第7周 细胞核的结构和功能及被动运输-【周测必刷】2025-2026学年高一生物必修1 分子与细胞（人教版2019）

— 26 — 第七周 细胞核的结构和功能及被动运输 (时间:45分钟 满分:100分) 􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌 􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌 􀦌 􀦌 􀦌􀦌周推好题 第4题。该题考查细胞核的结构和功能。 【考点·一应俱全】(共24分) 考点一 细胞核的功能 1.(2025·湖北·高一阶段练习)伞藻属是海生的单细胞 藻类,可分为“帽”“柄”“足”三部分,右图是伞藻的实验 示意图,下列叙述正确的是 ( ) A.两种伞藻的“帽”不同是细胞分化的结果 B.由实验可知,新长出的“帽”的形状只与“足”的种类有关 C.伞藻中的核是细胞多种代谢活动的场所和进行生命活动所必需的 D.由实验可知,行使遗传物质功能的是细胞核内的染色体 2.(2025·福建泉州·高一期中)如图所表示的是两个实验:一个是用 玻璃针将一变形虫作一切为二的切割实验;第二个是将另一变形虫 作核、质分离实验。下列分析不正确的是 ( ) A.有核的一半(a)能正常生长、分裂、再生 B.无核的细胞质(b、c)不能正常消化食物和进行生长 C.只有细胞核的部分(d)能正常生长、分裂、再生 D.该实验体现核质相互依存的关系 考点二 细胞核的结构 3.(2025·福建泉州·高一期中)右图为典型的细胞核及其周围部分结构 的示意图,相关叙述正确的是 ( ) A.图中①和⑤相连通,说明二者的结构和功能完全相同 B.若图中④被破坏,该细胞蛋白质的合成将不能正常进行 C.图中②为核孔,是蛋白质、DNA等大分子物质进出的通道 D.③为染色质,与染色体的形态和成分不同 4.(2024·山东青岛·高一阶段 练习)亲核蛋白是指在细胞质 内合成并进入细胞核内发挥 功能的一类蛋白质,一般都含 有特殊的氨基酸序列以保证 整个蛋白质通过核孔复合体 转运到核内,这段具有“定向” “定位”作用的序列被命名为 核定位序列(NLS)。亲核蛋 白通过NLS进入细胞核经过结合、转移两步完成,过程如图。下列说法正确的是 ( ) 注:importinα为NLS识别蛋白因子,importinβ为核孔复合体胞质纤维蛋白识别因子,Ran蛋白 可结合并转运GTP或GDP A.核孔复合体的运输具有双向性,染色体组蛋白可实现核输入,RNA聚合酶可实现核输出 B.核膜的选择通过性是通过核孔复合体实现的 C.若将NLS序列连接到适当大小的非亲核蛋白上,则也可以被转运至核内 D.亲核蛋白入核的结合与转运过程都需要消耗能量 考点三 真核细胞的三维结构模型 5.(2025·福建泉州·高一期中)下列关于建构模型的说法中错误的是 ( ) A.模型建构可对认识对象进行简化的概括性描述 B.模型形式很多,包括物理模型、数学模型和概念模型等 C.以实物或图画直观表达对象特征的是物理模型 D.用泡沫塑料等材料制作的真核细胞的三维结构模型属概念模型 考点四 渗透作用 6.(2025·浙江宁波·高一阶段练习)如图是通过模拟实验探 究膜的透过性实验装置(透析袋内装有淀粉溶液的为A组, 装有葡萄糖溶液的为B组),下列有关叙述正确的是( ) A.平衡后,A、B两组透析膜内外两侧溶液的浓度都一致 B.A组烧杯内加入碘-碘化钾溶液后,透析袋内外的溶液 颜色均为蓝色 C.取B组透析袋外溶液,加入斐林试剂直接检测出现红黄色沉淀 D.本实验证明葡萄糖分子和碘能通过透析膜,淀粉分子不能通过透析膜 7.(2025·河南信阳·高一阶段练习)图甲和乙 为两个渗透装置,a、c为一定浓度的蔗糖溶液。 实验初始时,b、d蔗糖溶液浓度相同,且漏斗 内、外液面持平。两只漏斗中蔗糖溶液的浓度 随时间的变化如图丙所示。下列分析正确的 是 ( ) A.初始状态时,a、c蔗糖溶液的渗透压相同 B.初始状态时,蔗糖溶液的浓度大小为d>a>c C.达到平衡状态后,漏斗内、外的液面差甲>乙 D.达到平衡状态后,两装置的漏斗内、外溶液的浓度均相等 考点五 质壁分离及其复原 8.(2025·浙江·高一阶段练习)某同学利用幼嫩的黑藻叶片进行“质壁分离”实验,示意图如下。 下列叙述正确的是 ( ) A.质壁分离发生的原因之一是②没有伸缩性 B.通过③的颜色变化观察是否发生质壁分离现象 C.与图甲相比,图乙细胞吸水能力更强 D.图甲和图乙均需要在高倍镜下才可观察到 9.(2025·云南曲靖·高一阶段练习)在“探究植物细胞的吸水和失水”实验中,对紫色洋葱鳞片叶 外表皮临时装片进行了3次观察,结果如下。下列有关叙述正确的是 ( ) A.通常不使用紫色洋葱鳞片叶内表皮的原因是其不会发生质壁分离和复原 B.发生质壁分离的条件是细胞液浓度小于蔗糖溶液浓度,原生质层伸缩性大于细胞壁 C.该实验缺少对照组,需在实验前再设置一组加清水的对照组 D.第2次显微观察到细胞内液泡变小,颜色加深,此时细胞正在质壁分离复原 考点六 自由扩散和协助扩散 10.(2025·山东泰安·高一期末)美国科学家阿格雷和麦金农因研究 细胞膜中的通道蛋白获得了诺贝尔化学奖。通道蛋白分为两大 类:水通道蛋白和离子通道蛋白,如图为肾小管上皮细胞重吸收 水分子结构示意图。下列有关通道蛋白的叙述错误的是 ( ) A.通道蛋白参与的物质运输方式为易化扩散,不消耗能量 B.物质直径只要比通道蛋白的通道直径小就可以进出细胞 C.水通道蛋白在转运时,水分子不需要与通道蛋白结合 D.肾小管上皮细胞重吸收水分子的运输速率远大于水分子自由扩散的速率 — 25 — — 28 — 11.(2025·广西百色·高一期末)科学家研究发现,部分细胞吸 收水分子有图中的①、②两种方式,下列叙述错误的是 ( ) A.①、②方式均可能受到温度的影响 B.①、②方式分别为自由扩散和协助扩散 C.①、②方式均为顺浓度梯度运输到细胞内的 D.①方式不需要消耗能量,②方式需要消耗能量 12.(2025·河南·高一阶段练习)TRPA1是一种Ca2+、Na+等阳 离子通道,能够被冷热、刺激性化合物以及炎症因子等激活,参与神经元兴奋的产生和痛觉的形 成。针对TRPA1的药物对慢性炎症疼痛和神经病理性疼痛有明显的缓解作用。下列相关叙述 错误的是 ( ) A.TRPA1介导的Ca2+运输是动作电位产生的主要机制 B.TRPA1将Na+转运进入神经元的过程不需要消耗ATP C.