(3)物质出入细胞的方式——高考生物学一轮复习单元检测卷
一、选择题(本题共20小题,每小题2分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.洋葱是生物学实验常用的材料之一,根呈细丝状,叶片中空呈圆筒形,叶鞘肥厚呈鳞片状,密集于短缩茎的周围,形成鳞茎,鳞片叶的外表皮液泡中含有水溶性的花青素呈紫色。下列叙述正确的是( )
A.提取洋葱鳞片叶外表皮细胞液泡中的色素,可以使用清水作溶剂
B.用显微镜观察洋葱根尖细胞有丝分裂时,需使细胞保持活性以便观察
C.可以将鳞片叶的外表皮放入0.3g/mL蔗糖溶液中,观察质壁分离和复原现象
D.利用无水乙醇提取洋葱叶片中的色素的原理是色素在层析液中的溶解度不同
2.甲、乙、丙分别是三种哺乳动物的红细胞,将它们分别置于同一浓度的某水溶液中,水分子的跨膜运输示意图如图(箭头方向表示水分子的进出,箭头粗细表示单位时间内水分子出入的多少)。下列叙述正确的是( )
A.甲、乙、丙三种红细胞在该溶液中都能发生渗透作用,且速度相同
B.若将甲、乙、丙细胞分别置于蒸馏水中,最终均会涨破
C.在高倍显微镜可观察到进出乙细胞的水分子数相等
D.在该溶液中能够发生质壁分离现象的是细胞甲
3.干旱缺水条件下,植物可通过减小气孔开度减少水分散失。下列叙述错误的是( )
A.叶片萎蔫时叶片中脱落酸的含量会降低
B.干旱缺水时进入叶肉细胞的CO2会减少
C.植物细胞失水时胞内结合水与自由水比值增大
D.干旱缺水不利于植物对营养物质的吸收和运输
4.取一段长5cm的葱茎,将其纵切到4cm处。由于纵切使薄壁的内皮层细胞摆脱了厚壁的表皮细胞的束缚,内皮层细胞的体积扩张得更快,从而使葱茎向表皮外弯曲,切后的形状如图所示,将它作为对照。再取另外四段葱茎做同样的处理,将它们分别置于四种不同浓度(a、b、c、d)的蔗糖溶液中,30min后,葱茎形状记录如下表所示。据此判断,a、b、c、d的大小关系为( )
蔗糖溶液 a b c d
葱茎形态
A.b>d>c>a B.a>c>b>d C.b>a>c>d D.a>c>d>b
5.探究植物细胞的吸水和失水实验是高中学生常做的实验。某同学用紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料进行实验,探究蔗糖溶液,清水处理外表皮后,外表皮细胞原生质体和液泡的体积及细胞液浓度的变化。图中所提到的原生质体是指植物细胞不包括细胞壁的部分。下列示意图中能够正确表示实验结果的是( )
A. B.
C. D.
6.某生物兴趣小组利用不同的实验材料来探究植物细胞的质壁分离及复原过程,相关叙述正确的是( )
A.质壁分离与复原的实验中,蔗糖溶液浓度越大,实验效果越明显
B.黑藻叶片的液泡无色,因此观察前必须染色才能保证实验效果
C.棉花根尖分生区细胞质壁分离时,因其不含叶绿体而影响观察的效果
D.若外界为适宜浓度的葡萄糖溶液则洋葱鳞片叶外表皮细胞会发生质壁分离及自动复原
7.下列实例中不能用图中曲线表示的是( )
A.人成熟红细胞吸收葡萄糖速率随O2浓度的变化,限制a点的因素是膜上葡萄糖载体蛋白数量
B.水稻种子萌发过程中自由水与结合水比值随时间的变化,a点新陈代谢速率较大
C.H2O2分解产生O2的量随时间的变化,限制a点的因素是H2O2被消耗完
D.反应速率随反应物浓度的变化,限制a点的因素是酶的数量
8.取生理状态相同的某种植物新鲜叶片若干,去除主脉后剪成大小相同的小块,随机分成三等份,之后分别放入三种浓度的蔗糖溶液(甲、乙、丙)中,一定时间后测得甲的浓度变小,乙的浓度不变,丙的浓度变大。假设蔗糖分子不进出细胞,则关于这一实验结果,下列说法正确的是( )
A.实验前,丙的浓度>乙的浓度>甲的浓度
B.乙的浓度不变是因为细胞内蔗糖浓度与乙的浓度相等
C.实验中,细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于协助扩散
D.甲、丙的浓度变化是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的
