专题训练2 ATP、酶、物质通过多种方式出入细胞（word版）-【精英1号】2024年高中生物学考笔记·专题提升训练

专题训练2　ATP、酶、物质通过多种方式出入细胞 1．ATP的结构示意图如下，①③表示组成ATP的物质或基团，②④表示化学键。下列有关叙述正确的是(　　) 　　　　　　　　　　　　 A．物质①表示鸟嘌呤 B．化学键②断裂的化学反应属于吸能反应 C．在ATPADP循环中③可重复利用 D．若化学键④断裂，则左边的化合物是ADP 【答案】C 【解析】分析ATP的结构示意图，其中①为腺嘌呤，②④为高能磷酸键，③为磷酸基团，A错误；②为高能磷酸键，其水解断裂会释放能量，属于放能反应，B错误；在ATP与ADP的循环中，物质都是可逆的，只是能量不可逆，所以③是可以重复利用的，C正确；若④高能磷酸键断裂，左边的化合物腺嘌呤、核糖和1分子磷酸基团组成，该化合物称为腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)，D错误。 2．[2023·1浙江卷]缬氨霉素是一种脂溶性抗生素，可结合在微生物的细胞膜上，将K＋运输到细胞外(如图所示)，降低细胞内外的K＋浓度差，使微生物无法维持细胞内离子的正常浓度而死亡。下列叙述正确的是(　　) A．缬氨霉素顺浓度梯度运输K＋到膜外 B．缬氨霉素为运输K＋提供ATP C．缬氨霉素运输K＋与质膜的结构无关 D．缬氨霉素可致噬菌体失去侵染能力 【答案】A 【解析】由题干信息“将K＋运输到细胞外，降低细胞内外的K＋浓度差”，可知缬氨霉素顺浓度梯度运输K＋到膜外，为被动转运，不消耗ATP，但与质膜的结构有关。缬氨霉素是一种脂溶性抗生素，对细菌有抑制作用，而噬菌体为非细胞结构的病毒，故对噬菌体侵染能力没有破坏作用。选A。 [2023·浙江A9协作体联考]阅读下列材料，完成第3、4题。 萤火虫的发光器在离体后一段时间内可以继续发出荧光。研究人员将荧光已经消失的萤火虫发光器研磨液分成两组，分别滴加等体积的ATP溶液和葡萄糖溶液后，ATP组立即重新出现荧光，而葡萄糖组需要经过一段时间才会重新出现荧光。 3．下列关于ATP结构的叙述，错误的是(　　) A．ATP的组成元素为C、H、O、N和P B．ATP分子去掉2个磷酸基团后的剩余部分是腺嘌呤核糖核苷酸 C．ATP完全水解，会得到腺嘌呤、核糖、磷酸 D．ATP中的五碳糖也是大分子DNA的组成成分 【答案】D 【解析】ATP是由一分子的腺嘌呤，一分子的核糖，三分子的磷酸组成，其组成元素为C、H、O、N和P，ATP完全水解，也会得到腺嘌呤、核糖、磷酸，AC正确；ATP又叫腺苷三磷酸，其结构式是：A－P～P～P，ATP分子去掉两个磷酸基团后变成腺嘌呤核糖核苷酸，B正确；ATP中的五碳糖是核糖，不是DNA的组成成分，是RNA的组成成分，D错误。 4．下列关于实验的叙述，错误的是(　　) A．萤火虫发光器离体一段时间后荧光消失的原因是能源物质消耗殆尽 B．葡萄糖组经过一段时间重新出现荧光，说明葡萄糖是直接能源物质 C．萤火虫发光是一个化学能转化为光能的过程 D．酶在催化过程中会发生形状的改变，该改变一般可恢复 5．下列关于酶的叙述，正确的是(　　) 【答案】B 【解析】萤火虫发光是由于其体内的ATP中的化学能转化为光能，萤火虫发光器离体一段时间后荧光消失的原因是能源物质消耗殆尽，AC正确；ATP组和葡萄糖组都能出现荧光，而ATP组出现较快，说明荧光器发光所需的能量是由ATP直接提供的，ATP是直接的能源物质，葡萄糖不是直接的能源物质，B错误；酶在催化将底物降解过程中，酶的形状会变化，但是酶自身这种变化是可逆的，酶在催化将底物降解后，酶的形状会恢复，D正确。 A．酶具有催化作用并都能与双缩脲试剂反应呈紫色 B．细胞代谢能够有条不紊地进行与酶的专一性有关 C．酶适宜在最适温度及最适pH条件下长期保存 D．可用过氧化氢作底物来探究温度对酶活性的影响 【答案】B 【解析】酶的化学本质是RNA或蛋白质，RNA不能与双缩脲试剂反应呈紫色，A错误；细胞代谢能够有条不紊地进行与酶的专一性有关，B正确；酶适宜在低温及最适pH条件下长期保存，C错误；过氧化氢在高温下自行分解，不可用过氧化氢作底物来探究温度对酶活性的影响，D错误。 