周末练10 章末检测试卷(第4章 细胞的物质输入和输出)(配套教参Word)-【步步高】2025-2026学年高一生物必修1 分子与细胞学习笔记(人教版 江苏专版)
2026-08-08
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进店逛逛 摘要:
**基本信息**
聚焦物质跨膜运输及相关实验,以结构与功能观为核心,通过概念辨析、实验分析、图表解读构建从基础到应用的知识体系,培养科学思维与探究实践能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|物质跨膜运输方式|单选1、8、10、12等|结合实例判断运输类型,辨析主动/被动运输差异|从自由扩散、协助扩散到主动运输,构建“浓度梯度-能量-载体”三维判断模型|
|质壁分离及复原|单选2、3、4、7,非选20、21|实验现象分析、条件控制及应用,涉及细胞活性判断|以原生质层结构为基础,推导质壁分离发生条件及复原机制,建立“渗透作用-细胞吸水失水-实验观察”逻辑链|
|转运蛋白及其实例|单选14、15,多选16、17|结合通道蛋白、载体蛋白功能,分析具体生理过程|从蛋白结构特异性出发,关联物质运输速率影响因素,体现结构与功能相适应的生命观念|
内容正文:
周末练10 章末检测试卷(第4章)
[分值:100分]
一、单项选择题(本题包括15题,每题2分,共30分)
1.下列关于物质跨膜运输的叙述,错误的是( )
A.氧气分子跨膜运输不需要消耗能量
B.加热可使生物膜失去选择透过性
C.消耗能量的运输方式一定是主动运输
D.主动运输的速率与转运蛋白的数量有关
答案 C
解析 氧气通过自由扩散的方式穿过细胞膜,该过程中不消耗细胞代谢产生的能量,A正确;细胞对离子的吸收具有选择透过性,这是由细胞膜上蛋白质的种类和数量决定的,加热可使蛋白质变性而失去活性,从而使生物膜失去选择透过性,B正确;胞吞、胞吐过程也需要消耗能量,C错误;主动运输既需要载体蛋白也需要能量,故主动运输的速率与转运蛋白的数量有关,D正确。
题点 物质跨膜运输的方式判断
2.(2022·浙江6月选考,11)“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验中,用显微镜观察到的结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.由实验结果推知,图甲细胞是有活性的
B.与图甲细胞相比,图乙细胞的细胞液浓度较低
C.图丙细胞的体积将持续增大,最终涨破
D.若选用根尖分生区细胞为材料,质壁分离现象更明显
答案 A
解析 能发生质壁分离的细胞应为活的植物细胞,据图分析,从甲到乙发生了质壁分离现象,说明甲细胞是活细胞,A正确;图乙所示细胞发生质壁分离,该过程中细胞失水,故与图甲相比,图乙细胞的细胞液浓度较高,B错误;由于有细胞壁的限制,图丙细胞体积不会持续增大,且不会涨破,C错误;根尖分生区细胞无中央大液泡,不能发生质壁分离现象,D错误。
题点 质壁分离及复原现象分析
3.(2024·江苏苏南八校高一联考)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两次处理,下列叙述错误的是( )
A.观察细胞的正常形态和变化的形态使用的都是低倍镜
B.第一次处理滴加的液体为0.3 g/mL的蔗糖溶液,第二次滴加的液体为清水
C.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
D.洋葱鳞片叶外表皮细胞的原生质层相当于一层半透膜
答案 C
题点 探究植物细胞的吸水和失水实验方法步骤
4.(2024·连云港高一模拟)在相同的放大倍数下,统计视野中的细胞数目,然后滴加相同浓度的蔗糖溶液,记录5种植物细胞从滴加蔗糖溶液到发生“初始质壁分离”的平均时间,如图所示。下列说法错误的是( )
