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高中生物人教版新课标必修一
第四章 物质的输入和输出 单元检测
一、单选题(共20题;共50分,每小题只有一个最佳答案)
1.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
2.人红细胞的渗透压与X浓度的食盐水相当。而浸在Y浓度食盐水中的红细胞破裂;浸在Z浓度食盐水中的细胞收缩。则三种食盐水的浓度大小依次为(????? )
A.?X>Y>Z????????????????????????????B.?Y>X>Z????????????????????????????C.?Z>Y>X????????????????????????????D.?Z>X>Y
3.胞吞或胞吐依赖的结构基础是(??? )
A.?磷脂双分子层????????????B.?细胞壁的全透性????????????C.?细胞膜的流动性????????????D.?细胞膜的选择透过性
4.用呼吸抑制酶处理小肠上皮细胞,细胞对下列物质吸收量不变的一组是(?? )
A.?Na+、氨基酸和葡萄糖???????????????????????????????????????B.?O2、H2O和甘油
C.?K+、氨基酸和葡萄糖??????????????????????????????????????????D.?K+、Ca2+和氨基酸
5.下列有关物质跨膜运输的叙述,正确的是(?? )
A.?果脯在腌制中慢慢变甜,是细胞通过主动运输吸收糖分的结果
B.?葡萄糖进入红细胞需要借助转运蛋白,属于主动运输
C.?脂溶性物质较易通过自由扩散进出细胞
D.?大肠杆菌逆浓度吸收K+ , 属于协助扩散
6.下列关于物质运输的叙述,错误的是(??? )
A.?氧气和甘油出入细胞的方式相同
B.?胞吐和胞吞能体现细胞膜的流动性
C.?需要载体蛋白协助的运输过程都需要消耗ATP
D.?农田被水淹会影响农作物的根细胞吸收无机盐离子
7.下图中Ⅰ~Ⅳ表示生物体中物质和离子通过细胞膜的方式,下列叙述错误的是 (????? )
A.?Ⅰ、Ⅱ均表示顺浓度梯度进行运输??????????????????????B.?Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ均表示被动运输
C.?Ⅲ和Ⅳ所示运输过程均消耗能量?????????????????????????D.?Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均可在人体细胞中发生
8.如图中曲线 a、b 表示物质跨膜转运的两种方式,下列表述正确的是 (??? )
A.?脂溶性小分子物质不能通过方式 a 转运??????????????B.?与方式 a 有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面
C.?ATP 供应不足对 a 和 b 的转运速率均有影响??????D.?方式 b 的最大转运速率与载体蛋白数量有关
9.下图是细胞膜的亚显微结构模式图(流动镶嵌模型),①~③表示构成细胞膜的物质,有关说法错误的是(??? )
A.?②与③是静止不动的???????????????????????????????????????????B.?③构成细胞膜的基本骨架
C.?葡萄糖通过细胞膜需要②的协助?????????????????????????D.?细胞识别与糖蛋白①有关
10.将某活组织放入适宜的完全营养液中,置于适宜的条件下培养。培养液中甲、乙两种离子的浓度保持相等且恒定,定期测得细胞中两种离子的含量,得到如下图所示曲线。据图分析下列叙述中正确的是(??? ?)
A.?该组织的细胞吸收甲、乙两种离子的方式分别是自由扩散和主动运输
B.?该组织细胞运输离子甲的载体数量比运输离子乙的数量多
C.?两种离子均只能从低浓度的一侧运输到高浓度的一侧
D.?曲线mn段和ab段表明两种离子浓度的升高抑制了细胞的吸收
11.在马铃薯中用打孔器打出两个圆柱体块甲和乙,甲在蒸馏水中放10分钟,乙在与马铃薯细胞液等浓度的蔗糖溶液中放10分钟,测定处理的圆柱体是否与原来的孔刚好合适()
A.?甲合适,乙也合适?????B.?甲不合适,乙也不合适?????C.?甲不合适,乙合适?????D.?甲合适,但乙不合适
12.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。下列有关说法不正确的是(??? )
A.?水稻根尖成熟区细胞相当于渗透系统,其中原生质层相当于半透膜
B.?水稻和蕃茄对不同离子的吸收量不同取决于膜上载体蛋白的种类和数量
C.?根尖细胞对水和离子的吸收是两个相对独立过程
D.?水稻培养液中Ca2+浓度升高的原因是载体蛋白活性受到抑制
13.下列物质跨膜运输的方式,属于主动运输的是(????? )
①酒精被胃黏膜吸收??
②原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞
③小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸?
④肾小管上皮细胞吸收原尿中的K+??
⑤葡萄糖进入红细胞???