9.某成熟植物细胞的细胞液浓度为0.2g/mL,蔗糖通过其细胞膜的过程如图所示,甲代表结构。下列说法正确的是( )
A.离子、小分子物质和生物大分子都不容易通过甲
B.ATP末端磷酸基团通过使质子泵磷酸化改变其空间结构
C.该植物细胞在质量浓度0.3g/mL的蔗糖溶液中不能发生质壁分离
D.质子泵、H+—蔗糖载体等转运蛋白决定了各种物质进出细胞的方式
10.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
11.如图表示细胞膜的结构和物质进出细胞的方式,下列说法错误的是( )
A.a物质主要决定着不同生物膜的功能差异
B.b物质与细胞表面的识别功能有密切关系
C.①方式不消耗能量,水分子大多通过该方式进出细胞
D.②③均属于协助扩散,运输方向都是高浓度→低浓度
12.碘是合成甲状腺激素的重要原料。I-进入滤泡细胞是由钠碘同向转运体(NIS)介导,而出滤泡细胞则是由氯碘反向转运体(PDS)介导。硫氰酸盐(SCN-)可以和Ⅰ-竞争钠碘同向转运体,从而实现抑制聚碘。钠钾泵可以通过消耗ATP将细胞内多余的Na+运出,维持细胞内外的Na+浓度差。下列叙述错误的是( )
A.改变细胞内外的Na+浓度差或Cl-浓度差,会影响I-跨膜运输
B.仅NIS或PDS基因突变导致转运体活性改变,不会引起地方性甲状腺肿
C.钠钾泵运输钠钾离子伴随着能量转移和空间结构的改变
D.若滤泡细胞内过多的Ⅰ-抑制NIS的活性,降低碘摄取,则该过程属于反馈调节
13.葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞有两种方式,人体在饥饿时,肠腔的葡萄糖通过载体蛋白SGLT1逆浓度梯度进入小肠绒毛上皮细胞;进食后由于肠腔内葡萄糖浓度升高,小肠绒毛上皮细胞通过载体蛋白GLUT2顺浓度梯度吸收葡萄糖,速率比前者快数倍。下列有关叙述错误的是( )
A.SGLT1和GLUT2的空间结构不同
B.葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞的两种运输方式依赖的动力不同
C.核糖体、线粒体等细胞器功能受损,不会影响细胞膜上GLUT2的数量
D.载体蛋白转运物质时会发生构象改变
14.叶绿体的类囊体膜上存在F型质子泵。F型质子泵不仅可以利用H+浓度梯度将ADP转化成ATP(如图中虚线箭头所示),也可以利用水解ATP释放的能量转移质子(如图中实线箭头所示)。下列叙述错误的是( )
A.F型质子泵具有催化ATP合成与水解及转运H+的功能
B.F型质子泵转运H+的方式为主动转运
C.F型质子泵既有亲水性部分也有亲脂性部分
D.Ⅱ侧H+浓度高于Ⅰ侧
15.物质进出细胞的方式由膜和物质本身的属性来决定。如图所示为主动运输的类型模式图,包括ATP驱动泵(利用ATP水解供能)、协同转运(利用离子梯度动力)、光驱动泵(利用光能)三种,光驱动泵主要在细菌细胞中发现。下列相关叙述正确的是( )
A.方式a是协同转运,利用离子(▲)的梯度动力运输物质(■)
B.方式b中的载体蛋白是ATP驱动泵,该驱动泵可能具有催化功能
C.方式c中的载体蛋白是光驱动泵,该驱动泵分布在类囊体薄膜上
D.葡萄糖通过方式b进入哺乳动物红细胞以及小肠绒毛上皮细胞
16.肝脏作为调节机体血糖的重要器官,其细胞膜上存在较多的葡萄糖载体。肝细胞以某种方式运输葡萄糖分子的模式图如图所示。下列叙述错误的是( )
A.图中葡萄糖分子进入肝细胞的运输方式是协助扩散
B.脂双层含两层磷脂分子,蛋白质可镶、嵌入或贯穿于其中
C.载体蛋白运输葡萄糖分子时,空间结构发生了不可逆的改变
D.载体蛋白由状态A转换成状态B,有助于运输葡萄糖分子
17.一般情况下,内质网和溶酶体几乎不接触,而当溶酶体发生膜损伤时,外溢的Ca2+迅速招募PI4K2A激酶,从而在受损的溶酶体膜上产生较高水平的PI4P。而PI4P招募ORP使内质网广泛包裹受损溶酶体,并介导PS转移进溶酶体。与此同时,PI4P还可以招募OSBP,将胆固醇转运到受损溶酶体。而PS的积累会激活ATG2将大量脂质运送到溶酶体,修复溶酶体膜。若该机制中的关键酶缺失,会导致严重的神经退行性疾病和早衰。下列说法错误的是( )
