2024年2月20日发(作者：)
高中生物奥林匹克竞赛辅导专题讲座
专题十二
不可忽略的七大热点梳理
1．细胞的结构与功能的分析
（1）双层磷脂分子层和三种不同形式的蛋白质决定了细胞膜的结
构特点和功能特点： 一定的流动性和选择透过性。 温度升高，膜层变
薄和膜面积扩大， 细胞的变形运动等均反映了流动性的特点。
小分子
物质和离子通过膜的方式有自由扩散和主动运输， 大分子物质以外排
作用和内吞作用的方式出入细胞。 以自由扩散方式吸收分子的数量与
膜内外浓度差有关；以主动运输方式通过膜的物质数量与载体的数量
和 ATP的供给量有关。
（2）线粒体、叶绿体在结构和成分上的区别决定其功能的不同，但都是细胞内的能量转换器。 内质网是细胞内物质运输的通道， 与蛋
白质、糖类、脂类的合成有关，对分泌蛋白具有运输和加工的作用。高尔基体与动物细胞分泌物的形成有关， 在植物细胞内与细胞壁的形成有关，对蛋白质进行加工转运。
（3）附着于内质网上的核糖体合成的分泌蛋白按内质网→高尔基体→细胞膜的方向运输，而线粒体为该过程提供能量。
（4）细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等由膜围绕而成的细胞器，在结构与功能上构成了统一整体， 形成了细胞的生物膜系统。
2．酶的特性及应用的考查
（1）酶的催化作用需要适宜的温度和 pH，在最适温度和最适 pH 下酶活性最高。过酸、过碱和高温都破坏酶的分子结构而使酶失活。
（2）在底物足够， 其他条件固定的情况下， 反应中没有抑制酶活性的物质和不利于酶发挥作用的因素时， 酶促反应速度与酶浓度成正比。
（3）在底物浓度较低时， 反应速度随底物浓度增加而加快， 几乎成正比；底物浓度较高时，随底物浓度增加，反应速度加快，但不显著；底物浓度很大， 达到一定限度时， 反应速度达到最大值且不再随底物浓度增加而增加。
3．对植物光合作用与呼吸作用过程的理解与应用的重点精析
（1）光反应是在叶绿体囊状结构的薄膜上进行的， 完成了光能转换成电能、电能转换成活跃化学能的能量转换过程。 活跃的化学能贮藏在光反应的产物 NADPH和 ATP中。光照强度通过光反应产物 NADPH
和 ATP 的数量来影响暗反应中 C3 的还原，从而影响有机物的生成与积累。
（2）暗反应是在叶绿体基质中进行的， 完成了由活跃化学能到有
机物中稳定化学能的转换过程，稳定的化学能贮存在糖类等有机物
中，温度主要通过影响酶的活性， CO2 浓度通过影响暗反应中 C5→C3
的过程来影响有机物的形成。
（3）影响光合作用的因素：
①光照强度， 直接影响光反应的速度， 光反应产物 [H] 与 ATP的数量的多少会影响暗反应 的速度，这是最主要的因素之一。
②温度，影响光合作用的过程，主要是暗反应酶的催化效率，从而影响光合速度。
③C02 浓度， CO2是暗反应的原料， C02 的浓度高低直接影响暗反应的速度。
④矿质营养，例如 Mg是叶绿素的组成成分， N是光合酶的组成部分， P 是 ATP分子的组成部分。
⑤日变化，光合速率在一天中有变化，一般与太阳辐射进程相符
合，但也有例外，如炎热夏天，中午前后光合速率下降
( 气孔关闭，
C02 供应不足 ) 。
（4）植物的有氧呼吸主要是在线粒体内进行的，
无氧呼吸在细胞
质基质中进行。 不同种植物无氧呼吸的产物不同。
温度通过影响酶的
活性来影响呼吸强度； O2 含量通过影响有氧呼吸强度影响有机物的消
耗。低 O2、低含水量、低温措施可减少有机物的消耗。
形成昼夜温差，
有利于有机物的积累。
4．矿质代谢考点的梳理整合
（1）根据植物吸收矿质元素的过程与呼吸作用的关系， 推断温度、O2、载体种类及数量对矿质元素吸收的影响。
（2）根据载体的种类和数量， 分析植物吸收矿质元素的选择性和对土壤、培养液 pH 的影响。
