資源簡介

物質跨膜運輸、酶、 ATP
《物質跨膜運輸的方式》是人教版必修一第四章第三節的內容,學生在前面已經復習了細胞膜控制物質進 出的功能和物質跨膜運輸的實例，本節主要對物質跨膜運輸的方式:被動運輸和主動運輸進行復習，既是對 前面所學內容的深化， 又是學生復習細胞新陳代謝的基礎。《酶和 ATP》專題中重要的組成部分之一。ATP 與 ADP 之間的轉化位于人教版生物必修一第五章第二節， 同學們在前面已經復習過蛋白質和糖類等大分 子物質，本節之后同學們將復習呼吸作用與光合作用，通過本節內容的復習,學生又可以進一步理解只有在 能量的供應下， 細胞膜才能行使主動運輸的功能;并且加深理解把葉綠體和線粒體分別比喻為植物細胞的“能 量轉換站”和所有細胞的“動力車間” 的含義;便于加深領會活細胞之所以能夠經歷生長、增殖等生命歷程與能
量的供應和利用是分不開的。因此本專題內容具有承上啟下的重要作用。
本專題知識難點較低，考查時一般是章內或章節間的綜合考查，多以圖像分析或綜合比較的形式 考查各種細胞器和細胞核在結構、功能上的區別與聯系。往往與代謝知識綜合起來考查，并考查學生在新 情境下獲取信息和分析問題的能力等。高考命題有選擇題，也有非選擇題，特別是歸類、比較、識圖辨析
題型較多。
回歸教材重難點
一、基礎再現：
(一)物質跨膜運輸的方式
1.物質跨膜運輸的方式主要分為兩類: 。被動運輸包括 和 ，它 們都是 濃度梯度運輸的過程， 消耗細胞的能量，但是協助擴散需要 （包括
和 ）的協助。
2.主動運輸是 濃度梯度運輸的過程，需要消耗細胞的能量,需要 的協助。
（二）物質跨膜運輸的實例的協助。
1.滲透作用是指 。它產生的條件:一是 ，二是
。
2.水分進出哺乳動物紅細胞時，當外界溶液濃度<細胞質濃度,細胞 ;當外界溶液濃度>細胞質濃度，
細胞 ；當外界溶液濃度=細胞質濃度，水分進出細胞處于 。
3.人體甲狀腺濾泡上皮細胞對碘的吸收是逆 濃度梯度進行的。
4 ．物質出入細胞方式的影響因素
(1)自由擴散—— 。
(2)協助擴散—— 、 。
(3)主動運輸—— 、 ( 等間接影響主動運輸)。
(三)ATP 的結構與功能
1. ATP 結構簡式: 。 2.ATP 的化學元素組成: 。
3.ATP 的功能: 。
4.ATP 與 RNA 的關系: 。
5.ATP 與 ADP 相互轉化的反應式:
6.ATP 的主要來源:
(1)生理過程:植物為 ，動物、真菌和大多數細菌為 。
(2)場所: 。
（四）酶的本質、作用及特性
1.細胞代謝是 ，是細胞生命活動的基礎。
2.酶的概念：是 ,其中絕大多數是 ,少數是 。
3.活化能是指 。
4.酶能催化化學反應其機理是 ,且與無機催化劑相比，酶
,所以催化效率更高。
5.酶的特性: 。
6.酶在生活中的應用有哪些 (列舉 3 例)
① ②
③ ④ 。
（五）探究影響酶活性的因素
1.探究溫度對酶活性的影響最好使用 作為實驗材料，探究 pH 對酶活性的影響最好使用
作為實驗材料。
2.若選擇淀粉和淀粉酶探究溫度對酶活性的影響，檢測底物是否被分解的試劑宜選用 ;而不宜選
用 ，原因是 。
二、教材重要結論性語句
1.細胞與環境進行物質交換必須經過 。
2.植物細胞的原生質層相當于一層 。當細胞液的濃度 外界溶液的濃度時，細胞液中的水 分就 原生質層 外界溶液中，使細胞壁和原生質層都出現一-定程度的 。由于原生質層比 細胞壁的 ，當細胞不斷 時，原生質層就會與細胞壁逐漸 ，也就是逐漸發生
了 。
3.當細胞液的濃度 外界溶液的濃度時,外界溶液中的水分就 原生質層 細胞液中，整個原
生質層就會 ，使植物細胞逐漸發生質壁分離的 。
4.細胞膜和其他生物膜都是 。
5. 叫做自由擴散。
叫做協助擴散。也叫 。
6. ，這種方式叫做主動
運輸。
7.正是由于 ，細胞代謝才能在溫和的條件下快速的進行。
8.酶的專一性是指 。
9.細胞代謝能夠有條不紊地進行，與 是分不開的。
10.酶制劑適宜在 下保存。
11. 是細胞內的一種高能磷酸化合物。
12. ATP 的化學性質不穩定，在有關酶的催化作用下 ATP 分子中 很容易水解。
13.細胞內 ATP 與 ADP 相互轉化的能量供應機制，是生物界的 。
14.吸能反應一般與 的反應相聯系,放能反應一般與 相聯系。
15. 使 蛋 白質等分子磷酸化 ，這在細胞 中是常見 的 ，這些分子被磷酸化后，
發生變化， 也改變，因而可以參與各種化學反應。
三、要點判斷
1.固醇類激素進人靶細胞的過程屬于協助擴散。 ( )
2.Mg2+通過自由擴散進入根細胞。 ( )
3.甘油是極性分子，所以不能以自由擴散的方式通過細胞膜。 ( )
4.植物細胞通過主動運輸吸收不同礦質離子的速率都相同。 ( )
5.植物主動運輸礦質離子的過程只發生在活細胞中。 ( )
6.當細胞內外存在濃度差時，細胞就會發生質壁分離或復原。 ( )
7.如果半透膜兩側是等體積、質量濃度相等的蔗糖溶液和葡萄糖溶液， 則單位時間內兩個方向通過半透膜的
水分子數目相等。 ( )
8.細胞膜的選擇透過性是指小分子物質可以透過而大分子物質不能。 ( )
9.大分子有機物要通過載體蛋白的轉運才能進人細胞,并且消耗能量。 ( )
10.運載葡萄糖的載體也能運載氨基酸。 ( )
11.參與 ATP 形成的元素包括 C 、H 、O 、N。( )
12.ATP 是各種活細胞中普遍存在的一種高能磷酸化合物，是細胞內的直接能源物質。( )
13. ATP 可以水解成一個核苷酸和兩個磷酸。( )
14.ATP 與 ADP 的相互轉化，使生物體內的各項反應能在常溫常壓下快速順利地進行。( )
15.生物體內的 ATP 含量很多，從而保證了生命活動所需能量的持續供應。( )
16. RNA 聚合酶催化的底物是 RNA。( )
17.蔗糖酶能使蔗糖水解為兩分子的葡萄糖，水解產物與斐林試劑反應產生磚紅色沉淀。( )
18.葉綠體和線粒體中均可以產生 ATP,并用于物質的運輸、細胞的分裂等各種生命活動。( )
19.酶的形成需要消耗 ATP,ATP 的形成需要酶的催化。( )
20.“探究溫度影響酶活性” 的實驗中，其控制自變量的方法為設置幾種不同的溫度進行實驗。( )
四、長句表述：
1.你吃比較咸的食物時，例如你吃腌制的咸菜，連續嗑帶鹽的瓜子等，你的口腔和唇的粘膜有什么感覺 為
什么
2.為什么說酶是細胞代謝所必需的 請說出兩點理由。
3.同樣是儲存能量的分子， ATP 與葡萄糖具有哪此不同的特點
查補易混易錯
易錯易混【01】對 ATP 的結構功能理解不到位
1. ATP 的功能： 是細胞生命活動的直接能源物質。（提醒： ATP 并不是唯一的直接能源物質）
2. ATP 的結構
（1）ATP 中文名稱： ，是細胞內的一種高能磷酸化合物。
（2）ATP 的結構簡式： ，其中“A”代表 (由 和 組成) ，“T”代表三， “P”代表 ，“—”代表 ， ~ 代表 。一個 ATP 分子中有 個 A ，
個高能磷酸鍵， 個磷酸基團。
（3）ATP 去掉 1 個磷酸基團后叫 ；ATP 去掉 2 個磷酸基團后叫 ，又叫
,是組成 的基本單位之一。
（4）ATP 的組成元素： 。(注： 、 、 、 組成元素都是 C 、H 、O 、N、
P)
（5）特點： ATP 在細胞中含量 ，化學性質 ， 的高能磷酸鍵容易水解。
易錯易混【02】對酶的本質、特性和作用機理理解不到位
（一）酶的本質
（1）概念：酶是由 產生的具有 作用的有機物，其中絕大多數酶是 ，少數酶是
（2）酶的作用： 作用；酶的作用機理： 。
酶在催化學反應前后自身性質和數量 (改變/不變)。
（3）合成酶的原料： 或 。
（4）合成酶的主要場所： 。（注：還有細胞核、線粒體、葉綠體）
（5）酶的作用場所：可以在 發揮催化作用。
（二）酶作用機理曲線分析 （右圖）
（1）ac 段表示 時反應進行所需要的活化能；
bc 段表示 時反應進行所需要的活化能；
ab 段表示 。
（2）在圖中畫出無機催化劑催化反應的曲線。
（三）酶的特性
（1）高效性：酶的催化效率大約是 的 107～1013 倍。同無機催化劑相比，酶 的作
用更顯著，因而催化效率更高。
（2）專一性： 一種酶只能催化 或 學反應，因為酶只能催化與其 的底物。
據酶的專一性可知：能催化淀粉水解的酶是 ，能催化蔗糖水解的酶是 ，能催化唾液淀
粉酶水解的酶是 ，能催化植物細胞壁水解的酶是 。
（3）作用條件較溫和(溫和性)：酶需要適宜的 和 。
酶促反應速率與溫度(pH)的關系曲線都是 。
（四）探究酶的高效性
對照組： ；
實驗組： 。
實驗中自變量是 ，因變量是 。
（五）探究酶的專一性
此實驗中的自變量可以是不同反應物，也可以是不同酶溶液，因變量是反應物是否被分解。
（1）設計思路一：換反應物不換酶
實驗組： ；
對照組： 。
（2）設計思路二：換酶不換反應物
實驗組： ；
對照組： 。
（六）酶活性探究實驗的注意事項
1 ．若選擇淀粉和淀粉酶探究酶的最適溫度，檢測底物被分解的試劑“宜”選用 ，“不宜”選用斐林試劑，
因為用 ， 。
2 ．探究溫度對酶活性的影響
（1）一定要 ，再進行混合。
（2）不宜用 作反應物，因為
。
