高考生物大一轮复习 第2单元 细胞的结构与物质的输入和输出 第3讲 降低化学反应活化能的酶课后提能演练 新人教版必修1

第3讲 降低化学反应活化能的酶一、单项选择题1(2017年广东广州模拟)下列关于物质出入细胞的叙述，正确的是()A特定蛋白质分子的运动有助于氨基酸跨膜运输B大分子有机物要通过载体蛋白的转运才能进入细胞C甘油出入细胞取决于其细胞内外的浓度差和载体蛋白的数量D在静息状态下，神经细胞不进行离子的跨膜运输【答案】A【解析】氨基酸的跨膜运输需要载体蛋白与能量，属于主动运输；载体蛋白的运动可以提高膜的流动性，从而帮助氨基酸跨膜运输，A正确。大分子有机物只能通过胞吞、胞吐实现跨膜运输，载体蛋白无法帮助大分子有机物的运输，B错误。水、氧气、二氧化碳、甘油、乙醇等物质分子很小，能通过简单扩散作用出入细胞，即自由扩散，不需要载体蛋白的协助，C错误。在静息状态下，细胞内钾离子浓度高于膜外，钠离子浓度低于膜外，此时细胞膜主要对钾离子有通透性，因而钾离子会发生外流，存在钾离子的协助扩散，D错误。2将a、b、c三组红细胞分别置于不同浓度的氯化钠溶液中进行实验，浸泡一段时间后其细胞形态如下图所示。下列叙述错误的是()A图中所示细胞内液的渗透压，a组的比b组的高B浸泡过程中a组细胞失水量小于c组细胞失水量C若向a组烧杯中加入少量葡萄糖，则其细胞可能会皱缩后恢复原状D上述实验中引起细胞形态的改变而消耗ATP的数量比较：cba【答案】D【解析】根据图中信息，a组细胞基本可以维持原状，b组细胞吸水膨胀，c组细胞皱缩，细胞失水较多；与a组相比，b组细胞吸水，细胞内液渗透压较低；向a组烧杯中加入少量葡萄糖后，刚开始外界溶液渗透压大于细胞内液渗透压，细胞失水皱缩，后来葡萄糖通过协助扩散方式进入细胞内，造成细胞内液渗透压升高，细胞吸水恢复原状；细胞形态的改变是细胞通过自由扩散方式失水或吸水造成的，不消耗ATP。3某同学为探究膜的通透性而设计了如图所示的渗透装置，开始时烧杯内的液面和长颈漏斗内的液面相平。在长颈漏斗内液面上升的过程中()A液面上升的速率先加快后减慢最终维持稳定B水分子通过半透膜从蔗糖溶液向清水扩散的速率逐渐减慢C当半透膜两侧液体浓度相等时，水分子不再通过半透膜扩散D当半透膜两侧水分子进出速率相等时，长颈漏斗内液面最高【答案】D【解析】液面上升的过程中，漏斗两侧浓度差减小，则液面上升的速率逐渐减慢最终维持稳定，A错误。实验开始时，由于单位体积清水中水分子数量多于蔗糖溶液，因此，清水中的水分子通过半透膜扩散进入蔗糖溶液的速率大于由蔗糖溶液扩散进入清水中的速率，而且随着水分子进入漏斗内量的增多，蔗糖溶液浓度下降，同时由于漏斗液面升高与烧杯中液体形成的压力差增加，水分子扩散进入漏斗内的速率下降，而反方向水分子扩散速率升高，B错误。当半透膜两侧液体浓度相等时，水分子进出半透膜处于动态平衡，C错误。当水分子在半透膜两侧进出速率相等时，漏斗内液面达到最高并停止上升，即最终液面上升的速率变为0，D正确。4(2017年江苏溧水考试)取生理状态相同的某种植物新鲜叶片若干，去除主脉后剪成大小相同的小块，随机分成三等份，之后分别放入三种不同浓度的蔗糖溶液(甲、乙、丙)中，一定时间后测得甲的浓度变小，乙的浓度不变，丙的浓度变大。假设蔗糖分子不出入细胞，则关于这一实验结果。