物质的输入、输出和酶ATP

微专题1细胞代谢的保障概念线索网络构建细胞的物质输入和输出1．如果半透膜两侧是体积和质量浓度都相等的蔗糖溶液和葡萄糖溶液，则单位时间内两个方向通过半透膜的水分子数目相等。

(×) 提示：质量浓度相等的蔗糖溶液和葡萄糖溶液的物质的量浓度不相等，葡萄糖溶液的物质的量浓度大，因此，单位时间内两个方向通过半透膜的水分子数目不相等。

2．在一定范围内，随着植物细胞失水的进行，细胞的吸水能力逐渐减小。

(×) 提示：细胞失水，细胞液浓度增大，细胞的吸水能力逐渐增大。

3．需要消耗ATP的物质运输方式一定是主动运输，需要载体的物质运输方式是协助扩散或主动运输。

(×) 提示：胞吞和胞吐也消耗ATP。

4．大分子有机物要通过载体蛋白的转运才能进入细胞，并且消耗能量。

(×) 提示：大分子有机物进入细胞的运输方式是胞吞，不需要载体蛋白的转运。

5．Na＋进入神经细胞的方式是主动运输。

(×) 提示：Na＋进入神经细胞的方式是协助扩散。

细胞代谢中的酶和ATP1．同无机催化剂相比，酶所提供的活化能更多，因而催化效率更高。

(×) 提示：酶具有催化作用的原理是降低化学反应的活化能，而不是提供活化能。

2．酶活性受温度、pH、底物浓度及酶量的影响。

(×) 提示：底物浓度、酶量不影响酶的活性。

3．用淀粉和淀粉酶探究温度对酶活性的影响时，既可用碘液也可用斐林试剂作为检测试剂。

(×) 提示：探究温度对酶活性的影响时，选用斐林试剂作为检测试剂需要水浴加热，会改变实验温度。

4．唾液淀粉酶催化反应的最适温度和保存温度都是37 ℃。

(×) 提示：酶适宜在低温下保存。

5．正常人体内的激素、酶和神经递质在发挥作用后都能保持活性。

(×) 提示：激素发挥作用后被灭活，神经递质发挥作用后被分解或被吸收，酶发挥作用后仍保持活性。

6．ATP分子的末端磷酸基团具有较高的转移势能。

(每日一练)通用版高中生物必修一细胞的物质输入和输出重点易错题单选题1、细胞是一个开放的系统，系统的边界——细胞膜不仅是将细胞内外隔开的屏障，也是控制物质进出细胞的门户。

下列有关物质运输的说法不正确的是（）A．通过胞吞﹑胞吐运输的不一定是大分子物质B．主动运输速率达到最大值时，限制因素是载体蛋白的数量或能量多少C．无机盐离子的运输方式不一定是主动运输D．被动运输不消耗ATP，消耗ATP的运输方式只有主动运输答案：D解析：物质的跨膜运输包括主动运输、协助扩散、自由扩散、胞吞和胞吐。

A、被胞吞或胞吐的物质不一定是大分子物质，如突触前膜通过胞吐释放的神经递质是小分子物质，A正确；B、主动运输需要载体和能量，主动运输速率达到最大值时，限制因素是载体蛋白的数量或能量多少，B正确；C、无机盐离子的运输方式不一定是主动运输，如Na+通过协助扩散进入细胞，C正确；D、被动运输不消耗ATP，消耗ATP的运输方式除主动运输外还有胞吞和胞吐，D错误。

故选D。

2、如图所示，K+进入细胞的跨膜运输方式是（）A．自由扩散B．协助扩散C．主动运输D．胞吞答案：C解析：小分子物质跨膜运输一般包括主动运输和被动运输，被动运输包括自由扩散和协助扩散，二者都是从高浓度向低浓度运输，自由扩散既不需要载体也不需要能量，协助扩散需要载体协助，但不消耗能量；主动运输是从低浓度向高浓度运输，既需要载体协助，也需要消耗能量。

大分子物质进出细胞一般是胞吐和胞吐作用，不需要载体蛋白，与浓度差无关但是需要能量。

分析图像可知，糖蛋白存在于细胞膜外侧，钾离子进入细胞是从低浓度运输到高浓度一侧，并且需要载体蛋白和能量，所以是主动运输。

故选C。

3、下列生理活动中，不依赖膜蛋白的是（）A．胰岛素降低血糖浓度B．葡萄糖进入红细胞C．小肠上皮细胞吸收甘油和脂肪酸D．精子和卵细胞结合完成受精答案：C解析：细胞膜上含有许多种蛋白质，有些蛋白质具有运输功能，如载体蛋白，有些蛋白质具有催化功能，如酶，有些蛋白质具有信息传递功能，如受体。