3 ．探究 pH 對酶活性的影響
（1）保證酶的 （排除溫度干擾），且將 再讓反應物與
酶混合。
（2）不宜用 作底物，因為用作鑒定試劑的 會和 NaOH 發生化學反應，使 與淀粉生
成 的機會大大減少，而且在 ，從而影響實驗的效果。
易錯易混【03】不能準確辨析物質出入細胞的方式；不能理清不同因素對物質跨膜運輸的影響。
1 ．物質跨膜運輸方式的比較
小分子物質 大分子物質
比較項目 自由擴散 協助擴散 主動運輸 胞吞 胞吐
運輸方向
轉運蛋白
能量
舉例
2 ．物質濃度差對物質運輸速率的影響（主要影響自由擴散和協助擴散）
自由擴散中，濃度差 ，物質運輸速率越大；協助擴散中，濃度差達到一定程度后運輸速率不再
繼續增大的原因是 的限制。
3 ．氧氣濃度及呼吸作用強度對物質運輸速率的影響（主要影響主動運輸和胞吞、胞吐）
（1）由于自由擴散和協助擴散 消耗細胞代謝產生的能量，因此其運輸速率與 及
強度無關；
（2）有氧呼吸和無氧呼吸都可為 提供能量，因此，氧氣濃度為 0 時，可由 為其提供
能量，故圖 B 曲線的起點不在 ；
（3）如果是哺乳動物成熟紅細胞，圖 也可以表示某物質的主動運輸速率與氧氣濃度的關系。
4 ．溫度對物質跨膜運輸的影響
易錯易混【04】對滲透作用中水分子的流動方向判定不清；對“物質的量濃度”或“質量濃度” 的大小比較理
解不準確。
一、掌握“滲透作用”作用的發生——系統的水分流動：
1. 若 S1 溶液濃度大于 S2 ，則單位時間內由 S2→S1 的水分子數 于 S1→S2 ，外觀上表現為 S1 液面 。
2. 若 S1 溶液濃度小于 S2 ，則情況相反，外觀上表現為 S1 的液面 。
3. 若 S1 濃度=S2 濃度，水分子由 S1→S2 和由 S2→S1 的數量 。
二、特別注意
1. 滲透系統適用于比較溶質不能透過半透膜的溶液濃度的大小。若溶質分子能通過半透膜，則先是濃度高
的一側液面 ，隨后另一側液面 ，最后達到 。
2. 在達到滲透平衡后，只要存在液面差Δh，則 S1 溶液濃度仍 S2。
3. 兩溶液間的水分子進行雙向運動，我們只是觀測出由水分子雙向運動的差所導致的 改變。
4. 溶液濃度指物質的量濃度而非質量濃度，如 10%葡萄糖溶液和 10%蔗糖溶液的質量濃度相同，但物質的 量濃度是 10%蔗糖溶液 10%葡萄糖溶液（蔗糖的相對分子質量大于葡萄糖），故水分子由 溶
液向 溶液移動。
易錯易混【05】對質壁分離和質壁分離復原的基本原理不清楚。
1. 質壁分離：
（1）外因：外界溶液濃度 細胞液濃度；
（2）內因： 相當于一層半透膜，細胞壁的伸縮性 原生質層；
（3）表現：觀察細胞質壁分離，細胞液最好 ，易于觀察。液泡由 變 ，細胞液顏色由
變 ， 與 分離。
2. 質壁分離復原：當質壁分離細胞的細胞液濃度＞外界溶液的濃度時，細胞 ，發生 現
象。
（1）只有 細胞才能發生質壁分離和質壁分離復原。若外界溶液濃度 ，能發生質壁分離但不能 質壁分離復原，因為溶液濃度過高，使 。若細胞失水時間太長，質壁分離后也
不能復原。
（2）在不同溶液中質壁分離后的細胞能不能自動復原，要看溶液中的溶質能否透過質膜和液泡膜被細胞選 擇性吸收。若用 、 、 、 做實驗，會先發生質壁分離后又自動復原現
象，因這些物質均可被細胞吸收，使細胞液濃度增大而吸水。
3. 溶液濃度與滲透壓大小的關系：
溶液滲透壓的大小取決于單位體積溶液中溶質微粒的 ，溶質微粒 ，即溶液濃度 ，
對水的吸引力越大；反過來，溶液微粒 ，即溶液濃度 ，對水的吸引力 。
易錯易混【01】對 ATP 的結構功能理解不到位
1. ATP 是細胞中的能量通貨，下列敘述正確的是( )
A. ATP 中的能量均來自細胞呼吸釋放的能量 B. ATP-ADP 循環使得細胞儲存了大量的 ATP
C. ATP 水解形成 ADP 時釋放能量和磷酸基團 D. ATP 分子中的 2 個高能磷酸鍵不易斷裂水解
2. 研究人員將 32P 標記的磷酸注入活的離體肝細胞， 1~2min 后迅速分離得到細胞內的 ATP。結果發現 ATP 的末端磷酸基團被 32P 標記， 并測得 ATP 與注入的 32P 標記磷酸的放射性強度幾乎一致。下列有關敘述正確
的是( )
A. 該實驗表明，細胞內全部 ADP 都轉化成 ATP
B. 32P 標記的 ATP 水解產生的腺苷沒有放射性
C. 32P 在 ATP 的 3 個磷酸基團中出現的概率相等
D. ATP 與 ADP 相互轉化速度快，且轉化主要發生在細胞核內
易錯易混【02】對酶的本質、特性和作用機理理解不到位
1.（2022·湖北 · 高三期末） 下圖為“探究 pH 對過氧化氫酶活性的影響” 的實驗裝置。下列敘述錯誤的是( )
A ．各組反應小室應保持在相同且適宜水溫的水槽中
B ．加入各組反應小室中含有酶的濾紙片的大小和數量應一致
C ．反應開始前需將不同 pH 的緩沖液加入各組反應小室的 H2O2 溶液中
D ．在不同的 pH 條件下， 一定時間內量筒中收集到的氣體量不可能相同
2.（2022·湖南省懷化市 · 聯考題） 某同學為驗證蔗糖酶和唾液淀粉酶的專一性，設計了如下實驗方案，實驗
步驟如下：
試管 蔗糖溶液 可溶性淀粉溶液 唾液淀粉酶溶液
1 3mL - 1mL
2 - 3mL 1mL
①取兩支潔凈的試管，編號 1 和 2，按照上表所示加入相關溶液。
②將兩支試管振蕩搖勻， 。
③取出試管， 分別加入 2mL 斐林試劑， 搖勻， 再將兩支試管放在恒溫水浴鍋中加熱 1min，觀察試管內溶液
顏色變化。
回答下列問題：
（1）酶的基本組成單位是 ，酶的專一性是指 。
（2）請將步驟②填寫完整： 。
（3）有同學指出該實驗方案只能驗證唾液淀粉酶的專一性不能驗證蔗糖酶的專一性，請幫助該同學改進實
驗方案： 。
（4） （填“ 能”或“不能” ）將實驗步驟（3）中的斐林試劑換成碘液，理由是
。
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易錯易混【03】不能準確辨析物質出入細胞的方式；不能理清不同因素對物質跨膜運輸的影響。
1.（2022·福建省福州華僑中學 ·模擬預測） 如圖 1~4 為表示物質濃度或氧氣濃度與物質跨膜運輸速度間關系
的曲線圖。下列相關敘述不正確的是( )
A ．如某物質跨膜運輸的速度可用圖 1 與 3 表示，則該物質不應為葡萄糖
B ．如某物質跨膜運輸的速度可用圖 2 與 3 表示，則該物質可能是葡萄糖
C ．限制圖中 A 、C 兩點的運輸速度的主要因素不同， B 、D 兩點的限制因素有共同點
D ．將圖 2 與 4 的曲線補充完整，曲線的起點應從坐標系的原點開始
2 ．（2022·吉林吉林 ·模擬預測） 為研究植物根尖吸收鉀離子機制， 研究人員利用氰化物（劇毒， 抑制[H]與
O2 的結合）進行相關實驗。相關分析不正確的是( )
A ．根尖細胞吸收蒸餾水的方式是被動運輸 B ．根尖細胞吸收 K+ 的方式是主動運輸
C ．乙中 4h 后吸收 K+ 的能量可能來自于無氧呼吸 D ．實驗乙加入氰化物后，細胞對氧氣的吸收速率不變
易錯易混【04】對滲透作用中水分子的流動方向判定不清；對“物質的量濃度”或“質量濃度” 的大小比較理
解不準確。
（2022·湖南衡陽 · 一模）如圖是滲透作用達到平衡時的實驗裝置圖。實驗開始時漏斗內外液面相平， 漏斗內 溶液 S1 為 0.3g/mL 的蔗糖溶液，燒杯中的溶液 S2 為 0.1 g/mL 的蔗糖溶液（半透膜只能讓水分子自由通
過）。下列分析錯誤的是( )
A ．滲透作用達到平衡時 S1 溶液和 S2 溶液濃度并不相等
B ．若實驗開始時將 S1 溶液和 S2 溶液互換，則滲透作用達到平衡時 h 會不變
C ．若實驗起始時將一定量的水加入到燒杯中，則滲透作用達到平衡時 h 會變大
D ．若實驗起始時漏斗內 S1 溶液換成 0.3g/mL 的葡萄糖溶液，則滲透作用達到平衡時 h 會更大
2.（2022·湖南 ·岳陽市教育科學技術研究院二模） 圖甲表示由磷脂分子合成的人工膜的結構示意圖，圖乙表 示人的紅細胞膜的結構示意圖及葡萄糖和乳酸的跨膜運輸情況， 圖丙中 A 為 1 mol/L 的葡萄糖溶液， B 為 1
mol/L 的乳酸溶液。下列說法正確的是( )
A ．圖丙中的半透膜若采用甲為材料，則液面不再變化時，左右兩側液面相等
B ．若圖乙所示細胞處于無氧環境中，則圖中葡萄糖和乳酸的跨膜運輸會停止
C ．若圖甲中貫穿有圖乙的蛋白質①,再用作圖丙的半透膜，則液面不再變化時，左側液面高于右側液面
D ．若圖甲中貫穿有圖乙的蛋白質②,再用作圖丙的半透膜，則液面不再變化時，左側液面高于右側液面
易錯易混【05】對質壁分離和質壁分離復原的基本原理不清楚。
1.（2022·黑龍江 ·青岡縣第一中學校一模）將紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞放入一定濃度的 KNO3 溶液中，發
現其原生質體（即植物細胞中細胞壁以內的部分）的體積變化趨勢如圖所示。下列敘述正確的是( )
A ．在 0.5h 時，水分子在細胞原生質層兩側只發生單向運動
