第2讲 细胞的跨膜运输、酶及ATP

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1、2015 届高三二轮复习专题二 细胞的跨膜运输、酶及 ATP一、知识要点：1细胞的物质输入和输出（1）渗透系统的组成与发生条件 组成：一个完整的渗透系统由两个溶液体系（A和B）及两者之间的半透膜组成。 发生渗透作用的条件：一是具有半透膜，二是半透膜两侧的溶液存在浓度差。 水分的流动判断：当溶液浓度AB时，水分就通过半透膜由B流向A；当溶液浓度AVB时，水分就通过半透膜由A流向B；当溶液浓度A=B时，则处于动态平衡。o2浓度物质浓度物质浓度甲.自由扩散乙.协助扩散或主动运输2）物质运输方式的比较离子和小分子物质大分子和颗粒物质自由扩散协助扩散主动运输胞吞（内吞）胞吐（外排）运输方向高浓度f低浓度

2、高浓度f 低浓度低浓度f高 浓度细胞外f内细胞内f外运输动力浓度差浓度差能量(ATP)能量(ATP)能量(ATP)载体不需要不需要不需要实例水、C02、O2、甘 油、乙醇红细胞吸 收葡萄糖K+, Ca2 +、Mg2+小肠吸 收氨基酸、葡 萄糖白细胞吞噬 病菌、变形虫 吞食食物颗 粒胰腺细胞分 泌胰岛素（ 3 ）影响物质运输速率的因素物质浓度（在一定浓度范围内）特别提示：a.乙图中，当物质浓度达到一定程度时，受运载物质载体数量的限制，细胞运 输物质的速率不再增加。b. 丁图中，当O2浓度为0时，细胞通过无氧呼吸供能，细胞也可吸收物质。温度 温度可影响生物膜的流动性和有关酶的活性，因而影响物质运输

3、速率。低温会使物质跨膜 运输速率下降。2酶与 ATP(1)与酶相关的常见的误区分析项目错误说法正确说法产生细胞有分泌功能的活细胞除了哺乳动物的成熟红细胞外，凡是活细胞 都能产生酶化学本质酶的本质是蛋白质大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA合成原料氨基酸氨基酸或核糖核苷酸来源有的来源于食物由生物体内合成合成场所核糖体核糖体或细胞核生理功能生物催化剂，只起催化作用具有调节、催化等多种功能温度影响高温、低温均引起酶变性失活高温使酶变性失活，低温影响酶活性，但不 破坏酶结构(2)影响酶催化活性的因素酶浓度在有足够多的底物而又不受其他因素的影响下，酶促反应速率与酶的浓度成正比，如图所底物浓度当酶浓度、温度、

4、pH等恒定时，在底物浓度很低的范围内，反应速率与底物浓度成正比；当底物浓度达到一定限度时，所有的酶全部参与催化，反应速率达到最大，此时即使再增中酶的活性最强时的pH即为该酶的最适pH。过酸、过碱都会使酶的分子结构遭到破坏而 失活，且该种变性是不可逆的，如图所示。 温度在一定温度范围内，酶促反应速率随温度的升高而加快，其中反应速率最快时的温度即为 该种酶的最适温度。温度偏高或偏低，都会使酶的活性降低，温度过高甚至会使酶失去活性，如图所示。最适温度特别提示：高温使酶失活是由于破坏了酶的分子结构，即使恢复到最适温度，该酶的活性 也不会恢复，而低温条件不会破坏酶的分子结构，在恢复至适宜温度时，酶的活性

5、可以恢 复。(3)教材中常见的酶及其作用酶的名称酶的作用唾液淀粉酶、胰淀粉酶、肠淀粉酶催化淀粉分解为麦芽糖胃蛋白酶、胰蛋白酶催化蛋白质分解为多肽DNA酶催化DNA水解为脱氧核苷酸纤维素酶催化分解纤维素果胶酶催化分解果胶酪氨酸酶催化利用酪氨酸合成黑色素解旋酶催化DNA双链之间的氢键断开逆转录酶催化以RNA为模板合成DNARNA聚合酶催化DNA分子转录RNA限制性核酸内切酶切割DNA形成黏性末端DNA连接酶将DNA分子黏性末端连接起来(4) ATP的结构及其在能量代谢中的作用ATP的结构简式结构简式可以写为APPP,其中A代表的是腺嘌吟与核糖结合形成的腺苷，代表高 能磷酸键。ATP在能量代谢中的作

