生物第二单元 细胞的代谢 第5讲 细胞与能量、物质出入细胞的方式

第5讲细胞与能量、 物质出入细胞的方式第二单元 细胞的代谢考试标准必考加试考试标准必考加试1.细胞内的吸能反应和放能反应aa5.动、植物细胞吸水和失水的过程及原因bb2.ATP的化学组成和特点aa6.被动转运和主动转运bb3.ATP在能量代谢中的作用bb7.胞吞和胞吐aa4.扩散和渗透的过程bb8.活动：观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原bb考点一ATP考点三活动：观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离 复原考点二物质出入细胞的方式模拟演练课时训练内容索引ATP考点一1.吸能反应与放能反应吸能反应与放能反应知识梳理(1)吸能反应概念：产物分子中的势能比反应物分子中的势能_实例： 是植物绿色细胞中最重要的吸能反应， 该反应所需的能量来自_高光合作用太阳光(2)放能反应概念：产物分子中的势能比反应物分子中的势能_实例：所有细胞中最重要的放能反应是糖的_低氧化(3)吸能反应和放能反应的纽带是 。ATP2.ATP是细胞中的能量通货是细胞中的能量通货(1)结构_腺嘌呤_磷酸基团(2)转化ATP Pi_ADP ATP(3)结构特点：在酶的催化下， 的高能磷酸键容易水解释放大量能量。(4)再生特点：ATP在细胞中易于再生，可以作为源源不断的能源。腺苷核糖ADP能量Pi能量远离A3.ATP的来源及在能量代谢中的作用的来源及在能量代谢中的作用(1)细胞内的绝大多数生命活动都以ATP作为直接能源物质，ATP是细胞中的 。能量通货(2)在有关酶的催化作用下，ADP可以接受能量，同时与磷酸结合，重新形成ATP。细胞内的放能反应主要是 。(3)ATP形成的能量来源：对于动物、人、真菌和大多数细菌来说，均来自于 ，对于绿色植物来说，则来自于 。细胞呼吸细胞呼吸光合作用和细胞呼吸思考讨论思考讨论1.据图填写ATP的化学组成(1)写出数字代表的含义： ； ； ； ； ； 。(2)ATP与ADP相互转化的关系式为： 。腺嘌呤核糖磷酸基团高能磷酸键腺苷ADP2.下图为ATP的结构简图，请分析：(1)图中A表示 ，P代表 。腺嘌呤磷酸基团提示(2)图示b、c、d所示化学键是否相同？其中最易断裂和重建的是哪一个？提示提示图示b为普通磷酸键，c、d为高能磷酸键，其中d处的键最易断裂和重建。(3)图示框e的名称是什么？提示提示图示框e为腺嘌呤核糖核苷酸，它是构成RNA的基本单位之一。(4)催化d断裂的酶与催化d生成的酶 (填“是”或“不是”)同一种酶，高等植物细胞内ATP在 等部位生成。不是叶绿体的类囊体膜、细胞溶胶和线粒体3.据图归纳梳理细胞内常见的产生与消耗ATP的生理过程转化场所常见的生理过程细胞膜消耗ATP： 、胞吞、胞吐细胞溶胶产生ATP：细胞呼吸第 阶段消耗ATP：一些需能反应叶绿体产生ATP： 反应消耗ATP： 反应以及自身DNA的复制和转录、蛋白质的合成等主动转运一光碳线粒体产生ATP：需氧呼吸第 阶段消耗ATP：自身DNA的复制和转录、蛋白质的合成等核糖体消耗ATP：蛋白质的合成细胞核消耗ATP：DNA的复制、转录等二、三题型一题型一ATP的化学组成和特点的化学组成和特点1.(2017余姚中学开学考)下列关于ATP的叙述，错误的是A.ATP是细胞中的“能量通货”B.ATP在细胞中容易再生C.ATP分子含有3个高能磷酸键D.ATP分子中含有腺嘌呤解析解析ATP分子中含有2个高能磷酸键，C错误。解题探究答案解析2.如图为ATP的结构示意图，下列相关叙述中，正确的是A.图中也是构成DNA和RNA的五碳糖B.图中指的是高能磷酸键，在ATP分子中共有3个C.图中是mRNA与质粒共有碱基之一D.图中是构成DNA的基本组成单位之一答案解析解析解析由图中信息可知，依次是核糖、高能磷酸键、腺嘌呤、腺嘌呤核糖核苷酸。DNA分子中不含核糖，A错误；ATP分子中有3个磷酸键，但高能磷酸键只有2个，B错误；质粒为环状DNA分子，DNA与RNA共有的碱基有腺嘌呤、鸟嘌呤和胞嘧啶，C正确；腺嘌呤核糖核苷酸是构成RNA的基本组成单位之一，D错误。归纳提升归纳提升辨析辨析“A”含义的小技巧含义的小技巧ATP与DNA、RNA、核苷酸的结构中都含有“A”，在不同物质中表示的含义差别较大，结合下图作简要分析：(1)ATP中的A为腺苷，由腺嘌呤和核糖组成。(2)DNA中的A为腺嘌呤脱氧核苷酸，由一分子腺嘌呤、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成。(3)RNA中的A为腺嘌呤核糖核苷酸，由一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸组成。(4)核苷酸中的A为腺嘌呤。题型二题型二ATP与与ADP的相互转化的相互转化3.如图为细胞中ATP与ADP相互转化示意图，下列相关叙述中正确的是A.过程不能发生在线粒体中B.过程不能发生在叶绿体中C.过程所需的能量一定是来自有机物分解D.