资源描述
第7讲细胞的物质输入和输出考试说明 1.物质出入细胞的方式()。2.实验:观察植物细胞的质壁分离和复原。考点一细胞的吸水和失水1.渗透作用原理(1)概念:指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散过程。(2)发生渗透作用的条件:一是具有,二是半透膜两侧的溶液具有。2.动物细胞的吸水和失水(1)(2)现象3.成熟植物细胞的吸水和失水图2-7-1(1)当时,细胞失水,发生现象。(2)当时,细胞吸水,失水的细胞发生现象。理性思维模型与建模 科学家将番茄和水稻分别放在含有Ca2+、Mg2+和Si的培养液中培养,结果如下,据图分析:图2-7-2 (1)由实验结果可以看出,三种离子中,水稻主要吸收,番茄主要吸收。(2)植物细胞吸收上述离子的方式是,该方式与水分子运输方式的主要区别是。(3)解释水稻培养液中Mg2+、Ca2+的浓度升高的原因:。(4)根据实验结果可知,不同植物对同一种无机盐离子的吸收,同一种植物对不同种无机盐离子的吸收,说明植物细胞对无机盐离子的吸收具有(特点),这一特性与细胞膜上直接相关。科学探究 通过实验发现,细胞质壁分离程度越大,气孔张开程度越小甚至关闭。请据此拟定一个相关的研究课题:。1.渗透作用的原理分析(注:溶质分子不能通过半透膜)图2-7-3(1)若S1溶液浓度大于S2,则单位时间内S2S1的水分子数大于S1S2的,外观上表现为S1液面上升;若S1溶液浓度小于S2,则情况相反,外观上表现为S1液面下降。(2)在达到渗透平衡后,若存在液面差h,则S1溶液浓度仍大于S2。因为液面高的一侧形成的压强,会抑制水分子由低浓度一侧向高浓度一侧的扩散。2.渗透作用模型和植物细胞与外界溶液形成渗透系统分析渗透作用模型植物细胞与外界溶液形成渗透系统图解(续表)渗透作用模型植物细胞与外界溶液形成渗透系统基本组成或条件半透膜、浓度差原生质层选择透过性膜、浓度差细胞液与外界溶液之间原理水分子通过半透膜的扩散作用细胞液通过原生质层与外界溶液之间发生渗透水扩散的方向低浓度溶液高浓度溶液特别提醒(1)渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度,如质量分数为10%的葡萄糖溶液和质量分数为10%的蔗糖溶液的质量浓度相等,但质量分数为10%的蔗糖溶液的物质的量浓度小。(2)水分子的移动方向是双向移动,但最终结果是由低浓度溶液流向高浓度溶液的水分子数较多。(3)渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态,既不可看作没有水分子移动,也不可看作两侧溶液浓度绝对相等。角度1渗透系统与渗透作用的分析1.2018江淮十校联考 如图2-7-4为研究渗透作用的实验装置,漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液,水分子可以透过半透膜,蔗糖分子则不能。当渗透达到平衡时,液面差为m。下列有关叙述错误的是()图2-7-4A.渗透平衡时,烧杯中的水分子仍然能够进入漏斗B.渗透平衡吋,溶液S1的浓度大于溶液S2的浓度C.若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液,再次平衡时m将增大D.若向烧杯中加入适量同现S2浓度相等的蔗糖溶液,再次平衡时m将减小2.如图2-7-5为渗透作用实验,开始时如图甲所示,A代表清水,B、C代表蔗糖溶液,过一段时间后结果如图乙所示,漏斗管内液面不再变化,h1、h2表示漏斗内液面与清水的液面差。下列说法错误的是()A.图甲中B的浓度一定大于C的浓度B.图乙中B的浓度一定等于C的浓度C.图甲A中的水分子扩散到B的速度大于A中水分子扩散到C的速度图2-7-5D.图乙A中水分子扩散到B的速度等于B中水分子扩散到A的速度技法提炼渗透方向及浓度大小的判断(1)判断溶剂渗透的总方向若半透膜两侧是同种溶液,根据质量浓度或物质的量浓度判定。