高考生物第一轮复习知识点挖空专项练习 专题3物质运输-回归课本-23版高考生物复习(原卷版+答案解析)
展开一、渗透现象
1.将生鸡蛋的大头去掉蛋壳且保持壳膜完好,小头开个小孔让蛋清和蛋黄流出。将蛋壳内灌入一定量的质量浓度为15%的蔗糖溶液,然后放在盛有清水的烧杯中并用铅笔标上吃水线。下列分析正确的是( )
A.壳膜相当于渗透装置中的半透膜,二者都具有选择透过性
B.因为清水进入烧杯中,半小时后吃水线将高于烧杯的水面
C.若将清水换成质量浓度为15%的NaCl溶液,则蛋壳先上浮后下沉
D.当蛋壳内的液面不再发生变化时,壳膜两侧的溶液浓度相等,水分子不再进出
二、细胞的吸水和失水原理
2.保卫细胞膜上外向运输K+的离子通道活性增强,内向运输K+的离子通道活性降低,从而使胞内渗透压改变,气孔关闭。下列叙述错误的是( )
A.气孔关闭过程中,K+可通过协助扩散方式进出保卫细胞
B.内向K+离子通道活性高,会导致保卫细胞失水,气孔开放
C.若抑制保卫细胞的外向K+离子通道活性,气孔将不能有效关闭
D.晴朗夏日正午时,保卫细胞外向K+离子通道活性增强
三、探究植物细胞的吸水和失水原理
3.某生物兴趣小组利用质壁分离与复原实验的原理做了两组实验。甲实验:将不同植物的成熟细胞同时放入某一较高浓度的蔗糖溶液中,以比较细胞液浓度大小。乙实验:将同一植物相同成熟细胞分别放入不同浓度的蔗糖溶液中,以比较蔗糖溶液浓度大小。已知两组实验中细胞均一直保持活性,下列关于甲、乙实验的分析错误的是( )
A.甲实验质壁分离达最大程度时,此时细胞液浓度等于外界蔗糖溶液浓度
B.乙实验细胞吸水达到最大程度时,此时细胞液浓度等于外界蔗糖溶液浓度
C.甲实验细胞开始质壁分离所需时间越短,其细胞液浓度越小
D.乙实验细胞相同时间内质壁分离程度越大,外界蔗糖溶液浓度越大
四、被动运输
4.研究表明,Ca2+代谢异常可导致多种疾病的发生。CLAC通道是细胞应对内质网钙超载的保护机制,该通道依赖的TMCQ1(内质网跨膜蛋白)可以感知内质网中过高的Ca2+浓度,并形成具有活性的Ca2+通道,将内质网中过多的Ca2+排出。一旦内质网中的Ca2+浓度恢复到正常水平,Ca2+通道的活性会随之消失。TMCQ1基因敲除的小鼠能够模拟痴呆、颅面、胸畸形患者的主要病理特征。下列说法正确的是( )
A.内质网中的Ca2+经激活的Ca2+通道排出的过程可被呼吸抑制剂直接抑制
B.失活的Ca2+通道会立刻被降解为其基本组成单位
C.内质网中的Ca2+可作为信号分子调节Ca2+通道蛋白的活性
D.痴呆、颅面和胸畸形的原因与内质网中钙浓度过低有关
五、主动运输
5.Ca2+与肌细胞的收缩密切相关。细胞膜上的Na+-Ca2+交换器(NCX)和肌质网(特化的光面内质网)膜上的Ca2+-ATP酶将Ca2+泵到细胞外或细胞器内,使细胞质基质中Ca2+浓度维持在很低水平。动作电位从邻近细胞传来会导致细胞膜上L型钙通道打开,内流的Ca2+作用于RyRCa2+通道促使肌质网中大量Ca2+外流,进而引发肌细胞收缩,相关转运机制如图。以下分析错误的是( )
A.NCX进行钠、钙的反向转运,转运的完成需要细胞提供能量
B.Ca2+通过L型钙通道与RyRCa2+通道的方式相同,为协助扩散
C.肌质网膜上的Ca2+-ATP酶与RyRCa2+通道协助Ca2+转运的方向相反
D.对心肌细胞施加Na+-Ca2+交换器抑制剂处理,会使心肌收缩
六、胞吞与胞吐
