- 细胞的物质输入和输出
- 共6962题
Na+-K+泵是存在于动物细胞膜上的一种载体蛋白,具有ATP酶活性,这种泵每消耗1分子的ATP,就逆浓度梯度将3分子的Na+泵出细胞外,将2分子的K+泵入细胞内.其具体过程如图所示,下列相关叙述错误的是( )
正确答案
解析
解:A、根据题干信息“逆浓度梯度将3个Na+泵出细胞外”可知,Na+通过Na+-K+泵的跨膜运输方式是主动运输,A正确;
B、Na+-K+泵能催化ATP水解,不能催化ATP的合成,B错误;
C、若O2供应不足,则细胞提供的能量不足,将会影响图示主动运输过程的进行,C正确;
D、图中载体蛋白的结构显示,该酶的结构发生改变,有利于其与离子的结合和分离,D正确.
故选:B.
下列关于植物对离子选择吸收的叙述,不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、植物的特性都是与其生活环境相适应的,A正确;
B、根细胞吸收离子的方式为主动运输,载体的有无,决定对离子选择吸收的种类,B正确;
C、根细胞膜上某种离子的载体的多少,影响对离子选择吸收的数量,C正确;
D、在一定范围内,根细胞呼吸作用的强度影响植物对离子吸收的速度,但对离子吸收的选择性无关,D错误.
故选:D
下列生理功能必须通过主动运输来实现的是( )
正确答案
解析
解:A、钙离子进出细胞的方式是主动运输,A正确;
B、红细胞从血浆中摄取氧气是自由扩散,B错误;
C、乙醇进入人体的血液中是自由扩散,C错误;
D、葡萄糖进入红细胞是协助扩散,D错误.
故选:.
下列各曲线所代表的生物学含义及描述不正确的是( )
正确答案
解析
解、A、甲图表示ATP的生成速率与氧气浓度无关,人的成熟红细胞中没有线粒体不能进行有氧呼吸,但可通过无氧呼吸产生ATP,其生成速率与氧气浓度无关,A正确;
B、乙图中曲线表示主动运输,物质运输速率受呼吸酶抑制剂的影响,B错误;
C、丙图中a点时酵母菌无氧呼吸受到抑制,而有氧呼吸速率比较慢,所以a点时产生ATP最少,C错误;
D、丁图表示小鼠的离体细胞,相当于变温动物体内酶活性与环境温度的关系,D正确.
故选:BC.
如图表示培养液中K+浓度及溶氧量对小麦根系细胞吸收K+速率的影响.下列有关两曲线形成机理的解释正确的是( )
正确答案
解析
解:A、曲线ab段是随着营养液中K+浓度增加,K+吸收速率增加,限制性因素是K+浓度,但能量充足,而且细胞膜上K+载体数量未达到饱和,bc段可能是载体数量是有限的,故A正确;
B、曲线cd段的形成是由于培养液浓度过大,导致细胞失水,细胞代谢减弱,为主动运输提供的能力减少导致;故B错误.
C、e点表明植物根系可以通过无氧呼吸为主动运输提供能量来吸收钾离子;故C错误.
D、bc段限制因素不再是培养液中K+浓度,限制因素可能是载体数量,也可能是能量供应;fg段限制因素可能是载体数量,也可能是培养液中K+浓度;故D错误.
故选:A.
如图是科学家所做一个生物学实验:先向枪乌贼神经纤维里注入微量的放射性同位素24Na+,不久可测得神经纤维周围溶液中存在24Na+.如果在神经纤维膜外溶液中先、后加入某药物和ATP,测得神经纤维周围溶液中的24Na+量如图所示.以下关于该实验的说法中,错误的是( )
正确答案
解析
解:A、实验的主要目的是研究钠通过细胞膜的运输方式,24Na通过细胞膜需要消耗ATP,属于主动运输,A正确;
B、由实验2可知,神经细胞排出24Na需要消耗ATP,B正确;
C、加入ATP后,细胞中24Na的量增加,说明“某药物”的作用可能是抑制ATP水解酶的活性,进而影响能量的供应,C正确;
D、由实验1、2可知某种药物能抑制细胞呼吸,减少能量供应,神经细胞不能排出24Na,D错误.
故选:D.
