《高中生物 第三章 第一、二节 细胞与能量 物质出入细胞的方式课件 浙科版必修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中生物 第三章 第一、二节 细胞与能量 物质出入细胞的方式课件 浙科版必修1（73页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第一、二节 细胞与能量物质出入细胞的方式考纲要求考纲要求四年考情四年考情ATPATP在能量代谢中的作用在能量代谢中的作用 浙江高考无单独考查浙江高考无单独考查物质出入细胞的方式物质出入细胞的方式 20122012浙江浙江选择题选择题T1T120112011浙江浙江选择题选择题T3T3一、一、ATPATP在细胞代谢中的作用在细胞代谢中的作用1.ATP1.ATP的结构的结构代表代表_代表代表_代表代表_2.ATP2.ATPADPADP循环循环(1)(1)生理过程生理过程: :过程过程:_(:_(用表达式表示用表达式表示) )。过程过程:_(:_(用表达式表示用表达式表示) )。(2)(2)能量变化
2、能量变化: :能量能量来自于来自于: :放能反应放能反应; ;能量能量来自于来自于:_;:_;能量能量用于用于:_,:_,举例举例: :肌肉收缩、神经细胞的活动。肌肉收缩、神经细胞的活动。腺苷腺苷磷酸基团磷酸基团高能磷酸键高能磷酸键酶酶ATP ADP+PiATP ADP+Pi+ +能量能量酶酶ADP+PiADP+Pi+ +能量能量 ATPATP远离远离A A的高能磷酸键的高能磷酸键吸能反应吸能反应二、物质出入细胞的方式二、物质出入细胞的方式1.1.扩散和渗透扩散和渗透(1)(1)扩散扩散: :概念概念: :分子或离子从分子或离子从_向向_运动的现象。运动的现象。结果结果: :使物质分子分布均匀
3、使物质分子分布均匀, ,直至平衡。直至平衡。(2)(2)渗透渗透: :概念概念: :水分子通过膜的扩散。水分子通过膜的扩散。方向方向: :从水分子数从水分子数_的一侧进入水分子数的一侧进入水分子数_的一侧。的一侧。 高浓度处高浓度处低浓度处低浓度处相对较多相对较多相对较少相对较少2.2.跨膜运输跨膜运输(1)(1)将图中物质运输方式标号与名称连线将图中物质运输方式标号与名称连线: :(2)(2)特点特点( (在横线上填图中字母在横线上填图中字母):):需要载体蛋白需要载体蛋白:_,:_,不需要载体蛋白不需要载体蛋白:_:_。消耗消耗ATP:_,ATP:_,不消耗不消耗ATP:_ATP:_。b
4、b、c ca aa a、c cb b3.3.非跨膜运输非跨膜运输(1)(1)种类种类:_:_。(2)(2)特点特点: :运输物质需要被运输物质需要被_包裹。包裹。运输过程需消耗运输过程需消耗_。(3)(3)实例实例: :变形虫的摄食、变形虫的摄食、_。胞吐和胞吞胞吐和胞吞质膜质膜能量能量化学递质的分泌化学递质的分泌1.ATP1.ATP是生命活动的直接能源物质是生命活动的直接能源物质, ,在生命活动旺盛的细胞中在生命活动旺盛的细胞中ATPATP的含量较多。的含量较多。( ( ) )【分析【分析】即使在生命活动旺盛的细胞中即使在生命活动旺盛的细胞中,ATP,ATP在细胞内的含量也在细胞内的含量也很
5、少很少, ,但但ATPATP与与ADPADP间能不断地相互转化间能不断地相互转化, ,以满足生命活动对能量以满足生命活动对能量的需求。的需求。2.2.植物细胞产生的植物细胞产生的ATP,ATP,均可用于一切生命活动。均可用于一切生命活动。 ( ( ) )【分析【分析】植物细胞叶绿体类囊体膜上产生的植物细胞叶绿体类囊体膜上产生的ATPATP只能用于碳反只能用于碳反应应, ,不能用于其他生命活动。不能用于其他生命活动。3.3.渗透作用的发生必须依赖半透膜和膜两侧的浓度差。渗透作用的发生必须依赖半透膜和膜两侧的浓度差。 ( )( )【分析【分析】发生渗透作用必须具有两个条件发生渗透作用必须具有两个条
6、件: :一是具有半透膜一是具有半透膜; ;二二是半透膜两侧具有浓度差。是半透膜两侧具有浓度差。4.(20114.(2011北京北京T3B)T3B)氢离子可以通过扩散作用进入液泡内。氢离子可以通过扩散作用进入液泡内。( )( )【分析【分析】氢离子进入液泡需要载体蛋白协助和消耗能量氢离子进入液泡需要载体蛋白协助和消耗能量, ,属于属于主动转运。主动转运。5.(20115.(2011海南海南T1C)ATPT1C)ATP为为COCO2 2分子通过细胞膜提供能量。分子通过细胞膜提供能量。 ( ( ) )【分析【分析】COCO2 2是小分子是小分子, ,跨膜方式为扩散跨膜方式为扩散, ,因此不需要因此不
7、需要ATPATP提供能提供能量。量。考点考点 一一 ATPATP的结构及其与的结构及其与ADPADP的相互转化的相互转化1.ATP1.ATP的结构的结构(1)(1)元素组成元素组成:C:C、H H、O O、N N、P P。(2)ATP(2)ATP的结构简式的结构简式:A-P:A-PP PP,P,其中远离其中远离A A的高能磷酸键易于形的高能磷酸键易于形成与断裂成与断裂, ,且高能磷酸键中含有的能量高于普通化学键所含有且高能磷酸键中含有的能量高于普通化学键所含有的能量。的能量。 2.ATP2.ATP与与ADPADP的相互转化的相互转化ATPATP的合成的合成ATPATP的水解的水解反应式反应式A
