(全國)2018版高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第二單元 細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)運(yùn)輸 第7講 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶嵗?、方式學(xué)案
《(全國)2018版高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第二單元 細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)運(yùn)輸 第7講 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶嵗?、方式學(xué)案》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(全國)2018版高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第二單元 細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)運(yùn)輸 第7講 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶嵗?、方式學(xué)案(27頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、 第7講 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶嵗⒎绞? 1.物質(zhì)出入細(xì)胞的方式(Ⅱ) 2.實驗:(1)通過模擬實驗探究膜的透性 (2)觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原 細(xì)胞的吸水和失水 1.滲透作用 (1)概念:水分子(或其他溶劑分子)通過半透膜的擴(kuò)散過程。 (2)發(fā)生的條件 2.動植物細(xì)胞發(fā)生滲透作用的條件分析 (1)動物細(xì)胞 (2)植物細(xì)胞的吸水和失水 ①成熟植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu) ②原理和現(xiàn)象 a.外界溶液濃度>細(xì)胞液濃度時,細(xì)胞失水,發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象; b.外界溶液濃度<細(xì)胞液濃度時,細(xì)胞吸水,發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。 ③質(zhì)壁分離的原因 a.外因:細(xì)胞液濃度<外界溶液濃度,細(xì)胞
2、通過滲透作用失水; b.內(nèi)因:細(xì)胞壁的伸縮性小于原生質(zhì)層的伸縮性。 1.(必修1 P60圖4—1改編)將人的紅細(xì)胞放入4 ℃蒸餾水中,一段時間后紅細(xì)胞破裂,主要原因是( ) A.紅細(xì)胞膜具有水溶性 B.紅細(xì)胞的液泡體積增大 C.蒸餾水大量進(jìn)入紅細(xì)胞 D.低溫時紅細(xì)胞膜流動性增大 解析:選C。將人的紅細(xì)胞放入4 ℃蒸餾水中,紅細(xì)胞會因大量蒸餾水進(jìn)入而破裂;紅細(xì)胞膜是脂溶性的;人的紅細(xì)胞沒有液泡;因低溫時分子運(yùn)動減慢而導(dǎo)致細(xì)胞膜的流動性降低。 2.(深入追問)(1)滲透作用中,膜兩側(cè)溶液的濃度指的是質(zhì)量百分比濃度嗎? 提示:不是,溶液濃度指物質(zhì)的量的濃度。 (2)對于動植
3、物細(xì)胞來說,單位時間內(nèi),水分子進(jìn)出細(xì)胞的數(shù)量相等時,細(xì)胞內(nèi)外液體的濃度一定相等嗎? 提示:不一定。對動物細(xì)胞來說,水分子進(jìn)出細(xì)胞的數(shù)量相等時,細(xì)胞內(nèi)外溶液的濃度相等。但植物細(xì)胞有細(xì)胞壁的支持、保護(hù)作用,當(dāng)單位時間內(nèi)水分子進(jìn)出植物細(xì)胞數(shù)量相等時,有可能細(xì)胞液濃度大于細(xì)胞外溶液濃度。 1.滲透作用模型和植物細(xì)胞與外界溶液形成滲透系統(tǒng)的比較分析 滲透作用模型 植物細(xì)胞與外界溶液形成滲透系統(tǒng) 圖解 基本 組成 或條件 半透膜、濃度差 原生質(zhì)層——選擇透過性膜; 濃度差——細(xì)胞液與外界溶液之間 原理 水分子通過半透膜的擴(kuò)散作用 細(xì)胞液通過原生質(zhì)層與外界溶液之間發(fā)生
4、滲透 水?dāng)U散的方向 低濃度溶液→高濃度溶液 2.驗證滲透作用發(fā)生的條件 (1)需要半透膜 (2)半透膜兩側(cè)溶液需要有濃度差 【感知考題】 成熟植物細(xì)胞的主要吸水方式是滲透吸水。某興趣小組為研究滲透吸水做了一個實驗,該實驗的簡易滲透吸水裝置如圖甲所示,圖甲中液面上升的高度與時間的關(guān)系如圖乙所示,一成熟植物細(xì)胞被放在某外界溶液中處于的一種狀態(tài)(此時細(xì)胞有活性)如圖丙所示。請判斷下列相關(guān)敘述中錯誤的是( ) A.由圖甲中漏斗液面上升可知,實驗開始b側(cè)液體的濃度大于a側(cè)的 B.由圖乙可知圖甲中漏斗里溶液的吸水速率在下降 C.圖丙中相當(dāng)于圖甲中c結(jié)構(gòu)的是③④⑤ D
5、.把圖丙所示狀態(tài)的細(xì)胞放在清水中,會發(fā)生質(zhì)壁分離 [解析] 圖甲液面上升說明b側(cè)液體濃度高于a側(cè)的,A正確;隨漏斗內(nèi)液面上升,半透膜(c)兩側(cè)的濃度差越來越小,故漏斗內(nèi)溶液的吸水速率在下降,B正確;圖丙中細(xì)胞膜③、液泡膜⑤及兩者之間的細(xì)胞質(zhì)④相當(dāng)于半透膜,C正確;把圖丙細(xì)胞放在清水中,會發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原,D錯誤。 [答案] D 高分點(diǎn)撥——類題通法 常見滲透裝置圖分析 (1)圖1中,若S1溶液濃度大于S2,則單位時間內(nèi)由S2→S1的水分子數(shù)多于S1→S2,外觀上表現(xiàn)為S1液面上升;若S1溶液濃度小于S2,則情況相反,外觀上表現(xiàn)為S1液面下降。 (2)在達(dá)到滲透平衡后,若存在如
6、圖2所示的液面差Δh,則S1溶液濃度仍大于S2。因為液面高的一側(cè)形成的壓強(qiáng),會阻止溶劑由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)擴(kuò)散。 【跟進(jìn)題組】 命題1 滲透裝置中溶液濃度及水分子移動方向的判斷 1.(2017·汕頭模擬)如圖所示的U形管中間被半透膜(體積小于或等于單糖的物質(zhì)才能通過)隔開,兩側(cè)分別加入等量的0.1 mol·L-1的蔗糖溶液和麥芽糖溶液。一段時間后左右兩側(cè)液面高度變化是怎樣的?若向U形管兩側(cè)加入等量某種微量物質(zhì),最終右側(cè)液面上升,那么加入的這種微量物質(zhì)最可能是什么( ) A.右側(cè)液面高度下降;葡萄糖 B.兩側(cè)液面高度不變;蔗糖酶 C.兩側(cè)液面高度不變;麥芽糖酶 D.右側(cè)
7、液面高度下降;蒸餾水 解析:選B。半透膜兩側(cè)的溶液物質(zhì)的量濃度相等,因此兩側(cè)液面高度不變;若向U形管兩側(cè)加入的物質(zhì)是等量的蔗糖酶,則左側(cè)的每個蔗糖分子會被分解成1分子果糖和1分子葡萄糖,溶液濃度增加,左側(cè)液面上升,但隨著果糖、葡萄糖不斷透過半透膜進(jìn)入右側(cè),而麥芽糖不能透過半透膜,這樣右側(cè)溶液濃度不斷增加,最終右側(cè)液面上升。 2.(2017·鄭州模擬)如圖中的滲透裝置,漏斗內(nèi)開始時的液面為a,停止上升時的液面為b,若每次停止上升后都將漏斗中高出燒杯液面的部分吸出,則吸出蔗糖溶液的次數(shù)與a、b液面間的高度差之間的關(guān)系是( ) 解析:選A。隨著漏斗內(nèi)蔗糖溶液不斷被吸出和漏斗內(nèi)蔗糖溶液
