细胞与能量、物质出入细胞的方式考点一ATP1.吸能反应与放能反应(1)吸能反应⎩⎪⎨⎪⎧概念:产物分子中的势能比反应物分子中的 势能高实例:光合作用是植物绿色细胞中最重要的吸能反应,该反应所需的能量来自太阳光(2)放能反应⎩⎪⎨⎪⎧概念:产物分子中的势能比反应物分子中的势 能低实例:所有细胞中最重要的放能反应是糖的氧化(3)吸能反应和放能反应的纽带是A TP 。
2.ATP 是细胞中的能量通货(1)结构⎩⎨⎧腺苷⎩⎪⎨⎪⎧腺嘌呤核糖磷酸基团(2)转化⎩⎪⎨⎪⎧ATP ――→酶ADP +Pi +能量ADP +Pi +能量――→酶ATP (3)结构特点:在酶的催化下,远离A 的高能磷酸键容易水解释放大量能量。
(4)再生特点:ATP 在细胞中易于再生,可以作为源源不断的能源。
3.ATP 的来源及在能量代谢中的作用(1)细胞内的绝大多数生命活动都以ATP 作为直接能源物质,ATP 是细胞中的能量通货。
(2)在有关酶的催化作用下,ADP 可以接受能量,同时与磷酸结合,重新形成ATP 。
细胞内的放能反应主要是细胞呼吸。
(3)ATP 形成的能量来源:对于动物、人、真菌和大多数细菌来说,均来自于细胞呼吸,对于绿色植物来说,则来自于光合作用和细胞呼吸。
思考讨论1.据图填写ATP的化学组成(1)写出数字代表的含义:①腺嘌呤;②核糖;③磷酸基团;④高能磷酸键;⑤腺苷;⑥ADP。
(2)ATP与ADP相互转化的关系式为:ADP+Pi+能量酶1A TP。
酶22.下图为ATP的结构简图,请分析:(1)图中A表示腺嘌呤,P代表磷酸基团。
(2)图示b、c、d所示化学键是否相同?其中最易断裂和重建的是哪一个?提示图示b为普通磷酸键,c、d为高能磷酸键,其中d处的键最易断裂和重建。
(3)图示框e的名称是什么?提示图示框e为腺嘌呤核糖核苷酸,它是构成RNA的基本单位之一。
(4)催化d断裂的酶与催化d生成的酶不是(填“是”或“不是”)同一种酶,高等植物细胞内ATP在叶绿体的类囊体膜、细胞溶胶和线粒体等部位生成。
3.据图归纳梳理细胞内常见的产生与消耗A TP的生理过程题型一ATP的化学组成和特点1.(2017·余姚中学开学考)下列关于ATP的叙述,错误的是()A.A TP是细胞中的“能量通货”B.ATP在细胞中容易再生C.ATP分子含有3个高能磷酸键D.A TP分子中含有腺嘌呤2.如图为ATP的结构示意图,下列相关叙述中,正确的是()A.图中①也是构成DNA和RNA的五碳糖B.图中②指的是高能磷酸键,在A TP分子中共有3个C.图中③是mRNA与质粒共有碱基之一D.图中④是构成DNA的基本组成单位之一辨析“A”含义的小技巧ATP与DNA、RNA、核苷酸的结构中都含有“A”,在不同物质中表示的含义差别较大,结合下图作简要分析:(1)ATP中的A为腺苷,由腺嘌呤和核糖组成。
(2)DNA中的A为腺嘌呤脱氧核苷酸,由一分子腺嘌呤、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成。
(3)RNA中的A为腺嘌呤核糖核苷酸,由一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸组成。
(4)核苷酸中的A为腺嘌呤。
题型二ATP与ADP的相互转化3.如图为细胞中ATP与ADP相互转化示意图,下列相关叙述中正确的是()A.过程①不能发生在线粒体中B.过程②不能发生在叶绿体中C.过程①所需的能量一定是来自有机物分解D.过程②释放的能量来自高能磷酸键 4.有关下图的叙述,不正确的是()A.ADP 被释放后,蛋白质还能结合ATPB.与图中蛋白质具有相同功能的物质,有些不能与双缩脲试剂发生紫色反应C.图中的能量可用于细胞内的需要能量的生命活动D.该蛋白质也可结合ADP 和Pi 合成A TP考点二 物质出入细胞的方式1.