备战2015届高考生物回看高考重点考纲真题专题提能专训2物质跨膜

提能专训(二) 物质跨膜运输、酶和ATP

本测试用时60分钟，满分100分

一、选择题(本大题共12小题，每小题4分，共48分)

1．(2014·山东临沂一模)生态酶制剂是一种无毒、无残留、无污染的微生物制剂。下列有关叙述正确的是( )

A．生态酶在反应前后的功能和数量会发生变化 B．低温、高温、过酸、过碱都会使生态酶失活

C．酶较无机催化剂催化效率高是因为其降低活化能的作用更显著 D．物质的跨膜运输、水的光解都需要酶的参与 答案：C

解析：本题考查酶的相关知识，主要考查对基础知识的理解及掌握情况，酶是生物催化剂，在反应前后其功能和数量不会发生变化，A选项错误；低温不会使生态酶失活，B选项错误；酶与无机催化剂相比降低活化能的作用更显著，因此催化效率更高，C选项正确；跨膜运输并不都需要酶，D选项错误。

2．如图表示在最适温度下，麦芽糖酶的催化速率与麦芽糖量的关系，下列有关叙述错误的是( )

A．A点时，一部分麦芽糖酶没有参与催化 B．如果温度下降5 ℃，B点将下移

C．可用斐林试剂鉴定麦芽糖酶是否完成对麦芽糖的催化分解作用

D．BC段催化速率不再增加的原因是受酶数量和酶活性的限制 答案：C

解析：A点时因反应物麦芽糖的量较少，一部分麦芽糖酶没有参与催化，故催化速率较低；因图示曲线是在最适温度下得到的，温度下降5 ℃，则酶的活性会降低，B点将下移；麦芽糖酶催化麦芽糖分解为葡萄糖，麦芽糖和葡萄糖都是还原糖，故不能用斐林试剂鉴定麦芽糖酶是否完成对麦芽糖的催化分解作用；酶的数量有限、酶活性是一定的，超过一定范围后，随着底物浓度的增大，反应速率将不再提高。

3．(2014·江西吉安一中高三一模)2013年10月7日，诺贝尔奖评审委员会将生理学或医学奖授予詹姆斯·罗斯曼、兰迪·谢克曼和托马斯·祖德霍夫等三位科学家，以表彰他们在细胞内主要运输系统——囊泡运输的调控机制领域所作出的杰出贡献。下列有关叙述，不正确的是( )

A．囊泡膜是一种生物膜，其基本骨架是磷脂双分子层 B．囊泡接受、传递和投放物质等精准行为都是受基因控制的 C．核糖体合成的蛋白质，经内质网、高尔基体、囊泡和细胞膜的运输、加工和分泌时，共通过5层膜结构

D．特殊囊泡——突触前膜内的突触小泡所释放的神经递质，在神经细胞之间传递神经信息

答案：C

解析：分泌蛋白的合成和分泌过程需形成小泡，故其分泌通过0层膜，C错误。

4．(2014·安徽省合肥市质检)把一个细胞中的磷脂分子全部提取出来，在空气和水界面上将它们铺成单分子层(假定单分子间距离适当且

相等)。推测在下列生物中，空气和水界面上磷脂单分子层的表面积与原细胞的表面积之比最大和最小的细胞分别是( )

①洋葱根尖成熟区表皮细胞 ②蛙的红细胞 ③人体浆细胞 ④乳酸菌细胞 ⑤酵母菌细胞

A．①② B．③④ C．③② D．⑤④ 答案：B

解析：磷脂单分子层的表面积与原细胞表面积之比最大的细胞特征是细胞相对比较小，而细胞中生物膜结构丰富。题干所列的几种细胞中，人体浆细胞主要产生抗体，细胞中有丰富的内质网和高尔基体，符合此特点。乳酸菌细胞仅具有细胞膜，细胞内没有膜结构，是几种细胞中磷脂单分子层的表面积与原细胞表面积之比最小的细胞。

5．图甲表示温度对酶促反应速率的影响，图乙中实线表示在温度为a时生成物量与时间的关系，若将温度升高为2a则生成物量与时间的关系符合图乙中的曲线( )

