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2022届新高考一轮复习人教版细胞的物质输入与输出作业
一、选择题
1.(2020•四川泸州质检)控制物质进出细胞是细胞膜的功能之一,下列有关叙述错误的是()A.性激素进入靶细胞属于自由扩散B.小肠绒毛上皮细胞顺浓度梯度吸收乙醇C.氧气浓度适当增高会促进羊成熟红细胞对葡萄糖的吸收D.神经细胞内K+浓度明显高于膜外,静息状态时K+外流属于被动运输答案C解析性激素进入靶细胞属于自由扩散,A项正确;乙醇进入细胞的方式是自由扩散,因此小肠绒毛上皮细胞顺浓度梯度吸收乙醇,B项正确;红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散,不需要消耗能量,因此不受氧气浓度的影响,C项错误;神经细胞内K+浓度明显高于膜外则静息状态时K+外流是顺浓度梯度进行,属于被动运输,D项正确
2.(2021•河南鹤壁高中联考)如图表示渗透作用装置图,其中半透膜为膀胱膜(允许单糖透过不允许二糖及多糖透过),装置溶液A、B、a、b浓度分别用Ma、Mb、Ma、Mb表示,图
2、图4分别表示达到平衡后,图
1、图3液面上升的高度%、h2o如果A、B、a、b均为蔗糖溶液,且MaMbMa=MbMA下列分析正确的是()图I图2图3图4A平衡后,漏斗内溶液浓度Ma大于MbB.平衡后,漏斗内液面上升高度%h2会产生任何影响C.神经细胞受到刺激后,Na+通过Na+・K+泵内流,形成动作电位D.Na+K+泵的工作结果使神经细胞内K+浓度明显高于膜外,而Na+浓度比膜外低答案D解析Na+和K+通过Na+K+泵的跨膜运输是需要消耗ATP的运输所以属于主动运输,A项错误;氧气是有氧呼吸必需之物,ATP主要由有氧呼吸产生,所以减少神经细胞的氧气供应,会对该细胞膜上的Na+K+泵的工作产生影响,B项错误;神经细胞受到刺激后,Na+是通过Na+通道蛋白的协助内流,而不是通过Na+K+泵的协助内流C项错误;Na+玉+泵是逆浓度梯度工作,所以Na+K+泵的工作结果使神经细胞内K+浓度明显高于膜外,而Na+浓度比膜外低,D项正确
二、非选择题.科学家研究发现,细胞膜的跨膜蛋白中,有一种与水的跨膜运输有关的水通道蛋白请回答下列问题⑴细胞膜上跨膜蛋白的合成类似于分泌蛋白,核糖体上合成的肽链需要在中加工和修饰后,再运输到细胞膜上⑵从细胞膜的结构分析,由于,水分子自由扩散通过细胞膜时会受到一定的阻碍现在研究确认,细胞膜上的水通道蛋白能帮助水分子从低渗溶液向高渗溶液方向跨膜运输这种水分子跨膜运输的方式是⑶哺乳动物成熟的红细胞在低渗溶液中能迅速吸水涨破,有人推测这可能与水通道蛋白有关请设计实验,验证这个推测是正确的(要求写出实验思路、预期实验结果)答案
(1)内质网和高尔基体⑵磷脂双分子层内部具有疏水性协助扩散⑶实验思路将哺乳动物成熟的红细胞分成等量的两份,编号为甲组、乙组,将甲组红细胞膜中的蛋白质破坏,乙组红细胞不做处理然后将两组细胞同时置于蒸储水中,测定两组细胞吸水涨破所需的时间预期实验结果乙组吸水涨破所需时间短解析
(1)根据蛋白质的合成与分泌过程可知,核糖体合成的肽链需要先后经过内质网和高尔基体的加工和修饰才能成为成熟的蛋白质分泌到细胞外或运输到细胞膜上
(2)细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,其内部具有疏水性,所以水分子自由扩散通过细胞膜时会受到一定的阻碍根据题意,水分子通过水通道蛋白的运输是从低渗溶液向高渗溶液方向运输的,因此该运输方式为协助扩散