A.OSBP可以提高溶酶体膜的胆固醇含量以提高膜的稳定性
B.PI4K2A激酶的基因缺失可能导致神经细胞的过度凋亡
C.内质网包裹受损的溶酶体体现了膜的功能特点
D.组成溶酶体膜、内质网膜的磷脂分子可以侧向自由移动
18.下图表示受体介导的胞吞作用,主要用于摄取特殊的生物大分子。下列有关叙述错误的是( )
A.膜上的受体可以与特殊的生物大分子结合
B.胞吞作用说明细胞膜对物质运输具有选择性
C.胞吞物质的运输方向都是从高浓度到低浓度
D.加入呼吸抑制剂会抑制胞吞作用的进行
19.某研究团队发现,携带抗体的溶酶体靶向嵌合体(LYTAC)可捕获胞外蛋白并将其运输至细胞内的溶酶体中降解,相关过程如图所示,Cl—M6PR为甘露糖6—磷酸受体。下列叙述错误的是( )
A.LYTAC捕获胞外蛋白的过程具有特异性
B.LYTAC进入溶酶体的过程体现了生物膜的流动性
C.Cl—M6PR被溶酶体降解后的产物会被细胞再利用
D.该技术将来可能应用于某些自身免疫病的治疗
20.受体介导的胞吞作用指细胞外的生物大分子与受体结合后,经胞吞作用进入细胞的过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.胞吞作用对运输的物质具有选择性
B.对生物大分子的胞吞需要转运蛋白的参与
C.抑制细胞呼吸不会影响胞吞作用
D.葡萄糖分子也可通过此方式通过生物膜
二、非选择题(本题共5小题,共60分)
21.(12分)研究发现,小肠上皮细胞对葡萄糖(或果糖)的吸收速率与浓度的关系如图所示。请回答相关问题。
(1)葡萄糖是细胞主要的__________。图中表示随着葡萄糖(或果糖)浓度增加到一定程度,吸收速率不再上升,说明细胞膜对两种物质的运输都需要______(填“载体蛋口”或“ATP”)。
(2)为了研究小肠对葡葡糖和果糖的吸收方式,实验小组观察不同处理情况下的小肠上皮细胞在高浓度葡萄糖和果糖溶液中的形态变化,发现如表现象:
小肠上皮细胞葡萄糖和果糖吸收方式的探究
组别 细胞 溶液(2mL) 现象
1 正常小肠上皮细胞 10%的葡萄糖溶液 先皱缩后膨胀
2 正常小肠上皮细胞 10%的果糖溶液 先皱缩后膨胀
3 呼吸酶抑制剂处理过的小肠细胞 10%的葡萄糖溶液 皱缩
4 呼吸酶抑制剂处理过的小肠细胞 10%的果糖溶液 先皱缩后膨胀
请回答下列问题:
①1组中,在高浓度葡萄糖溶液中细胞因为渗透______而皱缩,后因为细胞吸收葡萄糖,导致细胞内液浓度________而吸水膨胀。
②从以上实验中能得出结论:________。小肠上皮细胞通过该方式吸收葡萄糖的意义是________。
22.(12分)某同学将若干洋葱鳞片叶外表皮细胞分别置于相同浓度的蔗糖溶液和物质a溶液中,观察并记录两组细胞中的液泡体积变化情况,实验结果如图,请回答相关问题。
(1)曲线Ⅰ对应的细胞,液泡体积缩小后不再恢复,原因是外界溶液中的物质________(填“能”或“不能”)进入洋葱鳞片叶外表皮细胞。曲线Ⅱ对应的细胞是被放置在________溶液中进行的实验。
(2)已知呼吸酶抑制剂会抑制细胞的呼吸,细胞呼吸会产生能量。该同学想进一步了解洋葱鳞片叶外表皮细胞吸收物质a的方式是主动运输还是协助扩散,请将实验步骤补充完整。
步骤一:将若干洋葱鳞片叶外表皮细胞均分为甲、乙两组。
步骤二:________。
步骤三:保持其他条件相同且适宜,观察两组细胞中的________。
预期的结果及结论:
①若两组细胞中的液泡均先缩小后增大,说明________。
②若________,说明________。
23.(14分)胆固醇不溶于水,它在血液中通过与磷脂和蛋白质结合形成低密度脂蛋白(LDL)进行运输。LDL进入细胞及被水解释放出胆固醇的过程如图所示,其中发动蛋白是一种具备GTP水解酶活性的结合蛋白。
(1)胆固醇的组成元素是_____,是动物细胞_____(填细胞结构)的组成成分,动物细胞内的胆固醇可以作为_____激素合成的原料。
(2)LDL进入细胞的方式是_____,该方式除依赖细胞膜的_____性外,还需要_____直接提供能量。
