高考生物二轮复习专题2细胞的代谢第3讲atp、酶与物质运输学案

这是一份高考生物二轮复习专题2细胞的代谢第3讲atp、酶与物质运输学案，共17页。
[考纲要求] 1.细胞内的吸能反应和放能反应(a)。2.ATP的化学组成和特点(a)。3.ATP在能量代谢中的作用(b)。4.扩散和渗透的过程(b)。5.动、植物细胞吸水和失水的过程及原因(b)。6.被动转运和主动转运(b)。7.胞吞和胞吐(a)。8.酶的发现过程(a)。9.酶的本质、特性及其在细胞代谢中的作用(b)。10.影响酶作用的因素(c)。
1．从ATP结构简式理解其组成
上图所示序号分别表示为：①C、H、O、N、P；②腺苷；③核糖；④腺嘌呤；⑤核糖；⑥磷酸基团；⑦高能磷酸键；⑧腺苷；⑨ADP(腺苷二磷酸)。
提醒 (1)ATP≠能量。ATP是一种高能磷酸化合物，是一种储能物质，不能将两者等同起来。
(2)生命活动需要消耗大量能量，但细胞中ATP含量很少。其能量供应依赖于ATP与ADP间快速转化。
(3)ATP合成时可产生水，ATP水解时需耗水。
2．牢记与ATP产生和消耗有关的细胞结构及生理过程
3.熟记酶的相关知识
提醒 有关酶的6个误区
(1)误认为“酶的本质是蛋白质”，实际上绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，进而引申为合成的原料是氨基酸或核糖核苷酸，合成的场所是核糖体或细胞核。
(2)误认为“具有分泌功能的细胞才能产生酶”，实际上，凡是活细胞(哺乳动物成熟的红细胞除外)都能产生酶。
(3)误认为“酶具有调节、催化等多种功能”，实际上酶是生物催化剂，只起催化作用。
(4)误认为“酶只在细胞内起催化作用”，实际上酶既可在细胞内，也可在细胞外发挥作用。
(5)误认为“低温引起酶变性失活”，实际上低温影响酶的活性，不破坏酶的结构，且低温处理后再回到最适温度条件下，仍具有高效催化性。
(6)误认为“过氧化氢酶和加热促使过氧化氢分解的原理相同”，实际上过氧化氢酶是降低了过氧化氢分解反应的活化能，而加热是使过氧化氢分子获得能量，从常态转变为容易分解的活跃态。
4．理清酶的特性及影响因素的3类曲线
(1)酶的特性的曲线
①图1中加酶的曲线和加无机催化剂的曲线比较表明：酶具有高效性。
②图2中两曲线比较表明：酶具有专一性。
(2)各因素对酶促反应速率的影响曲线
①分析图3和图4可知，温度或pH通过影响酶的活性来影响酶促反应速率。
②分析图5可知，OP段的限制因素是底物浓度，P点以后的限制因素则是酶浓度。
提醒 (1)若底物选择淀粉和蔗糖，酶溶液为淀粉酶，验证酶的专一性，检测底物是否被分解的试剂宜选用本尼迪特试剂，不能选用碘—碘化钾溶液，因为碘—碘化钾溶液无法检测蔗糖是否被水解。
(2)若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度，检测试剂宜选用碘—碘化钾溶液，不应该选用本尼迪特试剂，因为本尼迪特试剂需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。另外在酶溶液和反应物混合前，需要把两者先分别放在各自所需的温度下保温一段时间。
(3)在探究酶的最适温度的实验中不宜选择过氧化氢酶催化H2O2分解，因为底物H2O2在加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果。
(4)在酶的最适pH探究实验中，操作时必须先将酶和底物分别置于不同pH条件下，然后再将同一pH条件下处理的底物和酶液混合，而不能把酶加入反应物中后，再加入盐酸溶液或氢氧化钠溶液。
(5)探究酶的高效性时，对照组应为无机催化剂；探究酶的催化作用时，对照组应为不加催化剂；探究酶的专一性时，既可用同一种酶作用于不同底物，也可用不同酶作用于同一底物。
