专题05 细胞代谢(期中真题汇编,新疆专用)高一生物上学期
2026-09-29
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内容正文:
专题05 细胞代谢
3大高频考点
1. 物质运输
2. 酶
3. 细胞呼吸
考点1 物质运输
1.(25-26高一上·新疆乌鲁木齐第101中学·期中)植物细胞发生质壁分离的原因是( )
①外界溶液浓度大于细胞液浓度 ②细胞液浓度大于外界溶液浓度
③细胞壁的伸缩性大于原生质层的伸缩性 ④原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性
A.①④ B.②④
C.②③ D.③④
2.(25-26高一上·新疆克拉玛依市高级中学·期中)葡萄糖被人的红细胞吸收时,从高浓度到低浓度且要借助细胞膜转运蛋白,但不消耗能量。该物质跨膜运输的方式是( )
A.渗透作用 B.自由扩散 C.主动运输 D.协助扩散
3.(25-26高一上·新疆克拉玛依市高级中学·期中)马拉松比赛过程中,肌细胞进行呼吸作用产生的CO2排出细胞的方式是( )
A.自由扩散 B.协助扩散 C.主动运输 D.胞吐
4.(25-26高一上·新疆克拉玛依市高级中学·期中)下列关于原生质层的叙述正确的是( )
A.原生质层相当于一层半透膜,小分子和离子都能通过,而大分子物质则不能通过
B.原生质层是由细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质基质组成的
C.成熟植物细胞的原生质层的伸缩性比细胞壁大
D.动物细胞的细胞膜以内的所有结构相当于植物细胞的原生质层
5.(25-26高一上·新疆独山子二中·期中)选择适宜的实验材料是确保实验成功的条件之一。下列实验材料有利于观察到植物细胞质壁分离现象的是( )
A.口腔上皮细胞 B.哺乳动物成熟红细胞
C.大肠杆菌细胞 D.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞
6.(25-26高一上·新疆独山子二中·期中)轮藻细胞中K+的浓度比周围水环境高63倍。轮藻细胞吸收K+的方式是( )
A.协助扩散 B.主动运输 C.自由扩散 D.胞吞
7.(25-26高一上·新疆独山子二中·期中)下列关于自由扩散和协助扩散的说法中,正确的是( )
①都不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量
②都不需要载体
③自由扩散只能顺浓度梯度,而协助扩散既可以顺浓度梯度也可以逆浓度梯度
④都是被动运输
A.②④ B.①③ C.①④ D.③④
8.(25-26高一上·新疆生产建设兵团二中·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,得到其原生质体体积变化情况如图所示。下列叙述正确的是( )
A.该植物的所有活细胞都能发生质壁分离
B.A→B段水从原生质体渗出,渗出的速率逐渐减慢
C.B点后原生质体相对体积不变是因为没有水分子流动
D.C点时乙二醇开始进入细胞内,细胞液的浓度增大
9.(25-26高一上·新疆生产建设兵团二中·期中)渗透作用发生的条件不包括( )
A.半透膜 B.浓度差 C.细胞壁 D.膜两侧溶液
10.(25-26高一上·新疆生产建设兵团二中·期中)人的红细胞浸在质量浓度为x的食盐水中,既不吸水也不失水;而浸在质量浓度为y的食盐水中,红细胞破裂;浸在质量浓度为z的食盐水中,红细胞收缩。这3种食盐水的质量浓度大小依次为( )
A.x>y>z B.y>x>z C.z>y>x D.z>x>y
11.(25-26高一上·新疆生产建设兵团二中·期中)被动运输分为自由扩散和协助扩散。下列叙述错误的是( )
A.自由扩散是指物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式
B.被动运输是顺浓度梯度进行的跨膜运输
C.O2、CO2进出细胞的方式为自由扩散
D.甘油和酒精需借助转运蛋白才能通过细胞膜
12.(25-26高一上·新疆乌鲁木齐第101中学·期中)下列物质出入细胞的方式与实例匹配正确的是( )
A.水分子借助通道蛋白进入肾小管细胞属于主动运输
B.K+逆浓度梯度进入细胞时,需与离子泵结合
C.小肠上皮细胞吸收葡萄糖依赖载体蛋白的协助,不需要消耗能量
D.O2进入肺泡细胞需要转运蛋白的参与
13.(25-26高一上·新疆克拉玛依市高级中学·期中)紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在0.3g/mL的蔗糖溶液中发生质壁分离。下图为光学显微镜下观察到的局部图像,其中①~④标注错误的是( )
A.① B.② C.③ D.④
14.(25-26高一上·新疆克拉玛依市高级中学·期中)将人的红细胞放入高浓度的NaCI溶液中,一段时间后红细胞发生了皱缩。下列叙述错误的是( )
A.皱缩的红细胞发生了质壁分离
B.红细胞在皱缩过程中发生了细胞失水
C.红细胞的细胞膜相当于一层半透膜
D.在红细胞皱缩过程中,细胞质浓度逐渐升高
15.(25-26高一上·新疆克拉玛依市高级中学·期中)在“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三次观察和两次处理。下列有关叙述正确的是 ( )
A.第一次观察为低倍镜观察,后两次为高倍镜观察
B.第一次用吸水纸吸引时滴加的液体为清水,第二次用吸水纸吸引时滴加的液体为质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液
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.将植物细胞放入0.3 g/mL的蔗糖溶液中会发生质壁分离,其中“质”是指原生质层
16.(25-26高一上·新疆克拉玛依市高级中学·期中)取新鲜的紫色洋葱鳞片叶外表皮,置于0.3g/mL蔗糖溶液中,不会发生的变化是( )
A.液泡颜色加深 B.液泡体积变小
C.细胞出现质壁分离 D.细胞液浓度减小
17.(25-26高一上·新疆独山子二中·期中)下列关于渗透作用的叙述,正确的是( )
A.质壁分离中的“质”是细胞质,“壁”是细胞壁
B.在渗透作用中当半透膜两侧溶液浓度相等时,水分子不再通过半透膜
C.渗透作用发生的条件是具有半透膜和半透膜两侧的溶液具有浓度差
D.哺乳动物成熟的红细胞放入一定浓度的外界溶液中,也能发生渗透作用和质壁分离
18.(25-26高一上·新疆独山子二中·期中)下列物质进入细胞的方式,属于胞吞的是( )
A.变形虫摄取水中的有机物颗粒
B.水分子借助通道蛋白进入细胞
C.小肠上皮细胞吸收葡萄糖
D.氧进入肺泡细胞
19.(25-26高一上·新疆生产建设兵团二中·期中)如图所示,曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式。下列叙述错误的是( )
A.曲线a表示自由扩散
B.曲线b表示的方式需要转运蛋白的协助
C.P点之前,限制曲线b表示的方式的转运速率的主要是被转运分子的浓度
D.性激素等脂溶性物质均是通过曲线b表示的方式进出细胞的
20.(25-26高一上·新疆生产建设兵团二中·期中)载体蛋白和通道蛋白是转运蛋白的两种类型,下列有关叙述错误的是( )
A.通道蛋白运输的物质与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜
B.通道蛋白与运输的特定离子或分子的结合是暂时的、可分离的
C.载体蛋白每次转运物质时都会发生自身构象的改变
D.载体蛋白和通道蛋白都可参与物质顺浓度梯度的运输
21.(25-26高一上·新疆乌鲁木齐七十中学·期中)观察植物细胞的质壁分离及复原实验,用紫色洋葱做实验材料效果好,这是因为( )
A.只有紫色洋葱细胞才能发生质壁分离
B.细胞内的液泡大,便于观察
C.细胞液呈紫色,便于观察
D.细胞膜呈紫色,便于观察
22.(25-26高一上·新疆乌鲁木齐七十中学·期中)紫色洋葱表皮细胞发生质壁分离后,在显微镜下观察到的正确图示应为( )
