专题三细胞代谢.doc

必修1 细胞的代谢（共3课时）考点1细胞的物质输入和输出（B级要求）活动一、重点、难点突破（一）渗透系统1渗透系统(1)基因组成条件(2)动物细胞的吸水和失水(以红细胞为例)红细胞膜相当于一层半透膜。当外界溶液浓度 细胞质浓度时，细胞失水皱缩。当外界溶液浓度 = 细胞质浓度时，水分进出平衡。(3)成熟的植物细胞是一个渗透系统： 当细胞液浓度外界溶液浓度时，吸水，质壁分离复原。 当细胞液浓度外界溶液浓度时，失水，质壁分离。提醒 分生区细胞和干种子细胞因无大液泡，不能发生渗透作用,无质壁分离和复原现象。若有细胞壁的存在，不管失水还是吸水，体积变化不大。 2疑误辩析 (1)半透膜、选择透过性膜 区别：半透膜是无生命的物理性膜，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，物质能否通过取决于分子的大小。 选择透过性膜是具有生命的生物膜，载体的存在决定了其对不同物质是否吸收的选择性。细胞死亡或膜载体蛋白失活后，其选择透过性丧失。 共性：都允许水分子自由通过，而不允许大分子物质通过。 (2)原生质层、原生质体 原生质层是成熟的植物细胞内相当于半透膜的结构，由细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞质组成，不包括细胞核和液泡内的细胞液。此结构仅存在于成熟植物细胞中。 原生质体是去除了植物细胞壁后所剩下的具有生物活性的植物细胞结构，包括细胞膜、细胞质、细胞核部分，常用作植物细胞融合的材料。3读图析图 根据图示可从以下几个方面读取信息： (1)两侧溶液的物质的量浓度，大的一侧渗透压高，小的一侧渗透压低，水分子由低浓度一侧高浓度一侧。 (2)两侧溶液中的溶质是否能通过半透膜，若不能，则只是高浓度一侧液面升高；若能，则先是高浓度一侧液面升高随后另一侧液面升高，最后两侧液面相平。 (3)在达到渗透平衡时，一般两侧溶液的浓度并不相等，因为液面高的一侧形成的静水压，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。 (4)B图中若浸在烧杯低浓度溶液中的是透析袋，由于透析袋内的溶质分子不能透过，吸收一定水分后，膨胀到一定程度，受到透析袋的束缚力，水分子进出达到动态平衡。此时透析袋内外的溶液浓度是不相等的，透析袋内溶液浓度仍高于烧杯中的液体浓度。4迁移应用将盛有一定浓度蔗糖溶液的透析袋口扎紧后浸于蒸馏水中，下图表示透析袋中蔗糖溶液浓度与时间的关系，正确的是 （ ）参考答案：B（二）植物细胞的吸水和失水的实验探究1探究问题 (1)提出问题：原生质层相当于细胞膜吗? (2)作出假设：原生质层相当于一层半透膜。 (3)设计实验。 2实验原理 (1)成熟植物细胞的原生质层具有选择透过性，细胞壁和原生质层具有一定伸缩性，但原生质层的伸缩性大于细胞壁。 (2)细胞液浓度外界溶液浓度外界溶液中的水分经原生质层进入细胞液质壁分离复原。 3实验流程图示见教材4质壁分离的原因分析 5实验注意问题 (1)实验成功的关键是实验材料的选择，必须选择有大液泡并有颜色的植物细胞，便于在显微镜下观察现象。 (2)滴加蔗糖溶液和清水，要在载物台的载玻片上进行，否则不容易对比观察某个细胞的失水和吸水情况。 (3)蔗糖溶液溶度不宜过高，否则会引起植物细胞过度失水而死亡。(如用50的蔗糖溶液做实验)。 (4)若用葡萄糖、NaCl、KNO3、尿素、乙二醇等做实验，发生质壁分离后，会自动复原，其原因是上述物质都可转运到细胞内，致使细胞液浓度升高，外界溶液浓度降低，重新吸水而复原。 (5)质壁分离时，在细胞壁和细胞膜之间充满的是浓度降低了的外界溶液，因为细胞壁是全透性的。 6实验验证问题 观察质壁分离和复原：可以证明一个成熟的植物细胞构成一个渗透系统，质壁分离和复原是细胞渗透失水或吸水的标志；可以证明渗透作用发生的条件；可以证明细胞是活的；还可以大致测出细胞液的浓度；证明原生质层的伸缩性大于细胞壁。（三）物质跨膜运输的其他实例分析 1番茄和水稻吸收矿质离子的比较科学家将番茄和水稻分别放在含有Ca2+、Mg2+和Si4+的培养液中培养，结果及分析如下： (1)不同植物细胞对同一无机盐离子、同一植物细胞对不同无机盐离子的吸收均有差异，说明植物细胞膜对无机盐离子的吸收具有选择性。 (2)番茄吸收Ca2+、Mg2+多，吸收Si4+少；水稻吸收对Si4+多，而吸收Ca2+、Mg2+少，从营养学角度讲番茄的补钙效果比水稻好。 (3)水稻吸收水的相对速度比吸收Ca2+、Mg2+的大，造成培养液中Ca2+、Mg2+浓度上升；番茄吸收水的相对速度比吸收Si4+的大，造成培养液中Si4+浓度上升。 (4)植物细胞在同一时间吸收离子和吸收水的量不同，即吸收离子和吸收水是两个不同的过程。 2人体甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘的特点 人体甲状腺滤泡上皮细胞内碘的浓度比血液高2025倍，说明碘进入甲状腺滤泡上皮细胞是从低浓度高浓度，即逆浓度梯度。 3实例分析结论 (1)细胞膜和其他生物膜一样都是选择透过性膜。 它具有的特点是： 水分子可以自由通过。 一些需要的离子和小分子也可以通过。 其他的离子、小分子和大分子则不能通过。 (2)物质通过生物膜的跨膜运输，有的是顺相对含量梯度的，有的是逆相对含量梯度的。 (3)细胞对于物质输入和输出及选择性是通过细胞膜实现的。（四）细胞膜的分子结构与功能1细胞膜的分子结构 (1)化学成分：主要是由磷脂分子和蛋白质分子构成。 (2)磷脂双分子层是细胞膜的基本骨架，蛋白质分子镶嵌、嵌插、贯穿或覆盖在磷脂分子层上。 (3)糖类在细胞膜的外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与多糖结合形成的糖蛋白。它在细胞生命活动中具有保护、润滑、细胞表面的识别等作用。 2细胞膜的结构特点具有一定的流动性 原理：构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大多数不是静止的，而是可以流动的。 【归纳总结】证明细胞膜具有流动性的实例 (1)质壁分离和复原实验； (2)变形虫捕食和运动时伪足的形成； (3)白细胞吞噬细菌； (4)胞吞与胞吐； (5)受精时细胞的融合过程； (6)动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程； (7)细胞杂交时的细胞融合(如人鼠细胞融合)。 3细胞膜的功能特性选择透过性 水分子可以自由通过，细胞要选择吸收的离子和小分子可以通过，其他的离子、小分子和大分子不能通过。按生命活动的需要主动地选择吸收营养物质，排出废物和有害物质。 【迁移拓展】 常用以下两种方法探究细胞膜的选择透过性功能：可利用细胞液有颜色的植物组织，将其放入无色溶液中，然后用高温或强碱处理，观察处理前后有无溶液颜色的变化。将种子切开，放入红墨水中，胚部分不被染红，而胚乳部分被染红，因为胚是由活细胞组成，红墨水中大分子物质不能进入，而胚乳中细胞已解体，失去选择透过性，所以被染成红色。 提醒 细胞膜的流动性和选择透过性 流动性与选择透过性都是对细胞膜的描述，但两者既有区别又有联系。区别：流动性是细胞膜结构方面的特性，选择透过性体现了细胞膜功能方面的特性，主动运输能充分说明选择透过性。联系：细胞膜的流动性是表现选择透过性的基础。因为只有细胞膜具有流动性，细胞才能完成其各项生理功能，才能表现出选择透过性；相反，细胞膜失去了选择透过性，细胞也就死亡了。（五）物质出入细胞的方式1自由扩散、协助扩散和主动运输的比较 【迁移拓展】 影响主动运输的因素 (1)载体：是细胞膜上的一类蛋白质。 载体具有特异性，不同物质的载体不同，不同生物细胞膜上的载体的种类和数目也不同。 载体具有饱和现象，当细胞膜上的载体已经达到饱和，细胞吸收由该载体运载的物质时速度不再随物质浓度的增大而增大。 (2)能量：凡能影响细胞内产生能量的因素，都能影响主动运输，如氧气浓度、温度等。2析图 由上图可解读以下信息： (1)A图中物质从浓度高的一侧通过细胞膜向浓度低的一侧转运，不消耗能量也不需载体协助，所以此图是指物质通过细胞膜时的自由扩散过程。 (2)可以预测，A图中随着细胞膜外物质浓度的降低，自由扩散的速度会越来越慢。 (3)A图中箭头表示当细胞外物质浓度高于细胞内时物质的转运方向。 (4)B图表示物质的运输速度与物质浓度差呈正比关系，说明自由扩散过程只受物质浓度的影响。 