5．利用实例直接判断物质出入细胞的方式
6.“四看法”判断物质出入细胞的方式
7．根据曲线图判断物质出入细胞的方式
提醒 有关物质出入细胞的6点提醒
(1)各种离子和脂溶性差的小分子物质如葡萄糖、氨基酸等，在通过细胞膜时需要载体蛋白协助。这些物质进出细胞时，如果顺浓度梯度转运则为易化扩散，如果逆浓度梯度转运则为主动转运。例如，K＋由组织液进入神经细胞以主动转运的方式进行。
(2)跨膜转运是由物质直接穿过细胞膜完成的，动力来自物质浓度差或ATP供能，其不但说明细胞膜具有控制物质出入细胞的功能，也体现了细胞膜具有选择透性。
(3)载体蛋白转运物质过程中形状会发生改变，但不一定都会消耗能量，如易化扩散中载体蛋白形状的变化。
(4)胞吞和胞吐是借助膜的融合完成的，其动力来自ATP供能，体现了细胞膜具有一定的流动性。
(5)理解原理，掌握影响因素：O2浓度是通过影响细胞需氧呼吸速率来影响物质转运中的能量供应，但O2浓度为零时，厌氧呼吸也能为其提供能量；温度可影响膜的流动性和有关酶的活性来影响物质的转运速率。
(6)物质进出细胞核并非都通过核孔复合体：核孔复合体是RNA和蛋白质等大分子物质进出细胞核的通道；小分子物质进出细胞核是通过跨膜转运实现的，都具有选择性。
1．关于ATP及其能量利用的正误判断
(1)糖的氧化反应是放能反应( √ )
(2)光合作用的碳反应是吸能反应( √ )
(3)蛋白质在消化道内分解为多肽和氨基酸的过程是放能反应( × )
提示 蛋白质在消化道内分解为多肽和氨基酸，是在蛋白酶、肽酶的作用下进行的，该过程既不吸能也不放能。
(4)氨基酸合成蛋白质的过程是放能反应( × )
(5)黑暗条件下叶绿体可以产生ATP( × )
(6)ATP是吸能反应和放能反应的纽带( √ )
(7)细胞质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体( × )
(8)人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等( × )
提示 剧烈运动时，骨骼肌细胞中部分葡萄糖会发生厌氧呼吸，其与安静时(只进行需氧呼吸)生成ATP的量不相等。
(9)ATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”不是同一种物质( √ )
(10)肌肉收缩过程中，肌肉改变形状是放能反应( × )
2．有关酶及其相关实验的正误判断
(1)酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核苷酸( × )
提示 酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸(不是脱氧核苷酸)。
(2)同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中( √ )
(3)酶既可以作为催化剂，又可以作为另一个反应的底物( √ )
(4)低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构( × )
提示 低温影响酶的活性，不破坏酶的空间结构，但高温能破坏酶的空间结构使酶失活。
(5)探究温度对酶活性的影响实验时，将酶与底物溶液在室温下混合后于不同温度下保温( × )
提示 酶与底物溶液应分别保温达到相应温度后再混合。
(6)RNA聚合酶能够识别RNA上的启动部位( × )
(7)淀粉和淀粉酶能用来探究温度、酸碱度对酶活性的影响( × )
提示 淀粉在酸性环境下易被水解。
3．有关物质出入细胞方式的正误判断
(1)在渗透作用中，当半透膜两侧溶液浓度相等时，水分子不再通过半透膜( × )
(2)成熟植物细胞在高渗溶液中发生质壁分离是因为细胞壁具有选择透性( × )
