【考点2】物质出入细胞的方式、酶和ATP
1．（2011·山东高考·T3）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
【命题立意】本题以图像为形式,体现高考对考生析图能力的考查，主要考查考生对物质跨（穿）膜运输的方式理解和识图能力。
【思路点拨】解答本题的思路如下：
第一步：通过分析图像，判定a、b所代表的运输方式。
第二步：判定选项正误。
【规范解答】选C 。从图像中“被转运分子的浓度”与“转运速度”成正比看，a曲线应表示自由扩散；从图像中“被转运分子的浓度”与“转运速度”先正相关增长，但当“被转运分子的浓度”达到一定量后而“转运速度”不再增加看，b曲线表示协助扩散。b曲线不表示主动运输，因横坐标的含义是“被转运分子的浓度”，没涉及能量问题。脂溶性小分子物质通过自由扩散跨（穿）膜运输，故A说法错误。由于a曲线表示自由扩散，自由扩散中没有载体的参与，故B说法错误。自由扩散和协助扩散都不消耗能量，故D项错误。协助扩散与载体有关，在浓度足够大的情况下，载体蛋白数量的多少决定某物质的最大转运速率。故C项正确。
2．(2011·广东高考·T1）图1是植物从土壤中吸收某矿物质离子示意图。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
【命题立意】 本题以植物从土壤中吸收某矿物质离子为材料,主要考查物质进出细胞的方式。
【思路点拨】解答本题有两种思路：
(1) 通过看图示中该离子跨膜运输时，是否有载体参与并消耗能量来解答本题。
(2) 考虑四个选项之间的关系及结合单选要求解答本题。
【规范解答】 选C 。 小分子物质进出细胞的方式有三种：自由扩散、协助扩散和主动运输。自由扩散和协助扩散又统称被动运输。由于本题属单选题，故选C 。三者的区别是：
编号
运输方式
运输方向
载体
能量
①
自由扩散
高浓度→低浓度
无
不耗能
②
协助扩散
高浓度→低浓度
有
不耗能
③
主动运输
低浓度→高浓度
有
耗能
从图中看，该离子跨膜进入根毛细胞时的情况与表中③组情况吻合，故其运输方式应是主动运输。
【类题拓展】
有关跨膜运输方式图（线）类问题的解决办法—转图（线）为文法
具体操作如下：
第一步：分析图示中涉及哪些元素。
第二步：结合这些元素将图（线）转化为文字叙述。
第三步：结合题中的文字解决问题。
3．（2011·安徽高考·T1）下列关于生物膜结构和功能的叙述，正确的是
A． 肌细胞的细胞膜上有协助葡萄糖跨膜运输的载体
B． 细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构
C． 线粒体内膜上只分布着合成ATP的酶
D． 核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出
【命题立意】本题以生物膜为线索，综合考查考生对各类生物膜结构与功能的理解。
【思路点拨】解决本题要抓住以下几点：
(1) 葡萄糖跨膜运输的方式。
(2) 细胞间信息交流的方式类型。
(3) 核孔的选择通过性。
【规范解答】选A。葡萄糖通过主动运输方式进入肌细胞，需要细胞膜上载体的协助，所以A项
正确。根据存在部位可将受体分为细胞内受体和细胞表面受体。胰岛素等亲水类信号分子不能进入细胞内，其受体在细胞膜上，故在这类细胞间信息的交流中细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构；有些小的亲脂性信号分子，可通过扩散直接透过细胞膜，与靶细胞内细胞质或细胞核内受体结合而发生作用。这类细胞间信息交流则不需通过细胞膜上的受体 。所以B项错误。线粒体内膜上不只分布着合成ATP的酶，还分布着呼吸酶。所以C错误。核膜分外核膜和内核膜。外核膜表面常附有核糖体，且常常与粗面型内质网相联通。内膜上无核糖体，但有一些特有的蛋白成分，如核纤维蛋白B受体。内、外核膜常常在某些部位相互融合形成环状开口，称为核孔。在核孔上镶嵌着一种复杂的结构，叫做和孔复合体。它是一种特殊的跨膜运输蛋白复合体。故核孔具有选择透过性。所以D项错误。