【探究思考】 若将上述运输方式换成协助扩散、主动运输，其图解和坐标曲线如何画?从相应图解中如何读取信息? 提示 主动运输既可以从细胞外向细胞内转运，也可从细胞内向细胞外转运。 3胞吞与胞吐 (1)作用：细胞摄取或排出大分子的方式。 (2)原理：膜的流动性。 (3)实例 a胞吞：单细胞动物如变形虫、草履虫等都可吞噬细胞或其他食物颗粒。人体白细胞能吞噬细菌、细胞碎片以及衰老的红细胞。分为吞噬作用(固体颗粒)和胞饮作用(液体)。 b胞吐：大分子物质由细胞内转移到细胞外，如分泌蛋白的排出。活动二、例题分析：1(07模拟：启学高三大联考)在美国梅奥诊所工作的华人科学家陈贤明研究员和他的同事，利用体外胆管上皮细胞感染模型，分析了隐孢子虫的子孢子进入细胞内的全过程。结果发现，隐孢子虫的子孢子侵入宿主细胞膜内时，会诱发大量宿主细胞膜载体及水通道聚集，导致膜局部快速水内流，从而促使局部细胞膜伸展突起。据此回答：（1）上述材料说明细胞膜的结构具有 特性。（2）下列哪些现象与细胞膜伸展突起相关 （ ）A肿瘤细胞的浸润转移 B白细胞吞噬异物C葡萄糖进入小肠上皮细胞 D抗体的分泌（3）若要进一步证明水的快速内流是细胞膜水通道蛋白开放所致，可另设计一组对照实验，用 对 进行处理。【答案】（1）一定的流动性（1分）（2）A、B、D（2分，答不全不给分）（3）蛋白质抑制剂（1分）水通道蛋白 （1分）本题以最新医学研究成果为材料，旨在考查学生对材料的阅读及对材料中信息的提取与处理能力。考查的知识点为细胞膜的结构与功能。（1）从题给材料可知，细胞膜受到刺激可使细胞膜伸展突起，说明细胞膜具有一定的流动性；（2）肿瘤细胞的浸润转移需进行变形运动，白细胞吞噬异物细胞膜要伸出伪足将异物包裹；抗体的分泌细胞膜要出芽外排，都与细胞膜伸展突起相关。葡萄糖进入小肠上皮细胞是通过细胞膜上载体的主动运输进行，与上皮细胞细胞膜伸展突起无关（3）要证明水的快速内流是水通道蛋白开放所致，自变量是细胞膜上水通道蛋白开放与否，应变量是水是否大量进入细胞，因此，用蛋白质抑制剂抑制水通道蛋白的活性作为对照即可。活动三、课后巩固【高考考向01】：渗透作用概念及渗透系统的组成1(07模拟：全国百所名校示范模拟)将晡乳动物的红细胞分别浸入下列a、b、c三个不同浓度溶液的烧杯内，一段时间后，实验结果如图所示，则a、b、c溶液浓度大小比较正确的是Aabc Bacb Cabc Dacb【答案】D 2(高考试题：2005江苏)将下列细胞或细胞器置于蒸馏水中，不会破裂的是A.红细胞B.叶绿体C.线粒体D.洋葱表皮细胞【答案】D 3(07模拟：江苏南通一次调研).新鲜的叶类蔬菜表面常残留水溶性有机农药。现取同一新鲜蔬菜若干浸入一定量纯水中，每隔一段时间，取出一小片菜叶，测定其细胞液浓度，将结果绘制成如图曲线。下列叙述正确的是A.AB段细胞吸水，细胞体积明显增大B.B点细胞液浓度与外界溶液浓度相等C.BC段细胞质壁分离复原，原生质层恢复原来位置D.此曲线说明有机农药溶于水中容易被植物细胞吸收【答案】D4(高考试题：2005上海)将盛有一定浓度蔗糖溶液的透析袋口扎紧后浸于蒸馏水中，下图表示透析袋中蔗糖溶液浓度与时间的关系，正确的是【答案】B 5(07模拟：南京高三质检)将相同的四组马铃薯条分别浸入四种不同浓度溶液，一小时后测定薯条质最变化的百分率，结果如下表。下列叙述中正确的是溶液薯条质量变化率+8%-6%-4%0%AI中的薯条吸水最多B巾的薯条吸水最多C中的薯条失水最多D比中的薯条失水多【答案】A 6(高考试题：2000广东)将成熟的植物细胞放在溶液中能构成一个渗透系统，主要原因是 A液泡膜内外溶液有浓度差 B细胞内原生质层可看作一层选择透过性膜 C细胞壁是全透性的 D水分可以自由出入细胞【答案】B 7(07模拟：上海卢湾5月)下列现象属于渗透作用的是 ( )A 葡萄糖分子通过细胞膜 B.氨基酸分子通过细胞壁 C. K通过原生质层 D.水分子通过原生质层 【答案】D8(08模拟：江苏运河08-8月考)（8分）下图A为二个渗透装置，溶液a、b为等浓度的同种溶液，液体c为清水；图B为观察植物细胞质壁分离与复原实验看到的处于0.3g/mL蔗糖溶液的紫色洋葱表皮细胞。请回答：（1）一个成熟的植物细胞可看作一个封闭的渗透系统，因为图B中的 相当于图A中的2（半透膜）， 相当于图A中的a溶液，4处的物质为 ，这种物质能到达4处是因为细胞壁是 。