下列说法正确的是()A实验前，丙的浓度乙的浓度甲的浓度B乙的浓度不变是因为细胞内蔗糖浓度与乙的浓度相等C实验中，细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于协助扩散D甲、丙的浓度变化是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的【答案】D【解析】成熟的植物细胞是一个渗透系统，当外界溶液浓度大于细胞液浓度时细胞失水发生质壁分离现象，反之细胞吸水，两者浓度相等时，吸水量与失水量相等，水分进出达到平衡状态；分析实验结果可知，实验过程中，甲吸水、乙水分进出平衡、丙失水，所以实验前甲的浓度乙的浓度丙的浓度，A错误；乙的浓度不变是因为细胞外蔗糖浓度与乙的浓度相等，水分进出平衡，B错误；实验中细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于自由扩散，C错误；甲、丙的浓度变化是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的，D正确。5(2017年安徽百校联盟月考)在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察(如图所示)。下列有关叙述正确的是()A第一次观察时容易看到紫色大液泡和较大的无色细胞质基质区域B第二次观察时可以发现细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处C吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体，以免污染镜头D为了节约实验时间，通常可以省略第一次显微观察步骤【答案】B【解析】第一次观察时未滴入蔗糖溶液，细胞还没有发生质壁分离，较易观察到的是紫色大液泡；第二次观察时已经通过引流法使紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞浸润在蔗糖溶液中，可以发现在细胞的角隅处首先发生质壁分离；吸水纸的主要作用是吸引蔗糖溶液(或清水)；第一次显微观察是为了获得实验前的现象，以便和实验中发生的现象作对照，故不能省略。6用完全培养液在两个相同的容器内分别培养水稻和番茄苗，假设两植物的吸水速率相同。一段时间后，测定培养液中各种离子浓度与实验开始时各种离子浓度之比(如图所示)，该实验的结果不能说明()A水稻吸收水的相对速率比吸收Ca2、Mg2的大B不同植物根尖细胞膜上载体的种类和数量是不同的C植物对各种离子的吸收速率与溶液中离子的浓度有关D与番茄相比，水稻对SiO需要量大，对Ca2需要量小【答案】C【解析】题图显示：一段时间后，水稻培养液中Ca2、Mg2浓度增大，而番茄培养液中Ca2、Mg2浓度却减小，说明水稻吸收水的相对速率比吸收Ca2、Mg2的相对速率大，而番茄却与之相反，进而说明不同植物根尖细胞膜上载体的种类和数量是不同的，A、B正确；植物对各种离子的吸收是一个主动运输的过程，与溶液中离子的浓度无关，C错误；与番茄相比，一段时间后，水稻培养液中SiO浓度降低，Ca2浓度升高，说明水稻对SiO需要量大，对Ca2需要量小，D正确。7(2017年宁夏育才中学月考)如图为物质出入细胞的分类示意图。已知物质出入细胞的方式有胞吞、胞吐、自由扩散、协助扩散和主动运输，下列叙述中不正确的是()A若A与B的分类依据为是否消耗能量，则F可表示主动运输B若A与B的分类依据为是否需要载体蛋白，则G可表示自由扩散C若A与B的分类依据为是否需要载体蛋白，则C可表示主动运输D若A与B的分类依据为是否消耗能量，则C、D可表示被动运输【答案】B【解析】物质出入细胞的五种方式中，胞吞、胞吐和主动运输消耗能量，协助扩散和主动运输需要载体蛋白。