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1、专题3物质出入细胞的方式高考生物高考生物 ( (北京市专用北京市专用) )考点考点1 1细胞的吸水和失水细胞的吸水和失水1.(2017课标全国,4,6分)将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中,发现其原生质 体 ( 即 植 物 细 胞 中 细 胞 壁 以 内 的 部 分 ) 的 体 积 变 化 趋 势 如 图 所 示 。 下 列 叙 述 正 确 的 是()A.04h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内B.01h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等五年高考C.23h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压D.01h内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压答案答案C本题考查细胞失水和吸水的相关
2、知识。由题中原生质体的体积变化趋势曲线可知,该细胞放入物质A溶液后先出现失水现象,随后出现吸水现象,说明此过程中物质A可以通过细胞膜而进入细胞内,A错误;由于细胞壁的伸缩性和原生质体的伸缩性不同,所以前期失水过程中细胞的体积和原生质体的体积的变化量不同,B错误;23h内该细胞正在吸水,物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压,C正确;01h内该细胞正在失水,液泡中液体的渗透压小于细胞质基质的渗透压,D错误。2.(2016天津理综,1,6分)在紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的失水和吸水实验中,显微镜下可依次观 察 到 甲 、 乙 、 丙 三 种 细 胞 状 态 。 下 列 叙 述 正 确 的 是()A.由
3、观察甲到观察乙须将5倍目镜更换为10倍目镜B.甲、乙、丙可在同一个细胞内依次发生C.与甲相比,乙所示细胞的细胞液浓度较低D.由乙转变为丙的过程中,没有水分子从胞内扩散到胞外答案答案B由甲、乙、丙三种细胞的状态可知:甲乙为细胞失水过程,乙丙为细胞吸水过程。本实验的对照方法为自身对照,对比图中三种细胞的大小可知,在实验过程中显微镜放大倍数未改变,A项错误;实验过程中同一个细胞可依次发生失水和吸水过程,B项正确;与甲相比,乙所示细胞由于失水细胞液浓度较大,C项错误;质壁分离和复原过程中水分子的扩散是双向的,D项错误。易错警示易错警示关于植物细胞质壁分离和复原实验的四个注意点:(1)将已经发生质壁分离
4、的植物细胞置于低浓度的溶液或蒸馏水中,植物细胞会发生质壁分离复原现象;如果所用溶液为葡萄糖、KNO3、NaCl、尿素、乙二醇等,发生质壁分离后因细胞主动或被动吸收溶质而使细胞液浓度增大,植物细胞会吸水从而引起质壁分离后的自动复原。(2)质壁分离过程中,外界溶液浓度与细胞液浓度差越大,质壁分离程度越大,植物细胞吸水能力越强;质壁分离复原过程中,外界溶液浓度小于细胞液浓度。(3)质壁分离和复原过程中水分子通过生物膜的扩散是双向的。(4)本实验用显微镜观察了三次,第一次与第二次形成对照,第三次与第二次形成对照,该实验的对照方法为自身对照。方法技巧方法技巧本题识图是关键,把握自身对照实验的宗旨,试题便
5、可迎刃而解。3.(2016上海单科,3,2分)将紫色洋葱鳞叶外表皮细胞置于30%蔗糖溶液数分钟后,结果如图所示 , 紫 色 分 布 的 区 域 和 影 响 色 素 分 布 的 结 构 分 别 是()A.和细胞膜B.和细胞膜、液泡膜C.和细胞膜、液泡膜D.和细胞膜、液泡膜、细胞壁3.(2016上海单科,3,2分)将紫色洋葱鳞叶外表皮细胞置于30%蔗糖溶液数分钟后,结果如图所示 , 紫 色 分 布 的 区 域 和 影 响 色 素 分 布 的 结 构 分 别 是()A.和细胞膜B.和细胞膜、液泡膜C.和细胞膜、液泡膜D.和细胞膜、液泡膜、细胞壁答案答案C分析题图可知图中细胞处于质壁分离状态,图中为细
6、胞液,紫色物质分布在细胞液()中;由于细胞膜、液泡膜都具有选择透过性,而细胞壁是全透的,因此,影响色素分布的结构分别是细胞膜和液泡膜。4.(2014江苏单科,15,2分)在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中,对紫色洋葱鳞片叶外表 皮 临 时 装 片 进 行 了 三 次 观 察 ( 如 下 图 所 示 ) 。 下 列 有 关 叙 述 正 确 的 是()A.第一次观察时容易看到紫色大液泡和较大的无色细胞质基质区域B.第二次观察时可以发现细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处C.吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体,以免污染镜头D.为了节约实验时间,通常可以省略第一次显微观察步骤答案答案B“观察
7、植物细胞的质壁分离和复原”实验中,第一次是对正常细胞的液泡体积、颜色等进行观察,以此作为滴加蔗糖溶液后,判断细胞是否发生质壁分离的标准,因此不能省略。第一次观察时容易看到较大的紫色液泡和较小的无色细胞质基质区域;吸水纸的主要作用是引流,使滴加的液体加速向对侧扩散;第二次观察的是植物细胞的质壁分离过程,在显微镜下可以看到质壁分离最先出现在细胞的角隅处。以下为教师用书专用5.(2015海南单科,10,2分)取生理状态相同的某种植物新鲜叶片若干,去除主脉后剪成大小相同的小块,随机分成三等份,之后分别放入三种浓度的蔗糖溶液(甲、乙、丙)中,一定时间后测得甲 的 浓 度 变 小 , 乙 的 浓 度 不
8、变 , 丙 的 浓 度 变 大 。 假 设 蔗 糖 分 子 不 进 出 细 胞 , 则 关 于 这 一 实 验 结果,下列说法正确的是()A.实验前,丙的浓度乙的浓度甲的浓度B.乙的浓度不变是因为细胞内蔗糖浓度与乙的浓度相等C.实验中,细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于协助扩散D.甲、丙的浓度变化是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的答案答案D本题主要考查渗透作用的知识。根据题干信息可推断一定时间后甲的浓度变小是因为叶片失水,“乙的浓度不变”说明乙的浓度与叶片细胞的细胞液浓度相等,“丙的浓度变大”是因为细胞吸水,由此推断,实验前,丙的浓度乙的浓度甲的浓度,A、B错误,D正确;实验中,细胞与蔗糖溶液间
