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第3讲 物质出入细胞的方式及酶,考试标准,1.物质出入细胞的方式：(1)扩散和渗透的过程(b)；(2)动、植物细胞吸水和失水的过程及原因(b)；(3)被动转运和主动转运(b)；(4)胞吞和胞吐(a)；(5)活动：观察洋葱表皮细胞的质壁分离和质壁分离复原(b)。2.酶：(1)酶的发现过程(a)；(2)酶的本质、特性及其在细胞代谢中的作用(b)；(3)影响酶作用的因素(c)；(4)活动：探究酶的专一性(c)；(5)活动：探究pH对过氧化氢酶的影响。,考点一 物质出入细胞的方式,知识梳理,1.扩散和渗透,(1)扩散 概念：分子或离子从 向 运动的现象。 结果：使物质分子分布 ，直到平衡。 (2)渗透 概念：水分子通过 的扩散。 方向：水分子是从其分子数 的一侧进入分子数 的一侧。(即水分子是从 浓度溶液一侧进入 浓度溶液一侧),高浓度处,低浓度处,均匀,膜,相对较多,相对较少,低,高,2.动植物细胞的吸水和失水,(1)成熟植物细胞中的渗透系统,(2)动植物细胞的吸水和失水(填表),失水,质壁分离,吸水,胀破,吸水,膨胀,(1)物质的量浓度质量浓度：溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度：如10%葡萄糖溶液和10%蔗糖溶液的质量浓度相等，但10%蔗糖溶液的物质的量浓度小，故水可通过半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。 (2)渗透平衡浓度相等 如果溶质分子不能透过半透膜，在达到渗透平衡时，一般两侧溶液的浓度并不相等，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。,3.小分子和离子的跨膜运输方式比较(b/b),简单扩散,易化扩散,主动转运,高浓度低浓度,低浓度,高浓度,不需要,不消耗,需要,不消耗,需要,消耗,4.物质跨膜转运方式的判断(b/b),(1)将图中物质转运方式标号与名称连线：,5.胞吞和胞吐判断(a/b),(1)原理：生物膜的 (流动性、选择透性) (2)条件： 物质通过 转移， (需要、不需要)消耗能量， (需要、不需要)载体蛋白。 (3)实例： 变形虫吞食食物颗粒，白细胞吞噬病菌等属 。 胰岛细胞分泌胰岛素，效应B细胞分泌抗体等属 。,(2)特点(在横线上填图中字母) 需要载体蛋白： ，不需要载体蛋白： 。 消耗ATP： ，不消耗ATP： 。,b、c,a,b,a、c,流动性,囊泡,需要,不需要,胞吞,胞吐,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,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简单扩散(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)。 方法三：根据转运方向判断物质转运方式 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简单扩散或易化扩散。,6.观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原(b/b),(1)实验原理 成熟的植物细胞构成渗透系统可发生 。,渗透作用,(2)实验流程,0.3 g/mL蔗糖溶液,紧贴细胞壁,逐渐变小,变深,细胞壁逐渐分离,清水,逐渐胀大,变浅,逐渐贴近细胞壁,有关质壁分离及质壁分离复原实验的3点说明 (1)实验选材：选用的植物细胞要有中央大液泡，质壁分离及复原现象明显。如洋葱根尖分生区细胞不宜作实验材料。 (2)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。 (3)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。,1.下列生物的细胞中，渗透吸水后形态变化最大的是( ),A.小麦 B.细菌 C.酵母菌 D.红细胞 解析 动物细胞无细胞壁，吸水后形态变化最大。 答案 D,对点小练,2.下列各项中，通过质壁分离实验不能鉴定的是( ),A.成熟植物细胞的死活 B.细胞液的浓度 C.细胞中有无大液泡 D.溶质分子进出细胞的方式 解析 能发生质壁分离的细胞需具备以下条件：细胞必须是活的，死细胞的“原生质层”无弹性及选择透性，不会发生质壁分离；有大液泡的细胞才能发生质壁分离；用一系列不同浓度的溶液对同一种植物的细胞进行质壁分离实验，可大致判断出细胞液的浓度大小；没办法通过植物细胞质壁分离实验判断溶质分子进出细胞的方式。 答案 D,3.(2016温州十校联考)如图是质膜上Na、K-ATP酶的结构示意图，下列叙述错误的是( ),A.该酶的形状变化为ATP的水解供能 B.该酶有利于质膜两侧某些离子保持一定的浓度差 C.该酶有利于神经细胞保持一定的膜电位 D.该酶既能催化ATP水解，又能作为载体蛋白,解析 由图可知，细胞排出Na吸收K的过程需要载体蛋白参与，同时需要ATP提供能量，所以运输方式是主动转运，由此可知，Na、K-ATP酶具载体和酶的作用，A错误；分析题图可知，钠离子通过主动转运排出细胞外，钾离子通过主动转运被运输到细胞内，维持了细胞内高K低Na的离子浓度梯度，B正确；酶有利于质膜两侧某些离子保持一定的浓度差，从而有利于神经细胞保持一定的膜电位，C正确；由图可知，细胞排出Na吸收K的过程需要载体蛋白参与，同时需要ATP提供能量，所以运输方式是主动转运，由此可知，Na、K-ATP酶具载体和酶的作用，D正确。 答案 A,4.