⑥水分子进出细胞
⑦白细胞吞噬细菌
A.?②③④?????????????????????????????B.?①③④⑦?????????????????????????????C.?②③④⑤?????????????????????????????D.?①②④⑥
14.如图所示,a、b、c表示某植物体的三个相邻的细胞,它们的细胞液浓度为a>b>c,则它们之间的水分渗透方向应是(? )
A.?A???????????????????????????????????????????B.?B???????????????????????????????????????????C.?C???????????????????????????????????????????D.?D
15.如图是几种物质进出细胞方式中,运输速度与影响因素间的关系曲线图,下列与此图相关的叙述中,正确的是(??? )
A.?与水进出细胞相符的图有①、③、⑤??????????????????B.?与葡萄糖进入红细胞相符的图有②、④、⑥
C.?与K+进入丽藻细胞相符的图有②、④、⑤??????????D.?与蛋白质进出细胞相符的图有②、③、⑥
16.某同学设计实验如图所示,实验开始时,U型管两侧相等,图中半透膜允许单糖通过,据图分析,以下说法错误的是(??? ??)
A.?若U型管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液,当液面停止上升时,半透膜两侧溶液浓度一定是相等的
B.?若U型管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液,则实验现象为:高浓度的一侧液面上升
C.?若U型管中加入两种浓度不等的葡萄糖溶液,则实验现象为:高浓度一侧液面先升高,随后另一侧液面升高,最终两侧液面会持平
D.?若U型管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液,当液面停止上升时,半透膜两侧水分子移动达到平衡状态
17.植物细胞对NH4+的吸收较困难,对NO3-的吸收较容易,是因为(????? )
A.?细胞膜上两种离子载体的数量不同??????????????????????B.?细胞中NH4+和NO3-的数量不同
C.?呼吸作用提供的能量不同????????????????????????????????????D.?土壤溶液中NH4+和NO3-的数量不同
18.下列有关细胞膜的流动镶嵌模型的叙述,正确的是(?? )
A.?罗伯特森利用光学显微镜提出的“亮-暗-亮”的三明治结构是一种静态模型??????????B.?利用放射性同位素标记法将小鼠和人细胞膜上的蛋白质分子做标记的实验,证明了细胞膜具有一定的流动性
C.?欧文顿利用化学上的“相似相容原理”解释了脂溶性物质容易进入细胞的原因是细胞膜上具有大量的磷脂和少量的固醇??????????D.?细胞膜上绝大多数的蛋白质和磷脂双分子层都具有一定的流动性
19.图一中a、b、c为不同浓度的同种溶液,图二是一段时间后装置1与装置2的液面高度变化曲线,a、b起始液面高度均为H。则图一中a、b、c浓度的关系是(???? )
A.?a>b>c???????????????????????????????B.?c>b>a???????????????????????????????C.?b>a>c???????????????????????????????D.?c>a>b
20.图甲为渗透作用装置吸水示意图,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).下列相关叙述中错误的是( )
A.?图甲中的渗透作用发生需要两个条件:有半透膜c及a与b之间具有浓度差
B.?图乙中液面不能一直上升的原因是半透膜两侧的溶液浓度相等
C.?图丙中③④⑤组成原生质层
D.?如果丙细胞没有细胞壁支持,置于清水中也会发生吸水涨破的现象
二、非选择题(共5题;共50分)
21.细胞是一个开放的系统,每时每刻都要经过细胞膜与环境进行物质交换。下图是动物细胞膜的结构及几种物质通过细胞膜的运输方式模式图,请据图回答:
(1)图中所示的细胞膜结构中,A、B、C分别代表________、________、________。
(2)从功能上来说,细胞膜是一层________。
(3)细胞吸水膨胀时A的厚度变小,这说明A具有________,大多数的B________,结构C与细胞表面的________作用有密切关系。
(4)如果图中的细胞膜是人的红细胞膜,则氧气、葡萄糖、K+进入红细胞的方式依次是 [________]________、[________]________、[________]________。
22.1972年桑格和尼克森提出了生物膜的“流动镶嵌模型”.
(1)在“流动镶嵌模型”中,构成生物膜的基本骨架是磷脂双分子层,由于________的分布使生物膜的结构表现出不对称性.
(2)1970年,科学家用荧光抗体标记的人﹣鼠细胞融合的实验,在37℃下经过40min,两种颜色的荧光均匀分布.此实验结果以及相关的其他实验证据表明了细胞膜在结构上具有________.
(3)科学家在研究线粒体结构和功能时发现,其外膜包含很多称作“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________.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________是完成生命活动的基础.
(4)如图为胰岛B细胞结构模式图(局部).胰岛B细胞通过基因控制合成并分泌胰岛素,参与此过程的所有具膜的细胞结构有________(用图中序号表示).胰岛素以胞吐方式分泌出胰岛B细胞后,作用于靶细胞,体现了细胞膜的________功能.
23.对法囊藻(一种海藻)细胞液中各种离于浓度的分析表明,细胞液的成分与海水的成分很不相同.
(1)K+和Cl﹣在细胞内积累,而Na+、Ca2+等在细胞液中的含量低于海水中的含量.这表明细胞膜具有________.
(2)K+和Cl﹣进入细胞的转运方向是________,这种吸收方式为________,需要的两个基本条件是________和________.
(3)Na+和Ca2+进入细胞的转运方向是________,它们的吸收方式属于________.
(4)法囊藻细胞液中的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________.
24.为探究膜的透性,设计了如图所示的实验装置,其中E,F,G为用猪膀胱制成的小袋,内盛有溶液甲或溶液乙,上端分别接上口径相同的小玻璃管,起初3支小玻璃管内的液面高度相同,已知体积VG>VE=VF,甲、乙、丙三种溶液分别为质量浓度为0.2g/mL、0.1g/mL、0.3g/mL的蔗糖溶液.