9、的水分移动属于自由扩散,C错误。6.(2014课标,4,6分,0.674)下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述,错误的是()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答案答案B红色花瓣与白色花瓣相比,其细胞液中因含花青素而呈现红色,有利于实验现象的观察,A正确;用黑藻叶片进行实验时,叶绿体的存在使原生质层呈现绿色,与无色的细胞液形成鲜明的对比,有利于实验现象的观察,B错误;紫色洋葱鳞片叶外表皮不同细胞的细
10、胞液浓度可能不同,因此,将其放在同一浓度蔗糖溶液中,它们发生质壁分离的程度可能不同,C正确;紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中含有色素,有利于实验现象的观察,D正确。7.(2014上海单科,21,2分)以紫色洋葱鳞叶为材料进行细胞质壁分离和复原的实验,原生质层长度 和 细 胞 长 度 分 别 用 X 和 Y 表 示 ( 如 图 ) , 在 处 理 时 间 相 同 的 前 提 下()A.同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理,X/Y值越小,则紫色越浅B.同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理,X/Y值越大,则所用蔗糖溶液浓度越高C.不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理,X/Y值越小,则越易复原D.不同细胞用相同浓度蔗糖
11、溶液处理,X/Y值越大,则细胞的正常细胞液浓度越高答案答案D将同一细胞置于不同浓度的溶液中,X/Y值越小,则说明该细胞中的液泡失水越多,液泡的紫色越深,所用蔗糖溶液的浓度越高,A、B错误;将不同细胞置于相同浓度的蔗糖溶液中,X/Y值越小,则说明细胞失水越多,越不易复原;X/Y值越大,则说明该细胞的正常细胞液浓度越高、失水越少。故C项错误,D项正确。8.(2014课标,4,6分,0.575)将某植物花冠切成大小和形状相同的细条,分为a、b、c、d、e和f组(每组的细条数相等),取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中,浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度,结果如图所示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之
12、间只有水分交换,则()A.实验后,a组液泡中的溶质浓度比b组的高B.浸泡导致f组细胞中液泡的失水量小于b组的C.a组细胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b组D.使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.40.5molL-1之间答案答案D分析实验结果可知,a、b、c三组花冠切条在实验后长度变长,表明细胞吸水,其中a组细条浸泡后较b组细条浸泡后长,说明a组吸水较多,其液泡中的溶质浓度应比b组低,A错误;d、e、f三组花冠切条在实验后长度变短,表明细胞失水,所以浸泡导致f组细胞中液泡的失水量大于b组的,B错误;水分进出细胞的方式是自由扩散,不消耗能量,C错误;当实验前长度/实验后长度=1时,花冠
13、切条长度不变,根据实验结果可判断其对应的蔗糖浓度应介于0.40.5molL-1之间,D正确。考点考点2 2物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式1.(2018北京理综,1,6分)细胞膜的选择透过性保证了细胞内相对稳定的微环境。下列物质中,以 ( 自 由 ) 扩 散 方 式 通 过 细 胞 膜 的 是()A.Na+B.二氧化碳C.RNAD.胰岛素答案答案B以自由扩散方式跨膜运输的物质有O2、CO2、H2O和脂溶性物质等,B正确。易错警示易错警示另类的气体运输NO气体作为神经递质从突触前膜释放是通过胞吐来实现的。2.(2018课标全国,3,6分)下列有关植物根系吸收利用营养元素的叙述,错误的是()A
14、.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”现象答案答案A小麦无固氮能力,不能吸收和利用N2,A错误;农田适时松土,可增加土壤氧含量,促进根细胞有氧呼吸,进而促进根细胞通过主动运输吸收矿质元素,B正确;土壤微生物降解植物秸秆产生的无机离子,可以被植物根系吸收利用,C正确;施肥过多可造成土壤溶液浓度高于玉米根细胞的细胞液浓度,导致根细胞水分外流而引起“烧苗”现象,D正确。知识拓展知识拓展适时松土促进植物生长的原因(1)松土可提高土壤氧含量。土壤
15、氧含量升高可促进植物根细胞有氧呼吸,进而促进根细胞对矿质元素的吸收。(2)土壤氧含量升高通过促进微生物的分解活动,提高土壤矿质元素的含量。(3)土壤氧含量升高可通过促进固氮微生物的代谢,提高微生物的固氮能力。(4)土壤氧含量升高可通过促进硝化细菌的硝化作用,增加土壤硝态氮含量,促进植物生长。(5)松土还可以减少土壤水分散失而促进植物生长。3.(2018课标全国,2,6分)下列有关物质跨膜运输的叙述,正确的是()A.巨噬细胞摄入病原体的过程属于协助扩散B.固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输C.神经细胞受到刺激时产生的Na+内流属于被动运输D.护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输答案答
16、案C本题主要考查物质跨膜运输的相关知识。巨噬细胞摄入病原体的过程属于胞吞,A错误;固醇类激素属于脂溶性物质,以自由扩散的方式跨膜运输,B错误;神经细胞受到刺激时,Na+通过离子通道顺浓度梯度以被动运输的方式进入细胞,C正确;甘油为脂溶性物质,通过自由扩散的方式进入皮肤细胞,D错误。方法技巧方法技巧物质跨膜运输方式的判断结合实例直接进行判断自由扩散:O2、CO2等气体,水以及脂溶性物质(甘油、脂肪酸、性激素、乙醇、苯等)。协助扩散:葡萄糖进入哺乳动物成熟的红细胞;无机盐离子通过离子通道进出细胞。主动运输:无机盐(通过载体蛋白进出细胞)、氨基酸、核苷酸、葡萄糖(进入哺乳动物成熟的红细胞除外)。4.