A.5种材料中红花檵木的细胞体积最小
B.该实验的各组材料之间形成相互对照
C.依据实验结果推测红花檵木细胞液浓度最大
D.5种材料中山茶细胞发生质壁分离的速度最慢
答案 C
解析 根据实验数据可知,视野中记录到的红花檵木的细胞平均数最多,由此推知其细胞体积最小,A正确;该实验中的各组材料之间相互对照,每组既是实验组也是对照组,B正确;红花檵木细胞质壁分离的平均时间最短,即质壁分离的速度最快,因此细胞液浓度最小,C错误;各组实验中山茶细胞质壁分离的平均时间最长,故质壁分离的速度最慢,D正确。
题点 质壁分离及复原的综合
5.红细胞溶血是指红细胞破裂后,血红蛋白渗出的现象。某科研人员将人的成熟红细胞分别置于除蒸馏水以外的六种等渗溶液中,测定红细胞溶血所需的时间,得到如图所示结果。下列有关分析正确的是( )
A.乙醇、甘油、丙酮进入红细胞的速度大小关系为丙酮<乙醇<甘油
B.红细胞溶血现象发生时,原生质层的结构被破坏
C.红细胞在蒸馏水中溶血时间最短是因为红细胞与蒸馏水的浓度差最大
D.不同溶液中红细胞溶血时间长短与物质通过红细胞膜的速度无关
答案 C
解析 溶质分子进入红细胞的速度越快,红细胞破裂越快,从红细胞放入甘油、乙醇、丙酮溶液中溶血时间分别为7.17 min、2.04 min、1.65 min可知,甘油、乙醇、丙酮扩散进入红细胞的速度大小关系为丙酮>乙醇>甘油,A错误;原生质层是存在于植物细胞中的结构,B错误;成熟的红细胞放入不同等渗溶液中,溶质分子会进入细胞,导致细胞内渗透压升高,细胞吸水膨胀,最终红细胞膜发生破裂,因此不同溶液中红细胞溶血时间长短可能与物质通过红细胞膜的速度有关,D错误。
题点 动植物细胞吸水与失水的分析
6.(2025·盐城高一阶段检测)植物的原生质层相当于一层半透膜,下列属于原生质层的组成的是( )
A.①②③ B.②③④
C.②④⑤ D.②⑤⑥
答案 C
解析 据图分析可知,图中①是细胞壁、②是细胞膜、③是细胞核、④是细胞质、⑤是液泡膜、⑥是细胞液。原生质层包括细胞膜和液泡膜以及两者之间的细胞质,为图中的②细胞膜、④细胞质和⑤液泡膜,故选C。
题点 原生质层的组成
7.如图是三个相邻的植物细胞之间水分子流动方向示意图,图中三个细胞的细胞液浓度最低的是( )
A.甲 B.乙
C.丙 D.无法确定
答案 A
解析 甲细胞中的水可以流向乙细胞和丙细胞,说明甲细胞的细胞液浓度小于乙细胞和丙细胞;乙细胞中的水可以流向丙细胞,说明乙细胞的细胞液浓度小于丙细胞,综合分析,细胞液浓度大小关系为甲<乙<丙,即甲细胞的细胞液浓度最低,故选A。
题点 动植物细胞吸水与失水分析
8.(2022·湖北,3)哺乳动物成熟红细胞的细胞膜含有丰富的水通道蛋白,硝酸银(AgNO3)可使水通道蛋白失去活性。下列叙述错误的是( )
A.经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会膨胀
B.经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中不会变小
C.未经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会迅速膨胀
D.未经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会迅速变小
答案 B
解析 经AgNO3处理的红细胞,水通道蛋白失去活性,但水可以通过自由扩散的形式进出细胞,故其在低渗蔗糖溶液中会吸水膨胀,在高渗蔗糖溶液中会失水变小,A正确,B错误;未经AgNO3处理的红细胞,水可通过水通道蛋白快速进出细胞,也可通过自由扩散进出细胞,故其在低渗蔗糖溶液中会迅速吸水膨胀,在高渗蔗糖溶液中会迅速失水变小,C、D正确。
题点 物质跨膜运输的实例分析
9.吞噬细胞对外来异物如病原体有吞噬和消化的功能,是机体重要防御机制之一。如图为吞噬细胞吞噬病原体并处理的过程,下列相关叙述正确的是( )