过量表达TRPA1会使人对冷热、刺激性化合物引发的疼痛更敏感 D.特异性阻断TRPA1的运输功能可作为开发镇痛类药物的靶点 【探究·一举突破】(共38分) 探究主题 自由扩散和协助扩散的过程 CO2 是生物体内代谢产物和反应底物,其跨膜运输对维持生命活动至关重要。图1表示红细胞 运输CO2 的方式。 CO2 以自由扩散的方式顺浓度梯度进行运输,这一过程遵循溶解扩散机制,即CO2 首先溶解在磷 脂双分子层中,再从膜一侧扩散至另一侧。CO2 运输效率的大小,不仅取决于CO2 在磷脂双分子 层中的溶解性大小,还取决于其在磷脂双分子层中的扩散阻力。胆固醇是生物膜的组成成分,当 胆固醇嵌入到细胞膜的磷脂双分子层中时,会卡在脂质之间,这种更紧密的分子堆积增强了膜的 刚性,使膜变得更加坚硬、不易弯曲。胆固醇含量的增加还导致膜的密度变高,当胆固醇含量由0 增加至50%时,CO2 的运输效率降低2~3个数量级。 在膜两侧CO2 浓度梯度较小的情况下,只依靠溶解扩散机制运输CO2 难以满足细胞对CO2 高运 输速率的需求。研究发现CO2 的另一种跨膜运输方式,需膜上转运蛋白的协助,例如 HCO-3 - Cl-转运蛋白、AQP1(图1)。AQP1的每个单体是一个独立的水通道,但它们通常以四聚体的形 式组装在一起,形成中央孔道,如图2所示。 CO2 跨膜运输方式的研究对于设计新型仿生膜材料、开发高效的碳捕集技术和开发药物具有重 要和深远的意义。 探究问题: (1)由文中信息可知,CO2 以自由扩散和 方式进行跨膜运输。 (2)当红细胞被运输到肺泡外毛细血管时,基于溶解扩散机制,红细胞的CO2 自由扩散过程依次 是 。 A.在生物膜内表面吸附溶解 B.在生物膜外表面吸附溶解 C.在生物膜内表面解除吸附 D.在生物膜外表面解除吸附 E.从生物膜内表面扩散至外表面 F.从生物膜外表面扩散至内表面 (3)膜刚性的增强,降低了细胞膜的 性,对CO2 的自由扩散过程起 作用。 (4)研究发现AQP1的四聚体相比于4个单体有更高的CO2 运输速率,推测原因是 。 (5)水通道蛋白和 HCO-3 -Cl-转运蛋白运输CO2 对红细胞的意义是 。 【综合·一练到底】(共38分) (2025·山西运城·高一期末)图1为研究渗透作用的实验装置示意图,图2表示紫色洋葱鳞片叶 外表皮细胞处在某浓度的外界溶液中的一种状态(此时细胞有活性)。图3是选用蔗糖作为实验 材料,用U型管所做的渗透实验。请回答下列问题: (1)图1中的渗透作用发生需要两个条件:①有半透膜,② 。当液面 上升到最大高度后处于静止状态时, (填“有”或“无”)水分子通过半透膜进入漏斗中。 (2)在做观察植物细胞的质壁分离和复原的实验过程中,常选用图2所示的紫色洋葱鳞片叶外表 皮细胞作为实验材料。该细胞充当半透膜的是 ,其包括 。 细胞处于该状态时,A、B的浓度关系为 。 (3)图3实验结果说明蔗糖分子不能通过半透膜。某同学想继续探究蔗糖水解产物能否通过半 透膜。添加的实验材料:蔗糖酶溶液(常温下能催化蔗糖水解产生单糖),斐林试剂,试管,滴管, 水浴锅等。 补充实验简要步骤: ①向U型管a,b两侧分别加入等量蔗糖酶溶液,观察a,b两侧内液面变化。 ②吸取U型管a,b两侧等量的液体,分别加入两支试管中,编号为①和②,并加入斐林试剂,50~ 65℃水浴加热,观察①和②试管内 。 预测实验现象并得出结论: ①如果U型管a,b两侧液面高度差 ,且两支试管内均有砖红色沉淀,则蔗糖的水解 产物能通过半透膜; ②如果 ,则蔗糖的水解产物不能通过半透膜。 【选做·一飞冲天】(尖子生选做) (2025·云南昭通·高一期中)用2mol·L-1的乙二醇溶液 和2mol·L-1的蔗糖溶液分别浸浴某种植物细胞,观察质 壁分离现象,得到其原生质体(植物细胞除细胞壁外的结构 统称为原生质体)体积的变化情况如图所示。请据图回答: (1)原生质体体积A→B段的变化说明细胞液浓度 (填“变大”或“变小”或“不变”),原因是 。 (2)在1分钟后,处于2mol·L-1蔗糖溶液中的细胞,其细胞液浓度将 (填“变大”或“变 小”或“不变”),此时,在细胞壁与原生质层之间充满了 。原生质层包括细胞膜、 、 。 (3)研究表明,2mol·L-1的蔗糖溶液浓度大于根毛细胞的细胞液浓度。某同学在实验中将根毛 细胞放入2mol·L-1的蔗糖溶液中发现现象明显,但放入清水后不能复原,最可能的原因是 。 (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的细胞器 是 。 【错题重做】 错因 基础不牢 题意不明 思路不对 理解不够 分析不透 方法不对 根本不会 其他原因 题号 题号 题号 — 27 — —72 — (2)各种生物膜的结构和化学成分相似,主要由磷脂和蛋白质构 成,但功能差别较大的原因是膜上蛋白质的种类和数量不同,蛋白 质在细胞膜行使功能时起重要作用,因此功能越复杂的细胞膜,蛋 白质的种类和数量越多。 (3)膜蛋白A可以作为靶细胞上的受体与其他细胞产生的信号分 子结合,体现了细胞膜具有进行细胞间的信息交流的功能。 (4)细胞膜具有流动性,主要表现为构成膜的磷脂分子可以侧向自 由移动,膜中的蛋白质大多也能运动。胆固醇是构成细胞膜的重 要成分,图中显示不同温度下胆固醇对人工膜(人工合成的脂质 膜)微粘度(与流动性负相关)影响的曲线,图中显示胆固醇能抵抗 因为温度的改变而导致的细胞膜微粘度的改变,故可总结为,在温 度较高(或高于25℃)时,胆固醇可以降低膜的流动性;在温度较 低(或低于25℃)时,又可以提高膜的流动性,即胆固醇使细胞膜 的流动性在较大温度范围内保持相对稳定的状态。除此之外,胆 固醇还具有参与血液中脂质的运输的功能。 【答案】 (1)无细胞核和各种细胞器 磷脂双分子层 (2)磷脂和 蛋白质 膜上蛋白质的种类和数量不同 (3)进行细胞间的信息 交流 (4)构成膜的磷脂可以侧向自由移动,膜中的蛋白质大多也 能运动 温度较高(或高于25℃)时,胆固醇可以降低膜的流动 性;温度较低(或低于25℃)时,又可以提高膜的流动性 参与血 液中脂质的运输 第六周 细胞器之间的分工合作 考点·一应俱全 1.B [A.由于细胞内不同细胞器的大小不同,所以常用差速离心法 分离细胞内不同的细胞器,A正确;B.溶酶体中的水解酶是在核糖 体上合成的,B错误;C.液泡主要存在于植物细胞中,可调节细胞 内的环境,C正确;D.中心体分布在动物与低等植物细胞中,与细 胞有丝分裂有关,D正确。