高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第2节 细胞的多样性和统一性教学设计
展开8.只有活的成熟植物细胞才可以发生质壁分离,动物细胞和根尖分生区细胞不发生质壁分离。植物细胞发生质壁分离的原因:
(1)外界溶液浓度大于细胞液浓度;
(2)原生质层的伸缩性大于细胞壁。
9.细胞膜的结构特点是具有一定的流动性,功能特点是具有选择透过性。
10.有关细胞物质输入与输出的3个“不一定”
(1)葡萄糖跨膜运输的方式不一定是主动运输:葡萄糖进入红细胞的运输方式属于协助扩散。
(2)水跨膜运输不一定是直接穿过磷脂双分子层:还可通过水通道蛋白进出细胞。
(3)消耗能量的物质进出细胞方式不一定是主动运输:胞吞和胞吐也消耗能量。
题组一 物质出入细胞的方式
1.(2018·河北石家庄第一中学高一上期中)下列物质中,通过自由扩散方式进入小肠绒毛上皮细胞的是( )
A.氨基酸 B.胆固醇 C.K+ D.葡萄糖
答案 B
解析 胆固醇属于脂溶性物质,进入小肠绒毛上皮细胞的方式是自由扩散,B正确;氨基酸、K+、葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞的方式都是主动运输,A、C、D错误。
2.物质X能顺浓度梯度进入活细胞,若去除该细胞膜中某种蛋白质Y,则物质X不能顺浓度梯度进入该活细胞。据此判断物质X进入细胞的方式为( )
A.自由扩散 B.协助扩散
C.主动运输 D.胞吞
答案 B
解析 自由扩散、协助扩散都是顺浓度梯度进行运输,但协助扩散必须借助转运蛋白。从题干信息判断,细胞膜上的蛋白质Y是物质X进入细胞的转运蛋白,B项正确。
3.如图为小分子物质跨膜运输的三种方式,请据图判断下列相关叙述,错误的是( )
A.图中①②的共同点:都是顺浓度梯度进行的
B.图中②③的共同点:都需要转运蛋白的协助
C.图中③发生所需但是没有表示出来的条件是载体蛋白和能量
D.①只与膜两侧浓度差有关,②③都与核糖体和线粒体的功能有关
答案 D
解析 据图分析,①中物质的运输方向是由高浓度运输到低浓度,不需要转运蛋白和能量,表示自由扩散,扩散速率只与膜两侧浓度差有关;②中物质的运输方向是由高浓度运输到低浓度,需要转运蛋白,不需要能量,表示协助扩散;③中物质的运输方向是由低浓度运输到高浓度,表示主动运输,需要载体蛋白和能量,与该过程相关的细胞器主要有核糖体(载体蛋白的合成场所)和线粒体(提供能量)。综上所述,D项错误。
4.(2018·甘肃兰州一中期中)下列有关物质跨膜运输方式的叙述,正确的是( )
A.乙醇、K+均可以逆浓度梯度进行跨膜运输
B.逆浓度梯度且需要载体蛋白协助的物质跨膜运输方式是协助扩散
C.胰岛细胞分泌胰岛素的过程中需要消耗能量
D.小肠绒毛上皮细胞和成熟的红细胞吸收葡萄糖的方式一定都是协助扩散
答案 C
解析 可逆浓度梯度进行的物质跨膜运输方式只有主动运输,乙醇以自由扩散(顺浓度梯度)的方式进行跨膜运输,K+以主动运输(逆浓度梯度)的方式进行跨膜运输,A错误;协助扩散是顺浓度梯度且需要转运蛋白协助的物质跨膜运输方式,B错误;胰岛细胞分泌胰岛素的方式是胞吐,需要消耗能量,C正确;小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输,成熟的红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散,D错误。
5.如图为氨基酸和Na+进出肾小管上皮细胞的示意图。据图分析不正确的是(注:氨基酸进入上皮细胞所需动力由Na+协助运输中的离子梯度提供)( )
A.管腔中氨基酸进入上皮细胞的方式为主动运输
B.上皮细胞中氨基酸进入组织液既需要转运蛋白的协助,也需要消耗能量
C.Na+进出上皮细胞的方式是不同的
