高考生物二轮复习板块1以细胞为核心的细胞系统专题2物质跨膜运输、酶、ATP课件

这是一份高考生物二轮复习板块1以细胞为核心的细胞系统专题2物质跨膜运输、酶、ATP课件，共60页。PPT课件主要包含了①③⑤⑥⑦⑨，①⑤⑨，②O2浓度及温度，具有一定的流，蛋白质，顺浓度或选择性，℃条件，蛋白质或RNA，思维延伸，受酶数量和酶活性等内容，欢迎下载使用。

专题二　物质跨膜运输、酶、ATP
课前——明考向·串知识
课堂——析考点·提素能
易错清零 1．下列有关物质出入细胞方式的叙述，正确的有_____________①胞吞和胞吐是借助膜的融合完成的，与膜的流动性有关。②神经递质释放到突触间隙时，需要载体蛋白的协助。③抑制神经细胞膜上蛋白质的活性，会影响兴奋的产生和传导。④当细胞内外存在浓度差时，细胞就会发生质壁分离或复原。⑤RNA聚合酶和DNA聚合酶可经核孔向细胞核内运输。
⑥抑制细胞膜上载体蛋白的作用不会阻碍性激素进入细胞。⑦葡萄糖进入人体细胞的方式有主动运输和协助扩散。⑧细胞主动运输物质的结果是使该物质在细胞膜内外浓度趋于平衡。⑨植物细胞主动运输矿质元素离子的过程只发生在活细胞中。
2．下列关于酶和ATP的叙述，正确的有____________①光合作用中，催化ATP合成的酶分布在类囊体薄膜上。②呼吸作用中，催化ATP合成的酶分布在线粒体外膜上。③过氧化氢酶催化过氧化氢分解产生的氧气量比Fe3＋催化时要多。④消耗ATP的物质进出细胞方式只有主动运输。⑤细胞内蛋白质发生水解时，通常需要另一种蛋白质的参与。⑥同一个体各种体细胞中酶的种类相同、数量不同，代谢不同。⑦植物根尖细胞生成ATP的细胞器是线粒体、细胞质基质。⑧合成ATP所需能量可以是光能、化学能和热能。⑨酶的合成需要ATP供应能量。
1．细胞膜和其他生物膜都具有流动性和选择透过性，其结构基础分别是什么？提示：流动性的结构基础是组成膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的；选择透过性的结构基础主要是膜上转运蛋白的种类和数量。
2．设计简单的实验验证从刀豆种子中提取的脲酶是蛋白质，请说明实验思路。提示：向脲酶溶液和蛋白质溶液中分别加入双缩脲试剂，若都出现紫色反应，则说明脲酶是蛋白质。3．请简述酶制剂适于在低温(0～4 ℃)下保存的原因。提示：在0～4 ℃时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性可以恢复，因此酶制剂适于在低温(0～4 ℃)下保存。
4．溶菌酶为什么具有抗菌消炎作用？细菌性溶菌酶能否用于真菌感染？提示：溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁，起到抗菌消炎的作用。由于真菌和细菌细胞壁的成分不同以及酶具有专一性等原因，细菌性溶菌酶不能用于真菌感染。5．萤火虫尾部的发光细胞能发出荧光的原理是什么？提示：萤火虫尾部的发光细胞含有荧光素和荧光素酶。荧光素接受ATP提供的能量后被激活。在荧光素酶的催化作用下，激活的荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并发出荧光。
考点一　物质跨膜运输(理解能力)
1．理解质壁分离发生的条件(1)从细胞角度分析。①死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生质壁分离及复原现象。②具有中央大液泡的成熟植物活细胞可发生质壁分离及复原现象。
(2)从溶液角度分析。①在一定浓度(溶质不能透过膜)的溶液中只会发生质壁分离现象，不能发生自动复原现象(用清水或低渗溶液处理，方可复原)。②在一定浓度(溶质可透过膜)的溶液(如KNO3、甘油等)中可发生质壁分离后自动复原现象。③在高浓度溶液中可发生质壁分离现象，但不会发生质壁分离复原现象。
2．物质出入细胞方式的判断方法
