高中生物高考第二单元 物质运输、酶与ATP（课件）

这是一份高中生物高考第二单元 物质运输、酶与ATP（课件），共39页。PPT课件主要包含了蛋白质或RNA，活化能，A－P～P～P，选择透过性，自由扩散，协助扩散或主动运输，2氧浓度，协助扩散，主动运输，酶的归纳等内容，欢迎下载使用。
1.理清动植物细胞的吸水和失水
微专题1　物质出入细胞的方式
提醒：①人工膜≠生物膜：生物膜具有“载体蛋白”，故具有选择透过性，人工膜为半透性膜，物质能否通过取决于膜上孔径的大小。②渗透平衡≠浓度相等：达到渗透平衡时，半透膜两侧水分子移动达到动态平衡，此时膜两侧溶液的浓度未必相等，如透析袋内蔗糖溶液与透析袋外的清水可达渗透平衡，但浓度不会相等。
2.影响物质跨膜运输的两大因素——物质浓度、O2浓度(1)物质浓度(在一定的浓度范围内)
提醒：温度通过影响生物膜的流动性和酶的活性，进而影响物质运输的速率。
3.物质出入细胞方式的判断
提醒：①mRNA通过核孔从细胞核到细胞质，不属于胞吐作用。②与主动运输有关的细胞器除供能的线粒体外，还有合成载体蛋白的场所——核糖体。
4.巧用两种抑制剂探究物质跨膜运输的方式
题型一　围绕物质出入细胞的方式，考查生命观念1.(2019·4月浙江选考，9)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
解析　兔红细胞没有细胞壁，不会发生质壁分离，A错误；在0.9%NaCl溶液中，红细胞形态未变是由于水分子进出达到平衡，B错误；在低于0.9%NaCl溶液中，进入红细胞的水分子多于出红细胞的水分子，红细胞会因渗透作用吸水膨胀甚至有的破裂，C正确；渗透作用是水分子通过膜的扩散，其中水分子是从其分子数相对较多处向相对较少处扩散，即从溶液浓度较低处向溶液浓度较高处进行扩散，D错误。答案　C
2.(2019·名师原创新考纲检测卷)植物细胞膜、液泡膜上含有一种H＋－ATP酶，可以转运H＋，有利于对细胞外溶质分子的吸收和维持液泡内酸性环境。如图为植物细胞对H＋运输的示意图，下列相关叙述错误的是(　　)
A.在细胞质基质、细胞液、细胞外环境中，细胞质基质的pH最大B.H＋进出植物细胞的跨膜运输方式都是主动运输C.植物细胞呼吸受到抑制，会影响细胞对细胞外某些溶质分子的吸收D.低温环境会影响细胞对细胞外某些溶质分子的吸收
解析　据题图分析，H＋运出细胞和运进液泡需要载体蛋白H＋－ATP酶的协助，同时需要ATP水解提供能量，表明H＋运出细胞和运进液泡的运输方式是主动运输，H＋运出细胞和运进液泡是逆H＋浓度梯度，所以细胞质基质中H＋浓度小于胞外H＋浓度和细胞液H＋浓度，H＋浓度越小，其pH越大，故细胞质基质的pH最大，A正确；H＋运出细胞的方式是主动运输，而细胞外H＋进入细胞，需要蛋白质的协助，但不需要细胞代谢提供能量，说明细胞外H＋进入细胞的方式是被动运输，B错误；胞外溶质分子进入细胞依赖细胞内外H＋浓度差，植物细胞呼吸受到抑制，细胞呼吸产生的ATP减少，会影响H＋的运输，从而影响细胞对某些溶质分子的吸收，C正确；低温环境会影响细胞呼吸、细胞膜的流动性、细胞膜上载体蛋白的移动，因此会影响细胞对细胞外某些溶质分子的吸收，D正确。答案　B
判断葡萄糖、氨基酸等分子出入细胞的方式要看具体信息，若为高浓度到低浓度的运输为协助扩散，若为低浓度到高浓度的运输则为主动运输，若题干无信息，一般默认主动运输。　　　
