2024届高三一轮复习生物：物质的输入与输出、酶和ATP单元练习

培优1 物质运输、酶和ATP 一、细胞的物质输入和输出 （一）细胞吸水和失水 1.原理：渗透作用，即水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜进行的扩散，属于特殊的扩散作用 2发生渗透作用的条件：①具有半透膜；②半透膜两侧具有浓度差。 3.动植物细胞发生渗透作用的条件：①细胞膜：相当于半透膜。②细胞质：有一定浓度，和细胞外液发生渗透作用。 4.植物细胞发生渗透作用的条件分析：①原生质层相当于半透膜：细胞膜、液泡膜和细胞质构成的原生质层。②细胞液：液泡内液被称为细胞液，具有一定浓度，和外界溶液形成浓度差 5.验证细胞吸水和失水的实验： (1)动物细胞(以哺乳动物红细胞为例)。 ①当外界溶液浓度<细胞质浓度时，细胞吸水膨胀(此时水分子有进有出，只是水分子进入速率快于出去速率) ②当外界溶液浓度>细胞质浓度时,细胞失水皱缩(此时水分子有进有出，只是水分子进入速率慢于出去速率） ③当外界溶液浓度=细胞质浓度时，细胞形态不发生变化，进出细胞的水分子处于动态平衡之中。 (2)植物细胞(洋葱细胞的质壁分离实验)。 ①当外界溶液浓度>细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象。[来源:Z§xx§k.Com] ②当外界溶液浓度<细胞液浓度时，细胞吸水，失水的细胞发生质壁分离复原现象。 6.半透膜和生物膜的比较：半透膜一般是指膜上面有均匀的孔道，只允许分子直径小于孔径的分子通过，分子直径大于孔径的分子则不能通过的结构物质。生物膜属于选择性透过膜，选择透过性膜不是以分子孔径定义，而是以细胞是否需要这种物质决定是否允许通过 7、关于渗透装置的理解 （二）质壁分离及复原实验 1.本实验用显微镜观察3次，每次观察现象如右图描述 2.本实验前后观察形成对照 3.本实验选择紫色洋葱外表皮作为实验材料的优点是紫色洋葱外表皮有紫色大液泡，便于观察。 4.该实验也可以选择白色花瓣做为实验材料，但观察时，需要调低显微镜亮度，以便于观察。所以，紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞也可用于观察质壁分 5.用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在使会原生质层呈绿色，方便观察 6.用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同，因为不同部位的细胞液浓度可能不同 7.细胞质壁分离复原时，液泡不断吸水，液泡体积逐渐变大，原生质层变薄。细胞质壁分时则相反。 （三）质壁分离实验的应用 （1）判断细胞的死活：活细胞能发生质壁分离，死细胞则不能发生。 （2）测定细胞液浓度范围:将待测细胞置于一系列浓度梯度的蔗糖溶液中，观察细胞，细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的蔗糖溶液的浓度之间。 （3）比较不同植物细胞的细胞液浓度：将不同细胞置于同一外界溶液中，吸水的细胞浓度肯定大于失水细胞浓度。 （4）鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)：细胞可以在一定浓度KNO3发生质壁分离和自动质壁分离复原，而在蔗糖溶液中只能发生质壁分离。 （四）物质跨膜运输的其他实例 1.番茄和水稻吸收无机盐离子的比较： 科学家将番茄和水稻分别放在含有Ca2+、Mg2+和SiO44-的培养液中培养，结果及分析如下： （1） 水稻培养液中Mg2+,Ca2+浓度增加，SiO44-浓度降低，说明相对于Mg2+,Ca2+而言吸水量大于吸收Mg2+,Ca2+，所以培养液中Mg2+,Ca2+浓度增加,SiO44-浓度降低。 （2）番茄培养液中SiO44-浓度增加，Mg2+,Ca2+浓度降低，说明相对于SiO44而言吸水量大于吸收SiO44， 所以培养液中SiO44浓度增加,Mg2+,Ca2+浓度降低。 （3）该实验说明不同植物对同种无机盐离子的吸收有差异。同种植物对不同无机盐离子的吸收也有差异。从而说明植物细胞对无机盐离子的吸收具有选择性。水分和无机盐吸收是相对独立的过程。 （五）物质跨膜运输方式 1.小分子跨膜运输总结 方式 被动运输 主动运输 自由扩散 协助扩散 运输方向 高浓度→低浓度 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度 /高浓度→低浓度 载体 不需要 需要 需要 消耗能量 不消耗 不消耗 消耗 举例 气体、H2O、甘油、乙醇、苯、性激素等 红细胞吸收葡萄糖，神经元细胞中钾离子外流，钠离子内流 （注意：同一物质通过通道蛋白的速度快于载体或自由扩散） 小肠细胞吸收葡萄糖、氨基酸和大部分无机盐 2.大分子穿膜方式：胞吞、胞吐需要细胞膜上的蛋白质（受体）参与，消耗能量。 （六）物质跨膜运输有关的曲线 二 、酶 （一） 酶的本质、特性 1.概念：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质,极少数是RNA。 2.化学本质：绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA 3.组成酶的基本单位：氨基酸或核糖核苷酸 4.酶的合成：蛋白质酶通过转录和