6.棕色脂肪细胞中含脂肪和大量线粒体,主要功能是促进产热和耗能,有关过程如图所示。去甲肾上腺素(NE)与膜上受体结合后,引发细胞内一系列变化,促使PGC-1α进入细胞核,从而促进核内Ucp-l基因转录成mRNA,继而大量表达Ucp-l蛋白,Ucp-l蛋白合成后在线粒体内膜上促使细胞质基质中的进入线粒体.消除线粒体膜两侧的H+浓度差,从而对线粒体中ATP的合成起抑制作用。下列叙述正确的是( )
1
A.NE通过胞吞的方式进入棕色脂肪细胞
B.NE通过调控作用.减少棕色脂肪细胞中脂肪的氧化分解,减少产热
C.线粒体中ATP合成所需能量来自顺浓度梯度运输释放的电化学势能
D.和Ucp-l mRNA均可通过核孔自由进出细胞核
专题3 物质运输——回归课本——23版高考生物复习
专题3 物质运输
一、渗透现象
1.将生鸡蛋的大头去掉蛋壳且保持壳膜完好,小头开个小孔让蛋清和蛋黄流出。将蛋壳内灌入一定量的质量浓度为15%的蔗糖溶液,然后放在盛有清水的烧杯中并用铅笔标上吃水线。下列分析正确的是( )
A.壳膜相当于渗透装置中的半透膜,二者都具有选择透过性
B.因为清水进入烧杯中,半小时后吃水线将高于烧杯的水面
C.若将清水换成质量浓度为15%的NaCl溶液,则蛋壳先上浮后下沉
D.当蛋壳内的液面不再发生变化时,壳膜两侧的溶液浓度相等,水分子不再进出
二、细胞的吸水和失水原理
2.保卫细胞膜上外向运输K+的离子通道活性增强,内向运输K+的离子通道活性降低,从而使胞内渗透压改变,气孔关闭。下列叙述错误的是( )
A.气孔关闭过程中,K+可通过协助扩散方式进出保卫细胞
B.内向K+离子通道活性高,会导致保卫细胞失水,气孔开放
C.若抑制保卫细胞的外向K+离子通道活性,气孔将不能有效关闭
D.晴朗夏日正午时,保卫细胞外向K+离子通道活性增强
三、探究植物细胞的吸水和失水原理
3.某生物兴趣小组利用质壁分离与复原实验的原理做了两组实验。甲实验:将不同植物的成熟细胞同时放入某一较高浓度的蔗糖溶液中,以比较细胞液浓度大小。乙实验:将同一植物相同成熟细胞分别放入不同浓度的蔗糖溶液中,以比较蔗糖溶液浓度大小。已知两组实验中细胞均一直保持活性,下列关于甲、乙实验的分析错误的是( )
A.甲实验质壁分离达最大程度时,此时细胞液浓度等于外界蔗糖溶液浓度
B.乙实验细胞吸水达到最大程度时,此时细胞液浓度等于外界蔗糖溶液浓度
C.甲实验细胞开始质壁分离所需时间越短,其细胞液浓度越小
D.乙实验细胞相同时间内质壁分离程度越大,外界蔗糖溶液浓度越大
四、被动运输
4.研究表明,Ca2+代谢异常可导致多种疾病的发生。CLAC通道是细胞应对内质网钙超载的保护机制,该通道依赖的TMCQ1(内质网跨膜蛋白)可以感知内质网中过高的Ca2+浓度,并形成具有活性的Ca2+通道,将内质网中过多的Ca2+排出。一旦内质网中的Ca2+浓度恢复到正常水平,Ca2+通道的活性会随之消失。TMCQ1基因敲除的小鼠能够模拟痴呆、颅面、胸畸形患者的主要病理特征。下列说法正确的是( )
A.内质网中的Ca2+经激活的Ca2+通道排出的过程可被呼吸抑制剂直接抑制
B.失活的Ca2+通道会立刻被降解为其基本组成单位
C.内质网中的Ca2+可作为信号分子调节Ca2+通道蛋白的活性
D.痴呆、颅面和胸畸形的原因与内质网中钙浓度过低有关
五、主动运输
5.Ca2+与肌细胞的收缩密切相关。细胞膜上的Na+-Ca2+交换器(NCX)和肌质网(特化的光面内质网)膜上的Ca2+-ATP酶将Ca2+泵到细胞外或细胞器内,使细胞质基质中Ca2+浓度维持在很低水平。动作电位从邻近细胞传来会导致细胞膜上L型钙通道打开,内流的Ca2+作用于RyRCa2+通道促使肌质网中大量Ca2+外流,进而引发肌细胞收缩,相关转运机制如图。以下分析错误的是( )
A.NCX进行钠、钙的反向转运,转运的完成需要细胞提供能量