【类题拓展】
细胞间信息交流的方式小结
（1）植物细胞可以通过胞间连丝交流信息。
(2 ) 大部分激素、神经递质等信息分子可以和细胞膜表面的受体结合，进行信息传递；性激素等脂质类激素可以通过自由扩散进入细胞内与细胞质、细胞核内的受体结合，进行信息传递。
4．（2011·新课标全国高考·T3）若要在普通显微镜下观察到质壁分离、RNA和脂肪，下列四组材料中应选择的一组是
A．水稻胚乳和花生子叶 B．天竺葵叶和水稻胚乳
C．紫色洋葱和花生子叶 D．天竺葵叶和紫色洋葱
【命题立意】本题以实验选材的选择为素材，主要考查考生选择合适的实验材料的能力。
【思路点拨】处理本问题的步骤如下：
（1） 思考观察质壁分离、RNA和脂肪所需材料的特点。
（2） 分析选项中所列材料的特点。
（3） 得出结论。
【规范解答】选C。观察质壁分离应选用具有大液泡的成熟植物在细胞；观察细胞中的RNA和脂肪需要进行染色处理，因此应选浅色或无色的组织或细胞。选项所列材料分析如下：
所含主要成分
是否含大液泡
颜色
水稻胚乳
淀粉
否
无
天竺葵叶
蛋白质
否
无
紫色洋葱
蛋白质
含
紫色
花生子叶
脂肪
否
无
从表中分析观察质壁分离所用的材料应是紫色洋葱，而只有C项符合顺序。所以选C。
【类题拓展】
有关实验选材要求的小结
(1) 在颜色实验（如物质鉴定）中：
材料最好不带色或颜色浅；如有深颜色，实验时应进行脱色处理，如鉴定绿叶中的淀粉需先用酒精脱色。
(2) 材料的选择必须能满足实验要求：
①可溶性还原糖的鉴定中不宜选用甜菜、甘蔗等，因为这些材料中主要的糖类为不具有还原性的蔗糖。
②进行DNA的提取和鉴定时不宜选用哺乳动物成熟的红细胞，因其内无DNA 。
（3）观察有丝分裂，选择植物的根尖或动物的受精卵；观察减数分裂，则应选动物睾丸或卵巢切片。
5．（2011·天津高考·T4）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
【命题立意】本题以物质跨膜运输话题，主要考查考生对生命活动过程的理解。
【思路点拨】解答本题要注意以下几个关键点：
（1）主动运输的特点。
（2）静息状态时，细胞是否消耗能量。
（3）质壁分离过程中水的流向。
（4）抗体属分泌蛋白。
【规范解答】选B。物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫做主动运输，A项正确。在静息状态下，Na+、K+仍然进行着主动运输方式的跨膜运输等生理活动；需要能量供给。葡萄糖的分解是动物细胞能量供给的唯一方式，所以，在静息状态下，神经细胞仍需进行葡萄糖的跨膜运输。B项错误。质壁分离过程中，水分子外流导致细胞内溶质相对增多，渗透压升高，C项符合事实。抗体属分泌蛋白，其分泌过程是：在核糖体内合成→内质网中加工→高尔基体内再加工、包装→囊泡→与细胞膜结合→分泌蛋白释放到细胞外。与细胞膜融合的囊泡膜，成为细胞膜的一部分。D项正确。
【类题拓展】
物质跨膜运输方式小结
(１) 以自由扩散方式运输的物质：水、CO2 、O2等小分子；甘油、乙二醇等脂溶性物质。
(２) 以主动运输方式运输的物质：
①分子量相对较大的小分子，如葡萄糖、氨基酸；
②带电粒子，如Na+、K+、Ca2+等；
③逆浓度运输的物质都是主动运输。
(３) 以协助扩散方式运输的物质，高中阶段只要掌握一个即可，即血浆中的葡萄糖进入红细胞时为协助扩散。
6．（2011·海南高考·T22）为探究NaCl和CuSO4对唾液淀粉酶活性的影响，某同学进行了实验，实验步骤和结果见表。请回答：
试管编号
实验步骤
1
2
3
4
1%NaCl溶液（mL）
1
1% CuSO4溶液（mL）
1
1% Na2SO4溶液（mL）
1
蒸馏水（mL）
1
pH6.8缓冲液（mL）
1
1
1
1
1%淀粉溶液（mL）
1
1
1
1
唾液淀粉酶溶液（mL）
1
1