扩散和渗透(1)扩散⎩⎪⎨⎪⎧含义:分子或离子从高浓度处向低浓度处运动 的现象结果:物质分子分布均匀,直到平衡(2)渗透⎩⎪⎨⎪⎧含义:水分子通过膜的扩散方向:从水分子数相对较多的一侧进入水分子数相对较少的一侧2.动植物细胞的吸水和失水(1)动物细胞的吸水和失水(以哺乳动物成熟红细胞为例)(2)植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例)3.物质出入细胞的方式思考讨论1.利用渗透装置图分析渗透现象(1)若S 1溶液浓度大于S 2,则单位时间内由S 2→S 1的水分子数多于S 1→S 2,外观上表现为S 1液面上升;若S 1溶液浓度小于S 2,则情况相反,外观上表现为S 1液面下降。
(2)在达到渗透平衡后,若存在如图所示的液面差Δh ,则S 1溶液浓度仍大于S 2。
因为液面高的一侧形成的压强,会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。
2.如图甲是一个典型的渗透装置,图乙是一个成熟的植物细胞,请完成下列填空:(1)⑤的名称是细胞壁,具有的特点:全透性(即水分子和溶解在水里的物质均能通过),伸缩性小。
⑥指的是原生质层(质膜及其以内部分),包括②细胞膜,③细胞质,④液泡膜;其特点是伸缩性大,相当于半透膜。
(2)图乙中,与图甲中a相对应的为[①]细胞液,与b相对应的为[⑥]原生质层,与c相对应的是“外界溶液”。
(3)①当外界溶液浓度>细胞液浓度时,细胞失水,发生质壁分离现象。
②当外界溶液浓度<细胞液浓度时,细胞吸水,失水的细胞发生质壁分离复原现象。
3.结合实例判断下列物质的转运方式A.水B.O2、CO2C.红细胞吸收葡萄糖D.甘油、脂肪酸、性激素、乙醇等脂溶性物质进入细胞E.小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖F.无机盐、葡萄糖等逆浓度梯度进出细胞G.神经细胞静息状态下K+外流和兴奋时Na+内流H.人红细胞吸收K+、排出Na+I.胰岛β细胞分泌胰岛素J.神经细胞分泌化学递质K.巨噬细胞吞噬抗原(1)以上属于扩散的是A、B、D。
(2)以上属于易化扩散的是C、G。
(3)以上属于主动转运的是E、F、H。
(4)以上属于胞吞的是K,属于胞吐的是I、J。
4.根据图示进一步确定物质跨膜转运的方式和影响因素(1)填写相关的跨膜转运方式及结构名称A:扩散;B:易化扩散;C:主动转运;a:载体蛋白。
(2)填写以下有关跨膜转运方式的影响因素A:浓度差;B:浓度差和载体蛋白;C:载体蛋白和能量。
(3)观察图示,判断转运方式1.不同因素对物质跨膜运输影响的曲线模型影响物质跨膜运输的因素有多种,最常见的有:内部因素——载体的种类、数量;外部因素——物质的浓度、影响细胞呼吸强度的因素(如氧气浓度、温度等)(1)物质浓度(在一定的范围内)(2)氧气浓度(3)温度2.有关物质出入细胞的9个“不要漏掉”(1)需要载体蛋白协助的转运方式除主动转运外不要漏掉易化扩散。
(2)消耗能量的转运方式除主动转运外不要漏掉胞吞和胞吐。
(3)从高浓度到低浓度的转运方式除(简单)扩散外不要漏掉易化扩散,如神经纤维膜上的钠离子内流(易化扩散)。
有些主动转运的物质也可以从高浓度到低浓度运输,如小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖。
(4)影响易化扩散转运速率的因素除载体蛋白数量外不要漏掉浓度差。
(5)与主动转运有关的细胞器除供能的线粒体外不要漏掉载体蛋白的合成场所——核糖体。
(6)转运速率与O2浓度无关的转运方式除(简单)扩散外不要漏掉易化扩散。
(7)胞吞(吐)的大分子物质穿过细胞膜的层数为0,因为该过程是通过膜的融合将物质转入或转出细胞的。
(8)RNA和蛋白质等大分子物质进出细胞核,是通过核孔,而不是通过胞吞、胞吐。