8、DP+PiADP+Pi+ +能量能量 ATPATPATPATP ADP+Pi ADP+Pi+ +能量能量所需酶所需酶ATPATP合成酶合成酶ATPATP水解酶水解酶能量能量来源来源光能光能( (光合作用光合作用) )、化学能化学能( (细胞呼吸细胞呼吸) )贮存在高能磷酸键中的能量贮存在高能磷酸键中的能量能量能量去路去路贮存于形成的高能磷酸键中贮存于形成的高能磷酸键中用于各项生命活动用于各项生命活动反应反应场所场所细胞溶胶、线粒体、叶绿体细胞溶胶、线粒体、叶绿体生物体的需能部位生物体的需能部位酶酶酶酶3.ATP3.ATP的形成途径的形成途径【高考警示【高考警示】(1)ATP(1)ATP中能量不
9、全在高能磷酸键中中能量不全在高能磷酸键中, ,只是大量能量贮存在高能只是大量能量贮存在高能磷酸键中磷酸键中, ,其他化学键中同样含有能量其他化学键中同样含有能量, ,但但“量量”较少。较少。(2)ATP(2)ATPADPADP相互转化不是可逆反应相互转化不是可逆反应: :ATPATP与与ADPADP的相互转化过程中的相互转化过程中, ,反应类型、反应所需酶以及能量反应类型、反应所需酶以及能量的来源、去路和反应场所都不完全相同的来源、去路和反应场所都不完全相同, ,因此因此ATPATP和和ADPADP的相互的相互转化不是可逆反应转化不是可逆反应, ,但物质是可循环利用的。但物质是可循环利用的。(
10、3)(3)不同细胞产生不同细胞产生ATPATP的场所有差异的场所有差异: :动物、植物细胞都能在细胞溶胶和线粒体中产生动物、植物细胞都能在细胞溶胶和线粒体中产生ATP,ATP,叶绿体也叶绿体也是植物细胞产生是植物细胞产生ATPATP的场所的场所, ,而原核细胞只能在细胞溶胶中产生而原核细胞只能在细胞溶胶中产生ATPATP。 【典例【典例1 1】反应式反应式ADP+PiADP+Pi+ +能量能量 ATPATP是在所有活细胞中均是在所有活细胞中均能发生的反应能发生的反应, ,下列与反应式中下列与反应式中“能量能量”相关的叙述相关的叙述, ,正确的正确的是是( () )A.A.向右反应需要的能量可来
11、自细胞内蛋白质水解为氨基酸的过向右反应需要的能量可来自细胞内蛋白质水解为氨基酸的过程程B.B.向右反应需要的能量可来自乳酸的氧化分解向右反应需要的能量可来自乳酸的氧化分解C.C.向左反应产生的能量可用于叶绿体中水的分解或向左反应产生的能量可用于叶绿体中水的分解或COCO2 2的固定的固定D.D.向左反应产生的能量可用于组织细胞吸收向左反应产生的能量可用于组织细胞吸收O O2 2和和COCO2 2酶酶1 1酶酶2 2【解析【解析】选选B B。细胞内蛋白质水解为氨基酸的过程不释放能量。细胞内蛋白质水解为氨基酸的过程不释放能量, ,而是消耗能量而是消耗能量,A,A错误。乳酸的氧化分解是通过细胞呼吸完
12、成的错误。乳酸的氧化分解是通过细胞呼吸完成的, ,因此因此, ,乳酸氧化分解释放的能量可用于合成乳酸氧化分解释放的能量可用于合成ATP,BATP,B正确。叶绿体正确。叶绿体中水的分解利用的是光能中水的分解利用的是光能,CO,CO2 2的固定不消耗的固定不消耗ATP,CATP,C错误。组织细错误。组织细胞吸收胞吸收O O2 2和和COCO2 2的方式是扩散的方式是扩散, ,不消耗不消耗ATP,DATP,D错误。错误。【互动探究【互动探究】(1)(1)上题反应在活细胞内时刻反复进行的原因是什么上题反应在活细胞内时刻反复进行的原因是什么? ?提示提示: :细胞中细胞中ATPATP的含量很少的含量很少
13、, ,而生命活动却时刻消耗而生命活动却时刻消耗ATP,ATP,又又ATPATP不断合成不断合成, ,使上述反应时刻不停地在进行。使上述反应时刻不停地在进行。(2)(2)上述反应向右进行时伴随的反应一定需要氧气吗上述反应向右进行时伴随的反应一定需要氧气吗? ?为什么为什么? ?提示提示: :不一定。光反应阶段、需氧呼吸第一阶段及厌氧呼吸生不一定。光反应阶段、需氧呼吸第一阶段及厌氧呼吸生成成ATP,ATP,都不需要氧气。都不需要氧气。【变式训练【变式训练】把把3232P P标记的磷酸分子加入某细胞培养液中标记的磷酸分子加入某细胞培养液中, ,短时短时间内分离出细胞的间内分离出细胞的ATP,ATP,
14、发现其含量变化不大发现其含量变化不大, ,但部分但部分ATPATP末端磷末端磷酸基团已带上放射性标记酸基团已带上放射性标记, ,该现象不能说明该现象不能说明( () )A.ATPA.ATP中远离中远离A A的磷酸基团容易脱离的磷酸基团容易脱离B.B.部分部分3232P P标记的标记的ATPATP是重新合成的是重新合成的C.ATPC.ATP是细胞内的直接能源物质是细胞内的直接能源物质D.D.该过程发生了该过程发生了ATP-ADPATP-ADP循环循环【解析【解析】选选C C。细胞中存在。细胞中存在ATP-ADPATP-ADP循环循环,ATP,ATP在细胞内的含量虽在细胞内的含量虽很少很少, ,但
15、作为生物体内的直接能源物质但作为生物体内的直接能源物质,ATP,ATP与与ADPADP的转化是非常的转化是非常迅速的迅速的, ,所以加入所以加入3232P P标记的磷酸分子后标记的磷酸分子后, ,短时间内分离出细胞的短时间内分离出细胞的ATP,ATP,其含量变化虽不大其含量变化虽不大, ,但部分但部分ATPATP的末端磷酸基团已带上放射的末端磷酸基团已带上放射性标记性标记, ,由此可说明由此可说明A A、B B、D D正确正确, ,但不能说明但不能说明ATPATP是细胞内的直是细胞内的直接能源物质。接能源物质。考点考点 二二 渗透作用渗透作用1.1.渗透作用发生的条件渗透作用发生的条件(1)(