6、用图解分析电能酶ADP+PiADP+Pi人仲 才酶、（CH?。）中稳定的化学能热能（散失）:细胞质基质、线粒体量化学能一！植物般龙合作甩 比能叶绿体有机.物呼吸作用ADP+Pi 1动物.f一能丁热能（散失）務细胞质基质、线粒体量比学能-!瞞 举 ATP ADP+Pi 1呼吸作用ADP+Pi| 用于各项生酶化为机械能、 一电能、渗透 能、光能、化 学能等另外，要注意将ATP的结构简式和与遗传相关的DNA、RNA的结构简式中的不同部位的“A” 进行区分，如下图中圆圈部分所代表的分别是：腺苷、腺嘌吟、腺嘌吟脱氧核苷酸、 腺嘌吟核糖核苷酸。生物与能量归纳a.光能是生物体生命活动所需能量的根本来源，植物

7、光合作用是生物界最基本的物质代 谢和能量代谢。b光能通过植物的光合作用转化成化学能储存在有机物中，以有机物为载体通过食物链 而流动。c生物不能直接利用有机物中的化学能，只有当有机物氧化分解后将能量转移到ATP中， 才可用于生命活动。d. 能量一经利用，即从生物界中消失。e. 能量流动是物质循环的动力，物质是能量的载体。f. ATP的分解是一种水解反应，催化该反应的酶属于水解酶；生成ATP的反应是一种合成 反应，催化该反应的酶属于合成酶。g. ATP水解释放的能量是储存于高能磷酸键中的化学能，可直接用于各项生命活动（光反 应阶段合成的ATP只用于暗反应）；而ATP所需的能量则主要来自有机物氧化分

8、解释放的 化学能或光合作用所固定的光能。i. 病毒等少数种类的微生物不能独立进行代谢活动，其生命活动所消耗的能量来自宿主 细胞的代谢。二、习题巩固：1.在水池中沉水生活的丽藻，其细胞里的K+浓度比池水里的K+浓度高1065倍。据 此判断下列说法正确的是CA. 随着池水中富营养化程度的提高，K+进入丽藻加快B. 池水中好氧细菌大量繁殖时，K+难以进入丽藻C. 池水中厌氧细菌大量繁殖时，K+难以进入丽藻D. 池水中鱼虾较多时，K+难以进入丽藻2. 如图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是BA. 当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性下降B. 当反应温度由t1调到最适温度时，酶活性上升C. 酶活

9、性在t2时比t1高，故t2时更适合酶的保存D. 酶活性在t1时比t2低，表明t1时酶的空间结构破坏更严重3. 下图1表示温度对酶促反应速率的影响示意图，图2的实线表示在温度为a的情况下生成物量与时间的关系图，则当温度增加一倍时生成物量与时间的关系是BA. 曲线1B. 曲线2C. 曲线34.F列有关ATP的叙述，正确的是CD. 曲线4A. 无氧条件下，植物叶肉细胞进行光合作用是细胞中ATP的惟一来源B. 有氧状态下，谷氨酸棒状杆菌在线粒体内合成ATPC. ATP分子由1个腺苷和3个磷酸基团组成D. 有氧条件下，植物根毛细胞的线粒体、叶绿体和细胞质基质都能产生ATP5.如图为ATP的结构和ATP与

