考点3 物质进出细胞的方式、酶与ATP
文档属性
| 名称 | 考点3 物质进出细胞的方式、酶与ATP |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 490.9KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2010-02-10 13:23:00 | ||
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文档简介
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专题二 细胞代谢
考点3 物质进出细胞的方式、酶与ATP
超级预测
知识预测
分析三年新课标高考试卷，物质进出细胞的方式、酶与ATP考点一直是高考的热点，如2009广东生物2考查影响主动运输的因素；2009宁夏理综3、2009海南生物5、2009浙江理综5,2008广东生物2等都考查了影响物质跨膜运输的因素；2009广东生物31考查了影响物质运输的探究实验；2009宁夏生物2、2009广东文基72、2008广东生物37、2007广东生物38和2007江苏生物39等都考查了酶特性实验分析、设计及曲线分析。据以上分析，预测2010年高考考点如下：
1．物质进出细胞的方式判别及曲线分析。21世纪教育网
2．酶特性实验分析、设计及曲线分析。21世纪教育网
3．ATP及细胞内能量供应系统。21世纪教育网
能力测试
1．“物质出入细胞的方式”考点的考查注重新情景材料的分析与判断，考查考生的分析判断能力，如2008广东生物2考查失去载体蛋白的磷脂分子层对物质的运输情况；2008江苏生物2考查线粒体功能受损对物质运输影响的判断。这种命题趋势在2010年高考还会存在。
2．酶考点的考查大都联系生产生活实际，以图表形式为主，综合考查酶的特性实验分析和影响酶活性的曲线分析，旨在考查考生的综合应用能力和模型转换能力，预计2010年高考这种简答题命题趋势还会出现。
赋分测试
年份 2007 2008 2009 2010赋分预测
分值 32分 32分 34分 稳中有升
题型测试
考查题型上，预计2010年高考既有选择题，也会有综合性简答题，选择题主要集中在酶的内涵理解、物质进出细胞的方式上，非选择题考点主要集中在物质运输方式及影响因素的探。究和酶的特性实验分析及曲线分析上，试题难度0．65左右，易
得分。
超值储备
知识能力储备
一、物质出入细胞的方式知能储备21世纪教育网
1．渗透系统的组成与探究(理解能力·2009海南生物5．2010高考预测指数：★★)
(1)渗透系统
①组成：一个完整的渗透系统由两个溶液体系(A和B)以及在两者中间的半透膜组成。
②发生渗透作用的条件：一是具有半透膜，二是半透膜两侧具有浓度差。
③水分的流动判断：当溶液浓度A>B时，水分就通过半透膜由B流向A；当溶液浓度A(2)渗透系统组成的实验探究21世纪教育网
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甲、乙对比可说明渗透作用必须具有半透膜
甲、丙对比可说明渗透作用必须有浓度差存在
图3—1
2．物质进出细胞的方式(理解能力·2009广东生物2；2009宁夏理综3；2008年江苏生物2；2008年江苏生物33；2007江苏生物27；2007广东理基42·2010高考预测指数：★★★★★)
(1)生物膜对小分子的转运21世纪教育网
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(2)生物膜对大分子的转运
①大分子物质，如蛋白质、多核苷酸、多糖、胆固醇与脂蛋白形成的颗粒等，很难直接穿过细胞膜，这些物质主要通过胞吞、胞吐作用进出细胞。胞吞、胞吐与主动运输一样，也需要能量供应。
②大分子物质进出细胞核，不是通过胞吞、胞吐作用，而是直接通过核膜上的核孔进出，但其他小分子物质还是通过跨膜运输。21世纪教育网
3．影响物质的运输因素及实验探究(理解能力·2008广东生物2·2010高考预测指数：★★★★)
(1)影响主动运输的因素分析
内因分析：载体的种类和数量。
外因分析：由于主动运输消耗呼吸作用释放的能量，因此凡是影响呼吸作用的因素都影响主动运输方式吸收离子，如氧气、温度、pH等，如图3—2。
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甲图分析：
①A点无氧呼吸为矿质离子吸收提供能量。
②AB段表示在一定范围内，随O2增多，有氧呼吸加强，主动运输方式吸收离子速率加快。
③BC段限制离子吸收速率的因素主要是载体数量。21世纪教育网
特别提醒 当横轴表示细胞呼吸强度或ATP时，曲线应从原点开始。
乙图分析：温度或pH主要通过影响与细胞呼吸有关的酶的活性从而影响矿质离子吸收速率。
丙图分析：
①AB段，载体未饱和，随离子浓度增大，吸收速率加快。
②BC段，载体已饱和，限制因素主要是载体的数量。
③CD段，离子浓度过高，根细胞渗透失水，影响了根细胞的正常代谢活动，离子吸收速率下降。
(2)影响被动运输的因素分析
自由扩散和协助扩散都是从高浓度到低浓度的运输。自由扩散的速度快慢取决于半透膜两侧物质的浓度差，差值越大，扩散越快。
协助扩散在一定浓度范围内与半透膜两侧的浓度差有关，但外界溶液浓度增加到一定程度，由于载体数量的限制，物质转运的速度不再增加。21世纪教育网
适当提高温度会提高物质通过半透膜的速率。
二、酶在代谢中的作用知能储备
1．酶的本质、特性及作用(理解能力·2009广东生物3；2009广东文基72；2009重庆理综l·2010高考预测指数：★★★)
(1)作用：降低活化能，具有催化作用。故而酶在化学反应前后化学性质和数量均不变，在细胞内或外、生物体内或外均能发挥作用。
(2)化学本质：绝大多数为蛋白质，少数为RNA。故而酶为高分子化合物，组成它们的单体是氨基酸或核糖核苷酸。因为绝大多数酶是蛋白质，因此酶的合成受基因控制，在核糖体上合成。21世纪教育网
(3)酶的特性
①高效性：酶的催化效率是无机催化剂的l07～l013倍，这说明酶具有高效性的特点。酶的高效性是和无机催化剂相比较来说的。
②专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应，这说明酶的催化作用具有专一性的特点。
③温和性：绝大多数的酶是蛋白质，过酸、过碱和高温都能使蛋白质分子空间结构破坏(除肽键以外的其他化学键的断裂)，从而引起蛋白质分子变性，使酶永久失活。低温只是使酶活性下降，适宜的温度下，酶活性可以恢复。21世纪教育网
2．不同的酶作用不同(理解能力·2008广东生物6；2007广东生物6；2007海南生物4·2010高考预测指数：★★★)
在高中阶段我们学习过的酶有以下这些：
(1)物质代谢中的酶