故选B。] 2.B [A.a~f是细胞中常见的6种细胞器,细胞器无法独立完成完 整的生命活动,不能构成独立的生命系统,A错误;B.低等植物细 胞含有中心体和叶绿体等细胞器,可同时出现图示细胞器,B正 确;C.图示细胞器分别是高尔基体、中心体、线粒体、内质网、叶绿 体、核糖体,线粒体和叶绿体具有双层膜,内质网和高尔基体具有 单层膜,核糖体和中心体无膜,C错误;D.细胞中的细胞器并不是 漂浮于细胞质中,有细胞骨架支撑,细胞器不能完全自由运动,D 错误。故选B。] 3.C [A.中心体异常会影响细胞分裂过程中纺锤体的形成,进而使 染色体分离异常,A正确;B.叶绿体进行光合作用,将二氧化碳转 化为有机物,因而被称为“养料制造车间”,B正确;C.抗体属于分 泌蛋白,分泌蛋白合成和分泌过程为:核糖体合成肽链;内质网和 高尔基体对蛋白质进行加工;高尔基体“出芽”形成囊泡将其运输 至细胞膜;线粒体为整个过程供能,但此过程中的核糖体是无膜细 胞器,C错误;D.细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,能维 持细胞形态,锚定并支撑着许多细胞器,与细胞运动、分裂、分化以 及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关,D正确。 故选C。] 【破题技巧】 核糖体:不具膜,是氨基酸合成多肽的“生产蛋白质” 的机器;内质网:单层膜,是有机物的合成“车间”,蛋白质运输的通 道;高尔基体:单膜囊状结构,在动物细胞中与分泌物的形成有关, 在植物中与细胞壁的形成有关;中心体:无膜结构,存在于动物和 低等植物中,与动物细胞有丝分裂有关;线粒体:双层膜,是细胞进 行有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”;叶绿体:双层膜,是 植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。 4.D [A.观察叶绿体的形态和分布时需要在低倍镜下找到观察目 标,将其移到视野中央,随后使用高倍显微镜观察,A正确;B.菠菜 叶稍带些叶肉的下表皮是观察叶绿体的良好材料,叶绿体较大,B 正确;C.观察细胞质流动时,以叶绿体为参照,细胞中叶绿体数目 多,有助于观察细胞质的流动,C正确;D.显微镜下观察到的是上 下相反、左右颠倒的虚像,若用显微镜观察到细胞质顺时针流动, 则实际上细胞质是顺时针流动的,D错误。故选D。] 5.D [A.应撕取菠菜叶稍带叶肉的下表皮作为实验的观察材料,因 为植物的表皮细胞是不含叶绿体的,叶肉细胞中才含有叶绿体,A 错误;B.在载玻片上滴加清水,用镊子夹住所取的叶放入水滴中, 盖上盖玻片后再进行下一步操作,B错误;C.高倍显微镜下不能观 察到叶绿体的双层膜结构,C错误;D.由于叶绿体有颜色,因此,在 观察细胞质的流动时可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标 志,D正确。故选D。] 6.B [A.内质网膜出芽形成囊泡体现了生物膜的结构特点,具有一 定的流动性,A正确;B.性激素本质是固醇,不需要高尔基体加工, B错误;C.囊泡与高尔基体膜识别与结合,依赖细胞内的膜上所含 受体蛋白的种类,C正确;D.分析图示可知,包被蛋白脱落有利于 囊泡迁移,所以包被蛋白无法脱落将阻碍囊泡迁移导致囊泡运输 失控,D正确;故选B。] 7.C [AB.图中a为核糖体,b为内质网,c为高尔基体,c在细胞内 起交通枢纽的作用,d为线粒体,为图示过程提供能量,b、c、d均有 膜结构,a、d含核酸,AB正确;C.b内质网形成囊泡包裹初步加工 的多肽链运往c高尔基体进行进一步加工,c高尔基体加工完成后 形成囊泡将分泌蛋白运至细胞膜,故b内质网膜面积减小,c高尔 基体膜面积基本不变,C错误;D.绝大多数羧基中的 H 参与脱水 缩合反应形成水,故不能用放射性同位素3H标记物质 Q氨基酸 的羧基来 研 究 分 泌 蛋 白 的 合 成、加 工 和 分 泌 过 程,D正 确。故 选C。] 8.C [A.囊泡1来自内质网,完成蛋白质的粗加工,囊泡2来自高 尔基体,对蛋白质进行进一步加工,包裹的蛋白质空间结构不同, A正确;B.线粒体为分泌蛋白的合成和分泌提供能量,故若线粒体 不参与,则图示过程一般不能正常进行,B正确;C.生物膜系统包 括细胞膜、细胞器膜和核膜,囊泡1和囊泡2来自具膜细胞器,可 以与细胞膜融合,属于真核细胞的生物膜系统,C错误;D.完成图 示过程,内质网(细胞器1)膜面积减小,高尔基体(细胞器3)的膜 面积基本不变,细胞膜面积变大,D正确。故选C。] 9.C [A.非经典分泌如溶酶体分泌和外来体,也存在生物膜的转 化,体现了膜的流动性,A正确;B.生物体中常见的分泌蛋白有抗 体、消化酶和一部分激素,B正确;C.经典蛋白质分泌需要通过囊 泡来实现,体现细胞膜的流动性,利于膜成分更新,C错误;D.非经 典分泌途径的存在,能够使一些特殊结构的蛋白质易于分泌,非经 典分泌途径的存在对经典分泌途径是一种必要和有益的补充,D 正确。故选C。] 10.D [A.细胞骨架由蛋白纤维组成,主要成分是蛋白质,A错误; B.马达蛋白的合成起始于游离的核糖体,B错误;C.马达蛋白定 向移动需要的ATP主要由线粒体提供,C错误;D.马达蛋白与特 定的囊泡结合,沿细胞骨架定向移动,实现囊泡的定向转运,分泌 蛋白运输需要囊泡,细胞中马达蛋白功能异常可能使分泌蛋白分 泌异常,D正确。故选D。] 11.D [A.生物膜主要由脂质和蛋白质组成,在组成生物膜的脂质 中,磷脂最丰富,生物膜的功能主要取决于蛋白质的种类和数量, A正确;B.内质网内连核膜,外连细胞膜,为物质运输提供了便利 通道,B正确;C.生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和核膜,原核 生物只含有细 胞 膜,属 于 生 物 膜,但 不 含 生 物 膜 系 统,C正 确; D.生物膜是细胞中各种膜结构的统称,而生物体内的其他膜结 构,如肠系膜、大网膜、视网膜等不属于生物膜系统,D错误。故 选D。] 【破题技巧】 生物膜是对细胞内所有膜结构的统称,细胞器膜和 细胞膜、核膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统;生物膜既各司 其职,又相互合作,共同完成细胞的各项生理活动。 