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1、专题专题3 3ATPATP与酶、物质出入与酶、物质出入 细胞的方式细胞的方式-2-特色梳理题型演练选考提升ATP与酶1.吸能反应与放能反应吸能反应与放能反应的纽带是ATP,两者的判断方式是分析反应物和产物中的势能。2.ATP的结构-3-特色梳理题型演练选考提升3.酶的催化机理及特性(1)催化机理酶(图示中字母A)与底物结合(图示中字母B),形成酶-底物复合物,然后复合物会发生一定的形状变化使底物发生化学变化,并从复合物上脱落,同时酶分子又恢复原状。-4-特色梳理题型演练选考提升(2)酶的特性-5-特色梳理题型演练选考提升题型一题型一 吸能反应和放能反应吸能反应和放能反应典例精析1(2017浙江
2、4月选考,11)下列关于细胞中吸能反应和放能反应的叙述,错误的是()A.糖的氧化反应是放能反应B.光合作用的碳反应是吸能反应C.ATP是吸能反应和放能反应的纽带D.氨基酸合成蛋白质的过程是放能反应 答案 答案关闭D-6-特色梳理题型演练选考提升易错点拨(1)细胞中吸能反应所需的能量来源主要是放能反应所释放的能量,但是光合作用所需的能量来自太阳能。(2)放能反应都存在能量的释放,但是释放的能量不一定储存到ATP中,如二肽的分解等,该过程中有能量释放,但不会储存到ATP中,而是以热能的形式散失。(3)ATP的合成本身属于吸能反应,但是所需的能量来自放能反应,如细胞呼吸。(4)ATP的水解本身属于放
3、能反应,但释放的能量用于其他吸能反应,如肌肉收缩、物质运输等一些耗能生理过程。-7-特色梳理题型演练选考提升题型二题型二 ATP的结构与功能的结构与功能典例精析2(2018浙江4月选考,10)ATP是细胞中的能量通货。下列叙述正确的是()A.ATP中的能量均来自细胞呼吸释放的能量B.ATP-ADP循环使得细胞储存了大量的ATPC.ATP水解形成ADP时释放能量和磷酸基团D.ATP分子中的2个高能磷酸键不易断裂水解 答案解析解析关闭ATP中的能量可以来自太阳能或有机物中的化学能,A项错误;ATP在细胞内的含量少,B项错误;ATP水解时形成ADP,释放一个磷酸基团,同时释放能量,C项正确;ATP分
4、子中的2个高能磷酸键比较不稳定,易水解释放能量,D项错误。答案解析关闭C-8-特色梳理题型演练选考提升易错点拨(1)ATP在细胞内的含量很少,但转化却很迅速,正是ADP与ATP持续高效地转化保证了生命活动正常进行所需能量的正常供应。(2)1分子ATP中含有2个高能磷酸键,但含有3个磷酸键。-9-特色梳理题型演练选考提升【热点变式】(2018杭州一模)ATP的结构示意图如下,表示组成ATP的物质或基团,表示化学键。下列有关叙述正确的是()A.物质表示鸟嘌呤B.化学键断裂的化学反应属于吸能反应C.在ATP-ADP循环中可重复利用D.若化学键断裂,则左边的化合物是ADP 答案解析解析关闭图中表示腺嘌
5、呤,A项错误;表示高能磷酸键,化学键断裂的化学反应属于放能反应,B项错误;表示磷酸,在ATP-ADP循环中可重复利用,C项正确;若化学键断裂,则左边的化合物是AMP,即腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA的基本单位之一,D项错误。答案解析关闭C-10-特色梳理题型演练选考提升题型三题型三 ATP-ADP转化转化典例精析3下列关于人体中ATP和ADP循环的说法,正确的是()A.图中过程消耗水,过程产生水B.图中过程与反应迅速,体现酶的专一性C.图中过程为水解过程,释放的能量用于碳反应D.图中过程可在线粒体、叶绿体和细胞溶胶中进行 答案 答案关闭A-11-特色梳理题型演练选考提升易错点拨(1)ATP-ADP
