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(共19張PPT)
專題2　細(xì)胞代謝中的物質(zhì)和能量
考向1　物質(zhì)出入細(xì)胞的方式(5年5考)
研磨真題·解高考密碼
(2020·全國(guó)Ⅱ卷)取某植物的成熟葉片,用打孔器獲取葉圓片,等分成兩份,分別放入濃度(單位為g/mL)相同的甲糖溶液和乙糖溶液中,得到甲、乙兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組(甲糖的相對(duì)分子質(zhì)量約為乙糖的2倍)。水分交換達(dá)到平衡時(shí),檢測(cè)甲、乙兩組的溶液濃度,發(fā)現(xiàn)甲組中甲糖溶液濃度升高。在此期間葉細(xì)胞和溶液之間沒有溶質(zhì)交換。據(jù)此判斷下列說法錯(cuò)誤的是
(　　)
A.甲組葉細(xì)胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液濃度升高
B.若測(cè)得乙糖溶液濃度不變,則乙組葉細(xì)胞的凈吸水量為零
C.若測(cè)得乙糖溶液濃度降低,則乙組葉肉細(xì)胞可能發(fā)生了質(zhì)壁分離
D.若測(cè)得乙糖溶液濃度升高,則葉細(xì)胞的凈吸水量乙組大于甲組
D　本題主要考查植物細(xì)胞吸水和失水原理的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。甲糖溶液濃度升高,說明甲組葉細(xì)胞吸水,A項(xiàng)正確;若測(cè)得乙糖溶液濃度不變,說明乙組葉細(xì)胞吸水、失水達(dá)到平衡,即凈吸水量為零,B項(xiàng)正確;若測(cè)得乙糖溶液濃度降低,說明乙組葉細(xì)胞失水,會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離,C項(xiàng)正確;若測(cè)得乙糖溶液濃度升高,說明乙糖溶液物質(zhì)的量濃度低于葉細(xì)胞的細(xì)胞液濃度,細(xì)胞吸水,而乙糖溶液的物質(zhì)的量濃度約為甲糖溶液的2倍,因此葉細(xì)胞的凈吸水量應(yīng)是乙組小于甲組,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
【命題背景】
情境素材
質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量濃度、甲組中甲糖溶液濃度升高
核心素養(yǎng)
科學(xué)思維、科學(xué)探究
命題視角
(1)質(zhì)量分?jǐn)?shù)與物質(zhì)的量濃度之間的關(guān)系
(2)質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)
【審答思維】
1.審關(guān)鍵點(diǎn):
①溶液濃度:相同且單位為g/mL
②變化:甲糖溶液濃度升高
2.解題流程——綜合分析法:
【命題陷阱】
陷阱1:忽略題干信息。解答本題的關(guān)鍵信息:
(1)濃度(單位為g/mL)相同的甲糖溶液和乙糖溶液;
(2)在此期間葉細(xì)胞和溶液之間沒有溶質(zhì)交換。
陷阱2:質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同≠物質(zhì)的量濃度相等。
甲糖的相對(duì)分子質(zhì)量約為乙糖的2倍,雖然甲糖和乙糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同,但乙糖溶液的物質(zhì)的量濃度大于甲糖溶液的,因此甲糖溶液的滲透壓小于乙糖溶液的滲透壓。
1.(主動(dòng)運(yùn)輸)Ca2+泵分布于細(xì)胞膜及細(xì)胞器膜上,能催化ATP水解并將Ca2+運(yùn)出細(xì)胞,以維持細(xì)胞內(nèi)Ca2+的低濃度水平。下列敘述錯(cuò)誤的是
(　　)
A.Ca2+泵參與構(gòu)成細(xì)胞膜的基本支架
B.Ca2+泵能夠降低化學(xué)反應(yīng)的活化能
C.Ca2+泵運(yùn)輸Ca2+的方式為主動(dòng)運(yùn)輸
D.Ca2+泵是由氨基酸脫水縮合而成的
新題預(yù)測(cè)·技法演練場(chǎng)
