新步步高高考生物一轮复习细胞的代谢物质出入细胞的方式浙科版必修1 8页

第2讲　物质出入细胞的方式 ‎1．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简单扩散进入细胞 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＋通过主动转动进入细胞；大分子有机物进入细胞的方式是胞吞作用，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 ‎2．市场上流行的直饮机的核心部件是逆渗透膜，它利用逆渗透原理，通过水压使水由较高浓度的一侧渗透至较低浓度一侧，理论上在较高浓度侧的所有细菌及不纯杂物、可溶性固体物和对人体有害的有机物和无机物均不能渗入高精密的逆渗透膜，示意图如图所示。根据上述信息判断，下列有关叙述正确的是 ‎(　　)‎ A．逆渗透过程与渗透作用的差异是前者需要消耗能量 B．逆渗透膜也具有细胞膜的识别功能 C．逆渗透膜上有载体蛋白，可以选择性控制有害物质 D．逆渗透膜祛除有害物质的能力胜过生物膜，可放心饮用 解析　逆渗透过程需通过水压使水由较高浓度的一侧渗透至较低浓度一侧，形成水压需要能量，故逆渗透作用消耗能量，A正确；直饮机上的逆渗透膜不含蛋白质，不具识别功能，BC错误；逆渗透膜祛除有害物质的能力有一定的限度，未必胜过生物膜，D错误。‎ 答案　A ‎3．将不同植物的三个未发生质壁分离的细胞置于同一浓度蔗糖溶液中，形态不再变化后的细胞如图所示。则有关各细胞液的浓度判断，正确的是 (　　)‎ ‎ 　　　 A　　　 　 B　　　　　C ‎①实验前BA>C　③实验后B≥A＝C　④实验后BA>C。实验后，形态不再变化，则A、C的细胞液浓度与蔗糖溶液浓度相同，B的细胞液浓度≥蔗糖溶液浓度，所以B≥A＝C。‎ 答案　B ‎4．将同一植物细胞依次浸入清水、质量浓度0.3 mol/L的蔗糖溶液和质量浓度为0.4 mol/L的KNO3溶液中，测得细胞的体积随时间的变化曲线如图所示，则曲线a、b、c分别代表细胞所处的溶液是 ‎(　　)‎ A．清水、蔗糖溶液、KNO3 B．KNO3、清水、蔗糖溶液 C．清水、KNO3、蔗糖溶液 D．蔗糖溶液、KNO3、清水 解析　处于清水中的植物细胞会因吸水而体积增大；处于该浓度KNO3溶液中的植物细胞会发生质壁分离及自动复原现象，处于该浓度蔗糖溶液中的植物细胞会发生质壁分离现象。‎ 答案　C ‎5．细胞要维持正常的生活，必须与周围的环境发生物质交换。下列对图中物质出入细胞的两种方式的叙述正确的是 ‎(　　)‎ A．易化扩散相比简单扩散转运速率高 B．易化扩散和简单扩散的转运速率与被转运物质的浓度呈正相关 C．易化扩散和简单扩散都需要转运蛋白的帮助 D．易化扩散和简单扩散都是将物质从浓度高的一侧转运到浓度低的一侧，均不需要消耗能量 解析　简单扩散遵循一般的扩散原理，不需要载体的协助，不消耗细胞代谢产生的能量，易化扩散需要载体的协助，将物质从高浓度一侧运输到低浓度一侧，不消耗细胞代谢产生的能量，运输物质的数量受载体的限制。‎ 答案　D ‎6．某细胞能吸收物质Q，下列哪些实验结果能说明细胞对物质Q的吸收是以简单扩散方式进行的 (　　)‎ ‎①当溶液中Q的浓度低于细胞中Q的浓度时，也会发生Q的吸收 ‎②只有在有氧时才会发生Q的吸收 ‎③物质Q的吸收随温度的变化而变化 A．只有①和②能说明 ‎ B．只有②和③能说明 C．只有①和③能说明 ‎ D．①②③都不能说明 解析　物质通过简单扩散方式进入细胞不需要载体蛋白和能量，该物质只能从浓度高的一侧向浓度低的一侧转移，①的实验结果不能说明细胞对物质Q的吸收是以简单扩散方式进行的；简单扩散不需要消耗能量，所以扩散速度与环境中氧的浓度和温度的关系不大，②和③的实验结果都不能说明细胞对物质Q的吸收是以简单扩散方式进行的。