16、1)半透膜半透膜, ,可以是生物性的选择透性膜可以是生物性的选择透性膜, ,如细胞膜如细胞膜, ,也可以是物也可以是物理性的过滤膜理性的过滤膜, ,如玻璃纸。如玻璃纸。(2)(2)半透膜两侧为溶液体系且溶液具有浓度差。半透膜两侧为溶液体系且溶液具有浓度差。2.2.渗透装置渗透装置( (如图如图) ) 3.3.渗透作用的发生渗透作用的发生(1)(1)若若S S1 1溶液的浓度大于溶液的浓度大于S S2 2溶液的浓度溶液的浓度, ,则单位时间内由则单位时间内由S S2 2SS1 1的的水分子数多于水分子数多于S S1 1SS2 2的水分子数的水分子数, ,外观上表现为外观上表现为S S1 1液面上
17、升液面上升; ;(2)(2)若若S S1 1溶液的浓度小于溶液的浓度小于S S2 2溶液的浓度溶液的浓度, ,则情况正好相反则情况正好相反, ,外观上外观上表现为表现为S S1 1液面下降。液面下降。4.4.成熟植物细胞中的渗透系统成熟植物细胞中的渗透系统(1)(1)细胞液浓度细胞液浓度 外界溶液浓度外界溶液浓度, ,细胞吸水细胞吸水, ,质壁分离复原。质壁分离复原。【高考警示【高考警示】(1)(1)渗透是特殊形式的扩散渗透是特殊形式的扩散: :扩散是指分子或离子从高浓度处向低浓度处运动的现象。而渗扩散是指分子或离子从高浓度处向低浓度处运动的现象。而渗透特指水分子通过膜的扩散。透特指水分子通过
18、膜的扩散。(2)(2)渗透方向与动力渗透方向与动力: :水分子总是由溶液浓度低的部位向浓度高的部位渗透。而其水分子总是由溶液浓度低的部位向浓度高的部位渗透。而其他溶质分子则相反。他溶质分子则相反。半透膜两侧的浓度差是渗透作用发生的动力半透膜两侧的浓度差是渗透作用发生的动力, ,既决定着渗透既决定着渗透的方向的方向, ,又决定着渗透的速率又决定着渗透的速率, ,即浓度差越大即浓度差越大, ,渗透越快。渗透越快。 【典例【典例2 2】如图所示的如图所示的U U形管中间被半透膜形管中间被半透膜( (体积小于或等于单体积小于或等于单糖的物质才能通过糖的物质才能通过) )隔开隔开, ,两侧分别加入等量的
19、两侧分别加入等量的0.1 mol0.1 molL L-1-1的的蔗糖溶液和麦芽糖溶液。一段时间后左右两侧液面高度变化是蔗糖溶液和麦芽糖溶液。一段时间后左右两侧液面高度变化是怎样的怎样的? ?若向若向U U形管两侧加入等量某种微量物质形管两侧加入等量某种微量物质, ,最终右侧液面最终右侧液面上升上升, ,那么加入的这种微量物质最可能是什么那么加入的这种微量物质最可能是什么( () )A.A.右侧液面高度下降右侧液面高度下降; ;葡萄糖葡萄糖B.B.两侧液面高度不变两侧液面高度不变; ;蔗糖酶蔗糖酶C.C.两侧液面高度不变两侧液面高度不变; ;麦芽糖酶麦芽糖酶D.D.右侧液面高度下降右侧液面高度下
20、降; ;蒸馏水蒸馏水【解析【解析】选选B B。初始状态。初始状态, ,蔗糖和麦芽糖物质的量浓度相同蔗糖和麦芽糖物质的量浓度相同, ,故故两侧液面高度不变。加入某两侧液面高度不变。加入某“微量物质微量物质”后后, ,最终右侧液面上最终右侧液面上升升, ,说明最终右侧的摩尔浓度大于左侧说明最终右侧的摩尔浓度大于左侧, ,其原因是蔗糖在蔗糖酶其原因是蔗糖在蔗糖酶的作用下分解成了葡萄糖和果糖的作用下分解成了葡萄糖和果糖, ,生成的单糖透过半透膜向右生成的单糖透过半透膜向右侧移动侧移动, ,最终两侧两种单糖的浓度相等最终两侧两种单糖的浓度相等, ,而右侧还含有麦芽糖而右侧还含有麦芽糖, ,导致右侧溶液中
21、微粒数量增多导致右侧溶液中微粒数量增多, ,液面上升。液面上升。【互动探究】【互动探究】(1)(1)若将上题中的麦芽糖换成葡萄糖若将上题中的麦芽糖换成葡萄糖, ,其他条件不其他条件不变变, ,液面如何变化液面如何变化? ?提示提示: :左侧升高。葡萄糖通过半透膜移向左侧左侧升高。葡萄糖通过半透膜移向左侧, ,导致左侧浓度增导致左侧浓度增大。大。(2)(2)若上题若上题U U形管左右两侧分别加入等质量分数的蔗糖溶液和葡形管左右两侧分别加入等质量分数的蔗糖溶液和葡萄糖溶液萄糖溶液, ,一段时间后两侧液面高度如何变化一段时间后两侧液面高度如何变化? ?提示提示: :右侧液面先上升右侧液面先上升, ,
22、再下降。质量浓度相同再下降。质量浓度相同, ,葡萄糖相对分葡萄糖相对分子质量小于蔗糖子质量小于蔗糖, ,右侧物质的量浓度高右侧物质的量浓度高, ,最终右侧液面上升。葡最终右侧液面上升。葡萄糖能透过半透膜萄糖能透过半透膜, ,从右侧移向左侧从右侧移向左侧, ,导致左侧物质的量浓度升导致左侧物质的量浓度升高高, ,左侧液面上升。左侧液面上升。【变式训练【变式训练】图图1 1表示物质扩散的图解表示物质扩散的图解, ,图图2 2是设计证明图是设计证明图1 1物质物质扩散成立的实验装置。下列有关叙述正确的是扩散成立的实验装置。下列有关叙述正确的是( () )A.A.图甲中水柱图甲中水柱a a将持续上升将
23、持续上升B.B.图甲中水柱图甲中水柱a a将先上升后下降将先上升后下降C.C.图乙中水柱图乙中水柱b b将持续上升将持续上升D.D.图乙中水柱图乙中水柱b b将先上升后下降将先上升后下降【解析【解析】选选D D。由于淀粉不能透过半透膜。由于淀粉不能透过半透膜, ,故水柱故水柱a a表现为先上表现为先上升升, ,后保持不变后保持不变; ;葡萄糖能透过半透膜葡萄糖能透过半透膜, ,水柱水柱b b表现为先上升表现为先上升, ,后后由于葡萄糖透过半透膜进入清水中由于葡萄糖透过半透膜进入清水中, ,水柱水柱b b将下降。将下降。考点考点 三三 物质出入细胞的方式及影响因素物质出入细胞的方式及影响因素1.
