基础演练
一、选择题
1.将盛有一定浓度蔗糖溶液的透析袋口扎紧后浸于蒸馏水中,下图表示透析袋中蔗糖溶液浓度与时间的关系,正确的是( )
解析:水分子能透过半透膜,从低浓度溶液向高浓度溶液扩散。将盛有一定浓度蔗糖溶液的透析袋放在蒸馏水中后,蒸馏水将不断地向透析袋中扩散,蔗糖溶液浓度不断减小,但受到透析袋容积的限制,到一定时间后水分子进出达到动态平衡,此时蔗糖溶液浓度减小到一定程度便保持相对稳定。
答案:B
2.放在0.3 g/mL的蔗糖溶液中,不会发生质壁分离的一组细胞是( )
①洋葱根尖分生区细胞 ②人的口腔上皮细胞 ③洋葱鳞片叶表皮细胞 ④干种子细胞 ⑤蛔虫卵细胞 ⑥洋葱根尖的根冠细胞
A.①②④⑤ B.①④⑤⑥
C.①②④⑥ D.②③④⑤
解析:洋葱根尖分生区细胞、干种子细胞虽然是植物细胞,但没有大液泡;人的口腔上皮细胞和蛔虫卵细胞都是动物细胞,所以以上细胞不会发生质壁分离;洋葱鳞片叶表皮细胞和根冠细胞是成熟的植物细胞,会发生质壁分离。
答案:A
3.一个成熟的植物细胞,它的渗透系统的构成是( )
A.外界溶液、原生质层、细胞液
B.外界溶液、细胞膜、细胞液、液泡膜
C.外界溶液、细胞壁、细胞膜、细胞质
D.外界溶液、细胞膜、液泡膜、液泡
解析:一个成熟植物细胞的渗透系统是由具有一定浓度的细胞液、原生质层、外界溶液构成的。
答案:A
4.在观察植物细胞的质壁分离和复原的过程中,某同学在视野中看到生活着的洋葱表皮细胞正处于如右图所示状态。a、b表示该部位的溶液浓度,由此可推测( )
A.a>b,细胞渗透吸水
B.a=b,渗透系统保持动态平衡
C.a<b,细胞渗透失水
D.上述三种情况都有可能
解析:题图中所示的状态可能正处于质壁分离过程中,也可能已达到渗透平衡,还可能正处于复原过程中,因此a>b,a=b或a<b均有可能。
答案:D
5.将一洋葱细胞放入大于该细胞细胞液浓度的硝酸钾溶液中,一段时间后在显微镜下观察发现该细胞未发生质壁分离,其原因可能是该细胞( )
①是死细胞 ②大量吸水 ③是根尖分生区细胞
④大量失水 ⑤质壁分离后又自动复原
A.①②③ B.①③⑤ C.②③⑤ D.②④⑤
解析:能发生质壁分离现象的细胞应是具有大液泡的活植物细胞,根尖分生区的细胞无大液泡,不会发生质壁分离。因为硝酸钾的K+和NO最终能透过原生质层,会发生质壁分离后又自动复原的现象。
答案:B
6.植物细胞发生质壁分离复原时,水分子依次通过的结构是( )
A.细胞壁、细胞膜、细胞质、液泡膜
B.细胞膜、细胞质、液泡膜
C.液泡膜、细胞质、细胞膜、细胞壁
D.细胞膜、液泡膜、细胞质
解析:植物细胞发生质壁分离复原时,水分子由细胞壁→细胞膜→细胞质→液泡膜→细胞液。
答案:A
7.将紫色洋葱表皮细胞置于0.3 g/mL的蔗糖溶液中,光镜下所观察到的现象是( )
①液泡逐渐变小,颜色由浅变深
②液泡逐渐变小,颜色由深变浅
③原生质层与细胞壁逐渐分离形成球形小团
④细胞膜、液泡膜结构明显
⑤原生质层与细胞壁之间是蔗糖溶液
A.①③ B.①③④ C.②③ D.①③⑤
解析:因外界蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度,洋葱表皮细胞将不断失水,使得液泡变小,而细胞液中色素不能随水透过原生质层,因此颜色加深。由于液泡和原生质层的不断收缩,可见③现象出现。光镜下既看不清细胞膜、液泡膜结构又辨不清蔗糖溶液的存在。
答案:A
8.将哺乳动物的成熟红细胞分别浸入下列a、b、c三个盛有不同浓度溶液的烧杯内,一段时间后,实验结果如图所示,则a、b、c溶液浓度大小比较正确的是( )
A.a>b>c B.a>c>b
C.a<b<c D.a<c<b
解析:考查渗透吸水和渗透失水的条件。a中细胞体积膨胀,发生渗透吸水,说明外界溶液浓度小于细胞内溶液浓度。b细胞皱缩,发生渗透失水,外界溶液浓度大于细胞内溶液浓度。c中细胞形态几乎没有变化,说明外界溶液浓度等于细胞内溶液浓度。
答案:D
二、非选择题
9.右图中E、F、G为3个用半透膜制成的小袋,分别盛有溶液甲或乙,上端分别接上口径相同的小玻璃管,E和F体积相同,G体积较大,三者置于盛有溶液丙的大容器内。最初3个小玻璃管内的液面高度相同。已知三种溶液的物质的量浓度高低顺序为溶液丙>溶液乙>溶液甲。请回答:
(1)1 h后,管e和管f的液面升降变化是________。
A.下降 下降 B.下降 上升
C.上升 上升 D.上升 下降
(2)下图中的曲线能显示管f和管g内液面可能变化的是________。
解析:(1)由于三种溶液的物质的量浓度高低顺序为甲<乙<丙,所以E、F和G中的水分都会由于渗透作用流向丙,使管e、f和g中的液面下降。
(2)F和G袋中都是溶液乙,又因为G袋中溶液的渗透表面积大于F袋中的,所以G袋中水分外流的速率较快,液面下降得也快些。
答案:(1)A (2)B
10.在紫色洋葱表皮细胞临时装片的盖玻片一侧滴加质量分数为0.3 g/mL的蔗糖溶液后,出现了如图所示的情形,请回答:
(1)此细胞发生了________现象,是细胞________的结果。
(2)图中②的结构名称是________,②④⑤共同构成了________。
(3)图中⑦充满了________,其浓度________。
(4)将此细胞置于清水中,⑥的体积会________,是由于细胞________的结果。
(5)在滴加质量分数为0.3 g/mL的蔗糖溶液后的过程中,显微镜下不可能观察到的现象是( )
A.液泡缩小
B.细胞壁与原生质层分离
C.液泡颜色变浅
D.细胞核位于原生质层内
解析:本题考查成熟植物细胞的结构和质壁分离与复原的基础知识,属识记水平。
答案:(1)质壁分离 渗透失水 (2)细胞膜 原生质层 (3)蔗糖溶液 略小于0.3 g/mL (4)变大 渗透吸水 (5)C
能力提升
一、选择题
1.如图甲是渗透装置示意图,乙、丙两曲线的横坐标代表时间,下列叙述不正确的是( )
A.溶液A的浓度变化可用曲线丙表示
B.水分子由B进入A的速率变化可用曲线乙表示
C.玻璃管内的液面高度变化可用曲线丙表示
D.半透膜两侧浓度差的变化可用曲线乙表示
解析:由于渗透吸水,溶液A的浓度越来越低,直至稳定,可用曲线乙表示。
答案:A
2.如图为某学生进行某实验的基本操作步骤,下列相关叙述错误的是( )
A.图中B步骤主要观察细胞质的大小以及细胞壁的位置
B.图中E步骤滴加的是清水
C.该实验的目的是观察植物细胞的质壁分离及复原
D.本实验不需设立对照实验,在时间上形成了前后自身对照
解析:B步骤主要观察植物细胞的中央液泡大小,以及原生质层的位置。C步骤是利用引流法使细胞处于蔗糖溶液中,以便植物细胞质壁分离。E步骤是使细胞处于清水中,以便细胞质壁分离复原。
答案:A
3.下图中能够表示洋葱鳞茎表皮细胞在质壁分离及复原过程中液泡体积变化的是( )
解析:质壁分离时细胞失水,液泡体积减小,复原过程中细胞吸水,液泡体积增大,最终与原体积基本相等。
答案:B
4.观察在0.3 g/mL蔗糖溶液中的洋葱表皮细胞,发现中央液泡逐渐变小,说明( )
