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测控导航表 知识点 1.细胞的吸水与失水 2.物质进出细胞的方式及影响因素 3.观察植物细胞的质壁分离和复原实验 4.综合考查 题号及难易度 1,4,6(中) 2,3,5,9(中),11(中),12 8(中),10(中) 7(中),13(中) 1.(2015安徽宣城模拟)以下哪种情况会发生渗透作用( D )
①干种子萌发时的吸水 ②萎蔫的青菜放进清水中变得硬挺 ③根毛细胞吸水 ④水由气孔进入外界环境 ⑤插在花瓶中的花枝由瓶中吸水 ⑥洋葱表皮细胞放在盐水中发生质壁分离 ⑦兔的红细胞放在盐水中发生皱缩
A.①②③⑥⑦ B.②③⑤⑥⑦ C.②③④⑤⑥⑦ D.②③⑥⑦
解析:干种子萌发时,吸胀吸水;水由气孔进入外界环境,不是渗透作用;插在花瓶里的花枝经导管靠蒸腾拉力吸水,不是渗透作用;其他具有大液泡的细胞及动物细胞吸水为渗透吸水。 2.(2015河南洛阳一模)下列关于物质跨膜运输的叙述,不正确的是( B ) A.人体内红细胞、肾小管上皮细胞吸收葡萄糖的方式不同 B.原生质体置于等渗溶液中,几乎无水分子进出细胞
-C.海带细胞通过主动运输积累I等溶质,通常不会在海水中发生质壁分离 D.叶肉细胞中的CO2进入叶绿体和排出细胞外的方式完全相同
解析:人体红细胞通过协助扩散方式吸收葡萄糖,肾小管上皮细胞通过主动运输方式吸收葡萄糖;原生质体置于
-等渗溶液中,水分子进出细胞达到动态平衡;海带细胞通过主动运输积累I等溶质,使得细胞液浓度升高,不会在海水中失水发生质壁分离;CO2通过膜的方式是自由扩散。
3.(2016安徽宿州月考)如图表示物质进入细胞的四种方式,有关说法错误的是( A )
A.温度只影响图中②和③过程的速率 B.吞噬细胞通过④过程吞噬病原体 C.小肠上皮细胞吸收乙醇的方式是① D.生长素极性运输进入细胞的方式是③
解析:图中①为自由扩散,②为协助扩散,③为主动运输,④为胞吞。温度影响细胞膜的流动性及呼吸酶的活性,从而影响①②③④过程;乙醇经自由扩散进入细胞;生长素的极性运输属于主动运输。
1
4.(2015北京东城区一模)将若干生理状况基本相同,长度为3 cm 的新鲜萝卜条分为四组,分别置于三种浓度相同的溶液(实验组)和清水(对照组)中,测量每组萝卜条的平均长度,结果如图所示。据图分析,下列有关叙述错误的是( C )
A.对照组中萝卜条长度增加较少的原因是细胞壁的伸缩性较小 B.蔗糖溶液中的萝卜条不能恢复原长度是因为细胞不吸收蔗糖
C.实验说明萝卜细胞膜上运载甘油的载体比运载葡萄糖的载体数量多 D.实验结束后,实验组中的萝卜条的细胞液浓度都比实验前大
解析:对照组中细胞吸水,但由于细胞壁的伸缩性相对较小,所以细胞体积增大较小;细胞发生质壁分离时,当溶质分子不能被细胞吸收时(如蔗糖),细胞不能发生质壁分离的自动复原,而当溶质分子能够被吸收时(不论是主动吸收如KNO3还是被动吸收如甘油),细胞能发生质壁分离的自动复原;甘油为脂溶性小分子,进入细胞的方式为自由扩散,细胞膜上没有运输甘油的载体蛋白;蔗糖组失去水分,细胞液浓度变大,甘油组和葡萄糖组吸收了溶质进入细胞,细胞液浓度也变大了。
5.(2015上海浦东新区三模)如图1～4表示物质浓度或氧气浓度与物质跨膜运输速率间关系的曲线图。下列相关叙述,不正确的是( D )
A.如某物质跨膜运输的速率可用图1与3表示,则该物质不应为葡萄糖 B.如某物质跨膜运输的速率可用图2与3表示,则该物质可能是葡萄糖