17、(2016课标全国,2,6分)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()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泵跨膜运输离子的速率答案答案C由题意知,离子泵参与的跨膜运输方式属于主动运输,需要载体蛋白协助,需要消耗能量,是逆浓度梯度进行的,A、B错误;动物一氧化碳中毒会影响血液中氧气的运输,影响有氧呼吸产生ATP,从而降低离子泵跨膜运输离子的速率,C正确;蛋白质变性剂可
18、使离子泵变性失活,会降低离子泵跨膜运输离子的速率,D错误。知识拓展知识拓展一氧化碳中毒的机理:一氧化碳与血红蛋白的亲和力比氧与血红蛋白的亲和力高200300倍,所以一氧化碳易与血红蛋白结合,使血红蛋白丧失携氧的能力,造成组织窒息,对大脑的影响最为严重。解题关键解题关键本题主要以信息题的形式考查主动运输的条件及影响因素,难度较小;了解一氧化碳中毒的机理是解题的关键。5.(2016浙江理综,1,6分)当人体血糖浓度偏高时,质膜(细胞膜)中的某种葡萄糖载体可将葡萄糖 转 运 至 肝 细 胞 内 , 血 糖 浓 度 偏 低 时 则 转 运 方 向 相 反 。 下 列 叙 述 正 确 的 是()A.该载
19、体在血糖浓度偏低时的转运需要消耗ATPB.转运速率随血糖浓度升高不断增大C.转运方向不是由该载体决定的D.胰岛素促进葡萄糖运出肝细胞答案答案C在血糖浓度偏低时,肝糖原分解,葡萄糖顺浓度梯度以易化(协助)扩散方式运出肝细胞,不需要消耗ATP,A错误;因葡萄糖的转运需载体协助,故其转运速率不能随血糖浓度升高不断增大,B错误;葡萄糖的转运方向取决于血糖浓度的大小,而不取决于载体,C正确;胰岛素可促进葡萄糖运入肝细胞,达到降低血糖浓度的效果。6.(2016江苏单科,6,2分)图为一种溶质分子跨膜运输的示意图。下列相关叙述错误的是()A.载体逆浓度运输溶质分子B.载体具有ATP酶活性C.载体和转运方式不
20、同D.载体转运溶质分子的速率比自由扩散快答案答案B载体是从低浓度到高浓度运输溶质分子的,A正确;载体是顺浓度梯度运输溶质分子的,方式为协助扩散,不消耗ATP,B错误;载体和转运方式不同,C正确;协助扩散有载体蛋白的协助,其转运速率比自由扩散快,D正确。知识归纳知识归纳区分跨膜运输的方式要从是否顺浓度梯度、是否需要载体、是否消耗ATP等方面综合考虑。7.(2015课标,1,6分,0.924)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下表:下列分析正确的是()A.有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收B.该
21、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培养瓶中气体温度()离子相对吸收量(%)空气17100氮气1710空气328答案答案A由培养条件为空气和氮气且温度为17的两组实验可知,有氧条件有利于幼根对该矿质元素离子的吸收,氮气环境不利于幼根对该矿质元素离子的吸收,A项正确,D项错误;由培养条件为17和3且培养瓶中气体都为空气的两组实验可知,幼根对该矿质元素离子的吸收与温度有关,B项错误;氮气环境中幼根细胞需消耗无氧呼吸产生的ATP来吸收该矿质元素离子,C项错误。8.(2015课标,3,6分,0.8
22、69)下列过程中,不属于胞吐作用的是()A.浆细胞分泌抗体到细胞外的过程B.mRNA从细胞核到细胞质的过程C.分泌蛋白从胰腺的腺泡细胞到胞外的过程D.突触小泡中的神经递质释放到突触间隙的过程答案答案B抗体、分泌蛋白都是大分子物质,其分泌到细胞外的方式都为胞吐,突触小泡中的神经递质以胞吐的方式释放到突触间隙,A、C、D不符合题意;mRNA通过核孔从细胞核进入细胞质,不属于胞吐作用,B项符合题意。9.(2014北京理综,3,6分)比较生物膜和人工膜(双层磷脂)对多种物质的通透性,结果如图。据此不能得出的推论是()A.生物膜上存在着协助H2O通过的物质B.生物膜对K+、Na+、Cl-的通透具有选择性
23、C.离子以易化(协助)扩散方式通过人工膜D.分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率答案答案C据图可知:生物膜对H2O的通透性大于人工膜对H2O的通透性,可见生物膜上存在着协助H2O通过的物质,A正确;生物膜对K+、Na+、Cl-的通透性不同,说明生物膜对不同离子的通透具有选择性,B正确;因人工膜由双层磷脂组成,无蛋白质,所以离子不能以协助扩散方式通过人工膜,C错误;甘油、CO2和O2分子大小不同,导致它们通过人工膜的扩散速率不同,即分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率,D正确。10.(2014安徽理综,2,6分)如图为氨基酸和Na+进出肾小管上皮细胞的示意图。如表选项中正确 的 是()选项管腔中
24、氨基酸上皮细胞 管腔中Na+上皮细胞上皮细胞中氨基酸组织液A主动运输被动运输主动运输B被动运输被动运输被动运输C被动运输主动运输被动运输D主动运输被动运输被动运输答案答案D由图可知,管腔中的氨基酸逆浓度梯度进入上皮细胞,顺浓度梯度出上皮细胞,所以前者属于主动运输,后者属于被动运输;而管腔中的Na+顺浓度梯度进入上皮细胞,属于被动运输;Na+逆浓度梯度出上皮细胞,进入组织液,属于主动运输,D正确。11.(2013北京理综,2,6分)在细胞生命活动中,不可能发生的过程是()A.神经递质由突触小泡分泌到胞外B.mRNA从细胞核进入细胞质C.老化受损的细胞器融入溶酶体中D.O2通过主动运输进入线粒体答
