内容正文:
专题04 细胞的物质输入和输出
重点考查: 被动运输、主动运输与胞吞、胞吐
一、单选题
1.(24-25高一上·云南长水教育集团·期中)图甲、乙分别表示由通道蛋白和载体蛋白介导的物质跨膜运输。下列叙述错误的是( )
A.图甲、乙所示的物质跨膜运输方式都是协助扩散
B.载体蛋白具有特异性,通道蛋白不具有特异性
C.通道蛋白在起转运作用时,不需要消耗能量
D.水分子既可以通过图甲方式运输,也可以通过自由扩散运输
【答案】B
【分析】图甲为通道蛋白介导的协助扩散,图乙为载体蛋白介导的协助扩散,比如葡萄糖进入红细胞通过乙方式。
【详解】A、图甲乙所示的物质跨膜运输都是顺浓度梯度进行且需要膜上转运蛋白的协助,所以都是协助扩散,A正确;
B、载体蛋白、通道蛋白作为运输物质的蛋白质,与所运输的物质大小、带电荷多少等都有关,都具有特异性,B错误;
C、通道蛋白在起转运作用时,是通过协助扩散这种方式,不消耗能量,C正确;
D、水分子既可以借助水通道蛋白进行协助扩散运输,也可以通过自由扩散运输,且前者速率更快,D正确。
故选B。
2.(24-25高一上·云南开远第一中学校·期中)关于物质运输的方式及特征,下列叙述错误的是( )
A.渗透作用表现为溶剂从多的部位向少的部位流动
B.葡萄糖通过红细胞膜上的载体蛋白进入到细胞内
C.胞吞和胞吐涉及细胞内多种生物膜的识别和融合
D.细胞膜通过主动运输使物质在细胞内外的浓度趋同
【答案】D
【分析】1、主动运输需要载体蛋白参与;被动运输包括自由扩散和协助扩散,自由扩散不需要转运蛋白参与,而协助扩散需要转运蛋白参与。
2、胞吞和胞吐利用了膜的流动性,不需要载体蛋白参与,但是需要消耗能量。
【详解】A、渗透作用是指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散,渗透的方向是溶剂从相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透,A正确;
B、葡萄糖通过红细胞膜需要借助膜上的载体蛋白进入细胞内,B正确;
C、胞吞和胞吐是细胞膜与囊泡膜的识别和融合过程,涉及多种生物膜,C正确;
D、细胞膜通过被动运输使物质在细胞内外的浓度趋同,D错误。
故选D。
3.(24-25高一上·云南长水教育集团·期中)有同学以紫色洋葱为实验材料,进行“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验。下列相关叙述合理的是( )
A.制作临时装片时,先将撕下的表皮放在载玻片上,再滴一滴清水,盖上盖玻片
B.用低倍镜观察刚制成的临时装片,可见细胞多呈长条形,细胞核位于细胞中央
C.用吸水纸引流使0.3g/mL蔗糖溶液替换清水,可先后观察到质壁分离和复原现象
D.用黑藻叶片进行实验,能看到明显质壁分离及复原现象
【答案】D
【分析】“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验原理:原生质层(细胞膜、液泡膜、两层膜之间细胞质)相当于半透膜, 当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时,细胞将失水,原生质层和细胞壁都会收缩,但原生质层伸缩性比细胞壁大,所以原生质层就会与细胞壁分开,发生“质壁分离”。反之,当外界溶液的浓度小于细胞液浓度时,细胞将吸水,原生质层会慢慢恢复原来状态,使细胞发生“质壁分离复原”。
【详解】A、制作临时装片时,通常是先滴一滴清水在载玻片上,然后将撕下的表皮放在清水上,再盖上盖玻片,A错误;
B、用低倍镜观察刚制成的临时装片时,细胞核通常位于细胞的一侧,而不是中央,B错误;
C、用吸水纸引流蔗糖溶液替换清水,可以观察到质壁分离现象,但要观察复原现象需要重新用清水替换蔗糖溶液,C错误;
D、由于黑藻叶片有大液泡,且富含叶绿体可用于观察原生质层的位置,因此用黑藻叶片进行实验,能看到明显质壁分离及复原现象,D正确。
故选D。
4.(24-25高一上·云南保山隆阳区保山智源高级中学·期中)如图是某些物质进出小肠绒毛上皮细胞的示意图,下列相关 叙述错误的是( )
A.小分子物质可能以胞吞或胞吐的方式通过细胞膜
B.氧气和Na+进入小肠绒毛上皮细胞的方式相同
C.水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白进出细胞,与葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞的方式不同
D.葡萄糖排出小肠绒毛上皮细胞的方式需要转运蛋白的协助
【答案】B
【分析】借助膜上的转运蛋白顺浓度梯度进出细胞的物质扩散方式,叫作协助扩散;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,这种方式叫作主动运输。
【详解】A、小分子物质可能以胞吞或胞吐的方式通过细胞膜,如递质,A正确;
B、氧气通过自由扩散进入细胞,而Na+通过主动运输进入小肠绒毛上皮细胞,可见氧气和Na+进入小肠绒毛上皮细胞的方式不相同,B错误;
C、水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白进出细胞,葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞的方式为主动运输,C正确;
D、葡萄糖通过协助扩散排出小肠绒毛上皮细胞,该过程需要转运蛋白的协助,D正确。
故选B。
5.(24-25高一上·云南下关第一中学·期中)脂质体是由磷脂双分子层构成的球形载药系统(结构如下图所示,其中抗体起到识别肿瘤细胞作用),可携带药物米托蒽醌(不易溶于水)进入肿瘤细胞,进而抑制肿瘤细胞的增殖。下列说法错误的是( )
A.脂质体载药系统可能会以胞吞方式进入肿瘤细胞
B.脂质体与肿瘤细胞的融合依赖磷脂双分子层的流动性
C.米托蒽醌应被包载在脂质体的①处,以更好地进入肿瘤细胞
D.载药系统表面抗体可与肿瘤细胞表面糖蛋白特异性结合
【答案】C
【分析】球形脂质体的双层脂分子的亲水端朝外,疏水端朝内,所以图中①处可嵌入水溶性物质;②处可以嵌入不溶于水的物质,细胞膜是由磷脂双分子层构成的,也是脂质,图中利用脂质体可以和细胞膜融合的特点,将药物送入靶细胞内部。
【详解】A、脂质体可携带药物米托蒽醌(不易溶于水)进入肿瘤细胞,可能会以胞吞方式进入肿瘤细胞,A正确;
B、脂质体与肿瘤细胞的融合依赖于磷脂双分子层的流动性,进而可以将药物送到相应的部位,B正确;
C、米托蒽醌(不易溶于水),可以包载在脂质体的②处,以更好地进入肿瘤细胞,C错误;
D、载药系统表面抗体可与肿瘤细胞表面糖蛋白特异性结合,将脂质体中的药物直接带到肿瘤细胞,避免对其他正常细胞产生伤害,D正确。
故选C。
6.(24-25高一上·云南下关第一中学·期中)图中①②③表示物质出入细胞的不同方式,下列叙述错误的是( )
A.②中的物质运输速率与载体蛋白的数量有关
B.②中载体蛋白与运输的物质结合后,通过自身构象的改变来转运物质
C.①是自由扩散,影响其物质运输速率的因素只有细胞内外的物质浓度
D.③中离子或分子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合
【答案】C
【分析】分析题图:①运输方向是高浓度一侧运输到低浓度一侧,不需要载体和能量,表示自由扩散;②③运输方向是高浓度一侧运输到低浓度一侧,需要载体,不需要能量,表示协助扩散。
【详解】A、②是协助扩散,运输速率与载体蛋白的数量有关,不需要消耗能量,A正确;
B、②是协助扩散,载体蛋白与物质结合后,通过改变自身构象来转运物质,B正确;
C、①运输方向是高浓度一侧运输到低浓度一侧,不需要载体和能量,表示自由扩散,影响其物质运输速率的因素有细胞内外的物质浓度外,还有温度等,C错误;
D、③是协助扩散,③中离子或分子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合,D正确。