过程释放的能量来自高能磷酸键答案解析解析解析过程为ATP的合成，可以发生在线粒体和细胞溶胶中，也可以发生在叶绿体中，A错误；过程表示ATP水解释放能量，可以发生在光合作用碳反应过程中，场所为叶绿体基质，B错误；过程所需要的能量可以来自光能，C错误；过程释放的能量来自ATP中的高能磷酸键，D正确。答案解析4.有关右图的叙述，不正确的是A.ADP被释放后，蛋白质还能结合ATPB.与图中蛋白质具有相同功能的物质， 有些不能与双缩脲试剂发生紫色反应C.图中的能量可用于细胞内的需要能量 的生命活动D.该蛋白质也可结合ADP和Pi合成ATP解析解析据图分析，该过程为ATP的水解，需要的蛋白质为ATP水解酶，化学反应前后酶数量和化学性质不变，A正确；图中为ATP水解酶，酶具有催化作用，与图中蛋白质具有相同功能的物质，大多数是蛋白质，少数是RNA，RNA类的酶不能与双缩脲试剂发生紫色反应，B正确；ATP中的能量释放出来用于各项生命活动，C正确；酶具有专一性，ADP和Pi合成ATP，需要ATP合成酶，而图中为ATP水解酶，D错误。物质出入细胞的方式考点二1.扩散和渗透扩散和渗透知识梳理(1)扩散含义：分子或离子从 处向 处运动的现象结果：物质分子分布 ，直到平衡高浓度低浓度均匀(2)渗透含义：水分子通过 的扩散方向：从水分子数 的一侧进入水分子数 的 一侧膜相对较多相对较少2.动植物细胞的吸水和失水动植物细胞的吸水和失水(1)动物细胞的吸水和失水(以哺乳动物成熟红细胞为例)项目吸水水分子进出平衡失水条件外界溶液浓度 细胞内液浓度外界溶液浓度 细胞内液浓度外界溶液浓度_细胞内液浓度现象细胞_细胞形态基本不变细胞_图示小于等于大于膨胀甚至胀破皱缩(2)植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例)项目吸水水分子进出平衡失水条件外界溶液浓度 细胞液浓度外界溶液浓度_细胞液浓度外界溶液浓度_细胞液浓度现象细胞形态 、稍有增大或_ 的复原细胞形态基本不变细胞发生_小于等于大于基本不变发生质壁分离后质壁分离3.物质出入细胞的方式物质出入细胞的方式高低载体蛋白能量低高能量和载体蛋白流动性能量思考讨论思考讨论1.利用渗透装置图分析渗透现象(1)若S1溶液浓度大于S2，则单位时间内由S2S1的水分子数 S1S2，外观上表现为S1液面上升；若S1溶液浓度 S2，则情况相反，外观上表现为S1液面下降。(2)在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差h，则S1溶液浓度仍大于S2。因为液面高的一侧形成的压强，会 溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。多于小于阻止2.如图甲是一个典型的渗透装置，图乙是一个成熟的植物细胞，请完成下列填空：(1)的名称是 ，具有的特点： (即水分子和溶解在水里的物质均能通过)，伸缩性 。 指的是原生质层(质膜及其以内部分)， 包括 ，细胞质， ；其特点是伸缩性大，相当于半透膜。细胞壁全透性小细胞膜液泡膜(2)图乙中，与图甲中a相对应的为 ，与b相对应的为 原生质层，与c相对应的是“ ”。(3)当 时，细胞失水，发生 现象。当 时，细胞吸水，失水的细胞发生_ 现象。细胞液外界溶液外界溶液浓度细胞液浓度质壁分离外界溶液浓度细胞液浓度质壁分离复原3.结合实例判断下列物质的转运方式A.水B.O2、CO2C.红细胞吸收葡萄糖D.甘油、脂肪酸、性激素、乙醇等脂溶性物质进入细胞E.小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖F.无机盐、葡萄糖等逆浓度梯度进出细胞G.神经细胞静息状态下K外流和兴奋时Na内流H.人红细胞吸收K、排出NaI.胰岛细胞分泌胰岛素J.神经细胞分泌化学递质K.巨噬细胞吞噬抗原(1)以上属于扩散的是 。(2)以上属于易化扩散的是 。(3)以上属于主动转运的是 。(4)以上属于胞吞的是 ，属于胞吐的是 。A、B、DC、GE、F、HKI、J4.根据图示进一步确定物质跨膜转运的方式和影响因素(1)填写相关的跨膜转运方式及结构名称A： ；B： ；C： ；a： 。(2)填写以下有关跨膜转运方式的影响因素A： ；B： ；C： 。扩散易化扩散主动转运载体蛋白浓度差浓度差和载体蛋白载体蛋白和能量(3)观察图示，判断转运方式胞吐主动转运主动转运扩散易化扩散易化扩散重难突破1.不同因素对物质跨膜运输影响的曲线模型不同因素对物质跨膜运输影响的曲线模型影响物质跨膜运输的因素有多种，最常见的有：内部因素载体的种类、数量；外部因素物质的浓度、影响细胞呼吸强度的因素(如氧气浓度、温度等)(1)物质浓度(在一定的范围内)(2)氧气浓度(3)温度2.有关物质出入细胞的有关物质出入细胞的9个个“不要漏掉不要漏掉”(1)需要载体蛋白协助的转运方式除主动转运外不要漏掉易化扩散。(2)消耗能量的转运方式除主动转运外不要漏掉胞吞和胞吐。(3)从高浓度到低浓度的转运方式除(简单)扩散外不要漏掉易化扩散，如神经纤维膜上的钠离子内流(易化扩散)。有些主动转运的物质也可以从高浓度到低浓度运输，如小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖。(4)影响易化扩散转运速率的因素除载体蛋白数量外不要漏掉浓度差。