3．图解影响物质跨膜运输的因素(1)内在因素物质跨膜运输与膜的流动性和选择透过性有关，选择透过性的结构基础是膜上载体蛋白的种类和数量。(2)外在因素①物质浓度(在一定浓度范围内)
1．(2021·全国甲卷)植物的根细胞可以通过不同方式吸收外界溶液中的K＋。回答下列问题：(1)细胞外的K＋可以跨膜进入植物的根细胞。细胞膜和核膜等共同构成了细胞的生物膜系统，生物膜的结构特点是________________ ______。
(2)细胞外的K＋能够通过离子通道进入植物的根细胞。离子通道是由__________复合物构成的，其运输的特点是__________________(答出1点即可)。(3)细胞外的K＋可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞。在有呼吸抑制剂的条件下，根细胞对K＋的吸收速率降低，原因是_________________________________________________________________________________________________________。
细胞逆浓度梯度吸收K＋是主动运输过程，需要能量，呼吸抑制剂会
影响细胞呼吸供能，故使细胞主动运输速率降低
【解析】　(1)生物膜的结构特点是具有一定的流动性。(2)离子通道是由蛋白质复合物构成的，一种通道只能先让某种离子通过，而另一些离子则不容易通过，即离子通道具有选择性。(3)细胞外的K＋可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞。可知是主动运输过程，主动运输需要消耗能量，而细胞中的能量由细胞呼吸提供，因此呼吸抑制剂会影响细胞对K＋的吸收速率。
2．(2019·全国卷Ⅱ)某种H＋­ATPase是一种位于膜上的载体蛋白，具有ATP水解酶活性，能够利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H＋。①将某植物气孔的保卫细胞悬浮在一定pH的溶液中(假设细胞内的pH高于细胞外)，置于暗中一段时间后，溶液的pH不变。②再将含有保卫细胞的该溶液分成两组，一组照射蓝光后溶液的pH明显降低；另一组先在溶液中加入H＋­ATPase的抑制剂(抑制ATP水解)，再用蓝光照射，溶液的pH不变。根据上述实验结果，下列推测不合理的是(　 　)
A．H＋­ATPase位于保卫细胞质膜上，蓝光能够引起细胞内的H＋转运到细胞外B．蓝光通过保卫细胞质膜上的H＋­ATPase发挥作用导致H＋逆浓度梯度跨膜运输C．H＋­ATPase逆浓度梯度跨膜转运H＋所需的能量可由蓝光直接提供D．溶液中的H＋不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞【答案】C
【解析】　由题干可知，用蓝光照射保卫细胞的悬浮液，溶液的pH明显降低，说明细胞内的H＋被转运到细胞外，A项正确。H＋运出保卫细胞是逆浓度梯度的跨膜运输，需要能量，因H＋­ATPase具有水解酶活性，故运输所需能量由H＋－ATPase水解ATP提供，不由蓝光直接提供，B项正确、C项错误。由题干可知，H＋的运输需要载体蛋白和能量，说明H＋是通过主动运输的方式透过细胞质膜进入保卫细胞的，D项正确。
思维延伸：不同物质进出细胞的方式(1)神经元上产生静息电位和动作电位时的K＋外流和Na＋内流属于协助扩散。(2)大多数神经递质虽是小分子，但以胞吐方式通过突触前膜。(3)同一物质进出细胞的方式不一定相同，如：
1．(2021·浙江高三期中)将同一部位的紫色洋葱外表皮细胞分别浸在甲、乙、丙3种溶液中，测得原生质层的外界面与细胞壁间距离变化如图所示，下列相关分析正确的是(　 　)
A．t0时，甲、乙溶液的浓度均小于洋葱表皮细胞细胞液浓度B．与t0时相比，t1时乙溶液中洋葱表皮细胞的吸水能力减弱C．丙溶液中距离未发生变化，说明丙溶液浓度过大，细胞失水死亡D．实验结束时，甲溶液的浓度有所下降【答案】 D
