精品解析:湖南省邵阳市第二中学2025-2026学年高一上学期第16周周测生物试题
2026-01-09
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内容正文:
高一生物周测卷(十六周)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
测试范围:必修一必修一第四章 测试时间:40分钟
一、单选题(每小题3分,共45分)
1. 黑藻是生物学实验中常用的实验材料,下列有关实验的描述合理的是( )
A. 用适当浓度蔗糖溶液处理新鲜黑藻叶装片,可观察到质壁分离现象
B. 用新鲜黑藻叶制作装片,高倍镜下可观察叶绿体的双层膜结构
C. 高倍镜下观察叶绿体随细胞质环流的方向与实际流动方向相反
D. 制作临时装片时,应取黑藻叶片的上表皮细胞放入清水中,便于观察
2. 婴儿小肠表皮细胞从肠腔中吸收母乳中抗体的过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 抗体的吸收方式是胞吞,需要消耗细胞代谢产生的能量
B. 抗体与肠表皮细胞上Fc受体结合可引起该部分细胞膜内陷
C. 吸收抗体的过程需要Fc受体的参与,该受体不可重复利用
D. 抗体被吸收依赖于细胞膜具有一定的流动性
3. 质壁分离和质壁分离复原是某些生物细胞响应外界水分变化而发生的渗透调节过程。下列叙述错误的是( )
A. 施肥过多引起的“烧苗”现象与质壁分离有关
B. 质壁分离过程中,细胞膜可局部或全部脱离细胞壁
C. 质壁分离复原过程中,细胞的吸水能力逐渐升高
D. 1 mol·L-1 NaCl溶液的渗透压大于1 mol·L-1蔗糖溶液的渗透压
4. 植物细胞胞质溶胶中的Cl-、通过离子通道进入液泡,Na+、Ca2+逆浓度梯度转运到液泡,以调节细胞渗透压。白天光合作用合成的蔗糖可富集在液泡中,夜间这些蔗糖运到胞质溶胶。植物液泡中部分离子与蔗糖的转运机制如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 液泡通过主动运输方式维持膜内外的 H+浓度梯度
B. Cl-、通过离子通道进入液泡不需要 ATP 直接供能
C. Na+、Ca2+进入液泡需要载体蛋白协助不需要消耗能量
D. 白天液泡富集蔗糖有利于植物对水的吸收和利用
5. 科学家设计了一个简单有效测定植物细胞液浓度的实验,基本过程如图所示。15分钟后各管植物细胞均保持活性并达到平衡状态。往a试管中加入一粒极小的亚甲基蓝结晶,溶解后使溶液呈蓝色(该过程对溶液浓度影响极小,可忽略不计)。若a管溶液浓度不变,蓝色小滴将在b管均匀扩散,若a管溶液浓度变小,蓝色小滴浮于b管上方,反之沉入b管底部。下列有关叙述正确的是( )
A. b管蓝色小滴上浮,则对应的a管中的叶肉细胞可能发生了质壁分离
B. 水分交换平衡时,叶肉细胞的细胞液中蔗糖浓度与外界蔗糖溶液浓度相等
C. 若将装置中的蔗糖溶液换成硝酸钾溶液,当叶圆片细胞质壁分离又复原达到平衡时,蓝色液滴位置不变
D. 若15分钟后a管中叶肉细胞发生了明显的质壁分离,细胞吸水能力增强,细胞体积随之变小
6. 图中①②③表示物质进入细胞的不同方式,下列叙述错误的是( )
A. 水分子可通过①③的方式进入细胞
B. 载体蛋白和通道蛋白在转运物质时作用机制是相同的
C. ①②③都是顺浓度梯度运输,不消耗能量
D. 温度变化会影响①②③的运输速率
7. 图1是显微镜下观察到的某一时刻的细胞图像。图2表示一种渗透作用装置。图3是另一种渗透装置,一段时间后液面上升的高度为h。这两个装置所用的半透膜都不能让蔗糖分子通过,但可以让葡萄糖分子和水分子通过。下列说法错误的是( )
A. 若图1是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片,则此时细胞液浓度大于外界溶液浓度
B. 图2中,若A为0.3g/mL葡萄糖溶液,B侧为0.3g/mL的蔗糖溶液,则平衡后A侧液面低于B侧
C. 图3中,若每次平衡后都将产生的水柱h移走,那么随着时间的推移,h将会越来越小
D. 图3中,如果A、a均为蔗糖溶液,则开始时浓度大小关系为a>A
8. 陕西特色美食“三秦套餐”包含凉皮(主要成分淀粉)、肉夹馍(富含蛋白质和脂肪)和汽水(含蔗糖、无机盐等)。下列相关叙述正确的是( )
A. 凉皮中的淀粉经人体消化吸收后可直接为细胞生命活动供能
B. 肉夹馍中的蛋白质经高温煮熟变性后,与双缩脲试剂反应的效果更明显
C. 汽水中的蔗糖被水解为果糖和麦芽糖后,可通过主动运输进入小肠上皮细胞
D. 汽水中的无机盐可为人体细胞提供能量,并参与构成某些重要化合物
9. 下图是小肠上皮细胞转运K⁺、Na⁺和葡萄糖的过程示意图。下列相关叙述错误的是( )
A. 小肠上皮细胞以主动运输的方式从肠腔中吸收葡萄糖
B. 转运蛋白数量是影响小肠上皮细胞吸收Na⁺的重要因素
C. 葡萄糖运出小肠上皮细胞时不消耗能量
D. Na⁺-葡萄糖同向转运载体与Na⁺-K⁺泵的生理功能都只是作为载体蛋白
10. 已知甲状腺滤泡细胞内的Ⅰ浓度比血浆中高约20~25倍,如图表示血浆中I-借助Na+−I-同向转运体(NIS)的介导进入滤泡上皮细胞的过程。下列叙述正确的是( )
A. I-进入滤泡上皮细胞不消耗能量
