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1、第7讲物质的跨膜运输测控导航表知识点题号1.细胞的吸水与失水1,2,3,122.物质进出细胞的方式及影响因素4,5,6,7,8,9,10,11,13,14,15一、选择题1.某同学拟选择一种半透性的膜材料,用于自制渗透计。他采用如图1所示的装置(示意图),对收集到的四种材料甲、乙、丙和丁进行实验,得到了倒置漏斗中的液面高度随时间变化的曲线(如图2)。据图分析,该同学应选择的膜材料是(A)A.甲B.乙C.丙D.丁解析:图1是渗透装置,构成渗透作用的条件:有半透膜,半透膜两侧有浓度差,所以图中的膜允许水分子透过,不允许糖分子透过,最终导致漏斗中液面升高。2.如图A为两个渗透装置,溶液a、b为不同浓
2、度的同种溶液,且a溶液浓度b溶液浓度,c为清水,图B为显微镜下观察到的某植物表皮细胞,下列叙述错误的是(B)A.图A中装置2的液面一段时间后会高于装置1的液面B.图B中的、相当于图A中的C.若图B所示为某农作物的根毛细胞,此时应及时灌溉D.图B中的与图A中的通透性不同解析:图A中的为半透膜,相当于B图中的。3.下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述,错误的是(B)A.与白色花瓣相比,采用红色花瓣有利于实验现象的观察B.用黑藻叶片进行实验时,叶绿体的存在会干扰实验现象的观察C.用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同D.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素,有利于实验现象的观察解
3、析:红色花瓣的色素存在于液泡中,便于观察细胞的质壁分离现象。用黑藻叶片进行质壁分离实验时,能够以叶绿体为标志观察到原生质体的收缩,有利于实验现象的观察。由于不同部位的细胞液浓度不同,故用同一浓度的蔗糖溶液做实验,观察到不同部位的质壁分离程度可能不同。紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中含有色素,有利于观察液泡大小的变化。4.下列有关植物根系吸收利用营养元素的叙述,错误的是(A)A.在酸性土壤中,小麦可吸收利用土壤中的N2和NB.农田适时松土有利于农作物根细胞对矿质元素的吸收C.土壤微生物降解植物秸秆产生的无机离子可被根系吸收D.给玉米施肥过多时,会因根系水分外流引起“烧苗”现象解析:小麦不能直接吸
4、收土壤中的N2,N2必须被固定后才能被植物吸收利用;农田松土可增强农作物根的有氧呼吸,为矿质元素的吸收供能,有利于对矿质元素的吸收;土壤微生物降解植物秸秆产生的无机离子可溶解在土壤溶液中,从而被根系吸收利用;施肥过多会使土壤溶液浓度大于根细胞液浓度,从而使根细胞因失水过多而死亡,造成“烧苗”现象。5.耐盐植物柽柳在盐碱地也能正常生长,研究发现这类植物能积累土壤中的无机盐离子,并使细胞液中的无机盐离子浓度高于土壤溶液。下列叙述正确的是(B)A.柽柳积累无机盐离子的方式为被动运输B.柽柳的耐盐性是由它的遗传物质决定的C.柽柳积累无机盐离子不利于根细胞吸收水分D.在冬季气温低时,不会影响柽柳吸收无机
5、盐的能力解析:柽柳可逆浓度吸收无机盐离子,使细胞液中的无机盐离子浓度高于土壤溶液,由此可判断柽柳积累无机盐离子的方式为主动运输;生物的性状从根本上来说是由遗传物质决定的;柽柳积累无机盐离子可增大细胞液与外界溶液之间的浓度差,有利于根细胞吸收水分;冬季气温低时,酶活性降低,呼吸作用减弱,提供的能量减少,柽柳吸收无机盐减少。6.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(C)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
6、泵跨膜运输离子的速率解析:由题干可知,离子通过离子泵的跨膜运输过程需要载体蛋白和能量,属于主动运输,因此加入蛋白质变性剂会降低离子泵跨膜运输离子的速率;主动运输一般是逆浓度梯度进行的;动物一氧化碳中毒后,机体缺乏氧气而影响有氧呼吸,进而影响能量供应,降低离子泵跨膜运输离子的速率。7.用相同培养液培养番茄和水稻时,培养液中各离子浓度变化如图。以下分析错误的是(B)A.根细胞对水和离子的吸收是两个相对独立的过程B.水稻通过主动运输将Ca2+排出,使培养液中Ca2+浓度升高C.两种植物细胞对无机盐吸收的差异体现了膜的选择透过性D.番茄根尖成熟区细胞与外界溶液组成渗透系统,其原生质层相当于半透膜解析:
7、水稻培养液中,Ca2+浓度增加是由于水稻吸收水的速率大于吸收Ca2+的速率,不是水稻通过主动运输将Ca2+排出,使培养液中Ca2+浓度升高。8.向某动物细胞内注入微量的24Na+,一会儿可测得细胞周围溶液中出现24Na+;在细胞周围溶液中加入某物质后,24Na+外流停止;再向细胞内注入ATP后,24Na+ 恢复外流。下列推断合理的是(D)A.该物质改变了细胞膜的结构B.该物质破坏了24Na+载体的结构C.该物质使ATP水解酶变性失活D.24Na+通过细胞膜外流的方式为主动运输解析:根据题目信息在细胞周围溶液中加入某物质后,24Na+外流停止,再向细胞内注入ATP后,24Na+恢复外流。因此判断
8、该物质可能是抑制了细胞呼吸,造成24Na+外流停止。进一步判断24Na+通过细胞膜外流的方式为主动运输。9.无机盐离子跨膜运输的方式主要有两种。即通过离子通道的被动运输和通过离子泵的主动运输,下列叙述错误的是(B)A.无机盐离子能通过离子泵进行逆浓度跨膜运输B.呼吸抑制剂能降低离子通道运输无机盐离子的速率C.根毛细胞通过离子泵吸收K+速率受温度影响D.离子通道和离子泵的合成均需核糖体参与解析:离子通道运输无机盐离子的方式是协助扩散,不需要消耗能量,因此呼吸抑制剂不会降低离子通道运输无机盐离子的速率。10.如图所示,某些植物细胞利用把细胞内的H+运出,导致细胞外H+浓度较高;能够依靠H+浓度差把
9、H+和蔗糖分子运入细胞。以下叙述正确的是(C)A.和的化学本质不同B.和的空间结构相同C.H+运出细胞的方式是主动运输D.氧气浓度对细胞吸收蔗糖分子无影响解析:根据分析可知,均为载体蛋白,化学本质均为蛋白质;蛋白质的结构决定功能,的功能不同,故可推测其结构也不相同;根据图示可知,H+运出细胞需要载体和消耗能量,运输方式为主动运输;由图可知,H+运出细胞需要消耗能量,而细胞外和细胞内的H+浓度梯度产生的势能,又可推动H+和蔗糖的吸收,氧气浓度可影响H+外运,进而影响细胞外和细胞内H+浓度差,从而影响蔗糖的吸收,故氧气浓度对细胞吸收蔗糖分子有影响。11.胃黏膜壁细胞的细胞膜上存在的H+K+ATP酶
10、是一种质子泵,它能催化ATP水解,在将细胞外的K+泵入细胞内的同时,也将细胞内的H+泵出,从而维持胃液的酸性环境。下列叙述错误的是(D)A.该质子泵运输H+和K+的方式都是主动运输B.该质子泵能促使ATP分子的高能磷酸键断裂C.使用质子泵抑制剂可以抑制胃酸的过量分泌D.胃液pH的大小与胃腔内的K+浓度成正相关解析:胃黏膜壁细胞的细胞膜上的质子泵将胃腔中的K+泵入细胞内的同时,也将细胞内的H+泵出到胃腔中,因此胃腔内的K+浓度越大,泵出到胃液中的H+越多,胃液的pH越小,胃液pH的大小与胃腔内的K+浓度成负相关。12.某实验小组做植物的无土栽培实验,按标准配制含各种无机盐的完全培养液,在培养过程
11、中,将植物的根系一直浸没在培养液中,并及时添加补充培养液。第一周长势正常,第二周起出现缺少无机盐症状且越来越严重,第三周全株萎蔫继而死亡。下列有关该实验的分析中,错误的是(C)A.第一周植物在完全培养液中既吸收无机盐也吸收水分B.第二周采用通入空气的方法可以缓解缺少无机盐症状C.植物出现缺少无机盐症状是因根细胞缺少相应的载体D.第三周萎蔫可能是此时培养液浓度大于根细胞液浓度解析:第一周植物长势正常,能吸收无机盐和水,第二周培养液中氧气含量减少,不能提供植物吸收无机盐所需能量,通入空气可促进无机盐吸收,第三周植物萎蔫可能是培养液水分损失较多,导致培养液浓度大于根细胞液浓度。C项植物缺少无机盐是因
12、为培养液缺少氧气,导致无法提供吸收无机盐所需能量,不是根细胞缺少相应载体。二、非选择题13.如图是肾小管上皮细胞物质跨膜运输示意图,是与葡萄糖转运有关的载体蛋白。图中钠钾泵每消耗一个ATP分子,会逆浓度梯度泵出3个Na+和泵入2个K+,以保持膜内高钾低钠的不均匀离子分布状态。请回答下列问题:(1)原尿、肾小管上皮细胞、组织液三者相比,中的葡萄糖浓度最高。(2)钠钾泵的化学本质是。在钠钾泵的作用下,Na+和K+通过(填运输方式)在细胞内外进行交换,以维持细胞内外的平衡,从而保持细胞的正常形态。(3)据图可知,钠钾泵具有作用。不同种类细胞的细胞膜上,载体蛋白的种类和数量有差异的根本原因是 。解析:
13、(1)从图中看出原尿、肾小管上皮细胞和组织液三者中肾小管上皮细胞中葡萄糖的浓度最高。(2)钠钾泵是运输Na+和K+的载体,化学本质是蛋白质,Na+和K+的运输消耗了ATP,方式为主动运输。(3)钠钾泵具有催化ATP水解的作用。同一生物个体不同种类的细胞细胞膜上载体蛋白的种类和数量差异的根本原因是基因的选择性表达。答案:(1)肾小管上皮细胞(2)蛋白质主动运输渗透压(3)运输和催化基因选择性表达的结果14.Hg2+能抑制ATP水解。科研人员为探究不同浓度的Hg2+对洋葱根尖成熟区细胞和分生区细胞吸收K+的影响进行了相关实验,结果如下表所示。请回答下列问题:实验材料组别Hg2+浓度(mgL-1)实
14、验后细胞内K+浓度(mgL-1)成熟区细胞和适宜浓度的K+溶液A1010A2107A3204分生区细胞和上述浓度的K+溶液B105B2102B3201(1)洋葱根尖细胞中能产生ATP的部位有。设置A1组和B1组的目的是 。(2)分析上表中数据可知,随着Hg2+浓度的升高,细胞吸收K+的量 (填“增多”“不变”或“减少”),可能的原因是 。(3)对比A1组和B1组,可得出的结论是 。解析:根据题干信息和表格数据,实验的自变量是不同浓度的Hg2+、细胞种类,因变量是实验后细胞内K+浓度。A1、B1为对照组,与对照组相比,两种细胞实验后细胞内K+浓度都降低了,说明Hg2+抑制了K+的吸收,且浓度越高
15、,抑制作用越大。(1)洋葱根尖细胞可以进行呼吸作用,不能进行光合作用,因此其产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体;针对成熟区细胞设置A1组作为对照组,目的是排除无关变量的干扰,以确保实验结果是由不同浓度的Hg2+引起的。(2)分析上表中数据可知,随着Hg2+浓度的升高,细胞吸收K+的量减少,可能的原因是细胞吸收K+的过程属于主动运输,需要ATP供能,而Hg2+通过抑制ATP水解影响K+的吸收。(3)根据表格数据,A1、B1实验后细胞内K+浓度分别为10 mgL-1、5 mgL-1,说明与分生区细胞相比,成熟区细胞对K+的吸收量更大。答案:(1)细胞质基质和线粒体作为对照,排除无关变量的干扰,以
16、确保实验结果是由不同浓度的Hg2+引起的(测定细胞在不受Hg2+的影响时,细胞对K+的吸收量)(2)减少细胞吸收K+属于主动运输,需要ATP供能,而Hg2+通过抑制ATP水解影响K+的吸收(3)与分生区细胞相比,成熟区细胞对K+的吸收量更大15.为研究某种植物叶片细胞吸收物质X的方式,选用生理状况基本相同的,且细胞膜中缺少蛋白A的该植物叶肉细胞为材料,在氧浓度等条件适宜的情况下进行如下表所示的实验。组别第一步第二步第三步结果A细胞内注入少量蒸馏水放入含物质X的培养液中培养,物质X用放射性同位素标记培养相同时间后检测细胞内的放射性强度无放射性B细胞内注入蛋白A的mRNA放射性强C细胞内注入蛋白A
17、的mRNA放入含物质X(用放射性同位素标记)和氯化汞的培养液中培养放射性弱据表回答下列问题:(1)实验说明:该mRNA(填“转录”或“翻译”)的蛋白A参与物质X的运输,且蛋白A的功能可能会受到 的抑制。(2)上述实验不能证明该植物叶片细胞吸收物质X的方式为主动运输,为进一步探究叶片吸收物质X的跨膜运输方式,可在(填“有”或“无”)氧条件下,进行与组相同操作的D组实验。如果实验结果为,则说明为协助扩散;如果实验结果为 ,则说明为主动运输。解析:(1)A组与B组相比,细胞内注入蛋白A的mRNA的细胞内放射性强,而细胞内注入少量蒸馏水的细胞内没有放射性,说明该mRNA翻译出来的蛋白A参与物质X的运输;B组与C组相比,单一变量是是否加入了氯化汞,C组放射性弱,说明蛋白A的功能可能会受到氯化汞的抑制。(2)主动运输需要载体的协助,还需要消耗能量,为了进一步探究叶片吸收物质X的跨膜运输方式,可在无氧条件下,进行与B组相同操作的D组实验。如果实验结果为B组和D组细胞内的放射性强度相同,则说明其运输方式不是主动运输,而为协助扩散;如果实验结果为D组细胞内的放射性强度小于B组细胞,则说明其运输方式为主动运输。答案:(1)翻译氯化汞(2)无BB组和D组细胞内的放射性强度相同D组细胞内的放射性强度小于B组细胞8