合作用)或有机物中的化学能(细胞呼吸)，也可转变为光能(生物的发光)或化学能(物质合成代谢)。
3．下图表示生物体内进行的能量释放、转移和利用过程。下列有关叙述正确的是( )
A．a过程的完成一定伴随H2O和CO2的生成
B．在人体剧烈运动过程中，肌肉细胞产生的甲中不含有乳酸
C．人体细胞中完成c过程的场所主要是线粒体
D．人体内的a过程会受肾上腺素和甲状腺激素的影响
解析：选D a过程可表示有氧呼吸与无氧呼吸过程，无氧呼吸过程不产生H2O，无氧呼吸中的乳酸途径也不产生CO2；在人体剧烈运动过程中，肌肉细胞进行无氧呼吸产生乳酸；c过程表示ATP水解释放能量，用于各项生命活动，而线粒体是细胞的“动力车间”，是主要的产能场所，不是主要的耗能场所；在人体内，肾上腺素、甲状腺激素可以使机体细胞代谢加快，故a过程会受到二者的影响。
影响光合作用与细胞呼吸的因素(对应学生用书P15)
1．影响细胞呼吸的三大因素
2．影响光合作用的三大因素
(1)光照强度(如图1)。
①原理：主要影响光反应阶段ATP和[H]的产生。
②分析P点后的限制因素：
(2)CO2的浓度(如图2)。
①原理：影响暗反应阶段C3的生成。
②分析P点后的限制因素：
(3)温度：通过影响酶的活性而影响光合作用(如图3)。
角度一 环境条件改变对光合作用过程中物质变化的影响
1．(2014·新课标卷Ⅰ)正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是( )
A．O2的产生停止
B．CO2的固定加快
C．ATP/ADP比值下降
D．NADPH/NADP＋比值下降
解析：选B 黑暗处理后，光反应停止，O2的产生停止。ATP和NADPH是光反应的产物，同时也是暗反应的原料，黑暗处理后，ATP和NADPH的产生减少，且仍被暗反应所消耗，产生的ADP和NADP＋增多。光反应产生的ATP和NADPH减少，使得暗反应产生的C5减少，CO2的固定减慢。
2．(2009·海南高考)在其他条件适宜的情况下，在供试植物正常进行光合作用时突然停止光照，并在黑暗中立即开始连续取样分析，在短时间内叶绿体中C3和C5化合物含量的变化是( )
A．C3和C5都迅速减少
B．C3和C5都迅速增加
C．C3迅速增加，C5迅速减少
D．C3迅速减少，C5迅速增加
解析：选C 停止光照，[H]和ATP合成停止，C3还原减弱，C3含量上升，C5含量下降。
角度二 考查影响细胞代谢的环境因素
3．(2014·四川高考)将桑树和大豆分别单独种植(单作)或两种隔行种植(间作)，测得两种植物的光合速率如下图所示(注：光饱和点是光合速率达到最大值时所需的最低光照强度)。据图分析，下列叙述正确的是( )
A．与单作相比，间作时两种植物的呼吸强度均没有受到影响
B．与单作相比，间作时两种植物光合作用的光饱和点均增大
C．间作虽然提高了桑树的光合速率但降低了大豆的光合速率
D．大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作大于间作
解析：选D 当光照强度为0时，植物只进行细胞呼吸，由坐标图中数据可知，桑树间作时的呼吸强度比单作时的大，大豆间作时的呼吸强度比单作时的小。由坐标图中数据可知，与单作相比，间作时桑树光合作用的光饱和点增大，大豆光合作用的光饱和点减小。由坐标图中数据可知，在较低光照强度范围内，大豆间作时的光合速率比单作时增强，在较高光照强度范围内，大豆间作时的光合速率比单作时减弱。由坐标图中数据可知，单作时大豆开始积累有机物时的最低光照强度大于间作时。
4．(2014·珠海检测)(双选)下列有关右图中细胞呼吸曲线的说法，错误的是( )
A．分析曲线图可知，O2浓度低时，无氧呼吸占优势
B．随O2浓度增大，无氧呼吸逐渐被抑制
C．随O2浓度增大，有氧呼吸不断加强
D．冰箱因能减少环境中氧气含量，减缓呼吸作用而延长水果、蔬菜的保存时间
解析：选CD O2浓度低时，无氧呼吸占优势；随着O2浓度的增加，无氧呼吸受到抑制，有氧呼吸强度逐渐加强，当O2浓度增加到一定值后，受呼吸酶数量等因素的影响，有氧呼吸不再随O2浓度增加而增强。冰箱能降低环境的温度，减缓呼吸作用从而可延长水果、蔬菜的保存时间。
1．外界条件变化时，C5、C3、[H]、ATP等物质量的变化模式图
注意：(1)图中物质变化只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化，而非长时间。
(2)以上各物质变化中，C3和C5含量的变化是相反的，[H]和ATP含量变化是一致的。
