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文档简介
板块一细胞生物学专题二细胞代谢的保障被动运输RNA高效降低化学反应的活化能温度A—P~P~P细胞呼吸光合作用考点1PART01第一部分考点1物质进出细胞的方式
1.动植物细胞的吸水和失水多少选择透过性浓度差2.物质进出细胞方式的判断方法被动胞吞和胞吐主动运输协助扩散3.三种跨膜运输方式的曲线图及影响因素协助扩散或主动运输主动运输【真题研读】1.(2024·山东等级考)仙人掌的茎由内部薄壁细胞和进行光合作用的外层细胞等组成,内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大。水分充足时,内部薄壁细胞和外层细胞的渗透压保持相等;干旱环境下,内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快。下列说法错误的是(
)A.细胞失水过程中,细胞液浓度增大B.干旱环境下,外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的低C.失水比例相同的情况下,外层细胞更易发生质壁分离D.干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快,有利于外层细胞的光合作用√解析:细胞失水过程中,主要失去了细胞液中的水,细胞液浓度增大,A正确。细胞中单糖合成多糖,溶质微粒数减少,渗透压降低。水分充足时,内部薄壁细胞和外层细胞的渗透压保持相等;干旱环境下,内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快,渗透压降低速率比外层细胞快,细胞液浓度比外层细胞低,B错误。由题意知,与外层细胞相比,内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大,失水比例相同的情况下,外层细胞更容易发生质壁分离,C正确。干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快,渗透压降低更明显,更容易通过渗透作用将水分渗透到外层细胞,有利于外层细胞进行光合作用,D正确。2.(2024·甘肃选择考)维持细胞的Na+平衡是植物的耐盐机制之一。盐胁迫下,植物细胞膜(或液泡膜)上的H+—ATP酶(质子泵)和Na+—H+逆向转运蛋白可将Na+从细胞质基质中转运到细胞外(或液泡中),以维持细胞质基质中的低Na+水平(见下图)。下列叙述错误的是(
)A.细胞膜上的H+—ATP酶磷酸化时伴随着空间构象的改变B.细胞膜两侧的H+浓度梯度可以驱动Na+转运到细胞外C.H+—ATP酶抑制剂会干扰H+的转运,但不影响Na+转运D.盐胁迫下Na+—H+逆向转运蛋白的基因表达水平可能提高√解析:H+—ATP酶能将ATP水解,产生的Pi使H+—ATP酶发生磷酸化,导致其空间构象发生改变,A正确;分析题图,细胞外的H+浓度高于细胞内,H+从细胞外顺浓度梯度进入细胞可为Na+从膜内向膜外逆浓度梯度运输提供能量,B正确;H+—ATP酶抑制剂能抑制H+—ATP酶的活性,从而影响H+的主动运输,影响细胞膜内外的H+浓度差,进而影响Na+的转运,C错误;盐胁迫下需要将细胞内多余的Na+通过Na+—H+逆向转运蛋白转运到细胞外(或液泡中),以维持细胞内低Na+水平,因此盐胁迫下该逆向转运蛋白的基因表达水平可能提高,D正确。[命题延伸]——判断与填空(1)婴儿的肠道上皮细胞可以吸收母乳中的免疫球蛋白,此过程不涉及消耗ATP和受体蛋白识别。(
)(2)乙醇是有机物,不能通过自由扩散方式跨膜进入细胞。(
)(3)血浆中的K+进入红细胞时需要载体蛋白并消耗ATP。(
)(4)囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的选择透过性。(
)(5)原尿中还有许多物质也需借助载体蛋白通过肾小管的细胞膜,这类跨膜运输的具体方式有协助扩散、主动运输。(
)××√×√(6)离子通道是由蛋白质复合物构成的,其运输具有选择性。(
)(7)右图为植物细胞膜中H+—ATP酶将细胞质中的H+转运到膜外的示意图,该转运可使膜两侧H+维持一定的浓度差。(
)(8)真核细胞的细胞膜上参与主动运输的ATP酶是一种跨膜蛋白。(
)(9)质壁分离过程中,黑藻细胞绿色加深、吸水能力减小。(
