2021学年第一节 ATP是细胞内的“能量通货”授课课件ppt

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第三章　细胞的代谢
第一节　ATP是细胞内的“能量通货”
教材必备知识精练
答案
知识点1 ATP是细胞生命活动的直接能源
1.B　①是ATP,圆圈中是腺嘌呤核糖核苷酸(包括一个腺嘌呤、一个核糖和一个磷酸基团);②是核糖核苷酸,所以圆圈中是腺嘌呤;③是一段DNA双链,所以圆圈中是腺嘌呤脱氧核糖核苷酸;④是一段RNA单链,所以圆圈中是腺嘌呤核糖核苷酸。综上所述,①和④圆圈中对应的含义最接近,B正确。
1.在下列四种化合物的化学组成中,“○”中所对应的含义最接近的是(　　)A.①和②B.①和④C.③和④ D.②和③
2.[2022浙江新力量联盟高一期中考试]如图为ATP的结构示意图,①②表示物质,③④表示化学键。下列说法错误的是(　　)A.吸能反应与放能反应常与④的断裂与形成相关联B.ATP中的A对应示意图中的①和②,表示腺苷C.ATP中大量的能量都储存在腺苷和磷酸基团中D.肌肉收缩过程中,④的断裂使肌肉中的能量增加,肌肉形状改变
答案
2.C　吸能反应需要ATP水解供能,常与④的断裂相联系;放能反应常与④的形成相关联,A正确。ATP中的A由①腺嘌呤和②核糖组成,表示腺苷,B正确。ATP中大量的能量都储存在高能磷酸键中,C错误。肌肉收缩的过程中需要消耗能量,④断裂可释放能量,使肌肉形状改变,D正确。
知识点1 ATP是细胞生命活动的直接能源
3.萤火虫腹部的发光器由部分组织细胞构成,离体的发光器会逐渐失去发光能力。将发光器研磨液分为两组,分别滴加等体积的ATP溶液和葡萄糖溶液后,ATP组立即重新发出荧光,葡萄糖组重新发出荧光的时间滞后。下列叙述错误的是(　　)A.发光器离体后细胞内能源物质逐渐耗尽B.实验结果说明ATP是直接的能源物质C.实验结果说明葡萄糖不能作为能源物质D.有机物中的化学能可转化为光能
答案
3.C　实验结果说明葡萄糖不是发光器发光的直接能源物质,但是不能说明葡萄糖不能作为能源物质,C错误。
知识点1 ATP是细胞生命活动的直接能源
4.下列关于发生在真核细胞中的ATP-ADP循环的叙述,错误的是(　　)A.剧烈运动时ATP-ADP循环加快B.活细胞均能完成ATP-ADP循环C.在ATP-ADP循环中磷酸基团可重复利用D.ATP-ADP循环能使细胞中积累大量ATP
答案
4.D　细胞中ATP含量很低,但ATP-ADP循环速度很快,能使细胞内ATP的含量维持在相对稳定的水平,而不会使细胞中积累大量ATP,D错误。
知识点2 细胞内ATP与ADP保持动态平衡
5.下列关于ATP与ADP相互转化的叙述,错误的是(　　)A.ADP和Pi在相关酶的催化作用下接受能量可生成ATPB.正常细胞中,ATP含量能够维持在相对稳定的水平C.ATP水解释放的能量可转化为光能,但光能不能驱动ATP合成D.ATP转化为ADP的过程可为细胞核中的某些生理过程提供能量
答案
5.C　ADP和Pi在相关酶的催化作用下接受能量可生成ATP,A正确;正常细胞中,ATP-ADP循环速度很快,细胞内ATP含量能够维持在相对稳定的水平,B正确;ATP水解释放的能量可以转化为光能,如萤火虫发光,光能也能驱动ATP的合成,如绿色植物的光合作用,C错误;ATP转化为ADP的过程伴随着能量的释放,释放的能量可用于细胞核内的某些吸能反应,D正确。
知识点2 细胞内ATP与ADP保持动态平衡
6.如图是细胞中化学反应A与化学反应B在反应过程中与ATP和ADP的相互转化关系示意图,下列有关分析错误的是(　　)A.细胞中的反应A往往与ATP合成相联系B.ADP与Pi合成ATP是伴随着细胞内的放能反应发生的C.ATP与ADP相互转化过程中物质和能量均是可逆的D.能量通过ATP分子在吸能反应与放能反应之间流通
答案
6.C　图示细胞中的反应A将释放出来的部分能量转移到ATP中去,因此反应A与ATP合成相联系,A正确。细胞内的化学反应可以分成吸能反应和放能反应两大类,许多吸能反应与ATP水解相联系,由ATP水解提供能量;许多放能反应与ATP合成相联系,释放的能量储存在ATP中,B正确。在ATP与ADP相互转化过程中,物质是可逆的,能量是不可逆的,C错误。通过图示可以看出,能量通过ATP分子在吸能反应与放能反应之间流通,D正确。
知识点2 细胞内ATP与ADP保持动态平衡
学科关键能力构建
1.ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内四种高能磷酸化合物,它们的结构差异只是含氮碱基不同,下列叙述正确的是(　　)A.CTP中的“C”是由胞嘧啶和脱氧核糖构成的B.1分子GTP彻底水解可得到3种小分子物质C.在代谢旺盛的细胞中,ATP的水解速率远大于合成速率D.UTP断裂两个高能磷酸键后可作为合成DNA的原料
答案
1.B　CTP中的“C”是由胞嘧啶和核糖构成的,A错误;1分子GTP彻底水解可得到3种小分子物质,即磷酸基团、核糖与鸟嘌呤,B正确;细胞代谢旺盛时,ATP的水解速率和合成速率都升高,两者处于平衡状态,C错误;UTP断裂两个高能磷酸键时脱去两个磷酸基团,余下的部分是尿嘧啶核糖核苷酸,其可作为合成RNA的原料,D错误。
2.[2022浙北G2联合体高一期中考试]某同学在验证ATP是细胞的直接能源物质的实验中,剥离了蛙的一个腓肠肌标本作为实验材料,实验操作和观察到的现象如下:①电刺激刚剥离的新鲜腓肠肌,腓肠肌收缩;②持续刺激一段时间后,腓肠肌不收缩;③在同一块腓肠肌上滴加适量葡萄糖溶液后立即施加电刺激,腓肠肌不收缩;④然后,在同一块腓肠肌上滴加适量ATP溶液后立即施加电刺激,腓肠肌收缩。下列叙述错误的是(　　)A.①②的现象是新鲜腓肠肌标本的细胞中含有少量ATP所致B.③④的现象说明ATP是细胞的直接能源物质,而葡萄糖不是C.③④没有时间上先后的严格要求,可以倒过来并连续进行D.③中滴加葡萄糖溶液后,若过适当的时间再刺激腓肠肌,可能会发生收缩现象
答案
2.C　①②的现象表明,新鲜腓肠肌受到电刺激后可以收缩,持续刺激一段时间之后不收缩,说明新鲜腓肠肌细胞中含有少量的ATP,A正确;③④的现象说明ATP是细胞的直接能源物质,而葡萄糖不是,B正确;③④的顺序不能颠倒,否则如果滴加适量葡萄糖溶液后腓肠肌收缩,则无法判断腓肠肌收缩到底是ATP的作用还是葡萄糖的作用,C错误;③中滴加的是葡萄糖溶液,过一段时间后,葡萄糖可能会被氧化分解,氧化分解释放的能量一部分会被用于合成ATP,此时再刺激腓肠肌,可能会发生收缩现象,D正确。
3.蛋白质的磷酸化与去磷酸化被比喻为一种分子开关,分子开关的机理如图所示。形成有活性的蛋白质是一个磷酸化的过程,即“开”的过程,形成无活性的蛋白质是一个去磷酸化的过程,即“关”的过程。下列有关分子开关的说法错误的是(　　)A.细胞呼吸产生的ATP可以用于分子开关中蛋白质的磷酸化过程B.分子开关可能是通过改变蛋白质的空间结构来实现“开”和“关”的C.蛋白质去磷酸化过程是一个放能反应的过程,释放的能量有一部分可用于合成ATPD.蛋白质磷酸化过程是一个吸能反应,与ATP的水解相联系
答案
3.C　通过图示可知,细胞呼吸产生的ATP可以用于分子开关中蛋白质的磷酸化过程,形成有活性的蛋白质,A正确;ATP将蛋白质磷酸化,形成ADP和磷酸化的蛋白质,同时蛋白质的空间结构发生改变,当磷酸化的蛋白质上的磷酸基团脱落时蛋白质的空间结构会再次发生改变(恢复原状),因此分子开关可能是通过改变蛋白质的空间结构来实现“开”和“关”的,B正确;蛋白质去磷酸化过程释放的能量不能用于合成ATP,C错误;通过图示可知,蛋白质磷酸化过程需要消耗ATP,是一个吸能反应,与ATP的水解相联系,D正确
4.人的骨骼肌细胞中ATP的含量只能维持剧烈运动3s以内的能量供应。某运动员参加短跑比赛过程中,肌细胞中ATP的相对含量随时间的变化如图所示。请据图回答下列问题:(1)a→b过程中,ATP被水解,释放的能量用于　　　　。 (2)b→c过程中,ATP含量增加,说明　　　　加强,释放更多的能量,供ADP合成ATP,以补充消耗的ATP。 (3)从整个曲线看,肌细胞中ATP的含量不会降为零,说明　　　　。 (4)写出细胞新陈代谢放能反应中ADP与ATP之间的转化关系式:　　　　　　　　。吸能反应中ADP与ATP之间的转化关系式:　　　　　　　　。 
答案
4.【答案】(1)肌肉收缩等各项生命活动　 (2)呼吸作用　 (3)细胞中ATP-ADP循环速度很快,细胞内ATP的含量能够维持在相对稳定的水平　 (4)ADP+Pi+能量 ATP　　ATP ADP+Pi+能量
第二节　 酶是生物催化剂
教材必备知识精练
答案
知识点1　绝大多数酶是蛋白质
1.D　大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,A正确;酶在细胞内外均能发挥其催化作用,B正确;酶在化学反应前后不发生化学变化,数量也不会减少,C正确,D错误。
1.酶是由活细胞产生的一类生物催化剂,下列有关酶的叙述,错误的是(　　)A.大多数酶是蛋白质,少数酶是RNAB.酶在细胞内外均能发挥其催化作用C.酶在化学反应前后不发生化学变化D.酶的数量随反应的进行而减少
2.[2022浙江精诚联盟高一联考]如图表示酶促反应模型,下列相关叙述错误的是(　　)A.物质A能降低该化学反应的活化能B.物质B可以是麦芽糖也可以是蔗糖C.物质A的化学本质可能为蛋白质D.该反应模型能解释酶的作用具有专一性
答案
