專題二代謝微專題1細胞代謝的保障課標要求考情分析1.闡明質(zhì)膜具有選擇透過性。2.舉例說明有些物質(zhì)順濃度梯度進出細胞,不需要額外提供能量;有些物質(zhì)逆濃度梯度進出細胞,需要能量和載體蛋白。3.舉例說明大分子物質(zhì)可以通過胞吞、胞吐進出細胞。4.說明絕大多數(shù)酶是一類能催化生化反應(yīng)的蛋白質(zhì),酶活性受到環(huán)境因素(如pH和溫度等)的影響。5.解釋ATP是驅(qū)動細胞生命活動的直接能源物質(zhì)該部分內(nèi)容為高頻考點,多集中考查觀察植物細胞的吸水和失水實驗,物質(zhì)進出細胞的方式及影響跨膜運輸?shù)囊蛩?考查酶和ATP主要結(jié)合呼吸作用,結(jié)合其他涉及能量的知識進行考查;結(jié)合核酸的組成和能量代謝考查ATP的結(jié)構(gòu)、產(chǎn)生和作用。在高考中有時以圖示或表格的形式出現(xiàn),有時以探究實驗的形式考查植物細胞吸水和失水的條件,物質(zhì)運輸方式的判斷、特點及影響因素等,試題難度一般不大[自我校對]①RNA②催化③專一④吸水和失水⑤直接能源⑥流動性⑦能量⑧甘油⑨轉(zhuǎn)運蛋白⑩載體蛋白ATP1.(必修1P63思考·討論)臨床上輸液要用生理鹽水。因為生理鹽水的濃度與血漿的濃度基本一致,血細胞不會因為過度吸水或失水而出現(xiàn)形態(tài)和功能上的異常。2.(必修1P66正文)轉(zhuǎn)運蛋白分為載體蛋白和通道蛋白兩種類型,載體蛋白只容許與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子通過,而且每次轉(zhuǎn)運時都會發(fā)生自身構(gòu)象的改變;通道蛋白只容許與自身通道的直徑和形狀相適配、大小和電荷相適宜的分子或離子通過。分子或離子通過通道蛋白時,不需要與通道蛋白結(jié)合。3.(必修1P72正文)細胞膜上轉(zhuǎn)運蛋白的種類和數(shù)量,或轉(zhuǎn)運蛋白空間結(jié)構(gòu)的變化,對許多物質(zhì)的跨膜運輸起著決定性的作用,這也是細胞膜具有選擇透過性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。4.(必修1P79思考·討論)刀豆種子中脲酶含量相當高,該酶能使尿素分解成氨和二氧化碳。脲酶可用丙酮作為溶劑來提取,其本質(zhì)是蛋白質(zhì)。5.(必修1P81正文)酸既能催化蛋白質(zhì)水解,也能催化脂肪和淀粉水解。6.(必修1P83探究·實踐)建議用淀粉酶探究溫度對酶活性的影響,而不用過氧化氫酶,原因是溫度(高溫)會影響過氧化氫自然分解的速度。建議用過氧化氫酶探究pH對酶活性的影響,而不用淀粉酶,原因是鹽酸可催化淀粉的水解。7.(必修1P84相關(guān)信息)一般來說,動物體內(nèi)的酶最適溫度在35～40℃;植物體內(nèi)的酶最適溫度在40～50℃;細菌和真菌體內(nèi)的酶最適溫度差別較大,有的酶最適溫度可高達70℃。

8.(必修1P85科學·技術(shù)·社會)溶菌酶能夠溶解細菌的細胞壁,具有抗菌消炎的作用。在臨床上與抗生素混合使用,能增強抗生素的療效。9.(必修1P86問題探討)螢火蟲發(fā)光是因為螢火蟲尾部的發(fā)光細胞中含有熒光素和熒光素酶,螢火蟲發(fā)光是一個能量轉(zhuǎn)化過程。螢火蟲發(fā)光的生物學意義主要是相互傳遞信號,以便繁衍后代。10.(必修1P86相關(guān)信息)腺苷由腺嘌呤和核糖組成。ATP去掉兩個磷酸基團后為腺嘌呤核糖核苷酸,是形成RNA的基本單位。11.(必修1P86正文)當ATP在酶的作用下水解時,脫離下來的末端磷酸基團挾能量與其他分子結(jié)合,從而使后者發(fā)生變化。12.(必修1P88圖5-7)ATP為Ca2+主動運輸提供能量的機制:參與Ca2+主動運輸?shù)妮d體蛋白是一種能催化ATP水解的酶。當膜內(nèi)側(cè)的Ca2+與其相應(yīng)位點結(jié)合時,其酶活性就被激活了;在載體蛋白這種酶的作用下,ATP分子的末端磷酸基團脫離下來與載體蛋白結(jié)合,這一過程伴隨著能量的轉(zhuǎn)移,這就是載體蛋白的磷酸化;載體蛋白磷酸化導致其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,使Ca2+的結(jié)合位點轉(zhuǎn)向膜外側(cè),將Ca2+釋放到膜外。13.(必修1P89正文)正是由于細胞內(nèi)具有ATP這種能量“貨幣”,才能及時而持續(xù)地滿足細胞各項生命活動對能量的需求。重點1物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞?.厘清細胞的吸水和失水[特別提醒]有關(guān)滲透作用的3個易錯點(1)滲透系統(tǒng)的溶液濃度指物質(zhì)的量濃度而非質(zhì)量濃度,實質(zhì)是指滲透壓。(2)水分子的移動方向是雙向的,但最終結(jié)果是由低濃度溶液流向高濃度溶液的水分子數(shù)量多。(3)只有活的、成熟的植物細胞才能發(fā)生質(zhì)壁分離和復原。2.物質(zhì)出入細胞方式的判斷3.影響物質(zhì)跨膜運輸?shù)娜齻€因素(1)物質(zhì)濃度(在一定的濃度梯度范圍內(nèi))。(2)O2濃度。(3)溫度可影響生物膜的流動性和酶的活性,因而會對兩種被動運輸方式和主動運輸?shù)倪\輸速率產(chǎn)生影響,溫度影響了細胞呼吸的速率,因此溫度對主動運輸速率的影響更為明顯。[特別提醒]幾種特殊物質(zhì)出入細胞的情況(1)葡萄糖進入人的紅細胞的方式為協(xié)助擴散。靜息狀態(tài)時,神經(jīng)纖維膜內(nèi)K+外流方式為協(xié)助擴散;受刺激時,神經(jīng)纖維膜外Na+內(nèi)流方式為協(xié)助擴散。(2)物質(zhì)能否通過細胞膜,并不是取決于分子大小,而是取決于細胞生命活動是否需要。如木糖分子比葡萄糖分子小,但細胞吸收葡萄糖而不吸收木糖。