若半透膜两侧是不同的溶液,物质的量浓度才能体现溶质或溶剂分子数的多少,如半透膜两侧为质量分数相同的葡萄糖溶液和蔗糖溶液,则葡萄糖溶液一侧单位体积中葡萄糖分子数多(水分子数少),水分子由蔗糖溶液一侧通过半透膜向葡萄糖溶液一侧扩散。(2)判断半透膜两侧溶液浓度大小若渗透平衡后,半透膜两侧液面仍存在液面差,则半透膜两侧溶液就存在浓度差,液面差越大,浓度差就越大,且液面高的一侧溶液浓度高。角度2细胞吸水与失水情况的分析3.2014全国卷 将某植物花冠切成大小和形状相同的细条,分为a、b、c、d、e和f组(每组的细条数相等),取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中,浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度,结果如图2-7-6所示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换,则()图2-7-6A.实验后,a组液泡中的溶质浓度比b组的高B.浸泡导致f组细胞中液泡的失水量小于b组的C.a组细胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b组D.使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.40.5 molL-1之间4.如图2-7-7所示,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)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()图2-7-7A.从图甲可见250 mmolL-1 NaCl溶液不影响人红细胞的代谢B.图乙中植物细胞体积会发生明显的变化,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 mmolL-1 NaCl溶液中可能死亡,图乙中的处理时间内细胞一直有生物活性考点二物质进出细胞的方式1.物质运输的方式、特点和实例(连线)特点 方式 实例不需载体和能量 a.主动运输 .水、O2、CO2、甘油、乙醇需载体,不需能量b.自由扩散.红细胞吸收葡萄糖需载体和能量 c.协助扩散.小肠上皮细胞吸收葡萄糖需能量,不需载体d.胞吞和胞吐.大分子、颗粒物质2.根据图2-7-8进一步确定物质跨膜运输的方式和影响因素图2-7-8(1)填写以下有关跨膜运输方式及结构的名称:甲:;乙:;丙:;a:。(2)填写以下有关跨膜运输方式的影响因素:甲图:;乙图:;丙图:。理性思维1.归纳与概括 (1)同一种物质进入不同细胞的方式相同吗?举例说明。(2)同一种物质出入同一细胞的方式相同吗?举例说明。2.归纳与概括 免疫细胞行使免疫功能时,会涉及胞吞和胞吐这两种物质跨膜运输方式,这两种方式的共同点有哪些?科学探究 有人认为小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散或ATP驱动的主动运输。为了证实这一假设,进行了以下实验探究:取甲、乙两组生长状况相同的小肠上皮细胞,分别置于适宜浓度的葡萄糖培养液中,甲组进行正常呼吸,乙组用细胞处理。若小肠上皮细胞是以ATP驱动的主动运输方式吸收葡萄糖的,则一段时间后两组溶液中葡萄糖浓度降低的是组。1.各种物质出入细胞方式的比较物质出入细胞的方式被动运输主动运输胞吞胞吐自由扩散协助扩散图例(续表)物质出入细胞的方式被动运输主动运输胞吞胞吐自由扩散协助扩散运输方向高浓度低浓度一般为低浓度高浓度胞外胞内胞内胞外特点不需要载体,不消耗能量需要载体,不消耗能量需要载体,消耗能量不需要载体,消耗能量举例O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯的跨膜运输人的红细胞吸收葡萄糖小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等吞噬细胞吞噬抗原胰岛素、消化酶、抗体的分泌影响因素细胞膜内外物质的浓度差细胞膜内外物质的浓度差;膜载体的种类和数量膜载体的种类和数量;能量(温度、氧浓度)温度、能量等特别提醒(1)从低浓度向高浓度方向运输一定是主动运输。