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1、限時規(guī)范訓練6 物質跨膜運輸的實例與方式
【基礎題組】
1.(2018·湖南常德期末)下圖為研究滲透作用的實驗裝置,漏斗內溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)為兩種不同濃度的蔗糖溶液,水分子可以透過半透膜,而蔗糖分子則不能。當滲透達到平衡時,液面差為m。下列有關敘述正確的是( )
A.滲透平衡時,溶液S1的濃度等于溶液S2的濃度
B.若向漏斗中加入蔗糖分子,則平衡時m變小
C.達到滲透平衡時,仍有水分子通過半透膜進出
D.若吸出漏斗中高出燒杯液面的溶液,再次平衡時m將增大
解析:選C。滲透平衡時,溶液S1的濃度大于溶液S2的濃度,A項錯誤;向漏斗中加入蔗糖分子,半透膜兩側濃度差
2、變大,平衡時m變大,B項錯誤;達到滲透平衡時,水分子通過半透膜進出的速率相等,C項正確;吸出漏斗中高出燒杯液面的溶液,再次平衡時m將減小,D項錯誤。
2.以紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞作為觀察植物細胞質壁分離和復原實驗的材料,下列有關說法正確的是( )
A.正在發(fā)生質壁分離的細胞,其吸水能力逐漸減弱
B.正在發(fā)生質壁分離的細胞,其紫色區(qū)域逐漸縮小,該區(qū)域顏色逐漸變深
C.發(fā)生質壁分離后完全復原的細胞,其細胞液濃度最終與外界溶液濃度相同
D.該實驗不選擇紫色洋蔥鱗片葉內表皮細胞作材料,是由于該類細胞不能發(fā)生質壁分離
解析:選B。紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的細胞液呈現紫色。正在發(fā)生質壁分離
3、的細胞,因不斷失水導致細胞液的濃度逐漸增大,紫色區(qū)域逐漸縮小,該區(qū)域顏色逐漸變深,其吸水能力逐漸增強,A錯誤,B正確;因具有支持和保護作用的細胞壁也有一定程度的伸縮性,實驗發(fā)生質壁分離后完全復原的細胞,其細胞液濃度最終與外界溶液濃度相同或大于外界溶液濃度,C錯誤;該實驗不選擇紫色洋蔥鱗片葉內表皮細胞作材料,是由于該類細胞的細胞液無色,不易觀察質壁分離及其復原現象,D錯誤。
3.下列有關物質運輸的敘述,正確的是( )
A.小分子物質通過自由擴散方式進入細胞
B.同一離子(如K+)進出同一細胞的方式相同
C.質壁分離過程中,植物細胞的吸水能力升高
D.載體蛋白轉運物質的速率不受O2濃度
4、影響
解析:選C。小分子物質不一定通過自由擴散方式進入細胞,如葡萄糖,A項錯誤;K+進出細胞的方式分別為主動運輸和協助擴散,B項錯誤;質壁分離過程中,細胞失水,植物細胞的吸水能力升高,C項正確;主動運輸過程中載體蛋白轉運物質的速率受O2濃度影響,D項錯誤。
4.下列有關細胞的物質輸入和輸出的說法中正確的是( )
A.只有大分子物質才能通過胞吞或胞吐的方式進出細胞
B.同種離子進出所有細胞的跨膜運輸方式是相同的
C.土壤板結會影響植物根部細胞轉運某些離子的速率
D.當植物細胞內外存在濃度差時,細胞就會發(fā)生質壁分離或復原
解析:選C。神經遞質和某些小分子的激素是通過胞吐的方式分泌到
5、細胞外的,如性激素,A錯誤;同種離子進出所有細胞的跨膜運輸方式可能是不同的,如鈉離子進入神經元的方式是協助擴散,而出神經元的方式是主動運輸,B錯誤;土壤板結導致氧氣含量降低,會影響植物根的有氧呼吸,進而影響根部細胞主動轉運某些離子的速率,C正確;當細胞內外存在濃度差時,成熟的活的具有大液泡的植物細胞會發(fā)生質壁分離或復原,D錯誤。
5.(2018·湖北八校第二次聯考)下圖是物質進出細胞的兩種運輸方式示意圖,以下有關說法錯誤的是( )
A.吞噬細胞對病原體的攝取和處理與a過程有關
B.胰島素通過a過程進入靶細胞發(fā)揮作用