（2）若要探究溶液浓度对渗透作用的影响，则要调整图A中的某一溶液浓度，调整后，a、b、c三种溶液浓度大小顺序最好为： ，并根据所学知识，在坐标图中用曲线表示实验过程装置1、装置2的液面高度变化趋势（二个渗透装置的起始液面高度定为0）。用 实线表示装置1的液面高度变化，用 实线表示装置2的液面高度变化0【答案】（8分，绘图3分，其余每空1分）（1）原生质层 细胞液 0.3g/mL蔗糖溶液 细胞壁是全透性的（2）abc（或bac）【高考考向02】：不同物质的运输方式1(07模拟：山东济南5月理综) 1右图示细胞对大分子物质内吞和外排的过程，下列有关叙述错误的是 Aa和b均以膜的流动性为基础 Ba过程存在细胞识别并需要内部供能 Cb过程存在膜成分的更新 Db是细胞排泄废物的基本方式【答案】D2(高考试题：2002广东)小肠严重吸收不良的病人，采用静脉输入全营养液的方法提供营养，全营养液的成分不能含有（ ）A.蛋白质 B.葡萄糖 C.无机盐和维生素 D.氨基酸 【答案】A 3(07模拟：山东青岛城阳月考)下列说法不正确的是 A果脯在腌制时慢慢变甜，是细胞主动吸收糖分的结果 B水分进出细胞的方式是自由扩散 C葡萄糖进入红细胞不需要消耗能量，其方式不属于主动运输 D大肠杆菌吸收K需要载体和能量，其方式属于主动运输【答案】A 4(07模拟：江苏苏锡常镇二调)6右图表示以洋葱表皮为材料，0.3g/mL蔗糖溶液、0.5g/mL蔗糖溶液、0.3g/mL尿素溶液及清水进行相关实验（时间m表示开始用四种溶液分别处理洋葱表皮；时间n表示开始用清水处理洋葱表皮），测得该细胞原生质体体积变化，图中代表尿素溶液处理结果的是 Aa Bb Cc Dd【答案】B5(高考试题：2007广东文理基础)42丙氨基进入小肠绒毛上皮细胞和肾小管上皮细胞的共同点是A需要载体，消耗能量B需要载体，不消耗能量C不需要载体，消耗能量D不需要载体，不消耗能量【答案】A6(06模拟：湖北黄冈5月)维生素D进入细胞不需载体，也不需消耗能量，主要原因是（ ） A维生素D本身就是载体 B细胞膜的基本支架是磷脂双分子层 C细胞膜具有一定的流动性 D维生素D是小分子【答案】B 7(06模拟：北京朝阳高三上期末)下列跨膜运输的生理活动，属于主动运输的是 A酒精进入胃粘膜细胞 B.二氧化碳由静脉血进入肺泡内 C原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞 D.水分子出入细胞【答案】.C8(高考试题：2004北京理综)新生儿小肠上皮细胞通过消耗ATP,可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖。这两种物质分别被吸收到血液中的方式是 A、主动运输、主动运输 B、内吞、主动运输 C、主动运输、内吞 D、被动运输、主动运输【答案】B 9(高考试题：2006重庆)下列有关生物大分子在细胞内转移的叙述，错误的是A分泌蛋白可由核糖体进入内质网BDNA可由细胞核进人线粒体 CmRNA可由细胞核进入细胞质DtRNA可由细胞质基质进入核糖体【答案】B10(08模拟：湖北黄冈08-9月质检)24植物细胞膜对某种物质的运输方向如右图中箭头所示，黑点的数量表示某物质的浓度。该物质可能是A叶绿素B生长素C纤维素D胡萝卜素【答案】B【高考考向03】：动植物细胞失水原理及应用1(高考试题：2006上海)将相同的四组马铃薯条分别浸入四种溶液，一小时后测定薯条质量变化的百分率，结果如下表。下列叙述中正确的是溶液质量变化率+8%-6%-4%0%A的浓度最低B的浓度较低C的浓度最高D可能是蒸馏水【答案】A2(07模拟：全国百所名校示范模拟)除哪项外，下列其余各项都可以通过质壁分离与复原实验加以鉴定A成熟植物细胞的死活B蛋白质、淀粉、纤维素的亲水性依次递减C能进行渗透吸水D原生质层和细胞壁伸缩性大小【答案】B 3(高考试题：2004广东)当新鲜的洋葱表皮细胞在a浓度的蔗糖溶液中，刚好发生质壁分离现象，并且原生质体不再继续收缩，对该洋葱表皮细胞进行下面处理可能使其复原的是（ ）A. 转入0.25a浓度的蔗糖溶液中 B转人0.50a浓度的蔗糖溶液中C. 转入2a浓度的蔗糖溶液中 D. 