高考生物专题突破训练
第3练 物质出入细胞的方式
1.(2022·全国甲,2)植物成熟叶肉细胞的细胞液浓度可以不同。现将a、b、c三种细胞液浓度不同的某种植物成熟叶肉细胞,分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液的试管中,当水分交换达到平衡时观察到:①细胞a未发生变化;②细胞b体积增大;③细胞c发生了质壁分离。若在水分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换,下列关于这一实验的叙述,不合理的是( )
A.水分交换前,细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度
B.水分交换前,细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞c
C.水分交换平衡时,细胞c的细胞液浓度大于细胞a的细胞液浓度
D.水分交换平衡时,细胞c的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度
答案 C
解析 三种不同浓度的植物细胞分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液的试管中,当水分交换达到平衡时,细胞a未发生变化,细胞b体积增大,细胞c发生了质壁分离,所以细胞a的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度,细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度,细胞c的细胞液浓度小于外界蔗糖溶液的浓度,因此水分交换前,细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞c,A、B正确;细胞c的质壁分离过程中,细胞液中水分子进入蔗糖溶液,使蔗糖溶液比最初蔗糖溶液浓度小,细胞a在蔗糖溶液中未发生变化说明细胞a的细胞液浓度与最初蔗糖溶液浓度相等,而水分交换平衡时细胞c的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度,故水分交换平衡时,细胞c的细胞液浓度小于细胞a的细胞液浓度,C错误,D正确。
2.(2020·江苏,5)如图①~⑤表示物质进、出小肠上皮细胞的几种方式,下列叙述正确的是( )
A.葡萄糖进、出小肠上皮细胞方式不同
B.Na+主要以方式③运出小肠上皮细胞
C.多肽以方式⑤进入细胞,以方式②离开细胞
D.口服维生素D通过方式⑤被吸收
答案 A
解析 葡萄糖进入小肠上皮细胞通过方式①,由低浓度到高浓度,属于主动运输;葡萄糖运出小肠上皮细胞通过方式③,由高浓度到低浓度,不消耗能量,需要载体蛋白,属于协助扩散,A项正确;Na+运出小肠上皮细胞通过方式②,由低浓度到高浓度,属于主动运输,B项错误;方式⑤是胞吞,方式②为主动运输,多肽的相对分子质量较大,通过胞吞和胞吐的方式进出细胞,C项错误;维生素D属于脂质中的固醇类物质,进入细胞的方式是自由扩散(方式④),D项错误。
3.(2019·浙江4月选考,9)哺乳动物细胞在0.9% NaCl溶液中仍能保持其正常形态。将兔红细胞置于不同浓度NaCl溶液中,一段时间后制作临时装片,用显微镜观察并比较其形态变化。下列叙述正确的是( )
A.在高于0.9% NaCl溶液中,红细胞因渗透作用失水皱缩并发生质壁分离
B.在0.9% NaCl溶液中,红细胞形态未变是由于此时没有水分子进出细胞
C.在低于0.9% NaCl溶液中,红细胞因渗透作用吸水膨胀甚至有的破裂
D.渗透作用是指水分子从溶液浓度较高处向溶液浓度较低处进行的扩散
答案 C
解析 兔红细胞没有细胞壁,不会发生质壁分离,A项错误;在0.9%NaCl溶液中,红细胞形态未变是由于水分子进出细胞达到平衡,B项错误;在低于0.9%NaCl溶液中,进入红细胞的水分子多于出红细胞的水分子,红细胞会因渗透作用吸水膨胀甚至有的破裂,C项正确;渗透作用是水分子通过膜的扩散,其中水分子是从其分子数相对较多处向相对较少处扩散,即从溶液浓度较低处向溶液浓度较高处进行扩散,D项错误。