C.限制图中A、C两点的运输速率的主要因素不同,B、D两点的限制因素有共同点 D.将图2与4的曲线补充完整,曲线的起点应从坐标系的原点开始
解析:图1表示影响因素为物质浓度,运输方式为自由扩散;图2表示影响因素为物质浓度和载体蛋白数量,运输方式为协助扩散或主动运输;图3说明该物质运输不消耗能量,运输方式为被动运输。葡萄糖进入细胞的方式为协助扩散或主动运输;限制图中A、C两点的运输速率的主要因素分别是物质浓度和O2浓度,B、D两点的限制因素都有载体的数量;图4中曲线的起点不能从坐标系的原点开始,因为无氧呼吸也能提供能量。
6.(2015海南生物)取生理状态相同的某种植物新鲜叶片若干,去除主脉后剪成大小相同的小块,随机分成三等份,之后分别放入三种浓度的蔗糖溶液(甲、乙、丙)中,一定时间后甲的浓度变小,乙的浓度不变,丙的浓度变大。假设蔗糖分子不进出细胞,则关于这一实验结果,下列说法正确的是( D ) A.实验前,丙的浓度>乙的浓度>甲的浓度
B.乙的浓度不变是因为细胞内蔗糖浓度与乙的浓度相等 C.实验中,细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于协助扩散
D.甲、丙的浓度变化是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的
解析:成熟的植物细胞是一个渗透系统,当外界溶液浓度大于细胞液浓度时细胞失水发生壁分离现象,反之细胞吸水,两者浓度相等时,水分进出达到平衡状态。分析实验结果可知,实验过程中,甲中细胞失水、乙中细胞水分进出平衡、丙中细胞吸水,所以实验前甲的浓度>乙的浓度>丙的浓度;实验中细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于自由扩散。
+
7.(2016福建师大附中期中)生长在含盐量高、干旱土壤中的盐生植物,通过在液泡中贮存大量的Na而促进细胞吸收水分。下列有关该现象说法不正确的是( A )
2
A.液泡内Na的大量贮存不需要细胞代谢提供能量
+
B.液泡内Na参与调节渗透压,大量贮存使细胞液渗透压增大 C.液泡内无机盐浓度的大小会影响其吸水或失水
D.该现象说明盐生植物的生理功能是与其生存环境相适应的
+
解析:由题意可知,液泡中吸收Na是从低浓度到高浓度,是主动运输,需要能量;无机盐参与调节渗透压,大量贮存会使细胞液渗透压增大;液泡内无机盐浓度影响了细胞液的浓度,所以会影响细胞吸水或失水;细胞液浓度大可以从外界吸收水分,说明盐生植物的功能主要是适应其生存环境。
8.(2015江西新余二模)如图曲线表示完全相同的两个植物细胞分别放置在A、B溶液中细胞失水量的变化情况。相关叙述错误的是( B )
+
A.该实验可选取绿色植物成熟的叶肉细胞来进行 B.两条曲线的差异是由于A、B溶液浓度不同导致 C.若B溶液的浓度稍增大,则曲线中b点右移
D.6 min时取出两个细胞用显微镜观察,均可看到质壁分离现象
解析:绿色植物成熟的叶肉细胞有大液泡,能发生渗透吸水或失水;两条曲线的差异可能由于两种溶液溶质的差异,A溶液溶质不能被细胞吸收,B溶液溶质可能为能被细胞吸收的溶质(如KNO3等),由于被细胞吸收而造成质壁分离的自动复原;若B溶液的浓度稍增加,细胞失水量增加,质壁分离复原所需时间变长,b点应右移;6 min时两个细胞失水量较大,均可看到质壁分离现象。
9.(2016湖南师大附中月考)下图为动物小肠上皮细胞吸收葡萄糖的原理图——这种运输方式被称为协同运输(主动运输的一种)。下列关于该原理图分析正确的是( D )