C.漿細胞產生的抗體經b過程分泌到細胞外
D.經b過程出細胞的
6、物質不一定都是大分子物質
解析:選B。a、b圖分別表示胞吞和胞吐。吞噬細胞對病原體的攝取和處理與胞吞有關,A項正確;胰島素不進入靶細胞,而是通過體液運輸作用于靶細胞表面的特異性受體,進而引起靶細胞發(fā)生相應的生理變化,B項錯誤;漿細胞產生的抗體是分泌蛋白,抗體通過胞吐分泌到細胞外,C項正確;一般情況下,經胞吐分泌出細胞的物質是大分子物質,但也有例外,如神經遞質由突觸前膜釋放的過程也是胞吐,D項正確。
6.下列關于物質跨膜運輸的說法,正確的是( )
A.溫度越高,物質跨膜運輸的速率就越快
B.小分子物質和離子能通過被動運輸或主動運輸進入細胞
C.協助擴散既要消耗能量又要膜上載體蛋白的協
7、助
D.糖蒜在腌制過程中慢慢變甜,是細胞主動吸收糖分的結果
解析:選B。如果溫度過高,酶會失活,甚至導致細胞死亡,因此并不是溫度越高越好,A錯誤;小分子物質和離子能通過被動運輸或主動運輸進入細胞,B正確;協助擴散不需要消耗能量,但是要膜上載體蛋白的協助,C錯誤;糖蒜在腌制過程中慢慢變甜,是由于蔗糖溶液濃度過高,導致細胞失水過多死亡,糖分通過擴散進入細胞所致,D錯誤。
7.(2018·河北唐山市一模)H+的跨膜運輸有的與質子泵(H+的載體蛋白)有關。質子泵分為三種,一種為生成ATP的F—型質子泵,兩種為消耗ATP的P—型質子泵和V—型質子泵。下列說法正確的是( )
A.F-型質子泵為H
8、+逆濃度梯度運輸
B.P—型質子泵為H+順濃度梯度運輸
C.類囊體薄膜上的質子泵為V-型
D.線粒體內膜上的質子泵為F-型
解析:選D。F—型質子泵不消耗ATP,說明F-型質子泵不能將H+逆濃度梯度運輸,A項錯誤;P—型質子泵能消耗ATP,可推知P—型質子泵為H+逆濃度梯度運輸,B項錯誤;類囊體薄膜上進行的光反應過程能生成ATP,說明類囊體薄膜上的質子泵為F-型,C項錯誤;線粒體內膜上進行的有氧呼吸第三階段能生成ATP,可推知線粒體內膜上的質子泵為F-型,D項正確。
8.(2018·河南鄭州調研)胃內的酸性環(huán)境是通過質子泵維持的,質子泵催化1分子的ATP水解所釋放的能量,可驅動1個H
9、+從胃壁細胞進入胃腔和1個K+從胃腔進入胃壁細胞,K+又可經通道蛋白順濃度進入胃腔。下列敘述錯誤的是( )
A.K+進入胃腔不消耗能量
B.H+從胃壁細胞進入胃腔屬于主動運輸
C.胃壁細胞內K+的含量影響細胞內滲透壓的大小
D.K+進出胃壁細胞需要相同載體蛋白的幫助
解析:選D。根據題意可知,K+進入胃腔是經通道蛋白順濃度進行的協助擴散過程,不消耗能量,A正確;H+從胃壁細胞進入胃腔和K+從胃腔進入胃壁細胞屬于主動運輸都需要消耗ATP,B正確;維持細胞內液滲透壓大小的關鍵無機鹽離子是鉀離子,胃壁細胞內K+的含量影響細胞內滲透壓的大小,C正確;通過上述分析可知,鉀離子進出胃壁細胞的方
10、式不同,因此K+進出胃壁細胞需要不同載體蛋白的幫助,D錯誤。
9.下圖為某同學利用洋蔥無色內表皮觀察植物細胞質壁分離和復原的實驗示意圖,其中胭脂紅是一種水溶性的大分子食用色素,呈紅色。請分析回答:
(1)在觀察植物細胞質壁分離及復原現象的實驗中,“質”是指植物細胞的________結構,“壁”是指植物細胞的__________結構。
(2)該同學發(fā)現植物細胞質壁分離后不能復原,原因最可能是細胞過度_______而死亡,造成此現象的原因是__________或____________。
(3)該同學在步驟D觀察到了質壁分離現象,其實驗結果應為下圖中的_________(填序號),造成
11、此現象的原因是______________________。
解析:(1)在觀察植物細胞質壁分離及復原現象的實驗中,“質”是指植物細胞的原生質層結構,是由細胞膜、液泡膜及二者之間的細胞質構成。而“壁”是指植物細胞的細胞壁。
