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考点3 物质出入细胞的方式
1.(2012·浙江高考·T1)人体肝细胞内CO2分压和K+浓度高于细胞外,而O2分压和Na+浓度低于细胞外,上述四种物质中通过主动转运进入该细胞的是( )
A.CO2 B.O2 C.K+ D.Na+
【解题指南】 解答本题应明确两点:(1)题干中的关键信息是四种物质在细胞内外的浓度高低和要求的是主动转运进入细胞内。(2)主动转运的条件是由低浓度到高浓度、需要载体蛋白、需要能量。
【精讲精析】 本题考查必修1中物质出入细胞的方式中的主动转运的特点,意在考查考生的理解能力和综合运用能力。小分子和离子出入细胞的方式有被动转运和主动转运。被动转运指物质由浓度较高的一侧转运至浓度较低的一侧,且不需要消耗能量,如O2、CO2等小分子跨膜扩散以及水的渗透;另外易化扩散也属于被动转运,但需要载体蛋白,如本题中Na+进入细胞内的方式;主动转运是指物质从低浓度一侧转运至高浓度一侧,且需要载体蛋白、消耗能量的一种运输方式,如本题中K+进入细胞内的方式。答案：C
2.(2012·安徽高考·T2)蛙的神经元内、外Na+浓度分别是15 mmol/L 和120 mmol/L。在膜电位由内负外正转变为内正外负过程中有Na+流入细胞,膜电位恢复过程中有Na+排出细胞。下列判断正确的是( )
A.Na+流入是被动运输,排出是主动运输
B.Na+流入是主动运输,排出是被动运输
C.Na+流入和排出都是被动运输
D.Na+流入和排出都是主动运输
【解题指南】 解答本题需明确以下两点:(1)物质的转运方向。(2)确定物质转运是否耗能。
【精讲精析】 本题以神经纤维上兴奋的产生和恢复为素材,考查考生在新情境下判断物质跨膜运输的方式,渗透对获取信息能力以及知识应用能力的考查。依题干信息,神经细胞外Na+浓度高于细胞内,故Na+内流是一个顺浓度梯度运输的过程,属于被动运输;Na+外流(排出)是一个逆浓度梯度运输的过程,属于主动运输。答案：A
1.(2013•安徽高考•T2) 细胞代谢受酶的调节和控制。下列叙述正确的是
A.激素都是通过影响靶细胞内酶活性来调节细胞代谢
B.代谢的终产物可反馈调节相关酶活性,进而调节代谢速率
C.同一个体各种体细胞酶的种类相同、数量不同,代谢不同
D.对于一个细胞来说,酶的种类和数量不会发生变化
【解题指南】 解答本题应注意以下关键点:(1)弄清激素调节的过程:激素是信号分子,细胞接受这种信号后作出相应的生理生化反应从而引发相应的生理过程。(2)细胞分化的结果导致同一个体不同种细胞内酶的种类、数量不同,且酶种类和数量是不断变化的。
【解析】 激素主要通过影响靶细胞内基因的表达来调节细胞代谢,A项错误;细胞代谢的终产物可通过提高或降低酶的活性来调节代谢速率,B项正确;同一个体不同功能的细胞内酶的种类不同,C项错误;一个细胞在不同时期,其功能可能会发生相应变化,因而酶的种类和数量可能会随之改变,D项错误。答案：B
2.(2013•北京高考•T2) 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
【解题指南】 解答本题需要关注以下两点:(1)区别自由扩散、主动运输、胞吐。(2)理解核孔、溶酶体的作用。
【解析】 兴奋在神经细胞之间传递时,突触小泡与突触前膜融合将神经递质分泌到胞外,A项正确;基因表达过程中,真核细胞的细胞核中转录产生的mRNA通过核孔进入细胞质中与核糖体结合,完成翻译过程,B项正确;溶酶体中含多种水解酶,能吞噬、分解衰老和损伤的细胞器,C项正确;O2进入线粒体的方式是自由扩散,D项错误。答案：D
3.(2013•福建高考•T2) 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100 mmol·L-1,茉莉酸浓度为10-3 mg·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
【解题指南】 解答本题应注意以下两点:(1)熟悉质壁分离的实验现象及结论。(2)正确分析对照实验得出NaCl和茉莉酸在该实验中的作用。