A　細(xì)胞膜的基本支架是磷脂雙分子層,Ca2+泵是蛋白質(zhì),A錯(cuò)誤;Ca2+泵能催化ATP水解,可見Ca2+泵具有ATP水解酶的作用,能夠降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,B正確;Ca2+泵是存在于細(xì)胞膜及細(xì)胞器膜上的一種酶,能催化ATP水解并將Ca2+運(yùn)出細(xì)胞,可見Ca2+泵運(yùn)輸Ca2+的方式消耗ATP,為主動(dòng)運(yùn)輸,C正確;Ca2+泵是蛋白質(zhì),由氨基酸脫水縮合而成,D正確。
2.(胞吞)受體介導(dǎo)的胞吞是一種特殊類型的胞吞作用,主要用于細(xì)胞攝取特殊的生物大分子。其過程如圖所示,下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A.某些胞吐過程也可能由受體介導(dǎo)
B.該過程要有細(xì)胞識(shí)別并需要內(nèi)部供能
C.構(gòu)成小泡膜的基本支架是磷脂雙分子層
D.細(xì)胞對(duì)攝取的物質(zhì)有選擇性,圖示過程只體現(xiàn)了細(xì)胞膜的選擇透過性
D　由題圖可知,某些胞吐過程也可能由受體介導(dǎo),A正確;胞吞過程要有細(xì)胞識(shí)別并需要內(nèi)部供能,B正確;小泡膜來(lái)自細(xì)胞膜,其基本支架是磷脂雙分子層,C正確;胞吞過程體現(xiàn)細(xì)胞膜的流動(dòng)性,D錯(cuò)誤。
3.(物質(zhì)出入細(xì)胞的方式)植物在遇到干旱時(shí),葉片表面的氣孔會(huì)關(guān)閉,以減少水分蒸騰。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在氣孔關(guān)閉過程中,組成氣孔的兩個(gè)保衛(wèi)細(xì)胞中的脫落酸和活性氧含量升高,參與脫落酸和活性氧合成的基因表達(dá)增加,液泡中的Ca2+外流到細(xì)胞質(zhì),細(xì)胞膜上向細(xì)胞外運(yùn)輸Cl-和K+的離子通道的活性增加,向細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸K+的離子通道活性降低。用抑制外向K+通道活性的化合物處理葉片后,氣孔不能有效地關(guān)閉。基于以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果,下列敘述錯(cuò)誤的是
(　　)
A.保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)脫落酸含量的增加可能是氣孔關(guān)閉的原因
B.細(xì)胞質(zhì)中的K+的外流是氣孔關(guān)閉的原因之一
C.氣孔關(guān)閉是因?yàn)榧?xì)胞質(zhì)中的Cl-的外流、液泡內(nèi)的Ca2+流入細(xì)胞質(zhì)而引起的
D.環(huán)境因子的變化會(huì)影響某些特定基因的表達(dá),從而引起生物學(xué)效應(yīng)
C　氣孔關(guān)閉過程中,保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)的脫落酸含量升高,說明保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)脫落酸含量的增加可能是氣孔關(guān)閉的原因,A正確;用抑制外向K+通道活性的化合物處理葉片后,氣孔不能有效地關(guān)閉,這表明細(xì)胞質(zhì)中的K+的外流是氣孔關(guān)閉的原因之一,B正確;氣孔關(guān)閉時(shí),細(xì)胞內(nèi)會(huì)發(fā)生細(xì)胞質(zhì)中的Cl-的外流、液泡內(nèi)的Ca2+流入細(xì)胞質(zhì),但是題干中沒有用以證明氣孔關(guān)閉與它們有關(guān)的信息,C錯(cuò)誤;氣孔關(guān)閉過程中,“參與脫落酸和活性氧合成的基因表達(dá)增加”,說明環(huán)境因子的變化會(huì)影響某些特定基因的表達(dá),從而引起生物學(xué)效應(yīng),D正確。
【高分必備點(diǎn)】
1.細(xì)胞吸水和失水的判斷方法:
2.物質(zhì)出入細(xì)胞的方式的判斷:
3.溫度影響物質(zhì)運(yùn)輸速率的原因:
(1)本質(zhì)原因:溫度可影響生物膜的流動(dòng)性和酶的活性。
(2)分析:對(duì)被動(dòng)運(yùn)輸、主動(dòng)運(yùn)輸和胞吞、胞吐的運(yùn)輸速率均會(huì)產(chǎn)生影響。
【規(guī)避失分點(diǎn)】
1.物質(zhì)出入細(xì)胞方式的易漏點(diǎn):
(1)需要載體蛋白協(xié)助的運(yùn)輸方式不只主動(dòng)運(yùn)輸,還有協(xié)助擴(kuò)散。
(2)消耗能量的運(yùn)輸方式不只主動(dòng)運(yùn)輸,還有胞吞和胞吐。
(3)影響協(xié)助擴(kuò)散運(yùn)輸速率的因素除載體蛋白數(shù)量外,還有濃度差。
(4)運(yùn)輸速率與O2濃度無(wú)關(guān)的運(yùn)輸方式包括自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散。
2.物質(zhì)運(yùn)輸方式的特例提醒:
(1)同種物質(zhì)進(jìn)出不同細(xì)胞的運(yùn)輸方式可能不同,如紅細(xì)胞吸收葡萄糖是協(xié)助擴(kuò)散,小腸絨毛上皮細(xì)胞吸收葡萄糖屬于主動(dòng)運(yùn)輸。
(2)胞吞和胞吐的提醒
①大分子物質(zhì)的運(yùn)輸并不全是胞吞、胞吐,如蛋白質(zhì)和RNA等大分子物質(zhì)通過核孔進(jìn)出細(xì)胞核。
②胞吞、胞吐的也不都是大分子物質(zhì),如某些小分子如神經(jīng)遞質(zhì)的釋放屬于胞吐。
【深挖增分點(diǎn)】
適時(shí)松土促進(jìn)植物生長(zhǎng)的原因
(1)適時(shí)松土的影響本質(zhì):提高土壤含氧量。
(2)影響分析:
①促進(jìn)植物根細(xì)胞的有氧呼吸,進(jìn)而促進(jìn)根細(xì)胞對(duì)礦質(zhì)元素的吸收。
②促進(jìn)微生物的分解活動(dòng),從而提高土壤中礦質(zhì)元素的含量。
③促進(jìn)固氮微生物的代謝,從而提高微生物的固氮能力。
④促進(jìn)硝化細(xì)菌的硝化作用,增加土壤中硝態(tài)氮含量。專題2　細(xì)胞代謝中的物質(zhì)和能量
考向1　物質(zhì)出入細(xì)胞的方式(5年5考)
(2020·全國(guó)Ⅱ卷)取某植物的成熟葉片,用打孔器獲取葉圓片,等分成兩份,分別放入濃度(單位為g/mL)相同的甲糖溶液和乙糖溶液中,得到甲、乙兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組(甲糖的相對(duì)分子質(zhì)量約為乙糖的2倍)。水分交換達(dá)到平衡時(shí),檢測(cè)甲、乙兩組的溶液濃度,發(fā)現(xiàn)甲組中甲糖溶液濃度升高。在此期間葉細(xì)胞和溶液之間沒有溶質(zhì)交換。據(jù)此判斷下列說法錯(cuò)誤的是
(　　)A.甲組葉細(xì)胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液濃度升高B.若測(cè)得乙糖溶液濃度不變,則乙組葉細(xì)胞的凈吸水量為零C.若測(cè)得乙糖溶液濃度降低,則乙組葉肉細(xì)胞可能發(fā)生了質(zhì)壁分離D.若測(cè)得乙糖溶液濃度升高,則葉細(xì)胞的凈吸水量乙組大于甲組情境素材質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量濃度、甲組中甲糖溶液濃度升高核心素養(yǎng)科學(xué)思維、科學(xué)探究命題視角(1)質(zhì)量分?jǐn)?shù)與物質(zhì)的量濃度之間的關(guān)系(2)質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)
1.審關(guān)鍵點(diǎn):①溶液濃度:相同且單位為g/mL②變化:甲糖溶液濃度升高2.解題流程——綜合分析法:陷阱1:忽略題干信息。解答本題的關(guān)鍵信息:(1)濃度(單位為g/mL)相同的甲糖溶液和乙糖溶液;(2)在此期間葉細(xì)胞和溶液之間沒有溶質(zhì)交換。陷阱2:質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同≠物質(zhì)的量濃度相等。甲糖的相對(duì)分子質(zhì)量約為乙糖的2倍,雖然甲糖和乙糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同,但乙糖溶液的物質(zhì)的量濃度大于甲糖溶液的,因此甲糖溶液的滲透壓小于乙糖溶液的滲透壓。