4.(2018·全国Ⅱ,2)下列有关物质跨膜运输的叙述,正确的是( )
A.巨噬细胞摄入病原体的过程属于协助扩散
B.固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输
C.神经细胞受到刺激时产生的Na+内流属于被动运输
D.护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输
答案 C
解析 巨噬细胞摄入病原体的过程属于胞吞,A项错误;固醇类激素如性激素以自由扩散的方式进入靶细胞,B项错误;静息状态时,神经细胞膜外的Na+浓度高于膜内,受到刺激时产生的Na+内流是由通道蛋白协助的被动运输,C项正确;护肤品中的甘油属于小分子脂溶性物质,以自由扩散的方式进入皮肤细胞,D项错误。
5.(2021·河北,4)人体成熟红细胞能够运输O2和CO2,其部分结构和功能如图,①~⑤表示相关过程。下列叙述错误的是( )
A.血液流经肌肉组织时,气体A和B分别是CO2和O2
B.①和②是自由扩散,④和⑤是协助扩散
C.成熟红细胞通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP,为③提供能量
D.成熟红细胞表面的糖蛋白处于不断流动和更新中
答案 D
解析 根据题意可知,红细胞能运输O2和CO2,肌肉细胞进行有氧呼吸时,消耗O2,产生CO2,可以判断气体A和B分别是CO2和O2,A正确;①和②表示气体进出红细胞,一般气体等小分子进出细胞的方式为自由扩散,④是载体蛋白运输葡萄糖进入红细胞,顺浓度梯度,不需要消耗能量,为协助扩散,⑤是H2O通过水通道蛋白进入红细胞,属于协助扩散,B正确;③为成熟红细胞通过消耗能量主动吸收K+排出Na+,成熟红细胞没有线粒体,不能进行有氧呼吸,只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP,为③提供能量,C正确;成熟红细胞没有核糖体,不能再合成新的蛋白质,细胞膜上的糖蛋白不能更新,糖蛋白存在于细胞膜的外表面,由于细胞膜具有流动性,其表面的糖蛋白处于不断流动中,D错误。
6.(2022·全国乙,21)农业生产中,农作物生长所需的氮素可以NO的形式由根系从土壤中吸收。一定时间内作物甲和作物乙的根细胞吸收NO的速率与O2浓度的关系如图所示。请回答下列问题:
(1)由图可判断NO进入根细胞的运输方式是主动运输,判断的依据是___________________
________________________________________________________________________。
(2)O2浓度大于a时作物乙吸收NO速率不再增加,推测其原因是________________________
________________________________________________________________________。
(3)作物甲和作物乙各自在NO最大吸收速率时,作物甲根细胞的呼吸速率大于作物乙,判断的依据是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)据图可知,在农业生产中,为促进农作物根对NO的吸收利用,可以采取的措施是________(答出1点即可)。
答案 (1)主动运输需要呼吸作用提供能量,O2浓度小于a点,根细胞对NO的吸收速率与O2浓度呈正相关 (2)主动运输需要载体蛋白,此时载体蛋白达到饱和 (3)甲的NO最大吸收速率大于乙,甲需要能量多,消耗O2多 (4)定期松土
解析 (1)由图可知,在一定的范围内随着O2浓度的增加,作物吸收NO的速率也在增加,超过该范围后,随着O2浓度的增加,作物吸收NO的速率不再增加,说明NO的吸收不仅需要能量,也需要载体蛋白,所以运输方式是主动运输。(2)O2浓度大于a时作物乙吸收NO的速率不再增加,此时的限制因素不是能量,而是载体蛋白。(3)作物甲和作物乙各自在NO最大吸收速率时,作物甲根细胞的呼吸速率大于作物乙,因为甲的NO最大吸收速率大于乙,说明甲需要的能量多,消耗氧气多,所以作物甲细胞的呼吸速率大。(4)在农业生产中,为促进农作物根对NO的吸收利用,可以定期对作物松土,增加土壤中的含氧量。
