高考生物总复习教师用资料第三单元ATP与酶　物质出入细胞的方式

第三单元 ATP与酶物质出入细胞的方式知考纲明考情知识内容考试要求考情统计201811201842017112017420161020164201510细胞内的吸能反应和放能反应a第11题ATP的化学组成和特点aATP在能量代谢中的作用b第10题酶的发现过程a酶的本质、特性及其在细胞代谢中的作用b第23题第21题影响酶作用的因素c第7题第17题活动：探究酶的专一性c第18题活动：探究pH对过氧化氢酶的影响c第14题第33题扩散和渗透的过程b动、植物细胞吸水和失水的过程及原因b第17题第16题被动转运和主动转运b第12题第7题第15题胞吞和胞吐a活动：观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原b第17题第19题考点(一) ATP在能量代谢中的作用1吸能反应与放能反应(1)吸能反应：产物分子中的势能比反应物分子中的势能高。(2)放能反应：产物分子中的势能比反应物分子中的势能低。(3)最重要的吸能反应是光合作用，最重要的放能反应是细胞呼吸。2ATP的结构下图为ATP的分子简式，据图回答：(1)ATP的元素组成为C、H、O、N、P。(2)写出的中文名称：腺苷，高能磷酸键，磷酸基团，腺苷三磷酸。(3)若水解掉两个磷酸基团后的产物是RNA四种基本组成单位之一。(4)将彻底水解，其产物是腺嘌呤、核糖、磷酸。3ATP与ADP的相互转化ATP的合成ATP的水解反应式ADPPi能量 ATP所需酶ATP合成酶ATP水解酶能量来源光能(光合作用)，化学能(细胞呼吸)贮存于高能磷酸键中的能量能量去路贮存于形成的高能磷酸键中用于各项生命活动反应场所细胞溶胶、线粒体、叶绿体生物体的需能部位1细胞内产生与消耗ATP的生理过程转化场所常见的生理过程细胞膜消耗ATP：主动转运、胞吞、胞吐细胞溶胶产生ATP：细胞呼吸第一阶段消耗ATP：一些需能反应叶绿体产生ATP：光反应消耗ATP：碳反应和自身DNA复制、转录，蛋白质合成等线粒体产生ATP：需氧呼吸第二、三阶段消耗ATP：自身DNA复制、转录，蛋白质合成等核糖体消耗ATP：蛋白质的合成细胞核消耗ATP：DNA复制、转录等2.ATP产生速率与O2供给量之间的关系(1)A点表示在无氧条件下，细胞可进行厌氧呼吸分解有机物，产生少量ATP。(2)AB段表示随O2供应量增多，需氧呼吸明显加强，通过需氧呼吸分解有机物释放的能量增多，ATP的产生速率随之增加。(3)BC段表示O2供应量超过一定范围后，ATP的产生速率不再加快，此时的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。3理解ATP中能量的来源及去路1(2018浙江4月选考)ATP是细胞中的能量通货。下列叙述正确的是()AATP中的能量均来自细胞呼吸释放的能量BATPADP循环使得细胞储存了大量的ATPCATP水解形成ADP时释放能量和磷酸基团DATP分子中的2个高能磷酸键不易断裂水解解析：选CATP中的能量可以来自太阳能或有机物中的化学能；ATP在细胞内的含量很少；ATP水解时形成ADP，释放一个磷酸基团，同时释放能量；ATP分子中的2个高能磷酸键不稳定，易断裂水解释放能量。2如图为ATP的结构示意图，下列有关叙述错误的是()A基团是一种嘌呤，含有氮元素B基团是一种单糖，含有5个碳原子C基团、组成的物质是组成DNA的基本单位D图中的远离腺苷的高能磷酸键水解释放的能量可被生命活动利用解析：选CATP是由一分子腺嘌呤、一分子核糖、三分子磷酸依次相连形成的；磷酸基团之间以高能磷酸键连接。基团是腺嘌呤，是含氮碱基；基团是核糖，它是一种单糖，含有5个碳原子；基团、组成的物质是腺嘌呤核糖核苷酸，而不是腺嘌呤脱氧核苷酸；ATP中远离腺苷的高能磷酸键断裂释放的能量能被生命活动利用。3关于叶肉细胞在光照条件下产生ATP的描述，正确的是()A无氧条件下，光合作用是细胞内ATP的唯一来源B有氧条件下，线粒体、叶绿体和细胞溶胶中都能产生ATPC线粒体和叶绿体合成ATP都依赖氧D细胞质中消耗的ATP均可来源于线粒体和叶绿体解析：选B叶肉细胞在光照条件下，叶绿体可通过光反应产生ATP，在有氧条件下，细胞溶胶、线粒体可通过呼吸作用产生ATP；叶绿体内合成ATP不需要氧；叶绿体产生的ATP用于自身碳反应，不用于其他生命活动。1图示法识记ATP的组成2牢记ATP合成的“两大途径”与“三大场所”(1)两大途径：光反应、细胞呼吸。(2)三大场所：细胞溶胶、线粒体、叶绿体(原核生物可在“细胞膜”和“细胞溶胶”中产生ATP)。考点(二) 酶的本质、特性、作用及其影响因素1正确理解酶错误说法正确理解产生场所具有分泌功能的细胞才能产生活细胞(不考虑哺乳动物成熟红细胞等)化学本质蛋白质有机物(大多数为蛋白质，少数为RNA)作用场所只在细胞内起催化作用可在细胞内、细胞外、体外发挥作用温度影响低温和高温均使酶变性失活低温只抑制酶的活性，不会使酶变性失活作用酶具有调节、催化等多种功能酶只具有催化作用来源有的可来源于食物等酶只在生物体内合成2酶是生物催化剂催化机理：酶与底物结合，形成酶底物复合物，然后复合物会发生形状变化使底物变成产物，并从复合物上脱落，同时酶分子恢复原状。