【解析】　根据分析，实验开始时，甲、乙溶液的浓度均大于洋葱表皮细胞的细胞液浓度，导致细胞失水，A错误；t0－t1时细胞失水，细胞液浓度上升，则吸水能力增强，B错误；丙溶液中距离未发生变化，说明丙溶液是低渗溶液，细胞吸水或处于动态平衡，C错误；实验结束时，由于洋葱表皮细胞失水，所以甲溶液的浓度有所下降，D正确。
2．(2021·孟津县第一高级中学高三)将黄化的豌豆茎用刀劈成对称的两半后，内侧为髓，外侧为木质部、形成层和韧皮部。浸没在蒸馏水中，劈茎的两臂向外弯曲，如图甲所示。已知豌豆茎的横切结构如图乙所示。髓由薄壁细胞构成；形成层细胞是未成熟的细胞，无中央大液泡，在适宜条件下会分裂、分化，向内产生木质部，向外产生韧皮部，细胞分裂和生长所需要的营养从髓中获得。下列叙述不正确的是(　 　)
A．薄壁细胞在清水中能够发生渗透作用吸收水分B．木质部细胞细胞壁的伸缩性比薄壁细胞细胞壁的伸缩性小C．形成层细胞在适宜浓度的蔗糖溶液中可观察到质壁分离现象D．细胞分裂和生长所需要的营养从髓中获得，导致髓细胞丢失营养物质渗透压下降【答案】 C
【解析】　细胞壁具有很薄的初生壁和大液泡，在清水中发生渗透作用吸水膨胀，A正确；因木质部的细胞壁比薄壁细胞细胞壁厚，因此木质部细胞细胞壁的伸缩性比薄壁细胞细胞壁的伸缩性小，B正确；形成层细胞是未成熟的细胞，无中央大液泡，不能观察到质壁分离现象，C错误；因细胞分裂和生长所需要的营养从髓中获得，髓细胞丢失营养物质渗透压下降，D正确。
3．(2020·山东高三模拟)如图是细胞膜上普遍存在的钠—钾泵的结构，判断下列说法正确的是(　 　)A．该ATP酶的形状变化为ATP的水解提供能量B．钠—钾泵可同时转运Na＋和K＋，所以该载体蛋白不具有特异性C．神经细胞Na＋排出的方式和K＋外流的方式不同D．低温、低氧不会影响钠—钾泵运输钠、钾离子
【解析】　ATP酶具有催化作用，可以降低化学反应的活化能，但是不能为ATP的水解提供能量，A错误；据图分析，钠—钾泵在吸钾排钠的跨膜运输过程，不同的部位结合了钠离子和钾离子，因此该载体蛋白的运输是具有特异性的，B错误；神经细胞Na＋排出的方式是主动运输，而K＋外流的方式是协助扩散，C正确；低温、低氧都会影响钠—钾泵运输钠、钾离子，D错误。
4．(2021·河北二模)重金属汞是一种对人体健康危害极大且污染环境持久的有毒物质，已知Hg2＋能抑制ATP的水解。某科研小组探究了不同浓度的Hg2＋对洋葱根尖成熟区细胞和分生区细胞吸收K＋的影响，实验结果如表所示。下列叙述正确的是(　 　)
A．本实验的自变量是不同浓度的Hg2＋，对照组是A1组B．仅对比A1组和B1组就可确定成熟区细胞比分生区细胞对K＋的吸收量大C．分析实验数据可知，随着Hg2＋浓度的升高，细胞吸收K＋的量减少D．B3组比B1组细胞内K＋浓度减小的最可能原因是Hg2＋破坏了 K＋载体蛋白【答案】 C
【解析】　本实验的自变量是不同浓度的Hg2＋和根尖的不同细胞，对照组是A1和B1，A错误；仅对比A1组和B1组，不能确定成熟区细胞与分生区细胞对K＋的吸收量大小，还需要测定细胞中起始K＋浓度，B错误；分析实验数据可知，随着Hg2＋浓度的升高，细胞吸收K＋的量减少，C正确；由题干信息可知，B3组比B1组细胞内K＋浓度减小的最可能原因是Hg2＋抑制了ATP的水解，D错误。
考点二　酶(综合运用能力)
1．表解影响酶促反应速率因素的曲线
2．常考必记的7类酶(衡中学案P33)
3．图解酶的特性及相关探究实验
(2016·全国卷Ⅱ，29)为了研究温度对某种酶活性的影响，设置三个实验组：A组(20 ℃)、B组(40 ℃)和C组(60 ℃)，测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同)，结果如图。回答下列问题：
