高三生物二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題2 第1講 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸、酶與ATP

第1講物質(zhì)跨膜運(yùn)輸、酶與ATP1.(2011·全國(guó)卷)將紫色洋蔥在完全營(yíng)養(yǎng)液中浸泡一段時(shí)間，撕取外表皮，先用濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液處理，細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離后，立即將外表皮放入蒸餾水中，直到細(xì)胞中的水分不再增加。在該實(shí)驗(yàn)中，蔗糖溶液處理前外表皮細(xì)胞液的濃度為甲，細(xì)胞中的水分不再增加時(shí)外表皮細(xì)胞液的濃度為乙，則甲、乙的關(guān)系，以及實(shí)驗(yàn)過(guò)程中水分進(jìn)出細(xì)胞的方式為()A．甲<乙，被動(dòng)運(yùn)輸B．甲>乙，被動(dòng)運(yùn)輸C．甲>乙，主動(dòng)運(yùn)輸D．甲＝乙，主動(dòng)運(yùn)輸解析：考查滲透作用相關(guān)知識(shí)。水分子過(guò)膜方式是是自由擴(kuò)散，屬于被動(dòng)運(yùn)輸。洋蔥表皮細(xì)胞在0.3g/mL的蔗糖溶液處理，細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離后，說(shuō)明細(xì)胞失水了。把發(fā)生質(zhì)壁分離的外表皮細(xì)胞立即放入蒸餾水中，直到細(xì)胞中的水分不再增加，此時(shí)細(xì)胞吸水且細(xì)胞液應(yīng)該小于蔗糖溶液處理前外表皮細(xì)胞液的濃度。答案：B1．物質(zhì)出入細(xì)胞方式的判斷2．影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)囊蛩?1)物質(zhì)濃度(在一定濃度范圍內(nèi))(2)O2濃度(3)溫度溫度可影響生物膜的流動(dòng)性和有關(guān)酶的活性，因而影響物質(zhì)運(yùn)輸速率。低溫會(huì)使物質(zhì)跨膜運(yùn)輸速率下降。探究物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?1)探究是主動(dòng)運(yùn)輸還是被動(dòng)運(yùn)輸(2)探究是自由擴(kuò)散還是協(xié)助擴(kuò)散2．(2011·海南卷)關(guān)于酶的敘述，正確的是()A．酶提供了反應(yīng)過(guò)程所必需的活化能B．酶活性的變化與酶所處的環(huán)境的改變無(wú)關(guān)C．酶結(jié)構(gòu)的改變可導(dǎo)致其活性部分或全部喪失D．酶分子在催化反應(yīng)完成后立即被降解成氨基酸解析：酶能夠降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，故A錯(cuò)；酶的活性受溫度，酸堿度等外界因素的影響，故B錯(cuò)；過(guò)酸、過(guò)堿、溫度過(guò)高都能使酶的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，使酶的活性喪失，故C正確；酶分子在催化反應(yīng)完成后仍保持活性，并不被降解成氨基酸，故D錯(cuò)。答案：C1．酶的作用：生物催化作用。作用實(shí)質(zhì)：降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。2．酶的特性(1)高效性：同無(wú)機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著。(2)專一性：每種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。(3)酶所催化的化學(xué)反應(yīng)一般是在溫和的條件下進(jìn)行，在高溫、過(guò)酸、過(guò)堿的條件下，都會(huì)使酶失活，而在低溫下，酶活性下降，但不會(huì)失活。3．酶催化活性的表示方法單位時(shí)間內(nèi)底物的減少量或產(chǎn)物的生成量。4．影響酶促反應(yīng)速率的因素(1)溫度和pH①在一定溫度(pH)范圍內(nèi)，隨著溫度(pH)的升高，酶的催化作用增強(qiáng)，超過(guò)這一范圍酶的催化作用逐漸減弱。②溫度(pH)是通過(guò)影響酶的活性來(lái)影響酶促反應(yīng)速率的。低溫只能降低酶的活性，但不影響酶的結(jié)構(gòu)。在升高溫度時(shí)，其活性會(huì)恢復(fù)；過(guò)酸、過(guò)堿、高溫會(huì)破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，致使其失活，此種破壞將無(wú)法恢復(fù)。(2)底物濃度和酶濃度在其他條件適宜，酶量一定條件下，酶促反應(yīng)速率隨底物濃度增加而加快，但當(dāng)?shù)孜镞_(dá)到一定濃度后，受酶量和酶活性限制，酶促反應(yīng)速率不再增加。5．