7.植物细胞中的蛋白质等分子会解离为A-与H+两种离子,A-不能向细胞外扩散,H+可以被细胞膜上的某些离子泵运到细胞外,使细胞呈现内负外正的电位差。若外界溶液为KCl溶液,则溶液中的K+在A-的吸引下向细胞内扩散积累。一段时间后,细胞内外离子扩散速度相等,达到平衡状态。下列叙述正确的是( )
A.H+运输到细胞外不需要细胞代谢释放的能量
B.达到平衡时,细胞内外的K+浓度相等
C.K+进入细胞内的量与A-的浓度呈正相关
D.达到平衡时,无水分子进入细胞
答案 C
解析 H+可以被细胞膜上的某些离子泵运到细胞外,为主动运输,需要消耗能量,需要载体,A错误;由题干信息分析可知,K+是阳离子,不断向细胞内扩散,使细胞内的K+浓度大于细胞外的K+浓度,B错误;溶液中的K+在A-的吸引下向细胞内扩散积累,K+进入细胞内的量与A-的浓度呈正相关,C正确;水分子进出细胞的方式是自由扩散,在平衡时,细胞内外会发生水分子的交换,只是水分子进出细胞的速率相等,D错误。
8.(2022·郑州高三期末)根据所消耗能量的来源不同,主动运输分为三种类型,如图a、b、c所示,、、?代表跨膜的离子或小分子。下列相关说法错误的是( )
A.图中属于膜外侧的是P侧
B.a类型主动运输可能不消耗能量
C.b类型所需ATP可以产生于细胞质基质、线粒体
D.蓝藻有可能存在c类型的主动运输
答案 B
解析 由于图甲中P侧有糖蛋白,糖蛋白位于细胞外侧,所以属于膜外侧的是P侧,A正确;X物质是顺浓度梯度运输,属于协助扩散,Y物质是由低浓度向高浓度一侧运输,应属于主动运输,Y与X通过同一个载体运输,可知Y转运所需的能量来源于X转运时释放的能量,B错误;b方式是消耗ATP的主动运输,消耗的ATP来自细胞呼吸,而细胞呼吸发生的场所是细胞质基质和线粒体,C正确;蓝藻细胞内含有叶绿素和藻蓝素,是能进行光合作用的自养生物,有可能存在c类型的主动运输,D正确。
9.高等植物体内的筛管是光合产物的运输通道。蔗糖在植物叶肉细胞的细胞质基质中合成,然后被运输到韧皮部薄壁细胞,再经细胞外空间进入筛管—伴胞复合体(SE-CC),进而被长距离运输,如图1所示;SE-CC细胞膜上有“蔗糖-H+共运输载体(SU载体)”,H+和蔗糖的跨膜运输过程如图2所示,使用H+泵抑制剂会明显降低蔗糖的运输速率。随着蔗糖浓度的提高,叶片中SU载体减少,反之则增加。下列叙述不正确的是( )
A.蔗糖从产生部位运输至相邻细胞至少穿过两层生物膜
B.蔗糖在韧皮部薄壁细胞和伴胞之间的运输需要载体蛋白参与
C.蔗糖经SU载体进入SE-CC的方式属于主动运输
D.蔗糖浓度能调节膜上SU载体的含量,体现了蔗糖的信息传递功能
答案 A
解析 由图可知,蔗糖由叶肉细胞运输到韧皮部薄壁细胞的过程是通过胞间连丝这一结构完成的,不需要穿膜,A错误。
10.将甲、乙两种植物的块茎切成形状、大小相同的细条分别置于质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中,对其失水量进行测量后绘制了如下曲线。下列叙述错误的是( )
A.与图相关细胞的原生质层会有一定程度的收缩
B.由图推知甲植物细胞液浓度大于乙植物细胞液浓度
C.4 min时细胞液的渗透压小于外界溶液的渗透压
D.细胞失水量增加对ATP的消耗量没有直接影响
答案 B
解析 由图可知,甲、乙细胞置于质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中,甲、乙都失水,与图相关细胞的原生质层会有一定程度的收缩,都大于细胞壁的伸缩性,都发生质壁分离,A正确;由图可知,甲、乙细胞置于质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中,甲的失水量大于乙,推知甲植物的细胞液浓度小于乙植物的细胞液浓度,B错误;4 min时细胞的失水量还在增加,此时细胞液的渗透压小于外界溶液的渗透压,细胞失水,C正确;细胞失水,水分出入细胞为自由扩散,不消耗ATP,所以细胞失水量增加对ATP的消耗量没有直接影响,D正确。
