【高考解码】2021届高三生物二轮复习专题-物质跨膜运输、酶和ATP

物质跨膜运输、酶和ATP1．物质通过帮忙集中进出细胞时需要消耗ATP。()【答案】×分析：帮忙集中为被动运输，需要载体蛋白，不消耗能量。2．低温能降低酶活性的缘由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集中。()【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，一段时间后红细胞裂开，主要缘由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，使红细胞裂开。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．酶供应了反应过程所必需的活化能。()【答案】×分析：酶不供应能量，而是降低了反应过程所必需的活化能。7．主动运输过程中，需要载体蛋白帮忙和ATP供应能量。()【答案】√分析：需要载体蛋白的帮忙，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】(2021·江苏高考)下图为争辩渗透作用的试验装置，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，漏斗内外起始液面全都。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________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)为进一步探究两种膜的特性，某爱好小组做了以下试验。试验材料：紫色洋葱。试验器具：如图所示的渗透装置(不含溶液)，光学显微镜，载玻片，盖玻片，镊子，刀片，吸水纸，擦镜纸，滴管，记号笔等。试验试剂：蒸馏水，0.3g/mL的蔗糖溶液和与其等渗的KNO3溶液。部分试验步骤和结果如下：①选两套渗透装置，标上代号X和Y。在两个烧杯里均加入肯定量的蒸馏水，分别在装置X和Y的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和KNO3溶液，均调整漏斗内外液面高度全都。渗透平衡时消灭液面差的装置有________(填代号)。②选两片洁净的载玻片，________，在载玻片中心分别滴加________，制作洋葱鳞片叶外表皮细胞临时装片并分别观看装片中细胞的初始状态。③观看临时装片中浸润在所供应的蔗糖溶液和KNO3溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞发生的变化，两者都能消灭的现象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)上述试验中最能体现两种膜功能差异的试验现象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【解析】本题考查渗透作用和质壁分别与复原。(1)起始浓度应当是S1＞S2，渗透平衡时，压力平衡：S1的渗透压－Δh的压强＝S2的渗透压，因此最终浓度大小关系还是S1＞S2。(2)成熟的植物细胞原生质层相当于半透膜。图中半透膜是物理性膜，没有选择透过性，原生质层具有选择透过性。(3)①蔗糖分子不能透过半透膜，会存在液面差；KNO3溶液中的K＋、NOeq\o\al(－,3)能够透过半透膜，不存在液面差。②对比试验需要标号，制作植物细胞临时装片需要滴加蒸馏水以保持细胞活性。③由于外界溶液浓度较大，植物细胞失水，都发生质壁分别现象。(4)细胞发生质壁分别后，蔗糖分子不能透过原生质层，而KNO3溶液中的K＋、NOeq\o\al(－,3)能够透过原生质层，则放在蔗糖溶液中的细胞保持质壁分别状态，放在KNO3溶液中的细胞发生质壁分别后会自动复原。【答案】(1)S1＞S2(2)原生质层原生质层能主动转运有关物质而半透膜不能(3)①X②标号蒸馏水③质壁分别(4)KNO3溶液中的细胞质壁分别后会自动复原(1)解决此类问题需把握两点学问：①半透膜对物质的透过性：其中________分子可以透过半透膜，________分子不能透过。②KNO3溶液的特性：KNO3电离出K＋和NOeq\o\al(－,3)，能被细胞________吸取透过原生质层，使细胞液浓度增大。