(3)胞吞與胞吐的共同點為能運輸生物大分子等,在運輸過程中形成囊泡,需要消耗能量,不需要轉(zhuǎn)動蛋白。大多數(shù)神經(jīng)遞質(zhì)雖是小分子,但仍以胞吐的方式由突觸前膜釋放?？枷?圍繞滲透作用與細胞的吸水和失水,考查科學思維能力1.植物成熟葉肉細胞的細胞液濃度可以不同?，F(xiàn)將a、b、c三種細胞液濃度不同的某種植物成熟葉肉細胞,分別放入三個裝有相同濃度蔗糖溶液的試管中,當水分交換達到平衡時觀察到:①細胞a未發(fā)生變化;②細胞b體積增大;③細胞c發(fā)生了質(zhì)壁分離。若在水分交換期間細胞與蔗糖溶液沒有溶質(zhì)的交換,下列關(guān)于這一實驗的敘述,不合理的是(C)A.水分交換前,細胞b的細胞液濃度大于外界蔗糖溶液的濃度B.水分交換前,細胞液濃度大小關(guān)系為細胞b>細胞a>細胞cC.水分交換平衡時,細胞c的細胞液濃度大于細胞a的細胞液濃度D.水分交換平衡時,細胞c的細胞液濃度等于外界蔗糖溶液的濃度解析:由“①細胞a未發(fā)生變化”可推出細胞a在該蔗糖溶液中的吸水量等于失水量,即水分交換前,細胞a的細胞液濃度與外界蔗糖溶液的濃度相等;由“②細胞b體積增大”可推出細胞b在該蔗糖溶液中的吸水量大于失水量,即水分交換前,細胞b的細胞液濃度大于外界蔗糖溶液的濃度;由“③細胞c發(fā)生了質(zhì)壁分離”可推出細胞c在該蔗糖溶液中的失水量大于吸水量,即水分交換前,細胞c的細胞液濃度小于外界蔗糖溶液的濃度。綜合上述分析可以推出,水分交換前,細胞b的細胞液濃度大于外界蔗糖溶液的濃度;水分交換前,細胞液濃度大小關(guān)系為細胞b>細胞a>細胞c;水分交換平衡時,細胞a和細胞c的細胞液濃度都與各自所處的外界蔗糖溶液的濃度相等,由于細胞c發(fā)生了質(zhì)壁分離,有水進入蔗糖溶液中,故水分交換平衡時,細胞c的細胞液濃度小于細胞a的細胞液濃度。第一步:閱讀獲得信息“三種細胞液濃度不同的成熟葉肉細胞,相同濃度的蔗糖溶液”。第二步:聯(lián)系所學知識“在低滲溶液中細胞吸水,在等滲溶液中水分子進出平衡,在高滲溶液中細胞失水”。第三步:根據(jù)聯(lián)系解答挖掘隱含條件,將題干信息、教材知識與試題的問題結(jié)合起來進行解答。2.(2022·湖南卷)原生質(zhì)體(細胞除細胞壁以外的部分)表面積大小的變化可作為質(zhì)壁分離實驗的檢測指標。用葡萄糖基本培養(yǎng)基和NaCl溶液交替處理某假單孢菌,其原生質(zhì)體表面積的測定結(jié)果如圖所示。下列敘述錯誤的是(A)A.甲組NaCl處理不能引起細胞發(fā)生質(zhì)壁分離,表明細胞中NaCl濃度≥0.3mol/LB.乙、丙組NaCl處理皆使細胞質(zhì)壁分離,處理解除后細胞即可發(fā)生質(zhì)壁分離復原C.該菌的正常生長和吸水都可導致原生質(zhì)體表面積增加D.若將該菌先65℃水浴滅活后,再用NaCl溶液處理,原生質(zhì)體表面積無變化解析:分析甲組結(jié)果可知,隨著培養(yǎng)時間延長,原生質(zhì)體表面積逐漸增大,說明細胞吸水膨脹,表明細胞中溶液濃度>0.3mol/L,不能說明細胞內(nèi)NaCl濃度≥0.3mol/L;分析乙、丙組可知,用NaCl處理時原生質(zhì)體表面積都比葡萄糖基本培養(yǎng)基處理時要小,說明乙、丙組NaCl處理皆使細胞質(zhì)壁分離,換用葡萄糖基本培養(yǎng)基處理后,原生質(zhì)體表面積又增大,說明NaCl處理解除后細胞即可發(fā)生質(zhì)壁分離復原;該菌的正常生長,細胞由小變大可導致原生質(zhì)體表面積增加,該菌吸水也會導致原生質(zhì)體表面積增加;若將該菌先65℃水浴滅活,細胞死亡,原生質(zhì)層失去半透膜作用,再用NaCl溶液處理,原生質(zhì)體表面積無變化?？枷?圍繞物質(zhì)出入細胞的方式,考查生命觀念3.(2022·山東卷)NO3-和NH4+是植物利用的主要無機氮源,NH4+的吸收由根細胞膜兩側(cè)的電位差驅(qū)動,NO3-的吸收由H+濃度梯度驅(qū)動,相關(guān)轉(zhuǎn)運機制如圖。銨肥施用過多時,細胞內(nèi)A.NH4+通過AMTsB.NO3-通過C.銨毒發(fā)生后,增加細胞外的NO3D.載體蛋白NRT1.1轉(zhuǎn)運NO3-和H解析:由題干信息可知,NH4+的吸收是根細胞膜兩側(cè)的電位差驅(qū)動的,所以NH4+通過AMTs進入細胞消耗的能量不是來自ATP;由題圖可以看出,NO3-進入根細胞是由H+濃度梯度驅(qū)動的,進行的是逆濃度梯度運輸,所以NO3-通過SLAH3轉(zhuǎn)運到細胞外是順濃度梯度運輸,屬于被動運輸;銨毒發(fā)生后,H+在細胞外更多,增加細胞外的NO3-,可以促使H+向細胞內(nèi)轉(zhuǎn)運,減少細胞外的H+,從而減輕銨毒;據(jù)圖可知,載體蛋白NRT1.1轉(zhuǎn)運NO3-屬于主動運輸,4.(2023·山東卷)溶酶體膜上的H+載體蛋白和Cl-/H+轉(zhuǎn)運蛋白都能運輸H+,溶酶體內(nèi)H+濃度由H+載體蛋白維持,Cl-/H+轉(zhuǎn)運蛋白在H+濃度梯度驅(qū)動下,運出H+的同時把Cl-逆濃度梯度運入溶酶體。Cl-/H+轉(zhuǎn)運蛋白缺失突變體的細胞中,因Cl-轉(zhuǎn)運受阻導致溶酶體內(nèi)的吞噬物積累,嚴重時可導致溶酶體破裂。下列說法錯誤的是(D)A.H+進入溶酶體的方式屬于主動運輸B.H+載體蛋白失活可引起溶酶體內(nèi)的吞噬物積累C.該突變體的細胞中損傷和衰老的細胞器無法得到及時清除D.溶酶體破裂后,釋放到細胞質(zhì)基質(zhì)中的水解酶活性增強解析:由題可知,Cl-/H+轉(zhuǎn)運蛋白在H+濃度梯度驅(qū)動下,運出H+的同時把Cl-逆濃度梯度運入溶酶體,說明H+濃度為溶酶體內(nèi)較高,因此H+進入溶酶體為逆濃度運輸,方式屬于主動運輸;溶酶體內(nèi)H+濃度由H+載體蛋白維持,若H+載體蛋白失活,會導致Cl-轉(zhuǎn)運受阻,進而導致溶酶體內(nèi)的吞噬物積累;Cl-/H+轉(zhuǎn)運蛋白缺失突變體的細胞中,因Cl-轉(zhuǎn)運受阻導致溶酶體內(nèi)的吞噬物積累,該突變體的細胞中損傷和衰老的細胞器無法得到及時清除;細胞質(zhì)基質(zhì)中的pH與溶酶體內(nèi)不同,溶酶體破裂后,釋放到細胞質(zhì)基質(zhì)中的水解酶可能失活。