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- 2021-05-13 发布
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第三单元 细胞的物质输入和输出
一、选择题(每小题3分,共60分)
1.实验表明,维生素D可优先通过细胞膜扩散到细胞内部,这主要与细胞的哪项结构或功能有关 ( )
A.膜表面的糖蛋白
B.膜内含有的相应载体多
C.膜的选择透过性
D.膜的支架磷脂双分子层
解析:维生素D属于脂质,而细胞膜中含有磷脂,根据化学中有机物相似相溶的特性,脂质及脂溶性物质更易通过细胞膜。
答案:D
2.新生儿小肠上皮细胞通过消耗ATP,可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖。这两种物质分别被吸收到血液中的方式是 ( )
A.主动运输、主动运输 B.内吞、主动运输
C.主动运输、内吞 D.被动运输、主动运输
解析:免疫球蛋白是大分子蛋白质,在一定条件下只能通过内吞或者外排作用进出细胞膜。半乳糖是小分子单糖,和葡萄糖一样,被吸收时要消耗能量,通过主动运输出入细胞。被动运输是相对主动运输而言的,它是指物质从高浓度一边通过细胞膜到达低浓度一边的过程,此过程不需要消耗能量。被动运输包括自由扩散、协助扩散两种方式。此题提到了耗能,只能是大、小分子的内吞、外排和主动运输。
答案:B
3.(2010·南京质检)下图表示细胞膜的亚显微结构,有关叙述正确的是 ( )
A.不同物种的细胞中①、②和③的种类均不同
B.a物质进入细胞的方式是自由扩散
C.b物质进入细胞的方式也是自由扩散
D.细胞间的识别和细胞的癌变与②有密切的关系
解析:根据图示可知,①表示糖蛋白,②表示磷脂,③表示蛋白质,不同物种的细胞中②的种类是相同的,因此A错误。a物质进入细胞的方式是从高浓度向低浓度扩散,它不需要载体协助,也不需要消耗能量,因此为自由扩散;而b物质进入细胞的方式是从低浓度向高浓度进行,需要消耗能量,也需要载体协助,因此为主动运输。细胞识别和细胞癌变均与①糖蛋白有关。
答案:B
4.如图表示植物根细胞在一定时间内吸收K+与某些条件之间的关系,纵坐标表示吸收速率,横坐标表示某个条件,假定其他条件均为理想状态,则甲、乙、丙三图的横坐标表示的条件与吸收速率相对应的一组是(提示:在一定范围内,ATP的数量随氧气浓度的增大而增多) ( )
A.载体数量、温度变化、氧气浓度
B.氧气浓度、温度变化、载体数量
C.载体数量、氧气浓度、温度变化
D.温度变化、载体数量、氧气浓度
解析:根细胞吸收K+的方式是主动运输,影响主动运输的因素有载体的数量、温度和氧气浓度等。理论上载体数量越多,吸收速率越快,所以曲线丙对应载体的数量;酶的活性受温度影响,高于或低于最适温度都会使酶的活性下降,曲线乙对应的是温度变化;当氧气浓度为零时,细胞通过无氧呼吸释放能量供根细胞吸收K+,氧气浓度增加到一定程度后,ATP数量达到饱和,根细胞吸收K+的速度达到最大,所以甲曲线对应氧气浓度。
答案:B
5.下列说法正确的是 ( )
A.果脯在腌制中慢慢变甜,是细胞主动吸收糖分的结果
B.相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞
C.大肠杆菌吸收K+既消耗能量,又需要膜上的载体蛋白
D.大分子有机物要通过载体蛋白才能进入细胞,并消耗能量
解析:果脯在腌制中慢慢变甜,是细胞死亡后糖分进入的结果;相对分子质量小的物质如氨基酸或Na+通过主动运输进入细胞;大分子有机物进入细胞的方式是内吞作用,依赖于膜的流动性,不需要载体蛋白的协助,但消耗能量。
答案:C
6.(2010·合肥质检)在水池中生活的丽藻,其细胞里的K+浓度比池水里的K+浓度高1 065倍。据此判断下列哪项正确 ( )
