一、水進(jìn)出細(xì)胞的原理1.滲透作用原理(1)概念:指水分子(或其他溶劑分子)通過　　　　　　的擴(kuò)散。?(2)發(fā)生滲透作用的條件:一是具有　　　　　　,二是半透膜兩側(cè)的溶液具有　　　　　　。?(3)滲透的方向:水分子從水的相對含量　　的一側(cè)向相對含量　　的一側(cè)滲透。?
2.動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水
3.成熟植物細(xì)胞的吸水和失水(1)原理
(2)實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象
(3)結(jié)論①植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層　　　　　　。?②當(dāng)外界溶液溶質(zhì)的濃度大于細(xì)胞液濃度時(shí):　　　　　　　　。?③當(dāng)外界溶液溶質(zhì)的濃度小于細(xì)胞液濃度時(shí):　　　　　　　　。?旁欄邊角(必修1,第64頁,“探究·實(shí)踐”改編)將質(zhì)量濃度為0.3 g/mL的蔗糖溶液換成一定濃度的KNO3溶液,細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離后能自動(dòng)復(fù)原,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
提示 K+、 都可轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞內(nèi),使細(xì)胞液濃度升高,細(xì)胞滲透吸水而發(fā)生自動(dòng)復(fù)原
易錯(cuò)辨析基于對滲透作用原理的理解,判斷下列表述是否正確。(1)玻璃紙是一種選擇透過性膜,水分子可以透過,而蔗糖分子不能透過。(　　)(2)滲透作用中膜兩側(cè)溶液的濃度指的是質(zhì)量濃度。(　　)(3)細(xì)胞壁是全透性的,水分子和溶解在水里的物質(zhì)都能夠自由通過。(　　)(4)觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原,實(shí)驗(yàn)材料應(yīng)選取洋蔥內(nèi)表皮。(　　)
二、物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式及影響因素1.被動(dòng)運(yùn)輸(1)概念:物質(zhì)以　　　　方式進(jìn)出細(xì)胞,　　　　　　消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量的物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式。?(2)類型①　　　　　　　　:物質(zhì)通過　　　　　　　　　　　　進(jìn)出細(xì)胞的方式。如CO2、O2、甘油、乙醇、苯等。?②協(xié)助擴(kuò)散:借助膜上的　　　　　　　　進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)擴(kuò)散方式,如葡萄糖、氨基酸等一些小分子有機(jī)物和離子。?研究表明,水分子更多的是借助細(xì)胞膜上的　　　　　　　　　　以協(xié)助擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)胞的。?
(3)運(yùn)輸方向:　　　　　　　　　　進(jìn)行跨膜運(yùn)輸。?(4)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的分類及特點(diǎn)
(5)影響因素①影響自由擴(kuò)散的因素:　　　　　　　　　　　　　　。?②影響協(xié)助擴(kuò)散的因素:　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　。?
膜內(nèi)外物質(zhì)濃度梯度和轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的數(shù)量
3.大分子進(jìn)出細(xì)胞的方式——胞吞和胞吐(1)概念①胞吞:當(dāng)細(xì)胞攝取大分子時(shí),首先是大分子與細(xì)胞膜上的　　　　　　結(jié)合,從而引起這部分細(xì)胞膜內(nèi)陷形成　　　　,包圍著大分子。然后,小囊從細(xì)胞膜上分離下來,形成　　　　,進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部。?②胞吐:細(xì)胞需要外排的大分子,先在細(xì)胞內(nèi)形成　　　　,囊泡移動(dòng)到　　　　　　處,并與之融合將大分子排出細(xì)胞。?
(2)特點(diǎn)(3)實(shí)例①胞吞:　　　　　　　　吞噬病原體,單細(xì)胞動(dòng)物(草履蟲、變形蟲)吞噬食物顆粒。?②胞吐:　　　　　　　　　　　、變形蟲排出食物殘?jiān)蛷U物。?