(1)哺乳動物成熟紅細胞的細胞膜含有豐富的水通道蛋白,硝酸銀(AgNO3)可使水通道蛋白失去活性。經(jīng)AgNO3處理的紅細胞在高滲蔗糖溶液中不會變小。(2022·湖北卷)(×)(2)原尿中還有許多物質(zhì)也需借助載體蛋白通過腎小管的細胞膜,這類跨膜運輸?shù)木唧w方式有協(xié)助擴散、主動運輸。(2021·廣東卷)(√)(3)人體成熟紅細胞能夠運輸O2和CO2,其部分結(jié)構(gòu)和功能如圖,①～⑤表示相關(guān)過程,成熟紅細胞通過無氧呼吸分解葡萄糖產(chǎn)生ATP,為③提供能量。(2021·河北卷)(√)(4)在生物體中,同種物質(zhì)進出同一細胞的方式一定相同。(2023·湖南模擬)(×)(5)植物的根細胞可以通過不同方式吸收外界溶液中的K+。細胞外的K+能夠通過離子通道進入植物的根細胞。離子通道是由蛋白質(zhì)復合物構(gòu)成的,其運輸?shù)奶攸c是一種離子通道只允許一種離子通過(答出1點即可)。細胞外的K+可以通過載體蛋白逆濃度梯度進入植物的根細胞。在有呼吸抑制劑的條件下,根細胞對K+的吸收速率降低,原因是根細胞對K+的吸收屬于主動運輸,消耗能量,而呼吸抑制劑抑制細胞呼吸產(chǎn)生能量?？枷?基于物質(zhì)出入細胞的實驗,考查科學探究能力5.取某植物的成熟葉片,用打孔器獲取葉圓片,等分成兩份,分別放入濃度(單位為g/mL)相同的甲糖溶液和乙糖溶液中,得到甲、乙兩個實驗組(甲糖的相對分子質(zhì)量約為乙糖的2倍)。水分交換達到平衡時,檢測甲、乙兩組的溶液濃度,發(fā)現(xiàn)甲組中甲糖溶液濃度升高。在此期間葉細胞和溶液之間沒有溶質(zhì)交換。據(jù)此判斷下列說法錯誤的是(D)A.甲組葉細胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液濃度升高B.若測得乙糖溶液濃度不變,則乙組葉細胞的凈吸水量為零C.若測得乙糖溶液濃度降低,則乙組葉肉細胞可能發(fā)生了質(zhì)壁分離D.若測得乙糖溶液濃度升高,則葉細胞的凈吸水量乙組大于甲組解析:甲、乙兩組糖溶液的濃度(單位為g/mL)相同,但甲糖的相對分子質(zhì)量大于乙糖,所以甲、乙兩組糖溶液的物質(zhì)的量濃度不同(甲<乙),將相同的葉細胞浸入兩種不同物質(zhì)的量濃度的溶液中,在吸水和失水的表現(xiàn)上可能不同。據(jù)題意可推測,甲糖溶液濃度低于葉細胞的細胞液濃度,葉細胞吸水導致甲糖溶液濃度升高;若測得乙糖溶液濃度不變,則乙糖溶液濃度等于葉細胞的細胞液濃度,水分子進出乙組葉細胞的量相等,凈吸水量為零;若測得乙糖溶液濃度降低,則乙糖溶液濃度高于葉細胞的細胞液濃度,乙組葉肉細胞可能會發(fā)生滲透失水而表現(xiàn)為質(zhì)壁分離;若測得乙糖溶液濃度升高,則甲、乙濃度均小于葉細胞的細胞液濃度,兩組細胞均吸水,但由于甲糖溶液的物質(zhì)的量濃度小于乙糖溶液,所以乙組葉細胞的凈吸水量小于甲組葉細胞。6.(2023·山東濰坊模擬)檉柳是強耐鹽植物,它的根部能夠吸收無機鹽,葉子和嫩枝可以將吸收到植物體內(nèi)的無機鹽排出體外。為探究根部對無機鹽X的吸收方式,興趣小組的同學利用生理狀況相同的多條檉柳根、已知濃度的X溶液、X載體抑制劑和呼吸酶抑制劑做了以下實驗。下列對實驗思路或?qū)嶒灲Y(jié)論的敘述錯誤的是(B)甲組:6條檉柳根+X的溶液→一段時間后測溶液中X的濃度,計算X吸收速率乙組:6條檉柳根+X的溶液+X載體抑制劑→一段時間后測溶液中X的濃度,計算X吸收速率丙組:6條檉柳根+X的溶液+呼吸酶抑制劑→一段時間后測溶液中X的濃度,計算X吸收速率A.甲、乙、丙三組不同的處理方法是自變量,不同處理方法后X的吸收速率是因變量B.若乙組溶液中X的吸收速率比甲組的低,說明X是通過主動運輸吸收的C.若丙組溶液中X的吸收速率與甲組的吸收速率相等,說明X是通過被動運輸吸收的D.若乙、丙兩組溶液中X的吸收速率小于甲組的吸收速率,說明X是通過主動運輸吸收的解析:本實驗的目的是探究根部對無機鹽X的吸收方式,根據(jù)對甲、乙、丙三組的處理情況判斷,三組不同的處理方法是自變量,不同處理方法后X的吸收速率是因變量;若乙組溶液中X的吸收速率比甲組的低,說明根部吸收X需要載體協(xié)助,因此可能是通過主動運輸或協(xié)助擴散吸收的;若丙組溶液中X的吸收速率與甲組的吸收速率相等,說明根部吸收X不消耗能量,即是通過被動運輸吸收的;若乙、丙兩組溶液中X的吸收速率小于甲組的吸收速率,說明根部吸收X既需要載體,也消耗能量,故是通過主動運輸吸收的。實驗探究物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞?1)探究是主動運輸還是被動運輸。(2)探究是自由擴散還是協(xié)助擴散。重點2ATP和酶1.明辨ATP的結(jié)構(gòu)及拓展2.厘清能量轉(zhuǎn)換過程和ATP的來源與去路3.肌細胞中ATP產(chǎn)生速率與O2供給量之間關(guān)系的曲線解讀[特別提醒](1)當橫坐標表示呼吸作用強度時,ATP產(chǎn)生速率的變化曲線應(yīng)該從原點開始。(2)哺乳動物成熟的紅細胞中,ATP的產(chǎn)生速率幾乎與O2供給量無關(guān)。4.酶的特性及影響酶促反應(yīng)的三類曲線(1)酶的特性曲線。①圖1中加酶的曲線和加無機催化劑的曲線比較,表明酶具有高效性。②圖2中兩曲線比較,表明酶具有專一性。(2)影響酶促反應(yīng)速率的因素曲線。①分析圖1和圖2:溫度和pH通過影響酶的活性來影響酶促反應(yīng)速率。②分析圖3:OP段限制酶促反應(yīng)速率的因素是底物濃度,P點以后的限制因素則是酶濃度。