)√√√×(10)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______________________________。提示:K+通过载体蛋白逆浓度梯度运输需要消耗能量,呼吸抑制剂使细胞呼吸作用产生的能量减少【对点突破】题点1细胞的吸水与失水1.以紫色洋葱鳞片叶外表皮为实验材料,制成临时装片置于某种溶液X中。细胞吸水能力随时间的变化如图所示,其中c曲线表示细胞在蒸馏水中的吸水能力变化。下列叙述正确的是(
)A.a曲线对应溶液中,细胞吸水能力维持稳定时,溶液X的浓度比初始浓度低B.b曲线对应溶液中,细胞吸水能力开始减弱时,细胞开始吸收溶液X中的溶质C.c曲线对应溶液中,随着细胞吸水能力的减弱,原生质体的体积随之减小D.在不同溶液中,水分子进出细胞所需的ATP均主要来自线粒体√解析:a曲线对应溶液中,细胞吸水能力增强,说明细胞失水,当维持稳定时,溶液X的浓度比初始浓度低,A正确;b曲线对应溶液中,细胞吸水能力先增强后减弱,说明先失水后吸水,说明溶质可进入细胞,细胞从放入溶液X中就开始吸收溶质,B错误;c曲线对应溶液中,细胞吸水能力逐渐减弱,说明细胞吸水,原生质体的体积随之增大,C错误;水分子进出紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的运输方式为被动运输,不消耗能量,D错误。√2.某班级为探究外界溶液浓度与植物细胞质壁分离程度的关系,用原生质体长度(b)与细胞长度(a)的比值(b/a)表示质壁分离程度(植物细胞的原生质体是指除去细胞壁外的部分),分别用不同浓度的NaCl溶液(标注为1~5号)进行实验,处理相同时间后测得的结果如下图所示。下列叙述符合该实验的是(
)A.1号溶液中水分子不会从植物细胞渗出B.2号溶液中植物细胞主动失去的水分主要是液泡中的水分C.实验结束时,3号溶液中液泡渗透压大于4号溶液中液泡渗透压D.实验结果与细胞壁和原生质层的伸缩性存在差异相关题点2物质进出细胞方式的判定3.(2024·深圳高三二模)胆固醇主要以LDL(低密度脂蛋白,其中包括胆固醇)的形式在血液中运输,LDL最终与细胞膜上的一种蛋白质相互识别并进入细胞中。上述LDL进入细胞的方式是(
)A.主动运输 B.协助扩散C.自由扩散 D.胞吞解析:由题干信息可知,LDL为脂蛋白,属于大分子物质,则其进入细胞的方式为胞吞,D符合题意。√4.线粒体外膜分布着孔蛋白构成的通道蛋白,丙酮酸可以经此通道通过。而线粒体内膜由于蛋白质含量高导致通透性低,丙酮酸需通过与H+协同运输的方式由膜间隙进入线粒体基质,如下图所示。下列叙述错误的是(
)A.线粒体内膜的蛋白质/脂质的值大于线粒体外膜的B.丙酮酸穿过线粒体外膜和内膜的方式均为协助扩散C.H+通过质子泵由线粒体基质进入膜间隙的方式为主动运输D.加入蛋白质变性剂会改变线粒体内膜对H+的运输速率√解析:线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,其上附着多种酶,因此线粒体内膜的蛋白质/脂质的值大于线粒体外膜的,A正确;丙酮酸通过内膜要借助特异性转运蛋白,通过与H+协同运输的方式由膜间隙进入线粒体基质,因此消耗H+的梯度势能,为主动运输,B错误;H+通过质子泵由线粒体基质进入膜间隙是逆浓度梯度运输,且需要载体蛋白,所以运输方式为主动运输,C正确;蛋白质变性剂会使蛋白质变性而失活,H+通过质子泵由线粒体基质进入膜间隙需要载体蛋白,所以运输速率会降低,D正确。考点2PART02第二部分考点2酶和ATP
1.酶、激素、抗体与神经递质的“一同”“四不同”(1)一同:均需要与特定物质结合后才能发挥作用。如抗体需与特定抗原结合(2)四不同①蛋白质②活细胞③调节④2.影响酶促反应速率的因素及其机理空间结构3.探究酶的相关实验底物分解速率4.以ATP为核心,构建能量转化模型
用于各项生命活动热能√【真题研读】1.(2023·广东选择考)我国制茶工艺源远流长。红茶制作包括萎凋、揉捻、发酵、高温干燥等工序,其间多酚氧化酶催化茶多酚生成适量茶黄素是红茶风味形成的关键。下列叙述错误的是(