3酶的作用、特性及其影响因素(1)酶的高效性曲线图中a表示加入酶时生成物浓度曲线，b表示加入无机催化剂时的曲线，c表示未加催化剂时的曲线由曲线可知：酶比无机催化剂的催化效率更高；酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的平衡点。因此，酶不能(填“能”或“不能”)改变最终生成物的量(2)酶的专一性曲线在A反应物中加入酶A，反应速率较未加酶时明显加快，说明酶A能催化该反应在A反应物中加入酶B，反应速率和未加酶时相同，说明酶B不能催化该反应(3)影响酶活性的曲线分析图A、B可知，在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低，酶活性都会明显降低分析图A、B中曲线的起点和终点，它们形成的原因是：过酸、过碱、高温都会使酶失去活性，而低温只是使酶的活性降低。前者都会使酶的空间结构遭到破坏，而后者并未破坏酶的分子结构和空间结构分析图C中的曲线，反应溶液中pH的变化不会(填“会”或“不会”)影响酶作用的最适温度拓展：若将图A中的横坐标改为底物浓度或酶浓度，请在下面的坐标系中绘出反应速率的变化曲线。答案：1掌握分析酶促反应曲线的方法2关注酶与激素的异同点项目酶激素来源及作用场所活细胞产生；细胞内或细胞外专门的内分泌腺或特定部位细胞产生；细胞外发挥作用化学本质绝大多数是蛋白质，少数是RNA固醇类、多肽、蛋白质、氨基酸衍生物、脂质等生物功能催化作用调节作用共性在生物体内均属于高效能物质，即含量少、作用大、生物代谢不可缺少1下列关于酶的性质的叙述，错误的是()A一旦离开活细胞，酶就失去催化能力B酶的催化效率很高，但受温度和酸碱度的影响C化学反应前后，酶的化学性质和数量保持不变D酶与双缩脲试剂不一定发生紫色反应解析：选A在适宜的条件下，酶离开活细胞也具有催化作用，如动物体内的消化酶；绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应。2(2018浙江11月选考)酶是生物催化剂，其作用受pH等因素的影响。下列叙述错误的是()A酶分子有一定的形状，其形状与底物的结合无关B绝大多数酶是蛋白质，其作用的强弱可用酶活性表示C麦芽糖酶能催化麦芽糖的水解，不能催化蔗糖的水解D将胃蛋白酶加入到pH 10的溶液中，其空间结构会改变解析：选A酶分子有一定的形状，恰好能和底物分子结合；绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA，其作用的强弱可用酶活性表示；酶具有专一性，一种酶只能催化一种底物或少数几种相似底物的反应，因此麦芽糖酶能催化麦芽糖的水解，不能催化蔗糖的水解；胃蛋白酶的最适pH约为1.8，将其加入到pH 10的溶液中，胃蛋白酶的空间结构会改变，使酶变性失活。3图甲是过氧化氢酶活性受pH影响的曲线，图乙表示在最适温度下，pHb时H2O2分解产生的O2量(m)随时间的变化曲线。若该酶促反应过程中改变某一初始条件，以下改变正确的是()ApHa时，e点下移，d点左移BpHc时，e点为0C温度降低时，e点不移动，d点右移DH2O2量增加时，e点不移动，d点左移解析：选CO2的最大释放量只与H2O2的量有关，与酶的活性无关。与pHb时相比，pHa时酶的活性下降，e点不变，d点右移；H2O2不稳定，在pHc时过氧化氢酶失活，但H2O2仍能分解；温度降低时酶的活性降低，e点不变，但H2O2完全分解所用的时间延长，d点右移；增加H2O2量，e点上移，d点右移。4某一不可逆化学反应(SPW)在无酶和有酶催化时均可以进行。当该反应在无酶条件下进行到时间t时，向反应液中加入催化该反应的酶，据图回答问题：(1)图中能正确表示加酶后反应物浓度随反应时间变化趋势的曲线是_。(2)丁曲线后来变化趋势变缓的原因是由于酶的活性降低了吗？_。(3)若将纵坐标改为生成物的量，其曲线变化趋势会改变吗？_。(4)若在t时加入无机催化剂，反应物(S)的浓度达到0的时间点和丁曲线表示的时间点相同吗？_。解析：如图横坐标是时间，纵坐标是反应物浓度，所以曲线的下降快慢(斜率)表示反应速率，加酶比不加催化剂或加无机催化剂时，反应速率都要大，曲线下降更快。答案：(1)丁(2)不是。因为随着反应物浓度的降低，反应速率逐渐减慢，但酶的活性保持不变(3)会改变。其应该先呈快速增长，然后缓慢增长，最后达到相对稳定(4)不同。时间点要比丁曲线表示的时间点长。因为无机催化剂的催化效率低于酶的催化效率考点(三) 探究酶的专一性(活动) 1实验原理淀粉和蔗糖都是非还原糖。它们在酶的催化作用下都能水解生成还原糖(麦芽糖、葡萄糖、果糖)。还原糖能够与本尼迪特试剂发生反应，生成红黄色沉淀。2活动方案(1)方案一：用同一种酶催化两种不同底物。用淀粉酶分别作用于淀粉和蔗糖后，再用本尼迪特试剂鉴定，根据是否有红黄色沉淀生成来判断淀粉酶是否对二者都有催化作用，从而探究酶的专一性。(2)方案二：用两种不同的酶催化同一种底物。