内容正文:
专题05 细胞代谢
考点1 物质运输
1.【答案】A
2.【答案】D
3.【答案】D
4.【答案】A
5.【答案】D
6.【答案】D
7.【答案】A
8.【答案】C
9.【答案】C
10.【答案】D
11.【答案】B
12.【答案】C
13.【答案】C
14.【答案】C
15.【答案】A
16.【答案】C
17.【答案】(1)流动镶嵌模型 磷脂双分子层
(2)通道蛋白
(3)bcd bc 协助扩散
18.【答案】(1)缩小 小于 失水
(2)增大 大于 吸水
(3)B 质壁分离 死亡 0.5g/mL 的蔗糖溶液浓度过高,细胞失水过多而死亡
(4)⑤ ⑥ ⑦
19.【答案】(1)蔗糖 伸缩性大于细胞壁的伸缩性
(2)C
(3)小于
(4)液泡
20.【答案】(1)全透 ③④⑤ 小于
(2)红色 无色 无法判断
(3)逐渐增强 乙二醇 乙二醇会进入细胞,使细胞液浓度升高,进而使发生质壁分离的细胞重新吸水,发生自动复原
(4)判断细胞死活,测定细胞液浓度范围,比较不同植物细胞的细胞液浓度,比较未知浓度溶液的浓度大小
21.【答案】(1)脱氧核苷酸 A
(2)减少 RFC1 P-gp蛋白 耗能
(3)细胞核 通过胞吐方式将进入细胞的甲氨蝶呤排出细胞
22.【答案】(1)主动运输 需要
(2)自由扩散 主动运输或协助扩散 甲 该毒素抑制了Mg2+的载体蛋白的活性或与Mg2+争夺载体
(3)选择透过性。
23.【答案】(1)液泡的大小(或颜色变化) 细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质
(2)不一定相同
(3)增大细胞液浓度 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
24.【答案】(1)自由扩散 膜两侧物质的浓度差 ④
(2)主动运输/主动转运 逆浓度梯度运输,需要载体蛋白协助,需借助Na+电化学梯度驱动 空间结构(构象)
(3)协助扩散/易化扩散 主动运输/主动转运 影响细胞内渗透压,导致细胞吸水过多而破裂;影响细胞内外Na+的浓度差,使得葡萄糖进入肠细胞受阻(或影响细胞内酶的活性等)(任答一点,其他合理答案也可)
考点2 酶
1.【答案】B
2.【答案】B
3.【答案】D
试卷第1页,共3页
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专题05 细胞代谢
2大高频考点
1. 物质运输
2. 酶
考点1 物质运输
1.(25-26高一上·甘肃多校·期中)人体组织细胞从组织液(组织细胞之间的液体)中吸收甘油的速率主要取决于
A.细胞内外甘油的浓度差 B.细胞膜上甘油的数量
C.细胞提供的能量多少 D.细胞膜上的载体蛋白种类
2.(25-26高一上·甘肃靖远一中·期中)水分子进出细胞的方式多为( )
A.主动运输 B.被动运输
C.自由扩散 D.协助扩散
3.(25-26高一上·甘肃庆阳第二中学·期中)下图表示概念之间的关系。下列有关叙述错误的是( )
A.若①表示糖类,则②~④可分别表示单糖、二糖、多糖
B.若①表示核苷酸,则②~④可分别表示含氮碱基、五碳糖、磷酸
C.若①表示生物膜系统,则②~④可分别表示细胞膜、细胞器膜、核膜
D.若①表示小分子物质的跨膜运输方式,则②~④可分别表示自由扩散、胞吞、胞吐
4.(25-26高一上·甘肃庆阳第二中学·期中)下图为小肠绒毛上皮细胞的物质跨膜运输示意图,有关的叙述正确的是( )
A.甲为主动运输 B.乙为协助扩散
C.丙为胞吞胞吐 D.丁为自由扩散
5.(25-26高一上·甘肃多校·期中)下列物质进出细胞的实例中,属于胞吐的是
A.水稻根细胞吸收Mg2+ B.CO2进入毛细血管
C.白细胞吞噬细菌 D.抗体从胞内分泌到胞外
6.(25-26高一上·甘肃环县一中·期中)下列关于物质运输的叙述,错误的是( )
A.脂溶性的有机小分子可以自由扩散方式通过细胞膜
B.转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白
C.细胞膜和玻璃纸都有半透性,但其机理不同
D.只要细胞内外溶液存在浓度差就会出现质壁分离
7.(25-26高一上·甘肃白银一中·期中)叶片表皮上的保卫细胞吸水膨胀可使叶片气孔张开而进行蒸腾作用。取生理状况一致的紫苏叶片下表皮,制作甲、乙、丙三组临时装片,用不同浓度的蔗糖溶液处理,观察到的气孔开闭状况如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.推测图示过程中的3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③
B.比较三组经蔗糖溶液处理后的保卫细胞细胞液浓度,丙组>甲组>乙组
C.质壁分离现象最可能发生在乙组,发生时其液泡体积变小,颜色变浅
D.滴加③后,由于蔗糖分子进入保卫细胞导致其浓度下降,从而吸水膨胀
8.(25-26高一上·甘肃白银一中·期中)哺乳动物骨骼肌细胞吸收和排出Ca2+的过程依赖多种转运蛋白。下列相关叙述错误的是( )
A.Ca2+通过Ca2+通道蛋白运输时不需要与其结合
B.钙泵除运输Ca2+外,还具有催化ATP水解的功能
C.骨骼肌细胞的细胞外液中Ca2+浓度低于细胞质基质
D.血液中Ca2+浓度较低时,易发生肌肉抽搐
9.(25-26高一上·甘肃白银一中·期中)水分子通过细胞膜的方式有如图所示的两种,下列叙述错误的是( )
A.结构a是磷脂双分子层,是生物膜的基本支架,其内部具有疏水性
B.两种方式都不消耗ATP,且方式2运输水的效率大于方式1
C.水通道蛋白在运输水分子时,与水分子结合并且运输过程中构象会改变
D.水通道蛋白能运输水分子,但不能运输钾离子、氨基酸等物质
10.(25-26高一上·甘肃庆阳第二中学·期中)物质跨膜运输的方式与物质的特点和细胞膜的结构有关。下列说法错误的是( )
A.水分子进入细胞主要是通过协助扩散的方式进行的
B.CO2是顺浓度梯度跨膜运输的,不需要消耗能量
C.护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于自由扩散
D.菠菜放入清水中加热,水会变绿,原因是高温促进了色素向细胞外运输
11.(25-26高一上·甘肃多校·期中)盐碱地中生活的某种植物,其细胞的液泡膜上有一种载体蛋白,能将细胞质基质中的Na+逆浓度梯度运入液泡,减轻Na+对细胞质中酶的伤害。下列相关叙述错误的是( )
A.液泡膜上的载体蛋白转运Na+时自身构象改变
B.该载体蛋白也一定能运输K+、Ca2+等进入液泡
C.该载体蛋白作用的结果有利于增强细胞吸水能力
D.该载体蛋白作用的结果有助于提高植物的耐盐性
12.(25-26高一上·甘肃多校·期中)通道蛋白是一类跨越细胞膜的蛋白质,能使适宜大小的分子及带电荷的离子通过扩散作用,从细胞膜一侧转运到另一侧。下列有关通道蛋白的说法正确的是( )
A.通道蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过
B.大小相同的分子通过通道蛋白进出细胞时的速率相同
C.通道蛋白介导的水分子协助扩散速率比自由扩散快
D.分子或离子通过通道蛋白时,需要与通道蛋白结合
13.(25-26高一上·甘肃环县一中·期中)将紫色洋葱鳞片叶外表皮置于一定浓度的葡萄糖溶液中,某一时刻观察到的图像如图。下列说法错误的是( )
