内容正文:
第二单元
细胞代射
热点题型解题方法与策略(一)
物质跨膜运输
一、有关渗透作用的四点总结
B.若A为0.3g/mL葡萄糖溶液,B为0.3g
(1)水分子的运输特点:无论细胞是吸水还
mL蔗糖溶液,达到平衡后,B侧液面高于
是失水,半透膜两侧水分子的移动都是双
A侧
向的。
C.若A、B均为蔗糖溶液且存在浓度差,平衡
(2)渗透平衡的实质:渗透平衡只意味着半
后移走高出的液面,下一次平衡时,两侧液
透膜两侧水分子移动达到平衡状态,既不可
面相平
看作没有水分子移动,也不可看作两侧溶液
D.若A为0.3g/mL葡萄糖溶液,B为0.3
浓度绝对相等。
g/L蔗糖溶液,向两侧同时加人等量蔗
(3)浓度的实质:渗透系统中的溶液浓度指
糖酶,达到平衡后,B侧液面高于A侧
物质的量浓度,而非质量浓度。
【解题过程分析】渗透作用的发生需要两个条
(4)观察指标:漏斗内液面的变化,不能用烧
件:一是半透膜,二是半透膜两侧的溶液具有
杯内液面的变化,因其现象不明显。
浓度差。水的渗透方向是从低浓度溶液(水
二、渗透方向及浓度大小的判断方法
分子数量多)→高浓度溶液(水分子数量少),
(1)判断溶剂渗透的总方向
这里的浓度是物质的量浓度。
①若半透膜两侧是同种溶液,根据质量浓度
【典例2】(2024·大同模拟)在如图所示的装
或物质的量浓度判定。
置中,A、B、C中均为一定浓度的蔗糖溶液,溶
a.若溶质不能通过半透膜,则高浓度一侧液
液之间均用半透膜隔开,一段时间后达到渗
面升高,达到渗透平衡时,一般半透膜两侧
透平衡形成一定的高度差,如图所示,h:>
溶液的浓度不相等,液面高的一侧形成静水
2,在达到平衡后,A、B、C中蔗糖溶液的浓度
压,会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧
大小关系为
扩散。
b.若溶质能通过半透膜,则高浓度一侧液面
先升高,随后另一侧液面升高,最后两侧液
面持平。
②若半透膜两侧是不同种溶液(溶质分子均
小
不能通过半透膜),溶剂分子的运动只能根
题
据物质的量浓度大小判定,如半透膜两侧为
半透膜
质量分数相同的淀粉溶液和蔗糖溶液,则蔗
A.A=B=C
B.A>B>C
练
糖溶液一侧单位体积中蔗糖分子数多(水分
C.A>C>B
D.无法确定
子数少),水分子整体表现为由淀粉溶液
【解题过程分析】渗透作用发生的条件是具有
侧通过半透膜向蔗糖溶液一侧扩散。
半透膜,半透膜两侧具有浓度差,渗透平衡时
(2)判断半透膜两侧溶液浓度大小
液面差△h与浓度差的大小有关,浓度差越
若渗透平衡后,半透膜两侧液面仍存在液面
生
大,△山越大;图中由于溶液浓度不同,因此水
差,则半透膜两侧溶液存在浓度差,液面差
物
分子或通过渗透作用进入高求度溶液,使其
越大,浓度差就越大,且液面高的一侧溶液
液面升高,渗透平衡时△h会产生压力与液面
学
浓度高。
高的溶液因溶液浓度差产生的压力的大小相
【典例分析】
等,因此液面高的溶液的浓度仍然大于液面
【典例1】(2024·安徽模拟)
低的。
如图是一种类型的渗透作用
【变式训练】
装置,该装置所用的半透膜,
1.(2024·陕西练习)某同学
蔗糖分子不能通过,但单糖
半透膜
设计的渗透压实验装置如
分子和水分子可以通过。下
图所示,分别在甲、乙两侧
列相关说法叙述正确的是
加入等体积、等物质的量浓
A.若A、B均为蔗糖溶液,开始时浓度大小关
度的淀粉溶液和麦芽糖溶
半透膜
d w
系为MA>MB,达到平衡后MA=MB
液,然后再加入等量且适量的麦芽糖酶。已
快乐考生
让学可快乐起来1
知半透膜只允许水分子通过,则根据该实验
4.(2022·武汉练习)图甲和图乙中半透膜类型
不能得出的结论是
相同(允许水分子通过,不允许蔗糖通过),假