①淀粉酶：主要有唾液腺分泌的唾液淀粉酶、胰腺分泌的胰淀粉酶和肠腺分泌的肠淀粉酶。可催化淀粉水解成麦舅
②麦芽糖酶：主要有胰腺分泌的胰麦芽糖酶和肠腺分肠麦芽糖酶。可催化麦芽糖水解成葡萄糖。
③脂肪酶：主要有胰腺分泌的胰脂肪酶和肠腺分泌的肠脂肪酶。可催化脂肪分解为脂肪酸和甘油。需要指出的是，脂肪分解前往往需要经过肝脏分泌的胆汁的乳化作用形成脂
粒。废弃动植物油脂与甲醇等反应生产生物柴油，需要先把植物油脂分解为甘油和脂肪酸，植物油脂的化学本质为脂肪，所以也需要脂肪酶水解。21世纪教育网
④蛋白酶：主要有胃腺分泌的胃蛋白酶和胰腺分泌的胰蛋白酶。可催化蛋白质水解成多肽链。
⑤肽酶：由肠腺分泌。可催化多肽链水解成氨基酸。
⑥转氨酶：催化蛋白质代谢过程中氨基转换过程。例如人体中的谷丙转氨酶(GPT)，能够把谷氨酸上的氨基转移给丙酮酸，从而形成丙氨酸和酮戊二酸。谷丙转氨酶在肝脏中的含量最多，当肝脏发生病变时谷丙转氨酶就大量释放到血液中。因此临床上常把化验人体血液中这种酶的含量作为诊断是否患肝炎等疾病的一项重要指标。
⑦光合作用酶：叶绿体中有参与光合反应形成，ATP、NADPH有关的酶类和与暗反应有关的酶系。
⑧呼吸氧化酶：线粒体中存在ATP合成酶等催化呼吸作用进行的酶。
⑨ATP合成酶、ATP水解酶
ADP+Pi+能量→ATP(ATP合成酶)
ATP→ADP+Pi+能量(ATP水解酶) 21世纪教育网
(2)遗传变异中的酶
①解旋酶：在DNA复制或者转录时，解旋酶可以使DNA分子的两条脱氧核苷酸链中配对的碱基从氢键处断裂，从而使两条螺旋的双链解开。
②DNA／RNA聚合酶：分别催化脱氧核苷酸聚合成DNA链以及核糖核苷酸聚合成RNA链的反应。
③逆转录酶：催化以RNA为模板、以脱氧核苷酸为原料合成DNA的过程。
(3)生物工程中的酶
①限制性内切酶：一种限制性内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能在特定的位点上切割DNA分子，产生特定的黏性末端。
②DNA连接酶：将两条DNA黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，连接的是磷酸二酯键，不是碱基对，碱基对可以依靠氢键连接。
③纤维素酶和果胶酶：在植物细胞工程中植物体细胞杂交时，需要事先用纤维素酶和果胶酶分解植物细胞的细胞壁，从而获得有活力的原生质体，然后诱导不同植物的原生质体融合。
④胰蛋白酶：在动物细胞工程的动物细胞培养中，需要用胰蛋白酶将取自动物胚胎或幼龄动物的器官和组织分散单个的细胞，然后配制成细胞悬液进行培养。
3．影响酶活性的因素及有关酶曲线分析(理解能力·2009宁夏理综2；2009广东文基72；2008江苏生物34；2007江苏生物39·2010高考预测指数：★★★★★)
(1)表示酶高效性的曲线(如图3—3)
催化剂可以改变化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。酶只能改变达到化学平衡所需时间，不改变化学反应的平衡点。21世纪教育网
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加入酶B反应速率与无酶A条件下的反应速率相同，而加入胰A反应速率随反应物浓度增大明显加快，说明酶B对此反应无催化作用，说明酶具有专一性。
(3)影响酶活性的因素及曲线分析
①在一定温度(pH)范围内，随温度(pH)的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围酶催化作用逐渐减弱(如图3—5，图3—6)。21世纪教育网
②过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是抑制酶的活性。酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。
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③反应溶液酸碱度的变化不影响酶作用的最适温度。
④不同的酶具有不同的最适温度：一般来讲，动物细胞内酶的最适温度在35～40℃；植物细胞中酶的最适温度稍高，通常在40～50℃之间；微生物中酶的最适宜温度差别较大，如DNA聚合酶的最适温度可达70℃。
⑤生产生活应用：临床上低温麻醉便是利用酶的这一性质以减慢组织细胞的代谢速度，提高机体对氧和营养物质缺乏的耐受性，低温保存菌种也是基于这一原理。
(4)底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响
在其他条件适宜、酶量一定的条件下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加(如图3—7甲)。在底物充足、其他条件适宜的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比(如图3—7 乙)．21世纪教育网
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4．酶的本质及特性实验分析与设计(理解能力。2009全国理综Ⅱ32·2010高考预测指数：★★★)
(1)酶的化学本质的设计思路
实验组：待测酶液+双缩脲试剂一是否出现紫色。
对照组：已知蛋白液+双缩脲试剂一紫色反应。
通过对照，实验组若出现紫色，证明待测酶液是蛋白质；不出现紫色，则该酶液不是蛋白质。
(2)酶的高效性实验设计思路(以H2O2酶为例)
实验组：H2O2酶(一般用新鲜肝脏)+ H2O2。
对照组：无机催化剂(Fe3+)+ H2O2。
现象的观察：用同一时间内两支试管中气泡产生量即产生速率来比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率，或者用卫生香燃烧程度等现象来比较。
注意 两支试管中加入的H202量相等，因此最终产生的02量也是相等的。在描述实验现象时，应强调同一时间内气泡的产生量和产生速率。
(3)探索酶具专一性的实验设计思路21世纪教育网
①用同一种酶分别催化不同的底物，如教材实验中用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖(以淀粉酶为例)。
实验组：淀粉酶+淀粉；对照组：淀粉酶+蔗糖。
注意 蔗糖不纯(混有还原糖)或蔗糖放置时间过长，被微生物分解生成还原糖都会造成实验的失败，因此保证蔗糖的纯度和新鲜度非常关键，实验前应先用斐林试剂检验蔗糖的寓
纯度。
②用不同种类的酶处理同一种反应底物，如用淀粉酶和蛋白酶分别处理淀粉溶液(以淀粉酶为例)。
实验组：淀粉酶+淀粉；对照组：蔗糖酶+淀粉。
(4)探究温度、pH对酶活性的影响