(2)該同學發(fā)現植物細胞質壁分離后不能復原,原因最可能是細胞過度失水而發(fā)生了死亡,造成此現象的原因是外界溶液即胭脂紅溶液濃度過大或質壁分離時間過長而引起了細胞死亡。
(3)該同學在步驟D觀察到了質壁分離現象,因為細胞壁是全透性的,而原生質層是具有選擇透過性的,胭脂紅不能透過生物膜,所以在細胞壁和原生質層之間應是紅色,因葉內表皮是無色的,所以液泡應是無色的,分析圖形
12、應是①代表的圖像。
答案:(1)原生質層 細胞壁 (2)失水 胭脂紅溶液濃度過大 質壁分離時間過長 (3)① 胭脂紅不能透過生物膜,但可以透過細胞壁
10.如圖甲是物質A通過細胞膜的示意圖,圖乙是與物質跨膜運輸相關的曲線圖。請據圖回答問題:
(1)由圖甲可知,物質A跨膜運輸的方式是__________,判斷理由是____________________。其運輸方式也可用圖乙中的曲線____(填數字)表示。如果物質A釋放到細胞外,則轉運方向是____________ (填“Ⅰ→Ⅱ”或“Ⅱ→Ⅰ”)。
(2)圖乙中曲線①反映出物質運輸速率與______________有關,曲線②Q點時
13、影響物質運輸速率的因素可能有_____________________。
解析:(1)據圖甲可知,物質A由低濃度到高濃度逆濃度運輸,方式為主動運輸。曲線②可以逆濃度吸收物質,代表主動運輸。糖蛋白位于Ⅰ側,則Ⅰ側代表細胞外,物質A釋放到細胞外,轉運方向是Ⅱ→Ⅰ。
(2)圖乙中曲線①運輸速率與膜兩側物質的濃度差成正比,代表自由擴散。曲線②代表主動運輸,影響主動運輸速率的因素包括載體數量和能量。
答案:(1)主動運輸 物質運輸逆濃度梯度進行?、凇、颉瘛?2)膜兩側物質的濃度差 載體數量和能量
【能力題組】
11.下表為人體成熟紅細胞與血漿中的K+和Mg2+在不同條件下的含量(單位:mm
14、ol)比較,據表分析錯誤的是( )
處理前
用魚滕酮處理后
用烏本苷處理后
細胞內
血漿中
細胞內
血漿中
細胞內
血漿中
K+
145
5
11
5
13
5
Mg2+
35
1.4
1.8
1.4
35
1.4
A.魚滕酮對K+的載體的生理功能有抑制作用,也抑制了Mg2+的載體的生理功能
B.魚滕酮可能是通過抑制紅細胞的有氧呼吸,影響了K+和Mg2+的運輸
C.烏本苷抑制K+的載體的生理功能而不影響Mg2+的載體的生理功能
D.正常情況下血漿中K+和Mg2+均通過主動運輸進入紅細胞
解析:選B。從表中可以看出,處理前作為對照
15、,用魚滕酮處理后K+和Mg2+在細胞內含量均下降,說明魚滕酮對這兩種離子的載體的功能有抑制作用,A正確;人成熟的紅細胞中只進行無氧呼吸,因此魚滕酮不可能是通過抑制紅細胞的有氧呼吸而影響K+和Mg2+的運輸,B錯誤;用烏本苷處理后細胞內K+含量下降而Mg2+的含量不變,說明烏本苷抑制K+的載體的生理功能而不影響Mg2+的載體的生理功能,C正確;正常情況下K+和Mg2+由血漿進入紅細胞內是逆濃度運輸,為主動運輸,D正確。
12.(2018·安徽安慶市二模)利用熒光素雙醋酸酯(FDA)染色法測定動物細胞的活力,其基本原理是FDA本身無熒光,可自由通過細胞膜,經細胞內酯酶分解產生熒光素,積累在細胞內
16、并能發(fā)出綠色熒光,下列相關敘述正確的是( )
A.實驗中配制的FDA溶液是一種低滲溶液
B.FDA通過胞吞方式進入細胞,需要消耗能量
C.熒光素分子能以自由擴散的方式通過細胞膜
D.一定范圍內,熒光強度與細胞活力呈正相關
解析:選D。實驗中配制的FDA溶液是一種高滲溶液,進而通過順濃度梯度自由擴散進入細胞,A錯誤;根據題意 “FDA本身無熒光,可自由通過細胞膜”,說明FDA進入細胞的方式是自由擴散,B錯誤;“細胞內酯酶分解產生熒光素,并積累在細胞內能產生綠色熒光”,說明熒光素在細胞內,不能擴散出細胞,C錯誤;細胞內酯酶分解產生積累在細胞內的熒光素,綠色熒光的強度越強,則酶活性越高,
17、所以綠色熒光的強度與原生質體的活力呈正相關,D正確。
