細胞代謝物質(zhì)跨膜運送與酶和ATP核心考點整合考點整合一:物質(zhì)跨膜運送1.物質(zhì)運送方式的比較離子和小分子物質(zhì)大分子和顆粒物質(zhì)自由擴散協(xié)助擴散積極運送胞吞（內(nèi)吞)胞吐(外排)運送方向高濃度→低濃度高濃度→低濃度低濃度→高濃度細胞外→內(nèi)細胞內(nèi)→外運送動力濃度差濃度差能量（ATＰ）能量（AＴP)能量(AＴP）載體不需要需要需要不需要不需要實例水、CO2、O2、甘油、乙醇紅細胞吸取葡萄糖K+、Ｃａ2+、Ｍg2+,小腸吸取氨基酸、葡萄糖白細胞吞噬病菌、變形蟲吞食食物顆粒胰腺細胞分泌胰島素2.影響物質(zhì)運送速率的因素

（1)物質(zhì)濃度（在一定濃度范圍內(nèi))（２）Ｏ2濃度特別提醒：①乙圖中，當物質(zhì)濃度達成一定限度時,受運載物質(zhì)載體數(shù)量的限制,細胞運送物質(zhì)的速率不再增長。?②丁圖中，當Ｏ2濃度為0時,細胞通過無氧呼吸供能,細胞也可吸取物質(zhì)。（３)溫度溫度可影響生物膜的流動性和有關酶的活性,因而影響物質(zhì)運送速率。低溫會使物質(zhì)跨膜運送速率下降?！纠薄?2０23·廣東卷，1)下圖是植物根從土壤中吸取某礦質(zhì)離子示意圖。據(jù)圖判斷，該離子跨膜進入根毛細胞的方式為

Ａ.自由擴散B．協(xié)助擴散?C．積極運送D.被動運送(202３·成都質(zhì)檢)在水池中沉水生活的麗藻，其細胞里的Ｋ+濃度比池水里的Ｋ＋濃度高1065倍。據(jù)此判斷下列說法對的的是

Ａ.隨著池水中富營養(yǎng)化限度的提高，K+進入麗藻加快?B．池水中好氧細菌大量繁殖時,Ｋ+難以進入麗藻

Ｃ．池水中厭氧細菌大量繁殖時,K+難以進入麗藻

D．池水中魚蝦較多時，K＋難以進入麗藻考點整合二:酶1．酶催化活性的表達方法：單位時間內(nèi)底物的減少量或產(chǎn)物的生成量。2．影響酶催化效率的因素的研究方法

(1）自變量：要研究的因素。?(２)因變量:酶的催化效率。

(３）無關變量:除自變量外其他影響酶催化活性的因素都為無關變量，在實驗設計過程中,除自變量外應嚴格控制無關變量,實驗研究要做到科學和嚴謹。3.影響酶催化活性的因素

（1)酶濃度在有足夠多的底物而又不受其他因素的影響下，酶促反映速率與酶的濃度成正比,如圖所示。(2)底物濃度當酶濃度、溫度、pH等恒定期，在底物濃度很低的范圍內(nèi)，反映速率與底物濃度成正比;當?shù)孜餄舛冗_成一定限度時,所有的酶所有參與催化,反映速率達成最大，此時即使再增長底物濃度，反映速率也不會增長了，如圖所示。(3）pH每種酶只能在一定限度的pＨ范圍內(nèi)表現(xiàn)出活性,其中酶的活性最強時的ｐH即為該酶的最適pH。過酸、過堿都會使酶的分子結構遭到破壞而失活,且該種變性是不可逆的,如圖所示。(4)溫度在一定溫度范圍內(nèi)，酶促反映速率隨溫度的升高而加快，其中反映速率最快時的溫度即為該種酶的最適溫度。溫度偏高或偏低，都會使酶的活性減少,溫度過高甚至會使酶失去活性，如圖所示。特別提醒:高溫使酶失活是由于破壞了酶的分子結構，即使恢復到最適溫度,該酶的活性也不會恢復，而低溫條件不會破壞酶的分子結構，在恢復至適宜溫度時,酶的活性可以恢復。４.教材中常見的酶及其作用酶的名稱酶的作用唾液淀粉酶、胰淀粉酶、腸淀粉酶催化淀粉分解為麥芽糖胃蛋白酶、胰蛋白酶催化蛋白質(zhì)分解為多肽DNA酶催化DNA水解為脫氧核苷酸纖維素酶催化分解纖維素果膠酶催化分解果膠酪氨酸酶催化運用酪氨酸合成黑色素解旋酶催化DＮA雙鏈之間的氫鍵斷開逆轉錄酶催化以ＲNＡ為模板合成ＤNARＮA聚合酶催化DNA分子轉錄RNA限制性核酸內(nèi)切酶切割DＮA形成黏性末端ＤNA連接酶將DNA分子黏性末端連接起來【例２】（２02３·寧夏理綜、遼寧理綜）如圖表達酶活性與溫度的關系。下列敘述對的的是?Ａ.當反映溫度由t2調(diào)到最適溫度時，酶活性下降

