時(shí)跨膜運(yùn)輸酶和ATP

時(shí)跨膜運(yùn)輸酶和ATP第一頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日

1．植物吸收水分的器官與部位

(1)吸收水分的器官：主要器官是根，葉等器官也可以吸收水分。

(2)吸收水分的部位：主要是根尖成熟區(qū)的表皮細(xì)胞。

(3)根尖結(jié)構(gòu)(一)質(zhì)壁分離以及復(fù)原第二頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日

2．植物細(xì)胞吸水和失水的原理

(1)滲透作用的條件：

①具有一層半透膜；

②半透膜兩側(cè)的溶液存在濃度差。

(2)植物細(xì)胞吸水和失水

①未成熟的植物細(xì)胞主要靠吸脹作用吸水，

②成熟的植物細(xì)胞主要靠滲透作用吸水。

(3)質(zhì)壁分離當(dāng)外界溶液的濃度大于細(xì)胞液的濃度時(shí)，植物細(xì)胞就通過(guò)滲透作用失水，發(fā)生質(zhì)壁分離(原生質(zhì)層伸縮性比細(xì)胞壁伸縮性大)。第三頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日

3．質(zhì)壁分離與質(zhì)壁分離復(fù)原實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用

(1)判斷細(xì)胞的死活：死細(xì)胞與活細(xì)胞在一定濃度蔗糖溶液中做對(duì)比實(shí)驗(yàn)，觀察有無(wú)質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象。

(2)觀察植物細(xì)胞膜(光鏡下)：由于植物細(xì)胞的細(xì)胞膜與細(xì)胞壁緊貼在一起，用普通的光學(xué)顯微鏡不能觀察到細(xì)胞膜，但發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞，其細(xì)胞膜與細(xì)胞壁之間發(fā)生不同程度的分離，此時(shí)則可用光學(xué)顯微鏡觀察到細(xì)胞膜。

(3)測(cè)定細(xì)胞液的濃度：可將取材于同一部位制成的若干植物細(xì)胞的臨時(shí)裝片，分別置于一系列不同濃度梯度的蔗糖溶液中，通過(guò)觀察發(fā)生質(zhì)壁分離的臨界蔗糖液濃度來(lái)確定細(xì)胞液的大致濃度。第四頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日

(4)證明原生質(zhì)層是選擇透過(guò)性膜

4．區(qū)分幾組概念或現(xiàn)象

(1)半透膜和選擇透過(guò)性膜半透膜是指某些物質(zhì)可以透過(guò)，而另一些物質(zhì)不能透過(guò)的多孔性薄膜。能否通過(guò)半透膜往往取決于分子的大小。而選擇透過(guò)性膜是指細(xì)胞膜等生物膜，由于膜上具有載體等結(jié)構(gòu)，且不同生物的細(xì)胞膜上載體種類和數(shù)量不同，因而對(duì)物質(zhì)吸收與否和吸收多少具有選擇性。當(dāng)細(xì)胞死亡時(shí)，細(xì)胞膜便失去選擇透過(guò)性，變?yōu)槿感浴５谖屙?yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日

(2)自由擴(kuò)散和滲透作用自由擴(kuò)散指分子從高濃度向低濃度的地方運(yùn)動(dòng)，既可為溶質(zhì)性物質(zhì)(O2、CO2等)，也可以為溶劑性物質(zhì)(H2O、酒精等)，滲透作用是指水或其他溶劑分子從低濃度的溶液通過(guò)半透膜進(jìn)入高濃度溶液中的現(xiàn)象。從廣義上講，滲透作用是自由擴(kuò)散的一種特殊形式。水分子進(jìn)出細(xì)胞的方式既可以說(shuō)是自由擴(kuò)散，又可以說(shuō)是滲透作用，但氧氣、二氧化碳、甘油等物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞只能說(shuō)是自由擴(kuò)散，而不能說(shuō)是滲透作用。第六頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日7(3)洋蔥表皮細(xì)胞放在一定濃度的蔗糖、甘油、氨基酸、氯化鈉溶液中，觀察到的現(xiàn)象洋蔥表皮細(xì)胞放在一定濃度的蔗糖溶液中，會(huì)看到質(zhì)壁分離現(xiàn)象，加清水后復(fù)原。放在一定濃度的甘油、氨基酸、氯化鈉溶液中，會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離以及自動(dòng)復(fù)原。第七頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日

