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- 第4章 第2节 主动运输与胞吞、胞吐 试卷 试卷 0 次下载
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章末检测试卷(第4章)
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这是一份章末检测试卷(第4章),共13页。
章末检测试卷(第4章)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括25小题,每小题2分,共50分)
1.将生鸡蛋的大头保持壳膜完好去掉蛋壳,小头开个小孔让蛋清和蛋黄流出。将蛋壳内灌入15%的蔗糖溶液,然后放在烧杯的清水中并用铅笔标上吃水线。下列分析错误的是( )
A.壳膜相当于渗透装置中的半透膜
B.半小时后吃水线低于烧杯的水面是由于清水渗入蛋壳所致
C.若将清水换为质量分数15%的NaCl溶液,则蛋壳先上浮后下沉
D.水分子进出壳膜达到平衡后,将不再发生移动
答案 D
解析 本实验中相当于渗透装置中的半透膜的是壳膜,A正确;由于壳膜内的浓度大于外界溶液的浓度,外界清水透过壳膜进入到壳膜内的蔗糖溶液中,导致蛋壳下沉,吃水线低于烧杯的水面,B正确;若将清水换为质量分数15%的NaCl溶液,由于壳膜内的浓度小于外界溶液的浓度,壳膜内的水就透过壳膜进入到壳膜外,导致蛋壳上浮,由于Na+和Cl-都可以通过半透膜,因此半透膜两侧的浓度差很快消失,壳膜外的水就透过壳膜进入到壳膜内,导致蛋壳下沉,C正确;水分子进出壳膜达到平衡时,水分子仍进出壳膜,D错误。
2.(2019·山东济南一中高一期中)将人的红细胞置于不同浓度的蔗糖溶液中,浸泡半小时之后的结果如下图所示,依照细胞外形的变化判断蔗糖溶液的浓度大小依次为( )
A.甲>乙>丙>丁 B.丁>甲>乙>丙
C.丙>丁>甲>乙 D.丙>乙>丁>甲
答案 D
3.(2019·辽宁高一期中)在马铃薯上用打孔器打出两个圆柱体P和Q,P在蒸馏水中放1 h,Q在与马铃薯细胞液等浓度的盐溶液中放1 h(溶质不进入细胞)。处理后的圆柱体是否与原来的孔刚好合适( )
A.P不合适,Q刚好合适
B.P和Q都不合适
C.P和Q都刚好合适
D.P刚好合适,Q不合适
答案 A
解析 马铃薯圆柱体P,放在蒸馏水中,细胞吸水膨胀,则与原来的孔不合适;马铃薯圆柱体Q放在与马铃薯细胞液等浓度的盐溶液中,细胞吸水和失水处于动态平衡,则与原来的孔刚好合适,故选A。
4.下列选项中,属于植物细胞发生质壁分离的原因的是( )
①外界溶液浓度小于细胞液浓度 ②细胞液浓度小于外界溶液浓度 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.②④ B.①④ C.②③ D.③④
答案 A
5.用磷脂双分子层将某种不容易进入细胞的药物包裹成小球,通过小球膜与细胞膜的融合将药物送入细胞,从而达到治疗疾病的目的。该药物的化学成分和进入细胞的方式最可能是( )
A.固醇,自由扩散 B.性激素,协助扩散
C.蛋白质,主动运输 D.蛋白质,胞吞
答案 D
解析 该药物不容易进入细胞,因此它应该是一种大分子物质,固醇、性激素都属于脂质,很容易通过磷脂双分子层,所以该药物的化学成分是蛋白质;蛋白质进入细胞方式是胞吞,故D项正确。
6.水分子除通过自由扩散进出细胞外,更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞。下列相关说法错误的是( )
A.水分子通过水通道蛋白转运时不需要消耗能量
B.水分子通过水通道蛋白时需要与通道蛋白结合
C.水通道蛋白的数量会影响水分子的运输速率
D.温度会影响水通道蛋白对水分子的运输速率
答案 B
解析 由分析可知,水分子通过水通道蛋白时不需要与通道蛋白结合,B错误。
7.(2020·山东高一期末)主动运输消耗的能量可来自ATP或离子电化学梯度等。如图为Na+、葡萄糖进出小肠上皮细胞的示意图。下列说法错误的是( )
A.葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞是逆浓度的协助扩散
B.Na+从小肠上皮细胞进入组织液是消耗ATP的主动运输
C.图中葡萄糖和Na+的跨膜运输都需要转运蛋白参与
D.葡萄糖从小肠上皮细胞进入组织液的运输方式为协助扩散
答案 A
解析 根据题图分析可知,葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞是逆浓度梯度的主动运输,A错误。
8.如图为三种不同状态的植物细胞,下列说法正确的是( )
A.若三个图为同一细胞在不同浓度的外界溶液中的最终状态,则a所处的溶液浓度最大
B.同一细胞在经历a→b→c的变化过程中,细胞液的浓度越来越高,吸水能力越来越强
C.若三个图为不同细胞在同一外界溶液下的最终状态,则c细胞液的初始浓度最大
D.图中所示的实验材料选自植物的分生区
答案 B
9.(2019·辽宁高一期中)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.第一次处理滴加的液体为清水,第二次滴加的液体为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.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中的细胞壁、细胞核和细胞液都不属于原生质层的结构
答案 D
解析 三次观察都只需要在低倍镜下进行,A错误;第二次处理滴加的液体为清水,第一次滴加的液体为0.3 g/mL的蔗糖溶液,B错误;若将紫色洋葱鳞片叶的外表皮换成内表皮,也会发生质壁分离,只是没有紫色的大液泡,不便于观察,C错误;原生质层是由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质组成的,因此紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中的细胞壁、细胞核和细胞液都不属于原生质层的结构,D正确。
10.在植物细胞质壁分离过程中,水分子通过细胞结构的顺序是( )
①细胞壁 ②细胞膜 ③细胞质 ④液泡膜 ⑤液泡
A.①②③④⑤ B.①②④⑤③
