高考专题训练(二) 物质跨膜运输与酶、ATP1．(2022·北京)细胞中不能合成ATP的部位是( )A．线粒体的内膜B．叶绿体中进行光反应的膜结构C．内质网的膜D．蓝藻(蓝细胞)中进行光反应的膜结构解析 光合作用和呼吸作用过程中都有ATP合成。线粒体的内膜是有氧呼吸第三阶段反应的场所，这个阶段会产生大量的ATP；叶绿体中进行光反应的膜结构即构成基粒的类囊体薄膜，能产生ATP；内质网是蛋白质加工和脂质合成的车间，只能消耗ATP，不能合成ATP；蓝藻的片层结构膜上进行光合作用的光反应，能产生ATP。答案 C2．(2022·新课标)撕取紫色洋葱外表皮，分为两份，假定两份外表皮细胞的大小、数目和生理状态一致，一份在完全营养液中浸泡一段时间，浸泡后的外表皮称为甲组；另一份在蒸馏水中浸泡相同的时间，浸泡后的外表皮称为乙组。然后，两组外表皮都用浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液处理，一段时间后表皮细胞中的水分不再减少。此时甲、乙两组细胞水分渗出量的大小，以及水分运出细胞的方式是( )A．甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，主动运输B．甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的高，主动运输C．甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的低，被动运输D．甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，被动运输解析 甲组细胞浸泡在完全营养液中，由于不断吸收营养液中的营养物质，细胞液浓度增大。乙组细胞浸泡在蒸馏水中，不断吸水，细胞液浓度减小。两组细胞都用0.3g/mL的蒸糖溶液处理，乙组细胞失水比甲组细胞多，水分进出细胞是自由扩散，属于被动运输。答案 C3．(2022·重庆)下图为某种植物幼苗(大小、长势相同)均分为甲、乙两组后，在两种不同浓度的KNO3溶液中培养时鲜重的变化情况(其他条件相同且不变)。下列有关叙述，错误的是( )10\nA．3h时，两组幼苗均已出现萎蔫现象，直接原因是蒸腾作用和根细胞失水B．6h后，甲组幼苗因根系开始吸收K＋、NO，吸水能力增强，使鲜重逐渐提高C．12h后，若继续培养，甲组幼苗的鲜重可能超过处理前，乙组幼苗将死亡D．实验表明，该植物幼苗对水分和矿质元素的吸收是两个相对独立的过程解析 此题为信息给予题，将题图信息与水分及矿物质代谢相关知识有机结合是解答此题的关键。综合分析题图可知，甲组幼苗应处于较低浓度的KNO3溶液中，3h时幼苗出现萎蔫是因为蒸腾作用散失水分的速率大于根对水分吸收的速率，而随着根对K＋、NO吸收量的增多，根细胞的吸水能力增强，使得幼苗鲜重逐渐提高，依图中趋势，12h后，可能超过处理前；而乙组幼苗应处于较高浓度的KNO3溶液中，3h时幼苗出现萎蔫主要是因为根细胞失水，蒸腾作用加之细胞失水，使得乙组幼苗鲜重不断降低，最终死亡。B选项错误是因为根系吸收K＋、NO不是从6h后开始的，而是从开始就进行着，只不过植物幼苗吸收水分和吸收矿质元素是两个相对独立的过程。答案 B4．(2022·江苏)研究发现，砷(As)可以富集在植物体内，转化为毒性很强的金属有机物，影响水稻的株高、根长和干重；加P(与As原子结构相似)处理后水稻茎叶和根中P含量增加、As含量相对减少，水稻生长加快，干重增加。对此现象合理的解释是(多选)( )A．As在水稻细胞内富集，由细胞膜的结构特点决定B．As进入水稻细胞，导致有关酶失去活性，影响细胞代谢C．P影响As的吸收，与细胞膜上的载体种类和数量有关D．P是构成磷脂、核酸和ATP的重要元素，能促进水稻生长发育解析 细胞膜具有选择透过性，主动地选择吸收自身需要的物质，细胞不需要的物质不吸收，因此对砷的吸收不是由细胞膜的结构特点决定的，而是由其功能特性决定的。答案 BCD5．(2022·新课标)甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如下图所示。下列分析错误的是( )10\nA．乙酶能够被该种蛋白酶降解B．甲酶不可能是具有催化功能的RNAC．乙酶的化学本质是蛋白质D．乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变解析 由题图可知甲酶不被蛋白酶降解，可能是RNA。乙酶能被蛋白酶降解，说明乙酶是蛋白质，蛋白酶降解乙酶是破坏了其空间结构。答案 B6．下列有关酶的叙述正确的是( )A．酶的基本组成单位是氨基酸或脱氧核糖核苷酸B．酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率C．在动物细胞培养中，胰蛋白酶可将组织分散成单个细胞D．