内容正文:
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引起靶细胞产生相应的生理变化,这一过程体现的
细胞膜的功能是 进行细胞间信息交流。
(5)植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度
梯度吸收磷酸盐,不同温度下吸收速率的变化趋势
如图。与25 ℃相比,4 ℃条件下磷酸盐吸收速率
低的主要原因是 温度降低,酶的活性降低,呼
吸速率减慢,为主动运输提供的能量减少。
温馨提示:复习至此,请完成练案[6]
情境拓展一 信号识别与囊泡运输 主动运输三种类型
热点一 信号识别与囊泡运输
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1.核糖体与内质网之间的识别
信号肽假说认为,经典的蛋白分泌可通过内质
网—高尔基体途径进行。核糖体—新生肽被引导至内
质网后(如图1所示),继续合成肽链,结束后其信号肽
被切除,核糖体脱落;肽链在内质网中加工后被转运到
高尔基体,最后经细胞膜分泌到细胞外。
2.内质网和高尔基体之间的识别
细胞内部产生的蛋白质被包裹于膜泡形成囊泡,
囊泡被分成披网格蛋白小泡、COPⅠ被膜小泡以及
COPⅡ被膜小泡三种类型。三种囊泡介导不同途径的
运输(图2),其中COPⅠ被膜小泡以及COPⅡ被膜小
泡的识别和运输过程如图3所示。
3.受体介导的囊泡运输
囊泡运输是一种高度有组织的定向运输,各类囊
泡之所以能够被准确地运到靶细胞器或靶细胞,主要
是因为靶细胞器或靶细胞具有特殊的膜标志蛋白,囊
泡通过与特殊的膜标志蛋白的相互识别,进行囊泡
运输。
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1.研究发现,游离核糖体能否转变成内质网上的附着
核糖体,取决于该游离核糖体最初合成的多肽链上
是否含有信号肽(SP)以及信号识别颗粒(SRP)。
SRP与SP结合可引导新合成的多肽链进入内质网
腔进行加工,经囊泡包裹离开内质网的蛋白质均不
含SP,此时的蛋白质一般无活性。下列相关推测不
合理的是 (C )
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A.分泌蛋白基因中有控制SP合成的脱氧核苷酸
序列
B.内质网腔内含有能在特定位点催化肽键水解的有
机物
C. SP合成缺陷的细胞中,分泌蛋白会聚集在内质
网腔
D.经囊泡包裹离开内质网的蛋白质可能需要高尔
基体的进一步加工
热点二 主动运输与协同运输
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主动运输是由载体蛋白所介导的物质逆浓度梯度
进行的跨膜转运方式,普遍存在于动植物细胞和微生
物细胞。主动运输的能量来源分为3类(如图1):ATP
直接提供能量(ATP驱动泵)、间接供能(协同转运蛋
白)、光驱动(光驱动泵)。图2为小肠上皮细胞吸收
和转运葡萄糖的示意图。协同运输是一种物质的逆浓
度跨膜运输,其依赖于另一种溶质的顺浓度跨膜运输,
该过程消耗的能量来自离子电化学梯度。
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2.如图为A、B、C、D四种物质的跨膜运输示意图,相关
叙述错误的是 (C )
A.转运物质A的蛋白质复合体还具有催化功能
B.物质A的跨膜运输所需ATP可以产生于细胞质
基质和线粒体
C.物质D的转运方式存在于高等动物细胞和高等
植物细胞中
D.物质B和C
的跨膜运输是通过载体蛋白进行的
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散,B错误;A侧表示胃腔,口服甲载体抑制剂抑制甲载体运输
H +,可治疗胃酸分泌过多,C正确;乙载体利用H +浓度差驱
动ATP的合成,则最可能位于线粒体的内膜中,D正确。故
选B。
