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專題04物質(zhì)運(yùn)輸猜想1考查滲透裝置中液面的變化選擇題猜想2辨析物質(zhì)的運(yùn)輸方式非選擇題為主猜想1:考查滲透裝置中液面的變化1.如圖為常見的滲透裝置,圖中半透膜只允許水分子和單糖分子通過(guò),二糖分子不能通過(guò),初始時(shí)半透膜兩側(cè)液面高度一致,S1溶液是0.1g/mL的葡萄糖溶液。下列相關(guān)敘述正確的是()A.半透膜和生物膜對(duì)物質(zhì)都具有選擇透過(guò)性,且原理完全相同B.若S2溶液是清水,則S1溶液液面先升高,最終S1與S2溶液液面平齊C.若S2溶液是0.3g/mL的葡萄糖溶液,則平衡后S2溶液液面高于S1溶液液面D.若S2溶液是0.1g/mL的蔗糖溶液,則平衡后S2溶液液面與S1溶液液面平齊【答案】B【詳解】A、半透膜是指某些物質(zhì)可以透過(guò)而另一些物質(zhì)不能透過(guò)的多孔薄膜,能否通過(guò)半透膜往往取決于分子的大小,而生物膜上具有轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白等,且不同生物膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白種類和數(shù)量不同,因而對(duì)物質(zhì)具有選擇透過(guò)性,原理不相同,A錯(cuò)誤;B、若S2溶液是清水,則水從S2溶液流向S1溶液,所以S1溶液液面先升高,由于葡萄糖能通過(guò)半透膜,最終由于葡萄糖擴(kuò)散使兩側(cè)葡萄糖濃度相同,S2溶液的液面與S1溶液的液面平齊,B正確;C、若S2溶液是0.3g/mL的葡萄糖溶液,由于葡萄糖分子能透過(guò)半透膜,則最后兩側(cè)葡萄糖溶液濃度相等,兩側(cè)液面平齊,C錯(cuò)誤;D、半透膜僅允許單糖分子和水分子通過(guò),若S2、S1分別為0.1g/mL的蔗糖和葡萄糖溶液,蔗糖是二糖,不能通過(guò)半透膜,且單位體積內(nèi)蔗糖分子數(shù)少于單位體積內(nèi)葡萄糖分子數(shù),則平衡后S2溶液液面低于S1溶液液面,D錯(cuò)誤。故選B。2.如圖為U形滲透裝置,把質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的果糖溶液和蔗糖溶液用膀胱膜(允許水分子通過(guò),不允許蔗糖和果糖分子通過(guò))隔開,實(shí)驗(yàn)起始前液面高度相同。下列推測(cè)和判斷錯(cuò)誤的是(
)A.起始前兩側(cè)溶液質(zhì)量濃度相等,但物質(zhì)的量濃度不相等B.推測(cè)裝置內(nèi)溶液滲透平衡時(shí),乙側(cè)溶液液面高于甲側(cè)C.裝置內(nèi)溶液滲透平衡時(shí),將沒有水分子通過(guò)中間的膀胱膜D.用紗布或?yàn)V紙取代膀胱膜不會(huì)出現(xiàn)相同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象【答案】C【詳解】A、甲、乙兩側(cè)分別是蔗糖溶液和果糖溶液,且質(zhì)量濃度相同,由于蔗糖是二糖,果糖是單糖,因此兩側(cè)溶液的物質(zhì)的量濃度不相等,A正確;B、甲側(cè)溶液中溶質(zhì)分子數(shù)少,因而其滲透壓低于乙側(cè)溶液,水分子進(jìn)入乙側(cè)溶液更多,使甲側(cè)液面降低、乙側(cè)溶液液面升高,B正確;C、滲透平衡時(shí),仍有水分子通過(guò)膀胱膜,只是此時(shí)左右兩側(cè)水分子通過(guò)膀胱膜的速率相同,C錯(cuò)誤;D、用紗布或?yàn)V紙取代膀胱膜不會(huì)出現(xiàn)相同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,因?yàn)榧啿蓟驗(yàn)V紙不能阻擋蔗糖和果糖分子的跨膜移動(dòng),最終表現(xiàn)為甲、乙液面相等,D正確。故選C。3.為研究成熟植物細(xì)胞的滲透現(xiàn)象,設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易滲透裝置如圖甲所示,S1、S2為不同濃度的蔗糖溶液。將洋蔥表皮細(xì)胞浸入某種濃度的蔗糖溶液或清水中所發(fā)生的變化如圖乙所示。下列相關(guān)敘述中錯(cuò)誤的是(
)A.圖甲中,達(dá)到滲透平衡時(shí),S1和S2溶液濃度的大小關(guān)系是S1>S2B.圖甲中,若用KNO3溶液代替蔗糖溶液,最終S1和S2溶液的高度差會(huì)變大C.圖乙中左側(cè)細(xì)胞的吸水能力比右側(cè)細(xì)胞弱D.圖乙中相當(dāng)于圖甲中半透膜的是③④⑤【答案】B【詳解】A、滲透平衡時(shí),Δh會(huì)產(chǎn)生壓力,與S1溶液濃度差產(chǎn)生的壓力大小相等,因此S1溶液的濃度仍然大于S2,A正確;B、當(dāng)用KNO3溶液代替蔗糖溶液時(shí),KNO3是強(qiáng)電解質(zhì),在溶液中會(huì)完全電離出K?和NO??,K?和NO??可以透過(guò)半透膜,最終膜兩側(cè)濃度相等,則S1和S2溶液的高度應(yīng)為等高,B錯(cuò)誤;C、圖乙中左側(cè)細(xì)胞到右側(cè)細(xì)胞表示質(zhì)壁分離過(guò)程,質(zhì)壁分離過(guò)程中,細(xì)胞逐漸失水,細(xì)胞液濃度逐漸變大,細(xì)胞吸水能力逐漸變強(qiáng),因此左側(cè)所示細(xì)胞的吸水能力比右側(cè)細(xì)胞弱,C正確;D、圖乙中相當(dāng)于圖甲中半透膜結(jié)構(gòu)的是原生質(zhì)層,由③④⑤組成,即細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和液泡膜構(gòu)成,D正確。故選B。4.如圖為研究滲透作用的實(shí)驗(yàn)裝置,下列分析錯(cuò)誤的是(
)A.漏斗內(nèi)溶液()和漏斗外溶液()為兩種不同濃度的蔗糖溶液,漏斗內(nèi)外起始液面一致,滲透平衡時(shí)的液面差為Δh,此時(shí)和濃度大小關(guān)系為B.動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞膜可以看作一層半透膜C.選兩套滲透裝置標(biāo)X、Y,在兩個(gè)燒杯里均加入一定量的蒸餾水,漏斗內(nèi)分別加入適量的蔗糖溶液和溶液,調(diào)節(jié)漏斗內(nèi)外液面高度一致,滲透平衡時(shí)出現(xiàn)液面差的是XD.圖中滲透達(dá)到平衡,半透膜兩側(cè)仍有水分子的進(jìn)出【答案】A【詳解】A、一般兩側(cè)溶液的濃度并不相等,因?yàn)橐好娓叩囊粋?cè)形成的靜水壓,會(huì)阻止溶劑由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)擴(kuò)散,故兩者濃度關(guān)系仍是S1>S2,A錯(cuò)誤;B、動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性,可看作一層半透膜,是動(dòng)物細(xì)胞滲透吸水/失水的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),B正確;C、由于蔗糖分子不可以通過(guò)半透膜,而KNO3可以電離出的K+、NO3-可以通過(guò)半透膜,因此滲透平衡時(shí)出現(xiàn)液面差的是X,而Y達(dá)到滲透平衡時(shí)漏斗內(nèi)外液面高度一致,C正確;D、滲透平衡是“動(dòng)態(tài)平衡”,半透膜兩側(cè)仍存在水分子的雙向進(jìn)出,只是進(jìn)出速率相等,D正確。故選A。5.興趣小組制作了A、B兩滲透裝置如圖。其中X、Y、Z分別為蒸餾水、0.3g/mL葡萄糖溶液、0.3g/mL淀粉溶液。半透膜允許水分子和單糖通過(guò),不允許二糖和多糖通過(guò)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的()A.A中左側(cè)液面先降后升,最終左右液面持平B.