提示 原生质层具有选择透性，细胞壁具有全透性。
(3)质壁分离过程中，水分子外流导致细胞内渗透压升高( √ )
(4)物质转运过程中载体蛋白都会发生形状变化且需要消耗能量( × )
提示 易化扩散需要载体蛋白，但不消耗能量。
(5)低温不影响矿质元素离子的吸收速率( × )
提示 低温影响呼吸酶的活性，影响主动转运。
(6)雌激素需通过胞吐的方式从卵巢中分泌出来( × )
提示 雌激素属于脂质，从卵巢的分泌细胞内分泌出来一般是通过扩散的方式。
(7)同一种物质进出同一细胞时，转运方式可能不同( √ )
提示 例如，Na＋运出神经细胞的转运方式是主动转运，运进神经细胞的转运方式是易化扩散。
(8)如图所示，物质P和Q跨膜出细胞，则物质P和Q出细胞未必都消耗能量( √ )
(9)在膜电位由内负外正转变为内正外负的过程中有Na＋流入细胞，膜电位恢复过程中有Na＋排出细胞，其方式分别为被动转运和主动转运( √ )
(10)甘蔗吸收POeq \\al(3－,4)的量和水稻吸收POeq \\al(3－,4)的量有差异与植物细胞呼吸强度变化有关( × )
提示 不同植物吸收离子的量不同是由植物本身生长需要决定的，与载体蛋白数量多少有关，与呼吸强弱无关。
考向一 考查ATP的结构和功能
1．(2018·温州选考模拟)下列能使ADP含量增加的生理过程有( )
①蛋白质合成 ②硝酸根离子进入根毛细胞 ③质壁分离 ④糖酵解 ⑤柠檬酸循环 ⑥叶绿体中水的分解 ⑦叶绿体中RuBP固定CO2
A．一项B．两项
C．三项D．四项
答案 B
解析 蛋白质在核糖体中由氨基酸脱水缩合形成，需要tRNA转运氨基酸，需要消耗能量，分解ATP，ADP含量增加，①正确；硝酸根离子进入根毛细胞的方式为主动转运，需要消耗ATP，ADP含量增加，②正确；质壁分离和复原是水分子的跨膜转运过程，属于渗透，不消耗能量，ADP含量不变，③错误；糖酵解过程是细胞呼吸第一阶段，是葡萄糖分解成丙酮酸和NADH，释放少量能量，产生ATP，ADP含量减少，④错误；柠檬酸循环是需氧呼吸第二阶段，是丙酮酸被分解，释放少量能量，产生ATP，ADP含量减少，⑤错误；叶绿体中的水的分解表示正在进行光反应，形成ATP，所以ADP的含量减少，⑥错误；叶绿体中RuBP固定CO2不消耗ATP，ADP含量不变，⑦错误。
2．下列有关ATP的叙述，错误的是( )
A．神经细胞去极化时，Na＋内流使ADP的含量下降
B．ATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”不是同一物质
C．质壁分离及质壁分离复原过程都不消耗ATP
D．ATP是细胞吸能反应的直接供能物质
答案 A
解析 神经细胞去极化时Na＋内流属于易化扩散，不消耗能量，故ADP的含量不变，A项错误；ATP中的“A”指腺苷，DNA、RNA中的碱基“A”指腺嘌呤，它们不是同一物质，B项正确；质壁分离及质壁分离复原过程主要是由于水的渗透作用，该过程属于扩散，不消耗ATP，C项正确；ATP作为直接能源物质，是细胞吸能反应的直接供能物质，D项正确。
易混易错 理清“A”的4种含义
(1)ATP：
A表示腺苷。
(2)核苷酸：
A表示腺嘌呤。
(3)DNA：
A表示腺嘌呤脱氧核糖核苷酸。
(4)RNA：
A表示腺嘌呤核糖核苷酸。
考向二 考查酶及曲线分析
3．某班研究“温度对酶的活性影响”实验时，两个小组的同学选择了不同的实验材料开展探究，第一组选择淀粉酶水解淀粉进行实验，结果如图甲、乙所示，第二组利用肝脏研磨液与Fe3＋催化过氧化氢开展实验，其结果如图丙所示。下列相关分析不合理的是( )
A．两组同学都采用数学建模表示研究结果
B．酶的催化效率不一定比无机催化剂高
C．两组实验数据都反映了酶在最适温度时产物积累量或生成量最多