若A与B的分类标准为是否消耗能量，则C、D表示自由扩散和协助扩散，G、H表示胞吞和胞吞，F表示主动运输，A、D正确；若A与B的分类标准为是否需要载体蛋白，则C、D表示协助扩散和主动运输，G、H表示胞吞和胞吞，F表示自由扩散，B错误、C正确。8某细胞对氨基酸、钠离子、葡萄糖和氧气的吸收方式如图所示。已知细胞膜上的“”“”为载体蛋白。以下分析不正确的是()A同一载体蛋白运输的物质可能不止一种B葡萄糖进入该细胞的方式为主动运输C氧气进入该细胞不需要载体，也不消耗能量D氨基酸可逆浓度进入该细胞且不消耗能量【答案】D【解析】由题图可知，氨基酸和钠离子共用同一载体进入细胞，A正确；葡萄糖进入该细胞需要消耗能量和载体，所以其进入该细胞的方式为主动运输，B正确；氧气跨膜运输的方式为自由扩散，所以其进入该细胞不需要载体，也不消耗能量，C正确；氨基酸以主动运输的方式进入该细胞，可逆浓度进入该细胞，消耗能量，D错误。9(2017年湖南百所重点中学阶段考)如图甲、乙、丙表示物质出入细胞有关的图像或曲线。下列有关叙述正确的是()甲乙丙A图甲代表的运输方式可以是协助扩散B图乙代表的运输方式可以是胞吞或胞吐CO2浓度变化对图中甲、乙代表的运输方式均有影响D图丙可代表红细胞或小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式【答案】C【解析】图甲代表的运输方式需要载体蛋白的协助和消耗能量，属于主动运输，A错误；图乙代表的运输方式只能是胞吐，B错误；主动运输和胞吐都需要消耗能量，所以O2浓度变化对图中甲、乙代表的运输方式均有影响，C正确；图丙属于主动运输，而红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散，D错误。10氰化物是一种剧毒物质，其通过抑制H与O2的结合，使得组织细胞不能利用O2而陷入内窒息。如图为研究植物根尖吸收K的相关实验。下列分析不正确的是()A通过实验甲可以判断植物根尖细胞吸收K属于主动运输B实验甲中，4 h后氧气消耗速率下降是因为细胞外K浓度降低C实验乙中，4 h后吸收K的能量可能来自无氧呼吸D实验乙加入氰化物后，细胞对O2的吸收速率不变【答案】D【解析】由实验甲可知，加入KCl后，氧气的消耗速率增加，说明植物根尖细胞吸收K需要消耗能量，属于主动运输，A正确；实验甲中，4 h后O2消耗速率下降是因为细胞外K浓度降低，细胞吸收K的量减少，B正确；实验乙中，4 h后组织细胞吸收K的速率不再降低，说明此时细胞已经不能利用O2，其吸收K的能量可能来自无氧呼吸，C正确；氰化物能抑制H与O2的结合，因此实验乙加入氰化物后，细胞对O2的吸收速率减慢，D错误。11甲、乙分别为物质进出细胞的坐标图和模式图，下列相关叙述正确的是()A图乙的运输方式体现了细胞膜的结构特点B葡萄糖进入红细胞的方式可能如图乙所示C甲、乙所代表的两种物质运输方式没有共同点D婴儿吸收乳汁中免疫球蛋白的方式如图乙所示【答案】B【解析】由图可知甲、乙两种物质进出细胞的方式分别为主动运输和协助扩散，协助扩散体现的是细胞膜控制物质进出的特性，不能体现其结构特点，A错误；葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散，B正确；主动运输和协助扩散都需要载体蛋白的协助，C错误；婴儿以胞吞的方式吸收乳汁中的免疫球蛋白，D错误。12取某一红色花冠的两个大小相同、生理状态相似的花瓣细胞，将它们分别放置在甲、乙两种溶液中，测得细胞失水量的变化如图1，液泡直径的变化如图2。