1
1
各试管放入37℃恒温水浴保温适宜时间
取出试管，加入1%碘溶液0.1mL
观察结果
无色
深蓝色
浅蓝色
（1）实验中加入缓冲液的作用是 。
（2）分析实验结果可知：对酶活性有影响的离子是 ，其中对酶活性有抑制作用的离子是 ，对酶活性有促进作用的离子是 。
（3）该实验中设置4号试管的目的是 ；设置3号试管的目的是 。
（4）上述实验中若用斐林试剂代替碘溶液进行检测，1～4号试管中的颜色依次是 、 、 、 。根据上述实验结果，在操作过程中，保温之前不能加入斐林试剂，其原因是 。
【命题立意】本题以通探究NaCl和CuSO4对唾液淀粉酶活性的影响为材料，主要考察考生根据实验过程和结果，分析实验中所加各类试剂的具体作用的能力以及分析表格能力。
【思路点拨】解答本题的关键注意以下几点：
（1）根据实验的结果分析淀粉酶的活性情况：
①1号试管——酶活性加强
②2号试管——酶活性抑制
③3、4号试管酶活性正常
（2）1号和3号比较说明促进酶活性的离子是Cl-，Na+ 对酶活性不影响；2号和3号比较说明抑制酶活性的离子是Cu2+，SO42－对酶活性不影响。
（3）斐林试剂中含有Cu2+，使用时应注意，防止对实验造成干扰 。
【规范解答】该实验的大体思路是向1、2、3、4号试管中分别加入1%NaCl溶液、1% CuSO4溶液、1% Na2SO4溶液、蒸馏水来观测唾液淀粉酶水解淀粉的情况，以此判断NaCl和CuSO4对唾液淀粉酶活性的影响。
（1）实验的自变量是加入的1%NaCl、 1% CuSO4、1% Na2SO4溶液和蒸馏水，所以为保证无关变量适宜相同，实验中加入的缓冲液以维持PH的稳定；
（2）分析实验结果可知，加入1%NaCl溶液的1号试管中淀粉被淀粉酶水解了，所以可能是Na+或Cl-促进酶活性，如果是Na+能够促进唾液淀粉酶的活性，则3号试管中最后的结果应该也是无色，而3号试管中实验为浅蓝色，所以是Cl-能够促进唾液淀粉酶的活性；同理通过2和3试管的比较可知，Cu2+能够抑制唾液淀粉酶的活性；
（3）4号试管中加入的是蒸馏水起对照作用；3号试管与1号对照说明Na+对唾液淀粉酶的活性无影响，3号试管与2号对照说明SO42－对唾液淀粉酶的活性无影响；
（4）1号试管中的唾液淀粉酶的活性增强，淀粉被水解成葡萄糖，所以加入斐林试剂后由深砖红色沉淀生成，2号试管中的唾液淀粉酶的活性受抑制，淀粉未被水解成葡萄糖，所以加入斐林试剂后无砖红色，3号试管中的唾液淀粉酶的活性为受到影响，淀粉部分被水解成葡萄糖，所以加入斐林试剂后由浅砖红色沉淀生成，4号试管中的唾液淀粉酶的活性也未受到影响，结果同3号试管；斐林试剂中含有Cu2+，对淀粉酶的活性又影响，故保温之前不能加入斐林试剂。
【参考答案】
（1）维持反应液中pH的稳定（其他合理答案也给分）
（2）Cl-和Cu2+ Cu2+ Cl-
（3）对照 确定Na+ 和SO42-对唾液淀粉酶催化活性是否有影响
（其他合理答案也给分）
（4）深砖红色 无砖红色（或蓝色） 浅砖红色 浅砖红色（其他合理答案也给分）
斐林试剂中有Cu2+，其可抑制唾液淀粉酶的活性
【类题拓展】
有关酶的实验设计中的注意事项
（1）试剂的使用顺序：
实验中一般先将酶保温到相应的温度后再加入底物与之混合。因为提前混合酶和底物后二者会提前反
应，影响实验的准确性。
（2）探究酶的专一性的实验中，可选择同种底物经不同的酶催化，也可选择不同底物经相同的酶催化，如：
淀粉酶 淀粉
①淀粉+ ②淀粉酶+
蔗糖酶 蔗糖
a、当选择第①组进行试验时，应该选择碘液或斐林试剂来检测反应的情况
b、当选择第②组进行试验时，只能选择斐林试剂来检测反应的情况，因为使用碘液时试管中的均不变蓝，现象相同无法判断。
（3）探究温度影响酶活性的实验中，温度是自变量。所以，不能选斐林试剂做检测剂，因为斐林试剂检测的时候需要加热。可选择碘液等不需加热的试剂来检测反应的情况。
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