高考生物人教通用一輪復(fù)習(xí)方略核心素養(yǎng)測(cè)評(píng)六2-3細(xì)胞的物質(zhì)輸入與輸出

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(2)圖乙中,曲線①反映出物質(zhì)運(yùn)輸速率與__________________________有關(guān),曲線②Q點(diǎn)之前影響物質(zhì)運(yùn)輸速率的主要因素是__________________。

(3)科學(xué)家在電子顯微鏡下觀察細(xì)胞膜分子結(jié)構(gòu),構(gòu)建如圖甲中所示的________模型,該模型很好地解釋了生物膜的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。動(dòng)物細(xì)胞吸水膨脹時(shí),厚度變小,說明細(xì)胞膜具有______________。

【解析】(1)物質(zhì)A的跨膜運(yùn)輸為逆濃度運(yùn)輸,運(yùn)輸方式是主動(dòng)運(yùn)輸,圖乙中,曲線②反映出物質(zhì)跨膜運(yùn)輸需要消耗能量,說明曲線②表示的物質(zhì)運(yùn)輸方式與物質(zhì)A相同。Ⅰ側(cè)含有糖蛋白,代表膜外,如果物質(zhì)A進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),則轉(zhuǎn)運(yùn)方向是Ⅰ→Ⅱ。(2)圖乙中曲線①反映的是自由擴(kuò)散,影響自由擴(kuò)散的因素主要是膜兩側(cè)的濃度差;曲線②反映的是主動(dòng)運(yùn)輸,影響主動(dòng)運(yùn)輸?shù)囊蛩刂饕禽d體和能量,而Q點(diǎn)之前運(yùn)輸速率隨能量供應(yīng)增多而增大,說明此時(shí)的主要影響因素是能量。(3)圖甲中細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)圖是亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖,該模型被稱為流動(dòng)鑲嵌模型。動(dòng)物細(xì)胞吸水膨脹時(shí),厚度變小,說明細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性。答案:(1)主動(dòng)運(yùn)輸物質(zhì)運(yùn)輸逆濃度梯度進(jìn)行②Ⅰ→Ⅱ(2)膜兩側(cè)物質(zhì)的濃度差能量(3)流動(dòng)鑲嵌一定的流動(dòng)性1.(5分)(2019·寧波模擬)在“探究細(xì)胞外界溶液濃度與質(zhì)壁分離程度關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,用不同濃度NaCl溶液分別處理取自同一洋蔥同一部位的4個(gè)細(xì)胞,用目鏡測(cè)微尺分別測(cè)出細(xì)胞的原生質(zhì)體長度B、細(xì)胞長度A,并計(jì)算B/A(%),結(jié)果如圖所示。據(jù)圖分析這4個(gè)細(xì)胞所處的NaCl溶液濃度最高的是 ()A.細(xì)胞Ⅰ B.細(xì)胞ⅡC.細(xì)胞Ⅲ D.細(xì)胞Ⅳ【解析】選C。據(jù)圖可知,B/A在細(xì)胞Ⅰ中約為60%,細(xì)胞Ⅱ中約為90%,細(xì)胞Ⅲ中約為40%,細(xì)胞Ⅳ中約為80%,故可知失水程度最高的是細(xì)胞Ⅲ,因此細(xì)胞Ⅲ所處的NaCl溶液濃度最高,C正確。2.(5分)(2020·鄭州模擬)饑餓狀態(tài)下,腸腔的葡萄糖通過SGLT1逆濃度梯度進(jìn)行跨膜運(yùn)輸;進(jìn)食后,小腸微絨毛局部葡萄糖濃度由于二糖的水解而升高,細(xì)胞通過GLUT2順濃度梯度吸收葡萄糖,速率比通過SGLT1快數(shù)倍(如圖所示)。下列敘述錯(cuò)誤的是 ()和GLUT2都屬于載體蛋白,兩者都應(yīng)該具有ATP水解酶活性B.圖中的二糖可能是麥芽糖和GLUT2同時(shí)存在增強(qiáng)了動(dòng)物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性D.葡萄糖通過SGLT1的跨膜運(yùn)輸方式體現(xiàn)了活細(xì)胞能夠按照生命活動(dòng)的需要,選擇性吸收所需營養(yǎng)物質(zhì)【解析】選A。SGLT1和GLUT2都是用于運(yùn)輸葡萄糖的載體蛋白,據(jù)題干信息,GLUT2是細(xì)胞順濃度梯度吸收葡萄糖的載體蛋白,該過程不消耗能量,因此沒有ATP水解酶的活性,A錯(cuò)誤;一分子麥芽糖能水解成兩分子葡萄糖,圖中二糖可能是麥芽糖,B正確;據(jù)題干信息,饑餓時(shí)細(xì)胞通過SGLT1逆濃度梯度吸收葡萄糖,而當(dāng)腸腔葡萄糖濃度高時(shí),細(xì)胞通過GLUT2順濃度梯度吸收葡萄糖,二者同時(shí)存在,增強(qiáng)了動(dòng)物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力,C正確;載體蛋白SGLT1主動(dòng)運(yùn)輸葡萄糖體現(xiàn)了活細(xì)胞能夠選擇性吸收所需營養(yǎng)物質(zhì),D正確。3.(20分)(素養(yǎng)提升——科學(xué)探究)圖甲是某同學(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,圖乙是小腸上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖的過程示意圖。請(qǐng)回答下列問題:(1)圖甲細(xì)胞處于質(zhì)壁分離狀態(tài),則細(xì)胞膜和細(xì)胞壁之間充滿了________;此時(shí)細(xì)胞液濃度________外界溶液濃度。將洋蔥細(xì)胞放入大于細(xì)胞液濃度的KNO3溶液中,一段時(shí)間后沒有觀察到質(zhì)壁分離現(xiàn)象,可能的原因有____________。