A.①过程利用了细胞膜的选择透过性
B.②过程有时也运输小分子物质
C.②过程需要膜上的蛋白质分子参与,而①不需要
D.溶酶体可以合成多种水解酶,有利于水解病原体
答案 B
解析 吞噬细胞吞噬病原体属于胞吞,①是形成囊泡的过程,主要利用了细胞膜的流动性,A错误;①胞吞、②胞吐过程都需要膜上的蛋白质分子参与,C错误;溶酶体中的水解酶的化学本质是蛋白质,蛋白质在核糖体上合成,不在溶酶体中合成,D错误。
题点 胞吞、胞吐的过程
10.Na+—K+泵和Na+—Ca2+交换体广泛存在于人体心肌细胞上,两者的工作机制如图所示。下列叙述错误的是( )
A.图中Ca2+的运输过程需要消耗能量
B.Na+—K+泵和Na+—Ca2+交换体均不具有特异性
C.K+通过Na+—K+泵进入细胞的方式为主动运输
D.Na+—K+泵运输Na+和K+过程中,其空间结构会发生改变
答案 B
解析 Na+-K+泵只能特异性运输Na+和K+,不能运输其他物质,Na+-Ca2+交换体只能特异性运输Na+和Ca2+,也不能运输其他物质,所以Na+-K+泵和Na+-Ca2+交换体均具有特异性,B错误。
题点 主动运输
11.(2024·盐城龙岗中学高一调研)如图为物质跨膜运输方式的概念图,下列分析正确的是( )
A.据图可确定①为既消耗能量又需要载体蛋白的主动运输
B.⑤⑥两种方式的共同特点是逆浓度梯度运输物质
C.抗体可通过①④两种方式排出细胞
D.果脯腌制时蔗糖进入细胞与③(胞吞)有关
答案 A
解析 K+进入人红细胞的运输方式属于主动运输,因此①为主动运输,既消耗能量又需要载体蛋白,A正确;⑤⑥为两种被动运输方式,它们的共同特点是顺浓度梯度运输物质,不需要消耗能量,B错误;抗体可通过④(胞吐)的方式排出细胞,C错误;果脯腌制时蔗糖进入细胞,是因为细胞失水过多而死亡,细胞膜失去了选择透过性,D错误。
题点 物质运输的类型综合
12.如图表示几种常见的物质进出细胞的方式,下列相关说法不正确的是( )
A.同种生物不同细胞的细胞膜上转运蛋白的种类和数量不同
B.①和②均属于被动运输,需要相应的蛋白质进行协助
C.③属于主动运输,能够逆浓度梯度转运物质且消耗能量
D.胰岛素是大分子蛋白质,以③方式出组织细胞发挥作用
答案 D
解析 ①表示经过通道蛋白的协助扩散,②表示由载体蛋白参与的协助扩散,都是顺浓度梯度运输,属于被动运输,需要相应的蛋白质协助,B正确;胰岛素是大分子蛋白质,以胞吐的形式出组织细胞发挥作用,D错误。
题点 物质跨膜运输的方式判断
13.(2025·苏州高一期末)科研小组将三组长势相同的某植物幼苗分别培养在相同的密闭容器中,一定时间后测定幼苗根细胞对A离子的吸收量,培养条件及结果如表所示。下列叙述正确的是( )
组别
是否通入空气
温度
A离子的相
对吸收量(%)
甲
是
20
100
乙
是
5
35
丙
否
20
12
A.A离子的吸收既要转运蛋白协助,又要消耗能量
B.低温时A离子吸收量减少,只是因为呼吸酶活性降低
C.通气时A离子吸收量增加,主要是呼吸酶的量增加
D.未通气时A离子吸收不会消耗细胞代谢的能量
答案 A
解析 根据表格数据可知,不通入空气和低温条件都会影响A离子的吸收,说明A离子的吸收方式包含主动运输,需要载体蛋白(属于转运蛋白的一种),需要消耗能量,A正确;在其他条件一定的情况,呼吸酶活性降低,会导致A离子吸收量减少,但是,低温也会影响转运蛋白的功能,B错误;通气时A离子吸收量增加,主要是氧气增加,细胞呼吸产生的能量增多,促进离子的吸收,C错误;未通气时植物也会进行无氧呼吸产生能量以供离子运输时吸收消耗,D错误。
题点 主动运输
14.TRPs通道是主要位于神经细胞膜上的离子通道。细胞内的脂质PIP2可以活化感觉神经元上的TRPs通道,使其构象处于开放状态,引起Ca2+顺浓度梯度内流,参与疼痛的信号传递。下列叙述正确的是( )
A.TRPs通道对被转运离子的大小与电荷都有高度的选择性
B.PIP2活化TRPs通道的过程中,TRPs通道的构象不发生改变