A．1 B．2 C．3 D．4 答案：B

解析：本题考查温度对酶活性的影响，意在考查识图分析与获取信息的能力。酶不改变化学反应的平衡点，故A、D错误。从图甲中可以看到，温度为2a时的酶促反应速率比a时要高，所以温度为2a时的曲线比图乙中的曲线A先达到最大值，根据图乙可以看出只有曲线2符合。

6．某研究性学习小组为了探究酶的特性，用某种酶进行了以下四组实验，实验结果如图所示，下列相关说法不正确的是( )

A．做图1所示的探究实验时不宜使用过氧化氢酶 B．做图2所示的探究实验时不宜用淀粉作为底物 C．四组实验能够证明酶具有专一性、高效性和温和性 D．在pH＝5或温度为20 ℃的情况下酶活性下降的原因相同 答案：D

解析：本题主要考查与酶相关的实验，意在考查对探究实验的分析和理解能力。过氧化氢的分解受温度的影响，所以探究温度对酶活性的影响时不宜使用过氧化氢作为底物；淀粉在酸性条件下也会发生水解，所以图2实验的底物不宜用淀粉；图1和图2实验证明了酶的温和性，图3实验证明了酶的专一性，图4实验证明了酶的高效性，所以A、B、C均正确；20 ℃时酶活性下降是因为低温抑制了酶的活性，而pH＝5时酶变性失活，D错误。

7．(2014·滨州3月模拟)下列过程未体现生物膜系统的功能的是( )

A．胃蛋白酶的合成和分泌 B．运动神经元兴奋引起肌肉收缩 C．光合作用中的H2O分解成O2和[H] D．细胞质基质中进行着多种化学反应 答案：D

解析：胃蛋白酶为分泌蛋白，需要生物膜系统的协助，故A正确。运动神经元兴奋引起肌肉收缩需要神经递质传递兴奋，递质释放要通过细胞膜的胞吐，与生物膜的流动性相关，故B正确。光合作用中的H2O分解成O2和[H]发生在叶绿体类囊体薄膜，故C正确。细胞质基质没有生物膜，故D错误。

8．(2014·长沙重点中学联考)为了研究小肠对葡萄糖和果糖的吸收方式，实验小组制备了若干不同条件下的小肠上皮细胞临时装片，在显微镜下观察发现如下现象：①细胞在10%的葡萄糖溶液和10%的果糖溶液中均先皱缩后膨胀；②用呼吸酶抑制剂处理过的细胞在10%的葡萄糖溶液中皱缩，在10%的果糖溶液中先皱缩后膨胀；③加入抑制载体蛋白活性物质的装片中，细胞在10%的葡萄糖溶液和10%的果糖溶液中均皱缩。则小肠上皮细胞对葡萄糖和果糖的吸收方式分别为( )

A．主动运输 自由扩散 B．主动运输 协助扩散 C．协助扩散 主动运输 D．协助扩散 协助扩散 答案：B

解析：细胞在10%的葡萄糖溶液和10%的果糖溶液中均先皱缩后膨胀，说明葡萄糖和果糖都能通过运输进入细胞；用呼吸酶抑制剂的细胞在10%的葡萄糖溶液中皱缩，说明细胞吸收葡萄糖消耗能量，可能是主动运输，不影响细胞吸收果糖，说明果糖吸收不消耗能量；抑制载体蛋白活性物质的装片中，细胞在10%的葡萄糖溶液和10%的果

糖溶液中均皱缩，说明两种物质运输都需要载体，综合分析，说明葡萄糖的运输是主动运输，果糖的运输是协助扩散。

9．(2014·湘中名校联考)以下关于ATP和酶的说法正确的是( ) A．人体成熟的红细胞既能产生酶又能产生ATP B．ATP含有核糖，酶一定不含核糖

C．叶绿体基质中CO2合成葡萄糖的过程需要酶并消耗ATP D．酶与ATP均具有高效性与专一性 答案：C

解析：哺乳动物和人的成熟红细胞中没有细胞核和众多的细胞器，不能产生酶，但能进行细胞呼吸，产生ATP；ATP含有核糖，少数酶是RNA，RNA含有核糖；叶绿体基质中CO2合成葡萄糖的过程包括CO2的固定和还原，两个过程都需要酶，还原过程需要消耗ATP；ATP没有专一性。