（3）利用溶液培养法确定必需的矿质元素， 根据矿质元素的吸收形式和运输，确定植物吸水和吸收矿质元素的关系。
（4）根据矿质元素在植物体内的存在状态判断缺素症状首先表现
部位。根据作物的需肥规律进行合理施肥。
5．对蛋白质、酶和激素比较
（1）蛋白质是在核糖体上合成的、 由许多氨基酸按一定顺序排列形成的具有一定的空间结构的高分子化合物。
（2）酶是由活细胞产生的一类具有生物催化活性的蛋白质。
（3）动物激素是由内分泌腺或内分泌细胞分泌的一类化学物质，在生物体内含量微小， 但对生物的新陈代谢、 生长、发育等活动具有重要的调节作用。
（4）植物激素由植物特定的部位产生。
（5）有的蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质； 有的蛋白质具有催化作用，如参与生物体生命活动的各种酶， 有些蛋白质具有调节作用，如胰岛素、生长激素是蛋白质类激素。所有的酶都是蛋白质，但并非所有的激素也是蛋白质， 比如性激素为固醇类激素， 甲状腺激素为氨基酸衍生物。 激素和酶都是由活细胞产生的， 能产生激素的细胞一定能产生酶，但能产生酶的细胞不—定能产生激素。
6．生命活动的调节
（1）动物激素生理作用的分析与比较
①根据各种激素的生理作用，重点区别各种激素分泌不足或过多
的症状或表现。
②根据胰岛素、胰高血糖素、肾上腺激素的作用区别对血糖的调
节。
③比较人在饥饿、寒冷、进食后、激动状态下激素的分泌量。
④根据甲状腺素、 生长激素的作用， 胰岛素、胰高血糖素的作用，甲状腺素、促甲状腺素的作用区别激素的协同作用、 拮抗作用与反馈调节。
（2）兴奋在神经纤维上的传导、 在神经细胞间传递的分析与应用
①兴奋在神经纤维上传导是双向的，兴奋区电位是外负内正，未
兴奋区为外正内负。
②兴奋在突触间传递是单向的，按电信号→化学信号→电信号转化，从突触前膜到突触间隙到突触后膜方向传递。
7．对血糖平衡调节的理解
（1）血糖含量升高时， 胰岛素的分泌量增加， 胰高血糖素分泌量减少，血糖含量降低时， 胰高血糖素的分泌量增加， 在下丘脑某区域有关神经的作用下，使肾上腺和胰岛 A细胞分泌肾上腺素和胰高血糖素，使血糖含量升高。 下丘脑有关区域可通过有关神经作用， 使胰岛B细胞分泌胰岛素，使血糖含量降低。
（2）血糖含量高于肾糖阈时， 超过了肾小管的重吸收能力， 一部分葡萄糖随尿排出，形成糖尿。
（3）糖尿病患者的典型表现为“三多一少”
。
[ 例 1] 用蛋清制备一定量的混浊液，然后用其进行下列实验。实
验处理和结果如下表所示。
实验一
单位： mL
试管号
处理
1
2
3
4
水
蛋清混浊液
A 酶溶液
煮沸后冷却的 A
2
0
1
0
2
1
0
2
1
0
2
0
0
酶溶液
稀盐酸溶液
碳酸钠溶液
0
0
1
0.5
0
0.5
0
0
0.5
0.5
0
37℃水浴 30min
无变
结果
化
实验二
液体
变清
无变
化
无变化
单位： mL
试管号
5
6
0
2
1
7
0
2
1
处理
8
0
水
蛋清混浊液
B 酶溶液
煮沸后冷却的 B
2
0
1
2
0
0
酶溶液
碳酸钠溶液
稀盐酸溶液
0
0
1
0.5
0
0.5
0
0
0.5
0.5
0
37℃水浴 30min
结果
无变 液体变 无变
无变
化
清
化
化
根据实验结果回答：
（1）A酶发挥作用所需要的
pH环境为
；B 酶发挥作用的
pH环境为（2）第
。
4
管 和 第
8
管液体不发生变化的原因
是
。
（3）如果第
2 管反映的是胃内的消化过程，那么 A 酶
是
，蛋清的分解产物主要
。
B 酶由多种消化酶组成，
是
（4）如果第 6 管代表小肠内消化过程，且
其消化产物能否被吸收 ?为什么 ?