在探究温度(pH)对α-淀粉酶活性的影响中，自变量是温度(pH)。在控制反应条件温度(pH)时，可以先对酶液进行温度(pH)处理后，再加入底物；也可以对底物和酶液同时温度
(pH)处理再混合。
三、ATP在能量代谢中的作用知能储备21世纪教育网
1．ATP的结构与转化(理解能力·2009江苏生物l；2008广东生物4；2007海南生物7·2010高考预测指数：★★★)
(1)ATP的结构简式：A—P～P～P。
A表示腺苷，T表示3个，P表示磷酸基团，～表示高能磷酸键，ATP分子中大量的能量就储存在高能磷酸键中。如果ATP只去掉2个P，就是腺嘌呤核糖核苷酸，即构成RNA的一
种基本单位。
(2)ATP与ADP的转化
＼ ATP的合成 ATP的水解
反应式 ADP+Pi+能量→ATP ATP→ADP+Pi+能量
所需酶 ATP合成酶 ATP水解酶
能量来源 光能(光合作用)、化学能(细胞呼吸) 储存在高能磷酸键中的能量
能量去路 储存于形成的高能磷酸键中 用于各项生命活动
反应场所 细胞质基质、线粒体、叶绿体 生物体的需能部位
由表可以看出，ATP的合成和ATP的水解在所需的酶、能量来源、能量去路和反应场所方面不尽相同，因此ATP和ADP的相互转化并不是可逆反应。在转变过程中，物质是可逆的，
而能量是不可逆的。
2．ATP产生量与O2供给量之间的关系曲线(如图3—8)(理解能力·3年高考未考点·2010高考预测指数：★★★)
(1)生物细胞可通过无氧呼吸分解有机物，产生少量ATP，因此在氧气为零情况下，ATP产生量仍然有一定数值。
(2)随O2供应量增多，有氧呼吸明显加强，ATP产生量随之增加；但当02供应量达到一定值后，ATP产生量不再增加，此时的限制因素可能是酶、有机物、ADP、磷酸等。
(3)当横坐标表示呼吸强度时，ATP产生量曲线应从原点开始。
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3．能源物质与能量代谢(理解能力·2008天津理综6·2010高考预测指数：★★★)
(1)生物体内几种能源物质21世纪教育网
①根本能源：光能。
②储备能源：脂肪，植物细胞内还有淀粉，动物细胞内还有糖原。
③主要能源：糖类。21世www纪教育网
④直接能源：ATP。
(2)不同运动状况下的能量供应
①在100米赛跑时，由ATP—磷酸肌酸供能系统供能，维持时间约为20～25秒。
②在400米～800米跑时，磷酸肌酸供能不够，但有氧呼吸尚未达到峰值，主要靠无氧呼吸供能。
③在马拉松长跑过程中，由无氧呼吸产生了大量乳酸，内环境pH下降，无氧呼吸减弱，但前两个供能系统供能时产生了大量的ADP和消耗掉[H]后形成的NADP+，对有氧呼吸具有
强烈的促进作用，使得有氧呼吸速率加快，产生大量的ATP。
④人在寒冷时，肾上腺素和甲状腺激素分泌增多，细胞产生ATP的量增加。
方法技巧储备21世纪教育网
1．物质进出细胞方式的判断方法(理解能力·2009广东生物2；2009宁夏理综3；2010高考预测指数：★★★★★)
(1)明确被运输物质微粒的性质(大分子、小分子、离子)，如果是大分子，一般是通过胞吞、胞吐的方式进出细胞。如果是小分子和离子，则是跨膜运输。
(2)跨膜运输三种方式的判别
是否消耗能量：只要运输耗能则为主动运输，即使是由高浓度到低浓度。
是否顺浓度梯度：只要是从低浓度到高浓度，就是主动运输。
是否需要载体：不需要载体就是自由扩散。需要载体则通过浓度、能量进一步判断。
[典题l】图3—9为物质进出细胞的两种方式，对该图的正确理解是 ( )
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A．I和Ⅱ分别表示协助扩散和主动运输21世纪教育网
B．I和Ⅱ分别表示胞吞和胞吐
C．葡萄糖、性激素是以Ⅱ方式进入细胞的
D．水、二氧化碳、氧气是以Ⅰ方式进入细胞的
[解析】据图信息可知I方式进入细胞不需要载体协助，也不消耗能量，属于自由扩散；Ⅱ方式进入细胞需要载体协助，也需要消耗能量，属于主动运输。水、二氧化碳、氧气进出细胞的方式是自由扩散，葡萄糖进出细胞的方式是主动运输(进入红细胞除外)，性激素是脂溶性物质，进出细胞的方式是自由扩散。
[答案】D
2．物质通过生物膜或磷脂分子的层数计算方法技巧(理解能力·3年高考未考点·2010高考预测指数：★★) 21世纪教育网
(1)离子、小分子物质通过生物膜或磷脂分子的层数
离子、小分子物质以跨膜方式(自由扩散、主动运输、协助扩散)通过生物膜。解答此类题目的方法是：明确所研究的物质运动的起点和止点一弄清物质通过的方式和经过的结构及其结构特点一注意一个等量关系“生物膜的层数=1／2磷脂分子的层数”。此外，还要明确细胞结构中，具有双层生物膜的结构有线粒体、叶绿体、核膜(有核孔)，具有单层生物膜的结构有细胞膜、液泡膜、内质网、高尔基体、溶酶体。21世纪教育网
(2)大分子物质、病菌、病毒通过生物膜或磷脂分子的层数
大分子物质(如蛋白质、多糖、DNA、RNA等)、病菌、病毒等颗粒性物质不能以跨膜方式通过生物膜，而是通过内吞(胞吞)、外排(胞吐)作用通过生物膜。其原理是生物膜具有一定的流动性，能形成小泡包围大分子和颗粒性物质通过生物所以这些物质通过生物膜时没有穿过生物膜。细胞质与细胞核之间的大分子物质通过核孔进行物质交换，所以也不穿过生物膜。
[典题2]细胞中的mRNA分子从产生部位到作用场所需要穿过多少层磷脂双分子层 ( )
A．0 B．2 C．4 D．6
[解析]mRNA属于生物大分子，mRNA是从核孔进入细胞质中与核糖体结合来完成翻译的，而原核细胞又无核膜。因此，不管是什么细胞，其中的RNA分子从产生部位到作用场所都不需要穿过生物膜，即通过0层磷脂双分子层。21世纪教育网
[答案]A21世纪教育网
3．植物细胞质璧分离实验操作技巧及质壁分离实验的应用(理解能力·2008广东生物3；2007广东生物2·2010高考预测指数：★★★)
(1)植物细胞质壁分离实验操作技巧
①实验成功的关键之一是实验材料的选择。要选取成熟的、带有一定颜色的植物组织进行实验。
②滴加蔗糖溶液或清水时，应在载物台上操作。观察时，用低倍物镜即可。
③选用的蔗糖溶液浓度要适宜。过低，不足以引起质壁分离或质壁分离所需时间过长；过高，则造成植物细胞失水过多过快而死亡。原生质层的选择透过性是发生质壁分离和复原
的内在前提，死亡的细胞既不会发生质壁分离，也不会发生质壁分离复原。
④发生质壁分离复原需要将植物再置于低浓度的溶液或蒸馏水中，但如果所用溶液为葡萄糖、KN03，、NaCl、尿素、乙二醇等，质壁分离后因细胞主动或被动吸收溶质微粒而使细胞液浓度增大，植物细胞会吸水引起质壁分离后的自动复原。
⑤质壁分离后，在原生质层和细胞壁之间，充斥的液体为外界溶液(如蔗糖溶液)。
⑥质壁分离过程中，外界溶液浓度大于细胞液浓度，质壁分离程度越大，植物细胞吸水力越强；质壁分离复原过程中外界溶液浓度小于细胞液浓度。
