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2022年高三生物二輪復(fù)習(xí) 專題精講二 細(xì)胞的代謝 滿分沖刺(三)物質(zhì)的跨膜運輸、酶與ATP

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1、2022年高三生物二輪復(fù)習(xí) 專題精講二 細(xì)胞的代謝 滿分沖刺(三)物質(zhì)的跨膜運輸、酶與ATP 一、選擇題 1.下列關(guān)于物質(zhì)跨膜運輸?shù)臄⑹稣_的是( ) A.線粒體DNA上的基因所表達(dá)的酶與線粒體的功能有關(guān),若線粒體DNA受損傷,對神經(jīng)細(xì)胞吸收K+沒有影響 B.相對分子質(zhì)量比較小的物質(zhì)或離子都可以通過自由擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞 C.胰島B細(xì)胞分泌胰島素時消耗能量,因此胰島素出入細(xì)胞屬于主動運輸 D.對離體培養(yǎng)的小腸上皮細(xì)胞進(jìn)行紫外線處理,結(jié)果吸收甘氨酸的功能喪失,最可能的原因是細(xì)胞膜上的載體蛋白缺失或結(jié)構(gòu)發(fā)生變化 【答案】D 【解析】神經(jīng)細(xì)胞外鉀離子濃度低,其逆濃度梯度吸收鉀離子的方式

2、是主動運輸,需要消耗能量,而線粒體是動力工廠,95%的能量來源于此,若線粒體DNA受損傷,功能受到影響,對神經(jīng)細(xì)胞吸收K+必然有影響,A項錯誤。水、氣體和脂溶性的小分子可以自由通過生物膜,離子大多數(shù)是通過主動運輸進(jìn)入細(xì)胞的,B項錯誤。胰島B細(xì)胞分泌胰島素的方式是胞吐,不屬于跨膜運輸中的主動運輸,但其過程也需要耗能,C項錯誤。紫外線處理離體培養(yǎng)的小腸上皮細(xì)胞引起基因突變,吸收的甘氨酸是通過主動運輸進(jìn)行的,需要能量和載體蛋白,如果吸收甘氨酸的功能喪失,而細(xì)胞仍然有其他生命活動,則最可能是細(xì)胞膜上特定的載體出現(xiàn)了問題,D項正確。 2.下列關(guān)于物質(zhì)運輸?shù)恼f法錯誤的是( ) A.鉀離子通過主動

3、運輸進(jìn)入細(xì)胞,對維持細(xì)胞內(nèi)液滲透壓起重要作用 B.尿液中的尿素含量遠(yuǎn)高于原尿中,是因為腎小管具有很強(qiáng)的重吸收功能 C.糖醋蒜在腌制中慢慢具有糖醋味,是細(xì)胞主動吸收糖分子和乙酸分子的結(jié)果 D.紫甘藍(lán)葉片被沸水燙后,水呈紅色,是因為細(xì)胞中的色素擴(kuò)散到細(xì)胞外 【答案】C 【解析】鉀離子主要存在于細(xì)胞內(nèi),經(jīng)主動運輸進(jìn)入細(xì)胞,對維持細(xì)胞內(nèi)液滲透壓起重要作用,A項正確;由于腎小管具有很強(qiáng)的重吸收功能,可以將原尿中的水分和營養(yǎng)物質(zhì)重新吸收回血漿,而代謝的廢物如尿素則不被吸收,因此尿液中的尿素含量遠(yuǎn)高于原尿,B項正確;糖醋蒜在腌制過程中,細(xì)胞在高糖、高鹽環(huán)境中迅速失水而死亡,從而失去了選擇透過性的功

4、能,慢慢具有糖醋味的原因是糖分子和乙酸分子擴(kuò)散進(jìn)入到死亡細(xì)胞的結(jié)果,C項錯誤;紫甘藍(lán)葉片中的色素存在于液泡中,正常情況下,由于生物膜具有選擇透過性,色素分子不能擴(kuò)散到細(xì)胞外。被沸水燙后,細(xì)胞膜及液泡膜的結(jié)構(gòu)被破壞,失去了選擇透過性,導(dǎo)致細(xì)胞中的色素分子擴(kuò)散到細(xì)胞外使水呈紅色,D項正確。 3.某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的滲透作用實驗裝置,實驗開始時長頸漏斗內(nèi)外液面平齊,記為零液面。實驗開始后,長頸漏斗內(nèi)部液面的變化趨勢為( ) 【答案】B 【解析】因為蔗糖溶液的滲透壓高于蒸餾水,吸水能力就比蒸餾水強(qiáng),所以進(jìn)入漏斗的水比流出漏斗的水多。由于蔗糖分子不能透過半透膜,隨著水分子進(jìn)

