一、選擇題
1.為滲透作用實驗,開始時如圖甲所示,A代表清水,B、C代表蔗糖溶液,過一段時間后結果如圖乙,漏斗管內液面不再變化,h1、h2表示漏斗內液面與清水的液面差。下列說法錯誤的是( )
A.圖甲中B的濃度一定大于C的濃度
B.圖乙中B的濃度一定等于C的濃度
C.圖甲A中的水分子擴散到B的速度大于A中水分子擴散到C的速度
D.圖乙A中水分子擴散到B的速度等于B中水分子擴散到A的速度
解析:選B。半透膜兩側溶液有濃度差,濃度差越大,水分子擴散越快,漏斗管內的液面越高。據最終實驗結果可斷定圖甲中B的濃度大于C的濃度。當管中液面上升到一定程度時,h1、h2段液柱產生的靜水壓與滲透壓相等,此時水分子進出半透膜達到動態(tài)平衡,管中的液面停止上升。滲透壓越大,表明溶液的濃度越大,又因h1>h2,說明乙圖中B的滲透壓大于C的滲透壓,也就是說B的濃度一定大于C的濃度。
2.某同學擬選擇一種半透性的膜材料,用于自制滲透計。他采用如圖1所示的裝置(示意圖),對收集到的四種材料甲、乙、丙和丁進行實驗,得到了倒置漏斗中的液面高度隨時間變化的曲線(如圖2)。據圖分析,該同學應選擇的膜材料是( )
A.甲 B.乙
C.丙 D.丁
解析:選A。用甲、乙、丙、丁四種膜材料進行實驗,由題中圖2可知,只有甲材料一定是只允許水分子通過,為半透膜的理想材料。
3.將六個大小相同的馬鈴薯去皮之后,分別置入不同濃度的蔗糖溶液中,數小時后取出稱其重量,增減的重量與蔗糖溶液的濃度關系如右圖。據圖判斷,馬鈴薯細胞液濃度與下列濃度最為接近的是( )
A.0.4 B.0.8
C.1.0 D.1.6
解析:選C。當細胞內外溶液濃度相等時,水分的進出達到平衡,此時馬鈴薯的重量變化為0,故答案為C。
4.下圖甲表示四種不同的物質在一個動物細胞內外的相對濃度差異。其中通過圖乙所示的過程來維持細胞內外濃度差異的物質是( )
A.Na+ B.K+
C.胰島素 D.CO2
解析:選B。由圖乙可知,該物質在細胞外的濃度小于細胞內,物質的運輸需要載體蛋白并消耗能量ATP,為主動運輸過程。只有K+與圖乙符合,Na+在細胞外的濃度大于細胞內,胰島素通過胞吐運輸到細胞外,CO2的運輸不需要載體和ATP。
5.右圖表示小腸上皮細胞吸收葡萄糖的過程和將葡萄糖運出細胞的過程。其中●、▲的個數代表分子(離子)的濃度。下列相關敘述錯誤的是( )
A.葡萄糖通過主動運輸的方式進入此細胞,需要消耗ATP
B.葡萄糖通過易化擴散的方式從此細胞中運出,不需要消耗ATP
C.鈉離子通過主動運輸的方式進入此細胞,需要消耗ATP
D.載體的基本單位是氨基酸,具有特異性
解析:選C。從圖中可以看出,葡萄糖逆濃度梯度進入小腸上皮細胞,順濃度梯度出小腸上皮細胞,故可知葡萄糖通過主動運輸的方式進入小腸上皮細胞,需要消耗ATP,通過易化擴散出小腸上皮細胞,不需要消耗ATP。同理可知,鈉離子以易化擴散的方式進入小腸上皮細胞,不需要消耗ATP。載體的本質是蛋白質,組成單位都是氨基酸,但載體具有特異性,不同載體的結構不同,運輸的物質也有差異。
6.將番茄和水稻分別培養(yǎng)在含Ca2+、Mg2+、SiO 的培養(yǎng)液中。一段時間后,測定培養(yǎng)液中3種離子的濃度,結果如圖所示。該實驗的結果不能說明( )
A.不同植物對同種離子的吸收量是不同的
B.同一種植物對不同離子的吸收量是不同的
C.與番茄相比,水稻對SiO需求量大,對Ca2+需求量小
D.植物對各種離子的吸收速率與溶液中離子的濃度呈正相關