A.若细胞正在进行质壁分离,则⑤处渗透压大于②处
B.若细胞表现为吸水,说明外界葡萄糖已进入细胞
C.细胞液与外界溶液浓度相等时,水分不再进出细胞
D.若实验材料换成紫色洋葱鳞片叶内表皮,也能发生质壁分离
14.(25-26高一上·甘肃靖远一中·期中)图甲、乙分别表示载体蛋白介导和通道蛋白介导的两种协助扩散方式,其中通道蛋白介导的扩散比载体蛋白介导的快1000倍。下列叙述正确的是( )
A.这两种蛋白,只有载体蛋白对运输的物质具有特异性
B.协助扩散时,不消耗能量,载体蛋白不会发生构象改变
C.载体蛋白介导的运输速率会受到载体蛋白数量的限制
D.红细胞吸收葡萄糖的方式可用图乙表示
15.(25-26高一上·甘肃庆阳第二中学·期中)氨基酸进出人体小肠上皮细胞或肾小管上皮细胞的方式如下图所示。下列叙述错误的是( )
注:的多少代表相应物质浓度的高低;表示转运蛋白。
A.图中氨基酸和Na⁺的跨膜运输均属于主动运输
B.破坏Na⁺转运蛋白的结构会影响肾小管上皮细胞吸收氨基酸
C.肾小管上皮细胞吸收氨基酸受阻会影响其对水分子的吸收
D.氨基酸从肾小管上皮细胞转运至组织液,其速率与氨基酸浓度差和转运蛋白数量有关
16.(25-26高一上·甘肃环县一中·期中)在土壤盐化中,耐盐植物可通过图中机制减少Na+在细胞内的积累,从而提高抗盐胁迫的能力。下列叙述错误的是( )
A.图中Na+进入细胞的方式与H+进入细胞的方式相同
B.土壤中的Na+能使细胞中的H2O2含量增加,进而促进转运蛋白B转运Ca2+
C.转运蛋白C可以同时运输Na+和H+,说明载体蛋白不具有特异性
D.适度多施钙肥能促进转运蛋白C将Na+排出细胞、降低细胞内Na+浓度
17.(25-26高一上·甘肃庆阳第二中学·期中)图为物质跨膜运输示意图(A、B、C代表物质,a、b、c、d、e代表运输方式)。
(1)图中所示的细胞膜模型称为________,B是构成细胞膜的基本支架,其名称是________。
(2)某类转运蛋白质只容许一定形状、大小和带电性质的分子或离子通过,且被转运物质不需与该转运蛋白相结合,也不需每次转运都发生构象变化,这类转运蛋白叫________(填“载体蛋白”、“通道蛋白”)。
(3)在a~e五种方式中,代表被动运输的是________(填字母),细胞吸收水的方式是________(填字母),人体成熟红细胞吸收葡萄糖的运输方式是________(填名称)。
18.(25-26高一上·甘肃庆阳第二中学·期中)如图1所示,将一块白萝卜条均分成“人”字形,分别放入a、b两杯中,a杯中是质量浓度为的蔗糖溶液,b杯中是等量清水,一段时间后观察其变化。
(1)a杯中萝卜条体积______(填“增大”、“缩小”或“不变”),这是因为细胞液浓度______外界蔗糖溶液浓度,细胞通过渗透作用_______(填“失水”或“吸水”)。
(2)b杯中萝卜条体积_______(填“增大”、“缩小”或“不变”),这是因为细胞液浓度_____外界清水,细胞通过渗透作用________(填“失水”或“吸水”)。
(3)显微镜下可观察到a杯中的萝卜细胞形态如图2中的________图所示,处于________状态;若将其放入清水中,细胞没有发生质壁分离复原,说明细胞可能________(填“死亡”或“活的”),原因是________。
(4)图2中B图细胞中的原生质层包括_______、_______和_______(填标号)。
19.(25-26高一上·甘肃多校·期中)取藓类小叶依次浸入蒸馏水,0.8mol/L蔗糖溶液和8mol/L尿素溶液中,图1是在0.8mol/L蔗糖溶液中观察的结果,图2是原生质体的体积随时间的变化结果。回答下列问题:
(1)图1的甲中充满的是___________溶液,出现图中所示状态的原因是原生质层___________,细胞外液浓度大于细胞液浓度。
(2)图2的A、B、C三条曲线中,代表浸在0.8mol/L蔗糖溶液中的是___________。
(3)图2中bc段外界溶液的渗透压___________(填“大于”“小于”或“等于”)细胞液的渗透压。
(4)利用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞观察植物细胞的质壁分离和复原,观察的对象主要是细胞中_________的大小,以及原生质层的位置。
20.(25-26高一上·甘肃靖远一中·期中)用物质的量浓度为2mol·L-¹的乙二醇溶液和2mol·L-¹的蔗糖溶液分别浸润紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞,观察细胞的质壁分离现象,绘制相关图像和曲线如下。请回答下列问题:
(1)图甲中细胞能够发生质壁分离的原因之一是:细胞壁①在控制物质进出方面具有__________性,而由__________(填序号)构成的原生质层相当于一层半透膜,前者的伸缩性__________(填“大于”“小于”或“等于”)后者。
(2)若将新鲜的紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞放入含红墨水的质量浓度为30%的蔗糖溶液中,在显微镜下观察到的细胞状态如图甲所示,此时部位⑥、部位⑦的颜色为依次为__________、__________,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。
(3)图乙中A→B段该植物细胞吸水能力__________(填“逐渐增强”或“逐渐减弱”或“基本不变”)。实验过程中产生AC变化曲线的是2mol·L-¹的__________溶液,判断的理由是__________。
(4)质壁分离与复原的应用,除了用于辨别外界溶液种类,还可用于__________(至少答出两点)。
21.(25-26高一上·甘肃白银一中·期中)肿瘤细胞对部分抗癌药物会产生耐药性,这与抗癌药物进出细胞的机制有关。甲氨蝶呤是一种作用于 DNA 的抗肿瘤小分子药物,为研究肿瘤细胞对甲氨蝶呤的耐药性机制,研究人员进行如下系列实验。请回答下列问题:
(1)DNA 的单体是___________。对甲氨蝶呤的性质进行分析,发现该药物几乎不溶于乙醇、脂质等有机溶剂,推测甲氨蝶呤最不可能以下列___________(单选)的方式进入肿瘤细胞。
A.自由扩散 B.协助扩散 C.主动运输
(2)RFC1和P-gp是细胞膜上的2种与肿瘤细胞耐药性形成密切相关的转运蛋白,为研究它们与肿瘤细胞耐药性形成机制之间的关系,科研团队测定了细胞甲(药物敏感型)和细胞乙(耐药型)细胞膜表面的这2种蛋白的相对含量,结果如表。据表推测,细胞乙通过_________(填“减少”或“增加”)__________蛋白的合成,抑制甲氨蝶呤进入细胞;同时以_________为转运蛋白,通过__________(填“耗能”或“不耗能”)的转运方式将甲氨蝶呤排出细胞,从这两方面机制实现耐药性。
蛋白种类细胞蛋白含量种类(相对值)
P-gp蛋白
RFC1蛋白
细胞甲
0
10
细胞乙
5
1
(3)研究人员进一步实验,将蓝色标记的甲氨蝶呤分别作用于细胞甲和细胞乙,显微镜观察结果如下表:
细胞甲
细胞内有明显的蓝色染色
细胞乙
细胞内几乎没有蓝色染色,只在细胞膜周围有明显的蓝色囊泡
表中细胞甲内的___________(写结构名称)有明显的蓝色染色。根据细胞甲、乙的现象,推测肿瘤细胞的另一耐药机制是___________。
