专题2 第1讲物质进出细胞的方式、酶与ATP
一、选择题
1．(2018·潍坊模拟)某同学用30%的蔗糖溶液来处理某生物细胞，在操作步骤完全正确的情况下，细胞没有出现质壁分离现象，试分析该同学所使用的实验材料可能是( )
①根尖分生区细胞 ②植物细胞 ③死细胞 ④去除了细胞壁的植物细胞
A．②④ C．②③④ [答案] D
[解析] 未发生质壁分离有几种情况：细胞中无大液泡、细胞无细胞壁、细胞已死亡。
2．(2018·广东理综)下图是植物根从土壤中吸收某矿质离子示意图。根据判断，该离子跨膜进入根毛细胞的方式为( )
B．①②④ D．①②③④
A．自由扩散 C．主动运输 [答案] C
[解析] 本题考查物质跨膜运输的方式及特点。仔细分析该物质跨膜运输的图例可得，该物质的运输是由低浓度到高浓度，不仅需要载体的协助，还消耗能量，故为主动运输。
3．(2018·上海生物)下图表示细胞中某条生化反应链，图中E1～
B．协助扩散 D．被动运输
E5代表不同的酶，A～E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 [答案] C
[解析] 本题考查一系列酶促反应相互之间的影响，意在考查考生的理解能力。A项，若E1催化的反应被抑制，则A的消耗速度变慢；B项，因E2催化的反应并没有被抑制，所以B不一定会积累到较高水平；D项，因B还会被E2催化反应，故E1的催化速度比E5快时，B的产量也不一定比A多。
4．(2018·新课标卷，1)将人的红细胞放入4℃蒸馏水中，一段时间后红细胞破裂，主要原因是( )
A．红细胞膜具有水溶性 B．红细胞的液泡体积增大 C．蒸馏水大量进入红细胞 D．低温时红细胞膜流动性增大 [答案] C
[解析] 本题主要考查细胞的结构与功能。红细胞内无液泡；低温时红细胞膜的流动性减弱；红细胞无细胞壁保护，故将其放入蒸馏水中时，会因大量吸水而胀破。
5．如图表示人体肝细胞内的某种生化反应，有关叙述正确的是
( )
A．甲具有提高该反应活化能的作用 B．甲与乙的结合不需要消耗三磷酸腺苷 C．若乙代表蛋白质，则丙、丁代表氨基酸
D．若乙代表丙酮酸，则丙、丁分别代表CO2和H2O [答案] B
[解析] 分析图示知：甲是生物催化剂——酶，乙是反应底物，丙、丁为反应产物。酶的作用是降低反应活化能而不是提高活化能，A选项错；在酶的催化作用下，物质的分解需要消耗能量，但酶与底物的结合不需要能量，B对；蛋白质水解后可得到若干氨基酸，而不是两个，丙、丁结构相同，应为同一种物质，故C、D错误。
6．下列有关ATP的叙述正确的是( )
A．ATP中有3个磷酸基团，含有3个高能磷酸键
B．ATP分子中含有1个腺嘌呤，2个高能磷酸键，3个磷酸基团
C．在有氧和无氧条件下，活细胞的细胞质基质都能形成ATP D．ATP与ADP的相互转化，使生物体的各项反应都能在常温、常压下快速进行
[答案] C
[解析] ATP中含1个腺苷，2个高能磷酸键，3个磷酸基团；酶使生物体的各项反应能在常温、常压下快速进行。
7．下列不适合探究温度对酶活性影响的一组实验材料是( ) A．H2O2、过氧化氢酶 C．蛋白质、蛋白酶
B．淀粉、淀粉酶 D．麦芽糖、麦芽糖酶
[答案] A
[解析] 由于温度改变本身就会对H2O2的分解速率产生影响，所以用H2O2和过氧化氢酶来做该实验不符合单一变量原则。
8．(2018·广州)若对离体的小肠上皮细胞施用某种毒素，可使该细胞对Ca2＋吸收量明显减少，但其对K＋、C6H12O6等的吸收则不受影响，则这种毒素的作用对象最可能是( )
A．呼吸酶 C．Ca2＋载体 [答案] C
[解析] 该毒素只对Ca2＋的吸收有影响，对其他离子或物质的吸收无影响，说明该毒素作用于Ca2＋的载体。
9．下列有关酶特性的实验设计中，最科学、严谨的一项是( ) 选项 实验目的 实验设计 实验组：2 mL 3%的H2O2溶液＋1 mL过氧化氢酶，保温5 A 验证酶的催化作用具有高效性 min后观察 对照组：2 mL 3%的H2O2溶液＋1 mL蒸馏水，保温5 min后观察 实验组：2 mL 3%的可溶性淀粉溶液＋1 mL新鲜唾液，保温B 验证酶的催化作用具有专一性 5 min后碘液检验 对照组：2 mL 3%的蔗糖溶液＋1 mL新鲜唾液，保温5 min后碘液检验 B．细胞膜中的磷脂分子 D．ATP水解酶