转入4a浓度的蔗糖溶液中【答案】AB【高考考向04】：质壁分离实验及应用1(08模拟：四川成都摸底)下列判断细胞死活的方法中正确的是（ ）将植物细胞置于不同浓度的蔗糖溶液中，能发生质壁分离和复原的是活细胞在高倍镜下观察，若发现细胞质流动，则表明细胞是活的将某细菌与水绵一起制成临时装片，用极细的光束照射水绵，若发现细菌没有趋向水绵照光部位，则说明细菌细胞为死细胞洋葱根尖经解离后，若发现细胞被龙胆紫溶液染上了色，则表明根尖细胞在解离前已死亡ABCD【答案】【高考考向05】：影响物质运输因素分析1(07模拟：山东淄博摸底)人工脂类双层膜两侧存在钾离子浓度差，但钾离子不能透过。在人工膜中加入少量缬氨霉素，钾离子即可从高浓度一侧过膜到达低浓度一侧，其他离子则不能通过。缬氨霉素的作用是（ ）A钾离子的载体B破坏人工膜C提供主动运输的能量D提供载体和能量【答案】A2(07模拟：山东淄博摸底)下图表示正常情况下，不同物质穿过细胞膜进入细胞内的四种情况。若在X点加入有氧呼吸、抑制剂，下列曲线中将不会发生明显变化的是（ ）【答案】C 3(高考试题：2004上海)下图中正确表示水稻呼吸强度与K+吸收量关系的是（ ）【答案】C4(07模拟：江苏徐州三检)11若对离体的心肌细胞使用某种毒素，可使心肌细胞对Ca2+吸收量明显减少，而对K+、葡萄糖的吸收则不受影响。这种毒素的作用是 A抑制呼吸酶的活性 B抑制Ca2+载体的活性 C改变了细胞膜的结构 D改变了细胞膜两侧的Ca2+浓度【答案】B5(06模拟：山东临沂一模)某一细胞能通过细胞膜从环境中吸收M物质，进行实验得到如下结果 (1)当细胞中M物质浓度高于溶液中M物质浓度时，也会发生M物质的吸收 (2)只有在氧气存在的条件下才会发生M物质的吸收 (3)M物质的吸收存在最大值，且吸收结束时膜两侧存在M物质的浓度差 (4)M物质的吸收随着温度而变化，且有一定的最适温度 M物质的吸收为主动运输的判断依据是： A(1)(2) B(1)(2)(3) C(1)(3) D(1)(3)(4)【答案】D 6(07模拟：上海松江4月)16用一定剂量的射线处理棉花，一段时间后，发现棉花不能再吸收K+了，其他离子却能正常吸收，最可能的原因是（ ） A射线杀死了K+载体 B射线改变了控制K+载体合成的基因 C射线破坏了K+载体合成的酶 D棉花细胞已被杀死，不能再进行主动运输【答案】B7(07模拟：上海闵行4月)12某同学进行有关物质出入细胞膜的实验发现：当外界溶液中某物质浓度低于细胞内某物质浓度时，细胞也吸收该物质；只在有氧时才能吸收；物质的吸收随温度而变化。哪些实验结果能说明物质的吸收不是依靠扩散作用（ ） A 只有和能说明 B 只有能说明 C 只有能说明 D 都不能说明【答案】A8(07模拟：广东佛山一模)不能体现物质在植物体内的运输方式是主动运输的事实是A成熟的香蕉能催熟混放在一起的未成熟的果实B有实验证明：在加入呼吸抑制剂的情况下生长素的运输会受影响C顶端优势现象 D向光源弯曲生长现象【答案】A【高考考向06】：物质运输实验分析与探究1(07模拟精选)某实验小组要对低温是否会影响物质的跨膜运输进行实验探究，设计了如下实验： 实验步骤：组装渗透装置两套，分别编号为1、2。在两组烧杯中分别加入等量的水，在长颈漏斗中分别加入等量的同一浓度蔗糖溶液，保持管内外液面高度相等。对两组装置进行不同处理：1组用水浴锅加热至37，2组的烧杯外加冰块降温。两组装置同时开始实验，几分钟后观察记录漏斗的液面刻度变化。请分析回答下列问题： （1）本实验是通过测定水分子通过膜的扩散即 作用速率来进行探究的。 （2）此实验的自变量是 ；为了直观地表示相对速率，用 作为因变量。 （3）该实验可能的结果与结论是： （4）如果上述实验结果证明了低温能影响物质跨膜运输的速率，那么对于生物活细胞来讲产生这种情况的原因是： 【答案】（1）渗透 （2）渗透系统所处的不同温度环境 漏斗液面高度的变化 （3）若1组漏斗液面高度比2组高，则说明低温会影响物质的跨膜运输且运输速率减慢。若2组漏斗的液面高度比1组高，则说明低温会影响物质的跨膜运输且运输速率加快。若1、2组漏斗的液面高度相同，则说明温度高低并不影响物质跨膜运输（4）低温会影响细胞膜的流动性，从而影响其功能低温会影响酶的活性，从而影响呼吸作用释放能量的过程【高考考向07】：通道蛋白（热点）1(07模拟：广东江门一模)研究发现，水分进出细胞膜必需一种被称为水通道的蛋白质。