细胞的结构和功能专题三

专题三物质出入细胞的方式考点一细胞的吸水与失水1.(2015·海南卷，10)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解析本题考查物质跨膜运输的实例的相关知识，考查知识的识记及理解能力，难度较小。由题意可知，取生理状态相同的某种植物叶片，细胞内的细胞液浓度考虑相同，分别放入甲、乙、丙三种不同浓度的溶液中，一定的时间后，甲的浓度变小，说明植物细胞失水，甲的浓度植物细胞；乙的浓度不变，说明植物细胞既不失水也不吸水，乙的浓度＝植物细胞；丙的浓度变大，说明植物细胞吸水，丙的浓度植物细胞。由此可知：甲的浓度乙的浓度丙的浓度，A错误；乙的浓度不变是因为细胞内细胞液的浓度而非细胞内蔗糖浓度，与乙的浓度相等，B错误；水分进出细胞属于自由扩散，C错误；由题意可知，蔗糖分子不进出细胞，甲、乙、丙三种溶液的浓度变化均是考虑由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的，D正确。答案D2.(2014·上海卷，21)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(如右图)，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溶液处理，X/Y值越大，则细胞的正常细胞液浓度越高解析同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越小，表示失水越多，质壁分离越明显，紫色越深，X/Y值越大，失水越少，所用蔗糖溶液浓度越小，故A、B错误；不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越小，表示失水越多，越不易复原，故C错误；而X/Y值越大，表示该细胞失水越小，则该细胞的正常细胞液浓度越高，故D正确。答案D3.(2014·课标全国卷Ⅰ，4)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解析红色花瓣细胞的液泡呈红色，比白色花瓣更便于观察质壁分离现象，A项正确；黑藻叶片的叶肉细胞中液泡呈无色，叶绿体的存在使原生质层呈绿色，有利于实验现象的观察，B项错误；紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位细胞的细胞液浓度不一定都相同，用相同浓度的外界溶液进行质壁分离实验时观察到的质壁分离程度可能不同，C项正确；紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡含有色素，呈紫色，有利于实验现象的观察，D项正确。答案B4.(2014·课标全国卷Ⅱ，4)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，结果如下图所示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换，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0.4～0.5mol·L－1之间解析图中纵坐标是实验前与实验后长度的比值，当此比等于1，表示该细胞吸水与失水相等，细胞大小不变。当此比小于1，表示该细胞吸水大于失水，外界溶液浓度小于细胞液浓度，如图中的abc点。当此比大于1，表示该细胞吸水小于失水，外界溶液浓度大于细胞液浓度，如图中的def点。据图分析可知，a组细胞吸水多于b组，a组液泡中的溶质浓度低于b组，A错误；f组细胞失水最多，而b组是吸水，B错误；水分是自由扩散进入细胞的，不消耗ATP，C错误；c组细胞吸水，d组细胞失水，细胞既不吸水也不失水的蔗糖溶液应该介于c组与d组对应的蔗糖浓度之间，即0.4～0.5mol·L－1之间，D正确。答案D5.(2013·福建卷，2)为探究茉莉酸(植物生长调节剂)对离体培养的成熟胡杨细胞质壁分离的影响，将细胞分别移至不同的培养液中继续培养3天，结果如表。下列叙述错误的是()组别培养液中另添加的成分结果NaCl茉莉酸①＋－部分细胞质壁分离②＋＋细胞正常，无质壁分离③－－细胞正常，无质壁分离注：“＋”表示有添加，添加后NaCl浓度为100mmol·L－1，茉莉酸浓度为10－3mg·L－1；“－”表示无添加。A.胡杨细胞通过渗透作用吸水和失水B.质壁分离的胡杨细胞液泡体积变小C.NaCl为自变量，茉莉酸为因变量D.茉莉酸对NaCl引起的胡杨细胞质壁分离有抑制作用解析本题考查植物细胞的质壁分离实验，意在考查考生判断实验变量和分析实验结果的能力。植物细胞吸水和失水的方式是渗透作用，A正确；质壁分离是细胞失水的结果，液泡体积会变小，B正确；该探究实验的因变量是成熟胡杨细胞是否发生质壁分离，组别①②的自变量是茉莉酸的有无，组别①③的自变量是NaCl的有无，C错误；①组在不添加茉莉酸时有部分细胞发生质壁分离，②组添加茉莉酸时细胞没有发生质壁分离，通过对照说明茉莉酸对NaCl引起的胡杨细胞质壁分离有抑制作用，D正确。答案C6.(2011·新课标全国卷，4)撕取紫色洋葱外表皮，分为两份，假定两份外表皮细胞的大小、数目和生理状态一致，一份在完全营养液中浸泡一段时间，浸泡后的外表皮称为甲组；另一份在蒸馏水中浸泡相同的时间，浸泡后的外表皮称为乙组。然后，两组外表皮都用浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液处理，一段时间后表皮细胞中的水分不再减少。此时甲、乙两组细胞水分渗出量的大小，以及水分运出细胞的方式是()A.甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，主动运输B.甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的高，主动运输C.甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的低，被动运输D.甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，被动运输解析本题考查物质进出细胞的方式及植物细胞的吸水和失水实验的相关知识，意在考查考生的知识迁移运用能力。在完全营养液中浸泡后的洋葱外表皮细胞，其细胞液的浓度维持正常。在蒸馏水中浸泡相同时间的洋葱外表皮细胞，其细胞液的浓度降低。两组外表皮用0.3g/mL的蔗糖溶液处理后，都会因外界溶液浓度大于细胞液浓度而失去水分，但因乙组外界溶液与细胞液的浓度差更大，故乙组失去水分的量多于甲组。水分通过细胞膜的方式为自由扩散，属于被动运输。答案C7.(2013·江苏卷，27)如图为研究渗透作用的实验装置，请回答下列问题：(1)漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液，漏斗内外起始液面一致。渗透平衡时的液面差为Δh，此时S1和S2浓度大小关系为________。(2)图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的________，两者在物质透过功能上的差异是________。(3)为进一步探究两种膜的特性，某兴趣小组做了以下实验。实验材料：紫色洋葱。实验器具：如图所示的渗透装置(不含溶液)，光学显微镜，载玻片，盖玻片，镊子，刀片，吸水纸，擦镜纸，滴管，记号笔等。实验试剂：蒸馏水，0.3g/mL的蔗糖溶液和与其等渗的KNO3溶液。部分实验步骤和结果如下：①选两套渗透装置，标上代号X和Y。在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水，分别在装置X和Y的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和KNO3溶液，均调节漏斗内外液面高度一致。渗透平衡时出现液面差的装置有________(填代号)。②选两片洁净的载玻片，________，在载玻片中央分别滴加________，制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片并分别观察装片中细胞的初始状态。③观察临时装片中浸润在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞发生的变化，两者都能出现的现象是________。(4)上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是___________________。解析本题考查渗透作用装置及其应用和植物细胞的质壁分离和复原实验，意在考查考生识图能力、实验分析和评价能力。(1)由于渗透平衡时存在液面差Δh，即相当于对渗透系统产生了一个外力作用，可推断为S1＞S2。(2)成熟的植物细胞原生质层相当于一层半透膜，原生质层具有选择透过性，能主动吸收有关物质，而半透膜不具备这一特性。(3)①由于蔗糖不能透过半透膜，而K＋和NO－3能透过半透膜，因此X装置会在渗透平衡时出现液面差。②实验设计时对于实验组和对照组要进行编号，制作临时装片时要先在载玻片中央滴加蒸馏水，便于外表皮展开和维持细胞的生活状态。③两组实验开始一段时间后都因外界溶液浓度高于细胞内液浓度而发生质壁分离。(4)由于K＋和NO－3能够通过主动运输方式被细胞吸收，因此会先发生质壁分离，后又出现自动复原的现象。答案(1)S1＞S2(2)原生质层原生质层能主动运输有关物质而半透膜不能(3)①X②标号蒸馏水③质壁分离(4)KNO3溶液中的细胞质壁分离后会自动复原考点二物质进出细胞的方式1.(2015·课标卷Ⅱ，3)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解析本题通过考查对胞吐作用的理解与判断，考查学生的分析理解能力，难度较小。胞吐是指大分子物质形成囊泡移到细胞膜与细胞膜融合，将大分子物质排出细胞的现象。A、C、D项皆属于胞吐作用；B项mRNA从细胞核到细胞质是通过核孔，不形成囊泡，不属于胞吐作用。答案B2.(2014·浙江卷，1)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(协助)扩散C.通过载体蛋白的物质转运属于主动转运(运输)D.胞吐过程一定会产生分泌泡与质膜的融合解析胞吞作用包括吞噬作用和胞饮作用，吞噬作用是以大的囊泡形式，内吞较大的固体颗粒，而胞饮作用则是将滴状液体吞入细胞内的过程，故A错。突触前膜释放乙酰胆碱属于胞吐作用，B项错误。通过载体蛋白的物质运输包括主动运输和协助扩散，C项错误。胞吐的过程一定会产生分泌泡与质膜(细胞膜)融合，故D项正确。答案D3.(2014·重庆卷，6)获2013年诺贝尔奖的科学家发现了与囊泡运输相关的基因及其表达蛋白的功能，揭示了信号如何引导囊泡精确释放运输物。突触小泡属于囊泡，以下相关叙述，错误的是()A.神经元中的线粒体为突触小泡的运输提供了能量B.神经元特有的基因决定了突触小泡的运输方式C.突触前膜的特定蛋白决定了神经递质的释放位置D.突触小泡中运输物的释放受到神经冲动的影响解析线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”，神经元中的能量也主要由线粒体提供，A正确；对于一个个体，各种细胞具有相同的遗传信息，功能不同主要是基因选择性表达的结果，B错误；由题目可知，囊泡运输相关的特定蛋白质能引导囊泡精确释放运输物，故能决定神经递质的释放位置，C正确；当神经末梢有神经冲动传来时，突触内的突触小泡受到刺激，就会释放神经递质，D正确。答案B4.(2014·北京卷，3)比较生物膜和人工膜(双层磷脂)对多种物质的通透性，结果如下图。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解析生物膜对H2O的通透性大于人工膜，说明生物膜上存在协助H2O通过的物质，A正确；生物膜对K＋、Na＋、Cl－的通透性不同，说明生物膜对它们的跨膜运输具有选择性，B正确；人工膜由双层磷脂组成，不含易化(协助)扩散所需的载体