B.當反映溫度由t1調(diào)到最適溫度時，酶活性上升?C.酶活性在ｔ２時比t1高，故t2時更適合酶的保存?D．酶活性在ｔ１時比t2低，表白t1時酶的空間結構破壞更嚴重[知識總結]與酶相關的常見誤區(qū)明示項目對的說法錯誤說法化學本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì),少數(shù)是RＮA酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)產(chǎn)生細胞一般來說，凡是活細胞都能產(chǎn)生酶(不考慮成熟紅細胞)具有分泌功能的細胞才干產(chǎn)生合成原料氨基酸，核糖核苷酸氨基酸合成場合核糖體,細胞核核糖體生理功能生物催化劑,只起催化作用酶具有調(diào)節(jié)、催化等多種功能來源生物體內(nèi)合成有的來源于食物作用場合既可在細胞內(nèi)，也可在細胞外發(fā)揮作用只在細胞內(nèi)起催化作用溫度影響低溫影響酶的活性,不破壞酶的結構，但高溫使酶失活低溫引起酶的變性失活(2０２３·合肥質(zhì)檢）下圖1表達溫度對酶促反映速率的影響示意圖，圖2的實線表達在溫度為ａ的情況下生成物量與時間的關系圖，則當溫度增長一倍時生成物量與時間的關系是?A.曲線1Ｂ．曲線2?C.曲線3Ｄ．曲線4考點整合三：AＴP的結構及其在能量代謝中的作用1.ATP的結構簡式結構簡式可以寫為A—Ｐ～P～P,其中A代表的是腺嘌呤與核糖結合形成的腺苷，～代表高能磷酸鍵。此外，要注意將ＡTP的結構簡式和與遺傳相關的DNＡ．RNA的結構簡式中的不同部位的“A”進行區(qū)分,如下圖中圓圈部分所代表的分別是:①腺苷、②腺嘌呤、③腺嘌呤脫氧核苷酸、④腺嘌呤核糖核苷酸。2.ATＰ在能量代謝中的作用圖解分析3.生物與能量歸納

（1)光能是生物體生命活動所需能量的主線來源，植物光合作用是生物界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝。?(2)光能通過植物的光合作用轉化成化學能儲存在有機物中,以有機物為載體通過食物鏈而流動。?(３）生物不能直接運用有機物中的化學能,只有當有機物氧化分解后將能量轉移到ATP中，才可用于生命活動。（4)能量一經(jīng)運用，即從生物界中消失。

(5）能量流動是物質(zhì)循環(huán)的動力，物質(zhì)是能量的載體。

（6)ATP的分解是一種水解反映，催化該反映的酶屬于水解酶;生成AＴP的反映是一種合成反映，催化該反映的酶屬于合成酶。?(7)ATP水解釋放的能量是儲存于高能磷酸鍵中的化學能，可直接用于各項生命活動(光反映階段合成的ATP只用于暗反映);而ATＰ所需的能量則重要來自有機物氧化分解釋放的化學能或光合作用所固定的光能。(8)病毒等少數(shù)種類的微生物不能獨立進行代謝活動,其生命活動所消耗的能量來自宿主細胞的代謝。(2023·海淀區(qū)質(zhì)檢)下列有關ＡTＰ的敘述，對的的是