(1)几分钟后,3支小玻璃管中的现象是________
(2)对比分析e、f小玻璃管中的现象,可知实验的自变量是________
(3)该实验说明________
(4)若将两组这样的装置,一组放于37℃的恒温箱中,一组放于0℃的恒温箱中,几分钟后观察,可见两装置中e玻璃管中的现象是________ , 说明________ .
25.根据材料回答问题。
彼得?阿格雷由于发现了细胞膜上的水通道而获得2003年诺贝尔化学奖。我们知道,人体有些细胞能很快吸收水,而另外一些细胞则吸水很慢。早在19世纪中期,科学家就猜测细胞膜有允许水分和盐分进入的孔道,每个通道每秒种有几十亿个水分子通过,但这一猜想一直未得到证实。?
1988年,阿格雷成功地分离了存在于红细胞膜和肾脏微管上的一种膜蛋白,后来他认识到这个蛋白有水通道的功能,这就是科学家们长期搜寻的水分子通道。他画出了清晰的水通道蛋白的的三维结构图,详细解释了水分子是如何通过该通道进入细胞膜的,而其他微分子或离子无法通过的原因。
罗德里克?麦金农由于对离子通道结构和机制的研究也获此奖。离子通道是细胞膜的另一种通道。他提示了当离子穿过细胞膜时,不同的细胞通过电位变化发出信号,控制离子通道的开放或关闭。同时,离子通道通过过滤机制,只让特定离子通过,而不让其他离子通过。
(1)细胞膜的结构特性是________,功能特性是________。
(2)离子通道的化学本质是膜上的________。
(3)水通道、离子通道和离子载体运输物质时的共同特性是________性。
(4)肾脏中肾小管和集合管能迅速吸收原尿中的水,最可能的原因是________
(5)物质通过细胞膜与膜的流动性有密切关系,为了探究温度对膜的流动性的影响,有人做了下述实验:分别用红色和绿色荧光剂标记人和鼠细胞膜上的蛋白质,然后让两个细胞在37℃条件下融合并培养,40分钟后,融合的细胞膜上红色和绿色均匀分布。
①该实验设计有很大的问题,其原因是缺少________。
②经过完善,本实验可以通过相同的时间后,观察红色和绿色荧光物质在细胞膜上分布的情况判断实验结果,也可以通过 ________判断实验结果。
③该实验最可能得出的结是________。
答案解析部分
一、单选题
1. B
【考点】三种跨膜运输方式的比较,胞吞、胞吐的过程和意义
【解答】物质进出细胞的方式为顺浓度梯度,说明是被动运输;没有蛋白质物质不能运输,说明需要蛋白质协助,因此是协助扩散。B正确。
故答案为:B。
【分析】小分子物质跨膜运输的方式和特点:
名?称 运输方向 载体 能量 实????例
自由扩散(简单扩散) 高浓度→低浓度 不需 不需 水,CO2,O2,甘油,苯、酒精等
协助扩散(易化扩散) 高浓度→低浓度 需要 不需 红细胞吸收葡萄糖
主动运输 低浓度→高浓度 需要 需要 小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸,葡萄糖等
D
【考点】物质进出细胞的方式的综合
【解答】人红细胞的渗透压与X浓度的盐水相当,说明红细胞的细胞质浓度相当于X浓度的盐水。浸在Y浓度食盐水中的红细胞破裂,说明红细胞的细胞质浓度大于Y浓度食盐水,红细胞吸水。浸在Z浓度食盐水中的红细胞收缩,说明红细胞的细胞质浓度小于Z浓度食盐水,红细胞失水。综上分析,这三种食盐水的浓度大小依次为Z﹥X﹥Y,A、B、C三项均不符合题意,D符合题意。
故答案为:D
【分析】解答此题要知道细胞失水和吸水的原理:
①当外界溶液浓度<细胞内液浓度时,红细胞吸水膨胀.
②当外界溶液浓度>细胞内液浓度时,红细胞失水皱缩。
③当外界溶液浓度=细胞内液浓度时,红细胞吸水与失水处于动态平衡,细胞形状不改变。
C
【考点】胞吞、胞吐的过程和意义
解:胞吞或胞吐是大分子进出细胞的方式,依赖于细胞膜的流动性.
故答案为:C.
【分析】细胞先将大分子包在小泡内,然后小泡与质膜融合,随后再将这些大分子分泌到细胞之内或外,这就是胞吞和胞吐,不需要载体,大需要消耗能量.这体现的细胞膜的结构特点,即细胞膜具有一定的流动性.
