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第3講 物質(zhì)出入細(xì)胞的方式及酶,[考試標(biāo)準(zhǔn)],1.物質(zhì)出入細(xì)胞的方式：(1)擴(kuò)散和滲透的過(guò)程(b)；(2)動(dòng)、植物細(xì)胞吸水和失水的過(guò)程及原因(b)；(3)被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)和主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)(b)；(4)胞吞和胞吐(a)；(5)活動(dòng)：觀察洋蔥表皮細(xì)胞的質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原(b)。2.酶：(1)酶的發(fā)現(xiàn)過(guò)程(a)；(2)酶的本質(zhì)、特性及其在細(xì)胞代謝中的作用(b)；(3)影響酶作用的因素(c)；(4)活動(dòng)：探究酶的專一性(c)；(5)活動(dòng)：探究pH對(duì)過(guò)氧化氫酶的影響。,考點(diǎn)一 物質(zhì)出入細(xì)胞的方式,[知識(shí)梳理],1.擴(kuò)散和滲透,(1)擴(kuò)散 ①概念：分子或離子從 向 運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。 ②結(jié)果：使物質(zhì)分子分布 ，直到平衡。 (2)滲透 ①概念：水分子通過(guò) 的擴(kuò)散。 ②方向：水分子是從其分子數(shù) 的一側(cè)進(jìn)入分子數(shù) 的一側(cè)。(即水分子是從 濃度溶液一側(cè)進(jìn)入 濃度溶液一側(cè)),高濃度處,低濃度處,均勻,膜,相對(duì)較多,相對(duì)較少,低,高,2.動(dòng)植物細(xì)胞的吸水和失水,(1)成熟植物細(xì)胞中的滲透系統(tǒng),(2)動(dòng)植物細(xì)胞的吸水和失水(填表),,,失水,,質(zhì)壁分離,吸水,脹破,吸水,膨脹,(1)物質(zhì)的量濃度≠質(zhì)量濃度：溶液濃度指物質(zhì)的量濃度而非質(zhì)量濃度：如10%葡萄糖溶液和10%蔗糖溶液的質(zhì)量濃度相等，但10%蔗糖溶液的物質(zhì)的量濃度小，故水可通過(guò)半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移動(dòng)。 (2)滲透平衡≠濃度相等 如果溶質(zhì)分子不能透過(guò)半透膜，在達(dá)到滲透平衡時(shí)，一般兩側(cè)溶液的濃度并不相等，因?yàn)橐好娓叩囊粋?cè)形成的靜水壓，會(huì)阻止溶劑由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)擴(kuò)散。,3.小分子和離子的跨膜運(yùn)輸方式比較(b/b),,,,,,簡(jiǎn)單擴(kuò)散,易化擴(kuò)散,主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn),高濃度―→低濃度,低濃度,高濃度,不需要,不消耗,需要,不消耗,需要,消耗,4.物質(zhì)跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)方式的判斷(b/b),(1)將圖中物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)方式標(biāo)號(hào)與名稱連線：,,,,,,,5.胞吞和胞吐判斷(a/b),(1)原理：生物膜的 (流動(dòng)性、選擇透性) (2)條件： 物質(zhì)通過(guò) 轉(zhuǎn)移， (需要、不需要)消耗能量， (需要、不需要)載體蛋白。 (3)實(shí)例： ①變形蟲(chóng)吞食食物顆粒，白細(xì)胞吞噬病菌等屬 。 ②胰島β細(xì)胞分泌胰島素，效應(yīng)B細(xì)胞分泌抗體等屬 。,(2)特點(diǎn)(在橫線上填圖中字母) ①需要載體蛋白： ，不需要載體蛋白： 。 ②消耗ATP： ，不消耗ATP： 。,b、c,a,b,a、c,流動(dòng)性,囊泡,需要,不需要,胞吞,胞吐,三種方法巧判物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)方式 方法一：根據(jù)分子大小判斷物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)方式 方法二：根據(jù)曲線判斷,①有飽和點(diǎn)的曲線表示易化擴(kuò)散或主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)(如圖甲)。 ②成正比關(guān)系的曲線表示簡(jiǎn)單擴(kuò)散(如圖乙)。 ③與細(xì)胞呼吸或O2濃度有關(guān)系的曲線表示主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)(如圖丙)。 方法三：根據(jù)轉(zhuǎn)運(yùn)方向判斷物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)方式 ①一般情況下逆濃度梯度的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)方式是主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。 ②順濃度梯度的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)方式是簡(jiǎn)單擴(kuò)散或易化擴(kuò)散。,6.觀察洋蔥表皮細(xì)胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原(b/b),(1)實(shí)驗(yàn)原理 成熟的植物細(xì)胞構(gòu)成滲透系統(tǒng)可發(fā)生 。,滲透作用,＞,＜,(2)實(shí)驗(yàn)流程,0.3 g/mL蔗糖溶液,緊貼細(xì)胞壁,逐漸變小,變深,細(xì)胞壁逐漸分離,清水,逐漸脹大,變淺,逐漸貼近細(xì)胞壁,有關(guān)質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原實(shí)驗(yàn)的3點(diǎn)說(shuō)明 (1)實(shí)驗(yàn)選材：選用的植物細(xì)胞要有中央大液泡，質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象明顯。如洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞不宜作實(shí)驗(yàn)材料。 (2)將發(fā)生質(zhì)壁分離的植物細(xì)胞置于低濃度的溶液或蒸餾水中植物細(xì)胞會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原，但如果所用溶液為葡萄糖、KNO3、NaCl、尿素、乙二醇等，發(fā)生質(zhì)壁分離后因細(xì)胞主動(dòng)或被動(dòng)吸收溶質(zhì)而使細(xì)胞液濃度增大，植物細(xì)胞會(huì)吸水引起質(zhì)壁分離后的自動(dòng)復(fù)原。 (3)質(zhì)壁分離過(guò)程中，外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度，質(zhì)壁分離程度越大，植物細(xì)胞吸水能力越強(qiáng)；質(zhì)壁分離復(fù)原過(guò)程中，外界溶液濃度小于細(xì)胞液濃度。,1.下列生物的細(xì)胞中，滲透吸水后形態(tài)變化最大的是( ),A.小麥 B.細(xì)菌 C.酵母菌 D.紅細(xì)胞 解析 動(dòng)物細(xì)胞無(wú)細(xì)胞壁，吸水后形態(tài)變化最大。 答案 D,[對(duì)點(diǎn)小練],2.下列各項(xiàng)中，通過(guò)質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)不能鑒定的是( ),A.成熟植物細(xì)胞的死活 B.細(xì)胞液的濃度 C.細(xì)胞中有無(wú)大液泡 D.溶質(zhì)分子進(jìn)出細(xì)胞的方式 解析 能發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞需具備以下條件：細(xì)胞必須是活的，死細(xì)胞的“原生質(zhì)層”無(wú)彈性及選擇透性，不會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離；有大液泡的細(xì)胞才能發(fā)生質(zhì)壁分離；用一系列不同濃度的溶液對(duì)同一種植物的細(xì)胞進(jìn)行質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)，可大致判斷出細(xì)胞液的濃度大??；沒(méi)辦法通過(guò)植物細(xì)胞質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)判斷溶質(zhì)分子進(jìn)出細(xì)胞的方式。 答案 D,3.(2016溫州十校聯(lián)考)如圖是質(zhì)膜上Na＋、K＋-ATP酶的結(jié)構(gòu)示意圖，下列敘述錯(cuò)誤的是( ),A.該酶的形狀變化為ATP的水解供能 B.該酶有利于質(zhì)膜兩側(cè)某些離子保持一定的濃度差 C.該酶有利于神經(jīng)細(xì)胞保持一定的膜電位 D.