25、案答案D本题综合考查细胞内某些生理活动发生的场所、条件和过程。氧气的跨膜运输方式是自由扩散,D错误。12.(2011北京理综,3,6分)下列与细胞内物质运输有关的叙述,正确的是()A.叶绿体合成的ATP通过核孔进入细胞核B.氢离子可以通过扩散作用进入液泡内C.溶酶体内的酶由内质网形成的小泡(囊泡)运入D.内质网的膜结构成分可以转移到细胞膜中答案答案D内质网膜能够以“出芽”形式形成具膜的囊泡,最终转移到细胞膜而成为其一部分,故选D;叶绿体光反应阶段合成的ATP仅供暗反应利用,不会通过核孔进入细胞核;氢离子以主动运输方式完成跨膜运输;溶酶体内的酶由高尔基体形成的小泡运入。13.(2012北京理综,
26、31,16分)科学家为了研究蛋白A的功能,选用细胞膜中缺乏此蛋白的非洲爪蟾卵母细胞进行实验,处理及结果见下表。(1)将组卵母细胞放入低渗溶液后,水分子经自由扩散(渗透)穿过膜的进入卵母细胞。(2)将蛋白A的mRNA注入卵母细胞一定时间后,该mRNA的蛋白质进入细胞膜,使细胞在低渗溶液中体积。(3)与组细胞相比,组细胞对水的通透性,说明HgCl2对蛋白A的功能有作用。比较、组的结果,表明试剂M能够使蛋白A的功能。推测HgCl2没有改变蛋白A的氨基酸序列,而是破坏了蛋白A的。实验组号在等渗溶液中进行的处理在低渗溶液中测定卵母细胞的水通透速率(cm/s10-4)向卵母细胞注入微量水(对照)27.9向
27、卵母细胞注入蛋白A的mRNA210.0将部分组细胞放入含HgCl2的等渗溶液中80.7将部分组细胞放入含试剂M的等渗溶液中188.0(4)已知抗利尿激素通过与细胞膜上的结合,可促进蛋白A插入肾小管上皮细胞膜中,从而加快肾小管上皮细胞对原尿中水分子的。(5)综合上述结果,可以得出的推论。答案答案(1)磷脂双分子层(2)翻译迅速增大(3)明显降低抑制部分恢复空间结构(4)受体重吸收(5)蛋白A是水通道蛋白解析解析本题以蛋白A与水分子进入细胞的关系为背景考查了学生的实验分析和探究能力。(1)组卵母细胞由于缺乏蛋白A,水分子经自由扩散穿过膜的磷脂双分子层进入细胞。(2)将蛋白A的mRNA注入卵母细胞后
28、,该mRNA经翻译过程合成的蛋白质进入细胞膜,使卵母细胞的水通透速率增大,细胞因大量吸水体积迅速增大。(3)组与组相比,低渗溶液中卵母细胞的水通透速率降低,说明组细胞对水的通透性明显降低,可推测HgCl2抑制了蛋白A的功能。组细胞用试剂M处理后水通透速率明显升高,但仍低于组细胞,由此说明试剂M可部分恢复蛋白A的功能。由于蛋白A的功能可恢复,说明HgCl2没有改变蛋白A的氨基酸序列,而是破坏了蛋白A的空间结构。(4)抗利尿激素与靶细胞膜上的受体结合,使肾小管上皮细胞膜中蛋白A含量增多,从而增强了肾小管上皮细胞对原尿中水的重吸收。(5)因为该实验的目的是研究蛋白A的功能,综合分析实验结果可知,蛋白
29、A与水的吸收密切相关,从而得出蛋白A是水通道蛋白的推论。以下为教师用书专用14.(2016江苏单科,2,2分)下列关于生物膜透性的叙述,正确的是()A.核糖体合成的分泌蛋白能够自由透过高尔基体膜B.细胞质中合成的光合作用相关蛋白须通过内质网输入叶绿体C.子叶细胞中包被脂肪颗粒的膜对葡萄糖具有选择透性D.细胞外高浓度的超氧化物歧化酶可以自由扩散进入细胞答案答案C核糖体合成的分泌蛋白经内质网初步加工后由囊泡运输到高尔基体,并与高尔基体膜融合后到达高尔基体,A项错误;细胞质中合成的光合作用相关蛋白是在信号肽的引导下输入叶绿体的,不须通过内质网,B项错误;葡萄糖的跨膜运输需要载体的协助,体现了膜的选择
30、透性,C项正确;细胞外的超氧化物歧化酶为大分子物质,是通过胞吞方式进入细胞的,D项错误。知识归纳知识归纳H2O、O2、CO2、甘油、乙醇、苯等物质是通过自由扩散进出细胞的;在顺浓度梯度的情况下,葡萄糖、氨基酸分子等可以通过协助扩散进入细胞;Na+、K+和Ca2+等离子和葡萄糖、氨基酸等小分子可以通过主动运输方式逆浓度梯度运输;大分子和颗粒性物质可通过胞吞、胞吐方式进出细胞。15.(2014浙江理综,1,6分)下列关于物质出入细胞方式的叙述,正确的是()A.被细胞胞吞的一定是固体物质B.突触前膜释放乙酰胆碱属于易化扩散(协助扩散)C.通过载体蛋白的物质转运属于主动转运(主动运输)D.胞吐过程一定
31、会发生分泌泡与质膜的融合(细胞膜)答案答案D被细胞胞吞的主要是大分子物质和颗粒物质,并不一定是固体物质,A错误;突触前膜释放乙酰胆碱等神经递质属于胞吐,B错误;通过载体蛋白的物质转运属于易化扩散(协助扩散)或主动转运(主动运输),C错误;胞吐过程发生分泌泡和细胞膜的融合,体现了生物膜的流动性,D正确。16.(2015海南单科,26,8分)回答下列问题:(1)将贮藏的马铃薯(块茎)放入蒸馏水中,水分通过的方式进入马铃薯细胞,引起马铃薯鲜重增加。随着蒸馏水处理时间延长,该马铃薯鲜重不再增加,此时,马铃薯细胞的渗透压比处理前的。(2)将高温杀死的马铃薯细胞放入高浓度的NaCl溶液中,(填“会”或“不
32、会”)发生质壁分离现象。(3)将发芽的马铃薯制成匀浆,使其与斐林试剂发生作用,生成砖红色沉淀,说明该马铃薯匀浆中含有。答案答案(1)被动运输(2分,其他合理答案也给分)低(2分)(2)不会(2分)(3)还原糖(2分,其他合理答案也给分)解析解析本题考查物质出入细胞的方式及还原糖的鉴定相关知识。(1)水分以自由扩散方式跨膜运输,马铃薯细胞吸水,其细胞液浓度降低,细胞的渗透压降低。(2)死细胞的原生质层变成全透性的,故将高温杀死的马铃薯细胞放入高浓度的NaCl溶液中不会发生质壁分离现象。(3)还原糖与斐林试剂反应,生成砖红色沉淀,故该实验现象说明马铃薯匀浆中含有还原糖。考点考点1 1细胞的吸水和失
33、水细胞的吸水和失水1.(2018北京房山一模,2,6)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,能将细胞溶胶中的Na+逆浓度梯度运入液泡,以降低Na+对细胞溶胶中酶的伤害。下列叙述错误的是()A.Na+由细胞溶胶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有助于提高植物的耐盐性D.该载体蛋白作用的结果不利于增强细胞吸水能力A A组组2016201620182018年高考模拟年高考模拟基础题组基础题组三年模拟答案答案D据“逆浓度梯度运入液泡”可知,Na+由细胞溶胶进入液泡的过程属于主动运输,A选项正确;Na+通过主动运输进入液泡的