A.麦芽糖酶的催化具有专一性
设1代表水分子进入半透膜的速度,2代表
B.麦芽糖酶为麦芽糖的水解提供了能量
水分子从半透膜出来的速度。图甲中a,b、c
C.实验开始后一段时间内,该装置甲侧的液
为同一装置依次出现的三种情况,a为初始状
面低于乙侧的
态,b、c为渗透平衡状态:图乙中S1,S2代表
D.实验后液面不再变化时半透膜两侧的浓度
两种不同浓度的蔗糖溶液,漏斗内外起始液
不相等
面一致,达到渗透平衡时液面差为△h。下列
2.(2024·县级单位练习)
叙述正确的是
如图是研究渗透作用的
零液面
速木力
常用装置,实验前膀胱
茶榴水
活
膜两侧的液面处于同一
燕础液
水平(零液面),达到平
膀晓洪
杰榴水
衡状态时膀胱膜两侧液面存在一定的高度差
30%廊糖溶液二
(△h)。下列相关叙述正确的是
(
半透膜
(h)
A.实验前膀胱膜两侧溶液的浓度差小于达到
图
平衡状态后膀胱膜两侧溶液的浓度差
B.达到平衡状态时,烧杯中的水分子不再通
过膀胱膜进入漏斗中
C.若达到平衡状态后从漏斗中吸走部分蔗糖
5辮液
溶液,则达到新的平衡状态时△h减小
S液
D.该装置中,水分子从溶液浓度高的一侧向
半透晒
溶液浓度低的一侧渗透
3.(2024·保定模拟)如图甲,玻璃槽中是蒸馏
A.图甲中a到b的过程中v1逐渐减小到零,
水,半透膜允许单糖透过,倒置的长颈漏斗中
b到c的过程2由零慢慢变快
先装人蔗糖溶液,一段时间后再加入蔗糖酶:
B.图乙中渗透平衡时S1和S2的蔗糖溶液浓
图乙表示人的成熟红细胞细胞膜的结构示意
度相等
图及葡萄糖和乳糖的跨膜运输情况,图丙是
C.若将图乙中漏斗管内高于液面的液体吸
突触结构的局部放大示意图,下列说法错误
出,重新平衡时的△h和之前相比减小
小
的是
(
)
D.质壁分离和复原实验中处于平衡状态时细
题
胞液浓度都等于外界溶液浓度
衣
5.(2024·成都模拟)反
练
白
半透膜
渗透技术是指利用压
声饰水
获裤和读裤配
力使高浓度溶液中的
人为压力
018
华透英
之速量
水分子通过半透膜,
但其他物质不能通过
高溶度溶涩
生
的技术,常常用于海
细跑
低溶度
物
水淡化、家庭净水,其
溶液
作用原理如图所示。
下列相关说法正确的
反渗透装省示意图
降群四
是
(
丙
A.若没有人为压力,水分子只能从低浓度溶
A.图甲的漏斗中液面开始时先上升,加酶后,
液进入高浓度溶液中
上升后又下降
B.半透膜上只有运输水分子的通道蛋白,没
B.若图乙所示细胞放在无氧环境中,葡萄糖
有运输其他物质的载体蛋白
和乳糖的跨膜运输都不会受到影响
C.水分子从高浓度溶液进入低浓度溶液是人
C.图丙中细胞X通过胞吐释放神经递质,通
为压力克服膜两侧渗透压差的结果
过自由扩散作用到细胞Y的突触后膜
D.当两边液面等高时,人为压力需减小才能
D.细胞膜对跨膜运输的物质具有选择性,这
使水继续从高浓度溶液进入低浓度溶液
与膜上的载体蛋白和通道蛋白的专一性
有关生物学答案X —10
A正确;载体蛋白既可以介导协助扩散,也可以介导主
动运输,而通道蛋白只介导协助扩散,B错误;通道蛋白
在起转运作用时,不需要与被转运物质结合,C正确;水
分子既可以借助水通道蛋白进行协助扩散运输,也可以
通过自由扩散运输,且前者速率更快,D正确.故选B.
3.C 解析:不同转运蛋白对果糖运输的专一性程度不同,
GULT5对果糖具有高度专一性,GULT2可以转运葡萄
糖、半乳糖和果糖,A正确;果糖在 GULT5协助下顺浓
度从肠腔转运到小肠上皮细胞内的方式为协助扩散,B
正 确;葡 萄 糖 和 半 乳 糖 进 入 小 肠 上 皮 细 胞 时 需 要 与
GULT4结合,C错误;图中 Na+ 进细胞的方式为协助扩
散,出细胞时通过 Na+ 泵运输属于主 动 运 输,D 正 确.
