一、选择题(包括12小题,每小题5分,共60分)
1.细胞膜与其完成各种生理功能有关的极为重要的结构特点是( )
A.磷脂排列成双分子层
B.两侧膜物质分子排列不对称
C.球蛋白分子覆盖或镶嵌于磷脂双分子层中
D.膜物质分子的运动使其具有流动性
2.(2013·安庆模拟)浸泡在一定浓度硝酸钾溶液中的洋葱鳞片叶表皮细胞,发生质壁分离后又出现质壁分离复原,与此过程密切相关的细胞器有( )
①液泡 ②线粒体 ③核糖体
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
3.下图所示,把体积与质量浓度相同的葡萄糖溶液与蔗糖溶液用半透膜(允许溶剂和葡萄糖通过,不允许蔗糖通过)隔开,开始时和一段时间后液面情况
是( )
A.甲高于乙
B.乙高于甲
C.甲先高于乙,乙后高于甲
D.乙先高于甲,甲后高于乙
4.(2013·大理模拟)将一洋葱细胞放入大于该细胞细胞液浓度的KNO3溶液中,一段时间后在显微镜下发现该细胞未发生质壁分离,其原因可能是该细胞( )
①是死细胞 ②大量吸水 ③是根尖分生区细胞
④大量失水 ⑤质壁分离后又自动复原
A.①②③ B.①③⑤ C.②③⑤ D.②④⑤
5.对某动物细胞进行荧光标记实验,如下图所示,其基本过程:①用某种荧光染料标记该动物细胞,细胞表面出现荧光斑点。②用激光束照射该细胞表面的某一区域,该区域荧光淬灭(消失)。③停止激光束照射一段时间后,该区域的荧光逐渐恢复,即又出现了斑点。
上述实验不能说明的是( )
A.细胞膜具有流动性
B.荧光染料能与细胞膜组成成分结合
C.根据荧光恢复的速率可推算出物质跨膜运输的速率
D.根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率
6.(2013·江西百校诊断)胭脂红是一种水溶性的大分子食用色素。在观察细胞质壁分离及复原实验中,可用高浓度的胭脂红溶液作为外界溶液,观察无色洋葱鳞片叶表皮细胞的变化。下列有关叙述正确的是( )
A.刚发生细胞质壁分离时,细胞的液泡为红色
B.若细胞发生质壁分离复原,细胞内的无色区域变小
C.处于质壁分离状态细胞的细胞液浓度一定小于外界溶液的浓度
D.当质壁分离不能复原时,细胞内可能会出现红色区域
7.下列有关生物膜的叙述正确的是( )
A.人体淋巴细胞细胞膜的主要成分是多糖与脂质
B.细胞膜具有一定的流动性,是选择透过性的基础
C.流动镶嵌模型认为:生物膜是蛋白质—脂质—蛋白质三层结构
D.细胞完成分化后,其细胞膜的通透性稳定不变
8.(2013·阜阳模拟)某科学家在研究物质运输时发现有下列四种曲线关系,在研究某种物质的运输时,发现与曲线②和④相符,最可能是下列哪一过程( )
A.糖从血浆进入人的成熟红细胞
B.Na+通过离子通道进入神经细胞
C.小肠上皮细胞从小肠内吸收氨基酸
D.组织细胞从组织液吸收氧气
9.把蚕豆植株放在湿润的空气中照光一段时间后取蚕豆叶下表皮制作临时装片先在清水中观察然后用
A.清水中的保卫细胞因失水导致气孔开放
B.蔗糖进入保卫细胞后,细胞因吸水导致气孔关闭
C.清水中的保卫细胞出现质壁分离很快自动复原
D.蔗糖溶液中的保卫细胞因失水导致气孔关闭
10.表示细胞膜的亚显微结构,下列叙述错误的是( )
A.若图示为肝细胞膜,则CO2的运输方式为b
B.细胞间的识别、免疫与①有密切的关系
C.适当提高温度将加快②和③的流动速度
D.线粒体内膜的化学组成与细胞膜相同
12.半透膜对淀粉和葡萄糖的通透性不同,预测图2的实验结果(开始时漏斗内外液面相平)最可能是( )
A.甲中水柱a将持续上升
B.甲中水柱a将保持不变
C.乙中水柱b将保持不变
D.乙中水柱b将先上升后下降
二、非选择题(包括2小题,共40分)
13.(18分)某实验小组为了探究细胞膜的通透性,将小鼠肝细胞在体外培养一段时间后,检测培养液中的氨基酸、葡萄糖和尿素含量,发现它们的含量发生了明显的变化(如下图)。请回答问题。