C.Ca2+通过TRPs通道内流时,需要与TRPs通道蛋白结合
D.呼吸抑制剂可以影响Ca2+通过TRPs通道的跨膜运输
答案 A
解析 离子通道蛋白具有特异性,TRPs通道对被转运的离子的大小和电荷都有高度的选择性,A正确;由题意可知,PIP2活化TRPs通道的过程中,TRPs通道的构象发生改变,B错误;Ca2+通过TRPs通道内流时,不需要与TRPs通道蛋白结合,C错误;Ca2+通过TRPs通道顺浓度梯度内流,属于被动运输,不消耗能量,所以呼吸抑制剂不影响Ca2+通过TRPs通道的跨膜运输,D错误。
题点 转运蛋白
15.H+-K+泵是ATP驱动的离子转运蛋白。人进食后,胃壁细胞的细胞质中含有H+-K+泵的囊泡会转移到细胞膜上。胃壁细胞通过H+-K+泵向胃液中分泌H+同时吸收K+。细胞内K+又可经通道蛋白顺浓度梯度进入胃腔。下列分析错误的是( )
A.H+-K+泵的形成与核糖体、内质网和高尔基体有关
B.H+和K+进出胃壁细胞膜的方式均需要转运蛋白和消耗能量
C.H+-K+泵以囊泡的形式转移到细胞膜上对于维持胃内的酸性环境是非常重要的
D.抑制H+-K+泵功能的药物可用来有效地减少胃酸的分泌
答案 B
解析 由题意可知,细胞质中含有H+-K+泵的囊泡会转移到细胞膜上,H+-K+泵是一种转运蛋白,据此可推测其形成与核糖体、内质网和高尔基体有关,A正确;K+运出胃壁细胞是顺浓度梯度进行的,需要转运蛋白的协助但不消耗能量,B错误;H+-K+泵以囊泡的形式转移到细胞膜上,然后将胃壁细胞内的H+泵出,从而维持胃内的酸性环境,显然该过程是非常重要的,C正确;抑制H+-K+泵功能的药物会减少H+的分泌进入胃液,所以可用来有效地减少胃酸的分泌,D正确。
题点 主动运输
二、多项选择题(本题包括4题,每题3分,共12分)
16.帕金森病(PD)是一种常见的神经退行性疾病,PD患者的TMEM175往往发生变异,从而影响溶酶体的功能。已知TMEM175是溶酶体膜上的氢离子通道,它能和质子泵V型ATP酶(V-ATPase)互相配合,共同调节溶酶体的pH平衡,具体过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.PD患者的TMEM175发生变异,会使溶酶体内pH下降
B.H+通过TMEM175时,不需要与TMEM175结合
C.H+从细胞质基质转运进溶酶体时,V-ATPase的空间结构不发生变化
D.TMEM175和V-ATPase的加工不需要内质网、高尔基体的参与
答案 AB
解析 由题干信息可知,TMEM175和V - ATPase相互配合共同调节溶酶体的pH平衡,正常情况下,溶酶体pH约为5.0,细胞质基质pH约为7.0。PD患者的TMEM175发生变异,会影响溶酶体的功能,使质子(H+)运出溶酶体的过程受阻,溶酶体内的H+浓度升高,pH会降低,A正确;TMEM175是溶酶体膜上的氢离子通道,离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合,所以H+通过TMEM175时,不需要与TMEM175结合,B正确;V-ATPase是质子泵,属于载体蛋白,载体蛋白在运输物质时,其空间结构会发生变化,从而实现对物质的转运,所以H+从细胞质基质转运进溶酶体时,V-ATPase的空间结构发生变化,C错误;TMEM175和V-ATPase都是膜蛋白,膜蛋白的合成和加工需要核糖体、内质网和高尔基体等细胞器的参与,D错误。
题点 物质跨膜运输的实例分析
17.(2025·盐城高一期中)科学家在衣藻细胞膜上发现一种光敏感通道蛋白(ChR),蓝光照射时可激活ChR,使钠离子通过它流入细胞内。通过技术手段将ChR嵌入动物神经元的细胞膜上,科学家得以精确控制神经元的活动,光遗传学技术应运而生。下列相关叙述正确的是( )
A.衣藻是真核生物,具有细胞壁和双层细胞膜
B.形成ChR需要内质网和高尔基体的加工与转运