B.Ca2+通过L型钙通道与RyRCa2+通道的方式相同,为协助扩散
C.肌质网膜上的Ca2+-ATP酶与RyRCa2+通道协助Ca2+转运的方向相反
D.对心肌细胞施加Na+-Ca2+交换器抑制剂处理,会使心肌收缩
六、胞吞与胞吐
6.棕色脂肪细胞中含脂肪和大量线粒体,主要功能是促进产热和耗能,有关过程如图所示。去甲肾上腺素(NE)与膜上受体结合后,引发细胞内一系列变化,促使PGC-1α进入细胞核,从而促进核内Ucp-l基因转录成mRNA,继而大量表达Ucp-l蛋白,Ucp-l蛋白合成后在线粒体内膜上促使细胞质基质中的进入线粒体.消除线粒体膜两侧的H+浓度差,从而对线粒体中ATP的合成起抑制作用。下列叙述正确的是( )
1
A.NE通过胞吞的方式进入棕色脂肪细胞
B.NE通过调控作用.减少棕色脂肪细胞中脂肪的氧化分解,减少产热
C.线粒体中ATP合成所需能量来自顺浓度梯度运输释放的电化学势能
D.和Ucp-l mRNA均可通过核孔自由进出细胞核
参考答案:
1.C
【分析】生鸡蛋壳膜具有半透膜的特性,蔗糖分子不能通过。当生鸡蛋壳膜内的浓度大于外界溶液的浓度时,壳膜外的水分就透过壳膜进入到卵壳膜内的蔗糖溶液中;若壳膜内的浓度小于外界溶液的浓度,卵壳内的水就透过壳膜进入到壳膜外的溶液中。
【详解】A、本实验中相当于渗透装置中的半透膜的是壳膜,但具有选择透过性的只有壳膜,A错误;
B、由于壳膜内的浓度大于外界溶液的浓度,烧杯中的清水透过壳膜进入到壳膜内的蔗糖溶液中,导致吃水线低于烧杯的水面,B错误;
C、若将清水换成质量浓度为15%的NaCl溶液,由于壳膜内的渗透压小于外界溶液的渗透压,壳膜内的水就透过壳膜进入到烧杯中,导致蛋壳上浮;由于Na+和Cl-都可以通过壳膜,因此壳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;
D、当蛋壳内的液面不再发生变化时,壳膜两侧的溶液浓度相等,单位时间内进出壳膜的水分子数目相等,即达到渗透平衡状态,D错误。
故选C。
2.B
【分析】分析题意,其关键信息在于“外向运输K+的离子通道活性增强,内向运输K+的离子通道活性降低,从而使胞内渗透压改变,气孔关闭”。
协助扩散:从高浓度一侧向低浓度一侧,不需要消耗能量,需要借助载体蛋白;
自由扩散:从高浓度一侧向低浓度一侧,不需要消耗能量和载体蛋白;
主动运输:从低浓度一侧向高浓度一侧,需要消耗能量和载体蛋白。
【详解】A、K+进出保卫细胞需要离子通道的协助,但是不需要消耗能量,因此K+进出保卫细胞的方式是协助扩散,A正确;
B、内向运输K+的离子通道活性高,从而使胞内渗透压改变,保卫细胞吸水,气孔开放,B错误;
C、若抑制保卫细胞的外向K+离子通道活性,K+外向运输受阻,导致细胞内外的K+浓度差变化,进而影响内向运输,从而导致气孔不能有效关闭,C正确;
D、晴朗夏日正午时,气孔处于关闭状态,此时外向运输K+的离子通道活性增强,内向运输K+的离子通道活性降低,D正确。
故选B。
3.B
【分析】植物细胞的吸水和失水原理和现象:外界溶液浓度>细胞液浓度→细胞失水→质壁分离外界溶液浓度<细胞液浓度→细胞吸水→质壁分离的复原外界溶液浓度=细胞液浓度→细胞形态不变(处于动态平衡)。
【详解】A、当质壁分离到最大程度时,细胞液浓度等于外界溶液浓度,水分进出细胞达到动态平衡,A正确;
B、乙实验中细胞吸水且达到最多时,由于细胞壁的支持和保护作用,所以细胞液浓度大于或等于蔗糖溶液浓度,B错误;
C、实验细胞开始质壁分离所需时间越短,说明细胞内外的浓度差越大,故甲实验细胞开始质壁分离所需时间越短,其细胞液浓度越小,失水越快,C正确;