(2)质壁分离实验的应用
①证明细胞的死活：此实验中，细胞始终是活的，死细胞不能发生质壁分离和复原。
②测定细胞液的浓度：梯度浓度法。即撕取数片紫色洋葱鳞片叶表皮，分别放入不同浓度的蔗糖溶液中，则细胞液浓度介于细胞尚未发生质壁分离和最初发生质壁分离的两种相邻
的溶液之间。
③验证原生质层和细胞壁伸缩性大小21世纪教育网
设计思路：成熟植物细胞+蔗糖溶液一镜检。
发生质壁分离现象：细胞壁伸缩性小于原生质层伸缩性
不发生质壁分离：细胞壁伸缩性大于或等于原生质层伸缩性。
④鉴定不同种类的溶液(如一定浓度的KN03和蔗糖溶液)
设计思路：成熟的植物细胞+不同种类溶液。
只发生质壁分离现象→溶质不能通过半透膜的溶液(如蔗糖)；
质壁分离后自动复原→溶质能通过半透膜的溶液(如KN03溶液)。
⑤比较不同植物细胞的细胞液浓度
不同植物细胞放在同一浓度的蔗糖溶液，镜检刚发生质壁分离时所需时间，比较判断质壁分离速度，速度越大植物细胞液浓度越小。
⑥比较未知浓度溶液的浓度大小
把同一植物的成熟细胞放在未知浓度的溶液中，镜检刚刚发生质壁分离所需时间，比较所用时间。
[典题3】用洋葱鳞片叶表皮制备“观察细胞质壁分离实验”的临时装片，观察细胞的变化。下列有关实验操作和结果的叙述，正确的是 ( )
A．将装片在酒精灯上加热后，再观察细胞质壁分离现象
B．在盖玻片一侧滴入清水，细胞吸水膨胀但不会破裂
C．用不同浓度的硝酸钾溶液处理细胞后，均能观察到质壁分离复原现象
D．当质壁分离不能复原时，细胞仍具正常生理功能21世纪教育网
[解析】装片经过加热后，有可能导致细胞死亡，死细胞无法质壁分离；植物细胞可以吸收硝酸钾，因此有可能观察不到壁分离现象；质壁分离不能复原时细胞已经死亡。
[答案】B
易混易错储备
一、易混知识点储备
1．混淆半透膜与选择透过性膜
(1)半透膜是指某些物质可以透过，而另一些物质不能透过的多孔性薄膜。能否通过半透膜往往取决于分子的体积。选择透过性膜是指细胞膜等生物膜，由于膜上有载体等结构，
且不同膜上载体的种类和数量不同，因此对物质吸收与否和吸收多少具有选择性。当细胞死亡时，细胞膜等生物膜的选择透过性变为全透性。
(2)细胞膜是一种选择透过性膜：①水分子可以自由通过。②被选择的一些离子、小分子也可以通过。③其他离子、小分予和大分子不能通过。④其他生物膜也具有该特性。
2．混淆扩散作用和渗透作用的概念
渗透作用是一种特殊的扩散作用。渗透作用与扩散作用都是由单位体积分子数多的移向单位体积分子数少的地方。但二者亦有不同：渗透作用多指溶剂分子(主要是水分子)的移
动，扩散作用多指溶质分子(如甘油等)或气体分子(如O2、CO2 等的移动，也可以是溶剂分子(如水、酒精等)的移动；渗透作用必须通过半透膜，扩散作用可以不通过半透膜。如肺泡中的O2通过毛细血管壁细胞进入毛细血管是扩散，而水通过细胞膜既可认为是扩散作用，也可以认为是渗透作用。21世纪教育网
3．酶的正确理解与错误说法对比
正确说法 错误说法
产生场所 活细胞(不考虑哺乳动物成熟红细胞等) 具有分泌功能的细胞才能产生
化学本质 有机物(大多为蛋白质，少数为RNA) 蛋白质
作用场所 可在细胞内、细胞外、体外发挥作用 只在细胞内起催化作用
温度影响 低温只抑制酶的活性，不会便酶变性失活 低温和高温均使酶变性失活
作用 酶只起催化作用 酶具有调节、催化等多种功能
来源 酶只在生物体内合成 有的可来源于食物等
二、典型易错题点拨
1．混淆扩散作用和渗透作用的概念
[易错典题l]下列现象利用渗透作用原理的是( )
A．气体分子通过细胞膜 B．氨基酸分子通过细胞壁21世纪教育网
C．K+通过原生质层 D．水分子通过原生质层21世纪教育网
[解析]葡萄糖分子通过细胞膜(红细胞除外)、氨基酸分子通过细胞壁、K+通过原生质层都属于主动运输，只有选项D水分子通过原生质层”是渗透作用。
[答案]D(易错选ABC)
[错因分析】考生最容易混淆的是渗透作用和自由扩散，渗透作用多指溶剂分子(主要是水分子)的移动，扩散作用多指溶质分子(如甘油等)或气体分子(如02、C02等)通过半透膜运输。
2．忽视大分子物质进出细胞的特殊性，机械照搬跨膜运输的特点
[易错典题2]分泌蛋白在内质网腔中折叠、初加工后，被运输到高尔基体进一步加工、组装，最后释放到细胞外。这一过程中分泌蛋白穿过的生物膜层数至少为 ( )
A．4 B．3 C．1 D．0
[解析]分泌蛋白在内质网、高尔基体中的运输是通过囊泡的方式进行的，运输到细胞外的方式是胞吐，不是跨膜运输。
[答案]D(易错选B)
[错因分析】本题的陷阱是内质网和高尔基体都是l层膜结构。学生由于受平时的思维定式的影响，认为分泌蛋白也需要穿过3层生物膜。学生思考时容易忽视一点：分泌蛋白运
输到细胞外是属于胞吐，利用膜的流动性，不需穿过生物膜。21www世纪教育网
3．混淆蛋白酶与肽酶、淀粉酶与麦芽糖酶的底物
[易错典题．3] 图3—10表示淀粉的一段，数字对应的“—”表示单糖之间的化学键，则淀粉酶发挥作用的位置可能是 ( )
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A．1处 B．1、3、5处
C．任何一处 D．2．4、6处
[解析】淀粉酶只能把淀粉水解成二糖——麦芽糖。
[答案]D(易错选C)
[错因分析] 由于淀粉酶只能把淀粉水解成二糖～麦芽糖，不能水解成葡萄糖，因此水解产物必须都是二糖。
4．混淆细胞膜的功能特性和结构特点21世纪教育网
[易题典题4]下列与细胞膜有关的四个选择项中，能说明细胞膜具有流动性的是 ( )
A．选择性 B．主动运输
C．保护作用 D．自由扩散
[解析】 细胞膜的功能特性是指细胞膜的选择透过性即细胞膜对物质的选择吸收，水分、气体、乙醇等脂溶性物质可以自由通过，细胞需要的离子、小分子可以通过，细胞不需要的离子、小分子和大分子物质不能通过。细胞膜的结构特点是指细胞膜的流动性，即细胞膜上的蛋白质和磷脂分子能在一定范围内运动。主动运输需要细胞膜上的载体蛋白运载离子从细胞膜一侧到另一侧，体现了细胞膜的流动性。
[答案]B
[错因分析】有的考生看到主动运输就误认为细胞膜功能特性，殊不知细胞膜的功能特性是由其结构特点决定的。21世纪教育网
5．无视动物细胞和原核细胞的结构特点，照搬植物细胞的功能特性
[易错典题5】 下列对质壁分离的说法正确的是( )
A．肺炎双球菌存在细胞壁，可以发生质壁分离
B．把人的口腔上皮细胞置于2.0％食盐溶液中，会发生质壁分离
C．把洋葱表皮细胞置于乙醇溶液中会发生质壁分离自动复原
D．置于20％蔗糖溶液中的洋葱根尖分生区细胞会比l％蔗糖溶液中的根尖分生区细胞质壁分离迅速
[解析】质壁分离的内因：有细胞壁、大液泡和一定的细胞液浓度；质壁分离的外因：外界溶液的浓度>细胞液的浓度。洋葱根尖分生区和肺炎双球菌虽然有细胞壁，但无大液泡，不能发生质壁分离；人的口腔上皮细胞没有细胞壁，在2.0％食盐溶液中会皱缩，不会发生质壁分离。