DNA连接酶可连接DNA双链的氢键，使双链延伸解析 酶的成分是RNA或蛋白质，所以酶的组成单位是核糖核苷酸或氨基酸；酶通过降低反应的活化能来提高化学反应速率；DNA连接酶使两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，从而将它们连接起来；胰蛋白酶可分解细胞间的化学物质，从而将动物组织分散成单个细胞。答案 C7．(2022·海淀区质检)下列有关ATP的叙述，正确的是( )A．无氧条件下，植物叶肉细胞进行光合作用是细胞中ATP的唯一来源B．有氧状态下，谷氨酸棒状杆菌在线粒体内合成ATPC．ATP分子由1个腺苷和3个磷酸基团组成D．有氧条件下，植物根毛细胞的线粒体、叶绿体和细胞质基质都能产生ATP解析 植物叶肉细胞进行光合作用可以产生ATP，在无氧条件下，细胞通过无氧呼吸也可产生ATP，故A错误；谷氨酸棒状杆菌属于原核生物，不含线粒体，故B错误；根毛细胞中不含叶绿体，故D错误。答案 C10\n8．(2022·临沂模拟)如图为ATP的结构和ATP与ADP相互转化的关系式。下列说法不正确的是( )A．图①中的A代表的是腺嘌呤，b、c为高能磷酸键B．ATP生成ADP时图①中的c键断裂并释放能量C．ATP与ADP相互转化过程中物质是可逆的，能量不可逆D．酶1、酶2具有催化作用，不受其他因素的影响解析 ATP是由腺苷和三个磷酸基团组成的，腺苷由一分子的腺嘌呤和一分子的核糖组成；酶具有催化作用，具有高效性、专一性，同时作用的条件要温和，所以要受到温度、酸碱度等其他因素的影响。答案 D9．(2022·乌鲁木齐质检三)20世纪80年代科学家发现了一种RnaseP酶，是由20%蛋白质和80%RNA组成，如果将这种酶中的蛋白质除去，并提高Mg2＋的浓度，他们发现留下来的RNA仍然具有这种酶相同的活性，这一结果表明( )A．酶的化学本质是蛋白质B.酶是由蛋白质组成的C.RNA具有生物催化作用D.绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数是RNA解析 由于将这种酶中的蛋白质除去后，留下来的RNA仍然具有这种酶相同的活性，因而能够说明RNA具有生物催化作用。答案 C10．(2022·广州调研)猪笼草是一种食虫植物，为了验证猪笼草的分泌液中有蛋白酶，某学生设计了两组实验，如图所示。在35℃水浴中保温一段时间后，甲、乙两试管中均加入适量的双缩脲试剂，丙、丁两试管中不加任何试剂。下列对实验现象的预测正确的是( )10\nA．甲和乙中溶液都呈紫色；丙和丁中蛋白块消失B．甲中溶液呈紫色、乙中溶液不呈紫色；丙中蛋白块消失、丁中蛋白块不消失C．甲和乙中溶液呈紫色；丙中蛋白块消失、丁中蛋白块不消失D．甲和乙中溶液都不呈紫色；丙中蛋白块消失、丁中蛋白块不消失解析 甲、丙两试管中加入猪笼草分泌液，分泌液中含有蛋白酶，则甲中蛋白质被催化分解，丙中蛋白块消失；而乙、丁两试管中加入水，无蛋白酶，乙中蛋白质不分解，丁中蛋白块不消失，故A错误；虽然甲中蛋白质被分解，但蛋白酶本身就是蛋白质，所以甲、乙两试管中加入适量的双缩脲试剂后溶液呈紫色，故B、D两项均错误。答案 C11．(2022·江苏调研)在生物体的下列生理活动过程中，没有ADP生成的是( )A．浆细胞分泌抗体B．胃蛋白酶对蛋白质的分解C．叶绿体内C5的生成D．番茄根细胞对Mg2＋的吸收解析 浆细胞分泌抗体的方式为胞吐、番茄根细胞对Mg2＋的吸收是主动运输，都消耗ATP，叶绿体内C5的生成需要光反应阶段产生的还原剂氢和ATP，因此这三个生理过程都有ADP生成；胃蛋白酶对蛋白质的分解是一个在消化道中进行的酶促反应，不消耗细胞内的代谢能，所以不产生ADP。答案 B12．(2022·淄博模拟)如图表示某酶促反应的反应物剩余量随pH及温度的变化曲线，下列叙述正确的是( )10\nA．该酶的最适温度是30℃B．随着pH的升高，酶的活性先降低后增大C．该酶的最适pH是8D．随着温度的升高，酶的活性逐渐降低解析 反应物剩余量与酶催化效率成负相关，剩余量越少说明酶催化效率越高。由图可知，该酶的最适温度可能是35℃；随着pH的升高，酶的活性先升高后降低；每条曲线代表不同的温度，且每条曲线都在pH为8时，催化效率最高，因此该酶的最适pH是8；随着温度的升高，反应物剩余量先减少后增多，因此酶的活性先升高后降低。答案 C13．(2022·启东模拟)某同学设计的渗透装置实验如图所示(开始时状态)，烧杯中盛放有蒸馏水，图中猪膀胱膜允许单糖透过。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一定时间后再加入蔗糖酶。该实验过程中最可能出现的是( )A．漏斗中液面开始时先上升，加酶后即下降B．漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后下降C．加酶前后，在烧杯中都可以检测出蔗糖D．