A.小肠腔中的Na浓度要低于小肠细胞内
B.动物小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖时直接利用ATP提供能量 C.细胞吸收葡萄糖时不可以逆浓度梯度进行 D.钠钾泵可以水解高能磷酸键
+
解析:分析图可知,小肠腔中的Na浓度要高于小肠细胞内;据题意可知,葡萄糖是通过协同运输进入小肠上皮细
+
胞的,伴随着Na从细胞外流入细胞内,所需能量由ATP间接提供;依据图示的信息,无法判断葡萄糖是逆浓度梯度被小肠上皮细胞吸收,还是顺浓度梯度被小肠上皮细胞吸收;题图显示,在钠钾泵的参与下,ATP被水解为ADP和Pi,由此说明钠钾泵可以水解高能磷酸键。
10.(2015山西临汾二模)如图为细胞吸水力随质壁分离程度变化曲线,下列相关叙述正确的是( D )
+
3
A.在质壁分离复原过程中,细胞吸水力应逐渐升高 B.细胞吸水力与质壁分离程度呈负相关 C.细胞不发生质壁分离就没有吸水力
D.如果增大外界溶液的浓度,则细胞的质壁分离程度可能更高
解析:在质壁分离复原的过程中,细胞液的浓度逐渐减小,细胞吸水力应逐渐降低;细胞吸水力与质壁分离程度呈正相关,即质壁分离程度越大,细胞吸水力越大;细胞不发生质壁分离时仍有吸水力;如果增大外界溶液的浓度,则浓度差越大,导致细胞失水越多,细胞的质壁分离程度更高。
11.(2016河北石家庄月考)人体细胞膜上存在一种蛋白质离子通道,在膜电位发生变化时,蛋白质通道的闸门开启或关闭,完成无机盐离子进出细胞的转运。如图所示为物质进出细胞的三种途径,下列说法正确的是( C )
A.影响途径①的因素只有物质的浓度差和载体数量 B.温度只影响物质进出细胞方式中途径③的速率
2+
C.细胞膜电位由静息电位变为动作电位时Ca通道蛋白开启 D.甲物质是ATP,可为途径②和③提供能量
解析:途径①为协助扩散,影响该运输方式的因素是运输物质膜内外浓度差和载体数量,但若胰岛素与胰岛素受体结合,也能促进葡萄糖转运到细胞内,再者温度也会影响此过程;温度可影响分子的运动,进而影响细胞膜的流动性,途径①②③均受温度影响;细胞膜电位外正内负时为静息电位,外负内正时为动作电位,据图分析,膜电
2+
位由静息电位变为动作电位时Ca通道蛋白开启;途径②为顺浓度梯度转运,属于被动运输,不消耗葡萄糖氧化分解产生的ATP。
12.(2015贵州铜仁一模)如图甲表示用完全培养液在相同的容器内分别培养水稻和番茄幼苗,一段时间后,测定培养液中各种离子与实验开始时的浓度之比;图乙表示水稻根细胞对某矿质元素的吸收速率与氧分压的关系图。回答以下问题:
(1)培养液中氧气含量下降时,水稻对 (填“水”或“离子”)吸收量减少,图甲中所示数值会 (填“增大”或“减小”)。
4
(2)图乙中氧分压相对值为0时的离子吸收速率不为零,原因是根细胞可通过 获得离子运输所需能量,据图乙分析,AB段离子吸收速率随细胞内
(生理过程)的增强而加快,在图乙中的C点以后向培养液中通入充足氧气,离子的吸收速率也不会表现为M1曲线,主要限制因素是 。
(3)盐碱地中正常生长的植物,其根毛表皮细胞细胞液的浓度 (填“大于”“小于”或“等于”)土壤溶液的浓度。
解析:(1)水稻对水分和离子的吸收方式分别是自由扩散和主动运输,培养液中氧气含量下降时,细胞呼吸释放的能量减少,则水稻对离子吸收量减少,图甲中所示数值会增大。(2)氧分压相对值为0,离子的运输所需能量来自无氧呼吸;随着氧气浓度增加,有氧呼吸的增强,产生的能量增加,离子的运输速率加快;而C点以后,由于载体的数量是有限的,通入充足氧气,物质运输速率也不变。(3)盐碱地中正常生长的植物,其根毛表皮细胞细胞液的浓度大于土壤溶液的浓度,细胞吸水。