(3)根据题意要验证哺乳动物成熟的红细胞在低渗溶液中能迅速吸水涨破与水通道蛋白有关,则根据实验的单一变量原则和对照原则,设计实验思路为将哺乳动物成熟的红细胞分成等量的两份,编号为甲组、乙组将甲组红细胞膜中的蛋白质破坏,乙组红细胞不做处理,然后将两组细胞同时置于蒸偏水中,测定两组细胞吸水涨破所需的时间预期实验结果乙组吸水涨破所需时间短,说明推测正确.慕尼黑工业大学的教授构建了一个能自己移动和改变形态的“类细胞”模型,由膜外壳和填入物构成请回答下列问题⑴该模型类似于(填细胞器名称)产生的囊泡,其边界(膜外壳)由构成⑵该模型中填入了细胞骨架和驱动蛋白,作为运动的结构基础;另外还需要填入作为直接能源⑶将该结构置于一定浓度的K+溶液中一段时间,检测发现K+不能进入其中你认为应怎样对该模型进行改造?并写出理由答案
(1)内质网、高尔基体磷脂分子
(2)ATP⑶在其膜外壳中加入K+的载体蛋白,因为K+进入细胞的跨膜运输方式是主动运输,需要相应载体蛋白的协助解析
(1)细胞中能产生囊泡的细胞器有内质网和高尔基体;该模型的边界(膜外壳)是由磷脂分子构成的
(2)生物体生命活动所需能量的直接来源是ATP
(3)K+的跨膜运输方式为主动运输,需要相应载体蛋白的协助,并消耗能量若将该结构置于一定浓度的K+溶液中一段时间,检测发现K+不能进入其中,说明膜上缺乏相应的载体蛋白,因此应该在其膜外壳中加入K+的载体蛋白C.平衡后,膜两侧水分子进出速度相等,膜两侧溶液浓度相等D.若再向a、b中加入等量的蔗糖酶,漏斗内外液面最终会齐平答案A解析初始浓度Ma=Mb题图1漏斗两侧的浓度差较小,液面上升高度较小,因此平衡后,漏斗内溶液浓度MaMbA项正确;题图1漏斗两侧的浓度差较小,液面上升高度较小,因此平衡后,漏斗内液面上升高度%Vh2B项错误;平衡后,膜两侧水分子进出速度相等,但膜两侧溶液浓度不相等,C项错误;若再向a、b中加入等量的蔗糖酶,蔗糖酶不能通过半透膜,则漏斗内的蔗糖被水解成单糖单糖可以移动到漏斗外,而漏斗外的蔗糖不能被水解,所以漏斗内外溶液浓度难以相等,因此漏斗内外液面不会齐平,D项错误(2021•福建福州期末)萝卜条质量变化与蔗糖溶液浓度的关系如图所示把相同的新鲜萝卜条放入a、b、c三个不同浓度的蔗糖溶液中,下列分析正确的是()A.若溶液浓度为a萝卜条的质量将会减少B.若溶液浓度为b水分子不会进出萝卜细胞C若溶液浓度为c萝卜细胞将发生渗透失水D.一段时间后,在c浓度溶液中的萝卜细胞液渗透压最小答案C解析题图中溶液浓度为a时,萝卜条吸水,质量增加,A项错误;溶液浓度为b时,水分子进出平衡,质量不变,B项错误;溶液浓度为c时,萝卜细胞将发生渗透失水,C项正确;一段时间后,在c浓度溶液中萝卜细胞液渗透压最大,D项错误
4.研究发现,水分子进入植物细胞的两种方式如图所示下列叙述错误的是()A.根毛细胞吸水能力与其细胞液中水的相对含量有关B.土壤溶液浓度过高时,植物细胞吸水需要消耗能量C.水分子通过水通道蛋白是顺相对含量梯度运输的D.水分子不通过水通道蛋白的跨膜运输方式为自由扩散答案B解析细胞液与外界溶液的浓度差是细胞吸水的动力,A项正确;土壤溶液浓度过高时,植物细胞失水,B项错误;题图中水分子进入植物细胞的两种方式均是顺相对含量梯度进行的,C项正确;水分子不通过水通道蛋白的跨膜运输方式为自由扩散,D项正确
5.(2021•湖南岳阳模拟)如图是物质进出细胞的两种运输方式示意图以下说法错误的是()A.吞噬细胞对病原体的摄取和处理经a过程要有细胞表面识别和内部供能才可能完成B.一般情况下神经递质通过a过程进入细胞发挥作用C.浆细胞产生的抗体经b过程分泌到细胞外,该过程有膜成分的更士二新D.经b过程出细胞的物质不一定都是大分子物质答案B解析当病原体侵入人体内发生感染时,吞噬细胞通过胞吞的方式对病原体进行摄取和处理,这个过程要有细胞表面的识别和细胞供能才可能完成,A项正确;神经递质一般是通过胞吐的形式(b过程)进入突触间隙的,其作用于突触后膜的受体,而不进入突触后神经元,B项错误;浆细胞产生的抗体是分泌蛋白,抗体通过胞吐的形式分泌到细胞外,该过程中分泌小泡与细胞膜融合,存在膜成分的更新,C项正确;通过胞吐的形式分泌出细胞的物质不一定都是大分子物质,如乙酰胆碱,D项正确.