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1、2022年高中生物必修1第4章《物質(zhì)的輸入和輸出》word專題總結(jié)(含解析)
, 專題一 物質(zhì)跨膜運輸?shù)膱D表信息解讀)
1.被動運輸?shù)氖疽鈭D解讀
物質(zhì)進入細胞需要穿過細胞膜,不同物質(zhì)的跨膜方式不同,如圖4-1表示在一定范圍內(nèi),細胞膜外物質(zhì)進入細胞膜內(nèi)的不同情況。
(1)圖(1)中物質(zhì)從濃度高的一側(cè)通過細胞膜向濃度低的一側(cè)轉(zhuǎn)運,不消耗能量,也不需要載體協(xié)助,所以此圖是自由擴散過程。
(2)圖(2)表示物質(zhì)的運輸速率與物質(zhì)濃度差成正比關(guān)系,說明此過程只受物質(zhì)濃度的影響,因此是自由擴散過程。
(3)自由擴散的動力是膜兩側(cè)的濃度差,因此隨著細胞外物質(zhì)濃度的降低,自由擴散的速率會越來越慢
2、。
(4)圖(3)中運輸速率不受O2濃度影響,說明運輸過程不需要能量,因此是自由擴散或協(xié)助擴散過程。
2.主動運輸?shù)氖疽鈭D解讀
(1)圖(4)中物質(zhì)從濃度低的一側(cè)通過細胞膜向濃度高的一側(cè)轉(zhuǎn)運,需要載體協(xié)助,同時消耗能量,所以此圖是主動運輸過程。
(2)圖(5)中AB段表示物質(zhì)運輸?shù)乃俾孰S著物質(zhì)濃度差的升高而增大,而BC段趨于平緩,說明該運輸方式不僅受濃度差影響,還受載體影響,因此圖(5)可表示協(xié)助擴散或主動運輸過程。AB段的主要限制因素是物質(zhì)濃度差,BC段的主要限制因素是載體的數(shù)量。
(3)圖(6)中物質(zhì)運輸速率受O2濃度影響,因此此運輸過程需要能量,所以圖(6)是主動運輸過程。
3、A點時,O2濃度為0,細胞進行無氧呼吸,產(chǎn)生能量較少,物質(zhì)運輸速率較慢。AB段的限制因素是O2濃度,即能量;B點以后隨O2濃度的增大運輸速率不再改變,所以BC段的限制因素是載體的數(shù)量。
【例1】 如圖4-3是幾種物質(zhì)進出細胞的方式中運輸速率與影響因素之間的關(guān)系曲線圖,下列與各圖相關(guān)的敘述中,正確的是( )
A.與水進出細胞相符的圖有①③⑤
B.與葡萄糖進入紅細胞相符的圖有②④⑥
C.與K+進入麗藻細胞相符的圖有①④⑥
D.與蛋白質(zhì)進出細胞相符的圖有②③⑥
解析;自由擴散不需要載體蛋白和能量,物質(zhì)運輸速率與物質(zhì)濃度成正相關(guān);協(xié)助擴散和主動運輸都需要載體蛋白,主動運輸還要消耗能量
4、。據(jù)此可確定①為自由擴散;②為協(xié)助擴散或主動運輸;③為自由擴散或協(xié)助擴散;④為主動運輸;⑤為自由擴散;⑥為協(xié)助擴散或主動運輸。水進出細胞的方式為自由擴散,葡萄糖進入紅細胞的方式為協(xié)助擴散,K+進入麗藻細胞的方式為主動運輸,蛋白質(zhì)進出細胞的方式為胞吞和胞吐。綜合以上分析,可得出答案。
答案:A
點撥:坐標曲線中限制性因素的判斷
在曲線上升階段,限制其增長的因素為橫坐標所表示的因子;當曲線不再上升時,限制其增長的因素,需要從其他因素中考慮,橫坐標的因素不再是限制因素。