A. B.
C. D.
23.(25-26高一上·新疆乌鲁木齐第101中学·期中)将初始状态相同的两组胡萝卜条进行处理后(X 组新鲜,Y 组煮沸处理),分别置于不同浓度的蔗糖溶液中,一段时间后检测其有关变化。下列叙述正确的是( )
A.将 X 组放在浓度低于细胞液浓度的蔗糖溶液中,其质量将会增加
B.将 X 组放在浓度高于细胞液浓度的蔗糖溶液中,细胞液渗透压下降
C.将 X 组放在浓度高于细胞液浓度的蔗糖溶液中,一定会发生质壁分离和复原
D.将 Y 组放在浓度高于细胞液浓度的蔗糖溶液中,一定会发生质壁分离和复原
24.(25-26高一上·新疆乌鲁木齐第101中学·期中)下列运输过程,膜蛋白质没有参与的是( )
A.水分子进出细胞 B.胰岛素的分泌
C.甘油穿过细胞膜 D.小肠上皮细胞吸收葡萄糖
25.(25-26高一上·新疆独山子二中·期中)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时刻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.原生质层指的是细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质
B.I溶液的溶质能进入细胞,I溶液和Ⅱ溶液的初始浓度相等
C.b时刻I溶液的浓度可能小于萝卜细胞的细胞液浓度
D.只有一种溶液中的萝卜细胞发生了质壁分离后自动复原
26.(25-26高一上·新疆生产建设兵团二中·期中)下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述,错误的是( )
A.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中含有色素,有利于实验现象的观察
B.用黑藻叶片进行实验时,叶绿体的存在会干扰实验现象的观察
C.用紫色洋葱鳞片叶外表皮的不同部位进行实验,观察到的质壁分离程度可能不同
D.观察植物细胞质壁分离与复原实验都可在低倍镜下进行
27.(25-26高一上·新疆生产建设兵团二中·期中)某同学利用绿色植物叶肉细胞进行质壁分离及复原实验(如图所示)。下列有关说法错误的是( )
A.由于植物的细胞壁具有全透性,所以a处溶液为外界溶液
B.该细胞此时水分子扩散的方向为从c经b到a,细胞吸水能力逐渐增强
C.若该细胞处于高浓度KNO₃溶液中,可能观察不到质壁分离复原现象
D.若该细胞置于清水中发生了质壁分离复原,说明该细胞仍具有活性
28.(25-26高一上·新疆乌鲁木齐七十中学·期中)某同学利用黑藻叶片完成“观察叶绿体和细胞质流动”实验后,继续进行“质壁分离”实验(如下图)。下列叙述正确的是( )
A.观察叶绿体和细胞质流动时,需对细胞进行染色
B.与图甲细胞相比,图乙细胞失水使整个细胞体积显著变小
C.将图乙细胞置于清水中,能复原则表明细胞未失活
D.图乙细胞中③与④的分离,与③控制物质进出的能力无关
29.(25-26高一上·新疆生产建设兵团二中·期中)水生动物的卵母细胞在清水中不易涨破,而红细胞在清水中却容易涨破。1988年Agre在分离纯化红细胞细胞膜上的Rh血型抗原时,发现了一个水通道蛋白,命名为CHIP28。
(1)水分子直接通过磷脂双分子层进入细胞的运输方式是_________。
(2)红细胞快速吸水与细胞膜上的水通道蛋白CHIP28有关,为了验证这一结论,科研人员将水通道蛋白CHIP28插入不含有水通道蛋白的爪蟾卵母细胞的细胞膜上,再将卵母细胞放入清水中。预期实验结果是_________。
(3)为了进一步研究水通道蛋白CHIP28的功能及影响因素,科研人员对人工制作的脂质体做了不同处理并置于某一溶液中,比较脂质体涨破的时间,如下表所示。
组别
处理
实验结果
A
不含水通道蛋白CHIP28的脂质体
破裂所需时间较长
B
插入水通道蛋白CHIP28的脂质体
短时间内膨涨破裂
C
插入水通道蛋白CHIP28的脂质体+Hg2+
破裂所需时间较长
(注:脂质体:人工合成的仅由磷脂双分子层构成的封闭球状结构)
①脂质体内外溶液渗透压大小关系应为_________(填“等渗”、“外低内高”或“外高内低”)。
②A、B两组实验结果说明_________。
③B、C两组实验结果说明_________。
30.(25-26高一上·新疆乌鲁木齐第101中学·期中)图1表示某生物膜结构,图中A、B、D表示某些物质,a、b、c、d、e表示物质出入细胞膜的几种方式,图2表示四种不同物质在一个动物细胞内外的相对浓度差异,请根据图回答下面的问题:
(1)图1代表1972年由辛格和尼科尔森创建的______模型,图中a、b、c、d、e过程主要体现细胞膜的______功能。
(2)图2细胞中钠离子运出该细胞对应图1中的运输方式是______(填字母),图2细胞中钾离子进入该细胞对应图1中的运输方式是______(填字母)
(3)细胞膜的选择透过性与图1中的______物质有关(填字母)。
31.(25-26高一上·新疆乌鲁木齐第101中学·期中)根据下列情境回答相关问题。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形管所做的渗透实验。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______,②______。
(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,如果选用紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞为实验材料,细胞______(填“能”或“不能”)发生质壁分离。细胞处于该状态时, A、B处的浓度关系为______。
32.(25-26高一上·新疆独山子二中·期中)小肠上皮细胞的物质跨膜运输机制十分精妙,它借助特定转运蛋白,通过与Na+顺浓度梯度内流相偶联的方式吸收葡萄糖;同时,Na+-K+泵不断工作维持着离子浓度差。小肠上皮细胞中部分离子的运输机制如图所示,回答下列问题:
(1)若图甲表示人体小肠上皮细胞O2和CO2的跨膜运输,则表示O2运输的是______(填字母)。
(2)图甲中A属于______(填“载体蛋白”或“通道蛋白”),该种转运蛋白的特点是______。
(3)图乙中通过Na+-K+泵的运输方式与图甲中______(填字母)表示的运输方式相同。
(4)图乙中葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式为______。有氧呼吸产生的ATP能为Na+-K+泵提供能量,若抑制有氧呼吸,对葡萄糖进入小肠上皮细胞______(填“有”或“无”)影响,原因是______。
33.(25-26高一上·新疆乌鲁木齐七十中学·期中)长期以来,人们普遍认为细胞内外的水分子是以自由扩散的方式透过细胞质膜。直到美国科学家Agre发现并证实细胞膜上存在水通道蛋白,且大部分水分子(70%以上)通过水通道蛋白进出细胞。适量氮肥对于提高作物产量、改善农产品质量有重要作用。和是植物利用的主要无机氮源,的吸收由NH4+浓度梯度驱动,相关转运机制如图所示。
(1)水通道蛋白上_______(填具有或不具有)疏水区域。
(2)已知猪的红细胞质膜表面水通道蛋白含量高于其肝细胞,若将二者置于蒸馏水中,推测红细胞吸水涨破所需的时间_______(填“长于”或“短于”)肝细胞。
(3)氮是农作物生长所必需的元素。氮元素可用于合成细胞中的_______(填2种)等生物大分子。
(4)据图分析,AMTs运输的方式是_______,当土壤中的浓度增加到一定程度后,根细胞吸收NH4+的速率不再随着浓度增加而增加,此时限制根细胞吸收的主要因素是_______。
(5)根细胞通过H+-ATPase排出H+的跨膜运输方式是_______,对于根细胞的意义是_______,从而保证根细胞生命活动的正常进行。
