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1、課后限時集訓7 細胞的物質輸入與輸出
1.(2019·衡水中學二調)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(jù)圖分析,該同學應選擇的膜材料是( )
圖1 圖2
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
A [圖1是滲透裝置,構成滲透作用的條件:有半透膜,半透膜兩側有濃度差,所以圖中的膜允許水分子透過,不允許糖分子透過,最終導致漏斗中液面升高,所以選A。]
2.下列現(xiàn)象與滲透作用的關系密切程度最小的是( )
A.施肥
2、過多導致燒苗 B.蜜餞可以防腐
C.靜脈注射生理鹽水 D.根毛細胞吸收K+
D [施肥過多導致燒苗是因為土壤溶液的濃度過大,細胞通過滲透作用失水;蜜餞可以防腐是因為高濃度的糖使菌類失水,菌類不能繁殖;靜脈注射生理鹽水是防止人體細胞失水或吸水;根毛細胞吸收K+是主動運輸過程,與滲透作用關系密切程度最小。]
3.(2019·山東濰坊統(tǒng)考)下列關于質壁分離和復原實驗的敘述,正確的是( )
A.水以主動運輸?shù)姆绞綕B出細胞使細胞發(fā)生質壁分離
B.細胞質壁分離復原時原生質層變薄
C.用不同濃度的蔗糖溶液處理細胞均能觀察到質壁分離和復原現(xiàn)象
D.質壁分離過程中細胞的吸水能力逐漸減弱
B
3、 [水分的運輸方式是自由擴散,A錯誤;細胞質壁分離復原時,液泡不斷吸水,液泡體積逐漸變大,原生質層變薄,B正確;高濃度的蔗糖溶液處理會使植物細胞過度失水而死亡,不會觀察到質壁分離復原現(xiàn)象,C錯誤;質壁分離過程中,細胞液濃度逐漸增大,導致細胞的吸水能力逐漸增強,D錯誤。]
4.(2019·甘肅、青海、寧夏聯(lián)考)下列有關物質進出細胞的敘述,正確的是( )
A.細胞以胞吐的方式分泌胰島素的過程不消耗ATP
B.臺盼藍以主動運輸?shù)姆绞竭M入細胞
C.乙醇以自由擴散的方式進入人體胃上皮細胞
D.物質進出細胞只與細胞膜上的載體蛋白有關
C [細胞以胞吐的方式分泌胰島素的過程消耗ATP,A錯誤;
4、由于細胞膜的選擇透過性,導致臺盼藍不能進入活細胞,B錯誤;乙醇以自由擴散的方式進入人體胃上皮細胞,C正確;物質進出細胞不只與細胞膜上的載體蛋白有關,還與磷脂雙分子層和能量等有關,D錯誤。]
5.(2015·全國卷Ⅱ)將三組生理狀態(tài)相同的某植物幼根分別培養(yǎng)在含有相同培養(yǎng)液的密閉培養(yǎng)瓶中,一段時間后,測定根吸收某一礦質元素離子的量。培養(yǎng)條件及實驗結果見下表:
培養(yǎng)瓶中氣體
溫度(℃)
離子相對吸收量(%)
空氣
17
100
氮氣
17
10
空氣
3
28
下列分析正確的是( )
A.有氧條件有利于該植物幼根對該離子的吸收
B.該植物幼根對該離子的吸收與溫度的變
5、化無關
C.氮氣環(huán)境中該植物幼根細胞吸收該離子不消耗ATP
D.與空氣相比,氮氣環(huán)境有利于該植物幼根對該離子的吸收
A [溫度為17 ℃時,在空氣環(huán)境中,根對該離子的相對吸收量高于在氮氣環(huán)境中的,說明有氧條件有利于該植物幼根吸收該離子,同時說明幼根對該離子的相對吸收量與氧氣有關,為主動運輸;在空氣環(huán)境中,低溫下幼根對該離子的相對吸收量較低,說明溫度能夠影響根對該離子的吸收;幼根對該離子的吸收方式為主動運輸,需要消耗ATP,在氮氣環(huán)境中,植物可通過無氧呼吸產生ATP;溫度為17 ℃時,與空氣環(huán)境中相比,氮氣環(huán)境中該植物幼根對該離子的相對吸收量較低,說明氮氣環(huán)境不利于該植物幼根對該離子的吸收
6、。]
