- 物质跨膜运输的实例
- 共3480题
显微镜是生命科学学习中最基本的实验工具,借助显微镜技能观察物体的显微结构,又能测量微小物体的大小.如图是某同学在低倍镜下看到的物象,回答下列问题.
(1)该细胞处于______ 状态.该细胞的B/A(%)值是______%.随着外界溶液浓度的增大,B/A(%)的值将______.(填增大或减小)(A表示细胞长度,B表示原生质层长度)
(2)图中的原生质层指______ 和______及两者间的细胞质.(填编号)
(3)图中⑤指的是______.
(4)用______ 法加清水可使此细胞恢复原状.
(5)图中细胞的长度为______ 小格.已知目镜测微尺每小格7μm,则细胞核的截面积是______μm2.(π=3.14)
正确答案
解:(1)由图示可知,该细胞处于质壁分离(或失水)状态.A表示细胞长度,B表示原生质层长度,该细胞的B/A(%)值是72%左右.随着外界溶液浓度的增大,B原生质层长度变小,A细胞长度基本不变,故B/A(%)的值将变小.
(2)图中的原生质层指③液泡膜和④细胞膜及两者间的细胞质.
(3)图中⑤表示细胞壁与细胞膜的间隙,充满了外界溶液.
(4)用引流法加清水可使此细胞恢复原状.
(5)图中细胞的长度为9小格.细胞核直径为1×7μm,则细胞核截面积约为3.14×(7÷2)2=38.47(左右)μm2.
故答案为:
(1)质壁分离(或失水) 72%左右 变小
(2)③④
(3)外界溶液
(4)引流法
(5)9 38.47(左右)
解析
解:(1)由图示可知,该细胞处于质壁分离(或失水)状态.A表示细胞长度,B表示原生质层长度,该细胞的B/A(%)值是72%左右.随着外界溶液浓度的增大,B原生质层长度变小,A细胞长度基本不变,故B/A(%)的值将变小.
(2)图中的原生质层指③液泡膜和④细胞膜及两者间的细胞质.
(3)图中⑤表示细胞壁与细胞膜的间隙,充满了外界溶液.
(4)用引流法加清水可使此细胞恢复原状.
(5)图中细胞的长度为9小格.细胞核直径为1×7μm,则细胞核截面积约为3.14×(7÷2)2=38.47(左右)μm2.
故答案为:
(1)质壁分离(或失水) 72%左右 变小
(2)③④
(3)外界溶液
(4)引流法
(5)9 38.47(左右)
以洋葱表皮为材料,分别以0.3g/mL蔗糖溶液、0.5g/mL蔗糖溶液、0.3g/mL尿素溶液及[来源:清水进行实验(m表示开始用四种溶液分别处理;n表示开始用清水处理),测得的细胞原生质体体积变化(如图).则曲线a、b、c、d依次代表( )
正确答案
解析
解:已知细胞在高渗溶液中失水,原生质层收缩;低渗溶液中吸水,原生质层有所增大;等渗溶液中体积几乎不变.如图细胞在在不同的溶液中的表现不同,在0.5g/mL蔗糖溶液中细胞不能复原,如图d、在0.3g/mL尿素溶液中能自动复原,如图b、在水中细胞吸水胀大,如图a、在0.3g/mL蔗糖溶液中发生质壁分离,加水后复原,所以图中a为清水、b为0.3g/mL尿素溶液、d为0.3g/mL蔗糖溶液、d为0.5g/mL蔗糖溶液.
故选:A.
如图甲、乙、丙、丁分别表示真核细胞与水有关的生理过程,请据图回答:
(1)甲图细胞所发生的生理变化是______.
(2)乙图表示的结构是______.
(3)在丁图所示结构上与图示物质同时产生的另一化合物的转移途径是______,能进行丁图生命活动的细胞同时还能完成下列______(填编号)过程.
①葡萄糖→丙酮酸
②ATP→ADP+Pi
③细胞核DNA→核DNA
④染色质→染色体
⑤氨基酸→蛋白质
(4)破坏细胞核中的______或______(结构)会使丙图中的化学反应不能发生.
正确答案
解:(1)甲图表示成熟的植物细胞,原生质层和细胞壁分离,发生是质壁分离.
(2)乙图中[H]和O2形成水,属于有氧呼吸的第三阶段,发生的场所是线粒体内膜.
