高中生物物质循环和能量流动的基本规律及其应用综合题

下图示处于不同生理状态的3个洋葱鳞叶表皮细胞，请回答：

(1)如图A、图B表示同一个细胞处于不同浓度的外界溶液中，则图A、图B
所表示的外界溶液浓度的大小关系是  A       B。
(2)假设将洋葱鳞片叶表皮细胞制成装片并使之处于高浓度溶液中而发生质壁分离，用显微镜观察一个细胞的质壁分离发展过程，发现该细胞形态的变化顺序将如图所示(用A、B、C和箭头表示)：                        ；此时图中细胞的细胞液浓度按从大到小的顺序依次是：         。
(3)图中标号①指的物质是                  。

如图M是模拟生物膜而制成的人工膜。试研究在通透性不同的情况下，溶液中物质总量的变化（假定 M 是固定不动的）

(l)若容器两侧分别为 0 .5mol / L ，0 . 3mol / L 的蔗糖溶液且蔗糖分子不能通过此人工膜，则     侧液面上升。此侧溶液总量与时间关系可用图     表示（从图 1 、图 2 中选择）。

( 2 )若容器两侧分别为 0 .5mol / L ，0 . 3mol / L的甘油溶液且甘油能通过此人工膜，则以下各项可用图 3 中哪条曲线形象描述其变化？（填字母）左侧甘油分子的总量变化       ；左侧水分子的总量变化       。

对法囊藻（一种海藻）细胞中各种离子浓度的分析表明，细胞液的成分与海水的成分差别较大（见下图）。

（1）K^＋和Cl^－在细胞内积累，而Na^＋、Ca^2＋等在细胞液中的含量低于海水中的含量。这表明___________________。
（2）若Na^＋能够在不消耗能量的条件下进入细胞，其转运方式应  该为______________。
（3）K^＋和Cl^－能够不断进入细胞，这两种物质的转运方式应该为_______________。若海水被污染，则法囊藻对这两种离子的吸收明显下降，其原因可能为_________________。
（4）法囊藻细胞液中的各种离子浓度与海水中各种离子浓度不成比例，其结构基础是                  。

下图1表示渗透作用装置，一段时间后液面上升的高度为h，其中半透膜为膀胱膜，装置溶液A、a起始浓度分别用M_A、M_a表示；图2表示一个洋葱鳞片叶表皮细胞放在蔗糖溶液后发生质壁分离过程图。请根据图回答问题：

(1)图1中，如果A、a均为蔗糖溶液，且开始时M_a＞M_A，则达到平衡后M_A　　　　M_a(填大于、等于、小于)，图1中的半透膜相当于图2中的　　　　，由　　　　(填数字)组成。
(2)图2中，如果B、b分别表示蔗糖溶液和细胞液，且起始浓度分别为M_B、M_b，则达到平衡后M_B　　　　M_b(填大于、等于、小于)。
(3)若将图2细胞制成临时装片，并用光学显微镜观察，能观察到染色体吗？　　　　原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

请根据下列有关实验及结果，回答问题：

	处理	结果
a	①材料置于0.3g/mL蔗糖溶液中	①发生质壁分离
②然后将材料移到蒸馏水中	②质壁分离复原
b	③材料置于0.6g/mL蔗糖溶液中	③迅速发生质壁分离
④然后移到蒸馏水中	④质壁分离不能复原
c	⑤材料置于7%的尿素溶液中	⑤开始发生质壁分离后渐渐复原
d	⑥材料放入100℃热水中3分钟取出重复a实验	⑥未发生质壁分离

①洋葱表皮细胞在a、b、c三组实验中均发生质壁分离现象，除均存在中央液泡外，其结构上的原因还有                                                          。
② a组实验的原理是                                                    。
③出现b、d组实验现象共同的原因是                                         。
④ c组实验结果说明                                                      。