若设法专一性地关闭离体肾小管壁细胞的水通道蛋白，则将导致细胞 A在浓溶液中皱缩 B在蒸馏水中胀破C形态基本不变 D在生理盐水中迅速死亡 【答案】C 2(07模拟精编精选)获得细胞蛋白质详图是2005年全球十大科技成果之一。科学家揭示出的电压控制的钾通道，这是迄今为止获得的最高分辨率的分子图像这些通道是负责钾离子进出细胞的看门蛋白质，它们在神经和肌肉细胞上的作用，与晶体管在计算机中的作用一样这是继2003年诺贝尔化学奖表彰的成果后，又一个关于细胞膜上离子通道的研究成果。这一成果从另一侧面证明了细胞膜具有 A免疫功能 B控制物质进出细胞的功能 C识别功能 D进行细胞间的信息传递的功能【答案】B 3(07模拟：广东广州一模)211988年，阿格雷成功地分离了存在于细胞膜上一种膜蛋白，该膜蛋白具有水通道的功能。离子通道是细胞膜上的另一种通道，细胞通过电位变化发出信号，控制离子通道的瞬间开放。 离子通道是由蛋白质复合物构成，一种离子通道只允许一种离子通过。下列说法正确的是A离子通道运输离子具有选择性B水通道运输水分时需要消耗能量C水通道的基本组成单位是核苷酸 D离子通道的开启是由细胞电位的变化决定的【答案】AD4(07模拟：山东淄博摸底)（7分）2003年研究细胞水通道和离子通道和科学家获得了诺贝尔化学奖。科学家研究细胞膜上的各种蛋白质时，通过测定氨基酸序列及其相应的DNA序列，发现了一种细胞水通道蛋白，并推测细胞渗透吸水、失水过程中，水分子进出细胞需通过此通道。为验证这一假设，科学家得到了如下材料：A分离纯化的水通道蛋白；B含有水通道蛋白的细胞C去除水通道蛋白的细胞；D蒸馏水E磷脂双分子层构成的内含水溶液的球状体（其膜结构能与加入的蛋白质结合）；某生物小组同学设计了以下实验研究水通道：取两只培养皿，加入一定量的蒸馏水，一只放入一定量含有水通道蛋白的细胞，另一只放入一定量的除去水通道蛋白的细胞，在相同的条件下放置一段时间后用显微镜观察。加入水通道蛋白的细胞吸水胀破，不含有水通道蛋白的细胞，保持原状。结论：水分子通过水通道蛋白进入细胞内部。（1）此实验的目的是_。（2）选取科学家找到的材料设计另外一个实验，验证科学家提出的假设。方法：_ _ _ _预计将出现的现象：_。结论：_【答案】（7分）（1）验证水分子进出细胞需通过水通道蛋白 （2）方法：A、将分离纯化的水通道蛋白与球状体混合，得到含有水通道蛋白的球状体；B、取甲、乙两只培养皿，加入等量的蒸馏水；C、将含有水通道蛋白的球状体放入甲培养皿中，将不含有水通道蛋白的球状体放入乙培养皿中；D、在相同条件下放置一段时间。预计将出现的现象：含水通道蛋白的球状体吸水胀破，不含水通道蛋白的球状体保持原状结论：水分子通过水通道蛋白进入球状体5(07模拟：上海松江4月) 下图为ADH（抗利尿激素）对肾集合管（肾小管集合部）管腔壁细胞管腔膜的AQP2（水通道蛋白）数量的调节机制示意图。当血浆ADH升高，肾集合管腔壁细胞基质中的AQP2小泡向管腔膜迁移并与之融合，通过出泡作用，小泡膜上的AQP2嵌入管腔膜，使管腔膜AQP2的数量增加，从而使水渗透通透性相应增加。当血浆ADH水平降低时，细胞管腔膜出现胞吞作用，又形成AQP2小泡迁移到细胞基质中，此时，细胞管腔膜上的AQP2数量相应减少，管腔膜水通透性也相应降低。(1) ADH对肾集合管腔膜AQP2的数量的调节主要是（ ）A神经调节 B激素调节 C神经-激素调节 D自我调节(2) 合成水通道蛋白的遗传信息传递的过程可表示为_。(3) 胞吞和出胞现象证明细胞膜具有的结构特性是_。(4) AQP2基因突变可诱发两种结果：肾集合管细胞生成的AQP2蛋白丧失水通道功能；生成的AQP2仍具有水通道功能，但不受ADH的调节。则关于AQP2基因突变的说法，下列有关叙述肯定错误的是（ ）影响ADH对肾集合管水通特性的调节患者必定会出现糖尿病患者出现尿浓缩功能障碍，并持续排出大量稀释尿A B C D(5) 当血浆浓度升高时，ADH含量_，可促进对水分的吸收，并且水分的吸收方式需要_协助。(6) 若水通道蛋白质由三条肽链、300个氨基酸构成，其中游离的氨基15个，羧基20个，则水解产物中应有游离的氨基_个，羧基_个。(7) AQP2的合成场所是 。