2024版新教材高考生物复习特训卷单元清通关卷二细胞的基本结构和物质的跨膜运输
展开单元清通关卷(二) 细胞的基本结构和物质的跨膜运输
(满分:100分 时间:75分钟)
一、选择题(每小题2分,共40分)
1.[2023·广西桂林市二模]下列关于细胞结构的说法中,正确的是( )
A.细胞壁对细胞内部具有保护作用,所以它是细胞与外界的边界
B.1959年罗伯特森在光学显微镜下看到细胞膜的暗—亮—暗的三层结构
C.有中心体的细胞,中心体与细胞有丝分裂有关
D.将真核细胞线粒体置于蒸馏水中,首先涨破的是内膜
2.[2023·河南模拟]某实验小组从成熟的叶肉细胞中提取出多种细胞器,并分析了各种细胞器的组成成分。下列有关叙述正确的是( )
A.若某细胞器含有DNA分子,则该细胞器能合成RNA分子
B.若某细胞器含有色素,则该细胞器能吸收、传递和转化光能
C.若某细胞器含有P元素,则该细胞器能参与细胞内囊泡的形成
D.若某细胞器含有ATP合成酶,则该细胞器能分解葡萄糖
3.[2023·山东济宁市一模]真核细胞中的细胞核膜、内质网、高尔基体、线粒体等膜性结构可以通过相互接触而协同发挥相应的生理功能。下列分析错误的是( )
A.内质网是关联细胞器互作网络的重要结构
B.膜结构有利于各项生理活动高效、有序地运行
C.线粒体与内质网在结构和生理功能上没有关联
D.内质网与高尔基体之间存在以囊泡运输为主的物质交流
4.[2023·山东高三二模]紫色洋葱是常用的生物学实验材料,紫色洋葱的叶分为两种:管状叶伸展于空中,能进行光合作用;鳞片叶层层包裹形成鳞茎,富含营养物质。下列有关叙述正确的是( )
A.鳞片叶外表皮细胞含有色素,可用于叶绿体色素的提取和分离实验
B.取新生根尖制成装片,在显微镜下大部分细胞中能观察到染色体
C.质壁分离复原的过程中,鳞片叶表皮细胞的吸水能力逐渐变小
D.将洋葱管状叶制成装片,在高倍镜下可观察到叶绿体中的基粒
5.[2023·北京二模]用荧光物质标记的抗体能与膜蛋白结合,随着时间的延长,已均匀分布在细胞表面的荧光物质会重新排布,聚集在细胞表面某些部位(成斑现象),或聚集在细胞的一端(成帽现象)。下列叙述不正确的是( )
A.以膜蛋白为抗原进行抗体的制备
B.利用抗原抗体反应对膜蛋白定位
C.该实验可证实膜蛋白具有流动性
D.温度对成斑现象所需时间无影响
6.[2023·甘肃张掖模拟]在电子显微镜下发现细胞膜下的溶胶层中含有丰富的细胞骨架纤维(如微丝等),这些骨架纤维通过膜骨架与细胞膜相连,其从力学上参与维持细胞膜的形状并协助细胞膜完成多种生理功能。下列有关叙述错误的是( )
A.在电子显微镜下,新冠病毒和酵母菌都能观察到细胞骨架结构
B.细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,能维持细胞的形态
C.细胞骨架可协助细胞膜完成物质运输、能量转化、信息传递等生命活动
D.细胞骨架的作用还体现在锚定并支撑着许多细胞器
7.[2023·陕西安康一模]下列关于植物细胞质壁分离及复原实验的叙述,正确的是( )
A.将洋葱鳞片叶内表皮细胞置于质量分数为0.3%的蔗糖溶液中不会发生质壁分离
B.观察洋葱鳞片叶细胞质壁分离实验时,先用低倍镜找到观察对象并移至中央后换高倍镜
C.将洋葱鳞片叶细胞置于质量分数为0.3%的蔗糖溶液中,原生质体吸水能力会逐渐增强
D.洋葱鳞片叶细胞质壁分离复原过程中,细胞壁与细胞膜之间的液体浓度高于外界液体
8.[2023·山东烟台实验中学模拟]最新研究表明,由光驱动的分子转子被用来在单个细胞的膜上钻孔,有望将治疗试剂运送到这些细胞中,或者直接诱导这些细胞死亡,如图为钻孔过程的示意图,下列有关说法错误的是( )
A.分子转子钻孔需要钻开细胞膜上的磷脂双分子层
B.必须钻孔后才可以运送治疗试剂说明了细胞膜具有选择透过性
C.分子转子与特定细胞膜识别主要取决于细胞膜上的糖蛋白
D.分子转子的驱动需要线粒体提供ATP