【解析】 本题考查了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项正确;质壁分离是细胞失水的结果,其液泡体积会变小,B项正确;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①、②的自变量是茉莉酸,组别①、③的自变量是NaCl,C项错误;①组在不添加茉莉酸时有部分细胞质壁分离,②组添加茉莉酸时无细胞发生质壁分离,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项正确。答案：C
4.(2013•新课标全国卷Ⅱ•T6) 关于酶的叙述,错误的是
A.同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中
B.低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构
C.酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度
D.酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物
【解题指南】 本题考查酶的相关内容,解答本题需关注以下三点:(1)酶是活细胞产生的具有催化功能的有机物。(2)酶催化的实质是降低化学反应的活化能。(3)影响酶活性的因素有温度、pH等。
【解析】 本题考查了酶的结构、功能、分布和原理等内容,意在考查考生的理解能力和应用能力。同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中,如催化有氧呼吸的酶,A项正确。低温未破坏酶的空间结构,低温处理后再升高温度,酶活性可恢复,高温可破坏酶的空间结构,B项错误。酶可以降低化学反应的活化能,从而提高化学反应速度,C项正确。酶可以催化化学反应,也可以作为另一个反应的底物,如唾液淀粉酶可以催化淀粉的分解,又可以被胃蛋白酶水解,D项正确。答案：B
5.(2013•新课标全国卷Ⅰ•T3) 关于植物细胞通过主动运输方式吸收所需矿质元素离子的叙述,正确的是
A.吸收不同矿质元素离子的速率都相同
B.低温不影响矿质元素离子的吸收速率
C.主动运输矿质元素离子的过程只发生在活细胞中
D.叶肉细胞不能以主动运输方式吸收矿质元素离子
【解题指南】 解答本题要注意题干中关键词“主动运输方式吸收所需矿质元素离子”,注意主动运输应具备载体蛋白、能量这两个条件。
【解析】 本题考查植物细胞吸收矿质元素离子的方式,意在考查考生对基础知识的理解能力及把握知识间内在联系的能力。植物细胞通过主动运输吸收所需矿质元素离子的过程中既需要ATP水解提供能量,又需要细胞膜上载体蛋白的协助。由于细胞膜上不同离子的载体数目不同,故细胞吸收不同矿质元素离子的速率不相同,A错误;低温会抑制酶的活性,导致矿质元素离子的吸收速率降低,B错误;只有活细胞才能进行细胞呼吸产生ATP,且只有活细胞的细胞膜才具有选择透过性,因此主动运输矿质元素离子的过程只能发生在活细胞中,C正确;叶肉细胞能以主动运输方式吸收矿质元素离子,D错误。答案：C
6.(2013·海南高考·T3)关于温度对酶活性影响的叙述，错误的是
A.不同酶的最适温度可能相同
B.随着温度降低，酶促反应的活化能下降
C.酶活性最高时的温度不适合该酶的保存
D.高温下酶失活是酶空间结构破坏的结果
【解题指南】 解答本题时需关注以下两点:(1)温度能影响酶的活性,最适温度时酶的活性最高。(2)高温使酶变性失活,低温使酶活性降低,但不失活,可用于酶的保存。
【解析】 在某种恒温动物如人体内各种酶的最适温度应为37℃左右，A项正确；随着温度降低，酶的活性下降，酶促反应的活化能不变，B项错误；低温有利于酶的保存，C项正确；高温下酶空间结构破坏导致酶失活，D项正确。答案：B
7.(多选)(2013·江苏高考·T25) 为了探究温度、pH对酶活性的影响,下列实验设计不合理的是
实验编号
探究课题
选用材料与试剂
①
温度对酶活性的影响
过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液
②
温度对酶活性的影响
新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液
③