(1)三个温度条件下，该酶活性最高的是______组。(2)在时间t1之前，如果A组温度提高10 ℃，那么A组酶催化反应的速度会________。(3)如果在时间t2时，向C组反应体系中增加2倍量的底物，其他条件保持不变，那么在t3时，C组产物总量________，原因是_____________ _____________________________________________________。(4)生物体内酶的化学本质是__________________，其特性有__________________________________。
下，t2时酶已失活，即使增加底物，反应产物总量也不会增
高效性、专一性(答出两点即可)
【解析】　(1)在40 ℃条件下产物浓度达到最大值所需时间比20 ℃条件下短，且40 ℃条件下产物浓度最大值大于60 ℃条件下，故在三个温度条件下，该酶活性最高的是B组。(2)在20～40 ℃范围内的酶活性均大于20 ℃时的酶活性，故在t1之前，如果A组温度提高10 ℃，那么A组酶催化反应的速度会加快。(3)在t2时，60 ℃条件下的酶已失活，故此时增加底物，反应产物总量不会增加。(4)绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数酶的化学本质是RNA；酶的特性包括高效性、专一性、作用条件较温和。
(1)反应物浓度、酶浓度与酶促反应速率的关系(图1、图2)①图1：在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速率随反应物浓度增加而加快，但当反应物达到一定浓度后，____________________限制，酶促反应速率不再增加。②图2：在反应物充足、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度呈__________。
(2)温度和pH与酶促反应速率的关系(图3)①图3：温度和pH是通过影响__________来影响酶促反应速率的；反应物浓度和酶浓度是通过影响____________________来影响酶促反应速率的，并不影响酶的活性。②图3：反应溶液pH的变化__________(填“影响”或“不影响”)酶作用的最适温度；反应溶液温度的变化__________(填“改变”或“不改变”)酶作用的最适pH。
(3)反应时间与酶促反应的关系(图4、图5、图6)①图4、图5、图6的时间t0、t1和t2是一致的。②随着反应的进行，__________因被消耗而减少，__________因积累而增多。③t0～t1段，因________________，所以反应速率较高，反应物消耗较快，生成物生成速率较快。t1～t2段，因__________________，所以反应速率降低，反应物消耗较慢，生成物生成速率较慢。t2时，反应物被消耗完，生成物不再增加，此时反应速率为0。
1．(2021·河北高三期末)如图为温度对酶促反应速率影响机理的坐标曲线，其中a表示底物分子具有的能量，b表示温度对酶空间结构的影响，c表示酶促反应速率与温度的关系。下列说法正确的是(　 　)
A．酶适于低温保存，原因是低温时底物分子的活化能低B．酶促反应速率是底物分子的能量与酶空间结构共同作用的结果C．曲线c中1、2位点的酶促反应速率相同，酶分子活性也相同D．随着温度的升高，底物分子的活化能增加【答案】 B
【解析】　由图可知，酶适于低温保存，原因是低温只是抑制酶活性，不会使酶变性失活，A错误；由图可知，底物分子的能量与酶空间结构都会影响酶促反应速率，B正确；处于曲线c中1、2位点酶促反应速率相等，但酶分子活性不一定相同，C错误；由图可知，随着温度的升高，底物分子具有的能量增加，D错误。
2．(2021·黑龙江实验中学高三二模)甲图表示反应物浓度对酶促反应速率的影响；乙图表示将A、B两种物质混合，再在T1时加入某种酶后，A、B两种物质的浓度变化曲线。实验均在最适温度和最适pH条件下完成，下列叙述错误的是(　 　)
