生物高考专题辅导与训练配套专题二--第讲物质跨膜运输酶和ATP.ppt
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1、一、物一、物质质的运的运输输方式方式1.1.分分类类:胞吞或胞吐胞吞或胞吐自由自由扩扩散散协协助助扩扩散散主主动动运运输输2.2.条件:物条件:物质质的的选择选择性吸收取决于性吸收取决于细细胞膜上胞膜上_。3.3.物物质质跨膜运跨膜运输说输说明:明:(1)(1)细细胞膜的胞膜的结结构特性:构特性:_。(2)(2)细细胞膜的功能特性:胞膜的功能特性:_。载载体蛋白的种体蛋白的种类类和数量和数量具有一定的流具有一定的流动动性性选择选择透透过过性性二、二、酶酶1.1.酶酶的概念的理解:的概念的理解:化学本化学本质质绝绝大多数是大多数是_极少数是极少数是_基本基本单单位位_合成部位合成部位_主要是主要
2、是_生理功能生理功能生物生物_作用作用作用机理作用机理_蛋白蛋白质质RNARNA氨基酸氨基酸核糖核苷酸核糖核苷酸核糖体核糖体细细胞核胞核催化催化降低化学反降低化学反应应的活化能的活化能2.2.酶酶的有关曲的有关曲线线模型模型分析:分析:(1)(1)图图1 1中不同曲中不同曲线线比比较说较说明。明。加加酶酶的曲的曲线线和加无机催化和加无机催化剂剂的曲的曲线线比比较较:酶酶具有具有_。加加酶酶的曲的曲线线和不加和不加酶酶的曲的曲线线比比较较:酶酶具有具有_。(2)(2)图图2 2中两曲中两曲线线比比较较:酶酶具有具有_。(3)(3)分析分析图图3 3和和图图4 4:温度或:温度或pHpH通通过过影
3、响影响_来影响来影响酶酶促促反反应应速率。速率。(4)(4)分析分析图图5 5:OPOP段的限制因素是段的限制因素是_,P P点以后的限制点以后的限制因素因素则则是是_。(5)(5)分析分析图图6 6:A A表示表示酶酶,B B表示表示_。高效性高效性催化作用催化作用专专一性一性酶酶的活性的活性底物底物浓浓度度酶酶的的浓浓度度被催化的反被催化的反应应物物三、三、ATPATP的的结结构和功能构和功能1.ATP1.ATP的的结结构:构:C C、H H、O O、N N、P P腺苷腺苷磷酸基磷酸基团团APAPP PP P2.ATP2.ATP的形成途径:的形成途径:3.3.功能:功能:_。光合作用光合作
4、用光反光反应应光能光能细细胞胞呼吸呼吸有机物中有机物中的化学能的化学能生物体生命活生物体生命活动动的直接能源物的直接能源物质质1.(20131.(2013海南高考海南高考T4C)T4C)物物质质通通过协过协助助扩扩散散进进出出细细胞胞时时需要需要消耗消耗ATPATP。()()分析:分析:协协助助扩扩散散为为被被动动运运输输,需要需要载载体蛋白体蛋白,不消耗能量。不消耗能量。2.(20132.(2013新新课标课标全国卷全国卷T6B)T6B)低温能降低低温能降低酶酶活性的原因是活性的原因是其破坏了其破坏了酶酶的空的空间结间结构。构。()()分析:分析:导导致致酶酶空空间结间结构构发发生破坏生破坏
5、变变性的因素有:性的因素有:过过酸、酸、过过碱、高温等。低温能降低碱、高温等。低温能降低酶酶的活性的活性,但不会破坏其但不会破坏其结结构。构。3.(20123.(2012海南高考海南高考T11D)T11D)血血浆浆中的碘中的碘进进入甲状腺入甲状腺滤滤泡上皮泡上皮细细胞属于自由胞属于自由扩扩散。散。()()分析:分析:血血浆浆中的碘含量很低中的碘含量很低,而甲状腺而甲状腺滤滤泡上皮泡上皮细细胞内的碘胞内的碘含量很高含量很高,因此碘以离子状因此碘以离子状态经态经主主动动运运输进输进入其内。入其内。4.(20114.(2011新新课标课标全国卷全国卷T1C)T1C)将人的将人的红细红细胞放入胞放入4
