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文檔簡介
第二單元細胞代謝專題三細胞的物質(zhì)輸入和輸出考點2013~2017年2018年2019年2020年2021年2022年合計全國地方全國地方全國地方全國地方全國地方全國地方全國地方卷卷卷卷卷卷卷卷卷卷卷卷卷卷10.滲透作用的原理及應用1100000000001111.細胞的吸水和失水37010110031051212.物質(zhì)進出細胞的方式4102111021600820命題分析與備考建議(1)命題熱度:本專題相對其他各專題考查稍火(),十年中地方卷出現(xiàn)過33道題,全國卷出現(xiàn)過14道題,總計出現(xiàn)過47道題,平均每年會出現(xiàn)3~5道。相對于知識的內(nèi)容和密度而言,本專題高考命題的高頻點是“物質(zhì)進出細胞的方式”。(2)考查方向:一是考查對植物細胞的吸水和失水實驗的分析,二是考查物質(zhì)跨膜運輸方式的判斷。(3)考情前瞻:一是以物理滲透模型考查滲透作用的相關實驗,二是結合坐標曲線考查物質(zhì)運輸?shù)姆绞郊安煌\輸方式的判斷。考點10滲透作用的原理及應用1.(2014·全國,32,9分,難度★★★)小腸的吸收是指食物消化后的產(chǎn)物、水和無機鹽等通過小腸上皮細胞進入血液和淋巴的過程。0.9%的NaCl溶液是與兔的體液滲透壓相等的生理鹽水。某同學將處于麻醉狀態(tài)下的兔的一段排空小腸結扎成甲、乙、丙、丁4個互不相通、長度相等的腸袋(血液循環(huán)正常),并進行實驗,實驗步驟和實驗結果如表。實驗步驟實驗組別甲乙丙丁向腸袋內(nèi)注入等量的溶液,使其充盈0.7%的NaCl10mL0.9%的NaCl10mL1.1%的NaCl10mL0.9%的NaCl+微量Na+載體蛋白的抑制劑共10mL維持正常體溫半小時后,測腸袋內(nèi)NaCl溶液的量1mL3mL5mL9.9mL請根據(jù)實驗結果回答問題。(1)實驗開始時,水在腸腔和血液之間的移動方向是:甲組從;丙組從。在這一過程中水分子的運動方向是從溶液濃度處流向溶液濃度處。本實驗中水分子的這種移動過程稱為。
(2)比較乙和丁的實驗結果,可推測小腸在吸收Na+時,需要的參與。
答案(1)腸腔進入血液血液進入腸腔低高滲透作用(其他合理答案即可)(2)Na+載體蛋白解析(1)甲組中腸袋內(nèi)為0.7%的NaCl溶液,其滲透壓小于血漿滲透壓,水由腸腔進入血液;丙組與甲組相反,實驗開始時,水從血液進入腸腔。這一過程屬于滲透作用,水分子從溶液濃度低的一側向溶液濃度高的一側流動。(2)乙、丁組雖然腸袋中的NaCl溶液的濃度都是0.9%,但因為丁組中加了微量Na+載體蛋白抑制劑,所以丁組中被吸收的NaCl溶液很少,可以推測Na+的吸收過程是主動運輸,需要Na+載體蛋白協(xié)助運輸,需消耗能量。考點11細胞的吸水和失水1.(2022·全國甲,2,6分,難度★)植物成熟葉肉細胞的細胞液濃度可以不同?,F(xiàn)將a、b、c三種細胞液濃度不同的某種植物成熟葉肉細胞,分別放入三個裝有相同濃度蔗糖溶液的試管中,當水分交換達到平衡時觀察到:①細胞a未發(fā)生變化;②細胞b體積增大;③細胞c發(fā)生了質(zhì)壁分離。若在水分交換期間細胞與蔗糖溶液沒有溶質(zhì)的交換,下列關于這一實驗的敘述,不合理的是(C)A.水分交換前,細胞b的細胞液濃度大于外界蔗糖溶液的濃度B.水分交換前,細胞液濃度大小關系為細胞b>細胞a>細胞cC.水分交換平衡時,細胞c的細胞液濃度大于細胞a的細胞液濃度D.水分交換平衡時,細胞c的細胞液濃度等于外界蔗糖溶液的濃度解析本題主要考查植物細胞的吸水和失水。由題干信息可知,水分交換達到平衡時,細胞a未發(fā)生變化,則其細胞液濃度等于外界蔗糖溶液的濃度;細胞b體積增大,則其細胞液濃度大于外界蔗糖溶液的濃度;細胞c發(fā)生了質(zhì)壁分離,則其細胞液濃度小于外界蔗糖溶液的濃度。因此水分交換前,細胞液濃度大小關系為細胞b>細胞a>細胞c,A、B兩項合理。由題意可知,水分交換達到平衡時,細胞a未發(fā)生變化,說明其細胞液濃度與外界蔗糖溶液的濃度相等。水分交換達到平衡時,雖然細胞內(nèi)外溶液濃度相等,但細胞c失水后外界蔗糖溶液的濃度減小,因此,水分交換平衡時,細胞c的細胞液濃度小于細胞a的細胞液濃度,C項不合理。細胞c發(fā)生了質(zhì)壁分離,水分交換達到平衡時,其細胞液濃度與外界蔗糖溶液的濃度相等,D項合理。2.(2021·江蘇,12,2分,難度★★)采用紫色洋蔥鱗片葉外表皮進行質(zhì)壁分離實驗,下列相關敘述正確的是(A)A.用鑷子撕取的外表皮,若帶有少量的葉肉細胞仍可用于實驗B.將外表皮平鋪在潔凈的載玻片上,直接用高倍鏡觀察細胞狀態(tài)C.為盡快觀察到質(zhì)壁分離現(xiàn)象,應在蓋玻片四周均勻滴加蔗糖溶液D.實驗觀察到許多無色細胞,說明紫色外表皮中有大量細胞含無色液泡解析本題考查質(zhì)壁分離實驗。葉肉細胞有原生質(zhì)層和大液泡,所以可以發(fā)生質(zhì)壁分離,且細胞質(zhì)中還含有葉綠體,而洋蔥外表皮細胞呈紫色,所以即使洋蔥鱗片葉外表皮上帶有葉肉細胞,也不影響實驗結果,A項正確;顯微鏡的使用方法是先用低倍鏡觀察,再用高倍鏡觀察,B項錯誤;為盡快觀察到質(zhì)壁分離現(xiàn)象,應在蓋玻片一側滴加蔗糖溶液,另一側用吸水紙吸引,重復幾次,洋蔥細胞就浸泡在蔗糖溶液中,C項錯誤;紫色外表皮細胞中有一個紫色大液泡,那些無色的細胞應該是鱗莖細胞,不是鱗片葉外表皮細胞,D項錯誤。3.