6、转化过程中,物质可循环利用,能量不可循环利用。(2)ATP-ADP转化过程不是可逆反应,反应条件、能量来源与去处不同。-12-特色梳理题型演练选考提升题型四题型四 酶的发现过程酶的发现过程典例精析4酶的发现经过了许多科学家的研究,以下科学家及其成果不对应的是()A.斯帕兰扎尼发现胃存在化学性消化B.毕希纳促使酒精发酵的是酵母菌中的某种物质,而不是细胞本身C.李比希酒精发酵是酵母菌代谢活动的结果D.萨母纳尔提取脲酶结晶 答案解析解析关闭斯帕兰札尼证实胃液具有化学性消化作用,A项正确;毕希纳促使酒精发酵的是酵母菌中的某种物质,而不是细胞本身,B项正确;李比希认为,糖类变成酒精仅仅是一种化学反应,与
7、酵母细胞活动无关,最多只是需要酵母细胞中某些物质的参与,C项错误;美国的萨姆纳提取出脲酶结晶,并证明其化学本质为蛋白质,D项正确。答案解析关闭C-13-特色梳理题型演练选考提升题型五题型五 酶的本质及特性酶的本质及特性典例精析5(2018浙江十校联盟3月联考)下列关于酶的叙述,正确的是()A.一种酶只能催化一种底物的反应,这体现了酶的专一性B.蔗糖酶的活性大小可用该酶在1 min内使多少克蔗糖水解表示C.酶促反应都有一个最适温度D.酶催化的反应需要在水溶液中进行,所以酶均分布在细胞溶胶中 答案解析解析关闭一种酶只能催化一种底物或者少数几种相似底物的反应,A项错误;蔗糖酶的活性大小可以用1 g该
8、酶在1 min内使多少克蔗糖水解表示,B项错误;酶促反应都有一个最适温度,在此温度以上或以下酶活性均要下降,C项正确;酶既可以在细胞内发挥作用,也可以在细胞外发挥作用,D项错误。答案解析关闭C-14-特色梳理题型演练选考提升易错点拨酶分子具有一定形状,催化反应时,酶与底物结合形成酶-底物复合物,酶分子形状发生改变,反应结束,酶分子从复合物上脱落,同时酶分子恢复原状(此过程为可逆的蛋白质形变)。-15-特色梳理题型演练选考提升【热点变式】核酶(ribozyme)是具有催化功能的单链RNA分子,可降解特异的mRNA序列。下列关于核酶的叙述,正确的是()A.核酶和脂肪酶都能与双缩脲试剂在常温下发生紫
9、色反应B.核酶能将所有RNA降解掉,该酶破坏的应该是磷酸二酯键C.核酶在不同高温和低温时,降低活化能的效果可能不同D.因核酶为单链RNA分子,所以核酶分子中一定不存在氢键 答案解析解析关闭双缩脲试剂用于鉴定蛋白质,而核酶是RNA,A项错误;依据题干信息可知,核酶只能降解特定的mRNA,B项错误;高温时空间结构破坏,核酶丧失活性,而低温时空间结构完好但其活性受低温所抑制,C项正确;RNA分子中是否有氢键与RNA是否为单链没有必然的因果关系,比如tRNA为单链,但分子中含有氢键,D项错误。答案解析关闭C-16-特色梳理题型演练选考提升题型六题型六 影响酶促反应的因素及曲线分析影响酶促反应的因素及曲
10、线分析典例精析6某同学在进行某一酶促反应实验时,第一次测得产物生成量随时间变化如图中曲线a所示,第二次实验对第一次实验中的条件进行了一处调整,实验结果如曲线b所示。该同学改变的条件可能是()A.改变了酶的种类 B.改变了底物浓度C.改变了酶的用量D.改变了反应温度 答案 答案关闭B-17-特色梳理题型演练选考提升技巧点拨“四步法”分析酶促反应曲线(1)识标:“识标明变量”。明确酶促反应曲线坐标图中横坐标(自变量)和纵坐标(因变量)的含义。(2)析线:“析线理关系”。分析酶促反应曲线走势,明确因变量怎样随自变量的变化而变化。“上升”“下降”“先升后降”“先升后稳”“水平”等。(3)明点(特殊点)
