1、1第二单元 第 7 讲 细胞的物质输入和输出1某同学设计渗透装置如图所示(开始时状态)，烧杯中盛放有蒸馏水，图中猪膀胱膜允许单糖透过。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。该实验过程中最可能出现的是( )A漏斗中液面开始时先上升，加酶后即下降B漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后下降C加酶前后，在烧杯中都可以检测出蔗糖D加酶后可以在烧杯中检测出葡萄糖、果糖和蔗糖酶解析：B 加酶前，漏斗内溶液浓度高于漏斗外，水分子向漏斗内部扩散的较多，漏斗液面上升；加酶后，蔗糖水解为单糖，摩尔浓度增大，使液面继续上升，后随着单糖逐渐进入烧杯，而使漏斗内溶液浓度下降，液面下降。2(导学号 81
2、576035)甲、乙分别为物质进出细胞的坐标图和模式图，下列相关说法正确的是( )A甲、乙所代表的物质运输方式没有共同点B图乙的物质运输方式也可以逆浓度梯度进行C图乙所示的细胞可能是红细胞D婴幼儿肠道吸收乳汁中的免疫球蛋白的过程可用图乙中的跨膜运输方式表示解析：C 甲、乙代表的物质运输方式分别是主动运输和协助扩散，二者的共同点是都需要载体蛋白的协助；图乙所示为协助扩散的运输方式，顺浓度梯度进行；葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散；乳汁中的免疫球蛋白是大分子物质，从细胞中分泌出来的方式是胞吐，不能用图乙表示。3如图为受体介导的胞吞作用，根据图示，下列叙述不正确的是( )2A该过程以膜的选择透过性为
3、基础才能发生B该过程要有细胞表面识别和内部供能才可能完成C构成囊泡的基本支架是磷脂双分子层D神经细胞释放神经递质的过程有膜成分的更新解析：A 胞吞、胞吐作用以膜的流动性为基础才能发生，A 项错误；由题图中胞吞过程需要信息分子与受体结合才能发生，体现了细胞膜表面识别作用，而且胞吞过程需要消耗能量，B 项正确；囊泡是细胞膜内陷形成的，构成细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，C 项正确；神经细胞通过胞吐方式将神经递质释放出细胞外，突触小泡与细胞膜融合实现了细胞膜成分的更新，D 项正确。4如图为某同学利用紫色洋葱鳞片叶作为实验材料，观察植物细胞质壁分离与复原的基本操作步骤。下列相关叙述中错误的是( )A第
4、二次观察(d)和第一次观察(b)形成对照，第三次观察(f)和第二次观察(d)形成对照B该实验用显微镜主要观察原生质层和细胞壁的位置、液泡的颜色和大小等C如果将蔗糖溶液换成浓度适宜的 KNO3溶液，则可以省略 e 过程D增大蔗糖溶液的浓度，实验效果会更明显且不影响细胞的活性解析：D 解答本题时要清楚每一步骤的操作方法及目的，尤其是显微镜观察的指标及溶液种类和浓度对该实验结果的影响。图中共有三次使用显微镜观察，观察的指标主要是原生质层和细胞壁的位置、液泡的大小和颜色等，三次观察形成对照，可了解是否发生了质壁分离或质壁分离复原，A、B 正确。如果将蔗糖溶液换成浓度适宜的 KNO3溶液，由于在细胞失水