易錯(cuò)辨析基于對物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞方式的理解,判斷下列表述是否正確。(1)水分子和脂溶性小分子有機(jī)物都可以通過自由擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞。(　　)(2)分子或離子進(jìn)行跨膜運(yùn)輸時(shí)不需要與載體蛋白結(jié)合。(　　)(3)自由擴(kuò)散只能順濃度梯度,而協(xié)助擴(kuò)散既可以順濃度梯度也可以逆濃度梯度。(　　)(4)水分子更多的是借助細(xì)胞膜上的水通道蛋白以協(xié)助擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞。(　　)(5)輪藻細(xì)胞中K+濃度比它們生活的水環(huán)境高63倍,說明輪藻吸收K+的方式為主動(dòng)運(yùn)輸。(　　)
(6)一種載體蛋白通常只適合與一種或一類離子或分子結(jié)合。(　　)(7)胞吞、胞吐依賴于膜的流動(dòng)性,主動(dòng)運(yùn)輸、協(xié)助擴(kuò)散與膜的流動(dòng)性無關(guān)。(　　)
長句應(yīng)答1.分析物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的有關(guān)圖像。圖1、圖2所示物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式分別是　　　　,判斷的依據(jù)是　?　。
提示 主動(dòng)運(yùn)輸、協(xié)助擴(kuò)散　圖1中A點(diǎn)以后物質(zhì)逆濃度梯度運(yùn)輸,為主動(dòng)運(yùn)輸;圖2中物質(zhì)順濃度梯度運(yùn)輸,需要載體蛋白協(xié)助,但不消耗能量,為協(xié)助擴(kuò)散
2.只要是消耗能量的運(yùn)輸方式就是主動(dòng)運(yùn)輸嗎?
提示 不一定,消耗能量的運(yùn)輸方式除了主動(dòng)運(yùn)輸外,還有胞吞和胞吐。
角度一、滲透作用的原理及應(yīng)用考向探究考向1滲透作用原理1.(2022山東泰安模擬)某同學(xué)設(shè)計(jì)的滲透裝置實(shí)驗(yàn)如右圖所示(開始時(shí)狀態(tài)),燒杯中盛放有蒸餾水。圖中豬膀胱膜允許單糖透過。倒置的長頸漏斗中先裝入蔗糖溶液一段時(shí)間后再加入蔗糖酶(微量)。
下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)描述,正確的是(　　)A.漏斗中液面開始時(shí)先上升,加酶后即下降B.漏斗中液面先上升,加酶后繼續(xù)上升,然后下降,最后保持內(nèi)外液面基本相平C.漏斗中液面先上升,加酶后繼續(xù)上升,然后保持一定的液面差不變D.加酶后在燒杯中可檢測出的有機(jī)物僅有葡萄糖
答案 B　解析 長頸漏斗中開始有蔗糖溶液,滲透壓較高,液面上升,加酶后蔗糖在蔗糖酶的作用下分解為葡萄糖和果糖,溶質(zhì)分子數(shù)目增多,滲透壓更高,液面繼續(xù)上升,但是單糖分子可以通過豬膀胱膜進(jìn)入燒杯中,使漏斗內(nèi)液面下降,最終漏斗內(nèi)外液面基本相平。
考向2動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水2.(2022湖北)紅細(xì)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(guān)該滲透作用機(jī)制的敘述,正確的是(　　)A.細(xì)胞膜對Na+和Cl-的通透性遠(yuǎn)高于水分子,水分子從低滲溶液擴(kuò)散至高滲溶液B.細(xì)胞膜對水分子的通透性遠(yuǎn)高于Na+和Cl-,水分子從低滲溶液擴(kuò)散至高滲溶液C.細(xì)胞膜對Na+和Cl-的通透性遠(yuǎn)高于水分子,Na+和Cl-從高滲溶液擴(kuò)散至低滲溶液D.細(xì)胞膜對水分子的通透性遠(yuǎn)高于Na+和Cl-,Na+和Cl-從高滲溶液擴(kuò)散至低滲溶液
答案 B　解析 滲透壓指的是溶液中溶質(zhì)微粒對水的吸引力。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。水分子(或其他溶劑分子)通過半透膜的擴(kuò)散叫滲透作用。水分子從低滲溶液擴(kuò)散至高滲溶液,由紅細(xì)胞在不同濃度NaCl溶液中的體積變化不同,可以推斷細(xì)胞膜對水分子的通透性遠(yuǎn)高于Na+和Cl-。
3.(2022山東泰安一模)圖1是人的紅細(xì)胞處在不同濃度的NaCl溶液中,紅細(xì)胞的體積(V)與初始體積(V0)之比的變化曲線;圖2是某植物細(xì)胞在一定濃度的KNO3溶液中細(xì)胞失水量的變化情況。下列說法正確的是(　　)A.圖1中250 mml/L NaCl溶液不影響人紅細(xì)胞的功能B.圖1中顯示可用小于100 mml/L NaCl溶液處理人紅細(xì)胞制備純凈細(xì)胞膜C.圖2中OA段,細(xì)胞的吸水能力逐漸減弱D.圖2中細(xì)胞失水量變化過程中只有水分子滲出和進(jìn)入細(xì)胞