11、:“抓点求突破”。明确酶促反应曲线中起点、终点、顶点、拐点、交叉点、特殊条件下的交点等表示的生物学含义。(4)判断:“先分后合巧辨析”。对于多条酶促反应曲线图,根据曲线上不同标示物识别曲线所代表的意义(有的曲线直接标出),首先对每一条曲线单独分析,再进行比较,判断曲线间有无联系或找出相互关系,然后综合分析。-18-特色梳理题型演练选考提升【热点变式】(2018绍兴模拟)下图是在适宜温度下pH对某种过氧化氢酶活性影响的曲线,下列叙述错误的是()A.该酶的最适pH范围比较宽B.过酸或过碱条件下该酶都可能失去活性C.该酶的活性可达到100%,可以说明酶具有高效性D.若升高温度,该酶的最高活性会降低
12、答案解析解析关闭分析曲线图可以看出,该酶在pH为611时,酶的活性都较高且基本相同,所以最适pH范围比较宽,A项正确;过酸或过碱会改变酶的空间结构导致酶活性丧失,B项正确;酶的高效性表现在酶与无机催化剂相比,酶降低活化能的效果更显著,C项错误;高温可能会改变酶的空间结构,酶活性降低,D项正确。答案解析关闭C-19-特色梳理题型演练选考提升题型七题型七 探究影响酶活性的因素探究影响酶活性的因素典例精析7(2018宁波模拟)为探究NaCl和CuSO4对唾液淀粉酶活性的影响,某同学进行如表实验。下列叙述错误的是()-20-特色梳理题型演练选考提升A.本实验结果也可用本尼迪特试剂鉴定B.加入缓冲液的目
13、的是为了维持反应液中pH的稳定C.根据实验结果可得出对酶活性有影响的离子是Cl-和Cu2+D.设置丙试管可确定Na+和 对唾液淀粉酶催化活性是否有影响 答案解析解析关闭 答案解析关闭-21-特色梳理题型演练选考提升题型八题型八 酶的专一性实验探究酶的专一性实验探究典例精析8(2017浙江11月选考,23)为验证酶的特性,进行了实验,基本过程如下表所示:单位:mL-22-特色梳理题型演练选考提升据表分析,下列叙述正确的是()A.试管1和试管2的作用是检测淀粉和蔗糖中是否含有还原糖B.试管36需在沸水浴中保温23 min以利于酶的催化作用C.试管3和6的实验结果说明酶的作用具有专一性D.若试管5中
14、出现阳性反应说明蔗糖酶也能分解淀粉 答案 答案关闭A-23-特色梳理题型演练选考提升技巧点拨对比法探究酶的专一性(1)设计思路:常见的方案有两种,即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同,最后通过观察酶促反应能否进行得出结论。(2)设计方案-24-特色梳理题型演练选考提升1.ATP与各物质或场所关系描述-25-特色梳理题型演练选考提升2.酶的产生部位、本质、功能及特性-26-特色梳理题型演练选考提升3.与酶相关的曲线及解读-27-特色梳理题型演练选考提升-28-特色梳理题型演练选考提升-29-特色梳理题型演练选考提升物质出入细胞的方式1.扩散和渗透-30-特色梳理题型演练选考提升2.动物细胞的吸水
15、和失水(以哺乳动物成熟红细胞为例)-31-特色梳理题型演练选考提升3.质壁分离及复原(1)质壁分离的表现(2)质壁分离的原因内因:原生质层相当于一层半透膜;细胞壁的伸缩性小于原生质层。外因:外界溶液浓度细胞液浓度。(3)质壁分离复原原因:外界溶液浓度细胞液浓度,液泡体积变大,液泡的颜色变浅。-32-特色梳理题型演练选考提升4.物质出入细胞的方式-33-特色梳理题型演练选考提升-34-特色梳理题型演练选考提升题型一题型一 扩散和渗透过程分析扩散和渗透过程分析典例精析1如右图所示,溶液甲是清水,溶液乙是质量浓度为0.1 g/mL的蔗糖溶液(蔗糖不能透过半透膜),F、G为两个半透膜袋,G体积大于F体
