资源描述
专题三 物质出入细胞,酶和ATP
【命题趋势探秘】
命题
规律
考查内容
植物细胞吸水和失水
物质跨膜运输方式
酶试验和酶曲线归纳
ATP结构及与能量代谢的关系
考查热度
☆☆
☆☆☆
☆☆☆☆
☆☆
考查题型
多为选择题
多为选择题
选择题或非选择题
选择题
所占分值
4—6分
4—6分
6—10分
4—6分
命题
趋势
本专题一般考查植物细胞吸水和失水试验的分析和拓展，物质出入细胞方式的推断，联系生活实际考查影响酶活性的因素，联系细胞呼吸和光合作用学问考查ATP的合成和利用，2021年高考照旧会以图表、曲线和试验设计题的为背景考查酶的学问为重点。
【高频考点聚焦】
◇考点1植物细胞吸水和失水
【基础学问梳理】
1. 一个典型的渗透装置必需具备的两个条件：一是具有 ① ，二是半透膜两侧具有②
2. 成熟植物细胞的原生质层包括③ ④ ⑤
3.植物细胞内⑥ 可以看作是半透膜，⑦ 与外界溶液之间存在浓度差，可以发生渗透吸水或失水。
4.原生质层比细胞壁的伸缩性⑧ ，当细胞液⑨ 外界溶液浓度时，细胞失水，反之吸水。
[参考答案] ①半透膜 ②浓度差 ③细胞膜 ④液泡膜
⑤两层膜之间的细胞质 ⑥ 原生质层 ⑦ 细胞液 ⑧大 ⑨小于
【核心考点讲练】
1．植物细胞的质壁分别和复原试验
（1）原理：内因是由于细胞壁的伸缩性小，原生质层的伸缩性大，外因是因细胞液浓度小于外界溶液浓度时，细胞失水；细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞吸水。
（2）过程
（3）结论：成熟植物细胞是一个渗透系统或原生质层是选择透过性膜。
（4）本试验成功的关键
①试验材料选择：常用试验材料是紫色洋葱鳞片叶，紫色大液泡格外明显，能便利地观看到质壁分别及复原的过程。所选择材料都必需是活细胞，由于只有活细胞的原生质层才具有选择透过性，否则将不会毁灭质壁分别和复原的现象。此外，动物细胞也会发生渗透作用，但由于没有细胞壁，不会发生质壁分别和复原。
②试剂种类选择：使细胞发生质壁分别的试剂不止一种蔗糖，只要对细胞没有毒害作用即可。常用的试剂是0.3g/mL的蔗糖溶液。用0.3g/mL的蔗糖溶液时，细胞发生质壁分别和复原的速度比较缓慢，便于观看变化过程。用适当浓度的乙醇、乙二醇、甘油溶液、硝酸钾溶液也可以观看到质壁分别现象，但这些物质可以通过原生质层进入细胞，导致细胞液浓度变大，细胞又通过渗透作用吸水，从而会自动复原。
③试剂浓度的选择：试剂的浓度影响细胞质壁分别的速度，试剂浓度越高，发生质壁分别的速度越快，但试剂浓度过高，细胞会过度失水而死亡，无法复原。所用试剂浓度过低，导致质壁分别过慢，影响对试验结果的观看。
2．植物细胞的质壁分别和复原试验的拓展应用
（1）推断细胞的死活
方法：待测细胞放入确定浓度溶液中，显微镜观看，能发生质壁分别的为活细胞，否则是死细胞
（2）测定细胞液浓度范围
方法：制备多个待测成熟植物细胞临时装片，分别放在一系列浓度梯度的蔗糖溶液中，分别镜检，细胞液浓度应当在未发生质壁分别的最大浓度和能发生质壁分别的最小浓度(刚刚发生质壁分别的外界溶液浓度)之间，这里的自变量是不同浓度蔗糖溶液。
（3）比较两个未知溶液浓度的大小
方法：同一成熟植物细胞分别放入两个未知浓度的溶液中，镜检比较刚发生质壁分别所需的时间比较，时间越短，未知溶液浓度越大，这里的自变量是未知溶液浓度。
（4）比较不同植物的细胞液浓度
方法：不同植物成熟细胞分别放在同一浓度蔗糖溶液，镜检比较刚发生质壁分别所需时间，所需时间较短的植物细胞液浓度与蔗糖溶液浓度差大，浓度也较小。这里的自变量就是不同植物的细胞液浓度
（5）鉴别不同种类溶液（如硝酸钾溶液和蔗糖溶液）
方法：将同一成熟植物细胞分别放在不同种类的溶液中，镜检观看：只发生质壁分别现象的说明溶质分子不能过膜（如蔗糖），发生质壁分别后自动复原的，说明溶质能过膜（如硝酸钾溶液）。
【典例】（2022·课标Ⅰ卷）下列关于植物细胞质壁分别试验的叙述，错误的是（ ）