該酶既能催化ATP水解，又能作為載體蛋白,解析 由圖可知，細(xì)胞排出Na＋吸收K＋的過(guò)程需要載體蛋白參與，同時(shí)需要ATP提供能量，所以運(yùn)輸方式是主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)，由此可知，Na＋、K＋-ATP酶具載體和酶的作用，A錯(cuò)誤；分析題圖可知，鈉離子通過(guò)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)排出細(xì)胞外，鉀離子通過(guò)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)被運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞內(nèi)，維持了細(xì)胞內(nèi)高K＋低Na＋的離子濃度梯度，B正確；酶有利于質(zhì)膜兩側(cè)某些離子保持一定的濃度差，從而有利于神經(jīng)細(xì)胞保持一定的膜電位，C正確；由圖可知，細(xì)胞排出Na＋吸收K＋的過(guò)程需要載體蛋白參與，同時(shí)需要ATP提供能量，所以運(yùn)輸方式是主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)，由此可知，Na＋、K＋-ATP酶具載體和酶的作用，D正確。 答案 A,4.紫色洋蔥表皮細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離后，在顯微鏡下觀察到的正確圖示應(yīng)為( ),解析 發(fā)生質(zhì)壁分離后其液泡紫色應(yīng)加深(細(xì)胞核應(yīng)位于液泡外、質(zhì)膜以內(nèi))，如C選項(xiàng)所示。 答案 C,5.易化擴(kuò)散與主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)的主要區(qū)別是( ),A.前者需要載體，后者不需要 B.前者不需要能量，后者需要 C.前者從低濃度溶液到高濃度溶液，后者剛好相反 D.前者運(yùn)輸?shù)氖切》肿?，后者運(yùn)輸?shù)氖谴蠓肿?解析 易化擴(kuò)散不耗能，主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)耗能，二者均需載體蛋白協(xié)助，且均運(yùn)輸小分子。 答案 B,6.已知某種物質(zhì)通過(guò)質(zhì)膜的方式如圖所示，則下列哪種物質(zhì)有與其相同的運(yùn)輸方式( ),A.H2O B.氨基酸 C.苯 D.CO2 解析 圖中所示的物質(zhì)跨膜運(yùn)輸過(guò)程中，是從低濃度一側(cè)運(yùn)向高濃度一側(cè)，需要ATP供應(yīng)能量，同時(shí)還需要載體蛋白的協(xié)助，是主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程。選項(xiàng)中的幾種物質(zhì)，只有氨基酸的跨膜運(yùn)輸是主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)，其他物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞蕉际呛?jiǎn)單擴(kuò)散。 答案 B,考點(diǎn)二 代謝與酶,[知識(shí)梳理],1.酶的發(fā)現(xiàn)(a/a),,,消化肉,酵母菌代謝活動(dòng),某種物質(zhì),酶,蛋白質(zhì),RNA,2.酶是生物催化劑(b/b) 3.酶的特性(b/b),催化機(jī)理：酶與底物結(jié)合，形成 復(fù)合物，然后這個(gè)復(fù)合物會(huì)發(fā)生形狀變化使底物發(fā)生化學(xué)變化，并從復(fù)合物上脫落，同時(shí)酶分子 。 (1)高效性：酶的催化效率大約是 的107～1013倍。 (2)專一性：一種酶只能催化 化學(xué)反應(yīng)。 (3)作用條件溫和： 、過(guò)酸、過(guò)堿均會(huì)使酶失活，而 不破壞酶分子空間結(jié)構(gòu)，只是抑制酶活性。,酶—底物,恢復(fù)原狀,無(wú)機(jī)催化劑,一種或一類,高溫,低溫,酶只能起催化作用，不起調(diào)節(jié)等其他作用，幾乎所有細(xì)胞均可產(chǎn)酶，并非分泌細(xì)胞才產(chǎn)酶，酶只能由活細(xì)胞產(chǎn)生，不能來(lái)自食物。,4.相關(guān)曲線模型分析(c/c),(1)酶 的曲線 由曲線可知： 比 的催化效率更高；酶只能縮短達(dá)到 所需的時(shí)間， (填“改變”或“不改變”)化學(xué)反應(yīng)的 。因此，酶 (填“能”或“不能”)改變最終生成物的量。,高效性,酶,無(wú)機(jī)催化劑,酶,無(wú)機(jī)催化劑,化學(xué)平衡,不改變,平衡點(diǎn),不能,(2)酶專一性的曲線 ①在A反應(yīng)物中加入酶A，反應(yīng)速率較未加酶時(shí)的變化是 ，說(shuō)明酶A能催化該反應(yīng)。 ②在A反應(yīng)物中加入酶B，反應(yīng)速率和未加酶時(shí)相同，說(shuō)明 。,明顯加快,酶B不能催化該反應(yīng),(3)酶活性影響因素的曲線 ①分析圖A、B可知，在最適宜的溫度和pH條件下，酶的活性 。溫度和pH偏高或偏低，酶活性都會(huì) 。 ②分析圖C中的曲線，反應(yīng)溶液中pH的變化 (填“會(huì)”或“不會(huì)”)影響酶作用的最適溫度。,最高,明顯降低,不會(huì),(4)酶濃度、底物濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響曲線,底物,酶,,1.下列對(duì)酶的敘述中正確的是( ),A.酶的產(chǎn)生和催化都是在活細(xì)胞內(nèi) B.酶都是蛋白質(zhì) C.酶是一類有機(jī)物 D.酶在反應(yīng)前后的質(zhì)和量可變 解析 酶的產(chǎn)生在活細(xì)胞內(nèi)，但催化未必在細(xì)胞內(nèi)，有極少數(shù)酶，其化學(xué)本質(zhì)為RNA，酶作為催化劑在反應(yīng)前后質(zhì)和量均不發(fā)生改變。 答案 C,[對(duì)點(diǎn)小練],2.溫度過(guò)高會(huì)使唾液淀粉酶永久失活，主要原因是高溫破壞了該酶的( ),A.元素組成 B.氨基酸種類 C.氨基酸數(shù)目 D.空間結(jié)構(gòu) 解析 溫度過(guò)高，可導(dǎo)致酶分子空間結(jié)構(gòu)被破壞，從而喪失生物活性。 答案 D,3.淀粉酶能催化淀粉水解，但不能催化蛋白質(zhì)水解。該事實(shí)說(shuō)明( ),A.酶具有專一性 B.酶具有高效性 C.酶的化學(xué)本質(zhì)是RNA D.酶的作用受溫度影響 解析 一種酶只能催化特定底物，這反映了酶的專一性。 答案 A,4.下圖表示某一酶促反應(yīng)的過(guò)程，圖中代表酶的是( ),A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 解析 酶在反應(yīng)前后應(yīng)不發(fā)生變化。 答案 A,5.如圖是驗(yàn)證“酶的催化效率”實(shí)驗(yàn)的示意圖。甲、乙兩試管中發(fā)生的現(xiàn)象可證明酶具有( ),A.高效性 B.專一性 C.多樣性 D.易變性 解析 該實(shí)驗(yàn)單一變量為催化劑種類不同，甲試管中加入的催化劑為“二氧化錳”，乙試管中加入的催化劑為過(guò)氧化氫酶，故該實(shí)驗(yàn)可證明酶具有高效性。 答案 A,6.(2016溫州檢測(cè))如圖中能正確表示人體胰蛋白酶對(duì)底物的分解速度和溫度關(guān)系的是( ),解析 在0～20 ℃的范圍內(nèi)，隨溫度的上升，酶的活性上升，20 ℃之后酶促反應(yīng)速率不再加快，這與人體酶最適溫度37 ℃不符合，A錯(cuò)誤；B圖表示胰蛋白酶的最適溫度為25 ℃左右，這與人體酶最適溫度37 ℃不符合，B錯(cuò)誤；C圖表示在0 ℃～30 ℃，酶促反應(yīng)加快，符合人體酶活性隨溫度的變化規(guī)律，C正確；胰蛋白酶最適溫度是37 ℃。因此，在0 ℃～30 ℃，隨溫度的上升，酶的活性不斷升高，分解速率加快，D錯(cuò)誤。 答案 C,1.擴(kuò)散是分子或離子從高濃度處向低濃度處運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象，其中水分子通過(guò)膜的擴(kuò)散稱為滲透。 2.物質(zhì)由濃度較高的一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)至濃度較低的一側(cè)，稱為被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)，依據(jù)是否需載體蛋白協(xié)助，可分為簡(jiǎn)單擴(kuò)散(不需載體蛋白)和易化擴(kuò)散(需載體蛋白)。 3.細(xì)胞把離子或分子從低濃度處運(yùn)到高濃度處的逆濃度梯度的轉(zhuǎn)運(yùn)稱主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)，主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)必須有載體蛋白的參與，且必須消耗ATP。,4.酶是生物催化劑，其化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，極少數(shù)為RNA。 5.酶的催化活性極高且具有專一性特點(diǎn)。 6.影響酶作用的因素很多，pH、溫度和各種化合物等都能影響酶的活性，酶促反應(yīng)具最適pH和最適溫度。 7.溫度、pH、酶活性抑制劑(如重金屬離子等)是通過(guò)影響酶活性來(lái)影響酶促反應(yīng)速率的；底物濃度和酶濃度是通過(guò)影響底物與酶的接觸來(lái)影響酶促反應(yīng)速率的，并不影響酶的活性。,