2019-2020年高考生物二輪專題復(fù)習(xí) 專題二 物質(zhì)跨膜運輸與酶.doc

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2019-2020年高考生物二輪專題復(fù)習(xí) 專題二 物質(zhì)跨膜運輸與酶1. 物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵸|(zhì)一、滲透作用1、滲透作用：指水分子（或其它溶劑分子）通過半透膜的擴散。2、發(fā)生滲透作用的條件：一是具有半透膜，二是半透膜兩側(cè)具有濃度差。3、比較擴散作用與滲透作用擴散：物質(zhì)從高濃度到低濃度的運動叫做擴散（擴散與過膜與否無關(guān)） （如：O2從濃度高的地方向濃度低的地方運動）滲透：水分子或其它溶劑分子通過半透膜的擴散又稱為滲透。滲透作用的本質(zhì)上是一種特殊的擴散。4、比較半透膜與選擇性透過膜 不同點：半透膜是指某些物質(zhì)可以自由通過，而另一些物質(zhì)則不能通過的多孔性薄膜。這種膜可以是生物膜，也可以物理性膜。（如：動物的膀胱膜、腸衣、蛋殼膜等，還有人工制成的半透膜如玻璃紙、膠棉膜等）物質(zhì)能否通過半透膜，一是取決于膜兩側(cè)的濃度差，即只能從高濃度的一側(cè)向低濃度的一側(cè)移動；二是取決于該物質(zhì)分子的大小，即某物質(zhì)顆粒直徑只有小于半透膜的孔徑才能自由通過，否則不能。另外，標準的半透膜應(yīng)是沒有生物活性的，膜上無載體。物質(zhì)通過半透膜遵循擴散作用的原理，是自由擴散過程。選擇性透過膜是具有活性的生物膜，由于膜上具有載體等結(jié)構(gòu)，膜上的載體種類和數(shù)量不同，造成對不同物質(zhì)吸收的選擇性。它對物質(zhì)的通過既具有半透膜的物理性質(zhì)，還具有主動的選擇性，如細胞膜。因此，具有選擇透過性的膜必然具有半透性，而具有半透性的膜不一定具有選擇性透過，活性的生物膜才具有選擇透過性。 細胞膜和其它生物膜都是選擇透過性膜，這種膜可以讓水分子自由通過，一些離子和小分子也可以通過，而其它的離子、小分子和大分子則不能通過。生物膜的這一特性，與細胞膜的生命活動動密切相關(guān)，是活細胞的一個重要特征。 相同點：都可以讓水分子自由通過，都不允許大分子物質(zhì)通過。二、細胞的吸水和失水（原理：滲透作用）1、 動物細胞的吸水和失水外界溶液濃度 細胞質(zhì)濃度時,細胞失水皺縮外界溶液濃度 = 細胞質(zhì)濃度時,水分進出細胞處于動態(tài)平衡2、 植物細胞的吸水和失水細胞內(nèi)的液體環(huán)境主要指的是液泡里面的細胞液。原生質(zhì)層：細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質(zhì)（相當(dāng)于選擇透過性膜）外界溶液濃度 細胞液濃度時,細胞質(zhì)壁分離外界溶液濃度 細胞液濃度（不斷失水）注：細胞壁是全透性的。5、 植物吸水方式有兩種： 吸漲作用（未形成液泡）如：干種子、根尖分生區(qū) 滲透作用(形成液泡)三、物質(zhì)跨膜運輸?shù)钠渌鼘嵗?、對礦質(zhì)元素的吸收（eg.人體甲狀腺濾泡上皮細胞具有很強的攝取碘的能力。） 逆相對含量梯度主動運輸 對物質(zhì)是否吸收以及吸收多少，都是由細胞膜上載體的種類和數(shù)量決定。2、細胞膜是一層選擇透過性膜，水分子可以自由通過，一些離子和小分子也可以通過，而其它的離子、小分子和大分子則不能通過。 2. 生物膜的流動鑲嵌模型一、探索歷程（略，見P65-67）二、流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容磷脂雙分子層構(gòu)成了膜的基本支架（不是靜止的，具有流動性）蛋白質(zhì)分子有的鑲嵌在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的橫跨整個磷脂雙分子層磷脂雙分子層和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子可以運動三、糖蛋白（糖被） 組成：由細胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類結(jié)合形成。 作用：細胞識別、免疫反應(yīng)、血型鑒定、保護潤滑等。3. 物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞揭?、被動運輸：物質(zhì)進出細胞，順濃度梯度的擴散，稱為被動運輸。1、自由擴散：物質(zhì)通過簡單的擴散作用進出細胞2、協(xié)助擴散：進出細胞的物質(zhì)借助載體蛋白的擴散二、主動運輸：從低濃度一側(cè)運輸?shù)礁邼舛纫粋?cè)，需要載體蛋白的協(xié)助，同時還需要消耗細胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種方式叫做主動運輸。（也可從高濃度一側(cè)運輸?shù)降蜐舛纫粋?cè)，速度遠快于協(xié)助擴散，eg.飯后小腸上皮細胞吸收葡萄糖） 比較項目運輸方式方向是否需要載體是否消耗細胞內(nèi)的能量舉例被動運輸自由擴散高低不需要不耗能水、CO2、O2、N2、乙醇、甘油、苯、脂肪酸、維生素等協(xié)助擴散高低需要不耗能葡萄糖進入紅細胞主動運輸?shù)透咝枰哪馨被帷+、Na+、Ca+等離子、葡萄糖進入小腸上皮細胞注：葡萄糖進入紅細胞是協(xié)助擴散，葡萄糖進入其它細胞都是主動運輸。 