A．甲图中反应速率达到最大后，限制酶促反应速率的主要因素是酶的数量B．若乙图中的物质A是淀粉，则B可以是麦芽糖，该酶可以是唾液淀粉酶C．乙图中T2时刻后限制酶促反应速率的主要因素是酶的活性D．甲、乙两图所示的实验中，温度和pH都属于无关变量【答案】 C
3．(2021·重庆二模)下列关于酶实验的叙述，正确的是(　 　)A．过氧化氢在高温下和酶的催化下分解都加快，其原理都是降低了反应所需要的活化能B．在探究温度对酶活性影响时，选择淀粉和淀粉酶作实验材料，或者选择过氧化氢和过氧化氢酶作实验材料，检测效果均可C．若底物选择淀粉和蔗糖，用淀粉酶来验证酶的专一性，则检测试剂宜选用斐林试剂，不宜选用碘液D．若除酶外所有试剂均已预保温，则在测定酶活力的实验中，操作合理的顺序应为：加入底物→加入酶→计时→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量
【解析】　酶促反应的原理是降低化学反应的活化能，但是高温不会降低反应所需要的活化能，A错误；温度升高会使过氧化氢的分解速率升高，因此如果利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响时，改变温度后，引起过氧化氢分解速率的因素是温度和酶活性，有2个自变量，因此不能利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响，B错误；验证酶的专一性实验中，可以用淀粉、蔗糖、淀粉酶和斐林试剂来进行，不可用碘液对实验结果进行检测，因为不管淀粉酶能否催化蔗糖分解，溶液都不变蓝，C正确；在测定酶活力的实验中，pH为
无关变量，为了排除无关变量的干扰，应控制相同且适宜，而缓冲液能起到维持反应液的pH恒定的作用，因此最先加入；酶具有高效性，所以在控制pH恒定的情况下，应先加底物后加酶，让酶促反应在适宜的温度下进行，一定时间后检测产物的量来检测酶的活性，故其顺序应为：加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温→计时→一段时间后检测产物的量，D错误。
4．(2021·濮阳二模)研究发现，一定浓度的NaCl溶液会使酶的溶解度降低，发生盐析现象，从而使酶促反应速率降低。某实验小组探究了不同浓度的NaCl溶液对淀粉酶催化淀粉水解的反应速率的影响，获得的实验结果如下表所示。请回答下列相关问题：
(1)酶催化化学反应的效率高于无机催化剂，原因是______________ ____________________________________；该实验中的酶促反应速率可以用____________________________________________________表示。(2)分析表格可知，0.30 ml·L－1的NaCl溶液对淀粉酶催化淀粉水解的反应速率具有________(填“促进”或“抑制”)作用；若加水稀释到0.15 ml·L－1，则淀粉酶催化淀粉水解的反应速率会上升，原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
应活化能的作用较无机催化剂更为显著
单位时间内淀粉的消耗量(或单位时间内产物的生成量)
较高浓度的NaCl溶液使酶促反应速率降低是盐析的结果，而盐析并没有使淀粉酶的空间结构发生改变，故加水稀释后盐析作用消除，酶促反应速率上升
(3)请在该实验的基础上，设计实验进一步探究NaCl溶液提高淀粉酶催化淀粉水解的反应速率的最适浓度，简要写出实验思路。______________________________________________________________________________________________________________________
在NaCl溶液浓度为0.10～0.20 ml·L－1范围内，设置更小浓度梯度的NaCl溶液，测定不同浓度下淀粉酶催化淀粉水解的反应速率。