(4)細(xì)胞液和細(xì)胞內(nèi)液

細(xì)胞液：指植物細(xì)胞液泡內(nèi)的復(fù)雜溶液。

細(xì)胞內(nèi)液：一般是指人和動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)的液體，屬于體液的一部分，區(qū)別于細(xì)胞外液。比較見(jiàn)下表：第八頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日

【例1】下圖表示以洋蔥表皮為材料，0.3g/mL蔗糖溶液、0.5g/mL蔗糖溶液、0.3g/mL尿素溶液及清水進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)(時(shí)間m表示開(kāi)始用四種溶液分別處理洋蔥表皮；時(shí)間n表示開(kāi)始用清水處理洋蔥表皮)，測(cè)得該細(xì)胞原生質(zhì)體體積變化，圖中代表尿素溶液處理結(jié)果的是(

)

A．a(chǎn)B．b

C．cD．dB第九頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日

解析：洋蔥表皮細(xì)胞放在0.3g/mL尿素溶液溶液中，先是因?yàn)橥饨缛芤簼舛雀哂诩?xì)胞液濃度而發(fā)生質(zhì)壁分離；一段時(shí)間后，尿素會(huì)以主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，造成外界溶液濃度低于細(xì)胞液濃度而自動(dòng)發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。第十頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日

(二)物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式

1．判斷物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的主要方式

(1)大分子物質(zhì)和顆粒以胞吞、胞吐方式雖然最終通過(guò)了生物膜，但實(shí)質(zhì)上這些物質(zhì)并沒(méi)有真正地穿過(guò)生物膜。

(2)植物細(xì)胞對(duì)無(wú)機(jī)鹽(離子)的吸收，具有選擇性，這種選擇性跟細(xì)胞膜上載體的種類和數(shù)量有關(guān)。第十一頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日

2．影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸速率的因素

(1)物質(zhì)的濃度第十二頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日

(3)溫度溫度可以影響生物膜的流動(dòng)性和酶的活性。因此會(huì)對(duì)兩種被動(dòng)運(yùn)輸方式和主動(dòng)運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)輸速率有影響，特別是對(duì)主動(dòng)運(yùn)輸?shù)挠绊憽?/p>

(2)氧氣濃度第十三頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日

【例2】(2011·深圳模擬)下圖中曲線a、b表示物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膬煞N方式，下列表述正確的是()A．氧氣不能通過(guò)方式a運(yùn)輸B．與方式a有關(guān)的載體蛋白覆蓋于細(xì)胞膜表面C．方式b可以表示協(xié)助擴(kuò)散的跨膜運(yùn)輸方式D．抑制細(xì)胞呼吸對(duì)方式a和b的轉(zhuǎn)運(yùn)速率均無(wú)影響C第十四頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日

解析： 由圖可知，曲線a表示物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)速率與被轉(zhuǎn)運(yùn)分子的濃度成正比，因此曲線a表示自由擴(kuò)散；曲線b表示在一定范圍內(nèi)物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)速率與被轉(zhuǎn)運(yùn)分子的濃度成正相關(guān)，而超過(guò)一定的范圍，物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)速率與被轉(zhuǎn)運(yùn)分子的濃度無(wú)關(guān)，主要受細(xì)胞膜上載體數(shù)量的限制，因此曲線b表示的是主動(dòng)運(yùn)輸或協(xié)助擴(kuò)散。氧氣以自由擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)胞，因此A選項(xiàng)錯(cuò)誤；方式a表示的是自由擴(kuò)散，不需要載體蛋白的參與，所以B選項(xiàng)錯(cuò)誤；抑制細(xì)胞呼吸對(duì)方式b的轉(zhuǎn)運(yùn)速率有影響，而對(duì)方式a的轉(zhuǎn)運(yùn)速率無(wú)影響，因此D選項(xiàng)不正確。第十五頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日