C.钠离子通过ChR进入细胞内需线粒体和蓝光供能
D.水的运输有两种形式,其中一种与ChR运输钠离子的相同
答案 BD
解析 衣藻是真核生物,具有细胞壁和单层细胞膜,A错误;ChR为膜蛋白,其合成场所为核糖体,且需要内质网、高尔基体等细胞器的加工和转运,B正确;由题意可知,钠离子通过ChR流入细胞内,该过程为协助扩散,不需要消耗能量,C错误;ChR运输钠离子是协助扩散,水的运输方式有自由扩散和协助扩散两种,D正确。
题点 转运蛋白
18.下列关于细胞物质运输方式的叙述,错误的是( )
A.小肠上皮细胞吸收葡萄糖的过程伴随着ATP的水解
B.水分子通过液泡膜上的通道蛋白进入液泡时需要消耗能量
C.溶酶体内的水解酶在高尔基体加工后,通过胞吐方式分泌出细胞
D.痢疾内变形虫的胞吞和胞吐过程不消耗细胞呼吸释放的能量
答案 BCD
解析 小肠上皮细胞吸收葡萄糖属于主动运输,需要消耗能量,此过程伴随着放能反应,A正确;水分子通过液泡膜上的通道蛋白进入液泡的方式为协助扩散,不需要消耗能量,B错误;溶酶体内的水解酶在高尔基体加工后,最终运回到溶酶体内发挥作用,不会通过胞吐方式分泌出细胞,C错误;痢疾内变形虫的胞吞和胞吐过程需要消耗能量,D错误。
题点 物质跨膜运输的实例分析
19.用同一打孔器在一白萝卜上打出若干萝卜条,切成相同长度,均分为三组,分别置于等体积的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种溶液中一段时间,b点时将三组实验的萝卜条同时放到相应溶液的低浓度溶液中一段时间。实验期间持续观察萝卜条体积的变化,并计算相对体积,实验结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.该实验的观测指标是萝卜条的体积变化
B.初始Ⅰ溶液浓度等于Ⅱ溶液,Ⅰ溶液中的溶质能进入细胞
C.b点时Ⅰ溶液的浓度一定等于细胞液的浓度
D.三组萝卜条细胞都发生了质壁分离和自动复原
答案 BCD
解析 图示中Ⅰ溶液内的细胞先发生质壁分离后发生质壁分离复原,Ⅱ溶液内的细胞也发生了质壁分离,但需要将细胞置于低浓度溶液中才能复原,由此说明Ⅰ溶液中的溶质能进入细胞,且一开始就能被细胞吸收,因为有段时间两条曲线重合,所以初始Ⅰ溶液浓度与Ⅱ溶液浓度不相等,B错误;b点时Ⅰ溶液中细胞体积不再变化是由于细胞壁的阻挡,此时Ⅰ溶液的浓度小于细胞液的浓度,C错误;由图可知,萝卜条在Ⅰ溶液中先发生质壁分离,故初始Ⅰ溶液浓度大于Ⅱ溶液,Ⅰ溶液中细胞还没有放回低浓度溶液内即复原,说明溶质能进入细胞,但Ⅱ溶液中细胞需要放回低浓度溶液内细胞才能复原,Ⅲ溶液中的细胞只发生了质壁分离,置于低浓度溶液中也没有发生复原,说明细胞过度失水而死亡,D错误。
题点 质壁分离及复原现象的应用
三、非选择题(本题包括5小题,共58分)
20.(14分)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。如图1表示发生质壁分离的洋葱鳞片叶表皮细胞。回答下列问题:
(1)洋葱鳞片叶表皮细胞中生物膜的基本支架是____________。
(2)成熟的植物细胞可以发生质壁分离的主要因素分为内部因素和外部因素,其中内部因素是具有____________结构,该结构由图中的____________(填数字)组成,从伸缩性方面讲,____________________________________________。外部因素是__________________
________________________________________________________________________。
此时,细胞的吸水能力逐渐________(“增大”或“减小”)。
(3)取形状、大小相同的红心萝卜茎部组织A和B各5块,分别放入5组浓度不同的外界溶液中(用甲~戊表示)。一段时间后取出茎块进行称重,结果如图2所示。