A.细胞壁相当于一层半透膜
B.洋葱表皮细胞是活的
C.此时蔗糖溶液浓度小于细胞液浓度
D.细胞壁收缩导致中央液泡失水
解析:活的洋葱表皮细胞的原生质层相当于一层半透膜,在高浓度的蔗糖溶液中发生渗透作用,导致中央液泡失水而变小。
答案:B
5.利用高浓度的盐水杀菌的原理是( )
A.盐水中的氯有杀菌作用
B.高浓度盐水中水分不足,不利于细菌生长
C.由于渗透作用,细菌失水死亡
D.钠有杀菌作用
解析:生物细胞的生活环境需要有一定浓度的溶液,高于或低于此浓度,细胞就不能很好地生活。因此,用高浓度的盐水浸泡细菌,会使其因失水而死亡。
答案:C
6.用相同的完全培养液,在相同条件下分别培养水稻和番茄幼苗。在二者的吸水率几乎相同的情况下,72 h后原培养液中部分离子浓度发生了如下表所示的变化(表中数据为72 h后溶液中部分离子浓度占实验开始时的百分比)。分析下表不能得出的结论是( )
K+
Mg2+
Ca2+
SiO
水稻
17.0
105
117
19.5
番茄
19.1
85
59.6
118
A.不同植物对矿质元素的需要量是不同的
B.与番茄相比,水稻对SiO需要量大,对Ca2+需要量小
C.水稻对Ca2+吸收的相对速率小于K+
D.植物对各种离子的吸收速率与溶液中离子的浓度有关
解析:植物对离子的吸收具有选择性,与离子浓度基本无关。
答案:D
二、非选择题
7.将同一植物细胞依次浸于蒸馏水、0.3 mol/L蔗糖溶液和0.5 mol/L尿素溶液中,观察原生质体的体积随时间的变化,结果如图所示(细胞壁与原生质体将要分离时原生质体的体积相对值为100),据图回答:
(1)曲线A、B、C中,表示细胞在蒸馏水中的是________,表示在0.3 mol/L蔗糖溶液中的是________,表示在0.5 mol/L尿素溶液中的是________。
(2)ef段的细胞液浓度变化为___________________________________________
________________________________________________________________。
(3)试简要分析B、C曲线差异的原因:___________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
解析:由图中所给的曲线信息分析可知,A曲线表示细胞发生了渗透吸水,说明所处的环境是蒸馏水;B曲线表示原生质体体积先变小后又恢复原状,说明细胞开始时发生质壁分离,后自动复原,所以周围的环境是尿素溶液;C曲线表示细胞发生了质壁分离,并保持一定的状态,此时细胞内外渗透压达到平衡,说明细胞周围环境为蔗糖溶液。
答案:(1)A C B (2)细胞液浓度逐渐升高,最后与外界溶液浓度相等而进入相对稳定状态 (3)①尿素分子可缓慢进入细胞液,使细胞液浓度增大,当其高于尿素溶液浓度时,细胞开始由失水变为吸水,直至平衡;②蔗糖分子不能进入细胞,在蔗糖溶液中细胞失水,原生质层收缩,使细胞液浓度升高,之后失水减慢,直至平衡
研究学习
探究性实验的一般过程
根据观察到的现象,提出问题→作出假设→预测结果→进行实验→分析结果、得出结论→表达交流→进一步探究。
探究课题:洋葱鳞片叶外表皮细胞液的浓度范围
我的假设:细胞液的浓度范围可以通过质壁分离现象(引起50%左右细胞发生质壁分离的浓度为待测细胞液的等渗浓度)大致测定。
探究准备:洋葱、蔗糖、蒸馏水、________、载玻片、盖玻片等。
探究过程:
(1)配制______________的蔗糖溶液。
(2)按不同浓度梯度制作一系列洋葱表皮细胞装片。
(3)用显微镜按顺序逐个观察装片,并记录结果如下:
培 养 皿
1
2
3
4
5
6
7
蔗糖溶液(mol/L)
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
发生质壁分离的细胞数目占观察细胞数目的百分比
无
无
15%
40%
80%
99%
100%
探究结论:该洋葱鳞片叶外表皮细胞液的浓度介于________两种相邻浓度之间。
如果再给你4组实验材料,请设计可以更精确地测定细胞液浓度的方法:____________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
解析:这类试题并不以实验能力为直接的考察目的,而是以实验作为问题情境,将实验的思想方法渗透于试题之中。根据题设条件可知洋葱表皮细胞的细胞液的等渗浓度在0.5~0.6 mol/L之间。如何设计一个更精确的测定方法,从题中设计思路推知,可采用通过缩小各组蔗糖溶液的浓度梯度来加以测定。
答案:探究准备:显微镜
探究过程:(1)从0.2~0.8 mol/L一系列等梯度浓度 探究结论:0.5~0.6 mol/L 分别配制浓度梯度依次为0.52 mol/L、0.54 mol/L、0.56 mol/L和0.58 mol/L的4组蔗糖溶液进行实验,发生质壁分离的细胞比例最接近50%的那两组溶液的浓度可认为是待测细胞液的浓度范围
课件33张PPT。本章学习的重点是说明物质进出细胞的方式。学习的难点是探讨建立生物膜模型的过程;通过分析植物细胞质壁分离与复原的实验,掌握细胞失水和吸水的条件与设计探究实验的一般过程、方法和应用;通过列表法及图文结合方式比较三种物质跨膜运输方式的区别和联系,并能设计探究实验或据图分析某种物质的运输方式;结合细胞膜的化学组成,理解细胞膜的结构及其功能,能通过设计实验验证细胞膜的成分、结构特点和功能特性。学习时,要建立细胞的结构与其功能相适应的观点;要遵循科学家的研究历程、实验方
法,要学会在实验观察的基础上提出假说,再通过进一步实验来修正假说,认识到其中方法和技术的进步起到关键作
用;在获取关于生物膜的流动镶嵌模型的知识的过程中,体验科学是一个动态发展的过程。第1节 物质跨膜运输的实例渗透现象及其原理 半透膜 浓度差 细胞的吸水和失水 小于 失水皱缩 动态平衡 失水 吸水 物质跨膜运输的其它实例 离子 差异 高于 不同矿物质 顺相对含量梯度 选择性 选择透过性 水分子 离子 小分子 大分子 课堂小结训练落实篇
基础演练
一、选择题
1.19世纪末,欧文顿发现:凡是可以溶于脂质的物质,比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。这种现象是因为( )
A.细胞膜以磷脂双分子层为基本支架
B.细胞膜上有搬运脂质的载体蛋白
C.细胞膜表面有一层糖蛋白
D.磷脂分子和蛋白质分子大都可以运动
解析:细胞膜中磷脂形成双分子层支架。磷脂与胆固醇、脂肪酸、维生素D一样,都属于脂质,具有相似的物理性质。根据相似相溶的原理,脂质分子容易通过细胞膜。
答案:A
2.罗伯特森的关于生物膜模型的构建:所有的生物膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成,电镜下看到的中间亮层是脂质分子,两边暗层是蛋白质分子。这一观点的局限性最主要在于( )
A.不能解释生物膜的化学组成