B
【考点】三种跨膜运输方式的比较
【解答】A、细胞吸收Na+、氨基酸和葡萄糖的方式是主动运输,消耗能量,所以用呼吸抑制剂处理小肠上皮细胞,将影响细胞对Na+、氨基酸和葡萄糖的吸收量,A错误;
B、细胞吸收O2、水和甘油的方式都是自由扩散,不消耗能量,所以物质吸收量不变,B正确;
C、小肠上皮细胞吸收K+、氨基酸和葡糖糖的方式是主动运输,消耗能量,所以用呼吸抑制剂处理小肠上皮细胞,将影响细胞对K+、氨基酸和葡糖糖的吸收量,C错误;
D、小肠上皮细胞吸收钾离子、钙离子和氨基酸的方式都是主动运输,消耗能量,所以用呼吸抑制剂处理小肠上皮细胞,将影响细胞对钾离子、钙离子和氨基酸的吸收量,D错误。
故答案为:B。
【分析】自由扩散、协助扩散和主动运输的区别如下:
? 自由扩散 协助扩散 主动运输
运输方向 顺浓度梯度
高浓度→低浓度 顺浓度梯度
高浓度→低浓度 逆浓度梯度
低浓度→高浓度
载体 不需要 需要 需要
能量 不消耗 不消耗 消耗
举例 O2、CO2、H2O、N2
甘油、乙醇、苯、尿素 葡萄糖进入红细胞 Na+、K+、Ca2+等离子;
小肠吸收葡萄糖、氨基酸
根据题意分析可知:用呼吸抑制剂处理小肠上皮细胞,将减少能量的释放,所以会影响主动运输。
C
【考点】三种跨膜运输方式的比较
【解答】A、果脯在腌制中慢慢变甜,是细胞失水过多死亡,细胞膜丧失选择透过性的结果,A错误;
B、葡萄糖进入红细胞需借助转运蛋白,但不耗能量,属于协助扩散,B错误;
C、细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层,根据相似相容原理,脂溶性物质较易通过自由扩散进出细胞,C正确;
D、一般情况下,细胞内的钾离子大于细胞外的钾离子,大肠杆菌吸收K+是逆浓度梯度进行,既消耗能量,又需要膜上的载体蛋白协助,属于主动运输,D错误。
故答案为:C。
【分析】小分子物质跨膜运输的方式和特点:
名 称 运输方向 载体 能量 实 例
自由扩散 高浓度→低浓度 不需 不需 水,CO2 , O2 , 甘油,苯、酒精等
协助扩散 高浓度→低浓度 需要 不需 红细胞吸收葡萄糖
主动运输 低浓度→高浓度 需要 需要 小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸,葡萄糖,K+ , Na+等
此外,大分子物质运输的方式是胞吞或胞吐。
C
【考点】物质进出细胞的方式的综合
解:A、氧气和甘油出入细胞的方式都是自由扩散,A正确;
B、胞吐和胞吞能体现细胞膜的流动性,B正确;
C、协助扩散需要载体蛋白协助,但不需要消耗ATP,C错误;
D、农田被水淹会影响农作物的根细胞的有氧呼吸,从而影响无机盐离子的吸收,D正确;
故答案为:C。
【分析】(1)小分子物质跨膜运输的方式和特点:
名 称 运输方向 载体 能量 实??? 例
自由扩散(简单扩散) 高浓度→低浓度 不需 不需 水,CO2,O2,甘油,苯、酒精等
协助扩散(易化扩散) 高浓度→低浓度 需要 不需 红细胞吸收葡萄糖
主动运输 低浓度→高浓度 需要 需要 小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸,葡萄糖等
( 2 )大分子的运输方式:
胞吞和胞吐:大分子物质进出细胞的方式,不需要载体,但需要能量,体现了细胞膜的流动性。
B
【考点】物质进出细胞的方式的综合
解:A、Ⅰ、Ⅱ都属于被动运输,均以顺浓度梯度进行运输?,A正确;
B、被动运输包括自由扩散和协助扩散,Ⅳ胞吐不属于被动运输,B错误;
C、Ⅲ主动运输和Ⅳ胞吐都需要消耗能量,C正确;
D、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均可在人体细胞中发生,D正确。
?故答案为:B。
【分析】分析图可知,Ⅰ是自由扩散,Ⅱ是协助扩散,Ⅲ是主动运输,Ⅳ是胞吐,据此做题。
D
【考点】物质进出细胞的方式的综合
解:A、脂溶性小分子物质跨膜运输的方式一般是自由扩散,即图示a方式,A错误;
B、a表示自由扩散,不需要载体蛋白的协助,B错误;
C、a表示自由扩散,不需要消耗ATP供能,C错误;
D、方式 b 表示协助扩散或主动运输,其最大转运速率与载体蛋白数量有关,D正确。
故答案为:D。
【分析】根据题意和图示分析可知: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;抑制细胞呼吸会影响能量的供应,可能会影响方式b,但不影响方式a。
A
【考点】细胞膜的流动镶嵌模型
【解答】A.②是蛋白质,③是磷脂双分子层,两者是可以运动的,A符合题意;
B.③磷脂双分子层是构成细胞膜的基本骨架,B不符合题意;
C.葡萄糖通过细胞膜需要蛋白质的协助,C不符合题意;
D.细胞识别与糖蛋白有关,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】1.流动镶嵌模型的基本内容
(1)磷脂双分子层构成了生物膜的基本支架;
(2)蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿于整个磷脂双分子层。
(3)磷脂双分子层和大多数蛋白质分子是可以运动的。
2.细胞膜流动镶嵌模型
B
【考点】三种跨膜运输方式的比较
解:A、该组织的细胞吸收甲、乙两种离子的方式分别都是主动运输,A不符合题意;
B、由于细胞膜上的载体具有选择性,又细胞内甲离子浓度大于乙离子浓度,所以该组织细胞运输离子甲的载体数量比运输离子乙的载体数量多,B符合题意;
C、根据曲线图分析可知:在最初的时间内,两种离子也能从高浓度的一侧运输到低浓度的一侧,C不符合题意;
D、由于载体和能量是有限的,则主动运输速率不可能无限上升,D不符合题意.