6、4蒸蒸馏馏水中水中,一段一段时间时间后后红细红细胞破裂胞破裂,主要原因是蒸主要原因是蒸馏馏水大量水大量进进入入红细红细胞。胞。()()分析:分析:红细红细胞从外界吸水膨胞从外界吸水膨胀胀,使使红细红细胞破裂。胞破裂。5.(20115.(2011天津高考天津高考T1A)T1A)酶酶的基本的基本组组成成单单位是氨基酸和脱氧位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸。核糖核苷酸。()()分析:分析:大多数大多数酶酶是蛋白是蛋白质质,少数是少数是RNA,RNA,所以所以酶酶的基本的基本组组成成单单位位是氨基酸或核糖核苷酸。是氨基酸或核糖核苷酸。6.(20116.(2011海南高考海南高考T14A)T14A)酶酶提供了
7、反提供了反应过应过程所必需的活化能。程所必需的活化能。()()分析:分析:酶酶不提供能量不提供能量,而是降低了反而是降低了反应过应过程所必需的活化能。程所必需的活化能。7.(20107.(2010天津高考天津高考T4A)T4A)主主动动运运输过输过程中程中,需要需要载载体蛋白体蛋白协协助助和和ATPATP提供能量。提供能量。()()分析:分析:需要需要载载体蛋白的体蛋白的协协助助,同同时还时还需要消耗需要消耗细细胞内化学反胞内化学反应应所所释释放的能量的物放的能量的物质质跨膜运跨膜运输输方式是主方式是主动动运运输输。8.(20108.(2010安徽高考安徽高考T1D)T1D)核膜上的核孔可以核
8、膜上的核孔可以让让蛋白蛋白质质和和RNARNA自由自由进进出。出。()()分析:分析:核孔具有核孔具有选择选择透透过过性性,核膜上的核孔有核膜上的核孔有选择选择地地让让蛋白蛋白质质和和RNARNA进进出出,而不是而不是“自由自由”进进出。出。热热点考向点考向 1 1 渗透作用和渗透作用和细细胞的吸水和失水胞的吸水和失水【典例【典例1 1】(2013(2013江江苏苏高考高考)下下图为图为研究渗透作用的研究渗透作用的实验实验装置,装置,请请回答下列回答下列问题问题:(1)(1)漏斗内溶液漏斗内溶液(S(S1 1)和漏斗外溶液和漏斗外溶液(S(S2 2)为为两种不同两种不同浓浓度的蔗糖溶度的蔗糖溶
9、液,漏斗内外起始液面一致。渗透平衡液,漏斗内外起始液面一致。渗透平衡时时的液面差的液面差为为hh,此,此时时S S1 1和和S S2 2浓浓度大小关系度大小关系为为_。(2)(2)图图中半透膜模中半透膜模拟拟的是成熟植物的是成熟植物细细胞中的胞中的_,两者在物两者在物质质透透过过功能上的差异是功能上的差异是_。(3)(3)为进为进一步探究两种膜的特性,某一步探究两种膜的特性,某兴兴趣小趣小组组做了以下做了以下实验实验。实验实验材料:紫色洋葱。材料:紫色洋葱。实验实验器具:如器具:如图图所示的渗透装置所示的渗透装置(不含溶液不含溶液),光学,光学显显微微镜镜,载载玻片,盖玻片,玻片,盖玻片,镊镊
10、子,刀片,吸水子,刀片,吸水纸纸,擦,擦镜纸镜纸,滴管,滴管,记记号笔号笔等。等。实验试剂实验试剂:蒸:蒸馏馏水,水,0.3 g/mL0.3 g/mL的蔗糖溶液和与其等渗的的蔗糖溶液和与其等渗的KNOKNO3溶溶液。液。部分部分实验实验步步骤骤和和结结果如下:果如下:选选两套渗透装置,两套渗透装置,标标上代号上代号X X和和Y Y。在两个。在两个烧烧杯里均加入一定杯里均加入一定量的蒸量的蒸馏馏水,分水,分别别在装置在装置X X和和Y Y的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和KNOKNO3溶液,均溶液,均调节调节漏斗内外液面高度一致。渗透平衡漏斗内外液面高度一致。渗透平衡时时出