(3)丁图所示结构上发生的是水的光解形成[H]和O2,光反应为暗反应提供[H]、ATP,转移途径由叶绿体的类囊体移向叶绿体基质;叶肉细胞属于高度分化但能进行正常的生命活动.葡萄糖→丙酮酸属于有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段,①正确;ATP→ADP+Pi,并释放能量,供应生命活动,②正确;核孔具有选择性,则细胞核DNA不能出细胞核形成质DNA,③错误;叶肉细胞属于高度分化的细胞,不能进行细胞分裂,因此染色质不能高度螺旋化形成染色体,④错误;叶肉细胞中含有核糖体,能将氨基酸脱水缩合形成蛋白质,⑤正确;故选①②⑤.
(4)丙图中进行氨基酸的脱水缩合,场所是核糖体,最终模板是DNA,核仁与某种RNA(rRNA)的合成以及核糖体的形成有关,染色质主要由DNA和蛋白质组成.
故答案为:
(1)质壁分离
(2)线粒体内膜
(3)由叶绿体的类囊体移向叶绿体基质 ①②⑤
(4)核仁 染色质
解析
解:(1)甲图表示成熟的植物细胞,原生质层和细胞壁分离,发生是质壁分离.
(2)乙图中[H]和O2形成水,属于有氧呼吸的第三阶段,发生的场所是线粒体内膜.
(3)丁图所示结构上发生的是水的光解形成[H]和O2,光反应为暗反应提供[H]、ATP,转移途径由叶绿体的类囊体移向叶绿体基质;叶肉细胞属于高度分化但能进行正常的生命活动.葡萄糖→丙酮酸属于有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段,①正确;ATP→ADP+Pi,并释放能量,供应生命活动,②正确;核孔具有选择性,则细胞核DNA不能出细胞核形成质DNA,③错误;叶肉细胞属于高度分化的细胞,不能进行细胞分裂,因此染色质不能高度螺旋化形成染色体,④错误;叶肉细胞中含有核糖体,能将氨基酸脱水缩合形成蛋白质,⑤正确;故选①②⑤.
(4)丙图中进行氨基酸的脱水缩合,场所是核糖体,最终模板是DNA,核仁与某种RNA(rRNA)的合成以及核糖体的形成有关,染色质主要由DNA和蛋白质组成.
故答案为:
(1)质壁分离
(2)线粒体内膜
(3)由叶绿体的类囊体移向叶绿体基质 ①②⑤
(4)核仁 染色质
如图中“竖线”代表动物细胞的细胞膜,膜的左侧是细胞内,右侧是细胞外.将该细胞置于不同浓度的外界溶液中,下列选项不能正确表示细胞内外水的转移情况的是(注:图中内代表细胞质浓度,外代表细胞外液浓度,箭头代表水流动方向,箭头粗细代表水量多少)( )
正确答案
解析
解:A、水分运输方向是低浓度运输到高浓度,细胞内浓度高于细胞外浓度,则水分运输从膜外运输到膜内的多,A正确;
B、细胞外浓度高于细胞内浓度,则水分运输从膜内运输到膜外的多,B正确;
CD、细胞外浓度等于细胞内浓度,则水分运输可从膜外运输到膜内,也可从膜内运输到膜外,两者一样多,C错误,D正确.
故选:C.
植物根尖成熟区的主要功能是吸收水分和矿质元素离子.如图表示刚施肥后的根尖成熟区表皮细胞在土壤溶液中的状态.请回答下列问题.
(1)该部位的表皮细胞与功能相适应的结构特点是______和______.
(2)图中根表皮细胞此时所处的生理状态是______.此时,还能吸收水分和矿质离子吗?______.
(3)现提供质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液、物质的量浓度为1mol/L的硝酸钾溶液、物质的量浓度为1mol/L的醋酸溶液三种药品(以上溶液的浓度均比一般细胞液浓度大),紫色洋葱、显微镜.请你选择一种正确的药品及其他必要的仪器用具,设计一个简单的实验,证实你对第(2)题第二问的判断.
实验步骤:①取一片干净的载玻片,在中央加入1滴______;②撕取紫色洋葱鳞片叶表皮,平展于液滴中,盖上盖玻片,置于显微镜下观察.
实验现象:细胞先出现______,后慢慢______.
实验结论:由此证明了______.
正确答案
细胞表面有突起的根毛(或细胞表面向外突起)
有大液泡
细胞失水,出现质壁分离
不能吸收水分,仍能吸收矿质离子
物质的量浓度为1 mol/L的硝酸钾溶液
质壁分离
自动复原
细胞失水处于质壁分离状态时,仍能吸收矿质离子
解析
解:(1)据图分析,表皮细胞与功能相适应的结构特点是细胞表面有突起的根毛(或细胞表面向外突起)和有大液泡.