16、积,上端分别接上口径相同的小玻璃管。最初时两个小玻璃管内液面与烧杯液面相平,当F和G中液面均不再变化时,两液面的高度情况是()A.F高于G B.G高于FC.F等于GD.无法确定 答案 答案关闭B-35-特色梳理题型演练选考提升题型二题型二 动、植物细胞吸水与失水动、植物细胞吸水与失水典例精析2(2017浙江4月选考,14)将家兔红细胞置于不同浓度的溶液中,水分子的跨膜运输示意图如下(箭头方向表示水分子的进出,箭头粗细表示水分子出入的多少)。下列叙述正确的是()A.一段时间后,甲细胞会发生质壁分离B.能发生渗透作用的是甲细胞和丙细胞C.光学显微镜下可观察到乙细胞有水分子的进出D.若将甲、乙和丙细
17、胞同时分别置于蒸馏水中,甲细胞先破裂 答案 答案关闭B-36-特色梳理题型演练选考提升易错点拨动、植物细胞吸水与失水过程理解(1)水分子的移动方向是双向的,但最终结果是由低浓度溶液流向高浓度溶液的水分子数多。(2)渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度,实质是指渗透压。(3)如果溶质分子不能透过半透膜,在达到渗透平衡时,一般两侧溶液的浓度并不相等,因为液面高的一侧形成的静水压会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。-37-特色梳理题型演练选考提升【热点变式】(2018金丽衢十二校高三第二次联考)将人体红细胞分别置于质量分数为0.9%,0.6%,1.2%的a、b、c三组氯化钠溶液中,浸泡一
18、段时间后其细胞形态如上图所示。下列叙述错误的是()A.图中a组细胞不发生渗透作用B.浸泡过程中也有水分子从b组细胞渗出C.c组细胞因渗透作用失水收缩而发生质壁分离D.若向a组烧杯中加入少量葡萄糖,则其细胞可能会皱缩后恢复原状 答案解析解析关闭图中a组红细胞的形态结构没有发生改变,说明0.9%的氯化钠溶液是红细胞的等渗溶液,细胞没有发生渗透作用,A项正确;b组细胞吸收的水分子大于排出的水分子,导致细胞体积变大,B项正确;红细胞没有细胞壁,不会发生质壁分离,C项错误;若向a组烧杯中加入少量葡萄糖,细胞外液浓度增加,红细胞会失水收缩,由于葡萄糖经过易化扩散进入红细胞导致细胞内的溶液浓度增大,细胞又吸
19、水恢复原状,D项正确。答案解析关闭C-38-特色梳理题型演练选考提升题型三题型三 质壁分离及复原实验质壁分离及复原实验典例精析3在紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的失水和吸水实验中,显微镜下可依次观察到甲、乙、丙三种细胞状态。下列叙述正确的是()A.由观察甲到观察乙须将5倍目镜更换为10倍目镜B.甲、乙、丙可在同一个细胞内依次发生C.与甲相比,乙所示细胞的细胞液浓度较低D.由乙转变为丙的过程中,没有水分子从胞内扩散到胞外 答案解析解析关闭由观察甲到观察乙,无须改变显微镜的放大倍数;同一细胞可以发生质壁分离与复原,因此,甲、乙、丙可在同一个细胞内依次发生;与甲相比,乙细胞发生质壁分离,细胞失水,细胞液的