分别用淀粉酶和蔗糖酶作用于淀粉后，再用本尼迪特试剂鉴定，根据是否有红黄色沉淀生成来判断哪一种酶将淀粉催化水解为还原糖，从而探究酶的专一性。3步骤与结果试管1号2号3号4号5号6号1%淀粉溶液3332%蔗糖溶液333新鲜唾液11蔗糖酶溶液11温度处理37 恒温水浴保温15 min本尼迪特试剂222222水浴加热沸水浴23 min实验结果不出现红黄色沉淀不出现红黄色沉淀出现红黄色沉淀不出现红黄色沉淀不出现红黄色沉淀出现红黄色沉淀注：表中“”表示不加，数据单位mL。4结果分析(1)试管1、3、5号相互对照，说明淀粉酶将淀粉催化水解，而蔗糖酶不能；试管2、4、6号相互对照，说明蔗糖酶将蔗糖催化水解，而淀粉酶不能。从而说明一种底物的反应只能被一种酶来催化。(2)试管1、3、4号相互对照，说明淀粉酶只能催化淀粉水解，而不能催化蔗糖水解；试管2、5、6号相互对照，说明蔗糖酶只能催化蔗糖水解，而不能催化淀粉水解。从而说明一种酶只能催化一种底物的反应。酶特性实验探究中的变量分析及实验设计项目实验变量分析设计注意点酶的高效性自变量不同的催化剂需用酶与无机催化剂作比较因变量底物的分解速率或产物的生成速率无关变量试剂量、反应温度、pH等酶的专一性自变量不同底物或不同酶液底物用淀粉和蔗糖时不能用碘碘化钾检验因变量底物是否被分解或有无产物生成无关变量试剂量、反应温度、pH等酶的温和性温度自变量一系列温度梯度(至少三组)底物不宜用过氧化氢，酶与底物相遇前要处于相应温度下，不能用本尼迪特试剂检验因变量底物的分解速率或剩余量(产物的生成速率或产生量)无关变量底物浓度、试剂量、酶浓度、pH等pH自变量一系列pH梯度(至少三组)酶与底物相遇前要处于相应pH下因变量底物的分解速率或剩余量(产物的生成速率或产生量)无关变量底物浓度、试剂量、酶浓度、温度等1(2017浙江11月选考，有改动)为验证酶的特性，进行了实验，基本过程如下表所示(单位：mL)。试管号123456本尼迪特试剂2222221%淀粉溶液3332%蔗糖溶液333稀释的人新鲜唾液11蔗糖酶溶液11据此分析，下列叙述正确的是()A试管1和2的作用是检测淀粉和蔗糖中是否含有还原糖B试管36需在沸水浴中保温23 min以利于酶的催化作用C试管3和6的实验结果说明酶的作用具有专一性D若试管5中出现阳性反应说明蔗糖酶也能分解淀粉解析：选A试管1和2作为对照组，是为了检测淀粉和蔗糖中是否含有能与本尼迪特试剂反应的还原糖；在沸水浴中保温23 min是为了使本尼迪特试剂与还原糖进行反应，且沸水浴时酶已失活；试管3和4对比或试管5和6对比说明酶具有专一性；试管5中出现阳性反应还需与对照组1进行对照，若试管1也出现阳性反应，可能是实验误差导致。2(2019“超级全能生”联考)下表所示为探究酶的专一性实验，相关叙述正确的是()试管本尼迪特试剂(mL)1%淀粉溶液(mL)蔗糖酶溶液(mL)新鲜唾液(mL)实验结果12312231A.本实验的自变量是底物的不同B向1%淀粉溶液中加入适量氯化钠可提高实验效果C试管1最后出现红黄色说明淀粉被水解成了麦芽糖D试管2出现轻度阳性反应说明淀粉能被蔗糖酶水解解析：选B本实验的自变量是不同的酶。向1%淀粉溶液中加入适量氯化钠一方面可以防止淀粉回生，并且氯离子还能提高唾液淀粉酶的活性。试管1最后出现红黄色说明淀粉被水解，生成了可溶性还原糖，但不能确定是麦芽糖。试管2出现轻度阳性反应，最可能的是实验使用的淀粉溶液中混有还原糖，有杂质。3请选择下列所给的实验材料和用具，设计简单实验方案来验证酶具有专一性。实验材料与用具：适宜浓度的唾液淀粉酶溶液，适宜浓度的蔗糖酶溶液，质量分数为2%的蔗糖溶液，质量分数为1%的淀粉溶液，本尼迪特试剂，试管，37 恒温水浴锅，沸水浴锅等。(1)若“”代表加入适量的溶液，“”代表不加溶液，甲、乙、丙等代表试管标号，请用这些符号完成下表实验设计：溶液试管蔗糖溶液淀粉溶液唾液淀粉酶溶液蔗糖酶溶液本尼迪特试剂甲乙(2)实验步骤：分组编号：_；对照处理：_；观察现象并记录：_。(3)你所设计的实验自变量是_，观测指标是_。(4)在上述实验中，如果仅将37 恒温水浴锅的温度调到20 ，而在其他条件不变的情况下重新做上述实验，出现红黄色的试管中的颜色会比37 时的浅，其原因是_。解析：要验证酶的专一性，有2种实验方案：用两种不同酶催化同一种底物；用同一种酶催化两种不同底物。在不同方案中实验变量不一样，实验步骤也不一样。答案：(1)答案不唯一，合理即可，如：溶液试管蔗糖溶液淀粉溶液唾液淀粉酶溶液蔗糖酶溶液本尼迪特试剂甲乙以下只提供与(1)实例内容相符的实验步骤，其他答案与(1)内容相符均可。(2)取两支试管编号为甲、乙，各加入2 mL蔗糖溶液在甲试管中加入1 mL唾液淀粉酶溶液，在乙试管中加入1 mL蔗糖酶溶液，混合均匀，放在37 恒温水浴中保温几分钟取出试管，甲、乙各加入2 mL的本尼迪特试剂，振荡均匀，放在沸水浴中加热23 min，观察实验现象并记录结果(3)酶的种类是否出现红黄色沉淀(4)20 低于酶的最适温度，酶活性低，水解产生的还原糖少归纳识记具有专一性的六类物质(1)酶：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。