(3)图中过程显示,胞内体上的LDL受体最终又返回细胞膜,其意义是_____。进一步研究发现,胞内体内部的酸性环境是LDL受体顺利返回细胞膜的必要条件,推测H+跨膜进入胞内体需要的条件是_____。
24.(10分)某校生物兴趣小组利用“小液流法”估测黑藻叶片细胞的细胞液浓度,实验步骤和结果如下:
实验步骤:
①配制具有一定浓度梯度的蔗糖溶液。
②取12支干燥洁净的带塞试管,分成甲、乙两组,每组试管依次编为1~6号。向甲、乙两组相同编号的试管中加入相同浓度的蔗糖溶液4mL,迅速塞紧试管,备用。
③取大小相似的黑藻叶片60片,随机均分为6组,分别加入甲组的6支试管中,并塞紧试管。放置20min,期间多次摇动试管。再向甲组每支试管中均加入微量甲晞蓝粉末(忽略对蔗糖浓度的影响),充分摇匀。
④将乙组蔗糖溶液摇匀,用弯头毛细吸管从甲组试管中吸取少量蓝色溶液,插入乙组相同编号试管内的溶液中部,从毛细吸管失端轻轻挤出1小滴蓝色溶液(如下图)。 察蓝色小滴的升降情况,并做好记录。
实验结果:
乙组试管编号 1 2 3 4 5 6
加入的蔗糖溶液浓度/mol·L-1 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30
蓝色小滴升降情况 ↓ ↓ ↓ ↑ ↑ ↑
请回答下列问题:
(1)步骤②中,装有不同浓度蔗糖溶液的试管要及时塞紧的目的是__________。步骤③不同试管中加入的黑藻叶片的大小和数量要相同,这属于对实验__________变量的控制。
(2)乙组试管1、2、3中蓝色小滴均下降,原因是__________,其中下降最慢的是试管__________中的蓝色小滴。
(3)取出甲组6支试管中的黑藻叶片进行显微观察,可发现试管__________中的黑藻叶片细胞内叶绿体分布最密集。
(4)根据实验结果可估测黑藻叶片细胞的细胞液浓度介于__________之间。若要使估测结果更准确,则实验思路是__________。
25.(12分)和是植物利用的主要无机氮源。过量施用会加剧土壤的酸化等,引起植物生长受到严重抑制,这一现象被称为铵毒。的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动,的吸收由浓度梯度驱动,相关转运机制如下图所示。
(1)图中所示体现了根细胞膜的功能特点是__________,该特点的结构基础是_________。
(2)据图分析,AMTs运输的方式是__________NRTI.1运输的方式是__________。
(3)在存在时,植物可以通过减轻土壤酸化缓解铵毒症状。研究发现,拟南芥NRT1.1和SLAH3参与了解铵毒的过程,请据图解释拟南芥解铵毒的机制______________________。
(4)现有拟南芥的NRT1.1基因单突变体、SLAH3基因单突变体、NRT1.1-SLAH3基因双突变体及正常的拟南芥若干,请设计实验证明在解铵毒的过程中,NRT1.1和SLAH3共同起作用,缺一不可。要求简要写出实验思路并预期实验结果。
实验思路:_________________________________________________。
实验结果:_________________________________________________。
答案以及解析
1.答案:A
解析:A、洋葱鳞片叶外表皮液泡中的色素是水溶性色素,提取这种色素可以使用清水作溶剂,A正确;
B、用根尖作材料观察细胞的有丝分裂,在制作临时装片时的解离环节会使细胞死亡,因此不能观察到有丝分裂的动态变化过程,B错误;
C、鳞片叶的外表皮细胞不会吸收蔗糖,因此,将鳞片叶的外表皮放入0.3g/mL蔗糖溶液中,无法观察到复原现象,C错误;
D、洋葱叶片中叶绿体的色素会溶解于有机溶剂,可利用无水乙醇提取,D错误。
故选A
2.答案:B
解析:A、图中甲、乙、丙三种红细胞在该溶液中都能发生渗透作用,由于箭头的粗细不同,速度不相同,A错误;
B、若将甲、乙、丙细胞分别置于蒸馏水低渗溶液中,红细胞会过度吸水而涨破,B正确;
C、乙细胞的水分子数相等,但光学显微镜观察不到水分子的扩散,C错误