[答案]C(易错选ABD) 21世纪教育网
[错因分析] 考生对质壁分离的外因掌握比较好，但对内因却不能很好地理解，发生质壁分离的细胞必须有细胞壁、大液泡和一定的细胞液浓度。
酶
酶
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专题二 细胞代谢
考点3 物质进出细胞的方式、酶与ATP
超级预测
知识预测
分析三年新课标高考试卷，物质进出细胞的方式、酶与ATP考点一直是高考的热点，如2009广东生物2考查影响主动运输的因素；2009宁夏理综3、2009海南生物5、2009浙江理综5,2008广东生物2等都考查了影响物质跨膜运输的因素；2009广东生物31考查了影响物质运输的探究实验；2009宁夏生物2、2009广东文基72、2008广东生物37、2007广东生物38和2007江苏生物39等都考查了酶特性实验分析、设计及曲线分析。据以上分析，预测2010年高考考点如下：
1．物质进出细胞的方式判别及曲线分析。21世纪教育网
2．酶特性实验分析、设计及曲线分析。21世纪教育网
3．ATP及细胞内能量供应系统。21世纪教育网
能力测试
1．“物质出入细胞的方式”考点的考查注重新情景材料的分析与判断，考查考生的分析判断能力，如2008广东生物2考查失去载体蛋白的磷脂分子层对物质的运输情况；2008江苏生物2考查线粒体功能受损对物质运输影响的判断。这种命题趋势在2010年高考还会存在。
2．酶考点的考查大都联系生产生活实际，以图表形式为主，综合考查酶的特性实验分析和影响酶活性的曲线分析，旨在考查考生的综合应用能力和模型转换能力，预计2010年高考这种简答题命题趋势还会出现。
赋分测试
年份 2007 2008 2009 2010赋分预测
分值 32分 32分 34分 稳中有升
题型测试
考查题型上，预计2010年高考既有选择题，也会有综合性简答题，选择题主要集中在酶的内涵理解、物质进出细胞的方式上，非选择题考点主要集中在物质运输方式及影响因素的探。究和酶的特性实验分析及曲线分析上，试题难度0．65左右，易
得分。
超值储备
知识能力储备
一、物质出入细胞的方式知能储备21世纪教育网
1．渗透系统的组成与探究(理解能力·2009海南生物5．2010高考预测指数：★★)
(1)渗透系统
①组成：一个完整的渗透系统由两个溶液体系(A和B)以及在两者中间的半透膜组成。
②发生渗透作用的条件：一是具有半透膜，二是半透膜两侧具有浓度差。
③水分的流动判断：当溶液浓度A>B时，水分就通过半透膜由B流向A；当溶液浓度A
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甲、乙对比可说明渗透作用必须具有半透膜
甲、丙对比可说明渗透作用必须有浓度差存在
图3—1
2．物质进出细胞的方式(理解能力·2009广东生物2；2009宁夏理综3；2008年江苏生物2；2008年江苏生物33；2007江苏生物27；2007广东理基42·2010高考预测指数：★★★★★)
(1)生物膜对小分子的转运21世纪教育网
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(2)生物膜对大分子的转运
①大分子物质，如蛋白质、多核苷酸、多糖、胆固醇与脂蛋白形成的颗粒等，很难直接穿过细胞膜，这些物质主要通过胞吞、胞吐作用进出细胞。胞吞、胞吐与主动运输一样，也需要能量供应。
②大分子物质进出细胞核，不是通过胞吞、胞吐作用，而是直接通过核膜上的核孔进出，但其他小分子物质还是通过跨膜运输。21世纪教育网
3．影响物质的运输因素及实验探究(理解能力·2008广东生物2·2010高考预测指数：★★★★)
(1)影响主动运输的因素分析
内因分析：载体的种类和数量。
外因分析：由于主动运输消耗呼吸作用释放的能量，因此凡是影响呼吸作用的因素都影响主动运输方式吸收离子，如氧气、温度、pH等，如图3—2。
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甲图分析：
①A点无氧呼吸为矿质离子吸收提供能量。
②AB段表示在一定范围内，随O2增多，有氧呼吸加强，主动运输方式吸收离子速率加快。
③BC段限制离子吸收速率的因素主要是载体数量。21世纪教育网
特别提醒 当横轴表示细胞呼吸强度或ATP时，曲线应从原点开始。
乙图分析：温度或pH主要通过影响与细胞呼吸有关的酶的活性从而影响矿质离子吸收速率。
丙图分析：
①AB段，载体未饱和，随离子浓度增大，吸收速率加快。
②BC段，载体已饱和，限制因素主要是载体的数量。
③CD段，离子浓度过高，根细胞渗透失水，影响了根细胞的正常代谢活动，离子吸收速率下降。
(2)影响被动运输的因素分析
自由扩散和协助扩散都是从高浓度到低浓度的运输。自由扩散的速度快慢取决于半透膜两侧物质的浓度差，差值越大，扩散越快。
协助扩散在一定浓度范围内与半透膜两侧的浓度差有关，但外界溶液浓度增加到一定程度，由于载体数量的限制，物质转运的速度不再增加。21世纪教育网
适当提高温度会提高物质通过半透膜的速率。
二、酶在代谢中的作用知能储备
1．酶的本质、特性及作用(理解能力·2009广东生物3；2009广东文基72；2009重庆理综l·2010高考预测指数：★★★)
(1)作用：降低活化能，具有催化作用。故而酶在化学反应前后化学性质和数量均不变，在细胞内或外、生物体内或外均能发挥作用。
(2)化学本质：绝大多数为蛋白质，少数为RNA。故而酶为高分子化合物，组成它们的单体是氨基酸或核糖核苷酸。因为绝大多数酶是蛋白质，因此酶的合成受基因控制，在核糖体上合成。21世纪教育网
(3)酶的特性
①高效性：酶的催化效率是无机催化剂的l07～l013倍，这说明酶具有高效性的特点。酶的高效性是和无机催化剂相比较来说的。
②专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应，这说明酶的催化作用具有专一性的特点。
③温和性：绝大多数的酶是蛋白质，过酸、过碱和高温都能使蛋白质分子空间结构破坏(除肽键以外的其他化学键的断裂)，从而引起蛋白质分子变性，使酶永久失活。低温只是使酶活性下降，适宜的温度下，酶活性可以恢复。21世纪教育网
2．不同的酶作用不同(理解能力·2008广东生物6；2007广东生物6；2007海南生物4·2010高考预测指数：★★★)
在高中阶段我们学习过的酶有以下这些：
(1)物质代谢中的酶
①淀粉酶：主要有唾液腺分泌的唾液淀粉酶、胰腺分泌的胰淀粉酶和肠腺分泌的肠淀粉酶。可催化淀粉水解成麦舅
②麦芽糖酶：主要有胰腺分泌的胰麦芽糖酶和肠腺分肠麦芽糖酶。可催化麦芽糖水解成葡萄糖。
③脂肪酶：主要有胰腺分泌的胰脂肪酶和肠腺分泌的肠脂肪酶。可催化脂肪分解为脂肪酸和甘油。需要指出的是，脂肪分解前往往需要经过肝脏分泌的胆汁的乳化作用形成脂