(2021·湖南,3,2分,難度★)質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復原是某些生物細胞響應外界水分變化而發(fā)生的滲透調(diào)節(jié)過程。下列敘述錯誤的是(D)A.施肥過多引起的“燒苗”現(xiàn)象與質(zhì)壁分離有關B.質(zhì)壁分離過程中,細胞膜可局部或全部脫離細胞壁C.質(zhì)壁分離復原過程中,細胞的吸水能力逐漸降低D.1mol/LNaCl溶液和1mol/L蔗糖溶液的滲透壓大小相等解析此題的切入點是質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復原實驗過程分析。施肥過多使土壤溶液濃度過高,根毛細胞失水發(fā)生質(zhì)壁分離引起“燒苗”,A項正確;質(zhì)壁分離過程中,原生質(zhì)層的伸縮性大于細胞壁的伸縮性,會發(fā)生細胞膜局部或全部脫離細胞壁,B項正確;質(zhì)壁分離復原過程中,細胞液的濃度逐漸降低,細胞的吸水能力也逐漸降低,C項正確;溶液滲透壓的大小取決于單位體積溶液中溶質(zhì)微粒的數(shù)目,1mol/LNaCl溶液中的溶質(zhì)微粒多于1mol/L蔗糖溶液中的溶質(zhì)微粒,因此1mol/LNaCl溶液滲透壓較高,D項錯誤。4.(2021·廣東,13,4分,難度★★★)保衛(wèi)細胞吸水膨脹使植物氣孔張開。適宜條件下,制作紫鴨跖草葉片下表皮臨時裝片觀察蔗糖溶液對氣孔開閉的影響,下圖為操作及觀察結果示意圖。下列敘述錯誤的是(A)A.比較保衛(wèi)細胞細胞液濃度,③處理后>①處理后B.質(zhì)壁分離現(xiàn)象最可能出現(xiàn)在滴加②后的觀察視野中C.滴加③后有較多水分子進入保衛(wèi)細胞D.推測3種蔗糖溶液濃度高低為②>①>③解析本題的切入點是細胞失水和吸水的相關知識。由題圖可知,用蔗糖溶液①處理保衛(wèi)細胞后,細胞的氣孔開度變化不大,說明蔗糖溶液①的濃度與保衛(wèi)細胞的細胞液濃度接近,保衛(wèi)細胞由初始狀態(tài)經(jīng)過蔗糖溶液③處理后,細胞的氣孔開度變大,說明細胞吸水,保衛(wèi)細胞的細胞液濃度下降,因此③處理后保衛(wèi)細胞細胞液濃度<①處理后保衛(wèi)細胞細胞液濃度,A項錯誤,C項正確。用蔗糖溶液②處理細胞后,細胞的氣孔開度變小,說明細胞失水,可觀察到質(zhì)壁分離現(xiàn)象,B項正確。由以上分析可知,蔗糖溶液①可以近似為保衛(wèi)細胞的等滲溶液,蔗糖溶液②為保衛(wèi)細胞的高滲溶液,蔗糖溶液③則為保衛(wèi)細胞的低滲溶液,故三種蔗糖溶液的濃度高低為②>①>③,D項正確。5.(2020·全國2,5,6分,難度★★)取某植物的成熟葉片,用打孔器獲取葉圓片,等分成兩份,分別放入質(zhì)量濃度(單位為g/mL)相同的甲糖溶液和乙糖溶液中,得到甲、乙兩個實驗組(甲糖的相對分子質(zhì)量約為乙糖的2倍)。水分交換達到平衡時,檢測甲、乙兩組溶液的質(zhì)量濃度,發(fā)現(xiàn)甲組中甲糖溶液的質(zhì)量濃度升高。在此期間葉細胞和溶液之間沒有溶質(zhì)交換。據(jù)此判斷下列說法錯誤的是(D)A.甲組葉細胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液的質(zhì)量濃度升高B.若測得乙糖溶液的質(zhì)量濃度不變,則乙組葉細胞的凈吸水量為零C.若測得乙糖溶液的質(zhì)量濃度降低,則乙組葉肉細胞可能發(fā)生了質(zhì)壁分離D.若測得乙糖溶液的質(zhì)量濃度升高,則葉細胞的凈吸水量乙組大于甲組解析本題是實驗信息題,考查滲透的概念和滲透發(fā)生的條件。由題干可知,甲糖的相對分子質(zhì)量約為乙糖的2倍,且甲、乙兩組溶液的質(zhì)量濃度相等,故甲糖溶液的物質(zhì)的量濃度低于乙糖溶液,即甲糖溶液的滲透壓小于乙糖溶液。甲糖溶液的質(zhì)量濃度升高,說明葉細胞吸收了甲糖溶液中的水分,A項正確。若測得乙糖溶液的質(zhì)量濃度不變,則說明乙糖溶液和葉細胞的水分進出達到平衡,B項正確。若測得乙糖溶液的質(zhì)量濃度降低,則說明乙糖溶液的濃度高于細胞液濃度,葉肉細胞失水,發(fā)生質(zhì)壁分離,C項正確。若測得乙糖溶液的質(zhì)量濃度升高,則說明乙糖溶液的濃度低于細胞液濃度,葉細胞吸水,但由于甲糖溶液的滲透壓低于乙糖溶液,故葉細胞的凈吸水量乙組小于甲組,D項錯誤。兩種方法判斷細胞的吸水和失水(1)通過比較細胞外溶液和細胞液的濃度大小來判斷:當細胞外溶液濃度大于細胞液濃度時,細胞失水;當細胞外溶液濃度小于細胞液濃度時,細胞吸水;當細胞外溶液濃度與細胞液的濃度相等時,細胞失水量和吸水量相等,處于動態(tài)平衡。(2)根據(jù)重量或長度變化(如蘿卜條)來判斷:若重量增加或長度變長,則吸水;反之則失水。6.(2019·浙江,9,2分,難度★)哺乳動物細胞在0.9%NaCl溶液中仍能保持其正常形態(tài)。將兔紅細胞置于不同濃度NaCl溶液中,一段時間后制作臨時裝片,用顯微鏡觀察并比較其形態(tài)變化。下列敘述正確的是(C)A.在高于0.9%NaCl溶液中,紅細胞因滲透作用失水皺縮并發(fā)生質(zhì)壁分離B.在0.9%NaCl溶液中,紅細胞形態(tài)未變是由于此時沒有水分子進出細胞C.在低于0.9%NaCl溶液中,紅細胞因滲透作用吸水膨脹甚至有的破裂D.