C.⑤④②③① D.⑤④③②①
答案 D
11.(2019·天津高一月考)将三组生理状态相同的某植物幼根分别培养在含有相同培养液的密闭培养瓶中,一段时间后,测定根吸收某一矿质元素离子的量。培养条件及实验结果见下表:
培养瓶中气体
温度(℃)
离子相对吸收量(%)
空气
17
100
氮气
17
10
空气
3
28
下列分析正确的是( )
A.有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收
B.该植物幼根对该离子的吸收与温度的变化无关
C.氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子不消耗ATP
D.与空气相比,氮气环境有利于该植物幼根对该离子的吸收
答案 A
解析 由表格信息可知,同样温度条件下,空气瓶中离子相对吸收量大,说明有氧条件有利于根对离子的吸收,A正确;同样的空气,不同温度条件下离子的相对吸收量不同,说明温度变化影响根对离子的吸收,B错误;同样的温度条件下,氮气环境中根对离子的相对吸收量少,说明根对该离子的吸收需要消耗能量(ATP),且氮气环境不利于根对该离子的吸收,C、D错误。
12.为探究植物A能不能移植到甲地生长,某生物学研究性学习小组通过实验测定了植物A细胞液浓度,实验结果如下表。为保证植物A移植后能正常生存,甲地土壤溶液的浓度应( )
浓度(mol/L)
0.15
0.2
0.25
0.3
质壁分离状态
不分离
刚分离
显著分离
显著分离
A.≤0.15 mol/L B.≤0.2 mol/L
C.≥0.2 mol/L D.≥0.3 mol/L
答案 A
解析 根据以上分析,当植物细胞液浓度小于土壤溶液浓度时,细胞会失水发生质壁分离,植物不能正常生存,因此,为保证植物移植后能正常生存,甲地土壤溶液的浓度应≤0.15 mol/L。
13.(2019·北京高一期中)甲(○)乙(●)两种物质在细胞膜两侧的分布情况如图(颗粒的多少表示浓度的高低)。在进行跨膜运输时,下列说法正确的是( )
A.甲进入细胞一定需要能量
B.甲运出细胞一定不需要能量
C.乙进入细胞一定有载体蛋白的参与
D.乙运出细胞一定有载体蛋白的参与
答案 C
解析 甲在细胞膜外的浓度高于细胞内,进入细胞可能是被动运输,不需要能量,A错误;甲出细胞是从低浓度到高浓度,属于主动运输,需要能量,B错误;由图可知,乙在细胞外浓度低于细胞内,进入细胞应该是主动运输,需要能量和载体蛋白参与,C正确;乙出细胞是高浓度到低浓度,可能是通过自由扩散,不需要载体蛋白参与,D错误。
14.在利用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞观察质壁分离与复原的实验时,某生物兴趣小组的同学又进行了如下的探究,他们将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于一定浓度的某溶液中,测得细胞液浓度与该溶液浓度的比值(P值)随时间的变化曲线,如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.该溶液可以是一定浓度的蔗糖溶液
B.在t1时刻没有水分子进出细胞
C.t1~t2时间段内,细胞中紫色区域逐渐变大
D.从t1时刻开始有溶质分子进入细胞
答案 C
解析 将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于一定浓度的某溶液中,细胞先质壁分离后自动复原,说明该溶液不可能是一定浓度的蔗糖溶液,可能是一定浓度的KNO3溶液,A错误;在t1时刻水分子进出细胞的量相当,B错误;t1~t2时间段内,细胞液浓度大于外界溶液,细胞吸水,液泡体积有所增大,导致细胞中紫色区域逐渐变大,C正确;溶质分子可通过主动运输方式进入细胞,所以从t1之前就有溶质分子进入细胞,D错误。
15.如图是某植物细胞在一定浓度的KCl溶液中细胞失水量的变化情况。下列分析正确的是( )
A.图中a点细胞失水量最大,此时细胞失水能力也最大,且细胞始终保持有活性
B.从O~b点,细胞膜对K+和Cl-的吸收速率有差异这与膜上的糖蛋白种类和数量有关
C.由图可知,质壁分离一定发生在O点,在a点质壁分离程度达到最大
D.若将该KCl溶液更换为物质的量浓度相同的CuC12溶液,则b点将右移
答案 D
解析 细胞在a点失水最多,导致细胞液浓度最大,所以吸水能力增强,A错误;细胞膜的选择透过性主要与载体蛋白的种类和数量有关,B错误;质壁分离发生在O点之后,在a点质壁分离程度达到最大,C错误;钾离子是植物需要的大量元素,氯化铜含有的都是植物需要的微量元素,一般情况下,植物吸收氯化钾的速率大于吸收氯化铜的速率,导致b点右移,D正确。
16.下图中图1是植物从土壤中吸收某种矿质离子的过程,图2表示被运输分子的浓度和运输速率的关系。下列相关叙述中,错误的是( )
A.图1表示的运输方式是主动运输
B.如果土壤中被运输的矿质离子浓度过高,可能会引起植物死亡
C.图2中的a曲线表示的运输方式是自由扩散
D.如果图2中b曲线表示的运输方式是协助扩散,则曲线达到平衡时的限制因素是载体蛋白数量或ATP
答案 D
解析 协助扩散不需要消耗ATP,D错误。
17.将某植物细胞分为两组,分别浸于质量浓度为0.3 g/mL的Ⅰ(蔗糖溶液)与Ⅱ(尿素溶液)中,然后每5 min用显微镜观察一次,并测量原生质体的体积,其结果如图所示。则下列叙述错误的是( )
A.实验开始后30 min,Ⅱ的细胞中必含尿素
B.实验开始后30 min,Ⅰ的细胞中必含蔗糖
C.此图显示尿素可透过细胞膜,而蔗糖不能透过细胞膜
D.实验开始后20 min,Ⅰ和Ⅱ两组细胞均发生质壁分离
答案 B
18.(2019·辽宁高一月考)以紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为观察植物细胞质壁分离和复原实验的材料,下列有关说法正确的是( )
A.正在发生质壁分离的细胞,其吸水能力逐渐减弱
B.正在发生质壁分离的细胞,其紫色区域逐渐缩小,该区域颜色逐渐变深
C.发生质壁分离后完全复原的细胞,其细胞液浓度最终与外界溶液浓度相同
D.该实验不选择紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞作材料,是由于该类细胞不能发生质壁分离