线粒体DNA上的基因所表达的酶与线粒体功能有关.若线粒体DNA受到损伤,则下列细胞的功能受影响最大的是( )
正确答案
解析
解:A、红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散,需要载体,但不需要能量,所以不会受到影响,A错误;
B、根毛细胞吸收水的方式是自由扩散,不需要载体和能量,所以不会受到影响,B错误;
C、小肠上皮细胞吸收K+的方式是主动运输,需要载体蛋白和能量,所以线粒体DNA受损伤会影响K+的吸收,C正确;
D、肺泡吸收氧气的方式是自由扩散,不需要载体和能量,所以不会受到影响,D错误.
故选:C.
将水稻和番茄分别培养在相同的培养液中,一段时间后测定培养液中各离子的浓度,右图表示培养液中各种离子浓度占开始时的浓度的百分比.下列分析错误的是( )
正确答案
解析
解:A、由题图可以看出,番茄和水稻在实验结束时培养液中各种养分的浓度占实验开始时浓度的百分比不同,说明对矿质离子的吸收都具有选择性,A正确;
B、植物对水分和矿质离子的吸收是两个相对独立的过程,B正确;
C、由于番茄中的Ca2+浓度增加而水稻中的Mg2+浓度减少,说明番茄与水稻相比吸收的Mg相对较少,C错误;
D、由于实验结束时番茄培养液中Si4+的浓度占实验开始时浓度的百分比大于100%,说明番茄的吸水速率大于吸收Si4+的速率,D正确.
故选:C.
为了促进根吸收矿质元素,农田中一般应采取的措施是( )
正确答案
解析
解:A、尽量施肥使得外界溶液浓度增加,细胞失水,发生烧苗现象,A错误;
B、大量灌溉使得根细胞进行无氧呼吸,产生酒精,造成烂根现象,B错误;
C、植物根对矿质元素的吸收过程是一个主动运输过程,需要能量和载体蛋白,植物生长过程中的松土,可以提高土壤中氧气的含量,有利于根细胞的有氧呼吸作用,从而为生根吸收矿质离子提供更多的能量,C正确;
D、增加光照能促进光合作用,与矿质元素的吸收没有直接关系,D错误.
故选:C.
如图所示为吸收K+和NO3-的曲线.影响A、B点和B、C点吸收量不同的因素分别是( )
正确答案
解析
解:分析题图曲线可知,A、B点随着氧气浓度的升高,细胞吸收NO3-的量增加,说明该段限制细胞吸收NO3-的量的因素是氧气浓度;
B、C点氧气浓度相同,细胞呼吸提供的能量相同,细胞对于K+和NO3-的吸收量不同,细胞吸收NO3-的量大于吸收K+的量,原因是细胞膜上吸收K+和NO3-的载体数量不同,吸收NO3-的载体数量多于吸收K+-的载体数量.
因此影响A、B点和B、C点吸收量不同的因素分别是能量、载体数量.
故选:C.
已知植物细胞内的H2PO4-浓度是细胞外的一万多倍,一定浓度的HgCl2溶液可阻断ATP的水解.为了验证植物细胞对H2PO-的吸收方式是主动运输,某研究小组做了如下实验.取某品种的成熟白萝卜(A)和幼嫩白萝卜(B),将其中间部分切成边长为2cm的正方形薄片,分别浸泡于蒸馏水中,泵入空气24h,备用.取4个锥形瓶,标记为甲、乙、丙、丁,按下表所列步骤进行实验:
注:表格中“/”表示不加入.
上述实验重复5次,计算平均值,结果见步骤⑦.回答下列问题:
(1)实验结果表明,______组萝卜切片吸收KH2PO4的数量最多.
(2)通过比较______组的实验数据,可推知植物细胞对KH2PO4的吸收是通过主动运输方式进行的,判断的理由是______.
(3)成熟组织吸收KH2PO4的能力大于幼嫩组织,其原因可能是①成熟组织细胞膜_______比幼嫩组织细胞膜上的多;②成熟组织细胞的呼吸作用较旺盛.若要进一步探究呼吸作用强度与线粒体数量的关系,可将成熟组织与幼嫩组织用______染色,制成临时装片,在显微镜下可以观察到被染成______色的线粒体.通过比较二者细胞中线粒体的数量,得出结论.