D．两组实验都反映了温度过高或过低都不利于酶的催化作用
答案 C
解析 两组同学都采用数学建模表示研究结果，A正确；由图丙中实验结果的曲线可知，在50 ℃时酶的催化效率低于无机催化剂的，B正确；最适温度时酶的催化效率最高，但此时产物积累量不是最多的，反应进行仍可产生产物，C错误；温度过高或过低都不利于酶的催化作用，D正确。
4．过氧化氢酶能催化H2O2的分解，产生的氧气能使无色焦性没食子酸氧化生成橙红色沉淀。为探究白菜梗中是否存在过氧化氢酶，设计实验如下表。下列相关叙述错误的是( )
注：“＋”的多少表示颜色的深浅。
A．1号管为对照组，其余都为实验组
B．1、2号管实验结果说明酶具有催化作用
C．1、2、3号管实验结果说明白菜梗中存在过氧化氢酶
D．4号管颜色较浅与高温破坏酶的结构有关
答案 A
解析 该实验的目的是探究白菜梗中是否存在过氧化氢酶，自变量是白菜梗提取液的有无，则1号管和2号管是对照组，3号管和4号管是实验组，A项错误；1号管无过氧化氢酶、2号管有过氧化氢酶，即二者的自变量是过氧化氢酶的有无，其实验结果是2号管中生成的橙红色沉淀的颜色明显比1号管中的深，说明酶具有催化作用，B项正确；3号管含有白菜梗提取液，其实验结果是3号管与2号管中生成的橙红色沉淀的颜色相同，且明显比1号管的深，说明白菜梗中存在过氧化氢酶，C项正确；3号管与4号管的自变量是白菜梗提取液是否经过高温处理，其实验结果是经过高温处理的组(4号管)颜色较浅，这说明4号管颜色较浅与高温破坏酶的结构有关，D项正确。
方法技巧 酶的专一性及温和性实验探究中的“变量分析”
考向三 考查物质出入细胞的方式
5．(2019·浙江4月选考)哺乳动物细胞在0.9%NaCl溶液中仍能保持其正常形态。将兔红细胞置于不同浓度NaCl溶液中，一段时间后制作临时装片，用显微镜观察并比较其形态变化。下列叙述正确的是( )
A．在高于0.9%NaCl溶液中，红细胞因渗透作用失水皱缩并发生质壁分离
B．在0.9%NaCl溶液中，红细胞形态未变是由于此时没有水分子进出细胞
C．在低于0.9%NaCl溶液中，红细胞因渗透作用吸水膨胀甚至有的破裂
D．渗透作用是指水分子从溶液浓度较高处向溶液浓度较低处进行的扩散
答案 C
6．如图为植物光合作用同化物蔗糖在不同细胞运输、转化过程的示意图，下列相关叙述正确的是( )
A．图中所示细胞都含有细胞核
B．图中两种单糖转运载体相同
C．由图可判断单糖进入薄壁细胞的方式为主动转运
D．在图示过程中蔗糖水解酶和单糖转运载体都发生了可逆性形变
答案 D
解析 植物筛管细胞没有细胞核，A项错误；蔗糖水解为两种单糖，转运载体具有特异性，因此两种单糖转运载体不同，B项错误；由题图可知，单糖进入薄壁细胞的方式为易化扩散，C项错误；载体蛋白在转运物质过程中以及酶在催化反应过程中，都会发生可逆性形变，D项正确。
1．某神经细胞膜内、外两侧的Na＋、K＋分布如图所示，A－表示带负电荷的生物大分子，据此推测Na＋、K＋转运进入细胞内的方式依次是( )
A．被动转运、被动转运B．主动转运、被动转运
C．被动转运、主动转运D．主动转运、主动转运
答案 C
2．如图为ATP的结构和ATP与ADP相互转化的关系式。下列说法不正确的是( )
A．图1中的A代表的是腺嘌呤，b、c为高能磷酸键
B．图2中反应向右进行时，图1中的c键断裂并释放能量
C．吸能反应与ATP合成相联系，放能反应与ATP水解相联系
D．酶1、酶2是不一样的酶，但它们的合成场所都是核糖体
答案 C
解析 吸能反应与ATP水解相联系，放能反应与ATP合成相联系。
3．(2019·浙江嘉兴9月联考)载体蛋白在物质跨膜运输过程中具有重要作用，下列叙述正确的是( )
A．载体蛋白转运物质过程中一定会发生可逆形变
B．载体蛋白只能将物质由高浓度侧转运至低浓度侧
C．载体蛋白不需与被转运的分子或离子结合