8、不斷吸水,漏斗內(nèi)蔗糖溶液的濃度越來越小,滲透吸水的量越來越少,因而a、b液面的高度差越來越小。 (1)水分子的移動方向是雙向移動,但最終結(jié)果是由低濃度溶液流向高濃度溶液的水分子數(shù)較多。 (2)滲透平衡只意味著半透膜兩側(cè)水分子移動達(dá)到平衡狀態(tài),既不可看作沒有水分子移動,也不可看作兩側(cè)溶液濃度絕對相等。 命題2 細(xì)胞的吸水和失水狀況分析 3.(2015·高考海南卷,10改編)取生理狀態(tài)相同的某種植物新鮮葉片若干,去除主脈后剪成大小相同的小塊,隨機(jī)分成三等份,之后分別放入三種濃度的蔗糖溶液(甲、乙、丙)中,一定時間后測得甲的濃度變小,乙的濃度不變,丙的濃度變大。假設(shè)蔗糖分子不進(jìn)出細(xì)胞,
9、則關(guān)于這一實驗結(jié)果,下列說法正確的是( ) A.實驗前,丙的濃度>乙的濃度>甲的濃度 B.乙的濃度不變是因為細(xì)胞內(nèi)蔗糖濃度與乙的濃度相等 C.實驗中,細(xì)胞與蔗糖溶液間的水分移動屬于協(xié)助擴(kuò)散 D.甲、丙的濃度變化是由水分在細(xì)胞與蔗糖溶液間移動引起的 解析:選D。根據(jù)題干信息可推斷一定時間后“甲的濃度變小”是因為葉片失水,“乙的濃度不變”說明乙的濃度與葉片細(xì)胞的細(xì)胞液濃度相等,“丙的濃度變大”是因為細(xì)胞吸水,由此推斷,實驗前,丙的濃度<乙的濃度<甲的濃度,A、B錯誤,D正確;實驗中,細(xì)胞與蔗糖溶液間的水分移動屬于自由擴(kuò)散,C錯誤。 4.(課標(biāo)全國卷改編)將某植物花冠切成大小和形狀相同
10、的細(xì)條,分為a、b、c、d、e和f組(每組的細(xì)條數(shù)相等),取上述6組細(xì)條分別置于不同濃度的蔗糖溶液中,浸泡相同時間后測量各組花冠細(xì)條的長度,結(jié)果如圖所示。假如蔗糖溶液與花冠細(xì)胞之間只有水分交換,則( ) A.實驗后,a組液泡中的溶質(zhì)濃度比b組的高 B.浸泡導(dǎo)致f組細(xì)胞中液泡的失水量小于b組的 C.a(chǎn)組細(xì)胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b組 D.使細(xì)條在浸泡前后長度不變的蔗糖濃度介于0.4~0.5 mol·L-1之間 解析:選D。A項,通過圖示可以看出,a組和b組實驗前長度/實驗后長度的值都小于1,表明細(xì)胞吸水導(dǎo)致細(xì)條變長;由于a組實驗前長度/實驗后長度的值小于b組實驗前長
11、度/實驗后長度的值,說明a組細(xì)胞吸水較多,b組細(xì)胞吸水較少,所以實驗后a組細(xì)胞液泡中的溶質(zhì)濃度比b組的低。B項,分析柱狀圖可知,f組細(xì)胞失水,而b組細(xì)胞吸水,因此浸泡導(dǎo)致f組細(xì)胞中液泡的失水量大于b組的。C項,水分進(jìn)出細(xì)胞的方式是自由擴(kuò)散,不消耗ATP。D項,根據(jù)柱狀圖可知,在濃度為0.4 mol·L-1的蔗糖溶液中的c組細(xì)胞吸水,而在濃度為0.5 mol·L-1的蔗糖溶液中的d組細(xì)胞失水,所以使細(xì)條在浸泡前后長度不變的蔗糖濃度介于0.4~0.5 mol·L-1之間。 易錯點(diǎn)1 原生質(zhì)層≠原生質(zhì)體 [點(diǎn)撥] (1)原生質(zhì)層在成熟的植物細(xì)胞內(nèi)相當(dāng)于半透膜。由細(xì)胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的
12、細(xì)胞質(zhì)組成。(2)原生質(zhì)體是去除了植物細(xì)胞壁以后所剩下的植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)。 易錯點(diǎn)2 半透膜≠選擇透過性膜 [點(diǎn)撥] (1)區(qū)別:①半透膜是無生物活性的物理性膜,物質(zhì)能否通過取決于分子的大小。②選擇透過性膜是具有生物活性的生物膜,載體蛋白的存在決定了其對不同物質(zhì)是否吸收的選擇性。 (2)共性:都允許水分子自由通過,而不允許大分子物質(zhì)通過。 命題3 與滲透作用有關(guān)的實驗探究 5.(2017·安徽臨泉一中一模)如圖1所示,在U形管中部c處裝有半透膜(半透膜允許水分子通過,但不允許糖通過),在a側(cè)加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的葡萄糖水溶液,b側(cè)加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的蔗糖水溶液,并使a、b兩側(cè)液面高
13、度一致。經(jīng)一段時間后達(dá)到動態(tài)平衡。據(jù)此回答下列問題: (1)a側(cè)液面高度變化為________,達(dá)到動態(tài)平衡時,兩側(cè)液面不再變化,此時a側(cè)溶液濃度________(填“大于”“等于”或“小于”)b側(cè)溶液濃度。 (2)當(dāng)a、b兩側(cè)液面高度不變時,在b側(cè)加入一定量蔗糖酶,則a側(cè)液面高度變化為________,達(dá)到兩側(cè)液面不再變化時,a側(cè)溶液濃度________(填“大于”“等于”或“小于”)b側(cè)溶液濃度。在此過程中a側(cè)溶液吸水力________。 某同學(xué)在缺少實驗儀器的情況下,做了這樣一個實驗:將生雞蛋大頭的蛋殼去掉,保留殼膜完好,將小頭打破,讓蛋清和蛋黃流出,如圖2所示。然后,在蛋內(nèi)灌
14、上清水,把它放在0.3 g/mL的蔗糖溶液中,并且用鉛筆在雞蛋殼上標(biāo)上最初的吃水線,半小時后,他發(fā)現(xiàn)雞蛋上浮,原吃水線高出水面。請分析: (3)雞蛋殼上浮的原因是 ________________________________________________________________________。 (4)如果蛋殼里面是蔗糖溶液,外面是清水,蛋殼將會________。 (5)本實驗中相當(dāng)于滲透裝置中的半透膜的是________,若將正常線粒體放在清水中,會發(fā)生___________________________________________________________
15、_____________ (填“外膜后破裂”“內(nèi)膜后破裂”“內(nèi)外膜同時破裂”或“內(nèi)外膜隨機(jī)破裂”)。 解析:(1)葡萄糖是單糖,蔗糖是二糖,因此b側(cè)溶液物質(zhì)的量濃度較低,b側(cè)的水分子透過半透膜流向a側(cè),a側(cè)液面升高,達(dá)到動態(tài)平衡時,由于a側(cè)液柱壓強(qiáng)的影響,此時a側(cè)溶液濃度大于b側(cè)溶液濃度。(2)在b側(cè)加入一定量蔗糖酶,b側(cè)蔗糖水解,濃度變大,a側(cè)的水分子透過半透膜流向b側(cè),則a側(cè)液面高度變化為降低,達(dá)到兩側(cè)液面不再變化時,a側(cè)溶液濃度小于b側(cè)溶液濃度,在此過程中a側(cè)溶液濃度不斷增大,吸水力增強(qiáng)。(3)在0.3 g/mL蔗糖溶液中,雞蛋殼內(nèi)發(fā)生了滲透失水,重量減輕,所以雞蛋殼上浮。(4)如
16、果蛋殼里面是蔗糖溶液,外面是清水,水分子透過殼膜(半透膜)流向蛋殼內(nèi),蛋殼將會下沉。(5)本實驗中相當(dāng)于滲透裝置中的半透膜的是殼膜,若將正常線粒體放在清水中,由于內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴,增大了膜面積,故會發(fā)生內(nèi)膜后破裂。 答案:(1)升高 大于 (2)降低 小于 增強(qiáng) (3)殼內(nèi)清水通過殼膜滲透進(jìn)入蔗糖溶液,殼內(nèi)水減少,重量減輕 (4)下沉 (5)殼膜 內(nèi)膜后破裂 燒杯內(nèi)盛 淀粉溶液 漏斗內(nèi)盛 碘液 結(jié)論 變藍(lán) 不變藍(lán) 碘能通過半透膜,而淀粉不能 不變藍(lán) 變藍(lán) 淀粉能通過半透膜,而碘不能 變藍(lán) 變藍(lán) 淀粉和碘都能通過半透膜 不變藍(lán) 不變藍(lán) 淀粉和碘都不能通
