知識點3 物質(zhì)出入細胞的方式、酶和ATP1.(2016·全國卷·T2)離子泵是一種具有ATP水解酶活性的載體蛋白,能利用水解ATP釋放的能量跨膜運輸離子。下列敘述正確的是()A.離子通過離子泵的跨膜運輸屬于協(xié)助擴散B.離子通過離子泵的跨膜運輸是順著濃度梯度進行的C.動物一氧化碳中毒會降低離子泵跨膜運輸離子的速率D.加入蛋白質(zhì)變性劑會提高離子泵跨膜運輸離子的速率【解題指南】(1)關(guān)鍵詞:具有ATP水解酶活性、利用水解ATP釋放的能量、跨膜運輸離子。(2)解題思路:從主動運輸發(fā)生所需要的條件、特點等方面分析?！窘馕觥窟xC。本題主要考查物質(zhì)進出細胞的方式。A項,由題干“具有ATP水解酶活性的載體蛋白”“能利用水解ATP釋放的能量跨膜運輸離子”可知,這種跨膜運輸方式屬于主動運輸,故錯誤。B項,主動運輸可以逆濃度梯度進行,故錯誤。C項,動物一氧化碳中毒后會使細胞呼吸受抑制,細胞產(chǎn)生的ATP減少,影響了載體蛋白對ATP的水解,降低了離子泵跨膜運輸離子的速率,故正確。D項,加入蛋白質(zhì)變性劑后,離子泵會變性從而失去轉(zhuǎn)運離子的功能,降低了離子泵跨膜運輸離子的速率,故錯誤。2.(2016·全國卷·T3)若除酶外所有試劑已預保溫,則在測定酶活力的實驗中,下列操作順序合理的是()A.加入酶加入底物加入緩沖液保溫并計時一段時間后檢測產(chǎn)物的量B.加入底物加入酶計時加入緩沖液保溫一段時間后檢測產(chǎn)物的量C.加入緩沖液加入底物加入酶保溫并計時一段時間后檢測產(chǎn)物的量D.加入底物計時加入酶加入緩沖液保溫一段時間后檢測產(chǎn)物的量【解題指南】解答本題需要注意以下兩點:(1)關(guān)鍵詞:酶活力(即酶活性)、緩沖液(調(diào)節(jié)酸堿度)、底物(參與生化反應)。(2)解題關(guān)鍵:明確實驗的基本原則單一變量原則?！窘馕觥窟xC。本題主要考查酶活力的檢測方法。在檢測酶活力的實驗中,除酶本身外其余條件應保持適宜,即無關(guān)變量不能影響酶活力;在該實驗中pH為無關(guān)變量,為了排除pH的干擾,應在酶和底物混合之前加入緩沖液,為酶促反應提供穩(wěn)定的pH環(huán)境,故C項正確。3.(2016·海南高考·T1)下列關(guān)于膜蛋白和物質(zhì)跨膜運輸?shù)臄⑹?錯誤的是()A.膜蛋白在細胞膜上的分布是不對稱的B.膜蛋白不參與物質(zhì)跨膜運輸?shù)谋粍舆\輸過程C.主動運輸可以使被運輸離子在細胞內(nèi)外濃度不同D.物質(zhì)通過脂質(zhì)雙分子層的擴散速率與其脂溶性有關(guān)【解題指南】解答本題需要明確兩點:(1)細胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)及功能。(2)主動運輸和自由擴散兩種跨膜運輸方式的區(qū)別?！窘馕觥窟xB。本題主要考查膜蛋白的分布特點及功能、自由擴散的原理和主動運輸?shù)奶攸c。A項,膜蛋白在細胞膜上的分布不對稱,細胞膜內(nèi)側(cè)和外側(cè)分布著不同的蛋白質(zhì),執(zhí)行不同的功能,故正確。B項,部分膜蛋白(載體蛋白)參與物質(zhì)跨膜運輸?shù)谋粍舆\輸過程,故錯誤。C項,主動運輸?shù)奶攸c之一是逆濃度梯度運輸,使被運輸離子在細胞內(nèi)外濃度不同,故正確。D項,物質(zhì)脂溶性越強,通過脂質(zhì)雙分子層的擴散速率越快,故正確。4.(2016·海南高考·T5)下列屬于主動運輸?shù)氖?)A.動物肺泡細胞釋放CO2B.蔗糖通過植物細胞的細胞壁C.苯分子進入人的皮膚細胞D.