(三)細(xì)胞膜的發(fā)現(xiàn)過(guò)程

1．細(xì)胞膜的特點(diǎn)

(1)功能特點(diǎn)：選擇透過(guò)性。

(2)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

①具有一定的流動(dòng)性。

②原因：構(gòu)成細(xì)胞膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子大多是可以運(yùn)動(dòng)的。

③證明細(xì)胞膜具有流動(dòng)性的實(shí)例主要有：人鼠細(xì)胞融合雜交實(shí)驗(yàn)、變形蟲(chóng)捕食和偽足的形成、白細(xì)胞吞噬細(xì)菌、胞吞與胞吐、受精時(shí)細(xì)胞的融合過(guò)程、動(dòng)物細(xì)胞分裂時(shí)細(xì)胞膜的縊裂過(guò)程、細(xì)胞雜交時(shí)的細(xì)胞融合、分泌泡的產(chǎn)生和分泌過(guò)程 第十六頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日

④意義

細(xì)胞膜的流動(dòng)性為細(xì)胞的吸收、分泌、修復(fù)、融合、運(yùn)動(dòng)、捕食、變形、分裂等提供了基礎(chǔ)。

2．各種生物膜之間的聯(lián)系

(1)化學(xué)成分上：各種膜的化學(xué)成分相似，均由磷脂、蛋白質(zhì)和少量糖類組成，但每種成分所占的比例不同。第十七頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日膜結(jié)構(gòu)名稱組成成分或結(jié)構(gòu)特點(diǎn)相關(guān)的功能特點(diǎn)細(xì)胞膜糖類含量較多與信息識(shí)別、信息傳遞有關(guān)細(xì)胞核核膜有核孔細(xì)胞核是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心線粒體內(nèi)膜蛋白質(zhì)含量較多線粒體內(nèi)膜是有氧呼吸的第三階段進(jìn)行的場(chǎng)所癌細(xì)胞膜與正常細(xì)胞細(xì)胞膜相比，糖蛋白含量減少細(xì)胞間的黏著性下降，容易擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移第十八頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日

(2)在結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系(具有一定的連續(xù)性)第十九頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日

(3)功能上的聯(lián)系：分工合作，協(xié)調(diào)配合第二十頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日

3．功能

(1)細(xì)胞膜不僅使細(xì)胞具有一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境，同時(shí)在細(xì)胞與外部環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)換和信息傳遞的過(guò)程中，起決定性作用。

(2)許多重要的化學(xué)反應(yīng)都在生物膜上進(jìn)行，這些化學(xué)反應(yīng)都需要酶的參與，廣闊的膜面積為多種酶提供了大量的附著位點(diǎn)。

(3)細(xì)胞內(nèi)的生物膜把各種細(xì)胞器分隔開(kāi)，使得細(xì)胞內(nèi)能同時(shí)進(jìn)行多種化學(xué)反應(yīng)，不會(huì)互相干擾，保證生命活動(dòng)高效、有序地進(jìn)行。第二十一頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日

4．研究生物膜系統(tǒng)的意義

(1)理論上：闡明細(xì)胞生命活動(dòng)規(guī)律。

(2)工業(yè)上：人工模擬生物膜功能。如，海水淡化、污水處理。

(3)醫(yī)學(xué)上：人工膜代替病變器官。如，人工腎中的血液透析膜。第二十二頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日