pH对酶活性的影响
新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液
④
pH对酶活性的影响
新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林试剂
A.实验① B.实验② C.实验③ D.实验④
【解题指南】 解答本题,需要注意以下两点:(1)明确斐林试剂鉴定过程需要水浴加热。(2)斐林试剂需要在碱性环境中发挥作用。
【解析】 本题考查影响酶活性因素的实验设计,意在考查考生的实验设计与分析能力。过氧化氢受热易分解,不宜用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响,实验①不合理;蔗糖酶不能催化淀粉水解,故实验③不合理;斐林试剂呈碱性,能与酸性物质发生反应,不适合用于探究pH对酶活性的影响,故实验④不合理。答案：ACD
8.(2013·天津高考·T1) 下列过程未体现生物膜信息传递功能的是
A.蔗糖溶液使洋葱表皮细胞发生质壁分离
B.抗原刺激引发记忆细胞增殖分化
C.胰岛素调节靶细胞对葡萄糖的摄取
D.传出神经细胞兴奋引起肌肉收缩
【解题指南】 解答本题需注意以下几点:(1)细胞膜的信息传递:主要通过细胞膜上的糖蛋白的特异性识别作用,进行信息传递。(2)免疫调节:记忆细胞通过与抗原发生特异性结合发挥作用。(3)神经调节:神经递质与相应受体发生特异性结合发挥作用。
【解析】 本题考查生物膜的信息传递功能,意在考查考生的分析应用能力。蔗糖溶液的浓度大于细胞液的浓度,植物细胞失水,使洋葱细胞发生质壁分离,和生物膜的流动性有关,未体现生物膜的信息传递功能,A项符合题意;记忆细胞具有识别作用,识别抗原后增殖分化,能体现生物膜的信息传递功能,B项不符合题意;靶细胞表面具有胰岛素受体,具有信息传递功能,C项不符合题意;传出神经细胞释放递质,与肌肉细胞表面的受体结合,使肌肉收缩,可体现生物膜的信息传递功能,D项不符合题意。答案：A
9.(8分)(2013·江苏高考·T33) 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,0.3 g/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 。
【解题指南】 解答本题,需要注意以下两点:(1)明确蔗糖分子较大,不能透过半透膜,K+、NO3-能够透过半透膜。(2)明确K+、NO3-能被细胞主动吸收,使细胞液浓度增大。
【解析】 本题考查渗透装置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和分析实验的能力。(1)图中漏斗内的液面高于漏斗外,而起始时漏斗内外液面一致,说明水分子的总移动趋势是从漏斗外进入漏斗内,故起始时漏斗内的蔗糖溶液浓度大于漏斗外的,由于蔗糖分子不能通过半透膜,所以当水分子进出达到动态平衡的时候,漏斗内的蔗糖浓度仍然大于漏斗外的,即S1>S2。(2)图中的半透膜模拟的是成熟植物细胞中的原生质层。半透膜是物理性膜,一般没有生物活性,不具有选择透过性,只要分子的直径小于半透膜的孔径就能通过,否则不能通过;而组成原生质层的细胞膜和液泡膜具有生物活性,有选择透过性,可以主动转运有关物质。(3)①两套渗透装置中,加蔗糖溶液的渗透装置会出现液面差,因为蔗糖分子不能通过半透膜,所以该装置中水分子的总的移动趋势是从蒸馏水移到漏斗内;而加KNO3溶液的渗透装置不出现液面差,因为KNO3溶液中的K+和NO3-可以通过半透膜,所以半透膜两侧的溶液浓度一样。②选两片洁净的载玻片,标号,在载玻片中央分别滴加蒸馏水,然后将撕取的洋葱鳞片叶外表皮展平置于蒸馏水中,加上盖玻片,制成洋葱鳞片叶外表皮临时装片。③将洋葱鳞片叶外表皮细胞分别浸润在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中,由于外界溶液的浓度高于洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度,细胞失水,因此在显微镜下可以观察到两个临时装片中的洋葱鳞片叶外表皮细胞都出现质壁分离现象。但是浸润在KNO3溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞在一段时间后还会出现质壁分离的复原现象,而蔗糖溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞没有出现质壁分离的复原现象。