17、過半透膜 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞? 1.物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶嵗? (1)不同物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸特點(diǎn) ①水分子:順相對含量梯度(高→低)。 ②離子和小分子:依據(jù)細(xì)胞生命活動需要進(jìn)行選擇吸收。 (2)水稻和番茄吸收不同離子的特點(diǎn) ①同種生物細(xì)胞對不同物質(zhì)的吸收具有選擇性,與其含有離子載體的種類和數(shù)量有關(guān)。 ②不同種生物細(xì)胞對同種物質(zhì)吸收具有差異性。 2.物質(zhì)跨膜的方式[連一連] 1.(必修1 P73技能訓(xùn)練改編)如圖表示的是一個動物細(xì)胞內(nèi)外不同離子的相對濃度,根據(jù)圖中提供的信息,判斷下列說法正確的是( ) ①細(xì)胞通過主動運(yùn)輸?shù)姆绞脚懦鯪a+和Cl- ②細(xì)胞通過主
18、動運(yùn)輸?shù)姆绞轿誎+和Mg2+ ③細(xì)胞通過協(xié)助擴(kuò)散的方式吸收K+和Mg2+ ④細(xì)胞通過協(xié)助擴(kuò)散的方式排出Na+和Cl- A.①② B.②③ C.③④ D.①④ 答案:A 2.(深入追問)與主動運(yùn)輸有關(guān)的細(xì)胞器有哪些? 提示:線粒體、核糖體。 突破1 結(jié)合圖解判斷物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞? 突破2 結(jié)合表格分析物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞不同方式的特點(diǎn) 物質(zhì)類別 出入細(xì)胞方式 物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)方向 載體蛋白 耗能 離子 和小 分子 物質(zhì) 被動 運(yùn)輸 自由擴(kuò)散 高濃度→ 低濃度 不需要 不耗能 協(xié)助擴(kuò)散 需要 主動運(yùn)輸 低濃度→ 高濃度 顆粒
19、 和大 分子 物質(zhì) 胞吞 細(xì)胞外→ 細(xì)胞內(nèi) 不需要 耗能 胞吐 細(xì)胞內(nèi)→ 細(xì)胞外 突破3 結(jié)合影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)那€,確定物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式 (1)物質(zhì)濃度 (2)氧氣濃度(紅細(xì)胞的主動運(yùn)輸與O2無關(guān)) (3)溫度對跨膜運(yùn)輸?shù)挠绊懀阂环矫?,溫度通過影響分子運(yùn)動而影響圖甲自由擴(kuò)散;另一方面,溫度直接影響蛋白質(zhì)的活性從而影響圖乙主動運(yùn)輸和協(xié)助擴(kuò)散。 與物質(zhì)出入細(xì)胞相關(guān)的四點(diǎn)提醒 (1)需要載體蛋白協(xié)助的運(yùn)輸方式除主動運(yùn)輸外,還有協(xié)助擴(kuò)散。 (2)消耗能量的運(yùn)輸方式除主動運(yùn)輸外,還有胞吞和胞吐。 (3)從高濃度到低濃度的運(yùn)輸方式除自由擴(kuò)散外,還
20、有協(xié)助擴(kuò)散,有些主動運(yùn)輸也可以從高濃度到低濃度運(yùn)輸。 (4)某物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式并非固定一種。如葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞是協(xié)助擴(kuò)散,而葡萄糖通過小腸上皮細(xì)胞細(xì)胞膜的方式要視具體情況而定。如圖也可見氨基酸和Na+由腎小管管腔進(jìn)入上皮細(xì)胞和由上皮細(xì)胞進(jìn)入組織液的方式不盡相同。 【感知考題】 (2016·高考江蘇卷,6)如圖為一種溶質(zhì)分子跨膜運(yùn)輸?shù)氖疽鈭D。下列相關(guān)敘述錯誤的是( ) A.載體①逆濃度運(yùn)輸溶質(zhì)分子 B.載體②具有ATP酶活性 C.載體①和②轉(zhuǎn)運(yùn)方式不同 D.載體②轉(zhuǎn)運(yùn)溶質(zhì)分子的速率比自由擴(kuò)散快 [解析] 由題圖可知,載體①將溶質(zhì)分子從低濃度向高濃度、由胞外向胞
21、內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn),故載體①逆濃度運(yùn)輸溶質(zhì)分子,A項正確;圖中載體②將溶質(zhì)分子從高濃度到低濃度、由胞內(nèi)向胞外轉(zhuǎn)運(yùn),不消耗ATP,故不能判斷載體②是否具有ATP酶活性,B項錯誤;載體①運(yùn)輸溶質(zhì)分子的方式是主動運(yùn)輸,載體②運(yùn)輸溶質(zhì)分子的方式是協(xié)助擴(kuò)散,C項正確;依賴載體蛋白被動運(yùn)輸?shù)乃俾室茸杂蓴U(kuò)散快,D項正確。 [答案] B (1)(高考廣東卷改編)胰蛋白酶不能(填“能”或“不能”)用下圖模式進(jìn)行運(yùn)輸。 (2)若某細(xì)胞除細(xì)胞膜外,不具其他膜結(jié)構(gòu)。下圖中曲線能正確表示在一定O2濃度范圍內(nèi),K+進(jìn)入該細(xì)胞的速率與O2濃度關(guān)系的是曲線①。 高分點(diǎn)撥——類題通法 “三步法”判斷物質(zhì)出入細(xì)胞的
22、方式 【跟進(jìn)題組】 命題1 物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞方式的判斷 1.(2016·高考全國卷乙,2)離子泵是一種具有ATP水解酶活性的載體蛋白,能利用水解ATP釋放的能量跨膜運(yùn)輸離子。下列敘述正確的是( ) A.離子通過離子泵的跨膜運(yùn)輸屬于協(xié)助擴(kuò)散 B.離子通過離子泵的跨膜運(yùn)輸是順著濃度梯度進(jìn)行的 C.動物一氧化碳中毒會降低離子泵跨膜運(yùn)輸離子的速率 D.加入蛋白質(zhì)變性劑會提高離子泵跨膜運(yùn)輸離子的速率 解析:選C。由題干“離子泵能利用水解ATP釋放的能量跨膜運(yùn)輸離子”可知離子通過離子泵的跨膜運(yùn)輸屬于主動運(yùn)輸,A項錯誤;由題干信息可知,離子通過離子泵的跨膜運(yùn)輸屬于主動運(yùn)輸,主動運(yùn)輸可以逆
23、著濃度梯度進(jìn)行,B項錯誤;動物一氧化碳中毒會降低其體內(nèi)血紅蛋白運(yùn)輸氧氣的能力,導(dǎo)致動物體內(nèi)細(xì)胞有氧呼吸強(qiáng)度降低,供能減少,離子泵跨膜運(yùn)輸離子的速率下降,C項正確;由題干信息可知離子泵是一種載體蛋白,加入蛋白質(zhì)變性劑會使載體蛋白變性,降低離子泵跨膜運(yùn)輸離子的速率,D項錯誤。 2.(2017·北京房山一模)受體介導(dǎo)的胞吞是一種特殊類型的胞吞作用,主要用于攝取特殊的生物大分子,其過程如圖所示,下列有關(guān)敘述不正確的是( ) A.該過程以膜的流動性為基礎(chǔ) B.該過程不能體現(xiàn)細(xì)胞膜的選擇透過性 C.Na+、K+等無機(jī)鹽離子也可通過此方式運(yùn)輸 D.受體介導(dǎo)的胞吞過程存在細(xì)胞識別并需要內(nèi)部供能
24、 解析:選C。胞吞與胞吐均以膜的流動性為基礎(chǔ),A正確;胞吞與胞吐過程不能體現(xiàn)細(xì)胞膜的選擇透過性,B正確;Na+、K+等無機(jī)鹽離子進(jìn)行跨膜運(yùn)輸,C錯誤;受體介導(dǎo)的胞吞過程消耗能量,且依賴細(xì)胞識別來實現(xiàn),D正確。 命題2 以表格、柱狀圖、信息等形式考查影響跨膜運(yùn)輸?shù)囊蛩? 3.用相同的培養(yǎng)液培養(yǎng)水稻和番茄幼苗,一段時間后,測定培養(yǎng)液中各種離子的濃度,結(jié)果如圖1所示。圖2表示植物根細(xì)胞對離子的吸收速率與氧氣濃度之間的關(guān)系。據(jù)圖不能體現(xiàn)的信息是( ) A.由圖2可知,植物根細(xì)胞吸收離子的方式為主動運(yùn)輸 B.由圖1可知,水稻對SiO需求量最大,番茄對SiO需求量最小 C.圖2中B點(diǎn),離