(2)由于图中原生质层已与细胞壁分离,表明该细胞已失水;由于细胞吸水和吸收矿质离子是两个相对独立的过程,故该细胞不能吸水,但可以吸收矿质离子.
(3)将植物细胞置于适宜的硝酸钾溶液中,细胞先发生质壁分离,后又自动复原,原因是细胞主动地选择吸收K+、NO3,提高了细胞液的浓度,致使细胞又吸收水分.
故答案为:
(1)细胞表面有突起的根毛(或细胞表面向外突起) 有大液泡
(2)细胞失水,出现质壁分离 不能吸收水分,仍能吸收矿质离子
(3)物质的量浓度为1 mol/L的硝酸钾溶液 质壁分离 自动复原 细胞失水处于质壁分离状态时,仍能吸收矿质离子
放在30%蔗糖溶液中,不会发生质壁分离的细胞是( )
正确答案
解析
解:A、口腔上皮细胞是动物细胞,没有细胞壁和液泡,不能发生质壁分离,A正确;
B、洋葱根尖分生区细胞是未成熟细胞,无中央大液泡,所以不会发生渗透作用失水,也就不会发生质壁分离,B正确;
C、洋葱表皮细胞是植物细胞,并具有大液泡,可以发生质壁分离,C错误;
D、干种子细胞通过吸胀吸水,不能发生质壁分离,D正确;
故选:ABD.
决定红细胞吸水或失水多少的条件是( )
正确答案
解析
解:细胞既可以失水,也可以吸水,这主要取决于细胞周围水溶液的浓度和细胞内液体浓度的大小.
当周围水溶液的浓度大于红细胞内溶液浓度时,细胞就失水,红细胞皱缩;
当细胞液浓度大于红细胞内溶液浓度时,细胞就吸水,红细胞膨胀.又因为细胞内外的溶液浓度与渗透压呈正相关,所以红细胞的吸水或失水取决于细胞内外渗透压差.
故选:A.
前苏联科学家设计了简单有效地测定植物组织细胞的细胞液浓度的方法,步骤如下:
①a1~a6、b1~b6试管中从左往右由低到高注入等量0.0125M,0.025M,0.05M,0.1M、0.2M,0.4M的蔗糖溶液,(各管溶液浓度为:a1=b1 …a6=b6)
②植物叶片打洞,取得小圆片若干,a1~a6每一试管加入等量小圆片,放置30分钟,期间摇动数次,并于每一试管中加入一粒极小的亚甲基蓝结晶(它对溶液浓度影响极小,可忽略不计)轻轻摇动.
③用弯头毛细滴管依次从每组的a试管中吸一滴蓝色溶液,滴管伸入对应的b试管的中部轻轻放出一滴溶液,观察蓝色小液滴移动方向并记录.
说明:如果a管溶液浓度上升,蓝色小滴将在b管的无色溶液中下沉;如果溶液浓度下降,蓝色小滴将上浮;如果溶液浓度不变,蓝色小滴将均匀扩散.
请分析以下问题.
(1)本实验中的自变量是______.实验原理是______.
(2)本实验的观察指标是______.
(3)试验中,实验组是______,对照组是______管.
(4)如果在进行③步骤操作时,发现蓝色小滴上浮,可能在第②步操作时,植物细胞在溶液中已经发生了______.
实验结果如下表:
则实验的结论是:______.
(5)若用溶液浓度最低的一组进行第③步操作,发现蓝色小滴上浮,实验应如何改进?______.
(6)实验操作应在尽短时间内(5min~15min)进行,以减少误差.因延长时间而造成的误差主要来自______.
正确答案
解:(1)本实验中的自变量是蔗糖溶液的浓度,在不同浓度的蔗糖溶液中,植物细胞细胞液与外界溶液存在浓度差时会发生渗透吸水或失水现象,外界溶液浓度变化可通过蓝色小液滴的浮沉观察到.
(2)外界溶液浓度变化可通过蓝色小液滴的浮沉,及浮沉的速度观察,所以本实验的观察指标是蓝色小液滴的移动速度与方向.
(3)试验中,实验组是a1~a6,植物细胞吸水或失水使溶液浓度改变,对照组是b1~b6,没有加入小圆片,属空白对照.
(4)在进行③步骤操作时,发现蓝色小滴上浮,说明小圆片中细胞失水使溶液浓度下降;当蔗糖溶液浓度为0.025M时,蓝色液滴不动,说明小圆片细胞即不失水也不吸水,使溶液浓度不变,所以植物叶细胞的细胞液浓度大约相当于0.025M的蔗糖溶液.
