高考生物一轮复习 第2单元 细胞的代谢 浙科版.ppt

第5讲细胞与能量酶第6讲物质出入细胞的方式第7讲细胞呼吸第8讲光合作用考能专项提升1细胞的代谢 目录 第二单元细胞的代谢 返回目录 高考纵览 返回目录 高考纵览 续表 高考纵览 高考纵览 高考纵览 返回目录 1 教学建议 结合课本细胞呼吸 光合作用示意图或构建概念图理解代谢过程 列表比较细胞呼吸 光合作用的异同 并能结合生活 生产实际 分析解决实际问题 理解酶的专一性 光合色素的提取与分离和探究环境因素对光合作用影响的实验原理与步骤 区别探究性实验和验证性实验的异同 学会绘制图表并分析实验结果 本专题习题较多 在复习时注意通过解题多总结规律 寻找解题的突破口 特别是曲线题 实验题更要引起重视 使用建议 返回目录 2 课时安排 本单元分为4讲 建议用15课时完成 其中第5讲2课时 第6讲2课时 第7讲2课时 第8讲3课时 考纲实验与实验方略3课时 单元卷 滚动卷和讲评共3课时 使用建议 第5讲细胞与能量酶 返回目录 基础知识巩固 考点核心突破 实验方略展示 教师备用习题 返回目录 1 atp在能量代谢中的作用 2 酶的本质 特性 作用及其影响因素 3 实验 探究酶的专一性 4 实验 探究ph对过氧化氢酶的影响 考试说明 返回目录 1 atp是由1个核糖 1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成的 2 atp发生水解时形成腺苷二磷酸 adp 释放一个磷酸基团 同时释放能量 在细胞中 adp可以利用细胞呼吸或光合作用等释放的能量合成atp 3 atp作为能量通货 是化学反应所需能量的直接来源 4 酶是生物催化剂 其催化活性极高 具有专一性 5 绝大多数酶是蛋白质 少数酶是rna 6 影响酶作用的因素很多 ph 温度和各种化合物等都能影响酶的作用 晨读晚记 知识梳理 一 atp在能量代谢中的作用1 吸能反应与放能反应 连线 反应类型举例 吸能反应 a 细胞呼吸 b 光合作用 放能反应 c 氨基酸合成蛋白质的反应 第5讲细胞与能量酶 返回目录 基础知识巩固 2 atp是细胞中的能量通货 1 atp分子的结构 第5讲细胞与能量酶 返回目录 基础知识巩固 2 atp adp循环 第5讲细胞与能量酶 返回目录 基础知识巩固 导思 1 图2 5 1的 中高能磷酸键有何特点 2 图2 5 2中atp合成时所需能量来自何种途径 答案 1 atp分子中远离a的高能磷酸键易断裂和再生成 2 绝大多数生物利用细胞呼吸分解有机物释放的能量 绿色植物还能通过光合作用利用光能 第5讲细胞与能量酶 返回目录 基础知识巩固 第5讲细胞与能量酶 返回目录 基础知识巩固 2 作用机理酶分子有一定的形状 恰好能和底物分子结合 反应过程是酶与底物结合 形成 复合物 然后这个复合物会发生一定的形状变化 使底物变成产物 并从复合物上脱落 同时酶分子又恢复原状 第5讲细胞与能量酶 返回目录 基础知识巩固 3 酶的特性 连线 特性原理 高效性 a 一种酶只能催化一种或一类化学反应 专一性 b 酶降低活化能的作用更显著 作用条件温和 c 高温 过酸 过碱使酶失活 第5讲细胞与能量酶 返回目录 基础知识巩固 答案 b a c 自主提升 基础自测 判断正误 对的打 错的打 1 2013 新课标全国卷 同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中 解析 有些酶是生命活动所必需的 比如与细胞呼吸有关的酶 在分化程度不同的细胞中都存在 2 2013 安徽卷 对于一个细胞来说 酶的种类和数量不会发生变化 解析 对于一个细胞来说 酶的种类和数量会发生变化 第5讲细胞与能量酶 返回目录 基础知识巩固 3 2012 北京卷 线粒体的内膜上不能合成atp 解析 需氧呼吸第三阶段在线粒体内膜上进行 释放大量能量 合成大量的atp 4 2012 海南卷 淀粉酶溶液中加入蛋白酶不可能导致淀粉酶活性发生变化 解析 淀粉酶的本质是蛋白质 淀粉酶溶液中加入蛋白酶会使淀粉酶分解 导致淀粉酶活性发生变化 第5讲细胞与能量酶 返回目录 基础知识巩固 5 2012 福建卷 随着温度的升高 酶活性一直在增强 解析 酶具有最适温度 酶活性在一定范围内随温度的升高而增强 超过一定温度酶活性随温度升高而下降 6 2011 天津卷 酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸 解析 酶的本质是蛋白质或rna 基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸 第5讲细胞与能量酶 返回目录 基础知识巩固 网络构建 第5讲细胞与能量酶 返回目录 基础知识巩固 考点一atp的结构与作用1 atp的形成途径图2 5 3 返回目录 第5讲细胞与能量酶 考点核心突破 2 atp与adp的相互转化 返回目录 第5讲细胞与能量酶 考点核心突破 警示关于atp与adp转化的几点提示 atp和adp的相互转化不是可逆反应 在atp与adp的相互转化过程中 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 因此atp和adp的相互转化不是可逆反应 但物质是可循环利用的 不同细胞产生atp的场所有差异 动植物细胞都能在细胞溶胶和线粒体中产生atp 此外 叶绿体也是植物细胞产生atp的场所 而原核细胞在质膜产生atp 蓝细菌光合作用产生atp发生在光合膜 第5讲细胞与能量酶 考点核心突破 例1 2013 湖州二模 atp是高能化合物 是生命活动的直接能源物质 下列有关atp的叙述中 错误的是 a 在细胞中 只有通过atp adp循环 才能使放能反应释放的能量用于吸能反应b atp分子中含有三个磷酸基团和三个磷酸键c adp形成atp时需要水作为底物d 在耗氧量相同的情况下 不同的植物细胞产生的atp分子数有可能不同 第5讲细胞与能量酶 考点核心突破 c 