(5)与主动转运有关的细胞器除供能的线粒体外不要漏掉载体蛋白的合成场所核糖体。(6)转运速率与O2浓度无关的转运方式除(简单)扩散外不要漏掉易化扩散。(7)胞吞(吐)的大分子物质穿过细胞膜的层数为0，因为该过程是通过膜的融合将物质转入或转出细胞的。(8)RNA和蛋白质等大分子物质进出细胞核，是通过核孔，而不是通过胞吞、胞吐。(9)大分子颗粒通过胞吞、胞吐运输，不要漏掉某些小分子也可通过胞吞、胞吐进出细胞，如突触前膜通过胞吐释放神经递质(小分子有机物)。题型一扩散和渗透题型一扩散和渗透1.U形管中装有两种不同的溶液R及S，并被一半透性膜(X)隔开(如下图所示)。与S相比，R为低渗溶液(即浓度较低)。当图a中的U形管内溶液达到平衡时(参看图b)，关于U形管两侧溶液的高度及浓度对应正确的是A.右侧较高，两溶液等渗，即浓度相等B.右侧较高，且右侧为高渗，即浓度较高C.左侧较高，且右侧为低渗，即浓度较低D.两侧高度相等，且为等渗解题探究答案解析解析解析由于溶液S浓度高于溶液R，所以U形管内达到平衡时，右侧较高。此时两侧液面造成的压强差与两侧溶液的渗透压差对水分通过半透膜的作用相等，水分进出平衡。2.如图为渗透作用实验，开始时如图(一)，A代表清水，B、C代表蔗糖溶液，过一段时间后结果如图(二)，漏斗管内液面不再变化，H1、H2表示漏斗管内液面与清水的液面差，下列说法错误的是答案解析A.图(一)中B的浓度大于C的浓度B.图(二)中B的浓度等于C的浓度C.图(一)中A的水分子扩散到B的速度大于A的水分子扩散到C的速度D.图(二)中A的水分子扩散到C的速度等于C的水分子扩散到A的速度解析解析根据图(二)的结果可知，图(一)中B的浓度大于C的浓度，A正确；根据图(二)的结果(H1高于H2)可知，图(二)中B的浓度大于C的浓度，B错误；由于B的蔗糖溶液的浓度比C的蔗糖浓度高，所以图(一)中A的水分子扩散到B的速度大于A的水分子扩散到C的速度，C正确；图(二)中C的水柱不再上升，所以水分子由A进入C和水分子由C进入A是相等的，处于动态平衡，D正确。易错警示易错警示1.摩尔浓度摩尔浓度质量浓度质量浓度溶液浓度指摩尔浓度而非质量浓度，如10%葡萄糖溶液和10%蔗糖溶液的质量浓度相同，但摩尔浓度是10%蔗糖溶液的小，故水分子由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。2.渗透平衡渗透平衡浓度相等浓度相等达到渗透平衡时，半透膜两侧水分子移动达到动态平衡，此时膜两侧溶液的浓度未必相等，如透析袋内蔗糖溶液与透析袋外的清水可达渗透平衡，但浓度总不会相等。3.人工膜人工膜生物膜生物膜生物膜具有选择透性；人工膜具有半透性，物质能否通过取决于孔径大小。题型二动物细胞吸水和失水的过程及原因题型二动物细胞吸水和失水的过程及原因3.将红细胞转移至不同浓度(、)的三种盐溶液中，结果如图所示。这三种盐溶液的浓度大小关系是A. B.C. D.解析解析当外界溶液浓度大于红细胞内溶液浓度时，细胞失水皱缩；当外界溶液浓度小于红细胞内溶液浓度时，细胞吸水膨胀。根据图示可以判断，溶液的浓度最低，溶液的浓度最高，这三种盐溶液的浓度大小关系是。答案解析4.(2017浙江4月选考)将家兔红细胞置于不同浓度的溶液中，水分子的跨膜运输示意图如下(箭头方向表示水分子的进出，箭头粗细表示水分子进出的多少)。下列叙述正确的是A.一段时间后，甲细胞会发生质壁分离B.能发生渗透作用的是甲细胞和丙细胞C.光学显微镜下能观察到乙细胞有水分子的进出D.若将甲、乙和丙细胞同时分别置于蒸馏水中，甲细胞先破裂答案解析解析解析实验材料用的是家兔红细胞，动物细胞不存在细胞壁，不能发生质壁分离，故A错误；在光学显微镜下看不到水分子进出，故C错误；甲、乙、丙三者，都来自该家兔的红细胞，浓度应该相同，如果放入蒸馏水中应同时破裂，故D错误；渗透作用的条件之一是浓度差，故选B。题型三被动转运和主动转运题型三被动转运和主动转运5.(2017台州期末)离子泵是一种依赖ATP供能完成离子跨膜转运的载体蛋白。下列叙述错误的是A.离子通过离子泵的跨膜转运属于主动转运B.离子泵与被转运的离子结合后其形状会发生变化C.加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜转运离子的速率D.动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜转运离子的速率答案解析解析解析离子通过离子泵的跨膜转运需要载体蛋白和消耗能量，属于主动转运，A正确；离子泵与被转运的离子结合后其形状会发生变化，B正确；离子的跨膜转运需要载体蛋白，因此加入蛋白质变性剂会降低离子泵跨膜转运离子的速率，C错误；动物一氧化碳中毒会减少能量的供应，进而会降低离子泵跨膜转运离子的速率，D正确。6.如图曲线a、b表示物质跨(穿)膜转运的两种方式，下列表述正确的是A.脂溶性小分子物质不能通过方式a转运B.与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面C.方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关D.抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响答案解析解析解析据图分析，曲线a表示被转运分子的转运速率与浓度呈正比，符合扩散的特点。曲线b表示在被转运分子的浓度较低时，随着浓度提高，转运速率增加，浓度较大时出现饱和现象，符合易化扩散或主动转运的特点(受载体蛋白数量限制)。A项中，脂溶性小分子的跨膜转运方式是扩散；B项中，扩散与载体蛋白无关；D项中，抑制细胞呼吸，能量供应停止，会影响主动转运，但对扩散和易化扩散无影响。方法技巧方法技巧三种方法巧判物质转运方式三种方法巧判物质转运方式方法一：根据分子大小判断物质转运方式方法二：根据曲线判断物质转运方式(1)物质浓度有饱和点的曲线表示易化扩散或主动转运(如图甲)。(2)成正比关系的曲线表示扩散(如图乙)。(3)与细胞呼吸或O2浓度有关系的曲线表示主动转运(如图丙)。方法三：根据转运方向判断物质转运方式(1)一般情况下逆浓度梯度的跨膜转运方式是主动转运。(2)顺浓度梯度的跨膜转运方式是扩散或易化扩散。题型四胞吞和胞吐题型四胞吞和胞吐7.(2017绍兴期中)如图所示为细胞吸收大分子物质的“胞吞”和“胞吐”的过程。下列与此有关的叙述错误的是A.a过程与b过程均要以膜的流动性为基础才可能发生B.a过程要有细胞膜外表面识别和细胞内部供能才可能完成C.b过程中在细胞分泌的同时会有膜成分的更新D.b过程与a过程分别是细胞排泄废物和摄取养分的基本方式答案解析解析解析大分子物质“胞吞”和“胞吐”，即a和b过程，其间涉及膜的融合，体现了膜的流动性，A正确；a过程是胞吞作用，要有细胞膜外表面识别和细胞内部供能才可能完成，B正确；b过程是胞吐作用，如分泌蛋白的合成和分泌就是胞吐作用，其间有小泡和高尔基体膜、细胞膜的融合，同时会有膜成分的更新，C正确；被动转运和主动转运是细胞摄取养分和排泄废物的基本方式，胞吞和胞吐分别是细胞摄取、分泌大分子物质的方式，D错误。8.下列过程中，不属于胞吐作用的是A.效应B细胞分泌抗体到细胞外的过程B.mRNA从细胞核到细胞质的过程C.分泌蛋白从胰腺的腺泡细胞到胞外的过程D.突触小泡中的化学递质释放到突触间隙的过程解析解析胞吐是指大分子物质形成小泡转移到细胞膜，并与细胞膜融合，将大分子物质排出细胞的现象。A、C、D项皆属于胞吐作用；B项，mRNA从细胞核到细胞质是通过核孔，不形成小泡，不属于胞吐作用。答案解析活动：观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原考点三1.实验原理实验原理成熟的植物细胞构成渗透系统可发生 。实验解读渗透作用大于小于2.实验步骤实验步骤0.3 g/mL的蔗糖溶液紧贴细胞壁逐渐变小变深细胞壁逐渐分离逐渐胀大变浅逐渐贴近细胞壁清水3.现象与结论现象与结论4.质壁分离的原因质壁分离的原因5.表现表现宏观：坚挺_微观液泡：大_细胞液颜色：浅_质膜及其以内部分：与 分离萎蔫小深细胞壁思考讨论思考讨论1.为什么选用紫色洋葱鳞片叶的外表皮？紫色洋葱内表皮或根尖分生区的细胞能否作为该实验的材料？提示提示紫色洋葱鳞片叶外表皮具有紫色的大液泡，便于观察；根尖分生区的细胞无大液泡，不发生质壁分离，不能作为该实验的材料，紫色洋葱内表皮细胞虽有大液泡，但液泡内不含色素，不易观察，不宜作为该实验材料。2.选择试剂时，为什么选用0.3 g/mL的蔗糖溶液而不用0.5 g/mL的蔗糖溶液？提示提示使用浓度过高的蔗糖溶液(0.5 g/mL)观察质壁分离现象明显，但不能复原，因为溶液浓度过高会导致细胞过度失水而死亡。提示提示3.适宜浓度的KNO3溶液或尿素、甘油、乙二醇等能否作为该实验的试剂？为什么？盐酸、酒精、醋酸等可以吗？为什么？提示提示K和 可被细胞吸收，从而使细胞液浓度增大，所以细胞先发生质壁分离后又自动复原，不适于作为该实验的试剂(尿素、甘油、乙二醇等现象同上)。盐酸、酒精、醋酸能杀死细胞，不能作为质壁分离实验的试剂。提示4.该实验是否需要设置对照？试说明原因。提示提示不需要。质壁分离前后、质壁分离复原前后分别构成了自身对照。5.某同学观察到洋葱表皮细胞的质壁分离，但没有观察到质壁分离复原，试分析可能的原因。提示提示(1)外界溶液浓度过高，细胞过度失水而死亡。(2)质壁分离时间过长，质膜及其以内部分脱水变性。实验点拨植物细胞质壁分离及质壁分离复原的拓展应用植物细胞质壁分离及质壁分离复原的拓展应用1.判断成熟植物细胞是否是活细胞待测成熟植物细胞一定浓度的蔗糖溶液2.测定细胞液浓度范围待测成熟植物细胞一系列浓度梯度的蔗糖溶液细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的蔗糖溶液浓度之间3.比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度不同成熟植物细胞同一浓度的蔗糖溶液发生质壁分离所需时间越短，细胞液浓度越小，反之细胞液浓度越大4.鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)成熟植物细胞不同种类溶液题型一实验基础题型一实验基础1.(2015浙江10月选考)用质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液浸润紫色洋葱鳞片叶外表皮，在显微镜下观察到如图所示的结果。