專題二 結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的思想觀點)
1.細胞膜的結(jié)構(gòu)與運輸功能圖解(如圖4-4所示)
2.細胞膜的結(jié)構(gòu)特性
(
5、1)細胞膜的結(jié)構(gòu)特性是具有一定的流動性,其基礎是構(gòu)成生物膜的蛋白質(zhì)和脂質(zhì)分子都是可以運動的。
(2)細胞膜的功能特性是具有選擇透過性,表現(xiàn)為水分子可以自由通過,細胞需要的小分子和離子可以通過,其他小分子、離子和大分子不能通過。根本原因是遺傳物質(zhì)決定了細胞膜上載體的種類和數(shù)量不同。
(3)細胞膜的流動性是選擇透過性的基礎,正是由于具有該特性,細胞才能完成其各項生命活動,也才能表現(xiàn)出選擇透過性。
3.結(jié)構(gòu)決定功能
細胞膜的流動性(結(jié)構(gòu)特點)是決定其選擇透過性(功能特點)的結(jié)構(gòu)基礎。
(1)自由擴散、協(xié)助擴散、主動運輸?shù)刃杞柚毎ど系牧字肿雍偷鞍踪|(zhì)分子的運動才能實現(xiàn)。若細胞膜上的磷脂分
6、子和蛋白質(zhì)分子不能運動,則細胞膜的物質(zhì)運輸功能無法實現(xiàn)。
(2)胞吞和胞吐是依賴細胞膜的流動性得以實現(xiàn)的。
【例2】 將酶、抗體、核酸等生物大分子或小分子藥物用磷脂制成的微球體包裹后,更容易運輸?shù)交疾〔课坏募毎?。這是因為( )
A.生物膜具有選擇透過性,能夠允許對細胞有益的物質(zhì)進入
B.磷脂雙分子層是生物膜的基本支架,且具有一定的流動性
C.微球體能將生物大分子藥物水解成小分子藥物
D.生物膜具有半透性,優(yōu)先讓生物大分子物質(zhì)通過
解析:細胞膜的基本支架是磷脂雙分子層,根據(jù)相似相溶性,脂溶性物質(zhì)更容易通過細胞膜,B項正確。A項敘述正確,但不是微球體更易運輸?shù)交疾〔课坏募毎械脑?/p>
7、因。題干中未提到該微球體是否將大分子藥物水解成小分子藥物,C項錯誤。因為生物膜具有選擇透過性,所以不會讓大分子物質(zhì)優(yōu)先通過,D項錯誤。
答案:B
點撥:細胞膜的基本骨架是磷脂,而且具有一定的流動性,根據(jù)相似相溶原理,脂溶性的物質(zhì)可以與細胞膜融合,并且優(yōu)先通過細胞膜。
考 點
命題趨勢
物質(zhì)出入細胞的方式
從近幾年課標地區(qū)高考試題看,考查點主要集中在“物質(zhì)出入細胞的方式及影響因素”和“影響物質(zhì)的運輸因素及實驗探究”。知識難度較低,主要考查實驗設計方法,考查學生解讀圖示的能力,在高考中常以選擇題和簡答題形式出現(xiàn)。簡答題以圖表信息和實驗分析為主,綜合性較強
觀察植物細胞的質(zhì)壁分
8、離和復原
本考點主要考查質(zhì)壁分離的原理和應用,通常聯(lián)系生產(chǎn)生活實際,考查學生應用生物學原理解決實際問題的能力,高考中常以細胞圖像、坐標曲線等形式進行考查,多以選擇題形式出現(xiàn)
【真題1】 (xx·全國)將人的紅細胞放入4 ℃蒸餾水中,一段時間后紅細胞破裂,主要原因是( )
A.紅細胞膜具有水溶性
B.紅細胞的液泡體積增大
C.蒸餾水大量進入紅細胞
D.低溫時紅細胞膜流動性增大
