高三生物復習學案：專題2細胞代謝1物質(zhì)跨膜運輸與酶和ATP

1、專題二細胞代謝小專題一物質(zhì)跨膜運輸與酶和核心考點整合考點整合一：物質(zhì)跨膜運輸.物質(zhì)運輸方式的比較離子和小分子物質(zhì)大分子和顆粒物質(zhì)自由擴散協(xié)助擴散主動運輸胞吞（內(nèi)吞）胞吐（外排）運輸高濃度一高濃度一低濃度一細胞外細胞內(nèi)力向低濃度低濃度高濃度一內(nèi)一外運輸濃度差濃度差能量能量能量動力()()()載體不需要聿亞聿亞不需要不需要實例水、甘油、乙醇紅細胞吸收+、，小腸白細胞吞噬病胰腺細胞分泌葡萄糖吸收氨基酸、葡困、變形蟲分食胰島素萄糖食物顆粒.影響物質(zhì)運輸速率的因素（）物質(zhì)濃度（在一定濃度范圍內(nèi)）運輸速率物質(zhì)濃度甲.自由擴散乙運輸速率物質(zhì)濃度甲.自由擴散乙.協(xié)助擴散或主動運輸（）濃度運輸速率運輸速率丙.自

2、由擴散或協(xié)助擴散丁.主動運輸特別提示：乙圖中，當物質(zhì)濃度達到一定程度時，受運載物質(zhì)載體數(shù)量的限制，細胞運輸物質(zhì)的速率不再增加。丁圖中，當濃度為時，細胞通過無氧呼吸供能，細胞也可吸收物質(zhì)。（）溫度溫度可影響生物膜的流動性和有關酶的活性，因而影響物質(zhì)運輸速率。低溫會使物質(zhì)跨膜運輸速率下降?！纠浚◤V東卷，）下圖是植物根從土壤中吸收某礦質(zhì)離子示意圖。據(jù)圖判斷，該離子跨膜進入根毛細胞的方式為自由擴散.協(xié)助擴散主動運輸.被動運輸解析本題考查物質(zhì)的跨膜運輸?shù)姆绞?，意在考查考生的識圖分析能力。分析圖示可知，礦質(zhì)離子的運輸方向是從低濃度到高濃度，需要載體協(xié)助，還消耗能量，故為主動.運輸。答案知識總結(jié)物質(zhì)跨膜運

3、輸方式的快速確認技巧：（）是否消耗能量：只要運輸耗能就為主動運輸，即使是由高濃度到低濃度的運輸；（）可否逆濃度梯度：只要從低濃度到高濃度運輸，就是主動運輸；（）是否需要載體：不需要載體就是自由擴散，需要載體則通過濃度、能量進一步作出判斷?！净犹骄俊浚ǔ啥假|(zhì)檢）在水池中沉水生活的麗藻，其細胞里的+濃度比池水里的十濃度高倍。據(jù)此判斷下列說法正確的是.隨著池水中富營養(yǎng)化程度的提高，+進入麗藻加快.池水中好氧細菌大量繁殖時，+難以進入麗藻.池水中厭氧細菌大量繁殖時，+難以進入麗藻.池水中魚蝦較多時，+難以進入麗藻解析根據(jù)題中的信息可以判斷，+進入麗藻細胞的方式為主動運輸，需要載體協(xié)助，需要消耗能量，

4、而能量來自于呼吸作用(主要是有氧呼吸)。大量厭氧細菌能在池中繁殖，說明池中缺少氧氣，麗藻的呼吸作用受到抑制，所以十難以進入麗藻。答案考點整合二：酶.酶催化活性的表示方法：單位時間內(nèi)底物的減少量或產(chǎn)物的生成量。.影響酶催化效率的因素的研究方法()自變量：要研究的因素。()因變量：酶的催化效率。()無關變量：除自變量外其他影響酶催化活性的因素都為無關變量，在實驗設計過程中，除自變量外應嚴格控制無關變量，實驗研究要做到科學和嚴謹。.影響酶催化活性的因素()酶濃度在有足夠多的底物而又不受其他因素的影響下，酶促反應速率與酶的濃度成正比，如圖所示。反應速率反應速率()底物濃度當酶濃度、溫度、等恒定時，在底

5、物濃度很低的范圍內(nèi)，反應速率與底物濃度成正比；當?shù)孜餄舛冗_到一定限度時，所有的酶全部參與催化，反應速率達到最大，此時即使再增加底物濃度，反應速率也不會增加了，如圖所示。底物濃度0每種酶只能在一定限度的范圍內(nèi)表現(xiàn)出活性，其中酶的活性最強時的即為該酶的最適。過酸、過堿都會使酶的分子結(jié)構遭到破壞而失活，且該種變性是不可逆的，如圖所示。最適pHpH()溫度在一定溫度范圍內(nèi)，酶促反應速率隨溫度的升高而加快，其中反應速率最快時的溫度即為該種酶的最適溫度。溫度偏高或偏低，都會使酶的活性降低，溫度過高甚至會使酶失去活性，如圖所示。反應速率最適溫度溫度特別提示：高溫使酶失活是由于破壞了酶的分子結(jié)構，即使恢復到最

