专题02-物质运输、ATP和酶-2023届江苏高三生物模拟试卷分类汇编(5月刊).docx

专题02 物质运输、ATP和酶
（多选）（江苏省新高考基地学校2022-2023学年高三下学期重点热点测试生物试题）味觉细胞感受甜味分子信息的过程如图所示。味传导蛋白由α、β和γ三个亚基构成，当α亚基与鸟苷二磷酸（GDP）结合时，该蛋白无活性，与鸟苷三磷酸（GTP）结合时被激活，裂解为Gɑ-GTP和GβGγ两部分，Gɑ-GTP能够使腺苷酸环化酶（AC）磷酸化而被激活。激活态的蛋白激酶A（PKA）可作用于K+通道蛋白，最终引起神经递质的释放。下列说法正确的是（　　）

A. Gɑ-GTP改变了AC的空间结构，使其能催化cAMP合成
B. 激活态PKA能降低K+通道蛋白磷酸化过程的活化能
C. K+通道蛋白的磷酸化会导致味觉细胞膜内的电位降低
D. 该过程体现了细胞膜信息交流和控制物质进出的功能
【答案】ABD
【解析】
【分析】细胞膜的功能：将细胞与外界环境分开；控制物质进出细胞；进行细胞间的信息交流。
【详解】A、由图可知，Ga-GTP能够使AC磷酸化而被激活，改变了AC的空间结构，使其能催化ATP形成cAMP，A正确；
B、K+通道蛋白磷酸化后通道关闭，不能运输K+通过细胞膜，激活态PKA可作用于 K+ 通道蛋白，降低K+通道蛋白磷酸化过程的活化能，最终引起神经递质的释放，B正确；
C、K+通道蛋白磷酸化后通道关闭，不能运输K+通过细胞膜，膜内的负电位被抵消一部分，故K+通道蛋白的磷酸化会导致味觉细胞膜内的电位上升，C错误；
D、味传导蛋白与细胞膜上的受体结合，引起一系列的生理变化等，体现了细胞膜信息交流和控制物质进出的功能，D正确。
故选ABD。
（江苏省无锡市江阴一中 2022-2023学年高三下学期月考一 生物试题） 氮元素是植物生长的必需元素，植物根细胞吸收的含氮无机盐主要为和。根细胞膜对这两种离子的吸收机制如图所示（已知的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动）。下列叙述错误的是（ ）

A. 蛋白a的数量会影响根细胞吸收的速率
B. 蛋白b和蛋白c对H+的运输方式不同
C. 根细胞吸收不需要直接消耗细胞内的ATP
D. ATP合成抑制剂会直接抑制蛋白c对的运输
【答案】D
【解析】
【分析】物质跨膜运输的方式包括自由扩散、协助扩散和主动运输，自由扩散不需要载体协助，也不需要消耗能量，自由扩散的速率与物质的浓度差呈正相关；协助扩散需要载体协助，不需要消耗能量，自由扩散和协助扩散都是从高浓度向低浓度运输，属于被动运输；主动运输可以从低浓度向高浓度运输，既需要载体蛋白协助，也需要消耗能量。
【详解】A、根细胞吸收的NH4+需要通过转运蛋白a完成，蛋白a的数量会影响吸收速率，A正确；
B、H+通过蛋白b出细胞是逆浓度梯度且消耗ATP为主动运输，H+通过蛋白c进细胞是顺浓度梯度为协助扩散，B正确；
C、NH4+的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动，不需要直接消耗ATP，C正确；
D、NO3−和H+通过蛋白c协同转运进细胞，由H+顺浓度梯度运进细胞产生的电势差协助NO3−逆浓度梯度运进细胞，不直接消耗ATP供能，因此ATP合成抑制剂不会直接抑制蛋白c对NO3−的运输，D错误。
故选D。
（江苏省南通市2022—2023学年高三第一次调研测试生物试题）下图是植物根毛细胞从土壤中吸收铁的过程图，相关叙述正确的是（ ）