將A中X換成等量0.3g/mL的淀粉溶液,左側(cè)液面會(huì)先降后升最終高于右側(cè)C.B中燒杯溶液液面會(huì)下降且下降的速率逐漸減緩D.B液面不再變化后,水分子通過(guò)半透膜向兩側(cè)擴(kuò)散的速率不同【答案】D【詳解】A、由于裝置A左右存在濃度差,且Y的濃度大于X,所以左側(cè)液面會(huì)下降,但由于Y溶液中的葡萄糖分子會(huì)進(jìn)入X,導(dǎo)致X溶度增大,因此左側(cè)液面又會(huì)上升,最終左右液面持平,A正確;B、如果A裝置左側(cè)替換為等量0.3g/ml淀粉溶液,由于開始時(shí)右側(cè)物質(zhì)的量濃度較高,所以左側(cè)水分子流向右側(cè),左側(cè)液面先降低,單糖分子又可以透過(guò)半透膜,導(dǎo)致左側(cè)濃度升高,水分子又會(huì)流向左側(cè),最后左側(cè)液面高于右側(cè),B正確;C、由于Z的濃度大于X的濃度,所以裝置B中漏斗液面升高,但水分的進(jìn)入導(dǎo)致Z溶液濃度下降,所以水分由燒杯進(jìn)入漏斗的速率降低,所以燒杯中溶液液面下降的速率逐漸減緩,C正確;D、裝置B達(dá)到滲透平衡后,水分子向半透膜兩側(cè)擴(kuò)散的速度相同,D錯(cuò)誤。故選D。6.如圖為研究滲透作用的實(shí)驗(yàn)裝置,下列分析錯(cuò)誤的是(
)A.圖中滲透達(dá)到平衡,半透膜兩側(cè)仍有水分子的進(jìn)出B.圖中半透膜模擬的是成熟植物細(xì)胞中的原生質(zhì)層,它的伸縮性比細(xì)胞壁大C.選兩套滲透裝置標(biāo)X、Y,在兩個(gè)燒杯里均加入一定量的蒸餾水,漏斗內(nèi)分別加入適量的蔗糖溶液和NaCl溶液,調(diào)節(jié)漏斗內(nèi)外液面高度一致,滲透平衡時(shí)出現(xiàn)液面差的是XD.漏斗內(nèi)溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)為兩種不同濃度的蔗糖溶液,漏斗內(nèi)外起始液面一致,滲透平衡時(shí)的液面差為△h,此時(shí)S1和S2濃度大小關(guān)系為S1=S2【答案】D【詳解】A、滲透達(dá)到平衡時(shí),半透膜兩側(cè)水分子進(jìn)出的速率相等,仍有水分子的進(jìn)出,A正確;B、植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜,原生質(zhì)層由細(xì)胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)組成,原生質(zhì)層的伸縮性比細(xì)胞壁大,B正確;C、蔗糖不能透過(guò)半透膜,NaCl溶液中的Na+和Cl-能透過(guò)半透膜,所以在兩個(gè)燒杯里均加入一定量的蒸餾水,漏斗內(nèi)分別加入適量的蔗糖溶液和NaCl溶液,調(diào)節(jié)漏斗內(nèi)外液面高度一致,滲透平衡時(shí),蔗糖溶液的漏斗會(huì)出現(xiàn)液面差(X),而NaCl溶液的漏斗液面差會(huì)消失,C正確;D、漏斗內(nèi)溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)為兩種不同濃度的蔗糖溶液,因?yàn)橐好娓叩囊粋?cè)形成的靜水壓,會(huì)阻止溶劑由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)擴(kuò)散,故兩者濃度關(guān)系仍是S1>S2,D錯(cuò)誤。故選D。7.如圖所示為平衡時(shí)的滲透裝置,漏斗內(nèi)外分別加入蔗糖溶液甲、蔗糖溶液乙,平衡時(shí)記為蔗糖溶液甲′、蔗糖溶液乙′,半透膜不允許二糖通過(guò),在此基礎(chǔ)上繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法正確的是(
)A.若吸出漏斗中高出燒杯液面的溶液,則平衡時(shí)m變大B.若向漏斗中加入與甲等濃度的蔗糖溶液,則平衡時(shí)m變大C.若向漏斗中加入與甲'等濃度的蔗糖溶液,則平衡時(shí)m變小D.若向漏斗中加入與乙等濃度的蔗糖溶液,則平衡時(shí)m變大【答案】B【分析】滲透壓是指溶液中溶質(zhì)微粒對(duì)水的吸引力,滲透壓大小取決于單位體積溶液中溶質(zhì)微粒的數(shù)目,溶質(zhì)微粒越多,即溶液濃度越高,對(duì)水的吸引力越大,滲透壓越高,反之亦然?!驹斀狻緼、若吸出漏斗中高出燒杯液面的溶液,則其中溶質(zhì)也被吸出,其漏斗中溶質(zhì)減少,滲透壓降低,吸水能力也減弱,則平衡時(shí)m將減小,A錯(cuò)誤;B、若向漏斗中加入與甲等濃度的蔗糖溶液,漏斗內(nèi)溶質(zhì)增多,水分子進(jìn)入漏斗的量增加,平衡時(shí)m增大,B正確;C、若向漏斗中加入與甲'等濃度的蔗糖溶液,漏斗內(nèi)溶液濃度不變,與燒杯中溶液的濃度差也不變,水分子進(jìn)出漏斗的速率不變,漏斗內(nèi)液面高度不變,平衡時(shí)不變,C錯(cuò)誤;D、分析題圖可知,達(dá)到平衡時(shí)漏斗液面升高,說(shuō)明蔗糖溶液甲的濃度大于蔗糖溶液乙的濃度,若向漏斗中加入與乙等濃度的蔗糖溶液,漏斗內(nèi)溶液濃度降低,與燒杯中溶液的濃度差減小,水分子從漏斗進(jìn)入燒杯的速率相對(duì)增大,漏斗內(nèi)液面會(huì)下降,平衡時(shí)變小,D錯(cuò)誤。故選B。8.圖1是顯微鏡下觀察到的某一時(shí)刻的細(xì)胞圖像。圖2表示一種滲透作用裝置。圖3是另一種滲透裝置,一段時(shí)間后液面上升的高度為h。這兩個(gè)裝置所用的半透膜都不能讓蔗糖分子通過(guò),但可以讓葡萄糖分子和水分子通過(guò)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(
)A.若圖1是某同學(xué)觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)時(shí)拍下的顯微照片,則此時(shí)細(xì)胞液濃度大于或等于外界溶液濃度B.圖2中,若A為0.3g/mL葡萄糖溶液,B為清水,則平衡后A側(cè)液面與B側(cè)液面一樣高C.圖3中,若每次平衡后都將產(chǎn)生的水柱h移走,那么隨著時(shí)間的推移,h將會(huì)越來(lái)越小D.圖3中,如果A、a均為蔗糖溶液,則開始時(shí)濃度大小關(guān)系為a>A【答案】A【詳解】A、若圖1是某同學(xué)觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)時(shí)拍下的顯微照片,由于不知道該細(xì)胞是正在繼續(xù)發(fā)生質(zhì)壁分離還是復(fù)原,還是達(dá)到了動(dòng)態(tài)平衡,因此不能確定此時(shí)細(xì)胞液濃度與外界溶液濃度的關(guān)系,細(xì)胞液濃度大于、小于或等于外界溶液濃度都有可能,A錯(cuò)誤;B、圖2中,若A為0.3g/mL葡萄糖溶液,B為清水,由于葡萄糖分子能透過(guò)半透膜,則液面會(huì)出現(xiàn)左側(cè)先升高,然后右側(cè)液面升高,最后兩側(cè)液面相平,B正確;C、圖3中,若每次平衡后都將產(chǎn)生的水柱h移走,則半透膜兩側(cè)的濃度差會(huì)逐漸減少,隨著時(shí)間的推移,h將會(huì)越來(lái)越小,C正確;D、據(jù)題圖3分析可知,圖3中開始時(shí)漏斗內(nèi)液面上升,可推測(cè)開始時(shí)濃度大小關(guān)系為a>A,D正確。故選A。猜想2:辨析物質(zhì)的運(yùn)輸方式9.Ⅰ、用0.5g/mL的蔗糖溶液處理紫色洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞,一段時(shí)間后觀察到細(xì)胞由A圖狀態(tài)變化為B圖狀態(tài),請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)B圖細(xì)胞處于狀態(tài),細(xì)胞處于該狀態(tài)的內(nèi)因除了原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜之外還有。