考点2 酶
1.(25-26高一上·新疆乌鲁木齐七十中学·期中)解读与酶有关的图示、曲线,回答有关问题:
(1)图1和图2分别表示了酶具有_______________性和______________性。
(2)生物体内各项生理活动的进行都需要酶的催化,酶作用的机理是____________。
(3)酶的化学本质绝大多数是_____________,少数是______________。
考点3 细胞呼吸
1.(25-26高一上·新疆乌鲁木齐七十中学·期中)结合细胞呼吸原理分析,下列做法及对应原理正确的是( )
A.包扎较深伤口选用透气的创可贴,利于受损细胞进行有氧呼吸
B.制作酸奶时要选择适宜的温度,利于酵母菌无氧呼吸产生乳酸
C.利用酵母菌酿酒时需经常开盖检查,促进酵母菌有氧呼吸大量繁殖
D.鼓励进行慢跑等有氧运动,避免肌细胞因供氧不足造成乳酸过量堆积
2.(25-26高一上·新疆乌鲁木齐七十中学·期中)下列关于细胞呼吸的说法正确的是( )
A.有氧呼吸生成的CO2中的氧全部来源于氧气
B.有氧呼吸中葡萄糖进入线粒体被彻底氧化分解
C.哺乳动物成熟红细胞无线粒体只进行无氧呼吸
D.酸奶胀袋是由于乳酸菌无氧呼吸产生了CO2
3.(25-26高一上·新疆乌鲁木齐七十中学·期中)如图表示细胞呼吸的过程,正确的是( )
A.在酵母菌细胞中,①③发生在线粒体基质
B.在人体细胞中,①②发生的场所是线粒体
C.在乳酸菌细胞中,①④发生在细胞质基质
D.有氧环境下,能量的释放主要集中在过程①
试卷第1页,共3页
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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】A
4.【答案】C
5.【答案】D
6.【答案】B
7.【答案】C
8.【答案】B
9.【答案】C
10.【答案】D
11.【答案】D
12.【答案】B
13.【答案】C
14.【答案】A
15.【答案】D
16.【答案】D
17.【答案】C
18.【答案】A
19.【答案】D
20.【答案】B
21.【答案】C
22.【答案】C
23.【答案】A
24.【答案】C
25.【答案】B
26.【答案】B
27.【答案】B
28.【答案】C
29.【答案】(1)自由扩散
(2)卵母细胞迅速吸水膨胀后涨破
(3)外低内高 水通道蛋白CHIP28有运输水分子的作用 Hg2+对水通道蛋白CHIP28的功能有抑制作用
30.【答案】(1)流动镶嵌 控制物质进出细胞
(2)e a
(3)A
31.【答案】(1)具有半透膜 半透膜膜两侧具有浓度差
(2)能 A>B或A<B或A=B
32.【答案】(1)b
(2)载体蛋白 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
(3)a和d
(4)主动运输 有 Na+-K+泵的作用是维持细胞膜两侧Na+和K+的浓度差,Na+浓度差可以为葡萄糖进入小肠上皮细胞提供能量,有氧呼吸产生的ATP能为Na+-K+泵提供能量,若抑制有氧呼吸,则细胞膜两侧Na+的浓度差无法维持,从而影响葡萄糖进入小肠上皮细胞
33.【答案】(1)具有
(2)短于
(3)蛋白质、核酸
(4)协助扩散 通道蛋白数量
(5)主动运输 维持膜内外的H+梯度,为NO3-的吸收提供梯度势能
考点2 酶
1.【答案】(1)高效性 专一性
(2)降低化学反应的活化能
(3)蛋白质 RNA
考点3 细胞呼吸
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】C
试卷第1页,共3页
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专题05 细胞代谢
3大高频考点
1. 物质运输
2. 酶
3. 细胞呼吸
考点1 物质运输
1.(25-26高一上·新疆乌鲁木齐第101中学·期中)植物细胞发生质壁分离的原因是( )
①外界溶液浓度大于细胞液浓度 ②细胞液浓度大于外界溶液浓度
③细胞壁的伸缩性大于原生质层的伸缩性 ④原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性
A.①④ B.②④
C.②③ D.③④
【答案】A
【解析】质壁分离的原因,外因:外界溶液浓度>细胞液浓度,细胞发生渗透失水;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。
A、据分析可知,植物细胞发生质壁分离的原因是外界溶液浓度大于细胞液浓度、原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性,A正确;
B、如果细胞液浓度大于外界溶液浓度,细胞将发生渗透吸水,B错误;
C、如果细胞液浓度大于外界溶液浓度,细胞将发生渗透吸水,细胞体积会增大,C错误;
D、植物细胞发生质壁分离的原因的内因是细胞壁的伸缩性小于原生质层,D错误。
故选A。
【点睛】本题考查了细胞质壁分离与质壁分离复原现象及其原因,解题要点是能够结合细胞渗透吸水或渗透失水来分析质壁分离和复原过程。
2.(25-26高一上·新疆克拉玛依市高级中学·期中)葡萄糖被人的红细胞吸收时,从高浓度到低浓度且要借助细胞膜转运蛋白,但不消耗能量。该物质跨膜运输的方式是( )
A.渗透作用 B.自由扩散 C.主动运输 D.协助扩散
【答案】D
【解析】自由扩散的特点:顺浓度梯度运输、不需要载体、不消耗能量;协助扩散的特点:顺浓度梯度运输、需要载体、不消耗能量;主动运输的特点:逆浓度梯度运输、需要载体、消耗能量。
通过题干可知:葡萄糖被人的红细胞吸收时,是从高浓度到低浓度,不需要能量,说明葡萄糖进入红细胞的方式为被动运输,运输过程需要载体,说明该跨膜运输方式是协助扩散,ABC错误,D正确。
故选D。
3.(25-26高一上·新疆克拉玛依市高级中学·期中)马拉松比赛过程中,肌细胞进行呼吸作用产生的CO2排出细胞的方式是( )
A.自由扩散 B.协助扩散 C.主动运输 D.胞吐
【答案】A
【解析】自由扩散的特点:顺浓度梯度运输、不需要载体、不消耗能量;协助扩散的特点:顺浓度梯度运输、需要载体、不消耗能量;主动运输的特点:逆浓度梯度运输、需要载体、消耗能量;胞吞与胞吐:囊泡运输,消耗能量。
CO2是气体,进出细胞的方式是自由扩散,从高浓度至低浓度,不需要载体和能量。
故选A。
4.(25-26高一上·新疆克拉玛依市高级中学·期中)下列关于原生质层的叙述正确的是( )
A.原生质层相当于一层半透膜,小分子和离子都能通过,而大分子物质则不能通过
B.原生质层是由细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质基质组成的
C.成熟植物细胞的原生质层的伸缩性比细胞壁大
D.动物细胞的细胞膜以内的所有结构相当于植物细胞的原生质层
【答案】C
【解析】原生质体是指被去掉细胞壁的植物细胞,是植物细胞内的生命结构。原生质层包括细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质,可当做一 种半透膜,液泡中的细胞液、原生质层和细胞外液之间若存在浓度梯度,便会发生渗透作用,会引起出现质壁分离和质壁分离复原现象。
A、原生质层是选择透过性膜,细胞需要的离子和小分子可以通过,不需要的离子和分子则不能通过,A错误;
B、原生质层是由细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质组成的,B错误;
C、原生质层的伸缩性比细胞壁大,所以质壁分离实验中,原生质层才与细胞壁分离, C正确;
D,动物细胞的细胞膜以相当于植物细胞的原生质层,D错误。
故选C。
5.(25-26高一上·新疆独山子二中·期中)选择适宜的实验材料是确保实验成功的条件之一。下列实验材料有利于观察到植物细胞质壁分离现象的是( )
