高中生物 第二單元 細胞的基本結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的輸入和輸出 第7講 細胞的物質(zhì)輸入和輸出課時跟蹤訓練

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1、高中生物 第二單元 細胞的基本結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的輸入和輸出 第7講 細胞的物質(zhì)輸入和輸出課時跟蹤訓練 測控導航表 知識點 題號 1.細胞的吸水與失水 1,6 2.物質(zhì)進出細胞的方式及影響因素 3,4,5,7,11,12 3.觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和復原實驗 2,9,10 4.綜合考查 8,13,14 基礎過關(guān) 1.下列現(xiàn)象中屬于滲透作用的是(　D　) A.水分子通過細胞壁 B.葡萄糖分子通過細胞膜 C.K+通過原生質(zhì)層 D.水分子通過原生質(zhì)層 解析:滲透作用是指水分子或其他溶劑分子通過半透膜的擴散。葡萄糖、K+不屬于溶劑分子,細胞壁不是半透膜。 2.(xx·山東

2、實驗中學月考)下列有關(guān)植物細胞質(zhì)壁分離及復原實驗的敘述,正確的是(　D　) A.紫色洋蔥內(nèi)表皮細胞具有大液泡,是該實驗的最佳材料 B.具選擇透過性的細胞膜是植物細胞吸水的結(jié)構(gòu)基礎 C.質(zhì)壁分離后,細胞壁與原生質(zhì)層之間充滿細胞液 D.原生質(zhì)層兩側(cè)溶液滲透壓大小影響質(zhì)壁分離速率 解析:紫色洋蔥外表皮細胞具有大液泡,是該實驗的最佳材料;具有選擇透過性的原生質(zhì)層是植物細胞吸水或失水的結(jié)構(gòu)基礎;質(zhì)壁分離后,細胞壁與原生質(zhì)層之間充滿外界溶液;原生質(zhì)層兩側(cè)溶液滲透壓的大小影響質(zhì)壁分離的速率。 3.下列關(guān)于物質(zhì)運輸?shù)臄⑹?錯誤的是(　B　) A.協(xié)助擴散過程中,需要載體蛋白協(xié)助,但不需要ATP供

3、能 B.人的紅細胞吸收葡萄糖的過程,需要載體蛋白和ATP供能 C.質(zhì)壁分離復原過程中,水分子內(nèi)流導致細胞內(nèi)滲透壓降低 D.胰島素分泌過程中,囊泡膜經(jīng)融合成為細胞膜的一部分 解析:協(xié)助擴散是物質(zhì)從高濃度一側(cè)運輸?shù)降蜐舛纫粋?cè),需要載體蛋白的協(xié)助,但是順濃度梯度進行,不需要消耗細胞內(nèi)化學反應所釋放的能量;人體紅細胞吸收葡萄糖是協(xié)助擴散;質(zhì)壁分離復原過程中,水分子內(nèi)流導致細胞內(nèi)溶劑相對增多,滲透壓降低;胰島素分泌過程屬于胞吐,高爾基體產(chǎn)生的囊泡到達細胞膜時,囊泡膜與細胞膜融合,成為細胞膜的一部分。 4.圖甲、乙分別為物質(zhì)進出細胞的坐標圖和模式圖,下列相關(guān)說法正確的是(　C　) A.圖甲

4、、乙所代表的運輸方式?jīng)]有共同點 B.圖乙所示的運輸方式也可以逆濃度梯度進行 C.圖乙所示的細胞可能是紅細胞 D.只要是消耗能量的運輸方式就是主動運輸 解析:甲、乙所代表的物質(zhì)運輸方式分別為主動運輸和協(xié)助擴散,其共同點是都需要載體;協(xié)助擴散運輸方式不可以逆濃度梯度進行;紅細胞吸收葡萄糖是協(xié)助擴散,圖乙所示的細胞可能是紅細胞;胞吞、胞吐也需要消耗能量。 5.(xx·河北衡水模擬)將洋蔥表皮細胞放置在不同濃度的物質(zhì)M溶液中,并測定洋蔥表皮細胞吸收M的速率,結(jié)果如圖所示。對結(jié)果的解釋最合理的是(　C　) A.細胞吸收M的方式為自由擴散 B.細胞吸收M的方式為主動運輸 C.細胞吸收M