(2)B圖細(xì)胞中的原生質(zhì)層包括(填標(biāo)號(hào)),B圖中①處的液體是。Ⅱ、圖1表示某生物膜結(jié)構(gòu),圖中A、B、D表示某些物質(zhì),a、b、c、d、e表示物質(zhì)出入細(xì)胞膜的幾種方式,圖2表示四種不同物質(zhì)在一個(gè)動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)外的相對(duì)濃度差異,請(qǐng)根據(jù)圖回答下面的問(wèn)題:(3)圖1代表1972年由辛格和尼科爾森創(chuàng)建的模型。圖2細(xì)胞中鉀離子運(yùn)進(jìn)該細(xì)胞對(duì)應(yīng)圖1中的運(yùn)輸方式是(填字母)?!敬鸢浮?1)質(zhì)壁分離細(xì)胞壁的伸縮性小于原生質(zhì)層(原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁)(2)⑤⑥⑦細(xì)胞液(3)流動(dòng)鑲嵌a【分析】1、當(dāng)細(xì)胞液的濃度小于外界溶液的濃度時(shí),細(xì)胞液中的水就透過(guò)原生質(zhì)層進(jìn)入外界溶液中,使細(xì)胞壁和原生質(zhì)層都出現(xiàn)一定程度的收縮。當(dāng)細(xì)胞不斷失水時(shí),由于原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性大,原生質(zhì)層就會(huì)與細(xì)胞壁逐漸分離開來(lái),也就是逐漸發(fā)生了質(zhì)壁分離。當(dāng)細(xì)胞液的濃度大于外界溶液的濃度時(shí),外界溶液中的水就透過(guò)原生質(zhì)層進(jìn)入細(xì)胞液中,整個(gè)原生質(zhì)層就會(huì)慢慢地恢復(fù)成原來(lái)的狀態(tài),使植物細(xì)胞逐漸發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原。2、物質(zhì)以擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞,不需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量,這種物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式稱為被動(dòng)運(yùn)輸。被動(dòng)運(yùn)輸又分為自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散兩類。3、物質(zhì)逆濃度梯度進(jìn)行跨膜運(yùn)輸,需要載體蛋白的協(xié)助,同時(shí)還需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量,這種方式叫作主動(dòng)運(yùn)輸?!驹斀狻浚?)根據(jù)圖示可知,B圖細(xì)胞處于質(zhì)壁分離狀態(tài),即此時(shí)細(xì)胞處于失水狀態(tài),出現(xiàn)質(zhì)壁分離狀態(tài)的內(nèi)因除了原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜之外,還有細(xì)胞壁的伸縮性小于原生質(zhì)層的伸縮性導(dǎo)致的。(2)圖B是處于質(zhì)壁分離狀態(tài)的植物細(xì)胞,①為液泡,②是細(xì)胞壁與原生質(zhì)層之間的物質(zhì),③為細(xì)胞壁,④為細(xì)胞核,⑤液泡膜,⑥細(xì)胞質(zhì),⑦為細(xì)胞膜,植物細(xì)胞的細(xì)胞膜⑦、液泡膜⑤及二者之間的細(xì)胞質(zhì)⑥組成原生質(zhì)層,即⑤⑥⑦可表示原生質(zhì)層。B圖中①處的液體是液泡中的細(xì)胞液。(3)圖1代表1972年由辛格和尼科爾森創(chuàng)建的流動(dòng)鑲嵌模型。圖2中細(xì)胞外鉀離子濃度低于細(xì)胞內(nèi),因此鉀離子進(jìn)入該細(xì)胞為逆濃度梯度運(yùn)輸,方式為主動(dòng)運(yùn)輸,即圖1中的a。10.人體細(xì)胞膜上存在多種轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖的載體(GLUT,簡(jiǎn)稱G,包括G1、G2、G3、G4等多種轉(zhuǎn)運(yùn)體)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)據(jù)圖1分析,胰島素是人體內(nèi)唯一能夠降低血液中的葡萄糖(血糖)濃度的激素。圖1表示當(dāng)血糖濃度升高時(shí),胰島素與細(xì)胞膜上蛋白M結(jié)合,啟動(dòng)細(xì)胞內(nèi)一系列信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),引起攜帶G(GLUT)的囊泡與細(xì)胞膜發(fā)生融合,進(jìn)而增加了細(xì)胞膜上G的數(shù)量,促進(jìn)了葡萄糖的吸收,最終使血糖濃度下降。該過(guò)程體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有功能。(2)研究表明,G1分布于大部分成體組織細(xì)胞,其中紅細(xì)胞含量較豐富。G2主要分布于肝臟細(xì)胞。由圖2可知兩種轉(zhuǎn)運(yùn)體中,與葡萄糖的親和力更強(qiáng),保障了細(xì)胞在血糖濃度較低時(shí)也能以較高速率從細(xì)胞外攝入葡萄糖。在紅細(xì)胞中,隨細(xì)胞外葡萄糖濃度增加,葡萄糖的攝入速率不再增加,其最可能的原因是。(3)圖3是腎小管上皮細(xì)胞物質(zhì)跨膜運(yùn)輸示意圖。據(jù)圖可知,腎小管上皮細(xì)胞從原尿中吸收葡萄糖的方式是,判斷依據(jù)是;腎小管上皮細(xì)胞從原尿中吸收葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)載體與葡萄糖進(jìn)入組織液的轉(zhuǎn)運(yùn)載體的種類(答“相同”或“不同”)?!敬鸢浮?1)信息交流或控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞(2)G1受細(xì)胞膜上相應(yīng)載體數(shù)量的限制(3)主動(dòng)運(yùn)輸葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)方向是逆濃度梯度進(jìn)行,同時(shí)消耗了鈉離子的梯度勢(shì)能不同【分析】題圖分析,圖2中肝細(xì)胞和紅細(xì)胞攝入葡萄糖的速率比對(duì)照組自由擴(kuò)散高,說(shuō)明與蛋白質(zhì)載體G1、G2有關(guān),蛋白質(zhì)在核糖體合成,需要經(jīng)過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工?!驹斀狻浚?)胰島素是人體內(nèi)唯一能夠降低血液中的葡萄糖(血糖)濃度的激素,圖1表示當(dāng)血糖濃度升高時(shí),胰島素與細(xì)胞膜上蛋白M結(jié)合,蛋白M作為胰島素的受體,與胰島素結(jié)合后,啟動(dòng)細(xì)胞內(nèi)一系列信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),引起攜帶G(GLUT)的囊泡與細(xì)胞膜發(fā)生融合,進(jìn)而增加了細(xì)胞膜上G的數(shù)量,促進(jìn)了葡萄糖的吸收過(guò)程,最終使血糖濃度下降。該過(guò)程體現(xiàn)了細(xì)胞膜的信息交流或控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能。(2)研究表明,G1分布于大部分成體組織細(xì)胞,其中紅細(xì)胞含量較豐富。G2主要分布于肝臟細(xì)胞。結(jié)合圖2信息可知,葡萄糖運(yùn)輸進(jìn)入上述兩種細(xì)胞需要載體協(xié)助,為協(xié)助擴(kuò)散。