2.B　分析题图可知,物质A在化学反应前后数量和化学性质不变,因此物质A表示酶,物质B代表底物,物质C、D代表生成物。物质A表示酶,酶在酶促反应中能降低反应所需的活化能,A正确;由图示可知,物质B在酶的作用下水解为C和D,由于一分子麦芽糖水解后的产物是两分子葡萄糖,一分子蔗糖水解后的产物是一分子葡萄糖和一分子果糖,因此物质B可能是蔗糖,而不可能是麦芽糖,B错误;绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA,因此物质A的化学本质可能为蛋白质,C正确;由图示可知,酶和底物能够专一性结合,能解释酶的专一性,D正确。
知识点1　绝大多数酶是蛋白质
3.用同一种蛋白酶处理甲、乙两种酶,甲、乙两种酶的活性与处理时间的关系如图所示,下列分析错误的是(　　)A.甲酶可能是具有催化功能的RNAB.乙酶的化学本质为蛋白质C.甲、乙两种酶的合成场所一定是相同的D.乙酶活性改变是因为其空间结构改变
答案
3.C　甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理,甲酶活性不变,说明甲酶可能不是蛋白质,可能是具有催化功能的RNA, A正确;乙酶活性降低,说明乙酶可被蛋白酶分解,故乙酶的化学本质为蛋白质,B正确;RNA主要在细胞核中合成,蛋白质主要在细胞质中的核糖体上合成,C错误;乙酶的化学本质为蛋白质,其活性改变是因为蛋白质空间结构改变,D正确。
知识点1　绝大多数酶是蛋白质
4.[2021浙江舟山高二上期末考试]下列关于酶的本质及特性的叙述,正确的是(　　)A.酶是生物代谢中起调节作用的一类有机物B.酶活性可用单位时间内底物的消耗量来表示C.酶分子空间结构改变一定会使酶失去生物学活性D.酶均是由具有分泌功能的细胞合成的,其具有高效性、专一性
答案
4.B　酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,不起调节作用,能产生酶的细胞不一定具有分泌功能,A错误,D错误;酶活性可用单位时间内底物的消耗量或产物的生成量来表示,B正确;酶分子空间结构改变不一定会失去生物学活性,如较高温度条件下,酶分子空间结构改变导致酶活性下降,但未必一定失活,C错误。
知识点2　酶的催化功能具有专一性和高效性
5.在3支试管中均加入等量的质量分数为5%的过氧化氢溶液,再分别加入等量且适量的二氧化锰溶液、新鲜猪肝研磨液、蒸馏水,一段时间内测得底物含量变化如图所示。下列叙述正确的是(　　)A.a与b对照说明无机催化剂具有专一性B.a与c对照反映了酶的专一性特点C.c与b的对照可以说明酶具有高效性D.该实验中曲线c可表示空白对照组
答案
5.C　分析题图可知,图中a表示蒸馏水处理,b表示二氧化锰的催化作用,c表示猪肝中过氧化氢酶的催化作用。a与b的对照说明二氧化锰能催化过氧化氢分解,不能说明无机催化剂具有专一性,A错误;蒸馏水不能催化过氧化氢的分解,过氧化氢酶能催化过氧化氢的分解,a与c对照说明新鲜猪肝研磨液中的过氧化氢酶能催化过氧化氢分解,不能反映酶的专一性特点,B错误;c与b对照可以看出与无机催化剂相比,底物在酶催化下分解更快,表明酶具有高效性,C正确;空白对照组为加入蒸馏水的一组,可用曲线a表示,D错误。
知识点2　酶的催化功能具有专一性和高效性
6.验证酶的某一特性的实验基本过程如表所示。据表分析,下列叙述正确的是(　　)A.设置试管1和2的目的是对照,排除干扰项B.试管3和4的实验结果说明酶的作用具有高效性C.酶在催化过程中其形状将发生不可逆的改变D.若试管4中出现颜色反应说明蔗糖酶也能分解淀粉
答案
6.A　设置试管1和2的目的是对照,排除干扰项,A正确;试管3和4的实验结果说明酶的催化作用具有专一性,B错误;酶在催化过程中其形状将发生改变,但反应结束后酶的形状复原,C错误;若试管4中出现颜色反应说明唾液中含有分解蔗糖的酶或唾液中含有还原糖,D错误。
知识点2　酶的催化功能具有专一性和高效性
7.[2022浙江嘉兴高一期末考试]生物组织内含有过氧化氢酶,MnO2作为化学催化剂可催化H2O2分解为H2O和O2。为验证酶的高效性,进行了如表所示实验。下列叙述正确的是(　　)A.本实验的自变量是底物的种类B.可用产生氧气的总量作为检测指标C.可用新鲜马铃薯匀浆代替鸡肝匀浆进行实验D.该实验还可证明酶的催化作用具有专一性
答案
7.C　分析题意可知,本实验的自变量是催化剂的种类,A错误;由于底物的量相同,故最终产生的氧气总量相等,可用产生氧气的速率作为检测指标,B错误;马铃薯匀浆也含有过氧化氢酶,故可用新鲜马铃薯匀浆代替鸡肝匀浆进行实验,C正确;该实验是酶与无机催化剂的比较,能证明酶具有高效性,不能证明酶的专一性,D错误。
知识点2　酶的催化功能具有专一性和高效性
8.[2022浙江精诚联盟高三段考]某同学欲将少量的马铃薯匀浆和MnO2分别加入等量等浓度的H2O2溶液中,以验证酶的高效性。下列各项预期错误的是(　　)
答案
8.B　马铃薯匀浆中含有过氧化氢酶,与无机催化剂相比,酶具有高效性,开始时马铃薯匀浆组的氧气生成速率及H2O2分解速率均更快,随着反应物被消耗,马铃薯匀浆组和MnO2组中氧气生成速率和H2O2分解速率均降为0;由于两组所用H2O2溶液等量等浓度,故最后产生的氧气量相同,且马铃薯匀浆组达到最大氧气生成量所需要的时间更短,A、C、D正确。该实验中酶和无机催化剂的活性不会随时间变化而发生改变,B错误。
知识点2　酶的催化功能具有专一性和高效性
9.[2022浙江绍兴高一期末考试]探究pH分别为6.0、7.0、8.0的条件下过氧化氢酶活性的实验装置如图,下列相关叙述错误的是(　　)A.本实验的自变量为pH,温度、滤纸片的数量等为无关变量B.以不再产生气泡时量筒内收集到的气体体积作为本实验的检测指标C.实验开始前反应小室的状态如图甲所示,不能将滤纸片放在小室下方D.本实验中的肝脏匀浆需为新鲜制备且不能高温处理
知识点3　酶的催化功能受多种条件的影响
答案
9.B　本实验的自变量为pH,温度、滤纸片的数量等为无关变量,A正确;不能以不再产生气泡时量筒内收集到的气体体积作为检测指标,因为H2O2溶液等量等浓度,在不同pH条件下,H2O2消耗完后产生的氧气量是一样的,B错误;实验开始前反应小室状态如图甲所示,不能将滤纸片放在小室下方,否则一旦滤纸片与H2O2溶液接触,会立即反应,从而干扰实验结果的准确性,C正确;本实验中的肝脏匀浆需为新鲜制备且不能高温处理,否则会影响酶的活性,干扰实验结果的准确性,D正确。
10.如图分别表示温度、pH与酶促反应速率(酶活性)的关系,下列叙述错误的是(　　)A.曲线P上的b点对应的温度表示该酶的最适温度B.人体内胃蛋白酶的活性与pH的关系与曲线Q相似C.曲线Q、R说明不同的酶最适pH不同D.酶活性随温度的升高而增强
答案
10.D　在一定的温度范围内,随着温度的升高,酶的活性增强;超过酶的最适温度后,随着温度的升高,酶的活性减弱,D错误。
知识点3　酶的催化功能受多种条件的影响
11.丝瓜果肉中的邻苯二酚等酚类物质在多酚氧化酶(PPO)的催化下会形成褐色物质,该褐色物质在410 nm可见光下有较高的吸光值(OD值),且褐色物质越多,OD值越高。经测定PPO的最适pH为5.5。科学家利用丝瓜果肉的PPO粗提液、邻苯二酚、必需的仪器等探究温度对PPO活性的影响,实验结果如图。下列说法正确的是(　　)A.实验过程中将酶和底物直接混合,然后在相应温度下保温B.应使用pH为5.5的缓冲液配制PPO提取液和邻苯二酚溶液C.丝瓜果肉PPO粗提液的制备和保存应在35 ℃条件下进行D.可在35~40 ℃间设置温度梯度进行实验以更精确地测定PPO的最适温度
答案
11.B　该实验中应该先将酶和底物放在相应的温度条件下保温一段时间,再将相同温度下的酶和底物混合,A错误;该多酚氧化酶(PPO)的最适pH为5.5,因为pH是无关变量,在实验中应该保持酶在最适pH下反应,因此该实验应使用pH为5.5的缓冲液配制PPO提取液和邻苯二酚溶液,B正确;酶需要在低温下保存,C错误;由图可知,35 ℃时多酚氧化酶(PPO)的活性在各组中最高,为了更精确地测定PPO的最适温度,应在30~40 ℃之间设置温度梯度,D错误。
知识点3　酶的催化功能受多种条件的影响
12.[2022浙江金衢六校联盟高二上期中考试]某研究性学习小组设计如图1所示实验装置来测量过氧化氢酶催化H2O2分解放出的O2含量,在最适温度和pH等条件下将反应室旋转180°,使滤纸片与H2O2溶液混合,每隔30 s读取并记录注射器刻度,共持续2 min,得到如图2所示曲线①,下列说法正确的是(　　)A.若仅改变滤纸片的数量,则可以探究底物浓度对酶促反应速率的影响B.若仅提高环境温度,则实验结果将如曲线②所示C.若仅提高H2O2溶液的pH,则实验结果将如曲线③所示D.若仅增加滤纸片数量,则实验结果将如曲线②所示
答案
12.C　滤纸片上有过氧化氢酶,若仅改变滤纸片的数量,则可以探究酶浓度对酶促反应速率的影响,A错误;据题干信息可知,该实验是在最适条件下进行的,故若提高环境温度或H2O2溶液的pH,则酶促反应速率均下降,但最终生成的O2量不变,结果将如曲线③所示,B错误,C正确;若仅增加滤纸片数量,可以提高酶促反应的速率,但不会影响最终产物的量,D错误。
知识点3　酶的催化功能受多种条件的影响
学科关键能力构建
1.酶通常与底物结合后才会发挥催化作用。在酶分子中,有一个小的局部区域能与底物分子结合,这个区域称为酶的活性部位。活性部位好像酶分子表面的一个口袋或一条沟,只有特定的底物分子可镶嵌进去。下列说法错误的是(　　)A.酶活性部位的特殊结构决定了酶具有专一性B.只要不损伤活性部位,酶的作用就可以正常发挥C.酸碱度的变化可能会影响酶活性部位的空间结构D.酶可提高化学反应的速率,但不能增加产物总量
答案