22.(25-26高一上·甘肃多校·期中)下图1是人的甲状腺细胞摄取原料合成甲状腺球蛋白的基本过程,图2表示两种跨膜运输方式的运输速率与细胞内外浓度梯度的关系,请据图回答问题:
(1)细胞内的碘浓度远远高于血浆中的碘浓度,这表明图1中a过程的跨膜运输方式是_______,该过程_______(填“需要”或“不需要”)细胞提供能量。
(2)图2中,甲的跨膜运输方式是_______,乙的跨膜运输方式是_______,苯进出细胞的方式一般是图2中的_______(填“甲”或“乙”)。若对离体的心肌细胞使用某种毒素,结果对Mg2+的吸收显著减少,而对Ca2+、K+等物质的吸收没有影响,其原因可能是_______。
(3)木糖为五碳糖,但是细胞膜能转运葡萄糖,却不能转运木糖,这表明细胞膜具有的功能特性是_______。
23.(25-26高一上·甘肃环县一中·期中)为研究植物的抗寒机制及渗透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。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0.3 g/mL的蔗糖溶液进行质壁分离实验,实验结果如下图。请回答下列问题:
(1)在低倍显微镜下观察洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离,主要观察原生质层的位置和________。质壁分离的“质”即原生质层,它是指________。
(2)由上图可知,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)根据上述信息推断,洋葱植株通过________提高自身抗寒能力。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:________________________。
24.(25-26高一上·甘肃环县一中·期中)图1为物质跨膜运输的几种方式。图2为小肠上皮细胞吸收和运输葡萄糖以及Na+的过程。回答下列问题:
(1)图1中①表示的运输方式是______,其物质运输速率主要取决于______。若对细胞使用呼吸抑制剂,会显著影响方式______(填序号)的运输速率。
(2)图2 中小肠上皮细胞从肠腔吸收葡萄糖的方式是______,判断依据是______。小肠上皮细胞将葡萄糖运输到组织液的过程中载体蛋白的______发生改变。
(3)图2中Na+进出小肠上皮细胞的方式分别是______、______。若细胞内Na+浓度持续升高,会影响细胞的正常功能,原因可能是______(答一点)。
考点2 酶
1.(25-26高一上·甘肃庆阳第二中学·期中)如图表示有酶催化反应和无酶催化反应的能量曲线,下列叙述正确的是( )
A.曲线a代表有酶催化反应的曲线
B.AC段表示没有酶催化反应时所需的活化能
C.AD段表示有酶催化反应时所降低的活化能
D.相同反应物浓度下,有酶催化的反应生成的产物更多
2.(25-26高一上·甘肃白银一中·期中)某科研小组为了探究温度对酶活性的影响,设计了如下实验。下列有关该实验的分析,合理的是( )
A.可选用过氧化氢酶和过氧化氢溶液作为实验材料,因为过氧化氢受热易分解
B.实验的自变量是温度,因变量是底物的剩余量或产物的生成量
C.探究温度对酶活性影响的实验中,pH属于无关变量,无需控制
D.将底物和酶混合后再分别置于设定的温度下保温,不会影响实验结果
3.(25-26高一上·甘肃庆阳第二中学·期中)酶是活细胞产生的具有催化能力的有机物,具有高效性和专一性。下列关于酶的叙述,正确的是( )
A.酶分子的基本单位均是氨基酸
B.酶作用的最适温度均在37℃左右
C.酶只能在细胞内发挥催化作用
D.一种酶可催化一种或几种相似底物的反应
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专题05 细胞代谢
2大高频考点
1. 物质运输
2. 酶
考点1 物质运输
1.(25-26高一上·甘肃多校·期中)人体组织细胞从组织液(组织细胞之间的液体)中吸收甘油的速率主要取决于
A.细胞内外甘油的浓度差 B.细胞膜上甘油的数量
C.细胞提供的能量多少 D.细胞膜上的载体蛋白种类
【答案】A
【解析】甘油为脂溶性物质,通过细胞膜被吸收的方式为自由扩散,据此分析作答。
细胞吸收甘油的方式为自由扩散,不需要载体,也不需要能量。所以甘油吸收速率与甘油浓度成正比关系,即取决于细胞内外甘油的浓度差,A正确,B、C、D错误。
故选A。
【点睛】熟记常见物质跨膜运输的方式是解题关键。
2.(25-26高一上·甘肃靖远一中·期中)水分子进出细胞的方式多为( )
A.主动运输 B.被动运输
C.自由扩散 D.协助扩散
【答案】D
【解析】水通道蛋白,又名水孔蛋白,是一种位于细胞膜上的蛋白质,在细胞膜上组成“孔道”,可控制水在细胞的进出,就像是“细胞的水泵”一样。水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式为协助扩散。
水分子进出细胞的方式为自由扩散或协助扩散,大多数水分子借助水通道蛋白进出细胞,其方式为协助扩散,D正确。
故选D。
3.(25-26高一上·甘肃庆阳第二中学·期中)下图表示概念之间的关系。下列有关叙述错误的是( )
A.若①表示糖类,则②~④可分别表示单糖、二糖、多糖
B.若①表示核苷酸,则②~④可分别表示含氮碱基、五碳糖、磷酸
C.若①表示生物膜系统,则②~④可分别表示细胞膜、细胞器膜、核膜
D.若①表示小分子物质的跨膜运输方式,则②~④可分别表示自由扩散、胞吞、胞吐
【答案】D
【解析】1、糖类分为单糖、二糖和多糖,二糖包括麦芽糖、蔗糖、乳糖,麦芽糖是由2分子葡萄糖形成的,蔗糖是由1分子葡萄糖和1分子果糖形成的,乳糖是由1分子葡萄糖和1分子半乳糖形成的;多糖包括淀粉、纤维素和糖原,淀粉是植物细胞的储能物质,糖原是动物细胞的储能物质,纤维素是植物细胞壁的组成成分。
2、细胞中的细胞器膜和细胞膜、核膜,共同构成了细胞的生物膜系统。
A、糖类包括单糖、二糖和多糖,因此,若①表示糖类,则②~④可分别表示单糖、二糖、多糖,A正确;
B、核苷酸是由一分子的五碳糖、一分子的磷酸和一分子的含氮碱基组成,因此,若①表示核苷酸,则②~④可分别表示含氮碱基、五碳糖、磷酸,B正确;
C、生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜组成,因此,若①表示生物膜系统,则②~④可分别表示细胞膜、细胞器膜、核膜,C正确;
D、若①表示小分子物质的跨膜运输方式,则②~④可分别表示自由扩散、协助扩散、主动运输;胞吞、胞吐一般是大分子物质进出细胞的方式,D错误。
故选D。
4.(25-26高一上·甘肃庆阳第二中学·期中)下图为小肠绒毛上皮细胞的物质跨膜运输示意图,有关的叙述正确的是( )
A.甲为主动运输 B.乙为协助扩散
C.丙为胞吞胞吐 D.丁为自由扩散
【答案】A
【解析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度,不需载体和能量,常见的有水、CO1、O2、甘油、苯、酒精等;协助扩散的方向是从高浓度向低浓度,需要载体,不需要能量,如红细胞吸收葡萄糖;主动运输的方向是从低浓度向高浓度,需要载体和能量,常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖,K+等。