圖中G1與葡萄糖的親和力較高,保障紅細(xì)胞在血糖濃度低時(shí)也能以較高速率從細(xì)胞外液攝入葡萄糖。在紅細(xì)胞和肝臟細(xì)胞中,隨細(xì)胞外葡萄糖濃度增加,圖中顯示在紅細(xì)胞和肝臟細(xì)胞中最終葡萄糖攝入速率都不再增加,這是受到了細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖的載體數(shù)量的限制。(3)圖3中顯示葡萄糖進(jìn)入腎小管上皮細(xì)胞時(shí),葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)方向是逆濃度梯度進(jìn)行,同時(shí)消耗了鈉離子的梯度勢(shì)能,說(shuō)明腎小管上皮細(xì)胞以主動(dòng)運(yùn)輸方式吸收原尿中的葡萄糖。腎小管上皮細(xì)胞中的葡萄糖順濃度梯度進(jìn)入組織液,其運(yùn)輸方式為協(xié)助擴(kuò)散,因此腎小管上皮細(xì)胞從原尿中吸收葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)載體與葡萄糖進(jìn)入組織液的轉(zhuǎn)運(yùn)載體不同。11.當(dāng)植物生長(zhǎng)在鹽分含量較高的環(huán)境中時(shí),植物體受到的高滲透壓壓力被稱為鹽脅迫。在鹽化土壤中,大量Na+順濃度梯度迅速流入細(xì)胞,對(duì)細(xì)胞造成一系列不良影響。少部分耐鹽植物可通過(guò)Ca2+介導(dǎo)的離子跨膜運(yùn)輸來(lái)減少Na+在細(xì)胞內(nèi)的積累,從而提高細(xì)胞抗鹽脅迫的能力,該過(guò)程的主要機(jī)制如圖所示?;卮鹣铝袉?wèn)題。(1)從滲透壓的角度分析,在鹽脅迫下,大多數(shù)植物很難生長(zhǎng)的主要原因是。(2)據(jù)圖推測(cè),H+泵屬于轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白中的蛋白,它與H+結(jié)合后會(huì)發(fā)生的改變,從而將H+釋放到細(xì)胞外。(3)在鹽脅迫的條件下,Na+進(jìn)入植物細(xì)胞的運(yùn)輸方式是,排出植物細(xì)胞的運(yùn)輸方式是。胞外Na+與受體結(jié)合使胞內(nèi)H2O2增多,進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)自由基含量升高。自由基造成細(xì)胞損傷甚至死亡的原因?yàn)椋ù鸪鰞牲c(diǎn)即可)。(4)據(jù)圖分析,寫出Ca2+調(diào)控植物抗鹽脅迫的兩條途徑:①;②?!敬鸢浮?1)土壤鹽分過(guò)多,導(dǎo)致滲透壓過(guò)大,大部分植物根部細(xì)胞無(wú)法正常吸收水分甚至失水死亡(2)載體自身構(gòu)象(空間結(jié)構(gòu))(3)協(xié)助擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸自由基攻擊生物膜的組成成分磷脂分子時(shí),對(duì)生物膜損傷比較大;自由基會(huì)攻擊DNA,可能引起基因突變;攻擊蛋白質(zhì),使蛋白質(zhì)活性下降(4)胞外Ca2+抑制轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白A轉(zhuǎn)運(yùn)Na?進(jìn)入細(xì)胞胞內(nèi)Ca2+促進(jìn)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白C將Na?轉(zhuǎn)運(yùn)出細(xì)胞【分析】小分子物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞桨ǎ鹤杂蓴U(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散、主動(dòng)運(yùn)輸。自由擴(kuò)散高濃度到低濃度,不需要載體,不需要能量;協(xié)助擴(kuò)散是從高濃度到低濃度,不需要能量,需要載體;主動(dòng)運(yùn)輸從低濃度到高濃度,需要載體,需要能量。大分子或顆粒物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式是胞吞和胞吐,不需要載體,消耗能量?!驹斀狻浚?)鹽脅迫時(shí),土壤鹽分過(guò)多→土壤溶液滲透壓遠(yuǎn)高于植物根細(xì)胞的細(xì)胞液滲透壓。根據(jù)滲透作用原理:當(dāng)外界溶液滲透壓>細(xì)胞液滲透壓時(shí),細(xì)胞會(huì)發(fā)生滲透失水,無(wú)法正常吸收水分,甚至因過(guò)度失水而死亡,因此大多數(shù)植物難以生長(zhǎng)。(2)H?泵轉(zhuǎn)運(yùn)H?時(shí)消耗了ATP(圖中ATP水解為ADP),主動(dòng)運(yùn)輸依賴載體蛋白(需與物質(zhì)結(jié)合、消耗能量/依賴電化學(xué)梯度),因此H?泵屬于載體蛋白。載體蛋白的工作機(jī)制是:與被轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)(H?)結(jié)合后,自身的空間結(jié)構(gòu)(構(gòu)象)發(fā)生改變,從而將物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)到膜的另一側(cè)。(3)Na?進(jìn)入細(xì)胞:鹽脅迫下胞外Na?濃度遠(yuǎn)高于胞內(nèi),轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白A轉(zhuǎn)運(yùn)Na?時(shí)順濃度梯度、需轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助但不消耗ATP,屬于協(xié)助擴(kuò)散。Na?排出細(xì)胞:轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白C轉(zhuǎn)運(yùn)Na?出細(xì)胞時(shí)逆濃度梯度(胞內(nèi)Na?濃度低于胞外,排出需逆濃度),且依賴H?泵建立的H?電化學(xué)梯度供能,屬于主動(dòng)運(yùn)輸。自由基的危害:攻擊生物膜的磷脂分子,破壞膜的結(jié)構(gòu)與功能;攻擊DNA,導(dǎo)致基因突變;攻擊蛋白質(zhì),使蛋白質(zhì)變性失活。(4)結(jié)合圖中信號(hào)通路分析:胞外Ca2+通過(guò)“抑制作用”箭頭影響轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白A→胞外Ca2+抑制轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白A轉(zhuǎn)運(yùn)Na?進(jìn)入細(xì)胞;胞內(nèi)Ca2+通過(guò)箭頭促進(jìn)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白C的功能→胞內(nèi)Ca2+促進(jìn)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白C將Na?轉(zhuǎn)運(yùn)出細(xì)胞。12.土壤鹽脅迫是制約植物生長(zhǎng)的重要因素之一,氯化鈉(NaCl)是造成植物鹽脅迫的主要原因,高濃度Na+進(jìn)入植物體內(nèi),引起植物內(nèi)部離子失衡,造成毒害。植物可通過(guò)SOS途徑維持植物胞內(nèi)Na+/K+的穩(wěn)態(tài),響應(yīng)鹽脅迫,具體調(diào)節(jié)機(jī)制如圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)鹽堿地上大多數(shù)植物很難生長(zhǎng),主要原因是。