(2)依据图获得信息：Δh不能连续增大的缘由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【答案】(1)提示：①小大②主动(2)提示：S1的渗透压－Δh的压强＝S2的渗透压【总结提升】渗透装置成立的条件如图是演示渗透现象的试验装置。该装置要完成最终的渗透过程，使得漏斗中的液面上升，必需要符合两个条件：(1)漏斗内外溶液要有浓度差，漏斗内的液体(图中2)浓度要高于漏斗外的液体(图中1)浓度；(2)封闭漏斗口的膜须是半透膜(图中3)。符合这两个条件的渗透装置中漏斗内的液面才会上升。另外装置高度差假如要保持，还需要一个隐含条件，漏斗内溶液的溶质分子要较大，不能透过半透膜。物质的运输方式【典例2】(2022·课标Ⅱ)将某植物花冠切成大小和外形相同的细条，分为a、b、c、d、e和f组(每组的细条数相等)，取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度，结果如下图所示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换，则()A．试验后，a组液泡中的溶质浓度比b组的高B．浸泡导致f组细胞中液泡的失水量小于b组的C．a组细胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b组D．使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.4～0.5mol·L－1之间【解析】通过图示可以看出，a组和b组试验前长度/试验后长度的值都小于1，表明细胞吸水导致细条变长；由于a组试验前长度/试验后长度的值小于b组试验前长度/试验后长度的值，说明a组吸水较多，b组吸水较少，所以试验后a组液泡中的溶质浓度比b组的低。分析柱状图可知，f组细胞失水，而b组细胞吸水，因此浸泡导致f组细胞中液泡的失水量大于b组的。水分进出细胞的方式是自由集中，不消耗ATP。依据柱状图可知，在浓度为0.4mol·L－1的蔗糖溶液中的c组细胞吸水，而在浓度为0.5mol·L－1的蔗糖溶液中的d组细胞失水，所以使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.4～0.5mol·L－1之间。【答案】D影响主动运输的因素：(1)内部因素：生物膜上________________________________________________________________________。(2)外部因素：由于主动运输消耗细胞呼吸释放的能量，因此凡是影响________的因素都影响主动运输，如图为环境因素影响主动运输方式吸取离子的示意图。分析三图如下：①分析图甲可知：A点时，________为离子吸取供应能量，AB段表示在肯定范围内，随氧气增多，______________加强，主动运输方式吸取离子速率加快，BC段限制离子吸取速率的因素主要是________________。②分析图乙可知：________主要通过影响________________________________，从而影响离子的吸取速率。③分析图丙可知：AB段，________未饱和，随离子浓度增大，离子吸取速率加快；BC段，限制因素主要是________________；CD段，离子浓度过高，根细胞________，影响了根细胞的正常代谢活动，离子吸取速率下降。【答案】(1)提示：载体蛋白的种类和数量(2)提示：细胞呼吸①无氧呼吸有氧呼吸载体蛋白数量②温度或pH与细胞呼吸有关的酶的活性③载体蛋白载体蛋白的数量渗透失水【总结提升】物质运输方式比较酶活性曲线分析【典例3】(2022·开封模拟)下图甲是H2O2酶活性受pH影响的曲线，图乙表示在最适温度下，pH＝b时H2O2分解产生的O2量随时间的变化。若该酶促反应过程中转变某一初始条件，以下转变正确的是()A．pH＝a时，e点下移，d点左移B．pH＝c时，e点为0C．温度降低时，e点不移，d点右移D．H2O2量增加时，e点不移，d点左移【解析】O2的最大释放量只与H2O2量有关，与酶的活性无关。与pH＝b时相比，pH＝a时尽管酶的活性下降，e点不变，d点右移；H2O2不稳定，在无H2O2酶时，H2O2仍旧能分解产生O2；温度降低也只能使酶的活性降低，e点不动，但H2O2完全分解所用的时间延长，d点右移；增加H2O2的量，e点上移，d点右移。