10．某科研小组通过研究化合物X对淀粉酶活性的影响(其他条件适宜)，实验结果如图所示。曲线Ⅰ为只在底物中加入淀粉酶；曲线Ⅱ为在底物中加入淀粉酶和化合物X。下列分析不正确的是( )

A．化合物X未影响淀粉酶活性的最适温度 B．曲线Ⅰ作为实验对照

C．化合物X对淀粉酶的活性有抑制作用，但未使酶完全失活 D．若底物溶液的pH升高，则曲线Ⅱ的顶点上移

答案：D

解析：pH超过最适，酶的活性降低甚至失活，曲线顶点会下移。 11．图甲是某种真核细胞内的部分代谢过程图，图乙是某细胞代谢过程受温度影响的曲线图。下列说法正确的是( )

A．图甲中a→b过程发生在叶绿体中，b→c过程发生在线粒体中 B．图乙中b点时酶开始失去活性，c点时酶彻底失去活性 C．图甲所示过程发生的环境温度为图乙b点对应的温度时，速率最快

D．温度是影响图甲过程的外界因素之一，也是图乙中的自变量 答案：D

解析：本题考查光合作用的基本过程和影响酶活性的因素，意在考查对细胞代谢过程的综合分析能力。选项A，图甲中a→b过程表示二氧化碳的固定，发生在叶绿体基质中，b→c过程表示三碳化合物的还原，也发生在叶绿体基质中。选项B，图乙中b点时酶彻底失去活性。选项C，酶在图乙中b点对应的温度条件下，已经失活，图甲过程基本不能发生；选项D，温度是影响光合作用的外界因素之一，也是图乙中的自变量。

12．(2014·浙江诸暨中学高三模拟)如图表示动物肌肉细胞细胞膜转运部分物质示意图，与图中信息不相符的是( )

A．甲侧为细胞外，乙侧为细胞内

B．Na＋既可顺浓度梯度运输也可逆浓度梯度运输 C．图示中葡萄糖跨膜运输的直接驱动力不是ATP

D．图示中葡萄糖跨膜运输方式与小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式相同

答案：D

解析：本题考查物质运输及ATP的相关知识，意在考查能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，能用文字、图表以及数学方式等多种形式准确地描述所学内容的能力。肌肉细胞要不断消耗葡萄糖，因此甲侧为细胞外、乙侧为细胞内，A选项正确；Na＋进入细胞需要载体蛋白，但不消耗能量，而运出细胞需要载体同时也消耗能量，B选项正确；据图分析可知，葡萄糖进入肌细胞需要载体蛋白协助，由钠离子驱动，C选项正确；小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输，与图示不同，D选项错误。

二、非选择题(本大题共4小题，共52分)

13．(16分)(2014·泰安期中)下图甲、乙分别为两类高等生物细胞的亚显微结构模式图，请据图回答：

(1)甲、乙两细胞中都存在且含有核酸的细胞器有________(填标号)。

(2)为了研究抗体的合成，向甲细胞中注射3H标记的亮氨酸，放射性依次出现在甲细胞的________(用→和标号表示)→细胞膜→分泌物中。甲细胞分泌抗体的方式是________，若用呼吸抑制剂处理该细胞，抗体的分泌速率会________(加快、减慢或不变)。若甲细胞发生癌变，则该细胞易扩散转移的主要原因是_________________。

(3)如果将乙细胞放入0.3 g/mL的蔗糖溶液中，将会出现细胞壁与[ ]________分离的现象，其原因是_________________________。

若将只含乙细胞的植物组织经解离→漂洗→染色→制片后，放在高倍显微镜下观察，不能观察到染色体的原因是

______________________________________________________________________________________________________。

(4)为了探究温度对膜的流动性的影响，有人做了下述实验：分别用红色和绿色荧光剂标记人和小鼠细胞的细胞膜上的蛋白质。然后让两个细胞在37 ℃条件下融合并培养，40分钟后，融合的细胞膜上红色和绿色均匀相间分布。该实验不够严密，请说明：____________________________________________________________