答案: (1)S1>S2 (2)原生质层 原生质层能主动转运有关物质而半透膜不能 (3)①X ②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
1.(2014·海南高考·T3)下列过程中,不依赖膜蛋白的是 ( )
A.CO2进出肺泡上皮细胞
B.静息电位形成中K+从细胞内到细胞外
C.神经细胞受到刺激时Na+从细胞外到细胞内
D.水盐调节过程中,肾小管上皮细胞对水的重吸收
【解题指南】 (1)题干关键词:“不依赖膜蛋白”。(2)隐含信息:跨膜运输的机理、静息电位和动作电位的形成。(3)关键知识:物质跨膜运输的方式。
【解析】 本题主要考查物质跨膜运输的方式。A项中,CO2进出肺泡上皮细胞为自由扩散,不需要载体蛋白,故A项正确。B项中,神经细胞膜内比膜外K+浓度高,静息电位形成时K+外流,需要载体蛋白,不需要消耗能量,为协助扩散,故B项错。C项中,神经细胞受到刺激时会产生兴奋,由静息电位变成动作电位,此时Na+内流需要载体蛋白,不需要消耗能量,为协助扩散,故C项错。D项中,肾小管上皮细胞对水的重吸收需要水分子通道蛋白参与,故D项错。答案：A
2.(2014·海南高考·T4)关于植物根系吸收矿质元素离子的叙述,正确的是 ( )
A.植物根系吸收各种矿质元素离子的速率相同
B.土壤温度不影响植物根系对矿质元素离子的吸收
C.植物根细胞吸收矿质元素离子主要依靠渗透作用
D.植物根细胞能逆浓度梯度吸收土壤中的矿质元素离子
【解题指南】 (1)题干关键词:“植物根系吸收矿质元素离子”。(2)隐含信息:影响物质跨膜运输的因素有温度、氧气、土壤酸碱度和土壤溶液浓度等。(3)关键知识:植物根系吸收矿质元素离子的方式为主动运输。
【解析】 本题主要考查植物根系吸收矿质元素离子的方式。A项中,植物的根系对各种矿质元素离子的吸收具有选择性,根系细胞膜上各种矿质元素离子的载体类型和数量不同,其吸收矿质元素离子速率不同,故A项错。B项中,土壤温度影响植物根细胞的酶活性,从而影响呼吸作用产生能量,影响植物根系对矿质元素离子吸收的主动运输过程,故B项错。C项中,植物根细胞吸收矿质元素离子主要依靠主动运输,故C项错。D项中,植物根细胞能逆浓度梯度吸收土壤中的矿质元素离子,故D项正确。答案：D
3.(2014·海南高考·T10)下列物质中,能够直接给细胞生命活动提供能量的是 ( )
A.脂肪 B.钙离子 C.糖 D.ATP
【解题指南】 (1)题干关键词:“直接给细胞生命活动提供能量”。(2)关键知识:细胞中的能源物质与供能特点。
【解析】 本题主要考查细胞中的能源物质与供能的相关知识。A项中,脂肪是细胞内的主要储能物质,故A项错。B项中,细胞中的无机盐离子不是供能物质,故B项错。C项中,糖是细胞中主要的能源物质,但不直接提供能量,故C项错。D项中,细胞内的直接能源物质是ATP,故D项正确。答案：D
4.(2014·江苏高考·T14)下列生命活动中不需要ATP提供能量的是 ( )
A.叶肉细胞合成的糖运输到果实 B.吞噬细胞吞噬病原体的过程
C.淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖 D.细胞中由氨基酸合成新的肽链
【解题指南】 (1)题干关键词:“不需要ATP提供能量”。(2)关键知识:糖的运输属于主动运输;淀粉水解只需要酶的催化,不需要能量。
【解析】 本题考查需要利用ATP的生命活动,意在考查考生的分析判断能力。叶肉细胞合成的糖如葡萄糖通过主动运输进入果实细胞需要消耗ATP;吞噬细胞吞噬病原体依赖膜的流动性,需要消耗ATP;淀粉酶催化淀粉水解的过程不需要消耗能量,如人体肠道中食物的消化;氨基酸在核糖体上脱水缩合形成肽链需要消耗ATP。答案：C
5.(2014·江苏高考·T15)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
