高三生物复习学案：专题2 细胞代谢1 物质跨膜运输与酶和ATP

专题限时集训(三)[专题三物质跨膜运输、酶和ATP](时间：40分钟)1．某个氨基酸分子出入人体细胞的方式是( )A．协助扩散 B. 主动运输C．协助扩散或主动运输D．协助扩散和主动运输2．下列关于物质跨膜运输的叙述，错误的是( )A．离子都是通过主动运输方式进出细胞B．液泡中积累大量离子，体现了液泡膜具有选择透过性C．葡萄糖跨膜运输需要载体蛋白D．质壁分离过程中，水分子外流导致细胞内渗透压升高3．(双选)下列有关物质运输的说法正确的是( )A．蔗糖溶液引起细胞质壁分离的原因是蔗糖分子扩散到液泡内B．大分子有机物通过载体蛋白的转运才能进入细胞内C．细胞呼吸时，丙酮酸不需要转运到线粒体内就可被利用D．植物的顶端优势与生长素的极性运输有关4．将洋葱表皮细胞放臵在不同浓度的物质M溶液中，并测定洋葱表皮细胞吸收M的速率，结果如下表所示：A．细胞吸收M的方式为自由扩散B．细胞吸收M的方式为主动运输C．细胞吸收M需载体蛋白的参与D．细胞吸收M所需能量供应不足5．下列操作对胃蛋白酶溶液(1 mL)中胃蛋白酶活性影响最小的是( )A．加入1 mL淀粉酶B．从35 ℃降至0 ℃C．加入2 g氢氧化钠D．加入1 mL新鲜胰液6．下列有关酶的叙述中，正确的是( )A．酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸B．底物只有与酶的特定部位结合才能被催化C．RNA聚合酶能催化遗传信息的翻译D．酶均由腺细胞合成，具有高效性7．取经过编号的5支试管分别加入2 mL体积分数为3%的过氧化氢溶液，进行如下实验。

根据实验内容，推测下列说法正确的是( )A ．2号和3号实验对照说明酶具有高效性B ．1号和2号实验对照说明酶具有专一性C ．通过实验证明酶的活性与温度和pH 有关D ．新鲜马铃薯汁中可能含有多种催化过氧化氢分解的酶8．洋葱内表皮细胞液浓度很高，但却不是紫色的。

取洋葱内表皮细胞制成临时装片，从盖玻片一边滴入添加了含红墨水分子的质量浓度为0.3 g/mL 的蔗糖溶液，另一侧用吸水纸吸引，重复几次后进行观察。

专题二细胞代谢小专题一物质跨膜运输与酶和ATP核心考点整合考点整合一：物质跨膜运输1．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→低浓度高浓度→低浓度低浓度→高浓度细胞外→内细胞内→外运输动力浓度差浓度差能量（ATP）能量（ATP）能量（ATP）载体不需要需要需要不需要不需要实例水、CO2、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2.影响物质运输速率的因素（1）物质浓度（在一定浓度范围内）（2）O2浓度特别提示：①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。

②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。

（3）温度温度可影响生物膜的流动性和有关酶的活性，因而影响物质运输速率。

低温会使物质跨膜运输速率下降。

【例1】（2010·广东卷，1）下图是植物根从土壤中吸收某矿质离子示意图。

据图判断，该离子跨膜进入根毛细胞的方式为A．自由扩散 B．协助扩散C．主动运输 D．被动运输[解析] 本题考查物质的跨膜运输的方式，意在考查考生的识图分析能力。

分析图示可知，矿质离子的运输方向是从低浓度到高浓度，需要载体协助，还消耗能量，故为主动运输。

[答案] C[知识总结] 物质跨膜运输方式的快速确认技巧：（1）是否消耗能量：只要运输耗能就为主动运输，即使是由高浓度到低浓度的运输；（2）可否逆浓度梯度：只要从低浓度到高浓度运输，就是主动运输；（3）是否需要载体：不需要载体就是自由扩散，需要载体则通过浓度、能量进一步作出判断。

【互动探究1】（2010·成都质检）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A．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[解析] 根据题中的信息可以判断，K＋进入丽藻细胞的方式为主动运输，需要载体协助，需要消耗能量，而能量来自于呼吸作用（主要是有氧呼吸）。

2019年高考生物冲刺------细胞代谢专题【高考展望】本专题主要包括以下内容：物质的跨膜运输、酶与ATP、光合作用和呼吸作用，与生活实际联系紧密，且与其有关的图表与曲线图较多，是对考生能力考查的很好的出题点。