因为逆浓度梯度运输需要消耗能量。(2)同一种物质进出不同细胞时,运输方式可能不同,如红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散,小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式则是主动运输。(3)Na+、K+等无机盐离子一般以主动运输的方式进出细胞,但也可通过协助扩散进出细胞。(4)RNA和蛋白质等大分子物质进出细胞核通过的结构是核孔,而非胞吞、胞吐。2.物质跨膜运输方式图解图2-7-93.影响细胞物质运输的因素(1)物质浓度 图2-7-10由于自由扩散不需要载体蛋白和能量,所以物质运输速率与物质浓度成正比。由于协助扩散和主动运输需要载体蛋白,所以当所有的载体蛋白都被利用了之后,物质的运输速率将达到最大(P点),此时限制物质运输速率的因素主要是载体蛋白的数量。由于主动运输可以逆浓度梯度运输物质,所以当细胞内浓度大于细胞外浓度时,物质仍可以被吸收进入细胞。(2)O2浓度图2-7-11由于自由扩散和协助扩散的动力来自物质的浓度差造成的势能,不需要细胞产生的ATP,所以O2浓度不影响它们的运输速率。由于主动运输需要消耗ATP,而ATP主要来自有氧呼吸,所以O2浓度可以影响主动运输的运输速率。(3)温度图2-7-12角度1物质出入细胞方式的判断1.2018山西五校联考 下列关于细胞的物质跨膜运输的叙述,错误的是()A. 某些小分子物质可以通过胞吐的方式从细胞中运出B. 抑制细胞膜上载体的作用不会阻碍性激素进入细胞C. 葡萄糖进入人体细胞的方式有主动运输和协助扩散两种D. 细胞主动运输物质的结果是使该物质在细胞膜内外的浓度趋于平衡2.2014安徽卷 如图2-7-13为氨基酸和Na+进出肾小管上皮细胞的示意图。下表选项中正确的是()图2-7-13选项管腔中氨基酸上皮细胞管腔中Na+上皮细胞上皮细胞中氨基酸组织液A主动运输被动运输主动运输B被动运输被动运输被动运输C被动运输主动运输被动运输D主动运输被动运输被动运输技法提炼“两步法”判断物质出入细胞的方式(1)根据分子的大小、是否需要能量和载体蛋白进行判断:图2-7-14(2)根据运输方向判断:顺浓度梯度的跨膜运输方式是自由扩散和协助扩散,逆浓度梯度的跨膜运输方式一定是主动运输。角度2物质跨膜运输的影响因素及实验分析3.2017海南卷 将生长状态一致的某种植物幼苗分成甲、乙两组,分别移入适宜的营养液中在光下培养,并给甲组的营养液适时通入空气,乙组不进行通气处理。一定时间后测得甲组的根对a离子的吸收速率远大于乙组的。关于这一实验现象,下列说法错误的是()A.给营养液通入空气有利于该植物的生长B.根细胞对a离子的吸收过程属于自由扩散C.根细胞对a离子的吸收过程有能量的消耗D.根细胞的有氧呼吸有利于根对a离子的吸收4.氰化物是一种剧毒物质,其通过抑制H与O2的结合,使得组织细胞不能利用氧气而陷入内窒息。如图2-7-15为研究植物根尖吸收钾离子的相关实验。下列分析不正确的是()图2-7-15A.通过实验甲可以判断植物根尖细胞吸收K+属于主动运输B.实验甲中,4 h后氧气消耗速率下降是因为细胞外K+浓度降低C.实验乙中,4 h后吸收K+的能量可能来自无氧呼吸D.实验乙加入氰化物后,细胞对氧气的吸收速率不变考点三观察植物细胞的质壁分离和复原 1.实验原理(1)成熟的植物细胞构成渗透系统,可发生渗透作用。(2)当细胞液浓度外界溶液浓度时,细胞吸水,发生质壁分离复原。2.实验流程图2-7-163.实验结论图2-7-174.实验分析(1)用紫色洋葱鳞片叶外表皮作实验材料的原因:紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液中有花青素,使液泡中的细胞液呈紫色,有利于观察。