如限制性核酸内切酶能识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。(2)载体蛋白：某些物质通过细胞膜时需要载体协助，不同物质所需载体不同，载体的专一性是细胞膜选择透性的基础。(3)激素：激素特异性地作用于靶细胞、靶器官，其原因在于它的靶细胞膜或胞内存在与该激素特异性结合的受体。(4)tRNA：每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。(5)抗体：一种抗体只能与相应的抗原发生特异性结合。(6)受体：细胞的质膜上或细胞内存在的能与特定化学信号分子结合的蛋白质。如激素、递质和抗原受体。考点(四) 探究pH对酶活性的影响(活动)1实验原理(1)反应式：2H2O22H2OO2。(2)pH影响酶的活性，从而影响氧气的生成量，可用倒置量筒中的气体量来测量。2实验主要步骤(1)制备含过氧化氢酶的滤纸片。(2)将反应小室与气体收集装置相连。(3)使含酶滤纸片与H2O2溶液接触反应，收集气体。(4)在不同pH下重复实验并记录。3结果与分析在不同pH下，相同时间内气体释放量不一样，在pH为7时释放的气体最多，说明过氧化氢酶的最适pH范围在7左右。特别提醒关于酶活性实验的三点说明进行本实验时，应将底物溶液调节pH后再与酶溶液混合，不可将酶溶液和底物混合后再调节pH，以免调节pH前酶已发挥作用。实验中所设置的溶液pH应有一定的梯度，以便从实验结果中发现pH对酶活性的影响规律。所有的实验中都要严格保证干净，不应该有上一次反应后的剩余溶液；每次实验完后，应充分冲洗，然后用相应的缓冲液再冲洗一遍。1(2019温州模拟)将一个土豆(含有过氧化氢酶)切成大小和厚薄相同的若干片，放入盛有一定体积和浓度的H2O2溶液的针筒中(如图所示)，若土豆片为4片时，在温度为35 的条件下，每隔5分钟收集一次数据，根据数据绘制出如图曲线甲。利用同样的实验装置，改变某条件后，收集数据可绘制出曲线乙，则改变的这种条件是()A降低H2O2溶液的浓度B增加土豆片的数量C将温度提高到80 D将针筒换成更大容积的解析：选A降低H2O2溶液的浓度，产生的气体量减少；增加土豆片的数量相当于增加了酶浓度，气体产生速率加快，但产生的气体量不变；将温度提高到80 会使酶失活；增大容积对气体的产生没有影响。2在25 、不同pH条件下，用人体的胃蛋白酶和胰蛋白酶分别催化蛋白质水解的实验结果如图，下列有关叙述正确的是()A向pH为6的反应容器中滴加盐酸后，胃蛋白酶的活性会升高B两种酶混合使用的催化效率大于两种酶单独作用的效果C两种酶的最适pH范围的宽窄不同D升高温度两种酶的最适pH都会增大解析：选C由图中信息分析，胃蛋白酶在pH为6的环境中活性丧失，再降低pH活性也不会升高。由于两种酶的最适pH不同，两种酶混合使用的pH不好确定。不同酶的特性不同，最适pH范围的宽窄不同。改变温度条件可能影响酶的活性，但不改变其最适pH，因为一种特定酶的最适pH是确定的。3某同学欲通过如下图所示的装置进行探究影响酶促反应速率的因素的实验，下列分析错误的是()A滤纸片上需附有过氧化氢酶B酶促反应时间可用t3t2来表示C可通过设置不同pH的过氧化氢溶液来探究pH对酶活性的影响D为了提高实验的准确性，每个烧杯中需放多个滤纸片解析：选B附有过氧化氢酶的滤纸片一经接触过氧化氢溶液的液面，即开始催化反应，下降是因为其密度比溶液大，到达烧杯底部反应一段时间又上浮，是因为有气体生成。整个过程中滤纸片上的酶一直存在，反应会一直进行，直到底物耗尽，也就是说滤纸片浮在液面上时反应还在继续，故该酶促反应时间无法计算。考点(五) 扩散与渗透1扩散与渗透(1)扩散概念：分子或离子从高浓度处向低浓度处运动的现象。结果：使物质分子分布均匀，直到平衡。(2)渗透概念：水分子通过膜的扩散。方向：水分子从其分子数相对较多的一侧进入水分子数相对较少的一侧。2渗透作用的发生渗透系统的组成如图所示：(1)若S1溶液浓度大于S2，则单位时间内由S2S1的水分子数多于S1S2，外观上表现为S1液面上升；若S1溶液浓度小于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，若存在如上图所示的液面差h，则S1溶液浓度大于(填“大于”“等于”或“小于”)S2。3验证渗透作用发生的条件(1)具有半透膜(2)具有浓度差4动植物细胞的渗透吸水和失水(1)动物细胞(2)成熟植物细胞的吸水和失水当外界溶液浓度细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象。当外界溶液浓度细胞液浓度时，细胞吸水，失水的细胞发生质壁分离复原现象。1(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：选C甘油进入细胞、水分子进出细胞及易化扩散都是被动转运，不消耗ATP。2(2018浙江4月选考)在观察某植物细胞的质壁分离及质壁分离复原实验中，依次观察到的结果示意图如下，其中、指细胞结构。