下列叙述错误的是A.表示细胞壁B.的体积比实验初期大C.处充满着蔗糖溶液D.的颜色比实验初期深解题探究答案解析解析解析图中显示紫色洋葱鳞片叶外表皮处于质壁分离状态中，为细胞壁，A正确；为质膜及其以内部分，由于渗透失水，体积比实验初期小，B错误；由于细胞壁不具选择透性，处充满蔗糖溶液，C正确；液泡中色素的浓度由于溶剂减少而变大，颜色加深，D正确。2.(2016浙江10月选考)下列关于“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”活动的叙述，正确的是A.制作洋葱表皮细胞装片需经解离、压片等操作才能将细胞分散B.从低倍镜换成高倍镜时，需转动光圈才能换上高倍物镜C.质壁分离过程中，水分子从胞内单向运动到胞外导致液泡变小D.质壁分离复原过程中，细胞吸水速度逐步减慢答案解析解析解析使用活细胞观察植物细胞的吸水和失水实验，无需将细胞进行解离和压片，A错误；换高倍镜只需转动转换器，B错误；质壁分离时水分子双向运动，失水大于吸水，导致液泡变小，C错误；质壁分离复原是因为细胞吸水，吸水过程中细胞液浓度与外界溶液的浓度差逐渐变小，所以细胞吸水速度逐渐减慢，D正确。题型二实验应用题型二实验应用3.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溶胶区域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解析解析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，A错误；第二次观察时已经通过引流法使紫色洋葱鳞片叶的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，B正确；吸水纸的主要作用是吸引蔗糖溶液(或清水)，使溶液浸润整个标本，C错误；第一次显微观察是为了获得实验前的现象，以便于和实验中的现象变化作对照，因此，不能省略，D错误。4.将某植物花冠切成大小和形状相同的细条，分为a、b、c、d、e和f组(每组的细条数相等)，取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度，结果如图所示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换，则A.实验后，a组液泡中的溶质浓度比b组的高B.浸泡导致f组细胞中液泡的失水量小于b组C.a组细胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b组D.使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.40.5 molL1之间答案解析解析解析A项，通过图示可以看出，a组和b组实验前长度/实验后长度的值都小于1，表明细胞吸水导致细条变长；由于a组实验前长度/实验后长度的值小于b组实验前长度/实验后长度的值，说明a组吸水较多，b组吸水较少，所以实验后a组液泡中的溶质浓度比b组的低。B项，分析柱状图可知，f组细胞失水，而b组细胞吸水，因此浸泡导致f组细胞中液泡的失水量大于b组。C项，水分进出细胞的方式是渗透，不消耗ATP。D项，根据柱状图可知，在浓度为0.4 molL1的蔗糖溶液中的c组细胞吸水，而在浓度为0.5 molL1的蔗糖溶液中的d组细胞失水，所以使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.40.5 molL1之间。模拟演练12345答案解析1.(2017湖州模拟)盐碱地中生活的某种植物，其细胞的液泡膜上有一种载体蛋白，能将细胞溶胶中的Na逆浓度梯度运入液泡，降低Na对细胞溶胶中酶的伤害。下列叙述错误的是A.Na进入液泡与葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式相同B.Na进入液泡的过程受土壤板结程度的影响C.该载体蛋白作用的结果不利于增强细胞的吸水能力D.该载体蛋白作用的结果有助于提高植物的耐盐性12345解析解析Na逆浓度梯度转运，同时要依赖载体蛋白，属于主动转运，葡萄糖进入小肠上皮细胞的转运方式也为主动转运，A正确；土壤板结会影响根系的呼吸，从而影响根细胞的能量供应，因此Na进入液泡的过程受土壤板结程度的影响，B正确；Na逆浓度梯度转运入液泡后，使细胞液的浓度升高，植物细胞吸水能力增强，C错误；细胞液浓度升高，吸水能力增强，则提高了植物的耐盐性，D正确。答案解析2.在下列几种化合物的化学组成中，“”中所对应的含义最接近的是A.和 B.和 C.和 D.和1234512345解析解析根据题意知，“”中所对应的含义分别为：腺苷一磷酸，腺嘌呤，DNA分子上的腺嘌呤脱氧核苷酸，RNA分子上的腺嘌呤核糖核苷酸，腺苷，腺苷。答案解析3.(2017温州模拟)在两个大小相同的萝卜上各挖一个大小相同的洞，洞内插入口径与洞口相同的玻璃管(如图)。甲玻璃管内注入3 mL清水，乙玻璃管内注入3 mL浓盐水。一段时间后，甲、乙玻璃管中液面的变动情况是A.