物质跨膜运输中的渗透作用原理、物质出入细胞的方式以及影响物质运输的因素一直是高考的热点。

酶的相关知识并不多，但在高考试题中频繁出现，如酶的本质、特性及酶特性的实验分析和设计等。

光合作用几乎是高考的必考内容，而对其考查往往与呼吸作用、酶、ATP的结构与转化及在细胞内能量供应系统中的作用等联系在一起。

【知识升华】一、知识网络二、物质跨膜运输的三种方式1. 不同物质跨膜运输方式的特点物质特点运输方式物质运转方向载体蛋白消耗能量举例能直接穿过磷脂双分子层（如上图中的物质A）自由扩散顺浓度梯度：高浓度→低浓度不需要不耗能水、气体等小分子；甘油、固醇等脂溶性分子不能直接穿过磷脂双分子层（如上图中的物质B、C）协助扩散顺浓度梯度：高浓度→低浓度需要不耗能葡萄糖进入红细胞不能直接穿过磷脂双分子层（如上图中的物质D）主动运输/主动转运逆浓度梯度：低浓度→高浓度需要耗能小肠绒毛上皮细胞、肾小管上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸等物质；离子出入细胞注意：蛋白质等大分子出入细胞的方式不属于跨膜运输，而是依靠胞吞和胞吐来进行，它的特点是需要能量，不需载体蛋白。

2. 影响跨膜运输速率的主要因素自由扩散：细胞内外的浓度差（随着浓度差的增大，运输速率也增大）协助扩散：细胞内外的浓度差、载体蛋白数量（开始时随着浓度差的增大，运输速率不断增大，但受载体蛋白数量的限制，增大到一定程度便不再增大）主动运输：能量、载体蛋白数量（呼吸越强，ATP越多，运输速率越大，但由于载体蛋白数量的限制，增大到一定程度便不再增大）三、酶内容解析产生部位由活细胞产生由活细胞产生后，可在细胞内或细胞外起作用。

本质大多数为蛋白质，少数为RNA合成原料为：氨基酸或核糖核苷酸功能生物催化剂可降低化学反应活化能，从而加快化学反应速率；反应前后，其本身的量和化学性质不变；特性高效性与无机催化剂相比，酶的催化效率非常高；探究实验：过氧化氢的分解实验专一性一种酶只能催化一种或一类化学反应；探究实验：淀粉和蔗糖的水解实验作用条件温和酶在常温、pH为中性的环境中起作用，剧烈的环境条件会使酶失活（但也有特例：如胃蛋白酶的最适pH为1.5，在偏酸的环境的起作用）；种类胞外酶（如各种消化酶）、胞内酶（如与呼吸作用、光合作用有关的酶）对酶的常见误解①误解：具有分泌功能的细胞才能产生酶正解：活细胞均可产生酶（哺乳动物成熟红细胞除外）②误解：低温和高温均可使酶变性失活正解：低温只抑制酶活性，不会使酶变性失活。

第3讲ATP、酶与物质运输[考纲要求] 1.细胞内的吸能反应和放能反应(a)。

2.ATP的化学组成和特点(a)。

3.ATP在能量代谢中的作用(b)。

4.扩散和渗透的过程(b)。

5.动、植物细胞吸水和失水的过程及原因(b)。

6.被动转运和主动转运(b)。

7.胞吞和胞吐(a)。

8.酶的发现过程(a)。

9.酶的本质、特性及其在细胞代谢中的作用(b)。

10.影响酶作用的因素(c)。

1．从ATP结构简式理解其组成上图所示序号分别表示为：①C、H、O、N、P；②腺苷；③核糖；④腺嘌呤；⑤核糖；⑥磷酸基团；⑦高能磷酸键；⑧腺苷；⑨ADP(腺苷二磷酸)。

提醒(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。

其能量供应依赖于ATP与ADP间快速转化。

(3)ATP合成时可产生水，ATP水解时需耗水。

2．牢记与ATP产生和消耗有关的细胞结构及生理过程转化场所常见的生理过程质膜消耗ATP：主动转运、胞吞、胞吐细胞溶胶产生ATP：细胞呼吸糖酵解阶段叶绿体产生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：需氧呼吸的柠檬酸循环、电子传递链阶段；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3.熟记酶的相关知识提醒有关酶的6个误区(1)误认为“酶的本质是蛋白质”，实际上绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，进而引申为合成的原料是氨基酸或核糖核苷酸，合成的场所是核糖体或细胞核。

(2)误认为“具有分泌功能的细胞才能产生酶”，实际上，凡是活细胞(哺乳动物成熟的红细胞除外)都能产生酶。

(3)误认为“酶具有调节、催化等多种功能”，实际上酶是生物催化剂，只起催化作用。

(4)误认为“酶只在细胞内起催化作用”，实际上酶既可在细胞内，也可在细胞外发挥作用。

最新整理高三生物教案高考生物二轮复习物质跨膜运输、酶和ATP名师讲义物质跨膜运输、酶和ATP1．物质通过协助扩散进出细胞时需要消耗ATP。

()答案×分析：协助扩散为被动运输，需要载体蛋白，不消耗能量。

2．低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构。

()答案×分析：导致酶空间结构发生破坏变性的因素有：过酸、过碱、高温等。

低温能降低酶的活性，但不会破坏其结构。

3．血浆中的碘进入甲状腺滤泡上皮细胞属于自由扩散。

()答案×分析：血浆中的碘含量很低，而甲状腺滤泡上皮细胞内的碘含量很高，因此碘以离子状态经主动运输进入其内。

4．将人的红细胞放入4℃蒸馏水中，一段时间后红细胞破裂，主要原因是蒸馏水大量进入红细胞。

()答案√分析：红细胞从外界吸水膨胀，使红细胞破裂。

5．酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸。

()答案×分析：大多数酶是蛋白质，少数是RNA，所以酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸。