D.管腔中Na+进入上皮细胞能体现细胞膜的选择透过性
答案 B
解析 根据题图可知,肾小管管腔中的氨基酸进入上皮细胞为逆浓度梯度的运输,属于主动运输,A正确;上皮细胞中氨基酸进入组织液,管腔中Na+进入上皮细胞,都是由高浓度一侧向低浓度一侧运输,并且需要转运蛋白的协助,属于协助扩散,不需要消耗能量,但上皮细胞中Na+进入组织液是逆浓度梯度运输的,需要载体蛋白、消耗能量,属于主动运输,B错误,C正确;协助扩散有转运蛋白的参与,体现了细胞膜的选择透过性,D正确。
6.如图表示某物质排出细胞的过程。下列叙述正确的是( )
A.囊泡中包裹的物质一定是蛋白质
B.此过程体现了细胞膜的流动性
C.变形虫摄食过程与此过程相同
D.此过程不需要消耗能量
答案 B
解析 囊泡中包裹的物质可以是多糖和蛋白质等大分子物质,A错误;胞吐过程体现了细胞膜的流动性,B正确;该过程表示胞吐,向外分泌物质,变形虫摄食过程是胞吞,C错误;胞吞和胞吐过程需要消耗能量,D错误。
题组二 物质运输速率的影响因素及实验探究
7.如图甲表示某生物膜结构,a、b、c表示物质跨膜运输的方式,图乙表示物质运输速率与细胞内外浓度差的关系。则m、n表示的物质跨膜运输方式可分别对应图甲中的( )
A.b、a B.c、a C.a、b D.c、b
答案 A
解析 根据图乙可知,m、n表示的物质跨膜运输方式分别为自由扩散、协助扩散(或主动运输),可分别对应于图甲中的b、a(或c)。
8.某生物小组将哺乳动物的成熟红细胞和肌肉细胞分别培养在含有5%的葡萄糖的培养瓶中,一定时间后,测定各培养瓶中葡萄糖的含量(%),培养条件和实验结果如表所示。下列相关叙述不正确的是( )
A.该实验中,第一组和第二组为实验组,第三组为对照组
B.第一组与第三组相比较,可知肌肉细胞和成熟红细胞吸收葡萄糖均需要载体蛋白的协助
C.第二组与第三组相比较,可知肌肉细胞可通过主动运输吸收葡萄糖,成熟红细胞可通过协助扩散吸收葡萄糖
D.综合分析三组实验,可判断肌肉细胞吸收葡萄糖的方式只有主动运输
答案 D
解析 分析题意可知,本实验中第一组和第二组为实验组,第三组为对照组,A正确;第一组与第三组相比较,可得出的结论是肌肉细胞和成熟红细胞吸收葡萄糖均需要载体蛋白的协助,B正确;第二组与第三组相比较,可得出的结论是肌肉细胞可通过主动运输吸收葡萄糖,成熟红细胞可通过协助扩散吸收葡萄糖,C正确;综合分析三组实验可知,肌肉细胞吸收葡萄糖的方式主要是主动运输,也有协助扩散,D错误。
9.(2019·山东枣庄滕州二中周测)无机盐离子在细胞中起着非常重要的作用,影响植物细胞吸收无机盐离子的因素有很多。某学习小组研究了营养液中O2相对含量的变化对某植物K+吸收速率的影响(其他条件都是适宜的),实验结果如图所示。下列说法正确的是( )
①该植物吸收K+需要能量和载体蛋白 ②营养液中O2含量为0时,该植物不能吸收K+ ③ab段限制K+吸收速率的主要因素是O2浓度和载体蛋白数量 ④bc段载体蛋白数量是影响K+吸收速率的主要因素
A.①② B.③④ C.①④ D.②③
答案 C
解析 分析题图可知,K+的吸收速率与O2含量有关,即与能量有关,则该植物以主动运输的方式吸收K+,主动运输需要能量供应与载体蛋白,①正确;在O2含量为0时,细胞可以通过无氧呼吸为K+的吸收提供能量,②错误;ab段O2含量低,限制K+吸收速率的主要因素是O2含量,③错误;bc段,载体蛋白数量成为限制主动运输速率的主要因素,④正确。故选C。
10.(2018·黑龙江大庆铁人中学月考)如图1~4表示细胞内外物质浓度差或O2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( )
A.若某物质跨膜运输的速率可用图1与图3表示,则该物质不应为葡萄糖
