【配套K12】[学习](全国通用版)2019高考生物二轮复习 专题十 关注“科技、社会、生活”热点

热点4 中学与大学教材的衔接1．糖类代谢(有氧呼吸过程)——糖酵解途径和柠檬酸循环(TCA循环)有关大学知识补充拓展(1)糖的体内分解代谢途径及场所生物体中糖的氧化分解主要有3条途径：糖的无氧氧化、糖的有氧氧化和磷酸戊糖途径。

糖酵解是指1个葡萄糖分子转变为2个丙酮酸分子的过程。

催化糖酵解反应的一系列酶存在于细胞质基质中，因此糖酵解全部反应过程均在细胞质基质中进行。

糖酵解是所有生物体进行葡萄糖分解代谢所必须经过的共同阶段。

而磷酸戊糖途径是将六碳糖转变成五碳糖的过程，从而为DNA复制或转录合成RNA提供必要的脱氧核糖和核糖的物质支持。

(2)糖酵解过程图解(3)TCA循环——有氧呼吸的第二阶段在线粒体基质中完成TCA循环是需氧生物体内普遍存在的代谢途径，发生场所是线粒体，又称为柠檬酸循环或者三羧酸循环，或者以发现者Hans Adolf Krebs的姓名命名为Krebs循环。

三羧酸循环是三大营养素(糖类、脂类、氨基酸)的最终代谢通路，又是糖类、脂类、氨基酸代谢联系的枢纽。

糖酵解的产物丙酮酸氧化脱羧生成乙酰辅酶A后，进入TCA循环，最终彻底氧化分解为CO2和H2O，并产生NADH、FADH2和GTP。

具体过程如下图：(4)氧化磷酸化——在线粒体的内膜上进行。

在该阶段中，氢原子进入电子传递链(呼吸链)，最后传递给氧，与之生成水；同时通过电子传递过程伴随发生的氧化磷酸化作用产生ATP 分子(大量)。

训练1研究表明，癌细胞和正常分化细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异，但癌细胞从内环境中摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖是正常细胞的若干倍。

下图是癌细胞在有氧条件下葡萄糖的部分代谢过程，据图分析回答问题：(1)图中A代表细胞膜上的__________。

葡萄糖进入癌细胞后，在代谢过程中可通过__________作用形成非必需氨基酸，也可通过形成五碳糖进而合成__________作为DNA复制的原料。

(2)在有氧条件下，癌细胞细胞呼吸的方式为______________________。

与正常细胞相比，①～④过程在癌细胞中明显增强的有__________(填编号)，代谢途径发生这种变化的意义在于能够________________________________________________________________________ ______________________，从而有利于癌细胞的增殖。

(3)细胞在致癌因子的影响下，__________基因的结构发生改变而被激活，进而调控__________的合成来改变代谢途径。

若要研制药物来抑制癌症患者细胞中的异常代谢途径，图中的过程________(填编号)不宜选为作用位点。

答案(1)载体蛋白氨基转换脱氧核苷酸(2)有氧呼吸和无氧呼吸①②③产生大量的中间产物，为合成DNA和蛋白质等重要物质提供原料(3)原癌酶①④解析(1)葡萄糖进入癌细胞的方式是主动运输，运输过程中需要细胞膜上载体蛋白的协助，因此A为载体蛋白。

进入细胞的葡萄糖可以通过氨基转换作用转化为人体非必需氨基酸。

DNA复制的原料是四种游离的脱氧核苷酸。

(2)根据题意可知，癌细胞与正常细胞在有氧条件下产生的ATP总量差别不大，但是摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖是正常细胞的若干倍，说明癌细胞在有氧条件下摄取的葡萄糖除了用于进行有氧呼吸外，还用于进行无氧呼吸。