下列叙述正确的是()A第4 min后乙溶液中细胞由于失水过多而死亡B甲、乙两种溶液的浓度不同，溶质也不可能相同C第2 min前乙溶液中花瓣细胞的失水速率大于甲溶液D图2中曲线和图1中乙溶液中细胞失水量曲线对应【答案】D【解析】第4 min后乙溶液中细胞吸水，发生了质壁分离复原，A错误；两条曲线的差异是甲、乙溶液溶质不同，甲溶液中溶质不能被细胞吸收，乙溶液中的溶质可以被细胞通过主动运输的方式吸收，浓度可能相同，B错误；据图1中第2 min前两曲线的变化趋势可知，处于甲溶液中的花瓣细胞的失水速率大于乙溶液，C错误；分析题图2可知液泡先变小后恢复到原样，对应图1中的乙变化曲线，液泡先变小后维持不变，对应图1中的甲变化曲线，D正确。二、非选择题13成熟的植物细胞具有中央大液泡，可与外界溶液构成渗透系统进行渗透吸水或渗透失水。图甲表示渗透装置吸水示意图，图乙表示图甲中液面上升的高度与时间的关系，图丙表示成熟植物细胞在某外界溶液中的一种状态(此时细胞有活性)。请回答下列问题：(1)由图甲漏斗液面上升可知，实验初始时c两侧浓度大小是a_b。由图乙可知漏斗中溶液吸水速率在_，最终液面不再上升，当液面不再上升时，c两侧浓度大小是a_b。(2)图丙中相当于图甲中c结构的是_(填序号)，结构当中充满的液体是_。此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系是_。A细胞液外界溶液B细胞液外界溶液C细胞液外界溶液D都有可能(3)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入清水当中，发现细胞液泡体积增大，说明细胞在_，细胞能否无限吸水？_，原因是_ _。(4)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入低浓度的蔗糖溶液中，发现细胞液泡体积也在增大。当液泡体积不再增大时，细胞液浓度是否一定和外界溶液浓度相等？_。【答案】(1)小于下降小于(2)外界溶液D(3)渗透吸水不能细胞壁对原生质层有支持和保护的作用(4)不一定【解析】(1)据图甲分析，漏斗液面上升，水分是从低浓度溶液流向高浓度溶液，故c两侧浓度大小为ab。据图乙曲线分析，漏斗液面上升高度随时间推移越来越小，故漏斗中溶液吸水的速率在下降。当液面不再上升时，半透膜两侧压力相等，渗透作用平衡，但是a仍然小于b。(2)细胞的原生质层(细胞膜、细胞质、液泡膜)相当于半透膜。结构是细胞壁和原生质层的空隙，充满外界溶液。图丙细胞原生质层和细胞壁分离，可能处于质壁分离状态或者复原状态，也可能处于平衡状态。(3)由于细胞壁对原生质层有支持和保护的作用，不会使原生质层无限膨胀，故细胞不会无限吸水。(4)因为细胞壁对原生质层有支持和保护的作用，故细胞不会无限吸水，液泡体积不会一直增大，这时细胞液浓度不一定和外界溶液的浓度相等，可能相等，也可能大于外界溶液。14主动运输作为一种重要的跨膜运输方式可以按照生命所需吸收营养物质，排出代谢废物，体现了生命活动的“主动性”。为探究主动运输的特点，科研人员利用下图装置进行实验，其中HgCl2是一种可以影响ATP水解的新陈代谢抑制剂。请分析回答：(1)主动运输的特点是_。(2)本实验的名称是_。(3)请写出实验进行过程中需要控制的两个无关变量：_ _。(4)实验得到如图所示的结果。根据实验结果，科研人员在实验前后需测定_。乙组和甲组结果比较，得出的结论是_。与甲组相比，丙组吸收磷酸盐较少的原因可能是_。