题图分析,甲为主动运输过程,乙为自由扩散,丙为协助扩散,丁为逆浓度梯度转运。
A、甲表示的运输方向为逆浓度进行,且需要消耗能量,并通过载体转运,为主动运输,A正确;
B、乙为顺浓度梯度进行,不需要载体,为自由扩散,B错误;
C、丙顺浓度梯度进行,且需要载体,为协助扩散,C错误;
D、丁逆浓度梯度进行转运,且需要载体,因为知道运输,可能有其他的能量来源,一定不是自由扩散,D错误。
故选A。
【点睛】
5.(25-26高一上·甘肃多校·期中)下列物质进出细胞的实例中,属于胞吐的是
A.水稻根细胞吸收Mg2+ B.CO2进入毛细血管
C.白细胞吞噬细菌 D.抗体从胞内分泌到胞外
【答案】D
【解析】A、水稻根细胞吸收Mg²⁺为主动运输,需载体蛋白和能量,属于小分子逆浓度梯度运输,A错误;
B、CO₂通过自由扩散进入毛细血管,顺浓度梯度且不消耗能量,B错误;
C、白细胞吞噬细菌属于胞吞作用,通过膜包裹形成吞噬泡摄入大分子,C错误;
D、抗体为分泌蛋白,通过囊泡运输与细胞膜融合后释放到胞外,属于胞吐,D正确。
故选D。
6.(25-26高一上·甘肃环县一中·期中)下列关于物质运输的叙述,错误的是( )
A.脂溶性的有机小分子可以自由扩散方式通过细胞膜
B.转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白
C.细胞膜和玻璃纸都有半透性,但其机理不同
D.只要细胞内外溶液存在浓度差就会出现质壁分离
【答案】D
【解析】A、根据相似相溶原理脂溶性有机小分子(如甘油、脂肪酸)可通过自由扩散穿过细胞膜,A正确;
B、转运蛋白分为载体蛋白(参与协助扩散和主动运输)和通道蛋白(仅参与协助扩散),B正确;
C、细胞膜的选择透过性由膜结构(磷脂和蛋白质)决定,而玻璃纸的半透性仅依赖孔径大小,机理不同,C正确;
D、质壁分离需满足三个条件:活细胞、成熟液泡、细胞液浓度<外界溶液浓度。若细胞死亡(失去选择透过性)或动物细胞(无细胞壁),即使存在浓度差也不会发生质壁分离,D错误。
故选D。
7.(25-26高一上·甘肃白银一中·期中)叶片表皮上的保卫细胞吸水膨胀可使叶片气孔张开而进行蒸腾作用。取生理状况一致的紫苏叶片下表皮,制作甲、乙、丙三组临时装片,用不同浓度的蔗糖溶液处理,观察到的气孔开闭状况如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.推测图示过程中的3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③
B.比较三组经蔗糖溶液处理后的保卫细胞细胞液浓度,丙组>甲组>乙组
C.质壁分离现象最可能发生在乙组,发生时其液泡体积变小,颜色变浅
D.滴加③后,由于蔗糖分子进入保卫细胞导致其浓度下降,从而吸水膨胀
【答案】A
【解析】A、滴加蔗糖溶液①后一段时间,保卫细胞气孔与未滴加前相差不大,说明蔗糖溶液①几乎等于保卫细胞细胞液浓度;滴加蔗糖溶液②后一段时间,保卫细胞气孔关闭,说明蔗糖溶液②大于保卫细胞细胞液浓度,滴加蔗糖溶液③后一段时间,保卫细胞气孔张开程度较大,说明蔗糖溶液③小于保卫细胞细胞液浓度,由此推断三种蔗糖溶液浓度大小为:②>①>③,A正确;
B、乙组细胞失水→细胞液浓度升高,甲组细胞几乎不吸水→细胞液浓度几乎不变,丙组细胞吸水最多→细胞液浓度最低。因此三组经蔗糖溶液处理后的保卫细胞细胞液浓度应为乙组>甲组>丙组,B错误;
C、质壁分离的本质是细胞失水,乙组细胞失水,故质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中,质壁分离表现为液泡体积变小、色素(紫苏液泡含色素)浓缩,紫色加深,C错误;
D、蔗糖是二糖,无法通过保卫细胞的细胞膜(选择透过性),③处理后细胞吸水是因为蔗糖③浓度低于细胞液,并非蔗糖分子进入细胞,D错误。
故选A。
8.(25-26高一上·甘肃白银一中·期中)哺乳动物骨骼肌细胞吸收和排出Ca2+的过程依赖多种转运蛋白。下列相关叙述错误的是( )
A.Ca2+通过Ca2+通道蛋白运输时不需要与其结合
B.钙泵除运输Ca2+外,还具有催化ATP水解的功能
C.骨骼肌细胞的细胞外液中Ca2+浓度低于细胞质基质
D.血液中Ca2+浓度较低时,易发生肌肉抽搐
【答案】C
【解析】A、分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合,A正确;
B、钙泵是载体蛋白,同时具有ATP水解酶的功能(运输Ca2+时水解ATP供能),B正确;
C、由图可知,钙泵将细胞质基质中的Ca2+转运到细胞外液需要消耗能量,都属于主动运输,为逆浓度梯度运输,故该骨骼肌细胞的细胞外液的Ca2+浓度高于细胞质基质,C错误;
D、血液中Ca2+浓度过低时,易发生肌肉抽搐,D正确。
故选C。
9.(25-26高一上·甘肃白银一中·期中)水分子通过细胞膜的方式有如图所示的两种,下列叙述错误的是( )
A.结构a是磷脂双分子层,是生物膜的基本支架,其内部具有疏水性
B.两种方式都不消耗ATP,且方式2运输水的效率大于方式1
C.水通道蛋白在运输水分子时,与水分子结合并且运输过程中构象会改变
D.水通道蛋白能运输水分子,但不能运输钾离子、氨基酸等物质
【答案】C
【解析】A、结构a为磷脂双分子层,是细胞中生物膜的基本支架,内部是疏水的尾部,A正确;
B、图中方式1是自由扩散,方式2是协助扩散,两种方式都不需要消耗能量,协助扩散有通道蛋白的协助,运输速率大于自由扩散,B正确;
C、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和离子通过。分子和离子通过通道蛋白时,不需要和通道蛋白结合,自身构象不变,C错误;
D、水通道蛋白有特异性,能运输水分子,但不能运输钾离子、氨基酸等物质,D正确。
故选C。
10.(25-26高一上·甘肃庆阳第二中学·期中)物质跨膜运输的方式与物质的特点和细胞膜的结构有关。下列说法错误的是( )
A.水分子进入细胞主要是通过协助扩散的方式进行的
B.CO2是顺浓度梯度跨膜运输的,不需要消耗能量
C.护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于自由扩散
D.菠菜放入清水中加热,水会变绿,原因是高温促进了色素向细胞外运输
【答案】D
【解析】被动运输包括自由扩散和协助扩散,均为物质顺浓度梯度的跨膜运输方式,不需要消耗细胞代谢产生的能量。
A、水分子进入细胞主要通过协助扩散的方式进行,还可以通过自由扩散方式进行,A正确;
B、CO2是小分子气体,顺浓度梯度进行跨膜运输的,是自由扩散,不需要载体蛋白的协助,不消耗能量,B正确;
C、甘油是小分子脂溶性物质,顺浓度梯度进行跨膜运输的,是自由扩散,不需要载体,C正确;
D、菠菜放入清水中加热,水会变绿,原因是高温使得生物膜因结构破坏而失去选择透过性,D错误。
故选D。
11.(25-26高一上·甘肃多校·期中)盐碱地中生活的某种植物,其细胞的液泡膜上有一种载体蛋白,能将细胞质基质中的Na+逆浓度梯度运入液泡,减轻Na+对细胞质中酶的伤害。下列相关叙述错误的是( )
A.液泡膜上的载体蛋白转运Na+时自身构象改变
B.该载体蛋白也一定能运输K+、Ca2+等进入液泡
C.该载体蛋白作用的结果有利于增强细胞吸水能力