下列叙述正确的是()A甲状态时不存在水分子跨膜运输进出细胞的现象B甲乙变化的原因之一是结构的伸缩性比的要大C乙丙的变化是由于外界溶液浓度小于细胞液浓度所致D细胞发生渗透作用至丙状态，一段时间后该细胞会破裂解析：选C甲维持细胞正常形态，进入细胞的水分子和从细胞出去的水分子一样多，处于动态平衡状态；甲乙发生了渗透失水，细胞质壁分离，原因之一是结构(细胞壁)的伸缩性比结构(细胞膜)的要小；乙丙发生了渗透吸水，此时外界溶液浓度比细胞液浓度小；植物细胞渗透吸水只会膨胀不会破裂。3如图为研究渗透作用的实验装置，请回答下列问题：(1)漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液，漏斗内外起始液面一致。渗透平衡时的液面差为h，此时S1和S2浓度大小关系为_。(2)图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的_，两者在物质透过功能上的差异是_。(3)为进一步探究两种膜的特性，某兴趣小组做了以下实验。实验材料：紫色洋葱。实验器具：如图所示的渗透装置(不含溶液)，光学显微镜，载玻片，盖玻片，镊子，刀片，吸水纸，擦镜纸，滴管，记号笔等。实验试剂：蒸馏水，0.3 g/mL的蔗糖溶液和与其等渗的KNO3溶液。部分实验步骤和结果如下：选两套渗透装置，标上代号X和Y。在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水，分别在装置X和Y的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和KNO3溶液，均调节漏斗内外液面高度一致。渗透平衡时出现液面差的装置是_(填代号)。选两片洁净的载玻片，_，在载玻片中央分别滴加_，制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片并分别观察装片中细胞的初始状态。观察临时装片中浸润在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞发生的变化，两者都能出现的现象是_。(4)上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是_。解析：(1)由于渗透平衡后漏斗内液面高，再结合液体压强原理，说明此时S1的浓度高；(2)成熟植物细胞的原生质层具有选择透性，相当于一层半透膜；但原生质层具有选择透性，可主动转运细胞需要吸收或排出的物质，而半透膜不具有生物活性；(3)蔗糖不能透过半透膜，而KNO3可透过半透膜，故两者达到动态平衡时，装蔗糖溶液的实验组的漏斗内外出现液面差。实验分组应注意编号并标注，制作植物细胞临时装片时在载玻片上先滴一滴蒸馏水，可保持细胞的活性，并有利于材料展开。成熟的植物细胞处于不同种类的高浓度的外界溶液中时都会因渗透失水而发生质壁分离现象。(4)由于KNO3可被植物细胞吸收，而蔗糖不会被细胞吸收，因此一段时间后，KNO3实验组的细胞液因浓度升高而吸水，发生质壁分离自动复原现象。答案：(1)S1S2(2)原生质层原生质层能主动转运有关物质而半透膜不能(3)X标号蒸馏水质壁分离(4)KNO3溶液中的细胞质壁分离后会自动复原1掌握探究物质能否通过半透膜的方法(以碘碘化钾溶液和淀粉为例)烧杯内盛淀粉溶液漏斗内盛碘碘化钾溶液结论变蓝不变蓝碘碘化钾能通过半透膜，而淀粉不能不变蓝变蓝淀粉能通过半透膜，而碘碘化钾不能变蓝变蓝淀粉和碘碘化钾都能通过半透膜不变蓝不变蓝淀粉和碘碘化钾都不能通过半透膜2.学会对常见渗透装置图分析(1)若S1溶液浓度大于S2，则单位时间内由S2S1的水分子数多于S1S2，外观上表现为S1液面上升；若S1溶液浓度小于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，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。考点(六) 物质出入细胞的方式及影响因素1物质出入细胞方式的比较2据图判断物质跨膜转运的方式(1)将图中标号与物质转运方式及特点连线(2)特点(在横线上填图中字母)需要载体蛋白的是b、c，不需要载体蛋白的是a。消耗ATP的是b，不消耗ATP的是a、c。3据表探究胞吞与胞吐胞吞胞吐发生细胞摄取或排出大分子和颗粒物质的方式原理生物膜的流动性特点物质通过小泡转移，需要消耗ATP，不需要载体蛋白，需要受体蛋白方向细胞外细胞内细胞内细胞外实例变形虫吞食食物颗粒，白细胞吞噬病菌等胰岛B细胞分泌胰岛素4据坐标曲线判断物质跨膜转运的方式(1)物质浓度(2)氧气浓度1明确离子、小分子物质转运方式运输方式被动转运主动转运扩散易化扩散运输方向高浓度低浓度高浓度低浓度一般为低浓度高浓度运输特点不需要载体蛋白和能量需要载体蛋白、不需要能量需要载体蛋白和能量图示动力浓度差浓度差能量(由ATP直接提供)实例水、气体、脂溶性物质红细胞吸收葡萄糖海水鱼的鳃将体内的盐排到海水中是逆浓度梯度进行的2.掌握判断物质转运方式的方法(1)根据分子大小判断(2)根据曲线图示判断有饱和点的曲线表示易化扩散或主动转运(如图甲)。成正比关系的曲线表示扩散(如图乙)。