解析:選D。由圖可知,培養(yǎng)液在培養(yǎng)兩種植物后,同種離子的濃度所發(fā)生的改變不同,說明不同植物對同種離子的吸收量不同;同一植物的培養(yǎng)液中不同離子的濃度改變量不同,說明同一植物對不同離子的吸收量是不同的;與番茄相比,水稻培養(yǎng)液中SiO的濃度下降較多,說明水稻對SiO的需求量大,Ca2+濃度稍高于初始濃度,而番茄培養(yǎng)液中Ca2+濃度遠低于初始濃度,說明水稻對Ca2+的需求量小。由圖可知,植物對各種離子的吸收速率與溶液中離子的濃度不呈正相關。
7.浸泡在一定濃度KNO3溶液中的洋蔥表皮細胞,發(fā)生質壁分離后又出現質壁分離的復原,與此過程直接相關的細胞器有( )
A.液泡 B.線粒體、液泡
C.線粒體 D.線粒體、高爾基體
解析:選B。質壁分離與水分的散失有關,水分的散失與液泡有關。質壁分離的自動復原與細胞吸收K+和NO有關,細胞吸收K+和NO是主動運輸過程,需要消耗能量,故該過程與線粒體有關。
8.以紫色洋蔥鱗片葉外表皮為實驗材料觀察植物細胞質壁分離現象,下列敘述正確的是( )
A.細胞在發(fā)生質壁分離時能觀察到紫色中央液泡逐漸增大
B.滴加質量濃度0.5 g/mL的蔗糖溶液比0.3 g/mL蔗糖溶液引起細胞質壁分離所需時間長
C.滴加清水后,質壁分離的細胞又復原,說明此細胞是活細胞
D.用任何濃度的NaCl溶液代替蔗糖溶液都不能引起細胞質壁分離
解析:選C。質壁分離是因為液泡中細胞液的水分不斷滲出,因而紫色中央液泡會逐漸縮小;滴加0.5 g/mL的蔗糖溶液時,外界溶液與細胞液濃度差更大,單位時間內細胞失水更多,發(fā)生質壁分離所用時間更短;用高濃度的NaCl溶液代替蔗糖溶液,導致植物細胞短時間內大量失水,會觀察到質壁分離現象。若NaCl溶液濃度過高,細胞失水過多而死亡,則無法觀察到質壁分離自動復原現象。
9.(2014·宜昌模擬)將某植物細胞分為兩組,分別浸于濃度為0.3 g/mL的(Ⅰ)蔗糖溶液與(Ⅱ)尿素溶液中,然后每5分鐘用顯微鏡觀察一次,并測量原生質體(即僅由細胞膜包住細胞質的細胞部分,不含細胞壁)的相對表面積,其結果如下圖所示。則下列敘述錯誤的是( )
A.實驗開始后20分鐘,(Ⅰ)和(Ⅱ)兩組的細胞均發(fā)生質壁分離
B.實驗開始后30分鐘,(Ⅰ)的細胞中必含蔗糖
C.實驗開始后30分鐘,(Ⅱ)的細胞中必含尿素
D.此圖顯示尿素可通過細胞膜,而蔗糖卻不能通過細胞膜
解析:選B。蔗糖溶液和尿素溶液均使細胞發(fā)生了質壁分離,使細胞原生質體的相對表面積縮小;20分鐘后放入蔗糖溶液的細胞相對表面積不再發(fā)生變化,說明失水達到了最大程度,此時細胞不一定死亡,蔗糖溶液不一定能進入細胞;20分鐘后放入尿素溶液中的細胞開始吸水,處于復原過程是由于細胞能吸收尿素,使細胞液濃度上升所致。
10.(2014·合肥模擬)下列有關物質進出細胞的運輸方式的判斷,正確的是( )
A.不消耗能量的運輸方式一定為被動運輸
B.消耗能量的運輸方式一定是主動運輸
C.順濃度梯度的運輸方式一定為簡單擴散
D.需要載體蛋白協助的運輸方式一定為易化擴散
解析:選A。被動運輸的特點之一是不消耗能量,故A正確;消耗能量的運輸方式不一定為主動運輸,如胞吞和胞吐也消耗能量,B錯誤;順濃度梯度的運輸方式不一定為簡單擴散,如易化擴散,C錯誤;需要載體蛋白協助的運輸方式不一定為易化擴散,如主動運輸,D錯誤。
11.大腸桿菌在生長時,細胞內鉀離子的質量分數是培養(yǎng)液中的3 000倍。如果在培養(yǎng)液中加入不影響細胞呼吸作用的藥物,大腸桿菌細胞內鉀離子的質量分數下降,這種藥物的作用是( )
A.破壞了線粒體的結構
B.抑制了細胞內呼吸酶的活性
C.破壞了細胞內的遺傳物質
D.抑制了細胞膜上載體的活性
解析:選D。細胞對K+的吸收是一個主動運輸過程,需要能量和載體,加入的藥物不影響細胞呼吸,即不影響能量供應,那么該藥物一定是抑制了細胞膜上載體的活性。
12.甲、乙分別為物質進出細胞的坐標圖和模式圖,下列相關說法正確的是( )