24、1.物质出入细胞方式的比较物质出入细胞方式的比较(1)(1)离子、小分子物质运输方式的比较离子、小分子物质运输方式的比较: : 运输方式运输方式被动转运被动转运主动转运主动转运扩散扩散易化扩散易化扩散运输方向运输方向高浓度高浓度低浓度低浓度高浓度高浓度低浓度低浓度低浓度低浓度高浓度高浓度运输特点运输特点不需要载体蛋白和能不需要载体蛋白和能量量需要载体蛋白、不需要需要载体蛋白、不需要能量能量需要载体蛋白和能需要载体蛋白和能量量运输方式运输方式被动转运被动转运主动转运主动转运扩散扩散易化扩散易化扩散图例图例动力动力浓度差浓度差浓度差浓度差能量能量( (由由ATPATP直接提直接提供供) )实例实例
25、水、气体、水、气体、脂溶性物质脂溶性物质红细胞红细胞吸收葡萄糖吸收葡萄糖小肠吸收无机盐、小肠吸收无机盐、葡萄糖和氨基酸等葡萄糖和氨基酸等(2)(2)大分子物质进出细胞的方式大分子物质进出细胞的方式胞吞和胞吐胞吞和胞吐: : 胞吞胞吞胞吐胞吐条件条件细胞摄取或排出大分子和颗粒物质的方式细胞摄取或排出大分子和颗粒物质的方式原理原理生物膜的流动性生物膜的流动性特点特点物质通过囊泡转移物质通过囊泡转移, ,需要消耗能量需要消耗能量, ,不需要载体蛋白不需要载体蛋白方向方向细胞外细胞外内内细胞内细胞内外外实例实例变形虫吞食食物颗粒变形虫吞食食物颗粒, ,白细胞吞噬病菌等白细胞吞噬病菌等胰岛胰岛细胞细胞分
26、泌胰岛素分泌胰岛素2.2.影响物质出入细胞的外界因素影响物质出入细胞的外界因素(1)(1)物质浓度物质浓度( (在一定的浓度范围内在一定的浓度范围内):):(2)(2)氧气浓度氧气浓度: :(3)(3)温度温度: :【高考警示【高考警示】载体蛋白的化学性质与作用特点载体蛋白的化学性质与作用特点(1)(1)载体蛋白是细胞膜上的一类蛋白质载体蛋白是细胞膜上的一类蛋白质, ,它具有特异性它具有特异性, ,不同物不同物质的载体蛋白不同质的载体蛋白不同, ,不同生物细胞膜上的载体蛋白的种类和数不同生物细胞膜上的载体蛋白的种类和数量也不同。量也不同。(2)(2)载体蛋白具有饱和现象载体蛋白具有饱和现象,
27、,当细胞膜上的某种物质的载体蛋当细胞膜上的某种物质的载体蛋白达到饱和时白达到饱和时, ,细胞吸收物质的速率不再随物质浓度的增大而细胞吸收物质的速率不再随物质浓度的增大而增大。增大。 【考查角度【考查角度1 1】物质出入细胞的方式的比较物质出入细胞的方式的比较【典例【典例3 3】如图表示物质跨膜转运的一种方式。据图分析正确如图表示物质跨膜转运的一种方式。据图分析正确的是的是( () )A.A.这种转运方式可逆浓度梯度进行这种转运方式可逆浓度梯度进行B.B.乙醇分子是以这种方式进入细胞的乙醇分子是以这种方式进入细胞的C.C.细胞产生的能量增加会提高该物质的转运速率细胞产生的能量增加会提高该物质的转
28、运速率D.D.载体蛋白在物质转运过程中形状会发生改变载体蛋白在物质转运过程中形状会发生改变【解析【解析】选选D D。从图示可以看出。从图示可以看出, ,此种转运方式是从高浓度到此种转运方式是从高浓度到低浓度低浓度, ,需要载体蛋白需要载体蛋白, ,不需要能量不需要能量, ,应属于易化扩散。易化扩应属于易化扩散。易化扩散是顺浓度梯度进行的散是顺浓度梯度进行的,A,A错误。乙醇分子是小分子错误。乙醇分子是小分子, ,跨膜运输跨膜运输方式属于扩散方式属于扩散,B,B错误。易化扩散不需要能量错误。易化扩散不需要能量,C,C错误。易化扩散错误。易化扩散和主动转运均需要载体蛋白和主动转运均需要载体蛋白,
29、,载体蛋白与被转运的分子或离子载体蛋白与被转运的分子或离子结合而改变形状结合而改变形状; ;将分子或离子释放后将分子或离子释放后, ,载体蛋白又恢复原来的载体蛋白又恢复原来的形状。形状。【变式训练【变式训练】与下图有关概念的分析中与下图有关概念的分析中, ,正确的是正确的是( () )A.A.和和所示的过程都需要消耗细胞内所示的过程都需要消耗细胞内ATPATP水解释放的能量水解释放的能量B.B.只有只有所示的过程能逆浓度梯度运输物质所示的过程能逆浓度梯度运输物质C.C.大分子只有通过大分子只有通过所示的过程才能进入细胞所示的过程才能进入细胞D.D.腌制蜜饯时蔗糖进入细胞与过程腌制蜜饯时蔗糖进入
30、细胞与过程和和有直接关系有直接关系【解析【解析】选选B B。表示主动转运表示主动转运,表示易化扩散。易化扩散是表示易化扩散。易化扩散是顺浓度梯度运输物质顺浓度梯度运输物质, ,不消耗能量。一些大分子物质可通过胞不消耗能量。一些大分子物质可通过胞吞和胞吐进出细胞。蜜饯腌制过程中细胞因失水过多死亡吞和胞吐进出细胞。蜜饯腌制过程中细胞因失水过多死亡, ,此此时细胞膜的选择透性丧失。时细胞膜的选择透性丧失。 【考查角度【考查角度2 2】影响物质跨膜运输的因素及曲线分析影响物质跨膜运输的因素及曲线分析【典例【典例4 4】观察物质进出细胞的方式中转运速率与影响因素之观察物质进出细胞的方式中转运速率与影响因