D、相同时间内质壁分离程度越大,说明细胞内外的浓度差越大,乙实验细胞相同时间内质壁分离程度越大,外界蔗糖溶液浓度越大,D正确。
故选B。
4.C
【分析】CLAC通道是细胞应对内质网钙超载的保护机制,该通道依赖的TMCO1是内质网跨膜蛋白,则TMCO1基因缺陷的细胞可能会出现内质网中钙离子浓度异常。
【详解】A、据题意过高的钙离子浓度,并形成具有活性的钙离子通道,将内质网中过多的钙离子排出,一旦内质网中的钙离子浓度恢到正常水平,钙离子通道活性随之消失,可知该过程为协助扩散,不需要消耗细胞呼吸提供的能量,A错误;
B、根据题干信息“一旦内质网中的Ca2+浓度恢复到正常水平,Ca2+通道活性会随之消失,可能是其空间结构破坏而失去活性,B错误;
C、过高的钙离子浓度,并形成具有活性的钙离子通道,将内质网中过多的钙离子排出,一旦内质网中的钙离子浓度恢到正常水平,钙离子通道活性随之消失,可知钙离子通道蛋白的活性受内质网中的Ca2+调节,C正确;
D、结合题意“TMCQ1基因除的小鼠能够模拟痴界、顶面、胸畸形患者的主要病理特征”而"TMCO1可以感知内质网中过高的钙离子浓度”,故推知内质网浓度过高是导致患者痴呆和颅面、胸畸形的主要原因,D错误。
故选C。
5.D
【分析】由题干信息可知,细胞质基质中Ca2+浓度维持在一个很低水平,动作电位从邻近细胞传来会导致细胞膜上L型Ca2+通道打开,Ca2+内流作用于RyRCa2+通道促使肌质网中大量Ca2+外流,进而引发肌细胞收缩。
【详解】A、Na⁺−Ca2⁺交换器(NCX)进行的是钠、钙的反向转运,将Ca2⁺泵到细胞外或细胞器内,使细胞质基质中Ca2⁺浓度维持在一个很低水平,说明该过程为主动运输,转运的完成需要细胞提供能量,A正确;
B、L型Ca2+通道、RyRCa2+通道转运Ca2+都属于协助扩散,在一定的范围内转运离子的速度取决于膜两侧的浓度差,B正确;
C、RyRCa2+通道促使肌质网中大量Ca2+外流,肌质网膜上的Ca2+-ATP酶将Ca2+泵到细胞器内,这两个过程Ca2+的运输方向相反,C正确;
D、题干信息可知,细胞膜上的Na+-Ca2+交换器(NCX)有助于引发肌细胞收缩,则对心肌细胞施加Na+-Ca2+交换器抑制剂处理,会抑制心肌收缩,D错误。
故选D。
6.C
【分析】脂肪在人体消化道中被分解为甘油和脂肪酸,被吸收后,进入脂肪细胞重新合成脂肪。 棕色脂肪细胞,大量线粒体主要功能是促进产热和耗能。图示中,去甲肾上腺素与相应受体结合,促进Ucp-1基因表达,促进甘油三酯水解和氧化分解供能。
【详解】A、分析题图可知,去甲肾上腺素(NE)与棕色脂肪细胞细胞膜上的β3-AR识别并结合,未进入棕色脂肪细胞,A错误;
B、由题干信息可知,Ucp-1蛋白质可消除线粒体膜两侧的H+浓度差,抑制线粒体中ATP的合成,结合题图可知,NE引发细胞内一系列变化后,促使PGC-1α进入细胞核,从而促进核内Ucp-l基因的转录过程,进而促进Ucp-l蛋白质的合成,抑制线粒体中ATP的合成并增加产热,B错误;
C、Ucp-l蛋白质合成后在线粒体内膜上促使细胞质基质中的H+进入线粒体,消除线粒体膜两侧的H+ 浓度差,从而对线粒体中ATP的合成起抑制作用,由此推知线粒体中ATP合成所需能量来自H+顺浓度梯度运输释放的电化学势能,C正确;
D、由题图可知,PGC-1α可通过核孔进入细胞核,Ucp-l mRNA可通过核孔出细胞核,但二者不能自由进出细胞核,核孔是有选择性的,D错误。
故选C。
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