答案 B
解析 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液呈现紫色。正在发生质壁分离的细胞,因不断失水导致细胞液的浓度逐渐增大,紫色区域逐渐缩小,该区域颜色逐渐变深,其吸水能力逐渐增强,A错误、B正确;若将质壁分离后的细胞置于清水中,则质壁分离复原后细胞液浓度仍高于外界溶液,C错误;该实验不选择紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞作材料,是由于该类细胞的细胞液无色,不易观察质壁分离及其复原现象,D错误。
19.如图为物质出入细胞的四种方式的示意图,下列相关说法中正确的是( )
A.影响a方式的因素是物质浓度差和载体蛋白数量
B.向细胞中注入某种呼吸抑制剂,则c、d方式受影响最大
C.葡萄糖进入红细胞的方式是c方式
D.二氧化碳可以通过b方式进出细胞
答案 B
解析 根据题意和图示分析可知:a是自由扩散,b是协助扩散,c是主动运输,d是胞吐。自由扩散不需要载体蛋白协助,不消耗能量,所以影响自由扩散的因素只是浓度差,A错误;c是主动运输,d是胞吐,都需要消耗能量,所以向细胞中注入某种呼吸抑制剂,则c、d方式受影响最大,B正确;葡萄糖进入红细胞的方式是b协助扩散,C错误;二氧化碳可以通过a自由扩散方式进出细胞,D错误。
20.(2019·北京师大附中高一期末)在研究离体番茄根吸收K+速率与氧分压关系的实验中,已知当氧分压为5%~10%时,K+吸收量达到最高值。之后氧分压继续提高,但K+的吸收速率不再增加,对此现象合理的解释是( )
A.氧分压高抑制主动运输
B.运输K+的载体蛋白达到饱和状态
C.外界溶液中K+减少
D.氧分压高影响载体蛋白运动
答案 B
解析 K+进入细胞的方式是主动运输,需要载体蛋白协助和消耗能量;随着氧分压的增加,呼吸作用增强,ATP产生增多,K+吸收速率也随之增加;氧分压到达一定浓度范围内,有氧呼吸速率已经达到最大值,就算增加氧分压,也不会使呼吸加快,因而K+的吸收速率也不会再增加,这里限制K+吸收速率的主要原因是载体蛋白的数量有限。
21.(2020·天津滨海新区塘沽第一中学高一期末)下列关于细胞的物质输入和输出的叙述,错误的是( )
A.水分子的跨膜运输属于被动运输
B.水分子的跨膜运输可以是自由扩散或协助扩散
C.受氧气浓度影响的物质运输方式一定需要载体蛋白
D.某些离子和小分子有机物可以顺浓度梯度进行协助扩散
答案 C
解析 胞吞、胞吐作用需要消耗能量,受氧气浓度影响,但不需要载体蛋白的协助,C错误。
22.下列关于物质跨膜运输的叙述,错误的是( )
A.植物细胞积累K+需消耗能量
B.细胞对离子的吸收具有选择性
C.海水中的海藻细胞可通过积累溶质防止质壁分离
D.液泡中积累大量离子,故液泡膜不具有选择透过性
答案 D
解析 液泡膜上有转运蛋白协助离子的运输,具有选择透过性。
23.撕去洋葱外表皮,分为两份,假定两份外表皮细胞的大小、数目和生理状态一致,一份在完全营养液中浸泡一段时间,浸泡后的外表皮称为甲组;另一份在蒸馏水中浸泡相同的时间,浸泡后的外表皮称为乙组。然后,两组外表皮都用浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液里处理,一段时间后外表皮细胞中的水分不再减少。此时甲、乙两组细胞水分渗出量的大小,以及水分运出细胞的方式是( )
A.甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等,主动运输
B.甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的高,主动运输
C.甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的低,被动运输
D.甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等,被动运输
答案 C
24.质壁分离与复原实验具有广泛的应用,下列不能通过该实验实现的是( )
A.比较不同植物细胞的细胞液浓度大小
B.粗略估算人成熟红细胞的细胞内液浓度
C.鉴别、区分清水和0.3 g/mL的蔗糖溶液
D.鉴别根尖成熟区细胞是否具有活性
答案 B
解析 动物细胞无细胞壁,不能发生质壁分离与复原,B符合题意。
25.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.细胞膜和液泡膜都相当于半透膜
B.载体蛋白在转运离子或分子时,会发生自身构象的改变
C.水分子进入细胞都是通过自由扩散方式进行的
D.载体蛋白和通道蛋白均具有一定的特异性
答案 C
解析 水分子进入细胞的方式是自由扩散或者协助扩散(通过水通道蛋白),C错误。
二、非选择题(本题包括5小题,共50分)
26.(12分)图甲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,图乙是小肠上皮细胞转运葡萄糖的过程示意图。请回答下列问题:
(1)图甲细胞处于____________状态,即细胞中____________和细胞壁分离的现象。将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的KNO3溶液中,一段时间后没有观察到质壁分离现象,可能的原因有________________________________________________________________。
(2)葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞时,不直接消耗ATP,而是借助相同载体蛋白上Na+顺浓度梯度运输时产生的电化学势能。该载体蛋白只能运输葡萄糖和Na+,体现了载体蛋白的________性。据图乙中的信息分析,葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞是________浓度梯度进行的主动运输。
(3)为了证明小肠上皮细胞以主动运输的方式吸收葡萄糖,请设计实验探究。
①实验步骤:
第一步:取甲、乙两组生理状况相同的小肠上皮细胞,放入适宜浓度的含有葡萄糖的培养液中。
第二步:甲组细胞给予正常的呼吸条件,乙组细胞____________________,其他条件与甲组相同。