9.[2023·全国模拟]目前在哺乳动物细胞中已鉴定出13种水通道蛋白(AQPs),其中AQP3、AQP7、AQP9、AQP10属于水—甘油通道蛋白,它们既能运输水分子,又能顺浓度梯度转运甘油、尿素等中性小分子。以下说法正确的是( )
A.水分子通过AQPs运输时需要先与其结合
B.水分子通过AQPs的转运速率比直接通过磷脂双分子层快
C.线粒体损伤的细胞摄入甘油的速率会明显降低
D.多种中性小分子都能通过AQP10,说明AQP10无专一性
10.[2023·重庆模拟]下列关于生物膜和生物膜系统的叙述,错误的是( )
A.生物膜是细胞内所有膜结构的统称
B.细胞生物都拥有复杂的生物膜系统,以保证细胞功能的多样化
C.细胞膜上的糖蛋白不是进行细胞间的信息交流所必需的
D.不同生物膜在组成成分和结构上具有相似性
11.[2023·浙江嘉兴一模]某种金属离子能够跨膜运输进入细胞。将细胞置于含不同浓度该金属离子的培养液中,1 h后测量细胞内该金属离子浓度,结果如图。下列叙述错误的是( )
A.该离子通过主动运输方式被细胞吸收
B.培养液温度会影响该离子的吸收
C.当培养液离子浓度超过2 mmol·L-1后,细胞停止吸收该离子
D.在a点,培养液离子浓度大小是限制该离子吸收速率的因素之一
12.[2022·全国甲卷]线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。研究发现,经常运动的人肌细胞中线粒体数量通常比缺乏锻炼的人多。下列与线粒体有关的叙述,错误的是( )
A.有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATP
B.线粒体内膜上的酶可以参与[H]和氧反应形成水的过程
C.线粒体中的丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需要O2的直接参与
D.线粒体中的DNA能够通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成
13.[2023·福建适应性测试]研究发现,细胞中错误折叠的蛋白质或损伤的细胞器与一种被称为泛素的多肽绑定标记后最终被送往溶酶体降解,以维持自身稳定,具体机制如下图。下列叙述正确的是( )
A.吞噬泡与溶酶体融合后,溶酶体合成多种水解酶将其降解
B.泛素在蛋白质和损伤细胞器降解过程中起到“死亡标签”的作用
C.吞噬泡与溶酶体融合体现了生物膜的选择透过性
D.线粒体膜被降解后可产生氨基酸、果糖等物质
14.[2023·山东省高三二模]核被膜主要由外核膜、内核膜、核孔复合体和核纤层构成。核纤层紧贴内核膜,是一层由纤维蛋白构成的网状结构。如图示细胞周期中核被膜和核纤层的动态变化过程,相关叙述不正确的是( )
A.核内合成的tRNA运出细胞核与核孔复合体有关
B.核纤层的解体和重新组装可能通过核纤层蛋白的磷酸化与去磷酸化修饰实现
C.分裂末期,结合有核纤层蛋白的核膜小泡在染色质周围聚集并融合成新的核膜
D.核纤层蛋白形成骨架结构支撑于内、外核膜之间,维持细胞核的正常形态
15.[2023·辽宁高三一模]受体介导的胞吞是一种特殊类型的胞吞作用,主要用于细胞摄取特殊的生物大分子,其过程如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.构成有被小泡膜的基本支架是磷脂双分子层
B.该过程需要膜上蛋白质的参与且消耗能量
C.上图说明细胞摄取大分子不需要借助载体蛋白
D.胰岛素也是与受体结合然后进入细胞起作用
16.[2023·湖南省高三联考]低密度脂蛋白(LDL)过多是动脉粥样硬化和冠状动脉疾病的一种重要危险因素。LDL是由胆固醇磷脂和蛋白质等结合形成的复合物,如图是其参与细胞代谢的部分过程示意图。下列分析正确的是( )
A.细胞合成胆固醇的场所是高尔基体,胆固醇既是组成人体细胞膜的重要成分,又参与血液中脂质的运输
B.LDL进入靶细胞的方式是主动运输,LDL与受体可特异性结合
C.加入ATP水解酶抑制剂会影响LDL与受体的分离
D.LDL受体的去路是被溶酶体水解成小分子物质