D、只有成熟植物的细胞才会发生质壁分离现象,红细胞没有细胞壁,甲、乙、丙都不能发生质壁分离现象,D错误。
故选B。
3.答案:A
解析:自由水和结合水脱落酸的主要合成部位为根冠、萎蔫的叶片等,叶片萎蔫时叶片中脱落酸的含量会升高,A错误。干旱缺水时,气孔部分关闭,从而导致进入叶肉细胞的CO2减少,B正确。植物细胞失水时主要丢失的是自由水,从而导致细胞内结合水与自由水比值增大,C正确。水在生物体内的流动可以把营养物质运送到各个细胞,同时也把各个细胞在新陈代谢中产生的废物运送到排泄器官或者直接排出体外。干旱缺水不利于植物对营养物质的吸收和运输,D正确。
4.答案:D
解析:根据题干“由于纵切使薄壁的内皮层细胞摆脱了厚壁的表皮细胞的束缚,内皮层细胞扩张得更快,从而使葱茎向表皮外弯曲”可知,与表皮细胞相比,内皮层细胞更易伸缩或扩张。当外界溶液浓度小于葱茎细胞液浓度时,细胞吸水,内皮层细胞的体积扩大更快,所以葱茎表现出向外弯曲;当外界溶液浓度大于葱茎细胞液浓度时,细胞失水,内皮层细胞的体积收缩更快,所以葱茎表现出向里弯曲。根据题表中葱茎形态推断,a、b、c、d的大小关系为a>c>d>b,D正确。
5.答案:C
解析:AB、用30%蔗糖处理之后,细胞失水,原生质体和液泡的体积都会减小,细胞液浓度上升;用清水处理之后,细胞吸水,原生质体和液泡体积会扩大,细胞液浓度下降,AB错误。
CD、随着所用蔗糖浓度上升,当蔗糖浓度超过细胞液浓度之后,细胞就会开始失水,原生质体和液泡的体积下降,细胞液浓度上升,故C正确,D错误。
故选C。
6.答案:D
解析:A、在质壁分离与复原实验中,蔗糖溶液浓度过大,会导致细胞失水过快过多而死亡,无法发生质壁分离复原,并非浓度越大实验效果越明显,A错误;
B、黑藻叶片的叶肉细胞中含有叶绿体,叶绿体的绿色可以作为背景对比,便于观察质壁分离和复原现象,液泡虽无色,但不需要染色就能观察实验效果,B错误;
C、棉花根尖分生区细胞是不成熟的植物细胞,没有大液泡,不能发生质壁分离现象,而不是因为不含叶绿体影响观察效果,C错误;
D、洋葱鳞片叶外表皮细胞是成熟的植物细胞,有大液泡。当外界为适宜浓度的葡萄糖溶液时,细胞先因渗透失水发生质壁分离,由于葡萄糖分子可以通过主动运输进入细胞,使细胞波浓度增大,当细胞液浓度大于外界溶液浓度时,细胞又会通过渗透吸水发生自动复原,D正确。
故选D。
7.答案:A
解析:A、人成熟红细胞吸收葡萄糖的方式属于协助扩散,不消耗能量,而氧气和有氧呼吸有关,与能量的释放有关,所以人成熟红细胞吸收葡萄糖的速率与O2浓度无关,A错误;
B、水稻种子萌发过程中自由水与结合水比值随时间的变化,自由水比例高细胞代谢速率大,因此a点新陈代谢速率较大,B正确;
C、H2O2分解产生O2的量随时间的变化,随着时间的延长,H2O2逐渐被分解形成氧气,a点时氧气达到最大值,原因是此时H2O2被消耗完,因此限制a点的因素是H2O2被消耗完,C正确;
D、在一定范围内,反应物浓度越大,反应速率越快,反应的限制因素是酶的数量和活性,因此若该曲线为反应速率随反应物浓度的变化,限制a点的因素是酶的数量,D正确。
故选A。
8.答案:D
解析:由题意可知,取生理状态相同的某种植物叶片,细胞内的细胞液浓度考虑相同,分别放入甲、乙、丙三种不同浓度的溶液中,一定的时间后,甲的浓度变小,说明植物细胞失水,甲的浓度>植物细胞;乙的浓度不变,说明植物细胞既不失水也不吸水,乙的浓度=植物细胞;丙的浓度变大,说明植物细胞吸水,丙的浓度<植物细胞。由此可知:甲的浓度>乙的浓度>丙的浓度,A错误;乙的浓度不变是因为细胞内细胞液的浓度而非细胞内蔗糖浓度,与乙的浓度相等,B错误;水分进出细胞属于自由扩散,C错误。
9.答案:B
解析:A、据图可知,甲是磷脂双分子层,离子和小分子物质可以通过被动运输或者主动运输通过甲,大分子物质可以通过胞吞和胞吐通过甲,因此离子、小分子物质和生物大分子有些是容易通过甲,A错误;
B、质子泵在运输H+时需要消耗ATP释放能量,同时ATP释放的磷酸基团转移到质子泵上,质子泵磷酸化,其空间结构改变,从而泵出H+,B正确;
C、某成熟植物细胞的细胞液浓度为0.2g/mL,在质量浓度0.3g/mL的蔗糖溶液中会出现失水现象,发生质壁分离,C错误;
