第四章 学业质量标准检测
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分,考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共50分)
一、选择题(共25小题,每小题2分,共50分,在每小题给出的4个选项中,只有1项是符合题目要求的)
1.下列有关膜的叙述,错误的是( C )
A.细胞膜主要由蛋白质分子和磷脂分子组成
B.核膜和内质网膜在结构上有密切联系
C.线粒体膜和叶绿体膜中的蛋白质分子是相同的
D.细胞膜中的大多数蛋白质分子和磷脂分子不是静止的
[解析] 主要考查生物膜的结构及结构特点。细胞主要由磷脂双子层及蛋白质分子组成,且磷脂分子和蛋白质分子大都是可以运动的,各种膜在结构和功能上具有一定的联系,但不同的膜功能是不同的,这主要取决于膜上的蛋白质种类和数量。
2.存在于细胞膜上,在细胞与细胞之间起“联络作用”的文字或语言的是( C )
A.磷脂分子
B.蛋白质分子
C.糖蛋白
D.载体
[解析] 细胞膜具有识别作用,也就是题目中所说的“联络作用”,这里起联络作用的物质是细胞膜上的糖被即糖蛋白,是由多糖和蛋白质构成的。
3.关于植物细胞主动运输方式吸收所需矿质元素离子的叙述,正确的是( C )
A.吸收不同矿质元素离子的速率都相同
B.低温不影响矿质元素离子的吸收速率
C.主动运输矿质元素离子的过程只发生在活细胞中
D.叶肉细胞不能以主动运输的方式吸收矿质元素离子
[解析] 对植物细胞主动运输的考查。关于主动运输,把握两个要点:1是载体,2是能量。载体为蛋白质,不同生物及同一生物的不同细胞之间存在个体差异,根本原因在于基因或基因的选择性表达不同。不同的载体的工作效率可能会有差异。能量来源于细胞呼吸,凡是影响细胞呼吸的因素皆影响主动运输的效率。题干中已经说明矿质元素的吸收是通过主动运输,叶肉细胞是活细胞,它需要的矿质元素也只能通过主动运输的方式进行。
4.把体积与浓度(质量百分比浓度)分别相同的葡萄糖(甲)和蔗糖溶液(乙)用半透膜(允许溶剂和葡萄糖通过,不允许蔗糖通过)隔开(如右图),一段时间后液面情况是
( B )
A.甲高于乙
B.先甲高于乙,后乙高于甲
C.乙高于甲
D.先甲低于乙,后乙低于甲
[解析] 蔗糖比葡萄糖分子量高,所以质量相同的蔗糖溶液的浓度比葡萄糖低,因而葡萄糖一侧溶液浓度较高。随着时间推移,葡萄糖可以透过半透膜,进入蔗糖溶液一边,导致蔗糖一侧溶液浓度升高。
5.关于细胞膜的组成、结构、功能之间的关系,逻辑顺序正确的是( A )
①膜主要由磷脂和蛋白质分子组成 ②膜具有流动性
③膜具有选择透过性 ④膜内蛋白质和磷脂分子大都是运动的 ⑤协助扩散、主动运输得以正常进行
A.①④②⑤③
B.①②④③⑤
C.①④②③⑤
D.①②④⑤③
[解析] 结构决定功能,细胞膜主要由磷脂和蛋白质分子组成,膜内蛋白质和磷脂分子大都是运动的决定了膜具有流动性,保证协助扩散、主动运输得以正常进行,体现了膜具有选择透过性。
6.下图为某种植物幼苗(大小、长势相同)均分为甲、乙两组后,在两种不同浓度的KNO3溶液中培养时鲜重的变化情况(其他条件相同且不变)。下列有关叙述错误的是( B )
A.3
h时,两组幼苗均已出现萎蔫现象,直接原因是蒸腾作用和根细胞失水
B.6
h后,甲组幼苗因根系开始吸收K+、NO,吸水能力增强,使鲜重逐渐提高
C.12
h后,若继续培养,甲组幼苗的鲜重可能超过处理前,乙组幼苗将死亡
D.实验表明,该植物幼苗对水分和矿质元素(K+、NO)的吸收是两个相对独立的过程
[解析] 3
h时,两组幼苗均已出现萎蔫现象,因是活细胞直接原因是蒸腾作用和根细胞失水,故A正确。从开始根系就在吸收K+、NO,故B错误。12
h后,若继续培养,甲组幼苗因为主动吸收钾离子和硝酸根离子,细胞液的浓度增加会进行吸水,其细胞的鲜重可能超过处理前,而乙组幼苗可能因失水过多而死亡,故C正确。图中在失去水分的时候却在吸收矿质元素,故D正确。
7.下图是细胞生物膜系统的概念图,下列对其叙述正确的是( B )
A.图中1是指细胞膜
B.图中5是指内质网
C.图中7是与内膜相连
D.图中8处膜面积等于外膜膜面积
[解析] 由图可知,1是核膜,2是细胞器膜,3是细胞膜,7是叶绿体的类囊体薄膜,其形成的基粒游离在基质中,8是线粒体内膜,是进行有氧呼吸第三阶段的场所,5是内质网膜,6是高尔基体膜,B正确。
8.用2
mol/L的乙二醇溶液和2
mol/L的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞,观察质壁分离现象,得到其原生质体体积变化情况如下图所示。下列表述中,不正确的是( C )
A.该细胞不可能是根尖分生区的细胞
B.AB段曲线表明细胞液浓度在逐渐增大
C.BC段表明该细胞开始因失水过多而逐渐死亡
D.用一定浓度的KNO3溶液代替乙二醇溶液,可得到类似的结果
[解析] 据图分析,只有成熟植物细胞才有大型液泡,才能发生质壁分离,故A正确。细胞处于2
mol/L的蔗糖溶液中,由于失水细胞液浓度在增加,直到与蔗糖溶液浓度相当,故B正确。细胞处于2
mol/L的乙二醇溶液,一开始失水,一定时间后,乙二醇扩散进入液泡,导致细胞液浓度增加,重新吸水,故C错。KNO3溶液的离子通过主动运输进入液泡,故D正确。
9.下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述,错误的是( B )
A.与白色花瓣相比,采用红色花瓣有利于实验现象的观察
B.用黑藻叶片进行实验时,叶绿体的存在会干扰实验现象的观察
C.用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同
D.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素,有利于实验现象的观察
[解析] 本题考查实验材料对实验的影响,考查实验评价能力。红色花瓣细胞的细胞液呈红色,易通过液泡的大小变化来推测质壁分离现象。黑藻叶片的叶肉细胞中液泡呈无色,叶绿体的存在使原生质层呈绿色,有利于实验现象的观察。紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位细胞的细胞液浓度不一定都相同,用相同浓度的外界溶液进行质壁分离实验时观察到的质壁分离程度可能不同。紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素,细胞液呈现紫色,有利于实验现象的分析和观察。