A.口腔上皮细胞 B.哺乳动物成熟红细胞
C.大肠杆菌细胞 D.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞
【答案】D
【解析】观察植物细胞质壁分离现象需满足以下条件:
具有细胞壁(动物细胞无细胞壁,无法发生质壁分离);
具有中央大液泡(便于观察原生质层的收缩);
液泡有颜色(便于肉眼或显微镜观察,无色液泡需染色)。
A、口腔上皮细胞为动物细胞,无细胞壁,A错误;
B、哺乳动物成熟红细胞无细胞壁,且无细胞核和其他各种细胞器,B错误;
C、大肠杆菌细胞为原核细胞,虽有细胞壁,但无中央大液泡,质壁分离现象不明显,C错误;
D、紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞为植物细胞,有细胞壁和紫色中央大液泡,液泡颜色便于观察,是观察植物细胞质壁分离的最佳选择,D正确。
故选D。
6.(25-26高一上·新疆独山子二中·期中)轮藻细胞中K+的浓度比周围水环境高63倍。轮藻细胞吸收K+的方式是( )
A.协助扩散 B.主动运输 C.自由扩散 D.胞吞
【答案】B
【解析】轮藻细胞中K+的浓度比周围水环境高63倍,因此轮藻细胞吸收K+为逆浓度梯度运输物质,属于主动运输,B正确,ACD错误。
故选B。
7.(25-26高一上·新疆独山子二中·期中)下列关于自由扩散和协助扩散的说法中,正确的是( )
①都不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量
②都不需要载体
③自由扩散只能顺浓度梯度,而协助扩散既可以顺浓度梯度也可以逆浓度梯度
④都是被动运输
A.②④ B.①③ C.①④ D.③④
【答案】C
【解析】被动运输包括自由扩散和协助扩散,被动运输的运输方向为高浓度到低浓度(顺浓度梯度),不需要消耗能量。
自由扩散和协助扩散都不需要能量,①正确;自由扩散不需要载体,协助扩散需要载体,②错误;自由扩散和协助扩散都只能顺浓度梯度进行,③错误;自由扩散和协助扩散都是被动运输,④正确。
故选C。
8.(25-26高一上·新疆生产建设兵团二中·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,得到其原生质体体积变化情况如图所示。下列叙述正确的是( )
A.该植物的所有活细胞都能发生质壁分离
B.A→B段水从原生质体渗出,渗出的速率逐渐减慢
C.B点后原生质体相对体积不变是因为没有水分子流动
D.C点时乙二醇开始进入细胞内,细胞液的浓度增大
【答案】B
【解析】由图可知,某种植物细胞处于乙二醇溶液中,外界溶液浓度高于细胞液浓度,发生质壁分离,质生质体体积变小,细胞液浓度增大;随后乙二醇溶液以自由扩散的方式进入细胞,细胞液浓度增加,细胞吸水,发生质壁分离复原。
A、植物根尖分生区的细胞无大液泡,不能发生质壁分离现象,A错误;
B、A→B段水从原生质体渗出,细胞中的水逐渐减少,蔗糖溶液下降,渗出的速率逐渐减慢,B正确;
C、B点后原生质体相对体积不变是因为水分子通过原生质层进出细胞达到动态平衡,C错误;
D、C点之前乙二醇就已经开始进入细胞,D错误。
故选B。
9.(25-26高一上·新疆生产建设兵团二中·期中)渗透作用发生的条件不包括( )
A.半透膜 B.浓度差 C.细胞壁 D.膜两侧溶液
【答案】C
【解析】A、半透膜是渗透作用发生的结构基础,允许部分物质透过,A符合题意;
B、浓度差是水分子扩散的动力来源,B符合题意;
C、细胞壁是全透性结构,不参与渗透作用的选择性,例如动物细胞渗透吸水无需细胞壁,C不符合题意;
D、膜两侧溶液的存在是形成浓度差的前提,属于条件之一,D符合题意。
故选C。
10.(25-26高一上·新疆生产建设兵团二中·期中)人的红细胞浸在质量浓度为x的食盐水中,既不吸水也不失水;而浸在质量浓度为y的食盐水中,红细胞破裂;浸在质量浓度为z的食盐水中,红细胞收缩。这3种食盐水的质量浓度大小依次为( )
A.x>y>z B.y>x>z C.z>y>x D.z>x>y
【答案】D
【解析】外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水皱缩;外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞吸水膨胀;外界溶液浓度等于细胞液浓度时,水分子进出细胞处于动态平衡。
人的红细胞浸在质量浓度为x的食盐水中,既不吸水也不失水,说明细胞质的浓度与x食盐水的浓度相等;浸在y浓度的食盐水中,红细胞破裂,是因为y食盐水的浓度小于细胞质的浓度,细胞吸水所致;浸在z浓度食盐水中的红细胞收缩,是因为z食盐水的浓度大于细胞质的浓度,细胞失水所致。可见,这三种食盐水的质量浓度大小依次为z>x>y。ABC错误,D正确。
故选D。
11.(25-26高一上·新疆生产建设兵团二中·期中)被动运输分为自由扩散和协助扩散。下列叙述错误的是( )
A.自由扩散是指物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式
B.被动运输是顺浓度梯度进行的跨膜运输
C.O2、CO2进出细胞的方式为自由扩散
D.甘油和酒精需借助转运蛋白才能通过细胞膜
【答案】D
【解析】A.物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式,叫作自由扩散,A正确;
B.被动运输(包括自由扩散和协助扩散)的共同特点是顺浓度梯度运输,不消耗细胞代谢产生的能量,B正确;
C.O₂和CO₂为脂溶性小分子,通过自由扩散进出细胞(如肺泡与血液间的气体交换),C正确;
D.甘油和酒精的跨膜运输依赖自由扩散,因其分子量小且脂溶性高,可直接穿过磷脂双分子层,无需转运蛋白协助,D错误。
故选D。
12.(25-26高一上·新疆乌鲁木齐第101中学·期中)下列物质出入细胞的方式与实例匹配正确的是( )
A.水分子借助通道蛋白进入肾小管细胞属于主动运输
B.K+逆浓度梯度进入细胞时,需与离子泵结合
C.小肠上皮细胞吸收葡萄糖依赖载体蛋白的协助,不需要消耗能量
D.O2进入肺泡细胞需要转运蛋白的参与
【答案】B
【解析】A、水分子借助通道蛋白进入肾小管细胞属于协助扩散,A错误;
B、K+逆浓度梯度进入细胞时属于主动运输,需与离子泵(载体蛋白)结合,B正确;
C、一般来说,小肠上皮细胞吸收葡萄糖为主动运输,需载体蛋白协助且消耗能量(与钠离子梯度协同运输),C错误;
D、O2进入肺泡细胞属于自由扩散,不需要转运蛋白的参与,D错误。
故选B。
13.(25-26高一上·新疆克拉玛依市高级中学·期中)紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在0.3g/mL的蔗糖溶液中发生质壁分离。下图为光学显微镜下观察到的局部图像,其中①~④标注错误的是( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】C
【解析】紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞属于成熟的植物细胞,具有中央液泡,其细胞液的浓度小于1.3g/mL的蔗糖溶液的浓度时,细胞失水,发生质壁分离。
A、①是细胞壁,A正确;
B、②是位于原生质层和细胞壁间隙中的蔗糖溶液,B正确;
C、③是细胞膜,C错误;
D、④是液泡中的细胞液,D正确。
故选C。
14.(25-26高一上·新疆克拉玛依市高级中学·期中)将人的红细胞放入高浓度的NaCI溶液中,一段时间后红细胞发生了皱缩。下列叙述错误的是( )
A.皱缩的红细胞发生了质壁分离
B.红细胞在皱缩过程中发生了细胞失水
C.红细胞的细胞膜相当于一层半透膜
D.在红细胞皱缩过程中,细胞质浓度逐渐升高
【答案】A
