【B卷】第四章 细胞的物质输入和输出 单元测试—高中生物学人教版(2019)必修一

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名称 【B卷】第四章 细胞的物质输入和输出 单元测试—高中生物学人教版(2019)必修一
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资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2023-10-15 10:28:19

文档简介

【B卷】第四章 细胞的物质输入和输出 单元测试—高中生物学人教版(2019)必修一
一、选择题(每题2分,共40分)
1.(2023高一上·荆州期末)利用反渗透法可将海水与淡水分隔开,对海水一侧施加一大于海水渗透压的外压,那么海水中的纯水将反渗透到淡水中,原理如图所示。下列相关叙述错误的是(  )
A.淡化膜是一种选择透过性膜,可让水分子透过而其他物质不能透过
B.通过加压,海水侧的水分子会穿过淡化膜形成淡水
C.若撤去压力,则淡水侧的水分子会向海水侧转移
D.当海水渗透压和海水侧所加压力相等时,淡化膜两侧水分转移达到平衡
2.(2022高一上·乌鲁木齐月考)如图表示渗透作用装置图,其中半透膜为膀胱膜,图1、3装置溶液A、B、a、b浓度分别用MA、MB、Ma、Mb表示,图2、4分别表示一段时间后,图1、3液面上升的高度h1、h2。如果A、B、a、b均为蔗糖溶液,且MA>MB、Ma=Mb>MA,则达到平衡后(  )
A.h1>h2 Ma>Mb B.h1

Mb
C.h1

h2 Ma3.(2020高一上·高邮期中)图所示渗透装置中,猪膀胱膜允许单糖通过,而蔗糖不能通过。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液,使其液面与烧杯中液面相平,一段时间后加入蔗糖酶。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,加酶后立即下降
B.漏斗中液面先上升,加酶后继续上升,一段时间后下降
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
4.(2023高一上·钦州期末)下表为甲同学用某浓度KNO3溶液进行质壁分离实验时所测得的数据。下图为乙同学用另一浓度的KNO3溶液进行质壁分离实验时所绘制的曲线图。下列分析正确的是(  )
2分钟 4分钟 6分钟 8分钟 10分钟
原生质体相对大小 90% 60% 30% 30% 30%
A.甲同学实验进行到8分钟时质壁分离达到平衡,滴加清水后发生质壁分离复原
B.甲同学所用溶液浓度要大于乙同学
C.乙同学在T1时可观察到质壁分离现象,此时细胞液浓度一定小于外界溶液浓度
D.乙同学在T2时观察不到质壁分离现象,此时细胞液浓度一定等于外界溶液浓度
5.(2023高一上·宁波期末)用洋葱鳞片叶外表皮细胞进行质壁分离及质壁分离复原实验,下列叙述正确的是(  )
A.用镊子撕取外表皮,带有少量叶肉细胞的材料就不能用于实验
B.制作的临时装片放到载物台上,直接用高倍镜观察细胞状态
C.用适宜浓度的KNO3溶液替换蔗糖溶液,能观察到质壁分离自动复原
D.为使实验现象更明显,可在蔗糖和清水溶液中滴加几滴红墨水
6.(2021高一上·牡丹江期末)离子通道是由蛋白质复合物构成的,一种离子通道只允许一种离子通过,且只有在对特定刺激发生反应时才瞬时开放,不消耗能量。据此判断,下列叙述不正确的是(  )
A.离子通过离子通道出入细胞时属于协助扩散
B.动物细胞在缺氧时,不会降低离子通道运输离子的速率
C.不是所有离子都是通过离子通道出入细胞以保证细胞需要的
D.离子通道瞬时开放使离子在细胞内外的浓度相等
7.(2020高一上·宣城期末)下图表示被转运的溶质以易化扩散(即协助扩散)方式排出细胞的过程,有关分析错误的是(  )
A.载体蛋白构象发生改变的过程中需要消耗能量
B.载体结合位点与被转运的溶质之间具有专一性
C.人体成熟红细胞以该方式吸收葡萄糖
D.被转运的溶质从高浓度到低浓度,且具有载体饱和效应
8.(2023高一上·广州期末)图是三个相邻的植物细胞之间水分流动方向示意图。图中三个细胞的细胞液浓度关系是(  )
A.甲>乙>丙 B.甲<乙<丙
C.甲>乙,乙<丙 D.甲<乙,乙>丙
9.科学家将萝卜和甜菜幼苗分别放在培养液中培养。一段时间后,培养液中的离子浓度变化如图所示。下列相关叙述,错误的是(  )
A.萝卜吸收水的相对速度快于Mg2+
B.甜菜运输SiO44-的载体数多于Mg2+
C.萝卜吸收Mg2+需要细胞提供能量
D.甜菜和萝卜对离子的吸收具选择性
10.实验研究发现,K+、Na+均不能通过磷脂双分子层构成的人工质膜。缬氨霉素是一种脂溶性抗生素,其基本组成单位是氨基酸。如果在人工质膜中加入缬氨霉素,K+可以通过人工质膜,Na+不能通过人工质膜。下列判断错误的是(  )
A.实验证明人工质膜具有选择透过性
B.K+通过人工质膜消耗了能量
C.缬氨霉素的作用类似于载体蛋白
D.缬氨霉素与离子的结合具有特异性
11.下图为物质进出细胞的两种方式,对该图的理解,正确的是(  )
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.氧气、性激素是以Ⅱ方式进入细胞的
D.二氧化碳、氧气是以Ⅰ方式进入细胞的
12.由受体介导的胞吞是一种特殊类型的胞吞作用,主要用于摄取特殊的生物大分子。其过程如图所示,下列有关叙述,不正确的是(  )
A.该过程以膜的流动性为基础
B.由受体介导的胞吞过程存在细胞识别并需要内部供能
C.Na+、K+等无机盐离子也可通过此方式运输
D.该过程不能体现细胞膜的选择透过性
13.(2022高一上·南阳月考)在人体肠道内寄生的一种变形虫——痢疾内变形虫,能通过胞吐作用分泌蛋白分解酶,溶解人的肠壁组织,通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞,并引发阿米巴痢疾。下列有关胞吞、胞吐的叙述正确的是(  )
A.物质在运输过程中,胞吞、胞吐是普遍存在的现象,并且需要消耗能量
B.通过胞吞、胞吐方式转运的物质都是大分子物质
C.人体细胞摄取养分的基本方式与痢疾内变形虫“吃掉”肠壁组织细胞的方式相同
D.“吃掉”肠壁组织细胞时,不需要肠壁组织细胞与变形虫膜上的蛋白质结合
14.(2021高一上·丹东期末)甲状腺细胞可以将氨基酸和碘离子合成甲状腺球蛋白,并且将甲状腺球蛋白分泌到细胞外,其过程如图所示。图中a、b、c是生理过程,①~⑦是结构名称。分析下列叙述错误的是(  )
A.图甲中b是脱水缩合,产生的水中的氧仅来自氨基酸的-COOH,场所是图乙中的①
B.在甲状腺球蛋白合成过程中,膜面积基本保持不变的有②
C.与图甲c过程有关的细胞器是图乙中②③④
D.甲状腺球蛋白分泌到细胞外能体现细胞膜的流动性
15.淡水中生活的原生动物,如草履虫,能通过伸缩泡排出细胞内过多的水,以防止细胞涨破。如果将草履虫分别放入蒸馏水和海水中,其伸缩泡的伸缩情况会发生一定变化。下列叙述正确的是(  )
A.放在蒸馏水中,草履虫伸缩泡的伸缩频率减慢
B.放在海水中,草履虫伸缩泡的伸缩频率加快
C.水分通过伸缩泡排出细胞的方式是主动运输
D.伸缩泡通过维持水分平衡来调节体内渗透压
16.用不同水温培养水稻,一段时间后检测溶液中各离子浓度,结果如下图所示。下列说法错误的是(  )
A.水稻对多种离子都有吸收,因为它们对细胞和生物体的生命活动有重要作用
B.水稻对不同离子吸收量有差异,可能与细胞膜上相应载体数量有关
C.温度可能是通过影响根部的呼吸速率,从而影响了根部对无机盐的主动运输
D.高温和低温都会影响根部对无机盐的吸收,其中对锰和钙的吸收影响最大
17.小肠绒毛上皮细胞膜上存在着两种运输葡萄糖的载体SGLT1(主动运输的载体)和GLUT2(协助扩散的载体)。研究人员根据不同葡萄糖浓度下的运输速率绘制如图所示曲线,下列说法中不正确的是(  )
A.葡萄糖浓度极低时只通过主动运输吸收
B.该实验可以探究不同浓度葡萄糖条件下的主要吸收方式
C.小肠绒毛细胞对葡萄糖的两种运输方式可同时进行
D.在较高浓度下,细胞主要依赖主动运输来增大吸收速率
18.(2023高一上·宁波期末)ABC 转运蛋白是一类跨膜转运蛋白,协助细胞吸收多种营养物质,每一种ABC转运蛋白对物质运输具有特异性。ABC转运蛋白的结构及转运过程如图所示,下列有关叙述错误的是(  )
A.白细胞吞噬病菌与 ABC 转运蛋白无关
B.ABC 转运蛋白的跨膜运输依赖于膜内外的浓度差
C.葡萄糖和氨基酸不依赖同一种 ABC 转运蛋白运输
D.若 ATP 合成受阻,ABC 转运蛋白的跨膜运输效率下降
19.(2023高一上·广州期末)如图表示一段时间内同一细胞的线粒体膜、液泡膜对相关物质的相对吸收速率曲线,下列叙述正确的是(  )
A.线粒体膜、液泡膜对K+吸收速率的差异与这两种膜上载体蛋白的种类和数量有关
B.线粒体膜、液泡膜对O2吸收速率的不同与线粒体、液泡的功能无关
C.线粒体膜、液泡膜对K+、Na+的吸收速率都有差异,这是受能量供应不同的限制
D.线粒体膜、液泡膜对图中相关物质的吸收与生物膜的流动性密切相关
20.(2023高一上·广州期末)用相同的培养液培养水稻和番茄幼苗,一段时间后,测定培养液中各种离子的浓度,结果如下图1所示。图2表示植物根细胞对离子的吸收速率与O2浓度之间的关系。具图分析错误的是(  )
A.由图1可知,水稻对SiO需求量大,番茄对SiO需求量小
B.图1水稻培养液里的Ca2+浓度高于初始浓度,说明水稻不吸收Ca2+
C.图2中b点,离子吸收速率可能受载体数量的限制
D.由图2可知,植物根细胞吸收离子的方式为主动运输
二、多项选择题(每题3分,共15分)
21.(2021高一上·辉南月考)直饮机的核心部件是逆渗透膜,其原理是通过水压使水由较高浓度溶液一侧渗透至较低浓度溶液一侧,细菌及有害物质几乎不能透过逆渗透膜,如图所示。下列叙述不正确的是(  )
A.渗透作用发生需要半透膜,而逆渗透膜类似于半透膜
B.逆渗透过程与渗透作用不同的是水由高浓度溶液一侧向低浓度溶液一侧流动
C.逆渗透膜上含有多种载体蛋白,可以选择性地控制有害物质的进出
D.逆渗透膜去除有害物质的能力胜过生物膜,通过逆渗透膜处理的水可放心饮用
22.(2022高一上·河北月考)某科研小组将小麦幼苗置于培养液中培养,分别检测小麦根细胞对K+的吸收速率与培养液中K+浓度、溶氧量的关系,检测结果如图所示。下列分析正确的是(  )
A.b~c段的吸收速率出现饱和可能是因为能量供应有限
B.c~d段的吸收速率下降主要是因为根细胞排出了K+
C.缺氧限制能量的供应,使小麦根细胞不能吸收K+
D.f~g段的吸收速率出现饱和可能是因为载体蛋白数量有限
23.(2022高一上·邢台期中)原生质体(由细胞除细胞壁以外的部分组成)表面积大小的变化可作为质壁分离实验的检测指标。用适宜浓度的葡萄糖基本培养基和一定浓度的NaCl溶液交替处理某假单孢菌(一种真菌,具有细胞壁和液泡),其原生质体表面积的测定结果如图所示。下列相关叙述正确的是(  )
A.由甲组实验结果可知,该假单胞菌的细胞液浓度>0.3mol/L
B.乙、丙组的NaCl处理都能使该假单胞菌发生质壁分离,换回到葡萄糖基本培养基后会发生质壁分离的复原
C.细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞结构构成该假单胞菌的原生质层
D.若先将该假单胞菌高温灭活,再用高浓度NaCl溶液处理,依然可以出现质壁分离的现象
24.(2021高一上·哈尔滨期末)下图甲中曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式,图乙表示细胞对大分子物质胞吞和胞吐的过程。下列相关叙述正确的是(  )
A.图甲中曲线a表示自由扩散,曲线b表示协助扩散或主动运输
B.图甲中曲线b达到最大转运速率后的限制因素可能是载体蛋白的数量
C.图乙中的胞吐和胞吞过程说明细胞膜具有选择透过性
D.图乙中的胞吐和胞吞过程都需要消耗能量
25.(2023高二下·安徽竞赛)转运蛋白广泛存在于多种生物膜上,其又可分为载体蛋白和通道蛋白。离子通过生物膜的运输有主动运输和被动运输。下列叙述正确的是(  )
A.通过载体蛋白跨膜运输一定是主动运输,可能由ATP提供能量
B.水分子通过通道蛋白的跨膜运输一定是协助扩散
C.分子或离子通过通道蛋白时不需要与通道蛋白结合,速度很快
D.载体蛋白转运分子或离子时,自身构象一定要发生改变
三、非选择题(共6题,共45分)
26.(2022高一上·河北月考)植物叶表皮上的气孔是由保卫细胞形成的,保卫细胞吸水膨胀使气孔张开。某同学用不同浓度的蔗糖溶液处理紫鸭跖草叶片下表皮,先后观察气孔的开闭状态,得到的结果如图所示。回答下列问题:
(1)蔗糖溶液①的浓度   (填“大于”、“小于”或“等于”)蔗糖溶液②的浓度,判断的理由是   。
(2)可能处于质壁分离状态的细胞是   。发生质壁分离后,细胞的吸水能力   。滴加蔗糖溶液③后,紫鸭跖草叶片气孔变大的原因是   。
(3)保卫细胞的细胞膜可作为观察质壁分离的指标。若实验中观察到细胞膜   ,则可说明保卫细胞处于质壁分离的状态。
27.(2023高三上·辽宁月考)用物质的量浓度为2mol·L-1的乙二醇溶液和2 mol·L-1的蔗糖溶液分别处理紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞,观察细胞的质壁分离现象,得到其原生质体体积变化情况如图1所示。请回答问题:
(1)在A→B的过程中,水通过   (填方式)进出细胞膜,该过程   (填“消耗”或“不消耗”)能量。
(2)在60~240s的过程中,处于2 mol·L-1蔗糖溶液中细胞的细胞液浓度将   。
(3)在120s时,处于乙二醇中的某细胞发生质壁分离的状态如图2所示,c处充满了   溶液,a、b、c三处的溶液浓度大小关系是   。
(4)在120s后,处于2 mol·L-1乙二醇溶液中细胞逐渐发生   ,发生此现象的原因是   。
28.(2023高三上·宣威开学考)某兴趣小组的同学用培养液培养水稻幼苗,一段时间后,测定培养液中各种离子的浓度,结果如下图甲所示;下图乙为Na+和葡萄糖进出小肠上皮细胞的示意图,图中的主动运输过程既可消耗来自ATP直接提供的能量,也可利用Na+电化学梯度的势能。请据图回答下列问题:
(1)由图甲可知,水稻对   的需求量最大;有同学提出,图甲中水稻培养液里的Ca2+浓度高于初始浓度,说明水稻不吸收Ca2+。你认为这种说法是   (填“正确”或“错误”)的,请分析原因   。
(2)图乙中葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的跨膜运输方式是   ,判断的依据是①被选择吸收的物质   ;②需要的能量来自   。