5 mL 3%的可溶性淀粉溶液＋C 探究酶作用的适宜温度 2 mL新鲜唾液＋碘液，每隔5 min将溶液温度升高10℃，观察溶液颜色变化 向三支试管分别加入1 mL不验证pH对酶催化速率的影响 同pH的缓冲液，再均依次加入1 mL新鲜唾液、2 mL 3%的可溶性淀粉溶液，适宜温度保温5 min后用斐林试剂检验 [答案] D [解析] A是为了证明酶的高效性，而酶的高效性是通过和无机催化剂的对比体现出来的，对照组应加入FeCl3溶液；B中变量的设计是正确的，但用碘液只能检测淀粉的存在，对于蔗糖溶液是否反应无法检测，应用斐林试剂检测；C选项前后温度的变化对实验有影响，应设计许多组装置控制在不同温度下进行实验。
10．如图表示不同温度下酵母菌发酵时气体产生速率与反应时间的关系。据图可知①有多种酶参与；②最适pH是7；③最适温度是40℃；④50℃时酶逐渐失活；⑤0℃时酶逐渐失活，正确的是( )
D
A．①③ C．③④ [答案] C
B．②⑤ D．④⑤
[解析] 温度通过影响酶的活性而影响气体产生量。从图中可以看出，40℃时气体产生速率最大，为最适温度；高温会破坏酶的分子结构而使酶失去活性；50℃时气体产生速率逐渐降低，说明酶逐渐失活。
11．(2018·山东济南模拟)若使某细胞仅具有单纯扩散的运输方式，则处理该细胞的物质最可能是( )
A．淀粉酶 C．细胞素 [答案] B
[解析] 使细胞仅具有扩散的运输方式，最可能是破坏了细胞膜上的载体蛋白。
12．(2018·潍坊模拟)下列关于酶的叙述，正确的是( ) ①酶是活细胞产生的 ②酶都有消化功能 ③蛋白质都是酶 ④酶具有多样性
⑤酶可促进反应，与酸碱度无关 ⑥淀粉酶能促进淀粉水解 A．①②③ C．①②④⑥ [答案] D
[解析] 本题是一道组合选择题，考查同学们分析、解决问题的能力。酶是由活细胞产生的，其化学成分多数是蛋白质，少数是RNA，但不是所有酶都有消化功能；不同的酶具有催化不同化学反应的功能，如淀粉酶只能促进淀粉水解，这体现了酶的专一性，同时也说明
B．①②④⑤ D．①④⑥ B．蛋白酶 D．生长素
酶具有多样性；酶的活性与pH和温度等因素有关。故②③⑤是错误。
二、非选择题
13．如图甲表示某生物膜结构，图中A、B、C、D、E、F表示某些物质，a、b、c、d表示物质跨膜运输方式。图乙和图丙表示物质运输曲线，请据图回答：
(1)若图甲是癌细胞的细胞膜，则膜上含量较正常细胞减少的物质是[ ]________。
(2)若图甲是线粒体膜，b和c过程运输的气体分别是________。b、c运输方式符合图________所表示的物质运输曲线。
(3)若图甲表示人体红细胞膜，则表示Na＋、K＋运输的分别是图中________。Na＋、K＋的运输方式符合图________所示曲线。
(4)已知红细胞吸收葡萄糖是协助扩散，而有人认为小肠上皮细胞以主动运输的方式吸收葡萄糖，请设计实验加以确定。
①实验步骤：
第一步：取甲、乙两组生长状况相同的小肠上皮细胞，放入适宜浓度的含有葡萄糖的培养液中。
第二步：甲组细胞给予正常的呼吸条件：________________________________________________________________________
_______________________________________________________
_________________
________________________________________________________________________。
第
三
步
：
________________________________________________________________________。
②预测实验结果并分析：
a．若甲、乙两组细胞对葡萄糖的吸收速率基本相同，则________________________________________________________________________。
b．________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[答案] (1)[D]糖蛋白 (2)O2、CO2 乙 (3)d、a 丙