【解析】　(1)酶降低化学反应活化能的作用较无机催化剂更为显著，故酶催化化学反应的效率高于无机催化剂；该实验酶促反应速率可以用单位时间内淀粉的消耗量(或单位时间内产物的生成量)表示。(2)分析表格可知，0.30 ml·L－1的NaCl溶液对淀粉酶催化淀粉水解的反应速率是4.3，低于NaCl溶液浓度为0的对照组，故0.30 ml·L－1的NaCl溶液对淀粉酶催化淀粉水解的反应速率具有抑制作用；若加水稀释到0.15 ml·L－1，则淀粉酶催化淀粉水解的反应速率会上升，原因是较高浓度的
NaCl溶液使酶促反应速率降低是盐析的结果，而盐析并没有使淀粉酶的空间结构发生改变，故加水稀释后盐析作用消除，酶促反应速率上升。(3)分析表格可知，NaCl溶液浓度在0.10 ml·L－1到0.20 ml·L－1之间，进一步探究NaCl溶液提高淀粉酶催化淀粉水解的反应速率的最适浓度，在NaCl溶液浓度为0.10 ml·L－1～0.20 ml·L－1范围内，设置更小浓度梯度的NaCl溶液，测定不同浓度下淀粉酶催化淀粉水解的反应速率。
考点三　ATP(理解能力)
1．图解动植物细胞ATP的合成与水解
(3)特别说明：①植物细胞可以通过光合作用和细胞呼吸产生ATP，而动物细胞只能通过细胞呼吸产生ATP。②ATP水解释放的能量可用于主动运输、肌肉收缩、物质合成、大脑思考等。③ATP与RNA的关系：ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本单位之一。
2．表解细胞内产生与消耗ATP常见的几个生理过程
(2020·全国卷Ⅲ)照表中内容，围绕真核细胞中ATP的合成来完成下表。
【解析】　(1)由反应产物乙醇、CO2可知，该反应为无氧呼吸，反应场所为细胞质基质。(2)由反应产物乙醇、CO2可知，该反应为无氧呼吸。(3)由分析可知，光合作用的光反应中光能转化成活跃的化学能，储存在ATP中。(4)由分析可知，光合作用的光反应的产物为O2和NADPH。(5)由分析可知，线粒体内进行有氧呼吸的第二阶段产物为CO2，第三阶段产物为H2O。
思维延伸：澄清与ATP相关的四个易错点(1)ATP≠能量。ATP是一种高能磷酸化合物，是一种储能物质，不能将两者等同起来。(2)生命活动需要消耗大量能量，但细胞中ATP含量很少。其供应取决于ATP与ADP之间快速转化。
(3)ATP合成往往与放能反应(如呼吸作用)相联系(合成ATP相当于合成了一种高能化合物)，ATP水解往往与吸能反应(如主动运输、物质合成、神经传导等)相联系。(4)切不可认为ATP分解大于合成或合成大于分解，事实上，ATP与ADP转化总处于动态平衡中——耗能较多时ATP水解迅速，但其合成也迅速。
1．(2021·衡阳三模)下列关于ATP分子的叙述，正确的是(　 　)A．细胞内的吸能反应一般与ATP合成的反应相联系B．ATP与ADP相互转化速率会随细胞代谢强度变化而改变C．ATP分子是由一分子腺苷、一分子核糖和三分子磷酸连接而成D．若某物质进出细胞时消耗ATP，则该物质进出细胞的方式一定是主动运输
【解析】　细胞内的吸能反应一般与ATP水解的反应相联系，A错误；细胞代谢强度增大，ATP与ADP相互转化速率会加快，反之亦然，B正确；一分子ATP由一分子腺苷和三分子磷酸基团连接而成，C错误；若某物质进出细胞时消耗ATP，则该物质进出细胞的方式不一定是主动运输，如胞吐和胞吞，D错误。
2．(2021·盘锦模拟)下列关于蛋白质与ATP的叙述，错误的是(　 　)A．膜蛋白也可以具有催化化学反应的功能B．酶促反应都伴随着ATP的合成或水解C．蛋白质的合成一定离不开ATP的水解D．细胞中合成ATP的细胞器也能水解ATP
【解析】　细胞器(如线粒体)膜上的膜蛋白，有的具有催化作用，也可以是酶，A正确；酶促反应不一定伴随着ATP的合成或水解，例如无氧呼吸第二阶段有酶促反应，却无ATP的合成或水解，B错误；合成蛋白质需要消耗能量，由ATP水解提供，C正确；细胞中合成ATP的细胞器有线粒体和叶绿体，都能消耗ATP，D正确。