25、子吸收速率受載體數(shù)量的限制 D.圖1水稻培養(yǎng)液里的Ca2+濃度高于初始濃度,說明水稻不吸收Ca2+ 解析:選D。從圖2中可以看出,隨著氧氣濃度的增大,根細(xì)胞吸收離子的速率增大,說明吸收離子的過程消耗能量,因此植物根細(xì)胞吸收離子的方式為主動運(yùn)輸。從圖1中可以看出,培養(yǎng)水稻的培養(yǎng)液中一段時間后SiO濃度比初始濃度低,而Mg2+和Ca2+濃度比初始濃度高,說明水稻吸收Mg2+和Ca2+的速率慢于吸收水的速率,而吸收SiO的速率快于吸收水的速率,因此D說法錯誤。 4.(2015·高考全國卷Ⅱ,1)將三組生理狀態(tài)相同的某植物幼根分別培養(yǎng)在含有相同培養(yǎng)液的密閉培養(yǎng)瓶中,一段時間后,測定根吸收某一礦質(zhì)
26、元素離子的量。培養(yǎng)條件及實驗結(jié)果見表: 培養(yǎng)瓶中氣體 溫度(℃) 離子相對吸收量(%) 空氣 17 100 氮?dú)? 17 10 空氣 3 28 下列分析正確的是( ) A.有氧條件有利于該植物幼根對該離子的吸收 B.該植物幼根對該離子的吸收與溫度的變化無關(guān) C.氮?dú)猸h(huán)境中該植物幼根細(xì)胞吸收該離子不消耗ATP D.與空氣相比,氮?dú)猸h(huán)境有利于該植物幼根對該離子的吸收 解析:選A。A項,溫度為17 ℃時,在空氣環(huán)境中,根對該離子的相對吸收量高于在氮?dú)猸h(huán)境中的,說明有氧條件有利于該植物幼根吸收該離子,同時說明幼根對該離子的相對吸收量與氧氣有關(guān),為主動運(yùn)輸。B項,在空
27、氣環(huán)境中,低溫下幼根對該離子的相對吸收量較低,說明溫度能夠影響根對該離子的吸收。C項,幼根對該離子的吸收方式為主動運(yùn)輸,需要消耗ATP,在氮?dú)猸h(huán)境中,植物可通過無氧呼吸產(chǎn)生ATP。D項,溫度為17 ℃時,與空氣環(huán)境中相比,氮?dú)猸h(huán)境中該植物幼根對該離子的相對吸收量較低,說明氮?dú)猸h(huán)境不利于該植物幼根對該離子的吸收。 影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)乃狞c(diǎn)提醒 (1)運(yùn)輸速率與O2濃度無關(guān)的運(yùn)輸方式除自由擴(kuò)散外,還有協(xié)助擴(kuò)散。 (2)影響協(xié)助擴(kuò)散運(yùn)輸速率的因素除載體蛋白數(shù)量外,還有濃度差。 (3)抑制某載體蛋白的活性,只會導(dǎo)致以該載體蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)運(yùn)輸受到影響,對其他物質(zhì)運(yùn)輸不影響。 (4)抑制細(xì)胞呼
28、吸,所有以主動運(yùn)輸方式跨膜的物質(zhì)運(yùn)輸都會受到影響。 命題3 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式的實驗探究 5.有人認(rèn)為小腸上皮細(xì)胞是以主動運(yùn)輸而不是協(xié)助擴(kuò)散的方式吸收葡萄糖,請設(shè)計實驗加以研究確定。 (1)實驗步驟: 第一步:取甲、乙兩組生長狀況相同的小腸上皮細(xì)胞,放入適宜濃度的含有葡萄糖的培養(yǎng)液中。 第二步:甲組細(xì)胞給予正常的呼吸條件, ________________________________________________________________________ _________________________________________________________
29、_______________。 第三步:________________________________________________________________。 (2)預(yù)測實驗結(jié)果并分析: ①若甲、乙兩組細(xì)胞對葡萄糖的吸收速率基本相同,則 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②____________________
30、____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析:(1)協(xié)助擴(kuò)散和主動運(yùn)輸?shù)牟顒e在于是否需要消耗細(xì)胞呼吸所釋放的能量,因此設(shè)置對照實驗的自變量為有無正常呼吸條件,因變量為細(xì)胞對葡萄糖的吸收速率。第一步:取甲、乙兩組生長狀況相同的小腸上皮細(xì)胞,放入適宜濃度的含有葡萄糖的培養(yǎng)液中;第二步:甲組細(xì)胞給予正常的呼吸條件,乙組細(xì)胞抑制細(xì)胞呼吸,其他條件都相同;第三步:一段時間后測定兩組細(xì)胞對葡
31、萄糖的吸收速率。(2)若甲、乙兩組細(xì)胞對葡萄糖的吸收速率基本相同,則說明小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖的方式不需要能量,不是主動運(yùn)輸;若乙組細(xì)胞的吸收速率明顯小于甲組細(xì)胞,或者完全不吸收,說明小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖的方式需要能量,是主動運(yùn)輸。 答案:(1)第二步:乙組細(xì)胞抑制細(xì)胞呼吸,其他條件都相同 第三步:一段時間后測定兩組細(xì)胞對葡萄糖的吸收速率 (2)①說明小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖的方式不是主動運(yùn)輸 ②若甲組細(xì)胞對葡萄糖的吸收速率高于乙組,則說明小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖的方式是主動運(yùn)輸 實驗探究物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞? (1)探究是主動運(yùn)輸還是被動運(yùn)輸 (2)探究是自由擴(kuò)散還是協(xié)助擴(kuò)散
32、 (實驗5)觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離及復(fù)原 1.實驗原理 (1)成熟的植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜。 (2)細(xì)胞液具有一定的濃度,能滲透吸水和失水。 (3)原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性大得多。 2.實驗步驟 3.質(zhì)壁分離的表現(xiàn) (1)宏觀:堅挺→萎蔫。 (2)微觀 ①液泡:大→小。 ②細(xì)胞液顏色:淺→深。 ③原生質(zhì)層與細(xì)胞壁分離。 (1)本實驗存在兩組對照實驗 (2)引發(fā)質(zhì)壁分離的兩種原因 (3)本實驗是教材中涉及“顯微觀察”實驗中唯一的一個“只在低倍鏡下”觀察(不用“高倍鏡”)的實驗。 【感知考題】 (2016·高考天津卷,1)
33、在紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的失水和吸水實驗中,顯微鏡下可依次觀察到甲、乙、丙三種細(xì)胞狀態(tài)。下列敘述正確的是( ) A.由觀察甲到觀察乙須將5倍目鏡更換為10倍目鏡 B.甲、乙、丙可在同一個細(xì)胞內(nèi)依次發(fā)生 C.與甲相比,乙所示細(xì)胞的細(xì)胞液濃度較低 D.由乙轉(zhuǎn)變?yōu)楸倪^程中,沒有水分子從胞內(nèi)擴(kuò)散到胞外 [解析] 圖甲、乙、丙分別表示細(xì)胞的正常形態(tài)、質(zhì)壁分離狀態(tài)、質(zhì)壁分離復(fù)原狀態(tài),實驗全過程都在低倍顯微鏡下觀察,不需要更換目鏡,這些狀態(tài)可以在同一個細(xì)胞中依次發(fā)生,A項錯誤,B項正確;與甲相比,乙所示細(xì)胞由于失水發(fā)生了質(zhì)壁分離,細(xì)胞液濃度較高,C項錯誤;在質(zhì)壁分離復(fù)原的過程中,從細(xì)胞內(nèi)