滲透作用是指水分子從溶液濃度較高處向溶液濃度較低處進行的擴散解析紅細胞無細胞壁,在高于0.9%NaCl溶液中會失水皺縮,A項錯誤;0.9%NaCl溶液與哺乳動物紅細胞的細胞內(nèi)液是等滲溶液,水分子進出細胞平衡,B項錯誤;在低于0.9%NaCl溶液中,紅細胞吸水膨脹甚至因吸水過多而漲破,C項正確;滲透是水分子穿過半透膜從低濃度處向高濃度擴散的現(xiàn)象,D項錯誤。7.(2018·浙江,17,2分,難度★★)在觀察某植物細胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復原實驗中,依次觀察到的結果示意圖如下,其中①②指細胞結構。下列敘述正確的是(C)A.甲狀態(tài)時不存在水分子跨膜運輸進出細胞的現(xiàn)象B.甲→乙變化的原因之一是結構①的伸縮性比②要大C.乙→丙的變化是由于外界溶液濃度小于細胞液濃度所致D.細胞發(fā)生滲透作用至丙狀態(tài),一段時間后該細胞會破裂解析甲細胞維持正常形態(tài),水分子進出細胞處于動態(tài)平衡狀態(tài),A項錯誤;甲→乙發(fā)生了滲透失水導致細胞質(zhì)壁分離,其內(nèi)因是結構①細胞壁的伸縮性比結構②細胞膜的伸縮性要小,B項錯誤;乙→丙發(fā)生了滲透吸水,此時外界溶液濃度比細胞液濃度小,C項正確;丙細胞發(fā)生了滲透吸水,但植物細胞滲透吸水只會膨脹不會漲破,D項錯誤。8.(2017·全國2,4,6分,難度★★★)將某種植物的成熟細胞放入一定濃度的物質(zhì)A溶液中,發(fā)現(xiàn)其原生質(zhì)體(即植物細胞中細胞壁以內(nèi)的部分)的體積變化趨勢如下圖所示,下列敘述正確的是(C)A.0~4h內(nèi)物質(zhì)A沒有通過細胞膜進入細胞內(nèi)B.0~1h內(nèi)細胞體積與原生質(zhì)體體積的變化量相等C.2~3h內(nèi)物質(zhì)A溶液的滲透壓小于細胞液的滲透壓D.0~1h內(nèi)液泡中液體的滲透壓大于細胞質(zhì)基質(zhì)的滲透壓解析細胞先發(fā)生質(zhì)壁分離后又自動復原,說明物質(zhì)A進入了細胞,A項錯誤。植物細胞原生質(zhì)體的伸縮性大于細胞壁,在質(zhì)壁分離過程中,原生質(zhì)體體積的變化量大于細胞體積的變化量,B項錯誤。2~3h內(nèi)細胞發(fā)生質(zhì)壁分離復原,此時物質(zhì)A溶液的滲透壓小于細胞液的滲透壓,C項正確。0~1h內(nèi)細胞發(fā)生質(zhì)壁分離,此時液泡中液體的滲透壓小于細胞質(zhì)基質(zhì)的滲透壓,D項錯誤。三步輕松解決曲線題9.(2017·海南,9,2分,難度★)為研究植物細胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象,某同學將某植物的葉表皮放入一定濃度的甲物質(zhì)溶液中,一段時間后觀察到葉表皮細胞發(fā)生了質(zhì)壁分離現(xiàn)象。下列說法錯誤的是(B)A.該植物的葉表皮細胞是具有液泡的活細胞B.細胞內(nèi)甲物質(zhì)的濃度高于細胞外甲物質(zhì)的濃度C.細胞液中的H2O可以經(jīng)擴散進入甲物質(zhì)溶液中D.甲物質(zhì)和H2O能自由通過該葉表皮細胞的細胞壁解析由于能發(fā)生質(zhì)壁分離,說明該植物的葉表皮細胞是具有大的液泡的活細胞,A項正確;由于一段時間后觀察到葉表皮細胞發(fā)生了質(zhì)壁分離現(xiàn)象,說明細胞外甲物質(zhì)的濃度大于細胞液濃度,B項錯誤;由于能發(fā)生質(zhì)壁分離,說明細胞失水,細胞液中的H2O可以經(jīng)擴散進入甲物質(zhì)溶液中,C項正確;由于細胞壁是全透性的,所以甲物質(zhì)和H2O能自由通過該葉表皮細胞的細胞壁,D項正確。10.(2016·天津,1,6分,難度★★)在紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的失水和吸水實驗中,顯微鏡下可依次觀察到甲、乙、丙三種細胞狀態(tài)。下列敘述正確的是(B)A.由觀察甲到觀察乙須將5倍目鏡更換為10倍目鏡B.甲、乙、丙可在同一個細胞內(nèi)依次發(fā)生C.與甲相比,乙所示細胞的細胞液濃度較低D.由乙轉變?yōu)楸倪^程中,沒有水分子從胞內(nèi)擴散到胞外解析在顯微鏡下,觀察甲和觀察乙使用相同的放大倍數(shù),無需調(diào)換鏡頭,A項錯誤。甲是洋蔥鱗片葉外表皮細胞未失水前的狀態(tài),乙是其失水后發(fā)生質(zhì)壁分離,而丙是其質(zhì)壁分離復原狀態(tài),所以甲、乙、丙可在同一個細胞內(nèi)依次發(fā)生,B項正確。發(fā)生質(zhì)壁分離后,洋蔥鱗片葉外表皮細胞的細胞液濃度相對較高,C項錯誤。在質(zhì)壁分離復原的過程中,既有水分子從胞外擴散到胞內(nèi),也有水分子從胞內(nèi)擴散到胞外,D項錯誤。11.(2015·海南,10,2分,難度★★)取生理狀態(tài)相同的某種植物新鮮葉片若干,去除主脈后剪成大小相同的小塊,隨機分成三等份,之后分別放入三種濃度的蔗糖溶液(甲、乙、丙)中,一定時間后測得甲的濃度變小,乙的濃度不變,丙的濃度變大。假設蔗糖分子不進出細胞,則關于這一實驗結果,下列說法正確的是(D)A.實驗前,丙的濃度>乙的濃度>甲的濃度B.乙的濃度不變是因為細胞內(nèi)蔗糖濃度與乙的濃度相等C.實驗中,細胞與蔗糖溶液間的水分移動屬于協(xié)助擴散D.甲、丙的濃度變化是由水分在細胞與蔗糖溶液間移動引起的解析實驗前,甲的濃度>乙的濃度>丙的濃度,A項錯誤。乙的濃度不變,是因為植物細胞液濃度與外界蔗糖溶液濃度相等,B項錯誤。水分在細胞與蔗糖溶液間的移動屬于自由擴散,C項錯誤。