B ．0~4h 內， KNO3 沒有通過細胞膜進入細胞
C ．0~1h 內，細胞體積與原生質體體積的變化量相等
D ．0 時刻時， KNO3 溶液的濃度大于洋蔥細胞液的濃度
2.（2022·遼寧 ·模擬預測） 將若干質量、大小等生理狀況相同的白蘿卜幼根均分為五組， 分別放入 A~E 五種 不同濃度的蔗糖溶液中，25 分鐘后取出稱重，其重量的變化情況如圖所示。下列關于該實驗的敘述正確的
是( )
A ．A 濃度的蔗糖溶液是白蘿卜幼根細胞的等滲溶液
B ．五種蔗糖溶液的濃度最高的是 C、最低的是 B
C ．浸泡后 B 濃度中白蘿卜幼根的吸水能力小于 D 濃度中白蘿卜幼根的吸水能力
D ．蔗糖溶液濃度為 C 、E 時，白蘿卜幼根細胞發生了質壁分離復原現象
1 ．（2022·全國甲卷 · 高考真題）植物成熟葉肉細胞的細胞液濃度可以不同。現將 a 、b 、c 三種細胞液濃度 不同的某種植物成熟葉肉細胞，分別放入三個裝有相同濃度蔗糖溶液的試管中，當水分交換達到平衡時觀 察到：①細胞 a 未發生變化；②細胞 b 體積增大；③細胞 c 發生了質壁分離。若在水分交換期間細胞與蔗糖
溶液沒有溶質的交換，下列關于這一實驗的敘述，不合理的是( )
A ．水分交換前，細胞 b 的細胞液濃度大于外界蔗糖溶液的濃度
B ．水分交換前，細胞液濃度大小關系為細胞 b>細胞 a>細胞 c
C ．水分交換平衡時，細胞 c 的細胞液濃度大于細胞 a 的細胞液濃度
D ．水分交換平衡時，細胞 c 的細胞液濃度等于外界蔗糖溶液的濃度
2 ．（2022·全國乙卷 · 高考真題） 某種酶 P 由 RNA 和蛋白質組成， 可催化底物轉化為相應的產物。為探究該
酶不同組分催化反應所需的條件。某同學進行了下列 5 組實驗（表中“+”表示有， - 表示無）。
實驗組 ① ② ③ ④ ⑤
底物 + + + + +
RNA 組分 + + - + -
蛋白質組分 + - + - +
低濃度 Mg2+ + + + - -
高濃度 Mg2+ - - - + +
產物 + - - + -
根據實驗結果可以得出的結論是( )
A ．酶 P 必須在高濃度 Mg2+條件下才具有催化活性 B ．蛋白質組分的催化活性隨 Mg2+濃度升高而升高
C ．在高濃度 Mg2+條件下 RNA 組分具有催化活性 D ．在高濃度 Mg2+條件下蛋白質組分具有催化活性
3 ．（2022·山東 · 高考真題） NO3-和 NH4+是植物利用的主要無機氮源， NH4+ 的吸收由根細胞膜兩側的電位差 驅動， NO3- 的吸收由 H+濃度梯度驅動， 相關轉運機制如圖。銨肥施用過多時， 細胞內 NH4+ 的濃度增加和細
胞外酸化等因素引起植物生長受到嚴重抑制的現象稱為銨毒。下列說法正確的是( )
A ．NH4+通過 AMTs 進入細胞消耗的能量直接來自 ATP
B ．NO3-通過 SLAH3 轉運到細胞外的方式屬于被動運輸
C ．銨毒發生后，增加細胞外的 NO3-會加重銨毒
D ．載體蛋白 NRT1.1 轉運 NO3-和 H+ 的速度與二者在膜外的濃度呈正相關
4 ．（2022·廣東 · 高考真題）某同學對蛋白酶 TSS 的最適催化條件開展初步研究，結果見下表。下列分析錯
誤的是( )
組別 pH CaCl2 溫度(℃) 降解率（%）
① 9 + 90 38
② 9 + 70 88
③ 9 - 70 0
④ 7 + 70 58
⑤ 5 + 40 30
注： +/-分別表示有/無添加，反應物為Ⅰ型膠原蛋白
A ．該酶的催化活性依賴于 CaCl2 B ．結合①、②組的相關變量分析，自變量為溫度
C ．該酶催化反應的最適溫度 70℃,最適 pH9 D ．尚需補充實驗才能確定該酶是否能水解其他反應物
5 ．（2021 年北京高考真題） ATP 是細胞的能量“通貨” ，關于 ATP 的敘述錯誤的是( )
A ．含有 C 、H 、O 、N 、P B ．必須在有氧條件下合成
C ．胞內合成需要酶的催化 D ．可直接為細胞提供能量
6. 保衛細胞吸水膨脹使植物氣孔張開。適宜條件下，制作紫鴨跖草葉片下表皮臨時裝片，觀察蔗糖溶液對
氣孔開閉的影響，圖為操作及觀察結果示意圖。下列敘述錯誤的是( )
A. 比較保衛細胞細胞液濃度，③處理后>①處理后
B. 質壁分離現象最可能出現在滴加②后的觀察視野中
C. 滴加③后有較多水分子進入保衛細胞
D. 推測 3 種蔗糖溶液濃度高低為②>①>③
7.（2022·福建省福州華僑中學模擬預測）如圖所示為某植物表層細胞在不同溶液中，一定時間后細胞吸水
力與原生質體相對體積之間的關系（正常狀態下原生質體相對體積為 1.0）。下列相關敘述正確的是( )
A ．若該植物為洋蔥，則該細胞一定為洋蔥外表皮細胞
B ．A 點時的細胞體積顯著小于 B 點時的細胞體積
C ．B 點之后，隨著細胞吸水力的下降，細胞液的滲透壓逐漸增大
D ．在一定濃度的 KNO3 溶液中，原生質體相對體積可能會由 0.5 自動恢復到 1.0
8 ．（2022·江蘇 ·模擬預測）圖 1 為氨基酸和 Na＋進出腎小管上皮細胞的示意圖，圖 2 表示甲、乙兩種小分
子物質在細胞內外的濃度情況。下列相關敘述錯誤的是( )
A ．圖 1 中氨基酸運出腎小管上皮細胞的方式屬于被動運輸
B ．使用呼吸抑制劑不會影響腎小管上皮細胞將氨基酸運進細胞
C ．圖 2 中的甲可代表圖 1 中的 Na＋ ，進出均需要轉運蛋白
D ．圖 2 中的乙可代表圖 1 中的氨基酸，進出均需要轉運蛋白
9.（2022·安徽 · 蚌埠鐵路中學模擬預測） 將質壁分離的洋蔥紫色鱗片葉外表皮細胞放入清水中，液泡體積的
變化如下圖所示。下列敘述錯誤的是( )
A ．與 a 點相比， b 點時細胞的液泡顏色變淺
B ．與 b 點相比， c 點時細胞的吸水速率較小
C ．c 點后細胞體積無變化，液泡內沒有水分子進出
D ．b 點到 c 點過程中，細胞的吸水速率受細胞壁的限制
10 ．（2022·云南 · 昆明一中模擬預測） 某同學用紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞制作的臨時裝片， 在顯微鏡下分 別觀察細胞處于物質的量濃度為 2 mol·L-1 的乙二醇溶液和 2 mol·L-1 的蔗糖溶液中的質壁分離情況， 得到原
生質體體積變化情況如圖所示。回答下列問題。
（1） 圖中曲線 （填“ 甲”或“ 乙” ）表示細胞處于 2 mol·L-1 的乙二醇溶液中的變化情況，原因是
。
________________
（2）曲線乙的 AB 段細胞體積 （填“增大”“基本不變”或“減小”），原因是 。在該時間段內，
細胞的吸水能力 。
（3）本實驗選擇紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的原因是該細胞具有 。物質跨膜運輸、酶、 ATP
《物質跨膜運輸的方式》是人教版必修一第四章第三節的內容,學生在前面已經復習了細胞膜控制物質進 出的功能和物質跨膜運輸的實例，本節主要對物質跨膜運輸的方式:被動運輸和主動運輸進行復習，既是對 前面所學內容的深化， 又是學生復習細胞新陳代謝的基礎。《酶和 ATP》專題中重要的組成部分之一。ATP 與 ADP 之間的轉化位于人教版生物必修一第五章第二節， 同學們在前面已經復習過蛋白質和糖類等大分 子物質，本節之后同學們將復習呼吸作用與光合作用，通過本節內容的復習,學生又可以進一步理解只有在 能量的供應下， 細胞膜才能行使主動運輸的功能;并且加深理解把葉綠體和線粒體分別比喻為植物細胞的“能 量轉換站”和所有細胞的“動力車間” 的含義;便于加深領會活細胞之所以能夠經歷生長、增殖等生命歷程與能
量的供應和利用是分不開的。因此本專題內容具有承上啟下的重要作用。
本專題知識難點較低，考查時一般是章內或章節間的綜合考查，多以圖像分析或綜合比較的形式 考查各種細胞器和細胞核在結構、功能上的區別與聯系。往往與代謝知識綜合起來考查，并考查學生在新 情境下獲取信息和分析問題的能力等。高考命題有選擇題，也有非選擇題，特別是歸類、比較、識圖辨析
題型較多。，
回歸教材重難點
一、基礎再現：
(一)物質跨膜運輸的方式
1.物質跨膜運輸的方式主要分為兩類:被動運輸和主動運輸。被動運輸包括 自由擴散和 協助擴散，它們都 是順濃度梯度運輸的過程，不需要消耗細胞的能量，但是協助擴散需要轉運蛋白（包括 通道蛋白和載體蛋
白）的協助。
2.主動運輸是逆 濃度梯度運輸的過程，需要消耗細胞的能量,需要 載體蛋白的協助。
（二）物質跨膜運輸的實例的協助。
1.滲透作用是指水分子(或其他溶劑分子)通過 半透膜的擴散過程。它產生的條件:一是具有半透膜，二是 半
透膜兩側存在濃度差。
2.水分進出哺乳動物紅細胞時，當外界溶液濃度<細胞質濃度,細胞吸水膨脹;當外界溶液濃度>細胞質濃度，
細胞 失水皺縮；當外界溶液濃度=細胞質濃度，水分進出細胞處于 動態平衡。
3.人體甲狀腺濾泡上皮細胞對碘的吸收是逆 濃度梯度進行的。
4 ．物質出入細胞方式的影響因素
(1)自由擴散——細胞內外物質的濃度差。
(2)協助擴散——細胞內外物質的濃度差、轉運蛋白的種類和數量。