D、物质进出细胞的方式有自由扩散、协助扩散和主动运输,协助扩散和主动运输需要转运蛋白参与,自由扩散不需要,质子泵、H+—蔗糖载体等转运蛋白不能判断出是主动运输还是协助扩散,D错误。
故选B。
10.答案:C
解析:A.巨细胞摄入病原体的过程属于胞吞作用,A错误;B.固醇类激素进入靶细胞的过程属于自由扩散(如性激素),B错误;C.神经细胞受到刺激时产生的Na+内流,需要载体,不消耗能量,属于被动运输,C正确;D.护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于自由扩散,D错误。故选:C。
11.答案:C
解析:A、由图可知,a物质表示蛋白质,生物膜的功能主要取决与细胞膜上蛋白质的种类和数量的差异,A正确;
B、由图可知,b表示糖被,与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系,B正确;
C、由图可知,①代表自由扩散,水分子进出细胞主要是依赖水通道蛋白,协助扩散的方式,C错误;
D、由图可知,②代表借助通道蛋白的协助扩散③代表借助载体蛋白的协助扩散,运输方向都是高浓度→低浓度,D正确。
故选C。
12.答案:B
解析:A、从图中可以看出,钠离子进入细胞是从高浓度向低浓度,为协助扩散,钠离子的浓度差为I-运入滤泡上皮细胞提供能量;氯离子的浓度差为碘离子运出滤泡细胞提供能量。故改变细胞内外的Na+浓度差或Cl-浓度差,会影响I-跨膜运输,A正确;
B、NIS突变会导致无法将碘离子运进滤泡细胞,进而导致缺碘引起甲状腺肿,B错误;
C、钠钾泵属于载体蛋白,每次转运Na+、K+时都伴随着能量转移和空间结构的改变,C正确;
D、滤泡细胞内过多的I-抑制NIS的活性,降低碘摄取,属于反馈调节,D正确。
故选B。
13.答案:C
解析:A、SGLT1和GLUT2是不同的转运蛋白,行使不同的功能,结构决定功能,故SGLT1和GLUT2的空间结构不同,A正确;
B、葡萄糖通过载体蛋白SGLT1进入小肠绒毛上皮细胞的方式是主动运输,动力来自于ATP等,通过载体蛋白GLUT2进入小肠绒毛上皮细胞是协助扩散,动力来自于浓度差,二者所依赖的动力不同,B正确;
C、GLUT2是细胞膜上的蛋白质,其合成过程与核糖体、线粒体有关,因此核糖体、线粒体等细胞器功能受损会影响细胞膜上GLUT2的数量,C错误;
D、载体蛋白运输的物质会与载体蛋白结合,所以在转运物质时会有构象改变,D正确。
故选C。
14.答案:B
解析:A、由题中信息可知,F型质子泵具有催化ATP合成与水解及转运H+的功能,A正确;
B、图中转运H+的方式有主动转运和易化扩散两种,B错误;
C、F型质子泵是一种膜蛋白,因此既有亲水性部分也有亲脂性部分,C正确;
D、由图中虚线箭头可知,H+由Ⅱ侧运至Ⅰ侧,同时生成ATP,Ⅱ侧H+浓度高于Ⅰ侧,D正确。
故选B。
15.答案:B
解析:A、根据图示,方式a中利用了离子梯度动力,并且需要载体,属于协同转运,■是高浓度到低浓度,▲是低浓度到高浓度,利用离子的梯度动力运输物质(■)的梯度动力物质(▲),A错误;
B、方式b中的载体蛋白是ATP驱动泵,能利用ATP水解供能,因此该驱动泵可能具有催化功能,催化ATP水解,B正确;
C、方式c中的载体蛋白是光驱动泵,由于该驱动泵主要在细菌细胞中发现,而细菌只有核糖体一种细胞器,因此该驱动泵不可能分布在类囊体薄膜上,C错误;
D、方式b是主动运输,葡萄糖协助扩散进入哺乳动物红细胞,葡萄糖主动运输进入小肠绒毛上皮细胞,D错误。
16.答案:C
解析:A、葡萄糖进入肝细胞的运输方式是易化扩散(协助扩散),属于被动运输,A正确;
B、两层磷脂分子称为脂双层,为生物膜结构的基本骨架,蛋白质可镶、嵌入或贯穿于其中,B正确;
C、载体蛋白运输葡萄糖分子时,空间结构发生了改变,但是是可逆的,转运完能恢复原状,C错误;
D、据图分析,载体的两种状态是蛋白质的空间结构发生改变的结果,载体蛋白由状态A转换成状态B,有助于运输葡萄糖分子,D正确。
故选C。
17.答案:C
解析:A、PI4P招募OSBP将胆固醇转运到受损溶酶体,由此可知,OSBP可以提高溶酶体膜的胆固醇含量以提高膜的稳定性,A正确;