【答案】C(1)正确识图是解题的关键。①甲图中b点的含义是________________________________________________________________________。②乙图中e点的含义是________________________________________________________________________，该点的值与________有关。(2)酶的活性和酶促反应速率的辨析。①概念辨析：酶的活性指________________________________________________________________________；酶促反应速率指________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②两者之间的差别：【答案】(1)提示：①最适pH②H2O2分解产生的O2的最大值反应底物的量(2)提示：①酶催化效率的凹凸单位时间内反应底物的消耗量或产物的生成量②酶的相关试验设计和分析【典例4】为探究NaCl和CuSO4对唾液淀粉酶活性的影响，某同学进行了试验，试验步骤和结果见表。请回答下列问题：试管编号试验步骤12341%NaCl溶液(mL)11%CuSO4溶液(mL)11%Na2SO4溶液(mL)1蒸馏水(mL)1pH6.8缓冲液(mL)11111%淀粉溶液(mL)1111唾液淀粉酶溶液(mL)1111各试管放入37℃恒温水浴保温适宜时间取出试管，加入1%碘溶液0.1mL观看结果无色深蓝色浅蓝色(1)试验中加入缓冲液的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)该试验中设置4号试管的目的是________；设置3号试管的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)分析试验结果可知：对酶活性有影响的离子是________，其中对酶活性有抑制作用的离子是________，对酶活性有促进作用的离子是________。(4)上述试验中若用斐林试剂代替碘溶液进行检测，1～4号试管中的颜色依次是________、________、________、________。依据上述试验结果，在操作过程中，保温之前不能加入斐林试剂，其缘由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【解析】4号试管是空白对比，颜色为浅蓝色，说明淀粉未完全水解；2号试管为深蓝色，说明淀粉几乎未被分解；1号试管为无色，说明淀粉完全水解。结合试管3可知Cl－促进淀粉酶活性，而Cu2＋抑制淀粉酶活性。【答案】(1)维持反应液中pH的稳定(其他合理答案也可)(2)对比确定Na＋和SOeq\o\al(2－,4)对唾液淀粉酶催化活性是否有影响(3)Cl－和Cu2＋Cu2＋Cl－(4)深砖红色无砖红色浅砖红色浅砖红色斐林试剂中有Cu2＋，其可抑制唾液淀粉酶的活性解答试验题的常规思路：(1)明确试验目的。本试验的试验目的是：________________________________________________________________________。(2)找准自变量和因变量。本试验的自变量是________________________________________________________________________，因变量是________________________________________________________________________。(3)把握无关变量。至少写出本题中的两个无关变量：________________________________________________________________________。【答案】(1)提示：探究NaCl和CuSO4对唾液淀粉酶活性的影响(2)提示：无机盐的种类淀粉的分解程度(3)提示：pH、温度、各种溶液的量、试管的大小等【总结提升】酶相关试验设计要点(1)探究酶的高效性：应合理设计对比试验，严格把握试验变量。(2)探究酶的专一性：设计试验首先确认变量。淀粉、蔗糖水解的产物，水解的速率等为变化的结果，即因变量，从因变量入手我们将推知自变量即淀粉酶对其影响的程度或它们之间的关系。