【答案】(1)逆浓度梯度，需要载体和能量(2)探究HgCl2和细胞成熟程度对细胞主动运输(或吸收磷酸盐)的影响(3)温度、pH、溶解氧、溶液的量、胡萝卜片的数量等(写出其中两项即可)(4)溶液中磷酸盐的浓度细胞主动运输(或吸收磷酸盐)需要能量(或能量供应不足，影响主动运输)幼嫩胡萝卜组织供能少，幼嫩胡萝卜组织细胞膜上载体少【解析】(1)主动运输的特点是逆浓度梯度运输，需要载体参与和消耗能量。(2)从图中可知自变量是有无HgCl2和细胞的成熟程度，观察指标是溶液中磷酸盐浓度变化，即细胞吸收磷酸盐的量。(3)本实验的无关变量有温度、pH、溶解氧、溶液的用量、胡萝卜片的数量等。(4)甲、乙两组都是成熟的胡萝卜片，乙中加入了HgCl2，影响ATP的水解，结果是乙组吸收磷酸盐量比甲少，说明细胞主动运输(或吸收磷酸盐)需要消耗能量(或能量供应不足会影响主动运输)；丙组与甲组不同的是甲组是成熟的胡萝卜片，丙组是幼嫩的胡萝卜片，甲组吸收磷酸盐量比丙组多，说明丙组吸收磷酸盐较少的原因可能是幼嫩胡萝卜组织供能少，幼嫩胡萝卜组织细胞膜上载体少。15下图1是生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图，其中离子通道是一种通道蛋白，通道蛋白是横跨细胞膜的亲水性通道，允许适当大小的离子顺浓度梯度通过，代表物质运输方式。图2表示物质跨膜运输的速率(纵坐标)随环境中O2浓度(横坐标)的变化。请仔细观察图示，并回答有关问题： (1)很多研究成果有力支持“脂溶性物质易透过生物膜，不溶于脂质的物质不易透过生物膜”这一事实。这证明组成细胞膜的主要成分中有图1中所示的_。(2)鲨鱼体内能积累大量的盐，盐分过高时就要及时将多余的盐分排出体外，经研究鲨鱼体内多余盐分是经途径排出的，那么其跨膜运输的方式是_。(3)蟾蜍心肌细胞吸收Ca2、K、C6H12O6的方式相同，若用呼吸作用抑制剂处理心肌细胞，则Ca2、K、C6H12O6等物质吸收均受到显著的影响，其原因是_。若对蟾蜍的离体心脏施加某种毒素后Ca2吸收明显减少，但K、C6H12O6的吸收不受影响，最可能的原因是该毒素抑制了图1中所示的转运Ca2的_的活性。(4)图2与图1中的_代表的物质运输方式一致。图中曲线出现BC段的主要原因是_。【答案】(1)甲磷脂双分子层(2)协助扩散(3)缺少ATP乙载体蛋白(4)载体蛋白的数量是有限的，能量的供应也是有限的 【解析】(1)根据相似相溶原理，脂溶性物质易透过生物膜，非脂溶性物质不易透过生物膜，能充分说明组成细胞膜的主要成分中有磷脂分子，图1中甲代表磷脂双分子层。(2)鲨鱼体内多余盐分是经途径排出的，是通过离子通道进出细胞，不需要能量，因此是协助扩散。(3)Ca2、K、C6H12O6的吸收都属于主动运输的过程，需要载体蛋白和ATP，用呼吸作用抑制剂处理心肌细胞，因缺少能量ATP，Ca2、K、C6H12O6等物质的吸收均受到显著的影响。对蟾蜍的离体心脏施加某种毒素后，Ca2吸收明显减少，但K、C6H12O6的吸收不受影响，说明不受能量的限制，证明该毒素抑制了转运Ca2的乙载体蛋白的活性。(4)图2表示在一定范围内，物质跨膜运输的速率随O2浓度的增大而增大，当O2浓度达到一定值后，即使O2浓度再增大，物质跨膜运输的速率也不变，这表明这种跨膜运输的方式与细胞呼吸相关，需要消耗细胞呼吸产生的ATP，为主动运输。图1中的代表主动运输。主动运输需要载体蛋白、消耗能量，图2中出现BC段与载体蛋白数量和ATP的数量有关。6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375