6、適溫度，該酶的活性也不會恢復，而低溫條件不會破壞酶的分子結(jié)構，在恢復至適宜溫度時，酶的活性可以恢復。.教材中常見的酶及其作用酶的名稱酶的作用唾液淀粉酶、胰淀粉酶、腸淀粉酶催化淀粉分解為麥芽糖胃蛋白酶、胰蛋白酶催化蛋白質(zhì)分解為多肽酶催化水解為脫氧核甘酸纖維素酶催化分解纖維素果膠酶催化分解果膠酪氨酸酶催化利用酪氨酸合成黑色素解旋酶催化雙鏈之間的氫鍵斷開逆轉(zhuǎn)錄酶催化以為模板合成聚合酶催化分子轉(zhuǎn)錄限制性核酸內(nèi)切酶切割形成黏性末端連接酶將分子黏性末端連接起來【例】（寧夏理綜、遼寧理綜）如圖表示酶活性與溫度的關系。下列敘述正確的是.當反應溫度由調(diào)到最適溫度時，酶活性下降.當反應溫度由調(diào)到最適溫度時，酶活性

7、上升.酶活性在時比高，故時更適合酶的保存.酶活性在時比低，表明時酶的空間結(jié)構破壞更嚴重解析在最適宜的溫度下，酶的活性最高。溫度偏高或偏低，酶活性都會明顯降低。當反應溫度由調(diào)到最適溫度時，酶活性上升，故正確。當反應溫度由調(diào)到最適溫度時，酶活性也逐漸上升，故錯誤。當溫度超過最適溫度后，隨溫度的升高酶逐漸變性失活，而在溫度低于最適溫度時，隨溫度的降低酶的活性減弱,但酶的分子結(jié)構并沒有被破壞，因此酶適于在低溫下保存，故.兩項均錯誤。答案知識總結(jié)與酶相關的常見誤區(qū)明示項目正確說法錯誤說法化學本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)產(chǎn)生細胞一般來說，凡是活細胞都能產(chǎn)生酶（不考慮成熟紅細胞）具有分泌功能

8、的細胞才能產(chǎn)生合成原料氨基酸，核糖核甘酸氨基酸合成場所核糖體，細胞核核糖體生理功能生物催化劑，只起催化作用酶具有調(diào)節(jié)、催化等多種功能來源生物體內(nèi)合成有的來源于食物作用場所既PJ在細胞內(nèi)，也PJ在細胞外發(fā)揮作用只在細胞內(nèi)起催化作用溫度影響低溫影響酶的活性，不破壞酶的結(jié)構，但高溫使酶失活低溫引起酶的變性失活【互動探究】（合肥質(zhì)檢）下圖表示溫度對酶促反應速率的影響示意圖，圖的實線表示在溫度為的情況下生成物量與時間的關系圖，則當溫度增加一倍時生成物量與時間的關系是.曲線.曲線.曲線.曲線解析最大生成物的量與溫度無關。從圖中可以看到，溫度為時的酶促反應速率比時要高，所以在溫度為時，生成物量達到最大值所需

9、的時間要比時短，根據(jù)圖可以看出只有曲線符合。答案考點整合三：的結(jié)構及其在能量代謝中的作用的結(jié)構簡式結(jié)構簡式可以寫為，其中代表的是腺喋吟與核糖結(jié)合形成的腺昔，代表高能磷酸鍵。另外，要注意將的結(jié)構簡式和與遺傳相關的的結(jié)構簡式中的不同部位的“”進行區(qū)分，如下圖中圓圈部分所代表的分別是：腺昔、腺喋吟、腺喋吟脫氧核甘酸、腺喋吟核糖核甘酸。A.在能量代謝中的作用圖解分析電能L ADP+Pi植物UGII IA酶ADP+Pi一人丁八號HQ)中穩(wěn)定的化學能熱能A.在能量代謝中的作用圖解分析電能L ADP+Pi植物UGII IA酶ADP+Pi一人丁八號HQ)中穩(wěn)定的化學能熱能(散失)有 呼吸作用，能繆細胞質(zhì)基成線