故选C。
7.(24-25高一上·云南昆明第十四中学·期中)如图是在停止能量供应的条件下得出的曲线,曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式,下列叙述正确的是( )
A.方式a和b的转运速率均与温度无关
B.与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面
C.甘油、乙醇通过方式b运输
D.方式b的最大转运速率与转运蛋白数量有关
【答案】D
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括:自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度,不需要载体,不需要能量;协助扩散是从高浓度到低浓度,不需要能量,需要载体;主动运输从高浓度到低浓度,需要载体,需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐,不需要载体,消耗能量。
【详解】A、由图示可知,曲线a中物质运输速度与物质的浓度成正相关,则a为自由扩散,曲线b(停止能量供应)中物质运输速度随物质浓度的增大而增大,达到一定数值后,因受载体数量的限制而保持稳定,则b为协助扩散,温度可影响膜的流动性,故方式a和b的运输速率均与温度有关,A错误;
B、a为自由扩散,与载体蛋白无关,只与物质浓度有关,B错误;
C、a为自由扩散,b为协助扩散,甘油、乙醇等通过自由扩散(即方式a)运输,C错误;
D、b为协助扩散,最大转运速率与转运蛋白数量有关,D正确。
故选D。
8.(24-25高一上·云南保山隆阳区保山智源高级中学·期中)为研究成熟植物细胞的渗透吸水,设计简易渗透装置如下图甲所示,图甲中液面上升的高度与时间的关系如图乙所示,一成熟植物细胞放在某外界溶液中发生的一种状态(此时细胞有活性)如图丙所示。下列相关叙述中错误的是( )
A.由图甲中漏斗中的液面不会持续上升
B.由图乙可知图甲中漏斗里溶液的吸水速率在一定范围内会一直下降
C.图丙中相当于图甲中c结构的是③④⑤
D.图丙所示状态的细胞正在发生质壁分离
【答案】D
【分析】1、水分子(或其他溶 剂分子)通过半透膜的扩散,称为渗透作用。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。
2、题图分析,图甲是研究渗透吸水的渗透装置,图乙曲线是液面上升的高度与时间的关系,图丙所示状态的细胞可能正在质壁分离或正在质壁分离复原或处于动态平衡状态。
【详解】AB、题干信息:图甲中液面上升的高度与时间的关系如图乙所示,由图乙可知,图甲中漏斗里溶液的液面在逐渐上升到一定时间上升高度不在变化,说明了图甲漏斗中的液面不会持续上升,同时也说明其吸水速率在一定范围内会一直下降,但随着时间的推移,上升幅度减小直至不再上升,说明溶液的吸水速率在下降,直到为0,A正确,B正确;
C、图丙中③④⑤属于原生质层,其相当于图甲中c结构(半透膜),C正确;
D、图丙所示状态的细胞可能正在质壁分离或正在质壁分离复原或处于动态平衡状态,D错误。
故选D。
9.(24-25高一上·云南保山隆阳区保山智源高级中学·期中)自由扩散、协助扩散是两种物质跨膜运输方式,下图中①②是这两种运输方式的示意图,③④表示这两种运输方式的曲线。下列相关叙述中错误的是( )
A.这两种物质运输方式都不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量
B.图②中的载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的物质通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变
C.图①③可用于表示自由扩散,不需要转运蛋白,其运输速率只受膜内外物质浓度梯度的大小影响
D.葡萄糖进入红细胞的跨膜运输方式可以用图②④表示
【答案】C
【分析】物质出入细胞的方式有自由扩散、协助扩散、主动运输、胞吞和胞吐,分析题图可知,图①③表示扩散,图②④表示协助扩散。
【详解】A、①②分别是自由扩散、协助扩散的示意图,自由扩散、协助扩散都是顺浓度梯度运输物质,不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,A正确;
B、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,图②中的载体蛋白也是如此,B正确;
C、图①③可用于表示自由扩散,不需要转运蛋白,其运输速率不只受膜内外物质浓度梯度的大小影响,如还会受温度的影响,C错误;
D、葡萄糖进入红细胞的跨膜运输方式是协助扩散,可以用图②④表示,D正确。
故选C。
10.(24-25高一上·云南昆明寻甸回族彝族自治县第一中学·期中)下列关于细胞的物质输入和输出的叙述,正确的是( )
A.观察洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离时,应先用低倍镜找到目标移到视野中央,再换高倍镜,调节粗准焦螺旋观察
B.载体蛋白和通道蛋白都可以参与协助扩散和主动运输
C.将某活的成熟植物细胞置于一定浓度的某外界溶液中,一段时间后观察,未发生质壁分离,说明外界溶液浓度小于或等于细胞液浓度
D.通过载体蛋白运输的物质以及要进入细胞的大分子,运输过程中,都会与细胞膜上的蛋白质结合
【答案】D
【分析】通过载体蛋白运输的物质要与载体蛋白结合,要进入细胞的大分子,通过胞吞作用进细胞,也要与细胞膜上的蛋白质结合,载体蛋白可以参与协助扩散和主动运输,通道蛋白只参与协助扩散,不参与主动运输。
【详解】A、观察洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离时,用低倍镜观察即可,一般无需用高倍镜,且调节细准焦螺旋,A错误;
B、载体蛋白可以参与协助扩散和主动运输,通道蛋白只参与协助扩散,不参与主动运输,B错误;
C、将某活的成熟植物细胞置于一定浓度的某外界溶液中,一段时间后观察,未发生质壁分离,说明可能是外界溶液浓度小于或等于细胞液浓度,也可能是发生质壁分离后又自动复原,如在一定浓度的尿素溶液或KNO3溶液中,C错误;
D、通过载体蛋白运输的物质要与载体蛋白结合,要进入细胞的大分子,通过胞吞作用进细胞,也要与细胞膜上的蛋白质结合,D正确。
故选D。
11.(24-25高一上·云南长水教育集团·期中)下列有关人体内物质跨膜运输的叙述,正确的是( )
A.自由扩散的运输速率与浓度差、脂溶性程度、温度有关,与被运输物质分子大小无关
B.葡萄糖可通过主动运输但不能通过协助扩散进入细胞
C.消化酶在细胞内合成时消耗能量,其分泌过程不耗能
D.血浆中的碘进入甲状腺细胞时需要载体蛋白并消耗能量
【答案】D
【分析】自由扩散:物质通过简单的扩散进出细胞的方式,如氧气、二氧化碳、脂溶性小分子。主动运输:逆浓度梯度的运输。消耗能量,需要有载体蛋白协助。
【详解】A、自由扩散不需要消耗能量,其运输速率与浓度差、脂溶性程度、温度有关,还与被运输物质分子大小有关,A错误;
B、葡萄糖进入小肠上皮细胞为主动运输,进入哺乳动物成熟的红细胞为协助扩散,B错误;
C、消化酶为分泌蛋白,分泌过程为胞吐,需要消耗能量,C错误;
D、血浆中的碘进入甲状腺细胞时是逆浓度的主动运输,需要载体蛋白并消耗能量,D正确。
故选D。
12.(24-25高一上·云南下关第一中学·期中)图①-④表示物质跨膜运输速度与影响因素之间关系的曲线图。下列相关叙述错误的是( )
A.可用图①来表示护肤品中的甘油进入皮肤细胞的方式
B.可用图②与③表示葡萄糖进入红细胞的方式
C.图中①、③可表示小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式