B. NIS属于细胞膜上的通道蛋白
C. Na+进出滤泡上皮细胞的运输方式不同
D. 滤泡上皮细胞以协助扩散的方式吸收K+
11. 功能越复杂的细胞质膜,其上蛋白质的种类和数量就越多。下列叙述正确的是( )
A. 分子或离子通过通道蛋白时不需要与通道蛋白结合
B. 通道蛋白负责介导协助扩散,载体蛋白负责介导主动运输
C. 细胞质膜内表面的糖类分子与蛋白质结合形成糖蛋白,可进行信息传递
D. 大分子与膜上蛋白质结合后通过胞吞进入细胞不能体现细胞膜具有选择透过性
12. 骨关节炎是一种难以治愈的常见疾病,研究发现患者软骨细胞膜上的Na+通道蛋白明显多于正常人,从而影响NCX载体蛋白对Ca2+的运输(NCX为Na+—Ca2+共转运蛋白,它利用Ca2+的浓度梯度来驱动Na+的排出),使Ca2+在患者细胞内积累而发病。据图分析,下列相关叙述错误的是( )
A. Na+进入细胞的过程不消耗能量,且不需要与通道蛋白相结合
B. Na+排出细胞的动力为Ca2+的浓度梯度,运输方式为主动运输
C. NCX载体蛋白可同时结合和转运Na+和Ca2+,故不具有专一性
D. 可通过抑制患者软骨细胞膜上的Na+通道蛋白的活性来缓解该病
13. 人体成熟红细胞能够运输O2和CO2,其部分结构和功能如图甲所示,①~⑤表示相关过程;图乙中曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式。下列叙述正确的是( )
A. 甲细胞表面蛋白质处于不断流动和更新中
B. 甲中③过程与该细胞内的O2含量密切相关
C. 血液流经肌肉组织时,气体A和B分别是O2和CO2
D. 甲中①②及④⑤跨膜运输方式分别与图乙中的a及b相对应
14. 下列叙述错误的是( )
A. 细胞膜的结构特性为选择透过性
B. 甘油通过b自由扩散的方式进行跨膜运输
C. 小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式为a主动运输
D. 图中b、c、d过程均属于被动运输
15. 如图是胡萝卜在不同的含氧情况下从KNO3溶液中吸收K⁺和的曲线。A、B两点和B、C两点吸收量不同的主要影响因素分别是( )
注:不考虑载体蛋白的种类对吸收量的影响。
A. 载体蛋白数量、能量
B. 能量、离子浓度
C. 载体蛋白数量、离子浓度
D. 能量、载体蛋白数量
二、解答题(共四道大题,共计55分)
16. 下图为Na+和葡萄糖进出小肠上皮细胞的示意图,图中的主动运输过程既可消耗来自ATP直接提供的能量,也可利用Na+电化学梯度的势能。请据图回答问题:
(1)小肠上皮细胞具有很多微绒毛,其基本骨架是____。微绒毛可增大膜面积,还可增加膜上______的数量,有利于吸收葡萄糖等物质。
(2)据图2可知,小肠上皮细胞的载体蛋白可同时结合葡萄糖和Na+,Na+进入小肠上皮细胞的方式属于____,依据是__。同时细胞内的Na+不断被细胞膜上的Na+泵泵出,以维持细胞内Na+浓度____胞外。
(3)葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的跨膜运输方式是____,你判断的依据是:①______;②____。
(4)一种转运蛋白往往只适合转运特定的物质,因此,细胞膜上___或____对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用,这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。
17. 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a是发生质壁分离的植物细胞,图b是显微镜下观察到的某一时刻的图像。请据图回答下列问题:
(1)图a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和________分离。
(2)植物细胞发生质壁分离所需的外界条件是_______,植物细胞自身应具备的结构特点是________。
(3)图b是某同学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________(填“大于”“等于”“小于”或“无法判断”)外界溶液浓度。
(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c所示,据图分析:
①红心萝卜A比红心萝卜B的细胞液浓度______。
②甲、乙、丙、丁、戊的溶液浓度从大到小的排序为________。
18. 植物细胞可以渗透吸水或失水,将同一植物细胞分别浸于蒸馏水、0.3g/mL蔗糖和适宜浓度的乙二醇溶液中,观察原生质体(植物细胞除去细胞壁后剩余的部分)的体积随时间的变化,结果如图一甲所示:
(1)图一甲中表示在0.3g/mL蔗糖溶液中的曲线是_______(填字母),试简要分析B、C曲线差异的原因:_______。
(2)若曲线C中ef段的细胞如乙图,则Ⅰ、Ⅱ两处的溶液浓度的大小比较:Ⅰ_______Ⅱ(填“<;”“>;”或“=”);若曲线B中bc段的细胞如乙图,则Ⅰ、Ⅱ两处的溶液浓度的大小比较:Ⅰ_______Ⅱ(填“<;”“>;”或“=”)。