解析 在细胞中 只有通过atp adp循环 发生atp的水解释放能量 其释放的能量才能用于各种吸能反应 atp分子中含有三个磷酸基团和三个磷酸键 其中有两个高能磷酸键 adp形成atp时会生成水 atp水解时需要水作为底物 在耗氧量相同的情况下 不同的植物细胞由于消耗的底物性质不同 释放的能量多少不同 因此产生的atp分子数有可能不同 第5讲细胞与能量酶 考点核心突破 考点二酶知识拓展1 酶的概念拓展 第5讲细胞与能量酶 考点核心突破 2 与酶有关的实验设计思路 第5讲细胞与能量酶 考点核心突破 提醒ph和温度通过影响酶活性而影响酶促反应速率 底物浓度和酶浓度不会影响酶的活性 只能通过改变底物与酶的接触面积而影响酶促反应速率 第5讲细胞与能量酶 考点核心突破 例2 2013 金丽衢十二校联考 下列有关酶的叙述 错误的是 a 酶可以被氧化分解释放能量b 胃蛋白酶不能用作载体转运氨基酸c 酶催化的化学反应都需要消耗atpd 核酶也具有催化作用 第5讲细胞与能量酶 考点核心突破 c 解析 大多数酶的本质是蛋白质 可被氧化分解释放能量 a项正确 酶的催化作用具有专一性 胃蛋白酶只起催化作用 不能用作载体转运氨基酸 b项正确 酶催化的化学反应有放能反应 也有吸能反应 因此不一定都需要消耗atp c项错误 酶的本质是蛋白质或rna 均具有催化作用 d项正确 第5讲细胞与能量酶 考点核心突破 探究 酶的催化机理是什么 第5讲细胞与能量酶 考点核心突破 答案 酶分子有一定的形状 恰好能和底物分子结合 酶与底物结合 形成酶 底物复合物 然后这个复合物会发生一定的形状变化 使底物变成产物 并从复合物上脱落 同时酶分子又恢复原状 变式题 2012 上海卷 生物体中的某种肽酶可水解肽链末端的肽键 导致 a 蛋白质分解为多肽链b 多肽链分解为若干短肽c 多肽链分解为氨基酸d 氨基酸分解为氨基和碳链化合物 第5讲细胞与能量酶 考点核心突破 c 解析 酶具有专一性 蛋白酶将蛋白质水解成多肽 多肽可被肽酶水解 根据题干信息可知 某种肽酶使肽链末端的肽键水解 这样会得到一个氨基酸和一条肽链 此时多肽又出现新的末端肽键 又被水解 如此重复下去 直到把多肽全部水解为氨基酸 第5讲细胞与能量酶 考点核心突破 考点三与酶特性有关的曲线的分析1 表示酶高效性的曲线 第5讲细胞与能量酶 考点核心突破 1 催化剂可加快化学反应速率 与无机催化剂相比 酶的催化效率更高 2 酶只能缩短达到化学平衡所需的时间 不改变化学反应的平衡点 3 酶只能催化已存在的化学反应 第5讲细胞与能量酶 考点核心突破 2 表示酶专一性的曲线 1 在a底物中加入酶a a底物快速减少 说明酶a能催化底物a参加的反应 2 在b底物中加入酶a b底物浓度不变 说明酶a不能催化底物b参加的反应 第5讲细胞与能量酶 考点核心突破 3 影响酶活性的曲线影响酶活性的外界因素有温度和ph等 见图2 5 7 第5讲细胞与能量酶 考点核心突破 1 在最适宜的温度或ph条件下 酶的活性最高 温度和ph偏高或偏低 酶的活性都会明显下降 如图2 5 7中甲 乙所示 2 在高温 强酸或强碱 重金属盐等能够引起蛋白质变性的条件下 酶都会丧失活性 3 要注意的是 低温仅是抑制酶的活性 随温度的升高 最适温度以下 酶的活性逐渐增强 4 从图2 5 7中丙可以看出 反应溶液ph的变化不影响酶作用的最适温度 第5讲细胞与能量酶 考点核心突破 4 反应物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响 第5讲细胞与能量酶 考点核心突破 1 在其他条件适宜 酶量一定的情况下 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2 5 8中甲所示 2 在底物充足 其他条件适宜的情况下 酶促反应速率与酶浓度成正比 如图2 5 8中乙所示 第5讲细胞与能量酶 考点核心突破 警示 动物体内酶的最适ph大多在6 5 8 0之间 但也有例外 如胃蛋白酶的最适ph为1 5 植物体内酶的最适ph大多在4 5 6 5之间 酶只能提高化学反应速率 缩短化学反应达到平衡所需要的时间 不能改变反应结果 即不能使反应的产物增加 温度 ph对酶活性的影响不同 ph过高 过低及温度过高都会使酶失活 温度过低只是使酶活性降低 酶并不失活 第5讲细胞与能量酶 考点核心突破 例3 2012 福建卷 回答下列问题 大菱鲆是我国重要的海水经济鱼类 研究性学习小组尝试对大菱鲆消化道中蛋白酶的活性进行研究 第5讲细胞与能量酶 考点核心突破 1 查询资料得知 18 时 在不同ph条件下大菱鲆消化道各部位蛋白酶活性如图甲所示 由图可知 在各自最适ph下 三种蛋白酶催化效率最高的是 2 资料表明大菱鲆人工养殖温度常年在15 18 之间 学习小组假设 大菱鲆蛋白酶的最适温度在15 18 之间 他们设置15 16 17 18 四个实验温度 探究三种酶的最适温度 探究实验中以干酪素为底物 干酪素的化学本质是 可用 试剂鉴定 第5讲细胞与能量酶 考点核心突破 胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的ph应分别控制在 为了控制实验温度 装有酶和底物的试管应置于 中以保持恒温 单位时间内 可以表示蛋白酶催化效率的高低 实验结果如图乙所示 据此能否确认该假设成立 理由 第5讲细胞与能量酶 考点核心突破 答案 1 幽门盲囊蛋白酶 2 蛋白质双缩脲 2和8 水浴底物消耗量 或产物生成量 不能据图可知 随着温度提高 酶活性逐步升高 酶活性的峰值未出现 第5讲细胞与能量酶 考点核心突破 解析 1 从图甲可知 三种蛋白酶在各自最适ph下 幽门盲囊蛋白酶对应的酶活性值最大 所以催化效率最高 2 酶具有专一性 蛋白酶只能催化蛋白质的水解 干酪素为蛋白质类化合物 可用双缩脲试剂检测 验证大菱鲆蛋白酶的最适温度时 要遵循单一变量 对照 重复等原则 并控制其他无关变量相同 由题意可知 此实验中温度为自变量 