第三步:一段时间后测定葡萄糖的吸收速率。
②预测实验结果并分析:
若______________________________________________________________,则说明小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输,否则不是主动运输。
答案 (1)质壁分离 原生质层 该细胞是死细胞,或者是根尖分生区细胞,或者质壁分离后又自动复原 (2)专一 逆 (3)①抑制细胞呼吸(或加入呼吸抑制剂等) ②乙组细胞的吸收速率明显小于甲组细胞的吸收速率,或者完全不吸收
27.(8分)(2019·北京第二十二中学高一期中)如图为物质出入细胞的三种方式示意图,请据图回答下列问题:
(1)细胞膜是以____________为基本支架的结构。
(2)利用载体蛋白出入细胞的运输方式是图________。图1和图2两种运输方式合称为____________。
(3)可能代表氧气运输方式的是图________;葡萄糖进入红细胞的方式是图________。
(4)坐标图中的四种离子,以图3方式实现图示细胞内外浓度差的是____________。
(5)从功能上来说,细胞膜是一层______________膜。
答案 (1)磷脂双分子层 (2)1和图3 被动运输 (3)2 1 (4)K+和Mg2+ (5)选择透过性
解析 (1)细胞膜是以磷脂双分子层为基本支架的结构。
(2)利用载体蛋白出入细胞的运输方式是图1协助扩散、图3主动运输。图1协助扩散、图2自由扩散两种运输方式合称为被动运输。
(3)可能代表氧气运输方式的是图2自由扩散;葡萄糖进入红细胞的方式是图1协助扩散。
(4)主动运输是指从低浓度运输到高浓度,需要载体蛋白和能量;离子进入细胞,说明细胞外离子的浓度低于细胞内离子的浓度,结合柱形图可知,K+和Mg2+的浓度是细胞外低于细胞内。
(5)从功能上来说,细胞膜是一层选择透过性膜。
28.(10分)如图为肝细胞膜运输葡萄糖分子的示意图。请回答:
(1)葡萄糖进入肝细胞的运输方式是________。
(2)据图可知,载体蛋白的两种状态是蛋白质的________发生改变的结果。
(3)该载体蛋白不能运送氨基酸分子进入肝细胞,体现了载体蛋白具有________性。
(4)已知木糖比葡萄糖的分子质量小,两者都溶于水。在动物消化道中,小肠绒毛吸收大量的葡萄糖,却很难吸收木糖,这个事实说明,细胞膜具有__________________。细胞膜具有的这种功能特性,主要与物质跨膜运输的________方式有关,这种运输方式能够保证细胞按照生命活动的需要控制物质进出细胞。
答案 (1)协助扩散 (2)空间结构 (3)专一(特异) (4)选择透过性 主动运输
解析 (1)据图可知,葡萄糖顺浓度进入肝细胞,且需要载体蛋白协助,其运输方式为协助扩散。
(2)据图可知,载体蛋白有两种状态,二者的不同是蛋白质的空间结构发生改变的结果。
(3)载体蛋白对所运输的物质具有选择性,体现了载体蛋白的专一性。
(4)细胞膜具有选择透过性,可以选择吸收细胞代谢所需要的物质,而其他物质不能通过。这一特性主要体现在物质跨膜运输的主动运输方式上。
29.(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 氧气和甘油 原生质层 (2)协助扩散 主动运输 是否耗能 (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、酒精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于半透膜,具有选择透过性。
(2)图乙中葡萄糖的运输方式是协助扩散,运输方向是高浓度运输到低浓度,需要载体蛋白,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,左侧溶液的浓度低于右侧溶液,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。
(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流动性。
(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+的载体蛋白,其化学本质是蛋白质。
30.(10分)某学校科技小组的同学进行了一系列探究实验,并绘出如下图示。请据图回答问题:
(1)将新鲜的苔藓植物叶片放入少量红墨水、质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中,在显微镜下观察到的细胞状态如图1所示,此时部位①颜色为________,部位②颜色为________。若改用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞重新实验,则部位②颜色为________。
(2)将某植物花瓣切成大小和形状相同的细条,分为a、b、c、d和e组(每组的细条数量相等),取上述5组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中,浸泡相同时间后测量各组花瓣细条的长度如图2所示(只考虑水分交换)。使细条浸泡前后长度保持不变的蔗糖溶液浓度范围为________________;细胞液浓度最高的一组为________组。
(3)上述实验结果的产生与细胞膜具有流动性的结构特点________(填“有关”或“无关”)。
答案 (1)红色 绿色 无色 (2)0.4~0.5 g/mL e (3)有关
解析 (1)新鲜的苔藓植物叶片放入少量红墨水、0.3 g/mL的蔗糖溶液中,细胞失水发生质壁分离,由于细胞壁是全透性的,细胞膜相当于半透膜,红墨水中的溶质能穿过细胞壁而不能穿过细胞膜,故①处为红色,②中含有叶绿体,故为绿色;若改用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞重新实验,则部位②颜色为无色。
(2)根据实验结果可知,该植物花瓣细胞在浓度为0.4 g/mL时细胞吸水,处于0.5 g/mL时细胞失水,说明该植物细胞液浓度处于相当于蔗糖溶液浓度0.4~0.5 g/mL之间,故欲使细条浸泡前后长度保持不变的蔗糖浓度范围为0.4~0.5 g/mL;因e组失水最多,故其细胞液浓度最高。