B.不能解释生物膜成分的相似性
C.不能解释脂质类物质较容易跨膜运输
D.不能解释变形虫的变形运动
解析:罗伯特森构建的模型是静态刚性的,而变形虫的变形体现了膜是动态的。
答案:D
3.用红色荧光染料标记人细胞膜上的蛋白质,用绿色荧光染料标记鼠细胞膜上的蛋白质。把人和鼠的两细胞融合。融合后的细胞一半发红色荧光,另一半发绿色荧光,将融合后的细胞在适宜的条件下培养,保持其活性,会发生的现象是( )
A.细胞表面发红色荧光
B.细胞表面发绿色荧光
C.细胞一半发红光,一半发绿光
D.细胞表面红、绿色荧光均匀分布
解析:由于组成膜的蛋白质分子可以运动,所以应当是两种颜色的荧光均匀分布,证明细胞膜具有流动性。
答案:D
4.动物细胞表面有一种物质,就好比是细胞与细胞之间,或者细胞与其他大分子之间,互相联络用的文字或语言,这种物质是( )
A.磷脂 B.糖脂 C.糖蛋白 D.蛋白质
解析:糖蛋白具细胞识别作用。
答案:C
5.生物膜的流动镶嵌模型认为生物膜是( )
①以磷脂双分子层为基本支架
②蛋白质—脂质—蛋白质的三层结构
③静止的
④流动的
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
解析:②③是罗伯特森提出的“三明治”模型特点。
答案:C
6.生物膜的流动镶嵌模型属于( )
A.物理模型 B.概念模型
C.数学模型 D.计算机模型
解析:流动镶嵌模型属于物理模型。
答案:A
7.关于细胞膜的结构及特点的论述中,错误的是( )
A.磷脂双分子层组成基本支架
B.组成膜物质的运动使其具有流动性
C.蛋白质分子覆盖在磷脂双分子层表面或镶嵌、贯穿于其中
D.结构特点是具有选择透过性
解析:选项中A、C介绍了细胞膜分子结构和空间结构,是正确的。B选项描述了结构特点及原因。而D选项选择透过性是细胞膜的生理功能特点而不是结构特点。
答案:D
8.下列不能体现细胞膜流动性的是( )
A.萎蔫的植物细胞出现质壁分离现象
B.细胞膜上糖蛋白的识别过程
C.浆细胞分泌抗体
D.白细胞的吞噬作用
解析:萎蔫的植物细胞出现质壁分离现象,细胞膜的外形发生变化;浆细胞分泌抗体,细胞膜与分泌小泡进行了膜的融合,以及白细胞的吞噬作用都体现了细胞膜流动性的特点,糖蛋白的识别过程体现了细胞膜的信息交流作用。
答案:B
二、非选择题
9.科学工作者用绿色和红色荧光染料分别标记人和鼠的细胞膜上的蛋白质,然后将两个细胞融合成一个细胞。起初,一半膜发绿色荧光,另一半膜发红色荧光。一段时间后,两种颜色的荧光点均匀分布,如下图所示:
(1)该实验结果说明细胞膜________,这是因为__________________________
______________________________________________________________。
(2)若两个细胞融合成一个细胞后,将融合细胞置于0℃条件下保持40 min,则融合细胞仍是一半膜发绿色荧光,另一半膜发红色荧光,这说明________________________________________________________________________________________。
解析:此题属分析说明题。解答这类问题时,要认真审题和思考,明确涉及的知识,要说明的问题。分析题意:①这是人细胞和鼠细胞融合成一个细胞的实验。②在融合前分别用不同的荧光染料标记人和鼠细胞膜上的蛋白质分子。③观察融合后的细胞,开始时细胞膜上红色和绿色各占一半,40分钟后两种颜色就均匀分布在细胞膜表面了。从题意和颜色的移动可推知膜上的蛋白质分子是运动的,由于膜的流动性才能使细胞融合。因此这个实验可以说明构成细胞膜的各种分子大都可以运动,细胞膜具有流动性。
答案:(1)具有流动性 细胞膜中的磷脂分子和蛋白质分子大都是可以运动的
(2)细胞膜的流动性受温度的影响,在低温条件下,磷脂分子和蛋白质分子的运动受到抑制
10.如右图为细胞膜结构模式图,据图回答:
(1)从化学成分看,图中①是________,②是________,③是________。
(2)细胞膜的基本支架是[ ]________。
(3)细胞膜的结构特点是________,这种特点表现为图中①②③大都是可以________。
解析:细胞膜是由脂质、蛋白质和少量糖类构成的,其中磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架。细胞膜具有流动性,蛋白质和脂质(特别是磷脂)构成的基本支架大都是可以运动的。
答案:(1)磷脂双分子层 蛋白质 蛋白质
(2)① 磷脂双分子层 (3)具有流动性 运动的
能力提升
一、选择题
1.细胞膜在细胞的生命活动中具有重要作用。下列相关叙述不正确的是( )
A.细胞膜的糖被在细胞间具有识别作用
B.细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性
C.细胞膜内外两侧结合的蛋白质种类有差异
D.载体蛋白是镶在细胞膜内外表面的蛋白质
解析:细胞膜的糖被在细胞间具有识别作用。细胞膜是一层选择透过性膜,对物质进出细胞具有选择性。由细胞膜内外结合的蛋白质功能有差异,可推知相关的蛋白质种类也有差异。载体蛋白协助物质进行跨膜运输,所以该类蛋白质不是镶在细胞膜内外表面的蛋白质。
答案:D
2.用丙酮从口腔上皮细胞中提取脂质,在空气—水界面上铺成单分子层,测得单分子层面积为S1,设细胞膜表面积为S2,则S1与S2关系最恰当的是( )
A.S1=2S2 B.S1>2S2
C.S1<2S2 D.S2解析:磷脂双分子层构成生物膜的基本支架,因此细胞膜铺成单分子层后是表面积的2倍。口腔上皮细胞有具膜的细胞器,因此口腔上皮细胞生物膜铺成单分子层后大于细胞膜表面积S2的2倍。
答案:B
3.磷脂是组成细胞膜的重要成分,这与磷脂分子的头部亲水、尾部疏水的性质有关。某研究小组发现植物种子细胞以小油滴的方式贮油,每个小油滴都由磷脂膜包被着,该膜最可能的结构是( )
A.由单层磷脂分子构成,磷脂的尾部向着油滴内
B.由单层磷脂分子构成,磷脂的头部向着油滴内
C.由两层磷脂分子构成,结构与细胞膜完全相同
D.由两层磷脂分子构成,两层磷脂的头部相对
解析:磷脂分子头部亲水,尾部疏水,且油滴内部贮油,所以磷脂的尾部向着油滴内,头部向着油滴外,由单层磷脂分子构成。
答案:A
4.对于细胞膜的组成、结构、功能之间的关系,逻辑顺序正确的一组是( )
①膜主要由磷脂和蛋白质分子组成 ②膜具有一定的流动性 ③膜具有选择透过性 ④膜内蛋白质分子和磷脂分子大都是运动的
A.①④③② B.①②③④
C.①④②③ D.①②④③
解析:依据探究2不难得出正确答案为C。
答案:C
5.关于细胞膜流动性的叙述,正确的是( )
A.因为磷脂分子有头和尾,磷脂分子利用尾部摆动在细胞膜上运动,使细胞膜具有流动性
B.因为蛋白质分子无尾,不能运动,所以它与细胞膜的流动性无关
C.细胞膜的流动性是指蛋白质载体的翻转运动,与磷脂分子无关
D.细胞膜流动性与蛋白质分子和磷脂分子都有关