ph等为无关变量 为了得到准确的结果 ph应为相对应的蛋白酶的最适值 由图甲可知 胃蛋白酶的最适ph为2 幽门盲囊蛋白酶的最适ph为8 第5讲细胞与能量酶 考点核心突破 为了控制温度保持不变 装有底物和酶的试管应置于水浴中以保持恒温 酶的催化效率可以用单位时间内底物的消耗量 或产物的生成量 来表示 由图乙可以看出 温度在15 18 范围内梯度变化过程中 随着温度的升高 蛋白酶的活性一直在增强 没有出现下降的拐点 因此 不能得出大菱鲆蛋白酶的最适温度在15 18 之间 第5讲细胞与能量酶 考点核心突破 探究 第 2 小题 为了控制实验温度 装有酶和底物的试管应置于 中以保持恒温 在具体操作中是把酶和底物分别装进试管 等达到所需温度后再混合 还是二者混合后一起保温 第5讲细胞与能量酶 考点核心突破 答案 把酶和底物分别装进试管 等达到所需温度后再混合 这样能保证正式反应时的温度达到所需要求 变式题图2 5 10中a b c分别表示生物体内三种蛋白酶活性与ph的关系 据图分析正确的是 第5讲细胞与能量酶 考点核心突破 a 人体内的胃蛋白酶活性与ph的关系曲线最类似cb 如研究a酶的活性与ph的关系 最少要设计3组实验c 对c酶 将反应物溶液ph由14改变为7 反应速率将显著提高d b酶的活性在任何ph溶液中均不变 第5讲细胞与能量酶 考点核心突破 b 解析 胃蛋白酶的最适ph为2 曲线a最符合 a项错误 研究ph对酶活性的影响时至少要设置较低ph 适宜ph和较高ph三组实验 b项正确 对c酶 在ph 14时其活性已丧失 将含酶的反应物溶液的ph改变为7 反应速率将不会提高 c项错误 任何一种酶的活性都受ph影响 不会保持不变 d项错误 第5讲细胞与能量酶 考点核心突破 实验1 探究酶的专一性一 实验原理淀粉和蔗糖都是 它们在酶的催化作用下都能水解成还原糖 麦芽糖 葡萄糖 果糖 还原糖能够与 试剂发生反应 生成红黄色沉淀 二 实验步骤1 取2个试管 分别编为1号 2号 2 向1号试管中加入本尼迪特试剂2ml 再加入1 的淀粉溶液3ml 2号试管中加入本尼迪特试剂2ml 再加入2 的蔗糖溶液3ml 返回目录 第5讲细胞与能量酶 非还原糖 本尼迪特 实验方略展示 3 将两个试管内的溶液充分混匀后 放在沸水浴中煮2 3min 观察并记录实验结果 淀粉 蔗糖不与本尼迪特试剂反应产生红黄色沉淀 4 再取4支试管 分别编为3号 4号 5号 6号 5 3号 4号试管中各加入稀释200倍的新鲜唾液1ml 然后在3号试管中加入质量分数为1 的淀粉溶液3ml 在4号试管中加入质量分数为2 的蔗糖溶液3ml 充分混匀后 放在37 恒温水浴中保温 15min后取出 两试管各加入本尼迪特试剂2ml 摇匀 放在沸水浴中煮2 3min 观察并记录实验结果 返回目录 第5讲细胞与能量酶 实验方略展示 6 5号 6号试管各加入蔗糖酶溶液1ml 然后在5号试管中加入质量分数为1 的淀粉溶液3ml 在6号试管中加入质量分数为2 的蔗糖溶液3ml 充分混匀后 放在37 恒温水浴中保温 15min后取出 两试管各加入本尼迪特试剂2ml 摇匀 放在沸水浴中煮2 3min 观察并记录实验结果 返回目录 第5讲细胞与能量酶 实验方略展示 实验记录表 返回目录 第5讲细胞与能量酶 实验方略展示 返回目录 第5讲细胞与能量酶 实验方略展示 续表 三 实验结论蔗糖酶 说明酶具有专一性 返回目录 第5讲细胞与能量酶 实验方略展示 只能催化蔗糖水解 不能催化淀粉水解 实验2 探究ph对过氧化氢酶的影响一 实验原理1 2 ph影响酶的活性 从而影响o2的生成量 可用点燃但无火焰的卫生香燃烧的情况来检验o2生成量的多少 二 实验材料的选取鲜肝匀浆 过氧化氢酶溶液 3 过氧化氢 缓冲液 ph5 0 ph6 0 ph7 0 ph8 0 返回目录 第5讲细胞与能量酶 实验方略展示 三 实验流程 返回目录 第5讲细胞与能量酶 实验方略展示 鲜肝匀浆 有酶的滤纸 180 气体量 四 实验结论在一定范围内 随ph的增加 酶的活性增强 当超过一定值时 酶的活性下降 返回目录 第5讲细胞与能量酶 实验方略展示 例3 2013 温州中学月考 取经过编号的5支试管分别加入2ml物质的量浓度为0 5mol l的过氧化氢溶液 进行如下实验 根据实验内容 判断下列说法正确的是 返回目录 第5讲细胞与能量酶 实验方略展示 a 说明酶具有高效性的是3号和4号实验b 1号和3号对照不能说明酶有专一性c 各组实验都不能体现酶的活性与温度之间的关系d 3号和5号对照可以说明酶的活性受ph的影响 返回目录 第5讲细胞与能量酶 实验方略展示 d 解析 酶具有高效性是通过无机催化剂与酶催化相比较 即2号与3号实验 得出的 1号和3号实验是两种酶催化一种底物 能说明酶具有专一性 3号与4号实验对比能说明高温会降低酶的活性 3号和5号实验的自变量是ph 说明ph会影响酶的活性 返回目录 第5讲细胞与能量酶 实验方略展示 探究 3号和5号对照实验中因变量 无关变量是什么 返回目录 第5讲细胞与能量酶 实验方略展示 答案 因变量是酶的活性 无关变量有土豆块的大小 反应时间 过氧化氢溶液的量 反应容器的洁净程度等 变式题从猪唾液 胰液和新鲜肝脏细胞中分别提取到酶e1 e2 e3 它们与三种物质混合后的情况如表一 且s3与e3混合后产生较多气泡 产生的气体能使带火星的卫生香复燃 表二为有关的颜色反应实验 据表回答下列问题 表中 表示有反应 表示无反应 返回目录 第5讲细胞与能量酶 实验方略展示 返回目录 第1讲走近细胞 实验方略展示 表二 1 依据表中的信息 可以说明酶具有的特性是 e2是酶 2 在酶e1 e2 e3中 不能用于探究温度对酶活性影响的是 理由是 3 表二试管4 5 6中的液体均能与双缩脲试剂反应的原因是 返回目录 第1讲走近细胞 实验方略展示 答案 1 专一性蛋白 或胰蛋白 2 酶e3温度会影响过氧化氢的分解 实验中不能分清过氧化氢分解速率的变化是由温度引起的还是由酶的作用引起的 3 酶e1 e2 