34、过程体现液泡膜的选择透过性,且该载体运输Na+的结果是使细胞液浓度升高,有利于增强细胞在盐碱地的吸水能力,提高植物的耐盐性,B、C选项正确,D选项错误。知能拓展知能拓展可以从进化与适应观的角度去分析C、D选项。2.(2018北京丰台期末,3)紫色洋葱鳞片叶外表皮是观察质壁分离的理想材料,下列有关叙述正确 的 是()A.细胞呈正方形排列紧密且核质比大B.紫色的细胞质基质失水后体积缩小C.细胞内外渗透压相等时水分子不再进出细胞D.水分子以被动运输的方式进行跨膜运输答案答案D“观察植物细胞的有丝分裂”实验中,观察的是分生区的细胞,其特点是细胞呈正方形,排列紧密。紫色洋葱鳞片叶外表皮具有紫色大液泡,细
35、胞排列紧密,核质比小,A选项错误。紫色色素分布在液泡中,不在细胞质中,B选项错误。当细胞内外渗透压相等时,水分子进出细胞的速率是相等的,C选项错误。水分子跨膜运输有两种方式:一种是自由扩散,另一种是通过水通道。后者是由通道蛋白介导的,与膜上的蛋白质有关。总之,水分子以被动运输的方式进行跨膜运输,D选项正确。知识归纳知识归纳成熟的植物细胞中央有一个大液泡。当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中。由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,当细胞不断失水时,液泡逐渐缩小,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,即发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,外界溶液中
36、的水分就透过原生质层进入细胞液中,液泡逐渐变大,整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态,即发生了质壁分离复原。3.(2017北京东城期末,4)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,经过一段时间处理后,测定根对某种无机盐离子的相对吸收量。培养条件及实验结果见下表。培养瓶中气体温度()离子相对吸收量(%)空气17100氮气1710空气3283.(2017北京东城期末,4)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,经过一段时间处理后,测定根对某种无机盐离子的相对吸收量。培养条件及实验结果见下表。培养瓶中气体温度()离子相对吸收量(%)空气1
37、7100氮气1710空气328下列相关叙述中,不正确的是()A.有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收B.有氧条件下,一定范围内,温度升高,幼根对该离子相对吸收量增加C.在第2组条件下,幼根细胞吸收该离子所需能量来自无氧呼吸D.1、2组幼根吸收该无机盐离子的方式分别是主动运输和协助扩散答案答案D第一组和第二组对比说明,有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收,A正确;第一组和第三组对比说明,幼根对该离子的吸收与温度的变化有关,一定范围内,温度较高时,吸收离子较快,B正确;氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子,需要无氧呼吸供能,C正确;1、2组幼根吸收该无机盐离子的方式都是主动运输,D错误。方法技巧
38、方法技巧对于涉及实验的生物试题,要注意单一变量原则和对照原则。本题按照这两个原则,每两组进行对比就可以得出正确结论。4.(2016北京丰台期末,9)在生物体内,下列生理活动只能单向进行的是()A.质壁分离过程中水分子的扩散B.生长素在胚芽鞘中的极性运输C.肝细胞中糖原与葡萄糖的转化D.活细胞内ATP与ADP的转化答案答案B质壁分离过程中,水分子的扩散是双向的,葡萄糖和肝糖原之间可以相互转化,活细胞内ATP与ADP也可相互转化,故A、C、D不符合题意。5.(2016北京石景山期末,34)肾小管上皮细胞主要利用细胞膜上的“水通道蛋白”重吸收原尿中的水分。下图表示抗利尿激素促进肾小管细胞重吸收水分的
39、调节机制(字母表示体液,罗马数字表示过程)。(1)图中A是指内环境成分中的。内环境除了图示的组成成分外,还有。(2)原尿流经肾小管时,浓度肯定会上升的物质是。A.蛋白质B.葡萄糖C.尿素D.钠、钾等离子(3)食物过咸时,过程会(填“加强”或“减弱”)。(4)据图分析,抗利尿激素促进肾小管细胞对水的重吸收的机制是:改变细胞中某些酶的活性,一方面促进,另一方面促进储存水通道蛋白的囊泡与细胞膜融合,从而增加细胞膜上。(5)若某人因基因突变导致受体结构改变,不能接受抗利尿激素的调节,则此人的细胞外液渗透压比正常人。答案答案(1)血浆淋巴(2)C(3)加强(4)水通道蛋白的合成水通道蛋白的数量(5)高解
40、析解析(1)由图中信息知A是血浆,B是组织液,C是细胞内液,其中血浆、组织液和淋巴构成细胞外液(内环境)。(2)原尿流经肾小管时,葡萄糖,氨基酸,钠、钾等离子均会被重吸收,原尿中一般不存在蛋白质,而代谢废物尿素不能被重吸收。(3)食物过咸时,细胞外液渗透压升高,下丘脑合成并分泌抗利尿激素过程加强,即过程会加强。(4)据图中信息知抗利尿激素促进肾小管细胞对水的重吸收的机制是:改变细胞中某些酶的活性,一方面促进水通道蛋白的合成,另一方面促进储存水通道蛋白的囊泡与细胞膜融合,从而增加细胞膜上水通道蛋白的数量。(5)若某人因基因突变导致受体结构改变,不能接受抗利尿激素的调节,则此人的细胞外液渗透压比正
