1、高考北京版高考生物 专题3 物质进出细胞的方式第二单元细胞代谢专题3物质进出细胞的方式挖命题【考情探究】考点考向5年考情预测热度高考示例素养要素难度1细胞的吸水和失水动物细胞的吸水和失水2016天津理综,1,6分科学思维生命观念中植物细胞的吸水和失水2物质进出细胞的方式小分子和离子进出细胞的方式2018北京理综,1,6分生命观念科学思维易大分子和颗粒性物质进出细胞的方式2018课标全国,2,6分易分析解读本专题知识难度较低,尤其重视对能力的考查,主要表现在:一是通过渗透现象的质壁分离复原实验,考查考生对实验原理的理解和应用以及实验现象的分析处理能力;二是通过图解、图表比较判断物质跨膜运输方式,
2、考查考生解读图表的能力和对概念、原理的理解能力;三是通过模型建构过程体现结构与功能相适应的特点,考查考生的知识迁移能力。近年高考对本专题多以选择题的形式考查。运用数学模型和概念模型对知识进行归纳总结是复习的有效方法。【真题典例】破考点考点一细胞的吸水和失水【考点集训】考向1动物细胞的吸水和失水1.将红细胞分别放在等渗的NaCl和KCl溶液中一段时间,前者不会引发溶血现象(血细胞破裂)而后者会出现。导致这种现象发生的原因是()A.Cl-大量进入红细胞引起红细胞吸水B.KCl溶液浓度大于红细胞内溶液浓度C.K+大量进入红细胞引起红细胞吸水D.K+破坏了红细胞膜的选择透过性答案C考向2植物细胞的吸水
3、和失水2.下列有关质壁分离和质壁分离的复原的叙述,正确的是()A.在质壁分离和质壁分离的复原过程中,主要观察细胞中液泡体积的变化B.在质壁分离现象中,与细胞壁发生分离的“质”是指细胞质C.将洋葱根尖分生区细胞放在0.3 g/mL的蔗糖溶液中,可观察到质壁分离现象D.能否发生质壁分离和质壁分离的复原也可作为判断动物细胞是否为活细胞的依据答案A3.根据“探究外界溶液浓度与洋葱表皮细胞质壁分离关系”的实验过程及如图的实验结果,下列判断错误的是()A.中充满了外界溶液B.结构构成原生质体C.若使图示细胞恢复正常形态,需用低渗溶液引流D.细胞若有活性,此时细胞液浓度可能等于外界溶液浓度答案B考点二物质进
4、出细胞的方式【考点集训】考向1小分子和离子进出细胞的方式1.科研人员将人的红细胞分别置于蒸馏水和几种等渗溶液中,然后测定红细胞溶血(即红细胞破裂)所需的时间,结果如表所示。编号1234567溶液蒸馏水氯化铵NH4Cl醋酸铵NH4C2H3O2草酸铵(NH4)2C2O4甘油乙醇丙酮溶血时间(min)1.009.677.655.227.172.041.65据表分析可知()A.阴离子的通透速率与阴离子相对分子质量大小呈负相关B.扩散速率大小关系为甘油乙醇丙酮C.氯化铵最不容易通过磷脂双分子层D.在等渗溶液中红细胞既不吸水也不失水答案C2.图甲表示四种不同的物质在一个动物细胞内外的相对浓度差异。通过图乙
5、所示的过程来维持细胞内外浓度差异的物质是()A.Na+ B.CO2 C.胰岛素 D.K+答案D考向2大分子和颗粒性物质进出细胞的方式3.下列有关物质跨膜运输的叙述,错误的是()A.载体蛋白运输物质具有选择性是由其结构决定的B.DNA聚合酶和RNA聚合酶可经核孔向细胞核内运输C.神经细胞受到刺激时产生的Na+内流属于主动运输D.小分子物质可能通过胞吐的方式运输到细胞外答案C4.(2015课标,3,6分,0.869)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
6、答案B炼技法方法“归纳法”判断物质进出细胞的方式【方法集训】1.(2018北京东城期末,4)如图为氨基酸和Na+进出肾小管上皮细胞的示意图。下列叙述不正确的是()A.管腔中Na+进入上皮细胞是被动运输B.上皮细胞中Na+进入组织液是主动运输C.上皮细胞中氨基酸进入组织液是主动运输D.氨基酸进入上皮细胞依赖于Na+浓度梯度答案C2.如图表示某生物膜的部分结构,图中A、B、C、D表示某些物质,a、b、c、d表示物质跨膜运输方式。下列说法错误的是()A.若是癌细胞的细胞膜,则物质B比正常细胞少B.若是肝细胞的细胞膜,则b、c运输的气体分别是O2、CO2C.若是肠腺细胞膜,则胰蛋白酶以d方式分泌D.若
7、是小肠绒毛上皮细胞膜,则甘油以b方式进入细胞答案C过专题【五年高考】A组自主命题北京卷题组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B2.(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C3.(2011北京理综,3,6分)下列与细
8、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D4.(2012北京理综,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。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 (1
9、)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。(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(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