2．与光合作用、细胞呼吸有关的曲线题解题模板
1．(2014·洛阳模拟)进行正常光合作用的叶片，如果叶绿体中[H]的含量相对稳定，在a点时突然降低CO2的供应量，能表示叶绿体中[H]含量变化的曲线是( )
解析：选B 在a点突然降低CO2的供应量时，由C5与之结合生成的C3含量减少，从而消耗[H]和ATP的量也减少，使[H]含量短时间内增加，最后趋于稳定。
2．某科研所为提高蔬菜产量进行了相关生理活动的研究(均在最适温度下进行)，结果如下图所示。相关分析合理的是( )
A．图1可见呼吸底物为葡萄糖、O2浓度为a时，O2的吸收量等于CO2的释放量
B．图1中de段CO2的释放量有所下降可能是由于温度抑制了酶的活性
C．图2可见乙品种比甲品种呼吸速率低，且乙品种比甲品种更适于生长在弱光环境中
D．图2中f点时甲品种的叶肉细胞中消耗ADP的场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体
解析：选C 图1中O2浓度为a时，表明两种呼吸释放的CO2量相等，并不是O2的吸收量与CO2的释放量相等；因该研究是在最适温度下进行的，故图1中de段CO2的释放量有所下降的原因不可能是温度抑制了酶的活性；图2中，从与纵轴的交点可见，乙品种比甲品种的呼吸速率低，且乙品种在较弱的光照强度下其光合速率即达到最大值，故乙品种更适于生长在弱光环境中；图2中f点时甲品种的叶肉细胞只进行呼吸作用，故消耗ADP即产生ATP的场所只有细胞质基质和线粒体。
探究细胞呼吸的类型及光合速率和呼吸速率的测定(对应学生用书P17)
一、探究细胞呼吸的类型
欲确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置，如下图所示(以发芽种子为例)：
实验结果预测和结论：
实验现象 结论
装置一液滴 装置二液滴
不动 不动 只进行产乳酸的无氧呼吸或种子已死亡
不动 右移 只进行产生酒精的无氧呼吸
左移 右移 进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸
左移 不动 只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸
二、测定呼吸速率和光合速率
(1)在黑暗条件下植物不进行光合作用，只进行呼吸作用，因此此时测得的氧气吸收量(即空气中O2的减少量)或二氧化碳释放量(即空气中CO2的增加量)直接反映呼吸速率。
(2)在光照条件下，植物同时进行光合作用和呼吸作用，因此此时测得的值并不能反映植物的实际光合速率，而反映表观光合速率或称净光合速率，它们之间的关系为：真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。
(3)呼吸速率和表观光合速率的测定方法：
三、针对演练突破
1．右图是在一定温度下测定某植物呼吸作用和光合作用强度的实验装置(呼吸底物为葡萄糖，不考虑装置中微生物的影响)，相关叙述正确的是( )
A．烧杯中盛放NaHCO3溶液，可用于测定一定光强下植物的净光合速率
B．在遮光条件下，烧杯中盛放NaOH溶液，可用于测定植物无氧呼吸的强度
C．烧杯中盛放清水，可用于测定一定光照强度下真光合速率
D．在遮光条件下，烧杯中盛放清水，可用于测定植物有氧呼吸的强度
解析：选A NaHCO3溶液可以维持装置内CO2浓度的恒定，U形管中液面高度的变化是装置中O2量的变化造成的，可以代表净光合速率。NaOH可以吸收CO2，无氧呼吸不消耗O2，不能用来测定无氧呼吸的强度。烧杯中盛放清水，一定光照强度下，光合作用吸收CO2量与释放O2量相等，有氧呼吸消耗O2量与产生CO2量相等，不能测定真光合速率。在单位时间内，有氧呼吸消耗的O2量等于产生的CO2量，无论有氧呼吸强度多大，U形管中液面都不会发生变化。
2．科技工作者以甜瓜植株为材料，利用多套如下图甲所示的装置，对影响光合作用的环境因素进行研究。请回答下列问题：
(1)若用图甲装置来测定温度对绿色植物呼吸作用速率的影响，则烧杯中应该加入的试剂是________；其次还要将甲装置进行________处理。
(2)在温度、CO2浓度等条件不变的情况下，将图甲装置由阳光下移至黑暗处，则短时间内植物叶肉细胞内C3含量的变化是________。