34、擴(kuò)散到細(xì)胞外的水分子少于從細(xì)胞外擴(kuò)散到細(xì)胞內(nèi)的水分子,D項錯誤。 [答案] B 高分點(diǎn)撥——類題通法 巧判細(xì)胞能否發(fā)生質(zhì)壁分離與復(fù)原 (1)從圖像角度分析 若液泡的體積明顯變小,則細(xì)胞發(fā)生了質(zhì)壁分離(如上題中甲→乙);若液泡的體積又恢復(fù)原來大小,則發(fā)生了質(zhì)壁分離復(fù)原(如上題中乙→丙)。 (2)從細(xì)胞角度分析 ①死細(xì)胞、動物細(xì)胞及未成熟的植物細(xì)胞(如根尖分生區(qū)細(xì)胞)不發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象。 ②具有中央大液泡的成熟植物細(xì)胞可發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象。 (3)從溶液角度分析 ①在一定濃度(溶質(zhì)不能透膜)的溶液中只會發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象,不能自動復(fù)原(只有用清水或低滲溶液處理,方可復(fù)
35、原)。 ②在一定濃度(溶質(zhì)可透膜)的溶液(如KNO3、甘油等)中可發(fā)生質(zhì)壁分離后自動復(fù)原現(xiàn)象。 ③在高濃度溶液中可發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象,但不會發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。 【跟進(jìn)題組】 命題1 實驗材料的選取、操作及實驗評價 1.(高考江蘇卷改編)在“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”實驗中,對紫色洋蔥鱗片葉外表皮臨時裝片進(jìn)行了三次觀察(如圖所示)。下列有關(guān)敘述正確的是( ) A.第一次觀察時容易看到紫色大液泡和較大的無色細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)區(qū)域 B.第二次觀察時可以發(fā)現(xiàn)細(xì)胞質(zhì)壁分離首先發(fā)生在細(xì)胞的角隅處 C.吸水紙的主要作用是吸除滴管滴加的多余液體,以免污染鏡頭 D.為了節(jié)約實驗時間,通常
36、可以省略第一次顯微觀察步驟 解析:選B。A項,第一次觀察時由于未滴加蔗糖溶液,細(xì)胞還沒有發(fā)生質(zhì)壁分離,較易觀察到的是紫色的大液泡,由于此時液泡占整個細(xì)胞體積的比例較大,因此觀察到的無色的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)區(qū)域應(yīng)較小。B項,第二次觀察時已經(jīng)通過引流法使紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞浸潤在蔗糖溶液中,可以發(fā)現(xiàn)首先從細(xì)胞的角隅處開始發(fā)生質(zhì)壁分離。C項,吸水紙的主要作用是吸引蔗糖溶液或清水,使溶液浸潤整個標(biāo)本。D項,第一次顯微觀察是為了獲得實驗前的現(xiàn)象,以便于和實驗中的現(xiàn)象變化進(jìn)行前后對照,因此不能省略。 2.(新課標(biāo)全國卷改編)下列關(guān)于植物細(xì)胞質(zhì)壁分離實驗的敘述,錯誤的是( ) A.與白色花瓣相比,采用紅
37、色花瓣有利于實驗現(xiàn)象的觀察 B.用黑藻葉片進(jìn)行實驗時,葉綠體的存在會干擾實驗現(xiàn)象的觀察 C.用紫色洋蔥鱗片葉外表皮不同部位觀察到的質(zhì)壁分離程度可能不同 D.紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的液泡中有色素,有利于實驗現(xiàn)象的觀察 解析:選B。植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜,原生質(zhì)層包括細(xì)胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì),植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離指的是原生質(zhì)層與細(xì)胞壁的分離。花瓣紅色是由細(xì)胞液泡內(nèi)花青素的顏色呈紅色導(dǎo)致的,所以用紅色花瓣作為實驗材料有利于實驗現(xiàn)象的觀察,A項正確;黑藻葉片中的葉綠體顯綠色,液泡中細(xì)胞液的顏色接近無色,兩者之間有顏色差異,因此葉綠體的存在不會干擾實驗現(xiàn)象的觀察,B項錯誤
38、;紫色洋蔥鱗片葉外表皮不同部位的細(xì)胞細(xì)胞液濃度可能不同,觀察到的質(zhì)壁分離程度可能不同,C項正確;通常做植物細(xì)胞質(zhì)壁分離實驗時用紫色洋蔥的鱗片葉外表皮,因外表皮細(xì)胞的液泡中有色素,發(fā)生質(zhì)壁分離時容易觀察,D項正確。 命題2 質(zhì)壁分離與復(fù)原的應(yīng)用 3.某同學(xué)探究“不同濃度蔗糖溶液對紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞形態(tài)的影響”,得到如圖所示結(jié)果。相關(guān)敘述正確的是( ) A.實驗的主要原理是活的植物細(xì)胞能夠發(fā)生滲透作用 B.實驗中需要使用顯微鏡、載玻片等儀器以及蘇丹Ⅲ、重鉻酸鉀溶液等藥品 C.紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞浸潤在蒸餾水中時,細(xì)胞會略微膨脹 D.結(jié)果表明大多數(shù)細(xì)胞的細(xì)胞液濃度介于0
39、.25~0.3 mmol/L之間 解析:選C。實驗的主要原理為活的成熟(具大液泡)的植物細(xì)胞能夠發(fā)生滲透作用,A錯誤;蘇丹Ⅲ檢測脂肪,重鉻酸鉀檢測酒精,B錯誤;細(xì)胞浸潤在蒸餾水中,會進(jìn)行滲透吸水,由于細(xì)胞壁的伸縮性差,所以會略微膨脹,C正確;由題圖可以看出大多數(shù)細(xì)胞的細(xì)胞液濃度介于0.2~0.25 mmol/L之間,D錯誤。 4.(2017·南昌模擬)為研究甲地某植物能不能移植到乙地生長,某生物學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計了一個測定該植物細(xì)胞液濃度的實驗方案,實驗結(jié)果如表: 濃度/mol·L-1 a 2a 3a 4a 質(zhì)壁分離狀況 不分離 剛分離 顯著 顯著 他們又測定了乙地
40、土壤溶液濃度,發(fā)現(xiàn)乙地土壤溶液的濃度適合該植物生長,則乙地土壤溶液濃度最可能是( ) A.≥2a mol/L B.≤2a mol/L C.<2a mol/L D.a(chǎn) mol/L<乙<3a mol/L 解析:選C。由表格信息知:該植物細(xì)胞液濃度接近2a mol/L,該植物要能在乙地生長,則必須保證能正常吸水,即土壤溶液濃度小于細(xì)胞液濃度。 植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原實驗拓展應(yīng)用 (1)判斷成熟植物細(xì)胞是否是活細(xì)胞 + (2)測定細(xì)胞液濃度范圍 +細(xì)胞液濃度介于未發(fā)生質(zhì)壁分離和剛發(fā)生質(zhì)壁分離的蔗糖溶液濃度之間。 命題3 不同試劑對質(zhì)壁分離和復(fù)原的影響分析 5.(2