有關(guān)酶的實(shí)驗(yàn)探究(1)探究某種酶的本質(zhì)(2)驗(yàn)證酶的專一性(3)驗(yàn)證酶具有催化作用和高效性結(jié)論：酶具有催化作用；酶與無(wú)機(jī)催化劑相比具有高效性。(4)探究酶作用的最適溫度或pH酶、激素、載體、抗體與蛋白質(zhì)關(guān)系圖示3．(2009·上海卷)下列關(guān)于葉肉細(xì)胞能量代謝的敘述中，正確的是()A．適宜光照下，葉綠體和線粒體合成ATP都需要O2B．只要提供O2，線粒體就能為葉綠體提供CO2和ATPC．無(wú)光條件下，線粒體和葉綠體都產(chǎn)生ATPD．葉綠體和線粒體都有ATP合成酶，都能發(fā)生氧化還原反應(yīng)解析：適宜光照下，在葉綠體內(nèi)進(jìn)行光合作用，在其光反應(yīng)階段可產(chǎn)生ATP，但不消耗O2。因可以合成ATP，故葉綠體內(nèi)有ATP合成酶。提供O2，在線粒體內(nèi)可以進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生CO2提供給葉綠體，但不能為葉綠體提供ATP。無(wú)光條件下，葉綠體內(nèi)不能進(jìn)行光合作用，故不產(chǎn)生ATP。線粒體內(nèi)進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生ATP，發(fā)生氧化還原反應(yīng)。答案：D1．ATP的結(jié)構(gòu)和功能(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：A—P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基團(tuán)，～代表高能磷酸鍵。(2)功能：生物體進(jìn)行各項(xiàng)生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)。2．ATP的形成途徑細(xì)胞呼吸所釋放的能量大部分以熱能形式散失，只有少部分用于ATP的合成。3．ATP的去向(1)光合作用的光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP專用于暗反應(yīng)中C3的還原，從而實(shí)現(xiàn)了ATP中活躍化學(xué)能向有機(jī)物中穩(wěn)定化學(xué)能的轉(zhuǎn)化。(2)細(xì)胞呼吸三個(gè)階段所產(chǎn)生的ATP均可作為細(xì)胞的能量通貨，直接用于各項(xiàng)生命活動(dòng)。1．植物產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所是葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，而動(dòng)物產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。植物光合作用光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP用于暗反應(yīng)階段C3的還原，不用于其他生命過(guò)程；植物或動(dòng)物細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATP才能用于多種生命過(guò)程。2．明確不同化合物中“A”的含義 (2011·新課標(biāo))撕取紫色洋蔥外表皮，分為兩份，假定兩份外表皮細(xì)胞的大小、數(shù)目和生理狀態(tài)一致，一份在完全營(yíng)養(yǎng)液中浸泡一段時(shí)間，浸泡后的外表皮稱為甲組；另一份在蒸餾水中浸泡相同的時(shí)間，浸泡后的外表皮稱為乙組。然后，兩組外表皮都用濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液處理，一段時(shí)間后表皮細(xì)胞中的水分不再減少。此時(shí)甲、乙兩組細(xì)胞水分滲出量的大小，以及水分運(yùn)出細(xì)胞的方式是()A．甲組細(xì)胞的水分滲出量與乙組細(xì)胞的相等，主動(dòng)運(yùn)輸B．甲組細(xì)胞的水分滲出量比乙組細(xì)胞的高，主動(dòng)運(yùn)輸C．甲組細(xì)胞的水分滲出量比乙組細(xì)胞的低，被動(dòng)運(yùn)輸D．甲組細(xì)胞的水分滲出量與乙組細(xì)胞的相等，被動(dòng)運(yùn)輸解析：本題主要考查滲透作用及物質(zhì)運(yùn)輸方式的相關(guān)知識(shí)。水分及一些脂溶性小分子物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸方式為被動(dòng)運(yùn)輸；甲組外表皮在完全營(yíng)養(yǎng)液中浸泡，吸收水分比乙組浸泡在蒸餾水中的外表皮要少很多；這樣再用蔗糖溶液處理，甲組細(xì)胞的水分滲出量就低。答案：C1．下列關(guān)于物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)臄⑹鲋?，錯(cuò)誤的是()A．人體內(nèi)紅細(xì)胞、腎小管上皮細(xì)胞吸收葡萄糖的方式相同B．線粒體產(chǎn)生的CO2以自由擴(kuò)散的方式進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)C．