10、ADP相互转化的关系式。下列说法不正确的是DA. 图1中的A代表的是腺嘌吟，b、c为高能磷酸键B. ATP生成ADP时图1中的c键断裂并释放能量C. ATP与ADP相互转化过程中物质是可逆的，能量不可逆D. 酶1、酶2具有催化作用，不受其他因素的影响6.ABCD7.F列表述正确的是C下图中曲线a、b表示物质跨（穿）膜运输的两种方式, 脂溶性小分子物质不能通过方式a运输 与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面 方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响r下列关于物质跨膜运输的叙述，错误的是BfA. 主动运输过程中，需要载体蛋白协助和ATP提供能量B. 在静息

11、状态下，神经细胞不再进行葡萄糖的跨膜运输C. 质壁分离过程中，水分子外流导致细胞内渗透压升高D. 抗体分泌过程中，囊泡膜经融合成为细胞膜的一部分8.AB.蔗糖酶只能催化蔗糖的水解，而不能催化麦芽糖、乳糖等二糖的水解；二肽酶可以水 解任何由两种氨基酸组成的二肽。对上述现象的分析，正确的是A 蔗糖酶和二肽酶都具有专一性蔗糖酶具有专一性，二肽酶不具专一性C.蔗糖酶具有高效性，二肽酶不具高效性D.蔗糖酶具有专一性，二肽酶具有高效性9. 下图表示生物体内的某化学反应，下列有关该反应的叙述中错误的是A酶片1 h2o皋Ngc徭舉NgCHA. 需要解旋酶 B.属于水解反应C.会有能量变化 D.反应速度与温度有

12、关10. 成熟的神经细胞在兴奋时，下列几种酶中最不活跃的是BA. ATP合成酶B. DNA聚合酶C.呼吸酶D. RNA聚合酶11. 图示木瓜蛋白酶和胃蛋白酶对抗体的消化作用，根据图示实验结果，不能得出的结论是CA. 胃蛋白酶能使抗体失活B. 抗体的化学本质是蛋白质C. 木瓜蛋白酶和胃蛋白酶的化学本质是蛋白质D. 胃蛋白酶催化抗体分解断裂的肽键数目多于木瓜蛋白酶12. 当你在品尝各种美味佳肴时，你不得不感谢三磷酸腺苷(ATP)这种化学物质。新的研究显示，ATP这种传统上与细胞能量供应相关的物质在把食物的味道信息传递给大脑的过程中起到了关键的作用。据以上信息不能得出的结论是BA. ATP与能量供应

13、相关B. 作为信息分子的ATP不能提供能量C. ATP也可作为信息传递分子D. 神经细胞膜外表面可能有ATP的受体13. 如图表示在不同条件下，酶催化反应的速度(或生成物 量)变化情况。以下叙述错误的是CA. 图能用来表示反应物浓度与反应时间的关系B. 图虚线表示增加酶浓度后，其他条件不变时，生 成物量与反应时间关系的变化情况C. 若图中的实线表示过氧化氢酶对H2O2分解的催化效率，则虚线表示Fe3+的催化效率D.图可以用来表示不同温度下，生成物量与反应时间的关系14.如图是绿色植物体内能量供应及利用的示意图，下列说法有误的是CA. A中合成ATP的部分是在叶绿体类囊体薄膜上B. B中的ATP

14、用于还原三碳化合物C. A、C中合成ATP所需的能量来源相同DD 中能量的去向是用于耗能的生命活动15. 下图表示葡萄糖跨膜运输的过程，据图分析正确的是 BA. 该膜中的载体也能运输氨基酸B. 该膜可能是红细胞膜C. 该方式发生在被转运物质从低浓度到高浓度时D.与该过程有关的细胞器是线粒体和核糖体16. 如图表示酶活性受温度影响的曲线，下列有关分析错误的是 AA. 图中a和c点处酶的结构相同B. b 点表示该酶的最大活性C. d 点表示该酶的最适温度D. 同一种酶在不同温度下可能具有相同的催化效率17. ATP是细胞的能量通货，是生命活动的直接能源物质，下图为ATP的结构和ATP与 ADP相互