题型二　以物质跨膜运输为载体，考查科学探究能力3.(2019·广东中山六校二联)哺乳动物的红细胞在清水中会很快膨胀破裂，而爪蟾的卵母细胞在清水中不会发生这种变化。科学家将控制红细胞膜上CHIP28(推测是一种水通道蛋白)合成的mRNA注入爪蟾的卵母细胞中，卵母细胞在清水中迅速膨胀，并于5分钟内破裂。请分析回答下列问题：(1)爪蟾的卵母细胞中通过________过程合成CHIP28，除线粒体外，CHIP28的加工、运输需要________________________________________________(填细胞器名称)参与。
(2)研究人员用纯化的CHIP28、KCl溶液和磷脂分子构建成球形“脂质体”(人工膜)，再将“脂质体”转移至蒸馏水中，发现“脂质体”也发生了快速膨胀破裂。目前认为，水分子跨膜运输有两种机制，一种是通过水通道蛋白的快速协助扩散，另一种速度较慢，是经过磷脂双分子层间隙的自由扩散。在已有实验的基础上，如何构建新“脂质体”证明后一种机制的存在？方法：用____________________构建成球形新“脂质体”，再将此“脂质体”转移至蒸馏水中。预期结果：__________________________________________________________。(3)由以上实验推测水分子通过CHIP28时________(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。
解析　(1)根据题意CHIP28是以mRNA为模板合成的水通道蛋白，故爪蟾的卵母细胞通过翻译过程合成该蛋白质。膜蛋白在核糖体上合成后，需要先后经过内质网、高尔基体的加工和运输。(2)要证明水分子可以经过磷脂双分子层间隙进行自由扩散，应去掉人工膜上的CHIP28，因此，可以用KCl溶液和磷脂分子构建成球形新“脂质体”，将新的“脂质体”置于蒸馏水中，与用CHIP28、KCl溶液和磷脂分子构建成的球形“脂质体”进行对照，如果新“脂质体”会吸水膨胀(破裂)，且比有CHIP28时速度慢，则证明后一种机制是存在的。(3)水分子通过CHIP28的方式属于协助扩散，不需要消耗ATP。答案　(1)翻译　内质网、高尔基体　(2)KCl溶液和磷脂分子　新“脂质体”吸水膨胀(破裂)，且比有CHIP28时速度慢　(3)不需要
2.影响酶促反应速率的因素曲线
提醒：①低温或盐析能降低酶的活性，但不会使酶失活，即酶的空间结构不被破坏，条件适宜时酶活性可恢复。②高温、强酸、强碱、重金属、紫外线、酒精等有机溶剂会破坏酶的空间结构，使酶失活，酶活性不能恢复。③同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中，如呼吸酶或ATP合成酶。
3.常考酶的种类及应用
4.酶的特性及相关探究实验
提醒：检验蛋白酶对蛋白质的分解时应选用蛋白块，通过观察其消失情况得出结论，不能用双缩脲试剂鉴定。
5.生物体内的能源物质与ATP(1)能源物质
(2)ATP的再生与利用
注意：①ATP≠能量ATP是一种高能磷酸化合物，不能将两者等同起来。②ATP产生量与O2供给量间的关系
题型一　围绕ATP的结构与功能，考查科学思维能力1.(2019·天津卷，2)下列过程需ATP水解提供能量的是(　　)A.唾液淀粉酶水解淀粉B.生长素的极性运输C.光反应阶段中水在光下分解D.乳酸菌无氧呼吸的第二阶段
解析　唾液淀粉酶水解淀粉是在消化道中进行的，不需要消耗ATP水解释放的能量，A错误；生长素的极性运输是细胞的主动运输，需要消耗ATP水解释放的能量，B正确；光反应阶段中水在光下分解产生[H]和氧气，不需要消耗ATP水解释放的能量，C错误；乳酸菌无氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和[H]在酶的催化作用下转化成乳酸，此过程既不产生ATP，也不消耗ATP，D错误。答案　B