10.下列各项表示三个相邻细胞的水分渗透关系,若它们的细胞液浓度大小是a>b>c,那么,能正确表示这种关系的是( A )
[解析] 水分是由低浓度向高浓度一侧转移的,若细胞液浓度大小是a>b>c,则c中的水分会向a和b转移,b中的水分会向a转移。A正确。
11.(2014·安徽高考,2)下图为氨基酸和Na+进出肾小管上皮细胞的示意图。下表选项中正确的是( D )
选项
管腔中氨基酸→上皮细胞
管腔中Na+→上皮细胞
上皮细胞中氨基酸→组织液
A
主动运输
被动运输
主动运输
B
被动运输
被动运输
被动运输
C
被动运输
主动运输
被动运输
D
主动运输
被动运输
被动运输
[解析] 根据图形可知,肾小管管腔中的氨基酸进入上皮细胞为逆浓度的运输,属于主动运输(其动力来自于Na+协同运输中的离子梯度);管腔中的钠离子进入上皮细胞为顺浓度梯度的运输,不消耗能量,为被动运输;上皮细胞中的氨基酸进入组织液为顺浓度梯度的运输,属被动运输,综合分析,D选项正确。
12.(2016·银川)植物细胞发生质壁分离的原因是( B )
①
外界溶液浓度大于细胞液浓度
②
细胞液浓度大于外界溶液浓度
③
细胞壁的伸缩性大于原生质层的伸缩性
④
原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性
A.②④
B.①④
C.②③
D.③④
[解析] 植物细胞发生质壁分离是因为外界溶液浓度大于细胞液浓度,液泡中的水分流到细胞外,由于原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性,导致原生质层和细胞壁分离开来,故B正确。
13.三种血细胞中,白细胞体积最大,却能穿过毛细血管壁,进入组织液中,吞噬侵入人体内的病菌,白细胞完成这两个生理活动是依靠( C )
A.变形运动和细胞膜的选择透过性
B.渗透作用和细胞膜的流动性
C.变形运动和细胞膜的流动性
D.特殊技能和细胞膜的选择透过性
[解析] 白细胞之所以能透过毛细血管,关键是由于其能进行变形运动,白细胞吞噬病菌的过程属于胞吞作用,是由其结构特点决定的,白细胞与其功能相适应的特点是具有一定的流动性。
14.水溶性染色剂(PI)能与核酸结合而使细胞核着色,可将其应用于细胞死活的鉴别。细胞浸泡到一定浓度的PI中,仅有死亡细胞的核会被染色,活细胞则不着色,但将PI注射到死细胞中,则细胞会着色。利用PI鉴别细胞死活的基本原理是( D )
A.死细胞与活细胞的核酸结构不同
B.死细胞与活细胞的核酸含量不同
C.活细胞能分解染色剂PI
D.活细胞的细胞膜阻止PI的进入
[解析] 活细胞的细胞膜具有选择透过性以保证物质选择性地出入细胞,维持正常的生命活动。水溶性染色剂(PI)不是细胞所需要物质,因而不能通过活细胞的细胞膜。细胞死亡后,细胞膜及其他生物膜的选择透过性丧失,溶于水中的物质(如PI)都可以通过,而使细胞核着色。
15.撕取紫色洋葱外表皮,分为两份,假定两份外表皮细胞的大小、数目和生理状态一致,一份在完全营养液中浸泡一段时间,浸泡后的外表皮称为甲组;另一份在蒸馏水中浸泡相同的时间,浸泡后的外表皮称为乙组。然后,两组外表皮都用浓度为0.3
g/mL的蔗糖溶液处理,一段时间后表皮细胞中的水分不再减少。此时甲、乙两组细胞水分渗出量的大小,以及水分运出细胞的方式是( C )
A.甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等,主动运输
B.甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的高,主动运输
C.甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的低,被动运输
D.甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等,被动运输
[解析] 水的运输方式是自由扩散属于被动运输,故A、B错误。甲组原来是在完全营养液中,而乙原来是在蒸馏水中,甲组的外界溶液浓度肯定比乙高,故甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的低,故选C。
16.丙氨酸进入小肠绒毛上皮细胞和肾小管上皮细胞的共同点是( A )
A.需要载体,消耗能量
B.需要载体,不消耗能量
C.不需要载体,消耗能量
D.不需要载体,不消耗能量
[解析] 丙氨酸进入小肠绒毛上皮细胞和肾小管上皮细胞的方式均为主动运输:既需要载体又消耗能量。
17.苋菜细胞的液泡中含有呈紫红色的花青素。将苋菜的叶片切成小块后放入水中,水的颜色无明显变化,若进行加热,随着水温的升高,水的颜色逐渐变红,其原因是( C )
A.细胞壁在加温后受到破坏
B.水温升高,花青素的溶解度加大
C.加热使细胞膜和液泡膜失去了控制物质进出的功能
D.加热使花青素分子的活性加大而容易透过细胞膜
[解析] 如果进行加热、水的颜色变红说明温度太高细胞死亡,细胞失去了选择透过性,因为细胞壁是全透性,主要是原生质层的选择透过性,故A、B、D错误,C正确。
18.分别将洋葱表皮细胞和人红细胞浸入清水中,一段时间后,可以发现( D )
A.两种细胞都会发生质壁分离
B.两种细胞都会失水皱缩
C.前者会发生质壁分离,后者会吸水涨破
D.前者会吸水适度膨胀,后者会吸水涨破
[解析] 清水浓度比细胞液浓度低,二者都吸水,故A、B、C错。由于植物细胞有细胞壁限制,故会吸水适度膨胀,细胞不会涨破,而红细胞会吸水涨破,故D正确。
19.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( B )
A.将装片在酒精灯上加热后,再观察质壁分离现象
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复原现象
D.当质壁分离不能复原时,细胞仍具有正常生理功能
[解析] 本题考查观察植物细胞质壁分离与复原实验的操作和结果。实验过程中不需要对装片加热,A项错。当KNO3溶液浓度过高时,会使洋葱鳞片叶表皮细胞过度失水而死亡,失去一切正常生理功能,C、D项错。由于细胞壁的保护作用,植物细胞不会因吸水而涨破,故B项正确。