麗藻細胞吸收S的過程【解題指南】(1)關(guān)鍵信息:細胞壁是全透性的。(2)關(guān)鍵知識:主動運輸和自由擴散實例?！窘馕觥窟xD。本題考查主動運輸和自由擴散的特點。A項,動物肺泡細胞釋放CO2的方式是自由擴散,故錯誤。B項,植物細胞壁是全透性的,蔗糖不是以主動運輸?shù)姆绞酵ㄟ^細胞壁,故錯誤。C項,苯是脂溶性物質(zhì),苯分子通過自由擴散進入人的皮膚細胞,故錯誤。D項,植物細胞吸收無機鹽離子的方式是主動運輸,故正確。5.(2016·海南高考·T11)下列有關(guān)植物細胞能量代謝的敘述,正確的是()A.含有兩個高能磷酸鍵的ATP是DNA的基本組成單位之一B.加入呼吸抑制劑可使細胞中ADP生成減少,ATP生成增加C.無氧條件下,丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)榫凭倪^程中伴隨有ATP的合成D.光下葉肉細胞的細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體中都有ATP合成【解題指南】解答本題需要明確兩點:(1)ATP與DNA在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別,DNA與RNA的基本單位不同。(2)細胞無氧呼吸與有氧呼吸過程都會產(chǎn)生ATP,但場所不完全相同?！窘馕觥窟xD。本題主要考查ATP的分子結(jié)構(gòu)、ATP的合成與細胞呼吸及光合作用的關(guān)系。A項,DNA的基本結(jié)構(gòu)單位是脫氧核苷酸,只含有一個磷酸基團,故錯誤。B項,加入呼吸抑制劑可使細胞中ATP生成減少,ADP生成增加,故錯誤。C項,無氧呼吸第一階段葡萄糖分解為丙酮酸和H,產(chǎn)生ATP,丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)榫凭倪^程中沒有ATP的合成,故錯誤。D項,光下葉肉細胞可在細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體中進行細胞呼吸,也可在葉綠體中進行光合作用,它們都有ATP合成,故正確。6.(2016·江蘇高考·T6)如圖為一種溶質(zhì)分子跨膜運輸?shù)氖疽鈭D。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.載體逆濃度運輸溶質(zhì)分子B.載體具有ATP酶活性C.載體和轉(zhuǎn)運方式不同D.載體轉(zhuǎn)運溶質(zhì)分子的速率比自由擴散快【解題指南】(1)圖示信息:物質(zhì)運輸都需要載體,細胞內(nèi)外物質(zhì)的濃度不同。(2)關(guān)鍵知識:主動運輸與協(xié)助擴散的條件、載體的作用。【解析】選B。本題主要考查物質(zhì)跨膜運輸方式與識圖能力。由圖分析可知,載體逆濃度梯度運輸溶質(zhì)分子,需要消耗ATP,A項正確。載體順濃度梯度運輸溶質(zhì)分子,不消耗ATP,不具有ATP酶活性,B項錯誤。載體和轉(zhuǎn)運方式不同,前者是主動運輸,后者是協(xié)助擴散,C項正確。協(xié)助擴散需要載體協(xié)助,自由擴散不需要載體協(xié)助,協(xié)助擴散速率較快,D項正確。7.(2016·江蘇高考·T8)過氧化物酶能分解H2O2,氧化焦性沒食子酸呈橙紅色。為探究白菜梗中是否存在過氧化物酶,設(shè)計實驗如下表。下列相關(guān)敘述正確的是()管號1%焦性沒食子酸(mL)2%H2O2(mL)緩沖液(mL)過氧化物酶溶液(mL)白菜梗提取液(mL)煮沸冷卻后的白菜梗提取液(mL)1222-222-2-322-2-422-2A.1號管為對照組,其余不都是實驗組B.2號管為對照組,其余都為實驗組C.