3. C 由图可知,在一定的浓度范围内,葡萄糖的转运速率与葡萄
糖浓度持续呈正相关,当达到一定浓度后,葡萄糖的转运速率
受到了其他因素(如:转运蛋白)的限制,A错误;由题中信息可
知,葡萄糖的跨膜转运不一定需要能量,即不一定伴随着ATP
的水解,B错误;由曲线分析可知,仅存在葡萄糖的情况比同时
存在一定浓度的半乳糖时葡萄糖的转运速率高,所以半乳糖对
葡萄糖的转运具有抑制的作用,C正确;转运蛋白具有专一性,
且根据“半乳糖的浓度稳定”可知,转运葡萄糖的转运蛋白不能
转运半乳糖,D错误。故选C。
4. C 由题图分析可知:外膜转运甘露糖的方式为协助扩散,需
要借助选择性孔蛋白,无须消耗ATP,A正确;由题图分析可
知:甘露糖从周质间隙中运输到细胞内借助载体蛋白,需要消
耗ATP,所以此方式是主动运输,B正确;由题图分析可知:周
质蛋白与主动运输泵的结合具有特异性(结合点在图中周质
蛋白右侧),C错误;革兰氏阴性菌的细胞界限由三部分——
内膜、外膜和周质间隙(细胞间质)组成,而革兰氏阳性菌只有
单层膜,所以革兰氏阴性菌较阳性菌可能更具有耐药性,D正
确。故选C。
5. A t1时,水分子进出花瓣细胞的速率相等,A错误;t0 ~ t1时间
内花瓣细胞液浓度与A溶液浓度的比值越来越大,说明溶质微
粒可以进入细胞,导致细胞液浓度越来越大,B正确;t2 时,细胞
液渗透压与A溶液渗透压的比值等于3,则花瓣细胞的吸水能
力大于t0时,C正确;在t1之前细胞液渗透压与A溶液渗透压的
比值小于1,则花瓣细胞先发生质壁分离,t1 ~ t2 时细胞液渗透
压与A溶液渗透压的比值大于1,花瓣细胞自动复原,D正确。
故选A。
6. B H +在H + - ATP酶的作用下运出细胞,但会在蔗糖- H +同
向运输器的作用下再进入细胞中,故质外体的pH是相对稳定
的状态,A错误;高等植物细胞间可以形成通道,细胞间可通过
通道(途径①)进行信息交流,B正确;载体蛋白只容许与自身
结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生
自身构象的改变,通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相
适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过,不需要结合,C错
误;加入H + - ATP酶抑制剂会影响H +运出细胞,进而影响细
胞对蔗糖的吸收,D错误。故选B。
7. D 该物质运输过程体现了细胞膜的选择透过性,这是细胞膜
的功能特点,A错误;在质子—蔗糖共转运蛋白中,H +的运输是
协助扩散,不消耗能量,而蔗糖的运输需要消耗能量,直接消耗
的是质子的电化学势能,属于主动运输,B错误;蔗糖的运输需
要消耗能量,属于主动运输,O2 浓度对植物细胞运输蔗糖的速
率有影响,C错误;质子泵通过主动运输逆浓度梯度运输质子,
使膜内外的H +浓度差得以维持,D正确。故选D。
8.(1)哺乳动物成熟的红细胞无细胞核和众多的细胞器 150
蛋白质和磷脂 (2)小于 红细胞甲失水量小,细胞渗透压较
低,细胞吸水能力较弱 (3)红细胞膜上存在水通道蛋白,肝细
胞膜上无水通道蛋白
解析:(1)哺乳动物成熟的红细胞无细胞核和众多的细胞器,只
有细胞膜一种生物膜;由图示知,猪的红细胞在浓度为
150 mmol / L的NaCl溶液中时,细胞体积与初始体积之比为1,
细胞的体积不变,说明浓度为150 mmol / L的NaCl溶液为猪红细
胞的等渗溶液;在低渗溶液中,猪红细胞吸水涨破并释放内容
物后,剩余的部分主要是细胞膜,其主要成分是蛋白质和磷脂。
(2)将相同的猪的红细胞甲、乙分别放置在A点和B点对应浓
度的NaCl溶液中,一段时间后,红细胞甲的体积与初始体积之
比大于红细胞乙的体积与初始体积之比,说明红细胞甲的失水
量小于红细胞乙,细胞渗透压较低,细胞吸水能力较弱,所以红
细胞甲的吸水能力小于红细胞乙。
(3)水通道蛋白位于部分细胞的细胞膜上,能介导水分子跨膜