(四)酶與ATP

1．酶與激素的區(qū)分酶激素合成活細(xì)胞①植物激素：一定部位的細(xì)胞②動(dòng)物激素：內(nèi)分泌腺的腺細(xì)胞作用生物催化對(duì)新陳代謝、生長(zhǎng)發(fā)育、生殖有重要的調(diào)節(jié)作用化學(xué)本質(zhì)蛋白質(zhì)、RNA①植物激素：有機(jī)小分子物質(zhì)②動(dòng)物激素：氨基酸衍生物、蛋白質(zhì)、固醇類等第二十三頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日

2.酶的作用機(jī)理和無(wú)機(jī)催化劑一樣，通過(guò)降低反應(yīng)所需要的活化能，使化學(xué)反應(yīng)在常溫、常壓等溫和條件下快速進(jìn)行。

3．影響酶促反應(yīng)速率的因素(2)底物濃度(3)酶濃度第二十四頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日

4．與酶有關(guān)的曲線分析

(1)表示酶高效性的曲線(2)影響酶活性的曲線第二十五頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日

①在一定的溫度(pH)范圍內(nèi)，隨著溫度(pH)的升高，酶的催化作用加強(qiáng)。超過(guò)這一范圍，酶的催化作用減弱。

②酶促反應(yīng)達(dá)到最大值時(shí)的溫度為最適溫度(其中人體內(nèi)酶的最適溫度是37℃，a-淀粉酶最適溫度是60～65℃)。酶促反應(yīng)達(dá)到最大值時(shí)的pH為最適pH(人體中，一般酶的最適pH接近中性，如唾液淀粉酶；而胃蛋白酶是1.5～2.2；小腸中的消化酶需要弱堿性。植物體內(nèi)的酶最適pH大多在4.5～6.5之間)。第二十六頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日27

③低溫、高溫、過(guò)酸、過(guò)堿都會(huì)影響酶的活性；其中低溫雖使酶的活性受到抑制，但是酶的分子結(jié)構(gòu)(空間結(jié)構(gòu))沒(méi)有被破壞，在適宜溫度下，酶的活性可以恢復(fù)；高溫、過(guò)酸、過(guò)堿，都會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)受到破壞，使酶失去活性，這種失活是不可逆的。第二十七頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日當(dāng)反應(yīng)底物達(dá)到一定濃度后，酶促反應(yīng)速率不再增加，主要是受酶數(shù)量和酶活性的限制。(3)底物和酶濃度對(duì)酶促反應(yīng)的影響第二十八頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日

(4)碘液和斐林試劑在探究影響淀粉酶活性中的應(yīng)用在探究溫度對(duì)淀粉酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)用碘液，而不宜用斐林試劑，因?yàn)殪沉衷噭┬杓訜?，而?shí)驗(yàn)中的自變量是溫度。在探究pH對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)利用斐林試劑，而不宜選用碘液，因碘液與NaOH發(fā)生反應(yīng)。在利用淀粉、蔗糖和淀粉酶探究酶專一性的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)選用斐林試劑，而不宜選用碘液，因碘液無(wú)法檢測(cè)蔗糖是否水解。第二十九頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日5．ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化第三十頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日

(1)“物質(zhì)合成”如細(xì)胞分裂間期蛋白質(zhì)的合成和DNA的復(fù)制、葡萄糖合成糖原、甘油和脂肪酸合成脂肪等。需注意的是：蛋白質(zhì)在消化道內(nèi)被消化為氨基酸是產(chǎn)生能量的過(guò)程，不消耗ATP。(2)“神經(jīng)傳導(dǎo)”在神經(jīng)纖維上表現(xiàn)為動(dòng)作電位，需要消耗ATP；在突觸上，進(jìn)行神經(jīng)遞質(zhì)的合成與釋放，需要消耗ATP。(3)病毒等少數(shù)種類的生物不具有獨(dú)立代謝能力，其增殖或復(fù)制過(guò)程也要消耗ATP，但這些ATP是由宿主細(xì)胞代謝產(chǎn)生的。ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的供能機(jī)制是生物界的共性。第三十一頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日