【解题指南】 (1)图示信息:第一次滴加蔗糖溶液,为了观察质壁分离现象;第二次滴加清水,为了观察质壁分离复原现象。(2)关键知识:紫色洋葱鳞片叶外表皮的大液泡占了细胞体积的90%。
【解析】 本题考查植物细胞的质壁分离和复原实验的有关知识,意在考查考生的实验操作与分析能力。第一次观察时未滴入蔗糖溶液,细胞还没有发生质壁分离,较易观察到的是紫色大液泡;第二次观察时已经通过引流法使紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞浸润在蔗糖溶液中,可以发现在细胞的角隅处首先发生质壁分离;吸水纸的主要作用是吸引蔗糖溶液(或清水);第一次显微观察是为了获得实验前的现象,以便于和实验中的现象变化作对照。答案：B
6.(2014·山东高考·T1)有关细胞内囊泡运输的描述,正确的是 ( )
A.细胞核内的RNA通过囊泡运输到细胞质 B.蛋白质类激素经囊泡运输分泌到细胞外
C.细胞器之间都能通过囊泡进行物质运输 D.囊泡运输依赖膜的流动性且不消耗能量
【解题指南】 (1)题干关键词:“囊泡运输”。(2)关键知识:①大分子物质(如蛋白质)和神经递质通过囊泡的方式进行运输;②囊泡运输的结构基础是膜的流动性;③细胞内部各结构之间物质运输的方式。
【解析】 本题考查囊泡运输的特点、结构基础等,意在考查考生的识记理解能力。细胞核内的RNA通过核孔运输到细胞质中,不需要通过囊泡运输,A项错误。蛋白质类激素经囊泡运输方式分泌到细胞外,B项正确。没有生物膜的细胞器之间不能通过囊泡进行物质运输,C项错误。囊泡运输依赖于膜的流动性,也需要消耗能量,D项错误。答案：B
7.(2014·北京高考·T3)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。据此不能得出的结论是 ( )
A.生物膜上存在协助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
【解题指南】 (1)题干关键词:“生物膜”“人工膜(双层磷脂)”。(2)图示信息:不同种类的物质在同种膜上的通透性不同,同一种类的物质在人工膜和生物膜上的通透性也不相同。(3)关键知识:人工膜没有选择透过性,生物膜有选择透过性。
【解析】 本题考查生物膜的结构和功能、物质出入细胞的方式,意在考查考生的识图分析与理解能力。观察图像,除了甘油、O2和CO2以外,其余物质在生物膜上的通透性均比在人工膜上的通透性大,说明生物膜上存在协助运输某些物质的物质,A选项正确;由于K+、Na+、Cl-在生物膜上的通透性有差异,所以能够体现选择性,B选项正确;图像中不同物质的分子大小不同,膜对其通透性也不同,说明分子大小影响跨膜运输的速率,D选项正确;图像中没有信息证明离子在跨膜运输过程中是否消耗ATP,因此不能判断离子的跨膜运输方式为协助扩散,C选项错误。答案：C
8.(2014·四川高考·T1)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
【解题指南】 (1)题干关键词:“只能单向进行”。(2)关键知识:极性运输是指只能从形态学上端运输到形态学下端,而不能反过来运输。
【解析】 本题考查细胞中的分子运输、物质转化等基础知识,意在考查考生的分析理解能力。质壁分离过程中,细胞可以吸水也可以失水,A项错误;生长素在胚芽鞘中的极性运输是指由形态学上端向形态学下端的单方向运输,B项正确;在肝脏中肝糖原可以转化为葡萄糖,葡萄糖也可以合成肝糖原,C项错误;活细胞中ATP与ADP可以相互转化,D项错误。答案：B
9.(2014·新课标全国卷Ⅱ·T4)将某植物的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0.4～0.5 mol·L-1之间
【解题指南】 (1)题干关键词:“花冠切成大小和形状相同的细条”“置于不同浓度的蔗糖溶液中,浸泡相同时间”“只有水分交换”。(2)图示信息:蔗糖溶液浓度不同,浸泡在其中的植物的花冠细条长度不同,是细胞发生渗透作用吸水膨胀或失水皱缩的缘故。