加酶后可以在烧杯中检测出葡萄糖、果糖和蔗糖酶解析 10\n开始时半透膜两侧存在浓度差，水分流向浓度高的一侧，故漏斗中液面开始时先上升；漏斗中加入蔗糖酶后，蔗糖酶将蔗糖分解成葡萄糖和果糖，漏斗中相对浓度变大，液面再上升；由于单糖可以通过半透膜，使漏斗中溶液相对浓度变小，液面下降。答案 B14．下图为物质跨膜运输的概念图，有关分析正确的是( )A．红细胞吸收葡萄糖只能以①的方式运输B.①和②的主要区别在于①过程需要载体和ATP供能C.呼吸抑制剂能影响细胞吸收钾离子，说明其运输方式是①D.某种物质可逆浓度梯度运输，则可作实例③解析 A错误：①是主动运输，而红细胞吸收葡萄糖是协助扩散；B错误：②为协助扩散也需要载体；C正确：呼吸抑制剂能影响细胞吸收钾离子，说明其运输过程需要ATP供能，是主动运输的过程；D错误：只有主动运输能逆浓度梯度运输。答案 C15．(2022·广东综合)某实验小组为了探究细胞膜的通透性，将小鼠肝细胞在体外培养一段时间后，检测培养液中的氨基酸、葡萄糖和尿素含量，发现它们的含量发生了明显的变化(如图)。请回答问题。10\n(1)由图可知，随培养时间延长，培养液中葡萄糖和氨基酸含量________，尿素含量________。由于在原培养液中没有尿素，推测其是________的产物。(2)培养液中的氨基酸进入细胞后，其主要作用是________；被吸收的葡萄糖主要通过________作用，为细胞提供________。(3)转氨酶是肝细胞内参与氨基酸分解与合成的一类酶，正常情况下这类酶不会排出胞外，若在细胞培养液中检测到该类酶，可能的原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)由(1)和(3)可初步判断，细胞膜对物质的转运具有________的特性。解析 本题考查物质运输及细胞膜的选择透过性等知识。由图可看出，随着时间的延长，培养液中氨基酸和葡萄糖含量下降，尿素的含量增加。尿素是通过细胞代谢生成的。氨基酸和葡萄糖进入细胞后，主要作用分别为合成蛋白质和呼吸供能。因为细胞膜有选择透过性，正常情况下，转氨酶不会排到细胞外，一旦在细胞外检测到，必然是膜受损，失去了选择透过性。答案 (1)降低 增加 细胞代谢(代谢)(2)作为蛋白质合成的原料 呼吸(分解) 能量(ATP)(3)肝细胞膜受损(或细胞裂解)(4)选择透过16．(2022·福建)大菱鲆是我国重要的海水经济鱼类。研究性学习小组尝试对大菱鲆消化道中蛋白酶的活性进行研究。(1)查询资料得知，18℃10\n时，在不同pH条件下大菱鲆消化道各部分蛋白酶活性如图1。由图可知，在各自最适pH下，三种蛋白酶催化效率最高的是___________________________________________________________________。(2)资料表明大菱鲆人工养殖温度常年在15～18℃之间。学习小组假设：大菱鲆蛋白酶的最适温度在15～18℃间。他们设置15℃、16℃、17℃、18℃的实验温度，探究三种酶的最适温度。①探究实验中以干酪素为底物。干酪素的化学本质是________，可用________试剂鉴定。②胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的pH应分别控制在________。③为了控制实验温度，装有酶和底物的试管应置于________中以保持恒温。单位时间内____________________________________可以表示蛋白酶催化效率的高低。④实验结果如图2，据此能否确认该假设成立？________。理由：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)研究还发现大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低，所以人工养殖投放的饲料成分中要注意降低_______________________的比例，以减少对海洋的污染。解析 (1)酶的活性越高，其催化效率就越高，由题图1中曲线可知三种蛋白酶中，幽门盲囊蛋白酶的活性最高。(2)①蛋白酶的分解底物是蛋白质，因此实验中干酪素的化学本质是蛋白质，鉴定蛋白常用的试剂为双缩脲试剂。②根据题图1所示，胃蛋白酶的最适pH为2，幽门盲囊蛋白酶的最适pH为8。③探究温度对酶活性影响的实验中一般用恒温水浴来控制不同的的反应温度；酶促反应速率能体现酶催化效率的高低，酶促反应进行的快慢程度，用单位时间内底物浓度的减少或产物浓度的增加量表示。④图2的实验结果中，四个实验温度下酶活性随温度的升高而升高，但没有出现峰值，因此不能断定18℃为最适温度。(3)酶具有专10\n一性，由于大菱鲆淀粉酶与脂肪酶含量少，因此饵料中淀粉、脂肪的含量要少。答案 (1)幽门盲囊蛋白酶(2)①蛋白质 双缩脲 ②2和8 ③水浴 底物消耗量(或产物生成量) ④不能 据图可知随着温度升高酶活性逐步升高，酶活性峰值未出现(3)淀粉、脂肪10