__________________________________________，

请写出改进思路：______________________________。

答案：(1)⑤⑦ (2)⑦→③→②→⑥ 胞吐 减慢 细胞膜上的糖蛋白减少 (3)①原生质层 外界溶液浓度大于细胞液浓度，细胞失水 成熟植物细胞不再进行细胞分裂，不会有染色体的出现 (4)缺少对照实验 设置不同温度的对照组

14．(16分)(2014·陕西西安质检)请回答下列有关ATP的问题。

(1)人的骨骼肌细胞中，ATP含量仅够剧烈运动时三秒钟以内的能量供给。运动员参加短跑比赛过程中，肌细胞中ATP的相对含量随时间的变化如右图所示。图中a→b的变化过程，说明ATP被水解，释放的能量用于__________；b→c过程中，ATP含量增加说明__________加强，释放更多________，供ADP形成ATP，以补充细胞中ATP含量的不足；从整个曲线来看，肌细胞中ATP的含量不会降为零，说明_________________。

(2)纯净的ATP呈白色粉末状，能够溶于水，作为一种药物常用于辅助治疗肌肉萎缩，脑溢血后遗症，心肌炎等病症。ATP片剂可以口服，注射液可供肌肉注射或静脉滴注。据此，你认为在人体消化道中________(填“存在”或“不存在”)ATP水解酶；ATP的药用效果是_____________________________________________________ __________________；

生物体内合成ATP的生理过程有________、________、________等。

(3)某同学进行一项实验，目的是观察ATP可使离体的、刚刚丧失收缩功能的新鲜骨骼肌产生收缩这一现象，说明ATP是肌肉收缩所需能量的直接来源。

①实验中，必须待离体肌肉自身的________消耗完之后，才能进行实验。

②在程序上，采取自身前后对照的方法；先滴加______(填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”)，观察________与否以后，再滴加________(填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”)。

③如果将上述顺序颠倒一下，实验结果是否可靠？解释原因。______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

答案：(1)肌肉收缩等生命活动 呼吸作用 能量 ATP的生成和分解是同时进行的 (2)不存在 直接为生命活动提供能量 光合作用 呼吸作用 动物体内磷酸肌酸水解 (3)①ATP ②葡萄糖溶液 肌肉收缩 ATP溶液 ③结果不可靠。如果外源ATP尚未耗尽，会出现滴加葡萄糖溶液肌肉也会收缩的现象，造成葡萄糖也能被肌肉直接利用的假象

解析：(1)由题意知，图中0～3秒内ATP含量下降是由于短跑过程中肌肉收缩等生命活动过程对ATP的消耗，而b→c过程中，ATP含量增加是由于细胞呼吸产生的能量一部分形成ATP，生物体内ATP含量很少，但是能通过ATP和ADP的相互转化维持含量的动态平衡，所以肌细胞中ATP的含量不会降为零。(2)由题中信息“ATP片剂可以口服”知，消化道内没有使ATP水解的酶。根据题干中ATP治疗的

相关疾病判断，ATP的药效是为生命活动提供能量。“生物体内合成ATP的生理过程”包括光合作用、呼吸作用，另外动物体内的磷酸肌酸等高能化合物也能水解释放出能量来合成ATP。(3)在实验操作过程中为避免肌肉本身ATP对实验结果的影响，在实验前应等肌肉本身的ATP消耗完毕再开始实验；应先滴加葡萄糖溶液，观察肌肉是否收缩后再滴加ATP溶液，如果滴加顺序颠倒，则在滴加葡萄糖后可能由于先加的ATP溶液未消耗完而出现肌肉收缩的现象。

15．(10分)(2014·福建长乐二中等五校高三模拟)生物体内的代谢与ATP、酶有密切关系。下面甲图表示了细胞某些代谢过程与ATP的关系；乙图表示酶在化学变化中的作用。请分析回答：