12.A [A.原核细胞只有细胞膜这一种生物膜,没有细胞器膜和核 膜,不具备生物膜系统;真核细胞有细胞膜、细胞器膜和核膜等, 构成生物膜系统。所以原核细胞具有生物膜但不具有生物膜系 统,A错误;B.叶肉细胞属于真核细胞,真核细胞中细胞膜、细胞 器膜、核膜等结构共同构成生物膜系统,囊泡膜可来自内质网、高 尔基体等,属于生物膜系统的一部分,B正确;C.生物膜主要由脂 质和蛋白质组成,都具有一定的流动性,膜的成分和结构相似使 得生物膜之间可实现相互转化,C正确;D.细胞内的生物膜把细 胞分隔成一个个小的区室,如各种细胞器,使得细胞内能够同时 进行多种化学反应,而不会相互干扰,保证了生命活动高效、有序 地进行,D正确。故选A。] 探究·一举突破 【探究路径】 (1)用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向,就是 同位素标记法。因此用3H标记的亮氨酸来研究分泌蛋白合成与 运输的途径,此研究方法称为同位素标记法。 (2)蛋白质的合成场所是核糖体。该分泌蛋白是一种在细胞内合 成后、分泌到细胞外起作用的蛋白质,因此合成场所是核糖体,在 此过程中消耗的能量主要由线粒体提供。 (3)细胞膜在结构上的特点是具有一定的流动性。 (4)分泌蛋白的合成及分泌过程为:在游离的核糖体中以氨基酸为 原料合成的一段肽链与核糖体一起转移到粗面内质网上继续合成 肽链,并且边合成边转移到内质网腔内,再经过加工、折叠,形成有 一定空间结构的蛋白质;内质网膜鼓出形成囊泡,包裹着蛋白质离 开内质网,到达高尔基体,与高尔基体膜融合,囊泡膜成为高尔基 体膜的一部分;高尔基体对蛋白质做进一步的修饰加工,然后由高 尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡,囊泡转运到细胞膜,与细胞膜 融合,将分泌蛋白分泌到细胞外。整个过程中,内质网膜面积减 少,高尔基体膜面积先增加后减少,细胞膜面积增大,且由线粒体 提供能量。综上分析并结合题意可知:图乙中a、b、c的名称分别 是内质网、细胞膜、高尔基体。 (5)细胞合成的分泌蛋白可排出细胞外,细胞内有用的成分却不会 轻易流失到细胞外,说明细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。 【参考答案】 (1)同位素标记法 (2)核糖体 线粒体 (3)具有 一定的流动性 (4)内质网 细胞膜 高尔基体 (5)控制物质进 出细胞 综合·一练到底 【解析】 (1)囊泡膜属于生物膜,基本支架是磷脂双分子层。囊泡 膜与细胞膜、核膜、细胞器膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统。 (2)据图可知,囊泡X是由内质网脱落形成的结构,移动到高尔基 体处与高尔基体膜融合。溶酶体内存在大量水解酶,根据“囊泡Y 内的“货物”为多种水解酶,这些酶会储存在结构⑤中”,可推测结 构⑤为溶酶体,溶酶体是“消化车间”,内部含有多种水解酶,能够 分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。 (3)蛋白质在生物膜行使功能时起重要的作用。图中生物膜的结 构、成分相似,但功能上存在较大差异,主要原因是不同生物膜中 蛋白质的种类和数量不同。 (4)图中细胞质中的细胞器并非漂浮于细胞质中,细胞质中存在支 持它们的网架结构,该结构被称为细胞骨架。细胞骨架维持着细 胞的形态,锚定并支撑着许多细胞器。 【答案】 (1)磷脂双分子层 生物膜系统 (2)内质网 高尔基体 分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌 (3)不同生物膜中蛋白质的种类和数量不同 (4)细胞骨架 选做·一飞冲天 【解析】 (1)在实验室中,研究分泌蛋白合成、运输和分泌途径的 方法为同位素标记法。最终,合成的肽链中不含信号肽,其原因是 信号肽在后续的加工过程中被切除。 (2)分泌蛋白在内质网初加工后,由高尔基体再加工,随后以胞吐 的形式分泌到细胞外,胞吐依赖生物膜具有一定的流动性。 (3)由题 干 信 息 可 知,信 号 肽 被 细 胞 质 基 质 中 的 信 号 识 别 颗 粒 (SRP)识别,使肽链合成暂停。携带着肽链和核糖体的SRP与内 质网膜上的SRP受体(DP)结合,并介导核糖体附着于内质网的转 运体。随后肽链通过转运体进入内质网腔,继续合成。所以若向 试管中加入核糖体,未加入SRP和内质网,则实验结果为合成的 肽链会一直延长。若向试管中加入核糖体和SRP,则合成的肽链 比正常的肽链短,原因是SRP能使肽链合成暂停,若没有内质网, 肽链无法进 入 内 质 网 腔 继 续 合 成,导 致 合 成 的 肽 链 比 正 常 的 肽 链短。 【答案】 (1)同位素标记法/同位素示踪法 信号肽在肽链合成后 被切除 (2)高尔基体 流动性 (3)肽链会一直延长 SRP SRP能使肽链合成暂停,若没有内质网,肽链无法进入内质网腔继 续合成,导致合成的肽链比正常的肽链短 第七周 细胞核的结构和功能及被动运输 考点·一应俱全 1.B [A.两种伞帽属于两个不同的个体,同一个体不同种类的细胞 是分化的结果,A错误;B.将地中海伞藻的柄嫁接到细圆齿伞藻的 足上,新长出的帽为细圆齿伞藻的,而将细圆齿伞藻的柄嫁接到地 中海伞藻的足上,新长出的帽为地中海伞藻的,说明新长出的“帽” 的形状只与“足”的种类有关,B正确;C.伞藻中的核是细胞代谢和 遗传的控制中心,而多种代谢活动的场所主要是细胞质基质,C错 误;D.伞藻的足中不仅有 染 色 体,还 有 少 量 的 细 胞 质,据 实 验 可 知,无法确定行使遗传物质功能的是染色体,D错误。故选B。] 2.C [A.有核的一半(a)含有细胞核,细胞核控制着细胞的生长、分 裂和再生等生命活动,所以能正常生长、分裂、再生,A正确;B.无 核的细胞质(b、c)由于失去了细胞核的控制,无法正常进行各种生 命活动,包括不能正常消化食物和进行生长,B正确;C.只有细胞 核的部分(d),缺乏细胞质提供的物质和能量,不能正常生长、分 裂、再生,C错误;D.该实验中,有核部分能正常进行生命活动,无 核部分不能正常进行生命活动,体现了核质相互依存的关系,D正 确。故选C。] 3.B [A.①内质网与⑤核膜相连,说明生物膜在结构和功能上有一 定联系,但二者的结构和功能不完全相同,A错误;B.