专题02 物质进出细胞、酶和ATP1．（2021年全国统一高考生物试卷（全国甲卷)·29）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_______。

【答案】（1）具有一定的流动性（2）蛋白质顺浓度或选择性（3）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【分析】植物根细胞的从外界吸收各种离子为主动运输，一般从低到高主动地吸收或排出物质，以满足生命活动的需要，需要耗能、需要载体协助。

【详解】（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。

【点睛】本题考查植物细胞对离子的运输方式，主动运输的特点等，要求考生识记基本知识点，理解描述基本生物学事实。

2．（2020年全国统一高考生物试卷（新课标Ⅱ)·5）取某植物的成熟叶片，用打孔器获取叶圆片，等分成两份，分别放入浓度（单位为g/mL）相同的甲糖溶液和乙糖溶液中，得到甲、乙两个实验组（甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍）。

水分交换达到平衡时，检测甲、乙两组的溶液浓度，发现甲组中甲糖溶液浓度升高。

在此期间叶细胞和溶液之间没有溶质交换。

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知识点3 物质出入细胞的方式、酶和ATP1.(2014·海南高考·T3)下列过程中,不依赖膜蛋白的是( )A.CO2进出肺泡上皮细胞B.静息电位形成中K+从细胞内到细胞外C.神经细胞受到刺激时Na+从细胞外到细胞内D.水盐调节过程中,肾小管上皮细胞对水的重吸收【解题指南】(1)题干关键词:“不依赖膜蛋白”。

(2)隐含信息:跨膜运输的机理、静息电位和动作电位的形成。

(3)关键知识:物质跨膜运输的方式。

【解析】选A。

本题主要考查物质跨膜运输的方式。

A项中,CO2进出肺泡上皮细胞为自由扩散,不需要载体蛋白,故A项正确。

B项中,神经细胞膜内比膜外K+浓度高,静息电位形成时K+外流,需要载体蛋白,不需要消耗能量,为协助扩散,故B 项错。

C项中,神经细胞受到刺激时会产生兴奋,由静息电位变成动作电位,此时Na+内流需要载体蛋白,不需要消耗能量,为协助扩散,故C项错。

D项中,肾小管上皮细胞对水的重吸收需要水分子通道蛋白参与,故D项错。

2.(2014·海南高考·T4)关于植物根系吸收矿质元素离子的叙述,正确的是( ) A.植物根系吸收各种矿质元素离子的速率相同 B.土壤温度不影响植物根系对矿质元素离子的吸收C.植物根细胞吸收矿质元素离子主要依靠渗透作用D.植物根细胞能逆浓度梯度吸收土壤中的矿质元素离子【解题指南】(1)题干关键词:“植物根系吸收矿质元素离子”。

(2)隐含信息:影响物质跨膜运输的因素有温度、氧气、土壤酸碱度和土壤溶液浓度等。

(3)关键知识:植物根系吸收矿质元素离子的方式为主动运输。

【解析】选D。

本题主要考查植物根系吸收矿质元素离子的方式。

A项中,植物的根系对各种矿质元素离子的吸收具有选择性,根系细胞膜上各种矿质元素离子的载体类型和数量不同,其吸收矿质元素离子速率不同,故A项错。

线粒体与过氧化物酶体词汇解释过氧化物酶体又称微体，过氧化物酶体在1954年被发现时, 由于不知道这种颗粒的功能，将它称为微体。

接下来小编为大家整理了线粒体与过氧化物酶体词汇解释，希望对你有帮助哦!1. 线粒体(mitochondrion)线粒体是1850年发现的，1898年命名。

线粒体由两层膜包被，外膜平滑，内膜向内折叠形成嵴，两层膜之间有腔，线粒体中央是基质。

基质内含有与三羧酸循环所需的全部酶类，内膜上具有呼吸链酶系及ATP酶复合体。

线粒体是细胞内氧化磷酸化和形成ATP的主要场所，有细胞"动力工厂"(power plant)之称。

另外，线粒体有自身的DNA和遗传体系，但线粒体基因组的基因数量有限，因此，线粒体只是一种半自主性的细胞器。

线粒体的形状多种多样，一般呈线状，也有粒状或短线状。

线粒体的直径一般在0.5～1.0 μm，在长度上变化很大，一般为1.5～3μm，长的可达10μm ，人的成纤维细胞的线粒体则更长，可达40μm.不同组织在不同条件下有时会出现体积异常膨大的线粒体，称为巨型线粒体(megamitochondria)在多数细胞中，线粒体均匀分布在整个细胞质中，但在某些些细胞中，线粒体的分布是不均一的，有时线粒体聚集在细胞质的边缘。