1.B　根据题意可知,只有特定的底物分子可镶嵌到酶的活性部位,即酶活性部位的特殊结构决定了酶具有专一性,A正确;酶的活性部位不损伤,酶可能也不能正常发挥作用,如当酶的抑制剂与酶的活性部位竞争性结合时会影响酶的作用,B错误;过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏,从而引起酶的活性部位发生改变,C正确;酶可提高化学反应的速率,但不能改变反应的平衡点,即不能增加产物总量,D正确。
2.如图为酶催化化学反应的过程示意图,以数字编号的图形分别表示反应物、酶、生成物等反应要素,下列有关叙述错误的是(　　)A.该酶促反应过程可表示为①+②→③+④B.适当增大①的浓度会提高酶促反应的速率C.③或④的生成速率可以用于表示酶促反应的速率D.若探究反应物浓度对酶促反应速率的影响,则②的浓度就是实验的自变量
答案
2.A　题图为酶催化化学反应的过程示意图,其中①在化学反应前后不发生改变,表示酶,②表示反应物,③和④表示生成物,故该酶促反应过程可表示为② ③+④,A错误;①是酶,适当增大酶的浓度会提高酶促反应的速率,B正确;③和④表示生成物,酶促反应的速率可以用③或④的生成速率来表示,C正确;②表示反应物,若探究反应物浓度对酶促反应速率的影响,则②的浓度就是实验的自变量,D正确。
3.[2022浙江慈溪中学高一期末考试]将一个土豆切成大小和薄厚均相同的若干土豆片,取4片放入盛有一定体积和浓度的过氧化氢溶液的针管中(如图甲),测得气体产量随时间的变化如图乙。下列叙述错误的是(　　)A.若针管中加入6个土豆片,则图乙曲线的最高点不变B.若针管中加入的H2O2浓度增加,则气体产量最高值增加C.若针管中加入4个煮熟的土豆片,则图乙中曲线不变D.若用二氧化锰替换土豆片,则气体产量最高值不变
答案
3.BC　若针管中加入6个土豆片,则过氧化氢酶的量增加,反应速率加快,故产气速率会增加,但产生气体的总量不变,A正确;若针管中加入的H2O2浓度增加,则气体产量最高值增加,B正确;若针管中加入4个煮熟的土豆片,由于过氧化氢酶在高温条件下失活,酶不再具有催化功能,而过氧化氢自身的分解速率较慢,故图乙中曲线达到平衡点所需要的时间会延长,即曲线会发生变化,C错误;土豆片中含有过氧化氢酶,二氧化锰和过氧化氢酶都能催化过氧化氢分解,只是酶的催化效率更高,使等量过氧化氢完全分解需要的时间更短,但二者最终生成的产物量相同,所以若用二氧化锰替换土豆片,则气体产量最高值不变,D正确。
4.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反应所需的活化能低B.酶促反应速率是底物分子具有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,酶空间结构的稳定性也相同D.随着温度的升高,底物分子反应所需的活化能增加
答案
4.B　根据曲线分析,曲线a表示底物分子具有的能量,随着温度升高,底物分子具有的能量直线上升;曲线b表示温度对酶空间结构的影响,随着温度升高,酶空间结构的稳定性逐渐降低,直至空间结构被完全破坏(数值为0);曲线c表示酶促反应速率与温度的关系,随着温度升高,酶促反应速率先升高后降低,最后反应速率为0。由图可知,酶适于低温保存,原因是低温只是抑制酶活性,但酶的空间结构较稳定,不会使酶变性失活,A错误;由图可知,底物分子具有的能量与酶空间结构都会影响酶促反应速率,酶促反应速率是底物分子具有的能量与酶空间结构共同作用的结果,B正确;曲线c中1、2位点的酶促反应速率相等,但1、2位点对应温度下的酶空间结构的稳定性不同,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,底物分子反应所需的活化能减少,D错误。
5.如图所示,甲曲线表示在最适温度下,某酶促反应的反应速率与反应物浓度之间的关系。乙、丙两条曲线表示其他条件适宜时该酶促反应的反应速率与pH或温度之间的关系。下列相关分析,错误的是(　　)A.在B点适当增加酶的浓度,酶促反应速率将增大B.H点对应的pH是该酶催化作用的最适pHC.G、E两点对应的环境条件有利于酶的保存D.A点时,若升高温度,酶促反应速率将下降
答案
5.C　由题意可知,甲曲线为最适温度下,某酶促反应的反应速率与反应物浓度之间的关系,B点时酶已饱和,即酶量不足,若在B点增加酶的浓度,则酶促反应速率将增大,A正确;乙、丙两曲线表示其他条件适宜时该酶促反应的反应速率与pH、温度之间的关系,丙曲线与横轴有两个交点,故丙曲线应该代表pH对酶促反应速率的影响,而乙曲线应该代表温度对酶促反应速率的影响,丙曲线中H点对应的酶促反应速率最大,故H点对应的pH是该酶催化作用的最适pH,B正确;酶应在低温、最适pH条件下保存,即D点(或低于D点)、H点对应的环境条件有利于酶的保存,C错误;因甲曲线是在最适温度下的酶促反应速率与反应物浓度的关系曲线,故升高温度时,酶活性降低,酶促反应速率将下降,D正确。
6.将Ⅰ、Ⅱ两种物质混合,在t1时加入酶a,Ⅰ、Ⅱ两种物质浓度的变化曲线如图,在t2时Ⅰ、Ⅱ两种物质浓度相等,下列叙述错误的是(　　)A.酶a可与物质Ⅰ形成酶-底物复合物B.若t1时增加酶a的量,则t2左移C.若提高反应体系的温度,则t2右移D.t3后物质Ⅱ增加缓慢与物质Ⅰ的浓度有关
答案
6.C　根据题图分析,酶a催化物质Ⅰ生成了物质Ⅱ,所以物质Ⅰ为底物,在反应过程中需要先与酶a结合形成酶-底物复合物,A正确;若t1时增加酶a的量,则酶促反应速率会加快,导致t2左移,B正确;由于不清楚该实验是否是在最适温度下进行的,所以无法判断提高反应体系温度后t2左移还是右移,C错误;t3后物质Ⅱ(产物)增加缓慢与物质Ⅰ(底物)浓度有关,D正确。
 7.某生物兴趣小组对粳稻、籼稻和杂交稻三种水稻中的过氧化氢酶在不同重金属离子及不同重金属离子浓度下的活性进行了实验研究,实验结果如表所示。下列分析错误的是(　　)A.本实验的目的是探究不同浓度的Cd2+、Cu2+对不同水稻品种中过氧化氢酶活性的影响B.该实验需要在过氧化氢酶所需的适宜温度和pH条件下进行C.杂交稻更适宜在Cd2+、Cu2+等重金属离子污染严重的土地上种植D.Cd2+、Cu2+等重金属离子可能通过影响过氧化氢酶的空间结构,从而引起酶活性的改变
答案
7.C　根据实验的自变量和因变量可知,本实验的目的是探究不同浓度的Cd2+和Cu2+对不同水稻品种中过氧化氢酶活性的影响,A正确;探究重金属离子对过氧化氢酶活性的影响时,温度和pH为无关变量,应保持相同且适宜,B正确;分析表中数据,在Cd2+、Cu2+等重金属离子浓度较高时,杂交稻中过氧化氢酶的活性最低,所以杂交稻最不适宜在Cd2+、Cu2+等重金属离子污染严重的土地上种植,C错误;蛋白质的结构决定其功能,Cd2+、Cu2+等重金属离子可能通过影响过氧化氢酶的空间结构,从而引起酶活性的改变,D正确。
 8.[2022浙江丽水高一开学考试]胰脂肪酶是肠道内脂肪水解过程中的关键酶,板栗壳黄酮可调节胰脂肪酶活性进而影响人体对脂肪的吸收。为研究板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性的影响,科研人员进行了下列实验。(1)胰脂肪酶催化脂肪水解为甘油和脂肪酸时,其作用是　　　　　　,使得化学反应加快。 (2)为研究板栗壳黄酮的作用及机制,在酶量一定且环境适宜的条件下,科研人员检测了加入板栗壳黄酮对胰脂肪酶酶促反应速率的影响,结果如图1。①图1曲线中的酶促反应速率,可通过测量　　　　　　(指标)来表示。 ②据图1分析,板栗壳黄酮对胰脂肪酶的活性具有　　　　　　作用。 (3)图2中A显示只有脂肪与胰脂肪酶活性部位结构互补时,胰脂肪酶才能发挥作用,因此酶的作用具有 性。图2中的B和C为板栗壳黄酮对胰脂肪酶作用的两种推测的机理模式图。结合图1曲线分析,板栗壳黄酮的作用机理应为　　　　　　(填“B”或“C”)。 
(4)为研究不同pH条件下板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性的影响,科研人员进行了相关实验,结果如图3所示。①本实验的自变量有 　 。 ②由图3可知,板栗壳黄酮对胰脂肪酶作用效率最高的pH约为　　　 　。加入板栗壳黄酮,胰脂肪酶的最适pH变 　 (填“大”或“小”)。 ③若要探究板栗壳黄酮对胰脂肪酶作用的最适温度,实验的基本思路是 　 　 　。  
答案
8.【答案】(1)降低化学反应的活化能 (2)①单位时间甘油和脂肪酸的增加量(或单位时间脂肪的减少量)　②抑制　(3)专一　B　(4)①是否加入板栗壳黄酮和不同pH　②7.4　大　③在pH为7.4的条件下,设置一系列温度梯度,分别测定不同温度下对照组和加入板栗壳黄酮组的胰脂肪酶活性,并计算其差值
答案
【解析】(1)酶的作用是降低化学反应的活化能,使得化学反应加快。(2)本实验的目的是研究板栗壳黄酮的作用及机制,在酶量一定且环境适宜的条件下,实验的自变量应为是否加入板栗壳黄酮,因变量是酶促反应速率。①酶促反应速率可用单位时间脂肪的减少量或甘油和脂肪酸的增加量来表示。②图l实验结果显示,板栗壳黄酮对胰脂肪酶的活性具有抑制作用。(3)图2中A显示只有脂肪与胰脂肪酶活性部位结构互补时,胰脂肪酶才能发挥作用,这说明酶促反应的发生需要酶与底物发生特异性结合,因此酶的作用具有专一性。图2中的B显示的作用机理为板栗壳黄酮与酶结合后导致酶的空间结构发生改变,进而使脂肪无法与胰脂肪酶发生结合,从而实现了对酶促反应的抑制作用,该抑制作用不会随着底物浓度的增大而减弱或消失;C图显示的作用机理为板栗壳黄酮和脂肪竞争胰脂肪酶上的活性位点,从而减少了脂肪与胰脂肪酶的结合概率,进而使酶促反应速率下降,随着底物浓度的增大,脂肪的竞争优势逐渐变大,酶促反应速率能达到对照组水平,因此板栗壳黄酮的作用机理应为B。(4)①本实验的目的是研究不同pH条件下板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性的影响,根据实验目的可知,本实验的自变量为是否加入板栗壳黄酮和不同pH。②由图3可知,板栗壳黄酮对胰脂肪酶作用效率最高时的pH约为7.4,此时酶活性的减小幅度最大。加入板栗壳黄酮后,胰脂肪酶的最适pH变大。③若要探究板栗壳黄酮对胰脂肪酶作用的最适温度,则实验的自变量应为不同的温度条件。测定不同温度条件下对照组和加入板栗壳黄酮组的胰脂肪酶活性,计算其差值,差值最大时对应的温度即为板栗壳黄酮对胰脂肪酶作用的最适温度。