15、转化的关系式。下列说法不正确的是AA. 图1中的A代表腺苷，b、c为高能磷酸键B. 图2中反应向右进行时，图1中的c键断裂并释放能量C. ATP与ADP快速转化依赖于酶催化作用的高效性D. 酶1和酶2催化作用的机理是降低反应的活化能18. 神经细胞的静息电位是依靠膜上的钠一钾泵维持的，由图可判断钠、钾离子的运输方 向为DA. 钠为顺浓度梯度，钾为逆浓度梯度B. 钠为逆浓度梯度，钾为顺浓度梯度C. 钠为顺浓度梯度，钾为顺浓度梯度D. 钠为逆浓度梯度，钾为逆浓度梯度19. 水分子之所以能从低浓度的溶液中进入高浓度的溶液中， 是因为存在渗透压。为了证明这一渗透压的存在，并且也能测定渗透压的大小，有人

16、设计了以下三个实验：假设三个实验中水分子进入半透膜的速度是V1,出来的速度是V2。下列对a到b的过程中V1的变化情况和b到c的重力（C）施加压力*活塞一栽馆水（3n） 半透膜过程中V2的变化情况描述正确的是AA. V1 由快变慢， V2 由慢变快B. V1 和 V2 都是由慢变快C. V1 和 V2 都是由快变慢D. V2 由快变慢， V1 由慢变快20. 生物体内能量代谢中ATP合成和利用过程如图所示，以下说法正确的是ACA. a过程和b过程都有H的生成和消耗B. 光合作用合成的产物中的化学能全部来自ATPC. O2由红细胞进入肝脏细胞的线粒体属自由扩散D. ATP是由1分子腺嘌吟和3个磷酸

17、基团组成的，生物体的细胞内含有大量的ATP2223242526A. 过程可发生在蓝藻叶绿体的类囊体薄膜上B. 发生过程的生物在生态系统中称为生产者C. 过程在动植物细胞中都能发生D. 过程可用于过程下面是人体内肌肉细胞代谢需要的直接能源物质的相关叙述，其中不正确的是DA. 该物质主要在线粒体中生成B. 该物质中大量的化学能贮存在磷酸基之间C. 肌肉细胞从内环境中吸收K+要消耗该物质D. 人体细胞内贮存有大量的该物质，以适应生理活动的需要人体在剧烈运动时，肌肉处于暂时相对缺氧状态,葡萄糖的消耗量剧增，但产生的ATP没有明显增加。这是因为 BA. 机体产热增加，能量以热能的形式散失了B. 葡萄糖分

18、解不彻底，能量没有释放出来C. ATP合成酶量减少，无法大量合成ATPD. 机体代谢加快，大量能量随汗水流失了某同学画了一坐标曲线图，但却没有写出横纵坐标的意义，下列关于此曲线的描述正 确的是CA. pH酶活性酶活性随pH的升高而变化的趋势B. pH酶活性pH由10逐渐降低到1过程中酶活性变化趋势C. 温度一酶促反应速率一一酶促反应速率随温度的升高而变化的趋势D. 时间一种群增长率“J”型曲线中种群增长率随时间的变化取三支试管分别加入等量淀粉酶溶液，分为A、B、C组，并分别调整到0C、25C、 100C，然后在每支试管中加入温度分别为0C、25C、100C的等量淀粉溶液，保持 各组温度30分钟

19、后，继续进行实验。下列关于该实验的说法合理的是AA. 若向三支试管中各加入等量的碘液，试管内液体颜色都可能出现蓝色B. 若向三支试管中各加入等量的斐林试剂，水浴加热一段时间，试管都不二 甘出现砖红色沉淀C. 该实验的对照组是A组，实验组是B、C组D. 只要在0C和100C之间每隔10C设置一个实验组，就可确定该反应的最适温度 下列有关酶的叙述，正确的是CA. 高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性B. 酶是活细胞产生并具有催化作用的蛋白质21. 如图所示为生物界部分能量转换关系图解，下列叙述中不正确的是AC. 细胞质基质中有催化葡萄糖分解的酶D. 细胞质中没有作用于DNA的解旋酶27.如图表示