e3的本质均为蛋白质 返回目录 第5讲细胞与能量酶 实验方略展示 解析 1 从表中可以看出变量是酶或底物 所以实验探究的是酶的专一性 从表中分析得出 物质s2与双缩脲试剂可以发生反应 则说明s2的化学本质为蛋白质 因酶e2能催化物质s2反应 故说明e2为蛋白酶 2 由表可知 过氧化氢能被酶e3催化 由于温度不仅影响酶的活性也会影响过氧化氢分解 因此e3不能用于探究温度对酶活性影响的实验 3 因酶e1 e2 e3的本质都是蛋白质 故试管4 5 6中的液体均能与双缩脲试剂反应 返回目录 第5讲细胞与能量酶 实验方略展示 实验方略3 实验设计中变量的分析1 变量的种类变量是实验设计中可以变化的因素或条件 依据变量间的相互关系 可分为以下两类 1 自变量与因变量 自变量是实验中由实验者所操纵的因素 该因素的改变将引起实验结果的相应改变 是实验要研究的因素 因变量是因自变量不同而导致的不同的实验结果 它们之间是因果关系 自变量是原因 因变量是结果 2 无关变量与额外变量 无关变量是指实验中除自变量外也能影响实验现象或结果的其他因素 由无关变量引起的实验结果就是额外变量 它们之间也是因果关系 返回目录 第5讲细胞与能量酶 实验方略展示 2 自变量的确定和控制根据实验目的 确定实验变量 进而确定控制的措施 例如 探究淀粉酶的最适温度 的实验 1 变量的确定自变量是相同的酶处在不同温度下即温度 也就是要 探究什么 则 什么 就是自变量 2 自变量的控制在确定了自变量是温度后 应将淀粉酶置于温度梯度下 如 25 26 27 控制变量的方法 常用的有 施加 改变 去除 等 返回目录 第5讲细胞与能量酶 实验方略展示 3 无关变量的确定与控制例如 请指出探究ph对唾液淀粉酶活性影响的实验中的无关变量是什么 应如何控制 分析 在该实验中 自变量是 ph的大小 无关变量有温度 唾液淀粉酶的量 淀粉溶液的量 反应时间 加入碘液的量及时间等 在做实验时 对照组和实验组的以上因素都要相同且适宜 返回目录 第5讲细胞与能量酶 实验方略展示 例5下列描述正确的是 返回目录 第5讲细胞与能量酶 实验方略展示 a b c d 返回目录 第5讲细胞与能量酶 a 解析 自变量是实验中由实验者所操纵的因素 该因素的改变将引起实验结果的相应改变 是实验要研究的因素 因变量是因自变量不同而导致的不同的实验结果 从表中给出的实验分析 是错误的 在植物细胞的质壁分离与复原实验中 自变量是0 3g ml的蔗糖溶液和清水 因变量为植物细胞的质壁分离与质壁分离复原 实验方略展示 变式题下表是某校生物兴趣小组探究酶的专一性及影响酶活性因素的实验设计及结果 返回目录 第5讲细胞与能量酶 实验方略展示 根据实验结果 判断以下结论正确的是 a 该实验的自变量是酶的种类和温度b 本实验的因变量是红黄色的深浅程度c 可用于探究酶具有专一性的实验组合有 或 d 本实验可用碘液代替本尼迪特试剂进行结果的检测 返回目录 第5讲细胞与能量酶 实验方略展示 c 解析 本实验是探究酶的专一性及影响酶活性的因素 由题目分析可知 该实验的自变量是底物的种类和温度 因变量是酶的活性 红黄色的深浅程度是因变量的检测指标 返回目录 第5讲细胞与能量酶 实验方略展示 备选理由 本题涉及atp的相关知识 由于篇幅所限及非难点内容 老师可根据自己所教学生的掌握程度选择使用 可作为随堂检测 1 2012 北京卷 细胞中不能合成atp的部位是 a 线粒体的内膜b 叶绿体中进行光反应的膜结构c 内质网的膜d 蓝藻 蓝细菌 中进行光反应的膜结构 返回目录 第5讲细胞与能量酶 教师备用习题 解析 c在光合作用和呼吸作用过程中均有atp的合成 线粒体内膜是需氧呼吸第三阶段的场所 有atp合成 a项正确 光合作用的光反应阶段也有atp的合成 b d项正确 内质网主要进行合成代谢 该处消耗atp c项错误 返回目录 第5讲细胞与能量酶 教师备用习题 备选理由 本题涉及酶的相关知识 由于篇幅所限及非难点内容 老师可根据自己所教学生的掌握程度选择使用 可作为随堂检测 2 2013 杭州七校联考 下列关于酶的叙述错误的是 a 一旦离开活细胞 酶就失去催化能力b 酶的催化效率很高 但受温度和酸碱度的影响c 化学反应前后 酶的化学性质和数量保持不变d 酶与双缩脲试剂不一定发生紫色反应 返回目录 第5讲细胞与能量酶 教师备用习题 解析 a酶在离开活细胞后仍可发挥作用 如消化道中的消化酶等均离开了细胞 但仍有催化能力 酶的化学本质不一定是蛋白质 有的是rna 因此 酶不一定都能与双缩脲试剂发生紫色反应 返回目录 第5讲细胞与能量酶 教师备用习题 备选理由 本题为曲线题 考查酶的作用机理 由于正文篇幅所限 在此用于训练 3 2013 上海卷 在酶的催化水解过程中 酶与底物会形成复合物 最终把底物水解 形成产物 已知酶催化水解的反应时间和产物生成量的关系如图所示 那么 在反应过程中酶 底物复合物浓度的变化曲线是 返回目录 第5讲细胞与能量酶 教师备用习题 返回目录 第5讲细胞与能量酶 教师备用习题 解析 b从题图可以看出 在反应的前5min 反应产物的生成量接近直线增长 说明在这一过程中酶 底物复合物浓度基本稳定不变 5min后反应速率明显下降 应是酶 底物复合物浓度下降所致 故选b 返回目录 第5讲细胞与能量酶 教师备用习题 第6讲物质出入细胞的方式 返回目录 基础知识巩固 考点核心突破 实验方略展示 教师备用习题 返回目录 1 物质出入细胞的方式 2 实验 观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原 考试说明 返回目录 1 水分子通过膜的扩散称为渗透 渗透作用的方向是从水分子数相对较多的一侧进入水分子数相对较少的一侧 2 被动转运是指物质顺浓度梯度的转运 不需要消耗能量 被动转运包括简单扩散和易化扩散 3 主动转运是指物质逆浓度梯度的转运 需要消耗能量 需要载体蛋白的参与 4 进出细胞的某些物质会被一部分质膜包起来 然后这一部分质膜与整个质膜脱离 裹着该物质运到细胞的内侧或外侧 