【解析】渗透作用是水分子等溶剂分子从低浓度一侧扩散到高浓度一侧的现象。渗透作用发生的条件是具有半透膜和半透膜两侧具有浓度差。植物细胞的原生质层相当于半透膜,动物细胞膜相当于半透膜。
A、人的红细胞没有细胞壁和大液泡,不能发生质壁分离,A错误;
B、红细胞在高浓度的NaCl溶液中失水发生皱缩,B正确;
C、红细胞的细胞膜具有控制物质进出细胞的能力,所以具有选择性,C正确;
D、红细胞皱缩过程中,细胞不断失水,所以细胞质浓度逐渐升高,D正确。
故选A。
15.(25-26高一上·新疆克拉玛依市高级中学·期中)在“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三次观察和两次处理。下列有关叙述正确的是 ( )
A.第一次观察为低倍镜观察,后两次为高倍镜观察
B.第一次用吸水纸吸引时滴加的液体为清水,第二次用吸水纸吸引时滴加的液体为质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液
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.将植物细胞放入0.3 g/mL的蔗糖溶液中会发生质壁分离,其中“质”是指原生质层
【答案】D
【解析】在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中,第一次观察的是紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在蒸馏水中的正常状态,第二次观察为该细胞在蔗糖溶液中的质壁分离状态,第三次观察为该细胞在蒸馏水中的质壁分离复原状态。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。
A、该实验只需低倍镜观察即可,不需要使用高倍镜,A错误;
B、该实验过程中,第一次滴加的是0.3g/mL的蔗糖溶液,而第二次滴加的才是清水,B错误;
C、如将紫色洋葱鳞片叶的外表皮改为内表皮,内表皮细胞也会发生质壁分离,但观察效果不明显,C错误;
D、紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞质,植物细胞的质壁分离是指原生质层与细胞壁分离的现象,其中“质”是指原生质层,壁是指细胞壁,D正确;
故选D。
16.(25-26高一上·新疆克拉玛依市高级中学·期中)取新鲜的紫色洋葱鳞片叶外表皮,置于0.3g/mL蔗糖溶液中,不会发生的变化是( )
A.液泡颜色加深 B.液泡体积变小
C.细胞出现质壁分离 D.细胞液浓度减小
【答案】D
【解析】取新鲜的紫色洋葱鳞片叶外表皮,置于1.3g/mL蔗糖溶液中,则细胞会由于失水而发生质壁分离,该过程中液泡体积变小,颜色加深,细胞液浓度变大。ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
17.(25-26高一上·新疆独山子二中·期中)下列关于渗透作用的叙述,正确的是( )
A.质壁分离中的“质”是细胞质,“壁”是细胞壁
B.在渗透作用中当半透膜两侧溶液浓度相等时,水分子不再通过半透膜
C.渗透作用发生的条件是具有半透膜和半透膜两侧的溶液具有浓度差
D.哺乳动物成熟的红细胞放入一定浓度的外界溶液中,也能发生渗透作用和质壁分离
【答案】C
【解析】A、质壁分离中的“质”指原生质层(包括细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质),而非整个细胞质;“壁”指细胞壁,A错误;
B、当半透膜两侧溶液浓度相等时,水分子仍会通过半透膜,但处于动态平衡(单位时间内进出水量相等),B错误;
C、一般来说,水分子 通过半透膜的扩散称为渗透;渗透作用发生的条件为存在半透膜和膜两侧溶液具有浓度差,C正确;
D.哺乳动物成熟红细胞无细胞壁,无法发生质壁分离,但可因渗透作用吸水或失水(如涨破或皱缩),D错误。
故选C。
18.(25-26高一上·新疆独山子二中·期中)下列物质进入细胞的方式,属于胞吞的是( )
A.变形虫摄取水中的有机物颗粒
B.水分子借助通道蛋白进入细胞
C.小肠上皮细胞吸收葡萄糖
D.氧进入肺泡细胞
【答案】A
【解析】胞吞是大分子或颗粒物质通过细胞膜内陷形成囊泡进入细胞的方式,需要消耗能量。
A、变形虫摄取有机物颗粒时,细胞膜包裹颗粒形成囊泡,属于胞吞,A正确;
B、水分子通过通道蛋白属于协助扩散,无需形成囊泡,B错误;
C、小肠上皮细胞吸收葡萄糖依赖载体蛋白和钠离子梯度,属于主动运输,不属于胞吞,C错误;
D、氧气通过自由扩散进入细胞,直接穿过磷脂双层,D错误。
故选A。
19.(25-26高一上·新疆生产建设兵团二中·期中)如图所示,曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式。下列叙述错误的是( )
A.曲线a表示自由扩散
B.曲线b表示的方式需要转运蛋白的协助
C.P点之前,限制曲线b表示的方式的转运速率的主要是被转运分子的浓度
D.性激素等脂溶性物质均是通过曲线b表示的方式进出细胞的
【答案】D
【解析】A、曲线a:转运速率与被转运分子浓度呈正比关系,无饱和现象,符合自由扩散特点,A正确;
B、.曲线b:转运速率在一定范围内随被转运分子浓度增加而增加,最终达到饱和状态,说明需要转运蛋白协助,B正确;
C、P点之前:曲线b的转运速率主要受被转运分子浓度限制,C正确;
D、性激素等脂溶性物质:通过自由扩散进出细胞,对应曲线a,而非曲线b,D错误。
故选D。
20.(25-26高一上·新疆生产建设兵团二中·期中)载体蛋白和通道蛋白是转运蛋白的两种类型,下列有关叙述错误的是( )
A.通道蛋白运输的物质与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜
B.通道蛋白与运输的特定离子或分子的结合是暂时的、可分离的
C.载体蛋白每次转运物质时都会发生自身构象的改变
D.载体蛋白和通道蛋白都可参与物质顺浓度梯度的运输
【答案】B
【解析】A、通道蛋白的运输依赖于通道的直径、形状及电荷选择性,物质无需结合即可通过,A正确;
B、通道蛋白不与被运输物质结合,物质直接通过通道,而载体蛋白才会暂时结合物质,B错误;
C、载体蛋白转运物质时,需通过构象改变完成运输,C正确;
D、载体蛋白和通道蛋白均可介导协助扩散(顺浓度梯度运输),如红细胞通过载体蛋白运输葡萄糖,通道蛋白运输水,D正确。
故选B。
21.(25-26高一上·新疆乌鲁木齐七十中学·期中)观察植物细胞的质壁分离及复原实验,用紫色洋葱做实验材料效果好,这是因为( )
A.只有紫色洋葱细胞才能发生质壁分离
B.细胞内的液泡大,便于观察
C.细胞液呈紫色,便于观察
D.细胞膜呈紫色,便于观察
【答案】C
【解析】A、质壁分离的条件是具有细胞壁和成熟大液泡的活细胞,其他植物细胞(如叶肉细胞)也能发生,A错误;
B、虽然液泡大有助于观察体积变化,但其他植物细胞也有大液泡,并非紫色洋葱的独特优势,B错误;
C、紫色细胞液使液泡颜色变化显著,现象更直观,C正确;
D、紫色来自液泡中的细胞液,细胞膜本身无色,D错误。
故选C。
22.(25-26高一上·新疆乌鲁木齐七十中学·期中)紫色洋葱表皮细胞发生质壁分离后,在显微镜下观察到的正确图示应为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】发生质壁分离后其液泡紫色应加深,细胞核应位于液泡外、质膜以内,ABD错误,C正确。
故选C。
23.(25-26高一上·新疆乌鲁木齐第101中学·期中)将初始状态相同的两组胡萝卜条进行处理后(X 组新鲜,Y 组煮沸处理),分别置于不同浓度的蔗糖溶液中,一段时间后检测其有关变化。下列叙述正确的是( )
A.将 X 组放在浓度低于细胞液浓度的蔗糖溶液中,其质量将会增加
B.将 X 组放在浓度高于细胞液浓度的蔗糖溶液中,细胞液渗透压下降