31、素之间的关系曲线图间的关系曲线图, ,其中符合水和其中符合水和K K+ +进入细胞的图是进入细胞的图是( () ) A.A.和和 B. B.和和C.C.和和 D. D.和和【解析【解析】选选C C。扩散不需要载体蛋白和能量。扩散不需要载体蛋白和能量, ,物质转运速率与物物质转运速率与物质浓度呈正相关质浓度呈正相关, ,易化扩散和主动转运都需要载体蛋白易化扩散和主动转运都需要载体蛋白, ,主动转主动转运还要消耗能量运还要消耗能量, ,据此可确定据此可确定为扩散为扩散,为易化扩散或主动转为易化扩散或主动转运运,为扩散或易化扩散为扩散或易化扩散,为主动转运为主动转运,为扩散为扩散,为易化扩为易化扩散
32、或主动转运。水进入细胞的方式为扩散散或主动转运。水进入细胞的方式为扩散,K,K+ +进入细胞的方式为进入细胞的方式为主动转运。主动转运。【变式训练【变式训练】如图是胡萝卜在不同的含氧情况下从硝酸钾溶液如图是胡萝卜在不同的含氧情况下从硝酸钾溶液中吸收中吸收K K+ +和和 的曲线。影响的曲线。影响A A、B B两点和两点和B B、C C两点吸收量不两点吸收量不同的因素分别是同的因素分别是( () )A.A.载体蛋白数量、能量载体蛋白数量、能量 B.B.能量、载体蛋白数量能量、载体蛋白数量C.C.载体蛋白数量、离子浓度载体蛋白数量、离子浓度 D.D.能量、离子浓度能量、离子浓度【解析【解析】选选B
33、 B。矿质元素离子的吸收方式是主动转运。矿质元素离子的吸收方式是主动转运, ,需要细胞需要细胞呼吸提供能量和细胞膜上载体蛋白的协助才能完成。从呼吸提供能量和细胞膜上载体蛋白的协助才能完成。从A A、B B两两点吸收同一种矿质元素吸收量的情况分析得知点吸收同一种矿质元素吸收量的情况分析得知, ,随氧浓度的增随氧浓度的增大大, ,矿质元素的吸收量增大矿质元素的吸收量增大, ,氧浓度的增大可使细胞呼吸旺盛氧浓度的增大可使细胞呼吸旺盛, ,提供较多的能量提供较多的能量, ,说明矿质元素的吸收与能量的多少有关。从说明矿质元素的吸收与能量的多少有关。从B B、C C两点吸收不同种矿质元素的情况分析看出两点
34、吸收不同种矿质元素的情况分析看出, ,相同能量的前提下相同能量的前提下, ,吸收量不同吸收量不同, ,很可能与细胞膜上相应载体蛋白的数量有关。很可能与细胞膜上相应载体蛋白的数量有关。判断物质转运方式的方法判断物质转运方式的方法【典例【典例】科学家在研究物质跨膜转运时发现有下列四种关系科学家在研究物质跨膜转运时发现有下列四种关系, ,分别用图示中四条曲线表示分别用图示中四条曲线表示, ,在研究具体的物质在研究具体的物质X X时时, ,发现与曲发现与曲线线和和相符。则物质相符。则物质X X跨膜转运的方式是跨膜转运的方式是( () )A.A.扩散扩散 B.B.主动转运主动转运C.C.易化扩散易化扩散
35、 D.D.胞吐胞吐【解析【解析】选选B B。曲线。曲线说明转运速率与物质的量浓度呈正相关说明转运速率与物质的量浓度呈正相关, ,不受其他因素的限制不受其他因素的限制, ,应为扩散。因为氧气浓度的高低影响细应为扩散。因为氧气浓度的高低影响细胞呼吸胞呼吸, ,进而影响能量的供应进而影响能量的供应, ,而主动转运需要消耗能量而主动转运需要消耗能量, ,曲线曲线说明转运速率与氧气浓度无关说明转运速率与氧气浓度无关, ,说明这种方式不是主动转运说明这种方式不是主动转运, ,而是一种被动转运方式而是一种被动转运方式( (扩散或易化扩散扩散或易化扩散) )。曲线。曲线说明在一定说明在一定范围内范围内, ,随
36、物质的量浓度差升高随物质的量浓度差升高, ,转运速率加快转运速率加快, ,当达到一定程当达到一定程度后度后, ,由于受到载体蛋白数量的限制由于受到载体蛋白数量的限制, ,转运速率不再增加而保持转运速率不再增加而保持稳定稳定, ,说明这种转运需要载体蛋白说明这种转运需要载体蛋白, ,不是扩散不是扩散, ,可能是易化扩散可能是易化扩散或主动转运。曲线或主动转运。曲线说明转运速率与氧气浓度有关说明转运速率与氧气浓度有关, ,说明这个说明这个过程是需要能量的过程是需要能量的, ,只能是主动转运。经综合分析只能是主动转运。经综合分析, ,物质物质X X跨膜跨膜转运的方式是主动转运。转运的方式是主动转运。
37、【方法归纳【方法归纳】关于物质转运方式的判断可以从分子大小、曲线关于物质转运方式的判断可以从分子大小、曲线图、转运方向三方面着手图、转运方向三方面着手: :(1)(1)根据分子大小判断物质转运方式根据分子大小判断物质转运方式: : (2)(2)根据曲线判断根据曲线判断: :有饱和点的曲线表示易化扩散或主动转运有饱和点的曲线表示易化扩散或主动转运( (如图甲表示易化如图甲表示易化扩散扩散););成正比关系的曲线表示扩散成正比关系的曲线表示扩散( (如图乙如图乙););与细胞呼吸或与细胞呼吸或O O2 2浓度有关系的曲线表示主动转运浓度有关系的曲线表示主动转运( (如图丙如图丙) )。 (3)(3