17.[2023·湖南高三模拟]著名归国生物学家施一公专注于膜蛋白等领域的研究,做出了举世瞩目的成就。下列有关膜蛋白的叙述,正确的是( )
A.囊性纤维化主要是由于控制钙离子运输的跨膜蛋白(CFTR蛋白)结构异常导致的
B.膜蛋白在细胞膜内外两侧对称分布,保证了生命活动的高度有序性
C.性激素通过与其靶细胞膜上受体结合传递信息,发挥调节功能
D.有些膜蛋白可能同时具有多种功能,如运输功能和催化功能
18.[2023·福建省莆田市高三模拟]螺旋现象普遍存在于多种物质或生物结构中,下列有关说法不正确的是( )
A.某些蛋白质具有的螺旋结构,决定了其特定的功能
B.DNA分子具有规则的双螺旋结构,决定了其结构的稳定性
C.染色体解螺旋形成染色质的同时,DNA分子双链也随之解旋
D.水绵的叶绿体呈螺旋式带状,便于实验时观察光合作用的场所
19.[2023·河北廊坊市第一中学校考一模]冰叶日中花(简称冰菜)是一种耐盐性极强的盐生植物,其茎、叶表面有盐囊细胞,下图表示盐囊细胞中4种离子的转运方式。相关叙述不正确的是( )
A.NHX运输Na+有利于降低细胞质基质中Na+含量,提高耐盐性
B.P型和V型ATP酶转运H+为NHX转运Na+提供动力
C.CLC开放后H+和Cl-顺浓度梯度转运属于主动运输
D.一种转运蛋白可转运多种离子,一种离子可由多种转运蛋白转运
20.科学家对哺乳动物红细胞膜上不同种类的磷脂(SM、PC、PS、PE、PI、CI)进行了研究,分析结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.组成细胞膜的磷脂分子在磷脂双分子层中分布是对称的
B.糖被分布于细胞膜的A侧和B侧
C.水分子的跨膜运输与磷脂双分子层相关,也与某些蛋白质相关
D.O2、CO2、甘油和葡萄糖可以自由通过多种磷脂组成的膜结构
二、非选择题(共60分)
21.(15分)[2023·安徽省高一月考]水生动物爪蟾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。请回答下列问题:
(1)水分子穿过膜磷脂双分子层进入细胞的运输方式是________,这种运输方式的特点是________________________________________________(答出两点)。
(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的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,科研人员将水通道蛋白CHIP28插入人工制作的脂质体并置于某一溶液中,记录脂质体涨破的时间。对照组则需要制作________________________。脂质体内外溶液渗透压大小应符合________(填“等渗”“外低内高”或“外高内低”)。该实验还可以证明水通道蛋白CHIP28运输水分子具有____________的特点。
22.(15分)[2023·江苏省高一月考]由细胞膜、细胞器膜、核膜等组成的生物膜系统与细胞的很多生命活动过程都有密切关系,请据图回答有关问题:
(1)细胞膜的功能与其化学组成密切相关,功能越复杂的细胞膜,________的种类与数目越多。
(2)若图一所示的相应细胞为吞噬细胞,其细胞膜的基本骨架是________________,其吞噬病原体的过程体现了生物膜________________的特点。
(3)Na+-K+泵是存在于动物细胞膜上的一种载体,具有ATP酶活性。这种泵每消耗1分子的ATP,就逆浓度梯度将3分子的Na+泵出细胞外,将2分子的K+泵入细胞内。据图二回答问题:
①Na+-K+泵的化学本质为________,图二体现了细胞膜__________________的功能。
②图中X为________,Na+、K+通过Na+ -K+泵的跨膜运输方式是________________。
23.(15分)[2023·广东深圳龙城高级中学高三一模]溶酶体是细胞中一种重要的细胞器。回答下列问题:
(1)分离出细胞内的溶酶体常用的方法是________________________________________________________________________
____________________。
(2)溶酶体膜上存在一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白—质子泵,有助于维持溶酶体内酸性环境(pH约为5.0),据此分析,质子泵的具体作用是________________________________________________________________________。
(3)溶酶体(内部含有多种水解酶)能________________________________________。但不能水解溶酶体膜,溶酶体膜内侧存在与细胞膜糖被类似的结构,此结构具有防止__________________的作用。
(4)研究发现,细胞不能获得足够养分时,其溶酶体的活动会增强,以维持细胞的存活。对此现象的合理解释是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
24.(15分)[2023·安徽黄山市二模]如图为小肠上皮细胞的结构模式图,请仔细分析图像,回答相关问题:
(1)小肠上皮细胞细胞膜的基本支架是______________,据图可知,小肠上皮细胞膜上具有催化功能的蛋白质是膜蛋白________。
(2)假如这是一种分泌细胞,那么合成并分泌蛋白质时,要经过的细胞结构路径为__________________________________(请用序号和箭头表示)。
(3)新生儿能通过膜蛋白吸收母乳中的抗体,抗体进入新生儿细胞的方式是________,推测该抗体没有被蛋白酶水解的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)膜蛋白A是一种同向转运蛋白,顺浓度 梯度转运Na+进入细胞的同时,将葡萄糖逆浓度梯度转运进细胞中,这个过程中没有ATP提供能量,请推测葡萄糖可以逆浓度进入小肠上皮细胞的原因为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
单元清通关卷(二)
细胞的基本结构和物质的跨膜运输
1.C 细胞膜是系统的边界,A错误;1959年罗伯特森在电子显微镜下看到细胞膜的暗-亮-暗的三层结构,B错误;中心体与细胞有丝分裂有关,中心体与纺锤体的形成有关,C正确;线粒体内膜向内折叠成嵴,把离体的线粒体置于蒸馏水中,其外膜比内膜先涨破,D错误。
2.A 若某细胞器含有DNA分子,该细胞器为线粒体和叶绿体,则该细胞器能转录合成RNA分子,A正确;若某细胞器含有色素,该细胞器为液泡或叶绿体,叶绿体能吸收、传递和转化光能,液泡不行,B错误;参与细胞内囊泡的形成的细胞器为内质网和高尔基体,无膜的核糖体中含有RNA,含有P元素,不参与细胞内囊泡的形成,C错误;若某细胞器含有ATP合成酶,该细胞器为线粒体和叶绿体,线粒体内没有分解葡萄糖的酶,不能分解葡萄糖,只能分解丙酮酸,叶绿体不能分解葡萄糖,可以生成葡萄糖,D错误。
3.C 内质网膜面积较大,是关联细胞器互作网络的重要结构,A正确;生物膜系统分隔出了很多细胞器,而不同的细胞器具有不同的功能,从而保证了细胞生命活动高效、有序地进行,B正确;根据题干信息可知,线粒体与内质网在结构和功能上有关联,C错误;分泌蛋白加工和分泌过程,涉及内质网与高尔基体之间通过囊泡运输为主的物质交流,D正确。
4.C 鳞片叶外表皮细胞含有色素,但不含光合色素,不能作为叶绿体色素的提取和分离实验的材料,A错误;由于间期时间较长,所以大部分细胞都处于间期,大部分是染色质,因此大部分细胞不能观察到染色体,B错误;质壁分离复原的过程中,细胞不断吸收水分,细胞液浓度变小,所以吸水能力逐渐变小,C正确;叶绿体中的基粒属于亚显微结构,在高倍镜下不能观察到叶绿体中的基粒,D错误。