故答案为:B
【分析】据图分析,随时间的变化细胞内的甲、乙离子浓度都超过了细胞外,因此甲、乙离子的运输方向可以从低浓度一侧运输到高浓度一侧,属于主动运输的方式;在相同的时间内,甲曲线表示的浓度高于乙曲线,说明甲离子的吸收速度快,主要原因是运输离子甲的载体数量比运输离子乙的数量多;由于载体和能量是有限的,则主动运输速率不能无限增加。
C
【考点】物质进出细胞的方式的综合
【解答】 根据题意在马铃薯中,用打孔器打出两圆柱体块甲和乙.将甲在蒸馏水中放10分钟 , 由于马铃薯的细胞液浓度大于蒸馏水,导致甲吸水,虽然有细胞壁的保护作用,但是甲的细胞体积还是有所增大的,所以将甲再放入原来的孔是放不进去的;将乙在与马铃薯细胞液等渗的蔗糖溶液中放10分钟 , 由于马铃薯的细胞液浓度与蔗糖溶液的浓度相等,所以乙细胞的表现为既不吸水也不失水,乙的体积几乎不变,所以将乙放入原来的孔大小正合适。综上所述,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】甲因为细胞外溶液浓度小于细胞内溶液浓度,会发生渗透作用,细胞吸水,体积变大,将会比原来的孔大。
D
【考点】三种跨膜运输方式的比较
【解答】水稻根尖成熟区细胞相当于渗透系统,其中原生质层相当于半透膜,A不符合题意;水稻和蕃茄对不同离子的吸收量不同取决于膜上载体蛋白的种类和数量,B不符合题意;根尖细胞对水和离子的吸收是两个相对独立过程,C不符合题意;在培养过程中,水稻吸收水分及其他离子较多,吸收Ca2+、Mg2+ 较少,导致水稻培养液里Ca2+、Mg2+ 浓度升高,D符合题意。
故答案为:D
【分析】分析题干可知,培养一段时间后,番茄培养液中的Mg2+和Ca2+浓度下降,水稻培养液中的Mg2+和Ca2+浓度增高,Si4+的情况刚好相反,水稻吸收大量的Si4+ , 而番茄吸收Si4+少,则说明水稻吸收水分的相对速率大于吸收Mg2+和Ca2+的相对速率,吸收吸收水分的相对速率小于吸收Si4+的相对速率,而番茄正好相反。
A
【考点】三种跨膜运输方式的比较
【解答】酒精被胃黏膜吸收的方式是自由扩散,①错误;原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞的方式是主动运输,②正确;小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸的方式是主动运输,③正确;肾小管上皮细胞吸收原尿中的K+的方式是主动运输,④正确;葡萄糖进入人的红细胞的方式是协助扩散,⑤错误;水分子进出细胞的方式是自由扩散,⑥错误;白细胞吞噬细菌的方式是胞吞,⑦错误。因此属于主动运输的有②③④。
故答案为:A
【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:O2 进出细胞,选项中的①⑥。
(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,选项中的⑤。
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,选项中的②③④。
胞吞和胞吐:大分子颗粒物质进出细胞的方式,选项中的⑦。
C
【考点】物质进出细胞的方式的综合
【解答】已知细胞内浓度大小关系为a>b>c,根据渗透原理可知,水分子总是从低浓度溶液向高浓度溶液扩散,因此它们间的水流方向是b→a,c→b,c→a,。
故答案为:C
【分析】细胞吸水和失水的特点:①运输方向:细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量梯度的跨膜运输过程。②运输特点:细胞吸水时,水分子也有从细胞出来的,细胞失水时,水分子也有进入细胞的,即无论细胞吸水还是失水,水分子通过原生质层的扩散都是双向进行的。
A
【考点】三种跨膜运输方式的比较
【解答】A、甘油进出细胞方式为自由扩散,符合的有①、③、⑤,A符合题意;
B、葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散,符合的有②、③、⑥,B不符合题意;
C、K+进入丽藻细胞的为主动运输,符合的有②、④、⑥,C不符合题意;
D、分泌蛋白出细胞方式为胞吐,需要消耗能量,不需要载体,符合的是④、⑤,D不符合题意.