故选 C.
4.D 解析:有的小分子物质进出细胞的方式 是 自 由 扩
散,如水分子可通过自由扩散进出细胞,不需要载体蛋
白协助,A错误;据图可知,图中右侧的载体蛋白可协助
氨基酸和 Na+ 运输,B错误;据图可知,图中氨基酸进入
肾小管壁上皮细胞的过程借助于钠离子的浓度梯度势
能,据此推测无机盐离子进出细胞时并非都需要 ATP
直接供能,C错误;同种物质进出细胞的跨膜方式可能
不同,如图中的 Na+ 出肾小管上皮细胞属于主动运输,
而进入该细胞的方式是协助扩散,D正确.故选 D.
5.D 解析:由 题 意 可 知,膜 上 的 Na+GK+ 泵 除 了 运 输
Na+ 、K+ ,还可 催 化 ATP 水 解,A 错 误;膜 上 的 Na+G
K+ 泵可催化 ATP水解,为其逆向运输 Na+ 和 K+ 提供
能量,B 错 误;Na+GK+ 泵 通 过 主 动 运 输 的 方 式 转 运
Na+ 、K+ ,C错误;人成熟的红细胞吸收 K+ 的方式为主
动运输,由于人成熟的红细胞中没有线粒体,只能进行
无氧呼吸,故其吸收速率与氧气浓度无关,D 正确.故
选 D.
热点题型解题方法与策略(一) 物质跨膜运输
【典例1】 B 若 A、B均为蔗糖溶液,开始时浓度大小关
系为 MA>MB,蔗糖分子不能透过半透膜,达到渗透平
衡时,A侧液面高于B侧,由于液柱的存在,达到平衡后
溶液浓度为 MA>MB,A 错误;若 A 为03g/mL葡萄
糖溶液,B为03g/mL蔗糖溶液,前者由于相对分子质
量小于后者,所以刚开始前者的摩尔浓度大,渗透压大,
单位时间内流入 A 侧的水分子是多于 B侧的,所以 A
侧的液面先升高,但由于葡萄糖分子可以通过半透膜,
所以随着葡萄糖分子进入B侧,最终会导致B侧的摩尔
浓度大于 A侧的,所以达到平衡后 B侧的液面高于 A
侧,B正确;吸走高出的液面,即高出的液体所产生的压
力差也会消失,从而使原来低液面溶液中的水分子进入
原来高液面溶液中的量要多于原来高液面溶液中的水
分子进入低液面溶液中的量,所以导致原来高液面溶液
的液面还会升高,但浓度也会减少,而原来低液面溶液
的液面高度还会降低,但浓度会增大,换句话说,两侧仍
然存在液面差,只是由于两侧的浓度差变小而导致液面
差变小;换句话说若每次平衡后都将高出的液面移走,
则半透膜两侧的浓度差会逐渐减少,随着时间的推移,
液面差将会越来越小;那么第一次平衡后移走高出的液
面,下次平衡时两侧液面不一定相平,C错误;若 A 为
03g/mL葡萄糖溶液,B为03g/mL蔗糖溶液,向两
侧同时加入等量蔗糖酶,B侧蔗糖被水解,且蔗糖酶不
能通过半透膜,葡萄糖可以通过半透膜,因此达到平衡
后,A、B两侧的葡萄糖微粒数相等,两侧液面相平,D错
误.故选B.
【典例2】 C 要使装置 A端内液面升高,渗透平衡时h1
会产生压力与 AB两端因溶液浓度差产生的压力的大
小相等,渗透平衡时,两种溶液的浓度是 A 浓度>B浓
度,同理C浓度>B浓度,又因为h1>h2 可推断出 A浓
度>C浓度.ABD错误,C正确.故选C.
变式训练
1.B 解析:甲乙两侧分别加入等体积、等物质的量浓度的
淀粉溶液和麦芽糖溶液,两侧再同时加入等量且适量的
麦芽糖酶,两侧液面相等.如果酶有专一性,麦芽糖会
水解,溶液微粒数增加,则最终乙侧液面高.如果酶没
有专一性,淀粉和麦芽糖都水解,淀粉水解产生的微粒
数多,则最终甲侧液面高,A不符合题意;酶具有降低化
学反应活化能的作用,酶不能为麦芽糖的水解 提 供 能
量,B符合题意;酶具有专一性,麦芽糖会被水解,乙侧
微粒数增加,渗透压增大,液面升高,故实验开始后一段
时间内,该装置甲侧的液面低于乙侧的,C不符合题意;
整个装置中溶液处于平衡状态时,乙侧液面高,最终乙
侧溶液浓度大,故实验后液面不再变化时半透膜两侧的
浓度不相等,D不符合题意.故选B.