答案:(1)离子 增大 (2)无氧呼吸 有氧呼吸 载体的数量 (3)大于
13.下图甲表示由磷脂分子合成的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 mol/L的葡萄糖溶液,B为 1 mol/L 的乳酸溶液,请据图回答以下问题:
(1)在水中磷脂分子排成双层的原因是 。 (2)图乙中,葡萄糖和乳酸跨膜运输的共同点是都需要 ,如果将图乙所在细胞放在无氧环境中,图中 的跨膜运输不会受到影响,原因是
。 (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”,下同)右侧液面;如果在图甲所示人工膜上贯穿上图乙的蛋白质①,再作为图丙的半透膜,则液面不再变化时,左侧液面 右侧液面;如果此时用图乙的蛋白质②替换蛋白质①,再进行实验,则液面不再变化时,左侧液面 右侧液面。
(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。
解析:(1)磷脂分子具有亲水性的头部和疏水性的尾部。
(2)由图乙可知,葡萄糖的运输方式是协助扩散,乳酸的运输方式是主动运输。两者共同点是都需要载体蛋白,乳酸的运输还需要能量。人的红细胞只能进行无氧呼吸,故乙所在细胞在无氧环境中供能方式保持不变,故葡萄糖、乳酸的运输均不会受到影响。
(3)图甲所示人工膜作为图丙中的半透膜,葡萄糖和乳酸都不能穿过人工膜,液面高度相等。如果在图甲所示人工膜上贯穿上图乙的蛋白质①,则葡萄糖可以穿过膜而乳酸不能,右侧物质浓度会升高,吸收水的能力增强,右侧液面高于左侧液面。在第二个假设成立的基础上,如果用图乙的蛋白质②替换蛋白质①,再进行实验,由于乳酸的运输还需要能量,故乳酸不会穿过膜,蛋白质②不能运输葡萄糖,故两侧液面不变化,依然是右侧液面高于左侧液面。
(4)人工膜与生物膜的基本支架相同,两者可以相互融合,可以说明细胞膜具有一定的流动性。 答案:(1)磷脂分子有亲水的头部和疏水的尾部
5
(2)载体蛋白 葡萄糖和乳酸 红细胞吸收葡萄糖是协助扩散不需要能量,而红细胞主动运输排出乳酸所需能量由无氧呼吸提供 (3)等于 低于 低于 (4)一定的流动 【教师备用】
1.(2015安徽合肥一模)如图1表示人体吸收葡萄糖的过程示意图,图2表示人体内离子通道的三种类型(根据激活信号的不同,即通道的开启或关闭受膜电位变化、化学信号或压力刺激的调控)。下列有关叙述,不正确的是( D )
A.图1中①和②处Na的跨膜运输方式分别是协助扩散和主动运输
B.葡萄糖从小肠上皮细胞进入A侧的方式是协助扩散,A、B两侧液体为细胞外液的是A C.由图2可推测神经冲动在反射弧上的传导过程存在电压门通道、配体门通道的 开关
D.血糖调节过程中存在图1所示过程而没有图2所示过程
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解析:图1中①处Na运输需要载体,不消耗能量,是协助扩散,②处Na的运输需要载体,消耗能量,是主动运输;葡萄糖进入A侧需要载体,不消耗能量,是协助扩散,A侧是细胞间的组织液(细胞外液),B侧是消化道(外环境);
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图2表示神经冲动传导过程中Na内流、K外流的通道应属于图中的电压门通道,神经冲动的传递过程中,神经递质与受体结合后可使图中的配体门通道打开;血糖调节过程中,激素、神经递质等化学信号可激活细胞膜上的转运葡萄糖的通道蛋白,实现血糖平衡的调节。