甲升高，乙降低 B.甲降低，乙升高C.甲、乙均升高 D.甲、乙均降低解析解析甲中的清水低于细胞液浓度，细胞吸水，液面下降。乙中为浓盐水高于细胞液浓度，细胞失水，液面会上升。12345答案解析4.(2017浙江11月选考)下列物质出入细胞过程中，需消耗ATP的是A.甘油进入人体皮肤细胞B.葡萄糖通过易化扩散进入红细胞C.矿质离子逆浓度梯度转运至根细胞内D.质壁分离过程中水分子进出洋葱表皮细胞解析解析甘油通过扩散的方式出入细胞，A错误；易化扩散不消耗能量，B错误；矿物质离子逆浓度梯度转运至根细胞是主动转运，需要消耗能量，C正确；水分子出入细胞的方式为扩散，不需要消耗能量，D错误。123455.下图为研究渗透作用的实验装置，漏斗内外起始液面一致，渗透平衡时的液面差为h。下列有关分析正确的是12345答案解析A.若S1、S2分别是不同浓度的蔗糖溶液，渗透平衡时的液面差为h， S1的浓度大于S2的浓度B.若S1、S2分别是不同浓度的蔗糖溶液，渗透平衡时的液面差为h， S1浓度等于S2的浓度C.若S1、S2分别是不同浓度的KNO3溶液，且S1浓度大于S2的浓度， 渗透平衡时的液面差为h，大于0D.若S1、S2分别是不同浓度的KNO3溶液，且S1浓度等于S2的浓度， 渗透平衡时的液面差为h，小于01234512345解析解析漏斗内液面上升，则漏斗内溶液(S1)浓度大于漏斗外溶液(S2)浓度，渗透平衡时的液面差为h，因为液面高的一侧形成的静水压，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散，故两者浓度关系仍是S1S2；半透膜允许K、 通过，渗透平衡时液面差为0，S1的浓度等于S2的浓度。课时训练12345答案解析一、学考选择题一、学考选择题1.下列有关ATP的叙述，不正确的是A.细胞质和细胞核中都有ATP的分布B.ATP中的能量可以来源于光能，也可以转化为光能C.ATP中的“A”与构成RNA中的碱基“A”不是同一种物质D.代谢旺盛的细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡6789101112131415123456789101112131415解析解析细胞质和细胞核均需要消耗ATP，A项正确；光能可通过光反应过程合成ATP，ATP中的能量又可转化为光能，如生物的发光现象，B项正确；ATP中的“A”代表腺苷，RNA中的碱基“A”代表腺嘌呤，C项正确；代谢旺盛的细胞中，ATP与ADP的转化加快以满足代谢对能量的需求，此过程中两者含量保持动态平衡，D项错误。答案解析2.纯净的ATP呈白色粉末状，能溶于水，作为药品可以提供能量并改善患者的新陈代谢。ATP片剂可以口服，ATP注射液可供肌肉注射或静脉注射。ATP含量过高会对机体产生伤害，现在还很难界定是不是兴奋剂。下列是有关ATP的一些认识，其中正确的是A.细胞内ATP和ADP的相互转化为可逆反应B.ATP分子中只有高能磷酸键中含有能量C.细胞内ATP的含量处于动态平衡中，对构成生物体内部稳定的供能环境 具有重要意义D.ATP释放能量往往与某些放能反应相关联123456789101112131415123456789101112131415解析解析ATP与ADP相互转化的场所、酶、能量不同，因此该转化过程不可逆，A项错误。ATP分子含有两个高能磷酸键和一个普通化学键，这三个键都含有能量，只是普通化学键含有的能量少，B项错误。细胞内ATP含量很少，但与ADP的转化非常迅速，因此细胞内ATP的含量总处于动态平衡状态，C项正确。ATP释放能量往往与某些吸能反应相关联，D项错误。答案解析3.下列关于“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验的叙述，正确的是A.制作临时装片时需通过压片使细胞分散开B.低倍物镜转换成高倍物镜时应先把镜筒升起C.质壁分离过程中，有水分子运动到细胞内D.质壁分离复原过程中，液泡增大，紫色加深123456789101112131415123456789101112131415解析解析制作临时装片时，不需要压片，因为取的是洋葱鳞片叶外表皮细胞，类似于单层细胞，便于观察，A错误；使用显微镜时，若要将低倍物镜转换成高倍物镜，需要调节转换器、反光镜、光圈和细准焦螺旋等，调节粗准焦螺旋时，把镜筒升高，B错误；质壁分离过程中水分子的扩散是双向的，C正确；质壁分离复原的过程中，细胞吸水，液泡的体积增加，紫色逐渐变浅，D错误。答案解析4.下列生命活动不直接依赖于ATP的水解的是A.肌肉的收缩 B.消化道吸收钠离子C.蛋白质合成 D.O2进入红细胞解析解析肌肉的收缩依赖于ATP的水解提供能量，A错误；消化道吸收钠离子是主动转运，需要消耗ATP，B错误；蛋白质合成需要ATP，C错误；氧气进入红细胞是扩散，不需要消耗能量，D正确。123456789101112131415答案解析5.(2017台州质量评估)取同一植物组织制成若干临时装片(设各组织细胞液浓度相同)，滴加不同浓度的蔗糖溶液，显微镜下观察结果如下图所示。由图可知细胞所处的蔗糖溶液浓度最高的是解析解析渗透作用中，水分子的主要移动方向是从低浓度向高浓度方向移动。细胞失水越多，说明外界蔗糖溶液浓度越高。