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表下列分析正确的是()A.有氧条件有利于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答案A解析温度为17℃时,在空气环境中,该植物幼根对该离子的相对吸收量高于在氮气环境中的,说明有氧条件有利于该植物幼根吸收该离子,同时说明该植物幼根对该离子的相对吸收量与氧气有关,为主动运输,A项正确;在空气环境中,低温下该植物幼根对该离子的相对吸收量较低,说明温度能够影响该植物幼根对该离子的吸收,B项错误;该植物幼根对该离子的吸收方式为主动运输,需要消耗ATP在氮气环境中,植物可通过无氧呼吸产生ATPC项错误;温度为17°C时,与空气环境中相比,氮气环境中该植物幼根对该离子的相对吸收量较低,说明氮气环境不利于该植物幼根对该离子的吸收,D项错误.(多选)(2021•八省联考河北卷)《齐民要术》“种谷”一节中指出“谷田必须岁易”,农谚有云“谷连谷,坐着哭”,均指在同一块土地上连续多年只种谷子,其产量会逐年下降下列关于谷子不宜重茬的原因,叙述正确的是()A.重茬会导致专一性侵害谷子的害虫和病菌大量繁殖.与谷子共生的固氮菌向土壤中分泌的有害物质积累C重茬时与谷子外形相似的伴生杂草大量繁殖,且不易被发现和清除D连续多年的选择性吸收,土壤中谷子生长必需的矿质元素含量降低答案ACD解析连年种植会导致专一性侵害谷子的害虫和病菌大量繁殖,A项正确;固氮菌对谷子的生长起到积极作用,B项错误;重茬时与谷子外形相似的伴生杂草大量繁殖且不易被发现和清除,容易形成草荒C项正确;谷子根系发达,吸肥力强,连年种植会大量消耗土壤中的同一营养元素,造成土壤中谷子生长必需的矿质元素含量降低,D项正确
8.(多选)将适量等长度等体积的相同土豆条均分为三组,分别置于等体积的甲、乙、丙溶液中一段时间(甲溶液与丙溶液的溶质是同种物质),直至b时后,均同时放回相应溶液的低浓度溶液中一段时间实验期间持续观察土豆条体积变化,并计算相对体积,结果如图,以下说法正确的是()A.三种溶液中,丙浓度>乙浓度〉甲浓度.甲、丙溶液的溶质均能进入土豆细胞,乙溶液溶质不能进入C.甲溶液中土豆细胞液渗透压小于外界溶液渗透压D.放回低浓度溶液后,乙溶液中土豆条的细胞质基质渗透压大于外界溶液渗透压答案BD解析据题图分析,甲与丙是同一种溶质的溶液,丙溶液中细胞失水最快,且放到低浓度溶液中不能复原,说明丙溶液的浓度高于甲溶液细胞过度失水导致死亡,不能吸水复原;甲、乙溶液中,土豆条开始失水的速率相等,说明两者的渗透压基本相等,但是甲溶液中细胞自动吸水复原,说明甲溶液的溶质可以被细胞吸收,乙溶液中,土豆条放入低浓度溶液中才开始吸水,说明其溶质不能进入细胞根据以上分析可知,甲溶液的浓度小于丙溶液,而乙溶液的渗透压与甲溶液基本相等,但是两者的浓度无法比较,A项错误;甲、丙溶液的溶质是一种溶质,从甲溶液对应的曲线可推出两溶液的溶质均可以进入土豆细胞,而乙溶液的溶质不可以进入土豆细胞,B项正确;甲溶液中土豆细胞液渗透压开始小于外界溶液渗透压,后来大于外界溶液渗透压,C项错误;由于放回低浓度溶液后,乙溶液中的土豆细胞发生质壁分离复原,因此乙溶液中土豆条的细胞质基质渗透压大于外界溶液渗透压,D项正确.(2021•八省联考湖北卷)拟南芥液泡膜上存在Na+/H+反向转运载体蛋白,它可利用液泡内外H+的电化学梯度(电位和浓度差)将H+转出液泡,同时将Na+由细胞质基质转入液泡部分物质跨液泡膜转运过程如图所示,据图判断,下列叙述错误的是()Na+在液泡中的积累有利于提高拟南芥的耐盐能力Na+以主动运输的方式由细胞质基质进入液泡以协助扩散的方式由细胞质基质进入液泡H2O以自由扩散的方式进出液泡答案D解析Na+在液泡中的积累能使液泡内Na+浓度增大,有利于细胞吸水,进而提高拟南芥的耐盐碱能力,A项正确;液泡膜上的Na+/H+反向转运蛋白能将H+转运出液泡的同时将细胞质基质中的Na+转运到液泡内,说明Na+进入液泡的直接驱动力是液泡膜两侧的H+电化学梯度,因此该过程Na+进入液泡的方式为主动转运,B项正确;借助通道蛋白,以协助扩散的方式由细胞质基质进入液泡,C项正确;H2O借助水通道蛋白以协助扩散的方式进出液泡,D项错误