20、在某pH范围内酶A和酶B所催化的反应速率的变化情况，下列有关说法正确的是 DA. 酶B比酶A活跃B. 酶A存在于唾液中C. 酶B的最适pH是1.8D. pH为4时，酶A的活性较高28. 取经过编号的5支试管分别加入2 mL 0.5mol/L的过氧化氢溶液，进行如下试验，根据实验内容，下列说法正确的是C试管编号12345加入物质适量唾液锈铁钉牛十豆块熟土豆块生土豆块稀盐酸实验结果几乎无气泡少量气泡大量气泡几乎无气泡几乎无气泡A. 说明酶具有高效性的是3号和4号试管B. 1号和3号对照不能说明酶有专一性C. 3号和5号对照可以说明酶的活性受pH的影响D. 实验中不能体现酶的活性与温度之间的关系29

21、证明生物酶具有催化性、特异性、高效性实验，选用的对照条件分别是BA. 化学催化剂，同一物质，自然条件B. 自然条件，不同物质，化学催化剂c.自然条件，同一物质，化学催化剂D. 化学催化剂，不同物质，自然条件30.下列有关酶特性的实验设计中，最科学、严谨的一项是D选项实验目的实验设计A验证酶的催化作用具有高效性实验组：2 mL3%的玛q溶液+1 mL过氧化 氢酶，保温5min后观察对照组:2 mL3%的玛q溶液+1 mL蒸馏水， 保温5min后观察B验证酶的催化作用具有专一性实验组：2 mL 3%的可溶性淀粉溶液+1 mL 新鲜唾液，保温5min后碘液检验对照组：2 mL 3%的蔗糖溶液+1 m

22、L新鲜唾 液，保温5min后碘液检验C探究酶作用的适宜温度5 mL 3%的可溶性淀粉溶液+2 mL新鲜唾 液+碘液，每隔5 min将溶液温度升高10C， 观察溶液颜色变化D验证pH对酶的催化速率的影响向三支试管分别加入1 mL不同pH的缓冲 液，再依次加入1 mL新鲜唾液、2 mL 3% 的可溶性淀粉溶液，适宜温度保温5 min后 用斐林试剂检验31.下列有关酶与ATP的叙述，不正确的是C A.酶和ATP主要分布在细胞内B. 人成熟红细胞不能合成酶但能产生ATPC. 酶催化的化学反应都需要消耗ATPD. ATP的合成与分解离不开酶32. 右图为细胞膜结构及物质跨膜运输方式示意图，图中 DA.

23、c 可代表小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖B. 能与斐林试剂发生紫色反应C. 是细胞膜的基本支架，是固定不动的D. 可能与机体的免疫、体液调节等有关反应速度33. 如图所示为不同条件下的同种酶促反应速度变化曲线，下列有关叙述错误的是 DA影响AB段反应速度的主要因素是底物的浓度 B影响BC段反应速度的主要限制因子是酶量C. 温度导致了酶促反应I和II的速度不同D. 曲线I显示，该酶促反应的最适温度为37C34. 对下列曲线图的相关描述，正确的是DA图(1)纵坐标可以是K+吸收量，横坐标可以是呼吸作用强度B图(2)纵坐标可以是酶活性，横坐标可以是温度C.若图(3)中横坐标表示底物浓度，纵坐标表示反应速

24、度，则可表示等量酶在不同 温度下的反应速度曲线D若图(3 )中横坐标表示底物浓度，纵坐标表示反应速度，表示正常情况下反应速 度与底物浓度的关系，则可表示加入抑制剂后的反应速度与底物浓度关系麦芽糖量35. 如图甲表示麦芽糖酶催化麦芽糖水解的模龙型，图乙表示在最适温度下，麦芽糖酶的 催化速率与麦芽糖量的关系。下列相关叙述错误的是D甲乙A. 该模型能解释酶的催化具有专一性，其中a代表麦芽糖酶B. 限制fg段上升的原因是酶的数量，故整个实验中应设置“麦芽糖酶的量一定”C. 如果温度升高或降低5C, f点都将下移D. 可用斐林试剂鉴定麦芽糖酶是否完成对麦芽糖的催化分解36. 生产者细胞中的叶绿体可产生A