5、需載體蛋白的參與 D.細胞吸收M所需能量供應不足 解析:通入空氣前后物質(zhì)M的吸收速率相等,說明該物質(zhì)的吸收不需要消耗細胞呼吸產(chǎn)生的ATP,即運輸方式不是主動運輸;兩種溶液的濃度不同,但吸收速率相等,說明該物質(zhì)的運輸方式不可能是自由擴散;由此可推斷該物質(zhì)的運輸方式是協(xié)助擴散,需要載體蛋白的參與。 6.某實驗小組從同一馬鈴薯上取相同長度的甲、乙、丙、丁、戊5根馬鈴薯條,對甲不作處理,作為對照組,乙、丙、丁、戊分別放置在濃度分別為a、b、c、d的蔗糖溶液中處理1 h,然后將這5根馬鈴薯條依次放入質(zhì)量相同的甲、乙、丙、丁、戊5杯蒸餾水中靜置1 h后,取出馬鈴薯條,測定蒸餾水質(zhì)量的變化量,結(jié)果如圖

6、所示。據(jù)此判斷,下列推測正確的是(　D　) A.蔗糖溶液濃度大小關(guān)系為c

7、有選擇透過性。 7.如圖為受體介導的胞吞作用,根據(jù)圖示,下列敘述不正確的是(　A　) A.該過程以膜的選擇透過性為基礎才能發(fā)生 B.該過程要有細胞表面識別和內(nèi)部供能才可能完成 C.構(gòu)成囊泡的基本支架是磷脂雙分子層 D.神經(jīng)細胞釋放神經(jīng)遞質(zhì)的過程有膜成分的更新 解析:胞吞、胞吐作用以膜的流動性為基礎才能發(fā)生;由題圖可知,胞吞過程需要信息分子與受體結(jié)合才能發(fā)生,體現(xiàn)了細胞膜表面識別作用,胞吞過程需要消耗能量;囊泡是細胞膜內(nèi)陷形成的,構(gòu)成細胞膜的基本支架是磷脂雙分子層;神經(jīng)細胞通過胞吐方式將神經(jīng)遞質(zhì)釋放出細胞外,突觸小泡與細胞膜融合實現(xiàn)了細胞膜成分的更新。 能力達標 8.如圖為細

8、胞吸水力隨質(zhì)壁分離程度變化曲線,下列相關(guān)敘述正確的是(　D　) A.在質(zhì)壁分離復原過程中,細胞吸水力應逐漸升高 B.細胞吸水力與質(zhì)壁分離程度呈負相關(guān) C.細胞不發(fā)生質(zhì)壁分離就沒有吸水力 D.如果增大外界溶液的濃度,則細胞的質(zhì)壁分離程度可能更高 解析:據(jù)圖可知,細胞吸水力與質(zhì)壁分離程度呈正相關(guān);而質(zhì)壁分離復原過程與質(zhì)壁分離過程相反,因此在質(zhì)壁分離復原過程中細胞吸水力應逐漸降低;細胞的吸水能力取決于其細胞液濃度高低,即使不發(fā)生質(zhì)壁分離,細胞液也是有一定濃度的;如果增大外界溶液的濃度,則細胞的失水程度增大,質(zhì)壁分離程度可能更高。 9.為研究甲地某植物能不能移植到乙地生長,某生物學研究

9、性學習小組設計了一個測定該植物細胞液濃度的實驗方案,實驗結(jié)果如下表: 蔗糖溶液濃 度/mol·L-1 0.15 0.19 0.23 0.27 0.31 0.35 質(zhì)壁分離狀況 不分離 不分離 剛分離 較顯著 顯著 顯著 他們又測定了乙地土壤溶液濃度,發(fā)現(xiàn)乙地土壤溶液的濃度適合該植物生長,則乙地土壤溶液的濃度最可能是(　D　) A.>0.19 B.>0.23 C.<0.27 D.<0.23 解析:表中信息顯示:該植物在濃度為0.19 mol/L的蔗糖溶液中不分離,在濃度為0.23 mol/L的蔗糖溶液中剛發(fā)生分離,而細胞液的濃度范圍應介于剛發(fā)生質(zhì)壁分離和未發(fā)生