A.与白色花瓣相比，接受红色花瓣有利于试验现象的观看
B.用黑藻叶片进行试验时，叶绿体的存在会干扰试验现象的观看
C.用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观看到的质壁分别程度可能不同
D.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素，有利于试验现象的观看
解析：红色花瓣细胞的液泡呈红色，比白色花瓣更便于观看质壁分别现象，A项正确；黑藻叶片的叶肉细胞中液泡呈无色，叶绿体的存在使原生质层呈绿色，有利于试验现象的观看，B项错误；紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位细胞的细胞液浓度不愿定都相同，用相同浓度的外界溶液进行质壁分别试验时观看到的质壁分别程度可能不同，C项正确；紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡含有色素，呈紫色，有利于试验现象的观看，D项正确。
答案 B
【技巧点拨】本试验所选生物材料，有颜色比较简洁观看，最直接的是观看液泡中颜色深浅，假如液泡没颜色，也可以选择液泡四周有颜色的材料，如黑藻有绿色的叶绿体，依据液泡四周绿色的深浅也可以看到质壁分别及复原现象。
◇考点2 物质跨膜运输方式
【基础学问梳理】
1.物质跨膜运输的方式有① ，例如氧和二氧化碳进出细胞膜；② ，例如葡萄糖穿过红细胞的细胞膜；③ ，例如 Na＋、K＋穿过细胞膜。蛋白质等大分子或颗粒性物质不能跨膜运输，只能以④ 方式进出细胞，如白细胞的吞噬作用和抗体等分泌蛋白的分泌过程。
2.自由集中、帮忙集中和主动运输比较：
自由集中
帮忙集中
主动运输
运输方向
高浓度→低浓度
高浓度→低浓度
⑤
载体
⑥
⑦
需要
能量
⑧
不消耗
⑨
举例
O2、CO2、H2O、N2
甘油、乙醇、苯、尿素
葡萄糖进入红细胞
Na+ 、K+、Ca2+等离子；
小肠吸取葡萄糖、氨基酸
[参考答案]①自由集中 ② 帮忙集中 ③主动运输 ④胞吞，胞吐 ⑤低浓度→高浓度 ⑥不需要 ⑦需要 ⑧不需要 ⑨需要
【核心考点讲练】
1.物质出入细胞方式推断
2．有关物质运输方式的几点说明
(1)胞吞和胞吐不是跨膜运输。跨膜运输包括主动运输和被动运输，是由物质直接穿过细胞膜完成的；是小分子物质进出细胞的物质运输方式；其动力来自于物质浓度差或ATP供应。胞吞和胞吐是借助于膜的融合完成的，与膜的流淌性有关；是大分子和颗粒物质进出细胞的物质运输方式；靠ATP供应动力。
(2)物质进出细胞核并非都通过核孔。核孔是大分子物质出入细胞核的通道；小分子物质进出细胞核是通过跨膜运输实现的，不通过核孔。
(3)无机盐离子的运输方式并非都是主动运输，在顺浓度梯度状况下，也可以被动运输方式进出细胞。
3．影响物质跨膜运输的因素
(1)物质浓度(在确定浓度范围内)
(2)O2浓度
特殊提示：温度可影响生物膜的流淌性和有关酶的活性，因而影响物质的运输速率，如低温会使物质跨膜运输速率下降。
【典例1】（2022·安徽卷）右图为氨基酸和Na+进出肾小管上皮细胞的示意图。下表选项中正确的是（ ）
选项
管腔中氨基酸
→上皮细胞
管腔中Na+
→上皮细胞
上皮细胞中氨
基酸→组织液
A
主动运输
被动运输
主动运输
B
被动运输
被动运输
被动运输
C
被动运输
主动运输
被动运输
D
主动运输
被动运输
被动运输
解析 依据图形可知，肾小管管腔中的氨基酸进入上皮细胞为逆浓度的运输，属于主动运输（其动力来自于Na+协同运输中的离子梯度）；管腔中的钠离子进入上皮细胞为顺浓度梯度的运输，不消耗能量，为被动运输；上皮细胞中的氨基酸进入组织液为顺浓度梯度的运输，属被动运输，综合分析，D选项正确。
答案 D
【技巧点拨】判定主动运输的依据：从运输方向：只要从低浓度到高浓度运输，则确定为主动运输。