(2)发生质壁分离的洋葱表皮细胞的原生质层与细胞壁之间的物质分析:因为细胞壁是全透性的,所以洋葱表皮细胞的原生质层与细胞壁之间是蔗糖溶液。 (3)本实验存在两组对照实验(4)引发质壁分离的两种原因(5)在一定浓度的蔗糖溶液中发生质壁分离后,在清水中却不能观察到质壁分离复原的原因是细胞失水过多或失水时间过长导致细胞死亡。(6)本实验是教材中涉及“显微观察”的实验中唯一的一个“只在低倍镜下”观察(不曾换“高倍镜”)的实验。1.2017海南卷 为研究植物细胞质壁分离现象,某同学将某植物的叶表皮放入一定浓度的甲物质溶液中,一段时间后观察到叶表皮细胞发生了质壁分离现象。下列说法错误的是()A.该植物的叶表皮细胞是具有液泡的活细胞B.细胞内甲物质的浓度高于细胞外甲物质的浓度C.细胞液中的H2O可以经扩散进入甲物质溶液中D.甲物质和H2O能自由通过该叶表皮细胞的细胞壁2.2017湖南重点名校联考 以紫色洋葱鳞片叶为材料进行细胞质壁分离和复原的实验,原生质体长度和细胞长度分别用X和Y表示(如图2-7-18所示),在处理时间相同的前提下()图2-7-18A. 同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理,X/Y值越小,则紫色越浅B. 同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理,X/Y值越大,则所用蔗糖溶液浓度越高C. 不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理,X/Y值越小,则越易复原D. 不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理,X/Y值越大,则细胞的正常细胞液浓度越高3.将若干生理状况基本相同,长度为4 cm的鲜萝卜条分为四组,分别置于清水(对照组)和浓度相同的三种溶液中(实验组),尿素溶液、KNO3溶液和蔗糖溶液分别编号为1、2、3组。测量每组萝卜条的平均长度,结果如图2-7-19所示。据图分析,下列叙述正确的是()图2-7-19A.实验组中都发生了质壁分离和复原现象B.对照组中水分子在前15 min进入了细胞,15 min之后不再进入C.1组中的尿素分子和2组中的K+、N都进入了细胞,但进入的方式不同D.3组中,如果一直增大蔗糖溶液浓度,萝卜条就会一直缩短归纳提升植物细胞质壁分离及复原的拓展应用(1)判断成熟植物细胞是否是活细胞待测成熟植物细胞+一定浓度的蔗糖溶液(2)测定细胞液浓度范围待测成熟植物细胞+一系列梯度浓度的蔗糖溶液细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的蔗糖溶液浓度之间(3)比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度大小不同成熟植物细胞+适宜的同一浓度的蔗糖溶液发生质壁分离所需时间越短,细胞液浓度越小,反之,细胞液浓度越大(4)鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)成熟植物细胞+不同种类溶液历年真题明考向1.2017全国卷 将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中,发现其原生质体(即植物细胞中细胞壁以内的部分)的体积变化趋势如图2-7-20所示。下列叙述正确的是()图2-7-20A.04 h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内B.01 h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等C.23 h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压D.01 h内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压2.2016全国卷 离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白,能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子。