水分在細胞與蔗糖溶液間移動導致甲、丙的濃度發(fā)生變化,D項正確。12.(2015·天津,5,6分,難度★)為達到實驗目的,必須在堿性條件下進行的實驗是(A)A.利用雙縮脲試劑檢測生物組織中的蛋白質(zhì)B.測定胃蛋白酶分解蛋白質(zhì)的最適溫度C.利用重鉻酸鉀檢測酵母菌培養(yǎng)液中的酒精D.觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和復原解析利用雙縮脲試劑檢測生物組織中的蛋白質(zhì)要首先創(chuàng)設堿性環(huán)境,因為只有在堿性條件下,肽鍵才與Cu2+反應生成紫色物質(zhì),所以A項符合題意。B、C兩項實驗需在酸性條件下進行,D項實驗則在中性條件下進行,所以B、C、D三項不符合題意。13.(2015·江蘇,23,3分,難度★★)(多選)下列關于實驗現(xiàn)象與結果的分析,錯誤的是(BD)A.組織切片上滴加蘇丹Ⅲ染液,顯微觀察有橘黃色顆粒說明有脂肪B.組織樣液中滴加斐林試劑,不產(chǎn)生磚紅色沉淀說明沒有還原糖C.洋蔥表皮細胞滴加蔗糖溶液后,發(fā)生質(zhì)壁分離說明細胞有活性D.PCR產(chǎn)物中加入二苯胺試劑,加熱變藍說明有目的DNA產(chǎn)生解析組織樣液中滴加斐林試劑后,需要水浴加熱,如果出現(xiàn)磚紅色沉淀,則可證明有還原糖的存在,B項錯誤。PCR擴增后的產(chǎn)物中除了有目的DNA,還有引物(一小段DNA或RNA),D項錯誤。14.(2014·全國1,4,6分,難度★)下列關于植物細胞質(zhì)壁分離實驗的敘述,錯誤的是(B)A.與白色花瓣相比,采用紅色花瓣有利于實驗現(xiàn)象的觀察B.用黑藻葉片進行實驗時,葉綠體的存在會干擾實驗現(xiàn)象的觀察C.用紫色洋蔥鱗片葉外表皮不同部位觀察到的質(zhì)壁分離程度可能不同D.紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的液泡中有色素,有利于實驗現(xiàn)象的觀察解析黑藻葉片細胞中的葉綠體在細胞質(zhì)中,細胞發(fā)生質(zhì)壁分離時,能以葉綠體為標志,觀察原生質(zhì)層的收縮,B項錯誤。15.(2014·全國2,4,6分,難度★★★)將某植物花冠切成大小和形狀相同的細條,分為a、b、c、d、e和f組(每組的細條數(shù)相等),取上述6組細條分別置于不同濃度的蔗糖溶液中,浸泡相同時間后測量各組花冠細條的長度,結果如圖所示。假如蔗糖溶液與花冠細胞之間只有水分交換,則(D)A.實驗后,a組液泡中的溶質(zhì)濃度比b組的高B.浸泡導致f組細胞中液泡的失水量小于b組的C.a組細胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b組D.使細條在浸泡前后長度不變的蔗糖濃度介于0.4~0.5mol·L-1之間解析蔗糖溶液濃度0.2~0.4mol·L-1的濃度范圍內(nèi),細胞吸水,且吸水量逐漸減小,在0.5~0.7mol·L-1的濃度范圍內(nèi),細胞失水,且失水量逐漸增多,故A、B兩項錯誤。細胞吸水和失水的方式均為自由擴散,均不消耗ATP,故C項錯誤。使細條在浸泡前后長度不變的蔗糖濃度,即實驗前長度/實驗后長度=1時的蔗糖濃度,由圖可知應介于0.4~0.5mol·L-1之間,故D項正確。考點12物質(zhì)進出細胞的方式1.(2021·山東,2,2分,難度★★)液泡是植物細胞中儲存Ca2+的主要細胞器,液泡膜上的H+焦磷酸酶可利用水解無機焦磷酸釋放的能量跨膜運輸H+,建立液泡膜兩側的H+濃度梯度。該濃度梯度驅(qū)動H+通過液泡膜上的載體蛋白CAX完成跨膜運輸,從而使Ca2+以與H+相反的方向同時通過CAX進入液泡并儲存。下列說法錯誤的是(A)A.Ca2+通過CAX的跨膜運輸方式屬于協(xié)助擴散B.Ca2+通過CAX的運輸有利于植物細胞保持堅挺C.加入H+焦磷酸酶抑制劑,Ca2+通過CAX的運輸速率變慢D.H+從細胞質(zhì)基質(zhì)轉運到液泡的跨膜運輸方式屬于主動運輸解析本題的切入點是物質(zhì)的跨膜運輸方式。Ca2+通過CAX的跨膜運輸方式為主動運輸,所需要的能量由H+濃度梯度產(chǎn)生的勢能提供,A項錯誤;Ca2+通過CAX的運輸進入液泡,增大了細胞液的滲透壓,有利于植物細胞吸水進而保持堅挺,B項正確;加入H+焦磷酸酶抑制劑,會抑制H+從細胞質(zhì)基質(zhì)進入液泡,則液泡中的H+濃度降低,液泡膜兩側的H+濃度梯度差減小,Ca2+通過CAX的運輸速率減慢,C項正確;H+從細胞質(zhì)基質(zhì)轉運到液泡的跨膜運輸方式需要水解無機焦磷酸釋放的能量,為主動運輸,D項正確。2.(2021·江蘇,3,2分,難度★)細胞可運用不同的方式跨膜轉運物質(zhì),下列相關敘述錯誤的是(B)A.物質(zhì)自由擴散進出細胞的速度既與濃度梯度有關,也與分子大小有關B.小腸上皮細胞攝入和運出葡萄糖與細胞質(zhì)中各種溶質(zhì)分子的濃度有關C.神經(jīng)細胞膜上運入K+的載體蛋白和運出K+的通道蛋白都具有特異性D.腎小管上皮細胞通過主動運輸方式重吸收氨基酸解析本題考查物質(zhì)出入細胞的方式。物質(zhì)通過自由擴散的方式進出細胞的速度與濃度梯度有關,也與分子大小有關,A項正確;小腸上皮細胞攝入和運出葡萄糖與細胞質(zhì)中葡萄糖分子的濃度有關,與細胞質(zhì)中其他溶質(zhì)分子的濃度無關,B項錯誤;膜轉運蛋白包括載體蛋白和通道蛋白,二者都具有特異性,載體蛋白只允許與自身結合部位相適應的分子或離子通過,通道蛋白只允許與自身通道的直徑和形狀相適配、大小和電荷相適宜的分子或離子通過,C項正確;腎小管上皮細胞重吸收氨基酸的方式是主動運輸,D項正確。