从达到平衡时的浓度：若达到平衡时细胞内外仍存在浓度差则确定是主动运输，由于自由集中和帮忙集中达到平衡时内外浓度确定相等。消耗能量(ATP)的确定是主动运输(大分子的运输除外)，且该过程因与呼吸作用有关，故温度可通过影响呼吸作用中酶的活性而影响主动运输。
【典例2】（2021·上海卷）葡萄糖穿越细胞膜进入红细胞的运输速度存在一个饱和值，该值的大小取决于 （ ）
A．细胞内的氧浓度
B．细胞膜外的糖蛋白数量
C．细胞膜上相应载体的数量
D．细胞内外葡萄糖浓度差值
解析：葡萄糖穿越细胞膜进入红细胞的运输方式是帮忙集中，运输速度与细胞膜上载体的数量和浓度差有关，而运输速度的饱和值与细胞膜上相应载体的数量有关，C项正确、D项错误；细胞内的氧浓度与ATP的生成有关，帮忙集中不消耗能量，故饱和值与细胞内氧浓度无关A项错误；细胞膜外的糖蛋白与识别有关，与物质运输无关，B项错误。
答案：C
【技巧点拨】影响跨膜运输速度因素分析：自由集中受浓度差影响，与载体和能量无关;帮忙集中受载体数量和浓度差影响，在载体达到饱和之前，限制性因素是浓度差，达到饱和之后限制性因素是载体数量;
主动运输受载体数量和能量（O2）影响，在载体达到饱和之前，限制性因素是能量，达到饱和之后限制性因素是载体数量。
◇考点3 酶试验和酶曲线归纳
【基础学问梳理】
1．酶是① 细胞产生的一类具有② 作用的③ ，胃蛋白酶、唾液淀粉酶等绝大多数的酶是④ ，合成场所为⑤ ，合成方式为⑥ ；少数的酶是⑦ ，合成场所为⑧ ，合成方式为⑨ 。
2．酶的特性：⑩ 、⑪ 、酶的作用条件较⑫ 。在过酸、过碱、高温下，酶的结构被破坏失去活性不行⑬ ，而在低温下酶的活性⑭ 。
3．下图表示酶的哪种特性？⑮ ，其中代表酶的字母是⑯ ，反应物是⑰ 。
4．同无机催化剂相比，酶能显著 ，因而催化效率更高
[参考答案]① 活细胞 ②催化 ③ 有机物 ④ 蛋白质 ⑤ 核糖体 ⑥脱水缩合 ⑦RNA ⑧ 细胞核
⑨ 转录 ⑩高效性 ⑪专一性 ⑫温存 ⑬恢复 ⑭受到抑制 ⑮专一性 ⑯b ⑰c降低活化能
【核心考点讲练】
1. 酶试验归纳
（1）验证类
试验名称
试验组
对比组
试验组衡量标准
验证酶是蛋白质
待测酶液＋双缩脲试剂
蛋清液＋双缩脲试剂
是否毁灭紫色
验证酶是RNA
待测酶液＋吡罗红染液
RNA液＋吡罗红染液
是否毁灭红色
验证酶有催化作用
底物＋相应酶液
底物＋等量蒸馏水
底物是否被分解
验证酶的专一性
底物＋相应酶液
另一底物＋相同酶液或同一底物＋另一酶液
底物是否被分解
验证酶具有高效性
底物＋相应酶液
底物＋等量无机催化剂
底物分解速率
（2).探究类——探究酶的最适温度或最适pH
①试验设计思路
②.试验设计程序
2. 与酶有关的曲线解读
（1)酶的功能与特性
①该模型表示酶具有催化作用和高效性。
②酶只能缩短达到化学平衡所需时间，而不转变化学反应的平衡点。
（2）影响酶促反应速率的因素
A.温度或pH
①温度或pH是通过影响酶的活性来影响酶促反应速率的。
②温度和pH对酶的影响机理完全一样吗？
低温时，酶分子活性受到抑制，但并未失活，若恢复最适 温度，酶的活性也升至最高；高温、过酸、过碱都会导致酶分子结构被破坏而使酶失活。
B.多种因素对酶促反应的影响
①由丙图可知：反应溶液中温度的变化不影响酶作用的最适pH。
②由丁图可知：反应溶液酸碱度的变化不影响酶作用的最适温度。
C.底物浓度和酶浓度
①图甲中OP段的限制因素是底物浓度，而P点之后的主要限制因素是酶浓度。
②图乙对反应底物的要求是底物足量。
③底物浓度、酶浓度与温度、pH对酶促反应速率的影响不一样，底物浓度和酶浓度不转变酶分子的活性，温度、pH通过影响酶分子的活性来影响酶促反应速率。
【典例1】（2021·江苏卷）为了探究温度、pH对酶活性的影响，下列试验设计不合理的是
试验编号
探究课题
选用材料与试剂
①
温度对酶活性的影响
过氧化氢溶液 新颖的肝脏研磨液
②
温度对酶活性的影响
新制的淀粉酶溶液 可溶性淀粉溶液 碘液
③
pH对酶活性的影响
新制的蔗糖溶液 可溶性淀粉溶液 碘液
④
pH对酶活性的影响
新制的淀粉酶溶液 可溶性淀粉溶液 斐林试剂