下列叙述正确的是()A.离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散B.离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度梯度进行的C.动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率D.加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率3.2016江苏卷 图2-7-21为一种溶质分子跨膜运输的示意图。下列相关叙述错误的是()图2-7-21A.载体逆浓度运输溶质分子B.载体具有ATP酶活性C.载体和转运方式不同D.载体转运溶质分子的速率比自由扩散快4.2015全国卷 将三组生理状态相同的某植物幼根分别培养在含有相同培养液的密闭培养瓶中,一段时间后,测定根吸收某一矿质元素离子的量。培养条件及实验结果见下表:培养瓶中气体温度()离子相对吸收量(%)空气17100氮气1710空气328下列分析正确的是()A.有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收B.该植物幼根对该离子的吸收与温度的变化无关C.氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子不消耗ATPD.与空气相比,氮气环境有利于该植物幼根对该离子的吸收5.2015海南卷 取生理状态相同的某种植物新鲜叶片若干,去除主脉后剪成大小相同的小块,随机分成三等份,之后分别放入三种浓度的蔗糖溶液(甲、乙、丙)中,一定时间后测得甲的浓度变小,乙的浓度不变,丙的浓度变大。假设蔗糖分子不进出细胞,则关于这一实验结果,下列说法正确的是()A.实验前,丙的浓度乙的浓度甲的浓度B.乙的浓度不变是因为细胞内蔗糖浓度与乙的浓度相等C.实验中,细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于协助扩散D.甲、丙的浓度变化是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的第7讲细胞的物质输入和输出考点一【知识梳理】1.(2)半透膜浓度差2.(1)细胞膜细胞质(2)失水皱缩3.全透性小细胞质(1)外界溶液浓度细胞液浓度质壁分离(2)外界溶液浓度细胞液浓度质壁分离复原理性思维(1)SiMg2+、Ca2+(2)主动运输需要载体,消耗能量(3)水稻吸收水分的量多于吸收Mg2+、Ca2+的量(4)不同也有差异选择性载体蛋白科学探究探究气孔开闭与细胞吸水、失水的关系【命题角度】1.C解析 渗透平衡时,水分子进出漏斗的速率相等,A项正确;渗透平衡吋,漏斗内液面高于烧杯内液面,溶液S1的浓度应大于溶液S2的浓度,B项正确;吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液,再次平衡时m将减小,C项错误;现S2浓度比原S2浓度大,加入适量同现S2浓度相等的蔗糖溶液,再次平衡时m将减小,D项正确。2.B解析 由题图乙可知,B中吸水比C多,所以图甲中B的浓度高,A正确。图乙中达到平衡时,由于h1比h2高,所以B中的浓度大,B错误。图甲中由于B浓度大于C浓度,所以水分子从A到B的速度比从A到C快,C正确。图乙中达到动态平衡时,水分子由A到B和由B到A的速度相等,D正确。3.D解析 实验前长度/实验后长度的值为1时,水分进出细胞达到平衡;比值小于1时,表明细胞吸水,且比值越小花冠吸水越多;比值大于1时,表明细胞失水,且比值越大,花冠失水越多。据图可推知, a组吸水多于b组,因此实验后a组细胞液中溶质浓度低于b组,A项错误。f组比值大于b组,因此失水量大于b组,B项错误。