5、的同时，细胞不断以主动运输的方式获得 K 和 NO ，从而导致细胞液浓度升 3高。当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞开始吸水，从而出现质壁分离自动复原的现象，C 正确。如果蔗糖溶液浓度过大，会导致细胞过度失水而死亡，D 错误。5将 a、b、c 三组红细胞分别置于不同浓度的氯化钠溶液中进行实验，浸泡一段时间后其细胞形态如下图所示。下列叙述错误的是( )3A图中所示细胞内液的渗透压，a 组的比 b 组的高B浸泡过程中 a 组细胞失水量小于 c 组细胞失水量C若向 a 组烧杯中加入少量葡萄糖，则其细胞可能会皱缩后恢复原状D上述实验中引起细胞形态的改变而消耗 ATP 的数量比较：cba解析：D 根据
6、图中信息，a 组细胞基本可以维持原状，b 组细胞吸水膨胀，c 组细胞皱缩，细胞失水较多；与 a 组相比，b 组细胞吸水，细胞内液渗透压较低；向 a 组烧杯中加入少量葡萄糖后，刚开始外界溶液渗透压大于细胞内液渗透压，细胞失水皱缩，后来葡萄糖通过协助扩散方式进入细胞内，造成细胞内液渗透压大于外界溶液，细胞吸水恢复原状；细胞形态的改变是细胞通过自由扩散的方式失水或吸水造成的，不消耗 ATP。6下列关于哺乳动物红细胞的说法中，正确的是( )A成熟的红细胞吸收 K 的速率与 O2含量无关B甘油、乙醇等能快速进入红细胞，是因为膜上有相应的载体C红细胞衰老后，酶活性降低，代谢减慢，细胞体积减小，核体积变大D
7、成熟的红细胞癌变后，细胞膜上糖蛋白减少，使癌细胞彼此间黏着性显著增加解析：A 成熟的红细胞吸收 K 的方式为主动运输，但成熟的红细胞内没有线粒体，只能进行无氧呼吸，所以成熟的红细胞吸收 K 的速率与 O2含量无关，A 正确；甘油、乙醇等进入红细胞的方式为自由扩散，B 错误；哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和各种细胞器，C 错误；细胞癌变后，细胞膜上糖蛋白减少，使癌细胞彼此间黏着性降低，易扩散和转移，D 错误。7下图表示 CFTR 蛋白在氯离子跨膜运输过程中的作用机理。据图分析，下列有关叙述错误的是( )A氯离子在 CFTR 蛋白协助下通过主动运输转运B氯离子跨膜运输是由膜上磷脂分子和 CFTR
8、蛋白决定的C编码 CFTR 蛋白的基因发生突变可能会影响氯离子的跨膜运输 D水分子与氯离子在运输过程中的耗能差异是两者跨膜运输的重要区别之一解析：B 分析图解，可见 Cl 跨膜运输的方式为主动运输，A 正确；氯离子跨膜运输是由 CFTR 蛋白决定的，B 错误；因为载体蛋白具有特异性，因此编码 CFTR 蛋白的基因4发生突变可能会影响氯离子的跨膜运输，C 正确；水分子跨膜运输的方式是自由扩散，自由扩散和主动运输的主要区别是自由扩散不需要载体蛋白协助、不消耗能量，D 正确。8(导学号 81576036)下图甲是人的红细胞长时间处在不同浓度的 NaCl 溶液中，红细胞的体积( V)与初始体积( V0
9、)之比的变化曲线；图乙是某植物细胞在一定浓度的 NaCl 溶液中细胞失水量的变化情况。下列分析正确的是( )A从图甲可见 250 mmolL1 NaCl 溶液不影响人红细胞的代谢B图乙中植物细胞体积的变化是先减小后增大C图乙中 a 点细胞失水量最大，此时细胞吸水能力最小D人的红细胞长时间处在 300 mmolL1 NaCl 溶液中可能死亡，乙图中的处理时间内细胞一直有生物活性解析：D 图甲中，250 mmolL1 NaCl 溶液中红细胞体积与初始体积之比小于 1，说明红细胞失水皱缩了，会影响红细胞的代谢，A 项错误；图乙中植物细胞失水量先变大后变小，之后表现为吸水，故植物细胞原生质体体积先变小