因此，与正常细胞相比，①③过程明显增强，而④过程没有增强；癌细胞的不断分裂增殖过程中，需要葡萄糖转化为脱氧核糖作为合成脱氧核苷酸的原料，因此②过程也增强。

癌细胞这种代谢途径的变化可以增加代谢过程中中间产物的种类和数量，为DNA的复制和相关蛋白质的合成提供所需的原料。

(3)原癌基因存在于一切正常细胞中，具有引起细胞癌变的潜能。

在致癌因子的作用下，原癌基因的结构发生改变时，可造成相关酶的合成改变从而改变代谢过程。

根据分析可知，与正常细胞相比，癌细胞的①②③过程明显加强，但如果抑制①过程，正常细胞也不能吸收葡萄糖，因此要研制药物来抑制癌细胞的异常代谢途径，应该选择过程②③作为药物的作用位点，而不能选择过程①④作为药物的作用位点。

2．光合作用中的有机物及输出问题光合作用的产物主要以磷酸丙糖的形式运出叶绿体，原因如下：磷酸丙糖亦称为三碳糖磷酸，是3-磷酸甘油醛和二羟丙酮磷酸的平衡混合物。

生物体内常见的磷酸丙糖有磷酸二羟丙酮、3-磷酸甘油醛。

磷酸丙糖是光合作用中最先产生的糖，也是光合作用产物从叶绿体运输到细胞质基质的主要形式。

光合作用的碳同化既可以在叶绿体中形成淀粉，暂时储存在叶绿体中，又可以通过叶绿体被膜上的转运器运出叶绿体，在细胞质基质中合成蔗糖。

合成的蔗糖或者临时贮藏于液泡内，或者从光合细胞中输出，经韧皮部装载通过长距离运输运向库细胞。

训练2在光合作用过程中，CO2与C5(五碳化合物)结合的直接产物是磷酸丙糖(TP)，TP的去向主要有三个。

下图为叶肉细胞中部分代谢途径示意图。

淀粉是暂时存储的光合作用产物，其合成场所应该在叶绿体的__________。

淀粉运出叶绿体时先水解成TP 或________，后者通过叶绿体膜上的载体运送到细胞质基质中，合成由______________构成的蔗糖，运出叶肉细胞。

答案 基质中 葡萄糖 葡萄糖和果糖3．细胞的增殖(1)细胞周期的调控检验点(类似于进程中的卡，允许是否进下一阶段的检查站)细胞周期检验点是细胞周期调控的一种机制，主要是确保周期每一环节有序、全部完成并与外界环境因素相联系。

G 1/S 检验点：在酵母中称start 点，在哺乳动物中称R 点(restriction point)，控制细胞由静止状态的G 1进入DNA 合成期，相关的事件包括DNA 是否损伤，细胞外环境是否适宜，细胞体积是否足够大(不符合要求就不能进入S 期)。

S 期检验点：DNA 复制是否完成。

G 2/M 检验点：是决定细胞一分为二的控制点，相关的事件包括DNA 是否损伤，细胞体积是否足够大。

中—后期检验点(纺锤体组装检验点)：任何一个着丝点没有正确连接到纺锤体上，都会抑制APC(一种复杂蛋白)活性，引起细胞周期中断。

训练3 (2016·全国Ⅱ，2改编)某种物质可插入DNA 分子两条链的碱基对之间，使DNA 双链不能解旋，①会影响DNA 复制、转录过程吗？②会阻断细胞周期使细胞停留在中期吗？③能用于癌症治疗吗？答案 ①会影响DNA 复制；②会阻断细胞周期使细胞停留在间期；③能用于癌症治疗。