A. 蛋白质1运输H+消耗的ATP均来自于有氧呼吸第三阶段
B. 蛋白质2将柠檬酸转运到细胞外属于主动运输
C. 蛋白质3催化Fe3+还原为Fe2+需该细胞光反应提供NADPH
D. 根毛细胞吸收铁与膜上的多种蛋白质、土壤的pH有关
【答案】D
【解析】
【分析】有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸的场所相同，都是在细胞质基质中进行。丙酮酸在线粒体内进行有氧呼吸第二和第三阶段，最终释放出的能量，大部分以热能的形式散失，只有少部分储存在 ATP 中。
【详解】A、蛋白质1运输H+需要消耗ATP，有氧呼吸的三个阶段都可以合成ATP，A错误；
B、由图可知，蛋白质2将柠檬酸转运到细胞外没有消耗能量，应属于协助扩散，B错误；
C、该细胞是根毛细胞，无叶绿体，不能进行光合作用产生NADPH，故蛋白质3催化Fe3+还原为Fe2+所需的NADPH应不是由该细胞提供的，C错误；
D、由图可知，根毛细胞吸收铁与蛋白质1、蛋白质2、蛋白质3和土壤中的H+等均有关，D正确。
故选D。

（江苏省徐州市七中2022-2023学年高三2月调研）植物若要正常生存，就需要将光合作用产生的蔗糖通过维管组织分配到非光合组织(如图)中去。在此之前，需要先将蔗糖逆浓度转运至叶脉专门的细胞中，此过程需借助质子—蔗糖共转运蛋白，如图所示。下列说法正确的是（ ）

A. 该物质运输过程主要体现了细胞膜的结构特点
B. H＋和蔗糖通过质子—蔗糖共转运蛋白进入细胞的过程与ATP无关，属于协助扩散
C. O2浓度对植物细胞运输蔗糖的速率无影响
D. 质子泵的存在使细胞内外H＋的浓度差得以维持
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图：H+逆浓度梯度通过质子泵出细胞，消耗能量，为主动运输。蔗糖分子通过质子一蔗糖共转运蛋白进入细胞，能量源于H+顺浓度差进入细胞的势能，为主动运输。
【详解】A、该物质运输过程体现了细胞膜的选择透过性，这是细胞膜的功能特点，A错误；
B、在质子—蔗糖共转运蛋白中，H+的运输是协助扩散，不消耗能量，而蔗糖的运输需要消耗能量，直接消耗的是质子的电化学势能，属于主动运输，B错误；
C、蔗糖的运输需要消耗能量，属于主动运输，O2浓度对植物细胞运输蔗糖的速率有影响，C错误；
D、质子泵通过主动运输逆浓度梯度运输质子，使膜内外的H+浓度差得以维持，D正确；
故选D。
（江苏省宿迁市泗阳中学2022-2023学年高三下学期第二次月考） 将生鸡蛋的大头去掉蛋壳且保持壳膜完好，小头开个小孔让蛋清和蛋黄流出。将蛋壳内灌入一定量的质量浓度为15%的蔗糖溶液，然后放在盛有清水的烧杯中并用铅笔标上吃水线。下列分析正确的是（　　）