(5)若用溶液浓度最低的一组进行第③步操作,发现蓝色小滴上浮,说明设置的溶液浓度过高,将设置溶液浓度更低的组.
(6)如果操作时间过长会使植物细胞因置于过浓溶液脱水致死,失去细胞半透性,释放胞内物质,影响溶液浓度.
故答案为:
(1)蔗糖溶液的浓度
植物细胞细胞液与外界溶液存在浓度差时会发生渗透吸水或失水现象,外界溶液浓度变化可通过蓝色小液滴的浮沉观察到
(2)蓝色小液滴的移动速度与方向
(3)a1~a6 b1~b6
(4)质壁分离 植物叶细胞的细胞液浓度大约相当于0.025M的蔗糖溶液
(5)设置溶液浓度更低的组
(6)防止植物细胞因置于过浓溶液脱水致死,失去细胞半透性,释放胞内物质,影响溶液浓度.
解析
解:(1)本实验中的自变量是蔗糖溶液的浓度,在不同浓度的蔗糖溶液中,植物细胞细胞液与外界溶液存在浓度差时会发生渗透吸水或失水现象,外界溶液浓度变化可通过蓝色小液滴的浮沉观察到.
(2)外界溶液浓度变化可通过蓝色小液滴的浮沉,及浮沉的速度观察,所以本实验的观察指标是蓝色小液滴的移动速度与方向.
(3)试验中,实验组是a1~a6,植物细胞吸水或失水使溶液浓度改变,对照组是b1~b6,没有加入小圆片,属空白对照.
(4)在进行③步骤操作时,发现蓝色小滴上浮,说明小圆片中细胞失水使溶液浓度下降;当蔗糖溶液浓度为0.025M时,蓝色液滴不动,说明小圆片细胞即不失水也不吸水,使溶液浓度不变,所以植物叶细胞的细胞液浓度大约相当于0.025M的蔗糖溶液.
(5)若用溶液浓度最低的一组进行第③步操作,发现蓝色小滴上浮,说明设置的溶液浓度过高,将设置溶液浓度更低的组.
(6)如果操作时间过长会使植物细胞因置于过浓溶液脱水致死,失去细胞半透性,释放胞内物质,影响溶液浓度.
故答案为:
(1)蔗糖溶液的浓度
植物细胞细胞液与外界溶液存在浓度差时会发生渗透吸水或失水现象,外界溶液浓度变化可通过蓝色小液滴的浮沉观察到
(2)蓝色小液滴的移动速度与方向
(3)a1~a6 b1~b6
(4)质壁分离 植物叶细胞的细胞液浓度大约相当于0.025M的蔗糖溶液
(5)设置溶液浓度更低的组
(6)防止植物细胞因置于过浓溶液脱水致死,失去细胞半透性,释放胞内物质,影响溶液浓度.
选择紫色洋葱的鳞片叶外表皮细胞做质壁分离和复原实验时,因选择的溶液不同,观察原生质体的体积变化而绘制的曲线(如图所示)也就不同,其中m和n为两种处理时间点.下列相关描述错误的是( )
正确答案
解析
解:A、m点后开始原生质体的体积开始发生变化,应该是外界溶液处理后与细胞液之间存在浓度差导致的,n点后b、c三曲线上升,可能是清水处理,通过渗透吸水使原生质体的体积变大,A正确;
B、尿酸溶液处理后植物细胞会发生质壁分离,后来尿酸溶液进入细胞又导致细胞吸水,则细胞自动复原,而麦芽糖不能通过细胞膜,所以质壁分离后不能自动复原,B正确;
C、当外界溶液浓度过大会导致原生质体失水过多而死亡,C正确;
D、图中a曲线原生质体体积变化不大的原因是可能是由于细胞壁的保护作用,细胞吸水到一定程度就不在吸水了,D错误.
故选:D.
下列四项中除了( )外,其余都是一个植物细胞组成的渗透系统的理由
正确答案
解析
解:A、构成渗透系统的条件是:一是有半透膜;二是半透膜两侧的溶液具有浓度差.因此细胞液的浓度大于(或小于)外界溶液的浓度,A正确;
B、植物细胞是一个渗透系统,原因是有相当于半透膜的由细胞膜、细胞质、液泡膜构成的原生质层,B正确;
C、液泡由液泡膜和膜内的细胞液构成,细胞液中含有糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质,因而液泡中具有一定浓度的细胞液,C正确;
D、纤维素和果胶构成的细胞壁是全透性的,不属于半透膜,D错误.
故选:D.
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