41、017·江西南昌三校聯(lián)考)用物質(zhì)的量濃度為2 mol·L-1的乙二醇溶液和2 mol·L-1的蔗糖溶液分別浸泡某種植物細(xì)胞,觀察質(zhì)壁分離現(xiàn)象,得到其原生質(zhì)體體積變化情況如圖所示。下列表述中正確的是( ) A.該細(xì)胞可能是某種植物根尖分生區(qū)的細(xì)胞 B.AB段曲線表明細(xì)胞液濃度在逐漸增大 C.CE段表明該細(xì)胞開始因失水過多而逐漸死亡 D.用一定濃度的KNO3溶液,可得到類似蔗糖溶液的結(jié)果 解析:選B。植物根尖分生區(qū)的細(xì)胞無大液泡,不能發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象,A錯誤;AB段原生質(zhì)體的相對體積減小,說明細(xì)胞失水,細(xì)胞液濃度在逐漸增大,B正確;在2 mol·L-1的乙二醇溶液中,細(xì)胞會失水發(fā)生
42、質(zhì)壁分離,隨著細(xì)胞失水,細(xì)胞液濃度增大,乙二醇進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),細(xì)胞液濃度增大,細(xì)胞會吸水發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原,CE段是吸水的過程,C錯誤;KNO3溶液中的離子可以進(jìn)入細(xì)胞液,發(fā)生的現(xiàn)象是先質(zhì)壁分離再復(fù)原,而蔗糖溶液中細(xì)胞質(zhì)壁分離后不能復(fù)原,D錯誤。 [核心體系構(gòu)建] [填空]?、龠x擇透過性?、诎?、胞吐?、圩杂蓴U(kuò)散 ④協(xié)助擴(kuò)散 ⑤主動運(yùn)輸?、尥饨缛芤簼舛炔煌诩?xì)胞液濃度?、呒?xì)胞壁伸縮性小于原生質(zhì)層?、嘣|(zhì)層 ⑨濃度差 [規(guī)范答題必備] 1.一個原理:細(xì)胞吸水和失水的原理是滲透作用。 (1)發(fā)生條件:半透膜、濃度差。 (2)發(fā)生現(xiàn)象 2.一個實驗:質(zhì)壁分離和復(fù)原實驗。 (
43、1)材料:活的成熟的植物細(xì)胞。 (2)條件:原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜;細(xì)胞液和外界溶液存在濃度差。 (3)現(xiàn)象:外界溶液濃度>細(xì)胞液濃度,細(xì)胞壁與原生質(zhì)層分離;外界溶液濃度<細(xì)胞液濃度,原生質(zhì)層逐漸貼近細(xì)胞壁。 3.物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)娜N方式 (1)自由擴(kuò)散:高濃度→低濃度;不需載體蛋白;不需能量。 (2)協(xié)助擴(kuò)散:高濃度→低濃度;需載體蛋白;不需能量。 (3)主動運(yùn)輸:低濃度→高濃度;需載體蛋白;需能量。 4.大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的兩種方式:胞吞、胞吐。 5.物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)挠绊懸蛩? (1)物質(zhì)濃度;(2)氧濃度;(3)載體種類和數(shù)量; (4)溫度。 課時作業(yè) 1.已知魚鰾是
44、一種半透膜。若向魚鰾內(nèi)注入適量的20%蔗糖溶液、排出魚鰾內(nèi)的空氣,扎緊開口,將其浸沒在盛有10%蔗糖溶液的燒杯中,下列能正確表示燒杯內(nèi)蔗糖溶液濃度隨時間變化趨勢的示意圖是( ) 解析:選B。魚鰾內(nèi)蔗糖溶液濃度大于燒杯內(nèi)蔗糖溶液濃度,故水分子由燒杯進(jìn)入魚鰾的速度大于由魚鰾進(jìn)入燒杯的速度,燒杯內(nèi)蔗糖溶液濃度隨時間延長逐漸增大,直到穩(wěn)定在某一濃度上。 2.(2017·河南六市一聯(lián))將洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮制成臨時裝片,滴加某紅色染料的水溶液(染料分子不能進(jìn)入活細(xì)胞,滲透壓相當(dāng)于質(zhì)量濃度為0.3 g/mL的蔗糖溶液),一段時間后用低倍顯微鏡能清晰地觀察到( ) A.細(xì)胞中紅色區(qū)域減小 B.染
45、色體散亂地分布于細(xì)胞核中 C.原生質(zhì)層與細(xì)胞壁的分離 D.不同細(xì)胞質(zhì)壁分離程度可能不同 解析:選D。 紅色染料分子不能進(jìn)入活細(xì)胞,即不能進(jìn)入原生質(zhì)層,而在0.3 g/mL的蔗糖溶液中洋蔥內(nèi)表皮細(xì)胞的白色的原生質(zhì)層是逐漸縮小的,所以外面的紅色是越來越大的,A錯誤;洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮是成熟的植物細(xì)胞,不分裂,沒有染色體出現(xiàn),B錯誤;低倍鏡下看不到原生質(zhì)層與細(xì)胞壁的分離,但是可以看到不同細(xì)胞質(zhì)壁分離程度可能不同, C錯誤、D正確。 3.(2017·南昌一模)如圖為葡萄糖和Na+進(jìn)出小腸上皮細(xì)胞的示意圖。下列選項中正確的是( ) A.胰島素能加速小腸上皮細(xì)胞攝取葡萄糖 B.小腸上皮細(xì)
46、胞運(yùn)出Na+與運(yùn)出葡萄糖的方式相同 C.Na+進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞與進(jìn)入神經(jīng)細(xì)胞的方式都是被動運(yùn)輸 D.葡萄糖進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞與進(jìn)入紅細(xì)胞的方式相同 解析:選C。胰島素如果促進(jìn)小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖,就會增加血糖來源,升高血糖濃度。小腸上皮細(xì)胞運(yùn)出Na+是逆濃度梯度且耗能的,故其運(yùn)出Na+的方式是主動運(yùn)輸;小腸上皮細(xì)胞順濃度梯度運(yùn)出葡萄糖的方式是協(xié)助擴(kuò)散。Na+進(jìn)入神經(jīng)細(xì)胞的方式是協(xié)助擴(kuò)散,與圖中Na+進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞的方式相同。圖中葡萄糖進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞的方式是主動運(yùn)輸,而葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞的方式是協(xié)助擴(kuò)散。 4.在如圖所示的裝置中,A、B、C中均為一定濃度的蔗糖溶液,溶液之間均用半透
47、膜隔開,一段時間后達(dá)到滲透平衡形成一定的高度差,如圖所示,h1>h2,在達(dá)到平衡后,A、B、C中蔗糖溶液的濃度大小關(guān)系為( ) A.A=B=C B.A>B>C C.A>C>B D.無法確定 解析:選C。在達(dá)到滲透平衡后,在單位時間內(nèi),水分子通過半透膜從A到B及從B到A擴(kuò)散的速率相等,由于影響水分子擴(kuò)散速率的因素有兩個,即溶液的濃度和水柱h1形成的靜水壓,故A中溶液濃度大于B中溶液濃度。同理可知,C中溶液濃度大于B中溶液濃度,但由于水柱h2形成的靜水壓比水柱h1形成的靜水壓小,故可推知A中溶液濃度大于C中溶液濃度。因此,關(guān)系為A>C>B。 5.(2017·廣西柳州月
48、考)將若干細(xì)胞液濃度相同的蘿卜條放在不同濃度的蔗糖溶液中進(jìn)行實驗,在保持細(xì)胞存活的條件下,在相同實驗時間后,測得在不同濃度蔗糖溶液中各組蘿卜條細(xì)胞內(nèi)含水量的情況如圖。其中N點(diǎn)代表實驗前蘿卜條細(xì)胞內(nèi)含水量。下列有關(guān)敘述正確的是( ) A.實驗中水分子進(jìn)出細(xì)胞需要消耗ATP B.在濃度為c的蔗糖溶液中滲透現(xiàn)象不發(fā)生 C.在濃度為d的蔗糖溶液中細(xì)胞發(fā)生滲透吸水 D.在濃度為g、h的蔗糖溶液中細(xì)胞失去活性 解析:選C。水分子進(jìn)出細(xì)胞是自由擴(kuò)散,不需要消耗ATP,A錯誤;蔗糖溶液濃度為c時,與細(xì)胞液滲透壓相等,蘿卜條細(xì)胞內(nèi)外水分子進(jìn)出速率相等,滲透現(xiàn)象仍然發(fā)生,B錯誤;在濃度為d的蔗糖溶