A.随着池水中富营养化程度的提高,K+进入丽藻加快
B.池水中好氧细菌大量繁殖时,K+难以进入丽藻
C.池水中厌氧细菌大量繁殖时,K+难以进入丽藻
D.池水中鱼虾较多时,K+难以进入丽藻
解析:根据题中的信息可以判断,运输K+的方式属于主动运输,需要载体和能量,而能量来自呼吸作用(主要是有氧呼吸)。大量厌氧细菌能在池水增殖,说明池水含氧量较低,丽藻的呼吸作用受到抑制,导致能量供应受阻,致使K+难以进入丽藻。
答案:C
7.用呼吸酶抑制剂处理小肠绒毛上皮,会明显影响其细胞吸收的物质是 ( )
A.氧气、甘油 B.脂肪酸、水 C.钾离子、氨基酸 D.氧气、水
解析:呼吸酶抑制剂会影响小肠绒毛上皮细胞的呼吸作用,导致能量供应受阻,而物质进出细胞的方式中的主动运输需要消耗能量,因此通过主动运输进出细胞的物质的吸收会受到明显影响。A、B、D三项的物质都是通过自由扩散被吸收的,而钾离子和氨基酸是通过主动运输被吸收的。
答案:C
8.在植物细胞质壁分离复原过程中,能正确表达细胞吸水速率变化过程的是 ( )
解析:在植物细胞质壁分离复原过程中,细胞吸水速率逐渐降低,直到细胞液的浓度等于外界溶液的浓度时达到一个渗透平衡状态。
答案:C
9.将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的KNO3溶液中,一段时间后用显微镜观察发现该细胞未发生质壁分离,其原因可能是该细胞 ( )
①是死细胞 ②大量吸水 ③是根尖分生区细胞 ④大量失水 ⑤质壁分离后又自动复原
A.①②③ B.①③⑤ C.②③⑤ D.②④
解析:如果是死细胞,则不可能发生质壁分离;也可能是观察根细胞时质壁分离后又已经自动复原了;根尖分生区细胞无中央大液泡,不能发生质壁分离。
答案:B
10.(2010·佛山质检)右图表示细胞对大分子物质通过“膜泡运输”的
过程。下列与此有关的叙述错误的是 ( )
A.a要有细胞表面识别和内部供能才可能完成
B.a、b可实现膜成分的更新
C.该图解可以证明生物膜具有一定的流动性
D.b与a分别是所有细胞排泄废物和摄取养分的基本方式
解析:胞吞和胞吐是大分子物质出入细胞的一种特殊方式,但该方式不是细胞与外界进行物质交换的基本方式,排出代谢废物和摄取养分的主要方式有自由扩散、协助扩散和主动运输。
答案:D
11.在下列实验中,必须始终用活细胞作为材料的是 ( )
A.用光学显微镜观察植物细胞有丝分裂
B.用光学显微镜观察植物细胞的质壁分离和复原
C.高等植物叶绿体中色素的提取与分离
D.用苏丹Ⅲ检测植物细胞中的脂肪颗粒
解析:观察植物细胞的质壁分离和复原必须用活细胞。
答案:B
12.浸入1 mol/L KNO3溶液中的洋葱表皮细胞会发生质壁分离与复原现象,在此过程中,细胞液浓度的变化情况是 ( )
解析:当细胞刚浸入1 mol/L KNO3溶液中时,由于细胞失水而发生质壁分离,在此过程中细胞液的浓度逐渐增大;当细胞液浓度增大到比外界溶液浓度高时,细胞开始吸水而发生质壁分离复原,此过程中细胞液浓度会相对降低。
答案:B
13.在保证细胞存活的条件下,蔗糖溶液浓度与萝卜条质量变化的
关系如右图。若将处于b浓度的溶液中的萝卜条移入a浓度的溶
液中,不会出现的现象是 ( )
A.萝卜条的质量将逐渐增加
B.萝卜细胞渗透压逐渐减小
C.水分子仍在细胞膜两侧扩散
D.a浓度的溶液中蔗糖对水的吸引力减小
解析:分析图可知,b浓度大于a浓度,将萝卜条从高浓度溶液移入低浓度溶液时,细胞会从外界溶液中吸水,使萝卜条的质量增加、萝卜细胞液的浓度降低(其渗透压随之降低),此时膜两侧仍存在水分子的扩散。由于蔗糖溶液中的水分被细胞吸收,蔗糖溶液浓度增大,则蔗糖分子对水分子的吸引力增大。
答案:D