运输,提高水分子的运输效率。由此可推知红细胞吸水涨破所
需的时间少于肝细胞,其原因可能是红细胞膜上存在水通道蛋
白,肝细胞膜上无水通道蛋白。
情境拓展一 信号识别与囊泡运输
主动运输三种类型
针对训练
1. C 信号肽(SP)是由控制“信号肽”(SP)合成的脱氧核苷酸序
列合成的,所以分泌蛋白基因中有控制SP合成的脱氧核苷酸
序列,A正确;经囊泡包裹离开内质网的蛋白质上均不含“信号
肽”,说明在内质网腔内“信号肽”被切除,进而说明内质网腔内
含有能在特定位点催化肽键水解的有机物(酶),B正确;SRP
与SP结合可引导新合成的多肽链进入内质网腔进行加工,SP
合成缺陷的细胞中,不会合成SP,因此不会进入内质网中,C错
误;由“经囊泡包裹离开内质网的蛋白质一般无活性”可推测这
些蛋白质可能还需要在高尔基体内进一步加工,D正确。
2. C 由图示可知,转运物质A的蛋白质复合体具有催化功能,可
催化ATP水解释放能量,A正确;物质A的跨膜运输所需ATP
可以产生于细胞质基质(有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸)和线
粒体(有氧呼吸第二、第三阶段),B正确;由于能吸收光,所以
膜上含有光合色素,因此物质D的转运方式常存在于高等植物
细胞中,但不存在于高等动物中,C错误;由图分析可知,物质B
转运是低浓度到高浓度,即为主动运输,需要载体蛋白的参与,
物质B和物质C的转运协同运输,故物质C也需要载体蛋白的
参与,D正确。
第三单元 细胞的能量供应和利用
第1讲 酶和ATP
考点一 酶的本质、作用和特性
必备知识·夯实基础
知识巩固
1.(1)①—e ②—a ③—c ④—d ⑤—b (2)蛋白质 RNA
氨基酸 核糖核苷酸 核糖体 催化作用 (3)①常态 活
跃 ②降低化学反应的活化能 ③Y、X 无酶催化条件下反应
所需要的活化能、酶降低的活化能 向上
2.(1)几乎不分解 对照 少量 促进过氧化氢 发亮 过氧化
氢酶 燃烧猛烈 (2)高温90 ℃处理,无机催化剂和过氧化氢
酶 单位时间内产生气泡的多少 温度
3.(1)高效性 快速 (2)一种或一类 有条不紊 (3)比较温
和 空间结构 失活 降低
思维辨析
(1)× (2)× (3)× (4)×
延伸探究
1.不相同。A酶活性不变,能抵抗蛋白酶的降解,则化学本质不是
蛋白质而是RNA;B酶能被蛋白酶破坏,活性降低,则化学本质
为蛋白质。
2. B酶被降解的过程中其分子结构发生改变,从而使其活性丧失。
3.应选用RNA水解酶处理。
4.该图为最适温度下的物质变化,适当降低反应温度,达到反应
平衡的时间会延长,T2值会增大。
剖析难点·考点突破
精准命题
例1:D 淀粉酶是生物催化剂,盐酸是无机催化剂,都可以降
低化学反应的活化能来催化淀粉水解,D错误。
变式训练1:A 升高温度的原理是提供能量,加酶的原理是
降低化学反应所需的活化能,作用机理不同,A错误;高温、强酸、
强碱都会导致蛋白质的空间结构改变而使其失活,唾液淀粉酶的
化学本质是蛋白质,B正确;唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质,唾
液淀粉酶既可作为淀粉水解的催化剂,又可作为蛋白酶催化的反
应底物,C正确;唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质,蛋白质能够与
双缩脲试剂反应显紫色,D正确。
例2:C 分析题图可知,图1、图2、图3中相关因素分别是底物
浓度、温度、pH,D错误;图1中限制AB段酶促反应速率的因素是底
物浓度,限制BC段酶促反应速率的因素是酶的量等其他因素,A错
误;图2中D点时酶活性受抑制,但其空间结构未被破坏,B错误。
变式训练2:A 图①无抑制剂,酶正常催化化学反应,①对应
图④中的Ⅰ;图②有竞争性抑制剂,
底物与抑制剂竞争酶的活性
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