(3)在曲线C的ae段,细胞的吸水能力逐渐_______(填“增强”、“减弱”、“基本不变”)。
(4)将带“皮”的细嫩的茎纵切后插入两烧杯中,甲烧杯为30%蔗糖溶液,乙烧杯为清水,切面为b侧,外表为a侧。已知b侧的细胞壁比a侧的细胞壁薄,易伸展,判断30min后可能出现的图形是图二的_______。(填字母)
19. 为研究植物细胞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和单糖通过,不允许蔗糖通过。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,再在常温下用质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液进行质壁分离实验,实验结果如图2(原生质体指的是去掉细胞壁的植物细胞)。根据所学知识回答下列问题。
(1)成熟紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中,相当于图1半透膜的结构是_________。一段时间内图1中漏斗内液面的变化为_________。再向漏斗内加入微量的蔗糖酶(忽略蔗糖酶对溶液浓度的影响),漏斗内液面变化为____________。
(2)水分子通过洋葱鳞片叶外表皮细胞膜进入细胞的方式为_________。图2中,常温下质壁分离细胞占比达到100%时,不同细胞质壁分离的程度______(填“相同”“不相同”或“不一定相同”)。
(3)为比较抗寒洋葱根尖成熟区的细胞液浓度和普通洋葱根尖成熟区的细胞液浓度的高低,请根据上述实验方法,利用质壁分离实验的原理设计实验。实验思路:____________。
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高一生物周测卷(十六周)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
测试范围:必修一必修一第四章 测试时间:40分钟
一、单选题(每小题3分,共45分)
1. 黑藻是生物学实验中常用的实验材料,下列有关实验的描述合理的是( )
A. 用适当浓度蔗糖溶液处理新鲜黑藻叶装片,可观察到质壁分离现象
B. 用新鲜黑藻叶制作装片,高倍镜下可观察叶绿体的双层膜结构
C. 高倍镜下观察叶绿体随细胞质环流的方向与实际流动方向相反
D. 制作临时装片时,应取黑藻叶片的上表皮细胞放入清水中,便于观察
【答案】A
【解析】
【详解】A、新鲜黑藻叶含有大液泡且细胞质含有叶绿体,用适当浓度蔗糖溶液(使得细胞失水)处理新鲜黑藻叶装片,可观察到质壁分离现象,A正确;
B、观察叶绿体的双层膜结构需用电子显微镜,电子显微镜才能观察到亚显微结构,高倍镜下仅可观察到叶绿体的形态和分布,B错误;
C、显微镜成倒像,细胞质环流方向需旋转180°后与实际方向一致,即若镜下观察到顺时针环流,实际流动方向也为顺时针,C错误;
D、黑藻叶片由单层细胞构成,薄而透明,可直接选择黑藻新鲜枝上一片幼嫩的小叶制作成装片,无需单独选取上表皮细胞,D错误。
故选A。
2. 婴儿小肠表皮细胞从肠腔中吸收母乳中抗体的过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 抗体的吸收方式是胞吞,需要消耗细胞代谢产生的能量
B. 抗体与肠表皮细胞上Fc受体结合可引起该部分细胞膜内陷
C. 吸收抗体的过程需要Fc受体的参与,该受体不可重复利用
D. 抗体被吸收依赖于细胞膜具有一定的流动性
【答案】C
【解析】
【详解】A、抗体的化学本质是蛋白质,属于大分子物质,所以婴儿通过小肠表皮细胞吸收母乳中抗体的过程是通过胞吞作用实现的,胞吞消耗细胞呼吸所释放的能量,A正确;
B、抗体到达肠表皮细胞附近与肠表皮细胞上Fc受体结合会引起该部分细胞膜内陷形成囊泡,囊泡包裹抗体与细胞膜融合进入细胞质,B正确;
C、Fc受体与抗体结合后细胞膜才内陷成囊泡,将吸收的抗体排到血液后,Fc受体还可以通过囊泡运输再重新回到肠腔一侧的细胞膜上,被重复利用,C错误;
D、抗体通过胞吞的方式进入细胞内,与细胞膜具有一定的流动性有关,D正确。
故选C。
3. 质壁分离和质壁分离复原是某些生物细胞响应外界水分变化而发生的渗透调节过程。下列叙述错误的是( )
A. 施肥过多引起的“烧苗”现象与质壁分离有关
B. 质壁分离过程中,细胞膜可局部或全部脱离细胞壁
C. 质壁分离复原过程中,细胞的吸水能力逐渐升高
D. 1 mol·L-1 NaCl溶液的渗透压大于1 mol·L-1蔗糖溶液的渗透压
【答案】C
【解析】
【详解】A、施肥过多使土壤溶液浓度升高,导致植物细胞失水发生质壁分离,引发"烧苗",A正确;
B、质壁分离时,原生质层(含细胞膜)因失水收缩而局部或全部脱离细胞壁,B正确;
C、质壁分离复原过程中,细胞吸水使细胞液浓度逐渐降低,根据渗透原理,吸水能力应逐渐减弱,而非升高,C错误;
D、渗透压取决于溶质微粒数。NaCl为电解质,1 mol·L-1可解离出约2 mol离子(Na+和Cl-),而蔗糖为非电解质,1 mol·L-1仅提供1 mol溶质分子,故NaCl溶液渗透压更高,D正确。
故选C。