D．各种物质的被动转运或主动转运均需要载体蛋白协助
答案 A
解析 载体蛋白转运物质过程中一定会发生可逆的形变，A正确；主动转运中，载体蛋白将物质从低浓度侧往高浓度侧转运，B错误；载体蛋白需要与被转运物质结合，C错误；一些小分子物质如甘油通过扩散方式进出细胞，不需要载体蛋白的协助，D错误。
4．(2019·浙江4月选考)为研究酶的特性，进行了实验，基本过程如下表所示：
据此分析，下列叙述错误的是( )
A．实验的可变因素是催化剂的种类
B．可用产生气泡的速率作检测指标
C．该实验能说明酶的作用具有高效性
D．不能用鸡肝匀浆代替马铃薯匀浆进行实验
答案 D
5.如图为细胞中ATP与ADP相互转化示意图，下列有关叙述错误的是( )
A．在一个活细胞中，时刻进行着过程①和②
B．过程①和②也可以发生在同一个细胞器内
C．过程①中需要的能量不是过程②释放的
D．维持人体体温的热能主要来自过程②中的能量
答案 D
解析 ATP为直接能源物质，在一个活细胞中，时刻进行着ATP与ADP的转化过程，A正确；ATP的合成与水解也可以发生在同一个细胞器内，如叶绿体，B正确；过程①为ATP的合成过程，需要的能量来自有机物中的能量或光能，C正确；维持人体体温的热能主要来自细胞呼吸释放的能量，D错误。
6．将胚胎干细胞置于下列浓度的M溶液中，测定不同情况下吸收M的速率，结果如下表所示：
对表中现象最合理的解释是( )
A．细胞吸收M与细胞呼吸有关
B．细胞吸收M的方式为扩散
C．细胞吸收M的方式为主动转运
D．细胞吸收M需载体蛋白的参与
答案 D
解析 由表中信息可知，细胞吸收M与是否通入空气无关，因此排除主动转运，A、C错误；随着物质M浓度的增加，吸收速率未进一步增加，推测是载体蛋白的数量限制了吸收速率，综合分析，细胞吸收M的方式为易化扩散，B错误、D正确。
7．(2019·浙江宁波十校9月联考)据图判断，下列叙述错误的是( )
A．细胞内催化甲生成ATP过程所需酶与酶1空间结构不同
B．乙中不含高能磷酸键，是RNA基本组成单位之一
C．ATP为生命活动供能需经过图示的整个过程
D．丙物质为腺苷，丁可用于某些脂质的合成
答案 C
解析 细胞内甲生成ATP过程需ATP合成酶的催化，与酶1(ATP水解酶)空间结构不同，A项正确；乙为AMP，即腺嘌呤核糖核苷酸，不含高能磷酸键，是RNA的基本组成单位之一，B项正确；ATP为生命活动供能的过程即ATP的水解过程，一般只需经过图示ATP→甲的过程，C项错误；丙物质为腺苷，丁为磷酸，丁可用于磷脂的合成，D项正确。
8．(2019·浙江绍兴9月联考)下图表示酶的作用原理及化合物I对酶促反应的影响(E、S、P分别代表酶、底物和产物)。下列叙述错误的是( )
A．ES形成使反应更容易发生
B．化合物I对该酶促反应具有抑制作用
C．化合物I的抑制作用不可逆
D．化合物I可能与底物的结构类似
答案 C
解析 由图可知，ES形成使反应更容易发生，A正确；化合物I对该酶促反应具有抑制作用，B正确；化合物I的抑制作用可逆，C错误；化合物I可能与底物结构类似，才得以与酶结合，D正确。
9．(2019·浙江七彩阳光联考)如图表示温度对酶活性的影响情况。下列叙述正确的是( )
A．酶活性就是酶促反应速率，即单位时间底物消耗量或产物生成量
B．酶促反应都有一个最适温度，离最适温度越远，酶变性的速率也越快
C．图中曲线是温度对化学反应速率的影响和对酶变性的影响综合在一起形成的
D．不同的酶在各自的最适温度下，酶活性相同
答案 C
解析 酶活性不等同于酶促反应速率，A项错误；酶促反应都有一个最适温度，偏离最适温度酶活性都会降低，高于最适温度越多，酶变性的速率也越快，低温抑制酶活性，B项错误；图中曲线是温度对化学反应速率的影响和对酶变性的影响综合在一起形成的，C项正确；不同的酶在各自的最适温度下，酶活性也往往有差异，D项错误。