(1)由图可知,随培养时间延长,培养液中葡萄糖和氨基酸含量
(2)培养液中的氨基酸进入细胞后,其主要作用是
(3)转氨酶是肝细胞内参与氨基酸分解与合成的一类酶,正常情况下这类酶不会排出细胞外,若在细胞培养液中检测到该类酶,可能的原因是
(4)由(1)和(3)可初步判断,细胞膜对物质的转运具有
14.(22分)(能力挑战题)某实验小组要对“低温是否会影响物质的跨膜运输”进行实验探究,设计了如下实验。
实验步骤:
①组装渗透装置两套,分别编号为1、2。
②在两组烧杯中分别加入等量的水,在长颈漏斗中分别加入等量的同一浓度的蔗糖溶液,保持管内外液面高度相等。
③对两组装置进行不同处理:1组用水浴锅加热至37℃,2组的烧杯外加冰块降温。
④两组装置同时开始实验,几分钟后观察记录漏斗的液面刻度变化。
请分析回答下列问题:
(1)本实验是通过测定水分子通过膜的扩散即
作用速率来进行探究的。
(2)此实验的自变量是
(3)该实验可能的结果与结论:
①若1组漏斗液面比2组高,则说明
②
③
(4)如果上述实验结果证明了“低温能影响物质跨膜运输的速率”,那么对于生物活细胞来讲,产生这种情况的原因是:
①
②
答案解析
1.【解析】选D。解答此题的关键是明确题干中的“结构特点”,细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。
2.【解析】选D。发生质壁分离是由细胞失水引起的,与液泡有关。出现质壁分离复原是由于细胞吸收了无机盐离子,细胞吸收无机盐离子需要载体和能量,载体是一种蛋白质,其合成与核糖体有关,所需的能量主要由线粒体提供。
3.【解析】选C。应比较甲乙两侧溶液的摩尔浓度:甲侧和乙侧分别放入的是体积与质量浓度相同的葡萄糖溶液和蔗糖溶液,由于葡萄糖的摩尔质量小于蔗糖的摩尔质量,故葡萄糖溶液比蔗糖溶液的摩尔浓度大。所以,开始时水从乙侧扩散到甲侧,液面甲先高于乙;由于葡萄糖能够通过半透膜由甲侧向乙侧扩散,乙侧浓度不断上升,水从甲侧扩散到乙侧,甲侧液面逐渐下降,乙侧液面不断上升,最后乙侧液面高于甲侧液面。
【易错提醒】在分析此类问题时,需要注意以下信息:
(1)膜两侧溶液中浓度高的一侧渗透压大,低的一侧渗透压小,水分子由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。
(2)两侧溶液中的溶质是否均能通过半透膜:若不能,则只是高浓度一侧液面升高;若能,则先是高浓度一侧液面升高,随后另一侧液面升高,最后两侧液面持平。
(3)如果溶质分子不能透过半透膜,在达到渗透平衡时,一般两侧溶液的浓度并不相等,因为液面高的一侧形成的静水压,会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。
(4)两侧溶液中的溶质可以是同一种物质,也可以是不同物质。
4.【解析】选B。将一洋葱细胞放入大于该细胞细胞液浓度的KNO3溶液中,细胞不能大量吸水。较高浓度的KNO3溶液中不发生质壁分离,可能的原因是该细胞是死细胞,或该细胞没有大液泡不能发生质壁分离,或由于K+或N进入细胞,发生质壁分离后又自动复原。
5.【解析】选C。该过程说明了细胞膜具有流动性、荧光染料能与细胞膜组成成分结合。根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率,但不能根据荧光恢复的速率推算出物质跨膜运输的速率,因为该过程中没有发生物质跨膜运输。
6.【解析】选D。胭脂红是大分子物质,植物细胞难以吸收胭脂红。当质壁分离不能复原时,说明细胞已经死亡,胭脂红就能进入细胞内。