(3)一种载体蛋白往往只适合转运特定的物质,因此细胞膜上载体蛋白的   或载体蛋白空间结构的变化,对许多物质的跨膜运输起着决定性作用,这也是细胞膜具有   的结构基础。
29.(2023高三上·长春开学考)小肠上皮是由小肠上皮细胞构成的绒毛样的组织,能够扩大肠腔的膜面积,使食糜与其充分接触,增强营养物质的吸收。葡萄糖进出小肠上皮细胞的运输方式如图所示。请回答下列问题:
(1)小肠上皮细胞面向肠腔的一侧形成很多突起即微绒毛,微绒毛不仅可以增加膜面积,还可以增加细胞膜上   的数量,有利于吸收肠腔中的葡萄糖等物质。
(2)小肠上皮细胞细胞膜上的载体蛋白G将葡萄糖运出细胞的特点是   、   。
(3)小肠上皮细胞细胞膜上的蛋白S是一种同向转运蛋白,蛋白S有两种结合位点:一种与Na+结合,一种与葡萄糖结合。当蛋白S将Na+顺浓度梯度运输进入上皮细胞时,葡萄糖与Na+相伴随也进入细胞。由此可知,小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输,葡萄糖进入小肠上皮细胞的能量来源是   。
(4)小肠上皮细胞基膜上Na+-K+泵由α、β两个亚基组成,α亚基上既有Na+、K+的结合位点,又具有ATP酶的活性,据此分析图中Na+-K+泵的功能是   和   。
(5)若小肠上皮细胞基膜上的Na+-K+泵停止工作,小肠上皮细胞吸收葡萄糖的速率将    (填“升高”“降低”或“不变”),原因是   。
30.(2023高一下·光明开学考)如图甲是人工膜的结构示意图,图乙表示人的红细胞膜的结构示意图及葡萄糖和乳酸的跨膜运输情况,图丙中A 为1 mg/mL 的葡萄糖(C6H12O6)溶液,B为1 mg/mL的乳酸(C3H6O3)溶液,请据图回答以下问题:
(1)图甲的主要成分是   ,   可扩散通过图甲所示的人工膜(写出两种物质);图丙 中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的   。
(2)图乙中,葡萄糖和乳酸跨膜运输的方式分别是   ,二者的区别主要是    。
(3)如果用图甲所示人工膜作为图丙中的半透膜,则液面不再变化时,左侧液面   (填“高于”“低于”或“等于”)右侧液面;如果将图丙右侧溶液换成0.01 mg/mL的葡萄糖溶液,则液面不再变化时,左侧 溶液浓度   (填“大于”“小于”或“等于”)右侧溶液浓度。
(4)某些药物大分子不容易被细胞吸收,但如果用图甲所示人工膜包裹后再注射则更容易进入细胞,此实例可说明细胞膜具有   性。
31.(2022高一上·延庆月考)霍乱是一种烈性传染病,病原微生物为霍乱弧菌,其分泌的霍乱肠毒素是一种蛋白质,感染者会出现剧烈呕吐、腹泻等症状,严重时导致死亡。
(1)霍乱弧菌在   (细胞器)上合成霍乱肠毒素。
(2)当霍乱弧菌侵入到人体肠道后,其分泌的霍乱肠毒素(由 1个A亚单位和5个B亚单位组成)引发的变化如下图。霍乱肠毒素与肠细胞膜上的糖脂(GM1)结合后,发生了   的改变,并通过   方式进入肠道细胞内。进入细胞后的霍乱肠毒素可将ADP-R与Gs蛋白相连接,使其不断激活   致使细胞中的   分子增加,进而激活了大量 Na+、Cl-、K+等离子通道。试分析霍乱感染者出现腹泻症状的原因是   。
(3)霍乱重症患者入院后,医生首先会进行补液治疗(口服或静脉补液),以补充患者损失的   。
(4)根据(2)中提到的霍乱发病机理,提出一个治疗霍乱的新方法   。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】渗透作用
【解析】【解答】A、淡化膜是一种半透膜,可让水分子透过而其他物质不能透过,但不是选择透过性膜,A错误;
B、通过加压,海水侧的水分子受压增大,会穿过淡化膜离子被吸附,形成淡水,B正确;
C、若撤去压力,由于海水侧渗透压高,淡水侧的水分子会向海水侧转移,C正确;
D、当海水渗透压和海水侧所加压力相等时,淡化膜两侧水分移动达到平衡,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、渗透作用是指溶液中的溶剂分子通过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液扩散的现象。
2、渗透作用发生的条件是要有半透膜和膜两侧有浓度差。
2.【答案】B
【知识点】渗透作用
【解析】【解答】由题图可知:Ma=Mb>MA>MB,所以长颈漏斗中的液面均上升,又Ma与MA的浓度差小于Mb与MB的浓度差,a中吸水量小于b中吸水量,因此h1Mb,B正确,ACD错误。
故答案为:B。
【分析】1、渗透作用是指溶液中的溶剂分子通过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液扩散的现象。渗透作用发生的条件是要有半透膜和膜两侧有浓度差,渗透吸水是指由于溶质势的下降而引起的细胞吸水,含有液泡的细胞吸水,如根系吸水、气孔开闭时的保卫细胞吸水主要为渗透吸水。细胞吸水或失水的多少取决于细胞膜两侧溶液中水的相对含量的差值。
2、根据题干信息若A、B、a、b均为蔗糖溶液,则蔗糖不能进出半透膜,由题中Ma=Mb>MA>MB可知,水分通过半透膜进入漏斗内,液面都升高,由于图3中浓度差大于图1中浓度差,所以达到平衡后h1<h2,Ma>Mb。
3.【答案】B
【知识点】渗透作用
【解析】【解答】AB、长颈漏斗中先装入蔗糖溶液,由于蔗糖不能通过猪膀胱膜,导致漏斗液面上升;加入蔗糖酶后,发生水解反应,生成很多葡萄糖和果糖,漏斗中分子变多,而单糖分子进入烧杯需要一定的时间,所以液面应该继续上升后再下降,A错误,B正确;
CD、蔗糖不能通过猪膀胱膜,所以烧杯中不会出现蔗糖,蔗糖水解的产物为葡萄糖和果糖,单糖可以通过猪膀胱膜,而蔗糖酶是蛋白质,不能通过猪膀胱膜,因此烧杯中也不能检测出蔗糖酶,CD错误。
故答案为:B。
【分析】根据题意,猪膀胱膜可以允许水分子和单糖分子透过,不允许二糖中的蔗糖透过。但是蔗糖酶能将一分子的蔗糖水解成一分子的葡萄糖和一分子的果糖,它们均属于单糖,它们也可以通过猪膀胱膜。
4.【答案】B
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、甲同学实验在6分钟后不再发生变化,可能是细胞已经死亡,滴加清水后不会再发生质壁分离复原,A错误;
B、根据表格数据可知,甲同学所做实验结果没有发生质壁分离复原,而乙同学所做实验结果发生了质壁分离复原,所以甲同学所用溶液浓度要大于乙同学,B正确;
C、乙同学在实验进行到T1时可观察到质壁分离现象,此时已经开始发生质壁分离复原,所以细胞液浓度大于外界溶液浓度,C错误;
D、乙同学在实验进行到T2时观察不到质壁分离现象,此时细胞液浓度等于或大于外界溶液浓度,但由于细胞壁的作用,原生质体不能增大,D错误。
故答案为:B。
【分析】当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中,由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,当细胞不断失水时,液泡逐渐缩小,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,既发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,外界溶液中的水分就透过原生质层进入到细胞液中,液泡逐渐变大,整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态,既发生了质壁分离复原。
5.【答案】C
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、用镊子撕取的外表皮,若带有少量的叶肉细胞仍可用于实验,但应避免细胞间的重叠,A错误;
B、制作的临时装片放到载物台后,应先用低倍镜观察,再用高倍镜观察,B错误;
C、与蔗糖不同,K+和NO3-是细胞选择性吸收的物质,外界溶液中的K+和NO3-可通过主动运输进入细胞液,使细胞液浓度升高,细胞吸水而发生质壁分离自动复原现象,C正确;
D、洋葱鳞片叶外表皮细胞液泡呈紫色,可与无色的额细胞质形成对照,在蔗糖和清水溶液中滴加几滴红墨水不利于实验现象的观察,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、植物细胞质壁分离的原理:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。
2、质壁分离复原的原理:当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而吸水,外界溶液中的水分就通过原生质层进入到细胞液中,整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态,紧贴细胞壁,使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
6.【答案】D
【知识点】被动运输
【解析】【解答】A、根据以上分析已知,离子通过离子通道时是从高浓度向低浓度运输的,且该过程有蛋白质协助,故属于协助扩散,A正确;
B、离子通过离子通道出入细胞时属于协助扩,不需要能量,因此动物细胞在缺氧时,不会降低离子通道运输离子的速率,B正确;
C、有些离子会通过离子泵以主动运输的方式进出细胞,C正确;
D、离子通道瞬时开放使离子在细胞内外浓度差的作用下,发生从高浓度到低浓度方向的运输,故离子通道瞬时开放使离子在细胞内外的浓度差变小,D错误。
故答案为:D。
【分析】根据题干信息分析:离子通道是由蛋白质复合物构成的,说明其化学本质是蛋白质,基本组成单位为氨基酸;一种离子通道只允许一种离子通过,说明其具有选择性(或专一性);离子通道只有在对特定刺激发生反应时才瞬时开放,不消耗能量,说明离子通过离子通道时是从高浓度向低浓度运输的,为协助扩散。
7.【答案】A
【知识点】被动运输
【解析】【解答】A、由题图可知,易化扩散过程中载体蛋白构象发生改变不需要消耗能量,A错误;
B、载体结合位点与被转运的溶质之间特异性结合,具有专一性,B正确;
C、人体成熟红细胞以易化扩散方式吸收葡萄糖,C正确;
D、易化扩散是顺浓度梯度运输,需要载体具有载体饱和效应,D正确。
故答案为:A。
【分析】①易化扩散是协助扩散,该运输方式物质浓度从高浓度向低浓度方向运输,需要借助载体蛋白,但无需借助能量;②载体蛋白对转运物质具有专一性,而且还具有饱和效应。
8.【答案】B
【知识点】质壁分离和复原;渗透作用
【解析】【解答】水的运输方式是自由扩散,水从水浓度高的地方向水浓度低的地方运输,而水的浓度越高,则溶液中溶质的浓度就越低,所以水运输的方向就是低浓度溶液到高浓度溶液。由于水运输的方向是甲→乙,所以乙细胞液浓度>甲细胞液浓度;由于水运输的方向是甲→丙,所以丙细胞液浓度>甲细胞液浓度;由于水运输的方向是乙→丙,所以丙细胞液浓度>乙细胞液浓度。因此,图中三个细胞的细胞液浓度关系是甲<乙<丙。
故选:B。
【分析】1、渗透作用必须具备两个条件:一是具有半透膜,二是半透膜两侧的溶液具有浓度差。
2、细胞间水分流动的方式是渗透作用,动力是浓度差。
9.【答案】A
【知识点】主动运输
【解析】【解答】A、由图可知,一段时间后,萝卜培养液中Mg2+浓度明显下降,可见萝卜吸收Mg2+的相对速度快于吸收水的相对速度,A错误;
B、甜菜对SiO44-的吸收明显多于Mg2+,说明甜菜运输SiO44-的载体数多于Mg2+,B正确
C、植物吸收矿质元素的方式是主动运输,需要消耗能量,C错误;
D、甜菜和萝卜对两种离子的吸收速率明显不同,可见萝卜和甜菜对离子吸收都有选择性,D正确;
故答案为:A。
【分析】 (1)细胞膜具有选择透过性,这一特性主要与膜上的蛋白质分子有关。
(2)植物对矿质元素的吸收和运输
根尖(根毛区)是根吸收矿质元素的主要部位。
吸收动力:主动运输,消耗细胞代谢产生 ATP。
吸收过程:溶解于水中,通过根尖主动运输吸收。
运输过程:在植物体内以离子态随水分再经导管运输到达各组织器官被利用。
10.【答案】B
【知识点】被动运输;主动运输
【解析】【解答】A、由题干“ K+可以通过人工质膜,Na+不能通过人工质膜 ”可以说明人工质膜具有选择透过性,A正确;
B、仅仅通过题干信息,是无法判断K+通过人工质膜是否消耗了能量,B错误;
C、由题干“ 缬氨霉素是一种脂溶性抗生素,其基本组成单位是氨基酸。如果在人工质膜中加入缬氨霉素,K+可以通过人工质膜,Na+不能通过人工质膜 ”可推出,缬氨霉素的作用类似与载体蛋白,C正确;
D、如果在人工质膜中加入缬氨霉素,K+可以通过人工质膜,Na+不能通过人工质膜 ”可推出:缬氨霉素与离子的结合具有特异性 ,A正确;
故答案为:B。
【分析】小分子、离子的跨膜运输方式:
方式 方向 载体 能量 例子
被动运输 自由扩散 高→低 不需要 不消耗 H2O、O2、CO2、甘油、脂肪酸、乙醇
协助扩散 高→低 需要 不消耗 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低→高 需要 消耗 小肠吸收葡萄糖、氨基酸、核苷酸、无机盐离子等
主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中,保证了活细胞能够按照生命活动的需要,主动选择吸收所需要的营养物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质。
11.【答案】D
【知识点】被动运输;主动运输
【解析】【解答】分析题图:图Ⅰ中两种运输方式,都是从高浓度→低浓度,一个需要载体蛋白,一个不需要载体蛋白,即图Ⅰ中的运输方式有自由扩散和协助扩散两种;图Ⅱ中的运输由高浓度→低浓度,需要载体蛋白,需要能量,即图Ⅱ中的运输为主动运输。
A、Ⅰ中的运输由自由扩散和协助扩散;Ⅱ中的运输是主动运输,A错误;
B、Ⅰ中的运输由自由扩散和协助扩散;Ⅱ中的运输是主动运输,B错误;
C、氧气由高浓度→低浓度扩散,不需要载体,属于自由扩散,性激素的组成成分与细胞膜相似,根据相似相溶的原理,进入细胞也属于自由扩散,而图示中Ⅱ方式为主动运输,C错误;
D、 二氧化碳、氧气的运输都是从高浓度→低浓度,不需要能量,不需要载体,都是按图示Ⅰ方式进入细胞的,D正确;
故答案为:D。
【分析】(1)小分子、离子的跨膜运输方式:
方式 方向 载体 能量 例子
被动运输 自由扩散 高→低 不需要 不消耗 H2O、O2、CO2、甘油、脂肪酸、乙醇
协助扩散 高→低 需要 不消耗 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低→高 需要 消耗 小肠吸收葡萄糖、氨基酸、核苷酸、无机盐离子等