20.某学生将2.5%的尿素滴加在载玻片上的蚕豆表皮上,观察到植物细胞的质壁分离。2h后打算再次观察时却发现理想的视野找不到了。原因是( C )
A.错拿了对照样品
B.时间过长,细胞壁也收缩了
C.溶质颗粒被缓慢吸收,使水分再度进入细胞
D.2h前观察到的现象是假象
[解析] 尿素可以通过细胞膜,因而开始时蚕豆表皮细胞先发生质壁分离,后来又发生了质壁分离复原。
21.物质的跨膜运输对细胞的生存和生长至关重要。如图为几种物质跨膜运输方式的示意图,请判断有关叙述中不正确的是( D )
A.组成细胞膜的A、B两种物质通常不是静止的
B.丙物质跨膜运输方式中物质一般要从低浓度一侧向高浓度一侧运输
C.甲、乙、丙三种物质跨膜运输方式对于维持活细胞正常的生命活动均有重要意义
D.胆固醇跨膜运输以甲的方式进行是B物质的缘故
[解析] A物质是磷脂双分子层,所以脂溶性物质较易透过膜与该物质有关。A、B两者都是运动的,它们是细胞膜流动性的基础;丙物质是通过主动运输的途径进出细胞,甲、乙、丙三种方式均与细胞的生命活动密切相关。
22.有关生物膜与功能的叙述,正确的是( C )
A.膜载体蛋白的合成不需要ATP
B.葡萄糖跨膜运输不需要载体蛋白
C.线粒体外膜与内膜的主要功能不同
D.变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分不同
[解析] 本题考查了生物膜的结构功能中物质合成、跨膜运输、生物膜系统的结构功能等有关知识。A,任何蛋白质的合成都需要ATP的参与提供能量;B,葡萄糖的跨膜运输方式为主动运输或协助扩散,都需要载体蛋白的参与;D,细胞膜的基本组成都是由蛋白质、脂质和多糖组成;C,线粒体外膜与内膜上的载体、酶等蛋白质不同,因此内外膜上功能不同。
23.人体肝细胞内CO2分压和K+浓度高于细胞外,而O2分压和Na+浓度低于细胞外,上述四种物质中通过主动转运进入该细胞的是( C )
A.CO2
B.O2
C.K+
D.Na+
[解析] 二氧化碳和氧气进出细胞的方式是自由扩散,
K+如果进入细胞,是由低浓度向高浓度转运,需要载体、消耗能量,是主动运输。Na+如果进入细胞,是由高浓度向低浓度转运,只需要载体、不消耗能量,是协助扩散。
24.(2016·安徽合肥高三期末)在进行观察植物细胞的质壁分离与复原的实验时,有几种实验材料可供选择,你认为分离现象最明显的是( A )
A.具有紫色液泡的洋葱鳞片叶外表皮细胞
B.透明的洋葱鳞片叶内表皮细胞
C.口腔上皮细胞
D.洋葱根尖分生区中既小且方的细胞
[解析] 口腔上皮细胞为动物细胞,无细胞壁,即使失水也不会发生质壁分离。洋葱根尖分生区细胞内部尚未形成大液泡,只能靠亲水性物质吸水,因此不会发生质壁分离现象。透明的洋葱鳞片叶内表皮细胞是成熟植物细胞,有大液泡,但液泡中无色素,在显微镜下不能清楚地观察到原生质层与细胞壁的分离。
25.(2016·湖南株洲高三模拟)如图是依据某种生物的细胞对甲、乙两种物质的吸收速率与该物质浓度的关系绘制成的曲线。仔细分析后,判断下列四种说法中正确的是( B )
A.甲物质进入细胞的方式是主动运输,乙物质进入细胞的方式是自由扩散
B.甲物质进入细胞的方式是自由扩散,乙物质进入细胞的方式是主动运输或协助扩散
C.乙醇进入细胞的方式与乙物质相同
D.K+进入细胞的方式与甲物质相同
[解析] 从曲线图中可以看出,细胞对甲物质的吸收速率始终与甲物质的浓度成正比,而对乙物质的吸收速率开始时随乙物质浓度的增大而加快,当乙物质浓度增大到一定值时,吸收速率不再增大,保持稳定状态。根据三种物质跨膜运输方式的特点可判断,细胞对甲物质的吸收方式为自由扩散,对乙物质的吸收方式为主动运输或协助扩散。乙醇进入细胞的方式为自由扩散,K+进入细胞的方式为主动运输。
第Ⅱ卷(非选择题 共50分)
二、非选择题(共50分)
26.(10分)下图1是物质出入细胞的示意图,图2中曲线甲乙分别代表物质进出细胞的两种方式。
(1)①曲线甲代表__自由扩散__,曲线乙中Q点对应时刻细胞不再吸收物质,此时限制物质进出细胞的因素是__能量供应__。
②已知某海洋生物的细胞中物质X、物质Y浓度分别为0.60和0.14,而海水中物质X、物质Y浓度分别为0.29和0.38(浓度单位均为mol/L),由此可知,该细胞能主动地__吸收__(吸收/排出)物质X,可用图1中的__a__(a、b、c……)表示。
③细胞膜中水通道、离子通道是普遍存在的。若肾集合管管壁细胞膜受刺激后发生兴奋时,水通道开放,大量水被肾集合管管壁细胞重吸收,则代表此过程中水的流动可用__c__(a、b、c……)表示。
(2)若图1代表某生物的细胞膜,该细胞能够分泌胰岛素,则该过程被称为__胞吐__,其依赖于细胞膜的__流动性__的结构特点。
[解析] (1)图2中的曲线甲表明吸收物质的数量与细胞内外溶液浓度差成正比,没有饱和现象,说明细胞吸收该物质的方式属于自由扩散。分析曲线乙可知,在细胞内浓度高于细胞外浓度之后,仍能吸收该物质,可见细胞能够逆浓度梯度吸收该物质,并且在Q点出现饱和现象,此时细胞供能不足,说明细胞吸收该物质的方式为主动运输。某海洋生物的细胞中物质X、物质Y浓度分别为0.60和0.14,而海水中物质X、物质Y浓度分别为0.29和0.38(浓度单位均为mol/L),由此可推知该细胞能主动地吸收物质X,可用图1中a表示。需注意的是a、e两过程均为主动运输,但是a为膜外物质向膜内的运输(吸收),e为膜内物质向膜外运输(排出)。细胞的内、外侧可依据糖蛋白的位置来判定,糖蛋白位于细胞膜外侧。(2)胰岛素为大分子物质,只能通过胞吐作用分泌到细胞外,该过程依赖于细胞膜的流动性。
27.(10分)某实验小组为了探究细胞膜的通透性,将小鼠肝细胞在体外培养一段时间后,检测培养液中的氨基酸、葡萄糖和尿素含量,发现它们的含量发生了明显变化(如图)。请回答问题。
(1)由图可知,随培养时间延长,培养液中葡萄糖和氨基酸含量__降低__,尿素含量__增加__。
(2)培养液中的氨基酸进入细胞后,其主要作用是 作为蛋白质合成的原料 ;被吸收的葡萄糖主要通过__呼吸(分解)__作用,为细胞提供__能量__。
(3)转氨酶是肝细胞内参与氨基酸分解与合成的一类酶,正常情况下这类酶不会排出胞外,若在细胞培养液中检测到该类酶,可能的原因是__肝细胞膜受损(或细胞裂解)__。
(4)由(1)和(3)可初步判断,细胞膜对物质的转运具有__选择透过性__的特点。
28.(10分)下图为研究渗透作用的实验装置,请回答下列问题:
(1)漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液,漏斗内外起始液面一致。渗透平衡时的液面差为Δh,此时S1和S2浓度大小关系为__S1>S2__。
(2)图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的__原生质层__,两者在物质透过功能上的差异是__原生质层能主动转运有关物质而半透膜不能__。
(3)进一步探究两种膜的特性,某兴趣小组做了以下实验。
实验材料:紫色洋葱。
实验器材:如图所示的渗透装置(不含溶液),光学显微镜,载玻片,盖玻片,镊子,刀片,吸水纸,擦镜纸,滴管,记号笔等。
实验试剂:蒸馏水,0.3
g/mL的蔗糖溶液和与其等渗的KNO3溶液。
部分实验步骤和结果如下:
①选两套渗透装置,标上代号X和Y,在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水,分别在装置X和Y的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和KNO3溶液,均调节漏斗内外液面高度一致,渗透平衡时出现液面差的装置有__X__(填代号)。
②选两片洁净的载玻片__标号__,在载玻片中央分别滴加__蒸馏水__,制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片并分别观察装片中细胞的初始状态。
③观察临时装片中浸润在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞发生的变化,两者都能出现的现象是__质壁分离__。
(4)上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是__KNO3溶液中的细胞质壁分离后会自动复原__。
[解析] 本题通过渗透作用实验及拓展,考查实验分析、评价和设计能力。
(1)由于渗透平衡时存在液面差△h,即相当于对渗透系统产生了一个外力作用,可推断为S1>S2,验证的方法是用吸管吸取△h处的液体后,仍会发生渗透作用。
(2)成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜,原生质层具有选择透过性,能主动吸收物质,而物理性半透膜不具备这一特性。
(3)①由于蔗糖不能透过半透膜,而K+和NO能透过半透膜,因此X装置会在渗透平衡时出现液面差。②实验设计时对于实验组和对照组要进行编号,制装片时要先在载玻片中央滴加蒸馏水,便于外表皮展开和维持生活状态。③两组实验开始一段时间后都因外界溶液浓度高于细胞内液浓度,因此都会发生质壁分离。
(4)由于K+和NO能够通过主动运输方式被细胞吸收,因此会先发生质壁分离,后又出现自动复原的现象。
29.(10分)科学家经过研究提出了生物膜的“流动镶嵌模型”。请分析回答:
(1)在“流动镶嵌模型”中,构成生物膜基本骨架的是__磷脂双分子层__,由于__蛋白质__的分布使生物膜的结构表现出不对称性。
(2)用荧光抗体标记的人—鼠细胞融合的实验过程及结果如图所示。此实验结果直接证明了细胞膜中的 蛋白质分子可以运动 ,由此能较好地解释细胞膜结构上的__流动__性。
(3)科学家在研究线粒体结构和功能时发现,其外膜包含很多称为“孔道蛋白”的整合蛋白,可允许某些离子和小分子顺浓度梯度通过。物质的这种跨膜方式为__协助扩散__,体现了生物膜功能上的__选择透过__性。若将线粒体的蛋白质提取出来,脱离膜结构的大部分蛋白质无法完成其生理功能,说明__膜结构的完整性(分子在生物膜上的有序排列)__是完成生命活动的基础。
[解析] 本题通过图解综合考查细胞膜的结构和功能。人—鼠细胞融合的实验图解提供了以下信息:一是标记的是蛋白质,二是蛋白质是流动的。
30.(10分)如图中甲、乙两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,进出漏斗的水分子达到平衡时的状态。甲图中:①为清水,②为质量分数为30%的蔗糖溶液。)
(1)典型的渗透装置必须具备两个条件:__半透膜③__(指明甲图中相应部位);__膜两侧有浓度差__。
(2)丙图中④的名称为__原生质层__,甲图中的③相当于丙图中的__④__,它与丙图中相应结构的区别是__甲图中的③属于半透膜,没有选择透过性。而丙图中④属于生物膜,有选择透过性__。
(3)若把根毛细胞放入质量分数为30%的蔗糖溶液中,它将出现__质壁分离__现象,再放入清水中,它又出现__质壁分离复原__现象。
(4)若把根毛细胞放入质量分数为90%的蔗糖溶液中,它会出现__质壁分离现象__,过一段时间再放入清水中,此时根毛细胞与(3)题中放入清水中的变化一样吗?__不一样__。为什么?
__蔗糖溶液浓度过高,根毛细胞因失水过多而死亡,不会出现质壁分离复原__。
(5)盐碱地中的植物常出现萎蔫现象,其原因是__土壤溶液浓度大于根毛细胞液浓度造成细胞失水,出现萎蔫现象__。第四章
细胞的物质输入和输出
第2节
生物膜的流动镶嵌模型
第3节
物质跨膜运输的方式
一、选择题
1.组成细胞膜的磷脂和蛋白质分子的排布有下述特点,其中描述细胞膜基本支架特征的是( B )
A.膜两侧的分子结构和性质不尽相同
B.磷脂分子排布成双分子层
C.蛋白质分子附着和镶嵌于脂质分子层中
D.蛋白质分子和磷脂分子具有相对侧向流动性
[解析] 细胞膜基本支架是磷脂,磷脂呈双分子层排列。
2.细胞上与细胞的识别、免疫反应、信息传递和血型决定着有密切关系的化学物质是( A )
A.糖蛋白
B.磷脂
C.脂肪
D.核酸
[解析] 细胞膜上的蛋白质,有的镶嵌或贯穿于磷脂双分子层中,有的与糖分子结合成一种复合蛋白(糖蛋白)位于细胞表面。膜内蛋白主要作为载体,而膜外的糖蛋白主要用于细胞识别、免疫反应、信息传递和血型决定。
3.对细胞膜的选择透过性起主要作用的物质是( B )
A.水
B.蛋白质
C.磷脂
D.糖类
[解析] 对几乎所有的细胞膜来说,都是由磷脂双分子层形成基本骨架,糖被有时起细胞相互识别的作用,但不同细胞对同一种物质,或者同一细胞对不同物质的吸收具有选择性,主要决定于细胞膜上运输各种物质的载体的种类和数量,而载体的化学本质是蛋白质。
4.既能通过协助扩散,又能通过主动运输方式通过细胞膜的物质是( B )
A.氨基酸
B.葡萄糖
C.甘油
D.胆固醇