6.(2019·濰坊期中)用相同培養(yǎng)液培養(yǎng)番茄和水稻時,培養(yǎng)液中各離子濃度變化如圖。以下分析錯誤的是( )
A.根細胞對水和離子的吸收是兩個相對獨立的過程
B.水稻通過主動運輸將Ca2+排出,使培養(yǎng)液中Ca2+濃度升高
C.兩種植物細胞對無機鹽吸收的差異體現(xiàn)了膜的選擇透過性
D.番茄根尖成熟區(qū)細胞與外界溶液組成滲透系統(tǒng),其原生質層相當于半透膜
B [水稻培養(yǎng)液中,Ca2+濃度增加是由于水稻吸收水的速率大于吸收Ca2+的速率,不是水稻通過主動運輸將Ca2+排出,使培養(yǎng)液中Ca2+濃度升高。]
7.(2019·成都七中檢測)耐鹽植物檉柳在鹽堿地也能正常生長,研究發(fā)現(xiàn)這類植
7、物能積累土壤中的無機鹽離子,并使細胞液中的無機鹽離子濃度高于土壤溶液。下列敘述正確的是( )
A.檉柳積累無機鹽離子的方式為被動運輸
B.檉柳的耐鹽性是由它的遺傳物質決定的
C.檉柳積累無機鹽離子不利于根細胞吸收水分
D.在冬季氣溫低時,檉柳吸收無機鹽的能力不變
B [檉柳可逆濃度吸收無機鹽離子,使細胞液中的無機鹽離子濃度高于土壤溶液,由此可判斷檉柳積累無機鹽離子的方式為主動運輸,A項錯誤;生物的性狀從根本上來說是由遺傳物質決定的,B項正確;檉柳積累無機鹽離子可增大細胞液與外界溶液之間的濃度差,有利于根細胞吸收水分,C項錯誤;冬季氣溫低時,酶活性降低,呼吸作用減弱,提供的能量減少,
8、檉柳吸收無機鹽減少,D項錯誤。]
8.(2019·成都市測試)胃黏膜壁細胞的細胞膜上存在的H+—K+-ATP酶是一種質子泵,它能催化ATP水解,在將細胞外的K+泵入細胞內的同時,也將細胞內的H+泵出,從而維持胃液的酸性環(huán)境。下列敘述錯誤的是( )
A.該質子泵運輸H+和K+的方式都是主動運輸
B.該質子泵能促使ATP分子的高能磷酸鍵斷裂
C.使用質子泵抑制劑可以抑制胃酸的過量分泌
D.胃液pH的大小與胃腔內的K+濃度成正相關
D [胃黏膜壁細胞的細胞膜上的質子泵將胃腔中的K+泵入細胞內的同時,也將細胞內的H+泵出到胃腔中,因此胃腔內的K+濃度越大,泵出到胃液中的H+越多,胃液的胃
9、液pH越小,胃液pH的大小與胃腔內的K+濃度成負相關。]
9.(2019·臨沂期中)無機鹽離子跨膜運輸?shù)姆绞街饕袃煞N,即通過離子通道的被動運輸和通過離子泵的主動運輸。下列敘述錯誤的是( )
A.無機鹽離子能通過離子泵進行逆濃度跨膜運輸
B.呼吸抑制劑能降低離子通道運輸無機鹽離子的速率
C.根毛細胞通過離子泵吸收K+速率受溫度影響
D.離子通道和離子泵的合成均需核糖體參與
B [離子通道運輸無機鹽離子的方式是協(xié)助擴散,不需要消耗能量,因此呼吸抑制劑不會降低離子通道運輸無機鹽離子的速率。]
10.原尿中葡萄糖、氨基酸等物質的濃度與血漿中的基本相同。原尿經腎小管上皮細胞的選擇性重吸
10、收和分泌作用后形成尿液。正常情況下尿液中不含葡萄糖。腎小管上皮細胞中的葡萄糖通過被動運輸?shù)姆绞竭M入組織液。如圖為腎小管及相關結構示意圖。
回答問題:
(1)腎小管上皮細胞中的葡萄糖濃度________(填“高于”“低于”或“等于”)組織液。
(2)原尿中的葡萄糖進入腎小管上皮細胞的運輸方式是________,需要________的參與。
(3)腎小管上皮細胞重吸收水分的原理是________,原尿中葡萄糖未能被完全重吸收從而導致尿量增加的原因是_______________。
(4)細胞膜的結構特點和功能特點分別是__________、________________。
[解析
11、] (1)根據(jù)題目信息“腎小管上皮細胞中的葡萄糖通過被動運輸?shù)姆绞竭M入組織液”,判斷腎小管上皮細胞中的葡萄糖濃度高于組織液。(2)腎小管上皮細胞通過主動運輸?shù)姆绞轿掌咸烟恰?3)原尿中葡萄糖未能被完全重吸收時,原尿的濃度高,不利于水的重吸收,從而導致尿量增加。
