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2019-2020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(yùn)輸、酶與ATP 一、選擇題 1.下列關(guān)于物質(zhì)跨膜運(yùn)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(duì)神經(jīng)細(xì)胞吸收K+沒有影響 B.相對(duì)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(shí)消耗能量，因此胰島素出入細(xì)胞屬于主動(dòng)運(yùn)輸 D.對(duì)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是主動(dòng)運(yùn)輸，需要消耗能量，而線粒體是動(dòng)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(duì)神經(jīng)細(xì)胞吸收K+必然有影響，A項(xiàng)錯(cuò)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(dòng)運(yùn)輸進(jìn)入細(xì)胞的，B項(xiàng)錯(cuò)誤。胰島B細(xì)胞分泌胰島素的方式是胞吐，不屬于跨膜運(yùn)輸中的主動(dòng)運(yùn)輸，但其過程也需要耗能，C項(xiàng)錯(cuò)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(dòng)運(yùn)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(dòng)，則最可能是細(xì)胞膜上特定的載體出現(xiàn)了問題，D項(xiàng)正確。 2.下列關(guān)于物質(zhì)運(yùn)輸?shù)恼f法錯(cuò)誤的是（ ） A.鉀離子通過主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)入細(xì)胞，對(duì)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?yàn)槟I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(dòng)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?yàn)榧?xì)胞中的色素?cái)U(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(dòng)運(yùn)輸進(jìn)入細(xì)胞，對(duì)維持細(xì)胞內(nèi)液滲透壓起重要作用，A項(xiàng)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(xiàng)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(xiàng)錯(cuò)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(xiàng)正確。 3.某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的滲透作用實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)長頸漏斗內(nèi)外液面平齊，記為零液面。實(shí)驗(yàn)開始后，長頸漏斗內(nèi)部液面的變化趨勢(shì)為（ ） 【答案】B 【解析】因?yàn)檎崽侨芤旱臐B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)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(shí)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(shí)，液面上升到最大值并停止。所以曲線上升的趨勢(shì)為B項(xiàng)，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(shí)間后測(cè)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(shí)驗(yàn)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 molL-1之間 【答案】D 【解析】題圖橫軸為蔗糖濃度，縱軸為實(shí)驗(yàn)前后長度比。若該比值小于1，則對(duì)應(yīng)蔗糖濃度下花冠切條實(shí)驗(yàn)后吸水變長，且愈接近1，吸水愈少；若該比值大于1，則對(duì)應(yīng)蔗糖濃度下花冠切條實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(xiàng)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(cuò)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(duì)實(shí)驗(yàn)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(dòng)運(yùn)輸 【答案】C 【解析】細(xì)胞凋亡是由基因所決定的細(xì)胞自動(dòng)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(xiàng)錯(cuò)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(xiàng)錯(cuò)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(xiàng)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(dòng)運(yùn)輸，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 7.在生物體內(nèi)，下列生理活動(dòng)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(yùn)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(xiàng)不符合題意；生長素在胚芽鞘中的極性運(yùn)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(xiàng)符合題意；血糖含量低時(shí)，肝糖原分解，維持血糖含量，血糖含量高時(shí)，多余的血糖可轉(zhuǎn)化為糖原(部分為肝糖原)儲(chǔ)存起來，故C項(xiàng)不符合題意；活細(xì)胞內(nèi)，ATP和ADP是雙向轉(zhuǎn)化的，D項(xiàng)不符合題意。 8.下列有關(guān)酶的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路正確的是（ ） A.利用過氧化氫和過氧化氫酶探究溫度對(duì)酶活性的影響 B.利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液驗(yàn)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(yàn)證pH對(duì)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(duì)酶活性的影響；利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和斐林試劑可驗(yàn)證酶的專一性，用碘液無法檢驗(yàn)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(shí)催化活性最高，所以不能用pH分別為3、7、11的緩沖液。 9.圖一為溫度對(duì)酶促反應(yīng)速率影響的示意圖，圖二中的實(shí)線表示在溫度為a的情況下生成物量與時(shí)間的關(guān)系，則當(dāng)溫度增加一倍時(shí)生成物量與時(shí)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(shí)該酶促反應(yīng)速率要高于a時(shí)，所以當(dāng)溫度增加一倍時(shí)生成物量與時(shí)間的關(guān)系是曲線2，即縮短了到達(dá)反應(yīng)平衡的時(shí)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、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工等幾個(gè)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(dòng)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(cuò)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(shí)裝片如圖A，以此研究植物細(xì)胞的一些生命活動(dòng)，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程保證細(xì)胞始終為生活狀態(tài)： （1）用一定濃度的X溶液處理臨時(shí)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(cè)在整個(gè)實(shí)驗(yàn)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(dòng)運(yùn)輸 (2)先質(zhì)壁分離，然后質(zhì)壁分離自動(dòng)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(shí)驗(yàn)之初細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)X的濃度，小于細(xì)胞外，隨著時(shí)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(yùn)輸方式為主動(dòng)運(yùn)輸。(2)據(jù)圖C推測(cè)在整個(gè)實(shí)驗(yàn)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(shí)間的延長，由于主動(dòng)運(yùn)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(dòng)復(fù)原。細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離自動(dòng)復(fù)原的條件有兩個(gè)，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(dòng)運(yùn)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(yùn)輸方式，■、▲、○代表跨膜的離子或小分子）。請(qǐng)據(jù)圖回答問題。 a.偶聯(lián)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白：ATP間接提供能量的協(xié)同運(yùn)輸。 b.ATP驅(qū)動(dòng)泵：ATP直接提供能量。 c.光驅(qū)動(dòng)泵：光能驅(qū)動(dòng)。 （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 。 （2）主動(dòng)運(yùn)輸是通過 對(duì)所介導(dǎo)的物質(zhì)進(jìn)行 梯度的跨膜運(yùn)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(dòng)泵的主動(dòng)運(yùn)輸或協(xié)助擴(kuò)散。請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以探究。 ①實(shí)驗(yàn)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： 。 ②預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果并分析： a. 若甲、乙兩組葡萄糖的濃度相同，則 。 b. 。 【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(shí)間后，檢測(cè)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(dòng)泵的主動(dòng)運(yùn)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(dòng)運(yùn)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(yùn)輸。（3）本實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)時(shí)要注意控制無關(guān)變量。