41、常人高。考点考点2 2物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式1.(2018北京石景山期末,3)下列关于主动运输的叙述,不正确的是()A.该运输方式是细胞最重要的吸收或排出物质的方式B.该运输方式可从低浓度一侧向高浓度一侧转运物质C.该运输方式需要膜上载体蛋白的协助,并消耗能量D.根吸收矿质离子属于该运输方式,而海水鱼的鳃向体外排盐不属于答案答案D根吸收矿质离子和海水鱼的鳃向体外排盐都属于主动运输,D错误。知识归纳知识归纳物质跨膜运输的方式包括自由扩散、协助扩散和主动运输。自由扩散是从高浓度向低浓度运输物质,不需要载体和能量;协助扩散是从高浓度向低浓度运输物质,需要载体,但不消耗能量;主动运输是从
42、低浓度向高浓度运输物质,需要载体协助,也需要消耗能量。2.(2018北京海淀期中,8)下图为植物光合作用同化物蔗糖在不同细胞间运输、转化过程的示意 图 。 下 列 相 关 叙 述 正 确 的 是()A.蔗糖的水解有利于蔗糖顺浓度梯度运输B.单糖逆浓度梯度转运至薄壁细胞C.ATP生成抑制剂会直接抑制图中蔗糖的运输D.蔗糖可通过单糖转运载体转运至薄壁细胞答案答案A分析题图可知,蔗糖由伴胞经胞间连丝顺浓度梯度运输到筛管,由此可推测蔗糖的水解保证了蔗糖浓度差的存在,有利于蔗糖顺浓度梯度运输,A正确;由图解看出蔗糖水解成的单糖顺浓度梯度经单糖转运载体运输至薄壁细胞,B错误;从图解中可确定蔗糖的运输为被动
43、运输,不消耗ATP,因此ATP生成抑制剂不会直接抑制图中蔗糖的运输,C错误;由于载体具有特异性,所以蔗糖不能通过单糖转运载体转运至薄壁细胞,D错误。解后反思解后反思本题结合蔗糖在不同细胞间运输、转化过程的示意图,考查了物质跨膜运输方式的有关知识,要求考生能够掌握不同物质跨膜运输方式的特点,结合图解中的浓度关系准确判断各选项。对于此类题目,分析清楚图解是解题的关键。3.(2017北京朝阳一模,2)CTX是从蝎子毒液中提取的一种多肽,能与某些种类肿瘤细胞表面特有 的 受 体 M 特 异 性 结 合 形 成 复 合 物 ( M - C T X ) 进 入 细 胞 。 由 此 可 以 得 出 的 推
44、论 是()A.CTX通过口服方式进入机体仍发挥作用B.CTX在核糖体合成后直接进入高尔基体C.M-CTX可通过主动运输进入肿瘤细胞D.CTX可用于上述种类肿瘤的靶向治疗答案答案DCTX是从蝎子毒液中提取的一种多肽,因此口服后会被消化道内相应的消化酶水解生成氨基酸从而失去功效;CTX属于分泌蛋白类的物质,应先在核糖体上合成,再进入内质网中进行初步加工,最后进入高尔基体进行进一步加工;M-CTX属于大分子复合物,进入细胞的方式为胞吞,主动运输是小分子物质跨膜运输的方式;由于CTX能与某些种类肿瘤细胞表面特有的受体M特异性结合,所以可用于某些种类肿瘤的靶向治疗。解题技巧解题技巧从题干中获取有效的信息
45、如“毒液中提取的多肽”“能与特有的受体结合形成复合物”,再联系已学过的知识进行答题。4.(2016北京海淀期末,2)下列关于物质出入细胞方式的叙述,正确的是()A.突触小泡内的递质通过载体主动转运到细胞外B.葡萄糖以协助扩散方式转运进入红细胞C.水分子由分子少向分子多处扩散的过程是渗透作用D.氨基酸主动运输进入小肠上皮细胞不消耗ATP答案答案B突触小泡内的递质通过胞吐作用转运到细胞外;葡萄糖以协助扩散的方式进入红细胞;水分子由分子多向分子少处扩散的过程是渗透作用;氨基酸转运进入小肠上皮细胞属于主动运输,需要消耗ATP。5.(2016北京丰台期末,8)下列有关物质进出细胞的运输方式的判断,正确的
46、是()A.不消耗能量的运输方式一定为被动运输B.消耗能量的运输方式一定是主动运输C.顺浓度梯度的运输方式一定为自由扩散D.需载体协助的运输方式一定为协助扩散答案答案A主动运输与胞吞、胞吐均需消耗能量,B错误;自由扩散与协助扩散均是顺浓度梯度的运输方式,C错误;主动运输和协助扩散均需载体协助,D错误。6.(2018北京海淀期末,26)葡萄糖是细胞的主要能源物质,其跨膜运输方式是研究热点。(1)如图所示,小肠上皮细胞利用细胞内外Na+浓度差,通过蛋白S吸收葡萄糖。细胞内较低的Na+浓度需要膜上的Na+-K+泵消耗来维持。据此分析,小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式属于。在基膜侧,小肠上皮细胞利用蛋白G将
47、吸收的葡萄糖分子通过方式运出,再通过血液循环运输到全身组织细胞。(2)人体依靠调节维持正常血糖浓度,参与调节的激素有胰岛素、。当血糖高于正常值时,在胰岛素的调节作用下,肝细胞、骨骼肌细胞、脂肪细胞等细胞摄取、,从而使血糖降低。(3)研究表明,胰岛素的靶细胞主要通过细胞膜上的GLUT4来摄取葡萄糖,胰岛素与靶细胞膜上的受体结合,调控GLUT4的储存囊泡与细胞膜融合。大部分型糖尿病患者的组织细胞对胰岛素的敏感性降低,称为胰岛素抵抗。请结合上述研究,从两个不同角度解释胰岛素抵抗出现的原因。答案答案(1)转运(或“载体”)ATP主动转运(或“主动运输”)易化(协助)扩散(2)神经体液胰高血糖素、肾上腺
48、素利用和转化葡萄糖(3)胰岛素受体异常导致胰岛素信号不能正常传递;胰岛素与受体结合后,细胞内信号传递过程异常;胰岛素靶细胞GLUT4储存囊泡转运至细胞膜受阻;胰岛素抗体与胰岛素结合,使胰岛素不能与其受体正常结合;胰岛素的拮抗激素增多,降低胰岛素的作用(答两点即可)解析解析(1)从图示信息可知,小肠上皮细胞吸收肠腔中的葡萄糖和Na+使用的是同一载体,即蛋白S。小肠上皮细胞内Na+浓度为20mM,细胞外为140mM,Na+顺浓度梯度进入小肠上皮细胞,且需要载体蛋白S,方式为协助扩散。葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式是主动运输,需要载体蛋白的协助并耗能。在基膜侧,葡萄糖顺浓度梯度转出小肠上皮细胞,进入血
49、液,需要载体蛋白的协助,不耗能,属于协助扩散。(2)血糖平衡受神经体液调节,参与调节的激素有胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素等。胰岛素是唯一能降低血糖的激素,胰高血糖素和肾上腺素是升高血糖的激素。在血糖平衡调节中的胰岛素和胰高血糖素之间存在反馈调节,当血糖浓度高于正常值时,胰岛素调节血糖的主要途径是促进组织细胞摄取、利用和转化葡萄糖,以降低血糖浓度。当血糖浓度低于正常值时,胰高血糖素的含量增加,促进肝糖原分解和非糖类物质转化,使得血糖浓度升高。(3)GLUT4是细胞膜上的一种葡萄糖转运蛋白。GLUT4在核糖体中合成,经过内质网的加工后,通过囊泡运输到高尔基体,再经过高尔基体的进一步修饰加工,通过囊