11、出现现液液面差的装置有面差的装置有_(_(填代号填代号)。选选两片两片洁净洁净的的载载玻片,玻片,_,在,在载载玻片中央分玻片中央分别别滴加滴加_,制作洋葱,制作洋葱鳞鳞片叶外表皮片叶外表皮细细胞胞临时临时装片装片并分并分别观别观察装片中察装片中细细胞的初始状胞的初始状态态。观观察察临时临时装片中浸装片中浸润润在所提供的蔗糖溶液和在所提供的蔗糖溶液和KNOKNO3溶液中的洋溶液中的洋葱葱鳞鳞片叶外表皮片叶外表皮细细胞胞发发生的生的变变化,两者都能出化,两者都能出现现的的现现象是象是_。(4)(4)上述上述实验实验中最能体中最能体现现两种膜功能差异的两种膜功能差异的实验现实验现象是象是_。【解【
12、解题题探究】探究】(1)(1)解决此解决此类问题类问题需掌握两点知需掌握两点知识识:半透膜半透膜对对物物质质的透的透过过性:其中性:其中分子可以透分子可以透过过半透膜半透膜,_分子不能透分子不能透过过。KNOKNO3 3溶液的特性:溶液的特性:KNOKNO3 3电电离出离出K K+和和NONO3 3-,能被能被细细胞胞吸收吸收透透过过原生原生质层质层,使使细细胞液胞液浓浓度增大。度增大。提示:提示:小大小大主主动动(2)(2)依据依据图获图获得信息:得信息:hh不能不能继续继续增大的原因是增大的原因是。提示:提示:S S1的渗透的渗透压压-h-h的的压压强强=S=S2的渗透的渗透压压【解析】【
13、解析】本本题题考考查查渗透作用和渗透作用和质质壁分离与复原。壁分离与复原。(1)(1)起始起始浓浓度度应该应该是是S S1SS2,渗透平衡渗透平衡时时,压压力平衡:力平衡:S S1的渗透的渗透压压-h-h的的压压强强=S=S2的渗透的渗透压压,因此最因此最终浓终浓度大小关系度大小关系还还是是S S1SS2。(2)(2)成熟的植物成熟的植物细细胞原生胞原生质层质层相当于半透膜。相当于半透膜。图图中半透膜是物中半透膜是物理性膜理性膜,没有没有选择选择透透过过性性,原生原生质层质层具有具有选择选择透透过过性。性。(3)(3)蔗糖分子不能透蔗糖分子不能透过过半透膜半透膜,会存在液面差会存在液面差;KN
14、O;KNO3 3溶液中的溶液中的K K+、NONO3 3-能能够够透透过过半透膜半透膜,不存在液面差。不存在液面差。对对照照实验实验需要需要标标号号,制作植物制作植物细细胞胞临时临时装片需要滴加蒸装片需要滴加蒸馏馏水水以保持以保持细细胞活性。胞活性。由于外界溶液由于外界溶液浓浓度度较较大大,植物植物细细胞失水胞失水,都都发发生生质质壁分离壁分离现现象。象。(4)(4)细细胞胞发发生生质质壁分离后壁分离后,蔗糖分子不能透蔗糖分子不能透过过原生原生质层质层,而而KNOKNO3 3溶溶液中的液中的K K+、NONO3 3-能能够够透透过过原生原生质层质层,则则放在蔗糖溶液中的放在蔗糖溶液中的细细胞保
15、胞保持持质质壁分离状壁分离状态态,放在放在KNOKNO3 3溶液中的溶液中的细细胞胞发发生生质质壁分离后会自壁分离后会自动动复原。复原。答案:答案:(1)S(1)S1SS2(2)(2)原生原生质层质层原生原生质层质层能主能主动转动转运有关物运有关物质质而半透膜不能而半透膜不能(3)X(3)X标标号蒸号蒸馏馏水水质质壁分离壁分离(4)KNO(4)KNO3溶液中的溶液中的细细胞胞质质壁分离后会自壁分离后会自动动复原复原【总结总结提升】提升】渗透装置成立的条件渗透装置成立的条件如如图图是演示渗透是演示渗透现现象的象的实验实验装置。装置。该该装置要完成最后的渗透装置要完成最后的渗透过过程程,使得使得漏