7.【解析】选B。细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质,流动镶嵌模型认为生物膜以磷脂双分子层构成基本支架,蛋白质有的镶嵌在表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层,磷脂分子和大部分蛋白质是运动的。细胞膜是一种选择透过性膜,其通透性大小与许多因素(如温度等)有关,并不是稳定不变的。
【方法技巧】与生物膜有关的内容归纳
(1)膜的成分:蛋白质、脂质和少量糖类;其中主要成分是蛋白质、脂质。
(2)膜的不同功能由膜上蛋白质的种类和数量决定。
(3)膜的基本支架:磷脂双分子层。
(4)膜的结构特点:流动性。
(5)膜的生理功能:选择透过性。
8.【解析】选C。该种物质有最大运输速率,说明不是自由扩散,该物质运输与O2浓度有关,说明不是协助扩散,即该物质的运输方式为主动运输。A、C、D项的运输方式分别为:协助扩散、主动运输、自由扩散。Na+通过离子通道进入神经细胞,与O2浓度无关。
9.【解析】选D。清水中的保卫细胞因吸水导致气孔开放,A选项错误;蔗糖不能进入保卫细胞,B选项错误;清水中的保卫细胞吸水,不会出现质壁分离,也就不会出现质壁分离自动复原,C选项错误;保卫细胞在0.3 g/mL的蔗糖溶液中,因外界溶液浓度高于细胞内细胞液浓度,细胞失水,导致气孔关闭,D选项正确。
10.【解析】选D。不同的生物膜化学组成和结构很相似,但不是完全相同,如线粒体内膜上附着有与有氧呼吸有关的酶,而细胞膜上没有。
11.【解析】选D。从清水中取出叶表皮,完全浸入甘油后,保卫细胞通过渗透作用失水,气孔导度变小;随着细胞吸收甘油,保卫细胞又重新吸水,气孔导度变大。故气孔导度有一个先变小再变大的过程。
12.【解析】选D。图1显示,淀粉不可以通过半透膜,葡萄糖可以。甲装置中,实验开始时,淀粉不能通过半透膜,所以单位时间内通过半透膜渗透进长颈漏斗中的水分子数比渗透出来的多,漏斗内液面上升,直到两侧的水分子平衡,故图甲中水柱a将持续不断上升而后保持不变。乙装置中,起初,单位时间内通过半透膜渗透进长颈漏斗中的水分子数比渗透出来的多,漏斗内液面上升,导致图乙中水柱b上升,随着葡萄糖分子通过半透膜进入玻璃槽中,使玻璃槽内液体浓度升高,一段时间后,水分子从长颈漏斗内渗出的较多,漏斗内液面下降。
13.【解析】(1)由图知随培养时间延长,培养液中葡萄糖和氨基酸含量下降,葡萄糖是主要的能源物质,新陈代谢需要氨基酸合成相关的蛋白质,24小时后开始出现尿素,且含量不断增加,尿素是氨基酸含氮部分在肝细胞中产生的代谢产物。
(2)培养液中的氨基酸进入细胞后,其主要作用是参与细胞内蛋白质的合成,被吸收的葡萄糖主要通过呼吸作用为细胞提供能量。葡萄糖是主要的能源物质。
(3)蛋白质等大分子物质不易进出细胞膜,分泌蛋白可以依靠膜泡运输排出细胞,但转氨酶是肝细胞内参与氨基酸分解与合成的一类酶,排出细胞外的原因只能是肝细胞膜受损(或细胞裂解)。
(4)由(1)和(3)可初步判断,细胞内的物质有选择性地进出细胞,说明细胞膜对物质的转运具有选择透过性。
答案：(1)减少 增加 细胞代谢(代谢)
(2)作为蛋白质合成的原料 呼吸(分解)
(3)肝细胞膜受损(或细胞裂解)
(4)选择透过性
14.【解析】该实验是通过处于不同温度条件的渗透系统中漏斗液面高度的变化,探究温度对物质跨膜运输的影响,因此自变量应为渗透系统所处的不同温度环境,因变量是漏斗内液面高度的变化。低温可影响酶的活性,从而影响细胞代谢,低温还可影响细胞膜的流动性。
答案：(1)渗透
(2)渗透系统所处的不同温度环境 漏斗液面高度的变化
(3)①低温会影响物质的跨膜运输,且运输速率减慢
②若2组漏斗的液面比1组高,则说明低温会影响物质的跨膜运输,且运输速率加快
③若1、2组漏斗的液面高度相同,则说明温度高低并不影响物质的跨膜运输
(4)①低温会影响细胞膜的流动性,从而影响其功能
②低温会影响酶的活性,从而影响细胞呼吸释放能量的过程