[答案] (1)高于
(2)主動運輸 載體、能量(ATP)
(3)滲透吸水 原尿中滲透壓與腎小管上皮細胞內滲透壓差值減小,重吸收水分減少,進而導致尿量增加
(4)具有一定的流動性 選擇透過性
11.(2019·四川雙流中學檢測)Hg2+能抑制ATP水解??蒲腥藛T為探究不同濃度的Hg2+對洋蔥根尖成熟區(qū)細胞和分生區(qū)細胞吸收K+
12、的影響進行了相關實驗,結果如下表所示。請回答下列問題:
(1)洋蔥根尖細胞中能產生ATP的部位有______________。設置A1組和B1組的目的是____________________。
(2)分析上表中數(shù)據(jù)可知,隨著Hg2+濃度的升高,細胞吸收K+的量________(填“增多”“不變”或“減少”),可能的原因是_____________。
(3)對比A1組和B1組,可得出的結論是______________。
[解析] 根據(jù)題干信息和表格數(shù)據(jù),實驗的自變量是不同濃度的Hg2+、細胞種類,因變量是實驗后細胞內K+濃度。A1、B1為對照組,與對照組相比,兩種細胞實驗后細胞內
13、K+濃度都降低了,說明Hg2+抑制了K+的吸收,且濃度越高,抑制作用越大。(1)洋蔥根尖細胞可以進行呼吸作用,不能進行光合作用,因此其產生ATP的場所有細胞質基質和線粒體;針對成熟區(qū)細胞設置A1組作為對照組,目的是排除無關變量的干擾,以確保實驗結果是由不同濃度的Hg2+引起的。針對分生區(qū)細胞設置B1組,原因與A1的原因相同。(2)分析上表中數(shù)據(jù)可知,隨著Hg2+濃度的升高,細胞吸收K+的過程的量減少,可能的原因是細胞吸收K+的過程屬于主動運輸,需要ATP供能,而Hg2+通過抑制ATP水解影響K+的吸收。(3)根據(jù)表格數(shù)據(jù),A1、B1實驗后細胞內K+濃度分別為10 mg·L-1、5 mg·L-1
14、,說明與分生區(qū)細胞相比,成熟區(qū)細胞對K+的吸收量更大。
[答案] (1)細胞質基質和線粒體 作為對照,排除無關變量的干擾,以確保實驗結果是由不同濃度的Hg2+引起的(測定細胞在不受Hg2+的影響時,細胞對K+的吸收量)
(2)減少 細胞吸收K+屬于主動運輸,需要ATP供能,而Hg2+通過抑制ATP水解影響K+的吸收
(3)與分生區(qū)細胞相比,成熟區(qū)細胞對K+的吸收量更大
12.(2019·齊齊哈爾一模)正常細胞內K+濃度遠高于細胞外,細胞外Na+濃度高于細胞內。當細胞內外的Na+、K+濃度差減小時,圖1細胞膜上Na+/K+—ATP酶(結構A)將細胞內的Na+移出膜外,
15、將細胞外的K+移入膜內,具體過程如圖2所示。有關分析正確的是( )
圖1 圖2(結構A放大圖)
A.圖1中Na+外流屬于被動運輸
B.圖2中的甲側為細胞質基質
C.Na+/K+—ATP酶由游離在細胞質中的核糖體合成
D.K+和Na+進出細胞與細胞膜的選擇透過性有關
D [細胞外Na+濃度高于細胞內,Na+移出細胞外的運輸方式是主動運輸,A錯誤;圖2中乙側為細胞質基質,B錯誤;Na+/K+—ATP酶位于細胞膜上,由附著在內質網上的核糖體合成,C錯誤;K+和Na+進出細胞與細胞膜的選擇透過性有關,D正確;故選D。]
13.(2019·臨沂期中)在室溫條件
16、下,將紫色洋蔥鱗片葉外表皮置于一定濃度的某溶液中,測得細胞液濃度與外界溶液濃度的比值隨時間的變化曲線如圖。下列敘述錯誤的是( )
A.細胞在t1時仍處于質壁分離狀態(tài)
B.細胞在t2時吸水能力最大
C.外界溶液可以是KCl溶液
D.若降低溫度,比值為3時對應的t2應左移