(3)主動運輸—— 能量、載體蛋白的種類和數量(O2 濃度和溫度等間接影響主動運輸)。
(三)ATP 的結構與功能
1. ATP 結構簡式:A-P～P～P 。 2.ATP 的化學元素組成:C 、H 丶 0 、N 、P。
3.ATP 的功能: 生命活動的直接能源物質。
4.ATP 與 RNA 的關系:ATP 脫去兩個磷酸基團后成為腺嘌呤核糖核苷酸（AMP）。
5.ATP 與 ADP 相互轉化的反應式:
6.ATP 的主要來源:
(1)生理過程:植物為 合作用與呼吸作用，動物、真菌和大多數細菌為 呼吸作用 。
(2)場所:細胞質基質。
（四）酶的本質、作用及特性
1.細胞代謝是化學反應的統稱，是細胞生命活動的基礎。
2.酶的概念：是活細胞產生產生的具有作用的有機物,其中絕大多數是 蛋白質,少數是 RNA。
3.活化能是指分子從常態轉變為容易發生化學反應的 活躍狀態所需要的能量。
4.酶能催化化學反應其機理是 能降低化學反應的活化能,且與無機催化劑相比，酶 降低活化能的作用更顯
著，所以催化效率更高。
5.酶的特性: 高效性，專一性，作用條件較溫和。
6.酶在生活中的應用有哪些 (列舉 3 例)
① 生物酶牙膏分解細菌 ② 用果膠酶制作果汁 ③用生物工程每天加入洗衣粉中 ④溶菌酶可分解細菌的
細胞壁。
（五）探究影響酶活性的因素
1.探究溫度對酶活性的影響最好使用淀粉和淀粉酶作為實驗材料，探究 pH 對酶活性的影響最好使用 H202
和 H202 酶作為實驗材料。
2.若選擇淀粉和淀粉酶探究溫度對酶活性的影響，檢測底物是否被分解的試劑宜選用 碘液 ;而不宜選用斐
林試劑，原因是 斐林試劑使用時需要水浴加熱 。
二、教材重要結論性語句
1.細胞與環境進行物質交換必須經過細胞膜。
2.植物細胞的原生質層相當于一層半透膜。當細胞液的濃度小于外界溶液的濃度時， 細胞液中的水分就透過 原生質層進人外界溶液中，使細胞壁和原生質層都出現一-定程度的收縮。由于原生質層比細胞壁的 伸縮性
大，當細胞不斷 失水時，原生質層就會與細胞壁逐漸分離開來，也就是逐漸發生了質壁分離。
3.當細胞液的濃度大于外界溶液的濃度時,外界溶液中的水分就透過原生質層進人細胞液中，整個原生質層
就會慢慢地恢復成原來的狀態，使植物細胞逐漸發生質壁分離的 復原。
4.細胞膜和其他生物膜都是選擇透過性膜。
5.物質通過簡單的擴散作用進出細胞的方式叫做自由擴散。借助膜上的轉運蛋白進出細胞的物質擴散方式叫
做協助擴散。也叫易化擴散。
6.物質逆濃度梯度進行跨膜運輸，需要載體蛋白的協助，同時還需要消耗細胞內化學反應所釋放的能量，
這種方式叫做主動運輸。
7.正是由于酶的催化作用，細胞代謝才能在溫和的條件下快速的進行。
8.酶的專一性是指一種酶只能催化一種或一類化學反應。
9.細胞代謝能夠有條不紊地進行，與酶的專一性是分不開的。
10.酶制劑適宜在低溫(0-4℃)下保存。
11.ATP 是細胞內的一種高能磷酸化合物。
12. ATP 的化學性質不穩定，在有關酶的催化作用下 ATP 分子中遠離 A 的那個高能磷酸鍵很容易水解。
13.細胞內 ATP 與 ADP 相互轉化的能量供應機制，是生物界的共性。
14.吸能反應一般與ATP 水解的反應相聯系,放能反應一般與 ATP 的合成相聯系。
15.ATP 水解釋放的磷酸基團使蛋白質等分子磷酸化， 這在細胞中是常見的， 這些分子被磷酸化后， 空間結
構發生變化， 活性也改變，因而可以參與各種化學反應。
三、要點判斷
1.固醇類激素進人靶細胞的過程屬于協助擴散。 ( x )
2.Mg2+通過自由擴散進入根細胞。 ( x )
3.甘油是極性分子，所以不能以自由擴散的方式通過細胞膜。 ( x)
4.植物細胞通過主動運輸吸收不同礦質離子的速率都相同。 ( x )
5.植物主動運輸礦質離子的過程只發生在活細胞中。(√ )
6.當細胞內外存在濃度差時，細胞就會發生質壁分離或復原。 ( x )
7.如果半透膜兩側是等體積、質量濃度相等的蔗糖溶液和葡萄糖溶液， 則單位時間內兩個方向通過半透膜的
水分子數目相等。 ( x )
8.細胞膜的選擇透過性是指小分子物質可以透過而大分子物質不能。 ( x )
9.大分子有機物要通過載體蛋白的轉運才能進人細胞,并且消耗能量。 ( x )
10.運載葡萄糖的載體也能運載氨基酸。 ( x )
11.參與 ATP 形成的元素包括 C 、H 、O 、N。（ x ）
12.ATP 是各種活細胞中普遍存在的一種高能磷酸化合物，是細胞內的直接能源物質。( √ ) 13. ATP 可以水解成一個核苷酸和兩個磷酸。( √ )
14.ATP 與 ADP 的相互轉化，使生物體內的各項反應能在常溫常壓下快速順利地進行。（ x ）
15.生物體內的 ATP 含量很多，從而保證了生命活動所需能量的持續供應。（ x ）
16. RNA 聚合酶催化的底物是 RNA。（ x ）
17.蔗糖酶能使蔗糖水解為兩分子的葡萄糖，水解產物與斐林試劑反應產生磚紅色沉淀。（ x ） 18.葉綠體和線粒體中均可以產生 ATP,并用于物質的運輸、細胞的分裂等各種生命活動。（ x ） 19.酶的形成需要消耗 ATP,ATP 的形成需要酶的催化。( √ )
20.“探究溫度影響酶活性” 的實驗中，其控制自變量的方法為設置幾種不同的溫度進行實驗。( √ )
四、長句表述：
1.你吃比較咸的食物時，例如你吃腌制的咸菜，連續嗑帶鹽的瓜子等，你的口腔和唇的粘膜有什么感覺 為
什么
口腔和唇的黏膜會感覺比較干。這是因為吃咸的食物后， 口腔上皮細胞所處的環境外界溶液濃度相比細胞
內液要高，導致口腔上皮細胞失水所產生的感覺。
2.為什么說酶是細胞代謝所必需的 請說出兩點理由。
（1）細胞內每時每刻都在進行著成千上萬種化學反應，這些化學反應需要高效率的進行，酶的催化效率比
無機催化劑高的多。
（2）細胞內的化學反應需要在常溫、常壓、酸堿度適中等溫和條件下進行，無機催化劑常常需要輔助以高
溫、高壓、強酸、強堿等劇烈條件才能有較高的催化效率。
3.同樣是儲存能量的分子， ATP 與葡萄糖具有哪此不同的特點
在儲存能量方面，ATP 同葡萄糖相比具有以下兩個特點：一是 ATP 分子中含有的化學能比較少一分子 ATP
轉化為 ADP 時釋放的化學能大約只是一分子葡萄糖的 1/94；二是 ATP 分子中所含的是話活躍的化學能， 而葡萄糖分子中所含的是穩定的化學能，葡萄糖分子中穩定的化學能只有轉化為 ATP 分子中活躍的化學才
能被細胞利用。
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易錯易混【01】對 ATP 的結構功能理解不到位
1. ATP 的功能： ATP 是細胞生命活動的直接能源物質。（提醒： ATP 并不是唯一的直接能源物質）
2. ATP 的結構
（1）ATP 中文名稱： 腺苷三磷酸 ，是細胞內的一種高能磷酸化合物。
（2）ATP 的結構簡式： A—P～P～P ，其中“A”代表 腺苷 (由 腺嘌呤 和 核糖 組成) ，“T”
代表三，“P”代表 磷酸基團 ，“—”代表 普通磷酸鍵 ， ~ 代表 特殊化學鍵 。
一個 ATP 分子中有 1 個 A ， 2 個高能磷酸鍵， 3 個磷酸基團。
（3）ATP 去掉 1 個磷酸基團后叫 ADP(腺苷二磷酸) ；ATP 去掉 2 個磷酸基團后叫 AMP(腺苷一磷酸/
腺嘌呤核糖核苷酸) ，是組成 RNA 的基本單位之一。
（4）ATP 的組成元素： C 、H 、O 、N 、P 。(注： DNA 、RNA、磷脂、ATP 組成元素都是 C 、H 、O、
N 、P)
（5）特點： ATP 在細胞中含量 少 ，化學性質 不穩定 ， 遠離 A 的高能磷酸鍵容易水解。
易錯易混【02】對酶的本質、特性和作用機理理解不到位
（一）酶的本質
（1）概念：酶是由 活細胞 產生的具有 催化 作用的有機物，其中絕大多數酶是 蛋白質 ，少數酶
是 RNA 。
（2）酶的作用： 催化 作用；酶的作用機理： 降低化學反應的活化能 。
酶在催化學反應前后自身性質和數量 不變 (改變/不變)。
（3）合成酶的原料： 氨基酸 或 核糖核苷酸 。
（4）合成酶的主要場所： 核糖體 。（注：還有細胞核、線粒體、葉綠體）
（5）酶的作用場所：可以在 細胞內、細胞外、體外 發揮催化作用。
（二）酶作用機理曲線分析 （右圖）
（1）ac 段表示 無催化劑 時反應進行所需要的活化能；
bc 段表示 酶催化 時反應進行所需要的活化能；
ab 段表示 酶降低的活化能 。
（2）在圖中畫出無機催化劑催化反應的曲線。
（三）酶的特性
（1）高效性：酶的催化效率大約是 無機催化劑 的 107～1013 倍。同無機催化劑相比，酶 降低活化能
的作用更顯著，因而催化效率更高。
（2）專一性： 一種酶只能催化 一種 或 一類 化學反應，因為酶只能催化與其 結構互補 的底物。 據酶的專一性可知：能催化淀粉水解的酶是 淀粉酶 ，能催化蔗糖水解的酶是 蔗糖酶 ，能催化唾
液淀粉酶水解的酶是 蛋白酶 ，能催化植物細胞壁水解的酶是 纖維素酶和果膠酶 。
（3）作用條件較溫和(溫和性)：酶需要適宜的 溫度 和 pH 。
酶促反應速率與溫度(pH)的關系曲線都是 拋物線 ，如下圖所示：