‎ 答案　D ‎7．用呼吸抑制剂处理培养的细胞，下列各项表示物质吸收量变化情况，其中正确的一组是 ‎(　　)‎ 解析　主动转运需要载体的协助，同时需要消耗能量。用呼吸抑制剂处理培养的细胞，能抑制以主动转运方式吸收的分子或离子。图示所给的物质中，氨基酸、K＋是以主动转运的方式吸收的，O2、H2O、甘油和脂肪酸的运输方式是简单扩散，所以抑制细胞呼吸，氨基酸和K＋的吸收量会减少。‎ 答案　B ‎8．为探索植物吸收水分和吸收无机盐的特点和关系，用相同的全营养液分别培养水稻和番茄的幼苗。一段时间后，分别测定培养液中的各种养分的百分含量，并与原培养液(各种养分的相对百分含量为100%)中相应养分百分含量比较，结果如图所示。相关叙述中错误的是 ‎(　　)‎ ‎①水稻吸收水、镁离子、硅离子这三类物质相对速度的特点是：v(Si4＋)＞v(水)＞v(Mg2＋)‎ ‎②番茄吸收水、镁离子、硅离子这三类物质相对速度的特点是：v(Si4＋)＞v(水)＞v(Mg2＋)‎ ‎③同一植物对不同离子的吸收速度不同，不同植物对同种离子吸收速度不同，这与植物细胞膜上载体的种类和数量有关 ‎④植物对水分的吸收与对矿质离子的吸收是两个相对独立的过程 ‎⑤植物对矿质离子的吸收具有选择性，这与植物自身的遗传性有关 ‎⑥植物吸收矿质离子是一个主动转运的过程，与吸收水分毫无关系 ‎⑦水稻和番茄从培养液中吸收Mg2＋和Si4＋需要叶绿体直接供能 ‎⑧载体运载矿质离子的运动和细胞膜的结构特点有关 A．②⑤⑥⑦ B．①⑥⑦‎ C．②⑦⑧ D．②⑥⑦‎ 解析　该柱形图表明番茄吸收水、Mg2＋、Si4＋的速度应为vMg＞v水＞vSi；植物吸收矿质离子与水是“相对独立的”；水稻吸收矿质离子所需能量来自细胞呼吸产生的ATP中的能量。‎ 答案　D ‎9．如图为某种离子跨膜运输的示意图，由此作出的判断正确的是 ‎(　　)‎ A．图中离子过膜的正确顺序是乙→丙→甲 B．离子过膜有随机性并消耗ATP中的能量 C．磷脂的运动使离子过膜的通道自动开闭 D．图示的离子过膜方式为易化扩散 解析　细胞外的物质先与开口朝外的载体蛋白结合，然后在能量的作用下，载体蛋白开口朝内，将物质运输到细胞内；细胞膜具有选择透性，离子通过细胞膜是通过选择吸收通过的而不是随机的；磷脂的运动不能使离子通过膜的蛋白质通道自动开闭；图示的离子跨膜方式既需要载体又需要能量，为主动转运。‎ 答案　A ‎10．下列有关图示的说法，正确的是 ‎(　　)‎ A．图1说明甲、乙两种物质都是细胞代谢必需的物质 B．图2说明此物质进出细胞时不需要消耗能量 C．图3说明该离子跨膜进入细胞的方式为主动转运 D．图4说明该植物吸收K＋的速率与溶液中K＋浓度呈正相关 解析　图1中，甲物质的运输方式为简单扩散，乙物质的运输方式为易化扩散，均为被动转运，甲、乙两种物质不一定是细胞代谢必需的物质；图2中，细胞外溶液浓度低于细胞内溶液浓度后，随时间的推移，细胞内溶液浓度还在逐渐增加，说明物质可从低浓度一侧进入高浓度一侧，故此物质进出细胞的方式是主动转运，需要消耗能量；图3中，该矿质离子的跨膜运输方式有两个特点，一是逆浓度梯度，二是消耗ATP，故为主动转运，图4表示的是在适宜条件下，营养液中O2相对含量变化对某植物K＋吸收速率的影响的实验结果， 从图中得不出植物吸收K＋的速率与溶液中K＋浓度的关系。‎ 答案　C ‎11．如图为某同学进行某实验的基本操作步骤，请回答以下问题。‎ ‎(1)你认为他做该实验的目的是_____________________________。