A．無氧條件下,植物葉肉細胞進行光合作用是細胞中AＴＰ的惟一來源?B.有氧狀態(tài)下，谷氨酸棒狀桿菌在線粒體內(nèi)合成ATP?C.ＡTP分子由1個腺苷和3個磷酸基團組成?Ｄ.有氧條件下,植物根毛細胞的線粒體、葉綠體和細胞質(zhì)基質(zhì)都能產(chǎn)生AT［知識總結]ATP與ADP之間的互相轉化過程并不是可逆反映，兩過程反映的場合、條件、反映式中的“能量”均不同，具體如下：項目ATP合成ATP水解反映式場合線粒體、葉綠體、細胞質(zhì)基質(zhì)細胞內(nèi)所有需要能量進行生命活動的結構條件由ＡTＰ合成酶催化由ＡTP水解酶催化能量來源合成ＡTP的能量重要來自光能(光合作用)和化學能（細胞呼吸)AＴP水解釋放的能量是儲存在遠離A的高能磷酸鍵中的能量能量去路儲存在ATP中用于各項生命活動(20２3·臨沂模擬)如圖為ATP的結構和ATＰ與ＡDＰ互相轉化的關系式。下列說法不對的的是??A.圖１中的A代表的是腺嘌呤,ｂ、c為高能磷酸鍵

B.ATP生成ADＰ時圖1中的c鍵斷裂并釋放能量

Ｃ．ATP與ADP互相轉化過程中物質(zhì)是可逆的,能量不可逆?D．酶１、酶2具有催化作用，不受其他因素的影響1．(20２3·天津卷，４）下列關于物質(zhì)跨膜運送的敘述，錯誤的是

A.積極運送過程中,需要載體蛋白協(xié)助和ATP提供能量

B.在靜息狀態(tài)下，神經(jīng)細胞不再進行葡萄糖的跨膜運送

C.質(zhì)壁分離過程中,水分子外流導致細胞內(nèi)滲透壓升高

D.抗體分泌過程中,囊泡膜經(jīng)融合成為細胞膜的一部分2．（2０2３·山東卷，3)下圖中曲線a、b表達物質(zhì)跨(穿）膜運送的兩種方式,下列表述對的的是?A．脂溶性小分子物質(zhì)不能通過方式a運送

B．與方式a有關的載體蛋白覆蓋于細胞膜表面

Ｃ．方式b的最大轉運速率與載體蛋白數(shù)量有關?D．克制細胞呼吸對方式ａ和b的轉運速率均有影響3.(２023·山東卷,５)溶酶體具有細胞內(nèi)消化功能，其內(nèi)部水解酶的最適pＨ在５.0左右。下列敘述錯誤的是?A.溶酶體內(nèi)的水解酶是由核糖體合成的

B．溶酶體執(zhí)行功能時隨著其膜組分的更新?Ｃ．細胞質(zhì)基質(zhì)中的H＋被轉運到溶酶體內(nèi)需消耗能量?Ｄ.正常生理狀態(tài)下溶酶體對自身機體的細胞結構無分解作用4．（２0２3·上海卷,5)下圖表達生物體內(nèi)的某化學反映,下列有關該反映的敘述中錯誤的是A．需要解旋酶Ｂ．屬于水解反映

C.會有能量變化D．反映速度與溫度有關5．（２０23·上海卷，17）下列有關人體中酶和激素的敘述對的的是

Ａ．酶和激素都是蛋白質(zhì)?B．酶和激素都與物質(zhì)和能量代謝有關

C.酶和激素都由內(nèi)分泌細胞分泌

D.酶和激素都要釋放到血液中才干發(fā)揮作用6.(202３·上海卷,20）右圖為顯微鏡下某植物細胞在３０%蔗糖溶液中的示意圖。下列敘述中錯誤的是

A.若將細胞置于清水中,A仍保持不變?B．若該細胞處在４0%蔗糖溶液中,Ｂ/A值將變小

Ｃ.B／A值能表達細胞失水的限度

D．Ａ.Ｂ分別表達細胞和液泡的長度7．（２０２３·上海卷,２2)如圖表達細胞中某條生化反映鏈,圖中Ｅ1~E5代表不同的酶，A~E代表不同的化合物。據(jù)圖判斷下列敘述中對的的是?A．若Ｅ１催化的反映被克制,則Ａ的消耗速度加快