A. 壳膜相当于渗透装置中的半透膜，二者都具有选择透过性
B. 因为清水进入烧杯中，半小时后吃水线将高于烧杯的水面
C. 若将清水换成质量浓度为15%的NaCl溶液，则蛋壳先上浮后下沉
D. 当蛋壳内的液面不再发生变化时，壳膜两侧的溶液浓度相等，水分子不再进出
【答案】C
【解析】
【分析】生鸡蛋壳膜具有半透膜的特性，蔗糖分子不能通过。当生鸡蛋壳膜内的浓度大于外界溶液的浓度时，壳膜外的水分就透过壳膜进入到卵壳膜内的蔗糖溶液中；若壳膜内的浓度小于外界溶液的浓度，卵壳内的水就透过壳膜进入到壳膜外的溶液中。
【详解】A、本实验中相当于渗透装置中的半透膜的是壳膜，但具有选择透过性的只有壳膜，A错误；
B、由于壳膜内的浓度大于外界溶液的浓度，烧杯中的清水透过壳膜进入到壳膜内的蔗糖溶液中，导致吃水线低于烧杯的水面，B错误；
C、若将清水换成质量浓度为15%的NaCl溶液，由于壳膜内的渗透压小于外界溶液的渗透压，壳膜内的水就透过壳膜进入到烧杯中，导致蛋壳上浮；由于Na+和Cl-都可以通过壳膜，因此壳膜两侧的浓度差很快消失，壳膜外的水就透过壳膜进入到壳膜内，导致蛋壳下沉，C正确；
D、当蛋壳内的液面不再发生变化时，壳膜两侧的溶液浓度相等，单位时间内进出壳膜的水分子数目相等，即达到渗透平衡状态，D错误。
故选C。
（江苏省徐州市七中2022—2023学年高三第一次检测）载体蛋白和通道蛋白对物质的转运机制不同。下列叙述错误的是（　　）
A. 突触前膜释放神经递质都需要载体蛋白参与
B. 载体蛋白需要与被转运物结合，实现对物质的跨膜运输
C. 通道蛋白一般只参与被动运输，载体蛋白既可参与被动运输，也可参与主动运输
D. 如果有与被转运物结构相似的物质存在，载体蛋白可能出现竞争性抑制现象
【答案】A
【解析】
【分析】转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。
（1）载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变；
（2）通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过；分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合 。
【详解】A、突触前膜通过胞吐作用释放神经递质，不需要载体蛋白参与，A错误；
B、载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变；故载体蛋白需要与被转运物结合，实现对物质的跨膜运输，B正确；
C、被动运输包括自由扩散和协助扩散。通道蛋白一般只参与协助扩散，载体蛋白既可参与协助扩散，也可参与主动运输，C正确；
D、如果有与被转运物结构相似的物质存在，则该物质与被转运的物质共同竞争同一种载体蛋白，载体蛋白可能出现竞争性抑制现象，D正确。
故选A。
（多选）（江苏省南京市、盐城市2022—2023学年高三二模）溶酶体作为细胞中的“回收站”，内部含有的酸性水解酶能将蛋白质等物质降解。其内部偏酸的环境（pH约为4.6），既能保障溶酶体功能，又能防止酸性水解酶泄露后破坏正常结构（细胞质基质中的pH约为7.2），V型质子泵（V-ATPase）在溶酶体内部维持pH的稳态发挥了重要功能，作用机制如下图所示。下列有关叙述正确的是（ ）

A. V型质子泵可将细胞质基质中的H+逆浓度梯度转运进溶酶体
B. 据图1推测，H+通过H+通道运出溶酶体的方式是协助扩散
C. 当pH大于4.6时，H+通过V型质子泵运入溶酶体的数量减少
D. 若溶酶体内pH为3.5时，膜内向膜外运输的H+数量将减少
【答案】AB
【解析】
【分析】关于主动运输，要注意把握两点：一是载体，二是能量，载体是蛋白质，不同生物和同一生物的不同细胞上的载体有差异，能量来源于细胞呼吸。
【详解】A、由于细胞质基质的pH为7.2，而溶酶体内部pH为4.6，所以细胞质基质中H+浓度低于溶酶体，所以V型质子泵通过主动运输的方式将细胞质基质中的H+逆浓度梯度转运进溶酶体，A正确；
B、据图1推测，H+通过H+通道运出溶酶体是高浓度运输至低浓度，其运输方式是协助扩散，B正确；
C、V型质子泵是通过主动运输将H+逆浓度运入溶酶体，运输速度受到载体蛋白和能量供应的影响，而提高溶酶体内部的pH，不影响其运输速率，所以当pH大于4.6时，H+通过V型质子泵运入溶酶体的数量不变，C错误；
D、若溶酶体内pH为3.5时，则溶酶体内的H+更多，而H+向细胞质基质的运输是协助扩散，所以膜内向膜外运输的H+数量将更多，D错误。
故选AB。

（江苏省宿迁市泗阳中学2022-2023学年高三下学期第二次月考） 针对某酶促反应，某同学在酶量和反应时间都相同的情况下进行了甲、乙、丙三组实验并得到相应的三条曲线如图所示。甲是反应速率随反应物浓度变化的曲线，乙是一定量的物质W1存在时反应速率随反应物浓度变化的曲线，丙是一定量的物质W2存在时反应速率随反应物浓度变化的曲线。据图判断，关于该实验结果的叙述，错误的是（　　）