(3)为了研究根系低氧环境对甜瓜生长和果实品质的影响，在其他栽培条件相同的情况下，科技工作者利用SP－2溶氧测定仪分组对不同氧浓度条件下溶液中溶解氧的变化值进行了测定。若要测量叶片的真光合速率，可先将叶片剪成1×1 cm2大小的碎片，然后沉入缓冲液中，在一定的光照和温度条件下，利用SP－2溶氧测定仪测得缓冲液中溶解氧单位时间内的增加值即叶片的________速率，然后在一定的温度和________条件下测量缓冲液中溶解氧的减少值即叶片的________速率，二者相加即可。
(4)上图乙是对甜瓜植株进行光合作用研究的实验结果。图中a、b、c代表温度，且a>b>c；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代表CO2浓度，且Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ。
①a、b、c中，一定超过了最适温度的是________；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，最接近最适CO2浓度的是________。
②如果要探究在温度为b时，该植物光合作用所需的适宜CO2浓度，还需要保持________相同且适宜，并在适当范围内设置________________进行实验。
解析：(1)若用该装置测定绿色植物的呼吸作用速率，要排除植物自身光合作用的影响，故将图甲装置进行遮光处理；同时，烧杯中应加入吸收CO2的溶液，如NaOH溶液等。(2)若温度、CO2浓度等条件不变，将图甲装置移到黑暗处，则光反应产物迅速降低，对C3的还原强度下降，且C3的来源不变，故细胞中C3含量将增加。(3)根据题意，溶氧测定仪测得缓冲液中溶解氧单位时间内的增加值，已排除了叶片细胞的呼吸作用速率，故为叶片的净光合作用速率；在黑暗条件下测量缓冲液中溶解氧的减少值，即叶片的呼吸作用速率。(4)①根据图示，b温度下该植物的光合作用强度最大，但b温度较a温度低，故a、b、c中，一定超过了最适温度的是a。因在3种不同温度下，光合作用强度最高的是Ⅰ曲线，故最接近最适CO2浓度的曲线是Ⅰ。②根据实验变量分析，该实验的自变量为不同浓度的CO2，实验过程中无关变量保持相同且适宜，并在适宜范围内设置CO2的浓度梯度。
答案：(1)NaOH溶液(或可以吸收CO2的溶液) 遮光 (2)增加 (3)净光合作用 黑暗 呼吸作用 (4)①a Ⅰ ②(光照强度等)无关变量 具有一定浓度梯度的CO2
(本课时设置2套检测卷)
卷一：知能落实练 (对应学生用书P141)
一、选择题
1．(2014·新课标卷Ⅱ)关于光合作用和呼吸作用的叙述，错误的是( )
A．磷酸是光反应中合成ATP所需的反应物
B．光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与
C．人体在剧烈运动时所需要的能量由乳酸分解提供
D．病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用提供能量
解析：选C 光合作用的光反应中有ATP的合成，需要原料ADP和磷酸。光合作用中叶绿素吸收光能的过程与酶的催化作用无关。乳酸是无氧呼吸的产物，在人体内不能继续分解供能，人体在剧烈运动时所需的能量是由葡萄糖分解提供的。病毒无独立的代谢系统，病毒核酸的复制所需要的能量由宿主细胞的呼吸作用提供。
2．(原创题)下图1表示三磷酸核苷的结构，图2表示ATP在能量代谢中的作用。据图判断下列有关叙述错误的是( )
A．图1中N表示含氮碱基，若N为鸟嘌呤，则可表示GTP
B．ATP中的能量可以来源于光能和化学能，也可以转化为光能和化学能
C．UTP、GTP分子中的高能磷酸键是直接由物质氧化获能产生的
D．人体成熟红细胞没有线粒体，但能产生ATP
解析：选C 图1中N表示含氮碱基，若N为A，则表示ATP，若N为G，则表示GTP，若N为U，则表示UTP。由图2可知，UTP和GTP分子中高能磷酸键不是由物质氧化获能产生的，而是由ATP将高能磷酸基转移给UDP或GDP，进而生成UTP或GTP。
3．(2014·吉林模拟)处于平静状态和剧烈运动状态下的运动员，骨骼肌细胞分解葡萄糖过程中产生的CO2摩尔数与消耗的O2摩尔数的比值分别是( )
A．相等、大于1 B．相等、相等
C．相等、大于1 D．小于1、小于1
解析：选B 人体在平静状态和剧烈运动状态分别进行有氧呼吸、有氧呼吸和无氧呼吸，而人体无氧呼吸不涉及O2的消耗和CO2的产生。
4．(2014·潍坊模拟)绿色植物在进行
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