D [圖中的縱坐標表示的是細胞液濃度/外界溶液濃度的比值。開始外界溶液的濃度大于細胞液濃度,細胞失水發(fā)生質壁分離。由于溶液中離子被細胞吸收,細胞液的濃度增大,外界溶液的濃度降低,細胞發(fā)生自動質壁分離復原。細胞在t1時,細胞液濃度等于外界溶液濃度,細胞還沒有吸水,因此細胞仍處于質壁分離狀態(tài),A項正確;細胞在t2時,
17、細胞液的濃度最大,因此吸水能力最大,B項正確;KCl溶液中的K+和Cl-都是植物細胞主動吸收的離子,因此外界溶液可以是KCl溶液,C項正確;若降低溫度,細胞主動吸收溶質中離子的速度減慢,細胞質壁分離的時間會延長,比值為3時對應的t2應右移,D項錯誤。]
14.(2019·燕博園測試)將大小相同的土豆片均分,稱重(W0)后置于不同的CaCl2溶液中,一段時間后取出,用吸水紙吸干表面水分并稱重(W1),得到不同濃度下土豆片的失水率(W0—W1)/W0。下列敘述錯誤的是( )
CaCl2濃度(mol/L)
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0
18、.4
失水率
-0.04
-0.02
0
0.03
0.06
0.08
0.1
0.12
0.14
A.設置CaCl2濃度為0的一組的目的是設置空白對照
B.隨著CaCl2濃度的增加,土豆細胞的滲透壓也會增大
C.土豆細胞的原生質層對Ca2+和Cl-不具有全透性
D.土豆細胞的細胞液與0.1 mol/L的CaCl2溶液等滲
A [CaCl2濃度為0的一組細胞吸水,本實驗為相互對照,CaCl2濃度為0的一組不是空白對照組,A項錯誤;隨著CaCl2濃度的增加,土豆細胞的失水率增大,細胞的滲透壓也會增大,B項正確;在不同濃度的溶液中,土豆片失水不同,土豆細胞的原生質層對
19、Ca2+和Cl-不具有全透性,C項正確;0.1 mol/L 的CaCl2溶液中的土豆細胞失水率為0,說明土豆細胞的細胞液與0.1 mol/L的CaCl2溶液等滲,D項正確。]
15.(2019·云南師大月考)為研究某種植物葉片細胞吸收物質X的方式,選用生理狀況基本相同的,且細胞膜中缺少蛋白A的該植物葉肉細胞為材料,在氧濃度等條件適宜的情況下進行如下表所示的實驗。
據(jù)表回答下列問題:
(1)實驗說明:該mRNA________(填“轉錄”或“翻譯”)的蛋白A參與物質X的運輸,且蛋白A的功能可能會受到________的抑制。
(2)上述實驗不能證明該植物葉片細胞吸收物質X的方式為主動運
20、輸,為進一步探究葉片吸收物質X的跨膜運輸方式,可在________(填“有”或“無”)氧條件下,進行與________組相同操作的D組實驗。如果實驗結果為____________________,則說明為協(xié)助擴散;如果實驗結果為____________________,則說明為主動運輸。
[解析] 根據(jù)表格分析,該實驗的自變量為是否注入蛋白A的mRNA和培養(yǎng)液的種類,因變量是細胞內放射性的強弱。(1)A組與B組相比,細胞內注入蛋白A的mRNA的細胞內放射性強,而細胞內注入少量蒸餾水的細胞內沒有放射性,說明該mRNA翻譯出來的蛋白A參與物質X的運輸;B組與C組相比,單一變量為是否加入了氯化汞,C組放射性弱,說明蛋白A的功能可能會受到氯化汞的抑制。(2)主動運輸需要載體的協(xié)助,還需要消耗能量,為了進一步探究葉片吸收物質X的跨膜運輸方式,可在無氧條件下,進行與B組相同操作的D組實驗。如果實驗結果為B組和D組細胞內的放射性強度相同,則說明其運輸方式不是主動運輸,而為協(xié)助擴散;如果實驗結果為D組細胞內的放射性強度小于B組細胞,則說明其運輸方式為主動運輸。
[答案] (1)翻譯 氯化汞
(2)無 B B組和D組細胞內的放射性強度相同 D組細胞內的放射性強度小于B組細胞
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