(1)甲图中，若生物体为蓝藻，细胞消耗ADP的主要场所是________。而在玉米体内，叶肉细胞通过生理过程①产生ATP的具体部位是________。

(2)由太阳能转变为骨骼肌收缩所需的能量，需要依次经过甲图中________(填数字)过程。

(3)乙图中，若表示过氧化氢酶作用于一定量的H2O2(温度和pH等条件都保持最适宜)，生成物量与反应时间的关系，在d分钟后曲线变成水平的主要原因是____________________。若其他条件不变，将该酶的浓度增加一倍，请在图上画出生成物量变化的曲线。

(4)过氧化氢酶之所以能够加快化学反应的速率是因为它能__________。Fe3＋也能催化H2O2的分解，但与过氧化氢酶相比，要达到生成物量的最大值，反应时间一般________d分钟。

答案：(1)细胞质基质 叶绿体的类囊体薄膜 (2)①②③④ (3)底物已完全被消耗尽了 如图虚线所示

(4)降低化学反应的活化能 大于(或长于)

解析：本题考查细胞代谢与ATP、酶的关系，意在考查能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力。据图分析可知，甲图中①②③④依次为光反应、暗反应、细胞呼吸、ATP水解。(1)蓝藻为原核生物，消耗ADP即产生ATP的过程包括光合作用和细胞呼吸，都发生在细胞质基质中；玉米是真核生物，在其叶肉细胞中过程①发生在叶绿体囊状结构薄膜上。(2)由太阳能转变为骨骼肌收缩所需的能量，需要经过光合作用和细胞呼吸，包括图中①②③④过程。

(3)乙图纵轴表示生成物量，生成物量不再增加说明底物已耗尽。在其他条件不变的条件下酶浓度增加一倍，反应达到平衡，所需时间缩短，图示见答案。(4)酶具有高效性，原因是酶与无机催化剂相比，降低活化能的作用更显著，使用无机催化剂时反应所需时间会延长。

16．(10分)根据动物激素化学本质及其作用原理不同，可大致将其分为含N类激素和类固醇类激素两大类。含N类激素是大分子有机物，类固醇类激素则是一种脂溶性的小分子。下面两图从分子水平分别阐明了两类激素在靶细胞上引起生理效应的原理。分析下图并结合所学知识回答问题。(甲、乙分别代表两类激素。①②③代表相应的生理过程。AMP为一磷酸腺苷，是ATP水解脱去两个磷酸基团后的产物)

(1)甲激素为________类激素，此激素跨膜运输的方式为________。长期饥饿的人的血液中某种激素含量较低，这种激素可能属于甲、乙中的________激素，雌激素的作用机理最可能类似于甲、乙中的________激素。

(2)两图中存在A和U互补配对的生理过程有________过程(用图中标号回答)。在导致特定生理效应发生的过程中需要消耗ATP的激素是甲、乙中的________激素。

(3)在正常机体中甲、乙两类激素________(填“可能”或“不可能”)在同一细胞内发挥调节作用，处于分裂期的细胞对________激素

的作用不明显，其原因是

________________________________________________________________________。

答案：(1)类固醇 自由扩散 乙 甲 (2)①和② 甲和乙 (3)可能 甲 处于分裂期的细胞染色体高度螺旋化，使转录难以进行

解析：本题考查物质跨膜运输、基因的表达等知识，意在考查理解和识图能力。(1)甲激素能进入细胞内，说明是小分子的类固醇类激素，它是脂溶性物质，通过自由扩散的方式进入细胞；长期饥饿的人的体内胰岛素含量低，这种激素属于乙激素；雌激素是类固醇类激素，它的作用机理最可能类似于甲激素。(2)①表示转录，②表示翻译，③表示ATP水解成AMP，其中有碱基A和U配对的是转录和翻译过程；图1中酶的合成需要消耗ATP，图2中需要ATP转化成AMP来激活酶产生生理效应。(3)作用于同一细胞的激素可以有多种，因此，甲、乙两种激素可能在同一细胞中发挥调节作用；处于分裂期的细胞的染色体高度螺旋化，无法进行转录，因此，处于分裂期的细胞对甲激素较不敏感。

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