D.限制图②中A点和图④中C点运输速度的主要因素不同
【答案】C
【分析】图①代表自由扩散,运输速度只与物质浓度有关,没有其他限制;图②代表主动运输或协助扩散,运输速率受到载体量的限制,不能无限上升;图③代表被动运输,运输速度与氧气浓度无关;图④代表主动运输,运输速度随氧浓度增大,有氧呼吸供能增加而增大,但达到一定值后,由于载体有限,运输速度不能继续上升。
【详解】A、图①代表自由扩散,甘油通过自由扩散进入细胞,A正确;
B、图②代表主动运输或协助扩散,图③代表被动运输,葡萄糖进入红细胞是通过协助扩散,可以用图②与③表示,B正确;
C、小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式为主动运输,不能用图①、③表示,C错误;
D、限制图②中A点运输速度的主要因素是物质浓度,限制图④中C点运输速度的主要因素则是氧气浓度,D正确。
故选C。
13.(24-25高一上·云南昆明寻甸回族彝族自治县第一中学·期中)某同学利用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞和一定浓度的KNO3,溶液进行“探究植物细胞的吸水和失水”实验,观察到某个洋葱外表皮细胞处于如图所示的状态。下列有关分析合理的是( )
A.若该细胞处于质壁分离过程中,则外界溶液浓度大小与④相同
B.若该细胞处于质壁分离自动复原过程中,则①的颜色逐渐变浅
C.若改用洋葱鳞片叶内表皮细胞进行上述实验,则不会出现质壁分离现象
D.可以用洋葱根尖分生区细胞代替紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞做质壁分离实验
【答案】A
【分析】成熟的植物细胞有中央大液泡。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,颜色加深,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,即发生了质壁分离。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,颜色变浅,整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态,即发生了质壁分离复原。图中①表示细胞质,②表示液泡,③表示细胞核,④表示细胞壁与原生质层之间。
【详解】A、细胞壁具有全透性,若该细胞处于质壁分离过程中,④(细胞壁与原生质层之间)充满的是外界溶液,④的浓度与外界溶液浓度相等,A正确;
B、若该细胞处于质壁分离自动复原过程中,细胞吸水,液泡中细胞液浓度降低,②颜色变浅,B错误;
C、洋葱鳞片叶内表皮细胞是成熟的植物细胞,有中央大液泡,若改用洋葱鳞片叶内表皮细胞进行上述实验,会出现质壁分离现象,C错误;
D、洋葱根尖分生区细胞无大液泡,不能用来做质壁分离实验,D错误。
故选A。
14.(24-25高一上·云南昆明第十四中学·期中)在适宜温度条件下,将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于一定浓度的硝酸钾溶液中,测得细胞液浓度与硝酸钾溶液浓度的比值随时间的变化曲线如图。下列叙述正确的是( )
A.t0和t1时液泡的紫色深浅相同
B.细胞在t1时刻开始从外界溶液中吸收硝酸钾
C.降低实验温度,则比值为3时对应的t2应左移
D.t2时比t1时液泡体积有所增大
【答案】D
【分析】据图分析可知,细胞液浓度与该溶液浓度的比值随时间的延长逐渐增大,最后趋于稳定,即细胞液浓度不断增加,且最后是细胞外界溶液的三倍,说明在硝酸钾溶液中细胞先不断失水,同时溶质分子主动运输不断进入液泡,导致细胞液浓度高于硝酸钾溶液。
【详解】A、t0-t1区间时,细胞不断失水,液泡的紫色逐渐加深,A错误;
B、细胞在t0时刻开始从外界溶液中吸收硝酸钾,B错误;
C、图示是在适宜温度条件下进行的,降低实验温度,蛋白质活性下降,酶及转运蛋白的功能减弱,比值达到3时所需时间更长,即t2将右移,C错误;
D、t1后细胞开始吸水,到达t2时溶液浓度比值不再变化,且细胞液浓度与硝酸钾溶液浓度的比值比初始时变大,说明溶质分子主动运输不断进入液泡,t2时比t1时液泡体积有所增大,D正确。
故选D。
15.(24-25高一上·云南昆明第十四中学·期中)在探究植物细胞吸水和失水实验中,需对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行观察和处理。下列叙述正确的是( )
A.第一次观察为低倍镜观察,后两次为高倍镜观察
B.滴加质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液后进行第一次观察
C.随着质壁分离过程的发生,细胞的吸水力逐渐增强
D.若将紫色洋葱鳞片叶的外表皮换成内表皮,则不会发生质壁分离
【答案】C
【分析】成熟的植物细胞构成渗透系统,可发生渗透作用。质壁分离的原因:外因:外界溶液浓度>细胞液浓度;内因:原生质层相当于一层半透膜,细胞壁的伸缩性小于原生质层。
【详解】A、该实验共对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察,三次都用低倍镜观察,A错误;
B、本实验中第一次观察是植物的初始状态,滴加质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液后进行第二次观察,B错误;
C、随着质壁分离过程的发生,细胞液浓度变大,细胞的吸水力逐渐增强,C正确;
D、若将紫色洋葱鳞片叶的外表皮换成内表皮,也会发生质壁分离,因为内表皮细胞也含有大液泡,有浓度差的情况下也可发生,D错误。
故选C。
16.(24-25高一上·云南昆明第十四中学·期中)哺乳动物细胞在0.9%NaCl溶液中仍能保持其正常形态。将兔红细胞置于不同浓度NaCl溶液中,一段时间后制作临时装片,用显微镜观察并比较其形态变化。下列叙述错误的是( )
A.在高于0.9%NaCl溶液中,红细胞因渗透作用失水皱缩
B.在0.9%NaCl溶液中,红细胞形态未变是由于此时没有水分子进出细胞
C.在低于0.9%NaCl溶液中,红细胞因渗透作用吸水膨胀甚至有的破裂
D.渗透作用是指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散
【答案】B
【分析】红细胞在不同浓度的外界溶液中所产生的不同变化:①当外界溶液浓度<细胞内液的溶质浓度时,红细胞吸水膨胀;②当外界溶液浓度>细胞内液的溶质浓度时,红细胞失水皱缩;③当外界溶液浓度=细胞内液的溶质浓度时,红细胞吸水与失水处于动态平衡,细胞形状不改变。
【详解】A、在高于0.9%NaCl溶液中,红细胞因渗透作用失水皱缩,细胞内溶液浓度增大,A正确;
B、在0.9%NaCl溶液(等渗溶液)中水分子进出红细胞处于动态平衡,B错误;
C、低于0.9%NaCl溶液中,红细胞因渗透作用吸水膨胀,由于无细胞壁的限制作用,甚至有的破裂,C正确;
D、渗透作用是指水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散过程,D正确。
故选B。
17.(24-25高一上·云南昆明第十四中学·期中)转运蛋白在生物膜进行物质运输中起着重要的作用。下列叙述正确的是( )
A.物质运输都需要转运蛋白
B.转运蛋白运输物质时都具有选择性
C.转运蛋白运输物质时都需要与被运输物质结合
D.转运蛋白运输物质时都不需要消耗能量
【答案】B
【分析】转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。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。
【详解】A、物质运输不一定都需要转运蛋白,如通过自由扩散运输物质时不需要转运蛋白,A错误;