(3)物质进出细胞依赖于细胞膜的流动性,故上述实验结果的产生与细胞膜具有流动性的结构特点有关。
章末检测试卷(第4章)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括25小题,每小题2分,共50分)
1.将生鸡蛋的大头保持壳膜完好去掉蛋壳,小头开个小孔让蛋清和蛋黄流出。将蛋壳内灌入15%的蔗糖溶液,然后放在烧杯的清水中并用铅笔标上吃水线。下列分析错误的是( )
A.壳膜相当于渗透装置中的半透膜
B.半小时后吃水线低于烧杯的水面是由于清水渗入蛋壳所致
C.若将清水换为质量分数15%的NaCl溶液,则蛋壳先上浮后下沉
D.水分子进出壳膜达到平衡后,将不再发生移动
答案 D
解析 本实验中相当于渗透装置中的半透膜的是壳膜,A正确;由于壳膜内的浓度大于外界溶液的浓度,外界清水透过壳膜进入到壳膜内的蔗糖溶液中,导致蛋壳下沉,吃水线低于烧杯的水面,B正确;若将清水换为质量分数15%的NaCl溶液,由于壳膜内的浓度小于外界溶液的浓度,壳膜内的水就透过壳膜进入到壳膜外,导致蛋壳上浮,由于Na+和Cl-都可以通过半透膜,因此半透膜两侧的浓度差很快消失,壳膜外的水就透过壳膜进入到壳膜内,导致蛋壳下沉,C正确;水分子进出壳膜达到平衡时,水分子仍进出壳膜,D错误。
2.(2019·山东济南一中高一期中)将人的红细胞置于不同浓度的蔗糖溶液中,浸泡半小时之后的结果如下图所示,依照细胞外形的变化判断蔗糖溶液的浓度大小依次为( )
A.甲>乙>丙>丁 B.丁>甲>乙>丙
C.丙>丁>甲>乙 D.丙>乙>丁>甲
答案 D
3.(2019·辽宁高一期中)在马铃薯上用打孔器打出两个圆柱体P和Q,P在蒸馏水中放1 h,Q在与马铃薯细胞液等浓度的盐溶液中放1 h(溶质不进入细胞)。处理后的圆柱体是否与原来的孔刚好合适( )
A.P不合适,Q刚好合适
B.P和Q都不合适
C.P和Q都刚好合适
D.P刚好合适,Q不合适
答案 A
解析 马铃薯圆柱体P,放在蒸馏水中,细胞吸水膨胀,则与原来的孔不合适;马铃薯圆柱体Q放在与马铃薯细胞液等浓度的盐溶液中,细胞吸水和失水处于动态平衡,则与原来的孔刚好合适,故选A。
4.下列选项中,属于植物细胞发生质壁分离的原因的是( )
①外界溶液浓度小于细胞液浓度 ②细胞液浓度小于外界溶液浓度 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.②④ B.①④ C.②③ D.③④
答案 A
5.用磷脂双分子层将某种不容易进入细胞的药物包裹成小球,通过小球膜与细胞膜的融合将药物送入细胞,从而达到治疗疾病的目的。该药物的化学成分和进入细胞的方式最可能是( )
A.固醇,自由扩散 B.性激素,协助扩散
C.蛋白质,主动运输 D.蛋白质,胞吞
答案 D
解析 该药物不容易进入细胞,因此它应该是一种大分子物质,固醇、性激素都属于脂质,很容易通过磷脂双分子层,所以该药物的化学成分是蛋白质;蛋白质进入细胞方式是胞吞,故D项正确。
6.水分子除通过自由扩散进出细胞外,更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞。下列相关说法错误的是( )
A.水分子通过水通道蛋白转运时不需要消耗能量
B.水分子通过水通道蛋白时需要与通道蛋白结合
C.水通道蛋白的数量会影响水分子的运输速率
D.温度会影响水通道蛋白对水分子的运输速率
答案 B
解析 由分析可知,水分子通过水通道蛋白时不需要与通道蛋白结合,B错误。
7.(2020·山东高一期末)主动运输消耗的能量可来自ATP或离子电化学梯度等。如图为Na+、葡萄糖进出小肠上皮细胞的示意图。下列说法错误的是( )
A.葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞是逆浓度的协助扩散
B.Na+从小肠上皮细胞进入组织液是消耗ATP的主动运输
C.图中葡萄糖和Na+的跨膜运输都需要转运蛋白参与
D.葡萄糖从小肠上皮细胞进入组织液的运输方式为协助扩散
答案 A
解析 根据题图分析可知,葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞是逆浓度梯度的主动运输,A错误。
8.如图为三种不同状态的植物细胞,下列说法正确的是( )
A.若三个图为同一细胞在不同浓度的外界溶液中的最终状态,则a所处的溶液浓度最大
B.同一细胞在经历a→b→c的变化过程中,细胞液的浓度越来越高,吸水能力越来越强
C.若三个图为不同细胞在同一外界溶液下的最终状态,则c细胞液的初始浓度最大
D.图中所示的实验材料选自植物的分生区
答案 B
9.(2019·辽宁高一期中)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.第一次处理滴加的液体为清水,第二次滴加的液体为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.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中的细胞壁、细胞核和细胞液都不属于原生质层的结构
答案 D
解析 三次观察都只需要在低倍镜下进行,A错误;第二次处理滴加的液体为清水,第一次滴加的液体为0.3 g/mL的蔗糖溶液,B错误;若将紫色洋葱鳞片叶的外表皮换成内表皮,也会发生质壁分离,只是没有紫色的大液泡,不便于观察,C错误;原生质层是由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质组成的,因此紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中的细胞壁、细胞核和细胞液都不属于原生质层的结构,D正确。
10.在植物细胞质壁分离过程中,水分子通过细胞结构的顺序是( )
①细胞壁 ②细胞膜 ③细胞质 ④液泡膜 ⑤液泡
A.①②③④⑤ B.①②④⑤③
C.⑤④②③① D.⑤④③②①
答案 D
11.(2019·天津高一月考)将三组生理状态相同的某植物幼根分别培养在含有相同培养液的密闭培养瓶中,一段时间后,测定根吸收某一矿质元素离子的量。培养条件及实验结果见下表:
培养瓶中气体
温度(℃)
离子相对吸收量(%)