③分析圖4:在反應(yīng)物充足,其他條件適宜的情況下,酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比。5.酶的特性相關(guān)探究實驗[特別提醒]檢驗蛋白酶對蛋白質(zhì)的水解時應(yīng)選用蛋白塊,通過觀察其消失情況得出結(jié)論,因蛋白酶本身也是蛋白質(zhì),不能用雙縮脲試劑檢測。6.高中教材中常見的酶(1)DNA聚合酶——催化脫氧核苷酸鏈與單個脫氧核苷酸之間形成磷酸二酯鍵,用于DNA復制。(2)RNA聚合酶——催化核糖核苷酸鏈與單個核糖核苷酸之間形成磷酸二酯鍵,用于RNA合成(轉(zhuǎn)錄)及RNA復制。(3)基因工程工具酶。(4)解旋酶——用于DNA復制時雙鏈間氫鍵的打開。(5)核酸水解酶。(6)各種消化酶——可對應(yīng)催化相關(guān)物質(zhì)的水解,如淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等。(7)細胞工程常用酶:纖維素酶、果膠酶(降解細胞壁);胰蛋白酶(動物細胞培養(yǎng))?？枷?圍繞ATP與能量代謝的關(guān)系,考查科學思維1.(2021·湖南卷)某些蛋白質(zhì)在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下,可在特定氨基酸位點發(fā)生磷酸化和去磷酸化,參與細胞信號傳遞,如圖所示。下列敘述錯誤的是(B)A.這些蛋白質(zhì)磷酸化和去磷酸化過程體現(xiàn)了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點B.這些蛋白質(zhì)特定磷酸化位點的氨基酸缺失,不影響細胞信號傳遞C.作為能量“貨幣”的ATP能參與細胞信號傳遞D.蛋白質(zhì)磷酸化和去磷酸化反應(yīng)受溫度的影響解析:蛋白質(zhì)在磷酸化和去磷酸化過程中,通過構(gòu)象改變發(fā)揮相應(yīng)的功能,能夠體現(xiàn)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點;這些蛋白質(zhì)特定磷酸化位點的氨基酸缺失,會導致這些蛋白質(zhì)不能發(fā)生磷酸化和去磷酸化,不能參與細胞信號傳遞;由題圖可知,在蛋白質(zhì)磷酸化過程中,ATP為蛋白質(zhì)提供磷酸基團,參與了細胞信號傳遞;蛋白質(zhì)磷酸化和去磷酸化反應(yīng)均屬于酶促反應(yīng),受溫度的影響。2.(2023·廣東深圳一模)磷酸肌酸是一種高能磷酸化合物,它能在肌酸激酶的催化下將自身的磷酸基團轉(zhuǎn)移到ADP分子中來合成ATP(A—P～P～P)。研究者對蛙的肌肉組織進行短暫電刺激,檢測對照組和實驗組(肌肉組織用肌酸激酶阻斷劑處理)肌肉收縮前后ATP和ADP的含量,結(jié)果如下表所示,根據(jù)實驗結(jié)果,下列有關(guān)分析正確的是(B)磷酸腺苷對照組/(10-6mol·g-1)實驗組/(10-6mol·g-1)收縮前收縮后收縮前收縮后ATP1.301.301.300.75ADP0.600.600.600.95A.對照組中的肌肉組織細胞中無ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化B.實驗組中的肌肉組織細胞中有ATP分解也有ATP合成C.對照組中的磷酸肌酸沒有參與ATP的再生合成D.實驗組數(shù)據(jù)表明部分生命活動可利用靠近A的磷酸鍵解析:肌肉收縮需要ATP提供能量,對照組肌肉收縮前后ATP和ADP的含量沒有變化,故有ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化;除磷酸肌酸轉(zhuǎn)化途徑外,肌肉細胞呼吸作用釋放的能量少部分也可用于合成ATP,且實驗組肌肉細胞收縮后ATP含量降低,ADP含量升高,故實驗組中有ATP的消耗,也有ATP的生成;已知磷酸肌酸能在肌酸激酶的催化下將自身的磷酸基團轉(zhuǎn)移到ADP分子中來合成ATP,因此對照組中的磷酸肌酸參與ATP的再生合成;實驗組數(shù)據(jù)中沒有AMP的含量變化,故不能表明部分生命活動利用了靠近A的磷酸鍵?？枷?圍繞酶活性的影響因素及相關(guān)實驗,考查科學探究能力3.(2022·廣東卷)某同學對蛋白酶TSS的最適催化條件開展初步研究,結(jié)果見表。下列分析錯誤的是(C)組別pHCaCl2溫度/℃降解率/%①9+9038②9+7088③9-700④7+7058⑤5+4030注:+/-分別表示有/無添加,反應(yīng)物為Ⅰ型膠原蛋白。A.該酶的催化活性依賴于CaCl2B.結(jié)合①②組的相關(guān)變量分析,自變量為溫度C.該酶催化反應(yīng)的最適溫度為70℃、最適pH為9D.尚需補充實驗才能確定該酶是否能水解其他反應(yīng)物解析:分析表格可知,降解率越大說明該酶的活性越高,②組酶活性最高,此時pH為9,添加CaCl2,溫度為70℃,③組沒有添加CaCl2,pH為9,溫度為70℃,降解率為0,說明該酶的催化活性依賴于CaCl2;分析①②組可知,除了溫度以外,pH相同且都添加CaCl2,說明①②組的自變量為溫度;②組酶活性最高,此時pH為9,溫度為70℃,但實驗溫度梯度和pH梯度都較大,不能說明該酶催化反應(yīng)的最適溫度為70℃、最適pH為9;該實驗的反應(yīng)物為Ⅰ型膠原蛋白,若要確定該酶能否水解其他反應(yīng)物,還需補充實驗。4.某種酶P由RNA和蛋白質(zhì)組成,可催化底物轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的產(chǎn)物。為探究該酶不同組分催化反應(yīng)所需的條件,某同學進行了下列5組實驗(表中“+”表示有,“-”表示無)。實驗組①②③④⑤底物+++++RNA組分++-+-蛋白質(zhì)組分+-+-+低濃度Mg2++++--高濃度Mg2+---++產(chǎn)物+--+-根據(jù)實驗結(jié)果可以得出的結(jié)論是(C)A.