（四）探究酶的高效性
對照組： 反應物+無機催化劑檢測底物分解速率；
實驗組： 反應物+等量酶溶液檢測底物分解速率。
實驗中自變量是無機催化劑和酶，因變量是 底物分解速率。
（五）探究酶的專一性
此實驗中的自變量可以是不同反應物，也可以是不同酶溶液，因變量是反應物是否被分解。
（1）設計思路一：換反應物不換酶
實驗組： 反應物+相應酶溶液檢測反應物被分解；
對照組：另一種反應物+等量相同酶溶液檢測反應物不被分解。
（2）設計思路二：換酶不換反應物
實驗組： 反應物+相應酶溶液檢測反應物被分解；
對照組： 相同反應物+等量另一種酶溶液檢測反應物不被分解。
（六）酶活性探究實驗的注意事項
1 ．若選擇淀粉和淀粉酶探究酶的最適溫度，檢測底物被分解的試劑“宜”選用碘液，“不宜”選用斐林試劑，
因為用斐林試劑鑒定時需水浴加熱，而該實驗中需嚴格控制溫度。
2 ．探究溫度對酶活性的影響
（1）一定要讓反應物和酶分別在相應的溫度下保存一段時間，再 進行混合。
（2）不宜用 H2O2 作反應物， 因為 H2O2 易分解，加熱條件下其分解會加快，氧氣的產生率增大并不能準確
反映活性的增大。
3 ．探究 pH 對酶活性的影響
（1）保證酶的最適溫度 （排除溫度干擾） ，且將 酶溶液的 pH 調至實驗要求的 pH 后再讓反應物與酶混合。 （2）不宜用淀粉作底物，因為用作鑒定試劑的碘液會和 NaOH 發生化學反應，使碘與淀粉生成藍色絡合物
的機會大大減少，而且在酸性條件下淀粉也會水解，從而影響實驗的效果。
易錯易混【03】不能準確辨析物質出入細胞的方式；不能理清不同因素對物質跨膜運輸的影響。
1 ．物質跨膜運輸方式的比較
小分子物質 大分子物質
比較項目 自由擴散 協助擴散 主動運輸 胞吞 胞吐
運輸方向 順濃度梯度 順濃度梯度 逆濃度梯度 無
轉運蛋白 不需要 需要 需要 無
能量 不消耗 不消耗 消耗 消耗
舉例 水、CO2、 O2、甘油、乙 醇、苯 水分子借助水通 道蛋白進出細胞、 紅細胞吸收葡萄 糖 小腸絨毛上皮細 胞吸收葡萄糖 吞噬細胞 吞噬病菌 分泌蛋白 的分泌
2 ．物質濃度差對物質運輸速率的影響（主要影響自由擴散和協助擴散）
自由擴散中，濃度差越大，物質運輸速率越大；協助擴散中，濃度差達到一定程度后運輸速率不再繼
續增大的原因是受載體數量的限制。
3 ．氧氣濃度及呼吸作用強度對物質運輸速率的影響（主要影響主動運輸和胞吞、胞吐）
（1）由于自由擴散和協助擴散不需要消耗細胞代謝產生的能量，因此其運輸速率與氧氣濃度及呼吸作用強
度無關；
（2）有氧呼吸和無氧呼吸都可為主動運輸提供能量， 因此， 氧氣濃度為 0 時， 可由無氧呼吸為其提供能量，
故圖 B 曲線的起點不在原點；
（3）如果是哺乳動物成熟紅細胞， 圖 A 也可以表示某物質的主動運輸速率與氧氣濃度的關系。
4 ．溫度對物質跨膜運輸的影響
易錯易混【04】對滲透作用中水分子的流動方向判定不清；對“物質的量濃度”或“質量濃度” 的大小比較理
解不準確。
一、掌握“滲透作用”作用的發生——系統的水分流動：
1. 若 S1 溶液濃度大于 S2 ，則單位時間內由 S2→S1 的水分子數多于 S1→S2 ，外觀上表現為 S1 液面上升。
2. 若 S1 溶液濃度小于 S2 ，則情況相反，外觀上表現為 S1 的液面下降。
3. 若 S1 濃度=S2 濃度，水分子由 S1→S2 和由 S2→S1 的數量相等。
二、特別注意
1. 滲透系統適用于比較溶質不能透過半透膜的溶液濃度的大小。若溶質分子能通過半透膜，則先是濃度高
的一側液面升高，隨后另一側液面上升，最后達到 滲透平衡。
2. 在達到滲透平衡后，只要存在液面差Δh，則 S1 溶液濃度仍大于 S2。
3. 兩溶液間的水分子進行雙向運動，我們只是觀測出由水分子雙向運動的差所導致的液面改變。
4. 溶液濃度指物質的量濃度而非質量濃度，如 10%葡萄糖溶液和 10%蔗糖溶液的質量濃度相同，但物質的 量濃度是 10%蔗糖溶液小于 10%葡萄糖溶液（蔗糖的相對分子質量大于葡萄糖），故水分子由蔗糖溶液向
葡萄糖溶液移動。
易錯易混【05】對質壁分離和質壁分離復原的基本原理不清楚。
1. 質壁分離：
（1）外因：外界溶液濃度＞細胞液濃度；
（2）內因： 原生質層相當于一層半透膜，細胞壁的伸縮性小于原生質層；
（3）表現：觀察細胞質壁分離，細胞液最好有顏色，易于觀察。液泡由 大變小，細胞液顏色由 淺變深，原
生質層與細胞壁分離。
2. 質壁分離復原：當質壁分離細胞的細胞液濃度＞外界溶液的濃度時，細胞吸水，發生 質壁分離復原現象。 （1）只有活細胞才能發生質壁分離和質壁分離復原。若外界溶液濃度過高，能發生質壁分離但不能質壁分
離復原，因為溶液濃度過高，使細胞失水過多而死亡。若細胞失水時間太長，質壁分離后也不能復原。
（2）在不同溶液中質壁分離后的細胞能不能自動復原，要看溶液中的溶質能否透過質膜和液泡膜被細胞選 擇性吸收。若用尿素、乙二醇、KNO3、NaCl 做實驗， 會先發生質壁分離后又自動復原現象， 因這些物質均
可被細胞吸收，使細胞液濃度增大而吸水。
3. 溶液濃度與滲透壓大小的關系：
溶液滲透壓的大小取決于單位體積溶液中溶質微粒的數目，溶質微粒 越多，即溶液濃度 越高，對水的吸引
力越大；反過來，溶液微粒越少，即溶液濃度 越低，對水的吸引力越小。
易錯易混【01】對 ATP 的結構功能理解不到位
1. ATP 是細胞中的能量通貨，下列敘述正確的是
A. ATP 中的能量均來自細胞呼吸釋放的能量 B. ATP-ADP 循環使得細胞儲存了大量的 ATP
C. ATP 水解形成 ADP 時釋放能量和磷酸基團 D. ATP 分子中的 2 個高能磷酸鍵不易斷裂水解
【答案】C
【解析】A.ATP 的形成途徑是光合作用和細胞呼吸，因此 ATP 中的能量來自光能和細胞呼吸釋放的能量，
A 錯誤；
B.ATP-ADP 循環，使得細胞中 ATP 和 ADP 的相互轉化時刻不停地發生并且處于動態平衡之中， B 錯誤；
C.ATP 水解遠離腺苷的高能磷酸鍵斷裂，形成 ADP 和 Pi，同時釋放能量， C 正確；
D.ATP 分子中含有 2 個高能磷酸鍵，遠離腺苷的高能磷酸鍵很容易水解， D 錯誤；
因此，本題答案選 C。
3. 研究人員將 32P 標記的磷酸注入活的離體肝細胞， 1~2min 后迅速分離得到細胞內的 ATP。結果發現 ATP 的末端磷酸基團被 32P 標記， 并測得 ATP 與注入的 32P 標記磷酸的放射性強度幾乎一致。下列有關敘述正確
的是( )
A. 該實驗表明，細胞內全部 ADP 都轉化成 ATP
B. 32P 標記的 ATP 水解產生的腺苷沒有放射性
C. 32P 在 ATP 的 3 個磷酸基團中出現的概率相等
D. ATP 與 ADP 相互轉化速度快，且轉化主要發生在細胞核內
【答案】B
【解析】ATP 又叫腺苷三磷酸，簡稱為 ATP，其結構式是：A-P～P～P ，A-表示腺苷、 T-表示三個、 P-表示
磷酸基團， ~ 表示高能磷酸鍵。
A、根據題意可知：該實驗不能說明細胞內全部 ADP 都轉化成 ATP ，A 錯誤；
B、根據題干信息“結果發現 ATP 的末端磷酸基團被 32P 標記，并測得 ATP 與注入的 32P 標記磷酸的放射性
強度幾乎一致。 ”說明： 32P 標記的 ATP 水解產生的腺苷沒有放射性， B 正確；
C、根據題干信息“放射性幾乎只出現在 ATP 的末端磷酸基團”可知， 32P 在 ATP 的 3 個磷酸基團中出現的概
率不同， C 錯誤；
D、該實驗不能說明轉化主要發生在細胞核內， D 錯誤。
故選 B。
易錯易混【02】對酶的本質、特性和作用機理理解不到位
1.（2022·湖北 · 高三期末） 下圖為“探究 pH 對過氧化氫酶活性的影響” 的實驗裝置。下列敘述錯誤的是( )
A ．各組反應小室應保持在相同且適宜水溫的水槽中
B ．加入各組反應小室中含有酶的濾紙片的大小和數量應一致
C ．反應開始前需將不同 pH 的緩沖液加入各組反應小室的 H2O2 溶液中
D ．在不同的 pH 條件下， 一定時間內量筒中收集到的氣體量不可能相同
【答案】D
【解析】本實驗是探究 pH 對過氧化氫酶活性的影響， 水溫屬于無關變量， 無關變量應保持相同且適宜， 所 以各組反應小室應保持在相同且適宜水溫的水槽中， A 正確；本實驗是探究 pH 對過氧化氫酶活性的影響， 所以加入各組反應小室中含有酶的濾紙片的大小和數量屬于無關變量，應保持一致， B 正確；反應開始前 需， 需要調節 H2O2 溶液的 pH 值， 即反應開始前需將不同 pH 的緩沖液加入各組反應小室的 H2O2 溶液中， C 正確；在不同的 pH 條件下，酶活性大小可能相同，所以一定時間內量筒中收集到的氣體量可能相同， D
錯誤。故選 D。
2.（2022·湖南省懷化市 · 聯考題） 某同學為驗證蔗糖酶和唾液淀粉酶的專一性，設計了如下實驗方案，實驗
步驟如下：
試管 蔗糖溶液 可溶性淀粉溶液 唾液淀粉酶溶液
1 3mL - 1mL
2 - 3mL 1mL
①取兩支潔凈的試管，編號 1 和 2，按照上表所示加入相關溶液。
②將兩支試管振蕩搖勻， 。