B、转运蛋白具有专一性,故转运蛋白运输物质时都具有选择性,B正确;
C、转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白,而通道蛋白在转运物质时不需要与该物质结合,C错误;
D、载体蛋白可以介导主动运输,也可以介导协助扩散,因此运输物质时可能需要能量,而通道蛋白介导协助扩散,物质顺浓度梯度运输,因而不需要能量,D错误。
故选B。
18.(24-25高一上·云南昆明第十四中学·期中)下图甲表示物质跨膜运输的示意图(①~④表示物质运输的方式),图乙表示某种运输方式下运输速率与能量的关系。下列叙述正确的是( )
A.①为自由扩散,②③④为协助扩散
B.抗体通过③运输到细胞外与细胞膜的流动性有关
C.可用图乙曲线表示②的运输速率与能量的关系
D.图乙中a、b两点运输速率的限制因素是能量
【答案】C
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括:自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散是由高浓度到低浓度,不需要载体,不需要能量;协助扩散是从高浓度到低浓度,不需要能量,需要载体;主动运输从低浓度到高浓度,需要载体,需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐,不需要载体,消耗能量。
【详解】A、①是顺浓度梯度进行的,不需要载体和能量,为自由扩散,③④均是从高浓度到低浓度,不需要能量,需要载体,为协助扩散,但②需要能量,是主动运输,A错误;
B、抗体是大分子物质,运输到细胞外是胞吐,与细胞膜的流动性有关,B错误;
C、②是主动运输,主动运输与能量和载体蛋白有关,可用图乙曲线表示②的运输速率与能量的关系,C正确;
D、图乙中a点运输速率的限制因素是能量,b点可能是载体蛋白数量有限,D错误。
故选C。
19 .(24-25高一上·云南玉溪师范学院附属中学·期中)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)。下列相关叙述正确的是( )
A.图甲装置中漏斗内液面高度不变时,半透膜两侧没有水分子进出
B.由图乙可知漏斗内外溶液浓度差在减小,直至两侧液体浓度相等
C.图丙所示细胞正在发生质壁分离,细胞液浓度小于外界溶液浓度
D.图丙中相当于图甲中半透膜的是③④⑤,②中的液体是外界溶液
【答案】D
【分析】质壁分离是植物生活细胞所具有的一种特性(细胞体积大,成熟的细胞才能发生质壁分离)。当外界溶液的浓度比细胞液的浓度高时,细胞液的水分就会穿过原生质层向细胞外渗出,液泡的体积缩小,由于细胞壁的伸缩性有限,而原生质体的伸缩性较大,所以在细胞壁停止收缩后,原生质体继续收缩,这样细胞膜与细胞壁就会逐渐分开,原生质体与细胞壁之间的空隙里就充满了外界浓度较高的溶液。
【详解】A、图甲装置中漏斗内液面高度不变时,半透膜两侧仍有水分子进出,只是进出速率相同,A错误;
B、漏斗内外溶液浓度差在减小,但是两侧液体浓度最终不相等,B错误;
C、图丙只是一个成熟植物细胞放在某外界溶液中的一种状态,可能正在发生质壁分离,也可能正在发生质壁分离复原,此时细胞液浓度与外界溶液浓度的大小关系无法确定,C错误;
D、图丙中相当于图甲中半透膜的是③④⑤,结构②中充满的液体是外界溶液,D正确。
故选D。
二、非选择题
20.(24-25高一上·云南长水教育集团·期中)图甲是物质A通过细胞膜的示意图,请回答下列问题:
(1)物质A跨膜运输的方式是 ,判断理由是 。物质B发挥作用时分子构象 (填“会”或“不会”)改变。分子或离子通过通道蛋白时, (填“需要”或“不需要”)与通道蛋白结合。
(2)图甲中细胞膜基本支架是 。
(3)图乙中曲线①反映出物质运输速率与 有关,影响曲线②物质运输速率的因素有 。主动运输方式对于生命活动的意义是 。
(4)消化酶出细胞的方式为 ,此方式 (填“需要”或“不需要”)膜上蛋白质的参与。
【答案】(1) 主动运输 低浓度到高浓度,需要载体 会 不需要
(2)磷脂双分子层
(3) 膜内外浓度差 载体的数量和能量 保证细胞按照生命活动的需要,主动选择吸收所需的营养物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质
(4) 胞吐 需要
【分析】物质跨膜运输方式:1、被动运输:物质以扩散的方式进出细胞,不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种物质跨膜运输方式称为被动运输,包括自由扩散和协助扩散。
2、主动运输: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释放的能量,这种方式叫做主动运输。
3、胞吞和胞吐这两种方式消耗细胞呼吸提供的能量,依赖细胞膜的流动性。
【详解】(1)分析题图甲可知,物质A运输方向为逆浓度梯度,且需要载体蛋白的参与,故跨膜运输方式为主动运输,物质B为载体蛋白,发挥作用时分子构象改变。分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合。
(2)图中细胞膜的基本支架是磷脂双分子层。
(3)图乙中曲线①反映的是自由扩散,影响自由扩散的因素主要是膜两侧的浓度差;曲线②反映的是主动运输,影响主动运输的主要因素有载体的数量和能量。主动运输方式对于生命活动的意义是保证细胞按照生命活动的需要,主动选择吸收所需的营养物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质。
(4)消化酶是分泌蛋白,分泌蛋白以胞吐的方式运输出细胞,该过程需要膜上蛋白质的参与。因为胞吐过程需要膜上的蛋白质协助完成膜的融合等过程。
21.(24-25高一上·云南保山隆阳区保山智源高级中学·期中)根据图甲~丙回答下列问题。
(1)已知二糖不能通过图甲中的半透膜而单糖可以,如果图甲中②处的液体是蔗糖溶液,①处的液体是清水,则漏斗内的液面不再变化时,漏斗内的溶液浓度 (填“大于”或“等于”或“小于”)烧杯中溶液的浓度,此时 (填“有”或“没有”)水分子通过半透膜。如果在漏斗内加入蔗糖酶(将蔗糖水解为单糖),则漏斗内的液面变化是 (不考虑蔗糖酶对漏斗内溶液渗透压的影响)。
(2)图乙中的细胞 (填“可能”或“不可能”)是人的成熟红细胞,理由是 ,其中Na+进入细胞的方式为 ,判断依据是 。
(3)图丙中所表示的跨膜运输方式是 ,c点后限制运输速率的主要因素是 。
【答案】(1) 大于 有 先升高再降低,最后与烧杯中的液面相平
(2) 不可能 图中葡萄糖进入细胞的方式是主动运输,而人的成熟红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散 协助扩散 物质从高浓度到低浓度,需要载体蛋白的协助,不需要消耗能量
(3) 主动运输 载体蛋白的数量
【分析】①渗透作用是指水分子或其它溶剂分子通过半透膜的扩散。②渗透作用必须具备的两个条件是:具有半透膜;半透膜两侧的溶液有浓度差。③物质跨膜运输的方式有:自由扩散(物质从高浓度到低浓度,不需要转运蛋白的协助,不耗能)、协助扩散(物质由高浓度到低浓度,需要转运蛋白的协助,不耗能)、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)。
【详解】(1)图甲中②处的液体是蔗糖溶液,①处的液体是清水,蔗糖不能通过半透膜,单位时间内,由①处通过半透膜进入到②处的水分子的数量多,而由②处通过半透膜进入到①处的水分子的数量少,导致漏斗内液面上升,当漏斗内的液面不再变化时,由于漏斗中液柱形成的静水压,使得漏斗内的蔗糖溶液浓度大于烧杯中溶液的浓度,此时水分子进出半透膜达到了动态平衡,故仍有水分子通过半透膜。如果在漏斗内加入蔗糖酶,蔗糖被水解为单糖,漏斗内物质量浓度先上升,随后单糖通过半透膜,漏斗内物质量浓度下降,故漏斗内的液面变化是:先升高再降低,最终与烧杯中的液面持平(不考虑蔗糖酶对漏斗内溶液渗透压的影响)。