【答案】（1） B （2）水通道蛋白基因 mRNA 水通道蛋白（3）半流动性或一定流动性 （4）B （5）增加 蛋白载体或通道蛋白（6）312 317 （7）核糖体【高考考向08】：观察植物细胞的质壁分离和复原实验1(07模拟：山东淄博摸底)观察紫色洋葱表皮细胞质壁分离和质壁分离复原实验中，能证明发生质壁分离现象的是（ ）A液泡由小变大，紫色变浅B液泡由大变小，紫色变深C液泡由大变小，紫色变浅D液泡由大变小，紫色变深【答案】D 2(高考试题：2004上海)在生物学实验中，关于引流法的叙述正确的是（ ）A在盖玻片一侧滴加试剂，然后将装片倾斜B引流目的是让试剂渗到盖玻片下C还原性糖鉴定实验中需要用引流法D引流法可防止装片中产生气泡【答案】B3(高考试题：2006江苏)将一植物细胞放入KNO3溶液中，一段时间后发生了质壁分离，下列说法不正确的是A此细胞是活细胞B原生质层具有选择透过性C发生质壁分离的细胞一段时间后可自动质壁分离复原D原生质层两侧溶液存在浓度差，KNO3溶液浓度低于细胞液浓度【答案】D 4(06模拟：北京东城高三上期末)下列各项叙述中，不能利用质壁分离及复原实验来实现的是 （ ）A原生质层与细胞壁伸缩性大小比较B成熟植物细胞死活的鉴别C细胞中亲水物质含量的测定 D细胞液浓度大小的测定【答案】C5(高考试题：2007广东生物).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.在盖玻片一侧滴人清水，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【答案】B 6(06模拟精选)质壁分离实验的结果不足以证明 A判断植物细胞的死活 B渗透吸水是植物吸水的主要方式C测定细胞液浓度 D原生质层起到半透膜的作用【答案】B7(高考试题：2006广东)以紫色洋葱鳞茎表皮为材料观察植物细胞质壁分离现象，下列叙述错误的是A. 在发生质壁分离的细胞中能观察到紫色中央液泡逐渐缩小B滴加30的蔗糖溶液比10蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间短C发生质壁分离的细胞放入清水中又复原，说明细胞保持活性D用高浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液不能引起细胞质壁分离【答案】D8(05模拟：绵阳三诊)通过植物细胞的质壁分离与复原的实验操作，下列哪一项是无法证明的? A原生质层与细胞壁的伸缩性不同 B细胞液可通过原生质层与外界溶液发生渗透作用 C各种物质通过细胞膜进出细胞的方式 D植物细胞处于生活状态还是已经死亡【答案】C必修1 细胞代谢 考点2 酶在代谢中的作用（B级要求） 考点3 ATP在能量代谢中的作用（B级要求）活动一、重点、难点突破（一）比较过氧化氢在不同条件下的分解1实验原理 (1)(2)比较H2O2在常温、高温、过氧化氢酶、Fe3+等不同条件下气泡产生的数量多少或卫生香燃烧的剧烈程度，了解过氧化氢酶的作用和意义。2实验流程及现象分析 3实验过程的理论分析 4实验证明的结论 (1)酶具有高效性。 (2)酶具有催化作用。 【探究思考】 3、4号试管对比说明酶具高效性，还可以通过什么实验来说明? 提示 稀释前后的唾液其催化效率相差不大，可以说明酶具高效性。 5要点提示 (1)实验时，必须用新鲜的刚从活体动物体内取出的肝脏做实验材料。肝脏如果不新鲜则效果不好，因为酶是蛋白质，如果取材过早，肝细胞内的过氧化氢酶等有机物就会在腐生细菌的作用下分解，使组织中酶的数量减少且活性降低。(2)实验使用肝脏的研磨液，可以加大肝细胞内过氧化氢酶与试管中过氧化氢的接触面积，从而加速过氧化氢的分解。 (3)滴加氯化铁溶液和肝脏研磨液时不能合用一支滴管。原因是酶的催化效率具有高效性，少量酶带人氯化铁溶液中也会影响实验结果的准确性，导致得出错误的结论。 (4)由于反应速率快，实验时要特别注意观察比较产生气泡的多少，冒气泡时间的长短，卫生香的燃烧情况。 (5)H2O2具有一定的腐蚀性，使用时不要让其接触皮肤。（二）酶的来源、作用、化学本质及种类 1酶的来源及作用 酶是活细胞产生的，绝大多数酶的化学本质是蛋白质，有少数酶是RNA。