B.若某物质跨膜运输的速率可用图2与图3表示,则该物质可能是葡萄糖
C.限制图中A、C两点运输速率的主要因素不同,限制B、D两点运输速率的主要因素相同
D.若将图2与图4的曲线补充完整,则两曲线的起点均应为坐标系的原点
答案 D
解析 据图分析可知,图1所示物质跨膜运输方式为自由扩散,图2所示物质跨膜运输方式为协助扩散或主动运输,图3所示物质跨膜运输方式为自由扩散或协助扩散,图4所示物质跨膜运输方式为主动运输。葡萄糖跨膜运输的方式为协助扩散或主动运输,A、B正确;限制图中A、C两点运输速率的主要因素分别是细胞内外物质浓度差和O2浓度,限制B、D两点运输速率的主要因素都是载体蛋白的数量,C正确;当O2浓度为零时,细胞通过无氧呼吸为主动运输提供能量,故图4曲线的起点不能为坐标原点,D错误。
11.在培养玉米的溶液中加入某种阴离子,结果发现玉米根细胞在吸收该种阴离子的同时,对Cl-的主动吸收量减少,而对K+的主动吸收量并没有影响,原因可能是( )
A.该种阴离子妨碍了能量的生成
B.该种阴离子抑制了主动运输
C.该种阴离子抑制了细胞呼吸
D.该种阴离子与Cl-争夺载体蛋白
答案 D
解析 玉米根细胞对K+和Cl-的吸收方式均是主动运输,需要载体蛋白的协助,消耗能量,加入某种阴离子对K+吸收量没有影响,说明能量供应和转运K+的载体蛋白正常,而对Cl-吸收量有影响,说明该种阴离子与Cl-争夺载体蛋白。
12.如图是某植物在不同O2浓度下,从培养液(其中Ca2+、SiOeq \\al(4-,4)始终保持含量充足)中吸收Ca2+和SiOeq \\al(4-,4)的曲线图。造成P、Q两点吸收量差异的主要因素与造成Q、R两点吸收量差异的主要因素分别是( )
A.载体蛋白数量、载体数量
B.离子浓度、能量
C.载体蛋白数量、离子浓度
D.载体蛋白数量、能量
答案 D
解析 随着O2浓度的增加,植物细胞有氧呼吸加强,产生的能量逐渐增多,两种离子的吸收量均增加,因此这两种离子进入该植物细胞的方式均为主动运输。P、Q两点对应的O2浓度相同,表示能量供应相同,且培养液中两种离子的数量充足,但无机盐离子的吸收量不同,因此影响吸收量的主要因素是载体蛋白数量。Q、R两点涉及的都是Ca2+的吸收量,因此载体蛋白数量相同,但是Q、R两点对应的O2浓度不同,所以造成Q、R两点吸收量差异的主要因素是O2浓度,即能量。
13.(2018·湖南师大附中期末)如图为物质进出细胞的示意图,请据图回答下列问题:
(1)图甲中A代表________分子,B代表______________,C代表__________。
(2)科学家在实验中发现:脂溶性物质能够优先通过细胞膜,并且细胞膜会被溶解脂质的溶剂溶解,也会被蛋白酶分解。这些事实说明,组成细胞膜的成分中有____________。
(3)图甲中a~d四个过程中,代表被动运输的是______。
(4)能代表氧气运输方式的过程是图甲中的编号______;代表Ca2+进入小肠绒毛上皮细胞的过程是图甲中的编号______。
(5)人体中红细胞膜内K+的浓度是膜外的30倍,膜外Na+的浓度是膜内的6倍,这种现象是由膜上的____________所控制的。
(6)图乙所示的物质跨膜运输方式可表示图甲中的______(填字母)。
答案 (1)蛋白质 磷脂双分子层 糖蛋白 (2)脂质和蛋白质 (3)b、c、d (4)b a (5)载体蛋白 (6)a
解析 (1)分析题图可知,A、B、C分别表示蛋白质分子、磷脂双分子层、糖蛋白。(3)a、b、c、d分别表示主动运输、自由扩散、协助扩散、协助扩散。(4)氧气的跨膜运输方式为自由扩散(b);Ca2+进入小肠绒毛上皮细胞的方式是主动运输(a)。(5)人体中红细胞膜内外Na+、K+浓度不同是由膜上的载体蛋白所控制的。(6)图乙表示的物质跨膜运输方式为主动运输(a)。