B、若该机制中的PI4K2A激酶缺失,会导致严重的神经退行性疾病和早衰,由此可推断PI4K2A激酶的基因缺失可能导致神经细胞的过度凋亡,B正确;
C、内质网包裹受损的溶酶体体现了膜的结构特点,即细胞膜具有一定的流动性,C错误;
D、由细胞膜的流动镶嵌模型内容可知,构成生物膜(溶酶体膜、内质网膜)的磷脂分子可以侧向自由移动,D正确。
故选C。
18.答案:C
解析:A、结合题图可知,待运输的特殊的生物大分子与膜上相应受体特异性结合,然后引起膜内陷形成小泡,A正确;
B、细胞对摄取的物质具有选择性,胞吞过程能体现细胞膜的选择透过性,B正确;
C、结合题图可知,胞吞物质的运输依赖于生物大分子与膜上的受体识别结合,与物质的浓度无关,C错误;
D、胞吞过程发生膜的内陷,需要细胞提供能量,加入呼吸抑制剂会抑制细胞呼吸,能量供应不足会导致胞吞作用不能顺利进行,D正确。
故选C。
19.答案:D
解析:A、据图可知,LYTAC捕获胞外蛋白的过程具有特异性,只有与Cl—M6PR特异性结合的被磷酸化的蛋白才能被捕获,A正确;
B、LYTAC进入溶酶体的过程为胞吞,体现了生物膜的流动性,B正确;
C、Cl—M6PR被溶酶体降解后的产物会被细胞再利用,C正确;
D、由题意可知,该技术主要针对胞外蛋白,将来可能应用于某些过敏反应的治疗,D错误。
故选D。
20.答案:A
解析:A、分析题图可知,只有圆球形生物大分子可以与受体结合,被吞入细胞,故胞吞作用对运输的物质具有选择性,A正确;
B、对生物大分子的胞吞后形成囊泡,不需要转运蛋白的参与,B错误;
C、胞吞需要消耗能量,故抑制细胞呼吸会影响胞吞作用,C错误;
D、葡萄糖分子也可通过协助扩散或主动运输的方式通过生物膜,而非胞吞,D错误。
故选A。
21.(除标注外每空2分,共12分)答案:(1)能源物质;载体蛋白
(2)①失水;升高
②小肠上皮细胞吸收葡萄糖(主要)是主动运输,吸收果糖是协助扩散;小肠上皮细胞能为生物体获取更多的葡萄糖(选择吸收所需要的物质,保证细胞和个体生命活动的需要)
解析:(1)葡萄糖是细胞生命活动的主要能源物质;由题图可知,随着葡萄糖(或果糖)浓度增加到一定程度,吸收速率不再上升,说明细胞膜对两种物质的运输都需要载体蛋白协助。
(2)①由表可知,实验分为4组,1组中,小肠上皮细胞先发生渗透失水而皱缩,后因为细胞吸收葡萄糖,导致细胞内液浓度升高而又发生渗透吸水而膨胀。②由题意可知,该实验的目的是研究小肠对葡萄糖和果糖的吸收方式。3组与1组进行对照可知,呼吸酶抑制剂处理过的小肠细胞只发生了皱缩,未发生膨胀,说明呼吸酶抑制剂处理过的小肠细胞不能吸收葡萄糖,由此可推知,小肠上皮细胞吸收葡萄糖为主动运输;4组与2组进行对照可知,呼吸酶抑制剂处理过的小肠细胞先皱缩后膨胀,与2组结果相同,说明呼吸酶抑制剂处理过的小肠细胞不影响对果糖的吸收,由此可推知,小肠上皮细胞吸收果糖为协助扩散;因为葡萄糖是细胞生命活动的主要能源物质,小肠上皮细胞通过主动运输方式吸收葡萄糖的意义是小肠上皮细胞能为生物体获取更多的葡萄糖(选择吸收所需要的物质,保证细胞和个体生命活动的需要)。
22.(除标注外每空2分,共12分)答案:(1)不能;物质a
(2)甲组(或乙组)细胞用呼吸酶抑制剂处理,乙组(或甲组)不处理,将两组细胞均放在浓度相同且适宜的物质a溶液中;液泡体积变化情况;①洋葱鳞片叶外表皮细胞吸收物质a的方式是协助扩散;②甲组(或乙组)细胞中液泡缩小,乙组(或甲组)细胞中液泡先缩小后增大洋葱鳞片叶外表皮细胞吸收物质a的方式是主动运输
解析:(1)曲线Ⅰ对应的细胞置于蔗糖溶液中,因为蔗糖不能进入洋葱鳞片叶外表皮细胞,细胞发生质壁分离后不能复原;曲线Ⅱ对应的细胞置于物质a溶液中,在细胞失水的同时,物质a进入细胞,使细胞液的浓度逐渐增大,细胞由失水转变为吸水,细胞质壁分离后自动复原。
(2)协助扩散和主动运输的主要区别是协助扩散不需要能量,故可设定不同的能量供给条件,即自变量为是否有能量供应,因变量为液泡体积变化情况。若两组细胞液泡变化情况相同,不受能量供应影响,则洋葱鳞片叶外表皮细胞吸收物质a的方式是协助扩散;若限制能量供应组的细胞中的液泡缩小后不再增大,另一组细胞中的液泡先缩小后增大,则洋葱鳞片叶外表皮细胞吸收物质a的方式是主动运输。
