1、第二部分 细胞的代谢,专题3 ATP与酶、物质出入 细胞的方式,-3-,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,-4-,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。,-5-,特色梳理,题型演练,选考提升,(2)酶的特性,-6-,特色梳理,题型演练,选考提升,题型一 吸能反应和放能反应 典例精析1
2、(2017浙江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,-7-,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。
3、(4)ATP的水解本身属于放能反应,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。,-8-,特色梳理,题型演练,选考提升,题型二 ATP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ATP C.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,-9-,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
4、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。,-10-,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,-11-,特色梳理,题型演练,选考提升,题型三 ATP-ADP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
5、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,-12-,特色梳理,题型演练,选考提升,易错点拨(1)ATP-ADP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。,-13-,特色梳理,题型演练,选考提升,题型四 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
6、晶,答案,解析,-14-,特色梳理,题型演练,选考提升,题型五 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,-15-,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)。,-16-
7、,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,-17-,特色梳理,题型演练,选考提升,题型六 影响酶促反应的因素及曲线分析 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
8、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,-18-,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):“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:“
9、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。,-19-,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,答案,解析,-20-,特色梳理,题型演练,选考提升,题型七 探究影响酶活性的因素 典例精析7(201
10、8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( ),-21-,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,-22-,特色梳理,题型演练,选考提升,题型八 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,-23-,特色梳理,题型演练,选考提升,据表分析,下列叙述
11、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中出现阳性反应说明蔗糖酶也能分解淀粉,答案,-24-,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,-25-,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,-26-,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,-27-,特色
12、梳理,题型演练,选考提升,3.与酶相关的曲线及解读,-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,-30-,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,-31-,特色梳理,题型演练,选考提升,2.动物细胞的吸水和失水(以哺乳动物成熟红细胞为例),-32-,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。,-33-,特色梳理
13、,题型演练,选考提升,4.物质出入细胞的方式,-34-,特色梳理,题型演练,选考提升,-35-,特色梳理,题型演练,选考提升,题型一 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F C.F等于G D.无法确定,答案,-36-,特色梳理,题型演练,选考提升,题型二 动、植物细胞吸水与失水 典例精析2(2017浙江4月选考,14)将
14、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、乙和丙细胞同时分别置于蒸馏水中,甲细胞先破裂,答案,-37-,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
15、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。,-38-,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,-39-,特色梳理,题型演练,选考提升,题型三 质壁分离及
16、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,-40-,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
17、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离后自动复原。如甘油、尿素、乙二醇、KNO3等。,-41-,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
18、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,-42-,特色梳理,题型演练,选考提升,题型四 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,-43-,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
19、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。,-44-,特色梳理,题型演练,选考提升,题型五 影响物质跨膜运输的因素 典例精析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,-45-,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,-46-,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),-47-,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,-48-,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,
