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2019-2020年高考生物二輪復習 專題二第1講物質(zhì)跨膜運輸與酶、ATP檢測教案（附詳解）新人教版 1．(xx上海高考)下列有關(guān)人體中酶和激素的敘述正確的是 (　　) A．酶和激素都是蛋白質(zhì) B．酶和激素都與物質(zhì)和能量代謝有關(guān) C．酶和激素都由內(nèi)分泌細胞分泌 D．酶和激素都要釋放到血液中才能發(fā)揮作用 解析：A項中少數(shù)酶是RNA，只有部分激素如胰島素、生長激素等是蛋白質(zhì)；B項 中酶能催化物質(zhì)和能量代謝，而激素對物質(zhì)和能量代謝的相關(guān)反應(yīng)起調(diào)節(jié)作用；C 項中人體的酶并非都由內(nèi)分泌細胞分泌；D項中酶不一定需釋放到血液中，有的酶 在細胞內(nèi)發(fā)揮作用。 答案：B 2．(原創(chuàng)題)下圖表示葡萄糖跨膜運輸?shù)倪^程，據(jù)圖分析正確的是 (　　) A．該膜中的載體也能運輸氨基酸 B．該膜可能是紅細胞膜 C．該方式發(fā)生在被轉(zhuǎn)運物質(zhì)從低濃度到高濃度時 D．與該過程有關(guān)的細胞器是線粒體和核糖體 解析：由圖可知，該過程需要載體，但不需要能量，故為協(xié)助擴散，紅細胞吸收葡萄 糖為協(xié)助擴散。 答案：B 3．蔗糖酶只能催化蔗糖的水解，而不能催化麥芽糖、乳糖等二糖的水解；二肽酶可以 水解任何由兩種氨基酸組成的二肽。對上述現(xiàn)象的分析，正確的是 (　　) A．蔗糖酶和二肽酶都具有專一性 B．蔗糖酶具有專一性，二肽酶不具專一性 C．蔗糖酶具有高效性，二肽酶不具高效性 D．蔗糖酶具有專一性，二肽酶具有高效性 解析：酶都具有專一性，酶的專一性是指每一種酶只能催化一種或一類化合物的化學 反應(yīng)。題干中的兩例并沒有反映催化反應(yīng)效率的問題，因此不能體現(xiàn)酶的高效性。 答案：A 4．如圖表示酶活性受溫度影響的曲線， 下列有關(guān)分析錯誤的是 (　　) A．圖中a和c點處酶的結(jié)構(gòu)相同 B．b點表示該酶的最大活性 C．d點表示該酶的最適溫度 D．同一種酶在不同溫度下可能具有相同的催化效率 解析：低溫能抑制酶的活性，但不會使酶的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，高溫使酶結(jié)構(gòu)遭到破壞而 變性失活。b點是曲線的最高點，表示該酶的最大活性。d點位于橫坐標上，表示該 酶的最適溫度。雖然a、c點對應(yīng)的溫度不同，但酶促反應(yīng)速率相同。 答案：A 5．(原創(chuàng)題)ATP是細胞的能量通貨，是生命活動的直接能源物質(zhì)，下圖為ATP的結(jié)構(gòu) 和ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系式。下列說法不正確的是 (　　) A．圖1中的A代表腺苷，b、c為高能磷酸鍵 B．圖2中反應(yīng)向右進行時，圖1中的c鍵斷裂并釋放能量 C．ATP與ADP快速轉(zhuǎn)化依賴于酶催化作用的高效性 D．酶1和酶2催化作用的機理是降低反應(yīng)的活化能 解析：圖1中A表示腺嘌呤，b、c是高能磷酸鍵。ATP水解時遠離腺苷的高能磷酸 鍵斷裂。酶催化作用具有高效性，其催化作用的機理是降低反應(yīng)的活化能。 答案：A 6．(xx海南高考)為探究NaCl和CuSO4對唾液淀粉酶活性的影響，某同學進行了實 驗，實驗步驟和結(jié)果見表。請回答： 　　　 　試管編號 實驗步驟　　　　 1 2 3 4 1%NaCl溶液(mL) 1 1%CuSO4溶液(mL) 1 1%Na2SO4溶液(mL) 1 蒸餾水(mL) 1 pH6.8緩沖液(mL) 1 1 1 1 1%淀粉溶液(mL) 1 1 1 1 唾液淀粉酶溶液(mL) 1 1 1 1 各試管放入37℃恒溫水浴保溫適宜時間 取出試管，加入1%碘溶液0.1 mL 觀察結(jié)果 無色 深藍色 淺藍色 (1)實驗中加入緩沖液的作用是 ________________________________________________________________________。 (2)分析實驗結(jié)果可知：對酶活性有影響的離子是______，其中對酶活性有抑制作用 的離子是________，對酶活性有促進作用的離子是________。 (3)該實驗中設(shè)置4號試管的目的是________；設(shè)置3號試管的目的是 ________________________________________________________________________。 (4)上述實驗中若用斐林試劑代替碘溶液進行檢測，1～4號試管中的顏色依次是 ________、________、________、________。根據(jù)上述實驗結(jié)果，在操作過程中， 保溫之前不能加入斐林試劑，其原因是___________________。 解析：4號試管是空白對照，顏色為淺藍色，說明淀粉未完全水解，而1號試管為無 色，說明淀粉完全水解，結(jié)合試管3可知Cl－促進淀粉酶活性，而Cu2＋抑制淀粉酶 活性。 答案：(1)維持反應(yīng)液中pH的穩(wěn)定(其他合理答案也可)　(2)Cl－和Cu2＋　Cu2＋　Cl－ (3)對照　確定Na＋和SO對唾液淀粉酶催化活性是否有影響 (4)深磚紅色　無磚紅色(或藍色)　淺磚紅色　淺磚紅色　斐林試劑中有Cu2＋，其可 抑制唾液淀粉酶的活性 [發(fā)展等級評價] (限時40分鐘，滿分100分) 一、選擇題(每小題5分，共50分) 1．(xx福建高考)下列有關(guān)造血干細胞中物質(zhì)運輸?shù)耐緩?，可能存在的?　　) A．吸收的葡萄糖：細胞膜→細胞質(zhì)基質(zhì)→線粒體 B．合成的細胞膜蛋白：高爾基體→核糖體→細胞膜 C．轉(zhuǎn)錄的mRNA：細胞核→細胞質(zhì)基質(zhì)→高爾基體 D．合成的DNA聚合酶：核糖體→細胞質(zhì)基質(zhì)→細胞核 解析：通過細胞膜進入造血干細胞內(nèi)的葡萄糖，在細胞質(zhì)基質(zhì)中被分解成丙酮酸，在有氧氣存在的情況下，丙酮酸進入線粒體繼續(xù)進行有氧呼吸的第二和第三階段，因此葡萄糖是不進入線粒體的；分泌蛋白在核糖體上合成后，經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的加工后進入高爾基體中進行加工和包裝，然后以胞吐的方式通過細胞膜排出細胞外，而細胞膜蛋白在核糖體上合成后，通過細胞質(zhì)基質(zhì)，到達細胞膜；mRNA主要在細胞核中形成，通過核膜上的核孔進入細胞質(zhì)基質(zhì)中，然后與核糖體結(jié)合，作為合成蛋白質(zhì)的模板；DNA聚合酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，在核糖體上合成后，通過細胞質(zhì)基質(zhì)到達核膜處，通過核孔進入細胞核中，用于DNA的復制。 答案：D　 2．(雙選)下列關(guān)于物質(zhì)跨膜運輸?shù)臄⑹鲋?，錯誤的是(　　) A．人體內(nèi)紅細胞、腎小管上皮細胞吸收葡萄糖的方式相同 B．線粒體產(chǎn)生的CO2以自由擴散的方式進入細胞質(zhì)基質(zhì) C．海帶細胞通過主動運輸積累I－等溶質(zhì)，因而不會在海水中發(fā)生質(zhì)壁分離 D．將植物細胞置于蒸餾水中，會因滲透作用吸水而脹破 解析：人體內(nèi)紅細胞吸收葡萄糖是協(xié)助擴散，腎小管上皮細胞吸收葡萄糖是主動運輸，所以A選項錯誤。植物細胞外有細胞壁，不會吸水脹破。 答案：AD 3．(雙選)(原創(chuàng)題)下列有關(guān)酶的敘述，正確的是(　　) A．酶對底物有嚴格的選擇性 B．酶在發(fā)揮作用后立即被分解 C．酶能降低化學反應(yīng)的活化能 D．酶與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng) 解析：酶的催化具有專一性，反映了酶對底物的選擇性；酶催化作用的實質(zhì)是降低反應(yīng)的活化能；酶在反應(yīng)前后性質(zhì)基本不變；有些酶是RNA。 答案：AC　 4．(改編題)神經(jīng)細胞的靜息電位是依靠膜上的鈉—鉀泵維持的，由圖可判斷鈉、鉀離子的運輸方向為(　　) A．