A.试验① B.试验② C.试验③ D.试验④
解析：过氧化氢受热会加快分解，不宜用于探究温度对酶活性的影响；溶液的pH会影响淀粉的水解，并且碘液可与碱反应，婓林试剂可与酸反应，不宜用淀粉酶探究pH对酶活性的影响；因此一般用过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响，用淀粉酶探究温度对酶活性的影响，综上答案为ACD。
答案：ACD
【技巧点拨】酶试验中试剂的选择应尽量减小无关变量对试验结果的影响，探究温度对酶活性影响应选择淀粉酶和淀粉；检测试剂用碘液（不需加热），不用斐林试剂；探究pH对酶活性影响应选择过氧化氢酶和过氧化氢。
【典例2】（2011·海南卷）某一不行逆化学反应（）在无酶和有酶催化时均可以进行。当该反应在无酶条件下进行到时间t时，向反应液中加入催化该反应的酶。下图中能正确表示加酶后反应物浓度随反应时间变化趋势的曲线是 （ ）
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
解析：本题以曲线的形式考查酶的催化作用。答错的同学多选C，主要是没有认真审题，该题是争辩酶在不行逆反应中的作用结果，不是在可逆反应中的作用。酶能明显降低反应的活化能，加快反应速度，故反应物浓度下降的较快，由于该反应为不行逆反应，最终反应物会渐渐耗尽，其浓度为0。若为可逆反应，则反应结束时反应物的浓度将下降至确定水平就不再变化，不会耗尽至0，故选D。
答案：D
【技巧点拨】：此题不难，但纵坐标条件变成反应物浓度，曲线也应随之变化，这对同学的应变力气提出较高的要求，平常应重视变式训练，对一个问题从多个角度、多个层次去思考，使思维开阔，反应灵敏。
◇考点4 ATP结构及与能量代谢的关系
【基础学问梳理】
1. ATP的中文名称叫① ，ATP的结构简式为② ，其中A代表③ ；T 是三的意思，P 代表④ 。
2．ATP水解时远离A的⑤ 简洁断裂，释放的能量用于⑥ ，ATP水解伴随细胞内的⑦ 反应；动物细胞合成 ATP 的途径是⑧ ，植物物体内合成 ATP 的途径是⑨ 。ATP合成伴随细胞内的⑩ 反应。
3.ATP是细胞进行生命活动的⑪ 能源物质。
[参考答案]①三磷酸腺苷② A—P～P～P ③腺苷 ④磷酸基团 ⑤高能磷酸键 ⑥各项生命活动 ⑦吸能
⑧细胞呼吸 ⑨细胞呼吸和光合作用 ⑩放能 ⑪ 直接
【核心考点讲练】
1.明确高中阶段不同物质中“A”的含义，如下图所示：
①中的A为腺苷(由腺嘌呤和核糖组成)；
②中的A为腺嘌呤脱氧核苷酸；
③中的A为腺嘌呤核糖核苷酸；
④中的A为腺嘌呤。
2.ATP与ADP相互转化解读
酶1
酶2
ATP ADP +Pi+能量（ATP在细胞内含量少、生成速度快、生成总量多。）
（1）酶不同：酶1是水解酶，酶2是合成酶；
（2）能量来源不同：ATP水解释放的能量，来自高能磷酸键的化学能，并用于生命活动；合成ATP的能量来自细胞呼吸或光合作用。
（3）场所不同：ATP水解在细胞的各处。ATP合成在线粒体，叶绿体，细胞质基质。
综上所述：ATP 与 ADP 相互转化不是可逆反应，由于反应的能量来源，去向，场所、酶都不同。
3.ATP在能量代谢中的作用如下图
(1)正常状态下，细胞中的ATP和ADP含量总是处于动态平衡，细胞内部时刻进行着ATP与ADP的相互转化，同时也就伴随着能量的贮存和释放。
(2)生物不能直接利用有机物中的化学能，只有有机物氧化分解并将能量转移到ATP中，才能被利用。
(3)整个生物界，光能是生物体进行各项生命活动的根本能量来源，植物的光合作用是生物界中最基本的物质代谢和能量代谢。
【典例】（2022·大纲卷）．ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。下列有关ATP的叙述，错误的是（ ）
A．线粒体合成的ATP可在细胞核中发挥作用
B．机体在运动时消耗ATP，睡眠时则不消耗ATP