正确答案
解:(1)由步骤⑦的结果可知,甲组S-T值最大,说明甲组萝卜切片吸收KH2PO4的数量最多.
(2)由表中数据可知,乙组(丁组)加入HgCl2溶液的实验组较对照组细胞对KH2PO4的吸收量少.由题意可知,加入的HgCl2能阻断ATP水解,说明细胞吸收KH2PO4需要消耗能量(ATP),属于主动运输.
(3)①由表中数据可进一步推知,成熟组织吸收KH2PO4的能力大于幼嫩组织,根据主动运输的特点可推知,成熟组织细胞膜上的相应载体蛋白的数量或呼吸作用产生的ATP较幼嫩组织多.②健那绿可以将线粒体染成蓝绿色.
故答案为:
(1)甲
(2)甲、乙(或丙、丁) 乙组(丁组)加入HgCl2溶液阻断ATP水解过程后,细胞对KH2PO4的吸收量比甲组(丙组)显著减少,由此判断细胞吸收H2PO4需要消耗能量(ATP),属于主动运输
(3)①转运H2PO4-的载体蛋白的数量 ②健那绿 蓝绿
解析
解:(1)由步骤⑦的结果可知,甲组S-T值最大,说明甲组萝卜切片吸收KH2PO4的数量最多.
(2)由表中数据可知,乙组(丁组)加入HgCl2溶液的实验组较对照组细胞对KH2PO4的吸收量少.由题意可知,加入的HgCl2能阻断ATP水解,说明细胞吸收KH2PO4需要消耗能量(ATP),属于主动运输.
(3)①由表中数据可进一步推知,成熟组织吸收KH2PO4的能力大于幼嫩组织,根据主动运输的特点可推知,成熟组织细胞膜上的相应载体蛋白的数量或呼吸作用产生的ATP较幼嫩组织多.②健那绿可以将线粒体染成蓝绿色.
故答案为:
(1)甲
(2)甲、乙(或丙、丁) 乙组(丁组)加入HgCl2溶液阻断ATP水解过程后,细胞对KH2PO4的吸收量比甲组(丙组)显著减少,由此判断细胞吸收H2PO4需要消耗能量(ATP),属于主动运输
(3)①转运H2PO4-的载体蛋白的数量 ②健那绿 蓝绿
已知某种物质通过细胞膜的方式如图所示,则下列哪种物质与其有相同的运输方式( )
正确答案
解析
解:A、CO2的运输是自由扩散,A错误;
B、甘油的运输是自由扩散,B错误;
C、氨基酸的运输方式是主动运输,C正确;
D、乙醇的运输方式是自由扩散,D错误.
故选:C.
下列有关碗豆的叙述,正确的是( )
正确答案
解析
解:A、种子萌发初期,未长出绿色叶片无法进行光合作用合成有机物,但萌发需要细胞呼吸提供能量,这会消耗有机物,所以萌发初期,种子的有机物总重量减少,A错误;
B、及时松土,能促进根部细胞进行有氧呼吸,根部细胞吸收土壤中的无机盐使主动运输的过程,需要有氧呼吸释放的能量,因此及时松土能促进根部细胞吸收土壤中的无机盐,B正确;
C、夜间细胞呼吸没有停止,仍能继续合成ATP,C错误;
D、叶片黄化,说明叶片缺少叶绿素,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,剩下的类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,因此叶片黄化,叶绿体对红光的吸收减少,D错误.
故选:B.
如表是人成熟红细胞与血浆中的K+和Mg2+在不同条件下的含量比较,据表分析最不确切的是( )
正确答案
解析
解:A、从表格分析可知,处理前作为对照,用鱼滕酮处理后钾离子和镁离子在血浆中浓度不变,而在细胞内都减少了,说明鱼滕酮对这两种离子的载体的功能都有抑制作用,A错误;
B、用乌本苷处理后,红细胞内钾离子含量减少了,说明乌本苷抑制K+的载体的生理功能;而红细胞内镁离子含量不变,说明不影响Mg2+的载体的生理功能,B正确;
C、当用鱼滕酮处理人体成熟红细胞后,鱼滕酮对K+和Mg2+的吸收都有抑制作用,说明鱼滕酮可能是影响ATP供应或载体的功能,C正确;
D、由表格分析可知,细胞内钾离子和镁离子的含量都高于血浆,说明钾离子和镁离子是主动运输进入红细胞的,D正确.