16、斗中的液面上升漏斗中的液面上升,必必须须要符合两个要符合两个条件:条件:(1)(1)漏斗内外溶液要有漏斗内外溶液要有浓浓度差度差,漏斗内的液体漏斗内的液体(图图中中2)2)浓浓度要高度要高于漏斗外的液体于漏斗外的液体(图图中中1)1)浓浓度度;(2)(2)封封闭闭漏斗口的膜漏斗口的膜须须是半透膜是半透膜(图图中中3)3)。符合符合这这两个条件的渗透装置中漏斗内的液面才会上升。两个条件的渗透装置中漏斗内的液面才会上升。另外装置高度差如果要保持另外装置高度差如果要保持,还还需要一个需要一个隐隐含条件含条件,漏斗内溶液漏斗内溶液的溶的溶质质分子要分子要较较大大,不能透不能透过过半透膜。半透膜。【变变
17、式式训练训练】(2013(2013漳州模漳州模拟拟)如如图为图为渗透作用装置渗透作用装置图图。图图中中A A、B B、a a、b b均均为为蔗糖溶液蔗糖溶液,浓浓度关系度关系为为:a=bABa=bAB。蔗糖分子不。蔗糖分子不能通能通过过半透膜半透膜,水分子可以自由通水分子可以自由通过过。达到平衡后。达到平衡后,甲、乙装置甲、乙装置管内液面上升的高度分管内液面上升的高度分别为别为h ha a、h hb b,浓浓度分度分别为别为aa、b,b,则则()A.hA.ha ahhb b,ab,abB.hB.ha ahhb b,a=b,a=bC.hC.ha ahb,ab D.h D.ha ahhb b,ab
18、,ab【解析】【解析】选选C C。由于蔗糖溶液。由于蔗糖溶液浓浓度度a=bAB,a=bAB,甲装置的甲装置的浓浓度差小度差小于乙装置的于乙装置的,因此甲装置吸水小于乙装置因此甲装置吸水小于乙装置,则则h ha ahb,ab。热热点考向点考向 2 2 物物质质的运的运输输方式方式【典例【典例2 2】(2013(2013新新课标课标全国卷全国卷)关于植物关于植物细细胞通胞通过过主主动动运运输输方式吸收所需方式吸收所需矿质矿质元素离子的叙述,正确的是元素离子的叙述,正确的是()()A.A.吸收不同吸收不同矿质矿质元素离子的速率都相同元素离子的速率都相同B.B.低温不影响低温不影响矿质矿质元素离子的吸
19、收速率元素离子的吸收速率C.C.主主动动运运输矿质输矿质元素离子的元素离子的过过程只程只发发生在活生在活细细胞中胞中D.D.叶肉叶肉细细胞不能以主胞不能以主动动运运输输的方式吸收的方式吸收矿质矿质元素离子元素离子【解【解题题探究】探究】影响主影响主动动运运输输的因素:的因素:(1)(1)内部因素:生物膜上内部因素:生物膜上_。提示:提示:载载体蛋白的种体蛋白的种类类和数量和数量(2)(2)外部因素:由于主外部因素:由于主动动运运输输消耗消耗细细胞呼吸胞呼吸释释放的能量,因此放的能量,因此凡是影响凡是影响_的因素都影响主的因素都影响主动动运运输输,如,如图为环图为环境因素境因素影响主影响主动动运
20、运输输方式吸收离子的示意方式吸收离子的示意图图:分析三分析三图图如下:如下:分析分析图图甲可知:甲可知:A A点点时时,为为离子吸收提供离子吸收提供能量能量,AB,AB段表示在一定范段表示在一定范围围内内,随氧气增多随氧气增多,_,_加加强强,主主动动运运输输方式吸收离子速率加快方式吸收离子速率加快,BC,BC段限制离子吸收速率段限制离子吸收速率的因素主要是的因素主要是。分析分析图图乙可知:乙可知:主要通主要通过过影响影响,从从而影响离子的吸收速率。而影响离子的吸收速率。分析分析图图丙可知:丙可知:ABAB段段,未未饱饱和和,随离子随离子浓浓度增大度增大,离子吸收速率加快离子吸收速率加快;BC