5、入漏斗,蔗糖溶液濃度下降,減小了濃度差,吸水力也漸漸變小,同時漏斗液面上升又產(chǎn)生了靜水壓力,且逐漸加大。當(dāng)滲透壓等于靜水壓力時,液面上升到最大值并停止。所以曲線上升的趨勢為B項,先快后慢再停止。 4.將某植物花冠切成大小和形狀相同的細(xì)條,分為a、b、c、d、e和f組(每組的細(xì)條數(shù)相等),取上述6組細(xì)條分別置于不同濃度的蔗糖溶液中,浸泡相同時間后測量各組花冠細(xì)條的長度,結(jié)果如圖所示。假設(shè)蔗糖溶液與花冠細(xì)胞之間只有水分交換,則( ) A.實驗后,a組液泡中的溶質(zhì)濃度比b組的高 B.浸泡導(dǎo)致f組細(xì)胞中液泡的失水量小于b組的 C.a組細(xì)胞在蔗糖溶液中失

6、水或吸水所耗ATP大于b組 D.使細(xì)條在浸泡前后長度不變的蔗糖濃度介于0.4~0.5 mol·L-1之間 【答案】D 【解析】題圖橫軸為蔗糖濃度,縱軸為實驗前后長度比。若該比值小于1,則對應(yīng)蔗糖濃度下花冠切條實驗后吸水變長,且愈接近1,吸水愈少;若該比值大于1,則對應(yīng)蔗糖濃度下花冠切條實驗后失水變短,且愈接近1,失水愈少。水分進(jìn)出細(xì)胞的方式是自由擴(kuò)散,不消耗能量。實驗前后長度比為1的蔗糖濃度應(yīng)介于c和d組之間,故D項正確。 5. 如圖為顯微鏡下某植物細(xì)胞在30%蔗糖溶液中的示意圖。 下列敘述中錯誤的是( ) A.若將細(xì)胞置于清水中,A仍保持不變 B.若該細(xì)胞處于40%蔗糖

7、溶液中,B/A值將變小 C.B/A值表示細(xì)胞失水的程度 D.A、B分別表示細(xì)胞和液泡的長度 【答案】D 【解析】本題考查植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離過程,意在考查考生對實驗現(xiàn)象的理解分析能力。圖示為處于質(zhì)壁分離狀態(tài)的植物細(xì)胞。因細(xì)胞壁的伸縮性很小,故若將該細(xì)胞置于清水中,A仍將保持不變。若該細(xì)胞處于40%的蔗糖溶液中,與圖示相比,A不變,但B因失水更多而變小,所以B/A將變小,可見B/A值能表示細(xì)胞失水的程度。圖中A表示的是細(xì)胞長度,但B表示的并不是液泡的長度,而是失水后的原生質(zhì)體的長度。 6.人體血漿中的某些補(bǔ)體(蛋白質(zhì))可以侵入人體的多種細(xì)菌細(xì)胞膜上形成孔道,大量離子和水通過孔道順濃度

8、梯度進(jìn)入細(xì)菌,導(dǎo)致細(xì)菌漲破死亡。下列敘述正確的是( ) A.上述細(xì)菌的死亡方式屬于細(xì)胞凋亡 B.上述免疫過程屬于特異性免疫 C.上述補(bǔ)體屬于內(nèi)環(huán)境的成分之一 D.離子通過孔道進(jìn)入細(xì)菌的方式屬于主動運輸 【答案】C 【解析】細(xì)胞凋亡是由基因所決定的細(xì)胞自動結(jié)束生命的過程,而上述細(xì)菌的死亡是大量離子和水通過孔道順濃度梯度進(jìn)入細(xì)菌,導(dǎo)致細(xì)菌細(xì)胞漲破死亡,不屬于細(xì)胞凋亡,故A項錯誤;題述免疫過程無B細(xì)胞參與,也無效應(yīng)T細(xì)胞參與,一定不屬于特異性免疫,故B項錯誤;題述補(bǔ)體是人體血漿中的蛋白質(zhì),屬于內(nèi)環(huán)境的成分之一,故C項正確;離子通過孔道進(jìn)入細(xì)菌是順濃度梯度進(jìn)入的,屬于被動運輸,故D項錯