 9.某种酶的活性与温度的关系如图所示。请回答下列相关问题。(1)可以将　　　　　　　　　　　　作为检测酶活性高低的指标。 (2)在T1和T5的温度环境中,该酶的活性都极低。这两种环境中酶结构上的主要区别是温度达到T5时　 。 (3)已知经过T2温度处理的该酶,当温度提高到T3时,其活性随着增大;但不知道经过T4温度处理的该酶,当温度降低到T3时,其活性是否可以恢复到较高水平。请完成以下实验设计,对后一个问题进行探究。①取3支试管,编号为A、B、C,各加入适宜浓度的该酶溶液1 mL。将A和B设为对照组,分别在温度为T3、T4的水浴装置中保温10 min;将C作为实验组,其温度处理应是先在　　　　　　　,然后再转移到　　　　　。 ②另取适宜浓度的底物溶液各2 mL,分别加入编号为a、b、c的三支试管中,　　　　　　　　　 。 ③分别将a、b、c中的溶液对应加入A、B、C内,振荡摇匀后依次在各自温度环境中保温10 min,检测各试管中产物的量,记录、比较。④结果预测与分析:如果　　　　　 ,则说明随着温度由T4降低到T3,该酶的活性可以恢复; 如果　　　　　 ,则说明随着温度由T4降低到T3,该酶的活性不能恢复。 (4)本实验需要控制的无关变量有　　　　　　　　　　(至少写2点)。 
答案
9.【答案】(1)单位时间内产物的生成量(或单位时间内底物的消耗量)　(2)该酶的空间结构被破坏　(3)①温度为T4的水浴装置中保温10 min　温度为T3的水浴装置中保温10 min　②分别在温度为T3、T4、T3的水浴装置中保温10 min　④C中的产物生成量接近于A而明显多于B　C中的产物生成量接近于B而明显少于A　(4)酶溶液的量、底物的量、pH、保温时间等【解析】(1)酶的活性可以用单位时间内产物的生成量或单位时间内底物的消耗量来表示。(2)低温时,酶的活性降低,但空间结构不变,温度过高时,酶因空间结构被破坏而失活。(3)由于实验的目的是研究经过T4温度处理的酶,当温度降低到T3时,其活性是否可以恢复,因此对于实验组的处理是先在温度为T4的水浴装置中保温10 min,然后转移到温度为T3的水浴装置中保温10 min。A、B均为对照组,若随着温度由T4降低到T3,该酶的活性可以恢复,则C中的产物生成量应接近于A而明显多于B;若随着温度由T4降低到T3,该酶的活性不能恢复,则C中的产物生成量应接近于B而明显少于A。(4)本实验的自变量为水浴加热的温度不同,其余的变量都属于无关变量,如酶溶液的量、底物的量、pH、保温时间等。
专项拓展训练1　与酶有关的实验设计及曲线分析
1.[2021浙江精诚联盟高一下联考]为了探究温度、pH、酶的抑制剂等因素对酶活性的影响,某同学进行了下列实验,其中最合理的是(　　)A.探究温度对酶活性的影响时,选用过氧化氢溶液和新鲜的肝脏研磨液,观察气泡产生速率B.探究温度对酶活性的影响时,选用淀粉溶液和淀粉酶溶液,用本尼迪特试剂检测C.探究pH对酶活性的影响时,选用过氧化氢溶液和新鲜的肝脏研磨液,观察气泡产生速率D.探究Cu2+是否为淀粉酶的抑制剂时,选用淀粉溶液和淀粉酶溶液,用本尼迪特试剂检测
答案
1.C　过氧化氢在高温条件下易分解,因此不能选择过氧化氢为底物探究温度对酶活性的影响,A不合理;用本尼迪特试剂检测还原糖的产生,需要进行水浴加热,加热对酶的活性会有影响,因此探究温度对酶活性的影响时,不能选择本尼迪特试剂检测,B不合理;探究pH对酶活性的影响时,可选用肝脏研磨液和过氧化氢溶液,过氧化氢的分解速率可以通过观察气泡的产生速率来分析,C合理;探究Cu2+是否为淀粉酶的抑制剂时,选用淀粉溶液和淀粉酶溶液,但不能用本尼迪特试剂检测,因为本尼迪特试剂中含有Cu2+,而且用本尼迪特试剂检测还原糖需要水浴加热,温度也影响酶活性,D不合理。
2.现有A、B两种淀粉酶,某生物兴趣小组为探究不同温度条件下这两种淀粉酶的活性,进行了相关实验。图甲是将等量的淀粉溶液与淀粉酶溶液混合摇匀,保温5分钟后,对各组淀粉剩余含量进行检测的结果;图乙是40 ℃时测定酶A催化淀粉水解生成的麦芽糖的量随时间变化的曲线。根据实验结果分析,下列相关叙述正确的是(　　)A.图甲实验中温度属于自变量,无关变量有pH、反应时间、溶液的量等B.酶A在20 ℃条件下活性较高,酶B在40 ℃条件下活性较高C.其他实验条件不变,若将温度条件升高至50 ℃,图乙中P点将向右移动D.该实验可用本尼迪特试剂检测生成物麦芽糖的含量来判断酶活性的高低
答案
2.A　分析图甲可知,温度属于自变量,无关变量有pH、反应时间、溶液的量等,A正确;从图甲可以看出,在50 ℃条件下酶A实验组淀粉剩余量最少,所以酶A在50 ℃条件下活性较高,B错误;由于酶A在50 ℃时的活性比40 ℃时的高,所以如果将温度条件升高到50 ℃,则反应时间缩短,P点左移,C错误;本尼迪特试剂在使用时需要水浴加热,会改变实验的设定温度,且本尼迪特试剂只能定性检测,不能定量检测,故该实验不能用本尼迪特试剂检测生成物麦芽糖的含量来判断酶活性的高低,D错误。
3.酶的活性受某些物质的影响,有些物质能使酶的活性增加,称为酶的激活剂,有些物质能使酶的活性降低,称为酶的抑制剂。如图是研究物质A和B对某种酶活性影响的变化曲线,下列叙述错误的是(　　)A.物质A和物质B分别是酶的激活剂和酶的抑制剂B.物质A可能是通过改变酶的空间结构来影响酶活性C.加入物质A可提高该酶促反应体系中最终产物的量D.增大底物浓度可以消除物质B对该酶的影响
答案
3.C　结合图示可知,加入物质A后反应速率加快,因此物质A是酶的激活剂,加入物质B后反应速率减慢,因此物质B是酶的抑制剂,A正确;物质A加快了反应速率,可能是通过改变酶的空间结构来影响酶活性,B正确;最终产物的量由底物浓度决定,催化剂只能加快反应速率,不能改变最终产物的量,C错误;分析题图可知,随着底物浓度的增加,“加酶和物质B”一组的反应速率能逐渐恢复到正常水平,说明增加底物浓度可以消除物质B对该酶的影响,D正确。
4.酶具有高效性、专一性、作用条件较温和等特性,某兴趣小组想借助如图所示的装置对这三个特性进行探究。(1)该小组将相同的滤纸片平均分为两组,一组附有过氧化氢酶,一组附有等量的FeCl3,此实验的目的是探究酶的　　　　　　,因变量是　　　　　　,请列举出此实验中的一条无关变量　　　　　　。与无机催化剂相比,酶的催化效率更高,其原因是　　　　　　　　　　　　。 (2)该小组将相同的滤纸片平均分为两组,一组附有过氧化氢酶,一组空白,一段时间后发现前者浮出液面而后者沉于杯底,由此得出酶的催化具有专一性。我们对这一结论并不认同,请阐述不认同的理由:　　　　　 　。 (3)酶制剂通常在0 ℃左右保存,这样做的原因是 　　　　　 　。 
答案
4.【答案】(1)高效性　过氧化氢的分解速率　反应温度、反应物的浓度、滤纸片的数量(任选其一,合理即可)　酶降低化学反应活化能的作用更显著　(2)此实验只能证明酶具有催化作用,验证酶的专一性时,设计实验的自变量应是不同的底物,因此需要一组加入过氧化氢溶液和过氧化氢酶,一组加入其他溶液(如蔗糖溶液)和过氧化氢酶作为对照,根据实验结果才能得出酶的催化作用具有专一性(合理即可)　(3)在0 ℃左右时,酶的活性很低,但酶的空间结构稳定,且温度恢复到适宜条件下后,酶的活性会升高
5.某学校研究性学习小组从牡丹中提取出一种酶,为了探究该酶催化分解的底物是葡萄糖还是蔗糖,研究性学习小组的同学们动手设计并做了如图1所示的实验。请回答问题:(1)据图1分析可能的实验结果:①若两支试管的现象是　　　　　　　,则说明该酶催化的底物是葡萄糖; ②若两支试管的现象是　　　　　　　,则说明该酶催化的底物是蔗糖。 (2)若通过上述实验,确定该酶催化分解的底物为蔗糖,为探究该酶催化作用的最适pH,设计实验的基本思路是先用等量的系列　　　　　　 　 梯度的缓冲溶液处理该酶,再加入蔗糖进行实验,实验过程中应注意控制 (至少答出两点)等无关变量。 (3)若该酶活性随pH变化的情况如图2所示,若将(2)中某试管的pH由c调整为b,再加入蔗糖进行实验,则加入本尼迪特试剂并水浴加热后,该试管中　　　　　　　(填“会”或“不会”)出现红黄色,原因是　　　　　　　　　　　　。 (4)若将该酶置于最适温度和最适pH条件下,向试管中加入一定量的该酶,请在图3中绘制随着底物浓度的增加,该酶活性的变化曲线。
答案
5.【答案】(1)①均不出现红黄色　②均出现红黄色　(2)pH　温度、保温时间、加入的蔗糖的量　(3)不会　在pH为c时,该酶的空间结构被破坏,酶永久失活 (4)【解析】(1)若该酶的催化底物是葡萄糖,则甲中葡萄糖被分解,加入本尼迪特试剂加热后不会出现红黄色,乙中蔗糖不能被分解,蔗糖是非还原糖,与本尼迪特试剂混匀并加热后不会出现红黄色;若该酶的催化底物是蔗糖,则甲中的葡萄糖不会被分解,乙中的水解产物为葡萄糖、果糖,故两支试管均会出现红黄色。(2)要探究该酶催化作用的最适pH,自变量是一系列梯度的pH,因此设计实验的基本思路是先用等量系列pH梯度的缓冲溶液处理该酶,再加入蔗糖进行实验。实验过程中温度、保温时间、加入的蔗糖的量等无关变量需保持一致。(3)图2中,pH为c时,该酶空间结构被破坏,酶已失活,再把pH调为b,该酶活性也不能恢复,不能催化蔗糖的水解,故加入本尼迪特试剂并水浴加热后,不会出现红黄色。(4)底物浓度不影响酶活性,故随着底物浓度的增加,酶活性不会变化。