[解析] 葡萄糖进入红细胞为协助扩散;进入小肠黏膜及其他细胞则是主动运输。
5.下图是植物根从土壤中吸收某矿质离子示意图,据判断,该离子跨膜进入根毛细胞的方式为( C )
A.自由扩散
B.协助扩散
C.主动运输
D.被动运输
[解析] 本题考查离子的跨膜运输。根据图示可知,植物从土壤中吸收该矿质离子时既需要载体又需要能量,因此属于主动运输。
6.科学家在研究细胞膜运输物质时发现有下列四种关系,分别用下图中四条曲线表示,在研究具体的物质X时,发现与曲线②和④相符。试问:细胞膜运输物质X的方式是( B )
A.自由扩散
B.主动运输
C.协助扩散
D.胞吐
[解析] 分析跨膜运输的方式,主要应从影响跨膜运输的因素入手,尤其从载体蛋白和能量两方面考虑。曲线①说明运输速度与物质浓度呈正相关,不受其他因素的限制,应为自由扩散。因为氧气浓度的高低影响细胞呼吸,进而影响能量的供应,而主动运输需要消耗能量,曲线③说明运输速度与氧气浓度无关,说明这种方式不是主动运输,而是一种被动运输方式(自由扩散或协助扩散)。曲线②在一定范围内随物质浓度升高运输速度加快,当达到一定程度后,而保持稳定,说明这种方式需要载体,不是自由扩散,可能是协助扩散或主动运输。曲线④说明运输速度与氧气浓度有关,说明这个过程是需要能量的,只能是主动运输。经综合分析,运输物质X的方式是主动运输。
7.如图显示物质P和Q跨膜出细胞,下列叙述正确的是( D )
A.物质P可能是氧气
B.物质Q一定是水分子
C.物质P和Q出细胞都需要载体
D.物质P和Q出细胞未必都消耗能量
[解析] 氧气的运输方式是自由扩散,即图中物质Q;水分子的运输方式是自由扩散,可用物质Q表示,但物质Q不一定是水;物质P出细胞需要载体蛋白,物质Q出细胞是被动运输,包括自由扩散和协助扩散,而自由扩散不需要载体蛋白;物质P的运输方向是低浓度到高浓度,表示主动运输,需要消耗能量,物质Q的运输方向是高浓度到低浓度,可表示被动运输,不需要消耗能量。
8.(2016·西安高一检测)豚鼠胰腺腺泡细胞将细胞内加工合成的分泌蛋白通过细胞膜分泌到细胞外的方式是( D )
A.自由扩散
B.协助扩散
C.主动运输
D.胞吐
[解析] 分泌蛋白属于生物大分子,所以通过细胞膜分泌到细胞外的方式是胞吐。
9.在人类对生物膜结构的探索历程中,罗伯特森提出的三层结构模型与流动镶嵌模型的相同点是( C )
A.都认为磷脂双分子层是构成膜的基本支架
B.都认为蛋白质分子均匀排列在脂质分子的两侧
C.都认为组成生物膜的主要物质是蛋白质和脂质
D.都认为构成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动
[解析] 流动镶嵌模型认为,组成生物膜的主要物质是蛋白质和脂质,磷脂双分子层构成了生物膜的基本支架,蛋白质分子不均匀分布,构成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的。其中只有组成生物膜的主要物质是蛋白质和脂质这一点与罗伯特森的三层结构模型一致。
10.(2016·山东潍坊高一期末)下列实例不能体现细胞膜的结构特点的是( D )
A.白细胞吞噬绿脓杆菌
B.精卵细胞结合
C.小肠细胞分泌消化酶
D.溶酶体“吞噬”衰老的细胞器
[解析] 溶酶体“吞噬”衰老的细胞器,体现了溶酶体膜具有一定的流动性,而不能体现细胞膜的流动性。
11.如图是几种物质进出细胞的方式中,运输速率与影响因素之间的关系曲线图。下列与此图相关的叙述中,正确的是( A )
A.与水进出细胞的相符的有①③⑤
B.与葡萄糖进入红细胞相符的有②④⑥
C.与K+进入绿藻细胞相符的有①④⑥
D.与蛋白质进出细胞相符的有②③⑥
[解析] 自由扩散不需要载体蛋白和能量,物质运输速率与物质浓度成正比,协助扩散和主动运输都需要载体蛋白协助,主动运输还要消耗能量,据此可确定:①为自由扩散;②为协助扩散或主动运输;③为自由扩散或协助扩散;④为主动运输;⑤为自由扩散;⑥为协助扩散或主动运输。水进出细胞的方式为自由扩散,葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散,K+进入绿藻细胞的方式为主动运输,蛋白质进出细胞的方式为胞吞或胞吐。
12.
甲、乙两种物质在细胞内外的浓度情况如图所示。在进行跨膜运输时,下列说法正确的是( A )
A.甲物质运出细胞一定有载体蛋白的参与
B.甲物质进入细胞一定需要消耗能量
C.乙物质运出细胞一定有载体蛋白的参与
D.乙物质进入细胞一定不需要消耗能量
[解析] 甲物质在细胞外浓度高,在细胞内浓度低,所以甲物质运出细胞是由低浓度一侧到高浓度一侧,只有主动运输才能实现,此运输方式既消耗能量又需要载体蛋白参与。甲物质进入细胞是由高浓度一侧到低浓度一侧,一般不消耗能量。乙物质在细胞内浓度高,在细胞外浓度低,进入细胞时是主动运输,既消耗能量又需要载体蛋白参与,运出细胞时是顺浓度梯度进行的,不一定需要载体蛋白参与。
13.(2016·广东广州高一期末)脂质体是根据磷脂分子可以在水中形成稳定的脂质双层膜的原理而制备的人工膜。单层脂质分子铺展在水面上时,极性端(亲水端)与非极性端(疏水端)排列不同,搅拌后可形成双层脂质分子的球形脂质体(如图所示)。请回答下列问题。
(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稳定性__。
(2)如图,能正确表示细胞膜结构的是( C )
(3)根据细胞膜的基本支架是__磷脂双分子层__可以推测,水分子的跨膜运输不是真正的自由扩散,它最可能与膜上的__蛋白质__(成分)有关。美国科学家阿格雷试图从人的红细胞、肾小管管壁细胞的细胞膜上寻找这种物质,他以这两种细胞作为实验材料的依据最可能是__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;而肾小管管壁细胞对水分子的重吸收能力强__。
14.下图为物质出入细胞的四种运输方式示意图,请回答:
(1)图中A表示__自由扩散__,B表示__协助扩散__,C表示__主动运输__,D表示__胞吐__。
(2)K+、O2和葡萄糖三种物质中,通过B方式进入红细胞的是__葡萄糖__。
(3)与A方式相比,B方式的主要特点是需要借助__载体蛋白__,该物质是在细胞内的__核糖体__上合成的。
(4)胰岛B细胞分泌胰岛素是通过方式__D__(填字母)进行的。
(5)若在细胞中注入某种呼吸抑制剂,__C、D__(填字母)方式将会受到较大影响。