C．在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATP
D．植物根细胞吸取矿质元素离子所需的ATP来源于呼吸作用
解析：细胞核无法进行细胞呼吸，细胞核需要的ATP主要由线粒体供应，A项正确；ATP是生命活动直接的能源物质，机体无时无刻不在消耗ATP，睡眠时生命活动并没停止，也需要消耗能量，故B项错误；有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段都在细胞质基质中有ATP形成，C项正确；根细胞吸取矿质元素离子主要通过主动运输的形式，其消耗的能量主要是由细胞呼吸所供应的ATP，故D项正确。
答案：B
【技巧点拨】：形成ATP的所需的能量来源有细胞呼吸和光合作用，但是不同类型的细胞中能量来源不同，对于动物，真菌，绿色植物的非绿色部位（如根）的细胞形成ATP的能量来源于细胞呼吸，场所是细胞质基质和线粒体。而绿色植物的绿色部位的细胞形成ATP的能量则来源于光合作用和细胞呼吸两个途径，场所是细胞质基质，线粒体和叶绿体。做题时需分清生物类型与细胞类型，是全部场所还是仅指细胞器。
专题热点集训3 物质出入细胞 酶和ATP
（45分钟）
一、选择题
1.（2022·上海卷）以紫色洋葱鳞叶为材料进行细胞质壁分别和复原的试验，原生质层长度和细胞长度分别用X和Y表示（如图6）,在处理时间相同的前提下 （ ）
A．同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越小，则紫色越浅
B．同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越大，则所用蔗糖溶液浓度越高
C．不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越小，则越易复原
D．不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越大，则细胞的正常细胞液浓度越高
2.（2022·江苏卷）在“观看植物细胞的质壁分别和复原”试验中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观看（如下图所示）。下列有关叙述正确的是 （ ）
A. 第一次观看时简洁看到紫色大液泡和较大的无色细胞质基质区域
B. 其次次观看时可以发觉细胞质壁分别首先发生在细胞的角隅处
C. 吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体，以免污染镜头
D. 为了节省试验时间，通常可以省略第一次显微观看步骤
3.（2022·课标Ⅱ卷）将某植物花冠切成大小和外形相同的细条，分为a、b、c、d、e和f组（每组的细条数相等），取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度，结果如图所示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换，则 （ ）
A．试验后，a组液泡中的溶质浓度比b组的高
B．浸泡导致f组细胞中液泡的失水量小于b组的
C．a组细胞放在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b组
D．使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.4～0.5mol﹒L-1之间
4.（2022·北京卷）比较生物膜和人工膜（双层磷脂）对多种物质的通透性，结果如右图。据此不能得出的推论是（ ）
A. 生物膜上存在着帮忙H2O通过的物质
B. 生物膜对K+、Na+、Cl-的通透具有选择性
C. 离子以易化（帮忙）集中方式通过人工膜
D. 分子的大小影响其通过人工膜的集中速率
5.（2021·新课标卷Ⅰ）关于植物细胞主动运输方式吸取所需矿质元素离子的叙述，正确的是（ ）
A．吸取不同矿质元素离子的速率都相同