若为前者，其组成单位应为氨基酸，产生场所为核糖体；若为后者，其组成单位应为核苷酸，来源于DNA的转录。 2证明酶的本质是蛋白质的依据 (1)酶水解后的最终产物是氨基酸，酶能被蛋白酶水解而失活。 (2)酶是具有生物活性的大分子，凡是能使蛋白质变性的因素(高温、强酸、强碱等)都可使酶变性失活。 (3)酶也有蛋白质所具有的化学呈色反应(与双缩脲试剂反应呈紫色)。 (4)元素组成和蛋白质相同，也可用氨基酸人工合成。 3酶的催化功能 (1)在催化某一反应时，与其他无机催化剂一样，能显著降低反应的活化能，提高反应速率，缩短达到平衡的时间，但并不改变反应的方向和平衡常数。 (2)反应前后酶的性质和数量均没有变化。 4功能特性 (1)高效性：H2O2酶和Fe3+比较。 (2)专一性：淀粉酶催化淀粉水解而不能催化蔗糖水解。 (3)需要适宜的条件：温度(动物体内酶的最适温度为35400之间，植物体内酶的最适温度为4050之间)、pH(动物体内酶的最适pH大多在6.58.0之间，植物为4.56.8之间)。 5酶的种类酶的种类很多，分类标准非常复杂，仅就教材中涉及到的几种进行简介。提醒 （三）探究实验：影响酶活性的条件 生命现象：细胞生活于一定的环境中，体内的酶(如消化酶)也是在一定的环境条件(如pH、温度)下发挥作用的。 提出问题：环境因素会不会影响酶的活性? 作出假设：由于多数酶是蛋白质，具有一定的结构和功能，其结构会因外界温度、pH等的变化而改变，进而影响催化的活性。 实验方案：使同一种酶分别处于不同的温度或pH条件下，分别催化同一种底物，观察其催化活性的变化。实验预期结果：高温、过酸或过碱会使酶失活 提醒 在探索温度对酶活性的影响实验中，操作2与操作3一定不能颠倒顺序；在探索pH对酶活性的影响实验中，操作2与操作3顺序不能颠倒；过酸、过碱、高温都会使酶的空间结构破坏而变性失活，但低温只是降低酶活性而不使它变性失活。（四）影响酶促反应的因素 1酶的活性 酶是一种高分子有机物，绝大多数是蛋白质，蛋白质的分子结构和功能状态受到温度、pH、抑制剂、激活剂等因素影响，酶活性大小直接影响酶促反应速率。 (1)酶催化活性的表示方法：酶催化活性的强弱以单位时间内底物的减少量或产物的生成量来表示。(2)研究影响酶作用的因素与方法：研究某一因素对酶促反应速率的影响时，应在保持其他因素不变的情况下，单独改变研究的因素，即单一变量原则，如研究温度对酶的活性影响时，除温度为实验变量外，其他实验因素都应控制相同。 另外，在设计实验研究影响酶活性的因素时，还应设置对照实验。(3)温度对酶的影响：在较低温度时，随着温度的升高，酶的活性也逐渐增强，达到最适温度时，酶的催化能力最高，但高于最适温度后酶的催化能力会迅速下降，最后完全失去催化能力。(如图甲所示) (4)pH对酶的影响：酶的催化能力的发挥有一个最适pH，在低于最适pH时，随着pH的升高，酶的催化能力也相应升高；高于最适pH时，随着pH的升高，酶的活性逐渐下降。(如图乙所示) (5)激活剂、抑制剂对酶的影响：激活剂可使酶活性增强，抑制剂可使酶的催化活性受到抑制。 2底物浓度酶量一定的条件下，在一定范围内随着底物浓度的增加，反应速率也增加，但达到一定浓度后不再增加，原因是受到酶数量和酶活性限制。(如图丙所示)3酶浓度在底物充足、其他条件适宜且固定的条件下，反应系统中不含有抑制酶活性的物质及其他不利于酶发挥作用的因素时，酶促反应速率与酶浓度成正比。(如图丁所示)影响酶促反应速率的因素可归纳如下： （五）生物体内ATP的形成途径及与ADP的相互转化1ATP的形成途径 2ATP与ADP的相互转化在反应式 中，（1） 包含着物质和能量两个方面的变化，其中物质变化是可逆的，而能量变化是不可逆的，因为合成ATP所需的能量并不是ATP水解时放出的能量。被ADP捕获用来合成ATP的能量来源在动、植物细胞中有所不同。（2） ATP在细胞中含量很少，但是ATP与ADP在细胞内的相互转化是十分迅速的；3关于ATP组成元素： ；中文名： 结构简式： ；其中腺苷由 和 组成；去掉两个磷酸基团后的结构叫 【归纳总结】1几种 最终能源一光能；储备能源一脂肪；主要能源一糖类；直接能源一ATP3ATP中的化学能的转化必修1 细胞代谢考点4光合作用以及对它的认识过程（C级要求）考点5影响光合作用速率的环境因素（C级要求）活动一、重点难点突破（一