6.动物脑组织中含有丰富的谷氨酸脱羧酶,能专一催化谷氨酸分解(1 mol谷氨酸可分解为1 mol γ-氨基丁酸和1 mol CO2)。某科研小组从小鼠的脑中得到该酶后,在最适温度、最适pH的条件下,对该酶的催化反应过程进行研究,结果如图所示。图1表示在酶量一定的条件下,CO2浓度随反应时间的变化,其中谷氨酸的初始浓度为10 mol/L,图2表示酶促反应速率随酶浓度的变化(反应物充足)。回答下列问题:(1)在图1中画出反应过程中谷氨酸浓度随时间变化的曲线(用“1”标注);若在反应开始时,将混合物中谷氨酸脱羧酶的浓度增加50%或将反应温度降低10 ℃,请在图1中分别画出改变这两种条件下CO2浓度随时间变化的曲线(用“2”标注酶浓度增加后的变化曲线,用“3”标注温度降低后的变化曲线),并说明曲线2形成的原因:  。 (2)重金属离子能与谷氨酸脱羧酶按比例牢固结合,不可解离,可迅速使酶失活。在反应物浓度过量的条件下,向反应混合物中加入一定量的重金属离子后,请在图2中画出酶促反应速率随酶浓度变化的曲线(用“4”标注),并说明曲线4形成的原因:  。
答案
6.【答案】(1) 酶浓度增加50%,反应速率加快,但底物量一定,故最终产物量与原曲线相同(2) 当酶浓度较低时,重金属离子与酶迅速结合,使酶失活,此时的酶促反应速率为零; 当酶浓度增加到一定值时,除与重金属离子结合的酶之外,剩余的酶可正常发挥 作用(合理即可)【解析】(1)图1中反应30 min后产物CO2不再增加,说明此时谷氨酸分解完毕,浓度降到0;若在反应开始时,将混合物中谷氨酸脱羧酶的浓度增加50%,则反应速度加快,但是底物量一定,最终的产物量不会发生改变;已知题图是在最适温度、最适pH的条件下测定的实验结果,若将反应温度降低10 ℃,则酶促反应速率下降,从而增加反应达到平衡的时间,但最终的产物量不变。(2)根据题意分析,重金属离子能与谷氨酸脱羧酶按比例牢固结合,不可解离,可迅速使酶失活,所以在反应物浓度过量的条件下,向反应混合物中加入一定量的重金属离子,当酶浓度较低时,酶不起作用,当酶浓度达到一定值后,除与重金属离子结合的酶外,剩余的酶可正常发挥作用,酶促反应速率开始逐渐增加,且曲线斜率与原曲线相同。
答案
【练后反思】　分析与酶有关的实验时应注意的问题(1)认真审题,准确找出变量,围绕变量设置对照。如:①探究酶作用的专一性时,应围绕底物设置变量;②探究酶作用的高效性时,应围绕无机催化剂和酶设置对照;③探究温度(或pH)对酶活性的影响时,应设置不同温度(或pH)处理进行对照,并确保变量控制的有效性,即应在底物与酶混合之前,先进行同温处理(或先用pH缓冲液调节酶和底物的pH),后混合酶和底物。(2)设置实验步骤时,应注意:①根据试题要求,确定单一变量,依据实验变量进行合理分组;②根据实验材料,结合实验原理,确定实验现象的检测方法;③除单一变量外,确保其他实验条件相同且适宜;④合理确定操作程序,表达准确
第三节　物质通过多种方式出入细胞
课时1 被动转运
教材必备知识精练
答案
知识点1　被动转运不需要消耗能量
1.B　根据三种溶液中水分子的流动情况可以判断甲溶液的浓度最大,红细胞失水,丙溶液的浓度最小,红细胞吸水,A错误;发生渗透作用的条件之一是要有浓度差,所以甲细胞和丙细胞都能发生渗透作用,B正确;分析示意图可知三个细胞都有水分子的进出,C错误;动物细胞没有细胞壁,不会发生质壁分离,D错误。
1.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出入的多少)。下列叙述正确的是(　　)A.三种溶液的浓度大小为丙>乙>甲B.能发生渗透作用的是甲细胞和丙细胞C.只有乙细胞有水分子的进出D.一段时间后,甲细胞会发生质壁分离
答案
知识点1　被动转运不需要消耗能量
2.A　在A组中,淀粉由于不能通过透析袋而留在袋内,加入碘-碘化钾溶液并静置一段时间后,由于碘能通过透析袋进入袋内,因此透析袋内溶液会变成蓝色,由于淀粉溶液的浓度大于清水,所以水分子会进入透析袋内,使袋内淀粉溶液浓度变低,A正确,B错误;还原糖与本尼迪特试剂在水浴加热的条件下会生成红黄色沉淀,在B组中,虽然葡萄糖能通过透析袋进入清水中,但因没有进行水浴加热,所以B组在清水中加入本尼迪特试剂后,透析袋外不会出现红黄色沉淀,C错误;半透膜上没有蛋白质,易化扩散是顺浓度梯度运输,需要载体蛋白,因此葡萄糖出入透析袋不是易化扩散,D错误。
2.[2022浙江金华十校高二期末考试]如图所示,分别将淀粉溶液和葡萄糖溶液装入由半透膜制成的透析袋(葡萄糖可以通过,淀粉不能通过)内,再将透析袋置于清水中,A组向清水中加入适量碘-碘化钾溶液,B组向清水中加入适量本尼迪特试剂,静置一段时间,下列叙述正确的是(　　)A.A组透析袋内溶液颜色变成蓝色B.A组透析袋内淀粉溶液浓度变高C.B组透析袋外出现红黄色沉淀D.B组葡萄糖通过易化扩散出入透析袋
答案
知识点1　被动转运不需要消耗能量
3.D　如果X跨膜运输的方式是扩散,则在一定范围内,其运输速率与膜两侧浓度差成正比,A正确;如果X是葡萄糖,则在顺浓度梯度的情况下可通过易化扩散进入细胞,B正确;如果X(氧气除外)跨膜运输的方式是被动运输,则其运输的动力为膜两侧物质浓度差,即其运输速率与氧气浓度无关,C正确;如果X是脂溶性的小分子物质,其跨膜运输的方式一般是扩散,D错误。
3.[2021浙江温州高一上月考]下列关于物质X跨膜运输的描述,错误的是(　　)A.如果X跨膜运输的方式是扩散,则在一定范围内,其运输速率与膜两侧浓度差成正比B.如果X是葡萄糖,则在顺浓度梯度的情况下可通过易化扩散进入细胞C.如果X(氧气除外)跨膜运输的方式是被动运输,则其运输速率与氧气浓度无关D.如果X是脂溶性小分子物质,其跨膜运输的方式一般是易化扩散
答案
知识点1　被动转运不需要消耗能量
4.D　由图可知,X在运输物质a的过程中,其自身构象发生了改变,说明X为载体蛋白,而被转运的物质a是由高浓度向低浓度方向运输,说明其运输方式为易化扩散,A、B正确;易化扩散的运输速率与膜两侧物质的浓度差和载体蛋白的数量都有关,C正确,D错误。
4.图中“ ”表示进入细胞的物质a。下列叙述错误的是(　　)A.物质a进入细胞的方式是易化扩散B.X与物质a结合后自身构象发生改变C.物质a的运输速率与膜两侧物质a的浓度差有关D.物质a的运输速率与X的数量无关
答案
知识点2　观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象
5.D　紫色洋葱表皮细胞中不含叶绿体,A错误;显微镜下无法观察到水分子的运动,B错误;不同细胞的细胞液浓度不同,故滴加质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液后,视野内各细胞的质壁分离程度不同,C错误;只有活细胞才能发生质壁分离与复原现象,故滴加清水后,发生质壁分离的细胞不能再复原,可能是细胞已死亡,D正确。
5.在“观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象”活动中,选用紫色洋葱为材料,下列相关叙述正确的是(　　)A.低倍镜观察时,可观察到紫色的大液泡和其周围绿色的叶绿体B.高倍镜观察时,可观察到水分子进出细胞的过程C.滴加质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液后,视野内各细胞的质壁分离程度相同D.滴加清水后,发生质壁分离的细胞不能再复原,可能是细胞已死亡
答案
知识点2　观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象
6.B　图中A为细胞液,B为外界溶液,从①到②过程中细胞失水,A处颜色变深,A错误;黑藻叶片的叶肉细胞属于成熟的植物细胞,其中含有大液泡和叶绿体,可以用于观察植物细胞质壁分离及质壁分离复原,B正确;从②到③过程中,质壁分离复原,细胞内外的浓度差变小,该过程中细胞的吸水能力逐渐变弱,C错误;当③中的细胞不再变大时,水分子进出达到平衡,而非不再运动,D错误。
6.兴趣小组利用紫色洋葱为实验材料,观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原,结果如图。下列有关叙述正确的是(　　)A.图中A为细胞液,B为细胞溶胶,从①到②过程中A处颜色变深B.黑藻也是观察植物细胞质壁分离及质壁分离复原的良好材料C.从②到③过程中,细胞的吸水能力逐渐变强D.当③中的细胞不再变大时,水分子不再运动,此时没有水分子进出细胞
答案
知识点2　观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象
7.D　由于c~d段,原生质体相对体积逐渐变大,细胞吸水,发生了质壁分离复原现象,因此b~c段的细胞是活细胞,A错误;图中c~d段水分子可以进行双向运输,只是进入细胞内的水分子数多于离开细胞的水分子数,整体表现为细胞吸水,B错误;d~e段,细胞原生质体相对体积大于1,说明细胞吸水,此时细胞液浓度大于外界溶液浓度,C错误;由于e时原生质体相对体积大于1,细胞吸水,故e时的细胞液浓度小于a时的细胞液浓度,液泡的颜色比a时浅,D正确。