酶P必須在高濃度Mg2+條件下才具有催化活性B.蛋白質(zhì)組分的催化活性隨Mg2+濃度升高而升高C.在高濃度Mg2+條件下RNA組分具有催化活性D.在高濃度Mg2+條件下蛋白質(zhì)組分具有催化活性解析:實驗組①給予的條件為低濃度Mg2+,有產(chǎn)物生成,表明該條件下酶P具有催化活性;實驗組③和實驗組⑤只有酶P的蛋白質(zhì)組分,自變量為Mg2+的濃度,兩組實驗都無產(chǎn)物生成,說明蛋白質(zhì)組分不具有催化活性;實驗組②和實驗組④只有酶P的RNA組分,自變量為Mg2+的濃度,低濃度Mg2+組無產(chǎn)物生成,說明在低濃度Mg2+條件下RNA組分不具有催化活性,高濃度Mg2+組有產(chǎn)物生成,說明在高濃度Mg2+條件下RNA組分具有催化活性。(1)稀釋100萬倍的淀粉酶仍有催化能力,是因為酶的作用具高效性。(2022·浙江6月選考)(√)(2)抑制劑甲會與底物競爭性結(jié)合酶的催化活性部位,從而阻礙酶與底物的結(jié)合,通過增加底物濃度不會減弱該抑制作用。(2023·浙江聯(lián)考)(×)(3)某種酶的催化反應(yīng)速率隨溫度和時間變化的趨勢如圖所示。據(jù)圖分析,該酶可耐受一定的高溫;在t1時,該酶催化反應(yīng)速率隨溫度升高而增大;不同溫度下,該酶達到最大催化反應(yīng)速率時所需時間不同。(2021·海南卷)(√)(4)“探究pH對過氧化氫酶的影響”實驗中,分別加入不同pH的緩沖液后再加入底物。(2021·浙江6月選考)(√)(5)高溫處理后的酶能與雙縮脲試劑產(chǎn)生顯色反應(yīng)。(2023·湖北襄陽模擬)(×)(6)(經(jīng)典高考題)使酶的活性下降或喪失的物質(zhì)稱為酶的抑制劑。酶的抑制劑主要有兩種類型:一類是可逆抑制劑(與酶可逆結(jié)合,酶的活性能恢復);另一類是不可逆抑制劑(與酶不可逆結(jié)合,酶的活性不能恢復)。已知甲、乙兩種物質(zhì)(能通過透析袋)對酶A的活性有抑制作用。實驗材料和用具:蒸餾水,酶A溶液,甲物質(zhì)溶液,乙物質(zhì)溶液,透析袋(人工合成半透膜),試管,燒杯等。為了探究甲、乙兩種物質(zhì)對酶A的抑制作用類型,提出以下實驗設(shè)計思路。請完善該實驗設(shè)計思路,并寫出實驗預期結(jié)果。①實驗設(shè)計思路。取2支試管(每支試管代表一個組),各加入等量的酶A溶液,再分別加等量甲物質(zhì)溶液、乙物質(zhì)溶液,一段時間后,測定各試管中酶的活性。然后將各試管中的溶液分別裝入透析袋,放入蒸餾水中進行透析處理。透析后從透析袋中取出酶液,再測定各自的酶活性。②實驗預期結(jié)果與結(jié)論。若出現(xiàn)結(jié)果a:透析后,兩組的酶活性均比透析前酶的活性高。結(jié)論a:甲、乙均為可逆抑制劑。若出現(xiàn)結(jié)果b:透析前后,兩組的酶活性均不變。結(jié)論b:甲、乙均為不可逆抑制劑。若出現(xiàn)結(jié)果c:加甲物質(zhì)溶液組,透析后酶活性比透析前高,加乙物質(zhì)溶液組,透析前后酶活性不變。結(jié)論c:甲為可逆抑制劑,乙為不可逆抑制劑。若出現(xiàn)結(jié)果d:加甲物質(zhì)溶液組,透析前后酶活性不變,加乙物質(zhì)溶液組,透析后酶活性比透析前高。結(jié)論d:甲為不可逆抑制劑,乙為可逆抑制劑?！叭嗽旒毎睂⒅w內(nèi)藥物輸送情境材料某研究團隊利用人造聚合物制造了一個紅細胞大小的球形膜,在膜上鉆了一個納米通道,并將一種化學反應(yīng)材料添加到納米通道中,充當泵的作用。在光照激活后,這種材料會產(chǎn)生化學反應(yīng),形成真空,將膜外物質(zhì)主動吸入細胞內(nèi)。而當化學反應(yīng)逆轉(zhuǎn)后,泵又可將細胞內(nèi)物質(zhì)排出細胞外。相比于簡單的脂質(zhì)體類細胞結(jié)構(gòu),具有復雜功能的人造細胞對于環(huán)境更加敏感,并能執(zhí)行更多種類的工作,例如精準藥物遞送、癌細胞追蹤等。問題探究(1)“人造細胞”的球形膜上鉆一個微型孔,形成一個納米通道,納米通道內(nèi)添加的固體光催化劑使得該通道具有什么作用?提示:固體光催化劑類似主動運輸所需的載體蛋白,便于控制物質(zhì)進出人造細胞。(2)與機體細胞主動運輸消耗能量比,“人造細胞”主動吸收周圍物質(zhì)時,能量來源有什么不同?提示:機體細胞主動運輸消耗的能量來自細胞呼吸。人造細胞納米通道內(nèi)的固體光催化劑通過化學反應(yīng)形成真空環(huán)境,利用真空環(huán)境與細胞外產(chǎn)生的勢能來進行主動運輸。(3)探索“人造細胞”進行“癌細胞追蹤”,需要在膜上添加糖蛋白,這體現(xiàn)了細胞膜的什么功能?提示:細胞膜具有進行細胞間信息交流識別的功能。1.經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),上述情境材料中的“人造細胞”還可以吞下大腸桿菌并將它們困在膜內(nèi),并且“人造細胞”懸浮在水中時可以從水中主動攝取物質(zhì)。下列有關(guān)說法正確的是(B)A.在缺氧環(huán)境中“人造細胞”膜的主動運輸功能會減弱B.“人造細胞”未來或可用于環(huán)境污染物的清理C.“人造細胞”膜上泵的功能,相當于生物膜上的載體蛋白的作用,其轉(zhuǎn)運速率依賴膜兩側(cè)物質(zhì)濃度差D.“人造細胞”吞下大腸桿菌的方式是胞吞解析:“人造細胞”膜的主動運輸物質(zhì)所需要的能量由外界氣壓提供,與氧氣環(huán)境無關(guān);題中顯示,“人造細胞”懸浮在水中時可以從水中主動攝取物質(zhì),據(jù)此可推測“人造細胞”未來或可用于環(huán)境污染物的清理;“人造細胞”膜上泵的功能,與生物膜上的載體蛋白的作用相同,但其運輸方式為主動運輸,與膜兩側(cè)物質(zhì)濃度差無關(guān);“人造細胞”不是真正的細胞,其吞下大腸桿菌的方式不屬于胞吞,因為沒有體現(xiàn)膜泡形成過程。