答案 B　解析 圖1中250 mml/L NaCl溶液中紅細(xì)胞體積與初始體積之比小于1,說明紅細(xì)胞失水皺縮了,250 mml/L NaCl溶液會(huì)影響紅細(xì)胞的代謝,進(jìn)而影響功能,A項(xiàng)錯(cuò)誤;圖1中紅細(xì)胞在100 mml/L NaCl溶液中會(huì)吸水漲破,因此,用該濃度的NaCl溶液處理人紅細(xì)胞可制備純凈細(xì)胞膜,B項(xiàng)正確;圖2中OA段細(xì)胞的失水量逐漸增大,則細(xì)胞質(zhì)濃度會(huì)逐漸增大,因此,細(xì)胞的吸水能力逐漸增強(qiáng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;圖2中細(xì)胞失水量變化過程中,既有水分子滲出,也有水分子進(jìn)入細(xì)胞,只不過運(yùn)出細(xì)胞的水分子多于進(jìn)入的水分子,而且K+和 是細(xì)胞可吸收的離子,細(xì)胞質(zhì)濃度增加,轉(zhuǎn)為失水量逐漸減少,而后細(xì)胞質(zhì)濃度恢復(fù)正常,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
方法突破滲透作用的應(yīng)用(1)比較不同溶液濃度的大小:
(2)探究物質(zhì)能否通過半透膜的方法(以碘和淀粉為例):
角度二、成熟植物細(xì)胞的吸水和失水考向探究考向1實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析4.(不定項(xiàng)選擇)下圖是某同學(xué)進(jìn)行“觀察洋蔥表皮細(xì)胞的質(zhì)壁分離及復(fù)原”活動(dòng)時(shí)拍攝的顯微鏡下的細(xì)胞圖像。下列敘述正確的是(　　)A.①所指暗線是細(xì)胞壁,它兩側(cè)的蔗糖溶液濃度會(huì)有較大的差異B.②所指亮區(qū)是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),觀察不到細(xì)胞器是因?yàn)樗鼈兌际前胪该鞯腃.③所指暗區(qū)是細(xì)胞液,它屬于細(xì)胞質(zhì),復(fù)原時(shí)也有水分子出液泡D.④所指亮區(qū)是細(xì)胞質(zhì),該實(shí)驗(yàn)證明了細(xì)胞膜的選擇透過性與細(xì)胞壁不同
答案 CD　解析 分析圖可知,①所指暗線是細(xì)胞壁,由于它是全透性的結(jié)構(gòu),所以它兩側(cè)的蔗糖溶液濃度沒有明顯差異,A項(xiàng)錯(cuò)誤;②為細(xì)胞壁與細(xì)胞膜之間的間隙,里面的液體是外界溶液,B項(xiàng)錯(cuò)誤;③所指暗區(qū)是細(xì)胞液,它屬于細(xì)胞質(zhì),復(fù)原時(shí)也有水分子出液泡,C項(xiàng)正確;④為細(xì)胞膜與液泡膜之間的細(xì)胞質(zhì),質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)證明了細(xì)胞膜具有選擇透過性,而細(xì)胞壁沒有,D項(xiàng)正確。
考向2質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用5.(2022廣東)保衛(wèi)細(xì)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(shí)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(jié)果示意圖。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)A.比較保衛(wèi)細(xì)胞細(xì)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(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞D.推測3種蔗糖溶液濃度高低為②>①>③
答案 A　解析 由題圖可知,蔗糖溶液①處理保衛(wèi)細(xì)胞后,細(xì)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(xì)胞的細(xì)胞液濃度接近,保衛(wèi)細(xì)胞由初始狀態(tài)經(jīng)過蔗糖溶液③處理后,細(xì)胞的氣孔開度變大,說明細(xì)胞吸水,保衛(wèi)細(xì)胞的細(xì)胞液濃度下降,因此③處理后保衛(wèi)細(xì)胞細(xì)胞液濃度①>③,D項(xiàng)正確。
6.(2020全國Ⅱ)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(gè)實(shí)驗(yàn)組(甲糖的相對分子質(zhì)量約為乙糖的2倍)。水分交換達(dá)到平衡時(shí),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(xì)胞和溶液之間沒有溶質(zhì)交換。據(jù)此判斷下列說法錯(cuò)誤的是(　　)A.甲組葉細(xì)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(xì)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(xì)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(xì)胞的凈吸水量乙組大于甲組