10、粒標引L化學能-I酶ATP -ADP+PiADP+Pi動物:命器瞿鼓,熱能(散失)ADP+PiATP -用于各項生 陪命活動，轉(zhuǎn) 酶化為機械能、 f電能、滲透能、光能、化 學能等.生物與能量歸納()光能是生物體生命活動所需能量的根本來源，植物光合作用是生物界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝。()光能通過植物的光合作用轉(zhuǎn)化成化學能儲存在有機物中，以有機物為載體通過食物鏈而流動。()生物不能直接利用有機物中的化學能，只有當有機物氧化分解后將能量轉(zhuǎn)移到中，才可用于生命活動。()能量一經(jīng)利用，即從生物界中消失。()能量流動是物質(zhì)循環(huán)的動力，物質(zhì)是能量的載體。()的分解是一種水解反應，催化該反應的酶屬于水解酶

11、；生成的反應是一種合成反應，催化該反應的酶屬于合成酶。()水解釋放的能量是儲存于高能磷酸鍵中的化學能，可直接用于各項生命活動(光反應階段合成的只用于暗反應)；而所需的能量則主要來自有機物氧化分解釋放的化學能或光合作用所固定的光能。()病毒等少數(shù)種類的微生物不能獨立進行代謝活動，其生命活動所消耗的能量來自宿主細胞的代謝?！纠?海淀區(qū)質(zhì)檢)下列有關的敘述，正確的.是.無氧條件下，植物葉肉細胞進行光合作用是細胞中的惟一來源.有氧狀態(tài)下，谷氨酸棒狀桿菌在線粒體內(nèi)合成.分子由個腺昔和個磷酸基團組成.有氧條件下，植物根毛細胞的線粒體、葉綠體和細胞質(zhì)基質(zhì)都能產(chǎn)生解析植物葉肉細胞進行光合作用可以產(chǎn)生，在無氧

12、條件下，細胞通過無氧呼吸也可產(chǎn)生，故錯誤。谷氨酸棒狀桿菌屬于原核生物，不含線粒體，故錯誤。根毛細胞中不含葉綠體，故錯誤。答案知識總結(jié)與之間的相互轉(zhuǎn)化過程并不是可逆反應，兩過程反應的場所、條件、反應式中的“能量”均不同，具體如下：項目合成水解反應式場所線粒體、葉綠體、細胞質(zhì)基質(zhì)細胞內(nèi)所有需要能量進行生命活動的結(jié)構條件由合成酶催化由水解酶催化能量來源合成的能量主要來自光能（光合作用）和化學能（細胞呼吸）水解釋放的能量是儲存在遠離的局能磷酸鍵中的能量能里去路儲存在中用于各項生命活動【互動探究】（臨沂模擬）如圖為的結(jié)構和與相互轉(zhuǎn)化的關系式。下列說法不正確的是圖1Uik圖24Tp=ADP+Pi+能量峰2

13、.圖中的代表的是腺喋吟，、為高能磷酸鍵.生成時圖中的鍵斷裂并釋放能量.與相互轉(zhuǎn)化過程中物質(zhì)是可逆的，能量不可逆.酶、酶具有催化作用，不受其他因素的影響解析是由腺昔和三個磷酸基團組成的，腺昔由一分子的腺喋吟和一分子的核糖組成；酶具有催化作用,具有高效性，專一性，同時作用的條件要溫和，所以要受到溫度，酸堿度等其他因素的影響。答案局考鏈接.（天津卷，）下列關于物質(zhì)跨膜運輸?shù)臄⑹?，錯誤的是.主動運輸過程中，需要載體蛋白協(xié)助和提供能量.在靜息狀態(tài)下，神經(jīng)細胞不再進行葡萄糖的跨膜運輸.質(zhì)壁分離過程中，水分子外流導致細胞.內(nèi)滲透壓升高.抗體分泌過程中，囊泡膜經(jīng)融合成為細胞膜的一部分解析：本題考查與物質(zhì)運輸相

14、關的生理過程及各自的特點，意在考查考生的綜合運用能力。主動運輸消耗能量且需要載體，故需要載體蛋白協(xié)助和供能；靜息狀態(tài)下，神經(jīng)細胞內(nèi)仍進行新陳代謝，需要吸收葡萄糖將其分解供能；質(zhì)壁分離時，細胞失水，從而導致細胞液濃度升高，細胞內(nèi)滲透壓升高；抗體的本質(zhì)為蛋白質(zhì)，通過胞吐方式運輸?shù)郊毎?，該過程中由高爾基體形成的囊泡膜與細胞膜融合將抗體釋放到細胞外。答案：.（山東卷，）下圖中曲線、表示物質(zhì)跨（穿）膜運輸?shù)膬煞N方式，下列表述正確的是被轉(zhuǎn)運分子的濃度.脂溶性小分子物質(zhì)不能通過方式運輸.與方式有關的載體蛋白覆蓋于細胞膜表面方式的最大轉(zhuǎn)運速率與載體蛋白數(shù)量有關.抑制細胞呼吸對方式和的轉(zhuǎn)運速率均有影響解析：本