解析:將人的紅細胞放入4 ℃蒸餾水中,紅細胞會因大量蒸餾水進入而導致破裂;紅細胞膜是脂溶性的;人的紅細胞沒有液泡;因低溫時分子運動減慢而導致細胞膜的流動性降低。
答案:C
【真題2】 (xx·全國)
9、撕取紫色洋蔥外表皮,分為兩份,假定兩份外表皮細胞的大小、數(shù)目和生理狀態(tài)一致,一份在完全營養(yǎng)液中浸泡一段時間,浸泡后的外表皮稱為甲組;另一份在蒸餾水中浸泡相同的時間,浸泡后的外表皮稱為乙組。然后,兩組外表皮都用質(zhì)量濃度為0.3 g/mL的蔗糖溶液處理,一段時間后表皮細胞中的水分不再減少。此時甲、乙兩組細胞水分滲出量的大小以及水分運出細胞的方式是( )
A.甲組細胞的水分滲出量與乙組細胞的相等,主動運輸
B.甲組細胞的水分滲出量比乙組細胞的高,主動運輸
C.甲組細胞的水分滲出量比乙組細胞的低,被動運輸
D.甲組細胞的水分滲出量與乙組細胞的相等,被動運輸
解析:將兩份完全相同的紫色洋蔥外
10、表皮細胞分別放入完全營養(yǎng)液和蒸餾水中浸泡相同時間,放入蒸餾水中的外表皮細胞因吸水較多,而使甲組細胞的細胞液濃度大于乙組細胞的細胞液濃度,由于甲組細胞的細胞液與質(zhì)量濃度為0.3 g/mL的蔗糖溶液的濃度差小于乙組細胞的細胞液與質(zhì)量濃度為0.3 g/mL的蔗糖溶液的濃度差,所以乙組細胞水分滲出量多。水分是通過滲透作用進出細胞的,既不需要載體協(xié)助,也不消耗能量,為被動運輸。
答案:C
【真題3】 (xx·全國)將紫色洋蔥在完全營養(yǎng)液中浸泡一段時間,撕取外表皮,先用質(zhì)量濃度為0.3 g/mL的蔗糖溶液處理,細胞發(fā)生質(zhì)壁分離后,立即將外表皮放入蒸餾水中,直到細胞中的水分不再增加。若在該實驗過程中,蔗
11、糖溶液處理前外表皮細胞液的濃度為甲,細胞中的水分不再增加時外表皮細胞液的濃度為乙,則甲、乙的關(guān)系,以及實驗過程中水分進出細胞的方式為( )
A.甲<乙,被動運輸 B.甲>乙,被動運輸
C.甲>乙,主動運輸 D.甲=乙,主動運輸
解析:水分子順濃度梯度進出細胞,不需要載體和能量,屬于被動運輸。用完全營養(yǎng)液浸泡紫色洋蔥,保持了外表皮細胞的生活狀態(tài)(細胞液濃度為甲),用質(zhì)量濃度為0.3 g/mL的蔗糖溶液處理時,外界溶液的濃度大于細胞液濃度,由于蔗糖分子不能進入細胞,細胞失水導致質(zhì)壁分離,細胞液濃度升高。發(fā)生質(zhì)壁分離后立即放入蒸餾水中的細胞仍保持生活狀態(tài),因蒸餾水濃度小于細胞液濃度,導致
12、質(zhì)壁分離復原。隨著細胞吸水,細胞液濃度逐漸降低,逐漸恢復至甲,直到細胞中的水分不再增加,此時外表皮細胞液濃度為乙。故此實驗過程中,外表皮細胞液的濃度應為甲>乙。
答案:B
【真題4】 (xx·天津)將紫色洋蔥鱗片葉表皮浸潤在質(zhì)量濃度為 0.3 g/mL的蔗糖溶液中,1 min后進行顯微觀察,結(jié)果見圖4-5。下列敘述錯誤的是( )
A.圖中L是細胞壁,M是液泡,N是細胞質(zhì)
B.將視野中的細胞浸潤在清水中,原生質(zhì)體會逐漸復原
C.實驗說明細胞膜與細胞壁在物質(zhì)透過性上存在顯著差異
D.洋蔥根尖分生區(qū)細胞不宜作為該實驗的實驗材料
解析:顯微觀察質(zhì)壁分離的實驗材料應選擇具有大液泡的、