(6)需要载体蛋白协助的方式为__B、C__(填字母),影响B方式运输速率的因素为__浓度差和载体蛋白的数量__;与C运输方式有关的细胞器是__线粒体和核糖体__。
15.图1表示某生物膜结构,图中A、B表示某些物质,a、b、c、d表示物质跨膜运输方式。请据图回答:
(1)若图1是小肠上皮细胞的细胞膜,则膜上B物质具有__保护、润滑__作用,其吸收氨基酸为图示__a__所表示的跨膜运输方式。
(2)图1中a、b、c、d四种方式中受O2浓度影响的有__a、d__。
(3)若图1为胃黏膜上皮细胞的细胞膜,人在饮酒时,酒精是通过[__b__]__自由扩散__方式进入细胞的。因酒精的毒害作用,大量饮酒会导致不适或酒精中毒等。此物质跨膜运输方式与下列曲线相符合的是( A、C )
(4)已知红细胞吸收葡萄糖是协助扩散,而有人认为小肠上皮细胞以主动运输的方式吸收葡萄糖,请设计实验加以验证。
①实验步骤:
第一步:取甲、乙两组生理状况相同的小肠上皮细胞,放入适宜浓度的含有葡萄糖的培养液中。
第二步:甲组细胞给予正常的呼吸条件,__乙组细胞降低O2浓度,抑制细胞呼吸,其他条件都相同__。
第三步:一段时间后,测定两组细胞对葡萄糖的吸收速率。
②预测实验结果并分析:
a.若甲、乙两组细胞对葡萄糖的吸收速率基本相同,则说明小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式__不是主动运输__。
b.若__乙组细胞的吸收速率明显小于甲组细胞的吸收速率或者完全不吸收__,则说明小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输。第四章
细胞的物质输入和输出
第1节
物质跨膜运输的实例
一、选择题
1.假如将甲乙两个植物细胞分别放入蔗糖溶液和甘油溶液中,两种溶液均比细胞液的浓度高,蔗糖分子不能透过细胞膜,甘油分子可以较快地透过细胞膜,在显微镜下连续观察甲乙两细胞的变化是( B )
A.甲乙两细胞发生质壁分离后,不发生质壁分离复原
B.甲乙两细胞发生质壁分离,但乙细胞随后又发生质壁分离复原
C.甲乙两细胞发生质壁分离,但甲细胞随后发生质壁分离复原
D.甲乙两细胞均发生质壁分离,后又均发生质壁分离复原
[解析] 甲、乙两细胞先发生质壁分离,而甘油可以通过细胞膜,从而发生质壁分离复原。
2.当成熟的植物细胞吸水时发生的现象是( C )
A.质壁分离
B.质壁分离复原
C.液泡变大
D.细胞液浓度增大
[解析] 成熟的植物细胞吸水时,细胞液浓度减小,液泡体积增大。
3.盐碱地栽种植物,其出苗率和成活率较低,原因是( C )
A.土壤溶液pH太小
B.土壤中缺少氮肥
C.土壤溶液浓度过高
D.土壤溶液浓度低于植物细胞液浓度
[解析] 盐碱地栽种植物,会因土壤溶液浓度过高而失水死亡。
4.用打孔器取同一萝卜5cm长的直根条,分成4组,其中3组分别置于20g/L、60g/L、80g/L
KNO3溶液中,测量结果如下图。预计在40g/L
KNO3溶液中的测量结果最可能是( D )
[解析] 萝卜条放入40g/L
KNO3溶液中的变化应介于20g/L
KNO3和60g/L
KNO3溶液中的变化之间。该题应明确,在20
g/L和60g/L的KNO3溶液中,实验后的小萝卜条变长的原因是细胞能经主动吸收K+、NO,使细胞内液体浓度回升,重新吸收部分水分所致,而在80g/L的KNO3溶液中,萝卜细胞发生质壁分离后,原生质层已经变性失去活性,也就不能吸收K+、NO。
5.将5块去皮且体积相同的马铃薯条分别放在不同浓度的蔗糖溶液中,相同时间后,测定马铃薯条的长度并作图。下列能代表本实验结果的是( D )
[解析] 将5块体积相同的去皮马铃薯条分别放在不同浓度的蔗糖溶液中后,当外界蔗糖溶液浓度小于马铃薯条细胞液浓度时,细胞渗透吸水,马铃薯条膨胀,体积略增大;当外界蔗糖溶液浓度大于马铃薯条细胞液浓度时,细胞渗透失水。
6.将紫色洋葱鳞片叶表皮浸润在0.3
g/mL的蔗糖溶液中,1分钟后进行显微观察,结果如图。下列叙述错误的是( A )
A.图中L是细胞壁,M是液泡,N是细胞质
B.将视野中的细胞浸润在清水中,原生质体会逐渐复原
C.实验说明细胞膜与细胞壁在物质透过性上存在显著差异
D.洋葱根尖分生区细胞不宜作为该实验的实验材料
[解析] 成熟的紫色洋葱鳞片叶表皮细胞在质量浓度为0.3
g/mL的蔗糖溶液中发生了质壁分离,结合题干中的图可知,L是细胞壁,M是液泡,N是细胞壁与原生质层之间的部分,故A项错误;将视野中的细胞浸润在清水中,液泡会渗透吸水,原生质层逐渐复原,故B项正确;细胞膜具有选择透过性,蔗糖不能透过,而细胞壁允许蔗糖通过,具有全透性,故C项正确;洋葱根尖分生区细胞不具有大液泡,渗透吸水与失水不明显,因此不宜作为该实验的实验材料,故D项正确。
7.下图为某同学利用紫色洋葱鳞片叶作为实验材料,观察植物细胞质壁分离与复原的基本操作步骤。下列相关叙述中,错误的是( D )
A.第二次观察(D)和第一次观察(B)形成对照,第三次观察(F)和第二次观察(D)形成对照
B.该实验用显微镜主要观察原生质层和细胞壁的位置、液泡的颜色和大小等
C.如果将蔗糖溶液换成浓度适宜的KNO3溶液,则可以省略E过程
D.增大蔗糖溶液的浓度,实验效果会更明显且不影响细胞的活性
[解析] 解答本题要清楚每一步的操作方法及目的,尤其是显微镜观察的指标及溶液的种类和浓度对该实验结果的影响。图中共有三次利用显微镜进行的观察,观察的指标主要是原生质层和细胞壁的位置关系以及液泡的大小和颜色。三次观察形成对照,了解是否发生了质壁分离或质壁分离复原,A、B两项正确。如果将蔗糖溶液换成浓度适宜的KNO3溶液,由于细胞在失水的同时,会不断地吸收K+和NO,导致细胞液浓度升高,当细胞液浓度大于外界溶液浓度时,细胞开始吸水,从而出现质壁分离自动复原现象,C项正确。如果蔗糖溶液浓度过大,会导致细胞因过度失水而死亡,D项错误。
8.如图所示,甲是渗透作用装置示意图,乙、丙两曲线图中的横坐标代表时间。下列叙述不正确的是( A )
A.半透膜内溶液a的浓度变化可用图丙表示
B.水分子由半透膜外进入半透膜内的速率变化可用图乙表示
C.玻璃管内的液面高度变化可用图丙表示
D.半透膜内外浓度差的变化可用图乙表示