2.C 解析:实验开始后,水分子因渗透作用进入漏斗内,
使蔗糖溶液的浓度下降,实验前膀胱膜两侧溶液的浓度
差大于达到平衡状态后膀胱膜两侧溶液的浓度差,A 错
误;达到平衡状态时,烧杯中的水分子与漏斗内的水分
子进出膀胱膜的速率相等,B错误;达到平衡状态后膀
胱膜两侧溶液的浓度差变小,若达到平衡状态后从漏斗
中吸走部分蔗糖溶液,则达到新的平衡状态时 Δh减小,
C正确;该装置中,水分子从溶液浓度低的一侧向溶液
浓度高的一侧渗透,D错误.故选 C.
3.C 解析:蔗糖是二糖不能穿过半透膜,长颈漏斗中渗透
压高于玻璃槽中,漏斗中液面开始时上升,加蔗糖酶后
蔗糖分解为2分子单糖,漏斗中渗透压增大,液面进一
步上升,但是单糖能穿过半透膜进入玻璃槽中,漏斗中
液面还会下降,A正确;由图乙可知,葡萄糖通过蛋白质
①顺浓度梯度运输,可推知其运输方式为协助扩散,乳
酸通过蛋白质②逆浓度梯度运输,且消耗能量,可推知,
由于人的成熟红细胞本身只能进行无氧呼吸,因此将图
乙所示细胞(人的成熟红细胞细胞)放在无氧环境中,细
胞呼吸不受影响,则能量供应无变化,最终也不会影响
葡萄糖和乳酸的跨膜运输,B正确;图丙中细胞 X 通过
胞吐释放神经递质,神经递质通过扩散到细胞 Y 的突
触后膜,C错误;细胞膜的功能特征即选择透过性,与膜
生物学答案X —11
上的载体蛋白和通道蛋白的专一性有关,只有特定物质
才能通过这些蛋白质进出细胞,D正确.故选 C.
4.C 解析:半透膜允许水分子通过,图甲中a到b的过程
中水柱升高,逐渐趋于平衡,v1 逐渐减小,但不会为零;
b到c的过程水进入烧杯中,v2 慢慢增大,A 错误;若图
乙中S1、S2 是两种不同浓度的蔗糖溶液,则渗透平衡时
S1 和S2 的溶液浓度不相等,漏斗内溶液浓度更大,B错
误;若将图乙中漏斗管内高于液面的液体吸出,漏斗内
蔗糖分子减少,使得漏斗内外溶液浓度差减小,当漏斗
内液面重新稳定时的 Δh和之前相比减小,C正确;植物
细胞的质壁分离和复原的实验中,处于平衡状态时细胞
液浓度不都等于外界溶液浓度,例如植物细胞置于清水
中,平衡时细胞液浓度大于外界溶液,D错误.故选 C.
5.C 解析:不施加人为压力,水分子可在低浓度溶液与高
浓度溶液之间双向运输,A错误;半透膜上没有蛋白质,
B错误;人为施加压力使水分子克服渗透压差从高浓度
溶液进入低浓度溶液,C正确;两侧溶液存在渗透压差,
当两边液面等高时,人为压力需要增大,才能使水继续
从高浓度溶液进入低浓度溶液,D错误.故选 C.
第8练 酶与 ATP
真题感知练
1.D 解析:静脉注射标记的 NA,NA 可以在细胞内转化
为 NAD+ ,NAD+ 可以在细胞内转化为 NAM,NAM 可
以被肠道菌群利用,因此肠腔内会出现标记的 NAM,A
正确;静脉注射标记的 NAM,NAM 可以在细胞内转化
为 NAD+ ,NAD+ 可以在细胞内转化为 NADH,因此细
胞质基质会出现标记的 NADH,B正确;结合题图,食物
中缺乏 NAM 时,组织 细 胞 仍 可 用 NA 合 成 NAD+ ,C
正确;肠道中的厌氧菌合成 ATP所需的能量主要来自
于细胞呼吸(无氧呼吸),D错误.故选 D.