③取出試管， 分別加入 2mL 斐林試劑， 搖勻， 再將兩支試管放在恒溫水浴鍋中加熱 1min，觀察試管內溶液
顏色變化。
回答下列問題：
（1）酶的基本組成單位是 ，酶的專一性是指 。
（2）請將步驟②填寫完整： 。
（3）有同學指出該實驗方案只能驗證唾液淀粉酶的專一性不能驗證蔗糖酶的專一性，請幫助該同學改進實
驗方案： 。
（4） （填“ 能”或“不能” ）將實驗步驟（3）中的斐林試劑換成碘液，理由是
。
【答案】（1）氨基酸或核糖核苷酸 一種酶只能催化一種或一類化學反應
（2）將 2 支試管放到 37℃的水浴中，保溫 5min
（3）增加一支試管，放入 3mL 蔗糖溶液和 1mL 蔗糖酶，按照實驗步驟進行實驗
（4）不能 碘液無法檢測蔗糖是否被分解
【解析】本題考查酶的相關實驗，意在考查考生對實驗變量的分析以及實驗的設計能力。淀粉酶對淀粉和 蔗糖水解的作用是探究酶的專一性，實驗的自變量是底物的種類（淀粉和蔗糖，均為非還原性糖），因變
量是否有還原性糖產生（通過與斐林試劑反應出現磚紅色沉淀進行檢測），其它變量屬于無關變量。
（1）酶的本質是 RNA 或蛋白質， 組成 RNA 或蛋白質的基本單位為核糖核苷酸或氨基酸， 酶的專一性是指
一種酶只能催化一種或一類化學反應。
（2）①取 2 支試管編號 1 、2，分別加入 2mL 的淀粉溶液和 2mL 的蔗糖溶液，然后在 2 支試管各加入等量 的淀粉酶溶液。②將兩支試管振蕩搖勻， 將 2 支試管放到 37℃的水浴中， 保溫 5min。③取出試管， 分別加
入 2mL 斐林試劑，搖勻，再將兩支試管放在恒溫水浴鍋中加熱 1min，觀察試管內溶液顏色變化。
（3）為了驗證蔗糖酶的專一性，可增加一支試管，放入 3mL 蔗糖溶液和 1mL 蔗糖酶，按照實驗步驟進行
實驗。
（4）由于蔗糖是否發生水解都不會與碘液發生顏色反應，因此該實驗不能用碘液取代斐林試劑。
易錯易混【03】不能準確辨析物質出入細胞的方式；不能理清不同因素對物質跨膜運輸的影響。
（2022·福建省福州華僑中學 ·模擬預測）如圖 1~4 為表示物質濃度或氧氣濃度與物質跨膜運輸速度間關系
的曲線圖。下列相關敘述不正確的是( )
A ．如某物質跨膜運輸的速度可用圖 1 與 3 表示，則該物質不應為葡萄糖
B ．如某物質跨膜運輸的速度可用圖 2 與 3 表示，則該物質可能是葡萄糖
C ．限制圖中 A 、C 兩點的運輸速度的主要因素不同， B 、D 兩點的限制因素有共同點
D ．將圖 2 與 4 的曲線補充完整，曲線的起點應從坐標系的原點開始
【答案】D
【解析】圖 1 物質的運輸速率隨著物質濃度的增加而增加，說明只受物質濃度差的影響，可判斷為自由擴 散；圖 2 物質的運輸速率，在一定范圍內，隨著物質濃度的增加而增加，超過該范圍，不再隨被轉運分子 濃度的增加而增加， 說明受到載體數量的限制， 可判斷為協助擴散或主動運輸；圖 3 物質的運輸速率不隨 O2 濃度的增加而增加，說明不需要能量，可判斷為自由擴散或協助擴散；圖 4 物質的運輸速率在一定范圍內，
隨 O2 濃度的增加而增加，超過該范圍，不再隨 O2 濃度的增加而增加，說明受到能量和載體數量的限制，
可判斷為主動運輸。根據分析，如某物質跨膜運輸的速度可用圖 1 與 3 表示，說明該物質的運輸方式是自 由擴散，因此該物質不應為葡萄糖，A 正確；如某物質跨膜運輸的速度可用圖 2 與 3 表示，說明該物質的 運輸方式是協助擴散，則該物質可能是葡萄糖進入紅細胞， B 正確；限制圖中 A 、C 兩點的運輸速度的主要 因素分別是物質濃度和 O2 濃度，B 、D 兩點的限制因素都是載體的數量，C 正確；圖 4 的曲線的起點不能
從坐標系的原點開始，因為無氧呼吸也能提供能量， D 錯誤。故選 D。
2 ．（2022·吉林吉林 ·模擬預測） 為研究植物根尖吸收鉀離子機制， 研究人員利用氰化物（劇毒， 抑制[H]與
O2 的結合）進行相關實驗。相關分析不正確的是( )
A ．根尖細胞吸收蒸餾水的方式是被動運輸 B ．根尖細胞吸收 K+ 的方式是主動運輸
C ．乙中 4h 后吸收 K+ 的能量可能來自于無氧呼吸 D ．實驗乙加入氰化物后，細胞對氧氣的吸收速率不變
【答案】D
【解析】分析甲圖：細胞置于蒸餾水中時，氧氣的消耗速率不變，當加入 KCl 后，氧氣消耗速率先逐漸升 高后又逐漸降低。分析乙圖：在加入氰化物之前，鉀離子的吸收速率不變，加入氰化物之后，鉀離子的吸 收速率逐漸降低，最后保持相對穩定。分析甲圖可知，細胞置于蒸餾水中時，氧氣的消耗速率不變，說明 根尖細胞吸收蒸餾水不消耗能量，屬于被動運輸，A 正確；由實驗甲可知，加入 KCl 后，氧氣的消耗速率 增加，說明植物根尖細胞吸收 K+ 需要消耗能量，屬于主動運輸，B 正確；實驗乙中 4h 后組織細胞吸收 K+ 的速率不再降低，說明此時細胞已經不能利用氧，其吸收 K+ 的能量可能來自于無氧呼吸，C 正確；氰化物
能抑制[H]與 O2 的結合，因此實驗乙加入氰化物后，細胞對氧氣的吸收速率減慢， D 錯誤。故選 D。
易錯易混【04】對滲透作用中水分子的流動方向判定不清；對“物質的量濃度”或“質量濃度” 的大小比較理
解不準確。
（2022·湖南衡陽 · 一模）如圖是滲透作用達到平衡時的實驗裝置圖。實驗開始時漏斗內外液面相平， 漏斗內 溶液 S1 為 0.3g/mL 的蔗糖溶液，燒杯中的溶液 S2 為 0.1 g/mL 的蔗糖溶液（半透膜只能讓水分子自由通
過）。下列分析錯誤的是( )
A ．滲透作用達到平衡時 S1 溶液和 S2 溶液濃度并不相等
B ．若實驗開始時將 S1 溶液和 S2 溶液互換，則滲透作用達到平衡時 h 會不變
C ．若實驗起始時將一定量的水加入到燒杯中，則滲透作用達到平衡時 h 會變大
D ．若實驗起始時漏斗內 S1 溶液換成 0.3g/mL 的葡萄糖溶液，則滲透作用達到平衡時 h 會更大
【答案】B
【解析】蔗糖是不能穿過半透膜的分子，圖中由于漏斗內的蔗糖溶液濃度高，因此燒杯中的水分子能通過 滲透作用進入漏斗，使漏斗內液面升高，滲透平衡時 h 會產生壓力與漏斗內因溶液濃度差產生的壓力大小 相等，因此漏斗內的濃度仍然大于漏斗外， A 正確；若實驗開始時將 S1 溶液和 S2 溶液互換，由于 S1 溶液濃 度大于 S2 溶液，因此漏斗外溶液濃度大于漏斗內溶液濃度，此時漏斗內的水分子能通過滲透作用進入燒杯 內，則滲透作用達到平衡時△h 會減小， B 錯誤；若實驗起始時將一定量的水加入到燒杯中，燒杯中溶液濃 度減小，漏斗內外溶液濃度差增大，則滲透作用達到平衡時 h 會變大， C 正確；若實驗起始時漏斗內 S1 溶 液換成 0.3g/mL 的葡萄糖溶液， 0.3g/mL 的葡萄糖溶液比 0.3g/mL 的蔗糖溶液所含的溶質分子多， 因此漏斗
內外溶液濃度差增大，滲透作用達到平衡時 h 會更大， D 正確。故選 B。
2.（2022·湖南 ·岳陽市教育科學技術研究院二模） 圖甲表示由磷脂分子合成的人工膜的結構示意圖，圖乙表 示人的紅細胞膜的結構示意圖及葡萄糖和乳酸的跨膜運輸情況， 圖丙中 A 為 1 mol/L 的葡萄糖溶液， B 為 1
mol/L 的乳酸溶液。下列說法正確的是( )
A ．圖丙中的半透膜若采用甲為材料，則液面不再變化時，左右兩側液面相等
B ．若圖乙所示細胞處于無氧環境中，則圖中葡萄糖和乳酸的跨膜運輸會停止
C ．若圖甲中貫穿有圖乙的蛋白質①,再用作圖丙的半透膜，則液面不再變化時，左側液面高于右側液面
D ．若圖甲中貫穿有圖乙的蛋白質②,再用作圖丙的半透膜，則液面不再變化時，左側液面高于右側液面
【答案】B
【解析】根據題意和圖示分析可知：兩側溶液的質量濃度相同，但由于蔗糖是二糖，分子量大于葡萄糖， 因此左側溶液的摩爾濃度高于右側，因此水從右側進入左側，左側液面上升；加入蔗糖酶后，蔗糖酶將蔗 糖分解成 1 分子的葡萄糖+1 分子果糖，使右側的摩爾濃度高于左側，導致水從在左側進入右側，使右側液 面上升。質量濃度相同的蔗糖溶液和葡萄糖溶液，由于相對分子質量不同，蔗糖的物質的量濃度小于葡萄 糖的物質的量濃度， 即單位體積蔗糖溶液中水分子數多于葡萄糖溶液中的水分子數。在 I 情況下， 水分子從 蔗糖溶液向葡萄糖溶液擴散的多，導致左側液面高于右側液面，到動態平衡時，左側溶液濃度大于右側溶 液濃度， A 錯誤， B 正確；在Ⅱ情況下，由于單位體積蔗糖溶液中水分子數少于葡萄糖溶液中水分子數，左 側液面先升高，由于葡萄糖也能通過半透膜，最終右側溶液物質的量濃度更高，導致右側液面升高且高于
左側液面，達到動態平衡時，右側溶液濃度大于左側溶液濃度， CD 錯誤。故選 B。
易錯易混【05】對質壁分離和質壁分離復原的基本原理不清楚。
1.（2022·黑龍江 ·青岡縣第一中學校一模）將紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞放入一定濃度的 KNO3 溶液中，發
現其原生質體（即植物細胞中細胞壁以內的部分）的體積變化趨勢如圖所示。下列敘述正確的是( )
A ．在 0.5h 時，水分子在細胞原生質層兩側只發生單向運動