14.(2010·济宁质检)运用“人工膜技术”制作的携有单克隆抗体的磷脂微球体药物如图所示。当药物被注射到实验鼠血液中一段时间后,首先在某种癌细胞内检测到药物已经进入。据此认为,药物进入细胞的方式最可能是 ( )
A.药物分子透过微球体与细胞膜的自由扩散
B.抗体与细胞识别后诱发膜融合或细胞内吞
C.药物分子通过识别细胞膜载体的主动运输
D.抗体与细胞识别后诱发微球体的主动侵染
解析:特异性的单克隆抗体可以与癌细胞细胞膜上的受体蛋白特异性识别,从而诱发细胞膜与磷脂微球体融合或者细胞内吞(因其含有大分子单克隆抗体)。
答案:B
15.下图是几种物质进出细胞方式中,运输速度与影响因素间的关系曲线图,下列与此图相关的叙述中,正确的是 ( )
A.与水进出细胞相符的图有①、③、⑤
B.与葡萄糖进入红细胞相符的图有②、④、⑥
C.与K+进入丽藻细胞相符的图有②、④、⑤
D.与蛋白质进出细胞相符的图有②、③、⑥
解析:分析题中曲线图可知,①为自由扩散,②为协助扩散,③为自由扩散或协助扩散,④为主动运输,⑤为自由扩散,⑥为协助扩散或主动运输。水进出细胞的方式为自由扩散,葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散,K+进入丽藻细胞的方式为主动运输,蛋白质进出细胞的方式为胞吞(吐)。
答案:A
16.如图实验装置,玻璃槽中是蒸馏水,半透膜允许单糖透过。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液,一定时间后再加入蔗糖酶。最可能的实验现象是 ( )
A.漏斗中液面开始时先上升,加酶后,再上升后又下降
B.在玻璃槽中会测出蔗糖和蔗糖酶
C.漏斗中液面开始时先下降,加酶后一直上升
D.在玻璃槽中会测出葡萄糖、果糖和蔗糖酶
解析:由于蔗糖溶液浓度大于蒸馏水,因而开始时漏斗液面上升。加入酶后,蔗糖水解为单糖,溶液浓度增大,导致继续吸水,液面继续上升,但由于单糖分子可通过半透膜进入蒸馏水中,使外界溶液浓度增大,半透膜两侧浓度差减小,从而使液面下降。蔗糖酶是蛋白质,为大分子物质,不能透过半透膜,因此在玻璃槽中不能测出蔗糖酶。
答案:A
17.
有一位科学家分离到一种动物细胞的细胞膜,他将膜放在特制的仪器中,分隔两边装蒸馏水的槽。当他将稀释的乙酸放入一侧时,发现另一侧槽中的pH没有变化。于是他将动物细胞匀浆磨碎,过滤出细胞器和膜的碎片,然后再将滤液加到加过乙酸的一侧,这时发现另外一侧的pH下降了。造成这种变化的最合理的解释是 ( )
A.质子通过主动运输跨膜
B.质子通过自由扩散跨膜运动
C.质子通过协助扩散跨膜
D.细胞滤液能溶解膜中的脂
解析:pH下降说明吸收了H+,离子的运输方式属于主动运输;细胞匀浆含有ATP,而主动运输需要消耗能量。
答案:A
18.(2010·盐城质检)用一定剂量的α射线处理棉花幼苗,一段时间后,发现棉花幼苗不能再吸收K+了,其他离子却能正常吸收,最可能的原因是 ( )
A.α射线杀死了K+载体
B.α射线改变了控制K+载体合成的基因
C.α射线破坏了催化K+载体合成的酶
D.棉花细胞已被杀死,不能再进行主动运输
解析:α射线引起了基因突变,改变了控制K+载体合成的基因,不能正常合成K+的载体,但是其它离子吸收的载体是正常的。载体是一种蛋白质,不会是α射线杀死了K+载体,因为其它的载体是正常的;也不可能是α射线破坏了K+载体合成的酶,因为其它物质的载体能正常合成,棉花细胞也没有被杀死,细胞的生命活动能正常进行。
答案:B
19.一U形管中装有两种不同的溶液R和S,并为一半透性膜(X)隔开。与
S相比,R溶液浓度较低。右图中阴影的深浅即代表浓度高低。当U形
管内达到平衡时,溶液表面与浓度的关系是 ( )
A.右侧较高,两溶液浓度相等
B.右侧较高,且右侧浓度较高
C.左侧较高,且右侧浓度较低
D.两侧高度相等,浓度相等