11.CHIP28是一种疏水性膜蛋白,科学家将其mRNA注入对水的通透性极低的非洲爪蟾卵母细胞内,一段时间后将其放入低渗溶液中,发现细胞迅速发生膨胀,而没有CHIP28表达的卵母细胞形状没有变化。下列叙述错误的是( )
A.蛋白CHIP28增大了卵母细胞对水的通透性
B.膨胀过程中的卵母细胞吸水能力逐渐增强
C.蛋白CHIP28借助囊泡移动到细胞膜上并融合
D.水分子通过CHIP28的跨膜运输属于协助扩散
答案 B
解析 据题意可知,CHIP28蛋白缩短了卵母细胞吸水膨胀的时间,增大了卵母细胞对水的通透性,A正确;吸水膨胀过程中,卵母细胞的细胞质基质浓度逐渐降低,吸水能力逐渐减弱,B错误;蛋白CHIP28属于膜蛋白,在核糖体上合成,进入内质网进行加工,然后通过囊泡运输到高尔基体进行进一步的加工,成熟后借助囊泡移动到细胞膜上并与之融合,成为膜蛋白,C正确;据题意可知,水的吸收需通过CHIP28蛋白,故属于协助扩散,D正确。
12.将新鲜胡萝卜切成粗细相同的5 cm长条,随机平均分为a、b、c、d、e、f组,取上述6组细条分别放在浓度不同的甘露醇溶液中,4 h后测定每条胡萝卜条的长度,统计结果如图所示。下列有关分析不正确的是( )
A.实验后,a组细胞的吸水量比b组多
B.实验后,c组细胞的细胞液浓度大于d组
C.实验后,f组细胞的细胞液渗透压大于e组
D.该实验不设空白对照,a~f组之间相互对照
答案 B
解析 实验后,a、b组都变长,且a组比b组长,说明a、b组细胞都吸水,且a组细胞的吸水量比b组多,A正确;实验后,c、d组细胞长度变小,说明细胞失水,且d组长度小于c组,故实验后,c组细胞的细胞液浓度小于d组,B错误;实验后f组的细胞长度最小,所以其渗透压最高,故f组细胞的细胞液渗透压大于e组,C正确。
13.肾脏对维持血糖浓度相对稳定具有重要作用,在其从原尿中重吸收葡萄糖进入血液的过程中,肾小管近端小管细胞管腔面的钠-葡萄糖协同转运蛋白(SGLT)和侧基底膜的葡萄糖转运蛋白(GLUT)共同发挥作用。人体尿的形成如图1所示,肾脏对葡萄糖的重吸收过程如图2所示。请回答下列问题:
(1)据图2判断,葡萄糖以____________方式进近端小管细胞,以____________方式出近端小管细胞,这两种运输过程均体现了细胞膜的________________功能。
(2)据图2进一步推测,影响肾近端小管细胞从原尿中重吸收葡萄糖进入小管细胞内的因素主要有______________________________、________________________。若某人一次性摄糖过多,导致血糖浓度超过了肾脏的重吸收能力,则其尿量较平时________(填“少”或“多”)。
(3)目前已发现多种SGLT,其中SGLT1是一种高亲和力、低转运能力的转运蛋白,除位于肾脏,还大量存在于小肠、心脏等器官中;SGLT2是一种低亲和力、高转运能力的转运蛋白,可完成原尿中约90%葡萄糖的重吸收。
①根据SGLT1和SGLT2的功能特点,可确定在图1中①、②位置起主要作用的SGLT分别是____________、____________。
②研究发现,部分Ⅱ型糖尿病患者SGLT2的含量及转运能力增加,这一变化会__________(填“加剧”或“减缓”)患者的高血糖症状。
③科学家研制了抑制SGLT2的同时部分抑制SGLT1功能的双靶点抑制剂,其降糖机理是通过抑制SGLT2减少____________________,同时部分抑制SGLT1的功能,主要减少____________对葡萄糖的吸收,从而在一定程度上有效降低糖尿病患者的血糖水平。
答案 (1)主动运输 协助扩散 选择透过性 (2)近端小管细胞膜两侧的Na+浓度差 近端小管细胞膜上的SGLT数量 多 (3)①SGLT2 SGLT1 ②加剧 ③肾(近端)小管对葡萄糖的重吸收 肠道细胞