13.(2018·湖北十堰市調考)下圖是在不同情況下,成熟植物細胞的細胞液濃度隨時間變化而變化的曲線圖。下列關于甲、乙、丙、丁四圖的敘述,錯誤的是( )
A.圖甲中c點時細胞液濃度最低
B.圖乙中A~B時間段,細胞吸水能力逐漸減弱
C.圖丙中b點之后,細胞液濃度下降速度減慢可能與細胞壁有關
D.圖丁中c點時原生質體(植物細胞除細胞壁以外的部分)體積最小、吸水能力最強
解析:選B。據圖分析,圖甲中c點時細胞液濃度最低,A正確;圖乙中A~B時間段,細胞液濃度逐漸增大,則細胞吸水能力也逐漸增強,B錯誤;圖丙中b點之后,細胞液濃度
18、下降速度減慢,最終不變了,可能是由于細胞壁的存在,細胞不能繼續(xù)吸水了,C正確;圖丁中c點時,細胞液濃度最高,說明細胞失水最多,此時原生質體體積最小,吸水能力最強,D正確。
14.(2018·山西五地市期末)用打孔器制取土豆片并均分為9份,分別稱重(W1),并浸泡在一系列不同濃度的 CaCl2溶液中。一段時間后,將材料取出,用吸水紙吸干表面水分并稱重(W2)。(W2-W1)/ W1與CaCl2溶液濃度的關系如圖所示,下列分析錯誤的是( )
A.(W2-W1)/ W1與CaCl2溶液的濃度呈負相關
B.CaCl2溶液濃度為0的一組為空白對照組,土豆片的重量仍為W1
C.在一定范圍內隨
19、著CaCl2溶液濃度的增大,植物細胞失水的速率逐漸加快
D.直線與橫軸的交點所示的CaCl2濃度即為組織細胞的等滲濃度
解析:選B。曲線圖顯示:(W2-W1)/ W1的比值隨著CaCl2溶液濃度的增大而減小,說明(W2-W1)/ W1與CaCl2溶液的濃度呈負相關,A正確;CaCl2溶液濃度為0的一組為空白對照組,該組的(W2-W1)/ W1=0.04,說明W2>W1,即土豆片的重量大于W1,B錯誤;CaCl2濃度相對值0.1之后,細胞失水,并隨著CaCl2溶液濃度的增大,(W2-W1)/ W1的比值逐漸減小,說明植物細胞失水的速率逐漸加快,C正確;直線與橫軸的交點所對應的(W2-W1)/
20、 W1=0,說明W2=W1,水分子進出細胞處于動態(tài)平衡,說明該交點所示的CaCl2濃度即為組織細胞的等滲濃度,D正確。
15.人體正常紅細胞呈雙凹盤形,在低濃度NaCl溶液中膨脹有耐受性,可增加70%體積而不漲破,使正常紅細胞漲破的臨界NaCl溶液濃度為0.42%。遺傳性球形紅細胞增多癥(HS)患者的紅細胞呈球形,小明用下列材料來探究HS患者紅細胞漲破的臨界NaCl溶液濃度,請回答:(材料和用具:HS患者紅細胞懸浮液,質量分數為1.5%的NaCl溶液,蒸餾水,試管,顯微鏡)
(1)將人體正常紅細胞置于配制的0.3%的NaCl溶液中,持續(xù)觀察細胞的形態(tài)變化,可看到_____________,
21、你的依據是:_______________。
(2)請預測HS患者紅細胞漲破的臨界NaCl溶液濃度________(填“大于”“等于”或“小于”)0.42%。在下列坐標中畫出HS患者紅細胞體積變化與NaCl溶液濃度的關系曲線。
解析:(1)人體正常紅細胞的等滲溶液為0.9%的NaCl溶液,使正常紅細胞漲破的臨界NaCl溶液濃度為0.42%,置于配制的0.3%的NaCl溶液中,細胞會發(fā)生滲透吸水,細胞體積增大,直至破裂。
(2)遺傳性球形紅細胞增多癥(HS)患者的紅細胞呈球形,在低濃度NaCl溶液中膨脹耐受性小,使HS患者紅細胞漲破的臨界NaCl溶液濃度大于0.42%。在低于0.42%的NaCl溶液中紅細胞會吸水漲破,在大于0.42%、小于0.9%的NaCl溶液中細胞體積會漲大,在大于0.9%的NaCl溶液中細胞體積會縮小。
答案:(1)凹陷消失,細胞體積增大,細胞破裂 正常紅細胞漲破的臨界NaCl溶液濃度為0.42% (2)大于
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