鈉為順濃度梯度，鉀為逆濃度梯度 B．鈉為逆濃度梯度，鉀為順濃度梯度 C．鈉為順濃度梯度，鉀為順濃度梯度 D．鈉為逆濃度梯度，鉀為逆濃度梯度 解析：由圖判斷細胞對鈉、鉀離子的運輸需要載體、消耗能量，所以屬主動運輸，均為逆濃度梯度運輸。 答案：D　 5．(原創(chuàng)題)成熟的神經(jīng)細胞在興奮時，下列幾種酶中最活躍的是(　　) A．RNA聚合酶 B．DNA解旋酶 C．蛋白酶、脂肪酶 D．與ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化有關(guān)的酶 解析：興奮的傳導需消耗ATP，故與ATP和ADP轉(zhuǎn)化有關(guān)的酶相對活躍。DNA解旋酶和RNA聚合酶作用于基因轉(zhuǎn)錄過程。 答案：D　 6．水分子之所以能從低濃度的溶液中進入高濃度的溶液中，是因為存在滲透壓。為了證明這一滲透壓的存在，并且也能測定滲透壓的大小，有人設(shè)計了以下三個實驗：假設(shè)三個實驗中水分子進入半透膜的速度是V1，出來的速度是V2。下列對a到b的過程中V1的變化情況和b到c的過程中V2的變化情況描述正確的是(　　) A．V1由快變慢，V2由慢變快 B．V1和V2都是由慢變快 C．V1和V2都是由快變慢 D．V2由快變慢，V1由慢變快 解析：由于蔗糖的濃度大于蒸餾水的濃度，在a到b的過程中，a中水分子進入半透膜的速度很快，b中由于水柱的壓強作用，水分子進入半透膜的速度變慢，b到c的過程中，由于c中施加了壓力，水從半透膜出來的速度比較快。 答案：A　 7．(雙選)生物體內(nèi)能量代謝中ATP合成和利用過程如圖所示，以下說法正確的是(　　) A．a(chǎn)過程和b過程都有[H]的生成和消耗 B．光合作用合成的產(chǎn)物中的化學能全部來自ATP C．O2由紅細胞進入肝臟細胞的線粒體屬自由擴散 D．ATP是由1分子腺嘌呤和3個磷酸基團組成的，生物體的細胞內(nèi)含有大量的ATPA 解析：　動物、植物和人細胞的有氧呼吸過程和綠色植物的光合作用過程，都有[H]的生成和消耗。光合作用合成的產(chǎn)物中的化學能來自ATP和NADPH。細胞內(nèi)ADP和ATP含量不多，它們之間相互轉(zhuǎn)化并保持動態(tài)平衡，O2進出細胞的方式是自由擴散。 答案： AC 8.(xx上海高考)如圖表示細胞中某條生化反應(yīng)鏈，圖中E1～E5代表不同的酶，A～E代表不同的化合物。據(jù)圖判斷下列敘述中正確的是(　　) A．若E1催化的反應(yīng)被抑制，則A的消耗速度加快 B．若E5催化的反應(yīng)被抑制，則B積累到較高水平 C．若E3的催化速度比E4快，則D的產(chǎn)量比E多 D．若E1的催化速度比E5快，則B的產(chǎn)量比A多 解析：　A項，若E1催化的反應(yīng)被抑制，則A的消耗速度變慢；B項，因E2催化的反應(yīng)并沒有被抑制，所以B不一定會積累到較高水平；D項，因B還會被E2催化反應(yīng)，故E1的催化速度比E5快時，B的產(chǎn)量也不一定比A多。 答案：C 9．如圖一表示溫度對酶促反應(yīng)速率的影響示意圖，圖二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。則當溫度升高一倍時生成物量與時間的關(guān)系是(　　) A．1　　　　　B．2　　　　　C．3　　　　　D．4 解析：依圖一，溫度升高一倍時，反應(yīng)速率加快，故生成物量在較短時間內(nèi)就可以達到最大值。 答案：B　 10．如圖所示為生物界部分能量轉(zhuǎn)換關(guān)系圖解，下列敘述中不正確的是(　　) A．①過程可發(fā)生在藍藻葉綠體的類囊體薄膜上 B．發(fā)生②過程的生物在生態(tài)系統(tǒng)中稱為生產(chǎn)者 C．③過程在動植物細胞中都能發(fā)生 D．⑥過程可用于⑤過程 解析：藍藻是原核生物，沒有葉綠體，②過程屬于光合作用的暗反應(yīng)階段，存在于自養(yǎng)生物中；③過程屬于呼吸作用，動植物細胞中都能發(fā)生；⑤過程是一個吸能過程，需要消耗ATP。 答案：A　 二、非選擇題(共50分) 11．(12分)下圖1表示物質(zhì)出入細胞的示意圖，圖2中曲線甲、乙分別代表物質(zhì)進入細胞的兩種方式。