核仁和核糖 体的形成有关,核糖体是形成蛋白质的场所,若该细胞核内的④核 仁被破坏,该细胞蛋白质的合成将不能正常进行,B正确;C.②是 细胞核的核孔,核孔是细胞核与细胞质之间物质交换和信息交流 的重要通道,DNA分子不能进出细胞核,C错误;D.③为染色质, 与染色体的形态不同,但二者成分相同,主要成分均为DNA和蛋 白质,D错误。故选B。] 4.C [A.核孔复合体的运输具有双向性,但蛋白质的合成场所是细 胞质,都是通过核孔进行核输入,A错误;B.核孔是一种选择透过 性结构,但核膜属于生物膜,其自身也有选择透过性,即核膜的选 择通过性不都是通过核孔复合体实现的,B错误;C.结合题意及题 图可知,NLS序列是亲核蛋白进入细胞核的关键信号,将 NLS序 列连接到非亲核蛋白上,可以使该蛋白被转运至细胞核内,C正 确;D.亲核蛋白入核通过核孔复合体进入细胞核,这一过程需要 能量,以驱动复合物的转运,亲核蛋白通过其核定位序列(NLS)与 importinα结合,这一过程通常不需要直接消耗能量,D错误。故 选C。] 【破题技巧】 细胞核的结构包括:核膜(双层膜,上面有核孔是蛋 白质和RNA通过的地方)、核仁和染色质;核膜(双层膜):可将核 内物质与细胞质分开;核孔:实现细胞核与细胞质之间频繁的物质 交换和信息交流;核仁:与某种 RNA的合成及核糖体的形成有 关;染色质(染色体):主要由 DNA 和蛋白质组成,是遗传物质 DNA的主要载体。 5.D [A.模型建构的目的之一就是对认识对象进行简化的概括性 描述,以便更好地理解和研究,A正确;B.模型的形式多种多样,常 见的有物理模型、数学模型和概念模型等,B正确;C.以实物或图 画形式直观表达认识对象的特征,这种模型就是物理模型,比如细 胞的结构模型等,C正确;D.用泡沫塑料等材料制作的真核细胞的 三维结构模型属于物理模型,而不是概念模型。概念模型通常是 用文字、符号等抽象形式来表达事物的本质和内在联系,D错误。 故选D。] 6.D [A.淀粉无法通过透析膜,透析袋内外溶液中的溶质微粒是不 同的,故透析袋内外两侧溶液浓度不同,而葡萄糖可以通过透析 膜,装有葡萄糖溶液的装置达到平衡后内外两侧溶液的浓度一致, A错误;B.淀粉不能通过透析膜,碘能通过透析膜,因此A组烧杯 内加入碘—碘化钾溶液后,透析袋内的溶液颜色为蓝色,透析袋外 的溶液颜色为淡棕色,B错误;C.葡萄糖可以通过透析膜,但是斐 林试剂检测葡萄糖需要水浴加热才会出现红黄色,因此B组烧杯 内加入斐林试剂后,透析袋外的溶液颜色为蓝色(斐林试剂的颜 色),C错误;D.A组烧杯内加入碘—碘化钾溶液后,透析袋内的溶 液颜色为蓝色,透析袋外的溶液颜色为淡棕色;B组烧杯内加入斐 林试剂后,在水浴加热的条件下,透析袋外的溶液颜色为红黄色沉 淀;可以证明葡萄糖分子和碘都能通过透析膜,淀粉分子不能通过 透析膜,D正确。故选D。] 【破题技巧】 渗透作用:(1)概念:水分子(或其他溶剂分子)通过 半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液扩散的现象条件。(2)条件: ①具有半透膜;②半透膜两侧的溶液浓度具有浓度差。透析袋为半 透膜,可以允许水分子等小分子物质通过,大分子物质不能透过。 7.B [A.根据试题分析,即初始状态时,a蔗糖溶液的渗透压大于c 蔗糖溶液的渗透压,A错误;B.甲乙两只漏斗中蔗糖溶液的浓度都 下降,说明甲乙两只漏斗都从外界吸收了水分,根据试题分析即初 始状态时,a蔗糖溶液的渗透压大于b蔗糖溶液的渗透压,即初始 状态时,蔗糖溶液的浓度大小为d>a>c,B正确;C.实验初始时, b、d蔗糖溶液浓度相同,且漏斗内、外液面持平,渗透平衡时,乙组 漏斗中蔗糖溶液的浓度小于甲,说明乙组漏斗内的溶液吸收水多 于甲组,即达到平衡状态后,漏斗内、外的液面差乙>甲,C错误; D.实验初始时,b、d蔗糖溶液浓度相同,且漏斗内、外液面持平,渗 透平衡后,漏斗内、外的液面差乙>甲,故达到平衡状态后,两装置 的漏斗内、外溶液的浓度不相等,D错误。故选B。] 8.C [A.质壁分离发生的原因之一是细胞壁(②)的伸缩性小于原 生质层,A错误;B.幼嫩黑藻叶片的液泡(③)中基本不含色素,颜 色变化不明显,无法通过③的颜色变化观察是否发生质壁分离现 象,B错误;C.与图甲相比,图乙细胞处于失水状态,细胞液渗透压 升高,吸水能力更强,C正确;D.图甲和图乙在低倍镜下就可以清 晰观察到,不需要高倍镜,D错误。故选C。] 9.B [A.紫色洋葱鳞片叶内表皮可以发生质壁分离及复原,不使用 的原因是洋葱内表皮细胞没有颜色,不利于现象的观察,A错误; B.细胞液浓度小于蔗糖溶液浓度,细胞发生渗透失水,由于原生质 层伸缩性大于细胞壁,因此发生质壁分离的现象,B正确;C.该实 验前后进行对 照,不 需 要 再 设 置 一 组 加 清 水 的 对 照 组,C错 误; D.第2次显微观察到细胞内液泡变小,颜色加深,此时细胞正在质 壁分离,第三次观察细胞正在质壁分离复原,D错误。故选B。] 10.B [A.通道蛋白参与的运输过程是易化(协助)扩散,为顺浓度 梯度的运输,不消耗能量,A正确;B.通道蛋白具有特异性,只有 特定的离子或分子(如水分子、特定离子等)才能通过,B错误; C.水通道蛋白的通道内部结构允许水分子以单列的形式通过, 水分子在通过时不与通道蛋白发生化学结合,只是物理性地通过 通道,C正确;D.肾小管上皮细胞重吸收水分子的运输速率是通 过通道蛋白质进行的,远大于水分子直接穿膜扩散的速率,D正 确。故选B。] 11.D [A.温度会影响细胞膜的流动性,而①自由扩散和②协助扩 散都与细胞膜的流动性有关,所以①、②方式均可能受到温度的 影响,A正确;B.从图中可以看出,①方式是水分子直接通过磷脂 双分子层进入细胞,属于自由扩散;②方式是水分子借助水通道 蛋白进入细胞,属于协助扩散,B正确;C.自由扩散和协助扩散都 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 — 71 — —74 — 是顺浓度梯度进行的物质运输方式,即从水分子浓度高的一侧运 输到水分子浓度低的一侧(也就是从细胞外运输到细胞内),C正 确;D.自由扩散和协助扩散都属于被动运输,被动运输的特点是 顺浓度梯度运输,不需要消耗能量,所以①自由扩散和②协助扩 散都不需要消耗能量,D错误。故选D。] 