1.(主動(dòng)運(yùn)輸)Ca2+泵分布于細(xì)胞膜及細(xì)胞器膜上,能催化ATP水解并將Ca2+運(yùn)出細(xì)胞,以維持細(xì)胞內(nèi)Ca2+的低濃度水平。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)A.Ca2+泵參與構(gòu)成細(xì)胞膜的基本支架B.Ca2+泵能夠降低化學(xué)反應(yīng)的活化能C.Ca2+泵運(yùn)輸Ca2+的方式為主動(dòng)運(yùn)輸D.Ca2+泵是由氨基酸脫水縮合而成的2.(胞吞)受體介導(dǎo)的胞吞是一種特殊類型的胞吞作用,主要用于細(xì)胞攝取特殊的生物大分子。其過程如圖所示,下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)A.某些胞吐過程也可能由受體介導(dǎo)B.該過程要有細(xì)胞識(shí)別并需要內(nèi)部供能C.構(gòu)成小泡膜的基本支架是磷脂雙分子層
D.細(xì)胞對(duì)攝取的物質(zhì)有選擇性,圖示過程只體現(xiàn)了細(xì)胞膜的選擇透過性3.(物質(zhì)出入細(xì)胞的方式)植物在遇到干旱時(shí),葉片表面的氣孔會(huì)關(guān)閉,以減少水分蒸騰。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在氣孔關(guān)閉過程中,組成氣孔的兩個(gè)保衛(wèi)細(xì)胞中的脫落酸和活性氧含量升高,參與脫落酸和活性氧合成的基因表達(dá)增加,液泡中的Ca2+外流到細(xì)胞質(zhì),細(xì)胞膜上向細(xì)胞外運(yùn)輸Cl-和K+的離子通道的活性增加,向細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸K+的離子通道活性降低。用抑制外向K+通道活性的化合物處理葉片后,氣孔不能有效地關(guān)閉。基于以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果,下列敘述錯(cuò)誤的是
(　　)A.保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)脫落酸含量的增加可能是氣孔關(guān)閉的原因B.細(xì)胞質(zhì)中的K+的外流是氣孔關(guān)閉的原因之一C.氣孔關(guān)閉是因?yàn)榧?xì)胞質(zhì)中的Cl-的外流、液泡內(nèi)的Ca2+流入細(xì)胞質(zhì)而引起的D.環(huán)境因子的變化會(huì)影響某些特定基因的表達(dá),從而引起生物學(xué)效應(yīng)
1.細(xì)胞吸水和失水的判斷方法:
2.物質(zhì)出入細(xì)胞的方式的判斷:
3.溫度影響物質(zhì)運(yùn)輸速率的原因:
(1)本質(zhì)原因:溫度可影響生物膜的流動(dòng)性和酶的活性。
(2)分析:對(duì)被動(dòng)運(yùn)輸、主動(dòng)運(yùn)輸和胞吞、胞吐的運(yùn)輸速率均會(huì)產(chǎn)生影響。
1.物質(zhì)出入細(xì)胞方式的易漏點(diǎn):
(1)需要載體蛋白協(xié)助的運(yùn)輸方式不只主動(dòng)運(yùn)輸,還有協(xié)助擴(kuò)散。
(2)消耗能量的運(yùn)輸方式不只主動(dòng)運(yùn)輸,還有胞吞和胞吐。
(3)影響協(xié)助擴(kuò)散運(yùn)輸速率的因素除載體蛋白數(shù)量外,還有濃度差。
(4)運(yùn)輸速率與O2濃度無(wú)關(guān)的運(yùn)輸方式包括自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散。
2.物質(zhì)運(yùn)輸方式的特例提醒:
(1)同種物質(zhì)進(jìn)出不同細(xì)胞的運(yùn)輸方式可能不同,如紅細(xì)胞吸收葡萄糖是協(xié)助擴(kuò)散,小腸絨毛上皮細(xì)胞吸收葡萄糖屬于主動(dòng)運(yùn)輸。