轉運蛋白數(shù)量對跨膜運輸?shù)挠绊戅D運蛋白數(shù)量主要影響協(xié)助擴散和主動運輸。其他條件適宜的情況下,協(xié)助擴散中轉運蛋白數(shù)量越多,運輸速率越大;主動運輸中載體蛋白數(shù)量達到一定程度后運輸速率不再增加,可能原因是受能量供應限制。自由擴散不受轉運蛋白數(shù)量的影響。3.(2021·湖北,11,2分,難度★★)紅細胞在高滲NaCl溶液(濃度高于生理鹽水)中體積縮小,在低滲NaCl溶液(濃度低于生理鹽水)中體積增大。下列有關該滲透作用機制的敘述,正確的是(B)A.細胞膜對Na+和Cl-的通透性遠高于水分子,水分子從低滲溶液擴散至高滲溶液B.細胞膜對水分子的通透性遠高于Na+和Cl-,水分子從低滲溶液擴散至高滲溶液C.細胞膜對Na+和Cl-的通透性遠高于水分子,Na+和Cl-從高滲溶液擴散至低滲溶液D.細胞膜對水分子的通透性遠高于Na+和Cl-,Na+和Cl-從高滲溶液擴散至低滲溶液解析本題考查物質(zhì)的跨膜運輸方式。大多數(shù)水分子以協(xié)助擴散的方式進出細胞,少數(shù)水分子以自由擴散的方式進出細胞,而Na+和Cl-以主動運輸?shù)姆绞竭M出紅細胞。自由擴散和協(xié)助擴散比主動運輸更容易,故細胞膜對水分子的通透性遠高于Na+和Cl-。由于自由擴散和協(xié)助擴散都是順濃度梯度運輸,主動運輸是逆濃度梯度運輸,故水分子從低滲溶液擴散至高滲溶液,Na+和Cl-從低滲溶液擴散至高滲溶液,B項正確,A、C、D三項錯誤。4.(2021·河北,4,2分,難度★★)人體成熟紅細胞能夠運輸O2和CO2,其部分結構和功能如圖,①~⑤表示相關過程。下列敘述錯誤的是(D)A.血液流經(jīng)肌肉組織時,氣體A和B分別是CO2和O2B.①和②是自由擴散,④和⑤是協(xié)助擴散C.成熟紅細胞通過無氧呼吸分解葡萄糖產(chǎn)生ATP,為③提供能量D.成熟紅細胞表面的糖蛋白處于不斷流動和更新中解析本題解題的切入點是物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞郊叭梭w成熟紅細胞的結構特點。血液流經(jīng)肌肉組織時,O2從紅細胞進入血漿,經(jīng)毛細血管壁、組織液進入肌肉細胞,CO2進入紅細胞,A項正確;①②是自由擴散,④從高濃度一側到低濃度一側,需要轉運蛋白,屬于協(xié)助擴散,⑤是水分子通過水通道蛋白的運輸,是協(xié)助擴散,B項正確;③是主動運輸,人體成熟紅細胞無線粒體,通過無氧呼吸產(chǎn)生ATP為其供能,C項正確;人體成熟紅細胞由于無細胞核及各種細胞器,所以糖蛋白不會更新,D項錯誤。哺乳動物成熟紅細胞的結構特點及代謝特點哺乳動物成熟紅細胞無細胞核和細胞器,所以其獲取能量的方式是無氧呼吸。由于沒有細胞核及各種細胞器,其糖蛋白也不能更新。不能結合紅細胞的結構去分析問題是導致錯誤的主要原因。5.(2020·海南,18,3分,難度★★★)ABC轉運蛋白是一類跨膜轉運蛋白,參與細胞吸收多種營養(yǎng)物質(zhì),每一種ABC轉運蛋白對物質(zhì)運輸具有特異性。ABC轉運蛋白的結構及轉運過程如圖所示,下列有關敘述正確的是(D)A.ABC轉運蛋白可提高O2的跨膜運輸速度B.ABC轉運蛋白可協(xié)助葡萄糖順濃度梯度進入細胞C.Cl-和氨基酸依賴同一種ABC轉運蛋白跨膜運輸D.若ATP水解受阻,ABC轉運蛋白不能完成轉運過程解析氧氣進出細胞的方式為自由擴散,不需要載體和能量,A項錯誤;ABC轉運蛋白發(fā)揮作用過程伴隨ATP水解釋放能量,葡萄糖順濃度梯度進入細胞不需要耗能,B項錯誤;“每一種ABC轉運蛋白對物質(zhì)運輸具有特異性”,一種轉運蛋白轉運一種物質(zhì),故Cl-和氨基酸跨膜運輸依賴的轉運蛋白不同,C項錯誤;ABC轉運蛋白的功能發(fā)揮伴隨ATP水解的過程,故若ATP水解受阻,ABC轉運蛋白不能完成轉運過程,D項正確。6.(2020·江蘇,5,2分,難度★★)下圖①~⑤表示物質(zhì)進、出小腸上皮細胞的幾種方式,下列敘述正確的是(A)A.葡萄糖進、出小腸上皮細胞方式不同B.Na+主要以方式③運出小腸上皮細胞C.多肽以方式⑤進入細胞,以方式②離開細胞D.口服維生素D通過方式⑤被吸收解析本題考查物質(zhì)進、出細胞的方式等內(nèi)容。由圖可知:葡萄糖以主動運輸方式被小腸上皮細胞吸收,而運出細胞則是以③協(xié)助擴散的方式,故A項正確。由圖可知:Na+以②主動運輸方式運出細胞,故B項錯誤。多肽以⑤胞吞、胞吐方式進、出細胞,故C項錯誤。維生素D屬于脂質(zhì),以④自由擴散的方式被吸收,故D項錯誤。物質(zhì)運輸方式的判斷(1)熟記某些特例葡萄糖進入紅細胞:協(xié)助擴散Na+進入神經(jīng)細胞:協(xié)助擴散(靠離子通道)K+進入神經(jīng)細胞:主動運輸((2)若題目中給出了信息,則需要根據(jù)物質(zhì)運輸方向、是否需要載體、是否需要消耗能量三方面進行判斷。7.(2019·全國2,3,6分,難度★★★)某種H+-ATPase是一種位于膜上的載體蛋白,具有ATP水解酶活性,能夠利用水解ATP釋放的能量逆濃度梯度跨膜轉運H+。①將某植物氣孔的保衛(wèi)細胞懸浮在一定pH的溶液中(假設細胞內(nèi)的pH高于細胞外),置于暗中一段時間后,溶液的pH不變。②再將含有保衛(wèi)細胞的該溶液分成兩組,一組照射藍光后溶液的pH明顯降低;另一組先在溶液中加入H+-ATPase的抑制劑(抑制ATP水解),再用藍光照射,溶液的pH不變。