如果这一部分物质运送到细胞内侧 就称为胞吞 如果把这一部分物质运送到细胞外侧 就称为胞吐 晨读晚记 知识梳理 一 扩散和渗透的区别 第6讲物质出入细胞的方式 返回目录 基础知识巩固 高浓度 低浓度 膜 均匀 相对较多 相对较少 二 动植物细胞通过渗透作用吸水或失水 第6讲物质出入细胞的方式 返回目录 基础知识巩固 皱缩 质壁分离 质壁分离复原 低 高 低 高 三 物质出入细胞的方式 连线 第6讲物质出入细胞的方式 返回目录 基础知识巩固 答案 b c a d 第6讲物质出入细胞的方式 返回目录 基础知识巩固 自主提升 基础自测 判断正误 对的打 错的打 1 2013 浙江卷 哺乳动物神经细胞内k 与有关载体蛋白结合通过主动转运排出细胞 解析 k 与有关载体蛋白结合排出细胞 运输方向由高浓度向低浓度 运输方式为易化扩散 2 2013 浙江卷 植物根细胞周围盐浓度增高 细胞会因渗透作用而失水 造成植物萎蔫 解析 细胞外的液体浓度高于细胞液 导致根细胞因渗透作用而失水 造成植物萎蔫 第6讲物质出入细胞的方式 返回目录 基础知识巩固 3 2013 新课标全国卷 叶肉细胞不能以主动转运方式吸收无机盐 解析 叶肉细胞的生命活动离不开无机盐 可以通过主动转运吸收无机盐 4 2013 北京卷 成熟植物细胞在高渗溶液中发生质壁分离是因为细胞壁具有选择透性 解析 成熟植物细胞在高渗溶液中发生质壁分离是因为细胞壁和原生质层的伸缩性不同 5 2013 福建卷 植物细胞通过渗透作用吸水和失水 解析 植物细胞吸水和失水都是通过渗透作用完成的 第6讲物质出入细胞的方式 返回目录 基础知识巩固 6 2013 福建卷 油脂与蛋白质的复合物以扩散方式分泌到人体肝细胞外 解析 油脂和蛋白质的复合物是高分子化合物 不能跨膜运输 必须通过胞吐方式分泌到细胞外 7 2012 广东卷 葡萄糖跨膜运输不需要载体蛋白 解析 葡萄糖的跨膜运输方式为主动转运或易化扩散 都需要载体蛋白的参与 第6讲物质出入细胞的方式 返回目录 基础知识巩固 8 人体肝细胞内na 浓度低于细胞外 则na 通过主动转运进入该细胞 解析 na 通过易化扩散进入该细胞 第6讲物质出入细胞的方式 返回目录 基础知识巩固 网络构建 第6讲物质出入细胞的方式 返回目录 基础知识巩固 考点一物质跨膜运输方式的确定1 由图解确定物质跨膜运输的方式 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 考点核心突破 2 物质出入细胞方式的综合比较 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 考点核心突破 提醒 1 据运输物质的特点判断运输方式 2 根据运输方向判断运输方式 逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动转运 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 考点核心突破 例1 2013 浙江卷 某哺乳动物神经细胞内外的k 和na 浓度见下表 下列属于主动转运的是 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 考点核心突破 a k 经钾离子通道排出细胞b k 与有关载体蛋白结合排出细胞c na 经钠离子通道排出细胞d na 与有关载体蛋白结合排出细胞 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 考点核心突破 d 解析 神经冲动的产生和传导过程中去极化是因为na 通过离子通道内流进细胞 是顺浓度梯度 不消耗能量的过程 属于易化扩散 na 排出细胞不通过此种方式 c项错误 复极化是因为k 通过离子通道流出细胞 是顺浓度梯度 不消耗能量的过程 属于易化扩散 a项错误 神经细胞为了维持细胞内外离子的平衡 会通过有关载体蛋白不断把k 运进细胞 把na 排出细胞 这都是逆浓度梯度的运输过程 需要消耗能量 属于主动转运 b项错误 其中k 运输方向错误 d项正确 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 考点核心突破 探究 物质通过载体蛋白和通道蛋白出入细胞有何区别 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 考点核心突破 答案 载体蛋白与通道蛋白在跨膜运送离子的方式上不同 前者是先与被运送的离子 或溶质 相结合 通过载体蛋白的构象变化而将离子 或溶质 自膜的一侧运至另一侧 而通过通道蛋白的离子运输则是直接通过孔道结构进行跨膜运输的 通过通道蛋白的离子跨膜运输为易化扩散 通过载体蛋白的离子跨膜运输为易化扩散或主动转运 变式题 2013 宁波效实中学模拟 图2 6 2表示动物某组织细胞的质膜转运部分物质的示意图 与图中信息不相符的是 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 考点核心突破 a 甲侧为细胞外 乙侧为细胞内b na 既可顺浓度梯度运输也可逆浓度梯度运输c 图示中葡萄糖跨膜运输的直接驱动力不是atpd 图示中葡萄糖的跨膜运输方式与细胞吸收甘油的方式相同 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 考点核心突破 d 解析 根据示意图分析 图中na 主动转运出细胞 k 主动转运进细胞 细胞受刺激导致通透性改变 钠离子通过钠离子通道内流 由高浓度到低浓度 所以甲侧为细胞外 乙侧为细胞内 a项正确 从图中可以看出 na 可以顺浓度运输 也可以主动转运即逆浓度运输 b项正确 图中葡萄糖的运输没有atp参与 可能是易化扩散 例如红细胞吸收葡萄糖 c项正确 细胞吸收甘油的方式是简单扩散 d项错误 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 