21、;BC段段,限制因素主要是限制因素主要是;CDCD段段,离子离子浓浓度度过过高高,根根细细胞胞,影响了根影响了根细细胞的胞的正常代正常代谢谢活活动动,离子吸收速率下降。离子吸收速率下降。提示:提示:细细胞呼吸胞呼吸无氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸有氧呼吸载载体蛋白数量体蛋白数量温度或温度或pHpH与与细细胞呼吸有关的胞呼吸有关的酶酶的活性的活性载载体蛋白体蛋白载载体蛋白的数量渗透失水体蛋白的数量渗透失水【解析】【解析】选选C C。本。本题题以植物以植物细细胞吸收胞吸收矿质矿质元素离子元素离子为为命命题线题线索索,综综合考合考查查主主动动运运输输的条件和影响因素。主的条件和影响因素。主动动运运输输既需要
22、既需要载载体蛋体蛋白的白的协协助助,又需要消耗能量。由于又需要消耗能量。由于细细胞膜上胞膜上载载体蛋白的种体蛋白的种类类和和数量不同数量不同,因而植物因而植物细细胞吸收不同胞吸收不同矿质矿质元素离子的速率不同元素离子的速率不同,A,A错误错误;低温通低温通过过影响影响酶酶的活性的活性进进而影响而影响细细胞呼吸胞呼吸,使使细细胞呼吸速胞呼吸速率降低率降低,产产生的能量减少生的能量减少,导导致致细细胞胞对矿质对矿质元素离子的吸收速率元素离子的吸收速率降低降低,B,B错误错误;矿质矿质元素离子元素离子进进出出细细胞的方式胞的方式为为主主动动运运输输,该过该过程程只只发发生在活生在活细细胞中胞中,C,
23、C正确正确;在根外施肥或叶面施肥在根外施肥或叶面施肥时时,叶肉叶肉细细胞胞能通能通过过主主动动运运输输方式吸收方式吸收矿质矿质元素离子元素离子,起到快速吸收起到快速吸收矿质矿质元元素离子的作用素离子的作用,D,D错误错误。【总结总结提升】提升】物物质质运运输输方式比方式比较较比比较较项项目目离子和小分子物离子和小分子物质质大分子和大分子和颗颗粒粒性物性物质质自由自由扩扩散散协协助助扩扩散散主主动动运运输输胞吞胞吞胞吐胞吐运运输输方向方向高高浓浓度度低低浓浓度度高高浓浓度度低低浓浓度度低低浓浓度度高高浓浓度度细细胞外胞外细细胞内胞内细细胞内胞内细细胞外胞外比比较较项项目目离子和小分子物离子和小分
24、子物质质大分子和大分子和颗颗粒粒性物性物质质自由自由扩扩散散协协助助扩扩散散主主动动运运输输胞吞胞吞胞吐胞吐运运输输动动力力浓浓度差度差浓浓度差度差能量能量(ATP)(ATP)能量能量(ATP)(ATP)能量能量(ATP)(ATP)载载体体蛋白蛋白不需要不需要需要需要需要需要不需要不需要不需要不需要比比较较项项目目离子和小分子物离子和小分子物质质大分子和大分子和颗颗粒粒性物性物质质自由自由扩扩散散协协助助扩扩散散主主动动运运输输胞吞胞吞胞吐胞吐物物质质进进出出细细胞胞的的实实例例水、水、COCO2 2、甘油、脂甘油、脂肪酸、乙肪酸、乙醇、苯等醇、苯等红细红细胞胞吸收葡吸收葡萄糖等萄糖等K K+
25、、NaNa+等等离子、小离子、小肠肠吸收氨吸收氨基酸、葡基酸、葡萄糖等萄糖等白胞吞噬白胞吞噬病菌、病菌、变变形虫吞形虫吞食食物食食物颗颗粒等粒等各种分泌蛋各种分泌蛋白白,如抗体、如抗体、消化消化酶酶、蛋、蛋白白质类质类激素激素等等【变变式式训练训练】如如图图甲表示某生物膜甲表示某生物膜结结构构,a,a、b b、c c、d d表示物表示物质质跨膜运跨膜运输输方式方式,图图乙和乙和图图丙表示物丙表示物质质运运输输曲曲线线。若某物。若某物质质跨膜跨膜运运输过输过程中程中,细细胞内外胞内外该该物物质浓质浓度度变变化符合化符合图图丙丙,则该则该物物质质跨膜跨膜运运输输方式分方式分别对应图别对应图甲和甲和
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