(2)葡萄糖從腸腔進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞時(shí),不直接消耗ATP,而是借助相同載體蛋白上Na+順濃度梯度運(yùn)輸時(shí)產(chǎn)生的電化學(xué)勢(shì)能。該載體蛋白只能轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖和Na+,體現(xiàn)了載體蛋白的________性。據(jù)圖乙中的信息分析,葡萄糖從腸腔進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞是________濃度梯度進(jìn)行的主動(dòng)運(yùn)輸。

(3)為了證明小腸上皮細(xì)胞以主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞轿掌咸烟?請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究。①實(shí)驗(yàn)步驟:第一步:取甲、乙兩組生理狀況相同的小腸上皮細(xì)胞,放入適宜濃度的含有葡萄糖的培養(yǎng)液中。第二歩:甲組細(xì)胞給予正常的呼吸條件,乙組細(xì)胞________________,其他條件與甲組相同。

第三步:一段時(shí)間后測(cè)定葡萄糖的吸收速率。②預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果并分析:若_______________________,

則說明小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖的方式是主動(dòng)運(yùn)輸,否則不是主動(dòng)運(yùn)輸?！窘忸}指南】解答此題,要明確:(1)植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原的實(shí)驗(yàn)原理與操作流程等相關(guān)知識(shí);(2)自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸這三種物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式的區(qū)別和聯(lián)系(主要從物質(zhì)運(yùn)輸方向、是否消耗能量和是否需要載體蛋白協(xié)助幾方面考慮);(3)設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)應(yīng)遵循的原則?！窘馕觥?1)由于細(xì)胞壁是全透性的,所以處于質(zhì)壁分離狀態(tài)的圖甲細(xì)胞的細(xì)胞膜和細(xì)胞壁之間充滿了外界溶液。圖甲細(xì)胞處于質(zhì)壁分離狀態(tài),可能正處于質(zhì)壁分離復(fù)原的過程中,也可能正處于質(zhì)壁分離的過程中,或已經(jīng)達(dá)到滲透平衡,所以此時(shí)細(xì)胞液濃度大于或小于或等于外界溶液濃度。具有中央液泡的成熟的植物細(xì)胞才能發(fā)生質(zhì)壁分離,未成熟的植物細(xì)胞或死亡的植物細(xì)胞不能發(fā)生質(zhì)壁分離;KNO3溶液中的硝酸根離子和鉀離子可通過主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞奖患?xì)胞吸收,使細(xì)胞液的濃度增大,因此在大于細(xì)胞液濃度的KNO3溶液中的細(xì)胞,在發(fā)生質(zhì)壁分離后能夠自動(dòng)復(fù)原。綜上分析可推知:將洋蔥細(xì)胞放入大于細(xì)胞液濃度的KNO3溶液中,一段時(shí)間后沒有觀察到質(zhì)壁分離現(xiàn)象,可能的原因有該細(xì)胞是死細(xì)胞,或者是根尖分生區(qū)細(xì)胞,或者質(zhì)壁分離后又自動(dòng)復(fù)原。(2)圖乙顯示:葡萄糖從腸腔進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞,是借助相同載體蛋白上Na+順濃度梯度運(yùn)輸時(shí)產(chǎn)生的電化學(xué)勢(shì)能,從低濃度的一側(cè)通過細(xì)胞膜到達(dá)高濃度一側(cè),說明葡萄糖從腸腔進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞是逆濃度梯度進(jìn)行的主動(dòng)運(yùn)輸。該載體蛋白只能轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖和Na+,體現(xiàn)了載體蛋白的專一性。(3)①證明小腸上皮細(xì)胞以主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞轿掌咸烟?自變量是能量的有無,而能量是由細(xì)胞呼吸提供的,因此可通過抑制實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞的細(xì)胞呼吸、對(duì)照組細(xì)胞給予正常的細(xì)胞呼吸條件控制自變量,因