解析:由于R浓度低于S,因此开始时S液面会慢慢升高。随扩散的进行,R的渗透压增大,S的渗透压减小,液面差使S侧相对于R侧又产生了一个静水压,其中S侧的渗透压是使R侧水向S渗透的动力,而R侧的渗透压及S侧产生的静水压则是阻止水由R→S扩散的阻力,当S渗=R渗+静水压时,两溶液达到渗透平衡,而此时S渗>R渗,即S侧的浓度较高。
答案:B
20.右图为番茄根细胞对K+的吸收速率和氧分压的关系图,分
析此图信息,下列说法不正确的是 ( )
A.图中A、B两处用于根代谢活动的酶有所不同
B.A→B段,ATP是限制根细胞对K+吸收速率的主要因素
C.在B点以后,通过中耕松土可进一步促进根细胞对K+的吸收而表现为M1曲线
D.氧分压为8时,AB曲线将演变为M2曲线
解析:A点进行无氧呼吸,B点只进行有氧呼吸,所以酶有很大不同;A→B段,随氧分压增大根细胞对K+吸收速率也增大;由于受载体数量的限制,氧分压增大到6以后,AB曲线只能演变为M2曲线,所以中耕松土也不会改变对K+的吸收速率。
答案:C
二、非选择题(共40分)
21.(8分)下图中的A图表示温度对植物吸收钾离子和铵根离子的影响;B图表示氧分压对大麦根吸收钾离子和铵根离子的影响。请据图分析回答:
(1)A图表明,温度超过了35℃以上时,随着温度的增高,根吸收两种离子的量都 ,其主要原因是
。
(2)B图表明,当氧分压增高时,根吸收离子的量 ,同时,细胞中的糖浓度 ,此时糖的主要作用是 。
(3)植物吸收钾离子和铵根离子与温度、氧分压有关,从本质上看,是矿质元素离子的吸收与 密切相关。
(4)即便是温度和氧分压等条件相同时,根细胞对钾离子和铵根离子的吸收量还是不同,这种吸收量上的差异与 有关。
解析:根对矿质离子的吸收是主动运输过程,它不仅需要载体,而且需要呼吸作用提供能量,影响呼吸作用的因素(如温度、氧气浓度等)都会影响根对矿质离子的吸收。
答案:(1)下降 高温抑制了酶的活性,导致呼吸作用下降,为主动运输提供的能量减少,从而使离子的吸收量下降
(2)增加 下降 作为呼吸作用的底物(能源物质)被分解,为离子的主动运输提供能量
(3)植物的呼吸作用
(4)细胞膜上载体的种类和数量
22.(6分)下图是桑格和尼克森在1972年提出的关于生物膜分子结构的流动镶嵌模型,请回答:
(1)与细胞识别有关的结构是(填字母) ,细胞间的识别实际上是一个信息传递过程,植物细胞间可通过 结构进行信息传递。
(2)c分子的特点是 。
(3)生物膜具有选择透过性与图中(填字母) 有关。
(4)借助图中d进出膜的方式是 。
解析:细胞识别与糖蛋白有关,植物细胞间可借胞间连丝进行信息传递;磷脂分子有亲水头(磷酸)和疏水尾(脂肪酸)构成;生物膜的选择透过性,与其磷脂双分子层支架和蛋白质载体都有关;借助于载体出入膜的方式包括协助扩散和主动运输。
答案:(1)a 胞间连丝 (2)有亲水的磷酸头部和疏水的脂肪酸尾部 (3)b、d (4)协助扩散和主动运输
23.(10分)为探究温度对膜透性的影响,取质量和形态相同的2块马铃薯进行实验,所得到的结果如下:
马铃薯在蒸馏水
质量改变百分比(%) 时间(h)
温度(℃)
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
20
0
+5
+7
+9
+12
+14
+16
40
0
+0.03
0
-2
-3
-3.5
-4
(1)本实验的自变量是 。
(2)在20℃下马铃薯块质量增加,主要与细胞具有 (细胞器)有关。
(3)在40℃时,随着时间增加,马铃薯质量下降的主要原因是膜的通透性增大、细胞内容物外渗。请完成下列实验设计方案并回答问题:
实验原理:随膜的通透性增大,细胞内容物外渗,会使外部溶液的电导度增大。溶液电导度的大小可以用电导仪进行检测。电导仪非常灵敏,空气中的CO2温度均会影响测量结果。