B．低温不影响矿质元素离子的吸取速率
C．主动运输矿质元素离子的过程只发生在活细胞中
D．叶肉细胞不能以主动运输的方式吸取矿质元素离子
6.（2021·北京卷）在细胞生命活动中，不行能发生的过程是 （ ）
A．神经递质由突触小泡分泌到胞外 B. mRNA从细胞核进入细胞质
C．老化受损的细胞器融入溶酶体中 D. O2通过主动运输进入线粒体
7.（2021·海南卷）关于温度对酶活性影响的叙述，错误的是 （ ）
A. 不同酶的最适温度可能相同
B. 随着温度降低，酶促反应得活化能下降
C. 酶活性最高时的温度不适合该酶的保存
D. 高温下酶失活是酶空间结构破坏的结果
8. (2021·四川卷)下列试验所实行的的措施，不涉及“降低化学反应活化能”原理的是（ ）
A. 利用果胶酶提高水果的出汁率
B. 滴加肝脏研磨液促使过氧化氢的分解
C. 滴加FeCl3溶液提高过氧化氢的分解速率
D. 利用水浴加热提高胡萝卜素的萃取效率
9.(2021·新课标卷II）关于酶的叙述，错误的是 （ ）
A．同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中
B．低温能降低酶活性的缘由是其破坏了酶的空间结构
C．酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度
D．酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个化学反应的底物
10.(2022·北京卷) 细胞中不能合成ATP的部位是 （ ）
A. 线粒体的内膜 B. 叶绿体中进行光反应的膜结构
C. 内质网的膜 D. 蓝藻 (蓝细菌)中进行光反应的膜结构
11.(2021·海南卷）关于真核细胞中生命活动与能量关系的叙述，错误的是（ ）
A. DNA复制需要消耗能量
B. 光合作用的暗反应阶段需要消耗能量
C. 物质通过帮忙集中进出细胞时需要消耗ATP
D. 细胞代谢所需的ATP可在细胞质基质中产生
二．非选择题
12.（2021·江苏卷）右图为争辩渗透作用的试验装置，请回答下列问题：
（1）漏斗内溶液（S1）和漏斗外溶液（S2）为两种不同浓度的蔗糖溶液，漏斗内外起始液面全都。渗透平衡时液面差为△h，此时S1和S2浓度的大小关系为 。
（2）图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的 ，两者在物质透过功能上的差异是 。
（3）为进一步探究两种膜的特性，某爱好小组做了以下试验。
试验材料：紫色洋葱。
试验器具：如图所示的渗透装置（不含溶液），光学显微镜，载玻片，盖玻片，镊子，刀片，吸水纸，擦镜纸，滴管，记号笔等。
试验试剂：蒸馏水，0.3g/mL的蔗糖溶液和与其等渗的KNO3溶液，
部分试验步骤和结果如下：
①选两套渗透装置，标上代号X和Y。在两个烧杯里均加入确定量的蒸馏水，分别在装置X和Y的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和KNO3溶液，均调整漏斗内外液面高度全都。渗透平衡时毁灭液面差的装置有
（填代号）
②选两片洁净的载玻片 ，在载玻片中心分别滴加 ，制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片并分别观看装片中细胞的初始状态。
③观看临时装片中浸润在所供应的蔗糖溶液和KNO3溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞发生的变化，两者都能毁灭的现象是 。
（4）上述试验中最能体现两种膜功能差异的试验现象是 。
13.（2022·福建卷）回答下列问题
Ⅰ.大菱鲆是我国重要的海水经济鱼类。争辩性学习小组尝试对大菱鲆消化道中的蛋白酶的活性进行争辩。
（1）查询资料得知，18℃时，在不同pH条件下大菱鲆消化道各部位蛋白酶活性如图1。由图可知，在各自最适pH下，三种蛋白酶催化效率最高的是_________________。