B ．0~4h 內， KNO3 沒有通過細胞膜進入細胞
C ．0~1h 內，細胞體積與原生質體體積的變化量相等
D ．0 時刻時， KNO3 溶液的濃度大于洋蔥細胞液的濃度
【答案】D
【解析】據圖分析：0～2h 內，原生質體的相對體積不斷縮小，說明此時期細胞失水而發生質壁分離；2～4h 內， 原生質體的相對體積不斷增大， 說明此時期細胞吸水發生質壁分離的自動復原。0～2h 內， 原生質體的 體積不斷縮小， 說明原生質體失水量大于吸水量， 水分子在細胞原生質層兩側發生雙向運動， 故在 0.5h 時， 水分子在細胞原生質層兩側發生雙向運動， A 錯誤；由圖可知， 0～4h 內，該細胞中原生質體的相對體積先
減小后增大，這說明該細胞先發生質壁分離后發生質壁分離的復原，由此可推知 KNO3 可通過細胞膜進入
細胞， B 錯誤；0～1h 內，原生質體的體積不斷縮小，由于原生質體的伸縮性要遠大于細胞壁，因此該時間 段內細胞體積與原生質體體積的變化量不相等， C 錯誤；0～2h 內發生質壁分離， 細胞失水， 所以 0 時刻時，
KNO3 溶液的濃度大于洋蔥細胞液的濃度， D 正確。故選 D。
2.（2022·遼寧 ·模擬預測） 將若干質量、大小等生理狀況相同的白蘿卜幼根均分為五組， 分別放入 A~E 五種 不同濃度的蔗糖溶液中，25 分鐘后取出稱重，其重量的變化情況如圖所示。下列關于該實驗的敘述正確的
是( )
A ．A 濃度的蔗糖溶液是白蘿卜幼根細胞的等滲溶液
B ．五種蔗糖溶液的濃度最高的是 C、最低的是 B
C ．浸泡后 B 濃度中白蘿卜幼根的吸水能力小于 D 濃度中白蘿卜幼根的吸水能力
D ．蔗糖溶液濃度為 C 、E 時，白蘿卜幼根細胞發生了質壁分離復原現象
【答案】A
【解析】圖示為白蘿卜幼根分別放入 A～E 五種不同濃度的蔗糖溶液中的重量變化， 重量不變， 細胞吸水和 失水處于動態平衡，外界溶液是細胞的等滲液；重量減小，則外界溶液濃度高，細胞失水；重量增加，外 界溶液濃度低，細胞吸水。據圖分析可知，A 濃度中的白蘿卜幼根重量沒有變化，說明 A 濃度的蔗糖溶液 是白蘿卜幼根細胞的等滲溶液， A 正確；在 B 、D 濃度的蔗糖溶液中白蘿卜幼根失水，在 C 、E 濃度的蔗糖 溶液中白蘿卜幼根吸水， 所以蔗糖溶液的濃度關系為 C復原現象， D 錯誤。故選 A。
1 ．（2022·全國甲卷 · 高考真題）植物成熟葉肉細胞的細胞液濃度可以不同。現將 a 、b 、c 三種細胞液濃度 不同的某種植物成熟葉肉細胞，分別放入三個裝有相同濃度蔗糖溶液的試管中，當水分交換達到平衡時觀
察到：①細胞 a 未發生變化；②細胞 b 體積增大；③細胞 c 發生了質壁分離。若在水分交換期間細胞與蔗糖
溶液沒有溶質的交換，下列關于這一實驗的敘述，不合理的是( )
A ．水分交換前，細胞 b 的細胞液濃度大于外界蔗糖溶液的濃度
B ．水分交換前，細胞液濃度大小關系為細胞 b>細胞 a>細胞 c
C ．水分交換平衡時，細胞 c 的細胞液濃度大于細胞 a 的細胞液濃度
D ．水分交換平衡時，細胞 c 的細胞液濃度等于外界蔗糖溶液的濃度
【答案】C
【解析】
【分析】
由題分析可知， 水分交換達到平衡時細胞 a 未發生變化， 既不吸水也不失水， 細胞 a 的細胞液濃度等于外界 蔗糖溶液的濃度；細胞 b 的體積增大，說明細胞吸水，水分交換前，細胞 b 的細胞液濃度大于外界蔗糖溶 液的濃度；細胞 c 發生質壁分離，說明細胞失水，水分交換前，細胞 c 的細胞液濃度小于外界蔗糖溶液的濃
度。
【詳解】
A、由于細胞 b 在水分交換達到平衡時細胞的體積增大， 說明細胞吸水， 則水分交換前， 細胞 b 的細胞液濃
度大于外界蔗糖溶液的濃度， A 正確；
B、水分交換達到平衡時，細胞 a 的細胞液濃度等于外界蔗糖溶液的濃度，細胞 b 的細胞液濃度大于外界 蔗糖溶液的濃度，細胞 c 的細胞液濃度小于外界蔗糖溶液的濃度，因此水分交換前，細胞液濃度大小關系
為細胞 b>細胞 a>細胞 c ，B 正確；
C、由題意可知，水分交換達到平衡時，細胞 a 未發生變化，說明其細胞液濃度與外界蔗糖溶液濃度相等； 水分交換達到平衡時，雖然細胞內外溶液濃度相同，但細胞 c 失水后外界蔗糖溶液的濃度減小，因此，水
分交換平衡時，細胞 c 的細胞液濃度小于細胞 a 的細胞液濃度， C 錯誤
D、在一定的蔗糖溶液中， 細胞 c 發生了質壁分離， 水分交換達到平衡時， 其細胞液濃度等于外界蔗糖溶液
的濃度， D 正確。
故選 C。
2 ．（2022·全國乙卷 · 高考真題） 某種酶 P 由 RNA 和蛋白質組成， 可催化底物轉化為相應的產物。為探究該
酶不同組分催化反應所需的條件。某同學進行了下列 5 組實驗（表中“+”表示有， - 表示無）。
實驗組 ① ② ③ ④ ⑤
底物 + + + + +
RNA 組分 + + - + -
蛋白質組分 + - + - +
低濃度 Mg2+ + + + - -
高濃度 Mg2+ - - - + +
產物 + - - + -
根據實驗結果可以得出的結論是( )
A ．酶 P 必須在高濃度 Mg2+條件下才具有催化活性 B ．蛋白質組分的催化活性隨 Mg2+濃度升高而升高
C ．在高濃度 Mg2+條件下 RNA 組分具有催化活性 D ．在高濃度 Mg2+條件下蛋白質組分具有催化活性
【答案】C
【解析】分析：由表格數據可知，該實驗的自變量是酶的組分、 Mg2+ 的濃度，因變量是有沒有產物生成，
底物為無關變量。第①組為正常組作為空白對照，其余組均為實驗組。
A、第①組中，酶 P 在低濃度 Mg2+條件，有產物生成，說明酶 P 在該條件下具有催化活性， A 錯誤；
BD 、 第③組和第⑤組對照，無關變量是底物和蛋白質組分，自變量是 Mg2+濃度，無論是高濃度 Mg2+條件
下還是低濃度 Mg2+條件下，兩組均沒有產物生成，說明蛋白質組分無催化活性， BD 錯誤；
C、第②組和第④組對照，無關變量是底物和 RNA 組分，自變量是 Mg2+濃度，第④組在高濃度 Mg2+條件 下有產物生成，第②組在低濃度 Mg2+條件下，沒有產物生成，說明在高濃度 Mg2+條件下 RNA 組分具有催
化活性， C 正確。
故選 C。
3 ．（2022·山東 · 高考真題） NO3-和 NH4+是植物利用的主要無機氮源， NH4+ 的吸收由根細胞膜兩側的電位差 驅動， NO3- 的吸收由 H+濃度梯度驅動， 相關轉運機制如圖。銨肥施用過多時， 細胞內 NH4+ 的濃度增加和細
胞外酸化等因素引起植物生長受到嚴重抑制的現象稱為銨毒。下列說法正確的是( )
A ．NH4+通過 AMTs 進入細胞消耗的能量直接來自 ATP
B ．NO3-通過 SLAH3 轉運到細胞外的方式屬于被動運輸
C ．銨毒發生后，增加細胞外的 NO3-會加重銨毒
D ．載體蛋白 NRT1.1 轉運 NO3-和 H+ 的速度與二者在膜外的濃度呈正相關
【答案】B
【解析】物質跨膜運輸主要包括兩種方式:被動運輸和主動運輸，被動運輸又包括自由擴散和協助擴散，被 動運輸是由高濃度向低濃度一側擴散，而主動運輸是由低濃度向高濃度一側運輸。其中協助擴散需要載體
的協助，但不需要消耗能量:而主動運輸既需要消耗能量，也需要載體的協助。
A、由題干信息可知， NH4+ 的吸收是根細胞膜兩側的電位差驅動的，所以 NH4+通過 AMTs 進入細胞消耗的
能量不是來自 ATP ，A 錯誤；
B、由圖上可以看到， NO3-進入根細胞膜是 H+ 的濃度梯度驅動，進行的逆濃度梯度運輸，所以 NO3-通過
SLAH3 轉運到細胞外是順濃度梯度運輸，屬于被動運輸， B 正確；
C、銨毒發生后， H+在細胞外更多， 增加細胞外的 NO3- ，可以促使 H+ 向細胞內轉運， 減少細胞外的 H+ ，從
而減輕銨毒， C 錯誤；
D、據圖可知，載體蛋白 NRT1.1 轉運 NO3-屬于主動運輸，主動運輸的速率與其濃度無必然關系；運輸 H+
屬于協助擴散，協助擴散在一定范圍內呈正相關，超過一定范圍后不成比例， D 錯誤。
故選 B。
4 ．（2022·廣東 · 高考真題）某同學對蛋白酶 TSS 的最適催化條件開展初步研究，結果見下表。下列分析錯
誤的是( )
組別 pH CaCl2 溫度(℃) 降解率（%）
① 9 + 90 38
② 9 + 70 88
③ 9 - 70 0
④ 7 + 70 58
⑤ 5 + 40 30
注： +/-分別表示有/無添加，反應物為Ⅰ型膠原蛋白
A ．該酶的催化活性依賴于 CaCl2 B ．結合①、②組的相關變量分析，自變量為溫度
C ．該酶催化反應的最適溫度 70℃,最適 pH9 D ．尚需補充實驗才能確定該酶是否能水解其他反應物
【答案】C
【解析】分析表格信息可知，降解率越高說明酶活性越高，故②組酶的活性最高，此時 pH 為 9，需要添加
CaCl2 ，溫度為 70℃。
A、分析②③組可知，沒有添加 CaCl2 ，降解率為 0，說明該酶的催化活性依賴于 CaCl2 ，A 正確；
B、分析①②變量可知， pH 均為 9，都添加了 CaCl2 ，溫度分別為 90℃ 、70℃,故自變量為溫度， B 正確； C、②組酶的活性最高， 此時 pH 為 9，溫度為 70℃, 但由于溫度梯度、pH 梯度較大， 不能說明最適溫度為
