高考生物二轮专题课件：2.1物质的跨膜运输、酶与ATP

1.发生渗透作用必须具备两个条件，即：具有

膜；膜两侧溶液具有

。2.质壁分离与复原、细胞融合、胞吞和胞吐等都与膜的

有关。3.协助扩散和主动运输都需要

，但前者不消耗

；主动运输和胞吞都

，但后者不需要

。4.与主动运输有关的细胞器是

。半透浓度差流动性载体蛋白能量消耗能量载体蛋白线粒体、核糖体5.酶并非都是蛋白质，少数酶是

。6.酶具有催化作用，其原理是

。7.酶的作用具有

、专一性和作用条件温和等特性。8.ATP的结构简式是

，其中A表示

，P代表

。9.ATP的合成部位有

。

RNA降低化学反应的活化能高效性A—P~P~P腺苷磷酸基团细胞质基质、线粒体、叶绿体1.(2015·全国新课标Ⅱ卷)下列过程中，不属于胞吐作用的是()A.浆细胞分泌抗体到细胞外的过程B.mRNA从细胞核到细胞质的过程C.分泌蛋白从胰腺的腺泡细胞到胞外的过程D.突触小泡中神经递质释放到突触间隙的过程【答案】B从胰腺的【解析】A项，抗体是分泌蛋白，浆细胞分泌抗体到细胞外的过程属于胞吐作用；B项，mRNA通过核孔从细胞核进入到细胞质，不属于胞吐作用；C项，分泌蛋白腺泡细胞到胞外的过程，属于胞吐作用；D项，突触小泡与突触前膜融合将神经递质释放到突触间隙，属于胞吐作用。2.(2015·海南卷)取生理状态相同的某种植物新鲜叶片若干，去除主脉后剪成大小相同的小块，随机分成三等份，之后分别放入三种浓度的蔗糖溶液(甲、乙、丙)中，一定时间后测得甲的浓度变小，乙的浓度不变，丙的浓度变大。假设蔗糖分子不进出细胞，则关于这一实验结果。下列说法正确的是()A.实验前，丙的浓度＞乙的浓度＞甲的浓度B.乙的浓度不变是因为细胞内蔗糖浓度与乙的浓度相等C.实验中，细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于协助扩散D.甲、丙的浓度变化是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的【答案】D

【解析】分析实验结果可知，甲溶液中植物细胞失水、乙溶液中植物细胞水分进出达到平衡、丙溶液中植物细胞吸水，所以实验前甲的浓度>乙的浓度>丙的浓度，A错误；乙的浓度不变是因为外界溶液与细胞液是等渗溶液，水分进出达到动态平衡，并非细胞内的蔗糖浓度与乙的浓度相等，B错误；实验中细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于自由扩散，C错误；甲、丙的浓度变化是由水分在细胞液与蔗糖溶液间移动引起的，D正确。3.(2015·江苏卷)下列关于酶的叙述，正确的是()A.发烧时，食欲减退是因为唾液淀粉酶失去了活性B.口服多酶片中的胰蛋白酶可在小肠中发挥作用C.用果胶酶澄清果汁时，温度越低澄清速度越快D.洗衣时，加少许白醋能增强加酶洗衣粉中酶的活性【答案】B【解析】发烧时食欲减退是因为体温升高抑制了消化酶的活性，但还没引起唾液淀粉酶失去活性；口服的多酶片中胰蛋白酶往往在内层，可到达小肠中发挥作用；低温会使果胶酶的活性受到抑制，只有在最适温度时果汁澄清的速度才最快；加酶洗衣粉中含有碱性蛋白酶和碱性脂肪酶等，加白醋会降低酶的活性。4.(2015·海南卷)ATP是直接为细胞生命活动提供能量的有机物。关于ATP的叙述，错误的是()A.酒精发酵过程中有ATP生成B.ATP可为物质跨膜运输提供能量C.ATP中高能磷酸键水解可释放能量D.ATP由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成【答案】D【解析】酵母菌进行酒精发酵过程中，无氧呼吸第一阶段有ATP生成，A正确；ATP能为主动运输的进行提供能量，B正确；通常，ATP中远离腺苷(A)的高能磷酸键水解时可释放能量，用于需能的生命活动，C正确；ATP由腺嘌呤、核糖和磷酸组成，D错误。