[解析] 由于半透膜内为质量分数为30%的蔗糖溶液,外面为蒸馏水,膜内溶液浓度高于膜外溶液浓度,整体而言,水分子由膜外进入膜内,蔗糖溶液浓度降低,可用图乙表示。水分子进入半透膜的速率由膜内外两侧的浓度差决定,由于水分子不断进入膜内,两侧的浓度差越来越小,水分子进入半透膜的速率也逐渐下降,最后保持不变,可用图乙表示。随着水分子的进入,玻璃管内的液面高度逐渐上升,一段时间后保持不变,可用图丙表示。
9.(2016·福建厦门高三期末)下列现象属于渗透作用的是( D )
A.水分子通过细胞壁
B.葡萄糖分子通过细胞膜
C.K+通过原生质层
D.水分子通过原生质层
[解析] 渗透作用是指水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。在D项中,水是溶剂分子,原生质层可以看作半透膜。
10.如图Ⅰ所示的甲、乙、丙三个渗透装置中,三个漏斗颈的内径相等,漏斗内盛有浓度相同的蔗糖溶液,且漏斗内液面高度相同,漏斗口均封以半透膜,置于同一个水槽的清水中。三个渗透装置的半透膜的面积和所盛蔗糖溶液的体积不同,如下表所示。
装置编号
甲
乙
丙
半透膜面积
S
S/2
S
蔗糖溶液体积
T
T
2T
图Ⅱ中曲线1、2、3表示漏斗内液面高度随时间的变化情况,则曲线1、2、3与甲、乙、丙三个装置的对应关系是( A )
A.1—丙;2—甲;3—乙
B.1—乙;2—甲;3—丙
C.1—甲;2—乙;3—丙
D.1—丙;2—乙;3—甲
[解析] 根据表格信息,乙的半透膜的面积比甲小,单位时间渗透的水分子数相对少,漏斗内液面高度升高的相对较慢,但最终到达的平衡点甲、乙应该相同,故图Ⅱ中曲线3代表乙,曲线2代表甲。甲和丙比较,半透膜的面积相同,蔗糖溶液体积丙多于甲,漏斗内液面高度丙应该比甲高,曲线1应代表丙。
11.下列细胞能发生质壁分离的一组是( D )
①食用的糖醋蒜细胞 ②蚕豆叶的表皮细胞 ③植物的根毛细胞 ④人的口腔上皮细胞 ⑤用解离液解离的洋葱根尖细胞 ⑥根尖分生区细胞
A.①⑤
B.②③⑥
C.①②③④⑤⑥
D.②③
[解析] 能发生质壁分离的细胞为活的成熟的高等植物细胞。①是死细胞;④是动物细胞,没有细胞壁;⑤用解离液解离的洋葱根尖细胞是死细胞;⑥没有大的液泡,这些细胞都不能发生质壁分离。②和③都是活的成熟的高等植物细胞,可以发生质壁分离。
12.将相同的4组新鲜马铃薯条分别浸入4种溶液中,1
h后测定薯条质量变化的百分率,结果如下表。下列叙述正确的是( A )
溶液
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
质量变化率
+8%
-6%
-4%
0
A.Ⅰ的浓度最低
B.Ⅱ的浓度较Ⅲ低
C.Ⅳ的浓度最高
D.Ⅳ可能是蒸馏水
[解析] 由题中质量变化率可知,Ⅰ中溶液比马铃薯溶液浓度低,所以马铃薯吸水质量增加,Ⅱ、Ⅲ溶液比马铃薯溶液浓度高,马铃薯失水质量减少,且Ⅱ的浓度高于Ⅲ,Ⅳ溶液与马铃薯溶液浓度相等,马铃薯既不吸水也不失水。
二、非选择题
13.将同一植物细胞依次浸于蒸馏水、质量浓度为0.3
mol/L蔗糖溶液和质量浓度为0.5
mol/L尿素溶液中,观察原生质体的体积随时间的变化关系,结果如曲线所示(细胞壁与原生质层将要分离时,原生质体的体积为100),据图回答:
(1)A、B、C中表示细胞在蒸馏水中的是__A__,表示在质量浓度为0.3
mol/L蔗糖溶液中的是__C__,在尿素溶液中的是__B__。
(2)ef段的细胞液浓度变化为__细胞液浓度逐渐升高,最后与外界溶液浓度持平而进入相对稳定状态__。
(3)试简要分析B、C曲线差异的原因。
__B、C曲线差异的原因是:①尿素分子可缓慢进入细胞液,使细胞液浓度增大,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。__
[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曲线表示细胞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。
14.(2016·江西南昌高三期末)用物质的量浓度为2
mol/L的乙二醇溶液和物质的量浓度为2
mol/L的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞,观察质壁分离现象,得到其原生质体体积的变化情况如图所示。请据图回答问题。
(1)原生质体体积在A→B段的变化说明:在该段时间内水分子从原生质体__渗出__,细胞液浓度__变大__。
(2)在1
min后,处于物质的量浓度为2
mol/L的蔗糖溶液中的细胞,其细胞液浓度将__不变__,此时,在细胞壁与原生质层之间充满了__蔗糖溶液__,要使该细胞复原,应将其置于__清水或低于细胞液浓度的其他溶液__中。
(3)在1
min后,处于物质的量浓度为2
mol/L的乙二醇溶液中的细胞,其原生质体体积的变化是由于__乙二醇__逐渐进入细胞内,引起细胞液浓度__变大__。
(4)并不是该植物的所有活细胞均可发生质壁分离,能发生质壁分离的细胞还必须具有__大液泡__。
[解析] 乙二醇分子可以进入细胞内,蔗糖分子不能进入细胞内,从题图中提供的信息可知,当植物细胞分别浸泡在物质的量浓度为2
mol/L的乙二醇溶液和物质的量浓度为2
mol/L的蔗糖溶液中时,原生质体体积相对减小,说明细胞失水,随着水分的渗出,细胞液的浓度将逐渐增大。在1
min后,处于物质的量浓度为2
mol/L的蔗糖溶液中的细胞的原生质体体积不再变化,说明此时细胞中水分的出入达到平衡,其细胞液浓度将不再改变,细胞壁是全透性的,蔗糖分子会充满细胞壁与原生质层之间,要使该细胞复原,应将其置于清水或低于细胞液浓度的其他溶液中。在1
min后,处于物质的量浓度为2
mol/L的乙二醇溶液中的细胞,其原生质体体积又逐渐增大,说明细胞又吸水,原因是乙二醇分子逐渐进入细胞内使细胞液浓度逐渐变大,导致细胞吸水,出现质壁分离后自动复原的现象。能发生质壁分离现象的细胞必须有大液泡,如根尖分生区细胞不会发生质壁分离现象。
15.成熟的植物细胞具有中央大液泡,可与外界溶液构成渗透系统进行渗透吸水或渗透失水。图甲表示渗透装置吸水示意图,图乙表示图甲中液面上升的高度与时间的关系,图丙表示成熟植物细胞在某外界溶液中的一种状态(此时细胞有活性)。请回答下列问题:
(1)由图甲漏斗液面上升可知,实验初始时c两侧浓度大小是a__小于__b。由图乙可知漏斗中溶液吸水速率在__下降__,最终液面不再上升,当液面不再上升时,c两侧浓度大小是a 小于 b。