粒。废弃动植物油脂与甲醇等反应生产生物柴油，需要先把植物油脂分解为甘油和脂肪酸，植物油脂的化学本质为脂肪，所以也需要脂肪酶水解。21世纪教育网
④蛋白酶：主要有胃腺分泌的胃蛋白酶和胰腺分泌的胰蛋白酶。可催化蛋白质水解成多肽链。
⑤肽酶：由肠腺分泌。可催化多肽链水解成氨基酸。
⑥转氨酶：催化蛋白质代谢过程中氨基转换过程。例如人体中的谷丙转氨酶(GPT)，能够把谷氨酸上的氨基转移给丙酮酸，从而形成丙氨酸和酮戊二酸。谷丙转氨酶在肝脏中的含量最多，当肝脏发生病变时谷丙转氨酶就大量释放到血液中。因此临床上常把化验人体血液中这种酶的含量作为诊断是否患肝炎等疾病的一项重要指标。
⑦光合作用酶：叶绿体中有参与光合反应形成，ATP、NADPH有关的酶类和与暗反应有关的酶系。
⑧呼吸氧化酶：线粒体中存在ATP合成酶等催化呼吸作用进行的酶。
⑨ATP合成酶、ATP水解酶
ADP+Pi+能量→ATP(ATP合成酶)
ATP→ADP+Pi+能量(ATP水解酶) 21世纪教育网
(2)遗传变异中的酶
①解旋酶：在DNA复制或者转录时，解旋酶可以使DNA分子的两条脱氧核苷酸链中配对的碱基从氢键处断裂，从而使两条螺旋的双链解开。
②DNA／RNA聚合酶：分别催化脱氧核苷酸聚合成DNA链以及核糖核苷酸聚合成RNA链的反应。
③逆转录酶：催化以RNA为模板、以脱氧核苷酸为原料合成DNA的过程。
(3)生物工程中的酶
①限制性内切酶：一种限制性内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能在特定的位点上切割DNA分子，产生特定的黏性末端。
②DNA连接酶：将两条DNA黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，连接的是磷酸二酯键，不是碱基对，碱基对可以依靠氢键连接。
③纤维素酶和果胶酶：在植物细胞工程中植物体细胞杂交时，需要事先用纤维素酶和果胶酶分解植物细胞的细胞壁，从而获得有活力的原生质体，然后诱导不同植物的原生质体融合。
④胰蛋白酶：在动物细胞工程的动物细胞培养中，需要用胰蛋白酶将取自动物胚胎或幼龄动物的器官和组织分散单个的细胞，然后配制成细胞悬液进行培养。
3．影响酶活性的因素及有关酶曲线分析(理解能力·2009宁夏理综2；2009广东文基72；2008江苏生物34；2007江苏生物39·2010高考预测指数：★★★★★)
(1)表示酶高效性的曲线(如图3—3)
催化剂可以改变化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。酶只能改变达到化学平衡所需时间，不改变化学反应的平衡点。21世纪教育网
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加入酶B反应速率与无酶A条件下的反应速率相同，而加入胰A反应速率随反应物浓度增大明显加快，说明酶B对此反应无催化作用，说明酶具有专一性。
(3)影响酶活性的因素及曲线分析
①在一定温度(pH)范围内，随温度(pH)的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围酶催化作用逐渐减弱(如图3—5，图3—6)。21世纪教育网
②过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是抑制酶的活性。酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。
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③反应溶液酸碱度的变化不影响酶作用的最适温度。
④不同的酶具有不同的最适温度：一般来讲，动物细胞内酶的最适温度在35～40℃；植物细胞中酶的最适温度稍高，通常在40～50℃之间；微生物中酶的最适宜温度差别较大，如DNA聚合酶的最适温度可达70℃。
⑤生产生活应用：临床上低温麻醉便是利用酶的这一性质以减慢组织细胞的代谢速度，提高机体对氧和营养物质缺乏的耐受性，低温保存菌种也是基于这一原理。
(4)底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响
在其他条件适宜、酶量一定的条件下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加(如图3—7甲)。在底物充足、其他条件适宜的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比(如图3—7 乙)．21世纪教育网
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4．酶的本质及特性实验分析与设计(理解能力。2009全国理综Ⅱ32·2010高考预测指数：★★★)
(1)酶的化学本质的设计思路
实验组：待测酶液+双缩脲试剂一是否出现紫色。
对照组：已知蛋白液+双缩脲试剂一紫色反应。
通过对照，实验组若出现紫色，证明待测酶液是蛋白质；不出现紫色，则该酶液不是蛋白质。
(2)酶的高效性实验设计思路(以H2O2酶为例)
实验组：H2O2酶(一般用新鲜肝脏)+ H2O2。
对照组：无机催化剂(Fe3+)+ H2O2。
现象的观察：用同一时间内两支试管中气泡产生量即产生速率来比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率，或者用卫生香燃烧程度等现象来比较。
注意 两支试管中加入的H202量相等，因此最终产生的02量也是相等的。在描述实验现象时，应强调同一时间内气泡的产生量和产生速率。
(3)探索酶具专一性的实验设计思路21世纪教育网
①用同一种酶分别催化不同的底物，如教材实验中用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖(以淀粉酶为例)。
实验组：淀粉酶+淀粉；对照组：淀粉酶+蔗糖。
注意 蔗糖不纯(混有还原糖)或蔗糖放置时间过长，被微生物分解生成还原糖都会造成实验的失败，因此保证蔗糖的纯度和新鲜度非常关键，实验前应先用斐林试剂检验蔗糖的寓
纯度。
②用不同种类的酶处理同一种反应底物，如用淀粉酶和蛋白酶分别处理淀粉溶液(以淀粉酶为例)。
实验组：淀粉酶+淀粉；对照组：蔗糖酶+淀粉。
(4)探究温度、pH对酶活性的影响
在探究温度(pH)对α-淀粉酶活性的影响中，自变量是温度(pH)。在控制反应条件温度(pH)时，可以先对酶液进行温度(pH)处理后，再加入底物；也可以对底物和酶液同时温度
(pH)处理再混合。
三、ATP在能量代谢中的作用知能储备21世纪教育网
1．ATP的结构与转化(理解能力·2009江苏生物l；2008广东生物4；2007海南生物7·2010高考预测指数：★★★)