2.B 解析:胰高血糖素属于信息分子,不会进入肝细胞,
需要与膜上特异性受体结合才能发挥作用,A 错误;饥
饿时,胰高血糖素分泌增加,肝细胞中有更多磷酸化酶
b被活化成磷酸化酶a,加快肝糖原的分解,以维持血糖
浓度相对稳定,B正确;磷酸化酶a不能为肝糖原水解
提供活化能,酶的作用机理是降低化学反应所需活化
能,C错误;根据题图无法判断胰岛素和磷酸化酶a的
活性的关系,且胰岛素为大分子物质,不能直接进入细
胞内发挥作用,D错误.故选B.
3.B 解析:由题干可知,两组实验的温度都为45℃,所以
研究的因素不是温度,A错误;由题干分析,己糖激酶溶
液置于45℃水浴12min,酶活性丧失50%;己糖激酶
溶液中加入过量底物后置于45℃水浴12min,酶活性
仅丧失3%,这 两 组 实 验 的 不 同 条 件 在 于 是 否 加 入 底
物,所以研究的因素是底物,B正确;由题干可知,两组
实验的反应时间均为12min,所以研究的因素不是反应
时间,C错误;由题干可知,两组实验的酶量一致,所以
研究的因素不是酶量,D错误.故选B.
4.D 解析:根据表格数据可知,在37℃时,M 的适宜pH
为5~9,而L的适宜pH 为5左右,A错误;酶适宜在低
温条件下保存,在37℃长时间放置后,两种酶的活性会
发生改变,B错误;酶发挥作用需要适宜的温度,高温会
导致酶变性失活,因此从37℃上升至95 ℃,两种酶在
pH 为5时都已经失活,C 错误;在37 ℃、pH 为3~11
时,M 比 L的相对活性高,因此 M 更适于制作肉类嫩化
剂,D正确.故选 D.
模拟提升练
1.B 解析:由图甲可知,温度较高时,底物的剩余量减少,
故酶活性较高,说明该种微生物适合在较高的温度环境
中生存,A 正确;甲图各温度的实验组数,随温度升高,
酶的活性一直在增强,没有出现下降的趋势,故不能得
到酶活性的最适温度范围,需要再增加温度范围,减小
温度梯度,才可使得到的最适温度范围更精准,B错误;
由于不能确定该酶的最适温度,故图乙实验中若升高温
度,酶的活性 不 一 定 升 高,C 正 确;酶 的 活 性 受 温 度 和
pH 的影响,与底物的量无关,故图乙中,在t2 时增加底
物的量,酶 Q的活性不变,D正确.故选B.
2.B 解析:过氧化氢酶能降低化学反应所需要的活化能,
加热能为反应提供能量,两者原理不相同,A 错误;BD、
过氧化氢酶和 FeCl3 都能降低化学反应所需要的活化
能,两者原理相同,加热能为反应提 供 能 量,B 正 确,D
错误;FeCl3 能降低化学反应所需要的活化能,加热能为
反应提供能量,两者原理不相同,C错误.故选B.
3.A 解析:神经酰胺合成酶发挥催化作用时实质是降低
化学反应的活化能,而发挥调节作用时实质是影响基因
的选择性表达,A错误;酶的作用条件较温和,酶的催化
会受环境条件的影响,B 正 确;该 酶 结 合 DNA 某 些 区
域,从而开启和关闭脂质代谢的相关基因,所以具有调
节作用,C正确;苍蝇体内神经酰胺合成酶读取脂肪酶3
基因,能使脂肪分解供能,所以发生在营养缺乏时,D正
确.故选 A.
4.(1)所需时间 单位时间内 O2(气体)的产生量 使催
化剂与底物在设定条件下才开始反应,从而使实验结果
更准确、可靠
(2)高效性 作用条件较温和
(3)不科学 温度会影响 H2O2 的分解
解析:(1)据表分析可知,该实验的自变量是pH,该实验
的目的是探究pH 对过氧化氢酶活性的影响,通过测定
单位时间内 O2 的产生量作为酶促反应速率的观测指
标.此外,还可以用收集5mL气体所需时间作为观测
指标.实验中各组试剂在最适温度下不同 pH 进行预
处理,目的是使催化剂与底物在设定条件下才开 始 反
应,从而使实验结果更准确、可靠.(2)表格中甲和乙分
别用FeCl3 溶 液 和 过 氧 化 氢 酶 处 理,过 氧 化 氢 酶 组 比
FeCl3 溶液组气泡产生量更多,说明酶具有高效性.实
验乙、丙、丁是在不同的 pH 下过氧化氢酶催化过氧化
氢,在pH=7时,气泡产生量更多,pH 偏小或者偏大,
气泡产生量较小,通过实验乙、丙、丁可以得出,酶具有