空气
17
100
氮气
17
10
空气
3
28
下列分析正确的是( )
A.有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收
B.该植物幼根对该离子的吸收与温度的变化无关
C.氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子不消耗ATP
D.与空气相比,氮气环境有利于该植物幼根对该离子的吸收
答案 A
解析 由表格信息可知,同样温度条件下,空气瓶中离子相对吸收量大,说明有氧条件有利于根对离子的吸收,A正确;同样的空气,不同温度条件下离子的相对吸收量不同,说明温度变化影响根对离子的吸收,B错误;同样的温度条件下,氮气环境中根对离子的相对吸收量少,说明根对该离子的吸收需要消耗能量(ATP),且氮气环境不利于根对该离子的吸收,C、D错误。
12.为探究植物A能不能移植到甲地生长,某生物学研究性学习小组通过实验测定了植物A细胞液浓度,实验结果如下表。为保证植物A移植后能正常生存,甲地土壤溶液的浓度应( )
浓度(mol/L)
0.15
0.2
0.25
0.3
质壁分离状态
不分离
刚分离
显著分离
显著分离
A.≤0.15 mol/L B.≤0.2 mol/L
C.≥0.2 mol/L D.≥0.3 mol/L
答案 A
解析 根据以上分析,当植物细胞液浓度小于土壤溶液浓度时,细胞会失水发生质壁分离,植物不能正常生存,因此,为保证植物移植后能正常生存,甲地土壤溶液的浓度应≤0.15 mol/L。
13.(2019·北京高一期中)甲(○)乙(●)两种物质在细胞膜两侧的分布情况如图(颗粒的多少表示浓度的高低)。在进行跨膜运输时,下列说法正确的是( )
A.甲进入细胞一定需要能量
B.甲运出细胞一定不需要能量
C.乙进入细胞一定有载体蛋白的参与
D.乙运出细胞一定有载体蛋白的参与
答案 C
解析 甲在细胞膜外的浓度高于细胞内,进入细胞可能是被动运输,不需要能量,A错误;甲出细胞是从低浓度到高浓度,属于主动运输,需要能量,B错误;由图可知,乙在细胞外浓度低于细胞内,进入细胞应该是主动运输,需要能量和载体蛋白参与,C正确;乙出细胞是高浓度到低浓度,可能是通过自由扩散,不需要载体蛋白参与,D错误。
14.在利用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞观察质壁分离与复原的实验时,某生物兴趣小组的同学又进行了如下的探究,他们将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于一定浓度的某溶液中,测得细胞液浓度与该溶液浓度的比值(P值)随时间的变化曲线,如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.该溶液可以是一定浓度的蔗糖溶液
B.在t1时刻没有水分子进出细胞
C.t1~t2时间段内,细胞中紫色区域逐渐变大
D.从t1时刻开始有溶质分子进入细胞
答案 C
解析 将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于一定浓度的某溶液中,细胞先质壁分离后自动复原,说明该溶液不可能是一定浓度的蔗糖溶液,可能是一定浓度的KNO3溶液,A错误;在t1时刻水分子进出细胞的量相当,B错误;t1~t2时间段内,细胞液浓度大于外界溶液,细胞吸水,液泡体积有所增大,导致细胞中紫色区域逐渐变大,C正确;溶质分子可通过主动运输方式进入细胞,所以从t1之前就有溶质分子进入细胞,D错误。
15.如图是某植物细胞在一定浓度的KCl溶液中细胞失水量的变化情况。下列分析正确的是( )
A.图中a点细胞失水量最大,此时细胞失水能力也最大,且细胞始终保持有活性
B.从O~b点,细胞膜对K+和Cl-的吸收速率有差异这与膜上的糖蛋白种类和数量有关
C.由图可知,质壁分离一定发生在O点,在a点质壁分离程度达到最大
D.若将该KCl溶液更换为物质的量浓度相同的CuC12溶液,则b点将右移
答案 D
解析 细胞在a点失水最多,导致细胞液浓度最大,所以吸水能力增强,A错误;细胞膜的选择透过性主要与载体蛋白的种类和数量有关,B错误;质壁分离发生在O点之后,在a点质壁分离程度达到最大,C错误;钾离子是植物需要的大量元素,氯化铜含有的都是植物需要的微量元素,一般情况下,植物吸收氯化钾的速率大于吸收氯化铜的速率,导致b点右移,D正确。
16.下图中图1是植物从土壤中吸收某种矿质离子的过程,图2表示被运输分子的浓度和运输速率的关系。下列相关叙述中,错误的是( )
A.图1表示的运输方式是主动运输
B.如果土壤中被运输的矿质离子浓度过高,可能会引起植物死亡
C.图2中的a曲线表示的运输方式是自由扩散
D.如果图2中b曲线表示的运输方式是协助扩散,则曲线达到平衡时的限制因素是载体蛋白数量或ATP
答案 D
解析 协助扩散不需要消耗ATP,D错误。
17.将某植物细胞分为两组,分别浸于质量浓度为0.3 g/mL的Ⅰ(蔗糖溶液)与Ⅱ(尿素溶液)中,然后每5 min用显微镜观察一次,并测量原生质体的体积,其结果如图所示。则下列叙述错误的是( )
A.实验开始后30 min,Ⅱ的细胞中必含尿素
B.实验开始后30 min,Ⅰ的细胞中必含蔗糖
C.此图显示尿素可透过细胞膜,而蔗糖不能透过细胞膜
D.实验开始后20 min,Ⅰ和Ⅱ两组细胞均发生质壁分离
答案 B
18.(2019·辽宁高一月考)以紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为观察植物细胞质壁分离和复原实验的材料,下列有关说法正确的是( )
A.正在发生质壁分离的细胞,其吸水能力逐渐减弱
B.正在发生质壁分离的细胞,其紫色区域逐渐缩小,该区域颜色逐渐变深
C.发生质壁分离后完全复原的细胞,其细胞液浓度最终与外界溶液浓度相同
D.该实验不选择紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞作材料,是由于该类细胞不能发生质壁分离
答案 B