(2)葡萄糖运入图乙中的细胞,是从低浓度的一侧通过细胞膜到达高浓度的一侧,其运输方式为主动运输,而人的成熟红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散,故图乙中的细胞不可能是人的成熟红细胞。Na+是从高浓度的一侧通过细胞膜到达低浓度的一侧,需要载体蛋白的协助,不需要消耗能量,说明Na+进入细胞的方式为协助扩散。
(3)图丙中物质的跨膜运输与氧气浓度(能量供应)有关,说明该物质跨膜运输方式是消耗能量的主动运输。曲线c点之前物质跨膜运输的速率随氧气浓度的增加而增大,c点之后物质跨膜运输的速率不再随氧气浓度的增加而增大,说明c点后限制运输速率的主要因素是载体蛋白的数量。
22.(24-25高一上·云南长水教育集团·期中)图1表示某细胞的细胞膜局部结构,甲、乙表示细胞膜上的分子或结构,a、b、c、d分别表示不同的物质。回答下列问题:
(1)现代研究表明,水分子可能更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以 的方式进出细胞,根据构成细胞膜的甲分子的特征分析,原因可能是磷脂双分子层内部是甲分子的 端,水分子应较难自由通过。
(2)细胞膜上的离子通道能选择性地运输相应离子原因是 。
(3)用足量的含物质a的培养液培养细胞,测定细胞内外物质a的浓度随时间的变化,结果如图2所示(其他培养条件适宜)。
①可以根据图2中 时间段判断物质a可以通过主动运输进入细胞。
②若细胞膜上物质a的载体数量充足,但t2以后细胞内物质a的浓度基本维持在c2不变,c2则原因可能是 (从物质平衡角度作答)。
【答案】(1) 协助扩散 疏水
(2)离子通道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
(3) t1~t2 细胞会消耗或排出物质a,导致物质a的吸收速率与消耗或排出速率大致相同
【分析】物质跨膜运输主要包括两种方式:被动运输和主动运输,被动运输又包括自由扩散和协助扩散。被动运输是由高浓度向低浓度一侧扩散,而主动运输是由低浓度向高浓度一侧运输。其中协助扩散需要转运蛋白的协助,但不需要消耗能量;而主动运输既需要消耗能量,也需要载体蛋白的协助。据图分析可知a为主动运输,b、c为协助扩散,d为自由扩散。
【详解】(1)水分子通过水通道蛋白跨膜运输,属于协助扩散。甲分子为磷脂,其尾部为疏水基团,故磷脂双分子层的内部是疏水的,水分子应较难自由通过。
(2)细胞膜上的离子通道能控制相应离子的跨膜运输,原因是离子通道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。
(3)①分析图2,t1~t2段细胞内浓度大于细胞外浓度,物质a仍能通过乙结构逆浓度梯度进入细胞,可由此判断物质a可以通过主动运输进入细胞。
②若细胞膜上物质a的载体数量充足,且其他培养条件适宜,但t2以后细胞内物质a的浓度基本维持在c2不变,则原因可能是细胞会消耗或排出物质a,导致物质a的吸收速率与消耗或排出速率大致相同。
23.(24-25高一上·云南玉溪玉溪师范学院附属中学·期中)人体细胞是一个开放的系统,物质可以通过各种方式进出细胞(如图1),其中有些物质进出细胞需要依赖于膜中载体蛋白的转运。科学研究发现,小肠上皮细胞表面存在两种运输葡萄糖的载体蛋白——SGLT1(主动运输载体)和GLUT2(协助扩散载体),科研人员通过实验测定得到了不同葡萄糖浓度下小肠上皮细胞转运葡萄糖的速率曲线(如图2)。回答下列问题:
(1)图1膜结构表示细胞膜,其功能的复杂程度与 有关。
(2)图1中a~e的五个过程中,代表主动运输出细胞的是 。除图中所示物质跨膜运输方式外,物质还能通过胞吞、胞吐进出细胞,该方式与主动运输的最大差异是 。
(3)图2中GLUT2转运葡萄糖的动力来自 ,高浓度葡萄糖条件下限制SGLT1转运速率增加因素是 。
【答案】(1)蛋白质的种类和数量
(2) e 胞吞、胞吐不需要载体蛋白的参与
(3) 葡萄糖的浓度差(或葡萄糖的浓度梯度) 能量、SGLT1的数量
【分析】分析图1:a为主动运输,b为自由扩散,c为协助扩散,d为协助扩散,e为主动运输,A为蛋白质,B为磷脂双分子层,D为糖蛋白;
图2:据题图曲线可知,协助扩散发生的同时,主动运输也在发生,只不过很低浓度下,主动运输的载体就达到饱和;高浓度情况下,需要依赖于协助扩散和主动运输提高吸收速率,但主要吸收方式是协助扩散,协助扩散速率高于主动运输方式的速率。
【详解】(1)蛋白质在细胞膜行使功能方面具有重要作用,因此功能越复杂的细胞膜,蛋白质种类和数量越多;
(2)图1中上侧含有D(糖蛋白),可判断上侧为膜外侧,因此主动运输出细胞的为e(逆浓度梯度运输,需要蛋白质的协助,消耗能量)。物质跨膜运输的方式包括主动运输、自由扩散、协助扩散、胞吞、胞吐,其中胞吞、胞吐与主动运输相比需要能量但不需要载体蛋白的参与;
(3)GLUT2为葡萄糖协助扩散的载体,协助扩散的动力来自物质的浓度差;SGLT1为葡萄糖主动运输的载体,在高浓度葡萄糖条件下SGLT1的转运速率基本不变,此时主要受到能量和SGLT1的数量的限制。
24.(24-25高一上·云南曲靖会泽县·期中)成熟的植物细胞在较高浓度的外界溶液中,会发生质壁分离现象,如图1是发生质壁分离的洋葱鳞片叶外表皮细胞。请回答下列问题:
(1)原生质层的结构包括 (填编号)、液泡膜以及二者之间的细胞质。
(2)若将正常的洋葱鳞片叶外表皮细胞置于0.3g/mL的蔗糖溶液中,一段时间后发生的现象是 ;若将其置于0.6mol/L的溶液中,发生的现象是 。
(3)如图2是某同学在观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片,此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系是 。
(4)将形状、大小相同的红心萝卜A和红心萝卜B幼根各5段,分别放在不同浓度的蔗糖溶液(甲~戊)中,一段时间后,取出红心萝卜的幼根称重,结果如图3所示,据图分析:
①红心萝卜A比红心萝卜B的细胞液浓度 (填“高”或“低”)。
②在甲蔗糖溶液中加入适量的清水,一段时间后红心萝卜A的细胞液浓度会 (填“升高”或“降低”)。
③甲~戊蔗糖溶液中,浓度最大的是 。
【答案】(1)2
(2) 细胞发生质壁分离 细胞发生质壁分离后又自动复原
(3)细胞液的浓度可能大于、等于或小于外界溶液的浓度
(4) 高 降低 乙
【分析】题图1分析:图a中1是细胞壁,2是细胞膜,3是细胞核,4是液泡膜,5是细胞质,6是外界溶液,7是细胞液。图2表示质壁分离。由图3可知,以红心萝卜A为例,乙、丁会导致红心萝卜A失水,其细胞液浓度小于乙、丁浓度;丙和戊会导致红心萝卜A吸水,其细胞液浓度大于丙和戊;甲即不会使红心萝卜A失水,也不导致红心萝卜A失水,则其细胞液浓度等于甲。甲~戊的浓度从大到小依次是:乙、丁、甲、戊、丙。
【详解】(1)原生质层的结构包括2细胞膜、液泡膜以及二者之间的细胞质。
(2)将正常的洋葱鳞片叶外表皮细胞置于0.3g/mL的蔗糖溶液中,细胞会失水,因为原生质层的伸缩性大于细胞壁,会发生质壁分离现象;由于KNO3可以进入细胞,若将其置于1mol/L的KNO3溶液中,发生的现象是质壁分离后可自动复原。
(3)图2细胞处于质壁分离状态,但此时细胞可能正在吸水,可能水分进出平衡也可能正在失水,故细胞液的浓度可能大于、等于或小于外界溶液的浓度。
(4)①由图c可在,在同一蔗糖溶液浓度下(以乙为例),红心萝卜A失水比红心萝卜B少,所以红心萝卜A比红心萝卜A比红心萝卜B的细胞液浓度高。
②甲即不会使红心萝卜A失水,也不导致红心萝卜A失水,则其细胞液浓度等于甲。在甲蔗糖溶液中加入适量的清水,其细胞液浓度大于外界溶液,红心萝卜A吸水,一段时间后红心萝卜A的细胞液浓度会低。