23.(除标注外每空1分,共10分)答案:(1)C、H、O;细胞膜;性
(2)胞吞;流动;GTP
(3)实现受体循环利用,提高转运效率(2分);转运蛋白的协助和细胞供能(2分)
解析:(1)胆固醇是脂质,组成元素为C、H、O,为动物细胞细胞膜的组分,影响细胞膜的流动性,胆固醇与性激素都属于固醇,二者结构类似,动物细胞内的胆固醇可以作为性激素合成的原料。
(2)由分析知,LDL以胞吞的方式进入细胞,体现细胞膜具有一定的流动性,该方式还需要GTP直接提供能量。
(3)LDL受体返回细胞膜实现了受体的回收再利用,不需要重新合成受体,提高了运输效率。胞内体内呈酸性,胞内体外接近中性,根据“一看顺逆浓度”,H+进入胞内体为逆浓度梯度的主动运输,需要转运蛋白协助并且消耗能量。
24.(除标注外每空2分,共14分)答案:(1)防止因水分蒸发而导致蔗糖溶液浓度发生改变;无关
(2)甲组1、2、3试管中黑藻叶片的细胞液浓度大于蔗糖溶液浓度,细胞吸水,导致试管中蔗糖溶液浓度上升,蓝色小滴密度大于乙组相同编号试管内溶液的密度(2分);3
(3)6
(4)在0.15-0.20mol·L-1之间缩小浓度梯度,继续进行上述实验,蓝色小滴不移动时试管中的蔗糖溶液浓度与黑藻叶片细胞液浓度相当(2分)
解析:(1)步骤二中,装有不同浓度蔗糖溶液的试管要及时塞紧的目的是防止因水分蒸发而导致蔗糖溶液浓度发生改变,实验中不同试管中加入的黑藻叶片的大小和数量要相同,这属于无关变量的控制。
(2)乙组试管1、2、3中蓝色小滴均下降,原因是甲组1、2、3试管中黑藻叶片的细胞液浓度大于蔗糖溶液浓度,细胞吸水,导致试管中蔗糖溶液浓度上升,蓝色小滴密度大于乙组相同编号试管内溶液的密度,由于3号试管中蔗糖溶液浓度最大,故下沉最慢。
(3)乙组试管4、5、6中蓝色小滴均下降,原因是甲组4、5、6试管中黑藻叶片的细胞液浓度小于蔗糖溶液浓度,细胞失水,导致试管中蔗糖溶液浓度下降,蓝色小滴密度小于乙组相同编号试管内溶液的密度,故6试管中的黑藻叶片细胞内叶绿体分布最密集。
(4)由分析可知:黑藻叶片细胞的细胞液浓度介于0.15-0.20mol·L-1之间。若要使估测结果更准确,则应在0.15-0.20mol·L-1之间缩小浓度梯度,继续进行上述实验,蓝色小滴不移动时试管中的蔗糖溶液浓度与黑藻叶片细胞液浓度相当。
故答案为:0.15-0.20mol·L-1;在0.15-0.20mol·L-1之间缩小浓度梯度,继续进行上述实验,蓝色小滴不移动时试管中的蔗糖溶液浓度与黑藻叶片细胞液浓度相当。
25.(除标注外每空1分,共12分)答案:(1)选择透过性;细胞膜的蛋白质种类不同
(2)协助扩散;主动运输
(3)过量的吸收造成了植物根周围的显著酸化,植物感知这种胁迫信号并调用NRT1.1来加速对胞外/H+的同向转运,从而降低了胞外H+浓度,缓解了铵毒。然而,由于外界浓度较低,植物抑制根周围酸化的能力很有限。此时植物调用SLAH3,使其介导的外流,在胞外维持一定浓度的以供NRT1.1继续转运,从而使发生持续的跨膜流动,达到解铵毒的作用(4分)
(4)实验思路:取相同数量、生理状态一致的拟南芥的NRT1.1基因单突变体、SLAH3基因单突变体、NRT1.1-SLAH3基因双突变体分成3组,分别培养到过量施用造成酸化的土壤中,一段时间后,观察三组拟南芥的生长情况(2分);实验结果:NRT1.1-SLAH3基因双突变体组拟南芥的生长抑制最严重(2分)
解析:(1)由题干信息“的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动,的吸收由H+浓度梯度驱动”及题图可知,和的运输都需要细胞膜上的蛋白质的协助,这体现了根细胞膜的选择透过性,其结构基础是细胞膜的蛋白质种类不同。
(2)AMTs运输是由高浓度问低浓度的运输,是顺浓度梯度运输,属于协助扩散。NRT1.1运输利用H+的浓度差与H+同向转运,是从低浓度向高浓度的运输,属于主动运输。
(3)拟南芥缓解铵毒的机制见答案。
(4)实验思路及预期实验结果见答案。