‎ ‎(2)B步骤主要观察紫色洋葱鳞片叶表皮细胞中紫色________的大小及________的位置。‎ ‎(3)该实验在B、D、F三者之间形成了自身对照，其中B、D之间属于实验组的是________组，在D、F之间属于对照组的是________组。‎ ‎(4)该同学通过多次做实验，得出的体会是在两次低倍镜观察之间不宜停留过长时间，否则会导致实验失败，你认为最合理的解释是______________________。‎ ‎(5)若改用小麦的根毛细胞进行上述实验，由于观察的细胞无色透明，为了取得更好的观察效果，调节显微镜的措施是______________________。‎ ‎(6)通过实验发现，蔗糖溶液浓度不适宜会造成实验失败。请据此拟定一个相关的研究课题：___________________________。‎ ‎(7)将萝卜条放在不同浓度的蔗糖溶液中进行实验，在保持细胞存活的条件下，蔗糖溶液浓度与萝卜条细胞液的浓度变化的关系如图，其中B点代表实验前细胞液的浓度，且A＝B。假设实验前所选的各组萝卜条的细胞液的浓度均相同。下列有关叙述正确的是 ‎(　　)‎ A．蔗糖是生物大分子，只能通过非跨膜运输出入细胞 B．蔗糖溶液浓度为A时，萝卜条细胞内外的水分无跨膜运输 C．蔗糖溶液浓度大于A点时，萝卜条细胞失水，质量将减少 D．将处于A浓度蔗糖溶液中的萝卜条移入清水中，则该萝卜条细胞会发生吸水胀破 解析　本题是教材中的基础实验的改编和拓展。该实验的目的是观察植物细胞的质壁分离与复原。B步骤主要是观察紫色液泡的大小及原生质层与细胞壁的位置。在蔗糖溶液中，成熟植物细胞发生渗透失水，导致其发生质壁分离；若停留过久，细胞会因过度失水而使原生质层脱水变性失去活性，导致细胞死亡，无法再做细胞质壁分离复原实验。该实验属于自身对照实验(即实验在同一研究对象上进行，是实验前后之间的对照)。滴加蔗糖溶液的对象组(步骤D)，在质壁分离实验(B、D之间)中属于实验组，在质壁分离复原(D、F之间)实验中属于对照组。由于要观察的细胞无色透明，若视野太明亮，则不易看清楚，所以要将视野调得暗一些，即缩小光圈或换平面反光镜。‎ 答案　(1)观察植物细胞的质壁分离与复原(或探究植物细胞在什么情况下会失水和吸水，或证明原生质层相当于一层半透膜等)　(2)(中央)液泡　原生质层　(3)D　D ‎(4)细胞长时间处于高渗溶液中导致死亡　(5)缩小光圈或换平面反光镜　(6)探究蔗糖溶液浓度对洋葱表皮细胞质壁分离和复原的影响　(7)C ‎12．图是生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图，其中离子通道是一种通道蛋白，通道蛋白是横跨质膜的亲水性通道，具有离子选择性。请仔细观察图示回答有关问题。‎ ‎(1)很多研究成果有力支持“脂溶性物质易透过生物膜，不溶于脂质的物质不易透过生物膜”这一事实。这证明组成细胞膜的主要成分中有[　]________。‎ ‎(2)鲨鱼体内能积累大量的盐，盐分过高时就要及时将多余的盐分排出体外，经研究鲨鱼体内多余盐分是经②途径排出的，那么其跨膜运输的方式是________。‎ ‎(3)柽柳是泌盐植物，叶子和嫩枝可以将吸收于植物体内的盐分排出，是强耐盐植物。柽柳从土壤中吸收无机盐是通过主动转运还是被动转运？请设计实验加以证明。‎ ‎①实验步骤：‎ a．取甲、乙两组生长发育相同的柽柳幼苗，放入适宜浓度的含有Ca2＋、K＋的溶液中。‎ b．甲组给予正常的呼吸条件，乙组__________________________。‎ c___________________________。‎ ‎②实验结论：‎ a．