10、后变大，植物细胞由于细胞壁保护，细胞体积几乎不变，B 项错误；图乙中，a 点植物细胞失水量最多，此时细胞吸水能力最强，C 项错误；人红细胞长时间处于 300 mmolL1 NaCl 溶液中会使细胞因失水过多而死亡，但图乙细胞在处理时间内细胞先失水后吸水，说明细胞原生质层具有选择透过性，细胞一直具有生物活性，D 正确。9下图表示在神经纤维静息和兴奋状态下 K 跨膜运输的过程，其中甲为某种载体蛋白，乙为通道蛋白。该通道蛋白是横跨细胞膜的亲水性通道，具有离子选择性。下列有关分析正确的是( )AK 均以主动运输方式进出细胞B a 侧为神经细胞膜的内侧， b 侧为神经细胞膜的外侧5C运输 K 的载体蛋白
11、甲和通道蛋白乙也都能运输 NaD神经纤维上静息电位的产生主要是 K 经乙外流的结果解析：D 图示细胞内的 K 以协助扩散的方式通过通道蛋白乙外流；图示中 a 侧为神经细胞膜的外侧， b 侧为神经细胞膜的内侧；载体蛋白和通道蛋白均具有专一性。神经纤维上静息电位的产生主要是 K 经离子通道乙外流的结果。10科学家在研究钠通过细胞膜的运输方式时，做了下述实验：先向枪乌贼神经纤维里注入微量的放射性同位素 24Na，不久可测得神经纤维周围溶液中存在 24Na。如果在神经纤维膜外溶液中先后加入某药物和 ATP，测得周围溶液中 24Na 的量如图所示。据图作出下列推断，错误的是( )A加入某药物后，溶液中
12、24Na 的量不再增加B加入 ATP 后，细胞中 24Na 的量减少C某药物的作用机理是抑制 ATP 水解D某药物的作用机理是抑制细胞呼吸解析：C 据图分析，加入某药物后，溶液中 24Na 的量不再增加，A 正确；加入 ATP后，溶液中 24Na 的量增加，则细胞中 24Na 的量减少，B 正确；加入某种药物后，周围溶液中 24Na 的量不再增加，但加入 ATP 后神经纤维周围溶液中 24Na 增加，说明“某药物”不可能抑制 ATP 水解，C 错误；加入 ATP 后，溶液中 24Na 的量增加，说明 24Na 通过细胞膜需要消耗 ATP，属于主动运输，由实验可知，某种药物能抑制细胞呼吸，减少能
13、量供应，使神经细胞不能排出 24Na，D 正确。11(导学号 81576037)(2018江苏省连云港市、徐州市、宿迁市届高三三模)下图 1表示物质运输的不同方式示意图(图中、代表跨膜的离子或小分子)；图 2 表示肾小管上皮细胞重吸收葡萄糖的过程。回答下列问题。6(1)图 1 中“P”侧属于细胞的_侧，判断依据是_。(2)图 1 中 b、c 方式运输的特点有逆浓度梯度、_、_；物质 X 的运输方式为_。(3)结合图 1 和图 2 分析，图 1 中 a 方式，Y 转运所需的能量来源于_(填序号)。X 离子运输中的梯度动力ATP 直接提供能量光能驱动细胞内物质合成时释放的能量(4)据图 2 推测，
14、限制肾小管上皮细胞重吸收葡萄糖的两个主要因素是_、_。解析：(1)糖蛋白只分布在细胞膜的外表面，即 P 表示外表面，Q 表示内表面。(2)根据以上分析可知，图 1 中 b、c 的运输方式是主动运输，特点是物质逆浓度梯度运输，需载体蛋白和能量；物质 X 的运输方式为协助扩散。(3)Y 离子与 X 离子通过同一载体运输，可知 Y 离子转运所需的能量来源于 X 离子转运时产生的梯度动力。(4)葡萄糖被肾小管重吸收，是借助于 Na 的转运主动重吸收的，故推测限制肾小管对葡萄糖吸收的两个主要因素是细胞膜上载体蛋白的数量和 Na 的吸收量。答案：(1)外 糖蛋白位于膜外侧 (2)需要载体 消耗能量 协助扩