C.将 X 组放在浓度高于细胞液浓度的蔗糖溶液中,一定会发生质壁分离和复原
D.将 Y 组放在浓度高于细胞液浓度的蔗糖溶液中,一定会发生质壁分离和复原
【答案】A
【解析】A、X组置于浓度低于细胞液浓度的蔗糖溶液中,细胞通过渗透作用吸水,导致胡萝卜条质量增加,A正确;
B、X组置于浓度高于细胞液浓度的溶液中,细胞失水,细胞液渗透压会因水分减少而升高,而非下降,B错误;
C、X组置于浓度过高的蔗糖溶液中,可能导致细胞过度失水死亡,失去复原能力,因此“一定会复原”的表述不严谨,C错误;
D、Y组细胞经煮沸后死亡,细胞膜失去选择透过性,无法发生质壁分离及复原,D错误。
故选A。
24.(25-26高一上·新疆乌鲁木齐第101中学·期中)下列运输过程,膜蛋白质没有参与的是( )
A.水分子进出细胞 B.胰岛素的分泌
C.甘油穿过细胞膜 D.小肠上皮细胞吸收葡萄糖
【答案】C
【解析】物质跨膜运输的方式:(1)自由扩散:物质从高浓度到低浓度,不需要载体,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。
A、水分子进出细胞的方式有自由扩散和协助扩散,以协助扩散方式为主,协助扩散的过程中有膜蛋白质的参与,A不符合题意;
B、胰岛素的分泌是通过胞吐出细胞的,需要膜蛋白的参与,B不符合题意;
C、甘油穿过细胞膜的方式为自由扩散,不需要膜蛋白的参与,C符合题意;
D、小肠上皮细胞吸收葡萄糖为主动运输,该过程中有膜蛋白质的参与,D不符合题意。
故选C。
25.(25-26高一上·新疆独山子二中·期中)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时刻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.原生质层指的是细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质
B.I溶液的溶质能进入细胞,I溶液和Ⅱ溶液的初始浓度相等
C.b时刻I溶液的浓度可能小于萝卜细胞的细胞液浓度
D.只有一种溶液中的萝卜细胞发生了质壁分离后自动复原
【答案】B
【解析】A、原生质层指的是植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质,A正确;
B、I溶液中细胞还没有放回低渗溶液内即复原,说明溶质能进入细胞,Ⅱ溶液内的细胞需置于低渗溶液中才能复原,说明溶质不能进入细胞,起始处曲线I低于曲线Ⅱ,因此I溶液的初始浓度大于Ⅱ溶液,B错误;
C、b时刻I溶液中细胞体积不再变化是由于细胞壁的阻挡,此时I溶液的浓度可能小于细胞液的浓度,C正确;
D、由图可知,I溶液中细胞还没有放回低渗溶液内即发生了自动复原,但Ⅱ溶液中细胞需要放回低渗溶液内细胞才能复原,Ⅲ溶液中的细胞只发生了质壁分离,置于低渗溶液中也没有发生复原,说明细胞过度失水而死亡,D正确。
故选B。
26.(25-26高一上·新疆生产建设兵团二中·期中)下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述,错误的是( )
A.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中含有色素,有利于实验现象的观察
B.用黑藻叶片进行实验时,叶绿体的存在会干扰实验现象的观察
C.用紫色洋葱鳞片叶外表皮的不同部位进行实验,观察到的质壁分离程度可能不同
D.观察植物细胞质壁分离与复原实验都可在低倍镜下进行
【答案】B
【解析】A、紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡含有紫色色素,在质壁分离过程中液泡体积变化明显,便于观察实验现象,A正确;
B、黑藻叶片的叶绿体存在于细胞质基质中,质壁分离时原生质层与细胞壁分离,液泡缩小,叶绿体的位置变化反而有助于观察质壁分离现象,因此叶绿体不会干扰实验,B错误;
C、同一外表皮细胞的细胞液浓度可能因细胞成熟度不同而存在差异,导致不同部位的质壁分离程度不同,C正确;
D、质壁分离及复原过程中细胞形态的整体变化在低倍镜下即可清晰观察,无需换高倍镜,D正确。
故选B。
27.(25-26高一上·新疆生产建设兵团二中·期中)某同学利用绿色植物叶肉细胞进行质壁分离及复原实验(如图所示)。下列有关说法错误的是( )
A.由于植物的细胞壁具有全透性,所以a处溶液为外界溶液
B.该细胞此时水分子扩散的方向为从c经b到a,细胞吸水能力逐渐增强
C.若该细胞处于高浓度KNO₃溶液中,可能观察不到质壁分离复原现象
D.若该细胞置于清水中发生了质壁分离复原,说明该细胞仍具有活性
【答案】B
【解析】A、图示绿色植物叶肉细胞此时正处于质壁分离状态,由于植物细胞壁具有全透性,故a处溶液为外界溶液,A正确;
B、该细胞可能正在发生质壁分离,也可能正在发生质壁分离的复原过程,还可能此时达到了渗透平衡状态,故根据题意无法确定该细胞此时水分子扩散的方向及细胞吸水能力的强弱,B错误;
C、若该细胞处于高浓度KNO3溶液中,细胞可能因过度失水已死亡,故可能观察不到质壁分离复原现象,C正确;
D、若该细胞置于清水中发生了质壁分离复原,则可说明该细胞中原生质层仍具有选择透过性,即细胞仍具有活性,D正确。
故选B。
28.(25-26高一上·新疆乌鲁木齐七十中学·期中)某同学利用黑藻叶片完成“观察叶绿体和细胞质流动”实验后,继续进行“质壁分离”实验(如下图)。下列叙述正确的是( )
A.观察叶绿体和细胞质流动时,需对细胞进行染色
B.与图甲细胞相比,图乙细胞失水使整个细胞体积显著变小
C.将图乙细胞置于清水中,能复原则表明细胞未失活
D.图乙细胞中③与④的分离,与③控制物质进出的能力无关
【答案】C
【解析】A、黑藻叶片中叶绿体本身具有颜色,且细胞质流动也可直接观察,一般无需对材料进行染色,A错误;
B、处于质壁分离状态时,真正缩小的是原生质体,细胞壁并未收缩,故不能说细胞整体体积明显变小,B错误;
C、若将发生质壁分离的细胞重新置于清水中,可因渗透作用重新吸水而发生质壁分离复原,说明细胞仍具活性,C正确;
D、质壁分离的实质是原生质体与细胞壁分离,实质是由于细胞膜对溶质具有选择透过性,外界溶液浓度大于细胞内,水分外流导致原生质体收缩与细胞壁分离,因此与细胞膜控制物质进出的能力相关,D错误。
故选C。
29.(25-26高一上·新疆生产建设兵团二中·期中)水生动物的卵母细胞在清水中不易涨破,而红细胞在清水中却容易涨破。1988年Agre在分离纯化红细胞细胞膜上的Rh血型抗原时,发现了一个水通道蛋白,命名为CHIP28。
(1)水分子直接通过磷脂双分子层进入细胞的运输方式是_________。
(2)红细胞快速吸水与细胞膜上的水通道蛋白CHIP28有关,为了验证这一结论,科研人员将水通道蛋白CHIP28插入不含有水通道蛋白的爪蟾卵母细胞的细胞膜上,再将卵母细胞放入清水中。预期实验结果是_________。
(3)为了进一步研究水通道蛋白CHIP28的功能及影响因素,科研人员对人工制作的脂质体做了不同处理并置于某一溶液中,比较脂质体涨破的时间,如下表所示。
组别
处理
实验结果
A
不含水通道蛋白CHIP28的脂质体
破裂所需时间较长
B
插入水通道蛋白CHIP28的脂质体
短时间内膨涨破裂
C
插入水通道蛋白CHIP28的脂质体+Hg2+
破裂所需时间较长
(注:脂质体:人工合成的仅由磷脂双分子层构成的封闭球状结构)
①脂质体内外溶液渗透压大小关系应为_________(填“等渗”、“外低内高”或“外高内低”)。
②A、B两组实验结果说明_________。
③B、C两组实验结果说明_________。
【答案】(1)自由扩散
(2)卵母细胞迅速吸水膨胀后涨破
(3)外低内高 水通道蛋白CHIP28有运输水分子的作用 Hg2+对水通道蛋白CHIP28的功能有抑制作用