2.(2015天津河西区三模)图1为研究渗透作用的实验装置,请回答下列问题:
+
6
(1)图1中漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液,漏斗内外起始液面一致。渗透平衡时的液面差为Δh,此时S1溶液和S2溶液水分子运动状态是 。
(2)图1中半透膜(用玻璃纸制成)模拟的是成熟植物细胞中的原生质层,两者在物质透过功能上的差异是 。 若装置中的半透膜是用动物膀胱膜(假设由三层细胞构成)制成,则水分子由S2溶液进入S1溶液,至少需穿越 个磷脂双分子层。
(3)为进一步探究用玻璃纸制成半透膜与成熟植物细胞中的原生质层的特性,兴趣小组做了下面两个实验: 实验材料:紫色洋葱、玻璃纸(允许钾离子和硝酸根离子进出,不允许蔗糖分子 进出)。
实验器具:渗透装置、光学显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、刀片、吸水纸、擦镜纸、滴管、记号笔、漏斗、烧杯、铁架台等。
实验试剂:蒸馏水、0.3 g/mL的蔗糖溶液和与其等渗的KNO3溶液。 部分实验步骤和结果如下: 实验一:
选两套渗透装置,标上代号X和Y,如图2所示:均调节漏斗内外液面高度一致。一段时间后,X、Y装置的液面情况分别是 。 实验二:
①选两片洁净的载玻片标号A、B,在载玻片中央分别滴加蒸馏水,制作成洋葱鳞片叶外表皮临时装片,并分别使用 倍镜观察装片中细胞的初始状态。
②然后将A的洋葱鳞片浸润在所提供的蔗糖溶液中,将B的洋葱鳞片浸润在所提供的KNO3溶液中,再分别观察临时装片中的洋葱鳞片叶外表皮细胞发生的变化,你认为A载玻片上洋葱鳞片叶外表皮细胞发生的变化是 。随着时间的推移,上述两个实验能体现两种膜功能差异的实验现象是 。
解析:(1)渗透平衡时,漏斗内的液面不再上升,水分子进出漏斗的速率相等,即水分子既可从S1溶液进入S2溶液,也可从S2溶液进入S1溶液,且量相同。(2)从功能上,半透膜只是利用孔径大小控制物质进出;原生质层是选择透过性膜,靠能量和载体控制物质出入,具有生物活性,可以完成逆浓度梯度的主动运输。穿过一层细胞需穿过2层细胞膜(一层膜由2层磷脂分子构成),若装置中的半透膜是用动物膀胱膜(假设由三层细胞构成)制成,则水分子由S2溶液进入S1溶液,至少需穿越6个磷脂双分子层。(3)实验一:X组由于漏斗内的蔗糖溶液浓度大于清水浓度,且蔗糖分子不能透过半透膜,因此烧杯中的水分子通过渗透作用进入漏斗,使漏斗内液面升高;Y组中的硝酸根离子和钾离子能透过半透膜,渗透平衡时漏斗内外的硝酸根离子、钾离子浓度相等,漏斗液面和烧杯液面齐平。实验二:原生质层是选择透过性膜,蔗糖分子不能透过原生质层,蔗糖溶液中的细胞质壁分离后不会自动复原;KNO3能被细胞吸收,KNO3溶液中的细胞会发生质壁分离自动复原的现象。
答案:(1)水分子既可从S1溶液进入S2溶液,也可从S2溶液进入S1溶液,且量相同 (2)原生质层能主动转运有关物质,而玻璃纸不能(或原生质层具有选择透过性,玻璃纸只允许小分子物质通过) 6 (3)实验一:X漏斗内液面高于烧杯液面,Y漏斗内液面与烧杯液面等高
实验二:①低 ②发生质壁分离 KNO3溶液中的细胞质壁分离后能自动复原
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