若3號管顯橙紅色,無需對照就能證明白菜梗中存在過氧化物酶D.若4號管不顯橙紅色,可證明白菜梗中無過氧化物酶【解題指南】(1)題干關(guān)鍵詞:過氧化物酶能分解H2O2、氧化焦性沒食子酸呈橙紅色。(2)解題思路:分析自變量、因變量與無關(guān)變量,找出影響酶活性的因素,通過試管顏色變化得出結(jié)論?！窘馕觥窟xA。本題主要考查酶的實驗設(shè)計與分析。該實驗的目的是探究白菜梗中是否存在過氧化物酶,自變量是白菜梗的有無,則1號、2號和4號都是對照組,3號是實驗組,A項正確、B項錯誤。若3號與1、2、4號對照,3號管顯橙紅色,則證明白菜梗中存在過氧化物酶,C項錯誤;若4號管不顯橙紅色,與3號對照,則說明高溫使過氧化物酶變性失活,D項錯誤。8.(2016·浙江高考·T1)當人體血糖濃度偏高時,質(zhì)膜中的某種葡萄糖載體可將葡萄糖轉(zhuǎn)運至肝細胞內(nèi),血糖濃度偏低時則轉(zhuǎn)運方向相反。下列敘述正確的是()A.該載體在血糖濃度偏低時的轉(zhuǎn)運需要消耗ATPB.轉(zhuǎn)運速率隨血糖濃度升高不斷增大C.轉(zhuǎn)運方向不是由該載體決定的D.胰島素促進葡萄糖運出肝細胞【解題指南】(1)題干信息:血糖濃度偏高,將葡萄糖運至肝細胞內(nèi),血糖濃度偏低時方向相反。(2)解題關(guān)鍵:明確題中葡萄糖的轉(zhuǎn)運方式是易化擴散,轉(zhuǎn)運方向決定于血糖的濃度?！窘馕觥窟xC。本題主要考查物質(zhì)出入細胞的方式和血糖調(diào)節(jié)。A項,血糖濃度偏低時,肝組織內(nèi)葡萄糖濃度大于血糖濃度,葡萄糖載體將葡萄糖從肝細胞轉(zhuǎn)運到血液,此時葡萄糖從高濃度轉(zhuǎn)運到低濃度,且需要載體蛋白協(xié)助,屬于易化擴散,不需要消耗ATP,故A錯誤。B項,轉(zhuǎn)運葡萄糖需要載體蛋白協(xié)助,轉(zhuǎn)運速率受到載體蛋白數(shù)量的限制,達到最大速率后就不會再增大,故B錯誤。C項,轉(zhuǎn)運方向是由血糖濃度決定的,而不是由該載體蛋白決定的,故C正確。D項,胰島素的作用是降低血糖濃度,促進葡萄糖進入組織細胞并氧化分解,促進葡萄糖進入肝細胞,轉(zhuǎn)化為肝糖元,故D錯誤。9.(2016·天津高考T1)在紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的失水和吸水實驗中,顯微鏡下可依次觀察到甲、乙、丙三種細胞狀態(tài)。下列敘述正確的是()A.由觀察甲到觀察乙須將5倍目鏡更換為10倍目鏡B.甲、乙、丙可在同一個細胞內(nèi)依次發(fā)生C.與甲相比,乙所示細胞的細胞液濃度較低D.由乙轉(zhuǎn)變?yōu)楸倪^程中,沒有水分子從胞內(nèi)擴散到胞外【解題指南】解答本題的關(guān)鍵有兩點:(1)明確高倍顯微鏡的使用方法。(2)理解滲透作用及植物細胞的質(zhì)壁分離和復原的原理。【解析】選B。本題主要考查觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和復原的實驗、顯微鏡的使用方法。A項,根據(jù)題圖由甲到乙細胞體積沒有變化,可判斷顯微鏡放大倍數(shù)不變,沒有更換目鏡,故錯誤。B項,圖示紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞由甲乙為失水過程,發(fā)生了質(zhì)壁分離現(xiàn)象;乙丙為吸水過程,發(fā)生了質(zhì)壁分離后的復原現(xiàn)象,甲、乙、丙可以在同一個細胞內(nèi)依次發(fā)生,故正確。