(2)圖中物質(zhì)跨膜運(yùn)輸體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有的功能特點(diǎn)是;功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜上,蛋白質(zhì)的越多。(3)在高鹽脅迫下,當(dāng)鹽浸入根周圍的環(huán)境時(shí),Na+借助通道蛋白HKT1以方式大量進(jìn)入根部細(xì)胞。此時(shí),Na+(填“會(huì)”或“不會(huì)”)與通道蛋白結(jié)合。(4)鹽脅迫出現(xiàn)后,PA在細(xì)胞膜附近迅速聚集并與SOS2結(jié)合,使SCaBP8磷酸化,從而減緩了對(duì)AKTl的抑制作用,導(dǎo)致細(xì)胞K+濃度(填“增大”或“減小”)【答案】(1)土壤溶液濃度大于植物根部細(xì)胞液濃度,使植物無(wú)法從土壤中獲得充足的水分(2)選擇透過(guò)性種類和數(shù)量(3)協(xié)助擴(kuò)散不會(huì)(4)增大【分析】物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)闹饕绞桨ㄗ杂蓴U(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸。??1、自由擴(kuò)散:是指物質(zhì)分子順濃度梯度從高濃度一側(cè)運(yùn)輸?shù)降蜐舛纫粋?cè),不需要膜運(yùn)輸?shù)鞍椎膮f(xié)助。這種方式適用于小而不帶電的極性分子,如氧氣、二氧化碳等氣體、尿素等。2、協(xié)助擴(kuò)散:是順濃度梯度的運(yùn)輸方式,但需要通道蛋白或載體蛋白的協(xié)助。這種方式適用于極性小分子和無(wú)機(jī)離子,如葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞就是通過(guò)這種方式進(jìn)行的。3、主動(dòng)運(yùn)輸:是逆濃度梯度的運(yùn)輸方式,需要載體蛋白的協(xié)助,并且消耗細(xì)胞代謝能,通常是ATP。這種方式適用于大分子和帶電離子,如鈉離子、鉀離子等。主動(dòng)運(yùn)輸分為原發(fā)性主動(dòng)運(yùn)輸和繼發(fā)性主動(dòng)運(yùn)輸,前者直接消耗ATP,后者則間接消耗ATP?!驹斀狻浚?)由于鹽堿地含鹽量高,土壤溶液濃度大于植物根部細(xì)胞液濃度,導(dǎo)致植物無(wú)法從土壤中獲得充足的水分甚至萎蔫(植物細(xì)胞滲透失水),大多數(shù)植物難以在鹽堿地生長(zhǎng)。(2)圖中物質(zhì)跨膜運(yùn)輸需要借助轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性的功能特點(diǎn);功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜上,蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多,不同的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白能轉(zhuǎn)運(yùn)特定的物質(zhì),轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的數(shù)量也會(huì)影響物質(zhì)運(yùn)輸?shù)乃俾屎土?。?)在高鹽脅迫下,Na+借助通道蛋白HKT1進(jìn)入根部細(xì)胞,這種方式是協(xié)助擴(kuò)散,此時(shí)Na+不會(huì)與通道蛋白結(jié)合,只是通過(guò)通道蛋白形成的通道進(jìn)行運(yùn)輸。(4)鹽脅迫出現(xiàn)后,由于減緩了對(duì)AET1的抑制作用,AET1是K+通道,其抑制作用減緩,會(huì)使K+進(jìn)入細(xì)胞增多,導(dǎo)致細(xì)胞中K+濃度增大。13.協(xié)同運(yùn)輸是一類特殊的主動(dòng)運(yùn)輸,其物質(zhì)跨膜運(yùn)輸所需要的能量直接來(lái)自膜兩側(cè)離子的電化學(xué)濃度梯度。如圖甲為不同物質(zhì)進(jìn)出腎小管上皮細(xì)胞的模式圖,圖乙為不同葡萄糖濃度下GLUT2、SGLT1轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖的速率曲線。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白分為通道蛋白和載體蛋白,圖甲中過(guò)程②的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白屬于。(2)圖甲中葡萄糖進(jìn)、出細(xì)胞的方式分別為、,其中葡萄糖進(jìn)入腎小管上皮細(xì)胞所需的動(dòng)力來(lái)自;。(3)圖乙中A與B相比限制葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)速率的因素主要是;葡萄糖濃度為11mmol·L?1時(shí),限制GLUT2、SGLT1轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖的主要因素分別是、。【答案】(1)通道蛋白(2)主動(dòng)運(yùn)輸協(xié)助擴(kuò)散膜兩側(cè)Na+的濃度梯度(3)葡萄糖濃度載體蛋白的數(shù)量Na+濃度【分析】物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式有:自由擴(kuò)散:順濃度梯度、不需轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和能量。協(xié)助擴(kuò)散:順濃度梯度、需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,不需要能量。主動(dòng)運(yùn)輸:逆濃度梯度、需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和能量?!驹斀狻浚?)水分子的運(yùn)輸可以是自由擴(kuò)散或者協(xié)助擴(kuò)散,過(guò)程②是水分子的協(xié)助擴(kuò)散,是通過(guò)水通道蛋白實(shí)現(xiàn)的,因過(guò)程②的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白屬于通道蛋白。(2)葡萄糖進(jìn)入腎小管上皮細(xì)胞時(shí),需借助SGLT1轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,且依賴Na+的電化學(xué)濃度梯度,屬于主動(dòng)運(yùn)輸;葡萄糖出腎小管上皮細(xì)胞時(shí),通過(guò)GLUT2轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,順濃度梯度運(yùn)輸,屬于協(xié)助擴(kuò)散;葡萄糖進(jìn)入腎小管上皮細(xì)胞所需的動(dòng)力來(lái)自膜兩側(cè)Na+的濃度梯度。(3)圖乙中A與B相比,限制葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)速率的因素主要是葡萄糖濃度,因?yàn)樵贏點(diǎn),隨著葡萄糖濃度升高,轉(zhuǎn)運(yùn)速率還在上升,說(shuō)明葡萄糖濃度是限制因素。葡萄糖濃度為11mmol·L?1時(shí),GLUT2的轉(zhuǎn)運(yùn)速率不再隨葡萄糖濃度升高而大幅上升,限制其轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖的主要因素是載體蛋白的數(shù)量;SGLT1的轉(zhuǎn)運(yùn)速率仍隨葡萄糖濃度升高而上升(但上升幅度小),限制其轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖的主要因素是能量(細(xì)胞內(nèi)外Na+濃度差)。一、單選題1.