14.对法囊藻(一种海藻)的细胞液中各种离子浓度的分析表明,细胞液中的成分与海水的成分很不相同,图中阴影部分代表法囊藻细胞液中的各种离子浓度,空白部分代表海水中的各种离子浓度。请回答下面的问题:
(1)K+和Cl-在法囊藻细胞内含量较高,而Ca2+和Mg2+在法囊藻细胞内含量较低。这一事实表明细胞对矿质元素离子的吸收具有__________。
(2)K+和Cl-进入法囊藻细胞,是从________到________的运输,这种运输方式为____________,这种运输方式需要的两个基本条件是____________和________。
(3)法囊藻细胞吸收K+和Cl-的方式,对活细胞生命活动的意义是
________________________________________________________________________。
(4)法囊藻细胞液中各种离子浓度与海水中相应离子浓度不成正比,这与法囊藻细胞膜上的________________________有关。
答案 (1)选择性 (2)低浓度 高浓度 主动运输 载体蛋白 能量 (3)能保证细胞按照生命活动的需要主动地选择吸收营养物质 (4)载体蛋白的种类和数量
解析 (1)K+和Cl-在法囊藻细胞内含量较高,而Ca2+和Mg2+在法囊藻细胞内含量较低,说明细胞的生命活动对不同离子的需求不同,这一事实表明细胞对矿质元素离子的吸收具有选择性。(2)K+和Cl-进入法囊藻细胞是逆浓度梯度进行的,其吸收方式是主动运输,需要细胞膜上的载体蛋白协助,同时消耗细胞代谢释放出的能量。(3)主动运输对活细胞生命活动的意义是能保证细胞按照生命活动的需要主动地选择吸收营养物质。(4)法囊藻细胞吸收的各种离子数量与海水中相应离子的数量不成正比,这主要与细胞膜上载体蛋白的种类和数量有关。
15.(2018·湖南长沙一中模考)如图是几种物质跨膜运输方式中运输速率与影响因素间的关系曲线图,请据图回答问题:
(1)图②可能表示的物质运输方式是____________;图④物质运输速率受到限制的原因是________________。
(2)分析图中曲线可知,能够表示红细胞吸收葡萄糖的曲线有________。
(3)能表示物质最大运输速率与转运蛋白数量肯定无关的图是________。
(4)在研究物质X进出细胞的方式时,发现与曲线④和⑥相符。则物质X进出细胞的方式是____________。
答案 (1)协助扩散或主动运输 转运蛋白的数量有限
(2)②③⑥ (3)①⑤ (4)主动运输
解析 分析题中曲线可知,①为自由扩散,②为协助扩散或主动运输,③与能量无关,为自由扩散或协助扩散,④与能量有关,为主动运输,⑤为自由扩散,⑥为协助扩散或主动运输。(1)图④物质最大运输速率受限的原因是转运蛋白数量有限。(2)葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散。(3)只有自由扩散不需要转运蛋白,即①⑤。(4)同时符合曲线④和⑥的运输方式是主动运输。组别
培养条件
肌肉细胞
成熟红细胞
第一组
加入葡萄糖载体抑制剂
5%
5%
第二组
加入呼吸抑制剂
4.8%
3.5%
第三组
不加入葡萄糖载体抑制剂和呼吸抑制剂
2.5%
3.5%
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人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第1章 走近细胞第2节 细胞的多样性和统一性教案设计: 这是一份人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第1章 走近细胞第2节 细胞的多样性和统一性教案设计,共15页。教案主要包含了选择题等内容,欢迎下载使用。