A.甲、乙所代表的物質運輸方式沒有共同點
B.圖乙的物質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.嬰幼兒腸道吸收乳汁中的免疫球蛋白的過程可用圖乙中的跨膜運輸方式表示
解析:選C。甲、乙代表的物質運輸方式分別是主動運輸和易化擴散,二者的共同點是都需要載體蛋白的協助;圖乙所示為易化擴散的運輸方式,順濃度梯度進行;葡萄糖進入紅細胞的方式是易化擴散,符合圖乙所示的從高濃度一側向低濃度一側運輸、需要載體蛋白協助的特點;嬰幼兒腸道吸收乳汁中的免疫球蛋白的方式是胞吞,與圖乙不符。
二、非選擇題
13.(2014·湖北八校聯考)下圖1是物質出入細胞的示意圖,圖2中曲線甲、乙分別代表物質進出細胞的兩種方式。
(1)圖2中曲線甲代表________,曲線乙中Q點時限制物質進出細胞的因素有________、________。
(2)K+、O2和葡萄糖三種物質中,通過d方式進入紅細胞的是________,這體現了細胞膜的________性。
(3)若圖1代表某細胞的細胞膜,該細胞能分泌胰島素,其物質運輸方式稱為________,這依賴于細胞膜的________特點。
解析:(1)圖2中曲線乙為易化擴散或主動運輸,其對物質的運輸速率會受到載體數量和能量的限制,而圖2中曲線甲代表的物質的運輸速率與細胞外濃度成正比,未受到濃度以外因素的限制,應為簡單擴散。(2)圖1中,b方式為簡單擴散、c方式和d方式為易化擴散、a方式為主動運輸,糖蛋白所在一側為細胞膜外側。根據題意,K+、O2和葡萄糖三種物質中,葡萄糖能通過d方式進入紅細胞,這體現了細胞膜的選擇透過性。(3)胰島素為分泌蛋白,其排出細胞的方式應為胞吐,其運輸過程依賴于細胞膜的流動性。
答案:(1)簡單擴散 載體的數量 能量(或ATP)的供應 (2)葡萄糖 選擇透過 (3)胞吐 流動性
14.下圖所示為紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞在不同溶液中細胞吸水力和原生質相對體積(正常狀態(tài)為1.0)的相互關系圖,據圖回答問題。(注:試題中要用的試劑應從所給的試劑中選擇)
材料用具:紫色洋蔥、顯微鏡、載玻片、蓋玻片、吸水紙、滴管等。
供選擇的試劑:清水、質量濃度為0.1 g/mL的KNO3溶液、質量濃度為0.3 g/mL的蔗糖溶液,質量濃度為0.5 g/mL的蔗糖溶液。
(1)B→C過程中,細胞應處于哪種試劑中?____________________________,
細胞液的濃度變化是__________________________________________________。
(2)某同學在實驗中觀察到,紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞先出現了B→A過程,隨后又自動發(fā)生了A→B過程,請將該同學的實驗操作步驟補充完整:
①將一小塊紫色洋蔥鱗片葉外表皮平展在載玻片中央的清水中,蓋上蓋玻片,在顯微鏡下觀察,可看到原生質層緊緊地貼著細胞壁;
②________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
、踎_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
產生上述現象的原因是__________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若選擇一種試劑在完成B→A過程后,無論再用哪種試劑,A→B過程都不能發(fā)生,則所選擇的試劑是________。