在细胞质中，线粒体常常集中在代谢活跃的区域，因为这些区域需要较多的ATP，如肌细胞的肌纤维中有很多线粒体。

另外，在精细胞、鞭毛、纤毛和肾小管细胞的基部都是线粒体分布较多的地方。

线粒体除了较多分布在需要ATP的区域外，也较为集中的分布在有较多氧化反应底物的区域，如脂肪滴，因为脂肪滴中有许多要被氧化的脂肪。

2. 外膜(outer membrane)包围在线粒体外面的一层单位膜结构。

厚6nm，平整光滑，上面有较大的孔蛋白，可允许相对分子质量在5kDa左右的分子通过。

外膜上还有一些合成脂的酶以及将脂转变成可进一步在基质中代谢的酶。

外膜的标志酶是单胺氧化酶。

全国通用2023高中生物第4章细胞的物质输入和输出知识点总结全面整理单选题1、将新鲜的萝卜块根切成长度、粗细均相等的萝卜条，分别放入四种不同浓度的糖溶液中，一段时间后的结果如下表所示。

用于实验的萝卜细胞的初始渗透压相等。

下列相关叙述错误的是（）A．萝卜条的长度可以发生小幅度变化，说明细胞壁有一定的伸缩性B．将b、c组中的萝卜条移到清水中，一段时闻后两组萝卜条长度可能相等C．将a，d组中的萝卜条移到清水中，一段时间后两组萝卜条长度可能不等D．b、c组分别经上述处理一段时间后，萝卜细胞的吸水能力相等答案：D分析：当外界溶液浓度>细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象；当外界溶液浓度<细胞液浓度时，细胞吸水。

A、每一浓度下萝卜条长度均有一定变化，说明细胞由于水分的进出引起细胞壁的伸缩性，A正确；B、将b，c中的萝卜条移到清水中，萝卜条都将可能吸水，故b中萝卜条可能继续增长，c中萝卜条可能恢复或超过原有长度，B正确；C、由表格可知，萝卜条在蔗糖溶液a和d中分别减少了0 .4m，0 .5m，一段时间后两组萝卜条长度可能不等，C正确；D、萝卜条在蔗糖溶液b中吸水，说明萝卜细胞液浓度高于蔗糖溶液b的浓度，而在蔗糖溶液c中萝卜条长度缩短，说明萝卜细胞液浓度小于蔗糖溶液c的浓度，因此萝卜细胞吸水能力不等，D错误。

故选D。

2、细胞可运用不同的方式跨膜转运物质，下列相关叙述错误的是（）A．物质自由扩散进出细胞的速度既与浓度梯度有关，也与分子大小有关B．小肠上皮细胞摄入和运出葡萄糖与细胞质中各种溶质分子的浓度有关C．神经细胞膜上运入K+的载体蛋白和运出K+的通道蛋白都具有特异性D．肾小管上皮细胞通过主动运输方式重吸收氨基酸分析：小分子物质物质出入细胞的方式有自由扩散、协助扩散和主动运输。

自由扩散不需要载体和能量；协助扩散需要载体，但不需要能量；主动运输需要载体，也需要能量；自由扩散和协助扩散是由高浓度向低浓度运输，是被动运输。

(每日一练)2022届高中生物第四章细胞的物质输入和输出名师选题单选题1、人体细胞自噬是细胞通过溶酶体与包裹细胞自身物质的膜融合，从而降解细胞自身衰老损伤的物质或结构的过程（如图所示）。

下列有关叙述中错误的是（）A．图中溶酶体水解酶包括蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶等B．图中的水解酶（蛋白质）是在核糖体上合成的C．图中溶酶体与自噬体融合过程体现膜的流动性D．溶酶体分解后的部分产物可能通过耗能的方式排出细胞答案：A解析：1)、溶酶体：“消化车间”，内含多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并且杀死侵入细胞的病毒和细菌。

被溶酶体分解后的产物，如果是对细胞有用的物质，细胞可以再利用，废物则排出细胞外。

2)、细胞膜的结构特点是具有一定的流动性；功能特性是选择透过性。

A、溶酶体水解酶包括催化多糖、蛋白质、脂质、DNA和RNA等的降解，不包括淀粉酶、纤维素酶等，A错误；B、水解酶大多是蛋白质，蛋白质类的酶在核糖体合成，B正确；C、图中溶酶体膜与自噬体膜的相互融合过程体现了生物膜的流动性，C正确；D、被溶酶体分解后的产物被细胞再度利用或者排出细胞外，可能以胞吐的方式，胞吐是一个耗能过程，D正确。

故选A。

2、下列物质通过细胞膜时需要消耗能量的是（）A．氧进入肺泡细胞B．水分子通过通道蛋白进出细胞C．氨基酸进入小肠绒毛上皮细胞D．二氧化碳进入毛细血管答案：C解析：小分子物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输。