Ｂ．若E5催化的反映被克制，則B積累到較高水平?C.若E3的催化速度比Ｅ４快,則Ｄ的產(chǎn)量比E多?D．若E１的催化速度比E５快，則B的產(chǎn)量比A多高中生物酶的分類與功能解讀酶的概念和本質(zhì)酶是活細胞內(nèi)產(chǎn)生的一類具有生物催化作用的有機物。絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)種類的RNA具有生物催化作用也。酶的合成及分布酶都是在細胞內(nèi)合成的。蛋白質(zhì)類酶是在細胞內(nèi)的核糖體上合成的，而具有催化作用的ＲＮA是以DNA為模板轉錄而成的。對于病毒這類不具有細胞結構的生物，其結構內(nèi)一般不具有酶，也不能進行獨立的新陳代謝作用。細胞是生物體進行生命活動的重要場合,生物體內(nèi)的化學反映也重要發(fā)生在細胞內(nèi)，所以大多數(shù)酶在細胞內(nèi)催化化學反映，例如：解旋酶、ＲNA聚合酶、轉氨酶、固氮酶等;被分泌到細胞外的酶在細胞外發(fā)揮催化作用。例如：人體消化道內(nèi)的唾液淀粉酶、胃蛋白酶、腸脂肪酶、胰麥芽糖酶、腸肽酶等。酶的特性酶具有高效性酶催化反映的反映速度比非催化反映高108~102０倍,比其他催化反映高107~10１3倍。例如：過氧化氫酶和Fe３+相比，過氧化氫酶的催化效率要高許多。3.2酶具有專一性一種酶只能催化一種化合物或一類化合物的化學反映，這就是酶作用的專一性。通常把酶作用的物質(zhì)稱為該酶的底物。所以也可以說一種酶只作用于一種或一類底物。例如:淀粉酶只能催化淀粉的水解，對蔗糖則不起作用。二肽酶可以水解由任何兩種氨基酸組成的二肽。3.３酶的作用條件較溫和作用條件較溫和一般的催化劑在一定的條件下會因中毒而失去催化能力,而酶較其他催化劑更加脆弱，更易失去活性。凡使蛋白質(zhì)變性的因素，如高溫、低溫以及過酸和過堿,都能使酶破壞而完全失去活性。所以，酶作用一般都規(guī)定比較溫和的條件,如常溫、常壓、接近中性的酸堿度等。酶的分類酶的種類很多，現(xiàn)巳鑒定出３00０種以上的酶，其中不少已得到酶的結晶。人們相繼弄清了多種酶的結構及作用機理。隨著酶學理論研究的不斷進一步，必將對生命的探索作出更大的奉獻三重要酶的功能概述１．解旋酶:作用于氫鍵，是一類解開氫鍵的酶,由水解ATP來供應能量它們經(jīng)常依賴于單鏈的存在,并能辨認復制叉的單鏈結構。在細菌中類似的解旋酶很多，都具有ＡTP酶的活性。大部分的移動方向是5′→3′，但也有3′→5′移到的情況，如ｎ′蛋白在φχ1７4以正鏈為模板合成復制形的過程中,就是按３′→5′移動。在ＤNA復制中起作用。2．DNＡ聚合酶：在DNＡ復制中起作用,是以一條單鏈DNA為模板，將單個脫氧核苷酸通過磷酸二酯鍵形成一條與模板鏈互補的ＤNA鏈,形成鏈與母鏈構成一個ＤNA分子。3．DNA連接酶:其功能是在兩個ＤＮA片段之間形成磷酸二酯鍵。假如將通過同一種內(nèi)切酶剪切而成的兩段DＮA比方為斷成兩截的梯子，那么,DNＡ連接酶可以把梯子的“扶手”的斷口處（注意:不是連接堿基對,堿基對可以依靠氫鍵連接)，即兩條DNA黏性末端之間的縫隙“縫合”起來。