专题3 物质的输入与输出.docx
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专题3物质的输入与输出
专题3物质的输入与输出
【浏览知识网络——胸怀全局】
【高考考情分析——知己知彼】
考纲要求
物质进入细胞的方式
考情分析
高频考点
(1)渗透作用的条件
(2)质壁分离和复原的结构基础和实验过程分析
(3)物质进出细胞的方式以及影响因素
考查形式
以渗透作用装置考查渗透作用的条件;以植物细胞的吸水和失水考查质壁分离的外因和内因;以坐标图或图解的形式考查影响物质跨膜运输方式的因素。
命题角度
渗透作用的结果、质壁分离和复原的实验分析、物质跨膜运输方式的影响因素
常见题型
选择题
备考建议
充分利用教材资源,如渗透作用装置、生物膜的流动镶嵌模型示意图、物质跨膜运输示意图等,加深对知识的理解,运用列表归纳总结的方法,将物质出入细胞的不同方式进行分类比较。
【基本技能攻略——各个击破】
攻略一渗透作用的条件
例1【2013·江苏卷】下图为研究渗透作用的实验装置,请回答下列问题:
(1)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,漏斗内外起始液面一致。
渗透平衡时液面差为△h,此时S1和S2浓度的大小关系为。
(2)图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的,两者在物质透过功能上的差异是。
(3)为进一步探究两种膜的特性,某兴趣小组做了以下实验。
实验材料:
紫色洋葱。
实验器具:
如图所示的渗透装置(不含溶液),光学显微镜,载玻片,盖玻片,镊子,刀片,吸水纸,擦镜纸,滴管,记号笔等。
实验试剂:
蒸馏水,0.3g/mL的蔗糖溶液和与其等渗的KNO3溶液,部分实验步骤和结果如下:
①选两套渗透装置,标上代号X和Y。
在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水,分别在装置X和Y的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和KNO3溶液,均调节漏斗内外液面高度一致。
渗透平衡时出现液面差的装置有(填代号)
②选两片洁净的载玻片,,在载玻片中央分别滴加,制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片并分别观察装片中细胞的初始状态。
③观察临时装片中浸润在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞发生的变化,两者都能出现的现象是。
复原,KNO3能被细胞吸收,导致细胞液和外界溶液的浓度差被消除,从而发生质壁分离自动复原的现象。
【攻略技巧】
正确解答此类题目,应理解渗透作用的条件:
半透膜和膜两侧有浓度差,水分子或其它溶剂分子通过半透膜由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。
渗透装置最终达到平衡时,水分子或其它溶剂分子进出半透膜的速率相等,若半透膜两侧没有高度差,则膜两侧浓度相等,若半透膜两侧有高度差,则膜两侧浓度不等,高度高的一侧浓度大。
攻略二质壁分离和复原分析
【例2】【2013·福建卷】为探究茉莉酸(植物生长调节剂)对离体培养的成熟胡杨细胞质壁分离的影响,将细胞分别移至不同的培养液中继续培养3天,结果如表。
下列叙述错误的是()