2.(2023·湖北武漢模擬)紅豆杉中的紫杉醇具有抗腫瘤活性,能有效抑制腫瘤細胞的增殖。紫杉醇難溶于水,易溶于丙酮等有機溶劑。脂質(zhì)體是一種類似于細胞膜結(jié)構(gòu)的微型囊泡體,如圖所示。將紫杉醇藥物包裹在脂質(zhì)體內(nèi)部,能減少藥物的使用劑量和降低藥物的毒副作用。下列敘述錯誤的是(C)A.應(yīng)將紫杉醇嵌入脂質(zhì)體的磷脂雙分子層之間(圖中b處)B.圖示脂質(zhì)體膜和細胞膜的最大區(qū)別在于無蛋白質(zhì)C.脂質(zhì)體膜與細胞膜的融合體現(xiàn)了生物膜的信息交流功能D.在脂質(zhì)體表面加上靶向信號分子可以實現(xiàn)定向藥物輸送解析:據(jù)題意分析,脂質(zhì)體是一種類似于細胞膜結(jié)構(gòu)的微型囊泡體,與細胞膜結(jié)構(gòu)類似,因而能通過與細胞膜的融合將其中攜帶的藥物運輸?shù)较鄳?yīng)的細胞中。由于紫杉醇難溶于水,易溶于丙酮等有機溶劑,因此,應(yīng)將紫杉醇嵌入脂質(zhì)體的磷脂雙分子層之間,即b處;脂質(zhì)體膜沒有蛋白質(zhì),而細胞膜中有蛋白質(zhì)成分,因此,圖示脂質(zhì)體膜和細胞膜的最大區(qū)別在于無蛋白質(zhì);脂質(zhì)體膜與細胞膜發(fā)生融合,依賴于膜結(jié)構(gòu)的流動性,沒有體現(xiàn)生物膜的信息交流功能;在脂質(zhì)體表面加上靶向信號分子可以實現(xiàn)定向藥物輸送,進而實現(xiàn)藥物的靶向治療,減少藥物的毒副作用。微專題突破練一、選擇題1.(2023·山東濰坊二模)轉(zhuǎn)運蛋白是協(xié)助物質(zhì)跨膜運輸?shù)闹匾そM分,它分為載體蛋白和通道蛋白兩種類型。下列說法錯誤的是(D)A.載體蛋白在轉(zhuǎn)運物質(zhì)時需與被轉(zhuǎn)運物質(zhì)結(jié)合,構(gòu)象也會發(fā)生改變B.通道蛋白只容許與自身孔徑大小和電荷適宜的物質(zhì)通過,不與被轉(zhuǎn)運物質(zhì)結(jié)合C.神經(jīng)纖維上的離子通道轉(zhuǎn)運鈉離子時,通道蛋白的構(gòu)象會發(fā)生改變D.葡萄糖進入小腸絨毛上皮細胞需要載體蛋白的協(xié)助,并消耗消化道內(nèi)的ATP解析:載體蛋白只容許與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子通過,而且每次轉(zhuǎn)運時都會發(fā)生自身構(gòu)象的改變;通道蛋白只容許與自身通道的直徑和形狀相適配、大小和電荷相適宜的分子或離子通過,通道蛋白不會與被轉(zhuǎn)運物質(zhì)結(jié)合;某些小分子(如神經(jīng)遞質(zhì)、激素等)與通道蛋白結(jié)合繼而引起通道蛋白構(gòu)象改變,從而使離子通道開啟或關(guān)閉;葡萄糖進入小腸絨毛上皮細胞需要載體蛋白的協(xié)助,并消耗小腸絨毛上皮細胞內(nèi)的ATP。2.在探究植物細胞吸水和失水的實驗中,某植物細胞經(jīng)過0.3g·mL-1蔗糖溶液處理后的部分變化過程如圖所示。下列敘述錯誤的是(B)A.該實驗現(xiàn)象的變化順序是①②③B.①細胞液的濃度大于外界溶液濃度C.②細胞質(zhì)中的水分子以擴散方式進出細胞D.③若用清水處理其可能恢復為①的狀態(tài)解析:植物細胞經(jīng)過0.3g·mL-1蔗糖溶液處理后,由于外界溶液濃度高于細胞液的濃度,所以植物細胞失水表現(xiàn)為質(zhì)壁分離現(xiàn)象,進行的過程依次表現(xiàn)為圖中的①②③;圖中①細胞液的濃度小于外界溶液(0.3g·mL-1蔗糖溶液)濃度,因此才有了此后的②③變化;水分子進出細胞的方式為被動運輸,據(jù)此可知,②狀態(tài)下細胞質(zhì)中的水分子以擴散方式進出細胞,只不過表現(xiàn)為出來的水分子速率高于進入的水分子速率,因而表現(xiàn)為失水,發(fā)生質(zhì)壁分離;若③細胞仍然具有活性,則用清水處理其可能恢復為①的狀態(tài)。3.(2023·湖南張家界二模)Na+K+泵和水通道蛋白等對維持人的成熟紅細胞的滲透壓具有重要意義。膜上的Na+K+泵可催化ATP水解,為其逆向運輸Na+和K+提供能量。下列有關(guān)敘述錯誤的是(A)A.人的成熟紅細胞含有的酶均分布在細胞內(nèi)液中B.Na+和K+經(jīng)Na+K+泵運輸時,均為逆濃度梯度運輸C.水通道蛋白的活性會影響紅細胞滲透吸水或失水的速率D.人的成熟紅細胞通過無氧呼吸為Na+K+泵提供催化底物解析:人的成熟紅細胞含有的酶分布在細胞內(nèi)液和細胞膜內(nèi)側(cè);Na+和K+經(jīng)Na+K+泵運輸時需要消耗能量,均為逆濃度梯度運輸;水通道蛋白是水分子協(xié)助擴散的通道,故其活性會影響紅細胞滲透吸水或失水的速率;人的成熟紅細胞通過無氧呼吸產(chǎn)生ATP,為Na+K+泵提供催化底物。4.物質(zhì)輸入和輸出細胞都需要經(jīng)過細胞膜。下列有關(guān)人體內(nèi)物質(zhì)跨膜運輸?shù)臄⑹?正確的是(B)A.乙醇是有機物,不能通過自由擴散方式跨膜進入細胞B.血漿中的K+進入紅細胞時需要載體蛋白并消耗ATPC.抗體在漿細胞內(nèi)合成時消耗能量,其分泌過程不耗能D.葡萄糖可通過主動運輸?shù)荒芡ㄟ^協(xié)助擴散進入細胞解析:乙醇是小分子有機物,與細胞膜中磷脂相似相溶,可以通過自由擴散進入細胞;血漿中K+含量低,紅細胞內(nèi)K+含量高,K+由血漿逆濃度梯度進入紅細胞為主動運輸,需要消耗ATP并需要載體蛋白;抗體為分泌蛋白,分泌到細胞外的方式為胞吐,需要消耗能量;葡萄糖進入小腸上皮細胞等為主動運輸,進入哺乳動物成熟的紅細胞為協(xié)助擴散。5.