本讲是高考命题重点，其中物质出入细胞的方式和实例及以文字形式概括酶的特性和影响酶活性的因素是常考点，以酶的实验为背景主要考查学生的实验探究与分析能力，另外，ATP与光合作用、细胞呼吸和能量代谢密切相关也不可忽视。除了实验，多以非选择题和选择题出现之外，其他知识点主要以选择题形式进行考查。1.物质跨膜运输曲线(1)物质浓度(2)氧气浓度(红细胞的主动运输与O2无关)2.大分子的膜泡运输3.渗透系统的组成和原理分析例1(2015·浙江台州四月调考)如图中曲线a、b表示物质跨(穿)膜运输的两种方式，下列表述正确的是(

)A.脂溶性小分子物质不能通过方式a运输B.与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面C.方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关D.抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响【答案】C【解析】据图分析，曲线a表示被转运分子的转运速率与浓度呈正比，符合自由扩散的特点。曲线b表示在被转运分子的浓度较低时，随着浓度提高，转运速率增加，浓度较大时出现饱和现象，符合协助扩散和主动运输的特点(受载体蛋白数量限制)。A项中，脂溶性小分子的跨膜运输方式是自由扩散；B项中，自由扩散与载体蛋白无关；D项中抑制细胞呼吸，停止能量供给，会影响主动运输，但对自由扩散和协助扩散无影响。影响物质运输的因素(1)温度影响物质运输速率(2)影响协助扩散的因素①细胞膜内外物质的浓度差。②细胞膜上的载体数量。a.载体是一类蛋白质，具有特异性，运输不同物质的载体不同，不同生物细胞膜上的载体的种类和数目也不同。b.载体具有饱和现象，当细胞膜上的载体全部参与物质的运输时，细胞吸收该载体运输的物质的速率不再随物质浓度的增大而增大。(3)影响主动运输的因素①载体数量。②能量：凡能影响细胞内产生能量的因素，都能影响主动运输，如氧气浓度、温度等。变式1(2015·安徽皖北十二校联考)下列表示葡萄糖跨膜运输的过程，据图分析正确的是（）A.该膜中的载体蛋白也能运输氨基酸B.该膜可能是红细胞膜C.该方式发生在被运输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【答案】B【解析】从图中信息可知，葡萄糖跨膜运输需要载体蛋白的协助，但不消耗能量，说明此运输方式为协助扩散，即葡萄糖从高浓度一侧向低浓度一侧运输，C项错误；载体蛋白具有特异性，A项错误；红细胞运输葡萄糖的方式为协助扩散，B项正确；协助扩散不消耗能量，故该过程与线粒体无关，D项错误。1.化合物中“A”的辨析2.ATP的形成及与光合作用、细胞呼吸的关系例2(2015·南昌期末质检)ATP是细胞的能量通货，是生命活动的直接能源物质，如图为ATP的结构和ATP与ADP相互转化的关系式。下列说法不正确的是（）A.图甲中的A代表腺苷，b、c为高能磷酸键B.图乙中反应向右进行时，图甲中的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【答案】A【解析】题图甲中的A代表腺嘌呤，b、c为高能磷酸键，腺苷是由腺嘌呤和核糖组成的，A项错误；ATP水解时离A最远的高能磷酸键(c键)断开并释放能量，B项正确；ATP与ADP的快速转化是在酶的催化作用下进行的，C项正确；酶的作用机理是降低反应的活化能，D项正确。【点评】ATP是一种高能磷酸化合物，在细胞中，其与ADP的相互转化实现储能和放能，从而保证了细胞各项生命活动的能量供应。生成ATP的途径主要有两条：一条是植物体内含有叶绿体的细胞，在光合作用的光反应阶段生成ATP；另一条是所有活细胞都能通过细胞呼吸生成ATP。(1)合成ATP所需的能量来源于光能和有机物中的化学能。(2)ATP水解释放的能量可以转化成电能(生物电)、机械能(如肌肉收缩)、光能(如萤火虫发光)、化学能，但不再转化成热能。(3)动物细胞中除细胞呼吸合成ATP外，还有磷酸肌酸+ADP