6．纺织工业上的褪浆工序常用2种方法：化学法，需用NaOH7～9克/升，在70～80℃条件下作用12小时，褪浆率仅为50%～60%；加酶法，用少量细菌淀粉酶在适宜温度时，只需5分钟，褪浆率达100%，这一事实说明(　　) A．酶具有多样性 B．酶具有高效性 C．酶具有专一性 D．酶具有溶解性 【答案】B 【解析】纺织工业上褪浆工序常用2种方法：化学法，需用NaOH需要在70～80 ℃条件下作用12 h，褪浆率仅为50%～60%；而加酶法用少量细菌淀粉酶在适宜温度下，只需5 min，褪浆率达100%。前者需要时间长，效率低；后者需要时间短，效率高，因此体现酶的高效性，B正确。 7．某同学进行有关酶的实验： 组1　1%淀粉溶液＋新鲜唾液＋本尼迪特试剂→红黄色沉淀 组2　2%蔗糖溶液＋新鲜唾液＋本尼迪特试剂→无红黄色沉淀 组3　2%蔗糖溶液＋蔗糖酶溶液＋本尼迪特试剂→ 下列叙述错误的是(　　) A．自变量是底物和酶 B．组3的结果是红黄色沉淀 C．指示剂可用碘碘化钾溶液替代 D．实验结果证明酶有专一性 【答案】C 【解析】组1与组2对照自变量是底物，组2与组3对照自变量是酶，A正确；组3中蔗糖酶水解蔗糖产生葡萄糖和果糖，本尼迪特试剂能与葡萄糖反应产生红黄色沉淀，B正确；由于蔗糖及其水解产物都不能与碘碘化钾溶液发生颜色反应，所以碘碘化钾溶液不能指示组2和组3是否进行了反应，C错误；经两组对照，实验结果证明酶有专一性，D正确。 [2022·7浙江学考]阅读下列材料，回答第8、9题。 乳糖酶可催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖。为研究某因素对酶促反应速率的影响，研究小组利用乳糖酶和乳糖进行实验，结果如下表。 组别 ① ② ③ ④ ⑤ 乳糖浓度 10% 10% 10% 10% 10% 乳糖酶浓度 0% 1% 2% 4% 8% 反应速率 (g半乳糖/min) 0 25 50 100 200 8.下列关于该实验的叙述，正确的是(　　) A．实验目的是验证乳糖酶具有专一性 B．组③反应速率大于组②，是因为组③温度更适宜 C．组④反应速率低于组⑤，是因为组④部分酶失活 D．实验结果表明反应速率与乳糖酶浓度有关 【答案】D 【解析】依据题干信息可知，自变量是乳糖酶浓度，观测指标是酶促反应速率，故实验研究的是乳糖酶浓度与反应速率的关系，D正确。 9．若要提高实验中组④的反应速率，下列方法中有效的是(　　) A．添加乳糖酶 B．延长反应时间 C．添加麦芽糖 D．添加葡萄糖 【答案】A 【解析】依据表格中的实验数据可知，乳糖酶含量从1%增加到8%的过程中，酶促反应速率均成倍增加，组④乳糖酶含量为4%，若要提高实验中组④的反应速率，则添加乳糖酶是有效的方法，而延长反应时间不改变反应速率，添加麦芽糖与该实验无直接关系，提高不了组④的反应速率，添加葡萄糖也不会提高实验中组④的反应速率，A正确。 10．下列物质出入细胞过程中，需消耗ATP的是(　　) A．甘油进入人体皮肤细胞 B．葡萄糖通过易化扩散进入红细胞 C．矿物质离子逆浓度梯度转运至根细胞内 D．质壁分离过程中水分子进出洋葱表皮细胞 【答案】C 【解析】甘油进入人体皮肤的方式为简单扩散，不需要消耗能量，A错误；易化扩散需要载体，不需要消耗能量，B错误；矿物质离子逆浓度梯度转运至根部细胞内是主动转运，需载体和能量，C正确；质壁分离过程中，水分子通过渗透进出细胞，不需要消耗能量，D错误。 11．下列关于“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”活动的叙述，正确的是(　　) A．制作洋葱表皮细胞装片需经解离、压片等操作才能将细胞分散 B．从低倍镜换成高倍镜时，需转动光圈才能换上高倍物镜 C．质壁分离过程中，水分子从胞内单向运动到胞外导致液泡变小 D．