【解析】物质的跨膜运输有三种方式:( 1 )自由扩散:特点是由高浓度向低浓度运输,不需要载体且不消耗能量,如水、甘油、二氧化碳的跨膜运输;( 2 )协助扩散:特点是由高浓度向低浓度运输,需要蛋白质的协助,但不消耗能量,如红细胞吸收葡萄糖;( 3 )主动运输:特点是由低浓度向高浓度运输,需要载体且消耗能量,如小肠上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖的跨膜运输等。
(1)水分子直接通过磷脂双分子层进入细胞的运输方式是自由扩散,这种运输方式的特点是由高浓度向低浓度运输,不需要载体且不消耗能量。
(2)结合题干“红细胞快速吸水与细胞膜上的水通道蛋白CHIP28有关”,科研人员将水通道蛋白CHIP28插入不含有水通道蛋白的爪蟾卵母细胞的细胞膜上,再将卵母细胞放入清水中,细胞膜相当于半透膜,细胞膜两侧存在浓度差,则会使该细胞迅速吸水涨破。
(3)分析表格可知:实验的自变量为脂质体上所加物质的种类,因变量为脂质体破裂所需时间,所需时间越长,意味着水的运输速率越慢,所需时间越短,意味着水的运输速率越快;
①为了使得水分能够发生渗透作用进入脂质体,需要让脂质体内溶液渗透压高于脂质体外溶液渗透压(水分子更多流向溶液浓度高的一侧),即脂质体内外溶液渗透压大小关系应为外低内高;
②分析表格中A、B处理措施可知,A、B两组的区别在于有无水通道蛋白CHIP28,有水通道蛋白的B组脂质体膨涨破裂所花时间短于没有无水通道蛋白CHIP28的A组,说明加入水通道蛋白CHIP28后,水分子进入脂质体的速率越快,即A、B两组实验结果说明水通道蛋白CHIP28有运输水分子的作用;
③B、C两组的区别在于Hg2+的有无,C组加了Hg2+,破裂所需时间长于B组,说明Hg2+对水通道蛋白CHIP28的功能有抑制作用。
30.(25-26高一上·新疆乌鲁木齐第101中学·期中)图1表示某生物膜结构,图中A、B、D表示某些物质,a、b、c、d、e表示物质出入细胞膜的几种方式,图2表示四种不同物质在一个动物细胞内外的相对浓度差异,请根据图回答下面的问题:
(1)图1代表1972年由辛格和尼科尔森创建的______模型,图中a、b、c、d、e过程主要体现细胞膜的______功能。
(2)图2细胞中钠离子运出该细胞对应图1中的运输方式是______(填字母),图2细胞中钾离子进入该细胞对应图1中的运输方式是______(填字母)
(3)细胞膜的选择透过性与图1中的______物质有关(填字母)。
【答案】(1)流动镶嵌 控制物质进出细胞
(2)e a
(3)A
【解析】图1分析,a、e是主动运输,b是自由扩散,c、d是协助扩散。
(1)图1所示的是1972年由辛格和尼科尔森创建的流动镶嵌模型。图中a、b、c、d、e过程体现了细胞膜对物质吸收的选择性,即细胞膜的控制物质进出细胞功能。
(2)图2分析,细胞内的Na+浓度小于细胞外,钠离子运出该细胞为逆浓度运输,运输方式是主动运输;细胞内的K+浓度大于细胞外,钾离子运进该细胞为逆浓度运输,运输方式也是主动运输。图1分析,a和e是逆浓度运输,且需要载体蛋白和能量,因此a、e是主动运输。图中上方为细胞膜的外侧,因为有糖蛋白,下方为细胞膜的内侧,因此图2细胞中钠离子运出该细胞对应图1中的运输方式是e,图2细胞中钾离子进入该细胞对应图1中的运输方式是a。
(3)图1中A是膜蛋白,有些膜蛋白参与物质的运输,细胞膜的选择透过性与图1中的A物质有关。
31.(25-26高一上·新疆乌鲁木齐第101中学·期中)根据下列情境回答相关问题。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形管所做的渗透实验。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______,②______。
(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,如果选用紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞为实验材料,细胞______(填“能”或“不能”)发生质壁分离。细胞处于该状态时, A、B处的浓度关系为______。
【答案】(1)具有半透膜 半透膜膜两侧具有浓度差
(2)能 A>B或A<B或A=B
【解析】渗透作用是指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜,从低浓度溶液一侧向高浓度溶液一侧扩散的现象。
(1)图1中渗透作用发生的两个条件: ① 具有半透膜(渗透作用的结构基础,允许小分子通过、阻止大分子通过); ② 半透膜两侧具有浓度差(水分子的扩散动力来源)。
(2)紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞能发生质壁分离(内表皮细胞有大液泡和细胞壁,满足质壁分离的结构条件,只是无紫色液泡,观察时需调暗视野);细胞处于图2状态时,A(细胞液)、B(外界溶液)的浓度关系:A>B(细胞吸水,质壁分离复原)、A<B(细胞失水,质壁分离)或A=B(水分进出平衡)(该状态仅能说明细胞有吸水/失水的趋势或平衡,无法确定单一浓度关系)。
32.(25-26高一上·新疆独山子二中·期中)小肠上皮细胞的物质跨膜运输机制十分精妙,它借助特定转运蛋白,通过与Na+顺浓度梯度内流相偶联的方式吸收葡萄糖;同时,Na+-K+泵不断工作维持着离子浓度差。小肠上皮细胞中部分离子的运输机制如图所示,回答下列问题:
(1)若图甲表示人体小肠上皮细胞O2和CO2的跨膜运输,则表示O2运输的是______(填字母)。
(2)图甲中A属于______(填“载体蛋白”或“通道蛋白”),该种转运蛋白的特点是______。
(3)图乙中通过Na+-K+泵的运输方式与图甲中______(填字母)表示的运输方式相同。
(4)图乙中葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式为______。有氧呼吸产生的ATP能为Na+-K+泵提供能量,若抑制有氧呼吸,对葡萄糖进入小肠上皮细胞______(填“有”或“无”)影响,原因是______。
【答案】(1)b
(2)载体蛋白 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
(3)a和d
(4)主动运输 有 Na+-K+泵的作用是维持细胞膜两侧Na+和K+的浓度差,Na+浓度差可以为葡萄糖进入小肠上皮细胞提供能量,有氧呼吸产生的ATP能为Na+-K+泵提供能量,若抑制有氧呼吸,则细胞膜两侧Na+的浓度差无法维持,从而影响葡萄糖进入小肠上皮细胞
【解析】分析图甲:A表示膜蛋白,B表示磷脂双分子层,C表示糖蛋白,a和d表示主动运输,b和c表示自由扩散。
(1)O2运输为气体分子,通过自由扩散进出细胞,且氧气由高浓度到低浓度进入细胞,可以用图甲中的b表示。
(2)转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白,图甲中A属于载体蛋白,该种转运蛋白的特点是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。
(3)图乙中通过Na+-K+泵的运输方式是主动运输,与图甲中a和d表示的运输方式相同。
(4)分析图乙可知,葡萄糖进入小肠上皮细胞是逆着浓度进行的,需要载体蛋白协助,为主动运输。有氧呼吸产生的ATP能为Na+-K+泵提供能量,若抑制有氧呼吸,对葡萄糖进入小肠上皮细胞有影响,原因是Na+-K+泵的作用是维持细胞膜两侧Na+和K+的浓度差,Na+浓度差可以为葡萄糖进入小肠上皮细胞提供能量,有氧呼吸产生的ATP能为Na+-K+泵提供能量,若抑制有氧呼吸,则细胞膜两侧Na+的浓度差无法维持,从而影响葡萄糖进入小肠上皮细胞。