解析:细胞膜由磷脂双分子层构成基本支架,这个支架不是静止的,是轻油般的流体,具有流动性。构成细胞膜的蛋白质分子大多数也是可以运动的。
答案:D
二、非选择题
6.下图表示细胞膜的亚显微结构模式图,请据图回答:
(1)图中[B]________的基本组成单位是________,构成细胞膜基本支架的结构是[ ]________。
(2)与细胞膜的识别功能有关的结构是[ ]________。
(3)吞噬细胞吞噬细菌的过程体现了细胞膜具有________性,这是因为________________________________________________________________________。
(4)不同细胞细胞膜的生理功能不同,主要取决于细胞膜上的________成分。
(5)细胞膜的外侧是________(M、N)侧,判断的依据是__________________。
(6)细胞膜的这种结构模型被称为_________________________________。
解析:细胞膜由磷脂双分子层构成基本支架,蛋白质覆盖、镶嵌或贯穿于磷脂双分子层,膜外侧有糖被。细胞膜的功能主要由蛋白质承担。
答案:(1)蛋白质 氨基酸 D 磷脂双分子层 (2)E 糖蛋白 (3)流动 组成细胞膜的蛋白质分子和磷脂分子都不是静止不动的,而是可以运动的 (4)蛋白质 (5)M M侧有多糖与蛋白质形成的糖蛋白,糖蛋白位于细胞膜外侧 (6)流动镶嵌模型
7.脂质体是根据磷脂分子可在水中形成稳定的脂质双层分子膜的趋势而制备的人工膜。单层磷脂分子铺展在水面上时,极性端(亲水)与非极性端(疏水)的排列是不同的,搅拌后形成双层脂分子的球形脂质体(如下图所示)。
(1)将脂质体置于清水中,一段时间后发现,脂质体的形态、体积没有变化,这一事实说明_________________________________________。
(2)右上图表示细胞膜的亚显微结构图,请回答:
①该结构的功能特性是________。
②有些有机溶剂如苯酚,可溶解B造成膜的损伤,增加膜的通透性,B的完整化学名称是________。动物细胞吸水膨胀时,B的厚度变小,说明B具有________。
③叶绿体和线粒体等细胞器中均有此结构,但执行的具体功能却有很大区别,这是由于图中________(填字母)的不同所致。
解析:脂质体置于清水中时,磷脂分子的亲水端在外面,疏水端在里面,形成的双层磷脂分子结构较为稳定。细胞膜上的蛋白质分子和磷脂双分子层的结构特点使得细胞膜具有选择透过性。磷脂属于脂质,某些有机溶剂可使B(磷脂双分子层)受到损伤。细胞吸水膨胀时细胞膜厚度变小,说明B具有流动性。不同的膜结构中由于蛋白质的不同,功能也有所差别。
答案:(1)脂质体在结构上具有一定的稳定性 (2)①选择透过性 ②磷脂双分子层 一定的流动性 ③A
研究学习
模型是人们为解决特定的问题,经过一定的简化、抽象形成的,从而使原型客体的本质属性以物质形式或思维形式显现出来,如模式图、曲线图、概念图、实验图等。这是一种重要的科学操作和科学思维的方法。模型可使研究对象直观化、简约化,使之便于研究;便于理解和传播;还可以用于计算、推导,延伸观察和实验结论等。模型构建方法为:实验、推理、想象→提出假说→进一步验证完善→不断发展。
脂质体是根据磷脂分子可在水中形成稳定的脂质双层膜的原理而制备的人工膜。单层脂分子铺展在水面上时,极性端(亲水)与非极性端(疏水)排列是不同的,搅拌后形成双层脂分子的球形脂质体。(如下图)
(1)将脂质体置于清水中,一段时间后发现,脂质体的形态、体积没有变化。这一事实说明脂质体在结构上具有一定的________。
(2)下列图中能正确表示细胞膜的亚显微结构的模式图是( )
(3)由脂质体的形成原因及特点分析细胞膜的基本支架是________,同时也可推测水分子的跨膜运输不是真正的物质扩散,它最可能与膜上的________成分有关。美国科学家阿格雷试图从人血红细胞上寻找这种蛋白质——CHIP28。他以这种细胞为实验材料的最可能原因是________。
解析:本题通过模式图、示意图,探究制备的人工膜——脂质体的成分、结构、功能以及用途,应联系知识点,结合模型图,逐项分析到位。
答案:(1)稳定性 (2)B (3)磷脂双分子层 蛋白质 成熟的红细胞除细胞膜外无其他的膜结构,便于获得纯净的细胞膜
课件21张PPT。第2节 生物膜的流动镶嵌模型
探索生物膜结构的重要贡献奖评选对生物膜结构的探索历程 脂质 脂质 蛋白质 连续的两层 脂质分子 蛋白质分子 静态 流动性 流动镶嵌模型 流动镶嵌模型的基本内容 磷脂 蛋白质 课堂小结训练落实篇
基础演练
一、选择题
1.自由扩散的特点是( )
A.物质从高浓度一侧运输到低浓度一侧
B.需要载体协助
C.需要消耗细胞代谢释放的能量
D.物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧
解析:根据自由扩散的特点即可回答。自由扩散是物质从高浓度一侧运输到低浓度一侧。
答案:A
2.有一种物质能顺浓度梯度进出细胞,但却不能顺浓度梯度进出无蛋白质的磷脂双分子层膜。这种物质出入细胞膜的方式是( )
A.自由扩散 B.协助扩散
C.主动运输 D.胞吞、胞吐
解析:物质顺浓度梯度进出细胞的方式有:自由扩散和协助扩散。自由扩散不需要载体,协助扩散需要载体协助,若无载体蛋白协助,则不能通过细胞膜。
答案:B
3.红细胞吸收无机盐和葡萄糖的共同点是( )
A.都可以从低浓度一边向高浓度一边
B.都需要供给ATP
C.都需要载体协助
D.既需要载体协助又需要消耗能量
解析:此题考查物质出入细胞的方式。其中红细胞吸收无机盐是主动运输,既需要载体协助也消耗细胞代谢释放的能量(ATP);红细胞吸收葡萄糖是协助扩散,只需要载体协助,不消耗细胞代谢释放的能量。
答案:C
4.下列跨膜运输的生理活动,属于主动运输的是( )
A.酒精进入胃黏膜细胞
B.二氧化碳由静脉血进入肺泡内
C.原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞
D.水分子出入细胞
解析:原尿中的葡萄糖是通过重吸收进入肾小管上皮细胞的,需要消耗能量,是主动运输。而水分子、CO2和酒精通过自由扩散进行跨膜运输。
答案:C
5.小肠绒毛上皮细胞易吸收葡萄糖,却难吸收相对分子质量比葡萄糖小的木糖,原因是( )
A.细胞膜上无木糖载体
B.细胞膜的磷脂分子排列紧密
C.木糖的浓度太低
D.以上三项都正确
解析:葡萄糖和木糖被小肠绒毛上皮细胞吸收都属于主动运输,各自需要相应的载体运输才行。因为载体具有专一性。
答案:A
6.下列说法中错误的是( )
A.果脯在腌制中慢慢变甜,是细胞主动吸收糖分的结果
B.水分子进入细胞是通过自由扩散的方式
C.葡萄糖进入红细胞需要载体蛋白的协助,但不消耗能量,属于协助扩散
D.大肠杆菌吸收K+属于主动运输,既消耗能量又需要膜上的载体蛋白
解析:果脯细胞在高浓度糖水中失水死亡,细胞膜失去选择透过性,糖分进入细胞使果脯变甜。