7.某同学在进行“观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象”实验时,将观察到的某细胞的原生质体(初始大小相对值记为1)的体积变化趋势绘制成了如图曲线。下列叙述正确的是(　　)A.b~c段,由于失水过多,细胞可能已经死亡B.c~d段,水分子只能从细胞外进入细胞内C.d~e段,细胞液浓度等于外界溶液浓度D.e时液泡的颜色比a时浅
答案
知识点2　观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象
8.D　每组实验中黄瓜条的浸泡时间属于无关变量,必须保持相同且适宜,A正确;由图可知,第1~5组黄瓜细胞吸水,且吸水量依次减少,即细胞液浓度依次增大,第6组和第7组黄瓜细胞失水且失水量依次增大,因而这两组黄瓜条的细胞液浓度也依次增大,B正确;蔗糖溶液浓度为0.4 mol/L时,黄瓜细胞吸水,蔗糖溶液浓度为0.5 mol/L时,黄瓜细胞失水,故实验所用黄瓜条的细胞液浓度应在0.4~0.5 mol/L之间,C正确;第7组黄瓜细胞失水最多,细胞液浓度最高,实验后如果细胞没有死亡,其吸水能力最强,第1组黄瓜细胞吸水最多,细胞液浓度最低,其吸水能力最弱,因此实验后,第1~7组黄瓜细胞的吸水能力依次增强,D错误。
8.某兴趣小组用不同浓度(0~0.6 mol/L)的蔗糖溶液处理了同一批黄瓜条,按照蔗糖溶液浓度由低到高的顺序分成7组,一定时间后测定黄瓜条的质量变化,结果如图所示,下列叙述错误的是(　　)A.每组实验中黄瓜条的浸泡时间应保持一致B.实验后,第1~7组黄瓜条的细胞液浓度依次升高C.实验所用黄瓜条的细胞液浓度在0.4~0.5 mol/L之间D.实验后,第1~7组黄瓜细胞的吸水能力依次降低
学科关键能力构建
1.[2022浙江柯桥高二期末考试]甲、乙两种物质分别通过扩散和易化扩散进入细胞,如果以人工合成的无蛋白磷脂双分子膜代替细胞膜,并维持其他条件不变,则(　　)　　　　　　　　　　　　　　A.甲的运输被促进B.乙的运输被促进C.甲的运输被抑制 D.乙的运输被抑制
答案
1.D　甲物质的运输方式是扩散,特点是由高浓度运输到低浓度,不需要载体蛋白和能量,因此用人工合成的无蛋白磷脂双分子膜代替细胞膜,甲的运输不受影响。乙物质的运输方式是易化扩散,特点是由高浓度运输到低浓度,需要载体蛋白,不需要能量,由于人工合成的无蛋白磷脂双分子膜上没有载体蛋白,因此乙的运输被抑制。
2.用半透膜制成的透析袋模拟细胞,袋内装有含蔗糖和葡萄糖的溶液,将其放入盛有含蔗糖和葡萄糖溶液的烧杯中,各溶质浓度如图所示。该半透膜允许水、葡萄糖等通过,但蔗糖无法通过。达到平衡状态后,与实验初始状态相比(　　)A.透析袋体积增大,袋内蔗糖浓度减小B.透析袋体积增大,袋内葡萄糖浓度减小C.透析袋体积减小,袋内蔗糖浓度增大D.透析袋体积减小,袋内葡萄糖浓度增大
答案
2.C　分析题图可知,袋内蔗糖溶液浓度小于烧杯中蔗糖溶液浓度,袋内葡萄糖溶液浓度大于烧杯中葡萄糖溶液浓度,且半透膜允许水、葡萄糖等通过,但蔗糖无法通过,故透析袋会失水导致体积减小,袋内蔗糖浓度增大, C符合题意。
3.[2022浙江慈溪高二期末考试]在观察植物细胞的质壁分离和复原现象的实验中,对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察。下列有关叙述错误的是(　　)A.第一次观察时会看到紫色大液泡几乎充满整个细胞B.必须要用高倍物镜才能观察到细胞的质壁分离现象C.本实验可不另设对照组,但不能省略第一次显微观察的步骤D.第二次观察时可以发现液泡的紫色加深
答案
3.B　第一次观察时细胞没有发生质壁分离,所以会看到紫色大液泡几乎充满整个细胞,A正确;用低倍物镜也能观察到细胞的质壁分离现象,B错误;不可以忽略第一次显微观察的步骤,因为这一步观察的现象要作为对照,C正确;第二次观察时植物细胞已发生质壁分离,所以可以发现液泡的紫色加深,D正确。
4.保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下,制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片,观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响,有关操作及观察结果如图所示。下列叙述错误的是(　　)A.处于A状态的保卫细胞的吸水能力大于BB.质壁分离现象最可能出现在A的观察视野中C.处于B状态的保卫细胞的细胞液浓度大于AD.推测蔗糖溶液甲的浓度高于蔗糖溶液乙
答案
4.C　分析题图:滴加蔗糖溶液甲一段时间后,保卫细胞气孔关闭,说明保卫细胞在蔗糖溶液甲中失去一定水分,滴加蔗糖溶液乙一段时间后,保卫细胞气孔张开程度较大,说明保卫细胞在蔗糖溶液乙中吸收水分。由分析可知,处于A状态的保卫细胞失水,处于B状态的保卫细胞吸水,因此二者的细胞液浓度大小为A>B,吸水能力大小为A>B,A正确,C错误;处于A状态的保卫细胞失水,故质壁分离现象最可能出现在A的观察视野中,B正确;由分析可推断两种蔗糖溶液浓度的大小关系为甲>乙,D正确。
5.细胞膜上存在两类主要的转运蛋白,即载体蛋白和通道蛋白。载体蛋白能够与特异性溶质结合,通过自身形状的变化,将与它结合的溶质转移到膜的另一侧;通道蛋白与所转运物质之间的结合较弱,它能形成亲水的通道,当通道打开时允许特定大小的溶质通过,特异性不如载体蛋白强。图甲、乙分别表示载体介导和通道介导的两种被动转运方式。下列叙述正确的是(　　)A.载体蛋白的功能可被溶质类似物抑制B.载体蛋白和通道蛋白转运的物质均是离子C.载体蛋白具有特异性而通道蛋白不具有D.通道蛋白是否开放由被转运物质的浓度决定
答案
5.A　根据题意和图示可知:甲中溶质分子在载体蛋白的协助下,从高浓度一侧运输到低浓度一侧,表示易化扩散;乙中溶质分子通过通道蛋白,从高浓度一侧运输到低浓度一侧,也表示易化扩散。溶质类似物能与载体蛋白结合从而使得溶质不能与载体蛋白结合,所以载体蛋白的功能可被溶质类似物抑制,A正确;载体蛋白和通道蛋白转运的物质可以是离子,也可以是其他小分子物质,B错误;载体蛋白和通道蛋白都具有特异性,只是通道蛋白的特异性不如载体蛋白强,C错误;通道蛋白是否开放与被转运物质的浓度无直接关系,D错误。
6.成熟的植物细胞在较高浓度的外界溶液中,会发生质壁分离现象,如图a是发生质壁分离的洋葱鳞片叶外表皮细胞。请回答下列问题:(1)图a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和　　　　　　的分离,后者的结构包括　　　　　　(填编号)、液泡膜以及二者之间的细胞质。 (2)若将正常的洋葱鳞片叶外表皮细胞置于0.3g/mL的蔗糖溶液中,一段时间后发生的现象是　　　　　;若将其置于1mol/L的KNO3溶液中,发生的现象是　　　　　　　　　　。 (3)如图b是某同学在观察植物细胞质壁分离及质壁分离复原实验时拍下的显微照片,此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系是　　　　　。 (4)将形状、大小相同的红心萝卜A和红心萝卜B幼根各5段,分别放在不同浓度的蔗糖溶液(甲~戊)中,一段时间后,取出红心萝卜的幼根称重,结果如图c所示,据图分析:①红心萝卜A比红心萝卜B的细胞液浓度　　　　　(填“高”或“低”)。 ②在甲蔗糖溶液中加入适量的清水,一段时间后红心萝卜A的细胞液浓度会　　　　　(填“升高”或“降低”)。 ③甲~戊蔗糖溶液中,浓度最大的是　　　　　。 
6.【答案 】 (1)原生质层　2　(2)质壁分离　质壁分离后又自动复原　(3)细胞液的浓度大于、等于或小于外界溶液的浓度　(4)①高　②降低　③乙【解析 】(1)图a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和原生质层的分离;原生质层包括[2]细胞膜、[4]液泡膜及两者之间的细胞质。(2)若将正常的洋葱鳞片叶外表皮细胞置于0.3 g/mL的蔗糖溶液中,由于外界溶液浓度大于细胞液浓度,细胞因渗透失水会发生质壁分离现象;若将其放入1 mol/L的KNO3溶液中,细胞先发生质壁分离,因植物细胞能主动吸收K+和N,一段时间后随着细胞液浓度增大,细胞渗透吸水,可看到细胞的质壁分离自动复原。(3)根据题意和图示分析可知,图b中的细胞可能处于正在发生质壁分离的状态,也可能处于质壁分离平衡状态,还可能处于质壁分离复原状态,所以此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系有小于、等于或大于三种可能。(4)①根据柱状图数据可知,在甲蔗糖溶液中,红心萝卜A的质量没有变化,甲溶液是红心萝卜A细胞液的等渗溶液,而红心萝卜B的质量减小,说明红心萝卜B细胞失水,所以红心萝卜A的细胞液浓度大于红心萝卜B的细胞液浓度。②在甲蔗糖溶液中加入适量的清水,一段时间后红心萝卜A吸水,其细胞液浓度降低。③据图可知,红心萝卜A和B在乙蔗糖溶液中质量均为最小,说明在此蔗糖溶液中两者失水均最多,可推测乙蔗糖溶液的浓度最高。
答案
课时2 主动转运和胞吞、胞吐
教材必备知识精练
答案
知识点1　主动转运需要载体蛋白,并且消耗能量
1.C　人体肝细胞内CO2分压高于细胞外,因此CO2运出细胞是顺浓度梯度进行的,属于扩散,A错误;人体肝细胞内O2分压低于细胞外,O2运进细胞是顺浓度梯度进行的,属于扩散,B错误;人体肝细胞内K+浓度高于细胞外,即K+是逆浓度梯度运进细胞的,属于主动转运,C正确;人体肝细胞内Na+浓度低于细胞外,所以Na+是顺浓度梯度进入肝细胞的,不属于主动转运,D错误。