(2)大分子、颗粒性物质的非跨膜运输方式(体现了膜的流动性)
①胞吞:细胞外→细胞内,消耗能量,如白细胞吞噬病菌、变形虫摄食等。
②胞吐:细胞内→细胞外,消耗能量,如消化酶、抗体、蛋白质类激素等分泌蛋白的分泌。
12.【答案】C
【知识点】细胞膜的结构特点;胞吞、胞吐的过程和意义
【解析】【解答】A、胞吞的过程利用的是生物膜的结构特点,即膜的流动性,A正确;
B、由图示可知,由受体介导的胞吞过程需要膜蛋白的识别功能,而且胞吞的过程需要消耗能量,B正确;
C、Na+、K+等无机盐离子的运输方式是主动运输,C错误;
D、由受体介导的胞吞,需要生物膜上的蛋白质的识别,体现了膜的选择透过性,D正确;
故答案为:C。
【分析】(1)小分子、离子的跨膜运输方式:
方式 方向 载体 能量 例子
被动运输 自由扩散 高→低 不需要 不消耗 H2O、O2、CO2、甘油、脂肪酸、乙醇
协助扩散 高→低 需要 不消耗 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低→高 需要 消耗 小肠吸收葡萄糖、氨基酸、核苷酸、无机盐离子等
主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中,保证了活细胞能够按照生命活动的需要,主动选择吸收所需要的营养物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质。
(2)大分子、颗粒性物质的非跨膜运输方式(体现了膜的流动性)
①胞吞:细胞外→细胞内,消耗能量,如白细胞吞噬病菌、变形虫摄食等。
②胞吐:细胞内→细胞外,消耗能量,如消化酶、抗体、蛋白质类激素等分泌蛋白的分泌。
13.【答案】A
【知识点】胞吞、胞吐的过程和意义
【解析】【解答】A、大部分细胞都能够摄入和排出特定的大分子物质,在物质的跨膜运输过程中,胞吞、胞吐是普遍存在的现象,它们也需要消耗细胞呼吸所释放的能量,A正确;
B、通过胞吞、胞吐方式转运的物质一般是大分子物质,也存在小分子物质,如某些神经递质,B错误:
C、人体细胞摄取养分的基本方式是被动运输和主动运输,与痢疾内变形虫“吃掉”肠壁组织细胞的方式(胞吞)不相同,C错误:
D、“吃掉”肠壁组织细胞时,属于胞吞方式,需要肠壁组织细胞与变形虫膜上的蛋白质结合,D错误。
故答案为:A。
【分析】胞吞和胞吐:大分子颗粒物质进出细胞的方式。 胞吞和胞吐是膜流动性的具体体现,胞吞是大分子物质通过膜外表面的糖被识别,消耗能量进入细胞内的方式。细胞分泌时分泌小泡与细胞膜融合,使大分子物质排到膜外,因此膜的成分会发生变化。胞吞和胞吐的生理基础是细胞膜的流动性,在此过程中需要消耗由细胞呼吸提供的ATP。
14.【答案】C
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合;细胞器之间的协调配合;胞吞、胞吐的过程和意义
【解析】【解答】A、氨基酸脱水缩合过程中,水中的氧来自于羧基,氢来自于氨基和羧基,完成的场所是乙图①核糖体,A正确;
B、在甲状腺球蛋白合成过程中,膜面积基本保持不变的是②高尔基体膜,④细胞膜的面积增大,③内质网的膜面积减小,B正确;
C、c表示蛋白质的加工和分泌过程,相关的细胞器是③内质网、②高尔基体和⑤线粒体,④是细胞膜,不属于细胞器,C错误;
D、甲状腺球蛋白分泌到细胞外是通过胞吐的方式,胞吐体现了细胞膜的流动性,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链,而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基(-COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接,同时脱出一分子水的过程;连接两个氨基酸的化学键是肽键。
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,整个过程还需要线粒体提供能量。
3、大分子物质一般通过胞吞和胞吐的方式进行运输,它们均需要消耗能量,依赖于细胞膜的流动性。
15.【答案】D
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】A、 将草履虫放在蒸馏水中,草履虫伸缩泡的伸缩频率会增加,以排出体内过多的水分,A错误;
B、 将草履虫放在海水中,由于海水的浓度较高,水分不易进入细胞,所以草履虫伸缩泡的伸缩频率将减小,B错误;
C、 水分通过伸缩泡排出细胞是依赖与细胞内外的浓度差,不属于主动运输,C错误;
D、伸缩泡通过控制水平的进出细胞,进而调节体内的渗透压,D正确;
故答案为:D。
【分析】(1)单细胞生物:如细菌、单细胞藻类、单细胞动物(草履虫、变形虫)等,单个细胞就能完成各种生命活动。单细胞生物直接与外界环境进行物质和能量转换。
(2)草履虫主要形态结构和机能特点
草履虫全身由一个细胞组成,靠细胞器完成营养、呼吸、排泄、运动、生殖和调节等生命活动:
口沟:取食;表膜:氧的摄入,二氧化碳的排出都通过表膜;
食物泡:食物泡随着细胞质流动,其中的食物逐渐被消化;
伸缩泡及收集管:收集代谢废物和多余的水分,并排到体外;
胞肛:排出不能消化的食物残渣;
纤毛:辅助运动。
16.【答案】D
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】A、根据柱形图可知,水稻对多种离子都有吸收,这是由于这些无机盐对细胞和生物体的生命活动有重要作用,A正确;
B、离子的吸收方式为主动运输,该运输方式需要载体蛋白的协助,因此水稻对不同离子吸收量有差异,可能与细胞膜上相应载体的数量有关,B正确;
C、无机盐的吸收方式是主动运输,需要细胞呼吸为其提供能量,温度可影响呼吸酶的活性,故温度可能是通过影响根部的呼吸速率,从而影响了根部对无机盐的主动运输,C正确;
D、由柱形图可知,高温和低温都会影响根部对无机盐的吸收,其中对钾和硅酸的吸收比率明显降低,所以高温和低温对钾和硅酸的吸收影响最大,D错误
故答案为:D。
【分析】(1)温度影响运输速率的根本原因是:温度可影响有关酶的活性和生物膜的流动性,因而影响物质运输速率。低温会使物质跨膜运输速率下降。
(2)主动运输的特点:
①逆浓度梯度运输;
②需载体蛋白的协助;
③需消耗细胞呼吸产生的能量。
17.【答案】D
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】 A、分析题图曲线可知,葡萄糖浓度极低时GLUT2运输速率为0,所以此时只通过主动运输吸收,A正确;
B、分析题图可知,不同浓度葡萄糖条件下,SGLT1和GLUT2的运输速率不同,所以该实验可以探究不同浓度葡萄糖条件下的主要吸收方式,B正确;
C、由题图可知,在一定浓度葡萄糖条件下,小肠绒毛细胞对葡萄糖的吸收既有协助扩散也有主动运输,C正确;
D、在较高浓度下,GLUT2的运输速率较大,所以细胞主要依赖协助扩散来增大吸收速率,D错误;
故答案为:D。
【分析】小分子、离子的跨膜运输方式(体现了膜的选择透过性)
方式 方向 载体 能量 离子
被动运输 自由扩散 高→低 不需要 不消耗 H2O、O2、CO2、甘油、脂肪酸、乙醇、苯、尿素
协助扩散 高→低 需要 不消耗 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低→高 需要 消耗 小肠吸收葡萄糖、氨基酸、核苷酸、无机盐离子等
18.【答案】B
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】A、白细胞吞噬病菌运输方式为胞吞,不需要载体蛋白协助,A正确;
B、据图可知:ABC转运蛋白发挥作用过程伴随水解ATP,需要能量,ABC 转运蛋白的跨膜运输为主动运输,可以逆浓度运输,不依赖于膜内外的浓度差,B错误;
C、据题干信息可知“每一种ABC转运蛋白对物质运输具有特异性”,故葡萄糖和氨基酸跨膜运输依赖的转运蛋白不同,C正确;
D、据图可知,ABC转运蛋白的功能发挥伴随ATP水解的过程,故若ATP水解受阻,ABC转运蛋白不能完成转运过程,D正确。
故答案为:B。
【分析】 物质进出的方式:
1、被动运输:物质进出细胞是顺浓度梯度的扩散,叫做被动运输,包括自由扩散和协助扩散。
(1)自由扩散:物质通过简单的扩散进出细胞的方式,物质从高浓度一侧运输到低浓度一侧,如:水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等进出细胞。
(2)协助扩散:进出细胞的物质借助载蛋白从高浓度一侧运输到低浓度一侧,不消耗能量。如,葡萄糖进入红细胞的方式。
2、主动运输:有能量消耗,并且需要有载体的帮助进出细胞的方式,如离子进出细胞。
3、胞吞和胞吐:大分子颗粒物质进出细胞的方式。
19.【答案】D
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】A. 蛋白质是生命活动的体现者,线粒体膜、液泡膜对K+吸收速率的差异与这两种膜上K+载体蛋白的数量有关。A错误。
B. 线粒体膜、液泡膜对O2吸收方式是自由扩散,取决于膜内外氧的浓度差,线粒体是有氧呼吸的主要场所,线粒体内氧气含量较低,而液泡不消耗氧气,液泡内氧分压并不低,故粒体膜、液泡膜对O2吸收速率的不同与线粒体、液泡的功能有关。B错误。
C. 同一细胞的呼吸作用相同,能量供应相同,线粒体膜、液泡膜对K+、Na+的吸收速率都有差异,这是受线粒体膜、液泡膜吸收K+的载体蛋白数量的限制。C错误。
D. 物质的跨膜运输依赖于膜上的分子运动,与膜的流动性有关,线粒体膜、液泡膜对图中相关物质的吸收与生物膜的流动性密切相关。D正确。
故答案为 :D。
【分析】分析题图:该图体现了线粒体膜、液泡膜对水、氧气、K+、Na+的吸收速率都有差异,这与线粒体、液泡的功能有关,与两种膜上载体蛋白的种类和数量有关,据此答题。
20.【答案】B
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】据图分析,水稻吸收水的相对速度比吸收Ca2+、Mg2+多,造成培养液中Ca2+、Mg2+浓度上升;番茄吸收水的相对速度比吸收SiO44-多,造成培养液中SiO44-浓度上升。两种植物吸收离子不同,水稻对SiO44-吸收较多,而番茄对Ca2+、Mg2+吸收较多。图2表示主动运输,分析曲线图:氧气浓度为0,无氧呼吸产生少量的能量,则离子的运输速率较慢;随着氧气浓度增加,离子的运输速率加快;而b点以后,由于载体的数量是有限的,物质运输速率不变。
A. 由图1可知,水稻对SiO44-需求量最大,番茄对SiO44-需求量最小,原因是它们各自细胞膜上具有不同的载体。A正确。
B. 图1中水稻培养液的Ca2+浓度高于初始浓度,说明水稻吸水的相对速率大于吸收离子的相对速率。B错误。
C. 图2中b点,离子吸收速率不再增加,原因是载体的数量是有限的。C正确。
D. 由图2可知,离子的吸收速率与氧气浓度有关,即需要消耗能量,为主动运输。D正确。
故答案为:B。
【分析】
21.【答案】C,D
【知识点】渗透作用
【解析】【解答】A.渗透作用发生需要半透膜,而逆渗透膜也具有选择透过作用,类似于半透膜,A不符合题意;
B.渗透作用是水由低浓度一侧向高浓度一侧流动,逆渗透过程是水由高浓度一侧向低浓度一侧流动,B不符合题意;
C.逆渗透膜控制物质进出利用的是分子大小,无载体蛋白,C符合题意;
D.逆渗透膜去除有害物质利用的是分子大小,是物理选择,没有生物膜的除污能力强,D符合题意。
故答案为:CD
【分析】1.渗透作用:水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散,称为渗透作用。
2.如果半透膜两侧存在浓度差,渗透的方向就是水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。
22.【答案】A,D
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】A、小麦根细胞吸收钾离子的方式是主动运输,需要载体,并且消耗能量,据此分析,b~c段限制因素不再是培养液中K+浓度,限制因素可能是载体蛋白数量,也可能是能量供应有限,A正确;
B、c~d段的形成是由于培养液浓度过大,导致细胞失水,细胞代谢减弱,为主动运输提供的能量减少导致,B错误;
C、培养液中溶氧量较低时,小麦根细胞也可以通过无氧呼吸供能来吸收K+,C错误;
D、根细胞吸收钾离子的方式是主动运输,需要消耗能量,并且需要载体的协助,据此推测,f~g段的吸收速率出现饱和可能是因为载体蛋白数量有限,此时能量供应充足,D正确。
故答案为:AD。
【分析】1、物质跨膜运输的方式:
(1)自由扩散:顺浓度梯度运输,不需要能量和转运蛋白。如脂溶性物质甘油、脂肪酸、性激素、乙醇及氧气、二氧化碳等。
(2)协助扩散:顺浓度梯度运输,不需要能量,需要转运蛋白。如葡萄糖进入哺乳动物成熟的红细胞,无机盐离子通过离子通道进出细胞,水分子通过水通道蛋白的运输。
(3)主动运输:逆浓度梯度运输,需要能量和转运蛋白。如无机盐离子、氨基酸逆浓度梯度进出细胞,小肠上皮细胞吸收葡萄糖。
2、影响物质跨膜运输的因素:
(1)物质浓度:在一定范围内,浓度差越大,三种运输方式的速率越大。
(2)转运蛋白的数量:影响协助扩散和主动运输的速率。
(3)氧气浓度:影响主动运输的速率。
(4)温度:通过影响酶的活性及膜的流动性进而影响物质的运输速率。
23.【答案】A,B
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、甲组中原生质体表面积随时间变化逐渐增大,说明细胞吸水,外界溶液浓度低于细胞内溶液浓度,该假单胞菌的细胞液浓度>0.3mol/L,A正确;
B、乙组、丙组中用NaCl处理时原生质体体积都比葡萄糖基本培养基处理时要小,说明NaCl处理后发生了质壁分离;换用葡萄糖基本培养基处理后,原生质体体积又增大,说明NaCl处理解除后细胞又发生了质壁分离复原,B正确;
C、细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质构成该假单胞菌的原生质层,C错误;
D、若将该菌先高温灭活后,细胞膜失去选择透过性,此时再用NaCl溶液处理,不会发生质壁分离,原生质体表面积无变化,D错误。
故答案为:AB。
【分析】当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中,由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,当细胞不断失水时,液泡逐渐缩小,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,既发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,外界溶液中的水分就透过原生质层进入到细胞液中,液泡逐渐变大,整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态,既发生了质壁分离复原。