考点核心突破 考点二影响物质跨膜运输的因素1 影响简单扩散的因素质膜内外物质的浓度差 2 影响易化扩散的因素质膜内外物质的浓度差 质膜上载体的种类和数量 3 影响主动转运的因素载体蛋白 能量 凡能影响细胞内产生能量的因素 都能影响主动转运 如氧气浓度 温度等 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 考点核心突破 4 曲线分析 1 物质浓度 在一定的浓度范围内 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 考点核心突破 2 氧气浓度 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 考点核心突破 3 温度 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 考点核心突破 提醒 与主动转运有关的细胞器除供能的线粒体外还有载体蛋白的合成场所 核糖体 胞吞 吐 的大分子物质穿过质膜的层数为0 因为该过程是通过膜的融合将物质转入或转出细胞的 rna和蛋白质等大分子物质进出细胞核 是通过核孔 而不是通过胞吞 胞吐 na k 等无机盐离子一般以主动转运进出细胞 但也可通过易化扩散或离子通道进出细胞 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 考点核心突破 例2 2013 镇海中学模拟 主动转运是一种重要的跨膜运输方式 体现了生命活动的 主动性 为探究主动转运的特点 科研人员利用图2 6 6所示的装置进行实验 其中hgcl2是一种可以影响atp水解的新陈代谢抑制剂 请分析回答下列问题 1 主动转运的特点是 2 本实验的名称是 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 考点核心突破 3 写出实验进行过程中需要控制的两个无关变量 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 考点核心突破 4 实验得到如图2 6 7所示的结果 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 考点核心突破 根据实验结果 科研人员在实验前后需测定 乙组和甲组结果比较 得出的结论是 与甲组相比 丙组吸收磷酸盐较少的原因可能是 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 考点核心突破 答案 1 逆浓度梯度运输 需要载体参与和消耗能量 2 探究hgcl2和细胞成熟程度对细胞主动转运 吸收磷酸盐 的影响 3 温度 ph 溶解氧 kh2po4溶液的用量 胡萝卜片的数量等 写出两个即可 4 溶液中磷酸盐的浓度 细胞主动转运 吸收磷酸盐 需要消耗能量 或能量供应不足会影响主动转运 幼嫩组织供能少 幼嫩组织细胞的质膜上载体少 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 考点核心突破 解析 主动转运的特点是逆浓度梯度运输 需要载体蛋白参与和消耗能量 从图中可知 甲 乙的自变量是有无hgcl2 甲 丙的自变量是细胞的成熟程度 观察指标是溶液中磷酸盐浓度的变化 即细胞吸收磷酸盐的量 本实验的无关变量有温度 ph 溶解氧 kh2po4溶液的用量 胡萝卜片的数量等 甲 乙两组都是成熟的胡萝卜 乙中加入了hgcl2溶液 影响了atp的水解 结果是乙组吸收磷酸盐的量比甲组少 说明细胞主动转运 吸收磷酸盐 需要消耗能量 或能量供应不足会影响主动转运 丙是幼嫩的胡萝卜片 甲组吸收磷酸盐的量比丙组多 说明丙组吸收磷酸盐较少的原因可能是幼嫩组织供能少 幼嫩组织细胞的质膜上载体少 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 考点核心突破 探究 乙组和丙组能不能形成一组对照实验 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 考点核心突破 答案 不能 因为乙组和丙组有两个变量 变式题某探究性学习小组研究营养液中o2含量变化对某植物吸收k 速率的影响 其他条件都是适宜的 实验结果如图2 6 8所示 下列说法错误的是 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 考点核心突破 a 可分析得出该植物吸收k 是要消耗能量的b 从图中可以看出 没有o2该植物就不能吸收k c ab段限制k 吸收速率的主要因素是o2浓度d bc段表示除了营养液中的o2含量外 还有其他因素影响k 的吸收速率 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 考点核心突破 b 解析 影响主动转运速率的因素主要是o2浓度与载体 本题以o2浓度为主要的研究对象 当o2浓度达到饱和后 其他因素就成为限制因素 如载体 没有o2 细胞仍可以通过厌氧呼吸为k 的吸收提供能量 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 考点核心突破 实验 观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原一 实验原理1 原生质层 包括质膜 液泡膜以及两者之间的细胞溶胶 的伸缩性细胞壁的伸缩性 细胞壁是全透性的 而原生质层可看成是半透膜 具有选择透性 2 当外界溶液的浓度细胞液的浓度时 细胞液中的水分就透过原生质层进入外界溶液中 原生质层和细胞壁逐渐发生质壁分离现象 当外界溶液的浓度细胞液的浓度时 外界溶液中的水分就透过原生质层进入细胞液中 整个原生质层逐渐恢复原状 发生质壁分离的复原现象 