解析 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液呈现紫色。正在发生质壁分离的细胞,因不断失水导致细胞液的浓度逐渐增大,紫色区域逐渐缩小,该区域颜色逐渐变深,其吸水能力逐渐增强,A错误、B正确;若将质壁分离后的细胞置于清水中,则质壁分离复原后细胞液浓度仍高于外界溶液,C错误;该实验不选择紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞作材料,是由于该类细胞的细胞液无色,不易观察质壁分离及其复原现象,D错误。
19.如图为物质出入细胞的四种方式的示意图,下列相关说法中正确的是( )
A.影响a方式的因素是物质浓度差和载体蛋白数量
B.向细胞中注入某种呼吸抑制剂,则c、d方式受影响最大
C.葡萄糖进入红细胞的方式是c方式
D.二氧化碳可以通过b方式进出细胞
答案 B
解析 根据题意和图示分析可知:a是自由扩散,b是协助扩散,c是主动运输,d是胞吐。自由扩散不需要载体蛋白协助,不消耗能量,所以影响自由扩散的因素只是浓度差,A错误;c是主动运输,d是胞吐,都需要消耗能量,所以向细胞中注入某种呼吸抑制剂,则c、d方式受影响最大,B正确;葡萄糖进入红细胞的方式是b协助扩散,C错误;二氧化碳可以通过a自由扩散方式进出细胞,D错误。
20.(2019·北京师大附中高一期末)在研究离体番茄根吸收K+速率与氧分压关系的实验中,已知当氧分压为5%~10%时,K+吸收量达到最高值。之后氧分压继续提高,但K+的吸收速率不再增加,对此现象合理的解释是( )
A.氧分压高抑制主动运输
B.运输K+的载体蛋白达到饱和状态
C.外界溶液中K+减少
D.氧分压高影响载体蛋白运动
答案 B
解析 K+进入细胞的方式是主动运输,需要载体蛋白协助和消耗能量;随着氧分压的增加,呼吸作用增强,ATP产生增多,K+吸收速率也随之增加;氧分压到达一定浓度范围内,有氧呼吸速率已经达到最大值,就算增加氧分压,也不会使呼吸加快,因而K+的吸收速率也不会再增加,这里限制K+吸收速率的主要原因是载体蛋白的数量有限。
21.(2020·天津滨海新区塘沽第一中学高一期末)下列关于细胞的物质输入和输出的叙述,错误的是( )
A.水分子的跨膜运输属于被动运输
B.水分子的跨膜运输可以是自由扩散或协助扩散
C.受氧气浓度影响的物质运输方式一定需要载体蛋白
D.某些离子和小分子有机物可以顺浓度梯度进行协助扩散
答案 C
解析 胞吞、胞吐作用需要消耗能量,受氧气浓度影响,但不需要载体蛋白的协助,C错误。
22.下列关于物质跨膜运输的叙述,错误的是( )
A.植物细胞积累K+需消耗能量
B.细胞对离子的吸收具有选择性
C.海水中的海藻细胞可通过积累溶质防止质壁分离
D.液泡中积累大量离子,故液泡膜不具有选择透过性
答案 D
解析 液泡膜上有转运蛋白协助离子的运输,具有选择透过性。
23.撕去洋葱外表皮,分为两份,假定两份外表皮细胞的大小、数目和生理状态一致,一份在完全营养液中浸泡一段时间,浸泡后的外表皮称为甲组;另一份在蒸馏水中浸泡相同的时间,浸泡后的外表皮称为乙组。然后,两组外表皮都用浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液里处理,一段时间后外表皮细胞中的水分不再减少。此时甲、乙两组细胞水分渗出量的大小,以及水分运出细胞的方式是( )
A.甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等,主动运输
B.甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的高,主动运输
C.甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的低,被动运输
D.甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等,被动运输
答案 C
24.质壁分离与复原实验具有广泛的应用,下列不能通过该实验实现的是( )
A.比较不同植物细胞的细胞液浓度大小
B.粗略估算人成熟红细胞的细胞内液浓度
C.鉴别、区分清水和0.3 g/mL的蔗糖溶液
D.鉴别根尖成熟区细胞是否具有活性
答案 B
解析 动物细胞无细胞壁,不能发生质壁分离与复原,B符合题意。
25.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.细胞膜和液泡膜都相当于半透膜
B.载体蛋白在转运离子或分子时,会发生自身构象的改变
C.水分子进入细胞都是通过自由扩散方式进行的
D.载体蛋白和通道蛋白均具有一定的特异性
答案 C
解析 水分子进入细胞的方式是自由扩散或者协助扩散(通过水通道蛋白),C错误。
二、非选择题(本题包括5小题,共50分)
26.(12分)图甲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,图乙是小肠上皮细胞转运葡萄糖的过程示意图。请回答下列问题:
(1)图甲细胞处于____________状态,即细胞中____________和细胞壁分离的现象。将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的KNO3溶液中,一段时间后没有观察到质壁分离现象,可能的原因有________________________________________________________________。
(2)葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞时,不直接消耗ATP,而是借助相同载体蛋白上Na+顺浓度梯度运输时产生的电化学势能。该载体蛋白只能运输葡萄糖和Na+,体现了载体蛋白的________性。据图乙中的信息分析,葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞是________浓度梯度进行的主动运输。
(3)为了证明小肠上皮细胞以主动运输的方式吸收葡萄糖,请设计实验探究。
①实验步骤:
第一步:取甲、乙两组生理状况相同的小肠上皮细胞,放入适宜浓度的含有葡萄糖的培养液中。
第二步:甲组细胞给予正常的呼吸条件,乙组细胞____________________,其他条件与甲组相同。
第三步:一段时间后测定葡萄糖的吸收速率。
②预测实验结果并分析:
若______________________________________________________________,则说明小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输,否则不是主动运输。