(4)植物光合作用光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP用于暗反應(yīng)階段C3的還原，不用于其他生命過(guò)程；植物或動(dòng)物細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATP才能用于多種生命過(guò)程。

(5)光能進(jìn)入生物群落后，以化學(xué)能的形式儲(chǔ)存于有機(jī)物中，以有機(jī)物為載體通過(guò)食物鏈而流動(dòng)。

(6)能量在生物群落中是單向流動(dòng)，不能重復(fù)利用。第三十二頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日

6．有關(guān)能源物質(zhì)的歸納

直接源物質(zhì)：ATP

能源物質(zhì)：糖類、蛋白質(zhì)、脂肪

主要能源物質(zhì)：糖類

儲(chǔ)能物質(zhì)：脂肪，植物細(xì)胞中的淀粉、動(dòng)物細(xì)胞中的糖原

根本能量來(lái)源：太陽(yáng)能

生物界的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程：第三十三頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日34

【例3】有關(guān)酶和ATP的正確敘述是(雙選)(

)A．基因表達(dá)過(guò)程需要酶和ATP參與B．酶的催化效率總是高于無(wú)機(jī)催化劑C．溫度會(huì)影響ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的速率D．酶氧化分解的產(chǎn)物是氨基酸

解析：溫度和pH的變化使酶活性下降，可能導(dǎo)致酶的催化效率低于無(wú)機(jī)催化劑；ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化需要酶的催化，所以受溫度的影響；屬于蛋白質(zhì)的酶的水解產(chǎn)物是氨基酸，氧化分解產(chǎn)生CO2和H2O。

AC第三十四頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日

1.(2011·全國(guó)新課標(biāo)卷)將人的紅細(xì)胞放入4℃蒸餾水中，一段時(shí)間后紅細(xì)胞破裂，主要原因是() A．紅細(xì)胞膜具有水溶性 B．紅細(xì)胞的液泡體積增大 C．蒸餾水大量進(jìn)入紅細(xì)胞 D．低溫時(shí)紅細(xì)胞膜流動(dòng)性增大C第三十五頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日

解析：

細(xì)胞膜的基本支架是磷脂雙分子層，水分子可以通過(guò)自由擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞。把細(xì)胞放到蒸餾水中，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)濃度高于外界溶液濃度，導(dǎo)致大量水分子進(jìn)入細(xì)胞，細(xì)胞破裂，選項(xiàng)C正確。低溫下細(xì)胞膜的流動(dòng)性減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。細(xì)胞破裂與細(xì)胞膜的水溶性無(wú)關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。人的紅細(xì)胞不具備中央大液泡，其他細(xì)胞器已經(jīng)退化消失，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。第三十六頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日

2.(2011·天津卷)將紫色洋蔥鱗片葉表皮浸潤(rùn)在0.3g/mL的蔗糖溶液中，1分鐘后進(jìn)行顯微觀察，結(jié)果見(jiàn)下圖。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．圖中L是細(xì)胞壁，M是液泡，N是細(xì)胞質(zhì)B．將視野中的細(xì)胞浸潤(rùn)在清水中，原生質(zhì)體會(huì)逐漸復(fù)原C．實(shí)驗(yàn)說(shuō)明細(xì)胞膜與細(xì)胞壁在物質(zhì)透過(guò)性上存在顯著差異D．洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞不宜作為該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)材料A第三十七頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日

解析： 洋蔥紫色的鱗片葉表皮細(xì)胞中有一個(gè)大而且呈紫色的液泡，當(dāng)發(fā)生質(zhì)壁分離時(shí)，液泡體積縮小，原生質(zhì)層與細(xì)胞壁發(fā)生分離，M表示液泡，所以圖示中的N表示的應(yīng)是原生質(zhì)層與