故答案为:A
【分析】有关物质出入细胞方式的6个“不要漏掉”
(1)需要载体蛋白协助的运输方式除主动运输外,不要漏掉协助扩散。
(2)消耗能量的运输方式除主动运输外,不要漏掉胞吞和胞吐。
(3)从高浓度到低浓度的运输方式除自由扩散外,不要漏掉协助扩散。
(4)影响协助扩散运输速率的因素除载体蛋白数量外,不要漏掉浓度差。
(5)与主动运输有关的细胞器除供能的线粒体外,不要漏掉载体蛋白的合成场所——核糖体。
(6)运输速率与O2浓度无关的运输方式除自由扩散外,不要漏掉协助扩散。
A
【考点】三种跨膜运输方式的比较
【解答】若U型管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液,当液面停止上升时,只是水分子的进出处于动态平衡状态,半透膜两侧溶液浓度不一定是相等的,A符合题意;若U型管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液,水分子从低浓度的溶液通过半透膜进入高浓度溶液中,则实验现象为:高浓度的一侧液面上升,B不符合题意;若U型管中加入两种浓度不等的葡萄糖溶液,水分子从低浓度的溶液通过半透膜进入高浓度溶液中,则实验现象为:高浓度一侧液面先升高,随后葡萄糖从高浓度的溶液通过半透膜进入低浓度溶液中,则低浓度一侧液面升高,随后两侧液面会持平,C不符合题意;若U型管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液,当液面停止上升时,半透膜两侧水分子移动达到平衡状态,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】不同渗透装置中水分子运动情况及液面变化
(1)溶质不能通过半透膜的情况
①若S1溶液浓度大于S2溶液浓度,则单位时间内由S2→S1的水分子数多于由S1→S2的,外观上表现为S1溶液液面上升;若S1溶液浓度小于S2溶液浓度,则情况相反,外观上表现为S1溶液液面下降。
②在达到渗透平衡后,若存在如图所示的液面差Δh , 则S1溶液浓度仍大于S2溶液浓度。因为液面高的一侧形成的压强,会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。
(2)溶质能通过半透膜的情况
若S1溶液浓度大于S2溶液浓度,则最初单位时间内由S2→S1的水分子数多于由S1→S2的,随着溶质的扩散,最终S1和S2溶液浓度相等,外观上表现为S1溶液液面先上升后下降,最终S1和S2溶液液面持平;若S1溶液浓度小于S2溶液浓度,则情况相反。
A
【考点】三种跨膜运输方式的比较
【解答】植物细胞对NH4+的吸收较困难,对NO3-的吸收较容易,说明植物细胞对物质的吸收具有选择性,植物细胞对这两种离子的吸收是主动运输,条件是需要载体和能量,吸收这两种离子的载体的数量不同,导致吸收存在差异。
故答案为:A
【分析】理清细胞膜的功能,细胞的功能复杂程度与细胞膜上蛋白质的种类和数量有关,不同细胞吸收离子不同是由于细胞膜上载体蛋白的种类和数量不同决定的。
D
【考点】细胞膜的流动镶嵌模型
【解答】50年代,电子显微镜诞生,罗伯特森利用电子显微镜提出了“暗-亮-暗”的三明治结构是一种静态模型,A不符合题意;1970年,科学家用发绿色荧光的染料和发红色荧光的染料将小鼠和人细胞膜上的蛋白子做标记的实验,证明了细胞膜具有一定的流动性,B不符合题意;欧文顿利用了化学上的“相似相容原理”解决了脂溶性物质为什么更容易进入细胞是因为细胞膜上具有脂质,不能确认具体的脂质成分,C不符合题意;细胞膜上绝大多数的蛋白质和磷脂双分子层都具有一定的流动性,D符合题意。
故答案为:D
【分析】科学家对生物膜结构的探索历程。
(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,于是他提出:膜是由脂质组成的。
(2)、20世纪初,科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来,化学分析表明,膜的主要成分是脂质和蛋白质。
(3)、1925年,两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质,在空气一水界面上铺展成单分子层,测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。由此他们得出的结论是细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层。
(4)、1959年,罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗一亮一暗的三层结构,并大胆地提出生物膜的模型是所有的生物膜都由蛋白质一脂质一蛋白质三层结构构成,电镜下看到的中间的亮层是脂质分子,两边的暗层是蛋白质分子,他把生物膜描述为静态的统一结构。
(5)1970年,科学家用荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合的实验,以及相关的其他实验证据表明细胞膜具有流动性。
(6)1972年,桑格和尼克森提出的为流动镶嵌模型大多数人所接受。
D
【考点】物质进出细胞的方式的综合
【解答】由图可知b液面下降的比a多,高度下降是因为溶剂分子多,溶液浓度小,所以a和b都小于c,故A、C不符合题意。因为b下降的多于a,所以a的浓度大于b,故D符合题意,B不符合题意。
故答案为:D
【分析】通过比较细胞外溶液和细胞液的浓度大小来判断。当细胞外溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水;当细胞外溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞吸水。当细胞外溶液与细胞液的浓度相等时,细胞失水量和吸水量相等,处于动态平衡。
B
【考点】物质进出细胞的方式的综合
解:A、图甲中的渗透作用发生需要两个条件:有半透膜c及半透膜两侧的溶液a与b之间具有浓度差,A正确;
B、图乙液面不再上升的直接原因是相同时间内从漏斗进入烧杯中的水与从烧杯进入漏斗内的水的量相同,考虑到漏斗内液柱压力的作用,当液面不再上升时,a的浓度仍小于b;B错误;
C、图丙中③细胞膜、④细胞质、⑤液泡膜组成原生质层,C正确;
D、如果丙细胞没有细胞壁,就相当于动物细胞,置于清水中也会发生吸水涨破的现象,D正确.
