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1、细胞代谢物质跨膜运输与酶和ATP核心考点整合考点整合一：物质跨膜运输1物质运输方式的比较离子和小分子物质大分子和颗粒物质自由扩散协助扩散主动运输胞吞（内吞）胞吐（外排）运输方向高浓度低浓度高浓度低浓度低浓度高浓度细胞外内细胞内外运输动力浓度差浓度差能量（ATP）能量（ATP）能量（ATP）载体不需要需要需要不需要不需要实例水、CO2、O2、甘油、乙醇红细胞吸收葡萄糖K、Ca2、Mg2，小肠吸收氨基酸、葡萄糖白细胞吞噬病菌、变形虫吞食食物颗粒胰腺细胞分泌胰岛素2.影响物质运输速率的因素（1）物质浓度（在一定浓度范围内）（2）O2浓度特别提示：乙图中，当物质浓度达到一定程度时，受运载物质载体数量的
2、限制，细胞运输物质的速率不再增加。丁图中，当O2浓度为0时，细胞通过无氧呼吸供能，细胞也可吸收物质。（3）温度温度可影响生物膜的流动性和有关酶的活性，因而影响物质运输速率。低温会使物质跨膜运输速率下降。【例1】 （2010广东卷，1）下图是植物根从土壤中吸收某矿质离子示意图。据图判断，该离子跨膜进入根毛细胞的方式为A自由扩散 B协助扩散C主动运输 D被动运输（2010成都质检）在水池中沉水生活的丽藻，其细胞里的K浓度比池水里的K浓度高1065倍。据此判断下列说法正确的是A随着池水中富营养化程度的提高，K进入丽藻加快B池水中好氧细菌大量繁殖时，K难以进入丽藻C池水中厌氧细菌大量繁殖时，K难以进入
3、丽藻D池水中鱼虾较多时，K难以进入丽藻考点整合二：酶1酶催化活性的表示方法：单位时间内底物的减少量或产物的生成量。2影响酶催化效率的因素的研究方法（1）自变量：要研究的因素。（2）因变量：酶的催化效率。（3）无关变量：除自变量外其他影响酶催化活性的因素都为无关变量，在实验设计过程中，除自变量外应严格控制无关变量，实验研究要做到科学和严谨。3影响酶催化活性的因素（1）酶浓度在有足够多的底物而又不受其他因素的影响下，酶促反应速率与酶的浓度成正比，如图所示。（2）底物浓度当酶浓度、温度、pH等恒定时，在底物浓度很低的范围内，反应速率与底物浓度成正比；当底物浓度达到一定限度时，所有的酶全部参与催化，反
4、应速率达到最大，此时即使再增加底物浓度，反应速率也不会增加了，如图所示。 （3）pH每种酶只能在一定限度的pH范围内表现出活性，其中酶的活性最强时的pH即为该酶的最适pH。过酸、过碱都会使酶的分子结构遭到破坏而失活，且该种变性是不可逆的，如图所示。（4）温度在一定温度范围内，酶促反应速率随温度的升高而加快，其中反应速率最快时的温度即为该种酶的最适温度。温度偏高或偏低，都会使酶的活性降低，温度过高甚至会使酶失去活性，如图所示。特别提示：高温使酶失活是由于破坏了酶的分子结构，即使恢复到最适温度，该酶的活性也不会恢复，而低温条件不会破坏酶的分子结构，在恢复至适宜温度时，酶的活性可以恢复。4教材中常见
5、的酶及其作用 酶的名称 酶的作用 唾液淀粉酶、胰淀粉酶、肠淀粉酶 催化淀粉分解为麦芽糖 胃蛋白酶、胰蛋白酶 催化蛋白质分解为多肽 DNA酶 催化DNA水解为脱氧核苷酸 纤维素酶 催化分解纤维素 果胶酶 催化分解果胶 酪氨酸酶 催化利用酪氨酸合成黑色素 解旋酶 催化DNA双链之间的氢键断开 逆转录酶 催化以RNA为模板合成DNA RNA聚合酶 催化DNA分子转录RNA 限制性核酸内切酶 切割DNA形成黏性末端 DNA连接酶 将DNA分子黏性末端连接起来 【例2】 （2009宁夏理综、辽宁理综）如图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是A当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性下降B当反应温度由t