38、)根据转运方向判断物质转运方式根据转运方向判断物质转运方式: :一般情况下逆浓度梯度的跨膜转运方式是主动转运。一般情况下逆浓度梯度的跨膜转运方式是主动转运。顺浓度梯度的跨膜转运方式是扩散或易化扩散。顺浓度梯度的跨膜转运方式是扩散或易化扩散。 【易错提醒【易错提醒】(1)(1)需要载体蛋白协助的转运方式除主动转运外需要载体蛋白协助的转运方式除主动转运外, ,不要漏掉易化不要漏掉易化扩散。扩散。(2)(2)消耗能量的转运方式除主动转运外消耗能量的转运方式除主动转运外, ,不要漏掉胞吞作用和胞不要漏掉胞吞作用和胞吐作用。吐作用。【变式训练【变式训练】有一种物质只能顺浓度梯度进出细胞有一种物质只能顺浓
39、度梯度进出细胞, ,但却不能但却不能顺浓度梯度进出无蛋白质的磷脂双分子层膜。这种物质出入细顺浓度梯度进出无蛋白质的磷脂双分子层膜。这种物质出入细胞膜的方式是胞膜的方式是( () )A.A.扩散扩散 B.B.易化扩散易化扩散 C.C.主动转运主动转运 D.D.胞吞和胞吐胞吞和胞吐【解析【解析】选选B B。本题考查物质跨膜转运的方式。本题考查物质跨膜转运的方式, ,难度较小。由题难度较小。由题知知, ,该物质进出细胞为顺浓度梯度该物质进出细胞为顺浓度梯度, ,且需要载体蛋白的协助且需要载体蛋白的协助, ,故故其跨膜转运方式为易化扩散。扩散是由高浓度处向低浓度处转其跨膜转运方式为易化扩散。扩散是由高
40、浓度处向低浓度处转运运, ,且不需要载体蛋白协助的转运方式且不需要载体蛋白协助的转运方式; ;易化扩散也是从高浓度易化扩散也是从高浓度处向低浓度处转运处向低浓度处转运, ,但需要载体蛋白的协助但需要载体蛋白的协助; ;主动转运是由低浓主动转运是由低浓度处向高浓度处转运度处向高浓度处转运, ,不仅需要载体蛋白不仅需要载体蛋白, ,还需要消耗能量。还需要消耗能量。1.1.能产生水和合成能产生水和合成ATPATP的结构是的结构是( () )A.A.核糖体核糖体 B.B.线粒体内膜线粒体内膜C.C.叶绿体内膜叶绿体内膜 D.D.类囊体膜类囊体膜【解析【解析】选选B B。核糖体是合成蛋白质的场所。核糖体
41、是合成蛋白质的场所, ,氨基酸通过脱水缩氨基酸通过脱水缩合反应产生水合反应产生水, ,但要消耗但要消耗ATP;ATP;在线粒体内膜上既有水的产生在线粒体内膜上既有水的产生, ,也也有有ATPATP的产生。叶绿体只在类囊体膜的产生。叶绿体只在类囊体膜( (非内膜非内膜) )上产生上产生ATP,ATP,但不但不产生水。产生水。2.2.某物质能从低浓度向高浓度跨膜转运某物质能从低浓度向高浓度跨膜转运, ,该过程该过程( () )A.A.没有载体蛋白参与没有载体蛋白参与B.B.为扩散为扩散C.C.为易化扩散为易化扩散D.D.为主动转运为主动转运【解析【解析】选选D D。凡逆浓度梯度的转运方式一定是主动
42、转运。凡逆浓度梯度的转运方式一定是主动转运, ,在此在此过程中还需载体蛋白的协助和过程中还需载体蛋白的协助和ATPATP提供能量。提供能量。3.3.人体正常红细胞是呈两面凹陷的圆饼状人体正常红细胞是呈两面凹陷的圆饼状, ,现将人体的红细胞现将人体的红细胞分别浸入下列分别浸入下列a a、b b、c c三种不同浓度溶液内三种不同浓度溶液内, ,一段时间后一段时间后, ,实验实验结果如图所示结果如图所示, ,则则a a、b b、c c溶液浓度大小比较正确的是溶液浓度大小比较正确的是( () )A.abc B.accb D.aA.abc B.accb D.abcbc【解析【解析】选选B B。由于。由于
43、a a、b b和和c c内的细胞分别处于膨大、皱缩和保内的细胞分别处于膨大、皱缩和保持相对稳定状态持相对稳定状态, ,因此因此a a、b b、c c溶液浓度大小比较是溶液浓度大小比较是acbacb。4.4.在线粒体的内外膜间隙中存在着一类标志酶在线粒体的内外膜间隙中存在着一类标志酶腺苷酸激酶腺苷酸激酶, ,它能将它能将ATPATP分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)(AMP)上上, ,结果产生结果产生( () )A.A.一分子一分子AMPAMP和一分子和一分子ADPADPB.B.两分子两分子ADPADPC.C.一分子一分子ATPATP和一分
44、子和一分子ADPADPD.D.一分子一分子ADPADP【解析【解析】选选B B。ATPATP是腺苷三磷酸的英文缩写。腺苷酸激酶能将是腺苷三磷酸的英文缩写。腺苷酸激酶能将ATPATP分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)(AMP)上上, ,结结果是一分子果是一分子ATPATP分子脱下一个磷酸基团而成为分子脱下一个磷酸基团而成为ADP,ADP,而一分子的而一分子的腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸(AMP,(AMP,即腺苷一磷酸即腺苷一磷酸) )结合上一个磷酸基团后结合上一个磷酸基团后, ,就成为一分子的腺苷二磷酸就成为一分子的腺苷二磷酸, ,即一