25、TP,同时生产者、消费者、分解者细胞中的线粒体及 细胞质基质也能产生ATP。在一个处于生长期的森林生态系统中，下列判断正确的是 DA. 生产者叶绿体产生的ATP与其线粒体和细胞质基质中产生的ATP之和相等B. 消费者的各细胞中细胞质基质产生的ATP一定比线粒体产生的ATP多C. 所有分解者都可通过线粒体产生的ATP供能D. 生产者叶绿体产生的ATP多于生产者、消费者和分解者的线粒体、细胞质基质产 生的ATP之和37. 下图表示某种物质在酶催化分解的过程中有关物质浓度有时间的变 化曲线，下列描述不合理的是CA. 曲线1表示的是反应物的浓度变化B. 曲线3表明，在该条件下反应物在大约20分钟时完全

26、分解C. 如果曲线2、3、4表示不同温度下的酶促反应，则曲线2代表的温度高于曲线3和曲线4代表的温度D. 如果曲线2、3、4代表不同酶浓度下的酶促反应，则曲线2代表的酶浓度高于曲线3 和曲线4代表的酶浓度38. ATP是细胞的能量“通货”，有关说法正确的是BA.细胞需要储备大量的ATPB. ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性C. ATP的合成总是伴随有机物的氧化分解D. 黑暗条件下，只有线粒体可以产生ATP39. 下图表示在不同条件下，酶催化反应的速度（或生成物）变化，有关叙述不正确的是DA. 图虚线表示酶量增加一倍时，底物浓度和反应速度的关系B. 图线表示增加酶浓度，其他条件

27、不变时，生成物量变化的示意曲线C. 若图中的实线表示Fe3+的催化效率，则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率D. 图不能表示在反应开始后的一段时间内反应速率与反应时间的关系40. 从猪唾液、胰液和新鲜肝脏细胞中分别提取到酶E1、E2、E3，它们与三种物质混合 后情况如表一，且S3与E3混合后产生较多气泡，产生的气体能使带火星的卫生香复 燃。表二为有关的颜色反应实验。据表回答（表中“+”表示有反应，“”表示无反 应）：表一表二试管物质碘液斐林试剂双缩脲试剂1S1+2S2+3S34S1+E1+5S2+E2+6S3+E3+(1)依据表中的信息，可以说明酶具有的特性是, E2是酶。在酶E1、E2、E3中，

28、不能用于探究温度对酶活性影响的是，理由是S1S2S3酶物质E1E2E3+(3)表二试管4、 5、 6中液体均能与双缩脲试剂反应的原因是答案(1)专一性(特异性) 蛋白(或胰蛋白)(2) 酶E3温度会影响过氧化氢的分解，不能分清过氧化氢分解速率的变化是由温度变 化引起的，还是由酶的作用引起的(或温度也会影响过氧化氢的分解，对实验结果产生 干扰)酶E1、E2、E3均为蛋白质11(12分)下图1表示物质出入细胞的示意图，图2中曲线甲、乙分别代表物质进入细 胞的两种方式。请回答有关问题：B细胞外浓度细胞内浓度细胞外浓度(1) 图2中曲线甲代表，曲线乙代表, Q点对应时刻细胞不再吸收物质分子，此时，限制物质进入细胞的因素是。(2) 已知某海洋生物的细胞中物质X、物质Y浓度分别为0.60和0.14,而海水中物质X、物质Y浓度分别为0.29和0.38(浓度单位均为mol/L),由此可知该细胞能主动地(吸收/排出)物质X,可用图1中的(a、b、c)表示。(3) 细胞膜水通道、离子通道是普遍存在的。若肾集合管管壁细胞膜受刺激后发生兴奋 时,水通道开放,大量水被肾集合管管壁细胞重吸收,则代表此过程中水的流动可用(a、b、c)表示。答案：(1)自由扩散 主动运输 能量供应(载体数量) (2)吸收 a (3)c