10、質(zhì)壁分離的蔗糖溶液的濃度之間,即介于0.19～0.23之間;在此基礎上結(jié)合題意“乙地土壤溶液的濃度適合該植物生長”可推知:該植物細胞能夠從乙地土壤溶液中吸收水分,所以乙地土壤溶液的濃度應低于該植物細胞液的濃度,最可能是<0.23。 10.(xx·湖南長沙模擬)用2 mol·L-1的乙二醇溶液和2 mol·L-1的蔗糖溶液分別浸浴某種植物細胞,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。下列表述不正確的是(　C　) A.該細胞不可能是根尖分生區(qū)的細胞 B.AB段曲線表明細胞液濃度在逐漸增大 C.BC段表明該細胞開始因失水過多而逐漸死亡 D.用一定濃度的KNO3溶液代替乙二

11、醇溶液,可得到類似的結(jié)果 解析:能發(fā)生質(zhì)壁分離的細胞是具有大液泡的成熟植物細胞,根尖分生區(qū)細胞是未成熟的植物細胞,因此該種細胞不可能是根尖分生區(qū)細胞;AB段原生質(zhì)體相對體積不斷減小,說明細胞液濃度逐漸增大;BC段由于乙二醇進入細胞內(nèi),導致質(zhì)壁分離復原;用一定濃度的KNO3溶液處理該細胞,由于K+和N通過主動運輸進入細胞內(nèi),因此也會發(fā)生質(zhì)壁分離后自動復原。 11.(xx·湖南桃江月考)Na+K+泵是一種常見的 ATP驅(qū)動泵(如圖所示),是一種在動物細胞的能量系統(tǒng)中起主要作用的載體,也是一種能催化ATP水解的酶。這種泵每消耗1分子的ATP,就逆濃度梯度將3分子的Na+泵出細胞外,將2分子的K+

12、泵入細胞內(nèi)。由此可知(　D　) A.該載體不一定能催化ATP水解,但一定能促進物質(zhì)的轉(zhuǎn)運 B.Na+通過Na+K+泵的跨膜運輸方式是主動運輸,K+通過Na+K+泵的跨膜運輸方式是協(xié)助擴散 C.葡萄糖進入紅細胞的方式與Na+和K+通過Na+K+泵的跨膜運輸?shù)姆绞较嗤? D.Na+K+泵對維持動物細胞的滲透壓平衡起重要作用 解析:根據(jù)題意,“Na+K+泵是一種常見的ATP驅(qū)動泵,也是能催化ATP水解的酶”,所以該載體一定能催化ATP水解;由圖中信息可知,該過程中Na+和K+都是逆濃度運輸,所以屬于主動運輸;葡萄糖進入紅細胞的方式是協(xié)助擴散。 12.如圖表示物質(zhì)跨膜運輸速率與影響因素間

13、的關(guān)系曲線圖,據(jù)圖回答下列關(guān)于細胞吸收外界物質(zhì)的問題。 (1)圖A表示的物質(zhì)運輸?shù)姆绞绞恰　　　　　?影響其物質(zhì)轉(zhuǎn)運的主要因素是　 。? 圖B中從m點開始,運輸速率不再增加,可能的原因是? 　。? (2)比較圖A與圖B,在物質(zhì)運輸上,兩者存在的共同點是

14、 　。? (3)圖C、圖D中,可表示Ca2+進入成熟紅細胞內(nèi)的運輸方式是　　,并說明理由:　? 　。? 請對圖D中p點作出解釋:? 　。? (4)圖A～圖D,可表示被動運輸?shù)氖恰　　　?多選)。? (5)神經(jīng)細胞轉(zhuǎn)運Na+的方式是　 。? 解析:(1)圖A表示物質(zhì)跨膜運輸速率隨物質(zhì)濃度升高而增大,表示的是自由擴散,影響運輸速率的主要因素是細胞膜內(nèi)外的物質(zhì)濃度差;圖B中,運輸速率隨物質(zhì)濃度的增大先