(9)大分子颗粒通过胞吞、胞吐运输,不要漏掉某些小分子也可通过胞吞、胞吐进出细胞,如突触前膜通过胞吐释放神经递质(小分子有机物)。
题型一扩散和渗透1.U形管中装有两种不同的溶液R及S,并被一半透性膜(X)隔开(如下图所示)。
与S相比,R 为低渗溶液(即浓度较低)。
当图a中的U形管内溶液达到平衡时(参看图b),关于U形管两侧溶液的高度及浓度对应正确的是()A.右侧较高,两溶液等渗,即浓度相等B.右侧较高,且右侧为高渗,即浓度较高C.左侧较高,且右侧为低渗,即浓度较低D.两侧高度相等,且为等渗2.如图为渗透作用实验,开始时如图(一),A代表清水,B、C代表蔗糖溶液,过一段时间后结果如图(二),漏斗管内液面不再变化,H1、H2表示漏斗管内液面与清水的液面差,下列说法错误的是()A.图(一)中B的浓度大于C的浓度B.图(二)中B的浓度等于C的浓度C.图(一)中A的水分子扩散到B的速度大于A的水分子扩散到C的速度D.图(二)中A的水分子扩散到C的速度等于C的水分子扩散到A的速度1.摩尔浓度≠质量浓度溶液浓度指摩尔浓度而非质量浓度,如10%葡萄糖溶液和10%蔗糖溶液的质量浓度相同,但摩尔浓度是10%蔗糖溶液的小,故水分子由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。
2.渗透平衡≠浓度相等达到渗透平衡时,半透膜两侧水分子移动达到动态平衡,此时膜两侧溶液的浓度未必相等,如透析袋内蔗糖溶液与透析袋外的清水可达渗透平衡,但浓度总不会相等。
3.人工膜≠生物膜生物膜具有选择透性;人工膜具有半透性,物质能否通过取决于孔径大小。
题型二动物细胞吸水和失水的过程及原因3.将红细胞转移至不同浓度(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)的三种盐溶液中,结果如图所示。
这三种盐溶液的浓度大小关系是()A.Ⅱ>Ⅰ>ⅢB.Ⅰ>Ⅱ>ⅢC.Ⅲ>Ⅱ>ⅠD.Ⅱ>Ⅲ>Ⅰ4.(2017·浙江4月选考)将家兔红细胞置于不同浓度的溶液中,水分子的跨膜运输示意图如下(箭头方向表示水分子的进出,箭头粗细表示水分子进出的多少)。
下列叙述正确的是()A.一段时间后,甲细胞会发生质壁分离B.能发生渗透作用的是甲细胞和丙细胞C.光学显微镜下能观察到乙细胞有水分子的进出D.若将甲、乙和丙细胞同时分别置于蒸馏水中,甲细胞先破裂题型三被动转运和主动转运5.(2017·台州期末)离子泵是一种依赖A TP供能完成离子跨膜转运的载体蛋白。
下列叙述错误的是()A.离子通过离子泵的跨膜转运属于主动转运B.离子泵与被转运的离子结合后其形状会发生变化C.加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜转运离子的速率D.动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜转运离子的速率6.如图曲线a、b表示物质跨(穿)膜转运的两种方式,下列表述正确的是()A.脂溶性小分子物质不能通过方式a转运B.与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面C.方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关D.抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响三种方法巧判物质转运方式方法一:根据分子大小判断物质转运方式方法二:根据曲线判断物质转运方式(1)物质浓度有饱和点的曲线表示易化扩散或主动转运(如图甲)。
(2)成正比关系的曲线表示扩散(如图乙)。
(3)与细胞呼吸或O2浓度有关系的曲线表示主动转运(如图丙)。
方法三:根据转运方向判断物质转运方式(1)一般情况下逆浓度梯度的跨膜转运方式是主动转运。