A.胡杨细胞通过渗透作用吸水和失水
B.质壁分离的胡杨细胞液泡体积变小
C.NaCl为自变量,茉莉酸为因变量
D.茉莉酸对NaCl引起的胡杨细胞质壁分离有抑制作用
注:
“+”表示有添加,添加后NaCl浓度为100mmol•L-1,茉莉酸浓度为10-3mg•L-1;“-”表示无添加
【攻略技巧
】质壁分离和复原分析:
(1)成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用。
(2)原因
外因:
外界溶液浓度>细胞液浓度
内因原生质层相当于一层半透膜细胞渗透失
水
细胞壁的伸缩性小于原生质层
(3)表现
宏观:
坚挺→萎蔫
微观:
液泡体积由大变小;细胞液颜色由浅变深;原生质层与细胞壁分离
(4)若用50%蔗糖溶液做实验,能发生质壁分离但不能复原,因为细胞过度失水而死亡。
(5)若用尿素、乙二醇、KNO3、NaCl做实验会出现自动复原现象,因外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。
攻略三图表理解物质跨膜运输的特点
例3【2013·浙江卷】某哺乳动物神经细胞内外的K+和Na+浓度见下表。
下列属于主动转运的是()
A.K+经钾离子通道排出细胞
B.K+与有关载体蛋白结合排出细胞
C.Na+经钠离子通道排出细胞
D.Na+与有关载体蛋白结合排出细胞
【攻略技巧】图表理解物质跨膜运输的方式
运输方式
运输方向
载体
能量
举例
自由扩散
高浓度→低浓度
无
不耗能
O2、CO2、水、乙醇、甘油、苯
协助扩散
高浓度→低浓度
有
不耗能
葡萄糖进入红细胞
主动运输
低浓度→高浓度
有
耗能
氨基酸、Ca2+
攻略四影响物质跨膜运输的因素
例4【2013·新课标卷】关于植物细胞主动运输方式吸收所需矿质元素离子的叙述,正确的是()
A.吸收不同矿质元素离子的速率都相同
B.低温不影响矿质元素离子的吸收速率
C.主动运输矿质元素离子的过程只发生在活细胞中
D.叶肉细胞不能以主动运输的方式吸收矿质元素离子
【攻略技巧】图解理解影响物质跨膜运输的因素
温度可影响生物膜的流动性和有关酶的活性,因而影响物质运输速率,低温会使物质跨膜运输速率降低。
【名校试题演练——决胜2014】
1.(2014届山东潍坊高三上期期末考试生物卷)下列关于物质跨膜运输的叙述中,错误的是
A.肾小管上皮细胞重吸收葡萄糖时需要消耗ATP
B.根细胞呼吸作用的强度影响其对离子吸收的选择性
C.海带细胞通过主动运输积累I等溶质,因而不会在海水中发生质壁分离
D.若神经细胞内线粒体功能受损,将会影响其对K+的吸收
2.(2014届湖南长沙重点中学高三第六次月考生物卷)下图为渗透作用的两组实验(A代表某种高
浓度蔗糖溶液,B、C代表两种低浓度蔗糖溶液)。
开始时如图一,过一段时间后结果如图二,漏斗管内液面不再发生变化,H1、H2表示漏斗管内液面与烧杯中液面的高度差。
下列说法错误的是()
A.图一中B的浓度大于C的浓度
B.图二中两漏斗中A的浓度相等
C.图一B溶液中水分子扩散到A的速率小于C中水分子扩散到A的速率
D.图二A中水分子扩散到B的速率等于B中水分子扩散到A的速率
3.(2014届山西忻州高三第二次四校联考生物卷)用相同的培养液培养水稻和番茄幼苗,一段时间后,测定培养液中各种离子的浓度,结果如图1所示。
图2表示植物根细胞对离子的吸收速率与氧气浓度之间的关系。
据图不能体现的信息是
A.由图2可知,植物根细胞吸收离子的方式为主动运输