水分子进出细胞的方式是自由扩散,不消耗能量,C项错误。由c组吸水,d组失水,细胞液浓度与外界溶液浓度相等时实验前长度/实验后长度=1,判断出细条的细胞液浓度介于0.40.5 molL-1之间,D项正确。4.D解析 由题图甲可知,250 mmolL-1 NaCl溶液中红细胞体积与初始体积之比小于1.0,说明红细胞失水皱缩,会影响红细胞的代谢,A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后变大,植物细胞由于有细胞壁的保护作用,细胞体积几乎不变,B错误;图乙中,a点植物细胞失水量最大,此时细胞吸水能力最大,C错误;人的红细胞长时间处在300 mmolL-1 NaCl溶液中可能会因失水过多而死亡,而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。考点二【知识梳理】1.bcad2.(1)自由扩散协助扩散主动运输载体蛋白(2)浓度差浓度差和载体蛋白载体蛋白和能量理性思维1.(1)不一定相同,人的红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散,肾小管细胞重吸收葡萄糖的方式是主动运输。(2)不一定相同,神经元吸收钾离子的方式是主动运输,而静息时钾离子外流的方式是协助扩散。2.能运输生物大分子等;运输过程中形成囊泡;需要消耗能量。科学探究呼吸抑制剂甲【命题角度】1.D解析 某些小分子物质(如氨基酸类神经递质)也可以通过胞吐的方式从细胞中运出,A项正确;性激素的化学本质为脂质中的固醇,它是以自由扩散的方式跨膜运输的,自由扩散不需要载体的协助,所以抑制细胞膜上载体的作用不会阻碍性激素进入细胞,B项正确;葡萄糖进入人体小肠绒毛上皮细胞的方式是主动运输,进入人体红细胞的方式是协助扩散,即葡萄糖进入人体细胞的方式有主动运输和协助扩散两种,C项正确;主动运输是逆浓度梯度进行的,因此细胞主动运输物质的结果不会使该物质在细胞膜内外的浓度趋于平衡,D项错误。2.D解析 由题图可知,氨基酸从肾小管管腔进入上皮细胞中是从低浓度一侧到高浓度一侧,运输方式是主动运输;而钠离子通过肾小管管腔进入上皮细胞是从高浓度一侧运输到低浓度一侧,运输方式属于被动运输;上皮细胞中的氨基酸进入组织液是从高浓度一侧运输到低浓度一侧,只需要载体、不需要能量,运输方式为被动运输。3.B解析 由实验现象可知,氧气含量影响根对a离子的吸收,说明根细胞吸收a离子的方式是主动运输,B项错误。4.D解析 由实验甲可知,加入KCl后,氧气的消耗速率增加,说明植物根尖细胞吸收K+需要消耗能量,属于主动运输,A正确;实验甲中,4 h后氧气消耗速率下降是因为细胞外K+浓度降低,细胞吸收K+的量减少,B正确;实验乙中,4 h后组织细胞吸收K+的速率不再降低,说明此时细胞已经不能利用氧气,其吸收K+的能量可能来自无氧呼吸,C正确;由题意可知,氰化物能抑制H与O2的结合,因此实验乙加入氰化物后,细胞对氧气的吸收速率减慢,D错误。考点三【命题角度】1.B解析 能发生质壁分离现象,说明该植物叶表皮细胞是具有大液泡的活细胞,A项正确。发生质壁分离是由于细胞渗透失水,故细胞外甲物质溶液的浓度高于细胞内,B项错误。H2O在细胞液和甲物质溶液间双向扩散,只是从细胞液扩散到细胞外的水分子数多, C项正确。植物细胞壁具有全透性,甲物质和H2O能自由通过, D项正确。2.D解析 同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理,X/Y值越小,说明质壁分离程度越大,细胞失水越多,则紫色越深,A错误;同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理,X/Y值越大,说明质壁分离程度越小,细胞失水越少,则所用蔗糖溶液浓度越低,B错误;不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理,X/Y值越小,说明质壁分离程度越大,越难以复原,C错误;不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理,X/Y值越大,说明质壁分离程度越小,细胞失水越少,则细胞的正常细胞液浓度越高,D正确。