33.(25-26高一上·新疆乌鲁木齐七十中学·期中)长期以来,人们普遍认为细胞内外的水分子是以自由扩散的方式透过细胞质膜。直到美国科学家Agre发现并证实细胞膜上存在水通道蛋白,且大部分水分子(70%以上)通过水通道蛋白进出细胞。适量氮肥对于提高作物产量、改善农产品质量有重要作用。和是植物利用的主要无机氮源,的吸收由NH4+浓度梯度驱动,相关转运机制如图所示。
(1)水通道蛋白上_______(填具有或不具有)疏水区域。
(2)已知猪的红细胞质膜表面水通道蛋白含量高于其肝细胞,若将二者置于蒸馏水中,推测红细胞吸水涨破所需的时间_______(填“长于”或“短于”)肝细胞。
(3)氮是农作物生长所必需的元素。氮元素可用于合成细胞中的_______(填2种)等生物大分子。
(4)据图分析,AMTs运输的方式是_______,当土壤中的浓度增加到一定程度后,根细胞吸收NH4+的速率不再随着浓度增加而增加,此时限制根细胞吸收的主要因素是_______。
(5)根细胞通过H+-ATPase排出H+的跨膜运输方式是_______,对于根细胞的意义是_______,从而保证根细胞生命活动的正常进行。
【答案】(1)具有
(2)短于
(3)蛋白质、核酸
(4)协助扩散 通道蛋白数量
(5)主动运输 维持膜内外的H+梯度,为NO3-的吸收提供梯度势能
【解析】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、胞吐:消耗细胞呼吸提供的能量,依赖细胞膜的流动性。
(1)水通道蛋白横跨细胞膜,由于构成细胞膜的磷脂分子头部具有亲水性,尾部具有疏水性,故水通道蛋白分子上具有疏水区域。
(2)由于猪的红细胞质膜水通道蛋白含量更高,水分子通过渗透作用进入细胞的速率更快,故将猪的红细胞和肝细胞置于蒸馏水中,红细胞吸水涨破所需的时间更短。
(3)核酸和蛋白质的元素组成都含有N,故氮元素可用于合成细胞中的核酸、蛋白质。
(4)AMTs顺浓度梯度运输NH4+,其运输方式为协助扩散;当土壤中的NH4+浓度增加到一定程度后,根细胞吸收NH4+的速率不再随着NH4+浓度增加而增加,此时限制根细胞吸收NH4+的主要因素是通道蛋白的数量。
(5)根细胞通过H+-ATPase排出H+的方式是逆浓度梯度进行的,需要消耗能量,属于主动运输,该过程对于根细胞的意义维持H+的梯度势能为NO3-的吸收提供梯度势能,保证根细胞生命活动的正常进行。
考点2 酶
1.(25-26高一上·新疆乌鲁木齐七十中学·期中)解读与酶有关的图示、曲线,回答有关问题:
(1)图1和图2分别表示了酶具有_______________性和______________性。
(2)生物体内各项生理活动的进行都需要酶的催化,酶作用的机理是____________。
(3)酶的化学本质绝大多数是_____________,少数是______________。
【答案】(1)高效性 专一性
(2)降低化学反应的活化能
(3)蛋白质 RNA
【解析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,极少数酶是RNA。
2、酶的特性:高效性、专一性和作用条件温和的特性。
3、酶促反应的原理:酶能降低化学反应的活化能。
4、影响酶活性的因素主要是温度和pH,在最适温度(pH)前,随着温度(pH)的升高,酶活性增强;到达最适温度(pH)时,酶活性最强;超过最适温度(pH)后,随着温度(pH)的升高,酶活性降低.另外低温酶不会变性失活,但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。
(1)由图可知:图1表示了酶具有高效性、图2表示了酶具专一性的特性。
(2)酶作用的机理是通过降低化学反应的活化能而加快反应速率。
(3)酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA。
【点睛】本题的知识点是酶的本质、作用、作用特点及影响酶促反应的因素,旨在考查学生的识图能力及图文转换能力。
考点3 细胞呼吸
1.(25-26高一上·新疆乌鲁木齐七十中学·期中)结合细胞呼吸原理分析,下列做法及对应原理正确的是( )
A.包扎较深伤口选用透气的创可贴,利于受损细胞进行有氧呼吸
B.制作酸奶时要选择适宜的温度,利于酵母菌无氧呼吸产生乳酸
C.利用酵母菌酿酒时需经常开盖检查,促进酵母菌有氧呼吸大量繁殖
D.鼓励进行慢跑等有氧运动,避免肌细胞因供氧不足造成乳酸过量堆积
【答案】D
【解析】1、用透气纱布或“创可贴”包扎伤口:增加通气量,抑制破伤风杆菌的无氧呼吸。
2、制作酸奶主要是利用乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸。
3、酿酒的原理是利用酵母菌的无氧呼吸产生酒精。
A、包扎伤口选用透气的敷料,增加通气量,抑制厌氧菌的无氧呼吸,使其不能大量繁殖,A错误;
B、制作酸奶时要选择适宜的温度,利于乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,B错误;
C、利用酵母菌酿酒时不需要经常开盖检查,因为要保持无氧环境,利用酵母菌的无氧呼吸,从而产生更多酒精,C错误;
D、提倡慢跑等有氧运动,避免肌肉细胞因供氧不足进行无氧呼吸而产生大量乳酸,D正确。
故选D。
2.(25-26高一上·新疆乌鲁木齐七十中学·期中)下列关于细胞呼吸的说法正确的是( )
A.有氧呼吸生成的CO2中的氧全部来源于氧气
B.有氧呼吸中葡萄糖进入线粒体被彻底氧化分解
C.哺乳动物成熟红细胞无线粒体只进行无氧呼吸
D.酸奶胀袋是由于乳酸菌无氧呼吸产生了CO2
【答案】C
【解析】1、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和还原氢,合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和还原氢,合成少量ATP;第三阶段是氧气和还原氢反应生成水,合成大量ATP。
2、无氧呼吸的场所是细胞质基质,无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同。无氧呼吸第二阶段由于不同生物体中相关的酶不同,在植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳,在动物细胞和乳酸菌中产生乳酸。
A、根据有氧呼吸的过程可知,有氧呼吸生成的CO2中的氧来自丙酮酸和水,不会来自于氧气,A错误;
B、葡萄糖无法进入线粒体被分解,是在细胞质基质被分解成丙酮酸,丙酮酸进入线粒体参与有氧呼吸第二、三阶段,B错误;
C、哺乳动物成熟红细胞无线粒体等细胞器,只进行无氧呼吸,C正确;
D、变质酸奶会出现涨袋,是因为混入杂菌进行细胞呼吸产生气体所致,乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,不产生CO2,D错误。
故选C。
3.(25-26高一上·新疆乌鲁木齐七十中学·期中)如图表示细胞呼吸的过程,正确的是( )
A.在酵母菌细胞中,①③发生在线粒体基质
B.在人体细胞中,①②发生的场所是线粒体
C.在乳酸菌细胞中,①④发生在细胞质基质
D.有氧环境下,能量的释放主要集中在过程①
【答案】C
【解析】A、①为有氧呼吸或无氧呼吸第一阶段,③为无氧呼吸第二阶段,均发生在细胞质基质,A错误;
B、①为有氧呼吸或无氧呼吸第一阶段,发生在细胞质基质,②为有氧呼吸第二、三阶段,发生在线粒体,B错误;
C、在乳酸菌细胞中,①④为无氧呼吸两个阶段,发生在细胞质基质,C正确;
D、有氧环境下,能量的释放主要集中在过程②(表示有氧呼吸第二、第三阶段),有氧呼吸第三阶段放能最多,D错误。
故选C。
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