5.D 一种抗体只能与一种抗原结合,所以制备能与膜蛋白结合的抗体需以膜蛋白为抗原,A正确;利用抗体和抗原结合的特异性,可对膜蛋白定位,B正确;荧光标记物前后的位置变化说明膜蛋白具有流动性,C正确;温度影响膜蛋白的流动,影响成斑时间,D错误。
6.A 病毒没有细胞结构,酵母菌属于真核生物,故在电子显微镜下,酵母菌能观察到细胞骨架结构,新冠病毒则不能观察到细胞骨架结构,A错误;细胞骨架是指真核细胞中的蛋白质纤维网架结构,细胞骨架能够维持细胞形态,承受外力,B正确;细胞骨架不仅能维持细胞形态,还参与许多重要的生命活动,如协助细胞膜完成物质运输﹑能量转化﹑信息传递等生命活动,C正确;细胞骨架的作用还体现在锚定并支撑着许多细胞器,维持了细胞内部结构的有序性,D正确。
7.C 0.3 g/mL的蔗糖溶液的浓度大于洋葱鳞片叶内表皮细胞细胞液的浓度,会发生质壁分离,A错误;用低倍镜观察可以观察到紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离和复原过程,不需要使用高倍镜,B错误;将洋葱鳞片叶表皮细胞置于0.3 g/mL蔗糖溶液时,细胞失水,细胞液浓度升高,因此细胞吸水能力逐渐增加,C正确;细胞壁具有全透性,洋葱鳞片叶细胞质壁分离复原过程中,细胞壁与细胞膜之间的液体浓度等于外界液体浓度,D错误。
8.D 细胞膜的基本支架是由磷脂双分子层构成的,因此钻孔需钻开磷脂双分子层,A正确;钻孔后治疗试剂的进入说明了细胞膜能控制物质进出细胞,具有选择透过性,B正确;细胞膜的识别作用取决于细胞膜表面的糖蛋白,C正确;分子转子是光能驱动的,不需要线粒体提供ATP,D错误。
9.B 通道蛋白贯穿于细胞膜,分子或离子通过通道蛋白时不需要与其结合,直接从通道进出细胞,所以水分子通过AQPs运输时不需要与其结合,A错误;水分子通过AQPs的运输属于协助扩散,运输速率大于直接通过磷脂双分子层的自由扩散速率,B正确;甘油通过自由扩散的方式进入细胞,所以线粒体损伤的细胞摄入甘油的速率不受影响,C错误;AQP10属于水—甘油通道蛋白,它们既能运输水分子,又能顺浓度梯度转运甘油、尿素等中性小分子,其他分子不能通过,说明AQP10也有专一性,D错误。
10.B 生物膜包括细胞膜、核膜以及各种细胞器膜,即生物膜是细胞中所有膜结构的统称,A正确;一般来说,真核生物拥有复杂的生物膜系统,以保证细胞功能的多样化,原核细胞没有生物膜系统,B错误;细胞膜间的信息交流未必都需要膜表面的糖蛋白,有的信息分子的受体存在于细胞内,还有的植物细胞需要通过专门的通道—胞间连丝实现细胞间的信息交流,C正确;细胞中所有生物膜都以磷脂双分子层为基本支架,蛋白质作为生命活动的主要承担者,也是生物膜中的重要成分,因此,不同生物膜在组成成分和结构上均具有相似性,D正确。
11.C 某金属离子能够跨膜运输进入细胞,且细胞内的浓度高于培养液中的浓度,所以该离子通过主动运输方式被细胞吸收,A正确;该离子是通过主动运输的方式进入细胞的,需要消耗能量,温度会影响细胞呼吸提供能量,所以培养液温度会影响该离子的吸收,B正确;当培养液离子浓度超过2 mmol·L-1后,细胞内金属离子浓度不变,处于动态平衡,并不是细胞停止吸收该离子,C错误;培养液中的离子浓度在0~2 mmol·L-1之间时,随着浓度的增加细胞内离子浓度也增加,则在a点,培养液离子浓度大小是限制该离子吸收速率的因素之一,D正确。
12.C 有氧呼吸的全过程分为三个阶段,分别在细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜上进行,这三个阶段都能释放能量,产生ATP,A正确;在线粒体内膜上进行有氧呼吸第三阶段的反应,则线粒体内膜上的酶可以催化前两个阶段产生的[H]和氧反应形成水,B正确;丙酮酸分解成CO2和[H]属于有氧呼吸第二阶段,在线粒体基质中进行,这一阶段不需要O2直接参与,C错误;线粒体为半自主性细胞器,其中含有DNA和核糖体,故线粒体中的DNA能够通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成,D正确。