2.(2019·山东淄博三模)ATP合成酶是一种结构复杂的蛋白质，位于生物膜上，能催化ATP的合成。下列叙述错误的是(　　)A.ATP和ATP合成酶都含有核糖B.ATP合成酶可催化高能磷酸键的合成C.真核细胞中ATP合成酶分布于线粒体内膜和叶绿体类囊体膜上D.ATP合成酶在温和的条件下发挥作用
解析　ATP中含有核糖，ATP合成酶中不含有核糖，A错误；ATP合成酶能催化高能磷酸键的合成，使ADP形成ATP，B正确；根据题意，ATP合成酶位于生物膜上，在真核细胞中ATP合成酶分布于线粒体内膜和叶绿体类囊体膜上，C正确；酶可以在常温等温和条件下催化反应，D正确。答案　A
题型二　结合与酶有关的实验，考查科学探究能力3.(2019·4月浙江选考，10)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
解析　比较表中试管A和试管B中加入的物质，可知本实验的自变量是催化剂的种类，A正确；本实验的检测指标可以是卫生香的燃烧程度也可以是产生气泡的速率，B正确；马铃薯匀浆中含有过氧化氢酶，二氧化锰属于无机催化剂，通过比较二者催化过氧化氢分解的情况，可以证明酶具有高效性，C正确；鸡肝匀浆中也含有过氧化氢酶，所以可以用鸡肝匀浆代替马铃薯匀浆进行实验，D错误。答案　D
4.(2019·四省八校双教研联盟联考)研究人员从一种野生植物的贮藏根中提取出一种不溶于水的化学物质，有人认为这是一种能催化葡萄糖分解的酶，有人认为是一种能催化蔗糖分解的酶。请回答以下问题：(1)写出鉴定此物质的化学本质是否是蛋白质的两种生物学方法。第一种鉴定方法：____________________________________________________。第二种鉴定方法：___________________________________________________。
(2)为了探究此物质是催化葡萄糖分解的酶还是催化蔗糖分解的酶，研究人员设计了如图所示的实验过程，请预测可能的实验结果。
水浴加热后，如果____________________________________________________，说明该物质是能催化蔗糖分解的酶；如果________________________________，________________则说明该物质是能催化葡萄糖分解的酶。
(3)若以上实验完成后，已经确定其为催化葡萄糖分解的酶，且化学本质是蛋白质，现需要确定其催化作用的最适温度，设计实验的基本思路是先设置________________，再参照(2)图中甲试管的处理方法进行预实验。实验结束后，再在其中选择____________________________的两支试管所对应的温度区间内，设置________________________，重复进行实验。
解析　(1)可以用双缩脲试剂鉴定蛋白质，若颜色变为紫色，则该物质是蛋白质；由题干信息可知，该物质不溶于水，故还可以用蛋白酶鉴定，若溶液变澄清，说明蛋白酶能将该物质水解，则该物质是蛋白质。(2)分析图示可知，若该物质是分解蔗糖的酶，则乙试管中的蔗糖能被分解产生葡萄糖和果糖(两者都是还原糖)，而甲试管中的葡萄糖不被分解，故加入斐林试剂并水浴加热后，两试管都出现砖红色沉淀。若该物质是分解葡萄糖的酶，则甲试管中的葡萄糖被分解，乙试管中不发生反应，加入斐林试剂并水浴加热后，两试管都不出现砖红色沉淀。(3)要确定酶催化作用的最适温度，自变量应是温度，需设置一系列梯度较大的等温度梯度进行实验。酶催化作用越强则葡萄糖被水解的量越大，加入斐林试剂后产生的砖红色沉淀越少，因此在其中选择两支砖红色沉淀最少的试管，在这两支试管或砖红色沉淀最少的试管前后的两支试管所对应的温度之间再设置一系列更小的温度梯度进行实验，来确定最适温度。