答案 D　解析 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(xì)胞吸收了甲糖溶液中的水分,A項(xiàng)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(xì)胞的水分進(jìn)出達(dá)到平衡,B項(xiàng)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(xì)胞液濃度,葉肉細(xì)胞失水,發(fā)生質(zhì)壁分離,C項(xiàng)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(xì)胞液濃度,葉細(xì)胞吸水,但由于甲糖溶液的滲透壓低于乙糖溶液,故葉細(xì)胞的凈吸水量乙組小于甲組,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
方法突破1.實(shí)驗(yàn)中的對照實(shí)驗(yàn)
2.植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原的應(yīng)用(1)判斷成熟植物細(xì)胞是否有生物活性
(2)測定細(xì)胞液濃度范圍
(3)比較不同成熟植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度
(4)鑒別不同種類的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)
考向探究考向1物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式1.(2020江蘇)下圖①~⑤表示物質(zhì)進(jìn)、出小腸上皮細(xì)胞的幾種方式,下列敘述正確的是(　　)A.葡萄糖進(jìn)、出小腸上皮細(xì)胞方式不同B.Na+主要以方式③運(yùn)出小腸上皮細(xì)胞C.多肽以方式⑤進(jìn)入細(xì)胞,以方式②離開細(xì)胞D.口服維生素D通過方式⑤被吸收
答案 A　解析 由圖可知:葡萄糖以主動(dòng)運(yùn)輸方式被小腸上皮細(xì)胞吸收,而運(yùn)出細(xì)胞則是以③協(xié)助擴(kuò)散的方式,A項(xiàng)正確;由圖可知:Na+以②主動(dòng)運(yùn)輸方式運(yùn)出細(xì)胞,B項(xiàng)錯(cuò)誤;多肽以⑤胞吞、胞吐方式進(jìn)、出細(xì)胞,C項(xiàng)錯(cuò)誤;維生素D屬于脂類物質(zhì),以④自由擴(kuò)散的方式被吸收,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
2.(2022山東濟(jì)南一模)鈉-葡萄糖共轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白2(SGLT2)是一類葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,可將腎小管腔中的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)到腎小管上皮細(xì)胞中(如下圖)。研究發(fā)現(xiàn),Ⅱ型糖尿病患者腎小管上皮細(xì)胞膜上的SGLT2數(shù)量增加?？茖W(xué)家據(jù)此推測,特異性的抑制SGLT2可以有效降低血糖,成為治療糖尿病的新途徑。
下列說法錯(cuò)誤的是(　　)A.Ⅱ型糖尿病患者的病因是胰島素分泌不足,患者的血漿滲透壓較正常人偏低B.SGLT2和GLUT2運(yùn)輸葡萄糖的方式不相同C.Na+由腎小管腔到組織間隙的整個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)過程需要消耗能量D.患者服用SGLT2抑制劑后尿糖現(xiàn)象會(huì)更加嚴(yán)重
答案 A　解析 Ⅱ型糖尿病患者腎小管上皮細(xì)胞膜上的SGLT2數(shù)量增加,腎小管上皮細(xì)胞對葡萄糖的重吸收能力增強(qiáng),導(dǎo)致患者的血糖濃度偏高,血漿滲透壓較正常人偏高,A項(xiàng)錯(cuò)誤;SGLT2和GLUT2運(yùn)輸葡萄糖的方式不相同,SGLT2運(yùn)輸葡萄糖是從低濃度到高濃度,所需能量來自Na+內(nèi)流,GLUT2運(yùn)輸葡萄糖是從高濃度向低濃度,不消耗能量,B項(xiàng)正確;Na+由腎小管腔到組織間隙是逆濃度梯度進(jìn)行的,需要消耗能量,C項(xiàng)正確;Ⅱ型糖尿病患者腎小管上皮細(xì)胞膜上的SGLT2數(shù)量增加,患者服用SGLT2抑制劑后,原尿中的葡萄糖不能被重吸收,尿糖現(xiàn)象會(huì)更加嚴(yán)重,D項(xiàng)正確。
考向2物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的影響因素3.(2022山東濟(jì)南質(zhì)量檢測)紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞吸收 后,液泡的顏色會(huì)由紫色變?yōu)樗{(lán)色。某實(shí)驗(yàn)小組為了探究紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞吸收 的方式,用等量的下表溶液分別處理細(xì)胞,一段時(shí)間后觀察變色細(xì)胞所占的比例,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表。