海帶細(xì)胞通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸積累I－等溶質(zhì)，因而不會(huì)在海水中發(fā)生質(zhì)壁分離D．將酶解法制備的原生質(zhì)體置于蒸餾水中，會(huì)因滲透作用吸水而脹破解析：人體內(nèi)紅細(xì)胞吸收葡萄糖是協(xié)助擴(kuò)散，腎小管上皮細(xì)胞吸收葡萄糖是主動(dòng)運(yùn)輸，所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：A物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞方式比較離子和小分子物質(zhì)大分子和顆粒物質(zhì)自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸胞吞胞吐運(yùn)輸方向高濃度→低濃度高濃度→低濃度低濃度→高濃度或高濃度→低濃度細(xì)胞外→內(nèi)細(xì)胞內(nèi)→外載體不需要需要需要不需要相關(guān)曲線影響因素細(xì)胞膜內(nèi)外物質(zhì)濃度差①細(xì)胞膜內(nèi)外物質(zhì)濃度差②膜載體的種類和數(shù)量①膜載體種類和數(shù)量②能量及其影響因素①細(xì)胞膜的流動(dòng)性(適當(dāng)升高溫度可加速流動(dòng))②細(xì)胞供能狀況 (2011·全國(guó)卷)同學(xué)從溫度為55～65℃的泉水中篩選出能合成脂肪酶的細(xì)菌，并從該細(xì)菌中提取了脂肪酶。回答問(wèn)題：(1)測(cè)定脂肪酶活性時(shí)，應(yīng)選擇____________作為該酶作用的物質(zhì)，反應(yīng)液中應(yīng)加入____________溶液以維持其酸堿度穩(wěn)定。(2)要鑒定該酶的化學(xué)本質(zhì)，可將該酶液與雙縮脲試劑混合，若反應(yīng)液呈紫色，則該酶的化學(xué)本質(zhì)為_(kāi)_____________________________________________。(3)根據(jù)該細(xì)菌的生活環(huán)境，簡(jiǎn)要寫(xiě)出測(cè)定該酶催化作用最適溫度的實(shí)驗(yàn)思路。解析：考查酶的相關(guān)知識(shí)及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路。 (1)測(cè)定脂肪酶活性應(yīng)選擇脂肪作為該酶作用的物質(zhì)，反應(yīng)液中應(yīng)加入緩沖溶液以維持其酸堿度穩(wěn)定。(2)能與雙縮脲試劑反應(yīng)液呈紫色，則說(shuō)明該酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)。(3)明確要求寫(xiě)出的是“實(shí)驗(yàn)思路”而不是實(shí)驗(yàn)步驟。答案：(1)脂肪緩沖(2)蛋白質(zhì)(3)在一定溫度范圍內(nèi)(包括55～65℃)設(shè)置溫度，分別測(cè)量酶活性。若所測(cè)的數(shù)據(jù)出現(xiàn)峰值，則峰值所對(duì)應(yīng)的溫度即為該酶催化作用的最適溫度。否則，擴(kuò)大溫度范圍，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，直到出現(xiàn)峰值。碘液和斐林試劑在探究影響淀粉酶活性中的應(yīng)用(1)在探究溫度對(duì)淀粉酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)用碘液，而不宜用斐林試劑，因?yàn)殪沉衷噭┬杓訜?，而?shí)驗(yàn)中的自變量是溫度。(2)在探究pH對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)利用斐林試劑，而不宜選用碘液，因碘液與NaOH發(fā)生反應(yīng)。(3)在利用淀粉、蔗糖和淀粉酶探究酶專一性的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)選用斐林試劑，而不宜選用碘液，因碘液無(wú)法檢測(cè)蔗糖是否水解。2．(2011·江西重點(diǎn)中學(xué)協(xié)作體第二次聯(lián)考)圖甲是H2O2酶活性受pH影響的曲線，圖乙表示在最適溫度下，pH＝b時(shí)H2O2分解產(chǎn)生的O2量隨時(shí)間的變化。若該酶促反應(yīng)過(guò)程中改變某一初始條件，以下敘述正確的是()A．溫度降低時(shí)，e點(diǎn)不移，d點(diǎn)右移B.H2O2量增加時(shí)，e點(diǎn)不移，d點(diǎn)左移 C．pH＝c時(shí)，e點(diǎn)為0D．pH＝a時(shí)，e點(diǎn)下移，d點(diǎn)左移解析：溫度降低時(shí)，酶的活性降低，H2O2分解的慢，完全分解完所用時(shí)間長(zhǎng)，但生成的O2量不變，故e點(diǎn)不移，d點(diǎn)右移。答案：A1．下列關(guān)于物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)臄⑹鲋?，正確的是()A．分泌蛋白的合成、運(yùn)輸和分泌過(guò)程中要跨過(guò)0層生物膜B．