质壁分离复原过程中，细胞吸水速度逐步减慢 【答案】D 【解析】制作洋葱表皮细胞装片不需要将细胞分散，直接撕去洋葱表皮即可，A错误；从低倍镜换成高倍镜时，需转动转换器才能换上高倍物镜，B错误；质壁分离过程中水分子进行双向扩散，只是从胞内运动到胞外的水分子较多，C错误；质壁分离复原过程中，细胞液浓度逐渐减小，细胞吸水速度逐步减慢，D正确。 12．将家兔红细胞置于不同浓度的溶液中，水分子的跨膜运输示意图如下(箭头方向表示水分子的进出，箭头粗细表示水分子出入的多少)。下列叙述正确的是(　　) A．一段时间后，甲细胞会发生质壁分离 B．能发生渗透作用的是甲细胞和丙细胞 C．光学显微镜下可观察到乙细胞有水分子的进出 D．若将甲、乙和丙细胞同时分别置于蒸馏水中，甲细胞先破裂 【答案】B 【解析】家兔红细胞属于动物细胞，没有细胞壁，不能发生质壁分离分离，A错误；渗透作用的条件是半透膜和浓度差，则甲细胞和丙细胞与外界溶液存在浓度差，能发生渗透作用，B正确；光学显微镜无法观察到水分子运输，C错误；将甲、乙和丙细胞同时分别置于蒸馏水中，丙细胞由于开始时吸水膨胀，则放在蒸馏水中先破裂，D错误。 13．[2023·浙江湖州三贤联考]下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述，错误的是(　　) A．紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素，有利于实验现象的观察 B．用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在有助于实验现象的观察 C．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 D．当发生质壁分离的细胞放入清水中不能复原时，细胞仍具正常生理功能 【答案】D 【解析】紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素，使得其呈紫色，A正确；用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在使得黑藻有颜色，有助于实验现象的观察，B正确；不同部位的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞液的浓度不同，观察到的质壁分离程度可能不同，C正确；放入清水中不能复原时，说明该细胞已死亡，D错误。 14．用物质的量浓度为2 mol·L－1的乙二醇溶液和2 mol·L－1的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞，观察质壁分离现象，得到其原生质体体积变化情况如图所示。下列表述中正确的是(　　) A．该细胞可能是某种植物根尖分生区的细胞 B．AB段曲线表明细胞液浓度在逐渐增大 C．BC段表明该细胞开始因失水过多而逐渐死亡 D．用一定浓度的KNO3溶液，可得到类似蔗糖溶液的结果 【答案】B 【解析】原生质体是指植物细胞除去细胞壁之外的部分。根尖分生区细胞无大液泡，不能发生质壁分离，A错误；AB段原生质体体积变小，液泡内失去水分，故细胞液浓度在逐渐增大，B正确；只有活细胞才会发生质壁分离复原，BC段因细胞吸水使原生质体体积增大，C错误；用一定浓度的KNO3溶液，可得到类似乙二醇溶液的结果，D错误。 15．[2023·浙南名校联盟联考]为了使牛仔裤呈现“穿旧”效果，在工业洗衣机中用酶洗代替传统的浮石擦洗，是目前重要的生产手段。图甲为工艺流程，图乙为酶催化作用中能量变化过程。请回答下列问题： (1)牛仔布的主要成分是纤维素，酶洗时纤维素酶可以与纤维素结合形成________，然后这个复合物会发生形状变化，最终将纤维素水解成________，但不能水解染料，这体现了酶催化功能具有________特点。 (2)纤维素酶所降低的活化能可以用图乙纵坐标中________线段来表示，如果将纤维素酶改为无机催化剂，则b在纵轴上将________(填“上移”或“下移”)，这体现了酶催化功能具有________特点。 (3)在上述工艺中，通过调节________、酸碱度等环境因素和处理时间可控制仿旧颜色的深浅。 (4)目前用于生产的纤维素酶少数来自细菌。若要破碎细菌提取其胞内的纤维素酶，需加入适宜pH的缓冲液，因为过酸或过碱都会使酶分子的________遭到破坏，从而使酶变性失活。 (1)酶－底物　葡萄糖　专一性　(2)ab　上移　 高效性　(3)温度　(4)空间结构 【解析】(1)酶与底物结合形成酶－底物复合物；这个复合物会发生形状变化，纤维素酶最终将纤维素水解为其单体——葡萄糖；纤维素酶可以水解纤维素，但不能水解染料，说明酶的催化具有专一性。(2)在无催化条件和有酶催化条件下的能量变化过程。a表示无酶催化时反应所需的活化能，b表示有酶催化时反应所需的活化能，所以酶所降低的活化能可用图中ab线段来表示；如果将酶催化改为无机催化剂催化该反应，由于无机催化剂的催化效率比酶低，降低活化能的作用效果不明显，所以b在纵轴上将上移，这体现了酶的高效性。(3)酶的活性受到温度、pH等因素影响，所以调节温度、酸碱度等环境因素和处理时间可控制仿旧颜色的深浅。(4)酶的活性受到温度、pH等因素影响，过酸或过碱都会使酶分子的空间结构改变，从而使酶变性失活。 16．[2023·杭州四校联考]图1为动物细胞亚显微结构，图2表示葡萄糖、Na＋进出小肠上皮细胞过程的示意图，其中a、b、c表示转运蛋白，“□”“”的个数代表分子(或离子)的浓度。 据图分析回答： (1)图1中________(填细胞结构名称)与核糖体的形成有关，具有双层膜的细胞结构有________(填细胞结构名称)。细胞器膜和细胞膜、核膜等结构共同构成细胞的________。 (2)图1中初级溶酶体的形成与________(填细胞结构名称)有关，图1中的分泌物若是抗体，细胞合成抗体的场所是________。 (3)若要将细胞中的线粒体分离出来，常采用的方法是________；若图1中分泌物为胰岛素，要研究细胞中该分泌物的合成和运输过程，常采用的方法是________。 (4)图2中的葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式是________，Na＋进入小肠上皮细胞的方式是________，据图2可知膜蛋白具有的功能有________(答出两点即可)。 (5)当动物细胞吸水膨胀后，细胞膜的厚度会变小，说明细胞膜具有________性。木糖和葡萄糖均为小分子单糖，细胞膜能转运葡萄糖，却不能转运木糖，这说明细胞膜具有________性。 (1)核仁　细胞核/核膜、线粒体　生物膜系统　(2)高尔基体　核糖体　(3)差速离心法　放射性同位素标记法　(4)主动运输　协助扩散(易化扩散)　运输物质的载体、催化作用/运输、催化ATP水解　(5)流动　选择透过 【解析】(1)核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，图1中核仁与核糖体的形成有关，细胞核/核膜、线粒体具有双层膜结构，细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等由膜围绕而成的细胞器膜，在结构和功能上是紧密联系的统一整体，它们形成的结构体系，叫做细胞的生物膜系统。(2)高尔基体与初级溶酶体的形成有关，抗体的本质是蛋白质，细胞合成抗体(蛋白质)的场所是核糖体。(3)研究各种细胞器的结构和功能，需要将这些细胞器分离出来，要将细胞中的线粒体分离出来，常采用的方法是差速离心法。胰岛素是一种分泌蛋白，可以利用放射性同位素标记法研究其合成与运输的过程。(4)图2中葡萄糖逆浓度梯度进入小肠上皮细胞属于主动运输，Na＋顺浓度梯度进入小肠上皮细胞属于协助扩散，从图中可知，膜蛋白在分子(或离子)的运输中发挥作用，也催化水解了ATP，故体现了膜蛋白具有运输物质的载体、催化的功能。(5)动物细胞吸水膨胀后细胞膜的厚度变小，说明细胞膜具有流动性；细胞膜能转运葡萄糖，却不能转运木糖，表明细胞膜具有控制物质进出细胞的功能，体现了细胞膜的选择透过性。 学科网（北京）股份有限公司 $$