D.该载体蛋白作用的结果有助于提高植物的耐盐性
【答案】B
【解析】A、载体蛋白逆浓度梯度转运Na⁺属于主动运输,此过程需要载体蛋白构象改变,A正确;
B、载体蛋白具有专一性,题干中仅说明该载体转运Na⁺,无法推断其能运输K⁺、Ca²⁺等其他离子,B错误;
C、Na⁺进入液泡使液泡内渗透压升高,细胞液与外界溶液浓度差增大,细胞吸水能力增强,C正确;
D、该机制可减少细胞质基质中Na⁺积累,避免酶活性受抑制,从而提高植物耐盐性,D正确。
故选B。
12.(25-26高一上·甘肃多校·期中)通道蛋白是一类跨越细胞膜的蛋白质,能使适宜大小的分子及带电荷的离子通过扩散作用,从细胞膜一侧转运到另一侧。下列有关通道蛋白的说法正确的是( )
A.通道蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过
B.大小相同的分子通过通道蛋白进出细胞时的速率相同
C.通道蛋白介导的水分子协助扩散速率比自由扩散快
D.分子或离子通过通道蛋白时,需要与通道蛋白结合
【答案】C
【解析】生物膜上的转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两类。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。
A、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,分子或离子不需要与通道蛋白结合,A错误;
B、大小相同的分子通过通道蛋白进出细胞时的速率不一定相同,还与所带电荷有关,B错误;
C、通道蛋白介导的水分子属于协助扩散,由于通道蛋白的协助,其速率比自由扩散快,C正确;
D、分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合,D错误。
故选C。
13.(25-26高一上·甘肃环县一中·期中)将紫色洋葱鳞片叶外表皮置于一定浓度的葡萄糖溶液中,某一时刻观察到的图像如图。下列说法错误的是( )
A.若细胞正在进行质壁分离,则⑤处渗透压大于②处
B.若细胞表现为吸水,说明外界葡萄糖已进入细胞
C.细胞液与外界溶液浓度相等时,水分不再进出细胞
D.若实验材料换成紫色洋葱鳞片叶内表皮,也能发生质壁分离
【答案】C
【解析】A、若细胞正在质壁分离,说明细胞液②失水进入间隙⑤,即⑤处渗透压大于②处渗透压, A正确;
B、初始时外界葡萄糖溶液浓度较高,细胞失水发生质壁分离,但葡萄糖可进入细胞,导致细胞液②浓度逐渐升高,当细胞液浓度大于外界溶液浓度时,细胞表现为吸水,B正确;
C、当细胞液与外界溶液浓度相等时,水分子进出细胞的速率相等,达到动态平衡,但并非水分不再进出细胞,渗透作用的本质是水分子的双向扩散,C错误;
D、紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞同样具有大液泡和细胞壁,满足质壁分离的结构条件,因此能发生质壁分离, D正确。
故选C。
14.(25-26高一上·甘肃靖远一中·期中)图甲、乙分别表示载体蛋白介导和通道蛋白介导的两种协助扩散方式,其中通道蛋白介导的扩散比载体蛋白介导的快1000倍。下列叙述正确的是( )
A.这两种蛋白,只有载体蛋白对运输的物质具有特异性
B.协助扩散时,不消耗能量,载体蛋白不会发生构象改变
C.载体蛋白介导的运输速率会受到载体蛋白数量的限制
D.红细胞吸收葡萄糖的方式可用图乙表示
【答案】C
【解析】图甲为载体蛋白(与被转运的物质结合)介导的协助扩散,图乙为通道蛋白(不与被转运的物质结合)介导的协助扩散,由题意显示乙比甲的度要快1000倍,葡萄糖进入红细胞通过甲方式,动作电位产生时钠离子内流的方式是乙方式。
A、通道蛋白也具有特异性,A错误;
B、协助扩散时,不消耗能量,载体蛋白会发生构象改变,B错误;
C、载体蛋白的数量会影响载体蛋白运输的速率,C正确;
D、红细胞吸收葡萄糖需要借助载体蛋白,应该用图甲表示,D错误。
故选C。
15.(25-26高一上·甘肃庆阳第二中学·期中)氨基酸进出人体小肠上皮细胞或肾小管上皮细胞的方式如下图所示。下列叙述错误的是( )
注:的多少代表相应物质浓度的高低;表示转运蛋白。
A.图中氨基酸和Na⁺的跨膜运输均属于主动运输
B.破坏Na⁺转运蛋白的结构会影响肾小管上皮细胞吸收氨基酸
C.肾小管上皮细胞吸收氨基酸受阻会影响其对水分子的吸收
D.氨基酸从肾小管上皮细胞转运至组织液,其速率与氨基酸浓度差和转运蛋白数量有关
【答案】A
【解析】A、氨基酸从肠腔或肾小管腔进入细胞为逆浓度梯度,需载体且依赖 Na⁺浓度梯度,属于主动运输。而氨基酸从细胞进入组织液的跨膜运输属于协助扩散。 Na⁺从肠腔或肾小管腔进入细胞为顺浓度梯度,需载体,属于协助扩散。而 Na⁺从细胞进入肠腔或肾小管腔的跨膜运输属于主动运输,A错误;
B、氨基酸进入肾小管上皮细胞的过程为协同运输,依赖 Na⁺转运蛋白建立的 Na⁺浓度梯度。若破坏 Na⁺转运蛋白的结构,Na⁺的运输受阻,会直接影响氨基酸的吸收,B正确;
C、肾小管上皮细胞吸收氨基酸后,细胞内溶质浓度升高,渗透压变化会影响水分子的吸收(水的吸收依赖渗透压梯度)。若氨基酸吸收受阻,渗透压梯度改变,会影响对水分子的吸收,C正确;
D、氨基酸从肾小管上皮细胞转运至组织液为顺浓度梯度,需转运蛋白,属于协助扩散。其运输速率与氨基酸的浓度差(动力)和转运蛋白数量(载体限制)有关,D正确。
故选A。
16.(25-26高一上·甘肃环县一中·期中)在土壤盐化中,耐盐植物可通过图中机制减少Na+在细胞内的积累,从而提高抗盐胁迫的能力。下列叙述错误的是( )
A.图中Na+进入细胞的方式与H+进入细胞的方式相同
B.土壤中的Na+能使细胞中的H2O2含量增加,进而促进转运蛋白B转运Ca2+
C.转运蛋白C可以同时运输Na+和H+,说明载体蛋白不具有特异性
D.适度多施钙肥能促进转运蛋白C将Na+排出细胞、降低细胞内Na+浓度
【答案】C
【解析】A、据图及耐盐植物离子转运规律,H⁺通过H⁺泵运出细胞时消耗 ATP,形成“胞外 H⁺浓度高于胞内”的梯度,因此H⁺进入细胞时顺浓度梯度,需转运蛋白协助,为协助扩散; Na⁺通过转运蛋白A进入细胞,同样顺浓度梯度且依赖转运蛋白,无能量消耗,也属于协助扩散。 二者跨膜方式相同,A正确;
B、土壤高Na⁺会刺激植物细胞产生应激反应,使胞内H₂O₂含量增加,H₂O₂作为信号分子,可激活细胞膜上的转运蛋白B,促进Ca²⁺进入细胞,而Ca²⁺进一步介导Na⁺外排增强耐盐性,B正确;
C、载体蛋白的特异性指仅能转运特定类型的物质,而非只能转运一种物质。 转运蛋白C虽可同时运输 Na⁺和 H⁺,但二者需通过蛋白上的特定结合位点结合,且蛋白无法转运其他无关离子,仍体现了对 Na⁺和 H⁺的专一性,C错误;
D、据耐盐机制,Ca²⁺是重要的盐胁迫信号分子:一方面,Ca²⁺可增强转运蛋白 C的活性,促进 Na⁺排出细胞;另一方面,Ca²⁺可抑制转运蛋白A减少Na⁺进入细胞,因此适度施钙肥可提高胞内Ca²⁺浓度,促进转运蛋白C排出Na⁺,降低胞内Na⁺含量, D正确。
故选C。
17.(25-26高一上·甘肃庆阳第二中学·期中)图为物质跨膜运输示意图(A、B、C代表物质,a、b、c、d、e代表运输方式)。
(1)图中所示的细胞膜模型称为________,B是构成细胞膜的基本支架,其名称是________。