【解析】 本题考查植物细胞的失水和吸水,意在考查考生的图文转换能力和理论联系实践的能力。通过图示可以看出,a组和b组实验前长度/实验后长度的比值都小于1,表明细胞吸水导致细条变长。a组实验前长度/实验后长度的比值小于b组实验前长度/实验后长度的比值,说明b组吸水较少,因此b组液泡中的溶质浓度比a组高,A错误;根据柱形图分析可知,f组细胞失水,而b组细胞吸水,因此浸泡导致f组细胞中液泡的失水量大于b组细胞的,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;根据柱形图可知,蔗糖浓度为0.4 mol/L的c组细胞吸水,而蔗糖浓度为0.5 mol/L的d组细胞失水,所以使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.4~0.5 mol/L之间,D正确。答案：D
10.(2014·安徽高考·T2) 如图为氨基酸和Na+进出肾小管上皮细胞的示意图。下表选项中正确的是 （ ）
【解题指南】 (1)关键知识:物质逆浓度梯度运输为主动运输;物质顺浓度梯度运输,需要载体蛋白,不消耗能量,为被动运输。(2)图示信息:管腔中氨基酸进入上皮细胞为逆浓度梯度运输;管腔中Na+进入上皮细胞为顺浓度梯度运输,需要载体蛋白,不消耗能量;上皮细胞中氨基酸进入组织液为顺浓度梯度运输,需要载体蛋白,不消耗能量;上皮细胞中Na+进入组织液为逆浓度梯度运输,是主动运输,但是题目没有设问。
【解析】 本题考查物质跨膜运输,意在考查考生获取信息的能力以及理解应用能力。依图示,管腔中的氨基酸逆浓度梯度进入上皮细胞,属于主动运输;管腔中的Na+顺浓度梯度进入上皮细胞,属于协助扩散(被动运输);上皮细胞中的氨基酸顺浓度梯度进入组织液,属于协助扩散(被动运输),故D项正确。答案：D
11.(2014·全国卷·T2)ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。下列有关ATP的叙述,错误的是 ( )
A.线粒体合成的ATP可在细胞核中发挥作用
B.机体在运动时消耗ATP,睡眠时则不消耗ATP
C.在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATP
D.植物根细胞吸收矿质元素离子所需的ATP来源于呼吸作用
【解题指南】 (1)隐含信息:机体睡眠时也进行呼吸作用;植物根细胞吸收矿质元素离子是主动运输,消耗ATP。(2)关键知识:ATP产生的场所是线粒体和细胞质基质,有氧呼吸和无氧呼吸的过程和特点,ATP是生命活动的直接能源物质。
【解析】 本题主要考查ATP的相关知识。细胞核无法进行细胞呼吸,细胞核需要的ATP主要由线粒体提供,A项正确;ATP是生命活动的直接能源物质,机体无时无刻不在消耗ATP,睡眠时生命活动并没有停止,也需要消耗能量,B项错误;有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段都在细胞质基质中进行,都有ATP形成,C项正确;植物根细胞吸收矿质元素离子主要通过主动运输的形式,其消耗的能量主要是由细胞呼吸所提供的ATP,D项正确。答案：B
12.(2014·浙江高考·T1) 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
C.通过载体蛋白的物质转运属于主动转运
D.胞吐过程一定会发生分泌泡与质膜的融合
【解题指南】 (1)题干关键词:“物质出入细胞方式”。(2)关键知识:物质出入细胞的方式、条件及相应的实例。
【解析】 本题考查物质出入细胞的方式,意在考查考生对几种物质运输方式的理解能力,难度较小。被胞吞或胞吐的可以是固体,也可以是液体,故A错;突触前膜释放乙酰胆碱的方式是胞吐,故B错;通过载体蛋白的物质运输可以是主动转运也可以是易化扩散,故C错;胞吐是具膜的分泌泡和质膜融合后将分泌泡包含的物质释放到细胞外,故D对。答案：D
13.(2014·新课标全国卷Ⅰ·T4) 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
【解题指南】 (1)关键知识:植物细胞质壁分离的原理、实验材料的颜色与植物细胞质壁分离的关系。(2)隐含信息:液泡内细胞液的颜色和细胞质中叶绿体的颜色有利于观察质壁分离现象。