49、液中細(xì)胞含水量增高,細(xì)胞發(fā)生滲透吸水,C正確;在濃度為g、h的蔗糖溶液中細(xì)胞內(nèi)的含水量增大,細(xì)胞吸水,保持活性,D錯誤。 6.下列關(guān)于哺乳動物紅細(xì)胞的說法中,正確的是( ) A.成熟的紅細(xì)胞吸收K+的速率與O2含量無關(guān) B.甘油、乙醇等能快速進(jìn)入紅細(xì)胞,是因為膜上有相應(yīng)的載體 C.紅細(xì)胞衰老后,酶活性降低,代謝減慢,細(xì)胞體積減小,核體積變大 D.成熟的紅細(xì)胞癌變后,細(xì)胞膜上糖蛋白減少,使癌細(xì)胞彼此間黏著性顯著增加 解析:選A。成熟的紅細(xì)胞吸收K+的方式為主動運(yùn)輸,但成熟的紅細(xì)胞內(nèi)沒有線粒體,只能進(jìn)行無氧呼吸,所以成熟的紅細(xì)胞吸收K+的速率與O2含量無關(guān),A正確;甘油、乙醇等進(jìn)入紅
50、細(xì)胞的方式為自由擴(kuò)散,B錯誤;哺乳動物成熟的紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核和各種細(xì)胞器,C錯誤;細(xì)胞癌變后,細(xì)胞膜上糖蛋白減少,使癌細(xì)胞彼此間黏著性降低,易擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移,D錯誤。 7.(2016·高考海南卷,5)下列屬于主動運(yùn)輸?shù)氖? ) A.動物肺泡細(xì)胞釋放CO2 B.蔗糖通過植物細(xì)胞的細(xì)胞壁 C.苯分子進(jìn)入人的皮膚細(xì)胞 D.麗藻細(xì)胞吸收SO的過程 答案:D 8.(2015·高考上海卷,6)如圖顯示物質(zhì)P和Q跨膜出細(xì)胞,下列敘述正確的是( ) A.物質(zhì)P可能是氧氣 B.物質(zhì)Q一定是水分子 C.物質(zhì)P和Q出細(xì)胞都需要載體 D.物質(zhì)P和Q出細(xì)胞未必都消耗能量 解析:選D。物質(zhì)P出
51、細(xì)胞逆濃度梯度,為主動運(yùn)輸,物質(zhì)Q出細(xì)胞順濃度梯度,為被動運(yùn)輸。氧氣通過細(xì)胞膜的方式為自由擴(kuò)散,A錯誤。水分子通過細(xì)胞膜的方式為自由擴(kuò)散,但物質(zhì)Q出細(xì)胞可能是協(xié)助擴(kuò)散,也可能是自由擴(kuò)散,自由擴(kuò)散不需要載體,B、C錯誤。主動運(yùn)輸需要消耗能量,但被動運(yùn)輸不消耗能量,D正確。 9.(2017·武漢模擬)將洋蔥表皮細(xì)胞放置在不同濃度的物質(zhì)M溶液中,并測定洋蔥表皮細(xì)胞吸收M的速率,結(jié)果如表所示,對表中現(xiàn)象最合理的解釋是( ) 物質(zhì)M溶 液濃度 通入空氣前 吸收速率 通入空氣后 吸收速率 30 mmol/L 3 mmol/min 3 mmol/min 50 mmol/L 3 mm
52、ol/min 3 mmol/min A.細(xì)胞吸收M的方式為自由擴(kuò)散 B.細(xì)胞吸收M的方式為主動運(yùn)輸 C.細(xì)胞吸收M需載體蛋白的參與 D.細(xì)胞吸收M所需能量供應(yīng)不足 解析:選C。分析表中數(shù)據(jù)可知,通入空氣前后吸收速率不變,說明該物質(zhì)的吸收方式與細(xì)胞供能無關(guān),可排除M的吸收方式為主動運(yùn)輸,故選項B、D錯誤;物質(zhì)M的溶液濃度不同,但吸收速率相同,可排除吸收M物質(zhì)的方式為自由擴(kuò)散,A選項錯誤;物質(zhì)M的吸收方式可以是協(xié)助擴(kuò)散,需要載體蛋白的參與,當(dāng)載體蛋白出現(xiàn)飽和現(xiàn)象時,雖然增大物質(zhì)M的溶液濃度,但是吸收速率不再變化,C選項正確。 10.(2017·銀川聯(lián)考)如圖所示為物質(zhì)出入細(xì)胞的方式(
53、其中a表示生物膜上的糖蛋白,①~③表示物質(zhì)運(yùn)輸?shù)娜N方式),下列有關(guān)敘述不合理的是( ) A.①方式可表示肌細(xì)胞從組織液中吸收氧氣 B.①②③運(yùn)輸方式均能體現(xiàn)細(xì)胞膜的選擇透過性 C.此圖若表示神經(jīng)元的細(xì)胞膜,則靜息電位恢復(fù)過程中涉及③方式 D.糖醋蒜腌制過程中,蔗糖和醋進(jìn)入細(xì)胞的過程與②和③有關(guān) 解析:選D。分析題圖,根據(jù)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸過程中細(xì)胞膜內(nèi)外的濃度差,是否需要載體蛋白,是否消耗能量,可判斷①為自由擴(kuò)散、②為協(xié)助擴(kuò)散、③為主動運(yùn)輸。含有糖蛋白的一側(cè)代表膜外,①方式為物質(zhì)從膜外運(yùn)輸?shù)侥?nèi),從高濃度運(yùn)輸?shù)降蜐舛?,所以可表示肌?xì)胞從組織液中吸收氧氣。主動運(yùn)輸和被動運(yùn)輸均能體現(xiàn)細(xì)
54、胞膜的選擇透過性,而胞吞、胞吐不能體現(xiàn)。若此圖表示神經(jīng)元的細(xì)胞膜,則靜息電位恢復(fù)過程中鈉—鉀泵可逆濃度梯度運(yùn)出鈉離子,故涉及③方式。糖醋蒜腌制過程中,細(xì)胞膜失去了選擇透過性,蔗糖和醋是通過擴(kuò)散的方式進(jìn)入細(xì)胞的。 11.某同學(xué)在實驗室中做“觀察洋蔥表皮細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”實驗時,在老師的幫助下,進(jìn)行了一系列的創(chuàng)新實驗,實驗步驟和現(xiàn)象如表: 實驗組 5分鐘 的現(xiàn)象 再過5分鐘 滴加清水 5分鐘 ① 0.3 g·mL-1 蔗糖溶液 x 無變化 質(zhì)壁分 離復(fù)原 ② 0.5 g·mL-1 蔗糖溶液 質(zhì)壁分離 y 無變化 ③ 1 mol·L-1 KNO
55、3溶液 質(zhì)壁分離 質(zhì)壁分 離復(fù)原 z ④ 1 mol·L-1 醋酸溶液 細(xì)胞大小 無變化 細(xì)胞大小 無變化 細(xì)胞大小 無變化 請回答下列問題: (1)x為________,因為細(xì)胞壁的伸縮性________原生質(zhì)層,從而使原生質(zhì)層與細(xì)胞壁分離。 (2)y為________,可能導(dǎo)致細(xì)胞__________________,滴加清水后不再發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。 (3)③組細(xì)胞會先發(fā)生質(zhì)壁分離,后發(fā)生________。z為細(xì)胞________,細(xì)胞液顏色逐漸變淺。 (4)④組細(xì)胞大小無變化是因為在1 mol·L-1醋酸溶液中,植物細(xì)胞________,導(dǎo)致原生質(zhì)層不
56、再具有選擇透過性。 答案:(1)質(zhì)壁分離 弱于 (2)質(zhì)壁分離 失水過多而死亡 (3)質(zhì)壁分離復(fù)原 稍增大 (4)死亡 12.(2017·宿州模擬)原尿中氨基酸等物質(zhì)的濃度與血漿中的基本相同。原尿經(jīng)腎小管上皮細(xì)胞的選擇性重吸收和分泌作用后形成尿液。正常情況下尿液中不含氨基酸。如圖1為腎小管壁及相關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖,圖2表示部分物質(zhì)進(jìn)出腎小管上皮細(xì)胞的特點(diǎn)。請回答下列問題: (1)腎小管上皮細(xì)胞將從原尿(位于腎小管管腔內(nèi))中吸收的氨基酸運(yùn)輸?shù)浇M織液時通過細(xì)胞膜的方式為______________________,腎小管上皮細(xì)胞重吸收水分的原理是______________________,