根據(jù)上述實驗結果,下列推測不合理的是(C)A.H+-ATPase位于保衛(wèi)細胞質(zhì)膜上,藍光能夠引起細胞內(nèi)的H+轉運到細胞外B.藍光通過保衛(wèi)細胞質(zhì)膜上的H+-ATPase發(fā)揮作用導致H+逆濃度梯度跨膜運輸C.H+-ATPase逆濃度梯度跨膜轉運H+所需的能量可由藍光直接提供D.溶液中的H+不能通過自由擴散的方式透過細胞質(zhì)膜進入保衛(wèi)細胞解析與黑暗處理相比,藍光照射能使溶液的pH明顯降低,說明H+-ATPase位于保衛(wèi)細胞質(zhì)膜上,且藍光能夠引起細胞內(nèi)的H+轉運到細胞外,A項合理。光能通過光反應轉化成為ATP中活躍的化學能,H+-ATPase再利用ATP中的能量實現(xiàn)對H+的逆濃度梯度跨膜運輸,而不是藍光直接為H+-ATPase逆濃度梯度跨膜轉運H+提供能量,B項合理,C項不合理。若溶液中的H+能通過自由擴散的方式透過細胞質(zhì)膜進入保衛(wèi)細胞,則①的結果應是溶液的pH升高,而實際上溶液的pH不變。所以溶液中的H+不能通過自由擴散的方式透過細胞質(zhì)膜進入保衛(wèi)細胞,D項合理。8.(2019·浙江,15,2分,難度★★)將豌豆根部組織浸在溶液中達到離子平衡后,測得有關數(shù)據(jù)如下表:離子外部溶液的離子濃度根細胞內(nèi)部離子濃度Mg2+0.253NO228H2PO121下列敘述正確的是(D)A.溶液通氧狀況與根細胞吸收Mg2+的量無關B.若不斷提高溫度,根細胞吸收H2PO4C.若溶液缺氧,根細胞厭氧呼吸產(chǎn)生乳酸會抑制NO3D.細胞呼吸電子傳遞鏈階段產(chǎn)生的大量ATP可為吸收離子供能解析由表中數(shù)據(jù)可知,根細胞內(nèi)部Mg2+濃度高于外部溶液,因此根細胞吸收Mg2+的方式為主動運輸,需要能量,因此根細胞吸收Mg2+的量與溶液通氧狀況有關,A項錯誤;超過一定溫度,根細胞的細胞呼吸減弱,根細胞吸收H2PO4-的量會減少,B項錯誤;在缺氧時根細胞進行厭氧呼吸產(chǎn)生的是酒精和二氧化碳,而不是乳酸,C項錯誤;細胞呼吸第三階段電子傳遞鏈產(chǎn)生的大量ATP,可為細胞主動運輸吸收離子供能,9.(2018·全國1,3,6分,難度★)下列有關植物根系吸收利用營養(yǎng)元素的敘述,錯誤的是(A)A.在酸性土壤中,小麥可吸收利用土壤中的N2和NOB.農(nóng)田適時松土有利于農(nóng)作物根細胞對礦質(zhì)元素的吸收C.土壤微生物降解植物秸稈產(chǎn)生的無機離子可被根系吸收D.給玉米施肥過多時,會因根系水分外流引起“燒苗”現(xiàn)象解析小麥從土壤中主要吸收水和無機鹽,無法吸收N2,A項錯誤。10.(2018·全國2,6分,難度★★★)下列有關物質(zhì)跨膜運輸?shù)臄⑹?正確的是(C)A.巨噬細胞攝入病原體的過程屬于協(xié)助擴散B.固醇類激素進入靶細胞的過程屬于主動運輸C.神經(jīng)細胞受到刺激時產(chǎn)生的Na+內(nèi)流屬于被動運輸D.護膚品中的甘油進入皮膚細胞的過程屬于主動運輸解析巨噬細胞依賴細胞膜的流動性以胞吞的方式攝入病原體,A項錯誤;固醇類激素屬于脂質(zhì),以自由擴散的方式進入靶細胞,B項錯誤;神經(jīng)細胞受到刺激時,Na+順濃度梯度內(nèi)流,屬于被動運輸,C項正確;甘油以自由擴散的方式進入細胞,D項錯誤。11.(2018·北京,1,6分,難度★)細胞膜的選擇透過性保證了細胞內(nèi)相對穩(wěn)定的微環(huán)境。下列物質(zhì)中,以(自由)擴散方式通過細胞膜的是(B)A.Na+ B.二氧化碳 C.RNA D.胰島素解析物質(zhì)進出細胞膜的方式中,H2O、氣體、脂類物質(zhì)為自由擴散,B項正確;Na+為協(xié)助擴散或主動運輸,A項錯誤;胰島素為胞吐,D項錯誤;RNA在細胞內(nèi)發(fā)揮作用,不能通過細胞膜,C項錯誤。12.(2017·江蘇,22,3分,難度★★★)(多選)下圖為植物光合作用同化物蔗糖在不同細胞間運輸、轉化過程的示意圖。下列相關敘述錯誤的是(BCD)A.蔗糖的水解有利于蔗糖順濃度梯度運輸B.單糖逆濃度梯度轉運至薄壁細胞C.ATP合成抑制劑會直接抑制圖中蔗糖的運輸D.蔗糖可通過單糖轉運載體轉運至薄壁細胞解析篩管中蔗糖被水解,導致伴胞中蔗糖濃度大于篩管,蔗糖順濃度梯度由伴胞轉運至篩管,A項正確。篩管中兩種單糖的濃度均高于薄壁細胞,故兩種單糖均順濃度梯度由篩管轉運至薄壁細胞,B項錯誤。由圖可知,蔗糖及兩種單糖均順濃度梯度運輸,屬于被動運輸,不需要ATP供能,C項錯誤。運輸糖的載體蛋白具有專一性,蔗糖是二糖不能通過單糖轉運載體轉運至薄壁細胞,D項錯誤。13.(2017·海南,6,2分,難度★)將生長狀態(tài)一致的某種植物幼苗分成甲、乙兩組,分別移入適宜的營養(yǎng)液中在光下培養(yǎng),并給甲組的營養(yǎng)液適時通入空氣,乙組不進行通氣處理。一定時間后測得甲組的根對a離子的吸收速率遠大于乙組的。關于這一實驗現(xiàn)象,下列說法錯誤的是(B)A.給營養(yǎng)液通入空氣有利于該植物的生長B.根細胞對a離子的吸收過程屬于自由擴散C.根細胞對a離子的吸收過程有能量的消耗D.根細胞的有氧呼吸有利于根對a離子的吸收解析給營養(yǎng)液通入空氣可保證細胞呼吸所需氧氣的供應,這有利于該植物的生長,A項正確;甲組通入空氣,乙組不通氣,結果甲組的根對a離子的吸收速率遠大于乙組,這說明根細胞的有氧呼吸有利于根對a離子的吸收,而有氧呼吸能為生命活動提供能量,因此根吸收a離子時需要消耗能量,方式為主動運輸,B項錯誤;C、D項正確。