據(jù)此判斷,下列相關(guān)敘述不正確的是(　　)
D.丙組實(shí)驗(yàn)是為了排除ATP溶液對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響
方法突破1.影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸因素的分析(1)濃度差對物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)挠绊憿贊舛炔?主要影響自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散。②自由擴(kuò)散:濃度差越大,運(yùn)輸速率越大。③協(xié)助擴(kuò)散:濃度差達(dá)到一定程度后運(yùn)輸速率不再繼續(xù)增加,原因是受轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量的限制。
(2)氧氣含量對跨膜運(yùn)輸?shù)挠绊?通過影響細(xì)胞呼吸提供的能量進(jìn)而影響主動(dòng)運(yùn)輸?shù)乃俾省＂貾點(diǎn)時(shí):無氧呼吸為物質(zhì)的運(yùn)輸提供能量。②PQ段:隨著氧氣含量的增加,有氧呼吸產(chǎn)生的能量越多,主動(dòng)運(yùn)輸?shù)乃俾试酱?。③Q點(diǎn)以后:當(dāng)氧氣含量達(dá)到一定程度后,受載體蛋白數(shù)量以及其他限制因素的影響,運(yùn)輸速率不再增加。
(3)溫度對物質(zhì)運(yùn)輸速率的影響
2.探究物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(1)探究是主動(dòng)運(yùn)輸還是被動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆椒?br/>(2)探究是自由擴(kuò)散還是協(xié)助擴(kuò)散的方法
主動(dòng)運(yùn)輸?shù)念愋椭R必備主動(dòng)運(yùn)輸?shù)?種類型
專項(xiàng)突破典例.(2022山東)液泡是植物細(xì)胞中儲(chǔ)存Ca2+的主要細(xì)胞器。液泡膜上的H+焦磷酸酶可利用水解無機(jī)焦磷酸釋放的能量跨膜運(yùn)輸H+,建立液泡膜兩側(cè)的H+濃度梯度。該濃度梯度驅(qū)動(dòng)H+通過液泡膜上的載體蛋白CAX完成跨膜運(yùn)輸,從而使Ca2+以與H+相反的方向同時(shí)通過CAX進(jìn)入液泡并儲(chǔ)存。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)A.Ca2+通過CAX的跨膜運(yùn)輸方式屬于協(xié)助擴(kuò)散B.Ca2+通過CAX的運(yùn)輸有利于植物細(xì)胞保持堅(jiān)挺C.加入H+焦磷酸酶抑制劑,Ca2+通過CAX的運(yùn)輸速率變慢D.H+從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)到液泡的跨膜運(yùn)輸方式屬于主動(dòng)運(yùn)輸
答案 A　解析 由題干信息可知,液泡是儲(chǔ)存Ca2+的主要細(xì)胞器,液泡內(nèi)Ca2+濃度高于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),Ca2+運(yùn)輸方向?yàn)榧?xì)胞質(zhì)基質(zhì)運(yùn)至液泡,是主動(dòng)運(yùn)輸,H+的濃度梯度提供動(dòng)力,A項(xiàng)錯(cuò)誤;Ca2+在液泡內(nèi)濃度較高,有利于維持細(xì)胞液內(nèi)的滲透壓,有利于保持植物細(xì)胞堅(jiān)挺,B項(xiàng)正確;加入H+焦磷酸酶抑制劑后,液泡內(nèi)外的H+濃度梯度會(huì)降低,Ca2+吸收的動(dòng)力會(huì)減少,Ca2+通過CAX的運(yùn)輸速率會(huì)減慢,C項(xiàng)正確;H+從細(xì)胞質(zhì)運(yùn)送到液泡,需要水解焦磷酸,屬于主動(dòng)運(yùn)輸,D項(xiàng)正確。
專項(xiàng)訓(xùn)練1.(2022河北)人體成熟紅細(xì)胞能夠運(yùn)輸O2和CO2,其部分結(jié)構(gòu)和功能如下圖,①~⑤表示相關(guān)過程。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)A.血液流經(jīng)肌肉組織時(shí),氣體A和B分別是CO2和O2B.①和②是自由擴(kuò)散,④和⑤是協(xié)助擴(kuò)散C.成熟紅細(xì)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(xì)胞表面的糖蛋白處于不斷流動(dòng)和更新中
答案 D　解析 血液流經(jīng)肌肉組織時(shí),O2從紅細(xì)胞進(jìn)入血漿,經(jīng)毛細(xì)血管壁、組織液進(jìn)入肌肉細(xì)胞,CO2進(jìn)入紅細(xì)胞,A項(xiàng)正確;①②是自由擴(kuò)散,④從高濃度一側(cè)到低濃度一側(cè),需要載體,屬于協(xié)助擴(kuò)散,⑤是水分子通過水通道蛋白的運(yùn)輸,是協(xié)助擴(kuò)散,B項(xiàng)正確;③是主動(dòng)運(yùn)輸,人體成熟紅細(xì)胞無線粒體,通過無氧呼吸產(chǎn)生ATP為其供能,C項(xiàng)正確;人體成熟紅細(xì)胞由于無細(xì)胞核及各種細(xì)胞器,所以糖蛋白不會(huì)更新,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