答案:A
7.关于物质的转运(每种物质转运的方向由箭头表明,符号的数量代表每种物质的浓度),下列叙述正确的是( )
A.a物质可能是氧气,b物质可能是葡萄糖
B.a物质可能是水,b物质可能是甘油
C.a物质可能是胆固醇,b物质可能是氧气
D.a物质可能是葡萄糖,b物质可能是氨基酸
解析:a物质由高浓度一侧运至低浓度一侧,不需要载体和能量,属于自由扩散,可能是O2、CO2、水、甘油或胆固醇;b物质由低浓度一侧运输到高浓度一侧,需要载体和能量,为主动运输,可能是葡萄糖或氨基酸。
答案:A
8.下列四项表示正常情况下,不同物质穿过细胞膜进入细胞内的四种情况。若在X点加入有氧呼吸抑制剂,下列曲线中将会发生明显变化的是( )
解析:通过上图可以看出A、D为自由扩散,B为协助扩散。C为主动运输,需呼吸作用提供能量,所以加入有氧呼吸抑制剂,曲线就会发生明显变化。
答案:C
9.2002年我国首次发现了一种“穿肠蛋白质”(可被肠道直接吸收),为许多药物的利用提供了一条途径。“穿肠蛋白质”被肠道吸收的方式是( )
A.单纯扩散 B.渗透作用
C.主动运输 D.以上都不是
解析:“穿肠蛋白质”是大分子物质,不能通过跨膜运输方式被吸收,而是通过胞吞的方式被吸收。
答案:C
二、非选择题
10.下图所示某种物质运输的过程图解,请分析回答:
(1)图示中物质运输的方式是________,判断的依据是___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)物质的出入必须依赖于细胞膜的________。如果该细胞是人的红细胞,则O2、K+、葡萄糖三者中,可能是④物质的是________。
解析:题图示被运输的物质④是逆浓度梯度运输,且需要载体(①)和能量ATP(②),因此属于主动运输。图中①(膜上的载体)具有高度选择性,使细胞膜成为选择透过性膜。至于具体物质出入细胞的方式不同则是需要记忆的。对红细胞吸收O2、K+、葡萄糖来说,方式依次为自由扩散、主动运输、协助扩散。无论何种方式的运输都必须以膜具有流动性为基础。
答案 (1)主动运输 被运输的物质④逆浓度梯度运输,需要载体(①)和能量ATP(②) (2)流动性 K+
11.物质进入细胞都要通过细胞膜,不同物质穿过细胞膜的方式不同,下列各图表示在一定浓度范围内细胞膜外物质进入细胞膜内的三种不同情况,回答下列问题:
(1)据图指出A、B、C所表示的物质运输方式,A是________,B是________,C是________。
(2)上述三种运输方式中,哪一种加入呼吸抑制剂后曲线会发生变化?________________为什么?_______________________________________。
(3)乙醇、CO2、氨基酸进入细胞的方式分别是________、________、________。
解析:解答此题应分析每条曲线所对应的方式,特别是对C图曲线的分析:开始时细胞内浓度低,随着时间的延长细胞内浓度高于细胞外浓度,说明细胞能逆浓度梯度吸收该物质,故判定该物质进出细胞的方式是主动运输。
答案:(1)自由扩散 协助扩散 主动运输 (2)C(主动运输)
主动运输需要呼吸作用提供能量 (3)自由扩散 自由扩散 主动运输
能力提升
一、选择题
1.下列关于物质跨膜运输的描述,正确的是( )
A.大分子有机物要通过载体蛋白的转运才能进入细胞内,并且要消耗能量
B.相对分子质量小的分子或离子都可以通过自由扩散进入细胞内
C.主动运输发生在细胞逆浓度梯度吸收物质时,既要消耗细胞的能量,也要依靠膜上的载体蛋白
D.协助扩散和自由扩散都是顺浓度梯度进行的,既不需要消耗能量,也不需要膜上的载体蛋白
解析:大分子有机物通过胞吞进入细胞,离子和有些较小的分子(如氨基酸)通过主动运输进入细胞;协助扩散不消耗能量,但需要载体协助。
答案:C
2.关于右图中序号的描述,正确的是( )
A.①和②所示的过程都需要消耗ATP
B.只有①所示的过程能逆浓度梯度运输物质
C.大分子物质只有通过①过程才能进入细胞
D.氨基酸进入组织细胞与过程②有关
解析:由图示分析可知:①主动运输;②协助扩散;③、④为协助扩散与主动运输的实例。协助扩散不需要消耗能量,顺浓度梯度运输,需要载体协助,A项错误;大分子物质进入细胞需要胞吞,不能通过主动运输,C项错误;氨基酸进入组织细胞属于主动运输,与①有关,D项错误;只有主动运输能逆浓度梯度运输物质,B项正确。
答案:B
3.下图中能正确表示水稻细胞在不同O2浓度下,K+吸收量变化的是( )
解析:K+的吸收为主动运输,一定浓度范围内的O2浓度与K+吸收量呈正相关,但由于受K+载体数量限制,O2浓度达到一定值时,K+吸收量不再增加。但注意,无O2时,无氧呼吸可为K+吸收提供能量。
答案:D
4.右图表示番茄随环境中氧浓度的变化,从培养液中吸收Ca2+和Si4+的曲线。影响A、B两点与B、C两点吸收量的主要因素分别是( )
A.离子浓度、载体数量
B.离子浓度、呼吸作用强度
C.载体数量、离子浓度
D.载体数量、呼吸作用强度
解析:根对无机盐离子的吸收是一个主动运输过程,需要载体和能量ATP。A、B点是在同等氧浓度下得到的,能量相同,其差异只能是因为相应载体数量的不同。B、C点的差别则是由于氧浓度不同造成的,因而影响因素是呼吸作用强度。
答案:D
5.下列哪些物质出入细胞时与细胞中的核糖体和线粒体密切相关( )
A.甘油通过细胞膜
B.人的红细胞从血浆中吸收葡萄糖
C.肾小管上皮细胞吸收原尿中的Na+
D.小肠绒毛上皮细胞吸收胆固醇
解析:主动运输需载体(核糖体合成)和能量(主要由线粒体提供),C项符合。
答案:C
6.下图表示细胞对大分子物质“胞吞”和“胞吐”的过程。下列与此有关的叙述错误的是( )
A.a与b均要以膜的流动性为基础才可能发生
B.a要有细胞表面识别和内部供能才可能完成
C.b在细胞分泌的同时膜成分也随之更新
D.b与a分别是细胞排泄废物和摄取养分的基本方式
解析:胞吞和胞吐是膜的流动性的具体体现,胞吞是通过膜外表面的糖被识别,消耗能量进入细胞内;胞吐是高尔基体“出芽”形成的囊泡与细胞膜融合,将大分子物质排到膜外,因此,有部分高尔基体膜的成分转移到细胞膜;排出废物和摄取养分的基本方式是利用膜的选择透过性直接通过细胞膜以被动运输、主动运输等方式进行。
答案:D
二、非选择题
7.对法囊藻的细胞液中各种离子浓度的分析表明,细胞液中的成分与海水的成分很不相同,图中阴影部分代表法囊藻细胞液中的离子浓度。请分析回答下列问题:
(1)K+和Cl-在细胞内积累,而Na+等在细胞液中的含量低于海水的含量。这表明_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
(2)K+和Cl-进入细胞的转运方向是__________________________________。
这种吸收方式叫________,这种吸收方式需要的两个基本条件是________。
(3)Na+和Ca2+排出细胞的转运方向是____________________________________,