紫色洋葱表皮细胞发生质壁分离后，在显微镜下观察到的正确图示应为( ),解析 发生质壁分离后其液泡紫色应加深(细胞核应位于液泡外、质膜以内)，如C选项所示。 答案 C,5.易化扩散与主动转运的主要区别是( ),A.前者需要载体，后者不需要 B.前者不需要能量，后者需要 C.前者从低浓度溶液到高浓度溶液，后者刚好相反 D.前者运输的是小分子，后者运输的是大分子 解析 易化扩散不耗能，主动转运耗能，二者均需载体蛋白协助，且均运输小分子。 答案 B,6.已知某种物质通过质膜的方式如图所示，则下列哪种物质有与其相同的运输方式( ),A.H2O B.氨基酸 C.苯 D.CO2 解析 图中所示的物质跨膜运输过程中，是从低浓度一侧运向高浓度一侧，需要ATP供应能量，同时还需要载体蛋白的协助，是主动转运过程。选项中的几种物质，只有氨基酸的跨膜运输是主动转运，其他物质跨膜运输的方式都是简单扩散。 答案 B,考点二 代谢与酶,知识梳理,1.酶的发现(a/a),消化肉,酵母菌代谢活动,某种物质,酶,蛋白质,RNA,2.酶是生物催化剂(b/b) 3.酶的特性(b/b),催化机理：酶与底物结合，形成 复合物，然后这个复合物会发生形状变化使底物发生化学变化，并从复合物上脱落，同时酶分子 。 (1)高效性：酶的催化效率大约是 的1071013倍。 (2)专一性：一种酶只能催化 化学反应。 (3)作用条件温和： 、过酸、过碱均会使酶失活，而 不破坏酶分子空间结构，只是抑制酶活性。,酶底物,恢复原状,无机催化剂,一种或一类,高温,低温,酶只能起催化作用，不起调节等其他作用，几乎所有细胞均可产酶，并非分泌细胞才产酶，酶只能由活细胞产生，不能来自食物。,4.相关曲线模型分析(c/c),(1)酶 的曲线 由曲线可知： 比 的催化效率更高；酶只能缩短达到 所需的时间， (填“改变”或“不改变”)化学反应的 。因此，酶 (填“能”或“不能”)改变最终生成物的量。,高效性,酶,无机催化剂,酶,无机催化剂,化学平衡,不改变,平衡点,不能,(2)酶专一性的曲线 在A反应物中加入酶A，反应速率较未加酶时的变化是 ，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 。,明显加快,酶B不能催化该反应,(3)酶活性影响因素的曲线 分析图A、B可知，在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性 。温度和pH偏高或偏低，酶活性都会 。 分析图C中的曲线，反应溶液中pH的变化 (填“会”或“不会”)影响酶作用的最适温度。,最高,明显降低,不会,(4)酶浓度、底物浓度对反应速率的影响曲线,底物,酶,1.下列对酶的叙述中正确的是( ),A.酶的产生和催化都是在活细胞内 B.酶都是蛋白质 C.酶是一类有机物 D.酶在反应前后的质和量可变 解析 酶的产生在活细胞内，但催化未必在细胞内，有极少数酶，其化学本质为RNA，酶作为催化剂在反应前后质和量均不发生改变。 答案 C,对点小练,2.温度过高会使唾液淀粉酶永久失活，主要原因是高温破坏了该酶的( ),A.元素组成 B.氨基酸种类 C.氨基酸数目 D.空间结构 解析 温度过高，可导致酶分子空间结构被破坏，从而丧失生物活性。 答案 D,3.淀粉酶能催化淀粉水解，但不能催化蛋白质水解。该事实说明( ),A.酶具有专一性 B.酶具有高效性 C.酶的化学本质是RNA D.酶的作用受温度影响 解析 一种酶只能催化特定底物，这反映了酶的专一性。 答案 A,4.下图表示某一酶促反应的过程，图中代表酶的是( ),A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 解析 酶在反应前后应不发生变化。 答案 A,5.如图是验证“酶的催化效率”实验的示意图。甲、乙两试管中发生的现象可证明酶具有( ),A.高效性 B.专一性 C.多样性 D.易变性 解析 该实验单一变量为催化剂种类不同，甲试管中加入的催化剂为“二氧化锰”，乙试管中加入的催化剂为过氧化氢酶，故该实验可证明酶具有高效性。 答案 A,6.(2016温州检测)如图中能正确表示人体胰蛋白酶对底物的分解速度和温度关系的是( ),解析 在020 的范围内，随温度的上升，酶的活性上升，20 之后酶促反应速率不再加快，这与人体酶最适温度37 不符合，A错误；B图表示胰蛋白酶的最适温度为25 左右，这与人体酶最适温度37 不符合，B错误；C图表示在0 30 ，酶促反应加快，符合人体酶活性随温度的变化规律，C正确；胰蛋白酶最适温度是37 。因此，在0 30 ，随温度的上升，酶的活性不断升高，分解速率加快，D错误。 答案 C,1.扩散是分子或离子从高浓度处向低浓度处运动的现象，其中水分子通过膜的扩散称为渗透。 2.物质由浓度较高的一侧转运至浓度较低的一侧，称为被动转运，依据是否需载体蛋白协助，可分为简单扩散(不需载体蛋白)和易化扩散(需载体蛋白)。 3.细胞把离子或分子从低浓度处运到高浓度处的逆浓度梯度的转运称主动转运，主动转运必须有载体蛋白的参与，且必须消耗ATP。,4.酶是生物催化剂，其化学本质绝大多数是蛋白质，极少数为RNA。 5.酶的催化活性极高且具有专一性特点。 6.影响酶作用的因素很多，pH、温度和各种化合物等都能影响酶的活性，酶促反应具最适pH和最适温度。 7.温度、pH、酶活性抑制剂(如重金属离子等)是通过影响酶活性来影响酶促反应速率的；底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触来影响酶促反应速率的，并不影响酶的活性。,
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