2.(2020海南)ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白是一類跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,參與細(xì)胞吸收多種營養(yǎng)物質(zhì),每一種ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白對物質(zhì)運(yùn)輸具有特異性。ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)運(yùn)過程如下圖所示,下列有關(guān)敘述正確的是(　　)A.ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白可提高O2的跨膜運(yùn)輸速度B.ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白可協(xié)助葡萄糖順濃度梯度進(jìn)入細(xì)胞C.Cl-和氨基酸依賴同一種ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白跨膜運(yùn)輸D.若ATP水解受阻,ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白不能完成轉(zhuǎn)運(yùn)過程
答案 D　解析 O2的跨膜運(yùn)輸方式為自由擴(kuò)散,不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助,也不需要消耗能量,A項(xiàng)錯(cuò)誤;據(jù)圖可知,ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白發(fā)揮作用的過程伴隨ATP的水解,說明ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白運(yùn)輸物質(zhì)時(shí)需要消耗能量,而葡萄糖順濃度梯度進(jìn)入細(xì)胞不需要耗能,B項(xiàng)錯(cuò)誤;據(jù)題干信息“每一種ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白對物質(zhì)運(yùn)輸具有特異性”可知,一種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)一種或一類物質(zhì),故Cl-和氨基酸跨膜運(yùn)輸依賴的ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白不同,C項(xiàng)錯(cuò)誤;據(jù)圖可知,ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的功能發(fā)揮伴隨ATP的水解,故若ATP水解受阻,ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白不能完成轉(zhuǎn)運(yùn)過程,D項(xiàng)正確。
3.(2019全國Ⅱ)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(zhuǎn)運(yùn)H+。①將某植物氣孔的保衛(wèi)細(xì)胞懸浮在一定pH的溶液中(假設(shè)細(xì)胞內(nèi)的pH高于細(xì)胞外),置于暗中一段時(shí)間后,溶液的pH不變。②再將含有保衛(wèi)細(xì)胞的該溶液分成兩組,一組照射藍(lán)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(lán)光照射,溶液的pH不變。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果,下列推測不合理的是(　　)A.H+-ATPase位于保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜上,藍(lán)光能夠引起細(xì)胞內(nèi)的H+轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞外B.藍(lán)光通過保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜上的H+-ATPase發(fā)揮作用導(dǎo)致H+逆濃度梯度跨膜運(yùn)輸C.H+-ATPase逆濃度梯度跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)H+所需的能量可由藍(lán)光直接提供D.溶液中的H+不能通過自由擴(kuò)散的方式透過細(xì)胞質(zhì)膜進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞

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