A. 若仅提高甲组酶量重新实验，其最大反应速率会增大
B. 若在甲组中加入W1重新实验，其最大反应速率会降低
C. 可推测在与酶的结合过程中，W2和反应物无竞争关系
D. 若要减弱W2对反应速率的影响，可加大反应物的浓度
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图，达到平衡时甲的反应速率大于乙，丙的反应速率先较低，后随反应物浓度上升而加快。
【详解】A、由曲线分析，若仅提高甲组酶量重新实验，相同的反应物浓度在单位时间内的反应速率会增大，A正确；
B、由曲线分析，加入W1后反应速率下降，随反应物浓度上升反应速率也不能恢复，W1很可能是非竞争性抑制剂，若在甲组中加入W1重新实验，W1会结合酶的非活性中心导致其空间构象发生改变，酶的活性下降，其最大反应速率会降低，B正确；
CD、由丙曲线的趋势来看，W2最初抑制了酶促反应速率，但随着反应物浓度升高，这种抑制被解除，可推测W2为竞争性抑制剂，在与酶结合的过程中，W2与底物竞争酶，可加大反应物浓度减弱W2对反应速率的影响，C错误，D正确。
（江苏省宿迁市沭阳县2022-2023学年高三3月联考）脱氧腺苷三磷酸dATP（d表示脱氧）其结构式可简写成dA-Pα～Pβ～Pγ．下列有关dATP分析正确的是（　　）
A. dATP由三分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子腺苷组成
B. 细胞内生成dATP常与吸能反应相关联
C. 只有连接Pγ的化学键断裂才能为生物活动提供能量
D. 通过标记α位的P可使新合成的DNA带有标记
【答案】D
【解析】
【分析】ATP的中文名称叫三磷酸腺苷，其结构简式为A-P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，-代表普通磷酸键，水解时远离A的～易断裂，释放大量的能量，供给各项生命活动，所以ATP是新陈代谢所需能量的直接来源。
【详解】A、根据题意可知，dATP与ATP结构类似，从其结构简式可知，一分子dATP由三分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子腺嘌呤组成，A错误；
B、细胞内生成dATP时，有能量的储存，需要消耗能量，常与放能反应相联系，B错误；
C、连接Pβ、Pγ的化学键断裂都会释放大量能量，都能为生物活动提供能量，C错误；
D、通过标记α位的P，由dA-Pα组成的是腺嘌呤脱氧核苷酸，是DNA的基本单位之一，故通过标记α位的P可使新合成的DNA带有标记，D正确。
故选D。
【点睛】
（江苏省徐州市七中2022—2023学年高三第一次检测）泰乐菌素（TYL）是一种抗生素，研究人员从土壤中筛选获得一株泰乐菌素高效降解菌株1YL-T1．下列有关TYLT1胞内酶的叙述错误的是（　　）
A. 酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能
B. pH过低会对TYL-T1胞内酶的活性产生严重的抑制作用
C. Co2+能提高TYL-T1胞内酶活性，原因可能是其改变了酶的构象
D. 与微生物相比，利用酶处理环境污染物可克服营养物质、温度等条件的限制
【答案】D
【解析】
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA；酶的催化具有高效性（酶的催化效率远远高于无机催化剂）、专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行）、需要适宜的温度和pH值。
【详解】A、酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能，加快反应速率，A正确；
B、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变，使酶永久性的失活，所以pH过低会对TYL-T1胞内酶的活性产生严重的抑制作用，B正确；
C、Co2+可能通过改变酶的构象，提高了TYL-T1胞内酶活性，C正确；
D、温度会改变酶的结构，酶的催化需要适宜的温度，所以酶处理污染物也有温度条件的限制，D错误。
故选D。
（江苏省南京师范大学附中2022—2023学年高三一模适应性考试）科研人员从蚯蚓中提取出能治疗脑血栓的蚓激酶，实验表明这种蛋白质大分子能够通过小鼠肠上皮细胞进入血液。下列说法正确的是（ ）
A. 小鼠肠上皮细胞的膜上分布着运输蚓激酶的载体蛋白
B. 细胞呼吸抑制剂处理能提升肠道细胞吸收蚓激酶的速率
C. 小鼠内环境的理化性质会影响蚓激酶治疗脑血栓的效果
D. 蚓激酶进入小鼠肠上皮细胞的过程彰显了细胞膜的功能特点
【答案】C
【解析】
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分是蛋白质、少量是RNA。2、酶的特性。①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍。②专一性：每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。
【详解】A、蚓激酶是蛋白质，大分子进入细胞的方式是胞吞，A错误；
B、蚓激酶进入细胞的方式是胞吞，需要能量，细胞呼吸抑制剂处理后降低吸收速率，B错误；
C、酶发挥作用需要适宜的条件，小鼠内环境的理化性质会影响蚓激酶治疗脑血栓的效果，C正确；
D、蚓激酶进入小鼠肠上皮细胞的过程是胞吞，依赖于细胞膜的流动性，彰显了细胞膜的结构特点，D错误。
故选C。