ATP+肌酸(骨骼肌细胞中)。(4)光反应产生的ATP仅用于暗反应。变式2下列有关ATP的叙述，正确的是（）A.线粒体是蓝藻细胞产生ATP的主要场所B.光合作用产物中的化学能全部来自ATPC.ATP分子由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成D.细胞连续分裂时，伴随着ATP与ADP的相互转化【答案】D【解析】A项，蓝藻细胞是原核细胞，无线粒体；B项，光合作用产物中的化学能一部分来自ATP，还有一部分来自NADPH；C项，ATP分子是由一个腺苷和三个磷酸基团组成，故A、B、C项都不正确。D项，细胞连续分裂时，虽然是一个不断消耗ATP的过程，但ATP的含量很少，需要不断由ADP转化形成。1.与酶相关实验的设计思路比较对照实验和对比实验的区别对照实验是要设计实验组和对照组，对照组在实验过程中除所探究条件外，其他条件与实验组相同，实验完后，将实验组和对照组的现象进行对照，然后得出结论。而对比实验不需要设计对照组，要设计两组以上的实验组，两组实验一开始的条件相同，然后在实验中分别加入不同的物质或改变条件，两组实验进行对比。2.影响酶促反应的因素(1)温度作为横坐标，低温段比较平缓，高温段较陡(温度升高使酶迅速失活)，两端开口宽些；pH作为横坐标两端都较陡(过酸、过碱都会使酶迅速失活)，开口窄些。(2)高温能破坏酶的空间结构(大部分酶是蛋白质高温使蛋白质变性)，导致酶变性失活且不可恢复在低温时，酶的活性很低，但空间结构稳定，故适当升高温度，酶的活性可以升高。例3(2014·重庆质检)某同学为了探究pH对人唾液淀粉酶活性的影响，设计了如下实验步骤：①在A、B、C、D、E5支试管中分别加入pH5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的适宜浓度缓冲液5mL。再分别加入质量分数为1%的淀粉液1mL。②各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液1mL，摇匀。③将5支试管放入70℃恒温水浴中，保温时间相同且合适。④将5支试管，分别加入斐林试剂2mL，摇匀。⑤观察各试管溶液的颜色，通过颜色深浅判断唾液淀粉酶作用的最适pH。上述实验步骤中有2处错误，请更正并说明更正的理由(不考虑试剂的浓度加入量、pH梯度以及实验重复次数)，以便实验能得到正确的预期结果。(1)

。(2)

。【答案】(1)③中70℃应改为37℃。因为人唾液淀粉酶作用的最适温度为37℃(2)在观察各试管中溶液的颜色之前应将各试管放在沸水中水浴一段时间。因为在高温条件下斐林试剂与还原糖反应才能显色。【解析】唾液淀粉酶的最适温度为37℃，在70℃时，由于高温使酶失去活性，干扰了pH对人唾液淀粉酶活性的影响；斐林试剂与还原糖反应需要水浴加热。变量分析:实验过程中可以变化的因素称为变量，其中人为改变的变量叫自变量，随自变量的变化而变化的变量叫因变量。除自变量之外，实验过程中可能会存在一些可变因素，对实验结果造成影响成为无关变量。如探究温度对酶活性的影响实验：温度是自变量，淀粉的分解量(加碘液后的颜色变化)是因变量，pH、酶的浓度等为无关变量。变式3某同学为了探究高温和低温对酶结构的影响是否相同，根据实验室提供的材料，设计了下面的实验方案。实验材料：试管、大烧杯、滴管、温度计、恒温水浴锅、唾液淀粉酶、淀粉溶液等(所给溶液浓度均适合实验用)、碘液、蒸馏水等。(1)甲、乙、丙试管中溶液的颜色变化分别是

、

、

。设置丙试管的目的是

。(2)实验结果显示，丁试管中溶液呈蓝色，戊试管中溶液无蓝色，则说明

。(3)步骤2的目的是

。【答案】(1)蓝色蓝色无蓝色作为对照(2)低温时酶的活性很低，但酶的空间结构没变，在适宜温度下酶的活性可以恢复；温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活(3)排除无关变量pH对实验结果的干扰【解析】(1)本题探究高温和低温对酶结构的影响是否相同，所用的酶是唾液淀粉酶，最适温度是37℃，甲、乙、丙试管分别是0℃、70℃、37℃，其中丙试管是最适温度，淀粉被淀粉酶水解，所以不会与碘液发生蓝色反应，而甲、乙试管分别是低温和高温，低温降低酶活性，高温会使酶失活，所以两支试管中的淀粉未被水解，会与碘液发生蓝色反应。实验要遵循对照原则，所以丙试管的目的就在于此。(2)丁试管条件是把酶放置在70℃条件下处理，在37℃下保温，然后与淀粉混合，结果仍是蓝色，说明酶在高温条件下空间结构发生变化，已经失活且不能恢复；戊试管条件是把酶先放置在0℃条件下处理，在