4. 植物细胞胞质溶胶中的Cl-、通过离子通道进入液泡,Na+、Ca2+逆浓度梯度转运到液泡,以调节细胞渗透压。白天光合作用合成的蔗糖可富集在液泡中,夜间这些蔗糖运到胞质溶胶。植物液泡中部分离子与蔗糖的转运机制如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 液泡通过主动运输方式维持膜内外的 H+浓度梯度
B. Cl-、通过离子通道进入液泡不需要 ATP 直接供能
C. Na+、Ca2+进入液泡需要载体蛋白协助不需要消耗能量
D. 白天液泡富集蔗糖有利于植物对水的吸收和利用
【答案】C
【解析】
【详解】A、由图可知,细胞液的pH为3~6,胞质溶胶的pH为7.5,表明细胞液的H+浓度高于胞质溶胶,若要长期维持膜内外的H+浓度梯度,需通过主动运输将胞质溶胶中的H+运输到细胞液中,A正确;
B、Cl-、NO3- 通过离子通道进入液泡的方式为协助扩散,不需要ATP直接供能,B正确;
C、由题意和题图可知:Na+、Ca2+逆浓度梯度转运到液泡,其方式为主动运输,所需要的能量由液泡内H+顺浓度梯度转运到液泡外产生的H+电化学梯度的势能提供,C错误;
D、白天液泡富集蔗糖可以使细胞液的浓度增大、渗透压升高,有利于植物对水的吸收和利用,D正确。
故选C。
5. 科学家设计了一个简单有效测定植物细胞液浓度的实验,基本过程如图所示。15分钟后各管植物细胞均保持活性并达到平衡状态。往a试管中加入一粒极小的亚甲基蓝结晶,溶解后使溶液呈蓝色(该过程对溶液浓度影响极小,可忽略不计)。若a管溶液浓度不变,蓝色小滴将在b管均匀扩散,若a管溶液浓度变小,蓝色小滴浮于b管上方,反之沉入b管底部。下列有关叙述正确的是( )
A. b管蓝色小滴上浮,则对应的a管中的叶肉细胞可能发生了质壁分离
B. 水分交换平衡时,叶肉细胞的细胞液中蔗糖浓度与外界蔗糖溶液浓度相等
C. 若将装置中的蔗糖溶液换成硝酸钾溶液,当叶圆片细胞质壁分离又复原达到平衡时,蓝色液滴位置不变
D. 若15分钟后a管中叶肉细胞发生了明显的质壁分离,细胞吸水能力增强,细胞体积随之变小
【答案】A
【解析】
【详解】A、若b管蓝色小滴上浮,说明a管溶液浓度变小,即细胞失水,那么对应的a管中的叶肉细胞可能发生了质壁分离,A正确;
B、水分交换平衡时,叶肉细胞的细胞液浓度与外界蔗糖溶液浓度相等,但是叶肉细胞的细胞液中蔗糖浓度与外界蔗糖溶液浓度不相等,B错误;
C、若将蔗糖溶液换成硝酸钾溶液,硝酸钾可以进入细胞,细胞先质壁分离后复原,最终细胞液浓度会大于初始外界硝酸钾溶液浓度,a管溶液浓度会变化,蓝色液滴位置会改变,C错误;
D、若15分钟后a管中叶肉细胞发生了明显的质壁分离,说明细胞液浓度变大,细胞吸水能力增强,由于细胞壁的存在所以细胞体积基本不变,D错误。
故选A。
6. 图中①②③表示物质进入细胞的不同方式,下列叙述错误的是( )
A. 水分子可通过①③的方式进入细胞
B. 载体蛋白和通道蛋白在转运物质时作用机制是相同的
C. ①②③都是顺浓度梯度运输,不消耗能量
D. 温度变化会影响①②③的运输速率
【答案】B
【解析】
【详解】A、①直接通过磷脂双分子层,属于自由扩散;③通过通道蛋白顺浓度梯度运输,属于协助扩散,水分子可通过自由扩散或协助扩散进入细胞,A正确;
B、通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相匹配、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。 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,两者作用机制不相同,B错误;
C、①(自由扩散)、②(通过载体蛋白的协助扩散)、③(通过通道蛋白的协助扩散)都是顺浓度梯度运输,不消耗能量,C正确;
D、温度变化会影响细胞膜的流动性和膜蛋白的活性,故温度变化会影响①②③的运输速率,D正确。
故选B。
7. 图1是显微镜下观察到的某一时刻的细胞图像。图2表示一种渗透作用装置。图3是另一种渗透装置,一段时间后液面上升的高度为h。这两个装置所用的半透膜都不能让蔗糖分子通过,但可以让葡萄糖分子和水分子通过。下列说法错误的是( )
A. 若图1是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片,则此时细胞液浓度大于外界溶液浓度
B. 图2中,若A为0.3g/mL葡萄糖溶液,B侧为0.3g/mL的蔗糖溶液,则平衡后A侧液面低于B侧
C. 图3中,若每次平衡后都将产生的水柱h移走,那么随着时间的推移,h将会越来越小
D. 图3中,如果A、a均为蔗糖溶液,则开始时浓度大小关系为a>A
【答案】A
【解析】
【详解】A、若图1是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片,由于不知道该细胞是正在继续发生质壁分离还是复原,还是达到了动态平衡,因此不能确定此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系,细胞液浓度可能大于、小于或等于外界溶液浓度,A错误;
B、图2中,若A为0.3g/mL葡萄糖溶液,B侧为0.3g/mL的蔗糖溶液,由于葡萄糖是单糖,蔗糖是二糖,相同质量浓度的葡萄糖溶液物质的量浓度大于蔗糖溶液,且葡萄糖分子能透过半透膜,则液面会出现左侧先升高,然后右侧液面升高,平衡后A侧液面低于B侧,B正确;