10、重吸收(5)蛋白A是水通道蛋白B组统一命题、省(区、市)卷题组考点一细胞的吸水和失水1.(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B2.(2014课标全国,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
11、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B3.(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溶液处理,X/Y值越大,则细胞的正常细胞液浓度越高答案D考点二物质进出细胞
12、的方式1.(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.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A2.(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C3.(2017海南单科,6,2分)将生
13、长状态一致的某种植物幼苗分成甲、乙两组,分别移入适宜的营养液中在光下培养,并给甲组的营养液适时通入空气,乙组不进行通气处理。一定时间后测得甲组的根对a离子的吸收速率远大于乙组的。关于这一实验现象,下列说法错误的是()A.给营养液通入空气有利于该植物的生长B.根细胞对a离子的吸收过程属于自由扩散C.根细胞对a离子的吸收过程有能量的消耗D.根细胞的有氧呼吸有利于根对a离子的吸收答案B教师用书专用(45)4.(2015课标全国,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:培养瓶中气体
14、温度()离子相对吸收量(%)空气17100氮气1710空气328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答案A5.(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.载体和转运方式不同D.载体转运溶质分子的速率比自由扩散快答案B【三年模拟】一、选择题(每题5分,共30分)1.(2018北京房山一模,2)盐碱地中生活的某种植物,其细胞的液泡
15、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答案D2.(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D3.(2019届北京朝阳期中,5)如
16、图为葡萄糖进入红细胞的运输过程示意图,其运输速度存在一个最大值,该值的大小取决于()A.的分子大小 B.的流动性C.的数量 D.的层数答案C4.(2019届北京朝阳期中,4)如图为溶酶体的示意图。据图并结合所学,下列分析正确的是()A.H+进入溶酶体的方式与酒精进入肝细胞的方式相同B.溶酶体吞噬入侵细胞的病原体的过程与膜流动性有关C.被溶酶体分解后的产物,对细胞都有益,可再度利用D.溶酶体破裂后,其内部各种水解酶的活性升高或不变答案B5.(2019届北京海淀期中,6)下列有关物质跨膜运输的叙述,正确的是()A.神经细胞兴奋时Na+的内流属于被动运输B.水分子只能通过自由扩散进入肾小管细胞C.性
17、激素通过主动运输进入靶细胞D.M通过自由扩散进入根细胞答案A6.(2018北京石景山期末,4)下列过程中,不属于胞吐的是()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C二、非选择题(共20分)7.(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。(10分)(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将吸收的葡萄糖分子通过的方式
18、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(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、肾上腺素利用和转化葡萄糖(3)胰岛
19、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)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20200 nmol/L之间,液泡中及细胞外Ca2+的浓度通常高达1 mmol/L。(注:每个保卫细胞同时存在“ROS”途径和“IP3,cADPR”途径)(10分)(1)由图
20、可知,ABA与ABA受体结合后,可通过ROS、IP3等信号途径激活上的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内,气孔关闭气孔不关闭(3)
21、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30 s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蛋白缺失突变体的保卫细胞,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(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