自由扩散高浓度到低浓度，不需要载体，不需要能量，比如水、气体、脂类（因为细胞膜的主要成分是脂质，如磷脂）都属于自由扩散；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需要载体，比如葡萄糖进入红细胞；主动运输从高浓度到低浓度，需要载体，需要能量，比如几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等。

大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐，不需要载体，消耗能量。

A、氧进入肺泡细胞的方式是自由扩散，不需要载体协助和能量，A错误；B、水分子通过通道蛋白进出细胞为协助扩散，需要载体，不需要消耗能量，B错误；C、氨基酸进入小肠绒毛上皮细胞属于主动运输，需要载体的协助，需要消耗能量，C正确；D、二氧化碳进入毛细血管的方式是自由扩散，不需要载体协助和能量，D错误。

高中生物“物质运输、酶和ATP”知识及生物记忆口诀易错点1 无法准确判断物质出入细胞的方式1 ．物质出入细胞方式的判断（1 ）①根据分子的大小、是否需要能量和载体蛋白进行判断：②根据运输方向判断：顺浓度梯度的跨膜运输方式是自由扩散和协助扩散，逆浓度梯度的跨膜运输方式一定是主动运输。

③根据达到平衡时的浓度判断：若达到平衡时细胞内外仍存在浓度差，则是主动运输，因为自由扩散和协助扩散达到平衡时细胞内外浓度相等。

（2 ）不同条件下运输方式的判断①消耗能量的运输方式有胞吞、胞吐和主动运输。

②需要载体蛋白参与，不消耗能量的运输方式一定是协助扩散。

（3 ）无机盐离子的运输方式：无机盐离子的运输方式并非都是主动运输，在顺浓度梯度情况下，也可通过被动运输方式进出细胞，如在神经冲动传导过程中Na＋、K ＋的运输，在兴奋时Na ＋内流和在恢复静息状态时K ＋外流都是协助扩散。

2 ．影响跨膜运输的因素（1 ）物质浓度(在一定的浓度范围内)（2 ）氧气浓度（3 ）温度温度可影响生物膜的流动性和酶的活性，因而会影响物质跨膜运输的速率。

易错点2 不会正确分析有关酶促反应的图解一、酶在细胞代谢中的作用1 ．细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，是细胞生命活动的基础。

2 ．酶的作用原理（1 ）活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。

（2 ）原理：同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。

（3 ）意义：使细胞代谢能在温和条件下快速进行。

二、酶的本质活细胞产生的，具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA 。

三．酶的特性1 ．高效性（1 ）含义：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～10 13倍。

（2 ）意义：使细胞代谢快速进行。

2 ．专一性（1 ）含义：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。

（2 ）意义：使细胞代谢有条不紊地进行。

3 ．作用条件温和（1 ）酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。

本专题是根据近三年 (2017~2019) 的高考真题情况而组织和命制的。

其中有近三年的高考真题、仿真题以及百强名校对应考点的题。

本专题主要考查渗透作用与渗透系统；考查动植物细胞的吸水和失水以及物质出入细胞的方式。

通常结合具体生命现象如物质运输、免疫、细胞识别等考查不同物质运输方式特点，能够根据表格、曲线等不同形式判断具体运输方式。

1．(2019•新课标Ⅱ卷.3)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2．(2018 全国Ⅰ卷， 3)下列有关植物根系吸收利用营养元素的叙述，错误的是()A．在酸性土壤中，小麦可吸收利用土壤中的 N 和 NO2 3B．农田适时松土有利于农作物根细胞对矿质元素的吸收C．土壤微生物降解植物秸秆产生的无机离子可被根系吸收D．给玉米施肥过多时，会因根系水分外流引起“烧苗”现象3．(2018 全国Ⅱ卷， 2)下列有关物质跨膜运输的叙述，正确的是()A．巨噬细胞摄入病原体的过程属于协助扩散B．固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输C ．神经细胞受到刺激时产生的 Na+内流属于被动运输D ．护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输4．(2018 全国Ⅲ卷， 3)神经细胞处于静息状态时，细胞内外 K +和 Na + 的分布特征是() A ．细胞外 K +和 Na +浓度均高于细胞内B ．细胞外 K +和 Na +浓度均低于细胞内C ．细胞外 K +浓度高于细胞内， Na +相反D ．细胞外 K +浓度低于细胞内， Na +相反5．(2017•新课标Ⅱ卷.4)将某种 植物的成熟细胞放入一定浓度的物质 A 溶液中，发现其原生质体(即植物细胞中细胞壁以内的部分)的体积变化趋势如图所示。