①甲~戊组溶液的浓度按从大到小的顺序排列依次为____________________(用“>”表示)。
②将乙、丁组的红心萝卜B茎块取出后再放入一定浓度的KNO3溶液中,一段时间后发现丁组的红心萝卜B茎块细胞发生质壁分离后复原,而乙组的红心萝卜B茎块细胞却没有变化,原因可能是______________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)磷脂双分子层 (2)原生质层 2、4、5 原生质层的伸缩性比细胞壁的大 细胞液浓度小于外界溶液浓度,使细胞液中的水分子透过原生质层进入外界溶液 增大 (3)①乙>丁>甲>戊>丙 ②丁组的红心萝卜B茎块细胞为活细胞,且可主动吸收K+和NO,使细胞液浓度增大,从而向外界溶液吸收水分子;乙组的红心萝卜B茎块细胞失水过多而失活
解析 (3)①据图可知,以红心萝卜A为例,各溶液中的萝卜质量是乙<丁<甲(等于初始质量,没有变化,说明细胞液浓度等于外界溶液浓度)<戊<丙,质量越小且小于初始质量,说明失水越多,外界溶液浓度越大,质量越大且大于初始质量,说明吸水越多,外界溶液浓度越小,则外界溶液的浓度是乙>丁>甲>戊>丙。②乙组的红心萝卜B失水最多,细胞死亡,不能主动吸收K+和NO,不出现质壁分离自动复原。而丁组的红心萝卜B茎块细胞为活细胞,并且可以主动吸收K+和NO,使细胞液浓度增大,从而从外界溶液中吸收水分子,因此丁组的红心萝卜B茎块细胞发生质壁分离后复原。
题点 质壁分离及复原的综合
21.(10分)(2024·江苏启东中学高一月考)小蚌兰叶片正面呈绿色,背面呈紫红色,常用作盆栽观赏。某兴趣小组为探究气孔开闭与细胞吸水、失水的关系进行了如下实验:①配制不同浓度的蔗糖溶液;②制作小蚌兰叶片下表皮临时装片;③用显微镜观察小蚌兰叶片下表皮细胞质壁分离程度及气孔张开程度;④将小蚌兰叶片下表皮临时装片中的清水换成不同浓度的蔗糖溶液;⑤观察并记录实验结果。结果如表所示(“-”表示不能发生,“+”表示能发生,“+”越多表示程度越大),分析回答下列问题:
蔗糖浓度
(g/mL)
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
0.45
0.50
0.55
质壁分
离程度
-
-
-
-
+
++
+++
+++
气孔张
开程度
+++
+++
+++
++
+
-
-
-
(1)选用小蚌兰叶片下表皮作实验材料的优点是__________________________________
________________________________________________________________________,
植物细胞原生质层的选择透过性取决于________(结构)和________(结构)。
(2)实验步骤④的正确操作方法是从盖玻片的一侧______________________,在另一侧______________________,重复多次。
(3)小蚌兰叶片下表皮细胞液浓度与浓度在______________之间的蔗糖溶液相当。
(4)结果表明,细胞________导致气孔关闭。这种现象在自然界中对植物体生存的意义是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)小蚌兰叶片细胞发生质壁分离的过程中,外界蔗糖溶液的浓度________(填“大于”“小于”或“等于”)细胞液的浓度,细胞质基质的浓度________(填“大于”“小于”或“等于”)液泡中细胞液的浓度。
答案 (1)其细胞的中央大液泡呈紫红色,便于观察 细胞膜 液泡膜 (2)滴加蔗糖溶液 用吸水纸吸引 (3)0.35~0.40 g/mL (4)失水 有利于减少水分的散失 (5)大于 大于
题点 质壁分离及复原的综合
22.(12分)如图甲表示某生物膜结构,图中A、B、C、D、E、F表示某些物质,a、b、c、d表示物质跨膜运输方式;图乙和图丙表示物质运输曲线。请据图回答问题:
(1)图甲中细胞间的信息交流依赖__________(填标号),b、c运输方式符合图________所表示的物质运输曲线。
(2)若图甲表示人体红细胞膜,则表示K+进入细胞的方式为________(填标号)。
(3)若图甲表示的是白细胞的细胞膜,其吞噬病毒的方式为____________。
(4)科学上鉴别死细胞和活细胞,常用染色排除法,例如,用台盼蓝染液染色,死的动物细胞会被染成蓝色,而活的动物细胞不着色,从而判断细胞是否死亡。所利用的原理是活细胞膜具有________________的特点。
(5)要得到纯净的图甲结构可以选用______________________________作为实验材料。
答案 (1)D 乙 (2)a (3)胞吞 (4)选择透过性
(5)哺乳动物成熟的红细胞
解析 (1)D是糖蛋白,对于细胞间的识别和信息交流具有重要作用;b、c属于自由扩散,物质运输速率的影响因素为膜内外物质浓度梯度的大小,可以用图乙曲线表示。(2)K+进入人体红细胞的方式为主动运输,即图甲中的a。(3)若图甲表示的是白细胞的细胞膜,其吞噬病毒的方式为胞吞。(4)科学上鉴别死细胞和活细胞,常用染色排除法,所利用的原理是活细胞膜的功能特点,即具有选择透过性。(5)哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和各种细胞器,提出的膜成分比较单一,因此哺乳动物成熟的红细胞常作为提取细胞膜的材料。
题点 物质运输的类型综合
23.(10分)如图甲是人工膜的结构示意图,图乙表示人的红细胞膜的结构示意图及葡萄糖和乳酸的跨膜运输情况,图丙中A为1 mg/mL的葡萄糖(C6H12O6)溶液,B为1 mg/mL的乳酸(C3H6O3)溶液。请据图回答以下问题:
(1)图甲的主要成分是____________,________________可扩散通过图甲所示的人工膜(写出两种物质);图丙中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的____________。
(2)图乙中,葡萄糖和乳酸跨膜运输的方式分别是____________、______________;二者的区别主要是________________。
(3)如果用图甲所示人工膜作为图丙中的半透膜,则液面不再变化时,左侧液面__________(填“高于”“低于”或“等于”)右侧液面;如果将图丙右侧溶液换成0.01 mg/mL的葡萄糖溶液,则液面不再变化时,左侧溶液浓度________(填“大于”“小于”或“等于”)右侧溶液浓度。
(4)某些药物大分子不容易被细胞吸收,但如果用图甲所示人工膜包裹后再注射则更容易进入细胞,此实例可说明细胞膜具有________________性。
(5)图甲所示人工膜两侧的离子存在浓度差,K+不能通过该膜。在人工膜中加入少量缬氨霉素,K+即可从高浓度一侧通过该膜到达低浓度一侧,其他离子不能通过,推测缬氨霉素的化学本质是________。
答案 (1)磷脂分子 O2和甘油 原生质层 (2)协助扩散 主动运输 是否消耗能量 (3)低于 大于 (4)流动 (5)蛋白质
解析 (1)图甲是人工膜,其主要成分是磷脂分子,水、CO2、O2、甘油、苯、乙醇等可通过自由扩散进出人工膜,成熟植物细胞中的原生质层类似半透膜,具有选择透过性。(2)图乙中葡萄糖的运输方式是协助扩散,运输方向是从高浓度运输到低浓度,需要载体蛋白协助,不需要能量,乳酸的运输方式是主动运输,需要载体蛋白和能量。(3)如果用图甲所示人工膜作为图丙中的半透膜,则液面不再变化时,在单位体积中左侧溶液的物质的量浓度低于右侧溶液,右侧溶液吸水能力较强,因而左侧液面较低;如果将图丙右侧溶液换成0.01 mg/mL的葡萄糖溶液,则液面不再变化时,左侧溶液浓度大于右侧溶液浓度,因为葡萄糖不能透过人工半透膜,左侧溶液浓度始终大于右侧溶液浓度。(5)据题意可知,K+原本不能透过人工膜,加入缬氨霉素后即可从高浓度一侧通过该膜到达低浓度一侧,则缬氨霉素很有可能作为K+的转运蛋白,其化学本质是蛋白质。