據(jù)此,可在基因工程中用以連接目的基因和運載體。與與DNＡ聚合酶的不同聚合酶的不同在于:不在單個脫氧核苷酸與DＮA片段之間形成磷酸二酯鍵，而是將DＮA雙鏈上的兩個缺口同時連接起來,因此DNA連接酶不需要模板RＮA聚合酶：又稱RNＡ復制酶、RNA合成酶，作用是以完整的雙鏈DＮＡ為模板，邊解放邊轉錄形成ｍＲNA,轉錄后DＮA仍然保持雙鏈結構。對真核生物而言,RNA聚合酶涉及三種:RNA聚合酶Ｉ轉錄rRNＡ，ＲNＡ聚合酶Ⅱ轉錄mRNA,ＲＮA聚合酶Ⅲ轉錄tRNA和其她小分子RNA。在RNA復制和轉錄中起作用。限制酶作用于磷酸二酯鍵DNA連接酶作用于磷酸二酯鍵DNＡ聚合酶作用于磷酸二酯鍵解旋酶作用于氫鍵逆轉錄酶：為RＮA指導的DＮA聚合酶，催化以RNＡ為模板、以脫氧核糖核苷酸為原料合成DNA的過程。具有三種酶活性,即RNＡ指導的DNＡ聚合酶,ＲNＡ酶，DNA指導的DＮA聚合酶。在分子生物學技術中,作為重要的工具酶被廣泛用于建立基因文庫、獲得目的基因等工作。在基因工程中起作用。６．限制性核酸內(nèi)切酶（簡稱限制酶）：限制酶重要存在于微生物（細菌、霉菌等）中。一種限制酶只能辨認一種特定的核苷酸序列，并且能在特定的切點上切割ＤNA分子。是特異性地切斷ＤＮA鏈中磷酸二酯鍵的核酸酶(“分子手術刀”）。發(fā)現(xiàn)于原核生物體內(nèi)，現(xiàn)已分離出１00多種,幾乎所有的原核生物都具有這種酶。是重組DNA技術和基因診斷中重要的一類工具酶。例如,從大腸桿菌中發(fā)現(xiàn)的一種限制酶只能辨認GＡATTC序列,并在Ｇ和A之間將這段序列切開。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了200多種限制酶，它們的切點各不相同。蘇云金芽孢桿菌中的抗蟲基因,就能被某種限制酶切割下來。在基因工程中起作用。7.DＮA酶：脫氧核糖核酸酶廣泛存在于生物體內(nèi)，它在脫氧核糖核酸代謝中起著重要的作用。該酶作用于DNＡ分子中核糖上３’－碳原子上的羥基與磷酸之間形成的二酯鍵，其降解產(chǎn)物為5’-脫氧核苷酸。纖維素酶和果膠酶：植物細胞工程中植物體細胞雜交時，需事先用纖維素酶和果膠酶分解植物細胞的細胞壁，從而獲得有活力的原生質(zhì)體,然后誘導不同植物的原生質(zhì)體融合。9．胰蛋白酶(膠原蛋白酶膠原蛋白酶膠原蛋白酶膠原蛋白酶））)）：在動物細胞工程的動物細胞培養(yǎng)中,需要用胰蛋白酶將取自動物胚胎或幼齡動物的器官和組織分散成單個的細胞，然后配制成細胞懸浮液進行培養(yǎng)。或用于細胞傳代培養(yǎng)時將細胞從瓶壁上消化下來。10.氧化氫酶：廣泛存在于動植物細胞及一些微生物中，重要作用是分解過氧化氫，防止過氧化氫積累而危害細胞。屬于裂解酶。11.酪氨酸酶:存在于人體的皮膚、毛發(fā)等處的細胞中,能將酪氨酸轉變?yōu)楹谏?。屬于異構酶?2.溶菌酶:廣泛存在于動植物,微生物及其分泌物中，因能溶解細菌細胞壁多糖上的糖苷鍵而得名。在醫(yī)藥上,它是—個消炎