(2023·廣東湛江二模)葉綠體的ATP合酶由CF0(鑲嵌在類囊體膜中)和CF1(位于基質(zhì)側(cè))兩部分組成,當H+順濃度梯度經(jīng)過CF0到達CF1處時能催化ADP和Pi合成ATP。下列敘述錯誤的是(D)A.CF1處合成ATP的能量來自H+的勢能B.ATP合酶同時具有催化和運輸?shù)墓δ蹸.線粒體內(nèi)膜上存在類似的ATP合酶D.H+通過CF0時的跨膜運輸是主動運輸解析:分析題意可知,當H+順濃度梯度經(jīng)過CF0到達CF1處時能催化ADP和Pi合成ATP,該過程中H+順濃度梯度運輸會形成勢能,為ATP的合成提供能量;ATP合酶既可以催化ATP的合成,也可協(xié)助H+的運輸,故ATP合酶同時具有催化和運輸?shù)墓δ?線粒體內(nèi)膜上進行有氧呼吸第三階段,該過程中[H]與氧氣結(jié)合生成水,同時產(chǎn)生ATP,存在類似的ATP合酶;分析題意可知,H+通過CF0時的跨膜運輸是順濃度梯度進行的,屬于被動運輸中的協(xié)助擴散。6.ATP可將蛋白質(zhì)磷酸化,磷酸化的蛋白質(zhì)會改變形狀做功,從而推動細胞內(nèi)一系列反應(yīng)的進行(機理如圖所示)。下列說法錯誤的是(B)A.ATP推動細胞做功,存在吸能反應(yīng)與放能反應(yīng)過程B.磷酸化的蛋白質(zhì)做功,失去的能量主要用于再生ATPC.ATP水解與磷酸化的蛋白質(zhì)做功均屬于放能反應(yīng)D.肌肉在收縮過程中,肌肉中的能量先增加后減少解析:ATP推動細胞做功的過程中,ATP水解是放能反應(yīng),磷酸化的蛋白質(zhì)做功也屬于放能反應(yīng),蛋白質(zhì)磷酸化過程是吸能反應(yīng),因此ATP推動細胞做功的過程存在吸能反應(yīng)與放能反應(yīng);合成ATP的能量主要來源于光合作用和呼吸作用,磷酸化的蛋白質(zhì)做功是一種放能反應(yīng),所釋放的能量大部分以熱能形式散失;肌肉在收縮過程中,ATP先使肌肉中的能量增加,改變形狀,這是吸能反應(yīng),然后肌肉做功,失去能量,恢復原狀,這是放能反應(yīng),故肌肉在收縮過程中,肌肉中的能量先增加后減少。7.(2023·廣東卷)中國制茶工藝源遠流長。紅茶制作包括萎凋、揉捻、發(fā)酵、高溫干燥等工序,其間多酚氧化酶催化茶多酚生成適量茶黃素是紅茶風味形成的關(guān)鍵。下列敘述錯誤的是(C)A.揉捻能破壞細胞結(jié)構(gòu)使多酚氧化酶與茶多酚接觸B.發(fā)酵時保持適宜的溫度以維持多酚氧化酶的活性C.發(fā)酵時有機酸含量增加不會影響多酚氧化酶活性D.高溫滅活多酚氧化酶以防止過度氧化影響茶品質(zhì)解析:紅茶制作時揉捻能破壞細胞結(jié)構(gòu),使其釋放的多酚氧化酶與茶多酚接觸;酶的活性受溫度、pH等因素的影響,需要將溫度設(shè)置在酶的最適溫度下,使多酚氧化酶保持最大活性,才能獲得更多的茶黃素;酶的作用條件較溫和,發(fā)酵時有機酸含量增加會改變pH,進而影響多酚氧化酶的活性;高溫條件會使多酚氧化酶的空間結(jié)構(gòu)被破壞而失活,以防止過度氧化影響茶品質(zhì)。8.(2023·湖南衡陽二模)科學家在對四膜蟲編碼rRNA前體的DNA序列的研究中發(fā)現(xiàn),一段DNA轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物可以將mRNA切斷加工,也能夠在特定位點切斷RNA,使得它失去活性。科學家將其命名為核酶。酶是活細胞產(chǎn)生的對底物具有高度特異性和高度催化效能的生物催化劑。下列有關(guān)酶的說法錯誤的是(C)A.薩姆納從刀豆中提取出了脲酶并獲得結(jié)晶,進一步實驗證明該脲酶是蛋白質(zhì)B.酶的活性部位是指酶分子中直接與底物結(jié)合并催化其轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物的部位C.催化模式生物四膜蟲前體rRNA加工的酶屬于核酶,可以水解蛋白質(zhì)D.畢希納將葡萄糖溶液加入酵母菌細胞提取液中發(fā)現(xiàn)了無細胞發(fā)酵現(xiàn)象解析:薩姆納以刀豆為原料,成功分離到一種活性很強的脲酶結(jié)晶,進一步實驗證明該脲酶是蛋白質(zhì);酶的活性部位是指酶分子中直接與底物結(jié)合并催化其轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物的部位;催化模式生物四膜蟲前體rRNA加工的酶屬于核酶,酶具有專一性,所以核酶不能催化蛋白質(zhì)水解;畢希納把酵母菌細胞放在石英砂中研磨,得到不含酵母菌細胞的提取液,進一步實驗證明該提取液可以使葡萄糖溶液轉(zhuǎn)變成酒,即無細胞發(fā)酵。9.(2023·廣東汕頭二模)研究證實ATP既是“能量通貨”,也可作為一種信號分子,其作為信號分子的作用機理如圖所示。下列說法錯誤的是(D)A.圖中神經(jīng)細胞釋放ATP的過程需要相關(guān)蛋白質(zhì)參與并且耗能B.ATP作為信號分子發(fā)揮作用的過程能體現(xiàn)細胞間的信息交流C.靶細胞膜上存在ATP的受體能成為ATP作為信號分子的證據(jù)D.細胞間隙中的ATP在有關(guān)酶作用下脫去磷酸基團生成腺嘌呤解析:據(jù)圖可知,神經(jīng)細胞釋放ATP的方式為胞吐,胞吐過程需要消耗能量,需要相關(guān)蛋白質(zhì)參與;ATP作為信號分子與P2X受體和P2Y受體特異性結(jié)合,調(diào)節(jié)細胞的生命活動,可見ATP發(fā)揮作用的過程能體現(xiàn)細胞間的信息交流;信息分子需要與相應(yīng)的受體特異性結(jié)合才能完成信息交流過程,故靶細胞膜上存在ATP的受體能成為ATP作為信號分子的證據(jù);細胞間隙中的ATP在有關(guān)酶作用下脫去三個磷酸基團生成的物質(zhì)為腺苷,由腺嘌呤和核糖組成。10.(2023·湖南岳陽一模)圖甲是某動物細胞長時間處在不同濃度的NaCl溶液中,體積(V)與初始體積(V0)之比的變化曲線;圖乙是同種細胞在一定量的250mmol·L-1的KNO3溶液中細胞失水量的變化情況。