B.由图1可知,水稻对SiO32-需求量最大,番茄对SiO32-需求量最小
C.图2中B点,离子吸收速率受载体数量的限制
D.图1水稻培养液里的Ca2+浓度高于初始浓度,说明水稻不吸收Ca2+
4.(2014届山东泰安高三上期1月份期末考试生物卷)将相同的萝卜条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中,在保持细胞存活的条件下,蔗糖溶液浓度与萝卜条质量变化的关系如右图。
下列说法错误的是
A.a、b、c三种浓度溶液中的萝卜细胞的吸水能力依次增大
B.b浓度溶液可能是该萝卜条细胞液的等渗溶液
C.c浓度溶液中的萝卜条移入b浓度溶液中后萝卜条质量将增加
D.要明显观察到质壁分离现象应选a浓度溶液中的萝卜细胞
5.(2014届河北邯郸高三上期第二次模拟考试生物卷)下图表示以洋葱表皮为材料,0.3g/mL蔗糖溶液、0.5g/mL蔗糖溶液、0.3g/mL尿素溶液及清水进行相关实验(时间m表示开始用四种溶液分别处理洋葱表皮;时间n表示开始用清水处理洋葱表皮),测得该细胞原生质体体积变化,以下判断正确的是
A.本实验的自变量是细胞外液的浓度
B.完成本实验必须用植物细胞
C.本实验说明洋葱表皮细胞可吸收尿素
D.加入清水后的变化,说明a、b、c中的细胞是活细胞
6.(2014届北京市西城区高三上学期期末生物卷)红甜菜根的液泡中含有花青素。
某同学将红甜菜根切成大小相同的薄片,分别放在不同温度的蒸馏水中处理1分钟后取出,再分别放在等量清水中浸泡1小时,获得不同温度下的浸出液,然后用分光光度计测定浸出液中花青素吸光值,吸光值大小可以反映浸出液中花青素的含量。
根据图示的实验结果,下列分析正确的是
A.花青素通过细胞膜的方式为易化扩散(协助扩散)
B.温度超过50℃,膜结构受到破坏,通透性增大
C.在50℃以下,甜菜细胞内合成的花青素极少
D.在10~50℃间,甜菜细胞膜流动性保持不变
7.(2014届浙江宁波高三第一学期期末考试生物卷)下列过程能使细胞中ADP含量增加的是
A.甘油通过细胞膜进入细胞
B.胃蛋白酶对蛋白质的分解
C.叶绿体基质中3一磷酸甘油酸被还原成三碳糖磷酸
D.细胞溶胶中的葡萄糖分解成丙酮酸
8.(2014届陕西长安五校高三第一次模拟考试生物卷)无色透明的洋葱内表皮非常容易撕取,且只有一层细胞。
现提供添加有伊红染料(植物细胞不吸收这种红色染料)的30%蔗糖溶液,制作洋葱内表皮的质壁分离临时装片,经过一段时间后镜检,所示结果正确的是
9.(2014届河南商丘一中第一学期期末考试高三生物卷)某哺乳动物神经细胞内外的K+和Na+浓度见下表。
下列属于主动转运的是
A.K+经钾离子通道排出细胞
B.K+与有关载体蛋
白结合排出细胞
C.Na+经钠离子通道排出细胞
D.Na+与有关载体蛋白结合排出细胞
【答案】D
【解析】主动转运运输方向是从低浓度到高浓度,需要能量和载体。
由图中离子浓度可知,K+进入细胞和Na+排出细胞都是从低浓度到高浓度,属于主动运输,故选D。
10.(2014届甘肃兰州一中高三上期期末考试生物卷)为探究茉莉酸对离体培养的成熟胡杨细胞质壁分离的影响,将细胞分别移至不同的培养液中继续培养3天,结果如下表:
注:
“+”表示有添加,添加后NaCl浓度为100mmol·L-1,茉莉酸浓度为10-3mg·L-1;“-”表示无添加
下列叙述错误的是
A.成熟胡杨细胞通过渗透作用吸水和失水
B.质壁分离的胡杨细胞液泡体积变小
C.NaCl和茉莉酸为自变量
D.茉莉酸对NaC
l引起的胡杨细胞质壁分离有抑制作用