③以红心萝卜A为例,失水越多,则外界溶液浓度越大,则甲~戊蔗糖溶液中,浓度最大的是乙。
25.(24-25高一上·云南昆明寻甸回族彝族自治县第一中学·期中)用物质的量浓度为2mol·L-1的乙二醇溶液和物质的量浓度为2mol·L-1的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞,观察细胞的质壁分离现象,得到其原生质体(指的是植物细胞除去细胞壁的部分)体积变化情况如图所示(实验过程中细胞保持活性)。回答下列问题:
(1)质壁分离发生时水分子通过 作用出细胞,该作用发生的方向是从水分子相对含量 的一侧向相对含量 的一侧。
(2)质壁分离中的“质”指 ,由 构成。
(3)细胞发生质壁分离的外因和内因分别是 。
(4)在图中A到B过程中,若为黑藻的叶肉细胞,绿色的区域会 (填“增大”或“减小”)。
(5)若C点的纵坐标与A点相同,则C点的细胞液浓度 (填“大于”“小于”或“等于”)A点的细胞液浓度(忽略细胞液浓度与细胞质基质的浓度的差别)。
(6)图中2min之后,处于2两种不同溶液中的细胞原生质体体积变化趋势不同的原因是 。要想使蔗糖溶液中的细胞发生质壁分离复原,可以将其置于 中。
【答案】(1) 渗透 高 低
(2) 原生质层 细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质
(3)外界溶液浓度大于细胞液浓度,原生质层比细胞壁的伸缩性大
(4)减小
(5)大于
(6) 乙二醇能进入植物细胞使细胞液浓度增大,细胞吸水,原生质体体积增大,而蔗糖不能进入植物细胞,细胞液浓度不增大,细胞不能吸水,原生质体体积不变 清水
【分析】1、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。
3、能发生质壁分离的细胞应具备的条件:1、是植物细胞;2、是活细胞;3、具有大液泡。
4、题图分析:坐标曲线图中0-60s之间,两条曲线均下降,说明2mol/L的乙二醇溶液和2mol/L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,而原生质体体积减小,细胞液浓度增大。在60s后,处于2mol/L蔗糖溶液中细胞的原生质体的体积趋于稳定;而在2mol/L乙二醇溶液中细胞的原生质体体积逐渐恢复原状,说明在2mol/L乙二醇溶液中,植物细胞发生了质壁分离和质壁分离自动复原的过程。
【详解】【小问1】
质壁分离发生时水分子通过渗透作用出细胞,水分子的运输方向是顺含量梯度,即从水分子相对含量高的一侧向相对含量低的一侧。
【小问2】
质壁分离中的“质”指原生质层,由细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质构成。
【小问3】
细胞发生质壁分离的外因是外界溶液浓度大于细胞液浓度,内因是原生质层比细胞壁的伸缩性大。
【小问4】
在图中A到B过程中,细胞失水发生质壁分离,原生质层会被挤成薄层,若为黑藻的叶肉细胞,绿色的区域即叶绿体所在的区域,即原生质层的区域,会减小。
【小问5】
若C点的纵坐标与A点相同,即原生质体相对体积未发生变化,则细胞液的体积基本不变,但A到C过程中,乙二醇进入了细胞液,忽略细胞液浓度与细胞质基质的浓度的差别,则C点的细胞液浓度大于A点的细胞液浓度。
【小问6】
图中2min之后,处于2两种不同溶液中的细胞原生质体体积变化趋势不同的原因是乙二醇能进入植物细胞使细胞液浓度增大,细胞吸水,原生质体体积增大,而蔗糖不能进入植物细胞,细胞液浓度不增大,细胞不能吸水,原生质体体积不变。要想使蔗糖溶液中的细胞发生质壁分离复原,可以将其置于清水(或低渗溶液或低浓度溶液)中。
26.(24-25高一上·云南昆明第十四中学·期中)为研究植物的抗寒机制及吸水和失水的原理及现象,某生物兴趣小组进行了以下实验。图1中S1为蔗糖溶液,S2为清水,半透膜只允许水分子通过,初始时两液面平齐。将洋葱鳞片叶外表皮均分为两组,分别在常温与低温(4℃)下处理适宜时间后,再在常温下用0.3g/mL的蔗糖溶液进行质壁分离实验,实验结果如图2。
(1)洋葱鳞片叶外表皮细胞中,相当于图1半透膜的结构是 。图1中漏斗内液面的变化为 。
(2)在显微镜下观察洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离,每次观察时,主要观察的指标有 。水分子穿过洋葱鳞片叶外表皮细胞膜进入细胞的方式为 。
(3)根据上述信息推断,洋葱植株通过 提高自身抗寒能力。
(4)现提供若干生理状态相同的紫色洋葱鳞片叶表皮细胞,为测定洋葱鳞片叶细胞的细胞液的浓度相当于多少质量分数的蔗糖溶液,利用质壁分离实验的原理设计实验。实验思路:配制出 的蔗糖溶液。将紫色洋葱鳞片叶表皮细胞置于配好的各种浓度的蔗糖溶液中,适当时间后用显微镜观察细胞质壁分离情况。记录 所用的蔗糖溶液浓度以及 所用的蔗糖溶液浓度,据此推算出细胞液浓度应介于这两个浓度之间。
【答案】(1) 原生质层 先逐渐升高,后不变
(2) 紫色的液泡大小、原生质层的位置以及细胞的大小 自由扩散和协助扩散
(3)减少自由水含量和增大细胞液浓度
(4) 一系列浓度梯度 刚好发生质壁分离的细胞 刚好未发生质壁分离的细胞
【分析】质壁分离的原因:
外因:外界溶液浓度>细胞液浓度;
内因:原生质层相当于一层半透膜,细胞壁的伸缩性小于原生质层。
【详解】(1)植物细胞中充当半透膜的是原生质层。漏斗装置中,S1为蔗糖溶液,S2为清水,前者浓度更大,对于水的吸引力更强,漏斗液面逐渐上升,直至达到平衡,液面不再上升。
(2)在显微镜下观察洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离,目的主要是观察洋葱鳞片叶外表皮细胞的紫色的液泡大小、原生质层的位置以及细胞的大小。水分子进出细胞的方式为自由扩散和协助扩散。
(3)分析题意和题图,相比常温,低温条件下,质壁分离的细胞占比更小,原生质体与细胞长度比更大,推测植物可通过减少自由水含量和增大细胞液浓度来提高耐寒能力。
(4)要测定该细胞的细胞液浓度,应该用不同浓度的蔗糖溶液处理该细胞,观察细胞是否能够发生质壁分离。故实验思路为:配制出一系列浓度梯度的蔗糖溶液,再将紫色洋葱鳞片叶表皮细胞制成若干个临时装片,在显微镜下将临时装片中的细胞分别置于配制好的各种浓度的蔗糖溶液中,适当时间后用显微镜观察并分别记录刚好发生和刚好未发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度;该细胞的细胞液即处于这两个蔗糖溶液浓度之间。
试卷第1页,共3页
/
学科网(北京)股份有限公司
$
专题04 细胞的物质输入和输出
重点考查: 被动运输、主动运输与胞吞、胞吐
一、单选题
1.(24-25高一上·云南长水教育集团·期中)图甲、乙分别表示由通道蛋白和载体蛋白介导的物质跨膜运输。下列叙述错误的是( )
A.图甲、乙所示的物质跨膜运输方式都是协助扩散
B.载体蛋白具有特异性,通道蛋白不具有特异性
C.通道蛋白在起转运作用时,不需要消耗能量
D.水分子既可以通过图甲方式运输,也可以通过自由扩散运输
2.(24-25高一上·云南开远第一中学校·期中)关于物质运输的方式及特征,下列叙述错误的是( )
A.渗透作用表现为溶剂从多的部位向少的部位流动
B.葡萄糖通过红细胞膜上的载体蛋白进入到细胞内
C.胞吞和胞吐涉及细胞内多种生物膜的识别和融合
D.细胞膜通过主动运输使物质在细胞内外的浓度趋同
3.(24-25高一上·云南长水教育集团·期中)有同学以紫色洋葱为实验材料,进行“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验。下列相关叙述合理的是( )
A.制作临时装片时,先将撕下的表皮放在载玻片上,再滴一滴清水,盖上盖玻片