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 实验方略展示 大于 大于 小于 二 实验材料的选择实验材料应选择中央液泡具有颜色的植物活细胞 如紫色洋葱外表皮细胞 三 方法步骤和现象 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 实验方略展示 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 实验方略展示 紫色 吸水纸 小 加深 清水 大 注意 洋葱表皮细胞必须在清水中展平 不能重叠 滴加蔗糖溶液或清水时不能在载物台上进行操作 应在实验桌上进行操作 并且重复几次 让洋葱表皮细胞浸润在蔗糖溶液或清水中 撕取洋葱表皮时 不能过厚 不能带有叶肉 也不能让表皮细胞中的液泡破损 使用的外界溶液浓度不能过高 也不能过低 如果过高 那么会使细胞在短时间内过度失水而死亡 不能复原 如果浓度过低 那么质壁分离速度过慢 甚至不会发生质壁分离 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 实验方略展示 观察到质壁分离现象后 要尽快滴加清水使其复原 否则 质壁分离的时间过长 也会造成细胞死亡 不能复原 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 实验方略展示 四 实验结论当外界溶液的浓度大于细胞液的浓度时 细胞失水发生 当外界溶液的浓度小于细胞液的浓度时 细胞吸水发生 五 质壁分离与质壁分离复原情况的判断在判断细胞是否发生质壁分离及质壁分离复原时有如下规律 1 从细胞角度分析 1 死细胞 动物细胞 原核细胞及未成熟的植物细胞不发生质壁分离现象 2 具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离现象 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 实验方略展示 质壁分离 质壁分离复原 2 从溶液角度分析 1 在一定浓度 溶质不能穿膜 的溶液中发生质壁分离现象 2 在一定浓度 溶质可穿膜 的溶液中先发生质壁分离后自动复原 3 在高浓度溶液中可发生质壁分离现象 但不会发生质壁分离复原 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 实验方略展示 例3 2013 江苏卷 图2 6 9为研究渗透作用的实验装置 请回答下列问题 1 漏斗内溶液 s1 和漏斗外溶液 s2 为两种不同浓度的蔗糖溶液 漏斗内外起始液面一致 渗透平衡时的液面差为 h 此时s1和s2的浓度大小关系为 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 实验方略展示 2 为进一步探究两种膜的特性 某兴趣小组做了以下实验 实验材料 紫色洋葱 实验器具 如图所示的渗透装置 不含溶液 光学显微镜 载玻片 盖玻片 镊子 刀片 吸水纸 擦镜纸 滴管 记号笔等 实验试剂 蒸馏水 0 3g ml的蔗糖溶液和与其等渗的kno3溶液 部分实验步骤和结果如下 选两套渗透装置 标上代号x和y 在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水 分别在装置x和y的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和kno3溶液 均调节漏斗内外液面高度一 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 实验方略展示 致 渗透平衡时出现液面差的装置有 填代号 选两片洁净的载玻片 在载玻片中央分别滴加 制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片并分别观察装片中细胞的初始状态 观察临时装片上浸润在所提供的蔗糖溶液和kno3溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞发生的变化 两者都能出现的现象是 3 上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 实验方略展示 答案 1 s1 s2 2 x 标号蒸馏水 质壁分离 3 kno3溶液中的细胞发生质壁分离后会自动复原 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 实验方略展示 解析 1 分析图示 漏斗中液面高度上升 则外界溶液浓度小于漏斗内溶液的浓度 由于 h产生的压强作用 会抵消溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散的渗透压 所以s1 s2 2 装置x中蔗糖分子不能透过半透膜 所以发生渗透作用 漏斗内液面上升 而装置y中kno3为小分子物质 可以通过半透膜 所以渗透平衡时 不会出现液面差 洋葱鳞片叶外表皮细胞为成熟植物细胞 能够发生质壁分离和质壁分离复原现象 选洁净的载玻片分别编号 在载玻片中央分别滴加蒸馏水 制作临时装片后观察洋葱表皮细胞的初始状态 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 实验方略展示 运用引流法 用蔗糖溶液和kno3溶液分别处理洋葱鳞片叶外表皮细胞 发现两组细胞都会发生质壁分离 由于细胞可主动吸收k 和no 因此kno3溶液中的细胞发生质壁分离后又自动复原 3 原生质层是选择透过性膜 靠能量和载体控制物质出入细胞 kno3能被细胞主动吸收 导致细胞液浓度最终大于外界溶液的浓度 从而发生先质壁分离后自动复原的现象 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 实验方略展示 探究 1 第 1 