故选:A.
胰岛素是人体血糖调节中的重要激素,其释放受到机体的精确调控.
(1)人体内胰岛素释放通路是:餐后血糖升高,葡萄糖由细胞膜上的载体蛋白转运到胰岛 B 细胞内,经有氧呼吸产生大量ATP,阻断ATP敏感型钾离子通道,进而抑制了钾离子的外流,使细胞膜内的电位______,打开Ca2+通道,升高胞内Ca2+浓度,促进胰岛素通过______方式释放到细胞外.
(2)研究发现,高浓度葡萄糖可引起胰岛 A 细胞合成并分泌谷氨酸,谷氨酸能促进胰岛素的分泌,为研究谷氨酸的作用机理,科研人员用谷氨酸溶液处理正常小鼠和K通道基因敲除小鼠的胰岛B细胞,检测细胞内Ca2+荧光强度,结果如图所示.
①由图可知,谷氨酸能够使正常小鼠胰岛 B 细胞内的Ca2+浓度______.
②K+通道基因敲除小鼠和正常小鼠相比,细胞内的基础 Ca2+浓度显著高于正常小鼠,从胰岛素释放通路分析,是由于K+通道基因敲除小鼠的K通道不能正常发挥作用,导致Ca2+通道______.
③该实验结果说明谷氨酸对胰岛B细胞的作用是通过______实现的.
正确答案
解:(1)餐后血糖升高,葡萄糖由细胞膜上的载体蛋白转运到胰岛B细胞内,经过有氧呼吸过程产生大量ATP,阻断ATP敏感型钾离子通道,进而抑制了钾离子的外流,使细胞膜内的电位升高,打开电压依赖性的Ca2+通道,升高了胞内的Ca2+浓度,促进胰岛素分子以胞吐的方式释放到细胞外.
(2)据图2结果可知,加入谷氨酸后,正常小鼠细胞内Ca2+荧光强度升高,而K+通道基因敲除小鼠Ca2+浓度未升高,故说明谷氨酸对胰岛B细胞的作用是通过 K+通道实现的.
①由实验结果可知,谷氨酸能够升高正常小鼠胰岛B细胞内的Ca2+浓度,细胞内Ca2+荧光强度升高,
②K+通道基因敲除小鼠和正常小鼠相比,细胞内的基础Ca2+浓度显著高于正常小鼠,从胰岛素释放通路分析,是由于K+通道基因敲除小鼠的K+通道不能正常发挥作用,导致Ca2+通道 (持续)开放.
③该实验结果说明谷氨酸对胰岛B细胞的作用是通过K+通道实现的.
故答案为:
(1)升高 胞吐(或“外排”)
(2)①升高 ②(持续)开放 ③K+通道
解析
解:(1)餐后血糖升高,葡萄糖由细胞膜上的载体蛋白转运到胰岛B细胞内,经过有氧呼吸过程产生大量ATP,阻断ATP敏感型钾离子通道,进而抑制了钾离子的外流,使细胞膜内的电位升高,打开电压依赖性的Ca2+通道,升高了胞内的Ca2+浓度,促进胰岛素分子以胞吐的方式释放到细胞外.
(2)据图2结果可知,加入谷氨酸后,正常小鼠细胞内Ca2+荧光强度升高,而K+通道基因敲除小鼠Ca2+浓度未升高,故说明谷氨酸对胰岛B细胞的作用是通过 K+通道实现的.
①由实验结果可知,谷氨酸能够升高正常小鼠胰岛B细胞内的Ca2+浓度,细胞内Ca2+荧光强度升高,
②K+通道基因敲除小鼠和正常小鼠相比,细胞内的基础Ca2+浓度显著高于正常小鼠,从胰岛素释放通路分析,是由于K+通道基因敲除小鼠的K+通道不能正常发挥作用,导致Ca2+通道 (持续)开放.
③该实验结果说明谷氨酸对胰岛B细胞的作用是通过K+通道实现的.
故答案为:
(1)升高 胞吐(或“外排”)
(2)①升高 ②(持续)开放 ③K+通道
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