14.(2016·全國1,2,6分,難度★★)離子泵是一種具有ATP水解酶活性的載體蛋白,能利用水解ATP釋放的能量跨膜運輸離子。下列敘述正確的是(C)A.離子通過離子泵的跨膜運輸屬于協(xié)助擴散B.離子通過離子泵的跨膜運輸是順著濃度梯度進行的C.動物一氧化碳中毒會降低離子泵跨膜運輸離子的速率D.加入蛋白質(zhì)變性劑會提高離子泵跨膜運輸離子的速率解析離子泵是一種載體蛋白,能利用水解ATP釋放的能量跨膜運輸離子,離子通過離子泵的跨膜運輸屬于主動運輸,A、B項錯誤。動物一氧化碳中毒會影響氧氣運輸,有氧呼吸中能量的生成減少,會影響主動運輸,C項正確。加入蛋白質(zhì)變性劑會使離子泵變性失活,會降低離子泵跨膜運輸離子的速率,D項錯誤。15.(2016·海南,5,2分,難度★)下列屬于主動運輸?shù)氖?D)A.動物肺泡細胞釋放CO2B.蔗糖通過植物細胞的細胞壁C.苯分子進入人的皮膚細胞D.麗藻細胞吸收SO4解析CO2屬于小分子,苯分子屬于脂溶性物質(zhì),二者均以自由擴散的方式進出細胞,AC項錯誤;蔗糖以擴散的方式通過細胞壁,B項錯誤;離子的吸收屬于主動運輸,D項正確。16.(2016·江蘇,6,2分,難度★★)下圖為一種溶質(zhì)分子跨膜運輸?shù)氖疽鈭D。下列相關敘述錯誤的是(B)A.載體①逆濃度運輸溶質(zhì)分子B.載體②具有ATP酶活性C.載體①和②轉運方式不同D.載體②轉運溶質(zhì)分子的速率比自由擴散快解析由圖可知,載體①運輸溶質(zhì)分子是逆濃度運輸,A項正確。載體②運輸物質(zhì)是順濃度梯度的,不消耗能量,因此載體②不具有ATP酶活性,B項錯誤。載體①轉運物質(zhì)是主動運輸,和載體②的協(xié)助擴散轉運方式不同,C項正確。載體②轉運溶質(zhì)分子是協(xié)助擴散,比自由擴散速率快,D項正確。物質(zhì)進出細胞方式的判斷方法(1)根據(jù)分子大小與是否需要載體、能量(2)根據(jù)運輸方向:逆濃度梯度的跨膜運輸方式是主動運輸。17.(2016·浙江,1,6分,難度★)當人體血糖濃度偏高時,質(zhì)膜中的某種葡萄糖載體可將葡萄糖轉運至肝細胞內(nèi),血糖濃度偏低時則轉運方向相反。下列敘述正確的是(C)A.該載體在血糖濃度偏低時的轉運需要消耗ATPB.轉運速率隨血糖濃度升高不斷增大C.轉運方向不是由該載體決定的D.胰島素促進葡萄糖運出肝細胞解析葡萄糖的運輸方向都是由高濃度到低濃度,還需要載體的協(xié)助,可判斷該運輸方式為協(xié)助擴散,A項錯誤。協(xié)助擴散的速率與細胞內(nèi)外的濃度差有關,同時還受細胞膜(質(zhì)膜)上的載體數(shù)量的限制,B項錯誤。物質(zhì)通過協(xié)助擴散運輸?shù)姆较蚺c質(zhì)膜兩側的濃度有關,與載體無關,C項正確。胰島素的作用是促進細胞攝取、利用和貯存葡萄糖,D項錯誤。18.(2015·全國2,1,6分,難度★★)將三組生理狀態(tài)相同的某植物幼根分別培養(yǎng)在含有相同培養(yǎng)液的密閉培養(yǎng)瓶中,一段時間后,測定根吸收某一礦質(zhì)元素離子的量。培養(yǎng)條件及實驗結果見下表:培養(yǎng)瓶中氣體溫度/℃離子相對吸收量/%空氣17100氮氣1710空氣328下列分析正確的是(A)A.有氧條件有利于該植物幼根對該離子的吸收B.該植物幼根對該離子的吸收與溫度的變化無關C.氮氣環(huán)境中該植物幼根細胞吸收該離子不消耗ATPD.與空氣相比,氮氣環(huán)境有利于該植物幼根對該離子的吸收解析由表格信息可知,在同樣溫度條件下,空氣培養(yǎng)瓶中離子相對吸收量較大,說明有氧條件有利于該植物幼根對該離子的吸收,A項正確。同樣的空氣環(huán)境,不同溫度條件下離子的相對吸收量不同,說明該植物幼根對該離子的吸收與溫度的變化有關,B項錯誤。同樣的溫度條件下,氮氣環(huán)境中該植物幼根細胞吸收該離子較少,說明植物幼根細胞吸收該離子消耗ATP,且氮氣環(huán)境不利于該植物幼根對該離子的吸收,C、D兩項錯誤。19.(2015·全國2,3,6分,難度★)下列過程中,不屬于胞吐作用的是(B)A.漿細胞分泌抗體到細胞外的過程B.mRNA從細胞核到細胞質(zhì)的過程C.分泌蛋白從胰腺的腺泡細胞到胞外的過程D.突觸小泡中的神經(jīng)遞質(zhì)釋放到突觸間隙的過程解析抗體、分泌蛋白均為大分子物質(zhì),從細胞中分泌出的方式為胞吐;mRNA通過核孔從細胞核到細胞質(zhì)中,不屬于胞吐作用;突觸前膜通過胞吐作用將神經(jīng)遞質(zhì)釋放到突觸間隙。20.(2015·海南,16,2分,難度★)下列敘述錯誤的是(D)A.小腸黏膜中的一些細胞具有內(nèi)分泌功能B.小腸上皮細胞與內(nèi)、外環(huán)境均有物質(zhì)交換C.小腸上皮細胞吸收溶質(zhì)發(fā)生障礙時,可導致小腸吸水減少D.小腸黏膜中的一些細胞可通過被動運輸將某種蛋白分泌到腸腔解析小腸黏膜能夠分泌促胰液素,說明小腸黏膜的一些細胞具有內(nèi)分泌功能,A項正確。小腸上皮細胞與組織液和小腸腔均有物質(zhì)交換,B項正確。小腸上皮細胞吸收溶質(zhì)發(fā)生障礙時,會導致內(nèi)環(huán)境滲透壓下降,進而導致小腸吸水減少,C項正確。蛋白質(zhì)屬于生物大分子,小腸黏膜中的一些細胞通過胞吐的形式分泌蛋白質(zhì),D項錯誤。21.(2013·全國,3,6分,難度★)下列關于植物細胞通過主動運輸方式吸收所需礦質(zhì)元素離子的敘述,正確的是(C)A.