45、分子即一分子ADPADP。综上所述。综上所述, ,该过程该过程共产生两分子共产生两分子ADPADP。5.5.如图所示为物质出入细胞的三种方式如图所示为物质出入细胞的三种方式( (黑点代表物质分子黑点代表物质分子),),则相关叙述正确的是则相关叙述正确的是( () )A.A.与甲相比与甲相比, ,丙方式的不同之处是需要载体蛋白协助丙方式的不同之处是需要载体蛋白协助B.B.与丙相比与丙相比, ,乙方式的唯一不同之处是需消耗能量乙方式的唯一不同之处是需消耗能量C.C.使活细胞能按照自身之需逆浓度梯度吸入或排出物质的应是使活细胞能按照自身之需逆浓度梯度吸入或排出物质的应是丙方式丙方式D.D.小肠上皮细
46、胞吸收甘油应如丙图所示小肠上皮细胞吸收甘油应如丙图所示【解析【解析】选选A A。甲图是从高浓度向低浓度进行运输的。甲图是从高浓度向低浓度进行运输的, ,不需要载不需要载体蛋白体蛋白, ,所以是扩散。乙图是从低浓度向高浓度进行运输的所以是扩散。乙图是从低浓度向高浓度进行运输的, ,需需要载体蛋白和能量要载体蛋白和能量, ,所以是主动转运。丙图是从高浓度向低浓所以是主动转运。丙图是从高浓度向低浓度进行运输的度进行运输的, ,需要载体蛋白需要载体蛋白, ,不需要能量不需要能量, ,所以是易化扩散。所以是易化扩散。与丙图相比与丙图相比, ,乙方式的不同除需消耗能量外还有可逆浓度梯度乙方式的不同除需消耗
47、能量外还有可逆浓度梯度运输。使活细胞能按照自身之需逆浓度梯度吸入或排出物质的运输。使活细胞能按照自身之需逆浓度梯度吸入或排出物质的方式是主动转运。小肠上皮细胞吸收甘油的方式应为扩散方式是主动转运。小肠上皮细胞吸收甘油的方式应为扩散( (如如甲图所示甲图所示) )。6.6.如图表示生物体内发生的两个化学反应如图表示生物体内发生的两个化学反应, ,请回答下列相关请回答下列相关问题问题: :(1)ATP(1)ATP分子水解时分子水解时, ,图中所示的化学键图中所示的化学键 ( (填序号填序号) )最最易断裂易断裂, ,产物产物ADPADP的分子结构简式是的分子结构简式是 。(2)(2)酶酶2 2在人
48、体细胞内分布在在人体细胞内分布在 ( (细胞结构细胞结构) )。(3)(3)细胞中的吸能反应一般由细胞中的吸能反应一般由 提供能量提供能量, ,放能反应放能反应一般与一般与 相联系相联系, ,释放的能量贮存在释放的能量贮存在 中。中。(4)(4)细胞内细胞内的能量供应机制的能量供应机制, ,是生物界的共性。是生物界的共性。 【解析【解析】(1)ATP(1)ATP是生命活动的直接能源物质是生命活动的直接能源物质,ATP,ATP水解时水解时, ,远离远离A A的高能磷酸键断裂的高能磷酸键断裂, ,因此因此ADPADP的分子结构简式是的分子结构简式是A-PA-PP P。(2)(2)在人体细胞内在人体
49、细胞内ATPATP主要来自细胞呼吸主要来自细胞呼吸, ,因此酶因此酶2 2分布在细胞溶分布在细胞溶胶和线粒体中。胶和线粒体中。(3)(3)细胞中需要吸收能量的吸能反应由细胞中需要吸收能量的吸能反应由ATPATP水解提供能量水解提供能量, ,而释而释放能量的反应放能量的反应( (放能反应放能反应) )将能量贮存在将能量贮存在ATPATP中。中。(4)(4)生物界的共性之一生物界的共性之一: :细胞内细胞内ATPATP与与ADPADP相互转化的能量供应相互转化的能量供应机制。机制。答案答案: :(1)(1)A-PA-PP P(2)(2)细胞溶胶和线粒体细胞溶胶和线粒体(3)ATP(3)ATP水解水
50、解ATPATP合成合成ATPATP(4)ATP(4)ATP与与ADPADP相互转化相互转化7.(20127.(2012浙江高考浙江高考) )人体肝细胞内人体肝细胞内COCO2 2分压和分压和K K+ +浓度高于细胞外浓度高于细胞外, ,而而O O2 2分压和分压和NaNa+ +浓度低于细胞外浓度低于细胞外, ,上述四种物质中通过主动转运上述四种物质中通过主动转运进入该细胞的是进入该细胞的是( () )A.COA.CO2 2 B.OB.O2 2 C.KC.K+ + D.NaD.Na+ +【解题指南【解题指南】解答本题需要注意以下两点解答本题需要注意以下两点: :(1)(1)从题干中提取有效信息从
51、题干中提取有效信息: :“K K+ +浓度高于细胞外浓度高于细胞外”“”“进入该细进入该细胞胞”、物质运输的方式是、物质运输的方式是“主动转运主动转运”。(2)(2)区别主动转运与被动转运的不同点。区别主动转运与被动转运的不同点。【解析【解析】选选C C。A A项错误项错误,CO,CO2 2为扩散为扩散;B;B项错误项错误,O,O2 2为扩散为扩散;C;C项正确项正确,K,K+ +细胞内浓度高于细胞外细胞内浓度高于细胞外, ,通过主动转运通过主动转运( (低浓度到高浓度低浓度到高浓度) )进进入细胞内入细胞内;D;D项错误项错误,Na,Na+ +细胞内浓度低于细胞外细胞内浓度低于细胞外,Na,