13、成熟的植物細胞,洋蔥根尖分生區(qū)細胞無大液泡,不宜作為該實驗的實驗材料;植物細胞的細胞壁是全透性的,蔗糖分子能夠通過,細胞膜是選擇透過性膜,蔗糖分子不能通過。0.3 g/mL的蔗糖溶液濃度大于細胞液濃度,細胞失水,洋蔥鱗片葉表皮細胞表現(xiàn)為質(zhì)壁分離,結(jié)果如圖。圖中L是細胞壁,M是液泡,N是蔗糖溶液。N的成分說明細胞膜與細胞壁在物質(zhì)透過性上存在顯著差異;將發(fā)生質(zhì)壁分離的細胞浸潤在清水中,細胞吸水,原生質(zhì)體會逐漸復原。
答案:A
【真題5】 (xx·海南高考)關(guān)于細胞中細胞器的敘述,錯誤的是( )
A.大腸桿菌無線粒體,有核糖體
B.水稻葉肉細胞有葉綠體,也有液泡
C.酵母菌有線粒體,也有
14、葉綠體
D.小鼠肝細胞有線粒體,也有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)
解析:大腸桿菌是原核生物,只有核糖體這一種細胞器,沒有線粒體,A項正確;水稻葉肉細胞是成熟的植物細胞,含有葉綠體、液泡,B項正確;酵母菌屬于真菌,是真核生物,代謝類型為異養(yǎng)兼性厭氧,有線粒體但沒有葉綠體,C項錯誤;小鼠肝細胞為動物細胞,具有線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng),D項正確。
答案:C
【真題6】 (xx·海南)原尿中葡萄糖、氨基酸等物質(zhì)的濃度與血漿中的基本相同。原尿經(jīng)腎小管上皮細胞的選擇性重吸收和分泌作用后形成尿液。正常情況下尿液中不含葡萄糖。腎小管上皮細胞中的葡萄糖通過被動運輸?shù)姆绞竭M入組織液。圖4-6為腎小管壁及相關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖。
請據(jù)圖回答
15、下面的問題。
(1)腎小管上皮細胞中的葡萄糖濃度________(填“高于”“低于”或“等于”)組織液中的。
(2)原尿中的葡萄糖進入腎小管上皮細胞的運輸方式是________,需要________的參與。
(3)腎小管上皮細胞重吸收水分的原理是______,原尿中葡萄糖未能被完全重吸收從而導致尿量增加的原因是________________________________________________________________________
___________________________________________________________________
16、_____。
解析:(1)依據(jù)題干中提供的信息“腎小管上皮細胞中的葡萄糖通過被動運輸?shù)姆绞竭M入組織液”可推測腎小管上皮細胞中的葡萄糖濃度高于組織液中的葡萄糖濃度。(2)依據(jù)題干提供的信息:“原尿中葡萄糖濃度與血漿中的基本相同”、“正常情況下尿液中不含葡萄糖”可推知原尿中葡萄糖進入腎小管上皮細胞的運輸方式是主動運輸,需要載體蛋白參與。(3)腎小管上皮細胞重吸收水分的原理是滲透作用。原尿中葡萄糖未能被完全重吸收,會使原尿滲透壓增加,水分重吸收減弱,造成尿量增加。
答案:(1)高于 (2)主動運輸 載體蛋白和ATP (3)滲透吸水 腎小管腔中液體的濃度高于正常水平,滲透壓高,水分重吸收減弱,造成尿量增加