15、散 (3) (4)细胞膜上载体蛋白的数量 Na 的吸收量(膜内外 Na 浓度梯度)12(2017名校联考)成熟的植物细胞在较高浓度的外界溶液中，会发生质壁分离现象，下图 a 是发生质壁分离的植物细胞，图 b 是显微镜下观察到的某一时刻的图像。请据7图回答下列问题：(1)图 a 中细胞的质壁分离指的是细胞壁和_的分离，后者的结构包括 和 以及二者之间的细胞质。(2)植物细胞发生质壁分离所需的外界条件是_，植物细胞自身应具备的结构特点是_。(3)图 b 是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片，此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系是_。(4)将形状、大小相同的红心萝卜 A 和红心萝卜
16、B 幼根各 5 段，分别放在不同浓度的蔗糖溶液(甲戊)中，一段时间后，取出红心萝卜的幼根称重，结果如图 c 所示，据图分析：红心萝卜 A 比红心萝卜 B 的细胞液浓度_。在甲蔗糖溶液中加入适量的清水，一段时间后红心萝卜 A 的细胞液浓度会_。解析：本题考查了植物细胞的渗透吸水和失水、质壁分离复原实验及渗透作用在实践中的应用。(1)质壁分离是原生质层和细胞壁的分离，原生质层包括细胞膜、液泡膜以及二者之间的细胞质。(2)发生质壁分离的外界条件是外界溶液浓度大于细胞液浓度，而植物自身具备的结构特点是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性。(3)在观察植物细胞质壁分离与复原实验中，当细胞处于质壁分离状态时
17、，此时细胞可能正在发生质壁分离过程，也可能质壁分离完成，细胞原生质层大小处于相对静止状态，还可能处于质壁分离的复原过程中，因此，细胞液浓度与外界溶液浓度的关系是细胞液浓度大于、等于或小于外界溶液浓度。(4)由图中两种红心萝卜的质量变化结果可知，甲戊五种蔗糖溶液的浓度大小为丙戊甲丁乙，甲为红心萝卜 A 的等渗溶液，戊为红心萝卜 B 的等渗溶液，因此红心萝卜A 比红心萝卜 B 的细胞液浓度高。在甲蔗糖溶液中加入适量的清水，溶液浓度降低，红8心萝卜 A 吸水一段时间后，细胞液浓度降低。答案：(1)原生质层 2 4 (2)外界溶液浓度高于细胞液浓度 原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性 (3)细胞液的浓
18、度大于、等于或小于外界溶液的浓度 (4)高 降低13科学家研究细胞膜上的各种蛋白质时，通过测定氨基酸序列及相应的 DNA 序列，发现了一种细胞水通道蛋白，并推测细胞渗透吸水、失水过程中，水分子进出细胞需通过此通道。为验证这一结论，某生物小组的同学用下列材料设计并实施了实验方案。实验材料：a.分离纯化的水通道蛋白；b.含有水通道蛋白的细胞；c.去除水通道蛋白的细胞；d.磷脂双分子层构成的内含水溶液的球状体(其膜结构能与加入的蛋白质结合)；e.能够抑制蛋白质活性的含汞离子的试剂；f.蒸馏水。实验方案：取三只培养皿，分别加入等量的蒸馏水，放入含有水通道蛋白的细胞，一段时间后用显微镜观察，发现含有水通道蛋白的细胞吸水涨破。实验结论：水分子通过水通道蛋白进入细胞。请找出上述实验过程的不合理之处，并加以改正。解析：根据对照原则，不难发现该小组同学设置的实验中缺乏对照组，应另取三只培养皿，在等量的蒸馏水中，加入去除水通道蛋白的细胞，在相同的条件下，放置相同时间后，用显微镜观察。若去除水通道蛋白的细胞保持原状，则能够得出“水分子通过水通道蛋白进入细胞”的结论。答案：缺少对照实验。改进：另取三只培养皿，分别加入等量的蒸馏水，放入去除水通道蛋白的细胞，在相同条件下放置相同时间后用显微镜观察，发现去除水通道蛋白的细胞保持原状。