10．(2019·浙江金、丽、衢十二校9月联考)下列属于放能反应的是( )
A．三碳酸分子还原生成三碳糖B．乳酸在肝脏中转变为葡萄糖
C．肌肉的收缩D．水分子间氢键的形成
答案 D
解析 三碳酸分子还原生成三碳糖需要消耗能量，属于吸能反应，A错误；乳酸在肝脏中转变为葡萄糖，属于吸能反应，B错误；肌肉的收缩需要消耗能量，属于吸能反应，C错误；水分子间氢键的形成，释放能量，属于放能反应，D正确。
11．(2019·浙江温州联考)不同的变量设置可用于验证酶的不同特性，相关实验记录如表所示。下列不同特性验证实验对应的组合选择或变量设置中，错误的是( )
注：“＋”为添加，“－”为不添加。
A．酶的催化性：1、2号对照
B．酶的专一性：1、2、3号对照
C．酶的高效性：4、5、6号对照
D．温度影响酶活性：5号逐渐变温前后对照
答案 D
12．下列有关物质跨膜转运的叙述，正确的是( )
A．巨噬细胞摄入病原体的过程属于易化扩散
B．固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动转运
C．神经细胞受到刺激时产生的Na＋内流属于被动转运
D．护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动转运
答案 C
解析 巨噬细胞摄入病原体的过程属于胞吞，A项错误；固醇类激素如性激素以扩散的方式进入靶细胞，B项错误；静息状态时，神经细胞膜外的Na＋浓度高于膜内，受到刺激时产生的Na＋内流是由通道蛋白协助的被动转运，C项正确；护肤品中的甘油属于小分子脂溶性物质，以扩散的方式进入皮肤细胞，D项错误。
13．(2019·浙江嘉兴联考)将紫色洋葱外表皮细胞置于一定浓度的蔗糖溶液中，实验开始后的4个时间点a、b、c、d测得细胞液相对浓度(P值)如图所示，实验期间细胞均存活。下列叙述正确的是( )
A．a→b时间内，液泡体积逐渐增大
B．c→d时间内，P值不再增大主要受细胞壁的限制
C．b→c时间内，光学显微镜下可看到水分子运出细胞
D．c→d时间内，细胞内外浓度可能达到动态平衡
答案 D
解析 由图可知，a→b时间内，测得细胞液相对浓度(P值)逐渐增大，则此过程中细胞渗透失水，液泡体积逐渐变小，A项错误；c→d时间内，P值不再增大可能是细胞内外浓度达到平衡，B项错误、D项正确；整个过程中水分子的进出通过光学显微镜是看不到的，C项错误。
14．如图表示物质进出细胞的不同过程，下列相关叙述错误的是( )
A．甲可以表示胞吞，乙可以表示胞吐
B．甲、乙两种物质转运过程都需要消耗ATP
C．这两种物质的转运过程都是从低浓度向高浓度进行的
D．甲和乙两种物质的转运过程说明生物膜具有一定的流动性
答案 C
解析 甲过程显示膜包裹物质，并形成小泡进入细胞中，是胞吞，乙过程相反，是胞吐过程，A正确；胞吞和胞吐过程消耗能量，需ATP为之提供能量，B正确；胞吞和胞吐的转运方向与浓度无关，C错误；胞吞和胞吐的结构基础是细胞膜具有一定的流动性，D正确。
15．对如图所示曲线模型分析，不正确的是( )
A．若表示酶促反应产物生成量与反应时间的关系，则AB段限制因素可能是酶浓度
B．若表示根毛细胞从土壤中吸收K＋的速率与细胞呼吸的关系，则AB段限制因素可能是载体蛋白数量
C．若表示植物光合作用强度与光强度的关系，则AB段限制因素可能是CO2浓度
D．若表示需氧呼吸产生ATP的速率与氧气浓度的关系，则AB段限制因素可能是温度
答案 A
解析 若表示酶促反应产物生成量与反应时间的关系，则AB段限制因素可能是底物已经被消耗完，A错误；根毛细胞从土壤中吸收K＋是主动转运，需要载体蛋白和能量，若表示根毛细胞从土壤中吸收K＋的速率与细胞呼吸的关系，则AB段限制因素可能是载体蛋白数量，B正确；限制光合速率的外界因素主要是光强度、CO2浓度和温度，内部因素有叶绿素的量、酶量等，若表示植物光合作用强度与光强度的关系，则AB段限制因素可能是CO2浓度，C正确；若曲线图表示需氧呼吸强度与氧气浓度的关系，则AB段限制因素可能是温度，D正确。