52、Na+ +进入细胞内进入细胞内是顺浓度梯度是顺浓度梯度, ,属于被动转运。属于被动转运。8.(20128.(2012北京高考北京高考) )细胞中不能合成细胞中不能合成ATPATP的部位是的部位是( () )A.A.线粒体的内膜线粒体的内膜 B.B.叶绿体中进行光反应的膜结构叶绿体中进行光反应的膜结构C.C.内质网的膜内质网的膜 D.D.蓝藻蓝藻( (蓝细菌蓝细菌) )中进行光反应的膜结构中进行光反应的膜结构【解析【解析】选选C C。A A项正确项正确, ,线粒体内膜上可以发生有氧呼吸的第线粒体内膜上可以发生有氧呼吸的第三阶段三阶段, ,合成大量合成大量ATP;BATP;B项正确项正确, ,叶绿
53、体中进行光反应的膜结构叶绿体中进行光反应的膜结构为类囊体薄膜为类囊体薄膜, ,可以发生光能到活跃化学能的转化可以发生光能到活跃化学能的转化, ,产生产生ATP,ATP,为为碳反应提供能量碳反应提供能量;C;C项错误项错误, ,内质网不是能量转换的细胞器内质网不是能量转换的细胞器, ,内质内质网的膜不能合成网的膜不能合成ATP;DATP;D项正确项正确, ,蓝藻蓝藻( (蓝细菌蓝细菌) )中进行光反应的膜中进行光反应的膜结构中也可以发生光合作用过程中光能到活跃化学能的转化结构中也可以发生光合作用过程中光能到活跃化学能的转化, ,产生产生ATPATP。9.(20109.(2010广东高考广东高考)
54、 )如图是植物从土壤中吸收某矿物质离子示如图是植物从土壤中吸收某矿物质离子示意图。据图判断意图。据图判断, ,该离子跨膜进入根毛细胞的方式为该离子跨膜进入根毛细胞的方式为( () )A.A.扩散扩散 B.B.易化扩散易化扩散 C.C.主动转运主动转运 D.D.被动转运被动转运【解析【解析】选选C C。小分子物质进出细胞的方式有三种。小分子物质进出细胞的方式有三种: :扩散、易化扩散、易化扩散和主动转运。扩散和易化扩散又统称被动转运。从图中看扩散和主动转运。扩散和易化扩散又统称被动转运。从图中看出出, ,该离子跨膜进入根毛细胞时该离子跨膜进入根毛细胞时, ,从低浓度从低浓度高浓度高浓度, ,需要
55、载体需要载体蛋白蛋白, ,消耗能量消耗能量, ,故其运输方式应是主动转运。故其运输方式应是主动转运。10.(201110.(2011海南高考海南高考) )原尿中葡萄糖、氨基酸等物质的浓度与原尿中葡萄糖、氨基酸等物质的浓度与血浆中的基本相同。原尿经肾小管上皮细胞的选择性重吸收和血浆中的基本相同。原尿经肾小管上皮细胞的选择性重吸收和分泌作用后形成尿液。正常情况下尿液中不含葡萄糖。肾小管分泌作用后形成尿液。正常情况下尿液中不含葡萄糖。肾小管上皮细胞中的葡萄糖通过被动转运的方式进入组织液。如图为上皮细胞中的葡萄糖通过被动转运的方式进入组织液。如图为肾小管壁及相关结构示意图。肾小管壁及相关结构示意图。回
56、答问题回答问题: :(1)(1)肾小管上皮细胞中的葡萄糖浓度肾小管上皮细胞中的葡萄糖浓度( (高于、低于、等高于、低于、等于于) )组织液中的。组织液中的。(2)(2)原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞的运输方式是原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞的运输方式是_, ,需要需要 的参与。的参与。(3)(3)肾小管上皮细胞重吸收水分的原理是肾小管上皮细胞重吸收水分的原理是_, ,原尿中葡萄糖未能被完全重吸收从原尿中葡萄糖未能被完全重吸收从而导致尿量增加的原因是而导致尿量增加的原因是_。【解题指南【解题指南】(1)(1)考查实质考查实质: :本题考查物质进出细胞的方式。本题考查物质进出细胞的方式。(2)
57、(2)题眼题眼: :“肾小管上皮细胞中的葡萄糖通过被动转运的方式进肾小管上皮细胞中的葡萄糖通过被动转运的方式进入组织液入组织液”“”“原尿中葡萄糖未能被完全重吸收原尿中葡萄糖未能被完全重吸收”。【解析【解析】(1)(1)肾小管上皮细胞中的葡萄糖通过被动转运进入组肾小管上皮细胞中的葡萄糖通过被动转运进入组织液织液, ,因此肾小管上皮细胞中的葡萄糖浓度高于组织液中的葡因此肾小管上皮细胞中的葡萄糖浓度高于组织液中的葡萄糖浓度。萄糖浓度。(2)(2)原尿中的葡萄糖浓度低于肾小管上皮细胞中的葡萄糖浓度原尿中的葡萄糖浓度低于肾小管上皮细胞中的葡萄糖浓度, ,葡萄糖从原尿进入肾小管上皮细胞是逆浓度运输葡萄糖
58、从原尿进入肾小管上皮细胞是逆浓度运输, ,因此是主动因此是主动转运转运, ,主动转运需要载体蛋白的参与主动转运需要载体蛋白的参与, ,且消耗能量。且消耗能量。(3)(3)水分进出细胞的方式为扩散水分进出细胞的方式为扩散, ,细胞吸水的方式为渗透吸水细胞吸水的方式为渗透吸水, ,吸水能力与细胞和外界溶液之间的浓度差有关吸水能力与细胞和外界溶液之间的浓度差有关, ,浓度差越大吸浓度差越大吸水能力越强。水能力越强。答案答案: :(1)(1)高于高于(2)(2)主动转运载体蛋白和能量主动转运载体蛋白和能量(3)(3)渗透作用原尿中含有葡萄糖渗透作用原尿中含有葡萄糖, ,使原尿的渗透压增大使原尿的渗透压增大, ,肾小肾小管对水分的重吸收能力降低管对水分的重吸收能力降低, ,从而使尿量增加从而使尿量增加