13.B 溶酶体中的水解酶属于蛋白质,合成场所在核糖体,经内质网和高尔基体转运分布在溶酶体中,A错误;泛素与错误折叠的蛋白质和损伤细胞器结合,相当于对其进行了标记,后被溶酶体降解,B正确;吞噬泡与溶酶体融合体现了生物膜的流动性,C错误;线粒体膜含蛋白质和少量糖类,降解后可产生氨基酸、葡萄糖等小分子物质,但不会有果糖,D错误。
14.D tRNA是大分子物质,其运出细胞核与核孔复合体有关,A正确;根据图分析,核纤层蛋白磷酸化→核纤层解体→核纤层蛋白去磷酸化→核纤层重建,B正确;分析图,分裂末期,结合有核纤层蛋白的核膜小泡在染色质周围聚集并融合成新的核膜,C正确;核纤层紧贴内核膜,D错误。
15.D 有被小泡膜为生物膜,构成有被小泡膜的基本支架是磷脂双分子层,A正确;受体介导的胞吞过程需要膜上蛋白质参与,如受体(化学本质为蛋白质),胞吞过程需要细胞内部供能,B正确;图示说明细胞摄取大分子不需要借助载体蛋白来运输,大分子通过胞吞方式进入细胞,C正确;胰岛素不进入细胞,与膜上的受体结合后,一方面促进蛋白质、脂肪、糖原的合成,另一方面使细胞膜上的葡萄糖转运蛋白增加,促进葡萄糖进入细胞,D错误。
16.C 细胞中合成胆固醇的场所是内质网而不是高尔基体,胆固醇既是组成人体细胞膜的重要成分,又参与血液中脂质的运输,A错误;LDL进入靶细胞的方式是胞吞而不是主动运输,LDL与受体特异性结合,B错误;如图可知LDL与受体的分离需要消耗ATP,故加入ATP水解酶抑制剂会影响LDL与受体分离,C正确;LDL受体的去路是回到细胞膜重新利用,LDL被溶酶体水解成小分子物质,D错误。
17.D 囊性纤维化主要是由于转运氯离子的跨膜蛋白(CFTR蛋白)结构异常导致的,A错误;膜蛋白在细胞膜内外两侧不对称分布,如糖蛋白位于细胞膜外侧,它在细胞生命活动中具有重要功能,保证了生命活动的高度有序性,B错误;性激素是小分子脂质,其受体在细胞内,C错误;有些膜蛋白可能同时具有多种功能,如Na+-K+泵,同时具有运输功能和催化功能,D正确。
18.C 结构决定功能,某些蛋白质具有的螺旋结构,有助于维持蛋白质特有的功能,A正确;DNA规则的双螺旋结构,使得DNA分子具有其结构的稳定性,B正确;在有丝分裂的过程中,DNA双链的解旋发生在有丝分裂间期的DNA分子复制的过程中,而染色体解螺旋形成染色质,发生在有丝分裂的末期,因此染色体解螺旋形成染色质的同时,DNA的双链并不随之解旋,C错误;水绵的叶绿体呈螺旋式带状,便于观察,所以水绵是验证光合作用的场所及条件的良好材料,D正确。
19.C NHX将Na+从细胞质基质中运出细胞,也可以将Na+运入液泡,降低了细胞质基质中Na+含量,提高了细胞液的浓度,提高耐盐性,A正确;从图中看出P型和V型ATP酶将细胞质基质中的H+运出细胞或运入液泡,降低了细胞质基质中H+的浓度,液泡中H+可以顺浓度梯度进入细胞质基质中,驱动载体蛋白NHX,将Na+进行转运,所以为Na+运输提供了动力,B正确;CLC开放后H+和Cl-顺浓度梯度转运属于协助扩散,C错误;从图中看出一种转运蛋白可转运多种离子,如NHX可转运H+和Na+,一种离子可由多种转运蛋白转运,如H+可被NHX、KUP、CLC等转运,D正确。
20.C 题图显示,各种磷脂分子在细胞膜两侧的含量不同,这说明组成细胞膜的磷脂分子在磷脂双分子层中是不对称分布的;A侧是血浆侧,即红细胞膜的外侧,糖被只分布于细胞膜的外侧;水分子的跨膜运输方式是自由扩散时,与磷脂双分子层有关,水分子通过水通道运输时,与某些水通道蛋白有关;氧气、二氧化碳、甘油是通过自由扩散方式运输的,它们都能自由通过由多种磷脂组成的膜结构,葡萄糖分子通过细胞膜的方式为协助扩散或主动运输,需要载体蛋白的协助。
21.答案:(1)自由扩散 顺浓度梯度运输,不消耗能量、不需要载体蛋白的协助 (2)卵母细胞迅速吸水膨胀后涨破 (3)不含CHIP28的等体积脂质体 外低内高 不消耗能量(ATP)