12.A [A.Na+内流是动作电位产生的主要机制,A错误;B.TRPA1 是一种Ca2+、Na+等阳离子通道,Na+ 通过 TRPA1顺浓度梯度 转运进入神经元,此过程为协助扩散,不需要消耗 ATP,B正确; C.TRPA1是一种Ca2+、Na+等阳离子通道,能够被冷热、刺激性 化合物以及炎症因子等激活,参与神经元兴奋的产生和痛觉的形 成,所以过量表达 TRPA1会使人对冷热、刺激性化合物引发的 疼痛更敏感,C正确;D.特异性阻断 TRPA1的运输功能可缓解 慢性炎症疼痛和神经病理性疼痛,可作为开发镇痛类药物的靶 点,D正确。故选A。] 探究·一举突破 【探究路径】 (1)由图可知,CO2 可通过自由扩散进出细胞膜,还可通过膜上转 运蛋白协助运输,即协助扩散。 (2)红细胞可运输CO2,细胞内的CO2 浓度高于血浆,当红细胞被 运输到肺泡外毛细血管时CO2 先在细胞内生物膜内表面吸附溶 解,再从内表面扩散至外表面,进入肺泡,A、E顺序正确。 (3)CO2 运输效率的大小,不仅取决于CO2 在磷脂双分子层中的 溶解性大小,还取决于其在磷脂双分子层中的扩散阻力。胆固醇 使膜刚性增强,降低了细胞膜流动性,阻碍CO2 自由扩散,对其起 抑制作用。 (4)相比单体,四聚体的中央孔道可能在空间结构上更利于CO2 运输,可能是结合位点增多或阻力减小,从而提高运输速率。 (5)在膜两侧CO2 浓度梯度较小时,水通道蛋白和 HCO-3 -Cl- 转 运蛋白协助运输CO2,确保在不利CO2 浓度梯度下细胞仍能获得 足够CO2 进行代谢。 【参考答案】 (1)协 助 扩 散 (2)AE (3)流 动 性 抑 制 (4)AQP1四聚体形成的中央孔道结构更有利于CO2 快速通过,可 能增加了与CO2 的结合位点或减少了CO2 通过的阻力 (5)在膜 两侧CO2 浓度梯度较小时,协助红细胞快速运输CO2,满足细胞 代谢对CO2 的需求,保证细胞呼吸等生理过程正常进行 综合·一练到底 【解析】 (1)图1中的渗透作用发生需要两个条件:①有半透膜; ②a与b之间具有浓度差(半透膜两侧溶液有浓度差)。当液面上 升到最大高度后处于静止状态时,仍有水分子通过半透膜进入漏 斗中,只不过水分子进出达到了动态平衡。 (2)在做观察植物细胞的质壁分离和复原的实验过程中,常选用图 2所示的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料,该细胞充当 半透膜的是原生质层,包括细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞 质。细胞处于该状态时,下一时期可能是继续质壁分离,也可能是 质壁分离复原,也可能是保持该状态不变,因此 A、B的浓度关系 为A小于、等于或者大于B。 (3)根据题意可知:本实验要探究蔗糖水解产物能否通过半透膜, 实验原理是蔗糖酶能催化蔗糖水解产生果糖和葡萄糖,蔗糖水解 为单糖后,溶液渗透压增大;果糖和葡萄糖都是还原糖,都在水浴 加热条件下能与斐林试剂发生砖红色沉淀反应,实验步骤为: ①向a、b两试管分别加入等量蔗糖酶溶液,水浴加热 U型管至适 宜温度,观察ab两管内液面变化。 ②吸取a、b两管内适量的液体,分别加入①、②两试管中,并加入 斐林试 剂,50~65 ℃水 浴 加 热,观 察①、②试 管 内 有 无 砖 红 色 沉淀。 预测实验现象并得出结论如下: ①如果a,b两管液面高度差先增大后减小,且①、②试管内均有砖 红色沉淀,则蔗糖的水解产物能通过半透膜; ②U型管a、b两侧液面高度差增大;且①试管内无砖红色沉淀、 ②试管内有砖红色沉淀,则蔗糖的水解产物不能通过半透膜。 【答案】 (1)a和b之间存在浓度差(半透膜两侧有浓度差,答出 浓度差即可给分) 有 (2)原生质层 细胞膜、液泡膜以及两层 膜之间的细胞质 A小于、等于或者大于B (3)有无砖红色沉淀 (或颜色变化) 先增大后减小 U型管a、b两侧液面高度差增 大;且①试管内无砖红色沉淀、②试管内有砖红色沉淀 选做·一飞冲天 【解析】 (1)坐标曲线图中0~1分钟(A→B段)之间,两条曲线均 下降,说明2mol·L-1的乙二醇溶液和2mol·L-1的蔗糖溶液浓 度大于植物细胞细胞液浓度,引起细胞失水,发生质壁分离,水分 从原生质体渗出,原生质体体积减小,细胞液浓度变大。 (2)2mol·L-1的蔗糖溶液的坐标曲线,在1分钟以后保持不变, 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。由于细胞壁是全透性的,则在细胞壁与原 生质层之间充满了略小于2mol·L-1的蔗糖溶液;将其置于清水 或低于细胞液浓度的其他溶液中,细胞吸水,发生质壁分离复原。 原生质层包括细胞膜、细胞质、液泡膜。 (3)根据题干“2mol·L-1的蔗糖溶液浓度大于根毛细胞的细胞液 浓度”,可知根毛细胞会发生质壁分离,放入清水后不能复原,最可 能的原因是细胞失水过多死亡,无法发生复原。 (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 离的细胞必须具有大液泡。 【答案】 (1)变大 在 AB段原生质体体积减小,细胞失水,细胞 液浓度增大 (2)不变 蔗糖溶液 细胞质 液泡膜 (3)细胞失 水过多死亡 (4)液泡 第八周 主动运输与胞吞、胞吐 考点·一应俱全 1.C [A.I-进入甲状腺滤泡上皮细胞需要 Na+ 内流所提供的化学 势能,是主动运输过程,A正确;B.细胞外的Na+浓度较高,Na+进 入甲状腺滤 泡 上 皮 细 胞 是 顺 浓 度 梯 度 且 需 要 载 体 蛋 白 协 助,故 Na+进入甲状腺滤泡上皮细胞是被动运输(即协助扩散)过程,B 正确;C.I- 进入甲状腺滤泡上皮细胞需要Na+ 浓度差所提供的化 学势能,抑制ATP水解酶的活性,会抑制Na+外出,降低钠离子内 外的浓度差,从而降低该细胞摄取碘的能力,C错误;D.载体蛋白 具有特异性,钠碘同向转运体只能转运 Na+ 和I-,说明该转运体 具有特异性,D正确。故选C。] 2.B [A.由图可知,膜内Na+转运到膜外需要借助 H+ 顺浓度梯度 进入细胞所提供的势能,不直接由ATP供能,属于主动运输,A错 误;B.H+-ATP酶(质子泵)向细胞外转运 H+ 时伴随着 ATP的 水解,且为逆浓度梯度运输,推出 H+-ATP酶向细胞外转运 H+ 为主动运输;该过程中 H+-ATP酶会因磷酸化而发生空间构象 改变,B正确;C.H+-ATP酶抑制剂会干扰H+向外转运,从而使 膜两侧氢离子的浓度差减小,进而为 Na+ 运出细胞提供的势能减 少,因此H+-ATP酶抑制剂对Na+运输会产生影响,C错误;D.