(2)某类转运蛋白质只容许一定形状、大小和带电性质的分子或离子通过,且被转运物质不需与该转运蛋白相结合,也不需每次转运都发生构象变化,这类转运蛋白叫________(填“载体蛋白”、“通道蛋白”)。
(3)在a~e五种方式中,代表被动运输的是________(填字母),细胞吸收水的方式是________(填字母),人体成熟红细胞吸收葡萄糖的运输方式是________(填名称)。
【答案】(1)流动镶嵌模型 磷脂双分子层
(2)通道蛋白
(3)bcd bc 协助扩散
【解析】据图所知:A是蛋白质分子,B是磷脂双分子层,C代表糖蛋白,有糖蛋白的一侧是膜的外侧,a方式是从低浓度到高浓度,需要载体和能量,属于主动运输进细胞;b是自由扩散,c是协助扩散,d是协助扩散,e是主动运输。
(1)细胞膜的经典模型是流动镶嵌模型,细胞膜主要是由磷脂分子和蛋白质分子构成,其基本支架由磷脂双分子层构成。
(2)通道蛋白运输物质时不需要与被运输的物质结合,也不需要发生构象的改变。
(3)b是自由扩散,c是协助扩散,d是协助扩散,三者均属于被动运输。水进入细胞膜的方式有b是自由扩散和c是协助扩散。人成熟的红细胞通过d协助扩散吸收葡萄糖。
18.(25-26高一上·甘肃庆阳第二中学·期中)如图1所示,将一块白萝卜条均分成“人”字形,分别放入a、b两杯中,a杯中是质量浓度为的蔗糖溶液,b杯中是等量清水,一段时间后观察其变化。
(1)a杯中萝卜条体积______(填“增大”、“缩小”或“不变”),这是因为细胞液浓度______外界蔗糖溶液浓度,细胞通过渗透作用_______(填“失水”或“吸水”)。
(2)b杯中萝卜条体积_______(填“增大”、“缩小”或“不变”),这是因为细胞液浓度_____外界清水,细胞通过渗透作用________(填“失水”或“吸水”)。
(3)显微镜下可观察到a杯中的萝卜细胞形态如图2中的________图所示,处于________状态;若将其放入清水中,细胞没有发生质壁分离复原,说明细胞可能________(填“死亡”或“活的”),原因是________。
(4)图2中B图细胞中的原生质层包括_______、_______和_______(填标号)。
【答案】(1)缩小 小于 失水
(2)增大 大于 吸水
(3)B 质壁分离 死亡 0.5g/mL 的蔗糖溶液浓度过高,细胞失水过多而死亡
(4)⑤ ⑥ ⑦
【解析】成熟的植物细胞是通过渗透作用吸水和失水的,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,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,即发生了质壁分离。
(1)a杯中萝卜条体积变小,说明细胞渗透失水,所以a杯中萝卜细胞液的浓度小于蔗糖溶液的浓度。
(2)b 杯清水浓度小于萝卜细胞液浓度,细胞通过渗透作用吸水,细胞膨胀,萝卜条体积增大。
(3)a 杯中细胞失水,原生质层与细胞壁分离,对应图 2 中的 B图的质壁分离状态;若放入清水后不能复原,说明0.5g/mL 的蔗糖溶液浓度过高,细胞因过度失水死亡,细胞膜失去选择透过性。
(4)原生质层包括细胞膜(⑦)、液泡膜(⑤)以及两层膜之间的细胞质(⑥)。
19.(25-26高一上·甘肃多校·期中)取藓类小叶依次浸入蒸馏水,0.8mol/L蔗糖溶液和8mol/L尿素溶液中,图1是在0.8mol/L蔗糖溶液中观察的结果,图2是原生质体的体积随时间的变化结果。回答下列问题:
(1)图1的甲中充满的是___________溶液,出现图中所示状态的原因是原生质层___________,细胞外液浓度大于细胞液浓度。
(2)图2的A、B、C三条曲线中,代表浸在0.8mol/L蔗糖溶液中的是___________。
(3)图2中bc段外界溶液的渗透压___________(填“大于”“小于”或“等于”)细胞液的渗透压。
(4)利用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞观察植物细胞的质壁分离和复原,观察的对象主要是细胞中_________的大小,以及原生质层的位置。
【答案】(1)蔗糖 伸缩性大于细胞壁的伸缩性
(2)C
(3)小于
(4)液泡
【解析】分析图甲可知,该图为质壁分离后的状态图,其中甲是细胞壁和细胞膜之间的间隙,充满了外界溶液,而乙为叶绿体。
分析图乙:浸在0.8 mol/L蔗糖溶液中,细胞失水,原生质体的体积会减小,对应C曲线;由于尿素分子能被植物细胞吸收,所以发生的现象是先质壁分离再自动复原,对应B曲线;浸入蒸馏水中,细胞吸水,原生质体的体积会增加,对应曲线A。
曲线B的分析:ab段原生质体的体积逐渐变小,说明细胞失水,外界溶液的渗透压大于细胞液的渗透压;bc段原生质体的体积逐渐增大,说明细胞不断吸水,外界溶液的渗透压小于细胞液的渗透压;ed段原生质体的体积不再变化,说明两侧溶液处于等渗状态。
(1)图1中甲是细胞壁和细胞膜之间的间隙,由于细胞壁具有全透性,细胞膜具有选择透过性,因此甲中充满的是0.8mol/L蔗糖溶液;在0.8mol/L蔗糖溶液中,细胞会发生质壁分离,原因是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性,同时细胞外液浓度大于细胞液浓度。
(2)浸在0.8 mol/L蔗糖溶液中,细胞失水,原生质体的体积会减小,对应C曲线。
(3)bc段原生质体的体积逐渐增大,说明细胞不断吸水,因此外界溶液的渗透压小于细胞液的渗透压。
(4)紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中含有紫色的大液泡,便于观察,同时还应观察原生质层的位置。
【点睛】本题考查植物细胞质壁分离和复原的过程,意在考查学生对渗透作用的理解,能够判断和解释在不同溶液中细胞的状态。
20.(25-26高一上·甘肃靖远一中·期中)用物质的量浓度为2mol·L-¹的乙二醇溶液和2mol·L-¹的蔗糖溶液分别浸润紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞,观察细胞的质壁分离现象,绘制相关图像和曲线如下。请回答下列问题:
(1)图甲中细胞能够发生质壁分离的原因之一是:细胞壁①在控制物质进出方面具有__________性,而由__________(填序号)构成的原生质层相当于一层半透膜,前者的伸缩性__________(填“大于”“小于”或“等于”)后者。
(2)若将新鲜的紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞放入含红墨水的质量浓度为30%的蔗糖溶液中,在显微镜下观察到的细胞状态如图甲所示,此时部位⑥、部位⑦的颜色为依次为__________、__________,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。
(3)图乙中A→B段该植物细胞吸水能力__________(填“逐渐增强”或“逐渐减弱”或“基本不变”)。实验过程中产生AC变化曲线的是2mol·L-¹的__________溶液,判断的理由是__________。
(4)质壁分离与复原的应用,除了用于辨别外界溶液种类,还可用于__________(至少答出两点)。
【答案】(1)全透 ③④⑤ 小于
(2)红色 无色 无法判断