吸收不同礦質(zhì)元素離子的速率都相同B.低溫不影響礦質(zhì)元素離子的吸收速率C.主動運輸?shù)V質(zhì)元素離子的過程只發(fā)生在活細胞中D.葉肉細胞不能以主動運輸方式吸收礦質(zhì)元素離子解析細胞膜上不同礦質(zhì)元素的載體蛋白種類、數(shù)量不同,吸收不同礦質(zhì)元素離子的速率不一定相同,A項錯誤;溫度影響與細胞呼吸有關酶的活性,主動運輸需要細胞呼吸提供能量,因此低溫影響礦質(zhì)元素離子的吸收速率,B項錯誤;只有活細胞才能以主動運輸方式吸收礦質(zhì)元素離子,C項正確;葉肉細胞能以主動運輸?shù)姆绞轿盏V質(zhì)元素離子,D項錯誤。22.(2021·全國甲,29,10分,難度★★★)植物的根細胞可以通過不同方式吸收外界溶液中的K+。回答下列問題。(1)細胞外的K+可以跨膜進入植物的根細胞。細胞膜和核膜等共同構成了細胞的生物膜系統(tǒng),生物膜的結構特點是。
(2)細胞外的K+能夠通過離子通道進入植物的根細胞。離子通道是由復合物構成的,其運輸?shù)奶攸c是(答出1點即可)。
(3)細胞外的K+可以通過載體蛋白逆濃度梯度進入植物的根細胞。在有呼吸抑制劑的條件下,根細胞對K+的吸收速率降低,原因是。
答案(1)磷脂雙分子層構成膜的基本支架,具有流動性;蛋白質(zhì)分子以不同方式鑲嵌于磷脂雙分子層中(2)蛋白質(zhì)一種離子通道只允許一種離子通過(3)K+通過載體蛋白逆濃度梯度運輸需要消耗能量,呼吸抑制劑使細胞呼吸作用產(chǎn)生的能量減少解析本題考查生物膜的結構特點、K+跨膜運輸?shù)姆绞?、離子通道的構成及運輸特點、主動運輸與呼吸作用的關系。(1)生物膜的結構特點是磷脂雙分子層構成膜的基本支架,具有流動性;蛋白質(zhì)分子以不同方式鑲嵌于磷脂雙分子層中。(2)離子通道是由蛋白質(zhì)復合物構成的,一種離子通道只允許一種離子通過,具有特異性。(3)細胞外的K+通過載體蛋白逆濃度梯度進入植物的根細胞,屬于主動運輸,主動運輸需要的能量由呼吸作用提供,呼吸抑制劑使細胞呼吸作用產(chǎn)生的能量減少,導致主動運輸受到抑制。23.(2021·北京,19,12分,難度★★)學習以下材料,回答(1)~(4)題。光合產(chǎn)物如何進入葉脈中的篩管高等植物體內(nèi)的維管束負責物質(zhì)的長距離運輸,其中的韌皮部包括韌皮薄壁細胞、篩管及其伴胞等。篩管是光合產(chǎn)物的運輸通道。光合產(chǎn)物以蔗糖的形式從葉肉細胞的細胞質(zhì)移動到鄰近的小葉脈,進入其中的篩管—伴胞復合體(SE-CC),再逐步匯入主葉脈運輸?shù)街参矬w其他部位。蔗糖進入SE-CC有甲、乙兩種方式。在甲方式中,葉肉細胞中的蔗糖通過不同細胞間的胞間連絲即可進入SE-CC。胞間連絲是相鄰細胞間穿過細胞壁的細胞質(zhì)通道。在乙方式中,蔗糖自葉肉細胞至SE-CC的運輸(圖1)可以分為3個階段:①葉肉細胞中的蔗糖通過胞間連絲運輸?shù)巾g皮薄壁細胞;②韌皮薄壁細胞中的蔗糖由膜上的單向載體W順濃度梯度轉運到SE-CC附近的細胞外空間(包括細胞壁)中;③蔗糖從細胞外空間進入SE-CC中,如圖2所示。SE-CC的質(zhì)膜上有“蔗糖-H+共運輸載體”(SU載體),SU載體與H+泵相伴存在。胞內(nèi)H+通過H+泵運輸?shù)郊毎饪臻g,在此形成較高的H+濃度,SU載體將H+和蔗糖同向轉運進SE-CC中。采用乙方式的植物,篩管中的蔗糖濃度遠高于葉肉細胞。圖1圖2研究發(fā)現(xiàn),葉片中SU載體含量受晝夜節(jié)律、蔗糖濃度等因素的影響,呈動態(tài)變化。隨著蔗糖濃度的提高,葉片中SU載體減少,反之則增加。研究SU載體含量的動態(tài)變化及調(diào)控機制,對于了解光合產(chǎn)物在植物體內(nèi)的分配規(guī)律,進一步提高作物產(chǎn)量具有重要意義。(1)在乙方式中,蔗糖經(jīng)W載體由韌皮薄壁細胞運輸?shù)郊毎饪臻g的方式屬于。由H+泵形成的有助于將蔗糖從細胞外空間轉運進SE-CC中。
(2)與乙方式相比,甲方式中蔗糖運輸?shù)絊E-CC的過程都是通過這一結構完成的。
(3)下列實驗結果支持某種植物存在乙運輸方式的有。
A.葉片吸收14CO2后,放射性蔗糖很快出現(xiàn)在SE-CC附近的細胞外空間中B.用蔗糖跨膜運輸抑制劑處理葉片,蔗糖進入SE-CC的速率降低C.將不能通過細胞膜的熒光物質(zhì)注射到葉肉細胞,SE-CC中出現(xiàn)熒光D.與野生型相比,SU功能缺陷突變體的葉肉細胞中積累更多的蔗糖和淀粉(4)除了具有為生物合成提供原料、為生命活動供能等作用之外,本文還介紹了蔗糖能調(diào)節(jié)SU載體的含量,體現(xiàn)了蔗糖的功能。
答案(1)協(xié)助擴散(易化擴散)(跨膜)H+濃度差(2)胞間連絲(3)ABD(4)信息傳遞解析本題考查物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞健?1)在乙方式中,蔗糖經(jīng)W載體由韌皮薄壁細胞運輸?shù)郊毎饪臻g過程中,運輸需要載體蛋白,且由題干“韌皮薄壁細胞中的蔗糖由膜上的單向載體W順濃度梯度轉運”可知運輸方向為順濃度梯度,故方式為協(xié)助擴散(易化擴散);由題干“胞內(nèi)H+通過H+泵運輸?shù)郊毎饪臻g,在此形成較高的H+濃度”,故由H+泵形成的跨膜H+濃度差有助于將蔗糖從細胞外空間轉運進SE-CC
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