24.【答案】A,B,D
【知识点】三种跨膜运输方式的比较;胞吞、胞吐的过程和意义
【解析】【解答】A、分析曲线甲图:方式a只与浓度有关,且与浓度呈正相关,属于自由扩散﹔方式b除了与浓度相关外,还与载体数量有关,属于协助扩散或主动运输,A正确;
B、甲图中方式b除了与浓度相关外,还与载体数量有关,其最大转运速率与载体蛋白数量有关,B正确;
C、乙图中的胞吐和胞吞过程说明细胞膜具有―定的流动性,C错误;
D、胞吞和胞吐都需要消耗ATP,D正确。
故答案为:ABD。
【分析】
25.【答案】B,C,D
【知识点】被动运输;主动运输
【解析】【解答】A、协助扩散需要载体蛋白或通道蛋白,而协助扩散不需要ATP提供能量,所以通过载体蛋白跨膜运输也可以是被动运输,即协助扩散,A不符合题意;
B、协助扩散的特点是物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,但需要转运蛋白,水分子通过通道蛋白,且不需要消耗能量,所以属于协助扩散,B符合题意;
C、通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过,分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合,速度很快,C符合题意;
D、载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变,D符合题意。
故答案为:BCD。
【分析】1、载体蛋白和通道蛋白统称转运蛋白,载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变,通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过,分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合。
2、物质跨膜运输的方式主要有三种:
自由扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,也不需要转运蛋白;
协助扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,但需要转运蛋白;
主动运输:物质从低浓度向高浓度转运,需要消耗能量和转运蛋白。
26.【答案】(1)小于;细胞乙的气孔大小基本不变,说明蔗糖溶液①的浓度相当于细胞液的浓度;细胞丙气孔关闭,说明蔗糖溶液②的浓度大于细胞液的浓度
(2)细胞丙;增强;蔗糖溶液③浓度比细胞液浓度低,保卫细胞吸水膨胀使细胞变形,从而使细胞间的气孔增大
(3)与细胞壁分离
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】(1)由题干可知保卫细胞吸水膨胀会使气孔张开,细胞乙形成的气孔大小几乎无变化,说明蔗糖溶液①的浓度相当于细胞液的浓度;细胞丙形成的气孔变小,逐渐关闭,说明蔗糖溶液②处理后使细胞乙失水,说明蔗糖溶液②的浓度大于细胞液的浓度,所以蔗糖溶液①的浓度小于蔗糖溶液②的浓度。
(2)细胞丙形成的气孔变小,说明蔗糖溶液②处理后使细胞乙失水,可能处于质壁分离状态。细胞失水发生质壁分离后,细胞液浓度会变大,其吸水能力会增强。滴加蔗糖溶液③后,保卫细胞细胞液浓度大于蔗糖溶液③,保卫细胞吸水膨胀使细胞变形,最终使气孔变大。
(3)若实验中观察到细胞膜与细胞壁分离,逐渐远离细胞壁,则可说明保卫细胞处于质壁分离的状态。
【分析】植物细胞通过渗透作用吸水和失水。
植物细胞的质壁分离的原理:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。
质壁分离复原的原理:当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而吸水,外界溶液中的水分就通过原生质层进入到细胞液中,整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态,紧贴细胞壁,使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
27.【答案】(1)自由扩散;不消耗
(2)缓慢增大后趋于稳定
(3)乙二醇;a>b>c
(4)质壁分离复原;乙二醇溶液以自由扩散的方式进入细胞,细胞液浓度增加,细胞吸水,发生质壁分离复原
【知识点】质壁分离和复原;被动运输
【解析】【解答】(1)在A→B的过程中,水通过自由扩散进出细胞膜,该过程不消耗能量。
(2)由图可知,2 mol·L-1的蔗糖溶液的坐标曲线,在60s后以后保持不变,且一直小于初始状态时的体积,说明细胞的失水达到最大限度,此后细胞液浓度将不变,即细胞液浓度缓慢增大后趋于稳定。
(3)由于细胞壁是全透性的,c处为细胞壁与原生质体之间的间隙,在120s时,此处充满了乙二醇溶液,此时细胞失水最严重,随后开始吸水,方向为顺浓度,说明a、b、c三处的溶液浓度大小关系是a>b>c。
(4)在120s后,处于2 mol·L-1乙二醇溶液中细胞原生质体相对体积逐渐增大,说明逐渐发生质壁分离复原,发生此现象的原因是乙二醇溶液以自由扩散的方式进入细胞,细胞液浓度增加,细胞吸水,发生质壁分离复原。
【分析】1、质壁分离指的是植物细胞在高渗环境下,因水分从液泡中流失而出现的原生质层与细胞壁分离的现象,只要膜两侧存在浓度差,膜内高于膜外,植物细胞就可以渗透吸水,反过来细胞就会失水,如果两侧浓度相等,那就是渗透平衡,取决于浓度差。
2、植物细胞质壁分离的条件:
(1)必须是活细胞;
(2)细胞液与外界溶液必须有浓度差;
(3)成熟的植物,即有细胞壁和大的液泡,且液泡最好有颜色便于观察。
3、自由扩散的特点是顺浓度梯度,与膜内外物质浓度梯度有关,不需要载体蛋白协助,不消耗能量。
协助扩散的特点是顺浓度梯度,与膜内外物质浓度梯度有关,还需要膜上的转运蛋白的协助,不消耗能量。主动运输的特点是逆浓度梯度,需要载体蛋白协助,需要消耗能量。大分子物质运输方式是胞吐和胞吐,依赖于膜的流动性,需要消耗能量。
28.【答案】(1);错误;可能是水稻吸收Ca2+的速率低于吸收水分的速率
(2)主动运输;从低浓度一侧运输到高浓度一侧;Na+电化学梯度的势能
(3)种类和数目;选择透过性
【知识点】蛋白质分子结构多样性的原因;蛋白质的结构和功能的综合;主动运输
【解析】【解答】(1)由图甲可知,水稻对SiO44-需求量最大,番茄对SiO44-需求量最小,原因是它们各自细胞膜上具有不同的载体。有同学提出,图甲中水稻培养液里的Ca2+浓度高于初始浓度,说明水稻不吸收Ca2+这种说法错误,有可能是水稻吸收Ca2+的速率低于吸收水分的速率。
故填:SiO44-;错误;可能是水稻吸收Ca2+的速率低于吸收水分的速率。
(2)由分析可知,图乙中葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的跨膜运输方式是主动运输;依据是①被选择吸收的物质(葡萄糖)从低浓度一侧运输到高浓度一侧;②需要的能量来自于Na+细胞内外浓度差形成的电化学梯度的势能。
故填:主动运输;从低浓度一侧运输到高浓度一侧;Na+电化学梯度的势能。
(3)一种载体蛋白往往只适合转运特定的物质,因此,细胞膜上载体蛋白的种类和数目或载体蛋白空间结构的变化,对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用,这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。
故填: 种类和数目或空间结构的变化,对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用,这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。
【分析】(1)物质跨膜运输方式包括被动运输(分为自由扩散和协助扩散)、主动运输和胞吞胞吐,物质被动运输为顺浓度梯度的运输,不消化能量;而物质主动运输为逆浓度梯度的运输,需要载体蛋白和能量;胞吞、胞吐是运输大分子的运输方式,不需要载体蛋白,但是需要消耗能量。(2)细胞膜上载体蛋白的种类和数目或载体蛋白空间结构的变化,对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用,这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。
29.【答案】(1)载体蛋白
(2)顺浓度梯度运输;不消耗能量
(3)细胞膜内外两侧Na+浓度形成的势能
(4)运输钠钾离子(物质运输);催化ATP水解
(5)降低;小肠上皮细胞吸收葡萄糖借助于Na+的浓度梯度,若Na+-K+泵停止工作,将导致Na+在细胞内外的浓度差减小
【知识点】被动运输;主动运输
【解析】【解答】(1)小肠上皮细胞吸收肠腔中的葡萄糖等物质属于主动运输,需要载体蛋白的协助,小肠绒毛上皮细胞形成的微绒毛不仅可以增加膜面积,还可以增加细胞膜上 的载体蛋白数量。
故填:载体蛋白
(2)小肠上皮细胞细胞膜上的载体蛋白G将葡萄糖运出细胞的特点是顺浓度梯度运输、不消耗能量,运输方式为协助扩散。
故填:顺浓度梯度运输 ; 不消耗能量
(3)小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输, 需要消耗能量,其能量来源于细胞膜内外两侧Na+浓度差形成的势能。
故填:细胞膜内外两侧Na+浓度形成的势能
(4)Na+-K+泵具有ATP酶的活性,将ATP水解的同时,运输Na+和K+,所以其功能是运输钠钾离子和催化ATP水解。
故填:运输钠钾离子(物质运输) ; 催化ATP水解
(5)小肠上皮细胞吸收葡萄糖借助于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,来源于细胞膜内外两侧Na+浓度差形成的势能减小,则小肠上皮细胞吸收葡萄糖的速率将降低。
故填:降低 ; 小肠上皮细胞吸收葡萄糖借助于Na+的浓度梯度,若Na+-K+泵停止工作,将导致Na+在细胞内外的浓度差减小
【分析】物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫主动运输。
30.【答案】(1)磷脂分子;氧气和甘油;原生质层
(2)协助扩散、主动运输;是否耗能
(3)低于;大于
(4)流动
【知识点】细胞膜的成分;细胞膜的结构特点;三种跨膜运输方式的比较;渗透作用
【解析】【解答】(1)图甲是人工膜的结构示意图,主要成分是磷脂分子。由于人工膜中无蛋白质分子,所以能够通过人工膜的分子可以不需要载体蛋白协助。成熟植物细胞的半透膜是原生质层。
故答案为:磷脂分子;氧气和甘油;原生质层。
(2)图乙中葡萄糖分子运输是顺浓度梯度运输的,需要载体蛋白协助,不需要消耗能量,所以图中葡萄糖运输方式为协助扩散。图乙中乳酸分子运输是逆浓度梯度运输的,需要载体蛋白协助,需要消耗能量,所以图中乳酸运输方式是主动运输。两种运输方式的主要区别是是否消耗能量。
故答案为:协助扩散、主动运输;是否消耗能量。
(3) 溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。溶质微粒越多,即溶液浓度越高,对水的吸引力越大,溶液渗透压越高。由于图丙中 A 为1mg/mL 的葡萄糖(C6H12O6)溶液,B为1mg/mL的乳酸(C3H6O3)溶液,两种溶液质量浓度相同,但是葡萄糖分子的相对分子质量大于乳酸分子的相对分子质量,所以B溶液中的乳酸分子数目比A溶液中的葡萄糖分子数目多,B溶液对水的吸引能力比A溶液强,所以左侧液面低于右侧。如果图丙右侧溶液换成0.01 mg/mL的葡萄糖溶液,由于人工膜上无蛋白质分子,葡萄糖分子无法通过人工膜,初始时两侧溶液体积相等,左侧溶液中的葡萄糖分子数多于右侧溶液,所以即使达到渗透平衡状态,左侧溶液浓度仍大于右侧溶液浓度。
故答案为:低于;大于。
(4)某些药物大分子不容易被细胞吸收,但如果用图甲所示人工膜包裹后再注射则更容易进入细胞,主要是因为人工膜会与细胞膜融合,类似于胞吞的方式进入细胞,所以说明细胞膜具有流动性。
故答案为:流动。
【分析】1、细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质。磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架。细胞膜的功能越复杂,膜上的蛋白质种类越多。2、细胞膜结构特性是流动性,细胞膜的功能特性是选择透过性。3、自由扩散:顺浓度梯度运输,不需要载体蛋白协助,不需要消耗能量;协助扩散:顺浓度梯度运输,需要载体蛋白协助,不需要消耗能量;主动运输:逆浓度梯度运输,需要载体蛋白,需要消耗能量。4、渗透作用发生需要满足两个条件:(1)具有半透膜;(2)膜两侧要有浓度差。
31.【答案】(1)核糖体
(2)空间结构;胞吞;腺苷酸环化酶;cAMP;细胞中大量离子流入肠腔,导致大量水分子流入肠腔
(3)水和无机盐
(4)抑制腺苷酸环化酶的活性/设计与霍乱肠毒素竞争GM1的药物/降低细胞内cAMP的含量/抑制细胞离子通道/加入抗生素
【知识点】胞吞、胞吐的过程和意义;被动运输;主动运输
【解析】【解答】(1)霍乱肠毒素是一种蛋白质,蛋白质的合成场所是核糖体。
(2)由图示可知,霍乱肠毒素与肠细胞膜上的糖脂(GM1)结合后,发生了空间结构的改变,并通过胞吞方式进入肠道细胞内(大分子物质进入细胞的方式是胞吞);进入细胞后的霍乱肠毒素可将ADP-R连接到Gs蛋白上,激活腺苷酸环化酶,致使细胞中的cAMP分子增加,进而激活了大量Na+、Cl-、K+等离子通道,促进Na+、Cl-,K+等离子流入肠腔,导致大量水分子流入肠腔,引起腹泻或呕吐。
(3)霍乱重症患者入院后,医生首先会进行补液治疗,以补充患者损失的水和无机盐。
(4)根据霍乱发病机理,可通过抑制腺苷酸环化酶的活性或降低细胞内cAMP的含量或抑制细胞离子通道等措施来治疗霍乱。
【分析】1、物质跨膜运输的方式:(1)自由扩散:顺浓度梯度运输,不需要能量和转运蛋白。如脂溶性物质甘油、脂肪酸、性激素、乙醇及氧气、二氧化碳等。(2)协助扩散:顺浓度梯度运输,不需要能量,需要转运蛋白。如葡萄糖进入哺乳动物成熟的红细胞,无机盐离子通过离子通道进出细胞,水分子通过水通道蛋白的运输。(3)主动运输:逆浓度梯度运输,需要能量和转运蛋白。如无机盐离子、氨基酸逆浓度梯度进出细胞,小肠上皮细胞吸收葡萄糖。