70℃,最適 pH 為 9 ，C 錯誤；
D、該實驗的反應物為Ⅰ型膠原蛋白，要確定該酶能否水解其他反應物還需補充實驗， D 正確。
故選 C。
5 ．（2021 年北京高考真題） ATP 是細胞的能量“通貨” ，關于 ATP 的敘述錯誤的是( )
A ．含有 C 、H 、O 、N 、P B ．必須在有氧條件下合成
C ．胞內合成需要酶的催化 D ．可直接為細胞提供能量
【答案】B
【解析】A 代表腺苷， P 代表磷酸基團， ATP 中有 1 個腺苷， 3 個磷酸基團， 2 個高能磷酸鍵，結構簡式為
A-P～P～P。
A 、ATP 中含有腺嘌呤、核糖與磷酸基團，故元素組成為 C 、H 、O 、N 、P ，A 正確；
B、在無氧條件下，無氧呼吸過程中也能合成 ATP ，B 錯誤；
C 、ATP 合成過程中需要 ATP 合成酶的催化， C 正確；
D 、ATP 是生物體的直接能源物質，可直接為細胞提供能量， D 正確。
故選 B。
6. 保衛細胞吸水膨脹使植物氣孔張開。適宜條件下，制作紫鴨跖草葉片下表皮臨時裝片，觀察蔗糖溶液對
氣孔開閉的影響，圖為操作及觀察結果示意圖。下列敘述錯誤的是( )
A. 比較保衛細胞細胞液濃度，③處理后>①處理后
B. 質壁分離現象最可能出現在滴加②后的觀察視野中
C. 滴加③后有較多水分子進入保衛細胞
D. 推測 3 種蔗糖溶液濃度高低為②>①>③
【答案】A
【解析】氣孔是由兩兩相對而生的保衛細胞圍成的空腔，它的奇妙之處在于能夠自動的開閉。氣孔是植物
體蒸騰失水的“ 門戶” ，也是植物體與外界進行氣體交換的“ 窗口” 。氣孔的張開和閉合受保衛細胞的控制。
分析圖示：滴加蔗糖溶液①后一段時間，保衛細胞氣孔張開一定程度，說明保衛細胞在蔗糖溶液①中吸收 一定水分；滴加蔗糖溶液②后一段時間，保衛細胞氣孔關閉，說明保衛細胞在蔗糖溶液②中失去一定水分， 滴加蔗糖溶液③后一段時間，保衛細胞氣孔張開程度較大，說明保衛細胞在蔗糖溶液③中吸收水分多，且
多于蔗糖溶液①,由此推斷三種蔗糖溶液濃度大小為：②>①>③。
A、通過分析可知， ①細胞處吸水量少于③處細胞， 說明保衛細胞細胞液濃度①處理后>③處理后， A 錯誤；
B、②處細胞失水，故質壁分離現象最可能出現在滴加②后的觀察視野中， B 正確；
C、滴加③后細胞大量吸水，故滴加③后有較多水分子進入保衛細胞， C 正確；
D、通過分析可知，推測 3 種蔗糖溶液濃度高低為②>①>③, D 正確。
故選 A。
7.（2022·福建省福州華僑中學模擬預測）如圖所示為某植物表層細胞在不同溶液中，一定時間后細胞吸水
力與原生質體相對體積之間的關系（正常狀態下原生質體相對體積為 1.0）。下列相關敘述正確的是( )
A ．若該植物為洋蔥，則該細胞一定為洋蔥外表皮細胞
B ．A 點時的細胞體積顯著小于 B 點時的細胞體積
C ．B 點之后，隨著細胞吸水力的下降，細胞液的滲透壓逐漸增大
D ．在一定濃度的 KNO3 溶液中，原生質體相對體積可能會由 0.5 自動恢復到 1.0
【答案】D
【解析】由圖可知， 原生質體相對體積越大， 吸水力越小， 當細胞原生質體相對體積高于 1.0 時， 細胞內的 水較多，相對于正常情況下為吸水；當細胞相對體積低于 1.0 時，細胞內的水較少，相對于正常情況下為失 水。洋蔥內表皮也存在中央大液泡，也會發生滲透吸水或失水， A 錯誤；由圖可知， B 點前細胞發生質壁分
離，B 點后細胞在正常的基礎上繼續吸水， 原生質體體積增大， 但 A、B 點時期植物細胞體積大小基本相同，
因為細胞壁的伸縮性很小， B 錯誤；B 點之后，細胞吸水力下降，細胞液的滲透壓逐漸減小， C 錯誤；在一 定濃度的 KNO3 溶液中， 植物細胞會發生質壁分離自動復原， 即原生質體相對體積由 0.5 自動恢復到 1.0，D
正確。故選 D。
8 ．（2022·江蘇 ·模擬預測）圖 1 為氨基酸和 Na＋進出腎小管上皮細胞的示意圖，圖 2 表示甲、乙兩種小分
子物質在細胞內外的濃度情況。下列相關敘述錯誤的是( )
A ．圖 1 中氨基酸運出腎小管上皮細胞的方式屬于被動運輸
B ．使用呼吸抑制劑不會影響腎小管上皮細胞將氨基酸運進細胞
C ．圖 2 中的甲可代表圖 1 中的 Na＋ ，進出均需要轉運蛋白
D ．圖 2 中的乙可代表圖 1 中的氨基酸，進出均需要轉運蛋白
【答案】B
【解析】據圖可知，腎小管上皮細胞將氨基酸排出到組織液，是順濃度梯度運輸，需要載體協助，是協助 擴散，即屬于被動運輸，A 正確；腎小管上皮細胞從腎小管吸收氨基酸是從低濃度向高濃度運輸，是逆濃 度梯度運輸，因此是主動運輸，需要消耗鈉離子在細胞內外濃度差而形成的勢能，不需要呼吸作用提供能 量，但是鈉離子在細胞內外濃度差的維持依靠鈉離子的主動運輸，其需要消耗呼吸作用合成的 ATP，故使 用呼吸抑制劑會影響腎小管上皮細胞將氨基酸運進細胞，B 錯誤；圖 2 中的甲物質細胞內的濃度低于細胞 外， 圖 1 中 Na+在細胞內的濃度低于細胞外， 故圖 2 中的甲可代表圖 1 中的 Na+ ，鈉離子進入細胞的方式是 協助擴散，鈉離子運出細胞的方式是主動運輸，兩種運輸方式都需要轉運蛋白協助，C 正確；圖 2 中的乙 物質細胞內的濃度高于細胞外，圖 1 中氨基酸在細胞內的濃度高于細胞外，氨基酸進入細胞的方式是主動
運輸，氨基酸運出細胞的方式是協助擴散，兩種運輸方式都需要轉運蛋白協助， D 正確。故選 B。
9.（2022·安徽 · 蚌埠鐵路中學模擬預測） 將質壁分離的洋蔥紫色鱗片葉外表皮細胞放入清水中，液泡體積的
變化如下圖所示。下列敘述錯誤的是( )
A ．與 a 點相比， b 點時細胞的液泡顏色變淺
B ．與 b 點相比， c 點時細胞的吸水速率較小
C ．c 點后細胞體積無變化，液泡內沒有水分子進出
D ．b 點到 c 點過程中，細胞的吸水速率受細胞壁的限制
【答案】C
【解析】據圖分析，將質壁分離的洋蔥紫色外表皮細胞放入清水中，細胞吸水，色素變淺，吸水能力減弱， 液泡體積逐漸增大。與 a 點相比，b 點時液泡體積增加，液泡顏色變淺，A 正確；與 b 點相比，c 點時細胞 液濃度降低，細胞的吸水速率降低， B 正確；c 點后細胞體積無變化，但仍有水分子進出液泡，只是水分子 進出達到平衡， C 錯誤；細胞壁的伸縮性小于原生質層，因此 b 點到 c 點過程中，細胞的吸水速率會受細胞
壁的影響， D 正確。故選 C。
10 ．（2022·云南 · 昆明一中模擬預測） 某同學用紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞制作的臨時裝片， 在顯微鏡下分 別觀察細胞處于物質的量濃度為 2 mol·L-1 的乙二醇溶液和 2 mol·L-1 的蔗糖溶液中的質壁分離情況， 得到原
生質體體積變化情況如圖所示。回答下列問題。
（1） 圖中曲線 （填“ 甲”或“ 乙” ）表示細胞處于 2 mol·L-1 的乙二醇溶液中的變化情況，原因是
。
________________
（2）曲線乙的 AB 段細胞體積 （填“增大”“基本不變”或“減小”），原因是 。在該時間段內，
細胞的吸水能力 。
（3）本實驗選擇紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的原因是該細胞具有 。
【答案】（1） 甲 開始時，該乙二醇溶液的濃度大于細胞液的濃度，引起細胞失水；之后乙二醇可以逐 漸進入細胞內，引起細胞液的濃度增大，使細胞失水后又不斷吸水，整個原生質體的體積先減小，之后慢
慢恢復成原狀
（2） 基本不變 細胞壁的伸縮性小 逐漸增大
（3）紫色的中央大液泡
【解析】由圖可知，某種植物細胞處于乙二醇溶液中，外界溶液濃度高于細胞液濃度，發生質壁分離。質 生質體體積變小，細胞液濃度增大；隨后乙二醇溶液以自由擴散的方式進入細胞，細胞液濃度增加，細胞 吸水， 發生質壁分離復原。某種植物細胞處于蔗糖溶液中， 外界溶液濃度高于細胞液濃度， 發生質壁分離，
質生質體體積變小；又由于蔗糖溶液濃度較大，細胞會失水過多而死亡，所以 BD 段細胞可能已死亡。
（1）開始時，該乙二醇溶液的濃度大于細胞液的濃度，引起細胞失水，原生質體相對體積減小； 之后乙 二醇可以逐漸進入細胞內，引起細胞液的濃度增大，使細胞失水后又不斷吸水，整個原生質體的體積先減 小，之后慢慢恢復成原狀，原生質體相對體積增大，據此可知，曲線甲表示細胞處于 2 mol·L-1 的乙二醇溶
液中的變化情況。
（2）據圖可知，曲線乙 AB 段外界溶液濃度高于細胞液濃度， 細胞失水， 但細胞壁的伸縮性小，細胞體積
基本不變。在該時間段內，細胞失水，細胞液濃度升高，細胞的吸水能力增大。
（3）本實驗選擇紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的原因是該細胞具有紫色的中央大液泡，細胞失水和吸水發生
質壁分離及復原時可以通過紫色的深淺觀察。

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