与细胞呼吸或O2浓度有关系的曲线表示主动转运(如图丙)。(3)根据转运方向判断一般情况下逆浓度梯度的跨膜转运方式是主动转运。顺浓度梯度的跨膜转运方式是扩散或易化扩散。1(2018浙江11月选考)下列关于物质出入细胞方式的叙述，错误的是()AO2和酒精以扩散方式进入细胞B胰蛋白酶以胞吐方式分泌到细胞外C细菌和病毒被巨噬细胞吞噬时须穿过质膜D红细胞在蒸馏水中会因渗透作用吸水而破裂解析：选CO2和酒精均是以扩散方式进入细胞；胰蛋白酶的化学本质是蛋白质，属于大分子物质，以胞吐方式分泌到细胞外；巨噬细胞吞噬细菌和病毒的方式是胞吞，无须穿过质膜；由于细胞内液浓度大于外界溶液浓度，因而红细胞在蒸馏水中发生渗透作用吸水，导致其破裂。2如图中曲线a、b表示物质跨膜转运(不包括胞吞和胞吐)的方式，下列表述错误的是()A只有在氧气存在时才会发生方式b所示的物质转运B质壁分离过程中，水分子通过方式a进出细胞C方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关Db转运方式能体现细胞膜的选择透性解析：选A由图可知，曲线a表示物质的转运速率与被转运分子的浓度成正比，因此曲线a表示扩散；曲线b表示在一定范围内物质的转运速率与被转运分子的浓度呈正相关，而超过一定的范围，物质的转运速率与被转运分子的浓度无关，因此曲线b表示主动转运或易化扩散；易化扩散不消耗能量，而主动转运亦可由厌氧呼吸供能；水分子通过扩散方式进出细胞；方式b的最大转运速率与载体蛋白的种类和数量有关；主动转运和易化扩散都需要载体蛋白，体现了细胞膜对物质进出细胞具有选择透性。关注物质出入细胞的八个易错点(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运输方式除扩散外不要漏掉易化扩散。(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通过核孔进出细胞核，而不是通过胞吞、胞吐。考点(七) 观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原(活动)1实验原理(1)成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用。(2)当细胞液浓度外界溶液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原。2实验流程特别提醒有关质壁分离及复原实验的四点说明将发生质壁分离的植物细胞置于低浓度的溶液或蒸馏水中植物细胞会发生质壁分离复原，但如果所用溶液为葡萄糖、KNO3、NaCl、尿素、乙二醇等，发生质壁分离后因细胞主动或被动吸收溶质而使细胞液浓度增大，植物细胞会吸水引起质壁分离后的自动复原。质壁分离过程中，外界溶液浓度大于细胞液浓度，质壁分离程度越大，植物细胞吸水能力越强；质壁分离复原过程中，外界溶液浓度小于细胞液浓度。质壁分离与质壁分离复原过程中水分子的移动是双向的，总趋势是单向的。本实验用显微镜观察了三次，第一次与第二次形成对照，第三次与第二次形成对照，该对照方法为自身对照。植物细胞质壁分离及质壁分离复原的四项拓展应用(1)判断成熟植物细胞是否是活细胞(2)测定细胞液浓度范围(3)比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度(4)鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)1(2019杭州名校联盟联考)如图是“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”活动中观察到的某个细胞，下列叙述正确的是()A图示状态的细胞水分进出保持动态平衡B如果B/A值越大，说明所滴加的蔗糖溶液浓度越大C图中B/A值越大，说明细胞质壁分离程度越高D同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，B/A值越小，则紫色越深解析：选D图示状态的细胞可能正在吸水，也可能正在失水，水分进出细胞不一定保持动态平衡。如果B/A值越大，说明细胞失水越少，细胞质壁分离程度越低，所滴加的蔗糖溶液浓度越小。如果B/A值越小，细胞失水越多，液泡紫色越深，细胞质壁分离程度越高。2将新鲜的萝卜切成一定的形状进行如下实验，据所学知识分析回答下列问题：(1)已知图中萝卜条外侧细胞的细胞壁较厚，伸缩性小，内侧细胞的细胞壁较薄，伸缩性较大，蔗糖溶液浓度为0.3 g/mL。一段时间后，放于清水中的萝卜条与放于蔗糖溶液中的萝卜条都发生了形态变化，其原因是A杯中萝卜细胞液的浓度_A杯中溶液的浓度，B杯中萝卜细胞液的浓度_B杯中溶液的浓度。(填“大于”或“小于”)(2)根据不同溶液中萝卜条的形状变化，可以判断溶液浓度的大小。若将形状相同大小一致的萝卜条分别放于A、B、C、D四种不同浓度的蔗糖溶液中，30 min后萝卜条的形状如表所示：由萝卜条的形状可以推知，蔗糖溶液的浓度由高到低依次为_。(3)以蔗糖溶液的浓度变化为横坐标，细胞长度的变化为纵坐标，在坐标中绘出两者关系的曲线图。