50、泡运输到细胞膜上。当胰岛素和其受体结合后,一方面促进蛋白质、脂肪、糖原合成,另一方面使细胞膜上的葡萄糖转运蛋白GLUT4数目增加,促进葡萄糖进入细胞,促进葡萄糖的利用,而使血糖浓度降低。型糖尿病患者血液中胰岛素水平正常,但靶细胞存在“胰岛素抵抗”现象。从细胞结构看,最可能的原因是胰岛素受体数量少或者活性差。从途径看,可能的原因是胰岛素与受体结合后,细胞内信号传递过程异常或者胰岛素靶细胞GLUT4储存囊泡转运至细胞膜受阻等。思路梳理思路梳理本题主要考查考生对于物质运输、血糖调节等相关知识的理解能力,要求学生能够把握知识间内在的联系,能够运用所学知识,对生活实际问题作出解释。各小题层次分明,分别为
51、葡萄糖进出细胞的方式、人体内血糖调节的途径、型糖尿病患者靶细胞存在“胰岛素抵抗”的现象,问题层层深入,考生需要整合所学知识,作出合理的判断。1.(2018北京朝阳期末,1)下列关于生物膜透性的叙述,正确的是()A.核膜对物质进出细胞核不具有选择作用B.核糖体合成的分泌蛋白能够自由透过高尔基体膜C.有些小分子物质(如乙酰胆碱)也可能以胞吐方式运出细胞D.细胞外高浓度的过氧化氢酶可以自由扩散进入细胞B B组组2016201620182018年高考模拟年高考模拟综合题组综合题组时间:40分钟分值:60分一、选择题(每题6分,共42分)答案答案C核膜对物质进出细胞核具有选择性,如DNA不能出细胞核,A
52、错误;核糖体合成的分泌蛋白通过内质网产生囊泡,运输到高尔基体,与高尔基体膜融合,进入高尔基体,但不能自由透过高尔基体膜,B错误;乙酰胆碱属于神经递质,通过胞吐的方式释放到突触间隙中,C正确;细胞外高浓度的过氧化氢酶的化学本质是蛋白质,属于大分子物质,而自由扩散是小分子物质进出细胞的方式,D错误。易错警示易错警示并不是所有的小分子物质进出细胞的方式都是跨膜运输。神经递质通过胞吐的方式,由突触前膜释放到突触间隙中。2.(2018北京石景山期末,4)下列过程中,不属于胞吐作用的是()A.浆细胞分泌抗体到细胞外B.肠腺细胞分泌肽酶到细胞外C.mRNA从细胞核到细胞质D.生长激素从细胞内到细胞外答案答案
53、C胞吞和胞吐是借助于膜的融合完成的,与膜的流动性有关,是大分子物质进出细胞的方式。抗体、肽酶、生长激素的化学本质是蛋白质,蛋白质属于大分子,它们运输到细胞外的方式是胞吐,A、B、D不符合题意;mRNA从细胞核到细胞质,是通过核孔实现的,不是胞吐,C符合题意。易错警示易错警示胞吞和胞吐不属于跨膜运输,该过程中物质穿过细胞膜的层数为0。胞吞和胞吐是大分子物质和颗粒性物质进出细胞的方式,需ATP提供能量,体现了膜的流动性。物质进出细胞核并非都通过核膜。一般来说,大分子物质通过核孔进出细胞核,需要载体,需要消耗能量;小分子物质进出细胞核是通过跨膜运输实现的。3.(2018北京海淀期中,5)下列关于囊泡
54、运输的叙述,不正确的是()A.囊泡膜由单层磷脂分子和蛋白质构成B.囊泡的融合过程依赖于膜的流动性C.囊泡运输实现了细胞内物质的定向转运D.囊泡在细胞内的移动过程需要消耗能量答案答案A囊泡膜是主要由磷脂双分子层及蛋白质构成的生物膜,A选项错误。囊泡膜表面有相关的糖蛋白,这些糖蛋白能够与靶细胞器膜和靶细胞膜表面的糖蛋白特异性结合,实现细胞内物质的定向转运,C选项正确。3.(2018北京海淀期中,5)下列关于囊泡运输的叙述,不正确的是()A.囊泡膜由单层磷脂分子和蛋白质构成B.囊泡的融合过程依赖于膜的流动性C.囊泡运输实现了细胞内物质的定向转运D.囊泡在细胞内的移动过程需要消耗能量答案答案A囊泡膜是
55、主要由磷脂双分子层及蛋白质构成的生物膜,A选项错误。囊泡膜表面有相关的糖蛋白,这些糖蛋白能够与靶细胞器膜和靶细胞膜表面的糖蛋白特异性结合,实现细胞内物质的定向转运,C选项正确。易错警示易错警示单层膜的细胞器含有2层磷脂分子层,双层膜的细胞器含有4层磷脂分子层。4.(2016北京海淀期中,7)人体内不会发生的物质运输过程是()A.CO2通过线粒体膜和细胞膜扩散到细胞外B.葡萄糖分子顺浓度梯度进入红细胞内C.mRNA通过核孔由细胞核进入细胞质D.胰蛋白酶通过囊泡跨膜运输到胰岛细胞外答案答案DCO2是有氧呼吸第二阶段的产物,从线粒体基质,穿过线粒体膜和细胞膜扩散到细胞外;葡萄糖分子顺浓度梯度进入红细
56、胞内是协助扩散的过程;核孔是大分子物质进出细胞核的通道,mRNA可通过核孔由细胞核进入细胞质,A、B、C项均会发生在人体内;胰蛋白酶是由胰腺的腺泡细胞合成和分泌的,胰岛细胞分泌的是胰岛素或胰高血糖素,D符合题意。5.(2016北京西城期末,3)下图为细胞膜部分结构与功能的示意图。依据此图作出的判断不正确 的 是()A.细胞内高K+、低Na+环境依靠钠-钾泵和脂双层共同维持B.钠钾泵的存在说明载体蛋白对离子运输不具有选择性C.细胞膜上的钠-钾泵同时具有运输和催化的功能D.细胞内K+外流和细胞外Na+内流均不消耗ATP答案答案B依据图中信息判断,细胞内K+外流和细胞外Na+内流均通过离子通道,不消
57、耗ATP;钠钾泵可以选择性地运出3个Na+,运进2个K+,同时具备催化ATP水解的功能,B错误。6.(2016北京石景山一模,1)我国科学家首次阐明超细大气颗粒物(PM)引发呼吸道疾病与细胞自噬(依赖溶酶体对细胞内受损、变性的蛋白质和衰老的细胞器进行降解的过程)有关,如图所示。下列说法不正确的是()A.PM主要以内吞作用的方式进入呼吸道上皮细胞B.图中各种囊泡的膜结构相似C.图中各种囊泡的融合都依赖于膜的流动性D.若能够增强细胞的自噬作用,就能有效降低呼吸道疾病反应答案答案D由图中信息可知,增强细胞的自噬作用会激活体内有关免疫反应,引起气道炎症和黏液大量分泌,使呼吸道疾病反应增强,D错误。7.
