专题03 物质跨膜运输、酶与 ATP（知识清单，江苏专用）生物学业水平考试合格考总复习

专题03 物质跨膜运输、酶与ATP 1.物质进出细胞的方式 （1）细胞膜是 膜 渗透作用发生的两个条件：具有 ，半透膜两侧具有 。 细胞膜是选择透过性膜。水分子可以 通过，细胞要选择吸收的 也可以通过，其他的离子、小分子以及大分子物质则不能通过。 植物细胞的原生质层（ 和 以及 ）相当于一层半透膜。当细胞液的浓度 外界溶液的浓度时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来而发生 。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，植物细胞逐渐发生 。 成熟植物细胞的结构图 （2）膜转运蛋白包括 蛋白和 蛋白。 ①通道蛋白容许与自身直径、形状、大小和电荷相适宜的分子或离子通过， 与被运输的物质相结合。如 蛋白（水进出细胞的主要方式）。 ②载体蛋白 与被运输物质结合，运输过程中伴随着 的变化。如运输葡萄糖的载体蛋白等。 （3）小分子物质的跨膜运输方式的类型及特点 方式 运输方向 是否需膜转运蛋白 是否消耗能量 代表例子 原理 被动 运输 自由扩散 不需要 不消耗 O₂、CO₂、H2O、 乙醇、甘油等 膜的选择透过性 协助扩散 、水通道蛋白运输水等 主动运输 低浓度→高浓度 氨基酸、部分离子等 （4）大分子物质进出细胞的方式 大分子和颗粒状物质等进出细胞的方式是 和 。胞吞和胞吐体现了细胞膜的 ， ， 转运蛋白协助，但需要 参与。 2.酶在细胞代谢中的作用 （1）酶的本质、特性和作用 ①本质：大多数酶的化学本质是 ，少数酶是 。 ②特性： 性，催化效率比无机催化剂高许多。 性，每种酶只能催化一种或一类化学反应。作用条件较 ，在最适宜的温度和pH下，酶的活性最高（见下图）。温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。 v/(mmol·s-¹) 0最适pHpH ③酶的作用及作用机理：酶具有 作用。酶具有催化作用的机理是降低化学反应的 。 （2）影响酶活性的因素 酶活性是指酶对化学反应的催化效率，酶活性大小通常以单位时间内底物的消耗量或产物的生成量来表示。 ，都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。低温虽然使酶的活性明显下降。但不会破坏酶的空间结构，恢复适宜的温度后酶的活性可以恢复。酶适宜在 下保存。 （3）影响酶促反应速率的因素 影响酶促反应速率的因素有 、 、 和 等。温度和pH通过影响酶的活性从而影响酶促反应速率。 3.ATP （1）ATP的化学组成和结构 ATP的名称： ，结构式可简写为： 。其中，A代表 。“P”代表磷酸基团。“～”代表一种 。 （2）ATP和ADP转化的过程： 反应式向右进行。释放的能量用于 ，可与许多 反应相联系。反应式向左进行，所需的能量来自 、 ，可与 反应相联系。 （3）ATP和ADP转化的意义 ATP在细胞中的含量 ，但转化 。ATP 为生物体的多数需能反应提供能量。如细胞分裂、肌肉收缩、主动运输、生物大分子合成等。这种供能机制在生物界普遍存在，体现了 性。 4.细胞中能源物质总结 （1）能源物质——糖类、脂肪、蛋白质等。 （2） 能源物质——糖类（多糖、二糖先水解成单糖才能供能）。 （3） 物质——淀粉（植物细胞）、糖原（动物细胞）、脂肪（动植物细胞良好的储能物质）。 （4） 能源物质—ATP等。 （5） 能源物质——太阳能。 1/4 学科网（北京）股份有限公司 4/4 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 物质跨膜运输、酶与ATP 1.物质进出细胞的方式 （1）细胞膜是选择透过性膜 渗透作用发生的两个条件：具有半透膜，半透膜两侧具有浓度差。 细胞膜是选择透过性膜。水分子可以自由通过，细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过，其他的离子、小分子以及大分子物质则不能通过。 植物细胞的原生质层（细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质）相当于一层半透膜。当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来而发生质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，植物细胞逐渐发生质壁分离的复原。 成熟植物细胞的结构图 （2）膜转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白。 ①通道蛋白容许与自身直径、形状、大小和电荷相适宜的分子或离子通过，不需要与被运输的物质相结合。如水通道蛋白（水进出细胞的主要方式）。 ②载体蛋白需要与被运输物质结合，运输过程中伴随着载体蛋白构象的变化。如运输葡萄糖的载体蛋白等。 （3）小分子物质的跨膜运输方式的类型及特点 方式 运输方向 是否需膜转运蛋白 是否消耗能量 代表例子 原理 被动 运输 自由扩散 高浓度→低浓度 不需要 不消耗 O₂、CO₂、H2O、 乙醇、甘油等 膜的选择透过性 协助扩散 需要 不消耗 葡萄糖进入红细胞、水通道蛋白运输水等 主动运输 低浓度→高浓度 需要 消耗 氨基酸、部分离子等 （4）大分子物质进出细胞的方式 大分子和颗粒状物质等进出细胞的方式是胞吞和胞吐。胞吞和胞吐体现了细胞膜的流动性，消耗能量，不需要转运蛋白协助，但需要膜蛋白参与。 2.酶在细胞代谢中的作用 （1）酶的本质、特性和作用 ①本质：大多数酶的化学本质是蛋白质，少数酶是RNA。 ②特性：高效性，催化效率比无机催化剂高许多。专一性，每种酶只能催化一种或一类化学反应。作用条件较温和，在最适宜的温度和pH下，酶的活性最高（见下图）。温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。 v/(mmol·s-¹) 0最适pHpH ③酶的作用及作用机理：酶具有催化作用。酶具有催化作用的机理是降低化学反应的活化能。 （2）影响酶活性的因素 酶活性是指酶对化学反应的催化效率，酶活性大小通常以单位时间内底物的消耗量或产物的生成量来表示。过酸、过碱或高温，都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。低温虽然使酶的活性明显下降。但不会破坏酶的空间结构，恢复适宜的温度后酶的活性可以恢复。酶适宜在低温下保存。 （3）影响酶促反应速率的因素 影响酶促反应速率的因素有底物浓度、酶浓度、温度和pH等。温度和pH通过影响酶的活性从而影响酶促反应速率。 3.ATP （1）ATP的化学组成和结构 ATP的名称：腺苷三磷酸，结构式可简写为：A-P~P~P。其中，A代表腺苷。“P”代表磷酸基团。“～”代表一种特殊的化学键。 （2）ATP和ADP转化的过程： 反应式向右进行。释放的能量用于耗能的生命活动，可与许多吸能反应相联系。反应式向左进行，所需的能量来自光合作用、细胞呼吸，可与放能反应相联系。 （3）ATP和ADP转化的意义 ATP在细胞中的含量很少，但转化迅速。ATP直接为生物体的多数需能反应提供能量。如细胞分裂、肌肉收缩、主动运输、生物大分子合成等。这种供能机制在生物界普遍存在，体现了统一性。 4.细胞中能源物质总结 （1）能源物质——糖类、脂肪、蛋白质等。 （2）主要能源物质——糖类（多糖、二糖先水解成单糖才能供能）。 （3）储能物质——淀粉（植物细胞）、糖原（动物细胞）、脂肪（动植物细胞良好的储能物质）。 （4）直接能源物质—ATP等。 （5）最终能源物质——太阳能。 1/4 学科网（北京）股份有限公司 4/4 学科网（北京）股份有限公司 $