(2)图丙中相当于图甲中c结构的是__③④⑤__(填序号),结构②当中充满的液体是__外界溶液__。此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系是__D__。
A.细胞液>外界溶液
B.细胞液<外界溶液
C.细胞液=外界溶液
D.都有可能
(3)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入清水当中,发现细胞液泡体积增大,说明细胞在渗透吸水,细胞能否无限吸水?__不能__。原因是__细胞壁对原生质层有支持和保护的作用__。
[解析] (1)漏斗内液面的上升是由细胞吸水引起的,水从浓度低的一侧向浓度高的一侧移动,因此,由图甲中漏斗内液面上升可知,b侧液体的浓度大于a;图乙反映的是随吸水时间的延长,漏斗内液面升高的速度逐渐下降,这是由浓度差缩小造成的。考虑到漏斗内液柱压力的作用,当液面不再上升时,a侧的浓度小于b侧。(2)图甲中c为半透膜,在图丙中可将细胞膜③、液泡膜⑤和两层膜之间的细胞质④视作一层半透膜,结构②当中充满的液体是外界溶液;由于无法判断细胞是在吸水还是失水,因此,无法确定此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系。(3)对植物细胞而言,由于细胞壁的存在,且细胞壁的弹性有限,因此,细胞不可能无限吸水,当细胞因吸水体积增大到细胞壁所能膨大的最大限度时,细胞将不再吸水。第四章
细胞的物质输入和输出
第2节
生物膜的流动镶嵌模型
第3节
物质跨膜运输的方式
一、选择题
1.关于细胞膜结构的“流动镶嵌模型”的论述,能揭示出不同的膜物质分子之间排布关系的是( B )
A.磷脂排列成双分子层
B.膜蛋白分子覆盖或镶嵌于脂双层
C.两侧膜物质分子排列不对称
D.膜物质分子的运动使其有流动性
[解析] 四个选项中,只有B项较恰当地表明了磷脂和蛋白质的关系。
2.若用呼吸酶抑制剂处理小肠绒毛上皮,则会明显影响其细胞吸收的物质是( C )
A.氧气、甘油
B.脂肪酸、水
C.K+、氨基酸
D.葡萄糖、水
[解析] 呼吸酶抑制剂会抑制呼吸作用,从而导致能量供应,因而限制主动运输方式。
3.人体白细胞能进行变形运动,穿出毛细血管壁,吞噬侵入人体的病菌,这个过程的完成依靠细胞膜的( C )
A.选择透过性
B.保护作用
C.流动性
D.扩散
[解析] 变形运动是由结构特性决定的,结构特性主要指流动性。
4.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( D )
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] 乙的运输过程需要载体蛋白的参与,而人工合成的膜无蛋白质。
5.白细胞能吞噬绿脓杆菌,与这一现象有关的是( D )
A.主动运输
B.细胞膜的选择性
C.自由扩散
D.细胞膜的流动性
[解析] 白细胞吞噬绿脓杆菌的方式是胞吞,而这一方式与细胞膜的流动性有关。
二、非选择题
6.右图是人体小肠上皮细胞膜亚显微结构模式图,“●”表示葡萄糖分子,据图回答下列问题:(在方括号内写上相应的数字,在横线上填写相应的文字)
(1)图中①、②所指的物质分别是__磷脂__、__蛋白质__,其中__磷脂双分子层__是细胞的基本支架;而另一种物质的多个分子分别镶在表面、或以不同的深度嵌入或横跨细胞膜的基本支架。
(2)人体小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是__主动运输__,葡萄糖通过该细胞膜时需要膜上的__载体蛋白__协助,此外还需要消耗细胞代谢中产生的__能量__。
(3)低温下,编号①排列整齐。但温度上升后,会出现排列不整齐现象,其厚度也会减小,这说明①结构实质上是有一定的__流动__性的。
(4)在物质通过该结构时,②起着__协助转运(载体)__作用,使细胞膜具有__选择透过__性。第四章
细胞的物质输入和输出
第1节
物质跨膜运输的实例
一、选择题
1.溶液中的洋葱表皮细胞,发现中央液泡逐渐变小,说明
( B )
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] 题中所示情况说明该细胞正在进行质壁分离。质壁分离的细胞,其细胞壁是全透性的;细胞壁收缩的程度较小,且中央液泡失水的原因在于外界蔗糖溶液的浓度大于细胞液浓度。
2.下列现象属于渗透作用的是( D )
A.蔗糖在水中溶解后使水变甜
B.春天放在空气中食盐潮解
C.小麦种子浸在水中逐渐胀大
D.新鲜菜叶放在水中变硬
[解析] 渗透作用发生的条件有二:①是有半透膜,②是半透膜两侧有浓度差。四个选项中,只有D项符合题意。
3.将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的KNO3溶液中,一段时间后用显微镜观察发现该细胞未发生质壁分离,其原因是可能该细胞( B )
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] 如果是死细胞,则不可能发生质壁分离。也可能是观察时质壁分离后又自动复原了。
4.成熟植物细胞的原生质层可以看作是一层选择透过性膜,它包括( A )
A.细胞膜、液泡膜、两层膜间的细胞质
B.细胞膜、液泡膜、核膜
C.细胞膜、核膜、两层膜间的细胞质
D.液泡膜、核膜、两层膜间的细胞质
[解析] 原生质层包括“两膜”(细胞膜、液泡膜)和“一质”(两层膜间的细胞质)。
5.一次施肥过多,作物会变得枯萎发黄,俗称“烧苗”,其原因是( B )
A.根系细胞呼吸过强,影响根对水分的吸收
B.土壤溶液浓度大于细胞液浓度
C.土壤溶液浓度小于细胞液浓度
D.土壤溶液浓度等于细胞液浓度
[解析] “烧苗”是因为土壤溶液浓度大于细胞液浓度,从而使植物失水。
二、非选择题
6.将新鲜萝卜切成酒杯形,放在两个烧杯中,如下图所示。萝卜的内外有两种液体,只知道其中一种是清水,另一种是30%的蔗糖溶液,开始时,两个液面是平的,过了一段时间后,液面出现了如图所示的结果。
(1)液体A是__30%的蔗糖溶液__,液体B是__清水__。
(2)图甲中的C处细胞正在__失去__水分,此时,它的细胞液浓度应该__低于__A液的浓度。
(3)图乙中的C处细胞正在__吸收__水分,此时,它的细胞液浓度应该__高于__B液的浓度。
(4)请绘出此时图乙中D处细胞的光学显微结构图形。