故答案为:B.
【分析】1、质壁分离利用的是渗透作用的原理,发生渗透作用需要两个条件:半透膜和浓度差.2、成熟的植物细胞具有发生渗透作用的两个条件:原生质层相当于一层半透膜;细胞液与细胞外界溶液之间存在浓度差.3、分析题图 可知,图甲是研究渗透吸水的渗透装置,图乙曲线是毛细管内液面高度与时间的关系,图丙是处于质壁分离状态的细胞.
二、非选择题
21. (1)磷脂双分子层;蛋白质分子;糖蛋白
(2)选择透过性膜
(3)流动性(或一定的流动性);可以运动;识别
(4)①;自由扩散;③;协助扩散;②;主动运输
【考点】三种跨膜运输方式的比较
解:(1)据图可知,图中所示的细胞膜结构中,A代表磷脂双分子层、B代表蛋白质分子、C代表糖蛋白。(2)细胞膜可以让水分子自由通过,一些离子和小分子也可以通过,而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。所以从功能上来说,细胞膜是一层选择透过性膜。(3)细胞吸水膨胀时A磷脂双分子层的厚度变小,这说明A具有流动性(或一定的流动性),大多数的B蛋白质也是可以运动的;结构C是糖蛋白,与细胞表面的识别作用有密切关系。(4)图中的①表示物质从高浓度一侧向低浓度一侧运输,且不需要载体蛋白和能量,所以①表示自由扩散;②表示物质从低浓度一侧向高浓度一侧运输,且需要载体蛋白的协助并消耗ATP,所以②表示主动运输;③表示物质从高浓度一侧向低浓度一侧运输,且需要载体蛋白的协助,所以③表示协助扩散。如果图中的细胞膜是人的红细胞膜,则氧气进入红细胞的方式是[①] 自由扩散、葡萄糖进入红细胞的方式是[③]协助扩散、K+进入红细胞的方式是[②] 主动运输。
【分析】本题考查了细胞膜的流动镶嵌模型和物质跨膜运输的相关知识。要求考生能够根据题图判断各结构的名称和物质跨膜运输的方式。分析题图可知:A代表磷脂双分子层、B代表蛋白质分子、C代表糖蛋白;①代表自由扩散、②代表主动运输、③代表协助扩散。
(1)蛋白质
(2)流动性
(3)协助扩散;膜结构的完整性
(4)①③④⑤⑥;信息传递
【考点】细胞膜的流动镶嵌模型,物质跨膜运输的方式及其异同
解:(1)在“流动镶嵌模型”中,构成生物膜的基本骨架是磷脂双分子层,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﹣鼠细胞融合的实验表明细胞膜在结构上具有流动性.(3)科学家在研究线粒体结构和功能时发现,其外膜包含很多称作“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.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是完成生命活动的基础.(4)胰岛B细胞通过基因控制合成并分泌胰岛素,参与此过程的所有具膜的细胞结构有①细胞核、③内质网、④高尔基体、⑤线粒体、⑥细胞膜.胰岛素以胞吐方式分泌出胰岛B细胞后,作用于靶细胞,体现了细胞膜的信息传递功能.
【分析】1、分析图示可知,①表示细胞核,②表示核糖体,③表示内质网,④表示高尔基体,⑤表示线粒体,⑥表示细胞膜.2、分泌蛋白的合成与分泌过程:附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→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.
(1)细胞对矿质元素离子的吸收具有选择性
(2)从低浓度到高浓度;主动运输;载体;ATP
(3)从高浓度到低浓度;协助扩散
(4)细胞膜上载体的种类和数量
【考点】三种跨膜运输方式的比较
解:(1)K+和Cl﹣在细胞内积累,而Na+、Ca2+、Mg2+在细胞液中的含量低于海水中的含量,这表明细胞对矿质元素离子的吸收具有选择性.(2)K+和Cl﹣在细胞内的浓度大于海水,K+和Cl﹣进入细胞的运转方向是逆浓度梯度由海水向细胞中运输,属于主动运输,这种吸收方式需要的两个基本条件是需要载体和能量.(3)Na+和Ca2+排出细胞的转运方向是从低浓度到高浓度,所以进入细胞的转运方向是从高浓度到低浓度,表示协助扩散.(4)海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,其结构基础是细胞膜上载体的种类和数量.
故答案为:(1)细胞对矿质元素离子的吸收具有选择性(2)从低浓度到高浓度? 主动运输??? 载体?? ATP(3)从高浓度到低浓度 协助扩散(4)细胞膜上载体的种类和数量
【分析】1、细胞内外不同离子的浓度不同,说明细胞的生命活动对不同离子的需要不同,细胞能选择吸收其生命活动需要的离子,故这些离子在细胞液中的浓度高于海水中的浓度,如K+和Cl﹣在细胞内的积累;对于细胞生命活动需要量小的,就要不断的排出体外,如Na+和Ca2+排出细胞的情况,导致细胞内离子浓度低于海水中的浓度.2、无论是吸收进胞内,还是排出胞外,都是逆浓度梯度进行的,其方式都是主动运输,都需要细胞膜上的载体蛋白,同时消耗细胞代谢释放出的能量,不同离子其浓度大小又不同,主要由载体蛋白的种类不同和数量的多少决定的,由于细胞对离子的吸收具有选择性吸收,使周围环境溶液中的离子浓度发生改变pH值.