(2)细胞周期长短的测定方法及相关图解①脉冲标记DNA 复制和细胞分裂指数观察测定法这是一种建立较早且被广泛采用的方法。

这种方法主要适用于细胞种类构成相对简单，细胞周期时间相对较短，周期运转均匀的细胞群体。

以体外培养细胞为例，简单介绍其实验过程和结果分析，首先，应用3H －TdR 短期饲养细胞，数分钟至半小时后，将3H －TdR 洗脱，置换新鲜培育液并继续培养。

随后，每隔半小时或一小时定期取样，作放射自显影观察分析，从而确定细胞周期各个时相的长短。

其结果分析方法如图所示。

经3H －TdR 短暂标记后，凡是处于S 期的细胞均被标记。

置换新鲜培养液后培养一定时间，被标记的细胞将陆续进入M 期。

最先进入M 期的标记细胞是被标记的S 期最晚期细胞。

所以，从更换培养液培养开始，到被标记的M 期细胞开始出现为止，所经历的时间为G 2期时间(2G T )。

从被标记的M 期细胞开始出现，到其所占M 期细胞总数的比例达到最大值时，所经历的时间为M 期时间(T M )。

从被标记的M 期细胞数占M 期细胞总数的50%开始，经历到最大值，再下降到50%，所经历的时间为S 期时间(T S )。

从被标记的M 期细胞开始出现并逐渐消失，到被标记的M 期细胞再次出现，所经历的时间为一个细胞周期总时间(T C )。

T C 减去2G T 、T M 、T S 后所剩余的时间即为1G T 。

②流式细胞分选仪测定法流式细胞分选仪是一种快速测定和分析流体中细胞或颗粒物各种参数的大型实验仪器。

它可以逐个地分析细胞或颗粒物的某个参数，也可以结合各种细胞标记技术，同时分析多个参数，如细胞种类、DNA 、RNA 、蛋白质含量以及这些物质在细胞周期中的变化等。

还可以用作对某个细胞群体中的各种细胞进行分析。

流式细胞分选仪在细胞周期研究中应用广泛。

从DNA 含量着眼，G 1期和G 2/M 期细胞含有固定的DNA 含量，分别为1C 和2C (2n 和4n )，S 期细胞的DNA 含量介于1C 和2C 之间。

应用流式细胞分选仪测定细胞周期，可以通过监察细胞DNA 含量在不同时间内的变化，从而确定细胞周期时间长短，也可以通过直接标记DNA 复制，如同应用上述放射性同位素标记技术，经过统计细胞数量和被标记的分裂期细胞占的百分比，对细胞周期进行综合分析(参见Ormerod,1990)。

如果应用流式细胞分选仪技术并结合细胞周期同步化，综合分析细胞周期时间，将会使实验结果分析更加简便可靠。

例如，2017年全国卷Ⅲ考查了细胞阻断同步化的3种方法：a.DNA 合成阻断法；b.秋水仙素阻断法；c.血清饥饿法。

然后，将细胞从抑制中释放出来，所有细胞将会同步运转。

应用流式细胞分选仪测定这些细胞的周期时间，实验不但简单可靠，同时还可以通过改变某些因素，或加入某些物质，从而研究这些物质因素对细胞周期的影响。

(3)有丝分裂促因子，即MPF ，或称卵细胞成熟促进因子，也叫M 期促进因子，在细胞周期调控中有重要的作用。

1970年，R.T.Johnson 和P.N.Rao 将Hela 细胞同步化在细胞周期中的不同时期，然后将M 期细胞与其他间期细胞在仙台病毒介导下融合，并继续培养一定时间。

他们发现，与M 期细胞融合的间期细胞发生了形态各异的染色体凝缩，并称之为早熟染色体凝缩(premature chromosome condensation, PCC)，此种染色体则称早熟凝缩染色体。

不同时期的间期细胞与M 期细胞融合，产生的PCC 的形态各不相同。

G 1期PCC 为细单线状，S 期PCC 为粉末状，G 2期PCC 为双线染色体状。

PCC 的这种形态变化可能与DNA 复制状态有关。

早熟染色体凝缩在其他细胞中也被证实。

M 期细胞可以诱导PCC ，提示在M 期细胞中可能存在一种诱导染色体凝缩的因子，称为细胞有丝分裂促进因子。

训练4 分裂期细胞的细胞质中含有一种促进染色质凝集为染色体的物质。

将某种动物的分裂期细胞与G 1期(DNA 复制前期)细胞融合后，可能出现的情况是( )A．来自G1期细胞的染色质开始复制B．融合细胞DNA含量是G1期细胞的2倍C．来自G1期细胞的染色质开始凝集D．融合后两细胞仍按各自的细胞周期运转答案 C解析染色质是一种动态结构，其形态随细胞周期的不同发生变化，进入分裂期时，染色质高度螺旋、折叠形成凝集的染色体。