(4)①第二步：乙组细胞抑制细胞呼吸，其他条件都相同。 第三步：一段时间后测定两组细胞对葡萄糖的吸收速率 ②a.说明小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式不是主动运输 b．若乙组细胞的吸收速率明显小于甲组吸收速率，或者完全不吸收，说明小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输
[解析] 图甲中A是蛋白质，B是磷脂双分子层，D是糖蛋白，a、b、c、d分别表示主动运输、自由扩散、自由扩散和主动运输，其中a、b由膜外运向膜内，c、d则由膜内运向膜外。图乙表示自由扩散，图丙表示主动运输。癌细胞膜上糖蛋白减少。线粒体吸收O2，放出CO2。红细胞吸收K＋、排出Na＋。要确定小肠吸收葡萄糖是协
助扩散还是主动运输。可设置能量(ATP)为自变量，葡萄糖的吸收速率为因变量。
14．下面是某同学设计的“探究温度是否影响酶的活性”的实验。
(一)实验假设：温度会影响酶的活性。
(二)材料用具：小烧杯、试管、淀粉、碘液、水浴锅、冰箱、蒸馏水、清水。
(三)实验步骤：
①用淀粉和蒸馏水，在烧杯中制备多于6 mL的可溶性淀粉溶液； ②取唾液若干，并用蒸馏水适当稀释后备用；
③取3支度管，分别编为1号、2号、3号，各加入2 mL可溶性淀粉溶液；
④将1号、2号、3号试管分别放入37℃的温水、沸水、冰块的环境中10 min(水浴锅内加清水，然后加热到需要的温度；冰块可用清水放于冰箱中制备)；
⑤向3支试管中分别加入________，摇匀后放置5 min； ⑥_______________________________________________________________________。
(1)请在上面的空白处，补全实验步骤。
(2)此实验中除自变量和因变量外，还需要考虑__________________等因素。
(3)步骤④与步骤⑤能否调换顺序？请说明理由。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(4)1号、2号、3号3支试管加入的淀粉、唾液及保温时间均相同
，
这
是
为
了
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
以便得出科学结论。该同学所设计的实验中，________起对照实验的作用。
(5)在此实验中，因变量通常用碘液检测，碘液检测的是底物还是产物？____________。该实验中一般不用斐林试剂检测，是因为斐林试剂的检测需要________条件，这将干扰实验的自变量，对实验结果造成影响。
(6)实验小组以3%的过氧化氢溶液和获得的过氧化氢酶为材料进行温度对酶催化活性影响的探究实验，得到如图所示的结果，根据实验结果得出“过氧化氢酶能耐受100℃高温”的结论，请问这一结论是否可靠？为什么？
________________________________________________________________________。
[答案] (1)⑤等量的(1 mL)经稀释的唾液 ⑥向3支试管中各加入1滴碘液，观察溶液颜色的变化 (2)淀粉溶液的浓度和数量、pH、酶的浓度、保温时间、实验操作顺序等 (3)不能，因为调换顺序后，2号与3号试管中的淀粉也会被分解 (4)避免因淀粉、唾液和保温时间的不同给实验结果造成误差，确保实验结果的不同仅是由温度的差
异引起的 温水的试管(或1号试管) (5)底物 水浴加热 (6)不可靠。因为高温也能使过氧化氢分解
[解析] 本实验的自变量是温度，因变量是酶的活性，无关变量是pH、淀粉的含量、酶的浓度、保温时间等。实验的检测指标是淀粉是否完全水解。对于温度的设置可以是一定梯度的温度，也可以是低温、适宜温度、高温。实验步骤可以从“分组编号、实验处理和结果观察”三个方面进行表述。步骤④与步骤⑤不能调换顺序，因为酶具有高效性，当酶与淀粉接触时会将淀粉分解，进而影响实验现象的观察。在实验过程中，除自变量外，无关变量要相同，以保证实验结果是由单一自变量(温度的不同)引起的。该实验中1号试管(即37℃温水的试管)的结果是已知的，故为对照组，2号(高温)和3号(低温)试管属于实验组。由于过氧化氢在高温下能够分解，故不能得出过氧化氢酶具有耐受100℃高温的结论。