（2）资料表明大菱鲆人工养殖温度常年在15—18℃之间，学习小组假设：大菱鲆蛋白酶的最适温度在15—18℃间。他们设置15℃、16℃、17℃、18℃的试验温度，探究三种酶的最适温度。
①探究试验中以干酪素为底物。干酪素的化学本质是__________,可用______________试剂鉴定。
②胃蛋白酶试验组和幽门盲囊蛋白酶试验组的pH应分别把握在_________________。
③为了把握试验温度，装有酶和底物的试管应置于_____________中以保持恒温。单位时间内______________可以表示蛋白酶催化效率凹凸。
④试验结果如图2，据此能否确认该假设成立？_____。理由是：__________________________________。
(3)争辩还发觉大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低。所以人工养殖投放的饲料成分中要留意降低________的比例，以削减对海洋的污染。
专题热点集训3 物质出入细胞 酶和ATP
参考答案与解析
1. D 同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越小，表示失水越多，质壁分别越明显，紫色越深，，X/Y值越大，失水越少，所用蔗糖溶液浓度越小，故A、B错误；不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越小，表示失水越多，越不易复原，故C错误；而X/Y值越大，表示该细胞失水越小，则该细胞的正常细胞液浓度越高。故D正确。
2. B 第一次观看时由于未滴入蔗糖溶液，细胞还没有发生质壁分别，只能看到紫色大液泡,故A错误；其次次观看时滴入少量的蔗糖溶液，细胞开头发生质壁分别，可以发觉细胞质壁分别首先发生在细胞的角隅处，故B正确；吸水纸的主要作用是吸引蔗糖溶液从盖玻片的一侧流到另一侧，使全部洋葱鳞片叶浸润在蔗糖溶液中，C错误；第一次显微镜观看是为了获得试验前的形象，以便于和试验中的现象变化作对比，因此不行省略，故D错误。
3. D 试验前长度/试验后长度的比值为1时，水分进出细胞达到平衡；比值小于1表明细胞吸水，且比值越小花冠吸水越多；比值大于1表明细胞失水，且比值越大，花冠失水越多。据图可推知a组吸水多于b组，因此试验后a组细胞液中溶质浓度低于b组；f组比值大于b组，因此失水量大于b组；水分子进出细胞的方式是自由集中，不消耗能量；由c组吸水，d组失水知细条细胞液浓度介于0.4～0.5mol﹒L-1之间。
4. C A项由于H2O在生物膜上的通透性要大于在人工膜上的速度，而CO2、O2和甘油的速度相同(自由集中)可断定在生物膜上有帮忙其运输的物质；B项K+、Na+、Cl-的在生物膜上的通透性有差异可得知，生物膜对这些离子具有选择性；D项不同分子量大小的物质在人工膜上的通透性不同可推知分子的大小影响其通过的速率；C项由于人工膜无载体蛋白质故无法推出离子以易化集中方式通过人工膜。
5. C 关于主动运输，把握两个要点：1是载体，2是能量。载体为蛋白质，不同生物及同一生物的不同细胞之间存在个体差异，根本缘由在于基因或基因的选择性表达不同。不同的载体的工作效率可能会有差异。能量来源于细胞呼吸，凡是影响细胞呼吸的因素皆影响主动运输的效率。题干中已经说明矿质元素的吸取是通过主动运输，叶肉细胞是活细胞，它需要的矿质元素也只能通过主动运输的方式进行。
6. D 神经递质通过突触小泡和突触前膜融合，将其分泌到胞外，A可以发生；mRNA通过核孔从细胞核进入细胞质，B可以发生；老化受损的细胞器与溶酶体融合完成细胞内消化，C可以发生；O2是通过自由集中跨膜的，D不会发生。
7. B 不同酶的最适温度可能相同，也可能不同，A项正确；在低于最适温度范围内，随着温度的降低，酶活性减弱，降低活化能的力气减弱，但反应发生所需要的活化能没有降低，B项错误；酶制剂适于在低温（0～4℃）条件下保存，酶活性最高时所对应的温度不适于保存，C项正确；高温破坏了酶的空间结构，致使酶活性丢失，D项正确。