实验仪器与药品:电导仪、恒温水浴锅、烧杯、量筒、滤纸、蒸馏水等。
实验步骤:
第一步:取4只相同的烧杯,分别加入50 mL蒸馏水,编号为A、B、C、D;
第二步:取2块质量为50克且形态相同的马铃薯,用蒸馏水反复冲洗三次,用滤纸将水吸干,再分别放入A、B两烧杯中,C、D两烧杯作为对照;
第三步:
。
第四步:1.5小时后取出烧杯中的马铃薯,使烧杯中的溶液各保持或恢复至20℃。
第五步: 。
结果预测:
。
讨论:实验步骤中设计C、D两组作为对照的目的是
。
解析:“温度对膜透性的影响”实验中,温度是自变量,因变量则是“电导度”。但需注意的是空气中CO2
是干扰测定值准确性的一个因素,故需设置空白对照,以排除CO2的干扰。
答案:(1)温度 (2)液泡 (3)第三步:将A和C两烧杯置于20℃的恒温水浴中;B和D两烧杯置于50℃的恒温水浴中(只要答案合理即可) 第五步:用电导仪分别测量溶液的电导度,并记录实验结果 结果预测:B烧杯中溶液的电导度减去D烧杯中溶液的电导度的值大于A烧杯中溶液的电导度减去C烧杯中溶液的电导度的值 讨论:排除空气中的CO2等因素干扰实验结果
24.(5分)(2010·安徽八校联考)对一种海藻细胞中各种离子浓度的分析表明,其细胞中的成分与海水的成分如图所示:
(1)K+和Cl-在细胞内积累,而Na+、Ca2+等在细胞中的含量低于海水,这表明
。
(2)K+和Cl-的运输方向是 ,这种吸收方式叫做 ,这种吸收方
式需要的两个基本条件是 和 。与这两个基本条件直接相关的细胞器分别是 和 。
解析:本题考查物质运输方式和细胞膜的生理特性。由低浓度到高浓度的运输是主动运输,需要载体,消耗能量。
答案:(1)细胞对离子的吸收具有选择性(细胞膜具有选择透过性)
(2)从低浓度到高浓度 主动运输 载体 能量
核糖体 线粒体
25.(11分)(2010·如皋调研)某同学在观察自制淡水生物装片时,结合所学的知识绘图如下。请分析回答:
(1)上图是 细胞,图中含有DNA的结构是 (填标号)。
(2)图中具有单层膜的细胞结构是 (填标号),膜的化学成分有 。
(3)图中与能量转换有关的膜是
。
(4)细胞内外的物质交换要通过结构2进行,其方式有:①胞吞和胞吐,这与膜的 有关;② ,与膜的 有关。
(5)最新研究发现,如果去掉动物细胞膜中的某种蛋白,把该细胞置于30%的氯化钾溶液中,细胞形态没有变化,说明该蛋白质参与 运输。在人体内, 通
过调节该种蛋白质的功能,来维持体内此物质的平衡。
(6)科学家在研究豚鼠胰脏腺泡细胞分泌物形成过程时发现,分泌蛋白合成之后是按照 的方向运输的。
解析:(1)从图中看,该细胞有3叶绿体和7中心体,为低等植物细胞,含有DNA的结构为3叶绿体、5细胞核、9线粒体;(2)具有单层膜的结构是2细胞膜、4液泡膜、6内质网膜、8高尔基体膜;膜的化学成分是蛋白质、脂质(磷脂)、糖类;(3)参与能量交换的膜是线粒体内膜和叶绿体类囊体膜;(4)细胞内外的物质交换有膜泡运输,即内吞、外排,与膜的流动性有关;跨膜运输有自由扩散、协助扩散和主动运输,与细胞膜的选择透过性有关;(5)如果去掉动物细胞膜中的某种蛋白,把该细胞置于30%的氯化钾溶液中,细胞形态没有变化,细胞没有失水,说明该蛋白质参与(物质)水的运输;在人体内,能够调节细胞水的运输的是抗利尿激素;(5)分泌蛋白合成后,依次经内质网、高尔基体、细胞膜排出体外。
答案:(1)低等植物 3、5、9 (2)2、4、6、8 蛋白质、脂质(磷脂)、糖类(缺一不给分) (3)线粒体内膜、叶绿体类囊体膜(缺一不给分) (4)流动性 自由扩散、主动运输 (缺一不给分) 选择透过性 (5)水 抗利尿激素 (6)内质网→高尔基体→细胞膜
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