C、图3中,若每次平衡后都将产生的水柱h移走,则半透膜两侧的浓度差会逐渐减少,随着时间的推移,h将会越来越小,C正确;
D、据题图3分析可知,图3中如果A、a均为蔗糖溶液,开始时漏斗内液面上升,可推测开始时浓度大小关系为a>A,D正确。
故选A。
8. 陕西特色美食“三秦套餐”包含凉皮(主要成分淀粉)、肉夹馍(富含蛋白质和脂肪)和汽水(含蔗糖、无机盐等)。下列相关叙述正确的是( )
A. 凉皮中的淀粉经人体消化吸收后可直接为细胞生命活动供能
B. 肉夹馍中的蛋白质经高温煮熟变性后,与双缩脲试剂反应的效果更明显
C. 汽水中的蔗糖被水解为果糖和麦芽糖后,可通过主动运输进入小肠上皮细胞
D. 汽水中的无机盐可为人体细胞提供能量,并参与构成某些重要化合物
【答案】B
【解析】
【详解】A、淀粉经消化吸收后分解为葡萄糖,葡萄糖需通过细胞呼吸氧化分解才能为细胞生命活动供能,不能直接供能,A错误;
B、蛋白质高温煮熟后空间结构被破坏,但肽键未断裂,而双缩脲试剂与肽键发生反应,因此变性后的蛋白质与双缩脲试剂反应效果更明显(蛋白质结构变得松散和伸展,暴露更多的肽键),B正确;
C、蔗糖的水解产物是葡萄糖和果糖,C错误;
D、无机盐不能为人体细胞提供能量,只能参与构成某些重要化合物(如Fe参与构成血红蛋白),D错误。
故选B。
9. 下图是小肠上皮细胞转运K⁺、Na⁺和葡萄糖的过程示意图。下列相关叙述错误的是( )
A. 小肠上皮细胞以主动运输的方式从肠腔中吸收葡萄糖
B. 转运蛋白数量是影响小肠上皮细胞吸收Na⁺的重要因素
C. 葡萄糖运出小肠上皮细胞时不消耗能量
D. Na⁺-葡萄糖同向转运载体与Na⁺-K⁺泵的生理功能都只是作为载体蛋白
【答案】D
【解析】
【详解】A、葡萄糖进入小肠上皮细胞时,是由低浓度向高浓度一侧运输,属于主动运输,A正确;
B、Na+进入小肠上皮细胞时,需要Na+-葡萄糖同向转运载体协助,故转运蛋白数量是影响小肠上皮细胞吸收Na+的重要因素,B正确;
C、葡萄糖运出小肠上皮细胞时,是从高浓度向低浓度一侧运输,需要载体蛋白的协助,属于协助扩散,该过程不消耗能量,C正确;
D、Na+-葡萄糖同向转运载体具有运输功能,而Na+-K+泵具有Na+、K+载体(运输)和ATP酶(催化ATP水解)的功能,D错误。
故选D。
10. 已知甲状腺滤泡细胞内的Ⅰ浓度比血浆中高约20~25倍,如图表示血浆中I-借助Na+−I-同向转运体(NIS)的介导进入滤泡上皮细胞的过程。下列叙述正确的是( )
A. I-进入滤泡上皮细胞不消耗能量
B. NIS属于细胞膜上的通道蛋白
C. Na+进出滤泡上皮细胞的运输方式不同
D. 滤泡上皮细胞以协助扩散的方式吸收K+
【答案】C
【解析】
【详解】A、由题可知,甲状腺滤泡细胞内的Ⅰ浓度比血浆中高约20~25倍,故血浆中的Ⅰ–进入甲状腺滤泡上皮细胞的过程是逆浓度梯度进行的,属于主动运输,能量来自钠离子的电化学势能,A错误;
B、钠碘同向转运体转运钠离子时需要与相关离子结合,会发生自身构象的改变,所以是一种载体蛋白,B错误;
C、由图可知,钠钾泵消耗ATP将细胞内多余的钠离子逆浓度梯度运出,是主动运输,由此也可见钠离子进入细胞是从高浓度向低浓度,为协助扩散,C正确;
D、钾离子进入细胞需要消耗ATP,属于主动运输,D错误。
故选C。
11. 功能越复杂的细胞质膜,其上蛋白质的种类和数量就越多。下列叙述正确的是( )
A. 分子或离子通过通道蛋白时不需要与通道蛋白结合
B. 通道蛋白负责介导协助扩散,载体蛋白负责介导主动运输
C. 细胞质膜内表面的糖类分子与蛋白质结合形成糖蛋白,可进行信息传递
D. 大分子与膜上蛋白质结合后通过胞吞进入细胞不能体现细胞膜具有选择透过性
【答案】A
【解析】
【详解】A、通道蛋白的作用机制是形成跨膜孔道,分子/离子通过孔道运输,不需要与通道蛋白结合(载体蛋白才需要与物质结合),A正确;
B、载体蛋白不仅介导主动运输,也可介导协助扩散(如葡萄糖进入红细胞的协助扩散,依赖载体蛋白);通道蛋白仅介导协助扩散,B错误;
C、糖蛋白由糖类与蛋白质结合形成,位于细胞质膜外表面,参与细胞识别和信息传递,内表面无糖蛋白结构,C错误;
D、胞吞过程中,大分子需与膜上特定蛋白质结合才能被摄取,这体现了细胞膜对物质的 “选择性识别与运输”,属于细胞膜选择透过性的体现,D错误。
故选A。
12. 骨关节炎是一种难以治愈的常见疾病,研究发现患者软骨细胞膜上的Na+通道蛋白明显多于正常人,从而影响NCX载体蛋白对Ca2+的运输(NCX为Na+—Ca2+共转运蛋白,它利用Ca2+的浓度梯度来驱动Na+的排出),使Ca2+在患者细胞内积累而发病。据图分析,下列相关叙述错误的是( )
A. Na+进入细胞的过程不消耗能量,且不需要与通道蛋白相结合
B. Na+排出细胞的动力为Ca2+的浓度梯度,运输方式为主动运输
C. NCX载体蛋白可同时结合和转运Na+和Ca2+,故不具有专一性
D. 可通过抑制患者软骨细胞膜上的Na+通道蛋白的活性来缓解该病
【答案】C
【解析】
【详解】A、首先梳理题目里的关键信息:患者软骨细胞膜上Na+通道蛋白数量更多,Na+通过这个通道进入细胞。NCX载体蛋白是Na+-Ca2+共转运蛋白,利用Ca2+的浓度梯度驱动Na+排出,最终导致Ca2+在细胞内积累。Na通过细胞膜上的Na+通道蛋白进入细胞,属于协助扩散,这个过程不消耗能量,也不需要与通道蛋白结合,A正确;