1.人体肝细胞内CO2分压和K+浓度均高于细胞外,而O2分压和Na+浓度均低于细胞外,在CO2运出细胞和O2、K+、Na+运进细胞的过程中,通过主动转运跨膜的是 (　　)A.CO2 B.O2 C.K+ D.Na+
答案
知识点1　主动转运需要载体蛋白,并且消耗能量
2.C　图中物质由低浓度侧转运到高浓度侧,需要载体蛋白并消耗能量,为主动转运方式。氧气、性激素以扩散方式跨膜运输,淀粉是大分子物质,需分解成小分子物质才能进入细胞,氨基酸可以主动转运方式跨膜运输,C正确。
2.[2022浙江丽水、衢州、湖州三地联考]如图为动物细胞中某种物质进入细胞的方式,这种物质最可能是(　　)A.氧气 B.淀粉C.氨基酸 D.性激素
答案
知识点1　主动转运需要载体蛋白,并且消耗能量
3.A　载体蛋白在转运过程中其结构会发生可逆形变,A正确;在主动转运过程中,载体蛋白可以将物质由低浓度侧转运至高浓度侧,B错误;载体蛋白运输物质的过程中,需要与被转运的分子或离子结合,C错误;物质的被动转运不一定需要载体蛋白的协助,如扩散不需要载体蛋白协助,D错误。
3.载体蛋白在物质跨膜运输过程中具有重要作用,下列叙述正确的是(　　)A.载体蛋白转运物质过程中其结构会发生可逆形变B.载体蛋白只能将物质由高浓度侧转运至低浓度侧C.载体蛋白不需要与被转运的分子或离子结合D.各种物质的被动转运或主动转运均需要载体蛋白协助
答案
知识点1　主动转运需要载体蛋白,并且消耗能量
4.B　从图示分析,曲线a的物质运输速率与氧气无关,即不需要消耗能量,应是被动转运,曲线b的物质运输速率与氧气有关,即需要能量,应是主动转运,A正确;被动转运中的易化扩散需要载体蛋白协助,B错误;曲线b代表主动转运,影响其运输速率的因素有能量和载体蛋白数量,由图可知,运输速率达到饱和时能量不是限制因素,说明此时运输速率受载体蛋白的数量限制,C正确;曲线a、b代表的物质运输均跨过细胞膜,温度可影响膜蛋白、磷脂的运动,从而影响膜的流动性,因此温度会对曲线a、b代表的运输速率产生影响,D正确。
4.图示曲线a、b表示物质跨膜运输速率与O2浓度的关系,下列分析错误的是(　　)A.曲线a表示被动转运,曲线b表示主动转运B.曲线a表示的物质跨膜运输不需要载体蛋白协助C.曲线b运输速率达到饱和的主要原因是细胞膜上载体蛋白的数量有限D.温度可影响膜的流动性,从而对曲线a、b代表的运输速率产生影响
答案
知识点1　主动转运需要载体蛋白,并且消耗能量
5.C　“200 mmol/L和400 mmol/L的M物质溶液中,细胞吸收M的速率都是10 mmol/min”,说明M物质的转运速率可能受到载体蛋白数量的限制,A不符合题意;物质M的转运速率没有随着外界浓度的提高而提高,因此其转运方式可能是主动转运,但不可能为扩散,B不符合题意,C符合题意;随着外界浓度的增大,物质转运速率没有提高,可能是受到能量供应的限制,D不符合题意。
5.某种植物细胞在浓度分别为200 mmol/L和400 mmol/L的M物质溶液中,细胞吸收M的速率都是10 mmol/min。对此结果解释最不合理的是(　　)A.细胞吸收M需要载体蛋白的参与B.细胞吸收M的方式可能为主动转运C.细胞吸收M的方式为扩散D.所需能量可能供应不足
答案
知识点2　有些物质通过胞吞、胞吐进出细胞
6.D　单细胞动物,如变形虫,也能发生胞吞、胞吐现象,D错误。
6.[2022浙江“衢温5+1”联盟高一上期中考试]下列关于胞吞、胞吐的叙述,错误的是(　　)A.胞吞、胞吐过程需要消耗细胞呼吸释放的能量B.在胞吞、胞吐过程中会发生细胞膜的融合与断裂C.被胞吞或胞吐的物质可以是固体,也可以是液体D.只有在多细胞动物的体内才能发生胞吞、胞吐现象
答案
知识点2　有些物质通过胞吞、胞吐进出细胞
7.B　新生儿小肠绒毛上皮细胞吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖的方式分别是胞吞和主动转运。浆细胞分泌抗体蛋白属于胞吐,变形虫吞食草履虫属于胞吞,碘进入甲状腺滤泡上皮细胞属于主动转运,人体内红细胞吸收葡萄糖属于易化扩散,故选B。
7.新生儿小肠绒毛上皮细胞通过消耗能量,可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖。这两种物质运输的方式分别与下列哪两个例子中的运输方式相同(　　)①浆细胞分泌抗体蛋白　②变形虫吞食草履虫　③碘进入甲状腺滤泡上皮细胞　④人体内红细胞吸收葡萄糖A.①和③ B.②和③C.①和④ D.②和④
答案
知识点2　有些物质通过胞吞、胞吐进出细胞
8.C　物质通过胞吐和胞吞过程进出细胞时,与浓度梯度关系不大,可以顺浓度梯度,也可以逆浓度梯度,C错误。
8.2022浙江杭州八校联盟高一上期中考试]关于甲、乙所示过程,叙述错误的是(　　)A.转运的物质可以是小分子物质B.转运过程中均会形成囊泡结构C.一定从低浓度向高浓度转运物质D.图中转运过程能体现细胞膜的流动性
学科关键能力构建
1.盐碱地中生活的某种植物,其液泡膜上有一种载体蛋白,能使Na+逆浓度梯度进入液泡,从而减少Na+对细胞溶胶中酶的伤害。下列叙述正确的是(　　)A.Na+进入液泡的方式是易化扩散B.该载体蛋白数量增多有助于提高植物的耐盐性C.水分子通过液泡膜的扩散只能单向进行D.该载体蛋白可使细胞吸水能力减弱
答案
1.B　根据题干信息“Na+逆浓度梯度进入液泡”,说明Na+进入液泡的方式是主动转运,A错误;一定范围内,运载Na+的载体蛋白数量越多,液泡吸收Na+的量也越多,因而有助于提高植物的耐盐性,B正确;水分子通过液泡膜的方式是渗透,可双向进行,C错误;当Na+进入液泡后,细胞液浓度提高,细胞吸水能力增强,D错误。
2.下列有关物质进出细胞时运输方式的判断,正确的是(　　)A.不消耗能量的运输方式一定为被动转运B.消耗能量的运输方式一定是主动转运C.顺浓度梯度的运输方式一定为扩散D.需要载体蛋白协助的运输方式一定为易化扩散
答案
2.A　被动转运的特点之一是不消耗能量,A正确;消耗能量的运输方式不一定为主动转运,胞吞和胞吐也消耗能量,B错误;顺浓度梯度的运输方式不一定为扩散,也可能为易化扩散,C错误;需要载体蛋白协助的运输方式不一定为易化扩散,也可能为主动转运,D错误。
3.在人体肠道内寄生的一种变形虫——痢疾内变形虫,能通过胞吐作用分泌蛋白分解酶,溶解人的肠壁组织,通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞,并引发阿米巴痢疾。下列有关胞吞、胞吐的叙述,错误的是(　　)A.细胞分泌蛋白分解酶的过程促进了生物膜成分的更新B.痢疾内变形虫“吃掉”肠壁组织细胞的过程需要消耗能量C.痢疾内变形虫最终“吃掉”肠壁组织细胞,与溶酶体的作用有关D.痢疾内变形虫通过胞吞、胞吐方式转运的物质都是大分子物质
答案
3.D　痢疾内变形虫也可通过胞吞、胞吐的方式转运小分子物质,D错误。
4.[2022浙江绍兴高三模考]如图所示,A和B均表示某植物细胞膜和液泡膜上运输H+的膜蛋白,其中A表示质子泵,其通过水解ATP实现H+的定向运输,B可利用膜内外的H+浓度差帮助某溶质分子进入细胞。下列有关叙述正确的是(　　)A.图中H+出入植物细胞膜的方式均为主动转运B.质子泵是一种载体蛋白,兼有酶的催化功能C.液泡膜上的质子泵使得细胞液的pH较细胞溶胶高D.H+和某溶质分子借助膜蛋白B以易化扩散的方式运输
答案
4.B　据图可判断,H+通过A时消耗ATP水解释放的能量,应为主动转运,而通过B进入细胞膜是顺浓度转运过程,不消耗ATP,应为易化扩散,A错误;H+通过A时消耗ATP水解释放的能量,为主动转运,故质子泵是一种载体蛋白,同时兼有酶的催化功能,可以催化ATP水解为ADP和Pi,B正确;质子泵实现了H+的主动转运,使液泡中的H+浓度较高,故细胞液的pH应比细胞溶胶低,C错误;某溶质分子借助B进入细胞的方式为主动转运,该过程利用了将H+主动转运到细胞外后H+在膜内外形成的电化学势能,D错误。
5.铁是人体内必不可少的微量元素,如图表示铁被小肠吸收和转运至细胞内的过程。图中转铁蛋白(Tf)可运载Fe3+,以Tf-Fe3+结合形式进入血液。Tf-Fe3+与转铁蛋白受体(TfR)结合后进入细胞,并在囊泡的酸性环境中将Fe3+释放。下列叙述错误的是(　　)A.Fe2+顺浓度梯度通过蛋白1通道的过程属于易化扩散B.Tf与TfR结合后携带Fe3+进入细胞的过程属于胞吞C.蛋白2和转铁蛋白(Tf)都是细胞膜上的载体蛋白D.H+进入囊泡的过程属于主动转运,需要消耗能量
答案
5.C　通过题图可知,Fe2+顺浓度梯度通过蛋白1通道,不需要能量,属于易化扩散,A正确;由题图可知,细胞膜上的转铁蛋白受体(TfR)具有识别作用,其与Tf-Fe3+识别并结合后通过胞吞进入细胞,B正确;转铁蛋白(Tf)是血液中运载Fe3+的蛋白,不在细胞膜上,C错误;由图可知,H+进入囊泡是逆浓度梯度进行的,属于主动转运,需要消耗能量,D正确。
6.研究发现,在小肠绒毛的微绒毛面存在着两种转运葡萄糖的载体——SGLT1和GLUT2,前者是主动转运的载体,后者是易化扩散的载体。科学家通过体外实验,将不同葡萄糖浓度下的转运速率绘制了如图所示的曲线,下列说法错误的是(　　)A.在较高葡萄糖浓度下,细胞主要依赖主动转运来增大吸收速率B.在较低葡萄糖浓度下,主动转运的载体先达到饱和状态C.小肠绒毛上皮细胞通过GLUT2转运葡萄糖的动力来自细胞内外葡萄糖的浓度差D.该实验中,小肠绒毛上皮细胞可同时通过主动转运和易化扩散这两种方式来吸收葡萄糖
答案