9、誤。 7.在生物體內(nèi),下列生理活動只能單向進(jìn)行的是( ) A.質(zhì)壁分離過程中水分子的擴(kuò)散 B.生長素在胚芽鞘中的極性運輸 C.肝細(xì)胞中糖原與葡萄糖的轉(zhuǎn)化 D.活細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP的轉(zhuǎn)化 【答案】B 【解析】質(zhì)壁分離過程中,水分子是可以進(jìn)出的,是雙向的,故A項不符合題意;生長素在胚芽鞘中的極性運輸是單向的,只能從形態(tài)學(xué)上端到形態(tài)學(xué)下端,故B項符合題意;血糖含量低時,肝糖原分解,維持血糖含量,血糖含量高時,多余的血糖可轉(zhuǎn)化為糖原(部分為肝糖原)儲存起來,故C項不符合題意;活細(xì)胞內(nèi),ATP和ADP是雙向轉(zhuǎn)化的,D項不符合題意。 8.下列有關(guān)酶的實驗設(shè)計思路正確的是(

10、 ) A.利用過氧化氫和過氧化氫酶探究溫度對酶活性的影響 B.利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液驗證酶的專一性 C.利用過氧化氫、新鮮的豬肝研磨液和氯化鐵溶液研究酶的高效性 D.利用胃蛋白酶、蛋清和pH分別為3、7、11的緩沖液驗證pH對酶活性的影響 【答案】C 【解析】由于過氧化氫受熱分解,所以不能利用過氧化氫和過氧化氫酶探究溫度對酶活性的影響;利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和斐林試劑可驗證酶的專一性,用碘液無法檢驗結(jié)果;通過無機(jī)催化劑和酶催化效果的比較可以證明酶的高效性;胃蛋白酶的催化條件很特殊,在pH為1.5~2.2時催化活性最高,所以不能用pH分別為3、7、11的緩沖液。

11、 9.圖一為溫度對酶促反應(yīng)速率影響的示意圖,圖二中的實線表示在溫度為a的情況下生成物量與時間的關(guān)系,則當(dāng)溫度增加一倍時生成物量與時間的關(guān)系是( ) A.曲線1 B.曲線2 C.曲線3 D.曲線4 【答案】B 【解析】從圖一可以看出溫度為2a時該酶促反應(yīng)速率要高于a時,所以當(dāng)溫度增加一倍時生成物量與時間的關(guān)系是曲線2,即縮短了到達(dá)反應(yīng)平衡的時間。 10.下列關(guān)于酶的敘述中,正確的是( ) A.人體中酶的活性受溫度、pH的影響,并只能在人體的內(nèi)環(huán)境起作用 B.酶的形成都要經(jīng)過核糖體的合成、

12、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工等幾個階段 C.酶在化學(xué)反應(yīng)前后自身化學(xué)性質(zhì)不發(fā)生改變 D.酶均是由腺細(xì)胞合成的,具有高效性、專一性 【答案】C 【解析】酶的活性受溫度、pH的影響,酶并非只在人體的內(nèi)環(huán)境起作用。如消化酶在消化道內(nèi)起催化作用,消化道不屬于內(nèi)環(huán)境;有的酶是RNA,不在核糖體上合成;活細(xì)胞都能合成酶(哺乳動物成熟的紅細(xì)胞除外),用于自身代謝需要,因此A、B、D所述錯誤。酶作為催化劑參與反應(yīng),改變化學(xué)反應(yīng)速率,自身的化學(xué)性質(zhì)不變,故C正確。 二、非選擇題 11.取某植物的少量根尖組織,滴加清水制成臨時裝片如圖A,以此研究植物細(xì)胞的一些生命活動,整個實驗過程保證細(xì)胞始終為生活狀態(tài)