小题实验装置中漏斗内外溶液中水分子的运输方向是什么 2 第 2 小题中的实验为何要观察装片中细胞的初始状态 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 实验方略展示 答案 1 水分子既可从漏斗内溶液向漏斗外溶液运输 也可从漏斗外溶液向漏斗内溶液运输 但单位时间内由漏斗内溶液向漏斗外溶液运输的水分子数少于从漏斗外溶液向漏斗内溶液运输的水分子数 2 遵循实验设计的对照原则 此实验中加水与加蔗糖 kno3溶液作为自身前后对照 变式题 2013 福建卷 为探究茉莉酸 植物生长调节剂 对离体培养的成熟胡杨细胞质壁分离的影响 将细胞分别移至不同的培养液中继续培养3天 结果如下表 下列叙述错误的是 注 表示有添加 添加后nacl浓度为100mmol l 1 茉莉酸浓度为10 3mg l 1 表示无添加 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 实验方略展示 a 胡杨细胞通过渗透作用吸水和失水b 质壁分离的胡杨细胞液泡体积变小c nacl为自变量 茉莉酸为因变量d 茉莉酸对nacl引起的胡杨细胞的质壁分离有抑制作用 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 实验方略展示 c 解析 由于胡杨细胞的细胞液有一定的浓度并与外界溶液存在浓度差 因此胡杨细胞在不同的溶液中或通过渗透作用失水发生质壁分离 或通过渗透作用吸水 a项正确 若外界溶液浓度较高导致植物细胞失水 则液泡中的水分渗出并且原生质层的伸缩性较大 导致液泡体积减小 b项正确 本实验的目的是探究茉莉酸对细胞质壁分离的影响 因此茉莉酸的有无是自变量 细胞是否发生质壁分离是因变量 nacl的作用是引起细胞质壁分离 属于无关变量而并非自变量 c项错误 从实验 看 二者都添加了nacl 单一变量为是否添加茉莉酸 实验 未添加茉莉酸 部分细胞发生质壁分离 实验 添加茉莉 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 实验方略展示 酸 细胞未发生质壁分离 可知茉莉酸对nacl引起的胡杨细胞的质壁分离有抑制作用 d项正确 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 实验方略展示 实验方略4 实验设计的对照原则设置对照实验是生物实验设计中的重要原则之一 其作用是消除无关变量 因子 对实验结果的影响 增加实验的可信度 说服力 据对照的形式和内容不同分下列四种情况 空白对照 指不给对照组任何实验处理只对实验组施加某单因子 以观察该实验因子对实验现象 结果的影响 自身对照 指对照组和实验组都在同一实验对象上进行 而不另设对照组 如植物细胞渗透吸水 失水实验中 取同一白萝卜段 在其上面挖两个大小相同的小洞 分别加入等量的清水和0 3g ml蔗糖溶液 并标记液体的 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 实验方略展示 高度 在施加的单因子变量未对实验对象起影响前为自身对照组 施加的单因子变量对实验对象起影响后为实验组 通过实验前后变化 能清楚地说明实验组所施加的单因子 清水或0 3g ml蔗糖溶液 对实验现象和结果的影响 相互对照 指不设对照组 而是几个实验组相互对照 如探索ph对淀粉酶活性的影响实验中 所设计的5组不同的ph实验对象组都是实验组 通过各实验组相互对照 能确定所施加的单因子变量 ph 对实验现象 结果的影响 如哪一组实验为最适ph 可见 相互对照能定量地确定所施加的单因子变量对实验现象和结果的影响 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 实验方略展示 条件对照 指虽给对照组施加某种实验处理 但并不是要研究处理的因素 即这种处理是作为对照意义上的处理 如上例对照实验若再设计一个条件对照组 施加一个作为对照意义上的实验因子 加入甲状腺抑制剂 其他实验因子适宜 等量 再和空白对照组一起分别与实验组做比较 就能更充分地说明实验组所施加的单因子变量 甲状腺素 对实验现象和结果的影响 可见 条件对照能令人更加信服实验组中所施加单因子对实验现象 结果的影响 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 实验方略展示 例4 2013 杭州二检 保卫细胞的吸水膨胀 失水收缩引起气孔开闭 为了探究影响气孔开闭的因素 研究者预实验的分组和实验结果如下 1 实验分组 甲组 豌豆叶片 100mlph为7的kcl溶液 太阳光照乙组 豌豆叶片 100mlph为7的kcl溶液 黑暗处理丙组 豌豆叶片 100mlph为4 5的kcl溶液 太阳光照丁组 豌豆叶片 100mlph为7的nacl溶液 太阳光照 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 实验方略展示 每组设置若干个重复样品 2 制片观察每组烧杯中叶片下表皮的气孔开闭情况 结果记录如下表 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 实验方略展示 请回答 1 该预实验的目的是 2 与气孔的开闭调节过程密切相关的细胞器有 3 请根据上表数据用柱形图表示na 和k 对气孔开闭影响的实验结果 4 为进一步探究na 和ca2 对豌豆叶片气孔开放的复合影响 请补充设计思路 在上面实验的基础上 再取三个烧杯编号 分别加入100ml的和蒸馏水 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 实验方略展示 在暗处理的同一豌豆叶上撕取下表皮若干 分别置于上述三个烧杯中 将烧杯置于适宜光照和ph条件下照光4h左右 记录并统计实验结果 返回目录 第6讲物质出入细胞的方式 实验方略展示 答案 1