6．酶提供了反应过程所必需的活化能。

()答案×分析：酶不提供能量，而是降低了反应过程所必需的活化能。

7．主动运输过程中，需要载体蛋白协助和ATP提供能量。

()答案√分析：需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量的物质跨膜运输方式是主动运输。

8．核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出。

()答案×分析：核孔具有选择透过性，核膜上的核孔有选择地让蛋白质和RNA 进出，而不是“自由”进出。

渗透作用和细胞的吸水和失水典例1(2013 江苏高考)下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Δh，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_____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ _______。

专题02细胞代谢细胞的物质输入和输出1、以哺乳动物红细胞为材料制备细胞膜的实验，当外界溶液浓度比细胞质浓度低时，细胞吸水膨胀；当外界溶液浓度比细胞质浓度高时，细胞失水皱缩；当外界溶液浓度与细胞质浓度相同时，水分子进出细胞处于动态平衡。

2、成熟植物细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液，细胞膜和液泡膜膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。

3、细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输的过程。

4、细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜，这种膜可以让水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。

这一特性，与细胞的生命活动密切相关，是活细胞的一个重要特征。

5、磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子，磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。

6、对生物膜结构的探索历程：⑴19世纪末，欧文顿通过实验发现细胞膜对不同物质的同透性不一样：凡是可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。

于是他提出：膜是由脂质组成。

⑵20世纪初，科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，化学分析表明，膜的主要成分是脂质和蛋白质。

1925年，荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气——水界面上铺成单分子层，测得其面积是红细胞表面积的2倍，由此得出结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。

⑶1959年罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗-亮-暗的三层结构，他把生物膜描述为静态的统一结构。

⑷1970年，科学家以荧光标记的小鼠细胞核人细胞融合实验，及相关的其他实验证据证明细胞膜具有流动性。

⑸1972年桑格和尼克森提出的流动镶嵌模型为大多数人所接受。

生物膜的流动镶嵌模型认为，磷脂双分子层构成了生物膜的基本骨架，这个支架不是静止的，具有流动性；大多数蛋白质分子也是可以运动的。

7、糖被是细胞膜的外表，是一层由细胞膜上的蛋白质和糖类结合形成的糖蛋白，其作用是保护和润滑、识别。

专题限时集训(二)(时间：40分钟满分：100分)一、选择题(每小题5分，共55分)1．(2019·广东六校联考)下列有关酶的叙述，不正确的是( )A．吞噬细胞的溶酶体中缺乏分解硅尘的酶B．脲酶可与双缩脲试剂反应产生紫色络合物C．溶菌酶能够溶解细菌的细胞膜，具有抗菌消炎的作用D．基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制生物体的性状C[细菌细胞壁的成分是肽聚糖，因此溶菌酶能够溶解大多数细菌的细胞壁，具有抗菌消炎的作用。

]2．(2019·安徽六校联考)下列关于酶的叙述，错误的是( )A．通过设置对比实验可以探究不同pH对某种酶活性的影响B．从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法C．增加某反应体系中酶的数量，反应速率会加快，最终产物浓度会增加D．酶不但可以作为一个反应的催化剂，还可以作为另一个反应的底物C[通过设置一系列pH梯度的实验，不同pH对酶活性的影响形成对比，故可通过设置对比实验探究不同pH对某种酶活性的影响，A正确；盐析可使蛋白质在水溶液中的溶解度降低，但不影响蛋白质的活性，而胃蛋白酶的化学本质是蛋白质，因此从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法，B正确；如果在反应体系中增加酶量，其他条件保持不变，反应速率会加快，由于酶只起到催化作用，因此不改变产物的量，C错误，D正确。

故选C。

] (教师备选) (2019·山东各校联考)“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验如图所示，3号试管滴加两滴质量分数为3.5%的FeCl3溶液，4号试管滴加两滴新鲜的肝脏研磨液。

下列分析错误的是( )A．2、4号试管加快反应的原理不同B．1、4号试管进行对照实验，不能证明酶的高效性C．该实验可以证明催化剂能通过降低活化能加速反应D．2、3、4号试管底物反应完毕释放的O2量应相同C[该实验可以证明催化剂可以加速反应，但并不能证明是通过降低活化能来实现的。

] 3．(2019·天津高考)下列过程需ATP水解提供能量的是( )A．唾液淀粉酶水解淀粉B．生长素的极性运输C．光反应阶段中水在光下分解D．乳酸菌无氧呼吸的第二阶段B[唾液淀粉酶水解淀粉，形成麦芽糖，不消耗能量，A错误；生长素的极性运输是以主动运输的方式，在幼嫩组织中从形态学上端运输到形态学下端，需要ATP提供能量，B正确；光反应阶段中水在光下分解，需要光能，不需要ATP供能，C错误；乳酸菌无氧呼吸的第二阶段是丙酮酸变成乳酸，不需要ATP供能，D错误。