B、题目说明NCX利用Ca2+的浓度梯度来驱动Na+的排出,Na+排出是逆浓度梯度运输,属于主动运输(动力来自Ca2+浓度差),B正确;
C、载体蛋白的专一性是指只能结合特定类型的物质,NCX虽同时转运Na+和Ca2+,但这两种离子是该载体蛋白的特定转运对象,而且有特定的结合位点,依然具有专一性(不会转运其他无关离子),C错误;
D、患者发病原因是Na+通道蛋白过多,导致后续Ca2+积累,因此抑制Na+通道蛋白的活性可以减少Na+进入细胞,进而缓解Ca2+积累的问题,D正确。
故选C。
13. 人体成熟红细胞能够运输O2和CO2,其部分结构和功能如图甲所示,①~⑤表示相关过程;图乙中曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式。下列叙述正确的是( )
A. 甲细胞表面蛋白质处于不断流动和更新中
B. 甲中③过程与该细胞内的O2含量密切相关
C. 血液流经肌肉组织时,气体A和B分别是O2和CO2
D. 甲中①②及④⑤跨膜运输方式分别与图乙中的a及b相对应
【答案】D
【解析】
【详解】A、甲细胞表面大多数蛋白质处于不断流动状态,但人体成熟红细胞高度分化,且细胞核和相关细胞器均退化,因此细胞膜一般不再更新,A错误。
B、甲中③表示的物质跨膜运输方式消耗能量(ATP)与载体蛋白,红细胞为无氧呼吸,与细胞内的02含量无关,B错误;
C、肌肉细胞需要氧气,产生CO2,因此甲图中的红细胞中的气体A为CO2,气体B为氧气,氧气流出,进入肌肉细胞,C错误;
D、甲中①②(自由扩散)表示的物质跨膜运输方式与图乙中的a相对应,④⑤(协助扩散)表示的物质跨膜运输方式与图乙中的b相对应,D正确。
故选D。
14. 下列叙述错误的是( )
A. 细胞膜的结构特性为选择透过性
B. 甘油通过b自由扩散的方式进行跨膜运输
C. 小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式为a主动运输
D. 图中b、c、d过程均属于被动运输
【答案】A
【解析】
【详解】A、细胞膜的结构特性为具有一定的流动性,功能特性为选择透过性,A错误;
B、甘油是脂溶性物质,通过b自由扩散的方式进行跨膜运输,B正确;
C、由图可知,D为糖蛋白,上侧为细胞膜外侧,小肠上皮细胞吸收葡萄糖是由外(图示中的上侧)向内(图示中的下侧)逆浓度梯度转运,对应于a主动运输,C正确;
D、图中b表示自由扩散,c表示协助扩散,通过通道蛋白进行转运,d表示被动运输,通过载体蛋白顺浓度梯度进行转运,D正确。
故选A。
15. 如图是胡萝卜在不同的含氧情况下从KNO3溶液中吸收K⁺和的曲线。A、B两点和B、C两点吸收量不同的主要影响因素分别是( )
注:不考虑载体蛋白的种类对吸收量的影响。
A. 载体蛋白数量、能量
B. 能量、离子浓度
C. 载体蛋白数量、离子浓度
D. 能量、载体蛋白数量
【答案】D
【解析】
【详解】无机盐离子的吸收方式是主动运输,与载体蛋白和能量有关,据图可知,A、B两点在同一曲线上,载体蛋白数量相同,因此A、B两点吸收量不同的主要影响因素是能量;而B、C两点对应的氧浓度一样,说明有氧呼吸提供的能量一样,因此B、C两点吸收量不同的主要影响因素是载体蛋白数量。
故选D。
二、解答题(共四道大题,共计55分)
16. 下图为Na+和葡萄糖进出小肠上皮细胞的示意图,图中的主动运输过程既可消耗来自ATP直接提供的能量,也可利用Na+电化学梯度的势能。请据图回答问题:
(1)小肠上皮细胞具有很多微绒毛,其基本骨架是____。微绒毛可增大膜面积,还可增加膜上______的数量,有利于吸收葡萄糖等物质。
(2)据图2可知,小肠上皮细胞的载体蛋白可同时结合葡萄糖和Na+,Na+进入小肠上皮细胞的方式属于____,依据是__。同时细胞内的Na+不断被细胞膜上的Na+泵泵出,以维持细胞内Na+浓度____胞外。
(3)葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的跨膜运输方式是____,你判断的依据是:①______;②____。
(4)一种转运蛋白往往只适合转运特定的物质,因此,细胞膜上___或____对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用,这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。
【答案】(1) ①. 磷脂双分子层 ②. 载体蛋白
(2) ①. 协助扩散 ②. 细胞外Na+的含量高,进入小肠上皮细胞是顺浓度梯度,且需要载体蛋白转运 ③. 低于
(3) ①. 主动运输 ②. 需要载体蛋白转运 ③. 需要Na+电化学梯度的势能
(4) ①. 转运蛋白的种类和数量 ②. 转运蛋白空间结构的变化
【解析】
【分析】1、葡萄糖由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;而运出小肠上皮细胞时,是从高浓度向低浓度一侧运输,且需要转运蛋白协助,为协助扩散; 2、Na+进入小肠上皮细胞时,是由高浓度向低浓度一侧运输,且需要转运蛋白协助,为协助扩散;而运出细胞时,由低浓度到高浓度一侧运输,且消耗能量,为主动运输。