【解析】 本题考查植物细胞质壁分离的实验,意在考查考生的实验分析与判断能力。红色花瓣的色素存在于液泡中,便于观察细胞的质壁分离现象,A项正确。用黑藻叶片进行质壁分离实验时,能够以叶绿体为标志观察到原生质体的收缩,有利于实验现象的观察,B项错误。由于不同部位的细胞液浓度不同,故用同一浓度的蔗糖溶液做实验,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中含有色素,有利于观察液泡大小的变化,D项正确。答案：B
1.(2015·全国卷Ⅱ·T1)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：
培养瓶中气体
温度(℃)
离子相对吸收量(%)
空气
17
100
氮气
17
10
空气
3
28
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ATP
D.与空气相比，氮气环境有利于该植物幼根对该离子的吸收
【解题指南】(1)表中信息：第一、二组对照，自变量为含氧量，因变量为离子相对吸收量；第一、三组对照，自变量为温度，因变量也是离子相对吸收量。 (2)关键知识：矿质元素离子以主动运输的方式进出细胞。
【解析】本题考查物质跨膜运输的方式，意在考查考生的理解能力和实验分析能力。题中实验的自变量有两个：有无氧气和温度。在17 ℃时，培养瓶中气体为空气的培养条件下离子相对吸收量比氮气大，可以得出结论：有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收，A项正确；培养瓶中气体均为空气时，3 ℃条件下离子相对吸收量远远小于17 ℃条件下离子相对吸收量，可以得出结论：该植物幼根对该离子的吸收与温度的变化有关，B项错误；该植物幼根吸收该离子的过程是主动运输，需要载体和ATP水解释放的能量， C项错误；从实验结果可知，与空气相比，氮气环境不利于该植物幼根对该离子的吸收， D项错误。
【答案】A
2.(2015·全国卷Ⅱ·T3)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
【解题指南】(1)关键知识：细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜结合，将大分子排出细胞，这种现象叫胞吐。 (2)隐含信息：抗体是分泌蛋白，是经囊泡运输到细胞膜的。
【解析】本题考查物质进出细胞的方式，意在考查考生的理解能力。A项，抗体是分泌蛋白，浆细胞分泌抗体到细胞外的过程，属于胞吐作用；B项，mRNA通过核孔从细胞核进入到细胞质，不属于胞吐作用；C项，分泌蛋白从胰腺的腺泡细胞到胞外的过程，属于胞吐作用；D项，突触小泡与突触前膜融合将神经递质释放到突触间隙，属于胞吐作用。
【答案】B
3.(2015·江苏高考·T7)下列关于酶的叙述，正确的是
A.发烧时，食欲减退是因为唾液淀粉酶失去了活性
B.口服多酶片中的胰蛋白酶可在小肠中发挥作用
C.用果胶酶澄清果汁时，温度越低澄清速度越快
D.洗衣时，加少许白醋能增强加酶洗衣粉中酶的活性
【解析】本题考查影响酶活性的因素，意在考查考生运用所学知识来分析生产生活中实际问题的能力。发烧时食欲减退是因为体温升高抑制了消化酶的活性，但还没引起唾液淀粉酶失去活性；口服的多酶片中胰蛋白酶往往在内层，可到达小肠中发挥作用；低温会使果胶酶的活性受到抑制，只有在最适温度时果汁澄清的速度才最快；加酶洗衣粉中含有碱性蛋白酶和碱性脂肪酶等，加白醋会降低酶的活性。
【答案】B
4.(2015·海南高考·T3) ATP是直接为细胞生命活动提供能量的有机物。关于ATP的叙述，错误的是
A.酒精发酵过程中有ATP生成
B.ATP可为物质跨膜运输提供能量
C.ATP中高能磷酸键水解可释放能量
D.ATP由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成
【解题指南】(1)题干关键信息：“ATP”“直接为细胞生命活动提供能量”。 (2)关键知识：ATP的结构和功能。
【解析】本题考查ATP的组成、功能与生成等知识，意在考查考生将所学知识联系成知识体系及应用的能力。酵母菌进行酒精发酵过程中，无氧呼吸第一阶段有ATP生成，A正确；ATP能为主动运输的进行提供能量，B正确；通常，ATP中远离腺苷(A)的高能磷酸键水解时可释放能量，用于需能的生命活动，C正确；ATP由腺嘌呤、核糖和磷酸组成，D错误。