(3)逐渐增强 乙二醇 乙二醇会进入细胞,使细胞液浓度升高,进而使发生质壁分离的细胞重新吸水,发生自动复原
(4)判断细胞死活,测定细胞液浓度范围,比较不同植物细胞的细胞液浓度,比较未知浓度溶液的浓度大小
【解析】1、质壁分离的原因:①外因:外界溶液浓度大于细胞液浓度;②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。
2、质壁分离的“质”指的原生质层(细胞膜、液泡膜以及两者之间的细胞质),“壁”指的细胞壁。
(1)细胞壁在控制物质进出方面具有全透性,原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质,细胞壁的伸缩性小于原生质层;
(2)⑥部位的溶液是含红墨水的质量浓度为30%的蔗糖溶液,部位⑦是细胞液,内表皮细胞的液泡无色,此时的细胞状态,可能在质壁分离,也可能在复原,也可能质壁分离结束,因此细胞液浓度与外界溶液浓度关系无法判断;
(3)图乙中A→B原生质体的相对体积越来越小,细胞失水越来越多,细胞液浓度越来越大,细胞的吸水能力逐渐增强;AC段原生质体体积先变小后增大,恢复原体积,说明细胞先发生了质壁分离,后自动复原,乙二醇会进入细胞,使细胞液浓度升高,进而使发生质壁分离的细胞重新吸水,发生自动复原;
(4)质壁分离与复原的应用,除了用于辨别外界溶液种类,还可用于判断细胞死活,测定细胞液浓度范围,比较不同植物细胞的细胞液浓度,比较未知浓度溶液的浓度大小。
21.(25-26高一上·甘肃白银一中·期中)肿瘤细胞对部分抗癌药物会产生耐药性,这与抗癌药物进出细胞的机制有关。甲氨蝶呤是一种作用于 DNA 的抗肿瘤小分子药物,为研究肿瘤细胞对甲氨蝶呤的耐药性机制,研究人员进行如下系列实验。请回答下列问题:
(1)DNA 的单体是___________。对甲氨蝶呤的性质进行分析,发现该药物几乎不溶于乙醇、脂质等有机溶剂,推测甲氨蝶呤最不可能以下列___________(单选)的方式进入肿瘤细胞。
A.自由扩散 B.协助扩散 C.主动运输
(2)RFC1和P-gp是细胞膜上的2种与肿瘤细胞耐药性形成密切相关的转运蛋白,为研究它们与肿瘤细胞耐药性形成机制之间的关系,科研团队测定了细胞甲(药物敏感型)和细胞乙(耐药型)细胞膜表面的这2种蛋白的相对含量,结果如表。据表推测,细胞乙通过_________(填“减少”或“增加”)__________蛋白的合成,抑制甲氨蝶呤进入细胞;同时以_________为转运蛋白,通过__________(填“耗能”或“不耗能”)的转运方式将甲氨蝶呤排出细胞,从这两方面机制实现耐药性。
蛋白种类细胞蛋白含量种类(相对值)
P-gp蛋白
RFC1蛋白
细胞甲
0
10
细胞乙
5
1
(3)研究人员进一步实验,将蓝色标记的甲氨蝶呤分别作用于细胞甲和细胞乙,显微镜观察结果如下表:
细胞甲
细胞内有明显的蓝色染色
细胞乙
细胞内几乎没有蓝色染色,只在细胞膜周围有明显的蓝色囊泡
表中细胞甲内的___________(写结构名称)有明显的蓝色染色。根据细胞甲、乙的现象,推测肿瘤细胞的另一耐药机制是___________。
【答案】(1)脱氧核苷酸 A
(2)减少 RFC1 P-gp蛋白 耗能
(3)细胞核 通过胞吐方式将进入细胞的甲氨蝶呤排出细胞
【解析】小分子物质或离子跨膜运输的方式包括:自由扩散、协助扩散、主动运输。①自由扩散:顺浓度梯度,不需要载体,需要能量;如氧气、甘油等小分子物质;②协助扩散:顺浓度梯度,不需要能量,需要转运蛋白;如葡萄糖进红细胞,脂溶性物质(固醇类激素)进细胞;③主动运输:逆浓度梯度,需要载体蛋白,需要能量,如大部分离子
(1)DNA 的单体是脱氧核糖核苷酸。对甲氨蝶呤的性质进行分析,发现该药物几乎不溶于乙醇、脂质等有机溶剂,而细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,因而推测甲氨蝶呤最不可能以自由扩散方式进入肿瘤细胞,即A正确。
故选A。
(2)RFC1和P-gp是细胞膜上的2种与肿瘤细胞耐药性形成密切相关的转运蛋白,为研究它们与肿瘤细胞耐药性形成机制之间的关系,科研团队测定了细胞甲(药物敏感型)和细胞乙(耐药型)细胞膜表面的这2种蛋白的相对含量,结果如表。根据表中两种蛋白数量的变化推测,细胞乙通过“减少”RFC1蛋白的合成,抑制甲氨蝶呤进入细胞;同时以P-gp蛋白为转运蛋白,通过“耗能”的转运方式将甲氨蝶呤主动排出细胞,从这两方面机制实现耐药性。
(3)研究人员进一步实验,将蓝色标记的甲氨蝶呤分别作用于细胞甲和细胞乙,显微镜观察结果如下表,表中实验结果显示细胞甲内细胞核有明显的蓝色染色。根据细胞乙细胞内几乎没有蓝色染色,细胞膜周围有明显的囊泡,推测肿瘤细胞的另一耐药机制是通过胞吐方式将进入细胞的甲氨蝶呤排出细胞。
22.(25-26高一上·甘肃多校·期中)下图1是人的甲状腺细胞摄取原料合成甲状腺球蛋白的基本过程,图2表示两种跨膜运输方式的运输速率与细胞内外浓度梯度的关系,请据图回答问题:
(1)细胞内的碘浓度远远高于血浆中的碘浓度,这表明图1中a过程的跨膜运输方式是_______,该过程_______(填“需要”或“不需要”)细胞提供能量。
(2)图2中,甲的跨膜运输方式是_______,乙的跨膜运输方式是_______,苯进出细胞的方式一般是图2中的_______(填“甲”或“乙”)。若对离体的心肌细胞使用某种毒素,结果对Mg2+的吸收显著减少,而对Ca2+、K+等物质的吸收没有影响,其原因可能是_______。
(3)木糖为五碳糖,但是细胞膜能转运葡萄糖,却不能转运木糖,这表明细胞膜具有的功能特性是_______。
【答案】(1)主动运输 需要
(2)自由扩散 主动运输或协助扩散 甲 该毒素抑制了Mg2+的载体蛋白的活性或与Mg2+争夺载体
(3)选择透过性。
【解析】题图分析,图1中a表示主动运输碘离子。图2中甲的运输速度与细胞外浓度呈正比,表示自由扩散;乙过程在一定范围内与浓度差有关,达到最大速率时,不随浓度的增加而加快,说明载体的数量是有限的,可以表示主动运输和协助扩散。
(1)细胞内的碘浓度远远高于血浆中碘浓度,但碘还能从细胞外进入到细胞内,说明碘是逆浓度梯度进入细胞的,由此推断其运输方式是主动运输,该过程需要消耗能量,而且还需要载体蛋白的协助。
(2)图2中,甲表示的跨膜运输过程随着浓度的增加而增加,因而代表自由扩散方式,不需要消耗能量,也不需要载体;乙表现的曲线变化是随着浓度梯度的增加而增加,但增加到一定程度后不再增加,因此代表的跨膜运输方式是协助扩散或主动运输;苯进出细胞的方式是自由扩散,可用图2中的甲表示。若对离体的心肌细胞使用某种毒素,结果对Mg2+的吸收显著减少,而对Ca2+、K+等物质的吸收没有影响,说明该毒素对细胞中能量的产生过程如细胞呼吸无影响,但此时镁离子的吸收速率下降,应该是该毒素抑制了Mg2+的载体蛋白的活性或与Mg2+争夺载体。
(3)木糖为五碳糖,但是细胞膜能转运葡萄糖,却不能转运木糖,这表明细胞膜上没有转运木糖的蛋白质,且载体具有专一性,因而能体现出细胞膜在控制物质进出细胞方面表现出选择透过性。
23.(25-26高一上·甘肃环县一中·期中)为研究植物的抗寒机制及渗透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。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0.3 g/mL的蔗糖溶液进行质壁分离实验,实验结果如下图。请回答下列问题:
(1)在低倍显微镜下观察洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离,主要观察原生质层的位置和________。质壁分离的“质”即原生质层,它是指________。
(2)由上图可知,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)根据上述信息推断,洋葱植株通过________提高自身抗寒能力。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)液泡的大小(或颜色变化) 细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质
(2)不一定相同
(3)增大细胞液浓度 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
【解析】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。最早出现质壁分离所需时间越长,说明细胞液浓度相对越大,与外界溶液的浓度差越小。质壁分离的细胞其原生质体长度与细胞长度的比值表示质壁分离的程度,比值越大,质壁分离程度越小。由题干信息可知,低温处理使细胞质壁分离程度变小,质壁分离速度变慢。
(1)低倍镜下观察质壁分离时,除原生质层与细胞壁的位置关系,还需观察液泡的大小或颜色变化,这些是判断质壁分离的直接依据。原生质层是植物细胞发生渗透作用的关键结构,其组成包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质。
(2)质壁分离细胞占比100% 仅说明所有细胞均发生了质壁分离,但 “质壁分离程度” 由原生质体与细胞长度比反映(比值越小,分离程度越大)。不同细胞的初始细胞液浓度可能存在差异,即使在相同浓度的蔗糖溶液中,失水多少也不同,因此分离程度不一定相同。
(3)根据上述信息可知,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,推测植物可通过增大细胞液浓度来提高抗寒能力。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。
24.(25-26高一上·甘肃环县一中·期中)图1为物质跨膜运输的几种方式。图2为小肠上皮细胞吸收和运输葡萄糖以及Na+的过程。回答下列问题:
(1)图1中①表示的运输方式是______,其物质运输速率主要取决于______。若对细胞使用呼吸抑制剂,会显著影响方式______(填序号)的运输速率。
(2)图2 中小肠上皮细胞从肠腔吸收葡萄糖的方式是______,判断依据是______。小肠上皮细胞将葡萄糖运输到组织液的过程中载体蛋白的______发生改变。
(3)图2中Na+进出小肠上皮细胞的方式分别是______、______。若细胞内Na+浓度持续升高,会影响细胞的正常功能,原因可能是______(答一点)。
【答案】(1)自由扩散 膜两侧物质的浓度差 ④
(2)主动运输/主动转运 逆浓度梯度运输,需要载体蛋白协助,需借助Na+电化学梯度驱动 空间结构(构象)
(3)协助扩散/易化扩散 主动运输/主动转运 影响细胞内渗透压,导致细胞吸水过多而破裂;影响细胞内外Na+的浓度差,使得葡萄糖进入肠细胞受阻(或影响细胞内酶的活性等)(任答一点,其他合理答案也可)
【解析】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。自由扩散是从高浓度到低浓度,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。
(1)图1中①跨膜运输不需要载体和能量,表示自由扩散,自由扩散物质运输速率主要取决于膜两侧物质的浓度差;若对细胞使用呼吸抑制剂,会通过抑制细胞呼吸而影响能量产生,影响图中需要消耗ATP的④过程。
(2)图2 中小肠上皮细胞从肠腔吸收葡萄糖是逆浓度梯度运输的,需要载体蛋白协助,需借助Na+电化学梯度驱动,表示主动运输;小肠上皮细胞将葡萄糖运输到组织液的过程中载体蛋白的空间结构(构象)发生改变,从而实现物质的转运。
(3)图2中Na+进入小肠上皮细胞是顺浓度梯度进行的,需要蛋白质协助,表示协助扩散,出小肠上皮细胞是消耗ATP逆浓度梯度进行的,表示主动运输;若细胞内Na+浓度持续升高,会影响细胞内渗透压,导致细胞吸水过多而破裂;影响细胞内外Na+的浓度差,使得葡萄糖进入小肠上皮细胞受阻(或影响细胞内酶的活性等)。
考点2 酶
1.(25-26高一上·甘肃庆阳第二中学·期中)如图表示有酶催化反应和无酶催化反应的能量曲线,下列叙述正确的是( )
A.曲线a代表有酶催化反应的曲线
B.AC段表示没有酶催化反应时所需的活化能
C.AD段表示有酶催化反应时所降低的活化能
D.相同反应物浓度下,有酶催化的反应生成的产物更多
【答案】B
【解析】A、酶可以降低化学反应的活化能,所以b表示酶促反应,a表示非酶促反应,A错误;
B、AC段表示非酶促反应需要的活化能,B正确;
C、AC段表示非酶促反应需要的活化能,BC段表示酶促反应需要的活化能,所以AB段可表示酶降低的活化能,C错误;
D、酶只能加快反应速率,不能改变反应的平衡点,所以相同反应物浓度下,有酶催化和无酶催化的产物量一样多,D错误。
故选B。
2.(25-26高一上·甘肃白银一中·期中)某科研小组为了探究温度对酶活性的影响,设计了如下实验。下列有关该实验的分析,合理的是( )
A.可选用过氧化氢酶和过氧化氢溶液作为实验材料,因为过氧化氢受热易分解
B.实验的自变量是温度,因变量是底物的剩余量或产物的生成量
C.探究温度对酶活性影响的实验中,pH属于无关变量,无需控制
D.将底物和酶混合后再分别置于设定的温度下保温,不会影响实验结果
【答案】B
【解析】A、过氧化氢受热易分解,会对酶的作用造成干扰,不宜用于探究温度对酶活性的实验,A错误;
B、探究温度对酶活性影响的实验中,温度影响酶活性,自变量是温度,因变量是反应速率(底物剩余量等),B正确;
C、探究温度对酶活性影响的实验中,pH是无关变量,必须保持相同且适宜,C错误;
D、应将底物和酶先分别保温再混合,否则在达到设定温度前反应已经开始,影响结果,D错误。
3.(25-26高一上·甘肃庆阳第二中学·期中)酶是活细胞产生的具有催化能力的有机物,具有高效性和专一性。下列关于酶的叙述,正确的是( )
A.酶分子的基本单位均是氨基酸
B.酶作用的最适温度均在37℃左右
C.酶只能在细胞内发挥催化作用
D.一种酶可催化一种或几种相似底物的反应
【答案】D
【解析】A、酶分子的基本单位不都是氨基酸,因为部分酶是RNA(如核酶),其基本单位为核糖核苷酸,而蛋白质类酶的基本单位才是氨基酸,A错误;
B、酶作用的最适温度并非均在37℃左右,例如人体内酶的最适温度约为37℃,但其他生物(如嗜热菌)的酶最适温度可高达70℃以上,B错误;
C、酶不仅能在细胞内发挥催化作用,也能在细胞外发挥作用(如消化酶在消化道中催化底物分解),C错误;
D、酶具有专一性,一种酶可催化一种或几种相似底物的反应,D正确。
故选D。
试卷第1页,共3页
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