15、增大最后趨于平緩,說明是主動運輸或協(xié)助擴散,而兩者都有載體蛋白參與,m點以后運輸速率不再增加,可能是因為膜上載體蛋白數(shù)量限制(協(xié)助擴散)或膜上載體蛋白數(shù)量限制和能量限制(主動運輸)。(2)自由擴散與協(xié)助擴散的共同特點是物質(zhì)從高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)運輸。(3)圖C可表示Ca2+進入成熟紅細胞內(nèi)的運輸方式,因為成熟的紅細胞沒有線粒體,只能進行無氧呼吸,氧氣濃度增加,無氧呼吸產(chǎn)生的能量幾乎不變,運輸速率幾乎不變;p點表示氧氣濃度為0時,細胞通過無氧呼吸產(chǎn)生能量運輸物質(zhì)。(4)A、B、C可以表示被動運輸。D必須要提供能量才可以,所以D屬于主動運輸。(5)神經(jīng)細胞轉(zhuǎn)運Na+的方式是被動運輸(動作電位)和

16、主動運輸(恢復靜息電位)。 答案:(1)自由擴散　細胞膜內(nèi)外的物質(zhì)濃度差　膜上載體蛋白數(shù)量限制(協(xié)助擴散)或膜上載體蛋白數(shù)量限制和能量限制(主動運輸)　(2)物質(zhì)從高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)運輸　(3)圖C　成熟的紅細胞沒有線粒體,只能進行無氧呼吸,O2濃度增加,無氧呼吸產(chǎn)生的能量幾乎不變,細胞轉(zhuǎn)運速率幾乎不變　O2濃度為0時,細胞通過無氧呼吸產(chǎn)生能量轉(zhuǎn)運物質(zhì)　(4)A、B、C　(5)被動運輸(動作電位)和主動運輸(恢復靜息電位) 13. (xx·河南洛陽月考)如圖為研究滲透作用的實驗裝置,請回答下列問題: (1)漏斗內(nèi)溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)為兩種不同濃度的蔗糖溶液,漏斗內(nèi)外起

17、始液面一致。滲透平衡時液面差為Δh,此時S1和S2濃度大小關(guān)系為　　　 　。? (2)圖中半透膜模擬的是成熟植物細胞中的　 ,? 兩者在物質(zhì)透過功能上的差異是　　　　　　　　　　　　　　。? (3)為進一步探究兩種膜的特性,某興趣小組做了以下實驗。 實驗材料:紫色洋蔥。 實驗器具:如圖所示的滲透裝置(不含溶液),光學顯微鏡,載玻片,蓋玻片,鑷子,刀片,吸水紙,擦鏡紙,滴管,記號筆等。 實驗試劑:蒸餾水,0.3 g/mL的蔗糖溶液和與其等滲的KNO3溶液。 部分實驗步驟和結(jié)果如下: ①選兩套滲透裝置,標記代號X和Y。在兩個燒杯里均加入一定量的蒸

18、餾水,分別在裝置X和Y的漏斗內(nèi)加入適量的蔗糖溶液和KNO3溶液,均調(diào)節(jié)漏斗內(nèi)外液面高度一致。滲透平衡時出現(xiàn)液面差的裝置有　　　　(填代號)。? ②選兩片潔凈的載玻片,　　　　,在載玻片中央分別滴加　　　　,制作洋蔥鱗片葉外表皮臨時裝片并分別觀察裝片中細胞的初始 狀態(tài)。? ③觀察臨時裝片中浸潤在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中的洋蔥鱗片葉外表皮細胞發(fā)生的變化,兩者都能出現(xiàn)的現(xiàn)象是　　　　　　。? (4)上述實驗中最能體現(xiàn)兩種膜功能差異的實驗現(xiàn)象是? 　。? 解析:(1)達到滲透平衡時,由于液面高的一側(cè)形成的靜水壓,會阻止溶劑由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)擴散,所以一般兩側(cè)溶液的濃度

19、并不相等,兩者濃度關(guān)系仍是S1>S2。(2)圖中半透膜模擬成熟植物細胞的原生質(zhì)層,兩者在物質(zhì)透過功能上的差異是:半透膜只是利用孔徑大小控制物質(zhì)進出;原生質(zhì)層是選擇透過性膜,具有生物活性,可以完成逆濃度梯度的主動運輸,即原生質(zhì)層能主動運輸有關(guān)物質(zhì)而半透膜不能。(3)①蔗糖分子不能通過半透膜,而KNO3能夠通過半透膜,因此滲透平衡時裝置X能出現(xiàn)液面差,裝置Y不能出現(xiàn)液面差。②洋蔥鱗片葉表皮細胞為成熟植物細胞,能夠發(fā)生質(zhì)壁分離和復原現(xiàn)象,選潔凈的載玻片分別標號,在載玻片中央分別滴加蒸餾水,制作臨時裝片后觀察洋蔥表皮細胞的初始狀態(tài)。③蔗糖分子不能透過原生質(zhì)層,蔗糖溶液中的細胞發(fā)生質(zhì)壁分離后不會自動復原