11.(2014届福建南安一中高三上期期末考试生物卷)下图是物质进出细胞方式的概念图。
下列分析正确的是()
A.③
、④两种方式都与细胞膜的流动性有关
B.⑤、⑥两种方式的共同特点是都需要载体
C.质壁分离实验中蔗糖进入细胞的方式为④
D.①方式表示协助扩散
12.(2014届天津和平区高三上期期末考试生物卷)如果对细胞施加某种药物,该药物可以抑制基因表达的翻译过程,则会直接受到影响的运输过程是
A.根尖细胞吸收水分
B.肌肉细胞吸收离子
C.神经元吸收氧气
D.小肠绒毛细胞吸收甘油和脂肪酸
13.(2014届山东济南高三上期期末考试生物卷)为探究茉莉酸(植物生长调节剂)对离体培养的成熟胡杨细胞质壁分离的影响,将细胞分别移到不同的培养液中继续培养3天,结果如下表。
下列叙述错误的是
注:
“+”表示添加,“-”表示不添加。
A.质壁分离的胡杨细胞液泡体积变小
B.胡杨细胞通过渗透作用吸水和失水
C.茉莉酸对NaCl引起的胡杨细胞质壁分离有抑制作用
D.NaCl为自变量,茉莉酸为因变量
【答案】D
14.(2014届宁夏银川一中高三上期第六次月考生物卷)研究发现,砷(As)可以富集在植物体内,转化为毒性很强的金属有机物,影响水稻的株高、根长和干重。
加P处理后水稻茎叶和根中P含量增加、As含量相对减少,水稻
生长加快,干重增加。
对此现象不合理的解释是
A.As进入水稻细胞,可能会导致有关酶失去活性,影响细胞代谢
B.As在水稻细胞内富集,由细胞膜的结构特点决定
C.P可能影响As的吸收,与细胞膜上的载体种类和数量有关
D.P是构成磷脂、核酸和ATP的重要元素,能促进水稻生长发育
15.(2014届宁夏银川一中高三上期第六次月考生物卷)如下图P1、P2为半透膜制成的结构,且在如图的小室内可自由滑动。
A室内蔗糖溶液浓度为2mol/L,B室内蔗糖溶液浓度为1
.5mol/L,C室内蔗糖溶液浓度为1.5mol/L,实验开始后,P1、P2分别如何移动
A.P1向右、P2向右 B.P1向右、P2不动
C.P1向左、P2不动 D.P1向左、P2向左
使处于平衡,故选A。
16.(2014届福建福州三中高三第三次月考生物卷)钙离子能促进脑部某些恶性肿瘤细胞的生长和扩散。
研究发现,绿茶中的咖啡因对细胞的三磷酸肌酵受体有抑制作用,三磷酸肌醇受体是钙离子的通道之一,因此常喝绿茶可起的作用是()
A.引起细胞糖蛋白减少,抑制肿瘤细胞扩散
B.
促进钙离子排出细胞,抑制肿瘤细胞生长
C.抑制钙离子进入细胞,抑制肿瘤细胞生长和扩散
D.抑制三磷酸肌醇受体的作用,促进肿瘤细胞对钙离子的吸收
17.(2014届福建福州三中高三第三次月考生物卷)盐碱地中生活的某种植物,其细胞的液泡膜上有一种载体蛋白,能将细胞质中的Na+逆浓度梯度运入液泡,减轻Na+对细胞质中酶的伤害。
下列叙述错误的是()
A.Na+进入液泡的过程属于主动运输
B.Na+进入液泡的过程体现液泡膜的选择透过性
C.该载体蛋白作用的结果不利于增强细胞吸水能力
D.该载体蛋白作用的结果有助于提高植物的耐盐性
18.(2014届湖南常德高三上期期末市协作考试生物卷)下列有关物质进出细胞的描述,正确的是
A.抑制膜上载体活性或影响线粒体功能的毒素都会阻碍细胞吸收氧气
B.细胞对大分子物质“胞吐”的过程可导致膜成分的更新
C.性激素可与细胞膜表面的受体结合,这体现了细胞膜的信息传递的功能
D.质壁分离过程中,水分子只能由细胞内向细胞外运动,不能进入细胞内
【答案】B
【解析】细胞吸收氧气是自由扩散不需要载体和能量,故A错误。