它们的运输方式属于________。
(4)法囊藻细胞液中各种离子浓度与海水中各种离子浓度不成比例,其结构基础是___________________________________________________________。
解析:此题主要考查物质跨膜运输的三种方式的特点,同时还考查了识图和解读图表获取有关信息的能力。法囊藻中K+和Cl-与海水中不同,说明细胞吸收矿质元素离子具有选择性。K+和Cl-进入细胞,以及Na+和Ca2+排出细胞都是从低浓度到高浓度,属于主动运输,主动运输需要两个基本条件:载体和能量。但从细胞膜的结构上看就是载体的种类和数量决定的。
答案:(1)细胞对矿质元素的吸收具有选择性
(2)从低浓度到高浓度 主动运输 载体、能量(ATP)
(3)从低浓度到高浓度 主动运输
(4)细胞膜上的载体种类和数量
研究学习
课题研究的步骤:提出问题——做出假设——设计实验——结果与结论
科学家研究细胞膜上的各种蛋白质时,通过测定氨基酸序列及其相应的DNA序列,发现了一种细胞水通道蛋白,并推测细胞渗透吸水或失水过程中,水分子进出需通过此通道。请完成下面的实验探究。
探究课题:细胞对水的吸收是否需要细胞膜上的水通道蛋白。
我的假设:________________________________________________。
探究准备:人体成熟的红细胞、生理盐水、活性蛋白酶、显微镜、载玻片、盖玻片等。
探究过程:
(1)选取人体成熟的红细胞,用________稀释,分别置于A、B两试管中。
(2)A试管加入一定量的活性蛋白酶,B试管加入________高温下失活的蛋白酶。
(3)一定时间后,分别取A、B两试管中的红细胞样液制成1、2号临时装片。
(4)用显微镜观察正常红细胞的形态。
(5)分别在1、2号临时装片的盖玻片一侧滴加清水,在另一侧________,一段时间后观察。
在(2)中,蛋白酶处理细胞的目的是________,设置B组的目的是________。
在(5)中,实验的具体观察指标是________。
探究结论:若________,说明细胞对水的吸收需要细胞膜上的水通道蛋白。
若________,说明细胞对水的吸收不需要细胞膜上的水通道蛋白。
解析:依照课题研究的步骤及对照原则和单一变量原则,不难做出回答。
答案:我的假设:细胞对水的吸收需要细胞膜上通道蛋白的协助
探究过程:(1)生理盐水 (2)等量 (5)用吸水纸吸引 去除通道蛋白 对照 红细胞的体积变化
探究结论:1号装片中红细胞的体积不变,2号明显变大 1号和2号装片中的红细胞体积均明显变大,且二者变化无差异
课件25张PPT。第3节 物质跨膜运输的方式跨膜运输——离子和小分子物质
的运输方式 扩散作用载体蛋白营养物质 代谢废物 有害 大分子物质的运输 小囊 细胞膜 囊泡 囊泡 融合 课堂小结训练落实篇滚动检测7 细胞的物质输入和输出 (A卷)
一、选择题(共12小题,每小题5分,共60分)
1.下图中甲、乙为两个渗透装置。甲图是发生渗透作用时的初始状态,乙图是较长时间之后,通过漏斗内外的水分子达到动态平衡时的状态。下列有关叙述错误的是( )
A.图中③为半透膜,水分子能自由通过
B.图甲中溶液②的浓度大于溶液①的浓度
C.图乙中溶液①的浓度与溶液②的浓度相等
D.图甲中溶液①和②浓度差越大,则图乙中的水柱越高
解析:图乙中,②的浓度仍大于①。
答案:C
2.a、b、c是三个相邻的细胞,已知a细胞液浓度>b细胞液浓度>c细胞液浓度,下图中能正确表示水分子的流动关系的是( )
解析:当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,细胞就通过渗透作用吸水;反之,当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就通过渗透作用失水。由于a细胞液浓度>b细胞液浓度>c细胞液浓度,所以水分子由b、c流向a,也从c流向b,故选C。
答案:C
3.用洋葱鳞片叶表皮制备“观察细胞质壁分离实验”的临时装片,观察细胞的变化,下列有关实验操作和结果的叙述,正确的是( )
A.将装片在酒精灯上加热后,再观察细胞质壁分离现象
B.在盖玻片一侧滴入清水,细胞吸水膨胀但不会破裂
C.用不同浓度的硝酸钾溶液处理细胞后,均能观察到质壁分离及自动复原现象
D.当质壁分离不能复原时,细胞仍具正常生理功能
解析:观察细胞质壁分离实验时,植物细胞应处于生活状态,若将装片放在酒精灯上加热,细胞会死亡,无法观察到实验现象,所以A错;由于细胞壁的保护作用,植物细胞浸浴到清水中也不会由于吸水过多而涨破,故B对;要使细胞发生质壁分离,外界溶液浓度应大于细胞液浓度,但也不可过高,否则会使细胞失水过多而死亡,在适宜浓度范围内,KNO3溶液中的K+、NO可以主动运输进入细胞而使细胞自动复原,所以C错;细胞发生质壁分离不能复原时,说明细胞已经过度失水而死亡,细胞不再具有正常生理功能,所以D错。
答案:B
4.浸入1 mol/L的KNO3溶液中的洋葱表皮细胞会产生质壁分离和复原现象,在此过程中,物质进出细胞的方式先后有( )
A.主动运输和自由扩散
B.自由扩散和主动运输
C.自由扩散、主动运输、自由扩散
D.主动运输、自由扩散、主动运输
解析:开始时外界溶液的浓度大于细胞液的浓度,植物细胞渗透失水,水分子通过细胞膜是自由扩散的过程;然后植物细胞通过主动运输方式吸收NO和K+,使细胞液的浓度又大于外界溶液的浓度,植物细胞渗透吸水而发生质壁分离复原。
答案:C
5.将新鲜的苔藓植物叶片放入加有少量红墨水、质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中,在显微镜下观察,看到细胞的状态如右图所示。此时,部位①和部位②的颜色分别是( )
A.①无色、②绿色 B.①红色、②绿色
C.①红色、②无色 D.①红色、②红色
解析:图中发生了质壁分离,细胞壁是全透性的,细胞膜是选择透过性膜,①处是蔗糖和红墨水的混合液,红墨水不能透过细胞膜,细胞质呈现绿色。
答案:B
6.变形虫可吞噬整个细菌,这一事实说明( )
A.细胞膜具有选择透过性
B.细胞膜失去选择透过性
C.大分子可以透过细胞膜
D.细胞膜具有一定的流动性
解析:变形虫吞噬细菌是通过伸出伪足来完成的,而伪足的伸出与细胞膜的流动性有直接关系。
答案:D
7.如图是细胞膜的亚显微结构模式图,①~③表示构成细胞膜的物质,下列有关说法错误的是( )
A.③既有亲水性也有疏水性
B.细胞膜结构特性是选择透过性
C.细胞识别与物质①有关
D.有②参加的物质运输不一定为主动运输
解析:细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。
答案:B
8.实验发现,葡萄糖进入红细胞时,如果使用药物限制蛋白质的活动,则葡萄糖的运输速率迅速下降,如果减少能量的供应,却对运输没有影响。由此推断,葡萄糖进入红细胞的方式是( )
A.自由扩散 B.主动运输