(24-25高一上·河南駐馬店·期末)某興趣小組為研究滲透吸水做了一個(gè)實(shí)驗(yàn),滲透裝置圖甲漏斗內(nèi)液面上升的高度與時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示,一成熟植物細(xì)胞剛好處于圖丙所示狀態(tài)。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.圖甲中液面高度不再上升時(shí),溶液a的濃度等于溶液b的濃度B.圖乙中液面高度上升的速率下降是由于c兩側(cè)的溶液濃度差逐漸減小C.圖丙細(xì)胞可能正發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原,細(xì)胞液濃度大于外界溶液濃度D.把洋蔥根尖成熟區(qū)細(xì)胞放在含紅墨水的0.3g/ml的蔗糖溶液中,②處呈紅色,④⑤處呈無(wú)色【答案】A【詳解】A、圖甲中液面高度不再上升時(shí),由于漏斗中高出燒杯液面的水柱存在壓強(qiáng),溶液a的濃度大于溶液b的濃度,A錯(cuò)誤;B、膜兩側(cè)的濃度差越大,液面高度上升速率越快,圖乙中液面高度上升的速率下降是由于c兩側(cè)的溶液濃度差逐漸減小,B正確;C、圖丙細(xì)胞可能正在發(fā)生質(zhì)壁分離,可能處于平衡狀態(tài),也有可能正發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原,若圖丙細(xì)胞可能正發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原,細(xì)胞液濃度大于外界溶液濃度,C正確;D、細(xì)胞壁具有全透性,細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性,把洋蔥根尖成熟區(qū)細(xì)胞放在含紅墨水的0.3g/ml的蔗糖溶液中,②處呈紅色,④⑤處呈無(wú)色,D正確。故選A。2.(24-25高一上·內(nèi)蒙古呼和浩特·期末)取兩個(gè)分別裝有等量淀粉溶液和葡萄糖溶液的透析袋,置于裝有清水的A、B試管中。向A試管中加入適量的碘液,向B試管中加入適量的斐林試劑,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。下列敘述正確的是(
)
A.透析袋對(duì)物質(zhì)的進(jìn)出具有選擇透過(guò)性B.葡萄糖可以通過(guò)協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)出透析袋C.A試管透析袋內(nèi)溶液將發(fā)生顏色變化D.B試管透析袋外溶液出現(xiàn)磚紅色沉淀【答案】C【詳解】A、透析袋由半透膜構(gòu)成,大分子無(wú)法通過(guò)半透膜,小分子可以自由通過(guò),因此透析袋對(duì)物質(zhì)的進(jìn)出沒有選擇透過(guò)性,A錯(cuò)誤;B、半透膜上沒有蛋白質(zhì),協(xié)助擴(kuò)散是順濃度運(yùn)輸,需要蛋白質(zhì)的協(xié)助,因此葡萄糖進(jìn)出透析袋不是協(xié)助擴(kuò)散,B錯(cuò)誤;C、向A試管中加入適量的碘液,碘能進(jìn)入透析袋,透析袋內(nèi)的淀粉遇碘變藍(lán),因此A試管透析袋內(nèi)溶液將發(fā)生顏色變化,C正確;D、葡萄糖屬于還原糖,還原糖與斐林試劑發(fā)生作用,在水浴加熱(50~65℃)的條件下會(huì)生成磚紅色沉淀,向B試管中加入適量的斐林試劑,雖然葡萄糖能通過(guò)透析袋而進(jìn)入清水中,但因沒有進(jìn)行水浴加熱,所以B試管透析袋外溶液不會(huì)出現(xiàn)磚紅色沉淀,D錯(cuò)誤。故選C。3.(24-25高一上·安徽合肥·期末)圖1是某同學(xué)進(jìn)行“觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原”實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到的細(xì)胞圖像。圖2、圖3表示兩種滲透裝置,h是一段時(shí)間后液面上升的高度。假設(shè)蔗糖分子不能通過(guò)半透膜,但葡萄糖分子和水分子可以通過(guò)。下列敘述正確的是(
)A.圖1中,細(xì)胞處于質(zhì)壁分離狀態(tài),細(xì)胞液濃度應(yīng)小于外界溶液濃度B.圖2中,若A為0.3g/mL葡萄糖溶液,B為0.1g/mL葡萄糖溶液,則平衡后A側(cè)液面高于B側(cè)C.圖3中,若每次平衡后都將產(chǎn)生的水柱h移走,那么隨著時(shí)間的推移,h將會(huì)越來(lái)越小D.圖3中,若A、a均為蔗糖溶液,則開始時(shí)濃度大小關(guān)系為Ma>MA,達(dá)到平衡后Ma=MA【答案】C【分析】質(zhì)壁分離的原因:
內(nèi)因:原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜,原生質(zhì)層的伸縮性比細(xì)胞壁的大;
外因:外界溶液濃度比細(xì)胞液濃度大?!驹斀狻緼、由于不知道該細(xì)胞是正在繼續(xù)發(fā)生質(zhì)壁分離還是復(fù)原,還是達(dá)到了動(dòng)態(tài)平衡,因此不能確定此時(shí)細(xì)胞液濃度與外界溶液濃度的關(guān)系,細(xì)胞液濃度大于、小于或等于外界溶液濃度都有可能,A錯(cuò)誤;B、圖2中,由于葡萄糖分子能透過(guò)半透膜,則液面會(huì)出現(xiàn)左側(cè)先升高,然后右側(cè)液面升高,最后兩側(cè)液面相平,B錯(cuò)誤;C、圖3中,若每次平衡后都將產(chǎn)生的水柱h移走,則半透膜兩側(cè)的濃度差會(huì)逐漸減少,隨著時(shí)間的推移,h將會(huì)越來(lái)越小,C正確;D、圖3中開始時(shí)漏斗內(nèi)液面上升,可推測(cè)Ma>MA,但由于漏斗內(nèi)液柱壓力的作用,當(dāng)液面不再上升時(shí),由于濃度差和液柱壓力的作用相等,水分進(jìn)出平衡,因此MA小于Ma,D錯(cuò)誤。故選C。4.(24-25高一上·福建福州·期末)如圖為常見的兩套滲透裝置,圖中S1為0.3mol·L-1的蔗糖溶液、S2為蒸餾水、S3為0.3mol·L-1的葡萄糖溶液。已知葡萄糖能通過(guò)半透膜,但蔗糖不能通過(guò)半透膜;兩裝置半透膜面積相同,初始時(shí)半透膜兩側(cè)液面高度一致,A裝置一段時(shí)間后再加入蔗糖酶。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(
)A.裝置A漏斗中液面先上升,加酶后繼續(xù)上升,然后開始下降B.裝置B的現(xiàn)象是S3溶液液面先上升后下降,最終S3和S2溶液液面持平C.滲透平衡時(shí),水分子從S2側(cè)進(jìn)入S1側(cè)的速度等于從S1側(cè)進(jìn)入S2側(cè)的速度D.若不加入酶,裝置A達(dá)到滲透平衡時(shí)半透膜兩側(cè)溶液濃度相等【答案】D【分析】滲透作用是指水分通過(guò)半透膜,從溶質(zhì)濃度低的溶液向溶質(zhì)濃度高的溶液的轉(zhuǎn)移現(xiàn)象。分析題意可知,圖A中S1為0.3mol/L的蔗糖溶液、S2為蒸餾水,所以漏斗內(nèi)液面上升;圖B中S2為蒸餾水、S3為0.3mol/L葡萄糖溶液,而葡萄糖能通過(guò)半透膜,所以右側(cè)液面先上升,后下降。【詳解】A、裝置A因滲透作用,水分子進(jìn)入漏斗使液面上升,加酶后,蔗糖被蔗糖酶催化為葡萄糖和果糖,漏斗中溶液濃度繼續(xù)增大,液面會(huì)繼續(xù)上升,但是由于葡萄糖能透過(guò)半透膜,所以漏斗內(nèi)溶液濃度減小,而燒杯中溶液濃度增大,故漏斗中液面開始下降,A正確;B、由于葡萄糖能通過(guò)半透膜,所以裝置B的現(xiàn)象是S3溶液液面先上升后下降,最終S3和S2溶液液面持平,B正確;C、水分子會(huì)同時(shí)從S1側(cè)進(jìn)入S2側(cè),以及從S2側(cè)進(jìn)入S1側(cè),并且這兩種方向的水分子移動(dòng)速度是相等的。