2、胞吞:当细胞摄取大分子物质时,大分子会与膜上的蛋白质结合,从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊,包围着大分子,然后小囊从细胞膜上分离下来,形成囊泡,进入细胞内部,该过程需要能量。 胞吐:细胞需要外排的大分子,先在细胞内形成囊泡,囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子排出细胞。
1 / 1【B卷】第四章 细胞的物质输入和输出 单元测试—高中生物学人教版(2019)必修一
一、选择题(每题2分,共40分)
1.(2023高一上·荆州期末)利用反渗透法可将海水与淡水分隔开,对海水一侧施加一大于海水渗透压的外压,那么海水中的纯水将反渗透到淡水中,原理如图所示。下列相关叙述错误的是(  )
A.淡化膜是一种选择透过性膜,可让水分子透过而其他物质不能透过
B.通过加压,海水侧的水分子会穿过淡化膜形成淡水
C.若撤去压力,则淡水侧的水分子会向海水侧转移
D.当海水渗透压和海水侧所加压力相等时,淡化膜两侧水分转移达到平衡
【答案】A
【知识点】渗透作用
【解析】【解答】A、淡化膜是一种半透膜,可让水分子透过而其他物质不能透过,但不是选择透过性膜,A错误;
B、通过加压,海水侧的水分子受压增大,会穿过淡化膜离子被吸附,形成淡水,B正确;
C、若撤去压力,由于海水侧渗透压高,淡水侧的水分子会向海水侧转移,C正确;
D、当海水渗透压和海水侧所加压力相等时,淡化膜两侧水分移动达到平衡,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、渗透作用是指溶液中的溶剂分子通过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液扩散的现象。
2、渗透作用发生的条件是要有半透膜和膜两侧有浓度差。
2.(2022高一上·乌鲁木齐月考)如图表示渗透作用装置图,其中半透膜为膀胱膜,图1、3装置溶液A、B、a、b浓度分别用MA、MB、Ma、Mb表示,图2、4分别表示一段时间后,图1、3液面上升的高度h1、h2。如果A、B、a、b均为蔗糖溶液,且MA>MB、Ma=Mb>MA,则达到平衡后(  )
A.h1>h2 Ma>Mb B.h1

Mb
C.h1

h2 Ma【答案】B
【知识点】渗透作用
【解析】【解答】由题图可知:Ma=Mb>MA>MB,所以长颈漏斗中的液面均上升,又Ma与MA的浓度差小于Mb与MB的浓度差,a中吸水量小于b中吸水量,因此h1Mb,B正确,ACD错误。
故答案为:B。
【分析】1、渗透作用是指溶液中的溶剂分子通过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液扩散的现象。渗透作用发生的条件是要有半透膜和膜两侧有浓度差,渗透吸水是指由于溶质势的下降而引起的细胞吸水,含有液泡的细胞吸水,如根系吸水、气孔开闭时的保卫细胞吸水主要为渗透吸水。细胞吸水或失水的多少取决于细胞膜两侧溶液中水的相对含量的差值。
2、根据题干信息若A、B、a、b均为蔗糖溶液,则蔗糖不能进出半透膜,由题中Ma=Mb>MA>MB可知,水分通过半透膜进入漏斗内,液面都升高,由于图3中浓度差大于图1中浓度差,所以达到平衡后h1<h2,Ma>Mb。
3.(2020高一上·高邮期中)图所示渗透装置中,猪膀胱膜允许单糖通过,而蔗糖不能通过。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液,使其液面与烧杯中液面相平,一段时间后加入蔗糖酶。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,加酶后立即下降
B.漏斗中液面先上升,加酶后继续上升,一段时间后下降
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
【答案】B
【知识点】渗透作用
【解析】【解答】AB、长颈漏斗中先装入蔗糖溶液,由于蔗糖不能通过猪膀胱膜,导致漏斗液面上升;加入蔗糖酶后,发生水解反应,生成很多葡萄糖和果糖,漏斗中分子变多,而单糖分子进入烧杯需要一定的时间,所以液面应该继续上升后再下降,A错误,B正确;
CD、蔗糖不能通过猪膀胱膜,所以烧杯中不会出现蔗糖,蔗糖水解的产物为葡萄糖和果糖,单糖可以通过猪膀胱膜,而蔗糖酶是蛋白质,不能通过猪膀胱膜,因此烧杯中也不能检测出蔗糖酶,CD错误。
故答案为:B。
【分析】根据题意,猪膀胱膜可以允许水分子和单糖分子透过,不允许二糖中的蔗糖透过。但是蔗糖酶能将一分子的蔗糖水解成一分子的葡萄糖和一分子的果糖,它们均属于单糖,它们也可以通过猪膀胱膜。
4.(2023高一上·钦州期末)下表为甲同学用某浓度KNO3溶液进行质壁分离实验时所测得的数据。下图为乙同学用另一浓度的KNO3溶液进行质壁分离实验时所绘制的曲线图。下列分析正确的是(  )
2分钟 4分钟 6分钟 8分钟 10分钟
原生质体相对大小 90% 60% 30% 30% 30%
A.甲同学实验进行到8分钟时质壁分离达到平衡,滴加清水后发生质壁分离复原
B.甲同学所用溶液浓度要大于乙同学
C.乙同学在T1时可观察到质壁分离现象,此时细胞液浓度一定小于外界溶液浓度
D.乙同学在T2时观察不到质壁分离现象,此时细胞液浓度一定等于外界溶液浓度
【答案】B
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、甲同学实验在6分钟后不再发生变化,可能是细胞已经死亡,滴加清水后不会再发生质壁分离复原,A错误;
B、根据表格数据可知,甲同学所做实验结果没有发生质壁分离复原,而乙同学所做实验结果发生了质壁分离复原,所以甲同学所用溶液浓度要大于乙同学,B正确;
C、乙同学在实验进行到T1时可观察到质壁分离现象,此时已经开始发生质壁分离复原,所以细胞液浓度大于外界溶液浓度,C错误;
D、乙同学在实验进行到T2时观察不到质壁分离现象,此时细胞液浓度等于或大于外界溶液浓度,但由于细胞壁的作用,原生质体不能增大,D错误。
故答案为:B。
【分析】当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中,由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,当细胞不断失水时,液泡逐渐缩小,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,既发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,外界溶液中的水分就透过原生质层进入到细胞液中,液泡逐渐变大,整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态,既发生了质壁分离复原。
5.(2023高一上·宁波期末)用洋葱鳞片叶外表皮细胞进行质壁分离及质壁分离复原实验,下列叙述正确的是(  )
A.用镊子撕取外表皮,带有少量叶肉细胞的材料就不能用于实验
B.制作的临时装片放到载物台上,直接用高倍镜观察细胞状态
C.用适宜浓度的KNO3溶液替换蔗糖溶液,能观察到质壁分离自动复原
D.为使实验现象更明显,可在蔗糖和清水溶液中滴加几滴红墨水
【答案】C
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、用镊子撕取的外表皮,若带有少量的叶肉细胞仍可用于实验,但应避免细胞间的重叠,A错误;
B、制作的临时装片放到载物台后,应先用低倍镜观察,再用高倍镜观察,B错误;
C、与蔗糖不同,K+和NO3-是细胞选择性吸收的物质,外界溶液中的K+和NO3-可通过主动运输进入细胞液,使细胞液浓度升高,细胞吸水而发生质壁分离自动复原现象,C正确;
D、洋葱鳞片叶外表皮细胞液泡呈紫色,可与无色的额细胞质形成对照,在蔗糖和清水溶液中滴加几滴红墨水不利于实验现象的观察,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、植物细胞质壁分离的原理:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。
2、质壁分离复原的原理:当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而吸水,外界溶液中的水分就通过原生质层进入到细胞液中,整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态,紧贴细胞壁,使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
6.(2021高一上·牡丹江期末)离子通道是由蛋白质复合物构成的,一种离子通道只允许一种离子通过,且只有在对特定刺激发生反应时才瞬时开放,不消耗能量。据此判断,下列叙述不正确的是(  )
A.离子通过离子通道出入细胞时属于协助扩散
B.动物细胞在缺氧时,不会降低离子通道运输离子的速率
C.不是所有离子都是通过离子通道出入细胞以保证细胞需要的
D.离子通道瞬时开放使离子在细胞内外的浓度相等
【答案】D
【知识点】被动运输
【解析】【解答】A、根据以上分析已知,离子通过离子通道时是从高浓度向低浓度运输的,且该过程有蛋白质协助,故属于协助扩散,A正确;
B、离子通过离子通道出入细胞时属于协助扩,不需要能量,因此动物细胞在缺氧时,不会降低离子通道运输离子的速率,B正确;
C、有些离子会通过离子泵以主动运输的方式进出细胞,C正确;
D、离子通道瞬时开放使离子在细胞内外浓度差的作用下,发生从高浓度到低浓度方向的运输,故离子通道瞬时开放使离子在细胞内外的浓度差变小,D错误。
故答案为:D。
【分析】根据题干信息分析:离子通道是由蛋白质复合物构成的,说明其化学本质是蛋白质,基本组成单位为氨基酸;一种离子通道只允许一种离子通过,说明其具有选择性(或专一性);离子通道只有在对特定刺激发生反应时才瞬时开放,不消耗能量,说明离子通过离子通道时是从高浓度向低浓度运输的,为协助扩散。
7.(2020高一上·宣城期末)下图表示被转运的溶质以易化扩散(即协助扩散)方式排出细胞的过程,有关分析错误的是(  )
A.载体蛋白构象发生改变的过程中需要消耗能量
B.载体结合位点与被转运的溶质之间具有专一性
C.人体成熟红细胞以该方式吸收葡萄糖
D.被转运的溶质从高浓度到低浓度,且具有载体饱和效应
【答案】A
【知识点】被动运输
【解析】【解答】A、由题图可知,易化扩散过程中载体蛋白构象发生改变不需要消耗能量,A错误;
B、载体结合位点与被转运的溶质之间特异性结合,具有专一性,B正确;
C、人体成熟红细胞以易化扩散方式吸收葡萄糖,C正确;
D、易化扩散是顺浓度梯度运输,需要载体具有载体饱和效应,D正确。
故答案为:A。
【分析】①易化扩散是协助扩散,该运输方式物质浓度从高浓度向低浓度方向运输,需要借助载体蛋白,但无需借助能量;②载体蛋白对转运物质具有专一性,而且还具有饱和效应。
8.(2023高一上·广州期末)图是三个相邻的植物细胞之间水分流动方向示意图。图中三个细胞的细胞液浓度关系是(  )
A.甲>乙>丙 B.甲<乙<丙
C.甲>乙,乙<丙 D.甲<乙,乙>丙
【答案】B
【知识点】质壁分离和复原;渗透作用
【解析】【解答】水的运输方式是自由扩散,水从水浓度高的地方向水浓度低的地方运输,而水的浓度越高,则溶液中溶质的浓度就越低,所以水运输的方向就是低浓度溶液到高浓度溶液。由于水运输的方向是甲→乙,所以乙细胞液浓度>甲细胞液浓度;由于水运输的方向是甲→丙,所以丙细胞液浓度>甲细胞液浓度;由于水运输的方向是乙→丙,所以丙细胞液浓度>乙细胞液浓度。因此,图中三个细胞的细胞液浓度关系是甲<乙<丙。
故选:B。
【分析】1、渗透作用必须具备两个条件:一是具有半透膜,二是半透膜两侧的溶液具有浓度差。
2、细胞间水分流动的方式是渗透作用,动力是浓度差。
9.科学家将萝卜和甜菜幼苗分别放在培养液中培养。一段时间后,培养液中的离子浓度变化如图所示。下列相关叙述,错误的是(  )
A.萝卜吸收水的相对速度快于Mg2+
B.甜菜运输SiO44-的载体数多于Mg2+
C.萝卜吸收Mg2+需要细胞提供能量
D.甜菜和萝卜对离子的吸收具选择性
【答案】A
【知识点】主动运输
【解析】【解答】A、由图可知,一段时间后,萝卜培养液中Mg2+浓度明显下降,可见萝卜吸收Mg2+的相对速度快于吸收水的相对速度,A错误;
B、甜菜对SiO44-的吸收明显多于Mg2+,说明甜菜运输SiO44-的载体数多于Mg2+,B正确
C、植物吸收矿质元素的方式是主动运输,需要消耗能量,C错误;
D、甜菜和萝卜对两种离子的吸收速率明显不同,可见萝卜和甜菜对离子吸收都有选择性,D正确;
故答案为:A。
【分析】 (1)细胞膜具有选择透过性,这一特性主要与膜上的蛋白质分子有关。
(2)植物对矿质元素的吸收和运输
根尖(根毛区)是根吸收矿质元素的主要部位。
吸收动力:主动运输,消耗细胞代谢产生 ATP。
吸收过程:溶解于水中,通过根尖主动运输吸收。
运输过程:在植物体内以离子态随水分再经导管运输到达各组织器官被利用。
10.实验研究发现,K+、Na+均不能通过磷脂双分子层构成的人工质膜。缬氨霉素是一种脂溶性抗生素,其基本组成单位是氨基酸。如果在人工质膜中加入缬氨霉素,K+可以通过人工质膜,Na+不能通过人工质膜。下列判断错误的是(  )
A.实验证明人工质膜具有选择透过性
B.K+通过人工质膜消耗了能量
C.缬氨霉素的作用类似于载体蛋白
D.缬氨霉素与离子的结合具有特异性
【答案】B
【知识点】被动运输;主动运输
【解析】【解答】A、由题干“ K+可以通过人工质膜,Na+不能通过人工质膜 ”可以说明人工质膜具有选择透过性,A正确;
B、仅仅通过题干信息,是无法判断K+通过人工质膜是否消耗了能量,B错误;
C、由题干“ 缬氨霉素是一种脂溶性抗生素,其基本组成单位是氨基酸。如果在人工质膜中加入缬氨霉素,K+可以通过人工质膜,Na+不能通过人工质膜 ”可推出,缬氨霉素的作用类似与载体蛋白,C正确;
D、如果在人工质膜中加入缬氨霉素,K+可以通过人工质膜,Na+不能通过人工质膜 ”可推出:缬氨霉素与离子的结合具有特异性 ,A正确;
故答案为:B。
【分析】小分子、离子的跨膜运输方式:
方式 方向 载体 能量 例子
被动运输 自由扩散 高→低 不需要 不消耗 H2O、O2、CO2、甘油、脂肪酸、乙醇
协助扩散 高→低 需要 不消耗 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低→高 需要 消耗 小肠吸收葡萄糖、氨基酸、核苷酸、无机盐离子等
主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中,保证了活细胞能够按照生命活动的需要,主动选择吸收所需要的营养物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质。