13、: (1)用一定濃度的X溶液處理臨時裝片A,得到如圖C所示的結(jié)果,據(jù)圖判斷物質(zhì)X進(jìn)入細(xì)胞的方式應(yīng)該為 。 (2)據(jù)圖C推測在整個實驗過程中,圖B所示細(xì)胞發(fā)生的形態(tài)變化是 。發(fā)生這些變化的條件為: ①植物細(xì)胞的 相當(dāng)于一層半透膜, ② 之間存在濃度差。 (3)為了更好地觀察植物細(xì)胞失水和吸水過程,通常選擇紫色洋蔥表皮細(xì)胞作為材料,原因是 。 【答案】(1)主動運輸 (2)先質(zhì)壁分離,然后質(zhì)壁分離自

14、動復(fù)原 原生質(zhì)層 細(xì)胞液與細(xì)胞外界溶液 (3)洋蔥表皮細(xì)胞有紫色的大液泡,便于觀察 【解析】(1)由圖C可知,實驗之初細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)X的濃度,小于細(xì)胞外,隨著時間的延長,細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)X的濃度大于細(xì)胞外,由低濃度到高濃度的運輸方式為主動運輸。(2)據(jù)圖C推測在整個實驗過程中,圖B所示細(xì)胞先是由于細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)X的濃度小于細(xì)胞外,細(xì)胞發(fā)生滲透失水出現(xiàn)質(zhì)壁分離,隨著時間的延長,由于主動運輸使細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)X的濃度大于細(xì)胞外,導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生滲透吸水出現(xiàn)質(zhì)壁分離自動復(fù)原。細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離自動復(fù)原的條件有兩個,一是有半透膜,植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜,二是細(xì)胞液與細(xì)胞外界溶液之間存在濃

15、度差。(3)由于紫色洋蔥表皮細(xì)胞有紫色的大液泡,故便于觀察,通常選擇紫色洋蔥表皮細(xì)胞作為材料。 12.研究表明,主動運輸根據(jù)能量的來源不同分為三種類型,其示意圖如下(圖中a、b、c代表物質(zhì)跨膜運輸方式,■、▲、○代表跨膜的離子或小分子)。請據(jù)圖回答問題。 a.偶聯(lián)轉(zhuǎn)運蛋白:ATP間接提供能量的協(xié)同運輸。 b.ATP驅(qū)動泵:ATP直接提供能量。 c.光驅(qū)動泵:光能驅(qū)動。 (1) 圖中細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)存在于 (填“P”或“Q”)側(cè),判斷依據(jù)是

16、 。 (2)主動運輸是通過 對所介導(dǎo)的物質(zhì)進(jìn)行 梯度的跨膜運輸?shù)姆绞健? (3)有人認(rèn)為小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖的方式是ATP驅(qū)動泵的主動運輸或協(xié)助擴(kuò)散。請你設(shè)計實驗加以探究。 ①實驗步驟: 第一步:取甲、乙兩組生理狀況相同的小腸上皮細(xì)胞。 第二步:將甲、乙兩組細(xì)胞置于適宜濃度的葡萄糖培養(yǎng)液中,甲組細(xì)胞給予正常的呼吸條件, 。 第三步:

17、 。 ②預(yù)測實驗結(jié)果并分析: a. 若甲、乙兩組葡萄糖的濃度相同,則 。 b.

18、 。 【答案】(1)Q 糖蛋白位于細(xì)胞外側(cè) (2)載體蛋白 逆濃度 (3)①第二步:乙組細(xì)胞用細(xì)胞呼吸抑制劑處理(或抑制乙組細(xì)胞的細(xì)胞呼吸)第三步:在相同且適宜條件下培養(yǎng)一段時間后,檢測培養(yǎng)液中的葡萄糖濃度②a.小腸上皮細(xì)胞是以協(xié)助擴(kuò)散的方式吸收葡萄糖的b.若甲組培養(yǎng)液中葡萄糖的濃度小于乙組的,則小腸上皮細(xì)胞是以ATP驅(qū)動泵的主動運輸方式吸收葡萄糖的 【解析】(1)根據(jù)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)可知,糖蛋白位于細(xì)胞外側(cè),所以P側(cè)為細(xì)胞外的環(huán)境,Q側(cè)為細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境即細(xì)胞質(zhì)。(2)主動運輸需要能量和載體蛋白,把物質(zhì)從低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)運輸。(3)本實驗是探究小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖的方式。根據(jù)題干提示信息,自變量是細(xì)胞是否進(jìn)行細(xì)胞呼吸,觀察指標(biāo)是培養(yǎng)液中葡萄糖的濃度。實驗時要注意控制無關(guān)變量。

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