淀粉、蔗糖在试验过程中的浓度、用量，淀粉酶的浓度、用量、水解过程的温度等都为无关变量，需遵循等量原则加以把握，以排解其对试验结果的影响。(3)探究温度对酶活性的影响：通过争辩某一因素，如温度(自变量)对某一特定反应的影响时，要在其他因素(无关变量)相同的条件下进行。观看不同的自变量(如不同的温度)对特定反应的影响结果(因变量)，以便对试验结果(试验变量与因变量关系)进行科学的分析。1．(2022·滨州模拟)据报道，一种称作“瘦素穿肠蛋白”的药物治疗肥胖，可口服使用，以减轻肥胖症患者肌肉注射的苦痛。小肠上皮细胞吸取该药物最可能的方式为()A．渗透作用B．胞吞C．帮忙集中D．主动运输【解析】瘦素穿肠蛋白是蛋白质，是大分子物质，小肠上皮细胞吸取该药物最可能的方式为胞吞。【答案】B2．(2022·北京理综)比较生物膜和人工膜(双层磷脂)对多种物质的通透性，结果如下图。据此不能得出的推论是()A．生物膜上存在着帮忙H2O通过的物质B．生物膜对K＋、Na＋、Cl－的通透具有选择性C．离子以易化(帮忙)集中方式通过人工膜D．分子的大小影响其通过人工膜的集中速率【解析】观看图像，除了甘油、O2和CO2以外，其余物质在生物膜上的通透性均比在人工膜上的通透性大，说明生物膜上存在帮忙运输某些物质的物质；由于K＋、Na＋、Cl－在生物膜上的通透性有差异，所以能够体现选择性；图像中不同物质的分子大小不同，膜对其通透性也不同，说明分子大小影响跨膜运输的速率；图像中没有信息证明离子在跨膜运输过程中是否消耗ATP，因此不能推断离子的跨膜运输方式为帮忙集中。【答案】C3．争辩化合物P对淀粉酶活性的影响得到如图所示的试验结果。下列有关叙述不正确的是()A．底物浓度可影响酶促反应速率B．若反应温度不断上升，则A点持续上移C．P对该酶的活性有抑制作用D．曲线①比曲线②先达到反应平衡【解析】由曲线①比曲线②的酶促反应速率快可知，P对该酶的活性有抑制作用；曲线①比曲线②先达到反应平衡；在反应达到平衡之前底物浓度是限制酶促反应速率的关键因素；由于酶活性受到温度的影响，当超过最适温度后，随反应温度不断上升，则A点开头下降。【答案】B4．下图表示在不同条件下，酶催化反应的速率(或生成物量)的变化，有关叙述不正确的是()A．图①虚线表示酶量增加一倍时，底物浓度与反应速率的关系B．图②虚线表示增加酶浓度，其他条件不变时，生成物量与时间的关系C．图③不能表示在反应开头后的一段时间内，反应速率与时间的关系D．若图②中的实线表示Fe3＋的催化效率，则虚线表示过氧化氢酶的催化效率【解析】由于酶的浓度影响酶的催化反应，因此图①虚线表示酶量增加一倍时，底物浓度与反应速率的关系；图②虚线达到平衡时生成物的量不变，而达到平衡所需的时间缩短，因此可表示增加酶浓度，其他条件不变时，生成物量与时间的关系；若图②中的实线表示Fe3＋的催化效率，由于酶的高效性，则虚线表示过氧化氢酶的催化效率；在反应开头后的一段时间内，随着底物的渐渐消耗，单位时间内参与反应的物质越来越少，反应速率也越来越小。【答案】C5．下表是某校生物爱好小组探究酶的专一性及影响酶活性因素的试验设计及结果。试管编号①②③④⑤⑥2mL3%淀粉溶液＋＋＋－－－2mL3%蔗糖溶液－－－＋＋＋1mL2%的新颖淀粉酶溶液＋＋＋＋＋＋反应温度(℃)4060804060802mL斐林试剂＋＋＋＋＋＋砖红色深浅＋＋＋＋＋＋－－－据表分析以下叙述正确的是()A．本试验的自变量是酶的种类和温度B．本试验的因变量是砖红色的深浅程度C．可用于探究酶具有专一性的试验组合有①④或②⑤D．本试验可用碘液代替斐林试剂进行结果的检测【解析】A错误，分析表中数据可知，试验的自变量为酶作用的底物和温度；因变量为淀粉酶作用后产生的还原糖量，以斐林试剂检测所产生的砖红色的深浅程度为指标。一个典型的对比试验只确认一个试验变量，其他条件应保持适宜且相等。①与④(或②与⑤)的区分是所供应的底物不同，通过“淀粉酶只能催化淀粉水解而不能催化蔗糖水解”来说明酶具有专一性，③⑥组合由于反应温度过高，可能导致酶活性丢失，因此不能用做探究酶具有专一性的试验组合。淀粉遇碘液变蓝，可用碘液检测淀粉是否被分解，但碘液不能检测蔗糖是否被分解，故本试验不能用碘液代替斐林试剂。【答案】C6．(2021·重庆高考)争辩发觉豚鼠血清对人淋巴瘤细胞有抑制作用，而对正常细胞无影响。进一步争辩发觉，发挥作用的物质是L－天冬酰胺酶，它能将L－天冬酰