【答案】D
5.(2015·海南高考·T4)关于生物体产生的酶的叙述，错误的是
A.酶的化学本质是蛋白质或RNA
B.脲酶能够将尿素分解成氨和CO2
C.蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类
D.纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁
【解题指南】(1)题干关键词：“酶”。(2)关键知识：酶的化学本质、作用和特性。
【解析】本题考查酶的本质、种类与特性，意在考查考生对知识的识记与理解能力。酶的化学本质是蛋白质或RNA，A正确；脲酶能催化尿素分解，产生氨和CO2，B正确；蛋白酶和淀粉酶分别催化蛋白质和淀粉水解，都属于水解酶类，C正确；纤维素酶能够降解植物细胞壁，但细菌细胞壁中不含纤维素，不能被纤维素酶降解，D错误。
【答案】D
6.(2015·海南高考·T10)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
【解题指南】(1)题干关键信息：“生理状态相同”“大小相同的小块”“三种浓度的蔗糖溶液”“蔗糖分子不进出细胞”。(2)关键知识：渗透作用发生的条件及原理。
【解析】本题考查对植物细胞的吸水和失水的探究，意在考查考生对实验现象的分析、解释能力。当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，反之细胞吸水，两者浓度相等时，吸水量与失水量相等，水分进出达到平衡状态。分析实验结果可知，实验过程中，甲溶液中植物细胞失水、乙溶液中植物细胞水分进出达到平衡、丙溶液中植物细胞吸水，所以实验前甲的浓度>乙的浓度>丙的浓度，A错误；乙的浓度不变是因为外界溶液与细胞液是等渗溶液，水分进出达到动态平衡，并非细胞内的蔗糖浓度与乙的浓度相等，B错误；实验中细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于自由扩散，C错误；甲、丙的浓度变化是由水分在细胞液与蔗糖溶液间移动引起的，D正确。
【答案】D
7.(2015·重庆高考·T10)小麦的穗发芽影响其产量和品质。某地引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦。为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系，进行了如下实验。
(1)取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子，分别加蒸馏水研磨、制成提取液(去淀粉)，并在适宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如下：
注：“+”数目越多表示蓝色越深
步骤①中加入的C是_________，步骤②中加缓冲液的目的是_________。显色结果表明：淀粉酶活性较低的品种是_________；据此推测：淀粉酶活性越低，穗发芽率越_________。若步骤③中的淀粉溶液浓度适当减小，为保持显色结果不变，则保温时间应_________。
(2)小麦淀粉酶包括α-淀粉酶和β-淀粉酶，为进一步探究其活性在穗发芽率差异中的作用，设计了如下实验方案：
X处理的作用是使_________。若Ⅰ中两管显色结果无明显差异，且Ⅱ中的显色结果为红粒管颜色显著_________白粒管(填“深于”或“浅于”)，则表明α-淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。
【解题指南】(1)关键知识：淀粉酶催化淀粉水解为麦芽糖，淀粉遇碘显蓝色，生物实验设计的对照性原则。(2)思维流程：根据各试管显色现象逆推淀粉酶活性→逆推穗发芽率与淀粉酶活性的关系。
【解析】本题主要考查影响酶活性的因素，意在考查考生的信息获取能力和实验分析能力。(1)对照管中应加入与实验管中等量的蒸馏水(0.5 mL蒸馏水)；步骤②中加缓冲液的目的是控制pH。表格信息显示：红粒管中蓝色深于白粒管，说明淀粉酶
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