16．(2019·湖州模拟)研究人员从木耳菜中提取过氧化物酶(POD)，分别与四种不同酚类物质及H2O2进行催化反应，结果如下图所示。下列相关说法正确的是( )
A．图1所示的实验目的是探究不同酚类物质的浓度对POD活性的影响
B．当底物浓度为0.08mml·L－1时，POD催化酚类2的反应速率一定大于催化酚类3的
C．由图2可知，H2O2浓度过高会抑制POD的活性，降低浓度后POD活性就会恢复
D．H2O2对POD活性的影响与温度和pH对POD活性的影响相同
答案 A
解析 由图1可知，横坐标代表不同酚类物质的浓度，纵坐标代表POD的活性，随着物质浓度的变化，POD的活性发生改变，A项正确；由于POD的活性除了与底物浓度有关外，还与温度和pH有关，因此在不确定温度和pH条件是否相同且适宜的情况下，无法判断POD催化酚类2的反应速率是否大于酚类3的，B项错误；由图2可知，H2O2浓度过高，POD的活性有下降的趋势，但并不能从图中读出降低H2O2浓度后POD活性的变化，C项错误；高温、过酸、过碱均会使酶失活，由于不知H2O2浓度大于1.2%以后的情况，因而无法判断H2O2对POD活性的影响与温度和pH对POD活性的影响是否相同，D项错误。
17．主动转运消耗的能量可来自ATP或离子电化学梯度等，小肠上皮细胞跨膜转运葡萄糖的过程如图所示，判断下列说法正确的是( )
A．由图可知，葡萄糖进出小肠上皮细胞的方式是主动转运
B．图中同向转运蛋白可同时转运Na＋和葡萄糖，所以该载体蛋白不具有特异性
C．人体的体温发生变化时，不会影响Na＋进出小肠上皮细胞
D．小肠上皮细胞Na＋排出的方式和神经细胞K＋外流的方式不同
答案 D
解析 A项中，葡萄糖进入小肠上皮细胞，为低浓度至高浓度，是主动转运，但出小肠上皮细胞为易化扩散，A错误；B项中，图中同向转运蛋白可同时转运Na＋和葡萄糖，Na＋的转运为葡萄糖进入小肠上皮细胞提供能量，载体蛋白具有特异性，B错误；C项中，人体的体温发生变化时，影响细胞膜上的分子运动，影响Na＋进出细胞的速率，C错误；D项中，小肠上皮细胞Na＋排出的方式为主动转运，神经细胞K＋外流的方式为被动转运，D正确。
18．如图为部分物质出入液泡的示意图，Ca2＋通过载体Ⅱ进入液泡时不直接消耗ATP。下列叙述错误的是( )
A．H＋进入液泡属于主动转运
B．Ca2＋进入液泡不需要能量推动
C．载体Ⅰ、Ⅲ与ATP的水解有关
D．细胞液维持较高浓度有利于水向液泡内渗透
答案 B
解析 分析题图可知，液泡内的pH值低，说明氢离子浓度高，因此氢离子从浓度低的一侧运到浓度高的一侧属于主动转运，A正确；从图中可看出，液泡内的钙离子浓度高，因此Ca2＋进入液泡需要能量推动，B错误；载体Ⅰ、Ⅲ都是将物质从低浓度一侧运到高浓度一侧，都需要消耗能量，都与ATP的水解有关，C正确；细胞液维持较高浓度有利于水向液泡内渗透，D正确。
19．下列有关生物膜透性的叙述，正确的是( )
A．葡萄糖以主动转运的方式穿过线粒体的双层膜
B．甘氨酸需要载体蛋白的协助来实现跨膜转运
C．细胞外高浓度的超氧化物歧化酶可以通过扩散方式进入细胞
D．分泌蛋白从胰腺的胰泡细胞到胞外的过程不需要能量
答案 B
解析 葡萄糖必须在细胞溶胶中分解为丙酮酸后才能进入线粒体进行需氧呼吸，A错误；甘氨酸的跨膜方式是主动转运，需要载体蛋白的协助，B正确；超氧化物歧化酶是蛋白质，属于大分子物质，进入细胞的方式是胞吞，C错误；分泌蛋白为大分子物质，其分泌到细胞外的方式为胞吐，胞吐需要消耗能量，D错误。
20．下列有关酶的实验设计思路正确的是( )