)A.揉捻能破坏细胞结构使多酚氧化酶与茶多酚接触B.发酵时保持适宜的温度以维持多酚氧化酶的活性C.发酵时有机酸含量增加不会影响多酚氧化酶活性D.高温灭活多酚氧化酶以防止过度氧化影响茶品质解析:揉捻可以破坏细胞结构,使多酚氧化酶与茶多酚接触,A正确;酶的活性受温度、pH等因素的影响,发酵时,保持适宜的温度有利于维持多酚氧化酶的活性,有机酸含量增加会改变pH,进而影响多酚氧化酶的活性,B正确,C错误;高温会使多酚氧化酶失活,可防止过度氧化影响茶品质,D正确。2.(2024·广东选择考)现有一种天然多糖降解酶,其肽链由4段序列以Ce5-Ay3-Bi-CB方式连接而成。研究者将各段序列以不同方式构建新肽链,并评价其催化活性,部分结果见表。关于各段序列的生物学功能,下列分析错误的是(
)肽链纤维素类底物褐藻酸类底物W1W2S1S2Ce5-Ay3-Bi-CB+++++++++肽链纤维素类底物褐藻酸类底物W1W2S1S2Ce5+++——Ay3-Bi-CB——+++++Ay3——+++++Bi————CB————注:—表示无活性,+表示有活性,+越多表示活性越强。A.Ay3与Ce5催化功能不同,但可能存在相互影响B.Bi无催化活性,但可判断与Ay3的催化专一性有关C.该酶对褐藻酸类底物的催化活性与Ce5无关D.无法判断该酶对纤维素类底物的催化活性是否与CB相关√解析:由题表可知,Ce5具有催化纤维素类底物的活性,Ay3具有催化褐藻酸类底物的活性,Ay3与Ce5催化功能不同;Ay3-Bi-CB与Ce5-Ay3-Bi-CB相比,当缺少Ce5时,不能催化纤维素类底物,当Ay3与Ce5同时存在时催化纤维素类底物的活性增强,所以Ay3与Ce5可能存在相互影响,A正确;由题表可知,不论是否与Bi结合,Ay3均可以催化S1与S2,说明Bi与Ay3的催化专一性无关,B错误;由题表可知,Ay3-Bi-CB与Ce5-Ay3-Bi-CB相比,去除Ce5后,催化褐藻酸类底物的活性不变,说明该酶对褐藻酸类底物的催化活性与Ce5无关,C正确;需要检测Ce5-Ay3-Bi肽链的活性,才能判断该酶对纤维素类底物的催化活性是否与CB相关,D正确。[命题延伸]——判断与填空(1)具催化功能RNA的发现是对酶化学本质认识的补充。(
)(2)稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力,是因为酶的作用具高效性。(
)(3)加热也能使碱性蛋白酶失活,如图所示,则加热导致碱性蛋白酶构象改变是不可逆的。(
)√√×(4)腺苷三磷酸分子在水解酶的作用下不断地合成和水解,从而成为细胞中吸能反应和放能反应的纽带。(
)(5)ATP必须在有氧条件下合成。(
)(6)用一段由放射性同位素标记的DNA片段可以确定基因在染色体上的位置。某研究人员使用放射性同位素
32P标记的脱氧腺苷三磷酸(dATP,dA—Pα~Pβ~Pγ)等材料制备了DNA片段甲(单链),对W基因在染色体上的位置进行了研究。实验流程的示意图如下。××回答下列问题:①该研究人员在制备
32P标记的DNA片段甲时,所用dATP的α位磷酸基团中的磷必须是
32P,原因是_____________________________________。②该研究人员以细胞为材料制备了染色体样品,在混合操作之前去除了样品中的RNA分子,去除RNA分子的目的是______________________。提示:①dATP脱掉γ位和β位的磷酸基团后,成为组成DNA的基本单位,只有α位的磷酸基团参与形成DNA
②避免RNA与DNA片段甲形成杂交分子,对基因在染色体上的定位造成干扰√【对点突破】题点1酶的作用特性及应用1.(2024·惠州高三调研)酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,在细胞代谢中起着重要作用,在食品生产中,酶的应用非常广泛,下列说法错误的是(
)A.溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁,具有抗菌消炎作用B.酶都需在核糖体中才能合成,且只能在细胞内起作用C.果胶酶能分解果胶,提高果汁产量和澄清度D.工业化生产啤酒时,ɑ-淀粉酶可以增强糖化作用解析:溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁,具有抗菌消炎的作用,A正确;绝大多数酶是蛋白质,需在核糖体中合成,少数酶是RNA,其合成场所不是核糖体,酶发挥作用的场所可以是细胞内、细胞外和体外,B错误;果胶酶可将果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸,因此生产果汁时加入果胶酶可以提高果汁产量,还能提高果汁的澄清度,C正确;工业化生产啤酒时,ɑ-淀粉酶可以增强糖化作用,D正确。2.(2024·广州高三一模)某兴趣小组开展对酶的特性的实验探究,在5支注射器中加入试剂的情况如下表所示。在注射器中反应产生的气体推动注射器活塞的同时用计时器记录时间,测定氧气产生速率。下列分析正确的是(