题点 生物膜结构与物质跨膜运输方式的联系
24.(12分)阅读下列资料,回答有关问题:
资料1:液泡是植物细胞中储存Ca2+的主要细胞器,Ca2+进入液泡的机理如图1所示。取某一植物的两个大小相同、生理状态相似的花瓣细胞,将它们分别放置在0.3 g/mL的蔗糖溶液、2 mol/L的乙二醇溶液中,测得液泡直径的变化如图2(细胞始终保持活性)。
(1)图1中载体蛋白CAX既能运输H+也能运输Ca2+,则载体蛋白CAX________(填“具有”或“不具有”)特异性,其中Ca2+进入液泡的方式是____________________________。
(2)液泡膜上的H+载体可利用H+焦磷酸酶水解无机焦磷酸释放的能量跨膜运输H+,建立液泡膜两侧的H+浓度梯度。若加入H+焦磷酸酶抑制剂,则Ca2+通过CAX跨膜运输的速率将会________(填“增大”“减小”或“不变”),原因是_________________________
________________________________________________________________________。
(3)图2中代表处于2 mol/L的乙二醇溶液的细胞液泡直径变化的曲线是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。4 min后,曲线Ⅱ所对应的外界溶液浓度________细胞液浓度(填“=”“>”或“<”)。
资料2:非洲爪蟾的卵母细胞对水的通透性低,科研人员通过基因工程,在非洲爪蟾的卵母细胞的细胞膜上添加了水通道蛋白CHIP28。将两组卵母细胞置于低浓度溶液中,观察细胞变化,结果如图3所示。
(4)水分子通过水通道蛋白的跨膜运输方式属于____________(填“主动运输”或“协助扩散”),这种物质运输方式的特点有____________________________________________(至少答出2点)。
(5)分析实验现象,可以得出的结论是__________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)具有 主动运输 (2)减小 液泡中的H+浓度降低,液泡膜两侧的H+浓度梯度差减小,为Ca2+通过CAX的运输提供的能量减少 (3)Ⅰ = (4)协助扩散 顺浓度梯度运输、需要转运蛋白协助、不消耗能量 (5)水通道蛋白能提高细胞对水的通透性
解析 (1)图1中载体蛋白CAX既能运输H+也能运输Ca2+,但是在不同的结合部位结合H+和Ca2+,因此载体蛋白CAX具有特异性,由图1可知,Ca2+通过CAX的跨膜运输方式是从低浓度到高浓度的主动运输,所需要的能量由H+顺浓度梯度产生的势能提供。(2)若加入H+焦磷酸酶抑制剂,则Ca2+通过CAX跨膜运输的速率将会变小,原因是Ca2+通过CAX跨膜运输所需的能量直接来自液泡膜两侧的H+浓度差,而H+焦磷酸酶抑制剂通过抑制H+焦磷酸酶,使液泡中的H+浓度降低,液泡膜两侧的H+浓度梯度差减小,为Ca2+通过CAX的运输提供的能量减少。(3)由图2可知,曲线Ⅰ液泡先变小后恢复到原样,即发生了质壁分离后又发生了自动复原,曲线Ⅱ液泡先变小后维持不变。由于乙二醇能进入细胞,因此处于乙二醇溶液的植物细胞会发生质壁分离的自动复原,因此曲线Ⅰ代表处于2 mol/L的乙二醇溶液的细胞液泡直径变化的曲线。4 min后,曲线Ⅱ液泡直径维持不变,即细胞达到质壁分离状态的平衡,此时水分子进出细胞平衡,因此外界溶液浓度等于细胞液浓度。(5)分析实验现象,添加了CHIP28的卵母细胞在低渗溶液中体积增大得更明显,说明水通道蛋白能提高细胞对水的通透性。
题点 被动运输和主动运输的比较
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