在 高盐环境条件下,SOS1蛋白需要将细胞内更多的钠离子运输到细 胞外,因此SOS1蛋白基因的表达水平会升高,D错误。故选B。] 3.B [A.蛋白质2可顺浓度梯度向外运输Cl-,说明该细胞内Cl- 的浓度高于细胞外,钠钾泵可逆浓度梯度运输Na+ 和K+,说明该 细胞的K+浓度也高于细胞外,A正确;B.钠钾泵运输 K+ 的方式 属于主动运输,需要消耗有氧呼吸产生的能量,其速率受氧气浓度 的影响,B错误;C.物质A(胞吐)和Na+(主动运输)出细胞的过程 中,均需要消耗能量和膜蛋白的参与,C正确;D.若蛋白质2的基 因缺失了3个碱基对,可能会导致蛋白质2的结构与功能改变,从 而导致细胞内Cl-浓度异常,D正确。故选B。] 4.D [A.观察题图可知,K+从叶肉细胞运输到筛管是通过ATP酶 水解 ATP供能进行主动运输的,并非依赖 H+ 浓度差提供的能 量,A错误;B.从图中看到蔗糖载体只是协助蔗糖与 H+ 同向跨膜 运输,没有显示具有催化功能,B错误;C.H+从筛管到叶肉细胞需 要消耗 ATP提供的能量,为主动运输,叶肉细胞中 H+ 浓度高于 筛管。蔗糖从叶肉细胞到筛管,需要蔗糖 载 体,动 力 是 H+ 浓 度 差,属于主动运输;由题图可知,H+ 从叶肉胞到筛管是顺浓度梯 度,运输方式为协助扩散,C错误;D.低温会影响酶的活性,而 H+ 浓度梯度的维持需要 ATP酶水解 ATP供能,所以低温会影响叶 肉细胞与筛管 H+浓度梯度的维持,D正确。故选D。] 5.B [A.从图中可以看出,Na+ 通过蛋白 A运出细胞时,伴随着 H+顺浓度梯度进入细胞,Na+ 的运输是逆浓度梯度进行的,属于 主动运输。主动运输需要消耗能量,其能量来源于 H+ 顺浓度梯 度运输产生的电化学势能,所以该过程消耗能量,A错误;B.细胞 质内Na+浓度低,Na+利用 H+ 的电化学势能运入液泡,H+ 运出 液泡属于协助扩散,不消耗能量,B正确;C.H+运出细胞为主动转 运,该过程消耗ATP,C错误;D.囊泡运输过程需要消耗能量,用于 囊泡的形成、移动等过程,所以该过程消耗能量,D错误。故选B。] 6.A [A.胞吐过程中囊泡与细胞膜的融合以及一些物质的运输等 都可能需要细胞膜上蛋白质的参与,比如某些膜蛋白可能作为识 别位点或起运输调控等作用,A错误;B.因为Ca2+ 依赖性胞吐依 赖细胞内Ca2+ 浓度的升高来触发,若人摄入的钙过少,会影响细 胞内Ca2+浓度,进而可能对胞吐过程造成影响,B正确;C.囊泡与 细胞膜能融合,从结构基础上说明不同生物膜的成分相似,都主要 由磷脂和蛋白质等组成,这样才便于二者融合,C正确;D.物质被 释放后,囊泡通过内吞作用被回收,形成新的囊泡,这一过程补充了 细胞膜的成分,有利于维持细胞膜结构的稳定,D正确。故选A。] 7.A [A.有的神经递质,如甘氨酸,也可以以胞吐的方式分泌出去, A错误;B.消化酶是分泌蛋白的一种,消化腺细胞依靠胞吐来分泌 消化酶,B正确;C.胞吞过程体现了细胞膜的结构特点—具有一定 的流动性,C正确;D.溶酶体内含有大量的水解酶,经胞吞形成的 囊泡可在细胞内被溶酶体降解,D正确。故选A。] 【破题技巧】 大分子物质是通过胞吞或胞吐的方式运输的,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 胞呼吸提供的能量。 8.C [AD.据图可知,细胞膜上的SOS1和液泡膜上的NHX利用膜 两侧的 H+浓度差提供的势能将细胞质基质中的Na+ 运出细胞或 运入液泡,以降低Na+对细胞的毒害,不消耗ATP,AD正确;B.据 图可知,海水稻根细胞吸收水分的方式有自由扩散和协助扩散,B 正确;C.据图可知,海水稻根细胞需要通过主动运输维持细胞膜 两侧的 H+浓度差,以保持较强的抗盐碱能力,而长时间海水浸泡 会导致细胞缺氧,能量供应减少,维持细胞膜两侧的 H+ 浓度差的 能力降低,抗盐碱能力减弱,C错误。故选C。] 9.B [A.细胞质基质中的 H+ 进入液泡时需要消耗叶肉细胞呼吸作 用产生的ATP,抑制叶肉细胞的呼吸作用会使质子泵运输 H+ 的速 率减慢,细胞液的pH增大,A正确;B.由题图可知,H+—蔗糖转运 体专一性运输H+和蔗糖,其运输物质具有专一性,B错误;C.细胞 质基质中的蔗糖进入液泡时需要H+提供势能,C正确;D.抑制质子 泵的功能会使液泡中H+的浓度降低,膜内外 H+ 浓度差减小,导致 H+—蔗糖转运体运输H+的速率变慢,D正确。故选B。] 10.B [A.小肠绒毛上皮细胞质膜的不同部位的转运蛋白种类不 同,组分种类可能有差别,A正确;B.分析图示可知,葡萄糖被吸 收进入小肠绒毛上皮细胞时需要消耗能量,但不是由 ATP直接 供能,而是借助于细胞内外钠离子的电化学势能,B错误;C.Na+ 通过质膜顶区和基底区进出小肠绒毛上皮细胞的运输方式分别 是协助扩散、主动运输,C正确;D.若转运蛋白2功能受损,则葡 萄糖无法从小肠绒毛上皮细胞转运到毛细血管内,血糖含量会降 低,D正确。故选B。] 11.A [A.O2 跨膜运输的方式为自由扩散,与载体蛋白无关,线粒 体膜与液泡膜对O2 吸收速率不同是因为有氧呼吸第三阶段在线 粒体内膜进行,需要消耗O2,A错误;B.两种膜对甘油的相对吸 收速率相同,推测两者吸收甘油的方式相同,都为自由扩散,且两 种细胞器对甘油无特殊需求,B正确;C.线粒体膜、液泡膜对K+ 和Na+的吸收速率有差异,可能是两种细胞器对这两种离子的需 求不同,体现了膜的选择透过性,C正确;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。故选A。] 【破题技巧】 物质跨膜运输的方式:(1)自由扩散:物质从高浓度 到低浓度,不需要转运蛋白,不耗能,例如气体、小分子脂质; (2)协助扩散:物质高浓度到低浓度,需要膜转运蛋白的协助,不 耗能,如葡萄糖进入红细胞;(3)主动运输:物质从低浓度到高浓 度,需要载体蛋白的协助,耗能,如离子、氨基酸、葡萄糖等。 12.C [A.葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞时,是由低浓度向高浓 度一侧运输,为主动运输,需要消耗能量,A错误;B.