B.用低倍镜观察刚制成的临时装片,可见细胞多呈长条形,细胞核位于细胞中央
C.用吸水纸引流使0.3g/mL蔗糖溶液替换清水,可先后观察到质壁分离和复原现象
D.用黑藻叶片进行实验,能看到明显质壁分离及复原现象
4.(24-25高一上·云南保山隆阳区保山智源高级中学·期中)如图是某些物质进出小肠绒毛上皮细胞的示意图,下列相关 叙述错误的是( )
A.小分子物质可能以胞吞或胞吐的方式通过细胞膜
B.氧气和Na+进入小肠绒毛上皮细胞的方式相同
C.水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白进出细胞,与葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞的方式不同
D.葡萄糖排出小肠绒毛上皮细胞的方式需要转运蛋白的协助
5.(24-25高一上·云南下关第一中学·期中)脂质体是由磷脂双分子层构成的球形载药系统(结构如下图所示,其中抗体起到识别肿瘤细胞作用),可携带药物米托蒽醌(不易溶于水)进入肿瘤细胞,进而抑制肿瘤细胞的增殖。下列说法错误的是( )
A.脂质体载药系统可能会以胞吞方式进入肿瘤细胞
B.脂质体与肿瘤细胞的融合依赖磷脂双分子层的流动性
C.米托蒽醌应被包载在脂质体的①处,以更好地进入肿瘤细胞
D.载药系统表面抗体可与肿瘤细胞表面糖蛋白特异性结合
6.(24-25高一上·云南下关第一中学·期中)图中①②③表示物质出入细胞的不同方式,下列叙述错误的是( )
A.②中的物质运输速率与载体蛋白的数量有关
B.②中载体蛋白与运输的物质结合后,通过自身构象的改变来转运物质
C.①是自由扩散,影响其物质运输速率的因素只有细胞内外的物质浓度
D.③中离子或分子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合
7.(24-25高一上·云南昆明第十四中学·期中)如图是在停止能量供应的条件下得出的曲线,曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式,下列叙述正确的是( )
A.方式a和b的转运速率均与温度无关
B.与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面
C.甘油、乙醇通过方式b运输
D.方式b的最大转运速率与转运蛋白数量有关
8.(24-25高一上·云南保山隆阳区保山智源高级中学·期中)为研究成熟植物细胞的渗透吸水,设计简易渗透装置如下图甲所示,图甲中液面上升的高度与时间的关系如图乙所示,一成熟植物细胞放在某外界溶液中发生的一种状态(此时细胞有活性)如图丙所示。下列相关叙述中错误的是( )
A.由图甲中漏斗中的液面不会持续上升
B.由图乙可知图甲中漏斗里溶液的吸水速率在一定范围内会一直下降
C.图丙中相当于图甲中c结构的是③④⑤
D.图丙所示状态的细胞正在发生质壁分离
9.(24-25高一上·云南保山隆阳区保山智源高级中学·期中)自由扩散、协助扩散是两种物质跨膜运输方式,下图中①②是这两种运输方式的示意图,③④表示这两种运输方式的曲线。下列相关叙述中错误的是( )
A.这两种物质运输方式都不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量
B.图②中的载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的物质通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变
C.图①③可用于表示自由扩散,不需要转运蛋白,其运输速率只受膜内外物质浓度梯度的大小影响
D.葡萄糖进入红细胞的跨膜运输方式可以用图②④表示
10.(24-25高一上·云南昆明寻甸回族彝族自治县第一中学·期中)下列关于细胞的物质输入和输出的叙述,正确的是( )
A.观察洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离时,应先用低倍镜找到目标移到视野中央,再换高倍镜,调节粗准焦螺旋观察
B.载体蛋白和通道蛋白都可以参与协助扩散和主动运输
C.将某活的成熟植物细胞置于一定浓度的某外界溶液中,一段时间后观察,未发生质壁分离,说明外界溶液浓度小于或等于细胞液浓度
D.通过载体蛋白运输的物质以及要进入细胞的大分子,运输过程中,都会与细胞膜上的蛋白质结合
11.(24-25高一上·云南长水教育集团·期中)下列有关人体内物质跨膜运输的叙述,正确的是( )
A.自由扩散的运输速率与浓度差、脂溶性程度、温度有关,与被运输物质分子大小无关
B.葡萄糖可通过主动运输但不能通过协助扩散进入细胞
C.消化酶在细胞内合成时消耗能量,其分泌过程不耗能
D.血浆中的碘进入甲状腺细胞时需要载体蛋白并消耗能量
12.(24-25高一上·云南下关第一中学·期中)图①-④表示物质跨膜运输速度与影响因素之间关系的曲线图。下列相关叙述错误的是( )
A.可用图①来表示护肤品中的甘油进入皮肤细胞的方式
B.可用图②与③表示葡萄糖进入红细胞的方式
C.图中①、③可表示小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式
D.限制图②中A点和图④中C点运输速度的主要因素不同
13.(24-25高一上·云南昆明寻甸回族彝族自治县第一中学·期中)某同学利用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞和一定浓度的KNO3,溶液进行“探究植物细胞的吸水和失水”实验,观察到某个洋葱外表皮细胞处于如图所示的状态。下列有关分析合理的是( )
A.若该细胞处于质壁分离过程中,则外界溶液浓度大小与④相同
B.若该细胞处于质壁分离自动复原过程中,则①的颜色逐渐变浅
C.若改用洋葱鳞片叶内表皮细胞进行上述实验,则不会出现质壁分离现象
D.可以用洋葱根尖分生区细胞代替紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞做质壁分离实验
14.(24-25高一上·云南昆明第十四中学·期中)在适宜温度条件下,将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于一定浓度的硝酸钾溶液中,测得细胞液浓度与硝酸钾溶液浓度的比值随时间的变化曲线如图。下列叙述正确的是( )
A.t0和t1时液泡的紫色深浅相同
B.细胞在t1时刻开始从外界溶液中吸收硝酸钾
C.降低实验温度,则比值为3时对应的t2应左移
D.t2时比t1时液泡体积有所增大
15.(24-25高一上·云南昆明第十四中学·期中)在探究植物细胞吸水和失水实验中,需对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行观察和处理。下列叙述正确的是( )
A.第一次观察为低倍镜观察,后两次为高倍镜观察
B.滴加质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液后进行第一次观察
C.随着质壁分离过程的发生,细胞的吸水力逐渐增强
D.若将紫色洋葱鳞片叶的外表皮换成内表皮,则不会发生质壁分离
16.(24-25高一上·云南昆明第十四中学·期中)哺乳动物细胞在0.9%NaCl溶液中仍能保持其正常形态。将兔红细胞置于不同浓度NaCl溶液中,一段时间后制作临时装片,用显微镜观察并比较其形态变化。下列叙述错误的是( )
A.在高于0.9%NaCl溶液中,红细胞因渗透作用失水皱缩
B.在0.9%NaCl溶液中,红细胞形态未变是由于此时没有水分子进出细胞
C.在低于0.9%NaCl溶液中,红细胞因渗透作用吸水膨胀甚至有的破裂
D.渗透作用是指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散