解析:(1)B→C過程中紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的吸水力下降,原生質體積大于正常狀態(tài)時的體積,結合實驗材料用具,可推測是將細胞放在清水中,細胞液的濃度因吸收水分而逐慚減小。(2)要使細胞發(fā)生質壁分離和復原,就要把細胞放入濃度大于細胞液濃度的KNO3溶液中,然后在顯微鏡下觀察其變化。(3)要使發(fā)生質壁分離的細胞失去自動復原的能力,應選擇質量濃度為0.5 g/mL的蔗糖溶液,因其濃度過高,細胞會失水過多而死亡。
答案:(1)清水 逐漸變小 (2)②從蓋玻片的一側滴入質量濃度為0.1 g/mL的KNO3溶液,在蓋玻片的另一側用吸水紙吸引,這樣重復幾次,使紫色洋蔥鱗片葉外表皮浸到KNO3溶液中、蹖⒀b片放在顯微鏡下觀察(先發(fā)生質壁分離,一段時間后會自動復原) K+和NO會通過主動運輸進入細胞內,使細胞液濃度逐漸升高,從而使外界的水自動進入細胞,質壁分離自動復原 (3)質量濃度為0.5 g/mL的蔗糖溶液
15.下圖是生物膜的流動鑲嵌模型及物質跨膜運輸示意圖,其中離子通道是一種通道蛋白,通道蛋白是橫跨質膜的親水性通道,具有離子選擇性。請仔細觀察圖示回答有關問題。
(1)很多研究成果有力支持“脂溶性物質易透過生物膜,不溶于脂質的物質不易透過生物膜”這一事實。這證明組成細胞膜的主要成分中有[ ]________。
(2)鯊魚體內能積累大量的鹽,鹽分過高時就要及時將多余的鹽分排出體外,經研究鯊魚體內多余鹽分是經②途徑排出被轉運物質的,那么其跨膜運輸的方式是________________。
(3)檉柳是泌鹽植物,葉子和嫩枝可以將吸收于植物體內的鹽分排出,是強耐鹽植物。檉柳從土壤中吸收無機鹽是通過主動運輸還是被動運輸?請設計實驗加以證明。
①實驗步驟:
a.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。
b.甲組給予正常的呼吸條件,乙組_________________________________________。
c.________________________________________________________________________。
②實驗結論:
a.若兩組植株對Ca2+、K+的吸收速率相同,說明___________
________________________________________________________________________;
b.________________________________________________________________________。
解析:(1)“脂溶性物質易透過生物膜,不溶于脂質的物質不易透過生物膜”這一事實證明細胞膜組成成分中有脂質分子,結合圖示分析該物質應為[甲]磷脂分子。(2)②途徑是一個離子通道,鯊魚體內多余鹽分可通過這種通道蛋白的協助由高濃度的細胞膜內一側運輸到低濃度細胞膜外一側,因此其跨膜運輸的方式應為易化擴散(或被動運輸)。(3)主動運輸和被動運輸相比,前者需要消耗能量,后者不需消耗能量。本實驗可通過控制供能的多少來確定檉柳吸收無機鹽的方式。若兩組植株對Ca2+、K+的吸收速率相同,說明無機鹽的吸收不需消耗能量,應為被動運輸;若乙組吸收速率明顯小于甲組吸收速率,則說明檉柳從土壤中吸收無機鹽需要消耗能量,應為主動運輸。
答案:(1)甲 磷脂分子
(2)易化擴散(或被動運輸)
(3)①b.完全抑制有氧呼吸 c.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的方式是被動運輸 b.若乙組吸收速率明顯小于甲組吸收速率,說明檉柳從土壤中吸收無機鹽的方式是主動運輸