解析：萝卜条不同侧的细胞的细胞壁厚薄不一致，因而其伸缩性有差异，故吸水或失水时会导致弯曲方向和程度上出现差异。另外依据弯曲方向和程度上的差异可判断出外界蔗糖溶液浓度的高低。答案：(1)大于小于(2)A、C、D、B(3)如图所示：A卷基础题目满分练一、选择题1下表是探究温度对纤维素酶活性的影响实验设计及结果：(注：“”的多少代表颜色深浅。)试管纤维素悬液(mL)222纤维素酶液(mL)111反应温度()304050本尼迪特试剂(mL)222红黄色深浅根据以上实验设计及结果判断，以下说法错误的是()A该实验的自变量为温度B该实验检测的因变量是还原糖的生成量C纤维素被水解成了还原糖D该纤维素酶的最适温度为40 解析：选D由表格数据可看出，只设置了3个不同温度，且梯度很大，因此无法判断出该纤维素酶的最适温度。2如图所示，在下列试管中均加入3 mL浆糊。A、C中各注入2 mL清水，B、D中各注入2 mL新鲜的唾液淀粉酶，保温5 min后分别滴入碘液，最可能不变蓝色的是()解析：选B唾液淀粉酶的最适温度为37 左右，它能将淀粉水解成麦芽糖，遇碘不变蓝色；50 时唾液淀粉酶可能已失活。3(2019浙江名校联盟联考)下列关于吸能反应和放能反应的叙述，正确的是()A所有细胞中最重要的放能反应是糖的氧化B吸能反应所需要的能量全部来自放能反应C在肌肉收缩过程中，肌肉做功，失去能量，恢复原状，是吸能反应D因为ATP所含能量较多，所以能作为细胞中普遍使用的能量载体解析：选A所有细胞中最重要的放能反应是糖的氧化，因为糖的氧化为许多吸能反应进行提供能量。通常细胞内吸能反应所需要的能量来自放能反应，但少数例外，如光合作用所需能量就是来自太阳能。肌肉做功的过程既有放能反应，也有吸能反应。ATP所含能量不多，但可以不断地合成和水解，有利于流通使用，所以能作为细胞中普遍使用的能量载体。4(2016浙江4月选考)肌肉细胞内的K浓度高于细胞外，K进入肌肉细胞的方式是()A渗透B胞吞C主动转运 D易化扩散解析：选C据题意可知，K进入肌肉细胞是逆浓度转运，故运输方式为主动转运。5离子泵是一种依赖ATP供能完成离子跨膜运输的载体蛋白。下列叙述错误的是()A离子通过离子泵的跨膜运输属于主动转运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运输离子的速率D动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率解析：选C根据题意离子泵是一种参与主动转运的载体蛋白。参与主动转运的载体蛋白需要与被转运物质结合，消耗ATP后发生形变，完成物质转运。若载体蛋白发生变性，则无法进行主动转运，主动转运会受抑制。动物一氧化碳中毒阻碍了氧气运输，细胞呼吸受阻，ATP合成减少，主动转运受抑制。6高温可使酶永久失活，主要原因是高温破坏了该酶的()A元素组成 B空间结构C氨基酸数目 D氨基酸种类解析：选B高温破坏了酶的空间结构，导致酶失活。7下列关于物质出入细胞方式的叙述，正确的是()A胞吐过程一定会产生分泌泡与质膜的融合B温度对动物细胞吸收K不会造成影响C加入蛋白质变性剂会提高K吸收速率D葡萄糖扩散进入红细胞的转运方向由载体蛋白决定解析：选A胞吐过程通过分泌泡将物质运送出细胞，一定会发生分泌泡与质膜的融合。动物细胞吸收K通常通过主动转运方式进行，而温度一方面影响细胞呼吸，影响ATP供应，另一方面温度也影响载体蛋白的活性，因此温度对动物细胞吸收K会有很大影响。蛋白质变性剂可能影响载体蛋白的活性，也可能影响呼吸酶的活性，所以加入蛋白质变性剂会降低K吸收速率，甚至使吸收停止。葡萄糖进入红细胞的方式是易化扩散，易化扩散是顺浓度梯度进行的，转运方向由浓度差决定。8(2019温州调研)某神经细胞膜内、外两侧的Na、K分布如图所示，A表示带负电荷的生物大分子，据此推测Na、K转运进入细胞内的方式依次是()A被动转运、被动转运 B主动转运、被动转运C被动转运、主动转运 D主动转运、主动转运解析：选C由图可知，Na在细胞外浓度高，细胞内低，Na进入细胞内是顺浓度梯度移动，属于被动转运。K在细胞外浓度低，细胞内高，K进入细胞内是逆浓度梯度移动，属于主动转运。9如图中的新鲜土豆片与H2O2接触后，产生的现象及推测错误的是()A若有大量气体产生，可推测新鲜土豆片中含有过氧化氢酶B若增加新鲜土豆片的数量，量筒中产生的气体速度加快C为保证实验的严谨性，需要控制温度等无关变量相同且适宜D一段时间后气体量不再增加是因为土豆片的数量有限解析：选D新鲜土豆片中含有过氧化氢酶，能催化H2O2分解产生大量氧气(气泡)；增加土豆片的数量相当于增加酶的数量，可使反应速度加快；一段时间后，因底物H2O2全部被消耗分解掉，产生的氧气(气体)量不再增加。10将新提取的红细胞放入4 蒸馏水中，一段时间后红细胞破裂，主要原因是()A红细胞质的浓度太低B水分以主动转运方式进入细胞C蒸馏水大量进入红细胞D低温时红细胞膜的流动性降低解析：选C将红细胞放入蒸馏水中，由于红细胞中的细胞液浓度大于外界蒸馏水的浓度，导致蒸馏水大量进入红细胞，红细胞由于吸水过多而膨胀，最后使红细胞破裂。