内容正文:
学科网(北京)股份有限公司
专题03 酶和ATP、物质出入细胞的方式
一、物质出入细胞的方式
1.渗透作用的原理:
(1)有半透膜
(2)半透膜两侧具有浓度差
例:质壁分离
2.离子和小分子的跨膜转运方式
(1)自由扩散:顺浓度梯度,不消耗ATP,不需要载体,如:H2O、O2.CO2
(2)协助扩散:顺浓度梯度,不消耗ATP,需要载体,如:葡萄糖进入红细胞,离子顺浓度运输
(3)主动运输:逆浓度梯度,消耗ATP,需要载体,如:葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞,离子逆浓度运输
3.大分子进出细胞的方式:胞吞、胞吐
二、酶
1.化学本质:大多数蛋白质,少数RNA
2.功能:催化
3.酶的催化作用机理:降低了反应的活化能。
4.酶的作用特点:专一性、高效性
5.影响酶活性的曲线:
(1)在一定温度范围内,随温度的升高,酶的催化作用增强,超过这一范围酶催化作用将减弱(如下图甲)。
(2)在最适pH时,酶的催化作用最强,高于或低于最适pH,酶的催化作用都将减弱(如下图乙)。
(3)过酸、过碱、高温都会使酶失活,而低温只是抑制酶的活性,酶分子结构未被破坏,温度升高可恢复活性。
(4)反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度
三、ATP
1.ATP的结构和功能
ATP(三磷酸腺苷)的结构简式是A—P~P~P,一个ATP分子中含有一个普通磷酸键,两个高能磷酸键,三个磷酸基。
2.ATP的功能:直接给细胞的生命活动提供能量。
3.ATP与ADP的相互转化
(1)ATP水解:在有关酶的催化作用下,ATP分子中远离腺苷的高能磷酸键很容易水解,并释放能量。
(2)ATP形成:在有关酶的催化作用下,ADP可以接受能量,同时与磷酸结合,重新形成ATP。
4.合成ATP的能量来源
对于动物、人、真菌和大多数细菌来说,均来自于细胞呼吸,对于绿色植物来说,则来自于光合作用和细胞呼吸。
5.ATP的利用
(1)ATP可用于主动运输、生物发电和发光、肌细胞收缩、大脑思考等。
(2)细胞内的吸能反应一般与ATP的水解相联系,放能反应一般与ATP的形成相联系。能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通。
1.水、甘油、氧气等物质出入细胞的方式是( )
A.渗透作用
B.自由扩散
C.主动运输
D.协助扩散
【答案】B
【分析】
物质出入细胞方式的比较:
名 称
运输方向
载体
能量
实 例
自由扩散
高浓度→低浓度
不需
不需
水,CO2,O2,甘油,苯、酒精等
协助扩散
高浓度→低浓度
需要
不需
红细胞吸收葡萄糖
主动运输
低浓度→高浓度
需要
需要
小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸,葡萄糖,K+,Na+等
【详解】
物质通过简单的扩散作用进出细胞,叫做自由扩散,比如小分子物质,如:水分子、氧气、二氧化碳、甘油等物质,B正确。故选B。
2.金黄色葡萄球菌能分泌血浆凝固酶,加速人血浆的凝固,保护自身不被吞噬,可引起多种严重感染。下列相关叙述正确的是( )
A.血浆凝固酶基因属于核基因
B.血浆凝固酶能直接引发严重感染
C.血浆凝固酶在核糖体合成,内质网加工
D.血浆凝固酶经胞吐转移至胞外发挥作用
【答案】D
【分析】
金黄色葡萄球菌属于原核生物,原核细胞和真核细胞最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核,没有核膜、核仁和染色质,也没有复杂的细胞器,只有核糖体一种细胞器。
【详解】
A、血浆凝固酶是金黄色葡萄球菌合成的,而金黄色葡萄球菌是原核生物,没有细胞核,所以血浆凝固酶基因不属于核基因,A错误;
B、根据题意,血浆凝固酶可加速人血浆凝固,保护自身不被吞噬,并不能直接引发严重感染,B错误;
C、金黄色葡萄球菌是原核生物,无内质网,C错误;
D、血浆凝固酶为分泌蛋白,属于生物大分子,通过胞吐释放到细胞外,D正确。
故选D。
3.视网膜病变会严重影响患者的正常生活。有研究显示,患者视网膜中的一种Muller胞的细胞膜的改变,会引起膜上需要ATP供能的K+通道、钙激活的K+通道、Ca+通道、Na+通道的改变,从而导致视网膜病变。下列有关说法正确的是( )
A.K+是以协助扩散方式通过视网膜中Muller细胞的细胞膜
B.K+通过Muller细胞的细胞膜时,不仅需要ATP供能,还需要钙离子供能
C.Muller细胞的细胞膜上的Na+通道能让Na+通过细胞膜与其结构有关
D.Ca+通道能使Ca+以自由扩散方式通过Muller细胞膜
【答案】C
【分析】
根据题意可知,本题离子通道都是与细胞膜上的蛋白质有关,其中题中K+通道有两种,一种需要ATP供能,是主动运输,一种是钙激活的K+通道,通过钙离子对通道蛋白的功能产生影响,是协助扩散。
【详解】
A、题干中提到的K+通道有两种,一种需要ATP供能,说明不都