20、;KNO3能被細胞吸收,導致細胞液和外界溶液的濃度差被消除,從而發(fā)生質(zhì)壁分離自動復原的現(xiàn)象,因此兩者都能出現(xiàn)的現(xiàn)象是發(fā)生質(zhì)壁分離。(4)綜上分析,上述實驗中最能體現(xiàn)兩種膜功能差異的實驗現(xiàn)象是KNO3溶液中的細胞質(zhì)壁分離后會自動復原。 答案:(1)S1>S2　(2)原生質(zhì)層　原生質(zhì)層能主動運輸有關(guān)物質(zhì)而半透膜不能　(3)①X　②標號　蒸餾水?、圪|(zhì)壁分離　(4)KNO3溶液中的細胞質(zhì)壁分離后會自動復原 拓展提升 14.如圖是生物膜的流動鑲嵌模型及物質(zhì)跨膜運輸示意圖,其中離子通道是一種通道蛋白,通道蛋白是橫跨細胞膜的親水性通道,具有離子選擇性。請仔細觀察圖示回答有關(guān)問題。 (1)很多研究

21、成果有力支持“脂溶性物質(zhì)易透過生物膜,不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)不易透過生物膜”這一事實。這證明組成細胞膜的主要成分中有[　]　　　　　　　　　　。? (2)對蟾蜍的離體心臟施加某種毒素后Ca2+吸收明顯減少,但K+、C6H12O6的吸收不受影響,最可能的原因是該毒素抑制了心肌細胞膜上轉(zhuǎn)運Ca2+的[　]　　　　　　的活動。? (3)檉柳是泌鹽植物,葉子和嫩枝可以將吸收的鹽分排出,是強耐鹽植物。檉柳從土壤中吸收無機鹽是主動運輸還是被動運輸?請設計實驗加以證明。 ①實驗步驟: 第一、取甲、乙兩組生長發(fā)育相同的檉柳幼苗,放入適宜濃度的含有Ca2+、K+的溶液中。 第二、甲組給予正常的呼吸條件,乙組

22、　 。? 第三、　 。? ②實驗結(jié)論: a.若兩組植株對Ca2+、K+的吸收速率相同,說明　 ;? b.　 。? 解析:(1)很多研究成果有力支持“脂溶性物質(zhì)易透過生物膜,不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)不易透過生物膜”這一事實充分證明組成細胞膜的主要成分中有[甲]磷脂分子,磷脂分子為脂質(zhì)。(2)對蟾蜍的離體心臟施加某種毒素后,Ca2+吸收

23、明顯減少,但對K+、C6H12O6的吸收不受影響,說明不受能量的限制,證明該毒素抑制了轉(zhuǎn)運Ca2+的[乙]載體蛋白的活動。(3)①根據(jù)實驗目的,主動運輸和被動運輸?shù)闹饕獏^(qū)別是是否需要ATP,故ATP(細胞呼吸條件)為自變量,吸收速率為因變量。甲組給予正常的呼吸條件,乙組抑制有氧呼吸。一段時間后測定兩組植株根系對Ca2+、K+的吸收速率。②若兩組植株對Ca2+、K+的吸收速率相同,說明都不需要ATP,為被動運輸。若兩組植株對Ca2+、K+的吸收速率表現(xiàn)為甲組明顯大于乙組,則說明需要ATP,為主動運輸。 答案:(1)甲　磷脂分子　(2)乙　載體蛋白 (3)①完全抑制有氧呼吸　一段時間后測定兩組植株根系對Ca2+、K+的吸收速率?、赼.檉柳從土壤中吸收無機鹽是被動運輸　b.若乙組吸收速率明顯小于甲組的吸收速率,則說明檉柳從土壤中吸收無機鹽的方式是主動運輸