請回答有關(guān)問題： (1)圖2中曲線甲代表________，曲線乙代表________，Q點對應(yīng)時刻細胞不再吸收物質(zhì)分子，此時，限制物質(zhì)進入細胞的因素是____________________。 (2)已知某海洋生物的細胞中物質(zhì)X、物質(zhì)Y濃度分別為0.60和0.14，而海水中物質(zhì)X、物質(zhì)Y濃度分別為0.29和0.38(濃度單位均為mol/L)，由此可知該細胞能主動地________(吸收/排出)物質(zhì)X，可用圖1中的________(a、b、c…)表示。 (3)細胞膜水通道、離子通道是普遍存在的。若腎集合管管壁細胞膜受刺激后發(fā)生興奮時，水通道開放，大量水被腎集合管管壁細胞重吸收，則代表此過程中水的流動可用________(a、b、c…)表示。 解析：(1)圖2中的曲線甲表明吸收物質(zhì)分子的數(shù)量與細胞內(nèi)、外分子濃度差成正比，沒有飽和現(xiàn)象，說明細胞吸收該物質(zhì)分子的方式屬于自由擴散。分析曲線乙，當細胞內(nèi)部物質(zhì)分子濃度高于外界物質(zhì)分子的濃度之后，仍能吸收該物質(zhì)分子，可見細胞能夠逆濃度吸收該物質(zhì)分子，并且在Q點出現(xiàn)飽和現(xiàn)象，此時細胞供能不足，說明細胞吸收該物質(zhì)分子的方式屬于主動運輸。(2)某海洋生物的細胞中物質(zhì)X、物質(zhì)Y濃度分別為0.60和0.14，而海水中物質(zhì)X、物質(zhì)Y的濃度分別為0.29和0.38(濃度單位均為 mol/L)，由此可推出該細胞能主動地吸收物質(zhì)X，可用a表示。 答案：(1)自由擴散　主動運輸　能量供應(yīng)(載體數(shù)量)　(2)吸收　a　(3)c 12．(12分)(xx廣州模擬)研究證實ATP既是“能量通貨”，也可作為神經(jīng)細胞間信息傳遞中的一種信號分子，其作為信號分子的作用機理如圖所示。請分析回答： (1)神經(jīng)細胞中的ATP主要來自________(生理過程)，其結(jié)構(gòu)簡式是________。 研究發(fā)現(xiàn)，正常成年人安靜狀態(tài)下24 h有40 kgATP發(fā)生轉(zhuǎn)化，而細胞內(nèi)ADP、ATP的濃度僅為2～10 mol/L，為滿足能量需要，人體解決這一矛盾的合理途徑是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)由圖可知，細胞間隙中的ATP在有關(guān)酶的作用下，磷酸基團逐個脫離下來，最后剩下的是________。 (3)一些神經(jīng)細胞不僅能釋放典型神經(jīng)遞質(zhì)，還能釋放ATP，兩者均能引起受體細胞的膜電位發(fā)生變化。據(jù)圖分析，科學家當初推測ATP可作為神經(jīng)細胞間傳遞信息的信號分子的實驗思路是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)動物細胞中的ATP主要來自細胞呼吸，ATP的結(jié)構(gòu)簡式為A－P～P～P。ATP在生物體內(nèi)含量很少，但ATP與ADP在生物體內(nèi)的轉(zhuǎn)化十分迅速，從而使生物體內(nèi)ATP的含量處于一種動態(tài)平衡之中。(2)ATP脫去磷酸基團后剩下的是腺苷。(3)ATP和神經(jīng)遞質(zhì)都能引起受體細胞的膜電位變化，要證明ATP可作為神經(jīng)細胞間傳遞信息的信號分子，就要設(shè)法阻斷神經(jīng)遞質(zhì)的傳遞作用。 答案：(1)細胞呼吸　A－P～P～P　ATP與ADP相互迅速轉(zhuǎn)化　(2)腺苷 (3)①科學家用化學物質(zhì)阻斷典型神經(jīng)遞質(zhì)在神經(jīng)細胞間的信息傳遞后，發(fā)現(xiàn)受體細胞仍能接受到部分神經(jīng)信號?、诳茖W家尋找到靶細胞膜上有ATP的受體 13．(26分)(改編題)萌發(fā)的禾谷類種子中淀粉酶的含量顯著增高，主要有α淀粉酶和β淀粉酶。α淀粉酶不耐酸、較耐熱，在pH為3.6、溫度為0℃下可迅速失活，而β淀粉酶耐酸、不耐熱，在70℃條件下15 min后失活。根據(jù)它們的這種特性，可分別測定一種酶的催化效率。