若两组植株对Ca2＋、K＋的吸收速率相同，说明___________________；‎ b．_________________。‎ 解析　(1)“脂溶性物质易透过生物膜，不溶于脂质的物质不易透过生物膜”这一事实证明细胞膜组成成分中有脂质分子，结合图示分析该物质应为[甲]磷脂分子；‎ ‎(2)②途径是一个离子通道，鲨鱼体内多余盐分可通过这种通道蛋白的协助由高浓度的细胞膜内的一侧运输到低浓度的细胞膜外的一侧，因此其跨膜运输的方式应为易化扩散(或被动转运)；‎ ‎(3)主动转运和被动转运相比，前者需要消耗能量，后者不需消耗能量。本实验可通过控制供能的多少来确定柽柳吸收无机盐的方式。若两组植株对Ca2＋、K＋的吸收速率相同，说明无机盐的吸收不需消耗能量，应为被动转运；若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率，则说明柽柳从土壤中吸收无机盐需要消耗能量，应为主动转运。‎ 答案　(1)[甲]磷脂分子　(2)易化扩散(或被动转运)‎ ‎(3)①b.完全抑制需氧呼吸　c．一段时间后测定两组植株根系对Ca2＋、K＋的吸收速率　②a.柽柳从土壤中吸收无机盐是通过被动转运　b．若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率，说明柽柳从土壤中吸收无机盐是通过主动转运 ‎13．囊性纤维化是一种严重的遗传性疾病，导致这一疾病发生的主要原因是编码 CFTR蛋白的基因发生突变，如图表示CFTR蛋白在氯离子跨膜运输过程中的作用。‎ ‎(1)图中所示为细胞膜的________模型，其中构成细胞膜的基本支架是________，氯离子跨膜运输的正常进行是由膜上__________________决定的。‎ ‎(2)在正常细胞内，氯离子在CFTR蛋白的协助下通过____________方式转运至细胞外，随着氯离子在细胞外浓度逐渐升高，水分子向膜外扩散的速度__________，使覆盖于肺部细胞表面的黏液被稀释。‎ ‎(3)汗液内氯化钠含量增加是本病的特征。对于囊性纤维化患者的肺部感染，新一代的抗生素可能更有效。但人工合成的仅由磷脂双分子层构成的封闭球状结构称为脂质体，所有带电荷的分子不管它多小，都很难通过脂质体，即使脂质体外离子浓度很高。这是因为磷脂双分子层的内部是疏水的。缬氨霉素是一种十二肽的抗生素，若将它插入到脂质体的脂双层内，可使K＋的运输速度提高100 000倍，但却不能有效提高Na＋的运输速度，由此可以得出：‎ ‎①_________________________________________________________；‎ ‎②_______________________________________________________________。‎ ‎(4)主动转动所需的载体蛋白实际上是一些酶蛋白复合体。与被动转动不同，该类膜蛋白都能水解________，但与普通的酶不同的是，它不对所转运的分子进行催化。 ‎ 解析　(1)细胞膜具有流动镶嵌模型，以磷脂双分子层为基本支架；氯离子的跨膜运输属于主动转运，需要载体和能量。(2)氯离子以主动转运的方式转运至细胞外，使细胞外浓度增大，水分子以简单扩散的方式由细胞内向细胞外扩散。(3)载体蛋白不是酶，它促进扩散时同样具有高度的特异性。(4)题干已说明，主动转运所需的载体蛋白是一些酶蛋白复合体，该类酶蛋白复合体不对所转运的分子进行催化，主动转运需要能量，可得出它能水解ATP。‎ 答案　(1)流动镶嵌　磷脂双分子层　功能正常的CFTR蛋白 ‎(2)主动转运　加快 ‎(3)①载体蛋白能极大提高运输速度　②载体具有特异性　(4)ATP ‎