6、1调到最适温度时，酶活性上升C酶活性在t2时比t1高，故t2时更适合酶的保存D酶活性在t1时比t2低，表明t1时酶的空间结构破坏更严重知识总结 与酶相关的常见误区明示项目 正确说法 错误说法 化学本质 绝大多数是蛋白质，少数是RNA 酶的本质是蛋白质 产生细胞 一般来说，凡是活细胞都能产生酶（不考虑成熟红细胞） 具有分泌功能的细胞才能产生 合成原料 氨基酸，核糖核苷酸 氨基酸 合成场所 核糖体，细胞核 核糖体 生理功能 生物催化剂，只起催化作用 酶具有调节、催化等多种功能 来源 生物体内合成 有的来源于食物 作用场所 既可在细胞内，也可在细胞外发挥作用 只在细胞内起催化作用 温度影响 低温影响
7、酶的活性，不破坏酶的结构，但高温使酶失活 低温引起酶的变性失活 （2010合肥质检）下图1表示温度对酶促反应速率的影响示意图，图2的实线表示在温度为a的情况下生成物量与时间的关系图，则当温度增加一倍时生成物量与时间的关系是A曲线1 B曲线2C曲线3 D曲线4考点整合三：ATP的结构及其在能量代谢中的作用1ATP的结构简式结构简式可以写为APPP，其中A代表的是腺嘌呤与核糖结合形成的腺苷，代表高能磷酸键。另外，要注意将ATP的结构简式和与遗传相关的DNARNA的结构简式中的不同部位的“A”进行区分，如下图中圆圈部分所代表的分别是：腺苷、腺嘌呤、腺嘌呤脱氧核苷酸、腺嘌呤核糖核苷酸。2ATP在能量代
8、谢中的作用图解分析3生物与能量归纳（1）光能是生物体生命活动所需能量的根本来源，植物光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。（2）光能通过植物的光合作用转化成化学能储存在有机物中，以有机物为载体通过食物链而流动。（3）生物不能直接利用有机物中的化学能，只有当有机物氧化分解后将能量转移到ATP中，才可用于生命活动。（4）能量一经利用，即从生物界中消失。（5）能量流动是物质循环的动力，物质是能量的载体。（6）ATP的分解是一种水解反应，催化该反应的酶属于水解酶；生成ATP的反应是一种合成反应，催化该反应的酶属于合成酶。（7）ATP水解释放的能量是储存于高能磷酸键中的化学能，可直接用于各项生命活
9、动（光反应阶段合成的ATP只用于暗反应）；而ATP所需的能量则主要来自有机物氧化分解释放的化学能或光合作用所固定的光能。（8）病毒等少数种类的微生物不能独立进行代谢活动，其生命活动所消耗的能量来自宿主细胞的代谢。 （2010海淀区质检）下列有关ATP的叙述，正确的是A无氧条件下，植物叶肉细胞进行光合作用是细胞中ATP的惟一来源B有氧状态下，谷氨酸棒状杆菌在线粒体内合成ATPCATP分子由1个腺苷和3个磷酸基团组成D有氧条件下，植物根毛细胞的线粒体、叶绿体和细胞质基质都能产生AT 知识总结 ATP与ADP之间的相互转化过程并不是可逆反应，两过程反应的场所、条件、反应式中的“能量”均不同，具体如下
10、：项目 ATP合成 ATP水解 反应式 场所 线粒体、叶绿体、细胞质基质 细胞内所有需要能量进行生命活动的结构 条件 由ATP合成酶催化 由ATP水解酶催化 能量来源 合成ATP的能量主要来自光能（光合作用）和化学能（细胞呼吸） ATP水解释放的能量是储存在远离A的高能磷酸键中的能量 能量去路 储存在ATP中 用于各项生命活动 （2010临沂模拟）如图为ATP的结构和ATP与ADP相互转化的关系式。下列说法不正确的是A图1中的A代表的是腺嘌呤，b、c为高能磷酸键BATP生成ADP时图1中的c键断裂并释放能量CATP与ADP相互转化过程中物质是可逆的，能量不可逆D酶1、酶2具有催化作用，不受其他