58、(2016北京东城期末,7)下表为人体成熟红细胞与血浆中的K+和Mg2+在不同条件下的含量比较 ( 单 位 : m m o l ) , 据 表 分 析 不 正 确 的 是()A.鱼藤酮对K+的载体的生理功能有抑制作用,也抑制了Mg2+的载体的生理功能B.鱼藤酮可能是通过抑制红细胞的有氧呼吸,影响了K+和Mg2+的运输C.乌本苷抑制K+的载体的生理功能而不影响Mg2+的载体的生理功能D.正常情况下血浆中K+和Mg2+均通过主动运输进入红细胞处理前用鱼藤酮处理后用乌本苷处理后细胞内血浆中细胞内血浆中细胞内血浆中K+1455115135Mg2+351.41.81.4351.4答案答案B由表中实验结果
59、可知,血浆中的K+和Mg2+均比细胞内的浓度低,故正常情况下血浆中K+和Mg2+均通过主动运输进入红细胞,D正确;用鱼藤酮处理后,细胞内的K+和Mg2+浓度降低,可推测A正确;同理C正确;人体成熟的红细胞中无线粒体,不进行有氧呼吸,B错误。8.(2018北京西城期末,22)气孔是由两个保卫细胞围成的空腔,主要分布在植物叶片表皮。脱落酸(ABA)可通过特定的信号转导途径调节气孔的开放程度,机制如下图。已知细胞质基质中Ca2+的浓度在20200nmol/L之间,液泡中及细胞外Ca2+的浓度通常高达1mmol/L。(注:每个保卫细胞同时存在“ROS”途径和“IP3,cADPR”途径)(18分)(1)
60、由图可知,ABA与ABA受体结合后,可通过ROS、IP3等信号途径激活二、非选择题(共18分)上的Ca2+通道,使Ca2+以方式转运到细胞质基质中。细胞质基质中Ca2+浓度的增加,促进了K+及Cl-流出细胞,使保卫细胞的渗透压降低,保卫细胞(填“吸水”或“失水”),气孔关闭。(2)有人推测,ABA受体有胞内受体和细胞膜上受体两种,为探究ABA受体的位置,研究者进行了下列实验,请完善实验方案。实验一实验二步骤一培养叶片下表皮组织培养叶片下表皮组织步骤二向培养液中添加同位素标记的ABA向保卫细胞内直接注射足以引起气孔关闭的一定浓度ABA步骤三检测检测气孔开放程度实验结果细胞膜表面放射性明显强于细胞
61、内,气孔关闭气孔不关闭(3)据实验一、二推测ABA受体只位于细胞膜上,但有人认为直接注入细胞的ABA可能被降解,导致气孔不关闭。因此设计了两种防降解的“笼化ABA”,光解性“笼化ABA”能在紫外光作用下释放有活性的ABA,非光解性“笼化ABA”则不能。实验三组组步骤一培养叶片下表皮组织步骤二将i显微注射入保卫细胞内将ii显微注射入保卫细胞内步骤三用iii照射保卫细胞30s步骤四检测气孔开放程度实验结果气孔关闭气孔不关闭综合实验一、二、三结果表明,ABA受体位于。(4)植物在应答ABA反应时能产生一类磷脂S1P(如图所示)。为检验“S1P通过G蛋白起作用”的假设,用ABA处理拟南芥G蛋白缺失突变
62、体保卫细胞,检测气孔开放程度的变化。请评价该实验方案并加以完善和修订。答案答案(1)细胞膜和液泡膜(答全给分)协助扩散(易化扩散)失水(2)放射性的强度、位置及气孔是否关闭(开放程度)(3)i光解性“笼化ABA”ii非光解性“笼化ABA”iii紫外线细胞膜上和细胞内(答全给分)(4)该实验存在两处缺陷:第一,不应该用ABA,应该用S1P处理拟南芥保卫细胞。第二,补充一组对正常拟南芥做同样处理(用S1P处理)的对照实验解析解析(1)据图可知,ABA与ABA受体结合后,可通过ROS、IP3等信号途径激活细胞膜和液泡膜上的Ca2+通道,使Ca2+以协助扩散方式转运到细胞质基质中。细胞质基质中Ca2+
63、浓度的增加,促进了K+及Cl-流出细胞,使保卫细胞的渗透压降低,保卫细胞失水,气孔关闭。(2)本实验探究ABA受体位置,采用同位素标记法进行示踪,再结合实验结果可知,步骤三应检测放射性的强度、位置及气孔是否关闭。(3)本实验的自变量是ABA是否被降解,i组结果是气孔关闭,说明ABA没有被降解,故i中应该加入光解性“笼化ABA”;ii组结果是气孔不关闭,说明ABA没有起作用,故ii中应该加入非光解性“笼化ABA”,并分别用紫外线照射。综合实验一、二、三结果表明,ABA受体位于细胞膜上和细胞内。(4)该实验的自变量是S1P,所以不应该用ABA,应该用S1P处理拟南芥保卫细胞。实验遵循对照原则,应补充一组对正常拟南芥做同样处理(用S1P处理)的对照实验。