mRNA在細(xì)胞核中合成后進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)要跨過(guò)2層磷脂雙分子層C．水稻葉肉細(xì)胞無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的CO2，被同一個(gè)細(xì)胞利用要跨過(guò)4層生物膜D．植物細(xì)胞光合作用產(chǎn)生的O2被相鄰細(xì)胞利用要跨過(guò)6層磷脂分子層答案：A2．(2011·濟(jì)寧市第一中學(xué)第一次檢測(cè))下表是某同學(xué)為驗(yàn)證酶的專一性而設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，a～d代表試管，①～⑦代表實(shí)驗(yàn)步驟。對(duì)該實(shí)驗(yàn)方案的有關(guān)評(píng)價(jià)，錯(cuò)誤的是()abcd①淀粉溶液2mL蔗糖溶液2mL唾液淀粉酶溶液2mL唾液淀粉酶溶液2mL②50～65℃溫水中水浴加熱10min③將c倒入a，將d倒入b④50～65℃溫水中水浴加熱10min⑤加入現(xiàn)配的斐林試劑溶液2mL⑥37℃恒溫水浴⑦觀察并記錄顏色變化A.淀粉酶的用量屬于自變量B．②和④會(huì)影響酶的活性C．②、④和⑥的溫度設(shè)置錯(cuò)誤D．④和⑤的順序有誤解析：該實(shí)驗(yàn)的變量為底物，唾液淀粉酶在37℃時(shí)活性最大，斐林試劑的反應(yīng)溫度為50～65℃。答案：A3．關(guān)于下列各圖的敘述中錯(cuò)誤的是()A．圖①也可表示在反應(yīng)物過(guò)量時(shí)反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的關(guān)系B．圖②可表示K＋由內(nèi)環(huán)境進(jìn)入細(xì)胞時(shí)運(yùn)輸速率與細(xì)胞外濃度的關(guān)系C．圖③可表示細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)D．圖④可表示一種脫氧核苷酸分子或者一種核糖核苷酸分子答案：B4．(2011·遼寧實(shí)中、哈師大附中、東北師大附中聯(lián)考)下圖表示動(dòng)物肌肉細(xì)胞細(xì)胞膜轉(zhuǎn)運(yùn)部分物質(zhì)示意圖，與圖中信息不相符的是()A．甲側(cè)為細(xì)胞外，乙側(cè)為細(xì)胞內(nèi)B．Na＋既可順濃度梯度運(yùn)輸也可逆濃度梯度運(yùn)輸C．圖示中葡萄糖跨膜運(yùn)輸?shù)闹苯域?qū)動(dòng)力不是ATPD．圖示中葡萄糖跨膜運(yùn)輸方式與細(xì)胞吸收甘油相同解析：題圖顯示葡萄糖的跨膜運(yùn)輸需要載體，不消耗能量，屬于協(xié)助擴(kuò)散，而細(xì)胞吸收甘油是自由擴(kuò)散。答案：D5．下圖甲表示溫度對(duì)淀粉酶活性的影響；圖乙是將一定量的淀粉酶和足量的淀粉混合后，麥芽糖積累量隨溫度(時(shí)間)變化的情況，下列說(shuō)法中不正確的是()A．T0表示淀粉酶催化反應(yīng)的最適溫度B．圖甲中，Ta、Tb時(shí)淀粉酶催化效率都很低，但對(duì)酶活性的影響有本質(zhì)的區(qū)別C．圖乙中Tb到Tc的曲線表明隨溫度的升高，麥芽糖不再上升，酶的活性已達(dá)到最大D．圖乙中A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度為T(mén)0答案：C6．為探究NaCl和CuSO4對(duì)唾液淀粉酶活性的影響，某同學(xué)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果見(jiàn)下表。請(qǐng)回答：試管編號(hào)實(shí)驗(yàn)步驟12341%NaCl溶液(mL)11%CuSO4溶液(mL)11%Na2SO4溶液(mL)1蒸餾水(mL)1試管編號(hào)實(shí)驗(yàn)步驟1234pH6.8緩沖液(mL)11111%淀粉溶液(mL)1111唾液淀粉酶溶液(mL)1111各試管放入37℃恒溫水浴保溫適宜時(shí)間取出試管，加入1%碘溶液0.1mL觀察結(jié)果無(wú)色深藍(lán)色淺藍(lán)色(1)實(shí)驗(yàn)中加入緩沖液的作用是________________________________。(2)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知：對(duì)酶活性有影響的離子是________________，其中對(duì)酶活性有抑制作用的離子是________________，對(duì)酶活性有促進(jìn)作用的離子是_______________。(3)該實(shí)驗(yàn)中設(shè)置4號(hào)試管的目的是________；設(shè)置3號(hào)試管的目的是________________________________________。(4)上述實(shí)驗(yàn)中若用斐林試劑代替碘溶液進(jìn)行檢測(cè)，1～4號(hào)試管中的顏色依次是________、________、________、________。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在操作