3.C解析 蔗糖溶液中,细胞只能发生质壁分离,A错误;对照组中在前15 min水分子进入细胞的数多于出细胞的数,15 min之后水分子进出细胞处于动态平衡,B错误;1组中的尿素分子和2组中的K+、N都进入了细胞,尿素的运输方式是自由扩散,而K+、N进入细胞的方式是主动运输,C正确;3组中,如果一直增大蔗糖溶液浓度,萝卜条就会缩短,但由于细胞壁的支持作用,萝卜条不可能无限缩短,D错误。历年真题明考向1.C解析 由图示可知,04 h内原生质体的相对体积先减小再增大,说明发生了质壁分离自动复原现象,物质A可以进入细胞内,A项错误。细胞壁的伸缩性比原生质体的伸缩性小,01 h内细胞体积与原生质体体积的变化量不相等,B项错误。23 h内细胞吸水,物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压,C项正确。01 h内细胞失水,液泡中液体的渗透压小于细胞质基质的渗透压,D项错误。2.C解析 本题考查物质的跨膜运输与环境因素对物质跨膜运输的影响,主要考查学生的分析与应用能力。依题意,离子泵运输离子是一种消耗ATP的跨膜运输方式,属于主动运输,A项错误。主动运输可逆浓度梯度运输物质,B项错误。动物一氧化碳中毒会影响细胞呼吸,从而降低离子泵跨膜运输离子的速率,C项正确。蛋白质变性剂会使离子泵变性,从而降低离子泵跨膜运输离子的速率,D项错误。3.B解析 从题图中可以看出,载体是将溶质分子从浓度低的一侧运输至浓度高的一侧,属于逆浓度梯度运输,A项正确。载体是顺浓度梯度运输溶质分子,不需要消耗ATP,B项错误。图中载体运输溶质分子的方式是主动运输,载体运输溶质分子的方式是协助扩散,C项正确。由于载体对溶质分子的转运不仅是顺浓度梯度进行而且有载体的协助,所以其转运速率大于自由扩散速率,D项正确。4.A解析 本题考查根细胞呼吸与物质跨膜运输的关系。通过表中数据可以看出,培养瓶中的气体由空气变为氮气时,离子的相对吸收量减少,说明该植物幼根对该离子的吸收需要细胞有氧呼吸提供能量,即主动运输过程,A项正确。温度会影响酶的活性,从而影响根细胞的呼吸作用,进而影响根对该离子的吸收,B项错误。氮气环境中根细胞进行无氧呼吸,吸收该离子消耗的ATP来自于无氧呼吸,C项错误。氮气环境中细胞进行无氧呼吸释放的能量少于有氧条件下,所以氮气环境不利于该植物幼根对该离子的吸收,D项错误。5.D解析 本题考查植物细胞的失水与吸水。水分进出细胞的方式为自由扩散,C项错误。当细胞液浓度与细胞外溶液浓度相等时,水分进出细胞的速率相等,外界溶液浓度不变,若细胞液浓度低于细胞外溶液浓度,则细胞失水,外界溶液浓度变小,反之细胞吸水,外界溶液浓度变大,根据题干可知,实验前丙的浓度乙的浓度甲的浓度,A项错误。乙的浓度与细胞液的浓度相等,但细胞液浓度并非是细胞内蔗糖浓度,B项错误。水分可以通过原生质层在细胞与蔗糖溶液间扩散,从而导致细胞液与外界溶液的浓度发生变化,D项正确。1.下图表示与自由扩散、协助扩散和主动运输有关的图例及曲线。下列选项对应正确的是()A.肺泡上皮细胞吸收氧气B.红细胞吸收葡萄糖C.根尖细胞吸收矿质离子 D.肌肉细胞吸收水解析 C表示三种跨膜运输方式,分别是自由扩散、协助扩散和主动运输,表示三种影响因素曲线,分别对应自由扩散、协助扩散或主动运输、主动运输。肺泡上皮细胞吸收氧气和肌肉细胞吸收水的方式均是自由扩散,都对应;红细胞吸收葡萄糖属于协助扩散,对应;根尖细胞吸收矿质离子属于主动运输,对应。2.将一新鲜马铃薯块茎切成4根粗细相同且长度为5.0 cm的小条,再将这4根马铃薯小条分别放在不同浓度的KNO3溶液中,分两次(浸入30 min和4 h)测量每一根的长度,结果如图所示。