某實驗小組進行了“提取小麥種子中α淀粉酶并測定α淀粉酶催化淀粉水解的最適溫度”等相關(guān)實驗。 實驗材料：萌發(fā)3天的小麥種子(芽長約1 cm)。 主要試劑及儀器：1 mg/mL的標準麥芽糖溶液、5%的可溶性淀粉溶液、碘液、蒸餾水、石英砂、恒溫水浴鍋等。 實驗步驟： 步驟一：制備酶溶液。 ―→―→ 步驟二：略 步驟三：取6支干凈的、體積相同并具刻度的試管依次編號，按下表要求加入試劑，再觀察各試管內(nèi)的顏色變化(注：＋表示碘液變藍色，－表示碘液不變色)。 試管編號 1 2 3 4 5 6 5%的可溶性淀粉溶液(mL) 8 8 8 8 8 8 恒溫水浴5 min(℃) 0 20 40 60 80 100 α淀粉酶保持活性而β淀粉酶失去活性的溶液(mL) 1 1 1 1 1 1 恒溫水浴5 min(℃) 0 20 40 60 80 100 溶液混合，振蕩后恒溫水浴5 min(℃) 0 20 40 60 80 100 加入碘液，振蕩后觀察顏色變化 ＋＋＋ ＋＋ ＋ － ＋＋ ＋＋＋ 請回答下列問題： (1)資料表明：小麥種子發(fā)芽時，胚產(chǎn)生赤霉素，赤霉素擴散到糊粉層，誘導淀粉酶的 合成。赤霉素誘導淀粉酶合成的主要機理是 ________________________________________________________________________。 選用萌發(fā)的小麥種子提取酶液的主要理由是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)步驟二的具體操作是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)加入碘液，振蕩后觀察顏色變化，發(fā)現(xiàn)試管4中碘液不變色，能否據(jù)此推斷α淀粉 酶的最適溫度一定是60℃？________。理由是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 該實驗中不能選用斐林試劑檢測實驗結(jié)果的主要原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)若要進一步研究小麥種子中β淀粉酶的最適溫度，則需獲得β淀粉酶保持活性而α 淀粉酶失活的酶溶液。請簡要寫出制備該種酶溶液的方法： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)赤霉素誘導淀粉酶基因的表達，從而誘導淀粉酶的合成。小麥種子中含淀粉豐富，萌發(fā)時形成大量淀粉酶。 (2)該實驗只要測定α淀粉酶催化淀粉水解的最適溫度，因此要使取得的酶液中的β淀粉酶失去活性，而根據(jù)α淀粉酶較耐熱，β淀粉酶不耐熱的特性，在70℃條件下將獲得的酶液處理15 min，可使酶液中的β淀粉酶失活。 (3)試管4中碘液不變色，說明該溫度下的淀粉酶已經(jīng)將試管中的淀粉水解，該實驗只能說明60℃時該酶的活性比其他實驗溫度下高，而不能說明比40℃至80℃間的其他溫度下活性高。如果要想知道該淀粉酶的最適溫度，還需進一步在40℃～80℃范圍內(nèi)設(shè)置溫度梯度，比較其他溫度與60℃時該酶的活性，才能得出結(jié)論。利用斐林試劑檢測時需要水浴加熱，會改變該實驗中的自變量(溫度)，影響實驗最終結(jié)果。 (4)根據(jù)α淀粉酶不耐酸，在pH為3.6、溫度為0℃下可迅速失活，而β淀粉酶耐酸的特性，只需將步驟一中制取的酶液置于pH為3.6、溫度為0℃下的環(huán)境中短暫時間，使α淀粉酶失去活性，即可得到β淀粉酶保持活性而α淀粉酶失活的酶液。 答案：(1)赤霉素誘導淀粉酶基因的表達　小麥種子(中含淀粉豐富，)萌發(fā)時形成大量淀粉酶　(2)將酶液置于70℃水浴中15 min，取出后迅速冷卻　(3)不一定　該實驗只能說明60℃時該酶的活性比其他實驗溫度下高，而不能說明比40℃至80℃間的其他溫度下活性高(或需進一步在40℃～80℃范圍內(nèi)設(shè)置溫度梯度，比較其他溫度與60℃時該酶的活性)　利用斐林試劑檢測時需要水浴加熱，會改變該實驗中的自變量(溫度)，影響實驗最終結(jié)果　(4)將步驟一中制取的酶液置于pH為3.6、溫度為0℃下的環(huán)境中短暫時間，使α淀粉酶失去活性