10.(2021•河南鹤壁质检)水稻对土壤中低浓度镉的富集水平仅次于生菜袁隆平团队将水稻的吸镉基因敲掉,创造了去镉大米,解决了中国人“吃得安全”这一难题下列相关叙述,正确的是()A.镉离子进入水稻细胞的过程叫做渗透作用B.镉在水稻细胞内富集,由细胞膜的结构特点导致C.水稻吸收镉离子的能力受环境温度和氧气浓度的影响D.水稻基因的特异性决定了磷脂分子特异性吸收镉离子答案C解析镉离子通过主动运输方式进入水稻细胞,A项错误;镉在水稻细胞内富集,是由细胞膜的功能特点,即选择透过性导致的,B项错误;水稻吸收镉离子属于主动运输,其吸收镉离子的能力受环境温度和氧气浓度的影响,C项正确;水稻基因的特异性决定了蛋白质分子特异性吸收镉离子,D项错误.(2020•广东中山期末)为研究甲地某植物能否移植到乙地生长,某生物兴趣小组设计了一个测定该植物细胞液浓度的方案,实验结果如表所示他们又测定了乙地土壤溶液浓度发现乙地土壤溶液的浓度适合该植物生长,则乙地土壤溶液浓度最可能是()A.
20.15mol•L-1B.
0.15mol*L-1C.
0.15mol•L、〜
0.25mol*L-1答案C解析植物细胞在浓度为
0.10mol・L-I的溶液中不发生质壁分离,而在浓度为
0.15mol・L—1的溶液中刚好发生质壁分离,细胞液浓度范围在未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的外界溶液的浓度范围内,说明该植物的细胞液浓度范围在0・10〜
0.15mol-L1植物需在低于细胞液浓度的土壤溶液中生长,故乙地土壤溶液浓度应小于
0.15mol-L一1C项正确.(多选)洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离和复原实验过程中,在
①②时刻滴加了相应的溶液(30%蔗糖溶液或清水),液泡的体积会随外界溶液浓度的变化而改变,如图甲所示;图乙为实验中不同时期两个细胞图像下列有关叙述错误的是()A.图甲中
①②两处滴加的溶液分别为30%蔗糖溶液、清水B.图甲的
①到
②过程中对应图乙中的a细胞吸水能力逐渐增大C.图甲
②时刻可对应图乙中的Y细胞,此时细胞液浓度最小D.图乙中Y细胞一定是正处于发生质壁分离过程的细胞答案CD解析由题图甲可知,
①到
②过程中液泡体积由大变小,所以
①处滴加的溶液为30%蔗糖溶液,
②后液泡体积有所恢复,所以
②处滴加的是清水,A项正确;题图甲的
①到
②过程是失水过程,对应题图乙中的a过程,细胞液浓度增加,细胞吸水能力逐渐增大,B项正确;题图甲
②时刻失水达到最大,细胞液浓度最大,质壁分离达到最大程度,可以用题图乙中的Y细胞表示,C项错误;题图乙中Y细胞有三种状态,可继续失水,也可发生质壁分离后的复原,也可达到动杰平衡,D项错误.无论动物、植物细胞或细菌,细胞内、外都存在离子浓度差,如红细胞内K+的含量比Na+高20倍左右,轮藻细胞中的K+含量比其生存的水环境中高63倍左右而叉轴藻细胞中的K+含量比其生存的水环境中甚至高出1000倍以上已知Na+K+泵工作时,每水解1个ATP分子向细胞膜外泵出3个Na+同时向膜内泵入2个K+下列有关分析正确的是()A.Na+和K+通过Na+K+泵的跨膜运输属于协助扩散B.减少神经细胞的氧气供应,对该细胞膜上的Na+K+泵的工作不培养瓶中气体温度/℃离子相对吸收量/%空气17100氮气1710空气328浓度/(moll」)
0.25质壁分离状况不分离刚分离分离显著分离显著。