正是由于這兩個(gè)方向的移動(dòng)速度相同,才使得半透膜兩側(cè)的水分子數(shù)量不再發(fā)生宏觀上的變化,從而達(dá)到了滲透平衡,C正確;D、裝置A達(dá)到滲透平衡后,由于漏斗中溶液存在重力勢(shì)能,水分子進(jìn)出半透膜速率相等,但裝置A中漏斗內(nèi)的蔗糖不可能進(jìn)入到燒杯中,所以S1溶液濃度仍大于S2溶液濃度,D錯(cuò)誤。故選D。5.(24-25高一上·重慶·期末)圖甲表示滲透裝置,半透膜內(nèi)部裝有質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液;圖乙表示放置在某溶液中的植物細(xì)胞失水量的變化情況;圖丙表示蔗糖在不同細(xì)胞間運(yùn)輸、轉(zhuǎn)化的過(guò)程。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.圖甲中,若將蔗糖溶液換為等質(zhì)量濃度的淀粉溶液,玻璃管內(nèi)的液面高度會(huì)降低B.圖乙表示的植物細(xì)胞在10min內(nèi)發(fā)生質(zhì)壁分離,10min后發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原C.圖乙中A點(diǎn)細(xì)胞失水量最大,此時(shí)細(xì)胞的吸水能力最強(qiáng)D.圖丙中,蔗糖的水解有利于蔗糖順濃度梯度運(yùn)輸【答案】B【分析】乙圖中植物細(xì)胞在一定濃度的某溶液中細(xì)胞失水量先增加后減少。丙圖中伴胞細(xì)胞中蔗糖通過(guò)胞間連絲順濃度梯度運(yùn)進(jìn)篩管細(xì)胞;而蔗糖要運(yùn)進(jìn)薄壁細(xì)胞需要將蔗糖水解為單糖并通過(guò)轉(zhuǎn)運(yùn)載體才能運(yùn)輸,并且也是順濃度梯度進(jìn)行運(yùn)輸?!驹斀狻緼、淀粉是多糖,分子質(zhì)量遠(yuǎn)大于蔗糖,所以若將質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液換為質(zhì)量濃度為0.3g/mL的淀粉溶液,淀粉溶液的物質(zhì)的量濃度低,滲透壓小,玻璃管內(nèi)的液面高度會(huì)降低,A正確;B、圖乙表示的植物細(xì)胞在某溶液中處理的10min內(nèi)處于質(zhì)壁分離狀態(tài),但從A點(diǎn)細(xì)胞的失水量開始減少,說(shuō)明此時(shí)細(xì)胞已經(jīng)開始吸水,到10min時(shí),細(xì)胞已經(jīng)處于復(fù)原的狀態(tài),B錯(cuò)誤;C、圖乙中A點(diǎn)細(xì)胞失水量最大,細(xì)胞液濃度最大,此時(shí)細(xì)胞的吸水能力最強(qiáng),C正確;D、分析圖可知,圖丙中,蔗糖的水解形成單糖有利于蔗糖順濃度梯度運(yùn)輸,D正確。故選B。6.(24-25高一上·重慶·期末)圖為達(dá)到平衡狀態(tài)的滲透裝置,S1和S2為不同濃度的蔗糖溶液,只有水分子能通過(guò)半透膜,其他分子不能通過(guò),m為達(dá)到平衡時(shí)的內(nèi)外液面差。下列說(shuō)法正確的是(
)
A.實(shí)驗(yàn)初始時(shí)S1的濃度大于S2的濃度,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后S1的濃度等于S2的濃度B.若往漏斗內(nèi)加入少量的蔗糖酶,m會(huì)變小C.若往漏斗外加入少量的蔗糖,m會(huì)變大D.若吸出漏斗內(nèi)高出液面的溶液,m會(huì)變小【答案】D【分析】發(fā)生滲透作用的條件是:一是要有半透膜,二是半透膜兩側(cè)要有濃度差。漏斗下有一層半透膜,漏斗內(nèi)外起始時(shí)液面相平,而后液面上升,說(shuō)明初始時(shí)S1溶液的濃度大于S2溶液的濃度,滿足發(fā)生滲透作用的條件?!驹斀狻緼、當(dāng)滲透達(dá)到平衡時(shí),液面高度差產(chǎn)生的液體壓強(qiáng)等于半透膜兩側(cè)濃度差形成的滲透壓,因此,溶液S1的濃度大于溶液S2的濃度,A錯(cuò)誤;B、若向漏斗中加入蔗糖分子,半透膜兩側(cè)濃度差變大,則平衡時(shí)m變大;若往漏斗內(nèi)加入少量的蔗糖酶,使蔗糖分解生成單糖,半透膜兩側(cè)濃度差變大,平衡時(shí)m變大,B錯(cuò)誤;C、若往漏斗外加入外少量的蔗糖或蔗糖酶,則導(dǎo)致半透膜兩側(cè)濃度差變小,那么平衡時(shí)m均變小,C錯(cuò)誤;D、吸出漏斗內(nèi)高出液面的溶液,漏斗內(nèi)溶液濃度下降,漏斗外溶液濃度上升,m變小,D正確。故選D。二、解答題7.(24-25高一上·云南·期末)水稻屬于鹽堿敏感型糧食作物,在我國(guó)有悠久的栽培歷史。土地鹽堿化嚴(yán)重制約著水稻的種植面積及產(chǎn)量,限制了我國(guó)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展。研究人員發(fā)現(xiàn)水稻植株對(duì)鹽脅迫和堿脅迫的響應(yīng)存在著顯著的差異,下圖為海水稻的根細(xì)胞調(diào)節(jié)相關(guān)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)挚果}堿環(huán)境的生理過(guò)程,回答下列問(wèn)題:(1)水分子通過(guò)半透膜的擴(kuò)散,稱為。據(jù)圖分析,水分子進(jìn)入海水稻根細(xì)胞的方式有。(2)鹽堿地中含過(guò)量的鈉鹽,如NaCl、NaHCO3、Na2CO3等,會(huì)對(duì)海水稻的生存造成威脅。據(jù)圖分析,Na+進(jìn)出細(xì)胞的方式(填“相同”或“不同”),海水稻緩解細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中過(guò)量Na+毒害的途徑有。(3)水稻植株通過(guò)產(chǎn)生抗菌蛋白應(yīng)對(duì)病原菌感染,保障其正常生長(zhǎng)??咕鞍追置诘郊?xì)胞外的方式為,該過(guò)程體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)?!敬鸢浮?1)滲透作用自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散(2)不同把鈉離子運(yùn)出細(xì)胞或運(yùn)入液泡(3)胞吐一定的流動(dòng)性【分析】由圖可知,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的pH大于細(xì)胞外和液泡里,說(shuō)明氫離子細(xì)胞外多于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),液泡里多于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)?!驹斀狻浚?)水分子通過(guò)半透膜的擴(kuò)散稱為滲透作用,圖中水可以通過(guò)自由擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞,也可以通過(guò)通道蛋白以協(xié)助擴(kuò)散的方式進(jìn)入細(xì)胞。(2)鈉離子以協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞,借助氫離子順濃度梯度的運(yùn)輸將鈉離子以主動(dòng)運(yùn)輸運(yùn)出細(xì)胞,故鈉離子進(jìn)出細(xì)胞的方式不同。海水稻通過(guò)把鈉離子運(yùn)出細(xì)胞,或運(yùn)入液泡、增大細(xì)胞液濃度、促進(jìn)細(xì)胞吸水或分泌抗菌蛋白等途徑抵抗鹽堿環(huán)境。(3)抗菌蛋白分泌到細(xì)胞外的方式為胞吐,需要消耗能量,該過(guò)程體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性。8.(24-25高一上·陜西渭南·期末)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式多樣。