C.协助扩散 D.逆浓度梯度运输
解析:蛋白质活动受限制,葡萄糖的运输速率下降,说明蛋白质影响葡萄糖的运输,而减少能量供应,葡萄糖的运输不受影响,说明葡萄糖的运输不需要能量,蛋白质可作为载体,因此判断葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散,顺浓度梯度运输。
答案:C
9.如图为物质进出细胞的两种方式,对该图的正确理解是( )
A.Ⅰ和Ⅱ分别表示协助扩散和主动运输
B.Ⅰ和Ⅱ分别表示胞吞和胞吐
C.葡萄糖、性激素是以Ⅱ方式进入细胞的
D.水、二氧化碳、氧气是以Ⅰ方式进入细胞的
解析:据图分析Ⅰ过程中物质由高浓度直接跨膜进入细胞,既无载体蛋白协助又不消耗能量,所以为自由扩散过程;Ⅱ过程物质由膜外到膜内既消耗能量又需载体蛋白协助,所以为主动运输过程。水、二氧化碳、氧气、性激素等均以自由扩散方式进出细胞,葡萄糖可以主动运输方式被吸收。
答案:D
10.下列生理现象中,不需要由细胞提供能量的是( )
A.细胞吸收甘油
B.小肠绒毛吸收葡萄糖
C.小肠绒毛吸收氨基酸
D.K+进入细胞内
解析:被动运输(自由扩散、协助运输)不需要由细胞提供能量。常见的运输方式是自由扩散的例子:水、氧气、二氧化碳、甘油、乙醇、苯等物质进出细胞;协助扩散的例子:葡萄糖进入红细胞。
答案:A
11.神经细胞间可以通过一种特殊的介质来传递信息,含有传递分子的囊泡与神经细胞的细胞膜融合之后再打开,将传递分子释放到神经细胞之外,这属于( )
A.主动运输 B.协助扩散
C.胞吐 D.胞吞
解析:由题干分析知神经细胞间信息传递时有含有传递分子的囊泡与神经细胞的细胞膜融合之后再打开的过程,这属于典型的胞吐。
答案:C
12.细胞的结构与功能相适应是生物学的基本观点,下列叙述中不能体现该观点的是( )
A.哺乳动物成熟的红细胞内没有细胞核和细胞器,内含丰富的血红蛋白
B.精子很小,尾部含有大量的线粒体
C.同种植物,在背阴区的叶绿体比向阳区的叶绿体大且多
D.蛋白质合成旺盛的细胞中核糖体数量明显增加
解析:哺乳动物成熟的红细胞的主要功能是运输O2,无细胞核和细胞器,主要含有血红蛋白;精子尾部含有大量线粒体,适于运动;蛋白质合成旺盛的细胞核糖体多。背阴区的叶肉细胞中叶绿体较大,但数目较少。
答案:C
二、非选择题(共2小题,共40分)
13.(16分)细胞膜的存在使细胞成为一个相对独立的结构和功能单位。因此对细胞膜结构和功能的认识一直是生命科学的目标之一。请回答下列问题:
(1)由于细胞十分微小,不易观察,因此,细胞的发现是在光学显微镜发明之后。但在此后的几百年里,人们却没有能真实地观察到过细胞膜,其原因是__________________________________。
(2)随着物理、化学技术的提高,人们最终了解到细胞膜主要由________组成,其中________组成了细胞膜的基本支架。
(3)请设计一个简易实验验证细胞膜中含有蛋白质。
①制备较纯净的细胞膜。选用的材料是__________________________,
对选择的材料进行处理的方法是:_____________________。
②对细胞膜成分进行鉴定。在制得的细胞膜成分中加入________,如果产生________,则可证明细胞膜中含有蛋白质。
解析:细胞膜很薄,在光学显微镜下观察不到,细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质,蛋白质可用双缩脲试剂检测。
答案:(1)细胞膜很薄,在光学显微镜下观察不到
(2)脂质和蛋白质 磷脂双分子层
(3)①哺乳动物成熟的红细胞 将成熟的红细胞放入蒸馏水中,让其吸水涨破 ②双缩脲试剂 紫色反应
14.(24分)下图为物质出入细胞膜示意图,请据图回答:
(1)A代表________分子,B代表________,D代表________。
(2)细胞膜从功能上来说,它是一层________膜。
(3)动物细胞吸水时B的厚度变小,这说明B具有________。
(4)在a~e的五种过程中,代表被动转运的是________。
(5)可能代表氧气转运过程的是图中编号________;葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中编号________。
解析:题干给出细胞膜剖面图,根据细胞膜的有关知识我们可以知道:细胞膜由磷脂双分子层(B)构成基本支架,蛋白质(A)以不同的深度镶嵌在磷脂双分子层中。细胞膜的结构特点是具有一定的流动性,从功能上看细胞膜是一层选择透过性膜,具体表现在细胞要吸收的离子、小分子可以通过,其通过的方式有被动运输和主动运输。被动运输最主要的特点是由高浓度向低浓度转运(b、c、d),主动运输则是从低浓度向高浓度转运,并且需要载体、需要消耗能量(a、e);氧气是小分子物质,可以通过自由扩散进出细胞膜(b),葡萄糖从肠腔进入小肠绒毛上皮细胞必须通过主动运输(a)。
答案:(1)蛋白质 磷脂双分子层 多糖 (2)选择透过性
(3)一定的流动性 (4)b、c、d (5)b a
滚动检测8 细胞的物质输入和输出 (B卷)
一、选择题(共12小题,每小题5分,共60分)
1.如右图实验装置,玻璃槽中是蒸馏水,半透膜允许单糖透过,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。最可能的实验现象是( )
A.漏斗中液面开始时先上升,加酶后,再上升又下降
B.在玻璃槽中会测出蔗糖和蔗糖酶
C.漏斗中液面开始时先下降,加酶后一直上升
D.在玻璃槽中会测到葡萄糖、果糖和蔗糖酶
解析:开始蒸馏水通过半透膜扩散进入蔗糖溶液,漏斗中液面上升,加入蔗糖酶后,蔗糖分解为葡萄糖和果糖,使漏斗内的溶液浓度增大,管内的液面升高,随着葡萄糖和果糖通过半透膜进入蒸馏水,管内液面又会下降。
答案:A
2.实验装置如左下图所示,一段时间后,含液体3的半透膜袋萎缩,而含液体1的半透膜袋坚挺硬实,请推断实验开始时这3种液体的浓度是(下表中的“高”表示高浓度蔗糖溶液;“低”表示低浓度蔗糖溶液)( )
液体1
液体2
液体3
A
高
低
水
B
水
高
低
C
低
水
高
D
水
低
高
解析:根据实验现象含液体3的半透膜袋萎缩,说明袋中液体失水;而含液体1的半透膜袋坚挺硬实,说明袋中液体吸水;液体2的浓度应介于液体1和3之间,应为低浓度蔗糖溶液,由此可得出液体浓度1>2>3。
答案:A
3.将洋葱表皮细胞分别放在0.3 g/mL的蔗糖溶液、0.3 g/mL的KNO3溶液和清水中,其细胞体积随时间推移而变化的曲线(如图所示)分别是(这里细胞体积表示原生质体的大小)( )
A.a、b、c B.b、c、a
C.c、b、a D.b、a、c
解析:洋葱表皮细胞放入清水中会吸水体积略有增大;放入0.3 g/mL的蔗糖溶液中会失水而发生质壁分离,体积减小;放入0.3 g/mL的KNO3溶液中会先失水而发生质壁分离,而后又吸水而发生复原,故体积先减后增。
答案:C