答案 (1)质壁分离 原生质层 该细胞是死细胞,或者是根尖分生区细胞,或者质壁分离后又自动复原 (2)专一 逆 (3)①抑制细胞呼吸(或加入呼吸抑制剂等) ②乙组细胞的吸收速率明显小于甲组细胞的吸收速率,或者完全不吸收
27.(8分)(2019·北京第二十二中学高一期中)如图为物质出入细胞的三种方式示意图,请据图回答下列问题:
(1)细胞膜是以____________为基本支架的结构。
(2)利用载体蛋白出入细胞的运输方式是图________。图1和图2两种运输方式合称为____________。
(3)可能代表氧气运输方式的是图________;葡萄糖进入红细胞的方式是图________。
(4)坐标图中的四种离子,以图3方式实现图示细胞内外浓度差的是____________。
(5)从功能上来说,细胞膜是一层______________膜。
答案 (1)磷脂双分子层 (2)1和图3 被动运输 (3)2 1 (4)K+和Mg2+ (5)选择透过性
解析 (1)细胞膜是以磷脂双分子层为基本支架的结构。
(2)利用载体蛋白出入细胞的运输方式是图1协助扩散、图3主动运输。图1协助扩散、图2自由扩散两种运输方式合称为被动运输。
(3)可能代表氧气运输方式的是图2自由扩散;葡萄糖进入红细胞的方式是图1协助扩散。
(4)主动运输是指从低浓度运输到高浓度,需要载体蛋白和能量;离子进入细胞,说明细胞外离子的浓度低于细胞内离子的浓度,结合柱形图可知,K+和Mg2+的浓度是细胞外低于细胞内。
(5)从功能上来说,细胞膜是一层选择透过性膜。
28.(10分)如图为肝细胞膜运输葡萄糖分子的示意图。请回答:
(1)葡萄糖进入肝细胞的运输方式是________。
(2)据图可知,载体蛋白的两种状态是蛋白质的________发生改变的结果。
(3)该载体蛋白不能运送氨基酸分子进入肝细胞,体现了载体蛋白具有________性。
(4)已知木糖比葡萄糖的分子质量小,两者都溶于水。在动物消化道中,小肠绒毛吸收大量的葡萄糖,却很难吸收木糖,这个事实说明,细胞膜具有__________________。细胞膜具有的这种功能特性,主要与物质跨膜运输的________方式有关,这种运输方式能够保证细胞按照生命活动的需要控制物质进出细胞。
答案 (1)协助扩散 (2)空间结构 (3)专一(特异) (4)选择透过性 主动运输
解析 (1)据图可知,葡萄糖顺浓度进入肝细胞,且需要载体蛋白协助,其运输方式为协助扩散。
(2)据图可知,载体蛋白有两种状态,二者的不同是蛋白质的空间结构发生改变的结果。
(3)载体蛋白对所运输的物质具有选择性,体现了载体蛋白的专一性。
(4)细胞膜具有选择透过性,可以选择吸收细胞代谢所需要的物质,而其他物质不能通过。这一特性主要体现在物质跨膜运输的主动运输方式上。
29.(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 氧气和甘油 原生质层 (2)协助扩散 主动运输 是否耗能 (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、酒精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于半透膜,具有选择透过性。
(2)图乙中葡萄糖的运输方式是协助扩散,运输方向是高浓度运输到低浓度,需要载体蛋白,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,左侧溶液的浓度低于右侧溶液,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。
(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流动性。
(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+的载体蛋白,其化学本质是蛋白质。
30.(10分)某学校科技小组的同学进行了一系列探究实验,并绘出如下图示。请据图回答问题:
(1)将新鲜的苔藓植物叶片放入少量红墨水、质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中,在显微镜下观察到的细胞状态如图1所示,此时部位①颜色为________,部位②颜色为________。若改用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞重新实验,则部位②颜色为________。
(2)将某植物花瓣切成大小和形状相同的细条,分为a、b、c、d和e组(每组的细条数量相等),取上述5组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中,浸泡相同时间后测量各组花瓣细条的长度如图2所示(只考虑水分交换)。使细条浸泡前后长度保持不变的蔗糖溶液浓度范围为________________;细胞液浓度最高的一组为________组。
(3)上述实验结果的产生与细胞膜具有流动性的结构特点________(填“有关”或“无关”)。
答案 (1)红色 绿色 无色 (2)0.4~0.5 g/mL e (3)有关
解析 (1)新鲜的苔藓植物叶片放入少量红墨水、0.3 g/mL的蔗糖溶液中,细胞失水发生质壁分离,由于细胞壁是全透性的,细胞膜相当于半透膜,红墨水中的溶质能穿过细胞壁而不能穿过细胞膜,故①处为红色,②中含有叶绿体,故为绿色;若改用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞重新实验,则部位②颜色为无色。
(2)根据实验结果可知,该植物花瓣细胞在浓度为0.4 g/mL时细胞吸水,处于0.5 g/mL时细胞失水,说明该植物细胞液浓度处于相当于蔗糖溶液浓度0.4~0.5 g/mL之间,故欲使细条浸泡前后长度保持不变的蔗糖浓度范围为0.4~0.5 g/mL;因e组失水最多,故其细胞液浓度最高。
(3)物质进出细胞依赖于细胞膜的流动性,故上述实验结果的产生与细胞膜具有流动性的结构特点有关。
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