15、題考查物質(zhì)跨（穿）膜運輸?shù)姆绞?，意在考查?生對物質(zhì)跨（穿）膜運輸方式的理解、運用和識圖的能力。由圖可知，曲線表示物質(zhì)的轉(zhuǎn)運速度與被轉(zhuǎn)運分子的濃度成正比，因此曲線表示的是自由擴散的跨膜運輸方式；曲線表示在一定范圍內(nèi)物質(zhì)的轉(zhuǎn)運速率與被轉(zhuǎn)運分子的濃度成正比，而超過一定的范圍,物質(zhì)的轉(zhuǎn)運速率與被轉(zhuǎn)運分子的濃度無關，這時候主要受細胞膜上載體數(shù)量的限制，因此曲線表示的是主動運輸或協(xié)助擴散的跨膜運輸方式。脂溶性小分子物質(zhì)以自由擴散的方式進出細胞，因此選項錯誤；方式表示的是自由擴散，如果需要載體蛋白的參與，那么與之有關的載體蛋白應貫穿于細胞膜中構成蛋白質(zhì)通道，所以選項錯誤；抑制細胞呼吸對方式的轉(zhuǎn)運速率有影響

16、，而對方式的轉(zhuǎn)運速率無影響，因此選項不正確。答案：.（山東卷，）溶酶體具有細胞內(nèi)消化功能，其內(nèi)部水解酶的最適在左右。下列敘述錯誤的是.溶酶體內(nèi)的水解酶是由核糖體合成的.溶酶體執(zhí)行功能時伴隨其膜組分的更新.細胞質(zhì)基質(zhì)中的+被轉(zhuǎn)運到溶酶體內(nèi)需消耗能量.正常生理狀態(tài)下溶酶體對自身機體的細胞結(jié)構無分解作用解析：本題考查溶酶體的功能，意在考查考生的理解能力和知識運用能力。溶酶體內(nèi)的水解酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，是由核糖體合成的，因此選項正確。大分子物質(zhì)通過胞吞進入溶酶體，有的通過膜融合形式進入，改變?nèi)苊阁w的膜組分，所以選項正確；根據(jù)題干信息可知：溶酶體內(nèi)的水解酶的最適在左右，因而細胞質(zhì)基質(zhì)中的+通過主動運輸

17、的方式被轉(zhuǎn)運到溶酶體內(nèi)需消耗能量，因而選項正確。正常生理狀態(tài)下機體的衰老細胞、破損細胞等，通過溶酶體的作用被分解，所以選項錯誤。答案：.（上海卷，）下圖表示生物體內(nèi)的某化學反應，下列有關該反應的敘述中錯誤的是臥8衣0焉酶卜1h2o/Ng喝也NYh.需要解旋酶.屬于水解反應.會有能量變化.反應速度與溫度有關解析：本題考查蛋白質(zhì)的水解過程，意在考查,考生的識圖分析能力。分析圖形可知，該圖可表示肽酶催化肽鍵斷裂的水解過程，水解需要肽酶的催化作用，酶的活性受溫度的影響，故反應速度與溫度有關；水解過程中肽鍵斷裂，會引起能量的變化。解旋酶用于分子中氫鍵的斷裂。故錯誤。答案：.（上海卷，）下列有關人體中酶和

18、激素的敘述正確的是.酶和激素都是蛋白質(zhì).酶和激素都與物質(zhì)和能量代謝有關.酶和激素都由內(nèi)分泌細胞分泌.酶和激素都要釋放到血液中才能發(fā)揮作用解析：本題考查酶與激素的異同，意在考查考生的辨別比較能力。項中少數(shù)酶是，只有部分激素如胰島素、生長激素等是蛋白質(zhì)；項中酶能催化物質(zhì)和能量代謝，而,激素對物質(zhì)和能量代謝的相關反應起調(diào)節(jié)作用；項中人體的酶并非由內(nèi)分泌細胞分泌；項中酶不一定需釋放到血液中，有的酶在細胞內(nèi)發(fā)揮作用。答案：.（上海卷，）右圖為顯微鏡下某植物細胞在蔗糖溶液中的示意圖。下列敘述中錯誤的是.若將細胞置于清水中，仍保持不變.若該細胞處于蔗糖溶液中，值將變小.值能表示細胞失水的程度.分別表示細胞和液泡的長度解析：本題考查植物細胞的質(zhì)壁分離過程，意在考查考生對實驗現(xiàn)象的理解分析能力。圖示為處于質(zhì)壁分離狀態(tài)的植物細胞。因細胞壁的伸縮性很小，故若將該細胞置于清水中，仍將保持不變。若在的蔗糖溶液中，與圖示相比，不變，但因失水更多而變小，所以將變小，可見值能表