解析:(1)水分子进入细胞的运输方式是自由扩散;自由扩散的运输特点是顺浓度梯度运输、不消耗能量也不借助载体蛋白。(2)若水通道蛋白CHIP28与细胞快速吸水有关,则将该蛋白插入不含有水通道蛋白的爪蟾的卵母细胞的细胞膜上,再将卵母细胞放清水中,则会使该细胞迅速吸水涨破。(3)对照组设置需要制作不含CHIP28的等体积脂质体的空白对照组;脂质体内外溶液渗透压大小应符合外低内高以模仿细胞吸水的渗透压大小;该实验中,脂质体无法提供ATP,故还可以证明水通道蛋白CHIP28运输水分子具有不消耗能量的特点。
22.答案:(1)蛋白质 (2)磷脂双分子层 具有流动性 (3)蛋白质 控制物质进出细胞 磷酸分子(或Pi) 主动运输
解析:(1)细胞膜的功能与其化学组成密切相关,主要由磷脂分子和蛋白质分子构成,功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类与数目越多。(2)若图一所示的相应细胞为吞噬细胞,其细胞膜的基本支架是磷脂双分子层;由于病原体是大分子或细胞,所以其吞噬处理病原体的方式是胞吞,其过程体现了生物膜具有流动性的特点。(3)①Na+-K+泵的化学本质为蛋白质;图二体现了细胞膜控制物质进出细胞的功能。②图中X为磷酸分子;Na+、K+通过Na+-K+泵的跨膜运输方式是主动运输,因为需要载体,同时消耗能量。
23.答案:(1)差速离心法 (2)催化ATP水解,将细胞质中的H+(质子)运入溶酶体内 (3)分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌 溶酶体膜被水解酶水解
(4)分解自身衰老、损伤的物质,为生命活动提供必要的物质和能量
解析:(1)由于不同细胞器的比重不同,因此常采用差速离心法分离各种细胞器。溶酶体从细胞内分离出来需要用到差速离心法。(2)溶酶体膜上存在一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白—质子泵,有助于维持溶酶体内酸性环境(pH约为5.0),由此可见质子的运输属于主动运输,而主动运输需要载体蛋白的协助和消耗能量,因此质子泵的具体作用是催化ATP水解,并将细胞质中的H+(质子)逆浓度运入溶酶体内。(3)溶酶体内含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。但不能水解溶酶体膜,溶酶体膜内侧存在与细胞膜糖被类似的结构,此结构具有防止溶酶体膜被水解酶水解的作用。(4)研究发现,细胞不能获得足够养分时,其溶酶体的活动会增强,分解自身衰老、损伤的物质,为生命活动提供必要的物质和能量,以维持细胞的生命活动的正常进行。
24.答案:(1)磷脂双分子层 D (2)①→③→②→④
(3)胞吞 该抗体表面没有蛋白酶的酶切位点(或蛋白酶不能特异性结合该抗体)
(4)Na+顺浓度进入细胞的势能为葡萄糖逆浓度运输提供了动力
解析:(1)小肠上皮细胞细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,据图可知,膜蛋白A可运输钠离子、葡萄糖,膜蛋白B能进行细胞间信息交流,膜蛋白D可催化二糖水解成单糖,膜蛋白C为受体,故小肠上皮细胞膜上具有催化功能的蛋白质是膜蛋白D。(2)分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,假如这是一种分泌细胞,那么合成并分泌蛋白质时,依次经过的结构是①核糖体→③内质网→②高尔基体→④细胞膜。(3)新生儿能通过膜蛋白吸收母乳中的抗体,抗体属于分泌蛋白,大分子物质,故抗体进入新生儿细胞的方式是胞吞,由于该抗体表面没有蛋白酶的酶切位点或蛋白酶不能特异性结合该抗体,故推测该抗体不会被蛋白酶水解。(4)膜蛋白A是一种同向转运蛋白,顺浓度梯度转运Na+进入细胞的同时,将葡萄糖逆浓度梯度转运进细胞中,钠离子进入细胞的跨膜运输方式为协助扩散,葡萄糖逆浓度排出细胞的跨膜运输方式为主动运输,但这个过程中没有ATP提供能量,推测葡萄糖可以逆浓度进入小肠上皮细胞的原因为Na+顺浓度进入细胞的势能为葡萄糖逆浓度运输提供了动力。
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