下列分析正確的是(C)A.從圖甲可見細胞內(nèi)的NaCl的濃度是150mmol·L-1B.圖乙中A點細胞失水量最大,此時細胞的體積最小,細胞吸水能力也最小C.甲、乙兩圖可證明:該細胞對物質(zhì)的吸收具有選擇透過性D.若該細胞長時間在圖乙中的KNO3溶液中會失水過多而死亡解析:圖甲中,150mmol·L-1NaCl溶液中細胞體積與初始體積之比等于1,說明該溶液濃度與細胞內(nèi)液濃度的滲透壓相等,但不能說明細胞內(nèi)的NaCl的濃度是150mmol·L-1;圖乙中A點細胞失水量最大,此時細胞的體積最小,細胞質(zhì)的濃度最大,細胞吸水能力也最強;圖甲細胞失水后不復原,但是圖乙細胞發(fā)生了復原,證明細胞吸收了乙中物質(zhì),未吸收甲中物質(zhì),因此可說明該細胞對物質(zhì)的吸收具有選擇透過性;圖乙細胞出現(xiàn)復原現(xiàn)象,說明細胞沒有死亡。11.(2023·湖南邵陽一模)如圖1為酶的作用機理及兩種抑制劑影響酶活性的機理示意圖。多酚氧化酶(PPO)催化酚形成黑色素是儲存和運輸過程中引起果蔬褐變的主要原因。為探究不同溫度條件下兩種PPO活性的大小,某同學設(shè)計了實驗并對各組酚的剩余量進行檢測,結(jié)果如圖2所示,各組加入的PPO的量相同。下列說法不正確的是(C)A.由圖1推測,底物與競爭性抑制劑競爭酶的活性中心,從而影響酶促反應(yīng)速率B.非競爭性抑制劑與酶的某部位結(jié)合后,改變了酶的活性中心,其機理與高溫對酶活性抑制的機理相似C.該實驗的自變量是溫度、酶的種類和抑制劑的種類,PPO用量是無關(guān)變量D.圖2中,相同溫度條件下酶B催化效率更高解析:圖1所示,酶的活性中心有限,競爭性抑制劑與底物競爭酶的活性中心,從而影響酶促反應(yīng)速率;非競爭性抑制劑可與酶的非活性部位結(jié)合,使酶的活性部位空間結(jié)構(gòu)改變導致功能喪失,其機理與高溫對酶活性抑制的機理相似;據(jù)題意可知,該實驗的自變量是溫度、酶的種類,PPO用量是無關(guān)變量,該實驗未用抑制劑;圖2中,與酶A組相比,各溫度條件下酶B組底物剩余量都最少,所以相同溫度條件下酶B催化效率更高。12.研究發(fā)現(xiàn),靜息時突觸囊泡膜上存在能量泄漏,即“質(zhì)子流出”,突觸囊泡膜上的V型質(zhì)子泵(VATP酶)必須不斷工作,以將質(zhì)子再泵回囊泡。據(jù)圖分析下列說法錯誤的是(B)A.上述過程說明物質(zhì)運輸伴隨能量轉(zhuǎn)換B.圖中囊泡膜的B側(cè)儲存有神經(jīng)遞質(zhì)C.V型質(zhì)子泵兼具運輸和催化的功能D.H+的運輸體現(xiàn)生物膜的選擇透過性解析:突觸囊泡膜上的V型質(zhì)子泵含有VATP酶,能水解ATP為質(zhì)子的泵回提供能量,所以題述過程說明物質(zhì)運輸伴隨能量轉(zhuǎn)換;從題圖中可以看出,靜息時突觸囊泡膜上存在能量泄漏,即“質(zhì)子流出”,可知A是囊泡內(nèi)側(cè),存有神經(jīng)遞質(zhì);由題圖和題干信息可知,V型質(zhì)子泵中有VATP酶,也能將質(zhì)子再泵回囊泡,所以V型質(zhì)子泵兼具運輸和催化的功能;H+的運輸通過V型質(zhì)子泵回到囊泡內(nèi),體現(xiàn)了生物膜的選擇透過性。13.(2023·山東濰坊一模)牛奶中富含蛋白質(zhì)膠體,新鮮生姜根莖破碎后,其中的一種凝乳酶能夠水解膠體顆粒外層的親水性蛋白質(zhì),使其他蛋白質(zhì)暴露出來,與某些鹽離子相互作用,形成網(wǎng)狀的凝膠體,導致牛奶凝固。下列說法錯誤的是(B)A.生姜根莖中凝乳酶的合成部位是核糖體B.凝乳酶屬于外分泌蛋白,只能在細胞外發(fā)揮作用C.牛奶的溫度過高或過低,與姜末混合后均不易凝固D.可通過檢測不同pH下牛奶凝固的時間探究凝乳酶的最適pH解析:凝乳酶是蛋白質(zhì),合成部位是核糖體;新鮮生姜根莖破碎后,其中的一種凝乳酶能夠水解膠體顆粒外層的親水性蛋白質(zhì),說明凝乳酶是胞內(nèi)酶,在細胞內(nèi)和細胞外都能發(fā)揮作用;牛奶溫度過高或過低都能影響酶的活性,使反應(yīng)減慢,不易凝固;根據(jù)不同pH下牛奶凝固的時間探究凝乳酶的最適pH,凝固時間短,說明反應(yīng)快,對應(yīng)的pH更適宜。二、非選擇題14.(2023·四川南充三模)ATP廣泛存在于微生物細胞中,且在一定生理時期內(nèi)含量較為穩(wěn)定,因此利用ATP生物熒光檢測技術(shù)能快速檢測生活飲用水中的細菌數(shù)量,其原理如圖所示。請回答下列相關(guān)問題。(1)熒光素被氧化的過程是(填“吸能”或“放能”)反應(yīng);熒光檢測儀測得的熒光值越大,說明取樣水中的細菌數(shù)量(填“越多”或“越少”)。

(2)研究者發(fā)現(xiàn),熒光素被氧化的過程中,Mg2+能提高ATP與熒光素酶的結(jié)合能力,促進熒光的形成。為確定Mg2+的最適濃度,研究者進行了相關(guān)實驗,請簡要寫出實驗思路:

。

(3)該技術(shù)(填“能”或“不能”)用于檢測生活飲用水中的病毒含量,原因是

。

解析:(1)熒光素酶催化熒光素和O2反應(yīng)需要ATP水解提供能量,故熒光素被氧化的過程是吸能反應(yīng);由于ATP廣泛存在于微生物細胞中,且在一定生理時期內(nèi)含量較為穩(wěn)定,故熒光檢測儀測得的熒光值越大,說明ATP越多,即取樣水中的細菌數(shù)量越多。(2)為確定Mg2+的最適濃度,設(shè)計相關(guān)實驗的自變量應(yīng)為Mg2+的濃度,因變量為熒光的強度,實驗思路為:將等量待測生活飲用水分別加入含有熒光素、熒光素酶、一系列Mg2+濃度梯度的密封管內(nèi),振蕩后用ATP熒光檢測儀測得熒光值。(3)由于病毒不能合成ATP,其生命活動所需的能量來源于宿主細胞,故該技術(shù)不能用于檢測生活飲用水中的病毒含量。答案:(1)吸能越多(2