解析 (1)据图2判断,葡萄糖进入肾近端小管细胞内是从低浓度向高浓度运输,为主动运输,葡萄糖出近端小管细胞需要载体的协助,不消耗能量,属于协助扩散。这两种运输过程均体现了细胞膜的选择透过性。(2)据图2可知,近端小管细胞膜两侧的Na+浓度差和近端小管细胞膜上的SGLT数量影响了肾近端小管细胞从原尿中重吸收葡萄糖。当血液中葡萄糖含量明显升高,超过了肾脏重吸收的能力时,尿中就会出现大量葡萄糖,同时导致肾小管重吸收水减少,最终导致尿量增加。(3)②SGLT2是重吸收葡萄糖的载体,则SGLT2的含量及转运能力增加,会使患者的高血糖症状加剧。③SGLT2为Na+―葡萄糖协同转运蛋白,抑制SGLT2的功能,则葡萄糖不能被重吸收从而随尿液排出,有助于糖尿病患者的血糖控制。SGLT1除少量分布于肾脏外,还大量存在于小肠、心脏等器官,其主要功能是从肠道吸收葡萄糖,部分抑制SGLT1可以减少肠道细胞对葡萄糖的吸收,从而在一定程度上有效降低糖尿病患者的血糖水平。
14.如图为小肠上皮细胞的结构模式图,请仔细分析图像,回答相关问题:
(1)小肠上皮细胞细胞膜的基本支架是________________________________________,据图可知,小肠上皮细胞膜上具有催化功能的蛋白质是膜蛋白________。
(2)假如这是一种分泌细胞,那么合成并分泌蛋白质时,要经过的细胞结构路径为__________________________________________________________(请用序号和箭头表示)。
(3)新生儿能通过膜蛋白吸收母乳中的抗体,抗体进入新生儿细胞的方式是________,推测该抗体没有被蛋白酶水解的原因是____________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)膜蛋白A是一种同向转运蛋白,顺浓度梯度转运Na+进入细胞的同时,将葡萄糖逆浓度梯度转运进细胞中,这个过程中没有ATP提供能量,请推测葡萄糖可以逆浓度梯度进入小肠上皮细胞的原因为_________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)磷脂双分子层 D (2)①→③→②→④
(3)胞吞 该抗体表面没有蛋白酶的酶切位点(或蛋白酶不能特异性结合该抗体) (4)Na+顺浓度梯度进入细胞的势能为葡萄糖逆浓度梯度运输提供了动力
解析 (1)小肠上皮细胞细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,据图可知,膜蛋白A可运输钠离子、葡萄糖,膜蛋白D可催化二糖水解成单糖,膜蛋白C为受体,故小肠上皮细胞膜上具有催化功能的蛋白质是膜蛋白D。
(2)分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,假如这是一种分泌细胞,那么合成并分泌蛋白质时,依次经过的细胞结构是①核糖体→③内质网→②高尔基体→④细胞膜。
(3)新生儿能通过膜蛋白吸收母乳中的抗体,抗体属于分泌蛋白,是大分子物质,故抗体进入新生儿细胞的方式是胞吞,由于该抗体表面没有蛋白酶的酶切位点或蛋白酶不能特异性结合该抗体,故推测该抗体不会被蛋白酶水解。
(4)膜蛋白A是一种同向转运蛋白,顺浓度梯度转运Na+进入细胞的同时,将葡萄糖逆浓度梯度转运进细胞中,钠离子进入细胞的跨膜运输方式为协助扩散,葡萄糖逆浓度梯度转运进细胞的跨膜运输方式为主动运输,但这个过程中没有ATP提供能量,推测葡萄糖可以逆浓度梯度进入小肠上皮细胞的原因为Na+顺浓度梯度进入细胞的势能为葡萄糖逆浓度梯度运输提供了动力。
【练后讲评与反思】
考情分析 1.考查题型:多以选择题呈现。2.呈现形式:文字题、曲线题、直方图。重点考查物质运输方式及胞吐作用的实例。
考向一 物质运输方式及实例
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题目 2 4 5 7 8 9 13
正误
错题整理:
核心归纳
1.五类模型图中物质运输的方式
2.不同物质的运输方式
3.区分物质跨膜运输的5个曲线图
(1)图1至图5分别表示的物质出入细胞的方式为自由扩散、协助扩散或主动运输、自由扩散或协助扩散、主动运输、主动运输。
(2)图2、图4和图5中P点的限制因素分别是膜上载体蛋白的数量、膜上载体蛋白的数量、膜上载体蛋白的数量或供能不足。
(3)若在图5坐标系中绘出葡萄糖进入哺乳动物成熟红细胞过程的变化曲线,如图所示:
考向二 质壁分离和复原实验
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题目 1 10 12
正误
错题整理:
核心归纳 关于植物细胞质壁分离与复原的4点提醒
(1)质壁分离与复原过程中水分子的移动是双向的,总结果是单向的。在植物细胞失水达到平衡状态时,细胞液浓度和外界溶液浓度相等;而吸水达到平衡状态时,细胞液浓度大于或等于外界溶液浓度。
(2)植物细胞质壁分离与复原的条件:①原生质层相当于半透膜;②细胞液与外界溶液存在浓度差。
(3)质壁分离的外因是细胞液浓度小于外界溶液浓度,内因是原生质层和细胞壁的伸缩性不同。
(4)测定细胞液浓度范围的实验设计思路
【校正提分强化训练】
1.易位子是一种位于内质网膜上的蛋白质复合体,其中心有一个直径大约2纳米的通道,能与信号肽结合并引导新合成的多肽链进入内质网,若多肽链在内质网中未正确折叠,则会通过易位子运回细胞质基质。下列说法错误的是( )
A.新合成的多肽链进入内质网时未直接穿过磷脂双分子层
B.从内质网运往高尔基体的蛋白质也是通过易位子进入高尔基体的
C.易位子与核孔均具有运输某些大分子物质进出的能力
D.易位子进行物质运输时具有识别能力,体现了内质网膜的选择性
答案 B
解析 根据题意可知,内质网膜上有一个直径大约2纳米的通道,能与信号肽结合并引导新合成多肽链进入内质网,所以新合成的多肽链进入内质网时未直接穿过磷脂双分子层,A正确;蛋白质通过出芽的方式形成囊泡,从内质网运往高尔基体,B错误;易位子是一种位于内质网膜上的蛋白质复合体,能控制某些大分子物质的进出,与核孔的功能一样,具有运输某些大分子物质进出的能力,C正确;易位子能与信号肽结合并引导新合成的多肽链进入内质网,若多肽链在内质网中未正确折叠,则会通过易位子运回细胞质基质,所以易位子进行物质运输时具有识别能力,体现了内质网膜的选择性,D正确。
2.(2022·山东济宁高三模拟)内质网上的跨膜蛋白TMCO1可感知过高的Ca2+浓度,并形成具有Ca2+通道活性的四聚体,自发地将内质网中过多的Ca2+释放到细胞质基质中,从而消除内质网Ca2+浓度过高引起的内质网功能紊乱。当内质网中的Ca2+浓度下降到与细胞质基质Ca2+浓度接近时,TMCO1形成的四聚体解聚,Ca2+通道的活性消失。这种内质网Ca2+浓度过高激活的钙通道命名为CLAC通道。下列叙述错误的是( )
A.TMCO1可逆地聚合与解聚依赖于生物膜的流动性
B.Ca2+通过CLAC通道释放到细胞质基质中需要ATP驱动
C.敲除编码TMCO1的基因可能会影响胰岛B细胞的分泌功能
D.跨膜蛋白TMCO1维持内质网中Ca2+浓度的相对稳定属于负反馈调节
答案 B
解析 TMCO1是内质网上的跨膜蛋白,由于构成生物膜的物质分子是可以运动的,因此TMCO1可逆地聚合与解聚依赖于生物膜的流动性,A正确;内质网中过高的Ca2+浓度通过CLAC通道释放到细胞质基质的方式为顺浓度梯度的协助扩散,不消耗能量,B错误;根据题干信息可知,CLAC通道是细胞应对内质网中Ca2+超载的一种保护机制,可避免因Ca2+浓度过高引起的内质网功能紊乱,敲除编码TMCO1的基因,细胞将失去应对内质网中Ca2+超载的能力,引起内质网功能紊乱,而内质网参与分泌蛋白的加工和运输,进而影响分泌蛋白的分泌,胰岛B细胞分泌的胰岛素属于分泌蛋白,因此敲除编码TMCO1的基因可能会影响胰岛B细胞的分泌功能,C正确;TMCO1可以“感知”内质网中过高的Ca2+浓度并主动激活Ca2+通道的活性,自发地将内质网中过多的Ca2+释放到细胞质基质中,当内质网中的Ca2+浓度下降到与细胞质基质Ca2+浓度接近时,TMCO1形成的四聚体解聚,Ca2+通道的活性消失,说明维持内质网中Ca2+浓度的相对稳定属于负反馈调节,D正确。
3.下图表示高等动、植物与原生生物细胞以三种不同的机制避免渗透膨胀。下列有关叙述正确的是( )
A.植物细胞吸水达到渗透平衡时,都会发生质壁分离现象
B.三种细胞发生渗透吸水,均以细胞膜充当发生渗透所需的半透膜
C.动物细胞避免渗透膨胀,不断将离子排出时,不需要载体蛋白协助
D.若将原生生物置于低渗溶液中,其收缩泡的伸缩频率会加快