8. D 酶和无机催化剂都有催化作用，都能降低反应的活化能，选项A用了果胶酶，B用了过氧化氢酶，C用了无机催化剂，只有D选项中没有使用任何催化剂，水浴加热只是提高了分子的热运动没有降低反应的活化能，故选D
9. B 有些酶是生命活动所必需，比如呼吸作用有关的酶，那么在分化程度不同的细胞中都存在，A正确；导致酶空间结构发生破坏变形的因素有：过酸、过碱、高温等，低温只能降低酶的活性，不会破坏结构，B错误；酶的作用实质即为降低反应所需活化能从而提高反应速率，C正确；酶是蛋白质或者RNA，本身是催化剂，也可作为底物被蛋白酶或者RNA酶降解，D正确。
10. C 线粒体的内膜是有氧呼吸的第三阶段的场所，产生大量的ATP。光合作用的光反应，能够利用光能，合成ATP。内质网是有机物的合成场所，往往消耗ATP，不能合成ATP。蓝藻的光反应在膜结构上进行。
11. C 合成物质的过程需要消耗能量，细胞内DNA复制过程中需要的能量由ATP供应，A项正确；光合作用的暗反应阶段中C3的还原需要消耗光反应阶段所产生的[H]和ATP，B项正确；帮忙集中需要载体蛋白的参与，但不消耗能量，C项错误；有氧呼吸的第一阶段和无氧呼吸都在细胞质基质中完成，均能产生ATP，D项正确。
二．选择题
12.（1）S1>S2
（2）原生质层 原生质层能主动转运有关物质而半透膜不能
（3）①X ②标号 蒸馏水 ③质壁分别
（4）KNO3溶液中的细胞质壁分别后会自动复原
解析（1）一般两侧溶液的浓度并不相等，由于液面高的一侧形成的静水压，会阻挡溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧集中，故两者浓度关系仍是S1>S2。
（2）图中半透膜模拟成熟植物细胞的原生质层，从功能上，半透膜只是利用孔径大小把握物质进出；原生质层是选择透过性膜，靠能量和载体把握物质出入，具有生物活性，可以完成逆浓度梯度的主动运输。
（3）①蔗糖分子不能通过半透膜，而KNO3能够通过半透膜，渗透平衡时装置X能毁灭液面差，装置Y不能毁灭液面差。
②洋葱鳞片叶表皮细胞为成熟植物细胞，能够发生质壁分别和复原现象，选洁净的载玻片分别编号，在载玻片中心分别滴加蒸馏水，制作临时装片后观看洋葱表皮细胞的初始状态。
③蔗糖分子不能透过原生质层，蔗糖溶液中的细胞质壁分别后不会自动复原，KNO3能被细胞吸取，导致细胞液和外界溶液的浓度差被消退，从而发生质壁分别自动复原的现象。
13.（1）幽门盲囊蛋白酶
（2）①蛋白质 双缩脲试剂 ②2 8 ③恒温箱 底物消耗量（或产物生成量） ④不能 在15℃～18℃范围内，随着温度的上升，酶活性始终在增加，没有毁灭下降的拐点，所以不能得出大菱鲆蛋白酶的最适温度
（3）淀粉和脂肪
解析：（1）从图一可知，三种蛋白酶在各自最适pH值下，幽门盲囊蛋白酶对应的酶活性值最大，所以催化效率最高；
（2）①酶具有专一性，蛋白酶只能催化蛋白质的水解，干酪素为蛋白质类化合物，用双缩脲试剂检测；
②要验证大菱鲆蛋白酶的最适温度，要遵循单一变量、对比、重复等原则，并把握其他无关变量相同，由题意可知，此试验温度为自变量，pH值等为无关变量，为了得到精确的结果，pH应与相对应的蛋白酶的最适值相同，由图1可知，胃蛋白酶最适pH值为2，幽门盲囊蛋白酶最适pH值为8；
③为了把握温度保持不变，底物和酶都应放在恒温箱中保温，酶的催化效率可以用单位时间内底物的消耗量或产物的生成量来表示；
④由图2可以看出，当温度从15℃～18℃梯度变化过程中，随着温度的上升，蛋白酶的活性始终在增加，没有毁灭下降的拐点，因此，不能得出大菱鲆蛋白酶的最适温度在15℃到18℃；
（3）大菱鲆消化道内淀粉酶和脂肪酶少，对淀粉和脂肪的消化存在障碍，所以在人工投放饲料时要削减淀粉和脂肪的比例。
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