A．利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性
B．利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性
C．利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响
D．利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响
答案 B
解析 淀粉酶能催化淀粉的分解，但不能催化蔗糖的分解，若利用淀粉、蔗糖、淀粉酶来验证酶的专一性，蔗糖水解与否，加碘液都不会变蓝色，A错误；新鲜的猪肝研磨液含过氧化氢酶，可催化过氧化氢的分解，氯化铁作为无机催化剂也能催化过氧化氢的分解，但过氧化氢酶具有高效性，因此可以利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁研究酶的高效性，B正确；过氧化氢在没有酶的情况下也能分解，而且温度不同，分解速率不同，因此不能利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响，C错误；胃蛋白酶的最适pH是2左右，因此不能利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响，D错误。
转化场所
常见的生理过程
质膜
消耗ATP：主动转运、胞吞、胞吐
细胞溶胶
产生ATP：细胞呼吸糖酵解阶段
叶绿体
产生ATP：光反应；消耗ATP：碳反应和自身DNA复制、转录，蛋白质合成等
线粒体
产生ATP：需氧呼吸的柠檬酸循环、电子传递链阶段；消耗ATP：自身DNA复制、转录，蛋白质合成等
核糖体
消耗ATP：蛋白质的合成
细胞核
消耗ATP：DNA复制、转录等
运输方式
实例
扩散
水(渗透)、气体(如O2、CO2等)、脂溶性物质(如甘油、脂肪酸、乙醇、性激素等)的跨膜转运
易化扩散
复极化时K＋外流、去极化时Na＋内流等
主动转运
植物的根从土壤中吸收离子等
胞吞、胞吐
化学递质的释放、巨噬细胞吞噬抗原及细胞碎片等
核孔运输
RNA和蛋白质等大分子物质进出细胞核
管号
1%焦性没食子酸/mL
2%H2O2/mL
缓冲液/mL
过氧化氢酶溶液/mL
白菜梗提取液/mL
煮沸冷却后的白菜梗提取液/mL
实验
结果
1
2
2
2
－
－
－
＋
2
2
2
－
2
－
－
＋＋＋
3
2
2
－
－
2
－
＋＋＋
4
2
2
－
－
－
2
＋
项目
实验变量分析
酶的专一性
①自变量：不同底物或不同酶液；②因变量：底物是否被分解或有无产物生成；③无关变量：试剂量、底物浓度、酶浓度、反应温度、pH等
酶的温和性
温度
①自变量：一系列温度梯度(至少三组)；②因变量：底物的分解速度或剩余量(产物的生成速度或产生量)；③无关变量：底物浓度、试剂量、酶浓度、pH等
pH
①自变量：一系列pH梯度(至少三组)；②因变量：底物的分解速度或剩余量(产物的生成速度或产生量)；③无关变量：底物浓度、试剂量、酶浓度、温度等
步骤
基本过程
试管A
试管B
1
加入2%过氧化氢溶液
3mL
3mL
2
加入马铃薯匀浆
少许
－
3
加入二氧化锰
－
少许
4
检测
物质M溶液的浓度
未通入空气组的吸收速率
通入空气组的吸收速率
30mml/L
3mml/min
3mml/min
50mml/L
3mml/min
3mml/min
试管
1
2
3
4
5
6
本尼迪特试剂
＋
＋
＋
－
－
－
1%淀粉溶液
＋
＋
＋
－
－
－
2%H2O2溶液
－
－
－
＋
＋
＋
少许MnO2
－
－
－
－
－
＋
新鲜唾液
－
＋
－
－
－
－
少许鸡肝匀浆
－
－
＋
－
＋
－
实验结果