【小问1详解】
小肠上皮细胞具有很多微绒毛,是为了扩大吸收面积,细胞膜形成的突起,其基本骨架是磷脂双分子层。葡萄糖由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,需要载体蛋白协助,微绒毛可增大膜面积,还可增加膜上载体蛋白的数量,有利于吸收葡萄糖等物质。
【小问2详解】
由图可知,小肠上皮细胞的载体蛋白可同时结合葡萄糖和Na+,Na+从肠腔进入小肠上皮细胞是顺浓度梯度进行的,需要载体蛋白协助,方式为协助扩散;同时细胞内的Na+不断被细胞膜上的Na+泵泵出,以维持细胞内Na+浓度低于胞外。
【小问3详解】
葡萄糖由肠腔进入小肠上皮细胞时,是由低浓度向高浓度一侧运输,需要载体蛋白转运,需要的能量来自于 Na+电化学梯度的势能,所以葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的跨膜运输是主动运输。
【小问4详解】
一种转运蛋白往往只适合转运特定的物质,因此,细胞膜上转运蛋白的种类和数量,或转运蛋白空间结构的变化,对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用,这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。
17. 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a是发生质壁分离的植物细胞,图b是显微镜下观察到的某一时刻的图像。请据图回答下列问题:
(1)图a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和________分离。
(2)植物细胞发生质壁分离所需的外界条件是_______,植物细胞自身应具备的结构特点是________。
(3)图b是某同学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________(填“大于”“等于”“小于”或“无法判断”)外界溶液浓度。
(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c所示,据图分析:
①红心萝卜A比红心萝卜B的细胞液浓度______。
②甲、乙、丙、丁、戊的溶液浓度从大到小的排序为________。
【答案】(1)原生质层
(2) ①. 外界溶液浓度高于细胞液浓度 ②. 原生质层的伸缩性大于细胞壁
(3)无法判断 (4) ①. 大 ②. 乙>丁>甲>戊>丙
【解析】
【分析】质壁分离的原因分析: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;表现:液泡由大变小,细胞液颜色由浅变深,原生质层与细胞壁分离。
【小问1详解】
图a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和原生质层的分离。
【小问2详解】
植物细胞发生质壁分离所需的外界条件是外界溶液浓度大于细胞液浓度,植物细胞自身应具备的结构特点是原生质层的伸缩性大于细胞壁。
【小问3详解】
根据题意和图示分析可知:图b中的细胞可能处于质壁分离状态、也可能处于质壁分离平衡状态,还可能处于质壁分离复原状态,所以此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系有大于、等于或小于三种可能。
【小问4详解】
①由于萝卜条A的重量变化大于萝卜条B,所以萝卜条A细胞液浓度大于萝卜条B细胞液浓度。②在甲蔗糖溶液中加入适量的清水,一段时间后萝卜条A吸水,其细胞液浓度降低;
②观察萝卜条A的体积变化,长度越小,说明外界溶液浓度越大,则甲~戊五种蔗糖溶液浓度的大小关系是乙>丁>甲>戊>丙。
18. 植物细胞可以渗透吸水或失水,将同一植物细胞分别浸于蒸馏水、0.3g/mL蔗糖和适宜浓度的乙二醇溶液中,观察原生质体(植物细胞除去细胞壁后剩余的部分)的体积随时间的变化,结果如图一甲所示:
(1)图一甲中表示在0.3g/mL蔗糖溶液中的曲线是_______(填字母),试简要分析B、C曲线差异的原因:_______。
(2)若曲线C中ef段的细胞如乙图,则Ⅰ、Ⅱ两处的溶液浓度的大小比较:Ⅰ_______Ⅱ(填“<;”“>;”或“=”);若曲线B中bc段的细胞如乙图,则Ⅰ、Ⅱ两处的溶液浓度的大小比较:Ⅰ_______Ⅱ(填“<;”“>;”或“=”)。
(3)在曲线C的ae段,细胞的吸水能力逐渐_______(填“增强”、“减弱”、“基本不变”)。
(4)将带“皮”的细嫩的茎纵切后插入两烧杯中,甲烧杯为30%蔗糖溶液,乙烧杯为清水,切面为b侧,外表为a侧。已知b侧的细胞壁比a侧的细胞壁薄,易伸展,判断30min后可能出现的图形是图二的_______。(填字母)
【答案】(1) ①. C ②. 蔗糖不能透过膜,而乙二醇能透过膜
(2) ①. = ②. <
(3)增强 (4)D
【解析】