4.在保持细胞存活的条件下,蔗糖溶液浓度与萝卜条质量变化的关系如右图。若将处于b浓度溶液中的萝卜条移入a浓度溶液中,则该萝卜条的质量将( )
A.不变 B.增大
C.减小 D.先增后减
解析:由图可知:在保持细胞存活的条件下,萝卜条由b浓度溶液移入a浓度溶液,萝卜条质量将增大。
答案:B
5.海带细胞中碘的浓度比海水中高出许多,其原因是( )
A.海带细胞膜为全透性膜
B.碘的通透性强
C.碘以主动运输方式进入海带细胞
D.海水中的碘含量高
解析:碘以主动运输的方式被海带细胞吸收,需要载体和能量,并且可以逆浓度梯度运输,细胞膜上运输碘的载体越多,则对碘的运输速率越大。
答案:C
6.甲、乙两种物质分别依赖自由扩散(简单扩散)和协助扩散进入细胞,如果以人工合成的无蛋白磷脂双分子膜代替细胞膜,并维持其他条件不变,则( )
A.甲运输被促进 B.乙运输被促进
C.甲运输被抑制 D.乙运输被抑制
解析:乙物质进入细胞的方式为协助扩散,在去除蛋白质的同时,也去除了参与协助扩散运输物质的载体,因此乙物质的运输将受到抑制。
答案:D
7.下图为细胞膜的流动镶嵌模型示意图,有关叙述错误的是( )
A.①是糖蛋白,对所有的细胞只有保护和润滑作用
B.②是蛋白质分子,大多数是可以运动的
C.③是磷脂分子,构成了膜的基本支架,这个支架并不是静止的
D.不同细胞膜中,所含①②③的比例是有区别的
解析:糖蛋白还有细胞识别等作用。
答案:A
8.人们试图模拟生物膜的结构与功能,设计一种膜结构进行污水处理、海水淡化,以过滤海水中的盐分及降低有毒金属离子对水的污染。这主要是模拟生物膜的哪类功能或特性( )
A.物质交换 B.流动性
C.物质运输 D.选择透过性
解析:让海水中的盐分、有毒金属离子不能滤过,而其他物质滤过,这就是生物膜的选择透过性。
答案:D
9.下列关于细胞膜的成分和功能的叙述,正确的是( )
A.脂质含量达50%,对细胞膜的功能起决定性作用
B.糖类的多少决定着细胞膜功能的复杂程度
C.蛋白质种类和数量多的细胞膜功能较复杂
D.脂质丰富的细胞膜功能复杂
解析:膜的功能主要由蛋白质行使。
答案:C
10.如图表示人体内某物质透过细胞膜的速度与该物质在溶液中的浓度的关系。该物质( )
A.是脂溶性的
B.跨膜方式为主动运输
C.跨膜时必须与膜上载体蛋白结合
D.跨膜时必须消耗能量
解析:该图显示的跨膜方式为协助扩散或主动运输。
答案:C
11.如图表示植物细胞渗透作用图解,下列说法中错误的是( )
A.成熟的植物细胞发生渗透作用的主要原因是原生质层相当于一层半透膜
B.不成熟的植物细胞,如根尖分生区细胞,不能发生渗透吸水或失水
C.当溶液浓度甲>乙时,成熟的植物细胞会因渗透失水而发生质壁分离现象
D.当溶液浓度甲=乙时,细胞处于渗透平衡状态,但仍有水分子由甲→乙
解析:不成熟的植物细胞以吸胀吸水为主,虽仍能发生渗透作用,但不会发生质壁分离现象。成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。当渗透平衡时,仍有水分子移动,只是单位时间内,由甲→乙和由乙→甲的水分子数相等。
答案:B
12.运用“人工膜技术”制作的携有特定抗体(属于蛋白质)的磷脂微球体药物如图所示。当药物被注射到患有癌症的实验鼠血液中一段时间后,检测到药物首先进入了某种癌细胞内。据此推测,药物进入细胞的方式最可能是( )
A.药物分子透过微球体与细胞膜的自由扩散
B.抗体与靶细胞识别后诱发膜融合或胞吞
C.药物分子通过识别细胞膜载体的主动运输
D.抗体与细胞识别后诱发微球体的主动侵染
解析:大分子物质进入细胞为胞吞,依赖膜融合。
答案:B
二、非选择题(共2小题,共40分)
13.(20分)下图所示,甲、乙图是渗透装置示意图,丙图是根毛细胞示意图。请根据甲、乙、丙三图回答下列问题:(甲图是发生渗透作用的初始状态,乙图是发生了较长时间的渗透作用之后,通过漏斗内、外的水分子达到平衡时的状态。甲图中:①为清水,②为0.3 g/mL的蔗糖溶液)
(1)典型的渗透装置必须具备两个条件:
①______________________________;
②__________________________。
(2)比较图甲中①和②处溶液的浓度:________________________。
(3)丙图中④的名称为________,相当于甲图中的________,两者的主要区别是_________________。
(4)若把根毛细胞放入0.3 g/mL的蔗糖溶液中,它将出现________;再放入清水中,它会出现__________。
(5)盐碱地中的植物常出现萎蔫现象,其原因是______________。
解析:本题考查学生对植物细胞吸水、失水原理部分知识的理解和掌握情况,并考查学生应用基础知识,分析问题、解决问题的能力,最后又涉及让学生利用所学知识来解释生活实践现象的能力。植物细胞吸水和失水均是由于发生了渗透作用,其原生质层相当于半透膜,外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水,反之则细胞吸水;当细胞失水过多时,会导致细胞死亡,植物根系若处于高浓度的土壤溶液中时,会因为不能吸水而使植物萎蔫。
解答本题的关键在于识图并理解知识内涵。通过植物细胞结构与渗透装置的比较,理解植物细胞也是一个渗透系统,并了解各部分的功能。
答案:(1)①具有半透膜 ②半透膜两侧的溶液具有浓度差
(2)②处溶液浓度大于①处的浓度 (3)原生质层 ③ 甲图中的③为半透膜,而丙图中的④为选择透过性膜 (4)质壁分离现象 质壁分离复原现象 (5)盐碱地土壤溶液浓度大于根毛细胞液的浓度,造成根毛细胞严重失水
14.(20分)如图为细胞膜结构示意图,请据图回答:
(1)图中1表示________;2和3表示________;1和2构成________,该物质具有________的功能;4表示________,它构成了细胞膜的________。
(2)在低温下,结构4排列整齐,但温度上升后,会出现排列不整齐的现象,其厚度也会减小,这说明4结构特点是具有________性。
(3)如果甘油通过该生物膜,其方式为________;如果该膜为小肠绒毛细胞膜,则其吸收葡萄糖的方式为________,该过程除需要3之外,还需要消耗________;如果某生物大分子从生物膜的A侧进入B侧,其方式为________。
解析:图中1为糖类、2和3为蛋白质、4为磷脂双分子层。糖类与蛋白质结合形成糖被(糖蛋白),磷脂双分子层是细胞膜的基本支架。细胞膜的结构特点是具有一定的流动性,细胞膜的功能特点是具有选择透过性。水、甘油等通过细胞膜的方式为自由扩散;小肠绒毛细胞吸收葡萄糖为主动运输,该过程需要载体蛋白的协助,需要消耗能量。生物大分子从细胞外进入细胞内的方式为胞吞。
答案:(1)糖类 蛋白质 糖被(糖蛋白) 保护、润滑和细胞识别 磷脂双分子层 基本支架 (2)一定的流动 (3)自由扩散 主动运输 能量 胞吞
课件12张PPT。章 末 整 合知识整合专题归纳物质通过生物膜层数的判断 几个易混概念的比较