3．(2021·西安二模)如图为运动员在剧烈运动时骨骼肌细胞中ATP的相对含量随时间变化的曲线。下列叙述中错误的是(　 　)
A．AB段的变化说明ATP快速水解，其释放的能量可以转换成肌肉收缩的机械能B．BC段骨骼肌细胞通过呼吸作用和磷酸肌酸的分解等过程使ATP相对含量升高C．ATP由腺嘌呤、核糖和3个磷酸基团连接而成D．剧烈运动时人体骨骼肌细胞可通过无氧呼吸产生乳酸，乳酸中仍含有大量的ATP未被释放出来【答案】 D
【解析】　AB段的变化说明ATP快速水解，其释放的能量可以转换成肌肉收缩的机械能，用于肌肉收缩，A正确；剧烈运动时，ATP中的能量来自呼吸作用和磷酸肌酸的分解，进而引起ATP相对含量升高，B正确；ATP由腺嘌呤、核糖和3个磷酸基团连接而成，其中含有2个高能磷酸键，C正确；乳酸中还有大量的化学能没有释放出来，释放出来的能量一少部分可以用于ATP的合成，D错误。
4．(2021·青岛高三期中改编)某实验小组为了探究黑藻细胞主动运输所需ATP的来源，将等量黑藻分别置于四种实验条件中培养(DNP能抑制线粒体的功能)，初始培养液中Cl－浓度相等，24 h后测得培养液中Cl－的变化量如表所示。下列分析不正确的是(　 　)
A．第1、2组说明黑藻吸收Cl－所需ATP不是来自叶绿体B．第1、2组说明黑藻细胞内的叶绿体不能产生ATPC．第2、4组说明黑藻吸收Cl－所需ATP主要来自线粒体D．第3、4组细胞吸收少量Cl－所需ATP可能来自细胞质基质【答案】 B
【解析】　第1、2组中无论光照与否，培养液中Cl－变化量相同，说明黑藻吸收Cl－所需ATP不是来自叶绿体，但不能说明黑藻细胞内的叶绿体不能产生ATP，A正确，B错误；DNP能抑制线粒体的功能，第2、4组说明黑藻吸收Cl－所需ATP主要来自线粒体，C正确；DNP能抑制线粒体的功能，第3、4组细胞吸收少量Cl－所需ATP可能来自细胞质基质，D正确。
1．(2021·罗平高三二模)薄荷油可以促进皮肤对药物的吸收。为研究其作用机理，科研人员将HaCaT细胞的膜蛋白进行某种荧光标记，用激光对膜的特定区域进行照射，使之淬灭(荧光消失)一段时间后测定相关指标如下表所示。下列说法错误的是(　 　)
A．应设置只加入DSMO的对照组B．薄荷油处理可以增加细胞膜的流动性C．细胞膜Ca2＋载体能够将Ca2＋由细胞外运输到细胞内D．薄荷油可能通过影响物质的跨膜运输促进对药物的吸收【答案】 C
【解析】　为了使实验更有说服力，应设置只加入DSMO的对照组，因为空白组与实验组之间不能形成对照，A正确；根据薄荷油可以促进皮肤对药物的吸收的作用，推测薄荷油处理可以增加细胞膜的流动性，进而促进了药物吸收，B正确；经过药物处理之后，细胞膜Ca2＋载体活性下降，同时细胞内Ca2＋浓度升高，说明Ca2＋向外转运减少，因此可推知细胞膜Ca2＋载体能够将Ca2＋由细胞内运输到细胞外，C错误；由分析可知，薄荷油可能通过影响物质的跨膜运输促进对药物的吸收，D正确。
2．(2021·山东高三月考)钙泵又称Ca2＋—ATP水解酶，钙泵主要存在于细胞膜和内质网膜上，它将Ca2＋泵出细胞或泵入内质网腔中储存起来，以维持细胞质基质中低浓度的Ca2＋，当细胞受到刺激时，内质网腔中的Ca2＋又会释放到细胞质基质中以调节细胞的生命活动。下列相关叙述正确的是(　 　)A．钙泵参与运输Ca2＋的过程属于放能反应B．骨骼肌细胞中运输Ca2＋的钙泵只存在于细胞膜上C．细胞膜上的钙泵失调可能会导致肌肉抽搐D．内质网腔中的Ca2＋通过钙泵释放到细胞质基质中的过程属于被动运输
【解析】　钙泵又称Ca2＋—ATP水解酶，参与运输Ca2＋的过程需要ATP水解供能，因此属于吸能反应，A错误；从题目中信息分析，骨骼肌细胞中运输Ca2＋的钙泵存在于细胞膜上和内质网膜上，B错误；细胞膜上的钙泵失调可能会导致血液中Ca2＋浓度过低，从而导致肌肉抽搐，C正确；内质网腔中的Ca2＋浓度高于细胞质基质中的Ca2＋浓度，因此内质网腔中的Ca2＋释放到细胞质基质中是经过通道蛋白进入细胞质基质，不是钙泵，不需要消耗ATP，属于被动运输，D错误。