17.(24-25高一上·云南昆明第十四中学·期中)转运蛋白在生物膜进行物质运输中起着重要的作用。下列叙述正确的是( )
A.物质运输都需要转运蛋白
B.转运蛋白运输物质时都具有选择性
C.转运蛋白运输物质时都需要与被运输物质结合
D.转运蛋白运输物质时都不需要消耗能量
18.(24-25高一上·云南昆明第十四中学·期中)下图甲表示物质跨膜运输的示意图(①~④表示物质运输的方式),图乙表示某种运输方式下运输速率与能量的关系。下列叙述正确的是( )
A.①为自由扩散,②③④为协助扩散
B.抗体通过③运输到细胞外与细胞膜的流动性有关
C.可用图乙曲线表示②的运输速率与能量的关系
D.图乙中a、b两点运输速率的限制因素是能量
19 .(24-25高一上·云南玉溪师范学院附属中学·期中)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)。下列相关叙述正确的是( )
A.图甲装置中漏斗内液面高度不变时,半透膜两侧没有水分子进出
B.由图乙可知漏斗内外溶液浓度差在减小,直至两侧液体浓度相等
C.图丙所示细胞正在发生质壁分离,细胞液浓度小于外界溶液浓度
D.图丙中相当于图甲中半透膜的是③④⑤,②中的液体是外界溶液
二、非选择题
20.(24-25高一上·云南长水教育集团·期中)图甲是物质A通过细胞膜的示意图,请回答下列问题:
(1)物质A跨膜运输的方式是 ,判断理由是 。物质B发挥作用时分子构象 (填“会”或“不会”)改变。分子或离子通过通道蛋白时, (填“需要”或“不需要”)与通道蛋白结合。
(2)图甲中细胞膜基本支架是 。
(3)图乙中曲线①反映出物质运输速率与 有关,影响曲线②物质运输速率的因素有 。主动运输方式对于生命活动的意义是 。
(4)消化酶出细胞的方式为 ,此方式 (填“需要”或“不需要”)膜上蛋白质的参与。
21.(24-25高一上·云南保山隆阳区保山智源高级中学·期中)根据图甲~丙回答下列问题。
(1)已知二糖不能通过图甲中的半透膜而单糖可以,如果图甲中②处的液体是蔗糖溶液,①处的液体是清水,则漏斗内的液面不再变化时,漏斗内的溶液浓度 (填“大于”或“等于”或“小于”)烧杯中溶液的浓度,此时 (填“有”或“没有”)水分子通过半透膜。如果在漏斗内加入蔗糖酶(将蔗糖水解为单糖),则漏斗内的液面变化是 (不考虑蔗糖酶对漏斗内溶液渗透压的影响)。
(2)图乙中的细胞 (填“可能”或“不可能”)是人的成熟红细胞,理由是 ,其中Na+进入细胞的方式为 ,判断依据是 。
(3)图丙中所表示的跨膜运输方式是 ,c点后限制运输速率的主要因素是 。
22.(24-25高一上·云南长水教育集团·期中)图1表示某细胞的细胞膜局部结构,甲、乙表示细胞膜上的分子或结构,a、b、c、d分别表示不同的物质。回答下列问题:
(1)现代研究表明,水分子可能更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以 的方式进出细胞,根据构成细胞膜的甲分子的特征分析,原因可能是磷脂双分子层内部是甲分子的 端,水分子应较难自由通过。
(2)细胞膜上的离子通道能选择性地运输相应离子原因是 。
(3)用足量的含物质a的培养液培养细胞,测定细胞内外物质a的浓度随时间的变化,结果如图2所示(其他培养条件适宜)。
①可以根据图2中 时间段判断物质a可以通过主动运输进入细胞。
②若细胞膜上物质a的载体数量充足,但t2以后细胞内物质a的浓度基本维持在c2不变,c2则原因可能是 (从物质平衡角度作答)。
23.(24-25高一上·云南玉溪玉溪师范学院附属中学·期中)人体细胞是一个开放的系统,物质可以通过各种方式进出细胞(如图1),其中有些物质进出细胞需要依赖于膜中载体蛋白的转运。科学研究发现,小肠上皮细胞表面存在两种运输葡萄糖的载体蛋白——SGLT1(主动运输载体)和GLUT2(协助扩散载体),科研人员通过实验测定得到了不同葡萄糖浓度下小肠上皮细胞转运葡萄糖的速率曲线(如图2)。回答下列问题:
(1)图1膜结构表示细胞膜,其功能的复杂程度与 有关。
(2)图1中a~e的五个过程中,代表主动运输出细胞的是 。除图中所示物质跨膜运输方式外,物质还能通过胞吞、胞吐进出细胞,该方式与主动运输的最大差异是 。
(3)图2中GLUT2转运葡萄糖的动力来自 ,高浓度葡萄糖条件下限制SGLT1转运速率增加因素是 。
24.(24-25高一上·云南曲靖会泽县·期中)成熟的植物细胞在较高浓度的外界溶液中,会发生质壁分离现象,如图1是发生质壁分离的洋葱鳞片叶外表皮细胞。请回答下列问题:
(1)原生质层的结构包括 (填编号)、液泡膜以及二者之间的细胞质。
(2)若将正常的洋葱鳞片叶外表皮细胞置于0.3g/mL的蔗糖溶液中,一段时间后发生的现象是 ;若将其置于0.6mol/L的溶液中,发生的现象是 。
(3)如图2是某同学在观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片,此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系是 。
(4)将形状、大小相同的红心萝卜A和红心萝卜B幼根各5段,分别放在不同浓度的蔗糖溶液(甲~戊)中,一段时间后,取出红心萝卜的幼根称重,结果如图3所示,据图分析:
①红心萝卜A比红心萝卜B的细胞液浓度 (填“高”或“低”)。
②在甲蔗糖溶液中加入适量的清水,一段时间后红心萝卜A的细胞液浓度会 (填“升高”或“降低”)。
③甲~戊蔗糖溶液中,浓度最大的是 。
25.(24-25高一上·云南昆明寻甸回族彝族自治县第一中学·期中)用物质的量浓度为2mol·L-1的乙二醇溶液和物质的量浓度为2mol·L-1的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞,观察细胞的质壁分离现象,得到其原生质体(指的是植物细胞除去细胞壁的部分)体积变化情况如图所示(实验过程中细胞保持活性)。回答下列问题:
(1)质壁分离发生时水分子通过 作用出细胞,该作用发生的方向是从水分子相对含量 的一侧向相对含量 的一侧。
(2)质壁分离中的“质”指 ,由 构成。
(3)细胞发生质壁分离的外因和内因分别是 。
(4)在图中A到B过程中,若为黑藻的叶肉细胞,绿色的区域会 (填“增大”或“减小”)。
(5)若C点的纵坐标与A点相同,则C点的细胞液浓度 (填“大于”“小于”或“等于”)A点的细胞液浓度(忽略细胞液浓度与细胞质基质的浓度的差别)。
(6)图中2min之后,处于2两种不同溶液中的细胞原生质体体积变化趋势不同的原因是 。要想使蔗糖溶液中的细胞发生质壁分离复原,可以将其置于 中。
26.(24-25高一上·云南昆明第十四中学·期中)为研究植物的抗寒机制及吸水和失水的原理及现象,某生物兴趣小组进行了以下实验。图1中S1为蔗糖溶液,S2为清水,半透膜只允许水分子通过,初始时两液面平齐。将洋葱鳞片叶外表皮均分为两组,分别在常温与低温(4℃)下处理适宜时间后,再在常温下用0.3g/mL的蔗糖溶液进行质壁分离实验,实验结果如图2。
(1)洋葱鳞片叶外表皮细胞中,相当于图1半透膜的结构是 。图1中漏斗内液面的变化为 。
(2)在显微镜下观察洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离,每次观察时,主要观察的指标有 。水分子穿过洋葱鳞片叶外表皮细胞膜进入细胞的方式为 。
(3)根据上述信息推断,洋葱植株通过 提高自身抗寒能力。
(4)现提供若干生理状态相同的紫色洋葱鳞片叶表皮细胞,为测定洋葱鳞片叶细胞的细胞液的浓度相当于多少质量分数的蔗糖溶液,利用质壁分离实验的原理设计实验。实验思路:配制出 的蔗糖溶液。将紫色洋葱鳞片叶表皮细胞置于配好的各种浓度的蔗糖溶液中,适当时间后用显微镜观察细胞质壁分离情况。记录 所用的蔗糖溶液浓度以及 所用的蔗糖溶液浓度,据此推算出细胞液浓度应介于这两个浓度之间。
试卷第1页,共3页
/
学科网(北京)股份有限公司
$