)加入试剂注射器编号123453%H2O22mL2mL2mL2mL2mL蒸馏水1mL----3.5%FeCl3-1mL---新鲜猪肝匀浆液-
1mL--高温处理的猪肝液---1mL-多酶片溶液----1mL氧气产生速率/(mL/s)
注:多酶片中含有淀粉酶、脂肪酶和蛋白酶。A.从实验原则上分析,注射器1只能通过加入蒸馏水作为空白对照来控制变量B.若注射器1、4、5中氧气产生速率为0mL/s,则证明酶具有专一性C.注射器2、3的反应体系中氧气产生速率不等,但产生的氧气总量相等D.若要研究温度对酶活性的影响,应选取注射器4作为注射器3的对照√解析:从实验原则上分析,注射器1不仅可以通过加入蒸馏水作为空白对照来控制变量,还可以加入相同体积的溶液达到控制变量的目的,A错误。虽然注射器5中加入的多酶片中含有淀粉酶、脂肪酶和蛋白酶,但其不能催化H2O2水解;注射器4中加入的高温处理的猪肝液中H2O2酶失活,因此,若注射器1、4、5中氧气产生速率为0mL/s,不能证明酶具有专一性,B错误。注射器3的反应体系中氧气产生速率比注射器2的快,但由于底物量相等,因此产生的氧气总量相等,C正确。若要研究温度对酶活性的影响,应选取注射器1、4作为注射器3的对照,D错误。题点2影响酶活性的因素及实验探究3.图1为酶的作用机理及两种抑制剂影响酶活性的机理示意图。多酚氧化酶(PPO)催化酚形成黑色素是储存和运输过程中引起果蔬褐变的主要原因。为探究不同温度条件下两种PPO活性的大小,某同学设计了实验并对各组酚的剩余量进行检测,结果如图2所示,各组加入的PPO的量相同。下列说法不正确的是(
)A.由图1推测,底物与竞争性抑制剂竞争酶的活性中心,从而影响酶促反应速率B.非竞争性抑制剂与酶的某部位结合后,改变了酶的活性中心,其机理与高温对酶活性抑制的机理相似C.该实验的自变量是温度、酶的种类和抑制剂的种类,PPO用量是无关变量D.图2中,相同温度条件下酶B催化效率更高√解析:由题图1可知,竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性中心,从而影响酶促反应速率,A正确;非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位发生不可逆性结合,从而使酶的活性部位功能丧失,其机理与高温对酶活性抑制的机理相似,B正确;据题意可知,该实验的自变量是温度、酶的种类,抑制剂的种类和PPO用量是无关变量,C错误;题图2中,各温度条件下用酶B催化的酚的剩余量与用酶A催化相比都最少,与底物结合率高,所以相同温度条件下酶B催化效率更高,D正确。√4.(2024·汕头高三一模)右图是酶甲和酶乙在其最适温度下的催化反应曲线。下列叙述正确的是(
)A.酶甲和酶乙的化学本质一定不相同B.酶甲对底物浓度变化的响应更敏感C.P点时提高温度不会提高酶的活性D.P点增加酶浓度不会提高反应速率解析:酶的化学本质是蛋白质或RNA,酶甲和酶乙的化学本质可能相同,A错误;由题图可知,当底物浓度较低时,随着底物浓度的增加,酶乙催化的反应速率增加更快,所以酶乙对底物浓度变化的响应更敏感,B错误;题图是酶甲和酶乙在其最适温度下的催化反应曲线,所以在P点时提高温度不会提高酶的活性,C正确;由题图可知,P点后随着底物浓度增加,反应速率不变,此时的限制因素可能是酶的浓度,所以在P点增加酶浓度可能会提高反应速率,D错误。题点3
ATP的合成及其与ADP的相互转化5.ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内的四种高能磷酸化合物,它们的结构只是碱基不同。下图是ATP的化学结构图,A、B表示物质,α~γ表示磷酸基团(Pi)的位置。下列叙述错误的是(
)A.叶肉细胞中蔗糖的合成过程一定消耗ATPB.1分子GTP彻底水解可得到3种小分子物质C.物质A和B分别是腺嘌呤和核糖,A和B组成腺苷D.ATP水解释放的能量可用于生物的
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