(1)ATP的结构简式：A—P～P～P。
A表示腺苷，T表示3个，P表示磷酸基团，～表示高能磷酸键，ATP分子中大量的能量就储存在高能磷酸键中。如果ATP只去掉2个P，就是腺嘌呤核糖核苷酸，即构成RNA的一
种基本单位。
(2)ATP与ADP的转化
＼ ATP的合成 ATP的水解
反应式 ADP+Pi+能量→ATP ATP→ADP+Pi+能量
所需酶 ATP合成酶 ATP水解酶
能量来源 光能(光合作用)、化学能(细胞呼吸) 储存在高能磷酸键中的能量
能量去路 储存于形成的高能磷酸键中 用于各项生命活动
反应场所 细胞质基质、线粒体、叶绿体 生物体的需能部位
由表可以看出，ATP的合成和ATP的水解在所需的酶、能量来源、能量去路和反应场所方面不尽相同，因此ATP和ADP的相互转化并不是可逆反应。在转变过程中，物质是可逆的，
而能量是不可逆的。
2．ATP产生量与O2供给量之间的关系曲线(如图3—8)(理解能力·3年高考未考点·2010高考预测指数：★★★)
(1)生物细胞可通过无氧呼吸分解有机物，产生少量ATP，因此在氧气为零情况下，ATP产生量仍然有一定数值。
(2)随O2供应量增多，有氧呼吸明显加强，ATP产生量随之增加；但当02供应量达到一定值后，ATP产生量不再增加，此时的限制因素可能是酶、有机物、ADP、磷酸等。
(3)当横坐标表示呼吸强度时，ATP产生量曲线应从原点开始。
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3．能源物质与能量代谢(理解能力·2008天津理综6·2010高考预测指数：★★★)
(1)生物体内几种能源物质21世纪教育网
①根本能源：光能。
②储备能源：脂肪，植物细胞内还有淀粉，动物细胞内还有糖原。
③主要能源：糖类。21世www纪教育网
④直接能源：ATP。
(2)不同运动状况下的能量供应
①在100米赛跑时，由ATP—磷酸肌酸供能系统供能，维持时间约为20～25秒。
②在400米～800米跑时，磷酸肌酸供能不够，但有氧呼吸尚未达到峰值，主要靠无氧呼吸供能。
③在马拉松长跑过程中，由无氧呼吸产生了大量乳酸，内环境pH下降，无氧呼吸减弱，但前两个供能系统供能时产生了大量的ADP和消耗掉[H]后形成的NADP+，对有氧呼吸具有
强烈的促进作用，使得有氧呼吸速率加快，产生大量的ATP。
④人在寒冷时，肾上腺素和甲状腺激素分泌增多，细胞产生ATP的量增加。
方法技巧储备21世纪教育网
1．物质进出细胞方式的判断方法(理解能力·2009广东生物2；2009宁夏理综3；2010高考预测指数：★★★★★)
(1)明确被运输物质微粒的性质(大分子、小分子、离子)，如果是大分子，一般是通过胞吞、胞吐的方式进出细胞。如果是小分子和离子，则是跨膜运输。
(2)跨膜运输三种方式的判别
是否消耗能量：只要运输耗能则为主动运输，即使是由高浓度到低浓度。
是否顺浓度梯度：只要是从低浓度到高浓度，就是主动运输。
是否需要载体：不需要载体就是自由扩散。需要载体则通过浓度、能量进一步判断。
[典题l】图3—9为物质进出细胞的两种方式，对该图的正确理解是 ( )
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A．I和Ⅱ分别表示协助扩散和主动运输21世纪教育网
B．I和Ⅱ分别表示胞吞和胞吐
C．葡萄糖、性激素是以Ⅱ方式进入细胞的
D．水、二氧化碳、氧气是以Ⅰ方式进入细胞的
[解析】据图信息可知I方式进入细胞不需要载体协助，也不消耗能量，属于自由扩散；Ⅱ方式进入细胞需要载体协助，也需要消耗能量，属于主动运输。水、二氧化碳、氧气进出细胞的方式是自由扩散，葡萄糖进出细胞的方式是主动运输(进入红细胞除外)，性激素是脂溶性物质，进出细胞的方式是自由扩散。
[答案】D
2．物质通过生物膜或磷脂分子的层数计算方法技巧(理解能力·3年高考未考点·2010高考预测指数：★★) 21世纪教育网
(1)离子、小分子物质通过生物膜或磷脂分子的层数
离子、小分子物质以跨膜方式(自由扩散、主动运输、协助扩散)通过生物膜。解答此类题目的方法是：明确所研究的物质运动的起点和止点一弄清物质通过的方式和经过的结构及其结构特点一注意一个等量关系“生物膜的层数=1／2磷脂分子的层数”。此外，还要明确细胞结构中，具有双层生物膜的结构有线粒体、叶绿体、核膜(有核孔)，具有单层生物膜的结构有细胞膜、液泡膜、内质网、高尔基体、溶酶体。21世纪教育网
(2)大分子物质、病菌、病毒通过生物膜或磷脂分子的层数
大分子物质(如蛋白质、多糖、DNA、RNA等)、病菌、病毒等颗粒性物质不能以跨膜方式通过生物膜，而是通过内吞(胞吞)、外排(胞吐)作用通过生物膜。其原理是生物膜具有一定的流动性，能形成小泡包围大分子和颗粒性物质通过生物所以这些物质通过生物膜时没有穿过生物膜。细胞质与细胞核之间的大分子物质通过核孔进行物质交换，所以也不穿过生物膜。
[典题2]细胞中的mRNA分子从产生部位到作用场所需要穿过多少层磷脂双分子层 ( )
A．0 B．2 C．4 D．6
[解析]mRNA属于生物大分子，mRNA是从核孔进入细胞质中与核糖体结合来完成翻译的，而原核细胞又无核膜。因此，不管是什么细胞，其中的RNA分子从产生部位到作用场所都不需要穿过生物膜，即通过0层磷脂双分子层。21世纪教育网
[答案]A21世纪教育网
3．植物细胞质璧分离实验操作技巧及质壁分离实验的应用(理解能力·2008广东生物3；2007广东生物2·2010高考预测指数：★★★)
(1)植物细胞质壁分离实验操作技巧
①实验成功的关键之一是实验材料的选择。要选取成熟的、带有一定颜色的植物组织进行实验。
②滴加蔗糖溶液或清水时，应在载物台上操作。观察时，用低倍物镜即可。
③选用的蔗糖溶液浓度要适宜。过低，不足以引起质壁分离或质壁分离所需时间过长；过高，则造成植物细胞失水过多过快而死亡。原生质层的选择透过性是发生质壁分离和复原
的内在前提，死亡的细胞既不会发生质壁分离，也不会发生质壁分离复原。
④发生质壁分离复原需要将植物再置于低浓度的溶液或蒸馏水中，但如果所用溶液为葡萄糖、KN03，、NaCl、尿素、乙二醇等，质壁分离后因细胞主动或被动吸收溶质微粒而使细胞液浓度增大，植物细胞会吸水引起质壁分离后的自动复原。
⑤质壁分离后，在原生质层和细胞壁之间，充斥的液体为外界溶液(如蔗糖溶液)。
⑥质壁分离过程中，外界溶液浓度大于细胞液浓度，质壁分离程度越大，植物细胞吸水力越强；质壁分离复原过程中外界溶液浓度小于细胞液浓度。
(2)质壁分离实验的应用
①证明细胞的死活：此实验中，细胞始终是活的，死细胞不能发生质壁分离和复原。
②测定细胞液的浓度：梯度浓度法。即撕取数片紫色洋葱鳞片叶表皮，分别放入不同浓度的蔗糖溶液中，则细胞液浓度介于细胞尚未发生质壁分离和最初发生质壁分离的两种相邻
的溶液之间。
③验证原生质层和细胞壁伸缩性大小21世纪教育网