3．(2021·重庆一中模拟)酶是细胞中重要的生物催化剂，但是酶的催化作用也可能受到一些化学物质的抑制。例如非竞争性抑制剂能改变酶的空间结构，使酶不能与底物(反应物)结合，从而使酶失去催化活性。下列叙述正确的是(　 　)A．非竞争性抑制剂使酶不能为化学反应提供活化能B．非竞争性抑制剂对酶的抑制作用可以通过增加底物浓度的方式解除C．非竞争性抑制剂与高温都能使酶的空间结构改变而失去催化活性D．非竞争性抑制剂处理后的淀粉酶不能与双缩脲试剂发生紫色反应
【解析】　酶本身不能为化学反应提供活化能，而是降低化学反应的活化能，A错误；由题干信息可知，非竞争性抑制剂能改变酶的空间结构，使酶不能与底物(反应物)结合，从而使酶失去催化活性，故非竞争性抑制剂对酶的抑制作用不可以通过增加底物浓度的方式解除，B错误；非竞争性抑制剂与高温都能使酶的空间结构改变而失去催化活性，C正确；非竞争性抑制剂处理后的淀粉酶只是空间结构发生改变，但是肽键未断裂，故非竞争性抑制剂处理后的淀粉酶能与双缩脲试剂发生紫色反应，D错误。
4．(2021·山东省实验二模)萤火虫尾部发光器能发光的机理如图所示。ATP快速荧光检测仪中含有荧光素、荧光素酶等物质，用来快速检测食品表面的微生物，下列说法正确的是(　 　)
A．ATP是细胞中的能量货币，细胞中储存大量ATP为生命活动供能B．ATP快速荧光检测仪只能检测是否有微生物残留，不能检测数量C．ATP快速荧光检测仪既可以检测残留的需氧型微生物，也可以检测厌氧型微生物D．荧光素酶可以催化荧光素转化为荧光素酰腺苷酸【答案】 C
【解析】　ATP是细胞中的能量货币，但细胞中储存的ATP较少，需要ATP与ADP不断转化来为生命活动供能，A错误；微生物残留量越多，产生的ATP越多，所发荧光强度越强，所以用荧光检测仪也能检测微生物的数量，B错误；ATP快速荧光检测仪能检测残留的所有能产生ATP的微生物，包括需氧微生物和厌氧微生物，C正确；由图可知，荧光素酶可以催化萤光素酰腺苷酸转化为氧合荧光素，D错误。故选C。
5．(2020·江苏高三)研究发现，利用不同种类蛋白酶水解大豆蛋白获得的水解产物，能够对人体内的血管紧张素转化酶(ACE)活性产生不同效果，为治疗高血压提供了新思路。下图1表示不同蛋白酶对大豆蛋白水解度的影响，图2表示不同蛋白酶水解产物对ACE活性抑制率的影响。请回答下列问题：
(1)蛋白酶能催化部分______键水解断裂，产生__________________ ________等水解产物。(2)图1说明应选用____________酶水解大豆蛋白，而水解时间不应超过10 h的原因是_______________________________。(3)在反应的最初4 h内，碱性蛋白酶和__________酶的水解产物对ACE活性的抑制率显著高于其他三种酶。
10 h后大豆蛋白水解度不再升高
(4)不同蛋白酶的水解产物对ACE活性的抑制率存在差异，从酶的特性角度分析，主要是因为各种蛋白酶的________性导致产生的____________________不同。(5)为进一步研究大豆蛋白水解产物中抑制ACE活性的相关物质，实验设计的关键思路是____________________________________，单独直接观察它们对ACE酶活性的抑制效果。
将大豆蛋白水解的不同产物提取分离
【解析】　(1)蛋白质是由氨基酸脱水缩合形成的，蛋白酶能催化部分肽键水解断裂，产生多肽(或多肽和氨基酸)等水解产物。(2)由图1可知碱性蛋白酶的水解度最高，应选用碱性蛋白酶水解大豆蛋白，10 h后大豆蛋白水解度不再升高，因此水解时间不应超过10 h。(3)从图2可知，在反应的最初4 h内，碱性蛋白酶和胃蛋白酶的水解产物对ACE活性的抑制率显著高于其他三种酶。(4)酶的专一性是指一种酶可以催化一种或少数几种类似的底物，不同蛋白酶的水解产物对ACE活性的抑制率