尿素是小分子物質(zhì)，自由擴散進入細胞。三、大分子物質(zhì)進出細胞的方式：胞吞、胞吐（不是跨膜運輸，依靠膜的流動性，要耗能）溫度對物質(zhì)運輸?shù)挠绊懀?1.酶一、細胞代謝與酶1、細胞代謝的概念：細胞內(nèi)每時每刻進行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細胞代謝.2、酶的發(fā)現(xiàn)：1857年， 巴斯德 畢希納 1926年， 薩姆鈉20世紀80年代，切赫和奧特曼3、酶的概念：酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。4、活化能：分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量。6、酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)7、酶與無機催化劑比較：相同點： 反應(yīng)前后，本身不發(fā)生改變； 只催化熱力學(xué)允許進行的反應(yīng)； 降低活化能，改變化學(xué)反應(yīng)速率，但不改變化學(xué)反應(yīng)平衡點；不同點：酶的特性 高效性：酶的催化效率比無機催化劑更高，使得反應(yīng)速率更快； 專一性：一種酶只能催化一種或一類化合物，如蛋白酶只能催化蛋白質(zhì)水解成多肽； 多樣性：生物體內(nèi)具有種類很多的酶。 反應(yīng)條件溫和性：酶促反應(yīng)一般是在較溫和的條件下進行的，即常溫、常壓、生理pH條件下 活性可調(diào)節(jié)性：包括抑制劑和啟動劑調(diào)節(jié)、回饋抑制調(diào)節(jié)、共價修飾調(diào)節(jié)和變構(gòu)調(diào)節(jié)等。 有些酶的催化活性與輔因子有關(guān)。 易變性，由于大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，因而會被高溫、強酸、強堿等破壞。二、影響酶促反應(yīng)的因素（難點）1、酶濃度對酶促反應(yīng)速度的影響 當(dāng)?shù)孜镒銐?，其它條件固定時，酶促反應(yīng)速度與酶分子的濃度成正比。酶分子越多，底物轉(zhuǎn)化的速度越快。但事實上，當(dāng)酶濃度很高時，并不保持這種關(guān)系，曲線逐漸趨向平緩。 2、底物濃度對酶促反應(yīng)速度的影響 在生化反應(yīng)中，若酶的濃度為定值，底物的起始濃度較低時，酶促反應(yīng)速度與底物濃度成正比，即隨底物濃度的增加而增加。當(dāng)?shù)孜餄舛容^高時，反應(yīng)速率加快，但不顯著。當(dāng)?shù)孜餄舛冗_到最大時，反應(yīng)速率幾乎不再變。 3、溫度對酶促反應(yīng)速度的影響在一定的溫度范圍內(nèi)，酶促反應(yīng)隨溫度升高而加快。當(dāng)溫度達到一定限度時，酶促反應(yīng)隨溫度升高而減慢。各種沒在某一溫度時，酶活性最強，酶促反應(yīng)速度最大，稱為酶的最適溫度。注：低溫導(dǎo)致酶活性下降，高溫導(dǎo)致酶活性喪失。 4、pH對酶促反應(yīng)速度的影響每一種酶只能在一定范圍限度的pH范圍內(nèi)表現(xiàn)出活性，超過范圍便失去活性。酶在某一個pH時活性最大，這個pH稱為最適pH。 5、啟動劑對酶促反應(yīng)速度的影響 6、抑制劑對酶促反應(yīng)速度的影響三、實驗1、 比較過氧化氫酶在不同條件下的分解（過程見課本P79） 實驗結(jié)論：酶具有催化作用，并且催化效率要比無機催化劑Fe3+高得多 控制變量法：變量、自變量、因變量、無關(guān)變量的定義。 對照實驗：除一個因素外，其余因素都保持不變的實驗。2、 影響酶活性的條件（要求用控制變量法，自己設(shè)計實驗）建議用淀粉酶探究溫度對酶活性的影響，用過氧化氫酶探究PH對酶活性的影響。1. 細胞的能量“通貨”ATP 一、 ATP：是細胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物，三磷酸腺苷的英文縮寫二、ATP的結(jié)構(gòu)簡式：APPP，其中：A代表腺苷，P代表磷酸基團，代表高能磷酸鍵，代表普通化學(xué)鍵。注意：ATP的分子中的高能磷酸鍵中儲存著大量的能量，所以ATP被稱為高能化合物。這種高能化合物化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，在水解時，由于高能磷酸鍵的斷裂，釋放出大量的能量。三、ATP的生理功能：直接給細胞的生命活動提供能量。四、ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)換APPP 斷裂 水解 釋放能量水解酶、放能合成酶、儲能ATP ADP + pi（游離的磷酸）+ 能量 注：該反應(yīng)是不可逆反應(yīng)，因為催化劑（即所需酶）不同，能量不同，進行場所不同五、ATP的利用： 1、滲透能：用于細胞主動運輸。 2、光能：生物發(fā)光（eg.螢火蟲）3、機械能：肌細胞收縮。 4、電能：用于生物發(fā)電、發(fā)光（eg.電鰩）5、熱能：人體恒溫。 6、生物電：大腦思考。酶、吸收能量、ATP的水解釋放能量、ATP的合成葡萄糖（小分子物質(zhì)）+ 果糖 蔗糖（大分子物質(zhì)）