(2)胞吞和胞吐的提醒
①大分子物質(zhì)的運(yùn)輸并不全是胞吞、胞吐,如蛋白質(zhì)和RNA等大分子物質(zhì)通過核孔進(jìn)出細(xì)胞核。
②胞吞、胞吐的也不都是大分子物質(zhì),如某些小分子如神經(jīng)遞質(zhì)的釋放屬于胞吐。
適時(shí)松土促進(jìn)植物生長(zhǎng)的原因
(1)適時(shí)松土的影響本質(zhì):提高土壤含氧量。
(2)影響分析:
①促進(jìn)植物根細(xì)胞的有氧呼吸,進(jìn)而促進(jìn)根細(xì)胞對(duì)礦質(zhì)元素的吸收。
②促進(jìn)微生物的分解活動(dòng),從而提高土壤中礦質(zhì)元素的含量。
③促進(jìn)固氮微生物的代謝,從而提高微生物的固氮能力。
④促進(jìn)硝化細(xì)菌的硝化作用,增加土壤中硝態(tài)氮含量。
專題2　細(xì)胞代謝中的物質(zhì)和能量
考向1
物質(zhì)出入細(xì)胞的方式（5年5考）
///研磨真題·解高考密碼///
　D　本題主要考查植物細(xì)胞吸水和失水原理的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。甲糖溶液濃度升高,說明甲組葉細(xì)胞吸水,A項(xiàng)正確;若測(cè)得乙糖溶液濃度不變,說明乙組葉細(xì)胞吸水、失水達(dá)到平衡,即凈吸水量為零,B項(xiàng)正確;若測(cè)得乙糖溶液濃度降低,說明乙組葉細(xì)胞失水,會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離,C項(xiàng)正確;若測(cè)得乙糖溶液濃度升高,說明乙糖溶液物質(zhì)的量濃度低于葉細(xì)胞的細(xì)胞液濃度,細(xì)胞吸水,而乙糖溶液的物質(zhì)的量濃度約為甲糖溶液的2倍,因此葉細(xì)胞的凈吸水量應(yīng)是乙組小于甲組,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
///新題預(yù)測(cè)·技法演練場(chǎng)///
1.A　細(xì)胞膜的基本支架是磷脂雙分子層,Ca2+泵是蛋白質(zhì),A錯(cuò)誤;Ca2+泵能催化ATP水解,可見Ca2+泵具有ATP水解酶的作用,能夠降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,B正確;Ca2+泵是存在于細(xì)胞膜及細(xì)胞器膜上的一種酶,能催化ATP水解并將Ca2+運(yùn)出細(xì)胞,可見Ca2+泵運(yùn)輸Ca2+的方式消耗ATP,為主動(dòng)運(yùn)輸,C正確;Ca2+泵是蛋白質(zhì),由氨基酸脫水縮合而成,D正確。
2.D　由題圖可知,某些胞吐過程也可能由受體介導(dǎo),A正確;胞吞過程要有細(xì)胞識(shí)別并需要內(nèi)部供能,B正確;小泡膜來(lái)自細(xì)胞膜,其基本支架是磷脂雙分子層,C正確;胞吞過程體現(xiàn)細(xì)胞膜的流動(dòng)性,D錯(cuò)誤。
3.C　氣孔關(guān)閉過程中,保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)的脫落酸含量升高,說明保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)脫落酸含量的增加可能是氣孔關(guān)閉的原因,A正確;用抑制外向K+通道活性的化合物處理葉片后,氣孔不能有效地關(guān)閉,這表明細(xì)胞質(zhì)中的K+的外流是氣孔關(guān)閉的原因之一,B正確;氣孔關(guān)閉時(shí),細(xì)胞內(nèi)會(huì)發(fā)生細(xì)胞質(zhì)中的Cl-的外流、液泡內(nèi)的Ca2+流入細(xì)胞質(zhì),但是題干中沒有用以證明氣孔關(guān)閉與它們有關(guān)的信息,C錯(cuò)誤;氣孔關(guān)閉過程中,“參與脫落酸和活性氧合成的基因表達(dá)增加”,說明環(huán)境因子的變化會(huì)影響某些特定基因的表達(dá),從而引起生物學(xué)效應(yīng),D正確。
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