【分析】细胞质壁分离及复原的原理:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水分子透过原生质层进入到外界溶液中,使原生质层和细胞壁都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,逐渐发生质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,外界溶液中的水分子通过原生质层进入到细胞液中,发生质壁分离的细胞的整个原生质层会慢慢地恢复成原来的状态,使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
【小问1详解】
分析题意可知:将同一植物细胞分别浸于蒸馏水、0.3g/mL蔗糖和适宜浓度的乙二醇溶液,在蒸馏水中,细胞会吸水,原生质体的体积会增大表示为图中的A曲线;在0.3g/mL蔗糖溶液中,植物细胞会失水,原生质体的体积将减小,表示为C曲线;在适宜浓度的乙二醇溶液中,由于乙二醇可以进入细胞液中,植物细胞会先失水发生质壁分离后再吸水自动复原,因此表示为曲线B。B表示在适宜浓度的乙二醇溶液中的曲线,C表示在0.3g/mL蔗糖溶液中的曲线,在适宜浓度的乙二醇溶液中的细胞开始时因渗透失水而发生质壁分离,由于乙二醇分子能透过膜,使得质壁分离后的细胞因吸水而自动复原;由于蔗糖分子不能透过膜,因此分离后不能发生自动复原。
【小问2详解】
曲线C表示在0.3g/mL蔗糖溶液中,若曲线C中ef段的细胞如乙图,ef段处于质壁分离且达到渗透平衡状态,此时Ⅰ、Ⅱ两处的溶液浓度相等;曲线B表示在适宜浓度的乙二醇溶液中的曲线,bc段的细胞正在发生质壁分离复原,细胞吸水,则Ⅰ的浓度要小于Ⅱ的浓度。
【小问3详解】
在曲线C的ae段,细胞正在失水,细胞液浓度增大,细胞的吸水能力逐渐增强。
【小问4详解】
根据题意,在30%蔗糖溶液中,由于细胞的失水,细胞会发生皱缩,而b侧的细胞壁比a侧的细胞壁薄,b侧收缩多因此茎弯向b侧;置于清水中,细胞吸水膨胀,体积变大,b侧伸展多,更易弯向a侧,D正确,ABC错误。
故选D。
19. 为研究植物细胞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和单糖通过,不允许蔗糖通过。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,再在常温下用质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液进行质壁分离实验,实验结果如图2(原生质体指的是去掉细胞壁的植物细胞)。根据所学知识回答下列问题。
(1)成熟紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中,相当于图1半透膜的结构是_________。一段时间内图1中漏斗内液面的变化为_________。再向漏斗内加入微量的蔗糖酶(忽略蔗糖酶对溶液浓度的影响),漏斗内液面变化为____________。
(2)水分子通过洋葱鳞片叶外表皮细胞膜进入细胞的方式为_________。图2中,常温下质壁分离细胞占比达到100%时,不同细胞质壁分离的程度______(填“相同”“不相同”或“不一定相同”)。
(3)为比较抗寒洋葱根尖成熟区的细胞液浓度和普通洋葱根尖成熟区的细胞液浓度的高低,请根据上述实验方法,利用质壁分离实验的原理设计实验。实验思路:____________。
【答案】(1) ①. 原生质层 ②. 先升高,后不变 ③. 先升高,后下降(最后漏斗与烧杯液面平衡)
(2) ①. 自由扩散和协助扩散(或答:被动运输) ②. 不一定相同
(3)分别取抗寒洋葱根尖成熟区细胞和普通洋葱根尖成熟区细胞,制成临时装片,配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液,分别进行处理,观察对比两种植物细胞在每一浓度下发生质壁分离的情况
【解析】
【分析】植物的原生质层相当于半透膜,原生质层包括细胞膜、液泡膜和两者之间的细胞质。
【小问1详解】
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。再向漏斗内加入微量的蔗糖酶(忽略蔗糖酶对溶液浓度的影响),蔗糖酶使蔗糖水解成葡萄糖和果糖,引起漏斗中溶液浓度进一步升高,漏斗液面继续升高,由于半透膜允许单糖分子透过,漏斗中的葡萄糖和果糖可通过半透膜进入烧杯中,漏斗中的溶液浓度下降,漏斗液面随之下降(最后漏斗与烧杯液面平衡)。
【小问2详解】
水分子进出细胞的方式为自由扩散和协助扩散。图2中,常温下质壁分离细胞占比达到100%时,表明不同细胞的质壁分离程度不一定相同,具体表现为原生质体长度与细胞长度的比值大于40%,这意味着所有细胞均发生分离,但程度不一,部分细胞的原生质体收缩相对有限。
【小问3详解】
利用质壁分离实验的原理,比较抗寒洋葱根尖成熟区的细胞液浓度和普通洋葱根尖成熟区细胞液浓度的高低,可分别取抗寒洋葱根尖成熟区的细胞和普通洋葱根尖成熟区细胞,制成临时装片,配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液分别进行处理,观察对比两种植物细胞在每一浓度下发生质壁分离的情况。
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