圖1是細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)模式圖,A、B、D表示組成細(xì)胞膜的物質(zhì),a、b、c、d、e表示細(xì)胞內(nèi)不同物質(zhì)的運(yùn)輸方式,圖2是葡萄糖的一種跨膜運(yùn)輸方式,回答下列問(wèn)題:(1)羅伯特森在電鏡下看到了細(xì)胞膜暗-亮-暗的三層結(jié)構(gòu),從而提出細(xì)胞膜都有三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的假說(shuō),而在新的觀察和實(shí)驗(yàn)證據(jù)的基礎(chǔ)上辛格和尼科爾森提出了細(xì)胞膜的模型。(2)若圖1為胃黏膜上皮細(xì)胞的細(xì)胞膜,人在飲酒時(shí),酒精是通過(guò)方式(填字母)進(jìn)入細(xì)胞的;水分子跨膜運(yùn)輸方式是(填字母),水分子通過(guò)水通道蛋白進(jìn)入細(xì)胞時(shí),(填“需要”或“不需要”)與通道蛋白結(jié)合。(3)若圖1為小腸絨毛上皮細(xì)胞,其以方式(填字母)吸收氨基酸,該運(yùn)輸過(guò)程中消耗的能量由ATP直接提供,供能時(shí)ATP末端磷酸基團(tuán)脫離下來(lái)與載體蛋白結(jié)合,使載體蛋白,導(dǎo)致其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。(4)圖2所示,葡萄糖通過(guò)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白GLUT2進(jìn)入肝細(xì)胞的影響因素有。(5)圖1中a過(guò)程主要體現(xiàn)了細(xì)胞膜的功能?!敬鸢浮?1)蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)流動(dòng)鑲嵌(2)bb、c不需要(3)a磷酸化(4)膜兩側(cè)葡萄糖的濃度差、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白GLUT2的數(shù)量和活性(5)控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞【分析】題圖分析,圖1是細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)模型,A是蛋白質(zhì)分子,B是磷脂雙分子層,D是多糖;a是細(xì)胞通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸方式吸收物質(zhì)的過(guò)程,b是細(xì)胞通過(guò)自由擴(kuò)散方式吸收物質(zhì)的過(guò)程,c、d是通過(guò)協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞的過(guò)程,e是通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸方式排出物質(zhì)過(guò)程;圖2是是葡萄糖順濃度梯度通過(guò)協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)的過(guò)程?!驹斀狻浚?)早期對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的研究中,羅伯特森通過(guò)電鏡觀察到細(xì)胞膜呈現(xiàn)“暗-亮-暗”的三層結(jié)構(gòu)。他結(jié)合當(dāng)時(shí)的認(rèn)知,提出細(xì)胞膜由蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的靜態(tài)假說(shuō),認(rèn)為蛋白質(zhì)分子均勻分布在脂質(zhì)兩側(cè)。隨著技術(shù)發(fā)展和更多實(shí)驗(yàn)證據(jù)的積累,辛格和尼科爾森發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜并非靜態(tài)結(jié)構(gòu),而是具有流動(dòng)性。他們提出了流動(dòng)鑲嵌模型,該模型強(qiáng)調(diào)磷脂雙分子層構(gòu)成膜的基本支架,蛋白質(zhì)分子有的鑲在、有的部分或全部嵌入、有的貫穿于磷脂雙分子層中,且磷脂和蛋白質(zhì)都具有一定的流動(dòng)性。(2)酒精是脂溶性小分子,通過(guò)自由擴(kuò)散(方式b)進(jìn)入細(xì)胞。水分子運(yùn)輸:水分子跨膜運(yùn)輸有兩種方式,一是直接通過(guò)磷脂雙分子層的自由擴(kuò)散(方式b),二是通過(guò)水通道蛋白的協(xié)助擴(kuò)散(方式c)。水分子通過(guò)水通道蛋白時(shí),不需要與通道蛋白結(jié)合,通道蛋白僅提供運(yùn)輸通道。(3)氨基酸是小分子有機(jī)物,小腸絨毛上皮細(xì)胞吸收氨基酸是逆濃度梯度進(jìn)行的,需要載體蛋白和能量,屬于主動(dòng)運(yùn)輸,對(duì)應(yīng)圖1中的方式a。ATP為主動(dòng)運(yùn)輸供能時(shí),末端磷酸基團(tuán)脫離并與載體蛋白結(jié)合,使載體蛋白磷酸化,導(dǎo)致其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,從而驅(qū)動(dòng)物質(zhì)逆濃度梯度運(yùn)輸。(4)圖2中葡萄糖運(yùn)輸順濃度梯度(從膜外側(cè)高濃度到細(xì)胞內(nèi)低濃度),需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白GLUT2,不消耗能量,屬于協(xié)助擴(kuò)散。協(xié)助擴(kuò)散的速率取決于膜兩側(cè)葡萄糖的濃度差和轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白GLUT2的數(shù)量及活性。濃度差越大、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量足夠且活性正常時(shí),運(yùn)輸速率越快。(5)圖1中a過(guò)程是主動(dòng)運(yùn)輸吸收物質(zhì),通過(guò)載體蛋白逆濃度梯度運(yùn)輸物質(zhì),體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能(該功能還包括允許有用物質(zhì)進(jìn)入、阻止有害物質(zhì)進(jìn)入等)。9.(24-25高一下·河北保定·期末)冰菜是一種耐鹽性極強(qiáng)的鹽生植物,其莖、葉表面有鹽囊細(xì)胞,富含鈉、鉀、胡蘿卜素、氨基酸、抗酸化物等,是具有很高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的蔬菜。如圖表示鹽囊細(xì)胞中幾種離子的轉(zhuǎn)運(yùn)方式?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)據(jù)圖分析,KUP將K+以的方式進(jìn)入鹽囊細(xì)胞。H+通過(guò)CLC進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的方式是,判斷的依據(jù)是。(2)據(jù)圖分析,鹽囊細(xì)胞膜上同時(shí)具有運(yùn)輸和催化功能的載體蛋白是。(3)Cl-可通過(guò)CLC的運(yùn)輸進(jìn)入液泡大量積累,該過(guò)程并未消耗ATP中的能量,推測(cè)Cl-可進(jìn)入液泡的原因是。(4)NHX對(duì)Na+的運(yùn)輸有利于提高耐鹽性,原因可能是?!敬鸢浮?1)主動(dòng)運(yùn)輸協(xié)助擴(kuò)散H+順濃度梯度運(yùn)輸,且需要CLC蛋白協(xié)助(2)H+—ATPase(3)H+順濃度梯度運(yùn)輸為Cl-進(jìn)入液泡
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