11、因素的影响1.（2010天津卷，4）下列关于物质跨膜运输的叙述，错误的是A主动运输过程中，需要载体蛋白协助和ATP提供能量B在静息状态下，神经细胞不再进行葡萄糖的跨膜运输C质壁分离过程中，水分子外流导致细胞内渗透压升高D抗体分泌过程中，囊泡膜经融合成为细胞膜的一部分2（2010山东卷，3）下图中曲线a、b表示物质跨（穿）膜运输的两种方式，下列表述正确的是A脂溶性小分子物质不能通过方式a运输B与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面C方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关D抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响3（2010山东卷，5）溶酶体具有细胞内消化功能，其内部水解酶的最适pH在5.0左右
12、。下列叙述错误的是A溶酶体内的水解酶是由核糖体合成的B溶酶体执行功能时伴随其膜组分的更新C细胞质基质中的H被转运到溶酶体内需消耗能量D正常生理状态下溶酶体对自身机体的细胞结构无分解作用4（2010上海卷，5）下图表示生物体内的某化学反应，下列有关该反应的叙述中错误的是A需要解旋酶 B属于水解反应C会有能量变化 D反应速度与温度有关5（2010上海卷，17）下列有关人体中酶和激素的叙述正确的是A酶和激素都是蛋白质B酶和激素都与物质和能量代谢有关C酶和激素都由内分泌细胞分泌D酶和激素都要释放到血液中才能发挥作用6（2010上海卷，20）右图为显微镜下某植物细胞在30%蔗糖溶液中的示意图。下列叙述中
13、错误的是A若将细胞置于清水中，A仍保持不变B若该细胞处于40%蔗糖溶液中，B/A值将变小CB/A值能表示细胞失水的程度DAB分别表示细胞和液泡的长度7（2010上海卷，22）如图表示细胞中某条生化反应链，图中E1E5代表不同的酶，AE代表不同的化合物。据图判断下列叙述中正确的是A若E1催化的反应被抑制，则A的消耗速度加快B若E5催化的反应被抑制，则B积累到较高水平C若E3的催化速度比E4快，则D的产量比E多D若E1的催化速度比E5快，则B的产量比A多高中生物酶的分类与功能解读 1 酶的概念和本质 酶是活细胞内产生的一类具有生物催化作用的有机物。绝大多数酶是蛋白质，少数种类的RNA具有生物催化作
14、用也。酶的合成及分布 酶都是在细胞内合成的。蛋白质类酶是在细胞内的核糖体上合成的，而具有催化作用的RNA是以DNA为模板转录而成的。对于病毒这类不具有细胞结构的生物，其结构内一般不含有酶，也不能进行独立的新陈代谢作用。 细胞是生物体进行生命活动的主要场所，生物体内的化学反应也主要发生在细胞内，所以大多数酶在细胞内催化化学反应，例如：解旋酶、RNA聚合酶、转氨酶、固氮酶等；被分泌到细胞外的酶在细胞外发挥催化作用。例如：人体消化道内的唾液淀粉酶、胃蛋白酶、肠脂肪酶、胰麦芽糖酶、肠肽酶等。 2 酶的特性 酶具有高效性 酶催化反应的反应速度比非催化反应高1081020倍，比其他催化反应高1071013倍。例如：过氧化氢酶和Fe3+相比，过氧化氢酶的催化效率要高许多。 3.2 酶具有专一性 一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应，这就是酶作用的专一性。通常把酶作用的物质称为该酶的底物。所以也可以说一种酶只作用于一种或一类底