由图2可知, H+ 从植物细胞运出到外界需要消耗能量,为逆浓度运输,外界 H+比较多。蔗糖利用 H+电化学梯度的能量进入植物细胞,pH 值应该低于植物细胞内,才有利于蔗糖的吸收,B错误;C.蔗糖从 外界进入植物细胞为主动运输,所以共转运体为载体蛋白,其构 象会发生改变,C正确;D.从肠腔吸收 Na+ 说明细胞膜上有载体 蛋白,D错误;故选C。] 探究·一举突破 【探究路径】 (1)据图1可知,Na+ 通过SGLTs进入小肠上皮细胞为顺浓度梯 度运输,为协助扩散;葡萄糖通过SGLTs进入小肠上皮细胞为逆 浓度梯度运输,需要消耗能量,为主动运输,所以 Na+ 和葡萄糖通 过SGLTs进入小肠上皮细胞的运输方式不同。 Na+-K+泵能将Na+和K+进行跨膜运输,体现了蛋白质具有运 输物质功能;同时它还能催化ATP水解,为离子的运输提供能量, 这体现了蛋白质具有催化功能。 (2)抑制Na+-K+ 泵的活性,使细胞内外 Na+ 浓度差难于维持, 而小肠上皮细胞吸收葡萄糖的能量来源于细胞内外的 Na+ 浓度 差(形成的势能),所以小肠吸收葡萄糖的速率降低。 (3)图2中,H+通过质子泵的跨膜运输消耗 ATP,由低浓度到高 浓度,需要载体蛋白,所以为主动运输。 (4)一氧化碳中毒会导致人体组织细胞缺氧。因为质子泵运输离 子的过程 需 要 消 耗 ATP水 解 释 放 的 能 量,而 细 胞 呼 吸 是 产 生 ATP的主要途径,缺氧会影响细胞呼吸,使 ATP的生成量减少, 从而导致质子泵运输离子的速率将降低 (5)由图2可知,质子泵(H+-K+-ATP酶)能将胃壁细胞内的 H+运输到胃腔中,同时将胃腔中的K+ 运输到胃壁细胞内。奥美 拉唑对胃溃疡有一定的治疗作用,推测其机理是奥美拉唑能抑制 质子泵的活性,使 H+通过质子泵进入胃腔的量减少,降低胃腔中 H+的含量,减轻胃酸对胃壁细胞的刺激,达到治疗胃溃疡的目的。 【参考答案】 (1)不同 运输物质、催化反应 (2)降低 抑制 Na+-K+泵的活性,使细胞内外 Na+ 浓度差难于维持,而小肠上 皮细胞吸收葡萄糖的能量来源于细胞内外的 Na+ 浓度差(形成的 势能),所以小肠吸收葡萄糖的速率降低 (3)主动运输 消耗 ATP,由低浓度到高浓度,需要载体蛋白 (4)氧气缺乏,有氧呼吸 速率下降,ATP生成量少 (5)奥美拉唑通过抑制质子泵活性,降 低胃腔中 H+的含量 综合·一练到底 【解析】 (1)图甲细胞中细胞膜、液泡膜以及二者之间的细胞质被 称为原生质层,即图中②⑤③,由于细胞膜、液泡膜具有选择透过 性,因而原生质层相当于一层半透膜。 (2)图乙是正在发生质壁分离复原的紫色洋葱外表皮细胞结构图, 此时细胞正在吸水,因而此时细胞液浓度大于外界溶液浓度,即 m 大于n,因此外界水分不断被吸收。 (3)图丙所示为细胞膜流动镶嵌结构模式图,图中 A代表细胞膜 上的蛋白质。图中c、d顺浓度运输,不消耗能量,为协助扩散,协 助扩散需要细胞膜上的转运蛋白参与。水的跨膜运输方式是图丙 中b自由扩散和c协助扩散,b顺浓度运输,不需要载体蛋白,不需 要消耗能量,为自由扩散,c表示协助扩散,需要水通道蛋白。若 小肠液中葡萄糖的浓度远远低于小肠上皮细胞中的浓度,即小肠 中的葡萄糖是通过主动运输方式进入到小肠上皮细胞中的,主动 运输的发生是逆浓度梯度进行、需要载体蛋白的转运,同时需要消 耗细胞代谢释放的能量,因此影响主动运输的因素有氧气浓度,且 随着氧气浓度的增加,葡萄糖转运速率逐渐上升,但由于受到载体 蛋白数量的限制,其转运速率将逐渐稳定,因此,下列曲线与小肠 上皮细胞吸收葡萄糖的运输方式相符合的是D。 【答案】 (1)②③⑤ (2)m大于n (3)转运蛋白 b和c D 选做·一飞冲天 【解析】 (1)由题意知,细胞外Na+浓度约为细胞内的12倍,这与 细胞膜的选择透过性有关;Na+/K+-ATP酶将细胞内的 Na+ 移 出膜外是从低浓度向高浓度运输,且需要 ATP提供能量,是主动 运输方式;通道蛋白介导的是协助扩散,若K+ 通过通道蛋白跨膜 运输,则运输方式可能为协助扩散。 (2)分析图1运输Na+和K+ 的过程图解可知,运输 Na+ 和K+ 的 过程中,Na+/K+-ATP酶的空间结构发生改变,有利于与离子 的结合与分离。 (3)分析题图可知,当 Na+ 和 K+ 从高浓度向低浓度运输时,伴随 ATP的合成过程,当 Na+ 和 K+ 从低浓度向高浓度运输时,伴随 ATP的水解过程,说明 ATP的合成与分解反 应 是 可 逆 的;进 行 ATP合成或分解的反应条件取决于离子流动方向。 (4)生物膜系统把各种细胞器分隔开,使细胞内的许多化学反应可 以同时高效、有序地进行,因此生物膜系统的分隔作用及能量是维 系细胞有序性的基础,线粒体内膜上还原氢与氧气反应生成水,释 放能量,该过程伴随ATP的合成过程,类似于图2过程。 【答案】 (1)选择透过 主动运输 协助扩散 (2)空间结构 (3)顺 离子流动方向 (4)分隔 2 第九周 降低化学反应活化能的酶 考点·一应俱全 1.C [A.活化能是指分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃 状态所需要的能量。从图中可以看出,E2 是曲线A(不加催化剂) 中反应物达到活化状态所需的能量,所以E2 表示不加催化剂时该 反应发生所需的活化能,A正确;B.酶和无机催化剂都能降低反应 的活化能,且酶降低活化能的效果更显著。曲线B、C的活化能均 低于曲线A,而曲线C的活化能低于曲线B,所以曲线C表示加酶 后的反应过程,曲线B表示加无机催化剂后的反应过程,B正确; C.从图中可以看出,E3 是曲线C(加酶)中反应物达到活化状态所 需的能量,不是酶降低的活化能,C错误;D.比较E1 和E3,E1 是 加入无机催化剂时该反应发生所需的活化能,E3 是加入酶时该反 应发生所需的活化能,E2-E3 大于E2-E1,说明酶降低活化能的 效果更显著,即酶的催化效率比无机催化剂高,D正确。故选C。] 【破题技巧】 1.酶是由活细胞产生的具有催化作用的蛋白质 或RNA; 2.酶的作用: (1)酶具有催化作用; (2)酶的作用机理: ①活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需 要的能量; ②作用机理:降低化学反应所需要的活化能。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 — 73 —