下列结论错误的是()A.a中马铃薯细胞通过渗透作用吸水B.b中马铃薯细胞质壁分离后逐渐复原C.c中马铃薯细胞质壁分离D.d中马铃薯细胞外KNO3溶液的浓度增加解析 D由题图可以看出,a中马铃薯小条的长度增加,说明细胞通过渗透作用吸水,A项正确;b中马铃薯小条的长度先缩短后复原,说明细胞失水后又吸水,即发生质壁分离后逐渐复原,B项正确;c中马铃薯小条的长度变短,说明细胞失水,细胞发生质壁分离,C项正确;d中马铃薯小条的长度变短,说明细胞失水,细胞外KNO3溶液的浓度降低,D项错误。3.如图中曲线a、b表示物质跨膜运输(不包括胞吞和胞吐)的方式,下列表述错误的是()A.只有在氧气存在时才会发生方式b所示的物质运输B.质壁分离过程中,水分子通过方式a进出细胞C.方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关D.b运输方式能体现细胞膜的选择透过性解析 A由题图可知,曲线a表示物质的运输速率与被转运分子的浓度成正比,因此曲线a表示的是自由扩散;曲线b表示在一定范围内物质的运输速率与被转运分子的浓度呈正相关,而超过一定的范围,物质的运输速率不随被转运分子浓度的增大而增大,因此曲线b表示的是主动运输或协助扩散。协助扩散不消耗能量,而主动运输亦可由无氧呼吸供能,A项错误;水分子通过自由扩散方式进出细胞,B项正确;方式b的最大运输速率与载体蛋白的种类和数量有关,C项正确;主动运输和协助扩散都需要载体蛋白,体现了细胞膜具有选择透过性,D项正确。4.2017辽宁鞍山二模 如图为细胞膜的结构示意图,A、B、D表示膜中的组成成分,a、b、c、d表示物质跨膜运输方式。下列说法错误的是()A.若该图表示癌细胞膜,则膜上含量较正常细胞减少的是物质DB.若该图表示肌细胞膜,则b和c过程运输的气体可分别是O2和CO2C.若该图表示下丘脑细胞膜,则抗利尿激素分泌时共穿过0层磷脂分子D.若该图表示人体红细胞膜,则葡萄糖进入该细胞的方式为a解析 D据题图分析,D表示糖蛋白,癌细胞表面的糖蛋白减少,所以容易扩散和转移,A正确;题图中b、c表示自由扩散,b可以表示氧气的吸收,c可以表示二氧化碳的排出,B正确;抗利尿激素的化学本质是蛋白质,其通过胞吐的方式分泌到细胞外,所以经过的生物膜为0层,C正确;a表示主动运输,而葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散,D错误。5.取某植物的少量根尖组织,滴加清水制成临时装片,如图A所示,以此研究植物细胞的一些生命活动,整个实验过程保证细胞始终为生活状态。据图回答:(1)用一定浓度的X溶液处理临时装片A,得到如图C所示的结果,据图判断物质X进入细胞的方式应该为。(2)据图C推测在整个实验过程中,图B所示细胞发生的形态变化是。发生这些变化的条件为植物细胞的相当于一层半透膜,之间存在浓度差。(3)为了更好地观察植物细胞失水和吸水过程,通常选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料,原因是。答案 (1)主动运输(2)先发生质壁分离,然后发生质壁分离自动复原原生质层细胞液与细胞外界溶液(3)紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞有紫色的大液泡,便于观察解析 (1)由题图C可知,实验之初细胞内物质X的浓度小于细胞外,随着时间的延长,细胞内物质X的浓度大于细胞外,由低浓度到高浓度的运输方式为主动运输。(2)据题图C推测在整个实验过程中,图B所示细胞先是由于细胞内物质X的浓度小于细胞外,发生渗透失水出现质壁分离,随着时间的延长,由于主动运输使细胞内物质X的浓度大于细胞外,细胞发生渗透吸水出现质壁分离自动复原。细胞发生质壁分离和质壁分离自动复原的条件有两个,一是有半透膜,植物细胞的原生质层相当于一层半透膜,二是细胞液与细胞外界溶液之间存在浓度差。(3)由于紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞有紫色的大液泡,便于观察,故通常选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料。
展开阅读全文