11.下图为物质进出细胞的两种方式,对该图的理解,正确的是(  )
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.氧气、性激素是以Ⅱ方式进入细胞的
D.二氧化碳、氧气是以Ⅰ方式进入细胞的
【答案】D
【知识点】被动运输;主动运输
【解析】【解答】分析题图:图Ⅰ中两种运输方式,都是从高浓度→低浓度,一个需要载体蛋白,一个不需要载体蛋白,即图Ⅰ中的运输方式有自由扩散和协助扩散两种;图Ⅱ中的运输由高浓度→低浓度,需要载体蛋白,需要能量,即图Ⅱ中的运输为主动运输。
A、Ⅰ中的运输由自由扩散和协助扩散;Ⅱ中的运输是主动运输,A错误;
B、Ⅰ中的运输由自由扩散和协助扩散;Ⅱ中的运输是主动运输,B错误;
C、氧气由高浓度→低浓度扩散,不需要载体,属于自由扩散,性激素的组成成分与细胞膜相似,根据相似相溶的原理,进入细胞也属于自由扩散,而图示中Ⅱ方式为主动运输,C错误;
D、 二氧化碳、氧气的运输都是从高浓度→低浓度,不需要能量,不需要载体,都是按图示Ⅰ方式进入细胞的,D正确;
故答案为:D。
【分析】(1)小分子、离子的跨膜运输方式:
方式 方向 载体 能量 例子
被动运输 自由扩散 高→低 不需要 不消耗 H2O、O2、CO2、甘油、脂肪酸、乙醇
协助扩散 高→低 需要 不消耗 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低→高 需要 消耗 小肠吸收葡萄糖、氨基酸、核苷酸、无机盐离子等
(2)大分子、颗粒性物质的非跨膜运输方式(体现了膜的流动性)
①胞吞:细胞外→细胞内,消耗能量,如白细胞吞噬病菌、变形虫摄食等。
②胞吐:细胞内→细胞外,消耗能量,如消化酶、抗体、蛋白质类激素等分泌蛋白的分泌。
12.由受体介导的胞吞是一种特殊类型的胞吞作用,主要用于摄取特殊的生物大分子。其过程如图所示,下列有关叙述,不正确的是(  )
A.该过程以膜的流动性为基础
B.由受体介导的胞吞过程存在细胞识别并需要内部供能
C.Na+、K+等无机盐离子也可通过此方式运输
D.该过程不能体现细胞膜的选择透过性
【答案】C
【知识点】细胞膜的结构特点;胞吞、胞吐的过程和意义
【解析】【解答】A、胞吞的过程利用的是生物膜的结构特点,即膜的流动性,A正确;
B、由图示可知,由受体介导的胞吞过程需要膜蛋白的识别功能,而且胞吞的过程需要消耗能量,B正确;
C、Na+、K+等无机盐离子的运输方式是主动运输,C错误;
D、由受体介导的胞吞,需要生物膜上的蛋白质的识别,体现了膜的选择透过性,D正确;
故答案为:C。
【分析】(1)小分子、离子的跨膜运输方式:
方式 方向 载体 能量 例子
被动运输 自由扩散 高→低 不需要 不消耗 H2O、O2、CO2、甘油、脂肪酸、乙醇
协助扩散 高→低 需要 不消耗 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低→高 需要 消耗 小肠吸收葡萄糖、氨基酸、核苷酸、无机盐离子等
主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中,保证了活细胞能够按照生命活动的需要,主动选择吸收所需要的营养物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质。
(2)大分子、颗粒性物质的非跨膜运输方式(体现了膜的流动性)
①胞吞:细胞外→细胞内,消耗能量,如白细胞吞噬病菌、变形虫摄食等。
②胞吐:细胞内→细胞外,消耗能量,如消化酶、抗体、蛋白质类激素等分泌蛋白的分泌。
13.(2022高一上·南阳月考)在人体肠道内寄生的一种变形虫——痢疾内变形虫,能通过胞吐作用分泌蛋白分解酶,溶解人的肠壁组织,通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞,并引发阿米巴痢疾。下列有关胞吞、胞吐的叙述正确的是(  )
A.物质在运输过程中,胞吞、胞吐是普遍存在的现象,并且需要消耗能量
B.通过胞吞、胞吐方式转运的物质都是大分子物质
C.人体细胞摄取养分的基本方式与痢疾内变形虫“吃掉”肠壁组织细胞的方式相同
D.“吃掉”肠壁组织细胞时,不需要肠壁组织细胞与变形虫膜上的蛋白质结合
【答案】A
【知识点】胞吞、胞吐的过程和意义
【解析】【解答】A、大部分细胞都能够摄入和排出特定的大分子物质,在物质的跨膜运输过程中,胞吞、胞吐是普遍存在的现象,它们也需要消耗细胞呼吸所释放的能量,A正确;
B、通过胞吞、胞吐方式转运的物质一般是大分子物质,也存在小分子物质,如某些神经递质,B错误:
C、人体细胞摄取养分的基本方式是被动运输和主动运输,与痢疾内变形虫“吃掉”肠壁组织细胞的方式(胞吞)不相同,C错误:
D、“吃掉”肠壁组织细胞时,属于胞吞方式,需要肠壁组织细胞与变形虫膜上的蛋白质结合,D错误。
故答案为:A。
【分析】胞吞和胞吐:大分子颗粒物质进出细胞的方式。 胞吞和胞吐是膜流动性的具体体现,胞吞是大分子物质通过膜外表面的糖被识别,消耗能量进入细胞内的方式。细胞分泌时分泌小泡与细胞膜融合,使大分子物质排到膜外,因此膜的成分会发生变化。胞吞和胞吐的生理基础是细胞膜的流动性,在此过程中需要消耗由细胞呼吸提供的ATP。
14.(2021高一上·丹东期末)甲状腺细胞可以将氨基酸和碘离子合成甲状腺球蛋白,并且将甲状腺球蛋白分泌到细胞外,其过程如图所示。图中a、b、c是生理过程,①~⑦是结构名称。分析下列叙述错误的是(  )
A.图甲中b是脱水缩合,产生的水中的氧仅来自氨基酸的-COOH,场所是图乙中的①
B.在甲状腺球蛋白合成过程中,膜面积基本保持不变的有②
C.与图甲c过程有关的细胞器是图乙中②③④
D.甲状腺球蛋白分泌到细胞外能体现细胞膜的流动性
【答案】C
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合;细胞器之间的协调配合;胞吞、胞吐的过程和意义
【解析】【解答】A、氨基酸脱水缩合过程中,水中的氧来自于羧基,氢来自于氨基和羧基,完成的场所是乙图①核糖体,A正确;
B、在甲状腺球蛋白合成过程中,膜面积基本保持不变的是②高尔基体膜,④细胞膜的面积增大,③内质网的膜面积减小,B正确;
C、c表示蛋白质的加工和分泌过程,相关的细胞器是③内质网、②高尔基体和⑤线粒体,④是细胞膜,不属于细胞器,C错误;
D、甲状腺球蛋白分泌到细胞外是通过胞吐的方式,胞吐体现了细胞膜的流动性,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链,而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基(-COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接,同时脱出一分子水的过程;连接两个氨基酸的化学键是肽键。
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,整个过程还需要线粒体提供能量。
3、大分子物质一般通过胞吞和胞吐的方式进行运输,它们均需要消耗能量,依赖于细胞膜的流动性。
15.淡水中生活的原生动物,如草履虫,能通过伸缩泡排出细胞内过多的水,以防止细胞涨破。如果将草履虫分别放入蒸馏水和海水中,其伸缩泡的伸缩情况会发生一定变化。下列叙述正确的是(  )
A.放在蒸馏水中,草履虫伸缩泡的伸缩频率减慢
B.放在海水中,草履虫伸缩泡的伸缩频率加快
C.水分通过伸缩泡排出细胞的方式是主动运输
D.伸缩泡通过维持水分平衡来调节体内渗透压
【答案】D
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】A、 将草履虫放在蒸馏水中,草履虫伸缩泡的伸缩频率会增加,以排出体内过多的水分,A错误;
B、 将草履虫放在海水中,由于海水的浓度较高,水分不易进入细胞,所以草履虫伸缩泡的伸缩频率将减小,B错误;
C、 水分通过伸缩泡排出细胞是依赖与细胞内外的浓度差,不属于主动运输,C错误;
D、伸缩泡通过控制水平的进出细胞,进而调节体内的渗透压,D正确;
故答案为:D。
【分析】(1)单细胞生物:如细菌、单细胞藻类、单细胞动物(草履虫、变形虫)等,单个细胞就能完成各种生命活动。单细胞生物直接与外界环境进行物质和能量转换。
(2)草履虫主要形态结构和机能特点
草履虫全身由一个细胞组成,靠细胞器完成营养、呼吸、排泄、运动、生殖和调节等生命活动:
口沟:取食;表膜:氧的摄入,二氧化碳的排出都通过表膜;
食物泡:食物泡随着细胞质流动,其中的食物逐渐被消化;
伸缩泡及收集管:收集代谢废物和多余的水分,并排到体外;
胞肛:排出不能消化的食物残渣;
纤毛:辅助运动。
16.用不同水温培养水稻,一段时间后检测溶液中各离子浓度,结果如下图所示。下列说法错误的是(  )
A.水稻对多种离子都有吸收,因为它们对细胞和生物体的生命活动有重要作用
B.水稻对不同离子吸收量有差异,可能与细胞膜上相应载体数量有关
C.温度可能是通过影响根部的呼吸速率,从而影响了根部对无机盐的主动运输
D.高温和低温都会影响根部对无机盐的吸收,其中对锰和钙的吸收影响最大
【答案】D
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】A、根据柱形图可知,水稻对多种离子都有吸收,这是由于这些无机盐对细胞和生物体的生命活动有重要作用,A正确;
B、离子的吸收方式为主动运输,该运输方式需要载体蛋白的协助,因此水稻对不同离子吸收量有差异,可能与细胞膜上相应载体的数量有关,B正确;
C、无机盐的吸收方式是主动运输,需要细胞呼吸为其提供能量,温度可影响呼吸酶的活性,故温度可能是通过影响根部的呼吸速率,从而影响了根部对无机盐的主动运输,C正确;
D、由柱形图可知,高温和低温都会影响根部对无机盐的吸收,其中对钾和硅酸的吸收比率明显降低,所以高温和低温对钾和硅酸的吸收影响最大,D错误
故答案为:D。
【分析】(1)温度影响运输速率的根本原因是:温度可影响有关酶的活性和生物膜的流动性,因而影响物质运输速率。低温会使物质跨膜运输速率下降。
(2)主动运输的特点:
①逆浓度梯度运输;
②需载体蛋白的协助;
③需消耗细胞呼吸产生的能量。
17.小肠绒毛上皮细胞膜上存在着两种运输葡萄糖的载体SGLT1(主动运输的载体)和GLUT2(协助扩散的载体)。研究人员根据不同葡萄糖浓度下的运输速率绘制如图所示曲线,下列说法中不正确的是(  )
A.葡萄糖浓度极低时只通过主动运输吸收
B.该实验可以探究不同浓度葡萄糖条件下的主要吸收方式
C.小肠绒毛细胞对葡萄糖的两种运输方式可同时进行
D.在较高浓度下,细胞主要依赖主动运输来增大吸收速率
【答案】D
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】 A、分析题图曲线可知,葡萄糖浓度极低时GLUT2运输速率为0,所以此时只通过主动运输吸收,A正确;
B、分析题图可知,不同浓度葡萄糖条件下,SGLT1和GLUT2的运输速率不同,所以该实验可以探究不同浓度葡萄糖条件下的主要吸收方式,B正确;
C、由题图可知,在一定浓度葡萄糖条件下,小肠绒毛细胞对葡萄糖的吸收既有协助扩散也有主动运输,C正确;
D、在较高浓度下,GLUT2的运输速率较大,所以细胞主要依赖协助扩散来增大吸收速率,D错误;
故答案为:D。
【分析】小分子、离子的跨膜运输方式(体现了膜的选择透过性)
方式 方向 载体 能量 离子
被动运输 自由扩散 高→低 不需要 不消耗 H2O、O2、CO2、甘油、脂肪酸、乙醇、苯、尿素
协助扩散 高→低 需要 不消耗 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低→高 需要 消耗 小肠吸收葡萄糖、氨基酸、核苷酸、无机盐离子等
18.(2023高一上·宁波期末)ABC 转运蛋白是一类跨膜转运蛋白,协助细胞吸收多种营养物质,每一种ABC转运蛋白对物质运输具有特异性。ABC转运蛋白的结构及转运过程如图所示,下列有关叙述错误的是(  )
A.白细胞吞噬病菌与 ABC 转运蛋白无关
B.ABC 转运蛋白的跨膜运输依赖于膜内外的浓度差
C.葡萄糖和氨基酸不依赖同一种 ABC 转运蛋白运输
D.若 ATP 合成受阻,ABC 转运蛋白的跨膜运输效率下降
【答案】B
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】A、白细胞吞噬病菌运输方式为胞吞,不需要载体蛋白协助,A正确;
B、据图可知:ABC转运蛋白发挥作用过程伴随水解ATP,需要能量,ABC 转运蛋白的跨膜运输为主动运输,可以逆浓度运输,不依赖于膜内外的浓度差,B错误;
C、据题干信息可知“每一种ABC转运蛋白对物质运输具有特异性”,故葡萄糖和氨基酸跨膜运输依赖的转运蛋白不同,C正确;
D、据图可知,ABC转运蛋白的功能发挥伴随ATP水解的过程,故若ATP水解受阻,ABC转运蛋白不能完成转运过程,D正确。
故答案为:B。
【分析】 物质进出的方式:
1、被动运输:物质进出细胞是顺浓度梯度的扩散,叫做被动运输,包括自由扩散和协助扩散。
(1)自由扩散:物质通过简单的扩散进出细胞的方式,物质从高浓度一侧运输到低浓度一侧,如:水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等进出细胞。
(2)协助扩散:进出细胞的物质借助载蛋白从高浓度一侧运输到低浓度一侧,不消耗能量。如,葡萄糖进入红细胞的方式。
2、主动运输:有能量消耗,并且需要有载体的帮助进出细胞的方式,如离子进出细胞。
3、胞吞和胞吐:大分子颗粒物质进出细胞的方式。
19.(2023高一上·广州期末)如图表示一段时间内同一细胞的线粒体膜、液泡膜对相关物质的相对吸收速率曲线,下列叙述正确的是(  )
A.线粒体膜、液泡膜对K+吸收速率的差异与这两种膜上载体蛋白的种类和数量有关
B.线粒体膜、液泡膜对O2吸收速率的不同与线粒体、液泡的功能无关
C.线粒体膜、液泡膜对K+、Na+的吸收速率都有差异,这是受能量供应不同的限制
D.线粒体膜、液泡膜对图中相关物质的吸收与生物膜的流动性密切相关
【答案】D
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】A. 蛋白质是生命活动的体现者,线粒体膜、液泡膜对K+吸收速率的差异与这两种膜上K+载体蛋白的数量有关。A错误。
B. 线粒体膜、液泡膜对O2吸收方式是自由扩散,取决于膜内外氧的浓度差,线粒体是有氧呼吸的主要场所,线粒体内氧气含量较低,而液泡不消耗氧气,液泡内氧分压并不低,故粒体膜、液泡膜对O2吸收速率的不同与线粒体、液泡的功能有关。B错误。
C. 同一细胞的呼吸作用相同,能量供应相同,线粒体膜、液泡膜对K+、Na+的吸收速率都有差异,这是受线粒体膜、液泡膜吸收K+的载体蛋白数量的限制。C错误。