C項,圖中乙所示細胞質(zhì)壁分離程度大于甲,說明乙所示細胞的細胞液失水較多,其細胞液濃度較高,故錯誤。D項,由乙轉(zhuǎn)變?yōu)楸倪^程中,細胞吸水,單位時間內(nèi)水分子從胞內(nèi)擴散到胞外的數(shù)目少于從胞外擴散到胞內(nèi)的數(shù)目,故錯誤?！疽族e警示】(1)用高倍鏡觀察時,一般不換目鏡,而是轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器直接換用高倍物鏡。(2)在發(fā)生滲透作用時,水分子可以通過半透膜進行雙向擴散。10.(2016·上海高考·T3)將紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞置于30%蔗糖溶液數(shù)分鐘后,結(jié)果如圖所示,紫色分布的區(qū)域和影響色素分布的結(jié)構(gòu)分別是()A.和細胞膜B.和細胞膜、液泡膜C.和細胞膜、液泡膜D.和細胞膜、液泡膜、細胞壁【解析】選C。圖中表示細胞液,紫色色素分布在細胞液中,細胞膜和液泡膜均為選擇透過性膜,影響色素分布,故C項正確。11.(2016·上海高考·T20)下列化學反應屬于水解反應的是()核酸核苷酸葡萄糖丙酮酸ATPADPA.B.C.D.【解析】選B。核酸在水解酶的作用下水解為核酸的基本組成單位核苷酸;葡萄糖經(jīng)過細胞呼吸第一階段轉(zhuǎn)變?yōu)楸?ATP通過水解,遠離A的高能磷酸鍵斷裂,釋放能量。12.(2016·全國卷·T29)為了研究溫度對某種酶活性的影響,設(shè)置三個實驗組:A組(20)、B組(40)和C組(60),測定各組在不同反應時間內(nèi)的產(chǎn)物濃度(其他條件相同),結(jié)果如圖。回答下列問題:(1)三個溫度條件下,該酶活性最高的是組。(2)在時間t1之前,如果A組溫度提高10,那么A組酶催化反應的速度會。(3)如果在時間t2時,向C組反應體系中增加2倍量的底物,其他條件保持不變,那么在t3時,C組產(chǎn)物總量,原因是。(4)生物體內(nèi)酶的化學本質(zhì)是,其特性有(答出兩點即可)?！窘忸}指南】(1)關(guān)鍵信息:產(chǎn)物濃度與酶活性有關(guān),酶活性受溫度影響,最適溫度時酶活性最高。(2)解題關(guān)鍵:溫度升高或底物增加都會影響酶促反應速率?！窘馕觥勘绢}主要考查酶的本質(zhì)與特性、溫度與底物對酶活性的影響。(1)通過曲線分析可知在相同溫度條件下,B組產(chǎn)物濃度高,即反映了酶的活性強。(2)A組為20,低溫抑制酶的活性,適當升高溫度,酶的活性會增強,表現(xiàn)為催化反應的速度加快。(3)分析C組曲線可知t2之前產(chǎn)物的濃度不再增加,說明反應已經(jīng)停止,酶失去了催化作用,此時再增加底物的量,因為酶已失活,產(chǎn)物的總量也不再增加。(4)酶是活細胞產(chǎn)生的一類具有催化作用的有機物,主要是蛋白質(zhì),還有少量的RNA。酶具有高效性、專一性和反應條件的溫和性等特性。答案:(1)B(2)加快(3)不變60條件下,t2時酶已失活,即使增加底物,反應產(chǎn)物總量也不會增加(4)蛋白質(zhì)或RNA高效性和專一性(答出兩點即可)【易錯警示】產(chǎn)物濃度產(chǎn)物生成速率(1)產(chǎn)物濃度是指產(chǎn)物在整個反應體系中占有的比例,產(chǎn)物濃度保持不變說明反應已經(jīng)停止。(2)產(chǎn)物生成速率則是指單位時間內(nèi)產(chǎn)物的生成量,產(chǎn)物生成速率不變說明反應持續(xù)進行,產(chǎn)物的濃度會逐漸升高。7