20、浓度较高;由乙转变为丙的过程中,细胞发生渗透作用而吸水,水分子既可以由胞内向胞外扩散,也可以由胞外向胞内扩散,只是由胞外向胞内扩散的速率大于由胞内向胞外扩散的速率。答案解析关闭B-39-特色梳理题型演练选考提升易错点拨(1)质壁分离和复原实验中,前后互为对照实验;发生质壁分离的过程中,细胞液的浓度增大,细胞的吸水能力逐渐增强。(2)质壁分离实验成功的关键是实验材料的选择,必须有大液泡且有颜色的植物细胞,便于在显微镜下观察(若选择的实验材料不具有颜色,则溶液应具有颜色)。(3)由于细胞壁是全透性,故在细胞壁和细胞膜之间充满的是浓度降低的外界溶液。(4)在一定浓度(溶质可透膜)的溶液中可发生质壁分
21、离后自动复原。如甘油、尿素、乙二醇、KNO3等。-40-特色梳理题型演练选考提升【热点变式】(2018宁波模拟)下列关于“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”活动的叙述,错误的是()A.正在发生质壁分离的细胞中能观察到紫色的中央液泡逐渐缩小,颜色逐渐加深B.在一定蔗糖浓度范围内,不断增加外界蔗糖溶液浓度,引起质壁分离所需时间不断缩短,质壁分离程度不断加深C.细胞处于质壁分离状态时,细胞液浓度可能大于外界溶液浓度D.若将洋葱表皮细胞放在一定浓度淀粉溶液中,可发生质壁分离和质壁分离自动复原现象 答案解析解析关闭正在发生质壁分离的细胞中能观察到紫色的中央液泡逐渐缩小,颜色逐渐加深,A项正确;在
22、一定蔗糖浓度范围内,外界蔗糖溶液浓度越高,细胞失水越快,失水量越多,引起质壁分离所需时间越短,质壁分离程度越深,但是超过一定的浓度会导致细胞失水过多死亡,B项正确;洋葱表皮细胞处于质壁分离状态时,如果处于质壁分离复原过程中,细胞膜外溶液浓度小于细胞液浓度,C项正确;若将洋葱表皮细胞放在一定浓度淀粉溶液中,可发生质壁分离现象,但不会质壁分离自动复原,D项错误。答案解析关闭D-41-特色梳理题型演练选考提升题型四题型四 物质出入细胞方式的判断物质出入细胞方式的判断典例精析4(2017浙江11月选考,7)下列物质出入细胞过程中,需要消耗ATP的是()A.甘油进入人体皮肤细胞B.葡萄糖通过易化扩散进入
23、红细胞C.矿物质离子逆浓度梯度转运至根细胞内D.质壁分离过程中水分子进出洋葱表皮细胞 答案 答案关闭C-42-特色梳理题型演练选考提升易错点拨(1)载体蛋白运输物质过程中形状发生改变,但不一定都会消耗能量,如易化扩散中载体蛋白形状的改变。(2)相比被动转运、胞吞和胞吐,主动转运能够根据细胞的需要转运分子或离子,所以主动转运才是细胞最重要的吸收或排出物质的方式。(3)胞吞和胞吐过程运输的是大分子物质,依靠囊泡转运机制的实现。运输物质可以是固态的也可以是液态的,需要消耗能量,但不会穿膜,也不会借助载体蛋白。-43-特色梳理题型演练选考提升题型五题型五 影响物质跨膜运输的因素影响物质跨膜运输的因素典
24、例精析5将某哺乳动物的两种细胞置于一定浓度的Q溶液中,测定不同情况下吸收Q的速率,结果如下表所示。(注:哺乳动物成熟红细胞不含线粒体)由表中数据能得出的结论是()A.两种细胞吸收Q均取决于浓度差B.两种细胞吸收Q均不需要载体蛋白的参与C.胚胎干细胞吸收Q的方式为主动转运D.成熟红细胞吸收Q的方式为被动转运 答案 答案关闭C-44-特色梳理题型演练选考提升1.“三步法”判断物质出入细胞的方式-45-特色梳理题型演练选考提升2.影响物质跨膜转运的因素曲线分析(1)物质浓度(在一定浓度范围内)(2)氧气浓度(红细胞的主动转运与O2无关)-46-特色梳理题型演练选考提升3.明确“观察洋葱表皮细胞质壁分离和复原实验”的实验操作流程及注意事项(1)实验操作流程-47-特色梳理题型演练选考提升(2)质壁分离及复原实验的注意事项本实验的对照实验本实验过程中,前后形成自身对照。引发质壁分离的两种原因