。
分析：对每组的实验进行比较， 找出处理的不同点， 与实验结果相联系进行综合分析， 就可得出准确的答案。 这是一道对众多实验信息进行比较、加工的分析性题。题干中所提供的最重要信息是： “蛋清混浊液”、2 号和 6 号试管内最后 “液体变清”，其他试管“无变化”。从题中信息可知， 1 号、 5 号试管是对照； 2 号试管除加入 A 酶外，还加入了酸 ( 稀盐酸溶液 ) ，最后“液体变清” 的原因是在酸性条件下蛋白质被酶分解。 而加入 A 酶、碱( 碳酸钠溶液 ) 的 3 号试管中蛋清混浊液“无变化”，证明酶未起作用。 这说明 A 酶的最适 pH环境是酸性环境。从“第 2 管反映的是胃内的消化过程” 以及 A 酶需要酸性条件来看， A 酶应是胃蛋白酶。在胃内，只能对蛋白质进行初步消化，所
以主要的消化产物是多肽。同理，可得出
B 酶的最适 pH环境是碱性
环境。从“第 6 管代表小肠内的消化过程， 且 B 酶由多种消化酶组成”可以想到，蛋白质在小肠中消化是完全消化， 在胃中未被消化的蛋白质先被胰蛋白酶消化成多肽， 多肽再经肽酶的作用， 最后消化成可吸收的氨基酸。第 4 管和第 8 管中加入的是 “煮沸后冷却的 A 酶溶液”、“煮沸后冷却的 B 酶溶液”，因为在煮沸的过程中，酶蛋白的空间结构被破坏，丧失了催化活性。
答案： (1) 酸性环境 / 碱性环境； (2) 煮沸后，酶活性丧失； (3) 胃蛋白酶 / 多肽；(4) 能。因为蛋白质在小肠内进行完全消化， 即先在胰蛋白酶的作用下分解成多肽，再在肽酶的作用下最终分解成氨基酸。
[ 例 2]
光合细菌是具有光能生物合成体系的原核生物，它广泛分布
于江河、湖泊、海洋等水域环境中，主要有红螺菌科、着色菌科、绿硫菌科和绿色丝状菌科等。以绿硫细菌为例，它能进行下列反
应： 2HS+CO2→(CH2O)+2S+H0，其中的 (CH20) 为糖类。光合细菌的
代谢方式多样，能在恶劣环境
( 如缺氧和光线昏暗
) 中生长繁殖，
因而具有很强的适应性。另外，光合细菌繁殖速度快，易于人工
培养，细胞中含有丰富的各类营养物质。请回答：
⑴
光合细菌与绿色植物的细胞结构的最大区别
是
。
，原因
⑵ 光合细菌分解有机物利用能量的效率比绿色植物
是
。
⑶ 光合细菌能在无氧的条件下生存，从根本上说是由其体内的遗传
物质决定的，从进化看是
的结果。
⑷ 光合细菌是生态系统成分中的
。
⑸ 光合细菌的生殖方式一般为二分裂，其后代的变异性较小，因为没有有性生殖的 ___；
⑹用同位素标记的化合物， 不仅化学性质不变而且具有放射性，
同位素示踪法在生物学的研究中已被广泛应用。试分析下列有关实验：
①如果用
180 标记的水浇灌某盆栽植物， 并将该盆栽植物置于光照下。
一段时间后，在植物体周围的空气中，能够收集到含
180
的物质有、
氧气、水和二氧化碳，它们分别是由
和
生理过程产生的。
②把用 32P
标记的磷酸加入细胞培养液中，短时间快速分离出细胞内
的 ATP，发现部分 ATP的末端磷酸基已带上了放射性标记，
这是因
为
。但是细胞
ATP 的含量变化不
，
这
是
。
因
大
为
答案：（1）原核细胞没有成形细胞核或无核膜； （2）低// 无氧呼吸，物质分解不彻底；（3）缺氧环境的自然选择；（4）生产者；（5）
基因重组； ⑹① 光合作用 / 蒸腾作用 / 呼吸作用； ②ADP与
32P 标记的磷酸接受能量生成 ATP；ATP的产生和消耗达到了动态平衡。