答案 D
解析 成熟植物细胞在失水时会发生质壁分离现象,吸水达到渗透平衡时不会发生质壁分离现象,A错误;植物细胞发生渗透吸水的原理是原生质层相当于半透膜,B错误;动物细胞避免渗透膨胀,需要载体蛋白协助将离子转运到细胞外,以减小细胞内液的渗透压,防止细胞渗透吸水涨破,C错误;原生生物生活在低渗溶液中,会通过收缩泡将多余的水排到细胞外,其收缩泡的伸缩频率会加快,D正确。
4.叶类蔬菜表面常残留水溶性有机农药。现取同一新鲜蔬菜若干,浸入一定量纯水中,每隔一段时间,取出一小片菜叶,测定其细胞液浓度,将结果绘制成如图所示的曲线,下列有关叙述正确的是( )
A.ab段细胞吸水,细胞体积明显增大
B.b点细胞液浓度与外界溶液浓度相等
C.bc段细胞质壁分离复原,原生质层恢复到原来位置
D.此曲线说明有机农药溶于水后容易被植物细胞吸收
答案 D
解析 ab段细胞液浓度下降,说明细胞吸水,但由于细胞壁的存在,因此细胞体积不会明显增大,A错误;bc段细胞液浓度上升,说明b点细胞开始失水,此时细胞液浓度小于外界溶液浓度,B错误;c点明显低于a点,说明bc段细胞开始失水,但没有发生质壁分离,C错误;从细胞液浓度因吸水而下降,后又升高来看,说明有机农药溶于水中容易被植物细胞吸收,D正确。
5.ATP被神经末梢释放后,可与血管、内脏平滑肌细胞及神经细胞上的P2X受体结合,激活Ca2+通道,引起Ca2+内流产生兴奋效应。下列叙述错误的是( )
A.被神经末梢释放的ATP,其主要作用是为Ca2+内流提供能量
B.Ca2+的内流,可以使神经元的膜外电位由正电位变成负电位
C.神经末梢释放ATP,结构基础是磷脂和蛋白质分子大都是运动的
D.ATP的多种功能,可体现生命是物质、能量和信息的统一体
答案 A
解析 由题干“ATP被神经末梢释放后,可与血管及内脏平滑肌细胞膜上的P2X受体结合,从而激活Ca2+通道,引起Ca2+内流而产生兴奋效应”知,在该兴奋传递过程中,ATP是一种神经递质,A错误;Ca2+的内流,可以使神经元的膜外电位由正电位变成负电位,进而使突触后膜产生动作电位,产生兴奋,B正确;神经末梢释放ATP的方式是胞吐,该过程依赖的结构基础是细胞膜具有一定的流动性,即磷脂分子和蛋白质分子大都是运动的,C正确;ATP既是供能物质又可传递信息,体现了生命是物质、能量、信息的统一体,D正确。
6.下图为某种溶质分子跨膜运输的示意图,请回答下列问题:
(1)载体②将该溶质分子运出细胞的特点是___________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)该溶质分子通过载体①进入细胞的直接驱动力是细胞膜两侧的Na+浓度梯度,推测Na+通过载体①进入细胞的运输方式为____________。载体①和②对物质的转运方式不同,根本原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)载体③为Na+-K+泵,通过消耗ATP,将Na+泵出细胞外时伴随K+转运至细胞内,若Na+-K+泵停止工作,细胞吸收该溶质分子的速率将________,原因是_____________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)顺浓度梯度运输、不消耗能量 (2)协助扩散 控制合成载体①和②的基因不同
(3)降低 细胞吸收该溶质分子借助于Na+的顺浓度梯度运输,若Na+-K+泵停止工作,将导致Na+在细胞内外的浓度差减小
解析 (1)由图示可知,载体②将该溶质分子运出细胞的特点是顺浓度梯度运输、不消耗能量,其方式为协助扩散。(2)该溶质分子通过载体①进入细胞的直接驱动力是细胞膜两侧的Na+浓度梯度,因此推测Na+通过载体①进入细胞为顺浓度梯度,运输方式为协助扩散。载体①和②对物质的转运方式不同,因为两种载体蛋白存在差异,根本原因是控制合成载体①和②的基因不同。(3)载体③为Na+-K+泵,通过消耗ATP,将Na+泵出细胞外时伴随K+转运至细胞内。细胞吸收该溶质分子借助于Na+的顺浓度梯度运输,若Na+-K+泵停止工作,将导致Na+在细胞内外的浓度差减小,因此细胞吸收该溶质分子的速率将降低。