11(2019诺丁汉大学附中期末)将三组生理状态相同的某植物幼根分别培养在含有相同培养液的密闭培养瓶中，经过一段时间处理后，测定根对某种无机盐离子的相对吸收量。培养条件及实验结果如表。下列相关叙述错误的是()编号培养瓶中气体温度()离子相对吸收量(%)1空气171002氮气17103空气328A有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收B有氧条件下温度升高，幼根对该离子相对吸收量增加C在第2组条件下，幼根细胞吸收该离子所需能量来自厌氧呼吸D1、2组幼根吸收该无机盐离子的方式分别是主动转运和易化扩散解析：选D对比培养瓶1和2，在有氧条件下(培养瓶1)离子的相对吸收量明显较高。对比培养瓶1和3，温度较高(培养瓶1)时幼根吸收离子量明显较高。培养瓶2无氧条件下，植物幼根吸收离子依然要消耗能量，只能通过厌氧呼吸提供能量。幼根吸收该离子的方式是主动转运。12将少许的二氧化锰和新鲜土豆匀浆分别加入到等量过氧化氢溶液中，检测两者产生的气体量。下列有关该实验结果的预测，正确的是(注：实线为加入二氧化锰产生的气体量，虚线为加入土豆匀浆产生的气体量)()解析：选C等量过氧化氢溶液分解产生的氧气量相同，土豆匀浆中有过氧化氢酶，其催化效率高于二氧化锰。图中纵坐标是产物生成量，曲线斜率表示反应速率，虚线的斜率大于实线，所以虚线代表加入土豆匀浆产生的气体量，实线表示加二氧化锰产生的气体量。13如图为甲同学进行的一项实验的基本操作步骤，其中叙述错误的是()Ab步骤是观察细胞质大小及细胞壁的位置Be步骤滴加的是清水C该实验是观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原D实验前后的处理形成了自身对照解析：选Ab步骤是在高倍镜下观察紫色中央液泡的大小以及原生质层的位置；由于图中c步骤是加蔗糖溶液(观察质壁分离)，则e步骤是加清水(观察质壁分离复原)；由B项推知，本实验用同一实验对象进行实验，属于自身对照，用实验前后的状态进行对照，时间上形成前后、自身对照。14(2017浙江4月选考)下列关于细胞中吸能反应和放能反应的叙述，错误的是()A糖的氧化反应是放能反应B光合作用的碳反应是吸能反应CATP是吸能反应和放能反应的纽带D氨基酸合成蛋白质的过程是放能反应解析：选D氨基酸合成蛋白质的过程是吸能反应。15ATP是细胞的能量“通货”，下列关于ATP的叙述，错误的是()AATP在细胞内需要量很大，但是含量很少B所有生物的细胞合成ATP所需要的能量都来自呼吸作用C呼吸作用释放的能量中，通过热能散失的能量多于储存在ATP中的能量D相同质量的油脂彻底氧化分解合成的ATP比糖类彻底氧化分解合成的ATP多解析：选B所有生物的细胞呼吸作用都能合成ATP，但是绿色植物的叶肉细胞中，光合作用中光反应也合成ATP。二、非选择题16在有氧气和ATP的条件下，荧光素酶能催化荧光素的氧化而发出荧光。请根据以下提供的实验材料，完善实验思路，并回答有关问题：实验材料：荧光素甲溶液，荧光素乙溶液，荧光素酶A溶液，荧光素酶B溶液，ATP溶液。(1)现欲探究不同的荧光素酶是否都能催化不同的荧光素氧化。请完善实验思路。实验步骤：取4支试管，编号1、2、3、4；1、2号试管加入适量荧光素甲溶液，3、4号试管加入等量荧光素乙溶液；_号试管加入适量荧光素酶A溶液，_号试管加入等量荧光素酶B溶液；_；在暗处观察各试管是否发出荧光。实验结果预测及结论：若实验结果为_，则支持“不同的荧光素酶都能催化不同的荧光素氧化”。否则，不支持。(2)在有一定量的某种荧光素荧光素酶混合液的测试管中，加入适量不同浓度的ATP溶液，然后把测试管放入荧光光度仪测荧光素发出的荧光强度，结果如图。上述方法可用来测量各种细胞内的ATP含量，衰老细胞的荧光强度应比同类正常细胞_。在测定细胞内ATP含量时需制备细胞匀浆，由曲线可知，必须注意_。解析：本实验有两个自变量，两种底物和两种酶，所以要分四组，两两形成对照，其余变量包括底物、酶和ATP的用量要保持相同。4支试管都发出荧光说明不同的荧光素酶都能催化不同的荧光素氧化。由题图可知在一定范围内ATP浓度与荧光强度成正比，所以在这个ATP浓度范围内，荧光强度反映细胞内ATP含量，超出这个浓度范围，荧光强度不能反映细胞内ATP含量。答案：(1)1、32、4(前2空答其他正确组合也可)4支试管加入适量且等量的ATP溶液4支试管都发出荧光(2)小匀浆的浓度要合适B卷中档题目保分练一、选择题1(2019宁波十校联考)据图判断，下列叙述错误的是()A细胞内催化甲生成ATP过程所需酶与酶1空间结构不同B乙中不含高能磷酸键，是RNA基本组成单位之一CATP为生命活动供能需经过图示的整个过程D丙物质为腺苷，丁可用于某些脂质的合成解析：选C据图分析，甲是ADP，乙是AMP，即腺苷一磷酸或腺嘌呤核糖核苷酸，没有高能磷酸键，是RNA的基本组成单位之一。酶1催化ATP水解为ADP，与催化ATP合成的酶是不同的，空间结构不同。ATP为生命活动供能只需水解成ADP，一般不涉及图示的整个过程。AMP继续水解生成丙和丁，丙是腺苷，丁是磷酸分子，磷脂