123456789101112131415答案解析6.半透膜对淀粉和葡萄糖的通透性不同(如图1)，预测图2实验结果(开始时漏斗内外液面相平)最可能是A.图甲中水柱a将持续上升 B.图甲中水柱a将保持不变C.图乙水柱b将先上升后保持不变 D.图乙水柱b将先上升后下降123456789101112131415123456789101112131415解析解析图甲中半透膜两侧是清水和淀粉溶液，存在浓度差，发生渗透作用，刚开始导致水柱a升高，到一定高度后，由于液面高度差的存在，导致水柱a不再升高，故A、B错误；图乙中半透膜两侧是清水和葡萄糖溶液，存在浓度差，也发生渗透作用，刚开始导致水柱b升高，由于葡萄糖也能透过半透膜，并且也要在半透膜两侧达到动态平衡，所以使水柱b又下降，故C错误、D正确。答案解析7.(2017绍兴适应性考试)如图是某种物质进入细胞的示意图，该过程可能是A.扩散 B.易化扩散C.主动转运 D.胞吞解析解析据图分析该转运方式需要载体蛋白，由高浓度到低浓度，所以属于易化扩散。123456789101112131415答案解析8.(2017浙江模拟)下列关于人体细胞物质转运的叙述，错误的是A.Na物质转运方式为主动转运B.易化扩散和主动转运过程中，载体蛋白的形状会发生改变C.胞吞、胞吐的对象可以是液体和固体，也可以是大分子和小分子D.主动转运是细胞最重要的吸收和排出物质的方式123456789101112131415123456789101112131415解析解析Na物质转运方式为主动转运或易化扩散，A错误；载体蛋白的化学本质是蛋白质，易化扩散和主动转运时，载体蛋白会发生形变，体现蛋白质的运输功能，B正确；被胞吞或胞吐的物质可以是固体也可以是液体，可以是生物大分子或小分子，C正确；细胞最重要的吸收和排出物质的方式是主动转运，D正确。答案解析9.在观察植物细胞的质壁分离和复原的过程中，某同学在视野中看到生活着的洋葱表皮细胞正处于如下图所示状态，a、b分别表示两处溶液的浓度，由此可以推测A.可能ab，植物细胞正在发生质壁分离复原B.可能ab，渗透系统保持动态平衡C.可能ab，植物细胞正在渗透失水D.上述三种情况都可能存在123456789101112131415123456789101112131415解析解析若此时a细胞液浓度b细胞外液浓度，则表明细胞吸收的水分比失去的水分多，从而表现为细胞渗透吸水，A有可能；若此时a细胞液浓度b细胞外液浓度，则表明细胞吸收的水分与失去的水分相当，渗透系统处于动态平衡状态，B有可能；若此时a细胞液浓度b细胞外液浓度，则表明细胞吸收的水分比失去的水分少，从而表现为细胞渗透失水，C有可能。答案解析二、加试选择题二、加试选择题10.萤火虫发光的原理如图。结合所学知识分析，下列说法正确的是123456789101112131415A.每个ATP有三个高能磷酸键B.低温环境中萤火虫发光会更亮C.激活荧光素是一个吸能反应D.萤火虫体内含有大量的ATP解析解析每个ATP分子都含有2个高能磷酸键，A错误；激活的荧光素分解产生光，需要荧光素酶催化，低温环境下，酶的活性降低，萤火虫发光会更暗，B错误；根据题干中“荧光素 激活的荧光素”可知，激活荧光素需要ATP供能，即激活荧光素是一个吸能反应，C正确；萤火虫体内含有少量的ATP，D错误。12345678910111213141511.植物的气孔是由两个保卫细胞围成的孔隙，它是植物与外界进行气体交换的门户，下图是科学家研究保卫细胞中蔗糖浓度和K浓度与气孔开闭调节关系的一项实验研究。下列分析错误的是123456789101112131415答案解析A.K通过保卫细胞细胞膜的方式是主动转运B.气孔的开闭是保卫细胞中细胞液渗透压改变引起的C.如果细胞中缺K，则气孔在一天中都不能张开D.蔗糖浓度在一天中的变化应与光合作用强度有关123456789101112131415解析解析K通过保卫细胞细胞膜的方式是主动转运，需要载体蛋白、消耗能量，A正确；据图中曲线分析，蔗糖浓度与K浓度大时，气孔开放程度大，而蔗糖浓度与K浓度小时，气孔开放程度也小，说明气孔的开闭是保卫细胞中细胞液渗透压改变造成的，B正确；曲线表明，在23时K浓度为0，但气孔开放程度不为0，故细胞中若缺K，气孔仍能张开，且K浓度低而蔗糖浓度高时，气孔开放程度较大，C错误；根据蔗糖浓度的变化曲线可判断，蔗糖浓度在一天中的变化应与光合作用强度有关，D正确。12345678910111213141512.下图表示与扩散、易化扩散和主动转运有关的图例及曲线。下列选项对应正确的是123456789101112131415答案解析A.肺泡上皮细胞吸收氧气B.红细胞吸收葡萄糖C.根尖细胞吸收矿质离子D.肌肉细胞吸收水123456789101112131415123456789101112131415解析解析表示三种跨膜转运方式，分别是扩散、易化扩散和主动转运，表示三种影响因素曲线，分别对应扩散、易化扩散或主动转运、主动转运。肺泡上皮细胞吸收氧气和肌肉细胞吸收水的方式均是扩散，都对应；红细胞吸收葡萄糖属于易化扩散，对应；根尖细胞吸收矿质离子属于主动转运，对应或。答案解析13.(2017绍兴诸暨中学高三上期中)下列有关物质跨膜运输的描述，正确的是A.抑制膜上载体蛋白的活性会阻碍细胞吸收氧气B.