6.A　由图示可知,在较高葡萄糖浓度下,GLUT2的转运速率较大,即细胞通过易化扩散吸收葡萄糖的速率明显高于通过主动转运吸收葡萄糖的速率,所以细胞主要依赖易化扩散来增大吸收速率,A错误;由图示可知,在较低葡萄糖浓度下,主动转运就可达到最大转运速率,即主动转运的载体先达到饱和状态,B正确;GLUT2是易化扩散的载体,易化扩散转运葡萄糖的动力来自细胞内外葡萄糖的浓度差,C正确;由图示可知,该实验中总葡萄糖的转运速率为两种运输方式的转运速率之和,小肠绒毛上皮细胞可同时通过主动转运和易化扩散的方式来吸收葡萄糖,D正确。
7.如图一是生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图,其中组成离子通道的通道蛋白是横跨生物膜的蛋白质,其只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过,①②③④代表不同的运输方式。图二表示物质通过膜的运输速率随O2浓度变化的情况。请仔细观察图示并回答有关问题。(1)图一生物膜的功能与其化学组成密切相关,功能越复杂的生物膜,　　　　的种类与数目越多。 (2)鲨鱼体内能积累大量的盐,盐分过高时就要及时将多余的盐分排出体外,经研究,鲨鱼体内多余的盐分是经②途径排出的,那么其跨膜运输的方式是　　　　。 (3)图二与图一中的　　　　(填序号)代表的物质运输方式一致。若需跨膜运输的物质足够,图二中曲线出现BC段的主要原因是　　　　　　　　　　　　。 
(4)柽柳是泌盐植物,其叶子和嫩枝可以将植物体内的盐分排出,是强耐盐植物。为探究柽柳从土壤中吸收盐分的方式是主动转运还是被动转运,设计了如下实验。①实验步骤:A.取甲、乙两组生长发育良好且状态基本相同的柽柳幼苗植株,放入适宜浓度的含有Ca2+、Na+的培养液中进行培养。B.甲组给予正常的呼吸条件,乙组　 。 C.　 。 ②实验结果及结论:
7.【答案】(1)蛋白质　(2)易化扩散　(3)④　载体蛋白数量有限　(4)①抑制呼吸　一段时间后测定两组植株根系对Ca2+、Na+的吸收速率　②如表所示【解析】(1)生物膜的功能主要取决于膜上的蛋白质的种类和数目。(2)②途径是物质通过离子通道运出细胞,不需要消耗能量,因此是易化扩散。(3)图二表明物质跨膜运输的速率与细胞呼吸有关,需要消耗能量,应为主动转运。图一中的④代表主动转运,需要载体蛋白和能量。图二中出现BC段主要与载体蛋白的数量有关。(4)主动转运和被动转运的区别是是否消耗能量,已知甲组给予正常的呼吸条件,为对照组,因此乙组必须抑制呼吸。一段时间后测定两组植株根系对Ca2+、Na+的吸收速率,若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率,则柽柳从土壤中吸收盐分的方式是主动转运;若两组对Ca2+、Na+的吸收速率相同,则柽柳从土壤中吸收盐分的方式是被动转运。
答案
易错疑难集训 一
教材易混易错集训
易错点1 不能理解渗透作用的原理
1.[2022浙江精诚联盟高二月考]图甲表示渗透作用装置,将半透膜袋缚于玻璃管下端,半透膜袋内部装有60 mL质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液;图乙表示放置在某溶液中的植物细胞失水量的变化情况。下列有关叙述错误的是(　　)A.图甲中,平衡时半透膜两侧的浓度不会相等B.图乙中从O点到B点,一直有水进入细胞C.图甲中,若将蔗糖溶液换为相同质量浓度的淀粉溶液,玻璃管内的液面高度会改变D.图乙表示该植物细胞在10 min内发生质壁分离,10 min后开始发生质壁分离复原
易错点1 不能理解渗透作用的原理
答案
1.D　图甲中由于渗透作用,玻璃管内液面上升,使得玻璃管与烧杯液面产生一定的高度差,因此平衡时半透膜两侧的浓度不会相等,半透膜内溶液的浓度仍高于烧杯中的清水,A正确;在发生渗透作用的过程中水分子是双向运动的,因此图乙中从O点到B点,一直有水进入细胞,B正确;图甲中,若将蔗糖溶液换为相同质量浓度的淀粉溶液,则物质的量浓度降低,半透膜两侧的浓度差变小,玻璃管内的液面高度会下降,C正确;图乙表示该植物细胞在溶液中处理的10 min内处于质壁分离状态,但从A点开始细胞的失水量减少,说明此时细胞已经开始吸水,到10 min时,细胞已经处于复原的状态,D错误。
2.在中部装有半透膜(允许葡萄糖通过,不允许蔗糖通过)的U形管(如图)中进行实验,结果错误的是(　　)A.若a侧为细胞色素(一种红色蛋白质),b侧为清水,开始两边液面高度相同,一段时间后,a侧液面高B.若a侧为质量分数为5%的蔗糖溶液,b侧为质量分数为10%的蔗糖溶液,开始两边液面高度相同,一段时间后,b侧液面高C.若a侧为质量分数为10%的葡萄糖溶液,b侧为质量分数为10%的蔗糖溶液,开始两边液面高度相同,较长时间后,b侧液面高D.若a侧为质量分数为5%的葡萄糖溶液,b侧为质量分数为10%的葡萄糖溶液,开始两边液面高度相同,一段时间后,b侧液面高
易错点1 不能理解渗透作用的原理
答案
2.D　A项中a侧为细胞色素,b侧为清水,a侧溶液浓度大于b侧,b侧的水分子向a侧转移,故一段时间后,a侧液面上升。B项中a侧为质量分数为5%的蔗糖溶液,b侧为质量分数为10%的蔗糖溶液,b侧溶液浓度大于a侧,因此一段时间后b侧液面上升。C项中a侧为质量分数为10%的葡萄糖溶液,b侧为质量分数为10%的蔗糖溶液,因为葡萄糖的相对分子质量较蔗糖小,因此比较两边的物质的量浓度:a侧>b侧,水分子开始运动方向是由b侧向a侧移动,由于蔗糖分子不能通过半透膜,而葡萄糖分子能通过半透膜,使得a侧溶质减少,b侧溶质增多,导致b侧又从a侧吸水,最终b侧液面高于a侧。D项中a侧为质量分数为5%的葡萄糖溶液,b侧为质量分数为10%的葡萄糖溶液,两侧虽然浓度不同,但溶质相同且能通过半透膜,因此一段时间后,两侧的液面相平。【练后反思 】渗透现象:水分子逆着溶质相对浓度梯度跨膜运输的现象。渗透现象发生的条件:①具有半透膜;②半透膜两侧的溶液有浓度差。
易错点1 不能理解渗透作用的原理
易错点2 不能准确判断物质跨膜运输的方式
3.如图表示物质进入细胞的四种方式,下列有关说法错误的是(　　)A.温度只影响图中②和③过程的速率B.小肠绒毛上皮细胞吸收乙醇的方式是①C.K+进入细胞的方式是③D.吞噬细胞通过④过程吞噬病原体
答案
3.A　图中的①②③④过程分别表示扩散、易化扩散、主动转运以及胞吞。温度影响细胞膜的流动性和蛋白质的活性,因此对①②③④过程均有影响,A错误。乙醇进入小肠绒毛上皮细胞的方式为①扩散,K+进入细胞的方式为③主动转运,吞噬细胞通过胞吞过程吞噬病原体,B、C、D正确。
易错点2 不能准确判断物质跨膜运输的方式
4.如图1表示氨基酸和Na+进出肾小管上皮细胞的示意图,图2表示甲、乙两种小分子物质在细胞内外的浓度情况。下列相关叙述,错误的是(　　)A.图1中氨基酸进出肾小管上皮细胞都受载体蛋白的限制B.图2中的乙从胞内运输至胞外的方式与Na+进入肾小管上皮细胞的方式一定相同C.图2中的甲从胞内运输至胞外的方式可能与图1中氨基酸进入肾小管上皮细胞的方式相同D.如果图2中的两种物质表示CO2和O2在肌肉细胞内外的分布,则甲为O2,乙为CO2
易错点2 不能准确判断物质跨膜运输的方式
答案
4.B　由图1可知,氨基酸进出肾小管上皮细胞都需要载体蛋白的协助,A正确。图2中的乙在细胞内的浓度大于细胞外的浓度,所以乙从细胞内运输至细胞外的方式是扩散或易化扩散,但Na+进入肾小管上皮细胞的方式是易化扩散,所以两种物质的运输方式不一定相同,B错误。图2中的甲在细胞外的浓度大于细胞内的浓度,且甲是小分子物质,所以甲运出细胞的方式可以为主动转运;图1中的氨基酸进入肾小管上皮细胞的方式属于逆浓度梯度的主动转运,C正确。由于肌肉细胞要吸收O2并产生CO2,且两种物质的运输方式都是顺浓度梯度的扩散,所以甲、乙分别表示O2、CO2,D正确。
易错点2 不能准确判断物质跨膜运输的方式
5.如图是几种物质跨膜运输方式中运输速率与影响因素间的关系曲线图,请据图回答问题:(1)图①表示的物质运输方式是　　　　　　;图④物质运输速率受到限制的原因是　　　　　　。 (2)分析图中曲线可知,与甘油进出细胞相符的曲线有　　　　;能够表示红细胞吸收葡萄糖的曲线有　　 。 (3)能表示物质最大运输速率与载体蛋白数量肯定无关的图是　　　　　　。 (4)在研究物质X进出细胞的方式时,发现与曲线④和⑥相符。则物质X进出细胞的方式是　　　　　　。 
易错点2 不能准确判断物质跨膜运输的方式
答案
5.【答案】(1)扩散　载体蛋白数量有限 (2)①③⑤　②③⑥　(3)①⑤　(4)主动转运【解析】分析题中曲线图可知,①可表示扩散,②可表示易化扩散,③与能量无关,可表示被动转运,即扩散或易化扩散,④与能量有关,可表示主动转运,⑤可表示扩散,⑥可表示易化扩散或主动转运。(1)图④物质最大运输速率受限的原因是载体蛋白数量有限。(2)甘油进出细胞的方式为扩散,葡萄糖进入红细胞的方式为易化扩散。(3)只有扩散不需要载体蛋白,即①⑤。(4)同时符合曲线④和⑥的跨膜运输方式是主动转运。【练后反思】1.判断物质进出细胞的方式(1)根据分子大小与是否需要载体蛋白、能量
易错点2 不能准确判断物质跨膜运输的方式
答案
(2)根据运输方向: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为被动转运。2.不同跨膜运输方式的曲线表达:(1)细胞内外浓度差(2)O2浓度
常考疑难问题突破
疑难点 质壁分离与质壁分离复原实验的分析
1.将不同植物的三个未发生质壁分离的细胞置于同一蔗糖溶液中,形态不再变化后的细胞示意图如图所示,下列有关各细胞液浓度的判断正确的是(　　)①实验前BC③实验后B≥A=C　 ④实验后B