57、若腎小管管壁細(xì)胞表面運(yùn)輸氨基酸的載體蛋白大量減少,尿量會________(填“增加”或“減少”),請分析原因 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)科學(xué)家在腎小管上皮細(xì)胞膜上發(fā)現(xiàn)了水通道(一類跨越細(xì)胞膜磷脂雙分子層的蛋白質(zhì)),嚴(yán)謹(jǐn)?shù)卣f,水分子通過腎小管上皮細(xì)胞的方式應(yīng)為________(單項選擇)。 A.自由擴(kuò)散 B.被動
58、運(yùn)輸 C.主動運(yùn)輸 (3)由圖可知原尿中的氨基酸被重吸收回血液需跨過________層磷脂分子,原尿中的氨基酸進(jìn)入腎小管上皮細(xì)胞的運(yùn)輸方式是________,需要 ________________________________________________________________________ 的參與。(提示:氨基酸與Na+協(xié)同運(yùn)輸) 解析:(1)由圖2可知,腎小管上皮細(xì)胞將從原尿(位于腎小管管腔內(nèi))中吸收的氨基酸運(yùn)輸?shù)浇M織液時是從高濃度到低濃度,不需要能量只需要載體蛋白,所以是協(xié)助擴(kuò)散。腎小管上皮細(xì)胞重吸收水分的原理是滲透吸水。若腎小管管壁細(xì)胞表面運(yùn)輸氨基酸的載體
59、蛋白大量減少,則腎小管管腔中液體的濃度高于正常水平,滲透壓高,水分重吸收減弱,造成尿量增加。 (2)由題意可知,因為有水通道的協(xié)助所以屬于協(xié)助擴(kuò)散,協(xié)助擴(kuò)散屬于被動運(yùn)輸,故B正確。 (3)由圖1可知原尿中的氨基酸被重吸收回血液需跨過腎小管上皮細(xì)胞(2層膜)和毛細(xì)血管壁細(xì)胞(2層膜),共4層細(xì)胞膜,即8層磷脂分子。由圖2可知,原尿中的氨基酸進(jìn)入腎小管上皮細(xì)胞的運(yùn)輸方式是由低濃度到高濃度的主動運(yùn)輸,該方式需要能量和載體蛋白。 答案:(1)協(xié)助擴(kuò)散 滲透吸水 增加 腎小管管腔中液體的濃度高于正常水平,滲透壓高,水分重吸收減弱,造成尿量增加 (2)B (3)8 主動運(yùn)輸 載體蛋白和能量(或ATP
60、) 13.如圖甲是人的紅細(xì)胞長時間處在不同濃度的NaCl溶液中,紅細(xì)胞的體積(V)與初始體積(V0)之比的變化曲線;圖乙是某植物細(xì)胞在一定濃度的NaCl溶液中細(xì)胞失水量的變化情況。下列分析正確的是( ) A.從圖甲可見250 mmol·L-1 NaCl溶液不影響人紅細(xì)胞的代謝 B.圖乙中植物細(xì)胞體積的變化是先減小后增大 C.圖乙中a點(diǎn)細(xì)胞失水量最大,此時細(xì)胞吸水能力最小 D.人的紅細(xì)胞長時間處在300 mmol·L-1 NaCl溶液可能死亡,圖乙中的處理時間內(nèi)細(xì)胞一直有生物活性 解析:選D。圖甲中,250 mmol·L-1 NaCl溶液中紅細(xì)胞體積與初始體積之比小于1,說
61、明紅細(xì)胞失水皺縮,會影響紅細(xì)胞的代謝。圖乙中植物細(xì)胞失水量先變大后變小,之后表現(xiàn)為吸水,故植物細(xì)胞原生質(zhì)體體積先變小后變大,植物細(xì)胞由于有細(xì)胞壁保護(hù),細(xì)胞體積幾乎不變。圖乙中,a點(diǎn)植物細(xì)胞失水量最多,此時細(xì)胞吸水能力最高。人紅細(xì)胞長時間處于300 mmol·L-1 NaCl溶液中會因失水過多而死亡,而圖乙細(xì)胞在處理時間內(nèi)細(xì)胞先失水后吸水,說明細(xì)胞原生質(zhì)層具有選擇透過性,細(xì)胞一直具有活性。 14.科學(xué)家在研究鈉通過細(xì)胞膜的運(yùn)輸方式時,做了下述實驗:先向槍烏賊神經(jīng)纖維里注入微量的放射性同位素24Na,不久可測得神經(jīng)纖維周圍溶液中存在24Na。如果在神經(jīng)纖維膜外溶液中先后加入某藥物和ATP,測得周
62、圍溶液中24Na的量如圖所示。據(jù)圖作出下列推斷,錯誤的是( ) A.加入某藥物后,溶液中24Na的量不再增加 B.加入ATP后,細(xì)胞中24Na的量減少 C.某藥物的作用機(jī)理是抑制ATP水解 D.某藥物的作用機(jī)理是抑制細(xì)胞呼吸 解析:選C。據(jù)圖分析,加入某藥物后,溶液中24Na的量不再增加,A正確;加入ATP后,溶液中24Na的量增加,則細(xì)胞中24Na的量減少,B正確;加入某種藥物后,周圍溶液中24Na的量不再增加,但加入ATP后神經(jīng)纖維周圍溶液中24Na增加,說明“某藥物”不可能抑制ATP水解,C錯誤;加入ATP后,溶液中24Na的量增加,說明24Na 通過細(xì)胞膜需要消耗ATP
63、,屬于主動運(yùn)輸,由實驗可知,某種藥物能抑制細(xì)胞呼吸,減少能量供應(yīng),使神經(jīng)細(xì)胞不能排出24Na,D正確。 15.(2017·山東棗莊模擬)囊性纖維病是一種嚴(yán)重的遺傳性疾病,患者汗液中氯離子的濃度升高,支氣管被異常黏液堵塞。導(dǎo)致這一疾病發(fā)生的主要原因是編碼CFTR蛋白的基因發(fā)生突變,如圖表示CFTR蛋白在氯離子跨膜運(yùn)輸過程中的作用,據(jù)圖回答下列問題: (1)圖中所示為細(xì)胞膜的________模型,其中構(gòu)成細(xì)胞膜的基本支架的是________________,氯離子跨膜運(yùn)輸?shù)恼_M(jìn)行是由膜上________決定的。 (2)在正常細(xì)胞內(nèi),氯離子在CFTR蛋白的協(xié)助下通過________方式轉(zhuǎn)
64、運(yùn)至細(xì)胞外,隨著氯離子在細(xì)胞外濃度逐漸升高,水分子向膜外擴(kuò)散的速度________,使覆蓋于肺部細(xì)胞表面的黏液被稀釋。 (3)人工合成的僅由磷脂雙分子層構(gòu)成的封閉球狀結(jié)構(gòu)稱為脂質(zhì)體,所有帶電荷的分子不管它多小,都很難通過脂質(zhì)體,即使脂質(zhì)體外離子濃度很高,這是因為磷脂雙分子層的內(nèi)部是疏水的。纈氨霉素是一種十二肽的抗生素,若將它插入到脂質(zhì)體的脂雙層內(nèi),可使K+的運(yùn)輸速度提高100 000倍,但卻不能有效提高Na+的運(yùn)輸速率,由此可以得出: ①________________________________________________________________________; ②_
65、_______________________________________________________________________。 (4)主動運(yùn)輸所需的載體蛋白實際上是一些酶蛋白復(fù)合體。與被動運(yùn)輸不同,該類膜蛋白都能水解_____________________________________________________________________, 但與普通的酶不同的是,它不對所轉(zhuǎn)運(yùn)的分子進(jìn)行催化。 解析:(1)圖中所示為細(xì)胞膜的流動鑲嵌模型,構(gòu)成膜的基本支架的是磷脂雙分子層。由圖示知:氯離子跨膜運(yùn)輸?shù)恼_M(jìn)行是由功能正常的CFTR蛋白決定的。(2)由圖示知:氯離子通過細(xì)胞膜需要膜上蛋白質(zhì)協(xié)助并消耗ATP,所以為主動運(yùn)輸。隨著膜外氯離子濃度升高,水分子向膜外擴(kuò)散的速度加快,原因是單位體積內(nèi)膜外水分子數(shù)小于膜內(nèi)。(3)由題干信息可知:載體蛋白能極大提高運(yùn)輸速率;運(yùn)輸鉀離子的載體和運(yùn)輸鈉離子的載體不一樣即載體具有特異性。(4)結(jié)合“主動運(yùn)輸需要能量”和“主動運(yùn)輸所需的載體蛋白實際上是一些酶蛋白復(fù)合體”可推知該類膜蛋白都能水解ATP為主動運(yùn)輸提供能量。 答案:(1)流動鑲嵌 磷脂雙分子層 功能正常的CFTR蛋白 (2)主動運(yùn)輸 加快 (3)①載體蛋白能極大提高運(yùn)輸速率?、谳d體具有特異性 (4)ATP 27
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