胞吐主要依赖于细胞膜的流动性,
19.(2014届辽宁五校联考上期期末考试高三生物卷)下列有关浆细胞中物质运输的途径,不可能存在的是
A.吸收的O2:
细胞膜一细胞质基质一线粒体
B.合成的细胞膜蛋白:
核糖体一内质网—高尔基体一细胞膜
C.转录的mRNA:
细胞核一细胞质基质一高尔基体
D.合成的RNA聚合酶:
核糖体一细胞质基质一细胞核
20.(2014届天津七校联考高三生物学科生物卷)下面为部分细胞结构及胞外环境示意图,对与之相关的几种蛋白质的叙述错误的是()
A.若①蛋白使细胞间的黏着性增强,用胰蛋白酶处理可使细胞分散开
B.若②蛋白参与跨膜运
输,其方式可能是主动运输或协助扩散
C.若③蛋白与多糖结合,形成的物质在细胞癌变后含量将增多
D.若④蛋白具有催化功能,其可能是将葡萄糖分解成丙酮酸的酶
葡萄糖在细胞质基质的相关酶作用下分解为丙酮酸,故D正确。
21.(2014届山东淄博高三期末考试生物卷)下图是番茄根细胞对K+吸收速率和氧分压的关系曲线,下列说法错误的是
A.氧分压为0和6时,根细胞呼吸所需的酶有所不同
B.A→B段,ATP是限制根细胞对K+吸收速率的主要因素
C.B点以后,通过中耕松土可进一步促进K+的吸收
D.氧分压为8时,AB曲线将延伸为M2
22.(2014届湖北部分重点中学高三第一次联考生物卷)下图是小肠上皮细胞吸收转运葡萄糖的过程模式图,据图判断下列说法错误的是(
A.小肠上皮细胞面向肠腔侧形成很多微绒毛,以高效地吸收来自肠腔的葡萄糖等物质
B.小肠上皮细胞从肠腔吸收葡萄糖和Na+都是主动运输,但载体不同
C.小肠上皮细胞以协助扩散的方式向组织液释放葡萄糖
D.小肠上皮细胞以主动运输的方式从组织液吸收K+,释放Na+,载体相同
23.(2014届湖北部分重点中学高三第一次联考生物卷)利用紫色洋葱外表皮细胞和不同浓度的蔗糖溶液以及清水进行渗透实验,下列有关实验的叙述正确的是
A.该实验可以用来探究洋葱外表皮细胞液的浓度
B.质壁分离过程中细胞的吸水能力逐渐减弱
C.质壁分离复原过程中液泡的颜色逐渐加深
D.蔗糖溶液浓度的高低不影响细胞的质壁分离及复原
24.(2014届北京东城区高三第一学期期末检测生物卷)葡萄糖通过细胞膜进入红细胞的运输速度存在一个饱和值,该值的大小主要取决于()
A.细胞内的氧浓度B.细胞膜上相应载体的数量
C.细胞膜外的糖蛋白数量D.细胞内外葡萄糖浓度差
膜葡萄糖载体数量,故D错。
二、非选择题
25.(2014届甘肃兰州一中高三上期期末考试生物卷)(6分)为研究淹水时KNO3对甜樱桃根呼吸的影响,设四组盆栽甜樱桃,其中一组淹入清水,其余三组分别淹入不同浓度的KNO3溶液,保持液面高出盆土表面,每天定时测定甜樱桃根有氧呼吸速率,结果如图:
请回答下列问题:
(1)细胞有氧呼吸生成CO2的场所是,分析图中A、B、C三点,可知点在单位时间内与氧结合的[H]最多。
(2)图中结果显示,淹水时KNO3对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有作用,其中mmol·L-1的KNO3溶液作用效果最好。
(3)淹水缺氧使地上部分和根系的生长均受到阻碍,地上部分叶色变黄,叶绿素含量减少,使光反应为暗反应提供的[H]和
减少;根系缺氧会导致根细胞无氧呼吸增强,实验过程中能否改用CO2作为检测有氧呼吸速率的指标?
并说明原因
。
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