酵母菌细胞呼吸产生的二氧化碳排出细胞需要消耗ATPC.静息状态下神经细胞不再进行葡萄糖的跨膜转运D.质壁分离过程中水分子外流导致细胞内渗透压升高123456789101112131415123456789101112131415解析解析抑制膜上载体蛋白的活性会阻碍主动转运、易化扩散，而细胞吸收氧气属于扩散，A错误；二氧化碳进出细胞的方式为扩散，不需要消耗ATP，B错误；葡萄糖属于主要能源物质，在静息状态下神经细胞仍进行能量代谢，则此时有葡萄糖的跨膜转运，C错误；当外界溶液浓度高于细胞液浓度，细胞失水，发生质壁分离，则细胞液溶质微粒浓度升高，故渗透压升高，D正确。三、非选择题三、非选择题14.将浸润在质量浓度为0.3 g/mL蔗糖溶液中的紫色洋葱表皮制成装片，放在显微镜下观察，结果如图1。请据图回答下列问题：123456789101112131415答案解析(1)洋葱表皮细胞通过渗透作用失水，导致细胞发生质壁分离，原生质层在该过程中充当了 。以下结构或物质属于原生质层的是 (多选)。A.液泡膜 B.线粒体C.液泡色素 D.细胞核E.细胞壁123456789101112131415解析解析洋葱表皮细胞通过渗透作用失水，导致细胞发生质壁分离，原生质层在该过程中充当了半透膜，原生质层是指细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质。所以液泡膜、线粒体属于原生质层。半透膜AB(2)请在图2坐标系中绘出细胞吸水力随质壁分离程度变化曲线。123456789101112131415答案解析答案答案如图所示123456789101112131415解析解析随着细胞质壁分离程度越来越大，细胞液的浓度越来越大，细胞的吸水能力在逐渐增强。细胞吸水力随质壁分离程度变化曲线如图所示。(3)若将装片放在80 的条件下处理一段时间(装片中的溶液仍保持质量浓度为0.3 g/mL)后，放在显微镜下观察，在清晰地看到细胞结构后为了更准确判断A处颜色，应该如何操作显微镜？_ 。解析解析在显微镜下观察时，在清晰地看到细胞结构后为了更准确判断A处颜色，可以调节光圈、反光镜改变视野亮度。123456789101112131415答案解析调节光圈、 反光镜改变视野亮度15.(加试)某研究性学习小组利用荧光素荧光素酶生物发光法，测定人参愈伤组织中ATP的含量，以研究人参细胞能量代谢的特点。实验原理：荧光素在荧光素酶、ATP等物质参与下，进行反应发出荧光；用分光光度计可测定发光强度；当荧光素和荧光素酶都足量时，在一定范围内，ATP的含量与发光强度成正比。实验步骤：步骤一：ATP的提取：称取一定量的人参愈伤组织，研磨后沸水浴10 min，冷却至室温，离心，取上清液。步骤二：ATP的测定：吸取一定量的上清液，放入分光光度计反应室内，并注入适量的所需物质，在有氧等适宜条件下进行反应，记录发光强度并计算ATP含量。123456789101112131415答案解析请回答下列问题：(1)步骤一中的沸水浴处理，使酶的 被破坏而失活。解析解析沸水浴处理时，高温能够使酶分子空间结构被破坏，使酶的活性永久丧失。123456789101112131415空间结构答案解析(2)步骤二注入的物质中，属于反应物的是 ；分光光度计反应室内能量形式的转换是 。解析解析根据实验原理：荧光素在荧光素酶、ATP等物质参与下，进行反应发出荧光。所以步骤二注入的物质中，属于反应物的是荧光素，分光光度计反应室内能量形式的转换是化学能转换为光能(或热能)。123456789101112131415荧光素化学能转换为光能(或热能)(3)荧光素酶价格昂贵，为能准确测定出ATP的含量，又能节省酶的用量，学习小组探究了“测定ATP时所需荧光素酶溶液的最佳浓度”，实验结果如图。学习小组配制了1108 mol/L ATP标准液、70 mg/L荧光素溶液(过量)和_ 溶液进行实验。结果表明：图中 点所对应的荧光素酶浓度为最佳浓度。e、f、g点所对应的荧光素酶浓度不同，但发光强度相同，这是因为_ 。123456789101112131415答案解析浓度分别为0 mg/L、10 mg/L、20 mg/L、30 mg/L、40 mg/L、50 mg/L、60 mg/L的荧光素酶eATP全部水解(或ATP数量有限)123456789101112131415解析解析由图解的横坐标可知，实验中荧光素酶溶液浓度分别为0 mg/L、10 mg/L、20 mg/L、30 mg/L、40 mg/L、50 mg/L、60 mg/L；结果表明图中e、f、g点所对应的荧光素酶浓度不同，但发光强度相同，则达到e点所对应的荧光素酶浓度时，ATP已经全部水解，即使继续增加酶浓度，由于受ATP数量限制，发光强度也不再增加，因此e点所对应的荧光素酶浓度为最佳浓度。答案(4)ATP测定对食品卫生监控有重要意义。食品卫生检验人员利用上述生物发光法测定某熟食品样品中细菌的ATP总含量，测算出细菌的数量，从而判断食品污染程度。作出上述判断的理由是：每个细菌细胞中ATP的含量 。解析解析每个细菌细胞中ATP的含量大致相同且相对稳定，可以根据样品中细菌的ATP总含量，测算出细菌的数量。解析234567891011121314151大致相同