D. 物质的跨膜运输依赖于膜上的分子运动,与膜的流动性有关,线粒体膜、液泡膜对图中相关物质的吸收与生物膜的流动性密切相关。D正确。
故答案为 :D。
【分析】分析题图:该图体现了线粒体膜、液泡膜对水、氧气、K+、Na+的吸收速率都有差异,这与线粒体、液泡的功能有关,与两种膜上载体蛋白的种类和数量有关,据此答题。
20.(2023高一上·广州期末)用相同的培养液培养水稻和番茄幼苗,一段时间后,测定培养液中各种离子的浓度,结果如下图1所示。图2表示植物根细胞对离子的吸收速率与O2浓度之间的关系。具图分析错误的是(  )
A.由图1可知,水稻对SiO需求量大,番茄对SiO需求量小
B.图1水稻培养液里的Ca2+浓度高于初始浓度,说明水稻不吸收Ca2+
C.图2中b点,离子吸收速率可能受载体数量的限制
D.由图2可知,植物根细胞吸收离子的方式为主动运输
【答案】B
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】据图分析,水稻吸收水的相对速度比吸收Ca2+、Mg2+多,造成培养液中Ca2+、Mg2+浓度上升;番茄吸收水的相对速度比吸收SiO44-多,造成培养液中SiO44-浓度上升。两种植物吸收离子不同,水稻对SiO44-吸收较多,而番茄对Ca2+、Mg2+吸收较多。图2表示主动运输,分析曲线图:氧气浓度为0,无氧呼吸产生少量的能量,则离子的运输速率较慢;随着氧气浓度增加,离子的运输速率加快;而b点以后,由于载体的数量是有限的,物质运输速率不变。
A. 由图1可知,水稻对SiO44-需求量最大,番茄对SiO44-需求量最小,原因是它们各自细胞膜上具有不同的载体。A正确。
B. 图1中水稻培养液的Ca2+浓度高于初始浓度,说明水稻吸水的相对速率大于吸收离子的相对速率。B错误。
C. 图2中b点,离子吸收速率不再增加,原因是载体的数量是有限的。C正确。
D. 由图2可知,离子的吸收速率与氧气浓度有关,即需要消耗能量,为主动运输。D正确。
故答案为:B。
【分析】
二、多项选择题(每题3分,共15分)
21.(2021高一上·辉南月考)直饮机的核心部件是逆渗透膜,其原理是通过水压使水由较高浓度溶液一侧渗透至较低浓度溶液一侧,细菌及有害物质几乎不能透过逆渗透膜,如图所示。下列叙述不正确的是(  )
A.渗透作用发生需要半透膜,而逆渗透膜类似于半透膜
B.逆渗透过程与渗透作用不同的是水由高浓度溶液一侧向低浓度溶液一侧流动
C.逆渗透膜上含有多种载体蛋白,可以选择性地控制有害物质的进出
D.逆渗透膜去除有害物质的能力胜过生物膜,通过逆渗透膜处理的水可放心饮用
【答案】C,D
【知识点】渗透作用
【解析】【解答】A.渗透作用发生需要半透膜,而逆渗透膜也具有选择透过作用,类似于半透膜,A不符合题意;
B.渗透作用是水由低浓度一侧向高浓度一侧流动,逆渗透过程是水由高浓度一侧向低浓度一侧流动,B不符合题意;
C.逆渗透膜控制物质进出利用的是分子大小,无载体蛋白,C符合题意;
D.逆渗透膜去除有害物质利用的是分子大小,是物理选择,没有生物膜的除污能力强,D符合题意。
故答案为:CD
【分析】1.渗透作用:水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散,称为渗透作用。
2.如果半透膜两侧存在浓度差,渗透的方向就是水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。
22.(2022高一上·河北月考)某科研小组将小麦幼苗置于培养液中培养,分别检测小麦根细胞对K+的吸收速率与培养液中K+浓度、溶氧量的关系,检测结果如图所示。下列分析正确的是(  )
A.b~c段的吸收速率出现饱和可能是因为能量供应有限
B.c~d段的吸收速率下降主要是因为根细胞排出了K+
C.缺氧限制能量的供应,使小麦根细胞不能吸收K+
D.f~g段的吸收速率出现饱和可能是因为载体蛋白数量有限
【答案】A,D
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】A、小麦根细胞吸收钾离子的方式是主动运输,需要载体,并且消耗能量,据此分析,b~c段限制因素不再是培养液中K+浓度,限制因素可能是载体蛋白数量,也可能是能量供应有限,A正确;
B、c~d段的形成是由于培养液浓度过大,导致细胞失水,细胞代谢减弱,为主动运输提供的能量减少导致,B错误;
C、培养液中溶氧量较低时,小麦根细胞也可以通过无氧呼吸供能来吸收K+,C错误;
D、根细胞吸收钾离子的方式是主动运输,需要消耗能量,并且需要载体的协助,据此推测,f~g段的吸收速率出现饱和可能是因为载体蛋白数量有限,此时能量供应充足,D正确。
故答案为:AD。
【分析】1、物质跨膜运输的方式:
(1)自由扩散:顺浓度梯度运输,不需要能量和转运蛋白。如脂溶性物质甘油、脂肪酸、性激素、乙醇及氧气、二氧化碳等。
(2)协助扩散:顺浓度梯度运输,不需要能量,需要转运蛋白。如葡萄糖进入哺乳动物成熟的红细胞,无机盐离子通过离子通道进出细胞,水分子通过水通道蛋白的运输。
(3)主动运输:逆浓度梯度运输,需要能量和转运蛋白。如无机盐离子、氨基酸逆浓度梯度进出细胞,小肠上皮细胞吸收葡萄糖。
2、影响物质跨膜运输的因素:
(1)物质浓度:在一定范围内,浓度差越大,三种运输方式的速率越大。
(2)转运蛋白的数量:影响协助扩散和主动运输的速率。
(3)氧气浓度:影响主动运输的速率。
(4)温度:通过影响酶的活性及膜的流动性进而影响物质的运输速率。
23.(2022高一上·邢台期中)原生质体(由细胞除细胞壁以外的部分组成)表面积大小的变化可作为质壁分离实验的检测指标。用适宜浓度的葡萄糖基本培养基和一定浓度的NaCl溶液交替处理某假单孢菌(一种真菌,具有细胞壁和液泡),其原生质体表面积的测定结果如图所示。下列相关叙述正确的是(  )
A.由甲组实验结果可知,该假单胞菌的细胞液浓度>0.3mol/L
B.乙、丙组的NaCl处理都能使该假单胞菌发生质壁分离,换回到葡萄糖基本培养基后会发生质壁分离的复原
C.细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞结构构成该假单胞菌的原生质层
D.若先将该假单胞菌高温灭活,再用高浓度NaCl溶液处理,依然可以出现质壁分离的现象
【答案】A,B
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、甲组中原生质体表面积随时间变化逐渐增大,说明细胞吸水,外界溶液浓度低于细胞内溶液浓度,该假单胞菌的细胞液浓度>0.3mol/L,A正确;
B、乙组、丙组中用NaCl处理时原生质体体积都比葡萄糖基本培养基处理时要小,说明NaCl处理后发生了质壁分离;换用葡萄糖基本培养基处理后,原生质体体积又增大,说明NaCl处理解除后细胞又发生了质壁分离复原,B正确;
C、细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质构成该假单胞菌的原生质层,C错误;
D、若将该菌先高温灭活后,细胞膜失去选择透过性,此时再用NaCl溶液处理,不会发生质壁分离,原生质体表面积无变化,D错误。
故答案为:AB。
【分析】当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中,由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,当细胞不断失水时,液泡逐渐缩小,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,既发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,外界溶液中的水分就透过原生质层进入到细胞液中,液泡逐渐变大,整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态,既发生了质壁分离复原。
24.(2021高一上·哈尔滨期末)下图甲中曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式,图乙表示细胞对大分子物质胞吞和胞吐的过程。下列相关叙述正确的是(  )
A.图甲中曲线a表示自由扩散,曲线b表示协助扩散或主动运输
B.图甲中曲线b达到最大转运速率后的限制因素可能是载体蛋白的数量
C.图乙中的胞吐和胞吞过程说明细胞膜具有选择透过性
D.图乙中的胞吐和胞吞过程都需要消耗能量
【答案】A,B,D
【知识点】三种跨膜运输方式的比较;胞吞、胞吐的过程和意义
【解析】【解答】A、分析曲线甲图:方式a只与浓度有关,且与浓度呈正相关,属于自由扩散﹔方式b除了与浓度相关外,还与载体数量有关,属于协助扩散或主动运输,A正确;
B、甲图中方式b除了与浓度相关外,还与载体数量有关,其最大转运速率与载体蛋白数量有关,B正确;
C、乙图中的胞吐和胞吞过程说明细胞膜具有―定的流动性,C错误;
D、胞吞和胞吐都需要消耗ATP,D正确。
故答案为:ABD。
【分析】
25.(2023高二下·安徽竞赛)转运蛋白广泛存在于多种生物膜上,其又可分为载体蛋白和通道蛋白。离子通过生物膜的运输有主动运输和被动运输。下列叙述正确的是(  )
A.通过载体蛋白跨膜运输一定是主动运输,可能由ATP提供能量
B.水分子通过通道蛋白的跨膜运输一定是协助扩散
C.分子或离子通过通道蛋白时不需要与通道蛋白结合,速度很快
D.载体蛋白转运分子或离子时,自身构象一定要发生改变
【答案】B,C,D
【知识点】被动运输;主动运输
【解析】【解答】A、协助扩散需要载体蛋白或通道蛋白,而协助扩散不需要ATP提供能量,所以通过载体蛋白跨膜运输也可以是被动运输,即协助扩散,A不符合题意;
B、协助扩散的特点是物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,但需要转运蛋白,水分子通过通道蛋白,且不需要消耗能量,所以属于协助扩散,B符合题意;
C、通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过,分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合,速度很快,C符合题意;
D、载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变,D符合题意。
故答案为:BCD。
【分析】1、载体蛋白和通道蛋白统称转运蛋白,载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变,通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过,分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合。
2、物质跨膜运输的方式主要有三种:
自由扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,也不需要转运蛋白;
协助扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,但需要转运蛋白;
主动运输:物质从低浓度向高浓度转运,需要消耗能量和转运蛋白。
三、非选择题(共6题,共45分)
26.(2022高一上·河北月考)植物叶表皮上的气孔是由保卫细胞形成的,保卫细胞吸水膨胀使气孔张开。某同学用不同浓度的蔗糖溶液处理紫鸭跖草叶片下表皮,先后观察气孔的开闭状态,得到的结果如图所示。回答下列问题:
(1)蔗糖溶液①的浓度   (填“大于”、“小于”或“等于”)蔗糖溶液②的浓度,判断的理由是   。
(2)可能处于质壁分离状态的细胞是   。发生质壁分离后,细胞的吸水能力   。滴加蔗糖溶液③后,紫鸭跖草叶片气孔变大的原因是   。
(3)保卫细胞的细胞膜可作为观察质壁分离的指标。若实验中观察到细胞膜   ,则可说明保卫细胞处于质壁分离的状态。
【答案】(1)小于;细胞乙的气孔大小基本不变,说明蔗糖溶液①的浓度相当于细胞液的浓度;细胞丙气孔关闭,说明蔗糖溶液②的浓度大于细胞液的浓度
(2)细胞丙;增强;蔗糖溶液③浓度比细胞液浓度低,保卫细胞吸水膨胀使细胞变形,从而使细胞间的气孔增大
(3)与细胞壁分离
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】(1)由题干可知保卫细胞吸水膨胀会使气孔张开,细胞乙形成的气孔大小几乎无变化,说明蔗糖溶液①的浓度相当于细胞液的浓度;细胞丙形成的气孔变小,逐渐关闭,说明蔗糖溶液②处理后使细胞乙失水,说明蔗糖溶液②的浓度大于细胞液的浓度,所以蔗糖溶液①的浓度小于蔗糖溶液②的浓度。
(2)细胞丙形成的气孔变小,说明蔗糖溶液②处理后使细胞乙失水,可能处于质壁分离状态。细胞失水发生质壁分离后,细胞液浓度会变大,其吸水能力会增强。滴加蔗糖溶液③后,保卫细胞细胞液浓度大于蔗糖溶液③,保卫细胞吸水膨胀使细胞变形,最终使气孔变大。
(3)若实验中观察到细胞膜与细胞壁分离,逐渐远离细胞壁,则可说明保卫细胞处于质壁分离的状态。
【分析】植物细胞通过渗透作用吸水和失水。
植物细胞的质壁分离的原理:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。
质壁分离复原的原理:当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而吸水,外界溶液中的水分就通过原生质层进入到细胞液中,整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态,紧贴细胞壁,使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
27.(2023高三上·辽宁月考)用物质的量浓度为2mol·L-1的乙二醇溶液和2 mol·L-1的蔗糖溶液分别处理紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞,观察细胞的质壁分离现象,得到其原生质体体积变化情况如图1所示。请回答问题:
(1)在A→B的过程中,水通过   (填方式)进出细胞膜,该过程   (填“消耗”或“不消耗”)能量。
(2)在60~240s的过程中,处于2 mol·L-1蔗糖溶液中细胞的细胞液浓度将   。
(3)在120s时,处于乙二醇中的某细胞发生质壁分离的状态如图2所示,c处充满了   溶液,a、b、c三处的溶液浓度大小关系是   。
(4)在120s后,处于2 mol·L-1乙二醇溶液中细胞逐渐发生   ,发生此现象的原因是   。
【答案】(1)自由扩散;不消耗
(2)缓慢增大后趋于稳定
(3)乙二醇;a>b>c
(4)质壁分离复原;乙二醇溶液以自由扩散的方式进入细胞,细胞液浓度增加,细胞吸水,发生质壁分离复原
【知识点】质壁分离和复原;被动运输