设计思路：成熟植物细胞+蔗糖溶液一镜检。
发生质壁分离现象：细胞壁伸缩性小于原生质层伸缩性
不发生质壁分离：细胞壁伸缩性大于或等于原生质层伸缩性。
④鉴定不同种类的溶液(如一定浓度的KN03和蔗糖溶液)
设计思路：成熟的植物细胞+不同种类溶液。
只发生质壁分离现象→溶质不能通过半透膜的溶液(如蔗糖)；
质壁分离后自动复原→溶质能通过半透膜的溶液(如KN03溶液)。
⑤比较不同植物细胞的细胞液浓度
不同植物细胞放在同一浓度的蔗糖溶液，镜检刚发生质壁分离时所需时间，比较判断质壁分离速度，速度越大植物细胞液浓度越小。
⑥比较未知浓度溶液的浓度大小
把同一植物的成熟细胞放在未知浓度的溶液中，镜检刚刚发生质壁分离所需时间，比较所用时间。
[典题3】用洋葱鳞片叶表皮制备“观察细胞质壁分离实验”的临时装片，观察细胞的变化。下列有关实验操作和结果的叙述，正确的是 ( )
A．将装片在酒精灯上加热后，再观察细胞质壁分离现象
B．在盖玻片一侧滴入清水，细胞吸水膨胀但不会破裂
C．用不同浓度的硝酸钾溶液处理细胞后，均能观察到质壁分离复原现象
D．当质壁分离不能复原时，细胞仍具正常生理功能21世纪教育网
[解析】装片经过加热后，有可能导致细胞死亡，死细胞无法质壁分离；植物细胞可以吸收硝酸钾，因此有可能观察不到壁分离现象；质壁分离不能复原时细胞已经死亡。
[答案】B
易混易错储备
一、易混知识点储备
1．混淆半透膜与选择透过性膜
(1)半透膜是指某些物质可以透过，而另一些物质不能透过的多孔性薄膜。能否通过半透膜往往取决于分子的体积。选择透过性膜是指细胞膜等生物膜，由于膜上有载体等结构，
且不同膜上载体的种类和数量不同，因此对物质吸收与否和吸收多少具有选择性。当细胞死亡时，细胞膜等生物膜的选择透过性变为全透性。
(2)细胞膜是一种选择透过性膜：①水分子可以自由通过。②被选择的一些离子、小分子也可以通过。③其他离子、小分予和大分子不能通过。④其他生物膜也具有该特性。
2．混淆扩散作用和渗透作用的概念
渗透作用是一种特殊的扩散作用。渗透作用与扩散作用都是由单位体积分子数多的移向单位体积分子数少的地方。但二者亦有不同：渗透作用多指溶剂分子(主要是水分子)的移
动，扩散作用多指溶质分子(如甘油等)或气体分子(如O2、CO2 等的移动，也可以是溶剂分子(如水、酒精等)的移动；渗透作用必须通过半透膜，扩散作用可以不通过半透膜。如肺泡中的O2通过毛细血管壁细胞进入毛细血管是扩散，而水通过细胞膜既可认为是扩散作用，也可以认为是渗透作用。21世纪教育网
3．酶的正确理解与错误说法对比
正确说法 错误说法
产生场所 活细胞(不考虑哺乳动物成熟红细胞等) 具有分泌功能的细胞才能产生
化学本质 有机物(大多为蛋白质，少数为RNA) 蛋白质
作用场所 可在细胞内、细胞外、体外发挥作用 只在细胞内起催化作用
温度影响 低温只抑制酶的活性，不会便酶变性失活 低温和高温均使酶变性失活
作用 酶只起催化作用 酶具有调节、催化等多种功能
来源 酶只在生物体内合成 有的可来源于食物等
二、典型易错题点拨
1．混淆扩散作用和渗透作用的概念
[易错典题l]下列现象利用渗透作用原理的是( )
A．气体分子通过细胞膜 B．氨基酸分子通过细胞壁21世纪教育网
C．K+通过原生质层 D．水分子通过原生质层21世纪教育网
[解析]葡萄糖分子通过细胞膜(红细胞除外)、氨基酸分子通过细胞壁、K+通过原生质层都属于主动运输，只有选项D水分子通过原生质层”是渗透作用。
[答案]D(易错选ABC)
[错因分析】考生最容易混淆的是渗透作用和自由扩散，渗透作用多指溶剂分子(主要是水分子)的移动，扩散作用多指溶质分子(如甘油等)或气体分子(如02、C02等)通过半透膜运输。
2．忽视大分子物质进出细胞的特殊性，机械照搬跨膜运输的特点
[易错典题2]分泌蛋白在内质网腔中折叠、初加工后，被运输到高尔基体进一步加工、组装，最后释放到细胞外。这一过程中分泌蛋白穿过的生物膜层数至少为 ( )
A．4 B．3 C．1 D．0
[解析]分泌蛋白在内质网、高尔基体中的运输是通过囊泡的方式进行的，运输到细胞外的方式是胞吐，不是跨膜运输。
[答案]D(易错选B)
[错因分析】本题的陷阱是内质网和高尔基体都是l层膜结构。学生由于受平时的思维定式的影响，认为分泌蛋白也需要穿过3层生物膜。学生思考时容易忽视一点：分泌蛋白运
输到细胞外是属于胞吐，利用膜的流动性，不需穿过生物膜。21www世纪教育网
3．混淆蛋白酶与肽酶、淀粉酶与麦芽糖酶的底物
[易错典题．3] 图3—10表示淀粉的一段，数字对应的“—”表示单糖之间的化学键，则淀粉酶发挥作用的位置可能是 ( )
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A．1处 B．1、3、5处
C．任何一处 D．2．4、6处
[解析】淀粉酶只能把淀粉水解成二糖——麦芽糖。
[答案]D(易错选C)
[错因分析] 由于淀粉酶只能把淀粉水解成二糖～麦芽糖，不能水解成葡萄糖，因此水解产物必须都是二糖。
4．混淆细胞膜的功能特性和结构特点21世纪教育网
[易题典题4]下列与细胞膜有关的四个选择项中，能说明细胞膜具有流动性的是 ( )
A．选择性 B．主动运输
C．保护作用 D．自由扩散
[解析】 细胞膜的功能特性是指细胞膜的选择透过性即细胞膜对物质的选择吸收，水分、气体、乙醇等脂溶性物质可以自由通过，细胞需要的离子、小分子可以通过，细胞不需要的离子、小分子和大分子物质不能通过。细胞膜的结构特点是指细胞膜的流动性，即细胞膜上的蛋白质和磷脂分子能在一定范围内运动。主动运输需要细胞膜上的载体蛋白运载离子从细胞膜一侧到另一侧，体现了细胞膜的流动性。
[答案]B
[错因分析】有的考生看到主动运输就误认为细胞膜功能特性，殊不知细胞膜的功能特性是由其结构特点决定的。21世纪教育网
5．无视动物细胞和原核细胞的结构特点，照搬植物细胞的功能特性
[易错典题5】 下列对质壁分离的说法正确的是( )
A．肺炎双球菌存在细胞壁，可以发生质壁分离
B．把人的口腔上皮细胞置于2.0％食盐溶液中，会发生质壁分离
C．把洋葱表皮细胞置于乙醇溶液中会发生质壁分离自动复原
D．置于20％蔗糖溶液中的洋葱根尖分生区细胞会比l％蔗糖溶液中的根尖分生区细胞质壁分离迅速
[解析】质壁分离的内因：有细胞壁、大液泡和一定的细胞液浓度；质壁分离的外因：外界溶液的浓度>细胞液的浓度。洋葱根尖分生区和肺炎双球菌虽然有细胞壁，但无大液泡，不能发生质壁分离；人的口腔上皮细胞没有细胞壁，在2.0％食盐溶液中会皱缩，不会发生质壁分离。
[答案]C(易错选ABD) 21世纪教育网
[错因分析] 考生对质壁分离的外因掌握比较好，但对内因却不能很好地理解，发生质壁分离的细胞必须有细胞壁、大液泡和一定的细胞液浓度。
酶
酶
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