(1)液面都下降,下降程度g管>f管>e管
(2)溶液浓度
(3)水分能通过半透膜从浓度低的一侧向浓度高的一侧扩散,浓度差越大扩散速度越快
(4)两装置中e玻璃管的液面都下降,放于37℃恒温箱中的较放于0℃恒温箱中的下降程度大;温度影响物质跨膜运输的速率
【考点】物质进出细胞的方式的综合
解:(1)根据题意,三种溶液的浓度高低顺序为溶液丙>溶液甲>溶液乙,那么溶液水势高低顺序为溶液乙>溶液甲>溶液丙.对于E、F、G三个小袋来说,半透膜外侧溶液浓度都大于半透膜内侧溶液浓度,三个小袋都会通过渗透作用向外散失水分,因此,e、f、g三支小玻璃管内的液面都会下降.再比较F、G两个小袋,虽然二者内含溶液都是乙溶液,浓度大小相同,袋外溶液都是丙溶液,浓度也相同.但是,由于G小袋体积大于F小袋,所以在相同时间内G小袋向外散失水分更多一些,g玻管中液面下降更快,下降幅度比f玻管更大.因此,几分钟后,3支小玻璃管中的现象是液面都下降,下降程度g管>f管>e管.(2)对比分析e、f小玻璃管中的现象,可知实验的自变量是溶液浓度,分别为质量浓度为0.2g/mL、0.1g/mL的蔗糖溶液.(3)该实验说明了水分能通过半透膜从浓度低的一侧向浓度高的一侧扩散,浓度差越大扩散速度越快.(4)若将两组这样的装置,一组放于37℃的恒温箱中,一组放于0℃的恒温箱中,几分钟后观察,由于温度影响物质跨膜运输的速率,所以两装置中e玻璃管中的液面都下降,但放于37℃恒温箱中的较放于0℃恒温箱中的下降程度大.
故答案为:(1)液面都下降,下降程度g管>f管>e管(2)溶液浓度(3)水分能通过半透膜从浓度低的一侧向浓度高的一侧扩散,浓度差越大扩散速度越快(4)两装置中e玻璃管的液面都下降,放于37℃恒温箱中的较放于0℃恒温箱中的下降程度大;温度影响物质跨膜运输的速率
【分析】液体浓度的大小与水势的高低成反比,即液体浓度越大,水势越低;液体浓度越小,水势越高,且水有从高水势流向低水势的趋势.
(1)流动性;选择透过性
(2)蛋白质
(3)专一
(4)肾小管和集合管细胞有大量水通道
(5)对照实验;记录红色和绿色荧光物质在细胞膜上分布均匀所耗费的时间;在一定温度范围内,随着温度的升高,膜的流动性增加
【考点】细胞膜的流动镶嵌模型,三种跨膜运输方式的比较
解:(1)细胞膜的结构特点是具有一定的流动性,功能特性是选择透过性;(2)离子通道的化学本质是膜上的蛋白质;(3)水通道、离子通道和离子载体运输物质时的共同特性是专一性,即只允许特定的物质通过;(4)肾脏中肾小管和集合管能迅速吸收原尿中的水,最可能的原因是肾小管和集合管细胞膜上有大量的水通道蛋白,从使重吸收水分的效率大大提高;(5)①缺少对照组,对照组设计如下:A分别用红色和绿色荧光剂标记人和鼠细胞膜上的蛋白质,然后将两细胞放于37度以下的温度下培养;B分别用红色和绿色荧光剂标记人和鼠细胞膜上的蛋白质放于37度以上的温度下培养.其余条件都相同;
②经过完善,本实验可以通过相同的时间后,观察红色和绿色荧光物质在细胞膜上分布的情况判断实验结果,也可以通过记录红色和绿色荧光物质在细胞膜上分布均匀所耗费的时间来判断实验结果;
③该实验可能得出的结论是在一定温度范围内,随着温度的升高,膜的流动性增加。
【分析】(1)细胞膜主要由脂质和蛋白质组成,还有少量的糖类.细胞膜的结构特点是流动性,功能特性是选择透过性.自由扩散的特点是高浓度运输到低浓度,不需要载体和能量;协助扩散的特点是高浓度运输到低浓度,需要载体,不需要能量;主动运输的特点是需要载体和能量.(2)为了探究温度对膜流动性的影响,需要设计正常温度(37)、低于正常温度和高于正常温度的实验;实验结果可用相同时间之后,观察红色和绿色荧光物质在细胞膜上分布的情况或者比较红色和绿色在细胞膜上均匀分布时所需时间的长短。本实验最可能的结论是在一定温度范围内,随着温度的升高,细胞膜的流动性会加快加强。
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