【解析】【解答】(1)在A→B的过程中,水通过自由扩散进出细胞膜,该过程不消耗能量。
(2)由图可知,2 mol·L-1的蔗糖溶液的坐标曲线,在60s后以后保持不变,且一直小于初始状态时的体积,说明细胞的失水达到最大限度,此后细胞液浓度将不变,即细胞液浓度缓慢增大后趋于稳定。
(3)由于细胞壁是全透性的,c处为细胞壁与原生质体之间的间隙,在120s时,此处充满了乙二醇溶液,此时细胞失水最严重,随后开始吸水,方向为顺浓度,说明a、b、c三处的溶液浓度大小关系是a>b>c。
(4)在120s后,处于2 mol·L-1乙二醇溶液中细胞原生质体相对体积逐渐增大,说明逐渐发生质壁分离复原,发生此现象的原因是乙二醇溶液以自由扩散的方式进入细胞,细胞液浓度增加,细胞吸水,发生质壁分离复原。
【分析】1、质壁分离指的是植物细胞在高渗环境下,因水分从液泡中流失而出现的原生质层与细胞壁分离的现象,只要膜两侧存在浓度差,膜内高于膜外,植物细胞就可以渗透吸水,反过来细胞就会失水,如果两侧浓度相等,那就是渗透平衡,取决于浓度差。
2、植物细胞质壁分离的条件:
(1)必须是活细胞;
(2)细胞液与外界溶液必须有浓度差;
(3)成熟的植物,即有细胞壁和大的液泡,且液泡最好有颜色便于观察。
3、自由扩散的特点是顺浓度梯度,与膜内外物质浓度梯度有关,不需要载体蛋白协助,不消耗能量。
协助扩散的特点是顺浓度梯度,与膜内外物质浓度梯度有关,还需要膜上的转运蛋白的协助,不消耗能量。主动运输的特点是逆浓度梯度,需要载体蛋白协助,需要消耗能量。大分子物质运输方式是胞吐和胞吐,依赖于膜的流动性,需要消耗能量。
28.(2023高三上·宣威开学考)某兴趣小组的同学用培养液培养水稻幼苗,一段时间后,测定培养液中各种离子的浓度,结果如下图甲所示;下图乙为Na+和葡萄糖进出小肠上皮细胞的示意图,图中的主动运输过程既可消耗来自ATP直接提供的能量,也可利用Na+电化学梯度的势能。请据图回答下列问题:
(1)由图甲可知,水稻对   的需求量最大;有同学提出,图甲中水稻培养液里的Ca2+浓度高于初始浓度,说明水稻不吸收Ca2+。你认为这种说法是   (填“正确”或“错误”)的,请分析原因   。
(2)图乙中葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的跨膜运输方式是   ,判断的依据是①被选择吸收的物质   ;②需要的能量来自   。
(3)一种载体蛋白往往只适合转运特定的物质,因此细胞膜上载体蛋白的   或载体蛋白空间结构的变化,对许多物质的跨膜运输起着决定性作用,这也是细胞膜具有   的结构基础。
【答案】(1);错误;可能是水稻吸收Ca2+的速率低于吸收水分的速率
(2)主动运输;从低浓度一侧运输到高浓度一侧;Na+电化学梯度的势能
(3)种类和数目;选择透过性
【知识点】蛋白质分子结构多样性的原因;蛋白质的结构和功能的综合;主动运输
【解析】【解答】(1)由图甲可知,水稻对SiO44-需求量最大,番茄对SiO44-需求量最小,原因是它们各自细胞膜上具有不同的载体。有同学提出,图甲中水稻培养液里的Ca2+浓度高于初始浓度,说明水稻不吸收Ca2+这种说法错误,有可能是水稻吸收Ca2+的速率低于吸收水分的速率。
故填:SiO44-;错误;可能是水稻吸收Ca2+的速率低于吸收水分的速率。
(2)由分析可知,图乙中葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的跨膜运输方式是主动运输;依据是①被选择吸收的物质(葡萄糖)从低浓度一侧运输到高浓度一侧;②需要的能量来自于Na+细胞内外浓度差形成的电化学梯度的势能。
故填:主动运输;从低浓度一侧运输到高浓度一侧;Na+电化学梯度的势能。
(3)一种载体蛋白往往只适合转运特定的物质,因此,细胞膜上载体蛋白的种类和数目或载体蛋白空间结构的变化,对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用,这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。
故填: 种类和数目或空间结构的变化,对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用,这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。
【分析】(1)物质跨膜运输方式包括被动运输(分为自由扩散和协助扩散)、主动运输和胞吞胞吐,物质被动运输为顺浓度梯度的运输,不消化能量;而物质主动运输为逆浓度梯度的运输,需要载体蛋白和能量;胞吞、胞吐是运输大分子的运输方式,不需要载体蛋白,但是需要消耗能量。(2)细胞膜上载体蛋白的种类和数目或载体蛋白空间结构的变化,对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用,这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。
29.(2023高三上·长春开学考)小肠上皮是由小肠上皮细胞构成的绒毛样的组织,能够扩大肠腔的膜面积,使食糜与其充分接触,增强营养物质的吸收。葡萄糖进出小肠上皮细胞的运输方式如图所示。请回答下列问题:
(1)小肠上皮细胞面向肠腔的一侧形成很多突起即微绒毛,微绒毛不仅可以增加膜面积,还可以增加细胞膜上   的数量,有利于吸收肠腔中的葡萄糖等物质。
(2)小肠上皮细胞细胞膜上的载体蛋白G将葡萄糖运出细胞的特点是   、   。
(3)小肠上皮细胞细胞膜上的蛋白S是一种同向转运蛋白,蛋白S有两种结合位点:一种与Na+结合,一种与葡萄糖结合。当蛋白S将Na+顺浓度梯度运输进入上皮细胞时,葡萄糖与Na+相伴随也进入细胞。由此可知,小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输,葡萄糖进入小肠上皮细胞的能量来源是   。
(4)小肠上皮细胞基膜上Na+-K+泵由α、β两个亚基组成,α亚基上既有Na+、K+的结合位点,又具有ATP酶的活性,据此分析图中Na+-K+泵的功能是   和   。
(5)若小肠上皮细胞基膜上的Na+-K+泵停止工作,小肠上皮细胞吸收葡萄糖的速率将    (填“升高”“降低”或“不变”),原因是   。
【答案】(1)载体蛋白
(2)顺浓度梯度运输;不消耗能量
(3)细胞膜内外两侧Na+浓度形成的势能
(4)运输钠钾离子(物质运输);催化ATP水解
(5)降低;小肠上皮细胞吸收葡萄糖借助于Na+的浓度梯度,若Na+-K+泵停止工作,将导致Na+在细胞内外的浓度差减小
【知识点】被动运输;主动运输
【解析】【解答】(1)小肠上皮细胞吸收肠腔中的葡萄糖等物质属于主动运输,需要载体蛋白的协助,小肠绒毛上皮细胞形成的微绒毛不仅可以增加膜面积,还可以增加细胞膜上 的载体蛋白数量。
故填:载体蛋白
(2)小肠上皮细胞细胞膜上的载体蛋白G将葡萄糖运出细胞的特点是顺浓度梯度运输、不消耗能量,运输方式为协助扩散。
故填:顺浓度梯度运输 ; 不消耗能量
(3)小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输, 需要消耗能量,其能量来源于细胞膜内外两侧Na+浓度差形成的势能。
故填:细胞膜内外两侧Na+浓度形成的势能
(4)Na+-K+泵具有ATP酶的活性,将ATP水解的同时,运输Na+和K+,所以其功能是运输钠钾离子和催化ATP水解。
故填:运输钠钾离子(物质运输) ; 催化ATP水解
(5)小肠上皮细胞吸收葡萄糖借助于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,来源于细胞膜内外两侧Na+浓度差形成的势能减小,则小肠上皮细胞吸收葡萄糖的速率将降低。
故填:降低 ; 小肠上皮细胞吸收葡萄糖借助于Na+的浓度梯度,若Na+-K+泵停止工作,将导致Na+在细胞内外的浓度差减小
【分析】物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫主动运输。
30.(2023高一下·光明开学考)如图甲是人工膜的结构示意图,图乙表示人的红细胞膜的结构示意图及葡萄糖和乳酸的跨膜运输情况,图丙中A 为1 mg/mL 的葡萄糖(C6H12O6)溶液,B为1 mg/mL的乳酸(C3H6O3)溶液,请据图回答以下问题:
(1)图甲的主要成分是   ,   可扩散通过图甲所示的人工膜(写出两种物质);图丙 中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的   。
(2)图乙中,葡萄糖和乳酸跨膜运输的方式分别是   ,二者的区别主要是    。
(3)如果用图甲所示人工膜作为图丙中的半透膜,则液面不再变化时,左侧液面   (填“高于”“低于”或“等于”)右侧液面;如果将图丙右侧溶液换成0.01 mg/mL的葡萄糖溶液,则液面不再变化时,左侧 溶液浓度   (填“大于”“小于”或“等于”)右侧溶液浓度。
(4)某些药物大分子不容易被细胞吸收,但如果用图甲所示人工膜包裹后再注射则更容易进入细胞,此实例可说明细胞膜具有   性。
【答案】(1)磷脂分子;氧气和甘油;原生质层
(2)协助扩散、主动运输;是否耗能
(3)低于;大于
(4)流动
【知识点】细胞膜的成分;细胞膜的结构特点;三种跨膜运输方式的比较;渗透作用
【解析】【解答】(1)图甲是人工膜的结构示意图,主要成分是磷脂分子。由于人工膜中无蛋白质分子,所以能够通过人工膜的分子可以不需要载体蛋白协助。成熟植物细胞的半透膜是原生质层。
故答案为:磷脂分子;氧气和甘油;原生质层。
(2)图乙中葡萄糖分子运输是顺浓度梯度运输的,需要载体蛋白协助,不需要消耗能量,所以图中葡萄糖运输方式为协助扩散。图乙中乳酸分子运输是逆浓度梯度运输的,需要载体蛋白协助,需要消耗能量,所以图中乳酸运输方式是主动运输。两种运输方式的主要区别是是否消耗能量。
故答案为:协助扩散、主动运输;是否消耗能量。
(3) 溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。溶质微粒越多,即溶液浓度越高,对水的吸引力越大,溶液渗透压越高。由于图丙中 A 为1mg/mL 的葡萄糖(C6H12O6)溶液,B为1mg/mL的乳酸(C3H6O3)溶液,两种溶液质量浓度相同,但是葡萄糖分子的相对分子质量大于乳酸分子的相对分子质量,所以B溶液中的乳酸分子数目比A溶液中的葡萄糖分子数目多,B溶液对水的吸引能力比A溶液强,所以左侧液面低于右侧。如果图丙右侧溶液换成0.01 mg/mL的葡萄糖溶液,由于人工膜上无蛋白质分子,葡萄糖分子无法通过人工膜,初始时两侧溶液体积相等,左侧溶液中的葡萄糖分子数多于右侧溶液,所以即使达到渗透平衡状态,左侧溶液浓度仍大于右侧溶液浓度。
故答案为:低于;大于。
(4)某些药物大分子不容易被细胞吸收,但如果用图甲所示人工膜包裹后再注射则更容易进入细胞,主要是因为人工膜会与细胞膜融合,类似于胞吞的方式进入细胞,所以说明细胞膜具有流动性。
故答案为:流动。
【分析】1、细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质。磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架。细胞膜的功能越复杂,膜上的蛋白质种类越多。2、细胞膜结构特性是流动性,细胞膜的功能特性是选择透过性。3、自由扩散:顺浓度梯度运输,不需要载体蛋白协助,不需要消耗能量;协助扩散:顺浓度梯度运输,需要载体蛋白协助,不需要消耗能量;主动运输:逆浓度梯度运输,需要载体蛋白,需要消耗能量。4、渗透作用发生需要满足两个条件:(1)具有半透膜;(2)膜两侧要有浓度差。
31.(2022高一上·延庆月考)霍乱是一种烈性传染病,病原微生物为霍乱弧菌,其分泌的霍乱肠毒素是一种蛋白质,感染者会出现剧烈呕吐、腹泻等症状,严重时导致死亡。
(1)霍乱弧菌在   (细胞器)上合成霍乱肠毒素。
(2)当霍乱弧菌侵入到人体肠道后,其分泌的霍乱肠毒素(由 1个A亚单位和5个B亚单位组成)引发的变化如下图。霍乱肠毒素与肠细胞膜上的糖脂(GM1)结合后,发生了   的改变,并通过   方式进入肠道细胞内。进入细胞后的霍乱肠毒素可将ADP-R与Gs蛋白相连接,使其不断激活   致使细胞中的   分子增加,进而激活了大量 Na+、Cl-、K+等离子通道。试分析霍乱感染者出现腹泻症状的原因是   。
(3)霍乱重症患者入院后,医生首先会进行补液治疗(口服或静脉补液),以补充患者损失的   。
(4)根据(2)中提到的霍乱发病机理,提出一个治疗霍乱的新方法   。
【答案】(1)核糖体
(2)空间结构;胞吞;腺苷酸环化酶;cAMP;细胞中大量离子流入肠腔,导致大量水分子流入肠腔
(3)水和无机盐
(4)抑制腺苷酸环化酶的活性/设计与霍乱肠毒素竞争GM1的药物/降低细胞内cAMP的含量/抑制细胞离子通道/加入抗生素
【知识点】胞吞、胞吐的过程和意义;被动运输;主动运输
【解析】【解答】(1)霍乱肠毒素是一种蛋白质,蛋白质的合成场所是核糖体。
(2)由图示可知,霍乱肠毒素与肠细胞膜上的糖脂(GM1)结合后,发生了空间结构的改变,并通过胞吞方式进入肠道细胞内(大分子物质进入细胞的方式是胞吞);进入细胞后的霍乱肠毒素可将ADP-R连接到Gs蛋白上,激活腺苷酸环化酶,致使细胞中的cAMP分子增加,进而激活了大量Na+、Cl-、K+等离子通道,促进Na+、Cl-,K+等离子流入肠腔,导致大量水分子流入肠腔,引起腹泻或呕吐。
(3)霍乱重症患者入院后,医生首先会进行补液治疗,以补充患者损失的水和无机盐。
(4)根据霍乱发病机理,可通过抑制腺苷酸环化酶的活性或降低细胞内cAMP的含量或抑制细胞离子通道等措施来治疗霍乱。
【分析】1、物质跨膜运输的方式:(1)自由扩散:顺浓度梯度运输,不需要能量和转运蛋白。如脂溶性物质甘油、脂肪酸、性激素、乙醇及氧气、二氧化碳等。(2)协助扩散:顺浓度梯度运输,不需要能量,需要转运蛋白。如葡萄糖进入哺乳动物成熟的红细胞,无机盐离子通过离子通道进出细胞,水分子通过水通道蛋白的运输。(3)主动运输:逆浓度梯度运输,需要能量和转运蛋白。如无机盐离子、氨基酸逆浓度梯度进出细胞,小肠上皮细胞吸收葡萄糖。
2、胞吞:当细胞摄取大分子物质时,大分子会与膜上的蛋白质结合,从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊,包围着大分子,然后小囊从细胞膜上分离下来,形成囊泡,进入细胞内部,该过程需要能量。 胞吐:细胞需要外排的大分子,先在细胞内形成囊泡,囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子排出细胞。
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