仔细观察下列各种结构模式图，据图回答问题：

（1）上述各图结构中共有的物质有        。A、B、C共有的细胞器是          。
（2）A图为置于0．3g/mL的蔗糖溶液中出现质壁分离现象的细胞，这是由于细胞壁
与      （填标号）发生分离所致。
（3）若用纤维素酶处理A B C三种细胞，则图中细胞外层发生明显变化的有：      （填
字母代号）
（4）A图所示的细胞质壁分离复原后，若在离体条件下脱分化后，增殖过程中会周期性
先消失后重现的细胞结构有______  _________（写结构名称）。
（5）D图所示生物          （能/不能）进行独立代谢。

下图是生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图，其中离子通道是一种通道蛋白，通道蛋白是横跨质膜的亲水性通道，具有离子选择性。请仔细观察图示回答有关问题。

（1）很多研究成果有力支持“脂溶性物质易透过生物膜，不溶于脂质的物质不易透过生物膜”这一事实。这证明组成细胞膜的主要成分中有[  ]             。
（2）鲨鱼体内能积累大量的盐，盐分过高时就要及时将多余的盐分排出体外，经研究鲨鱼体内多余盐分是经②途径排出被转运的物质的，那么其跨膜运输的方式是                     。  
（3）对蟾蜍的离体心脏施加某种毒素后Ca²⁺吸收明显减少，但K⁺、C₆H₁₂O₆的吸收不受影响，最可能的原因是该毒素抑制了心肌细胞膜上转运Ca⁺的[    ]     的活动。
（4）柽柳是泌盐植物，叶子和嫩枝可以将吸收于植物体内的盐分排出，是强耐盐植物。柽柳从土壤中吸收无机盐是主动运输还是被动运输?请设计实验加以证明。
①实验步骤：
a．取甲、乙两组生长发育相同的树柳幼苗，放入适宜浓度的含有Ca⁺、K⁺的溶液中。
b．甲组给予正常的呼吸条件，乙组                                   。
c．                                                               。
②实验结论：
a．若两组植株对Ca⁺、K⁺的吸收速率相同，说明                       ；
b．                                                             。

下图中纵坐标表示物质通过膜运输的速率。请根据图回答。

（1）心肌细胞吸收 O₂、 K⁺的运输方式依次是图_____、_____（填序号）。图 b 出现 BC 段的主要原因是_______________。
（2）若对离体的心肌细胞施用某种毒素，结果Ca²⁺吸收最显著减少，而K⁺、C₆H₁₂O₆等物质的吸收不受影响，其可能的原因是__________________。若用另一种毒素处理心肌细胞，则 Ca²⁺、 K⁺、 C₆H₁₂O₆等物质吸收均受到显著的影响，其原因是_____________。
（3）若用甲基绿、吡罗红混合染色剂将该细胞染色，在显微镜下看到的现象是：              。
（4）为研究细胞内各种组成成分和功能，需将细胞器分离。分离各种细胞器常用的方法是        。

(9分)下图是高等植物细胞的亚显微结构模式图，请分析回答：（在“[  ]”内
填序号）

（1）能进行光合作用部位是[  ]        。
（2）有氧呼吸主要在[  ]       处进行。
（3）氨基酸相互之间形成肽键的场所是[  ]       
（4）用健那绿染液染色，呈蓝绿色的细胞器是[  ]       
（5）为研究细胞内各种的组成成分和功能，需将细胞器分离。分离各种细胞器常用的方法是                            。
（6）结构1对细胞有支持和保护作用，它由          和果胶组成。
（7）如果将该细胞放入0.3g/ml的蔗糖溶液中，将会出现原生质层与[ 　]　    　  　分离的现象。
（8）成熟的植物细胞通过              作用吸收或失去水分，其必须具备两
条件：①具有半透膜；②　    　          　                  。

现代生物学认为细胞是一个系统，其内部的各种结构及其功能既相对独立又彼此联系。有人用³⁵S标记一定量的氨基酸，并用来培养哺乳动物的乳腺细胞，并测得核糖体、内质网、高尔基体上放射性强度的变化曲线（甲图），以及在此过程中高尔基体、内质网、细胞膜膜面积的变化曲线（乙图），结合图解答下列问题：.

（1）请判断甲图中的a、b曲线所指代的细胞器分别是：              、            ，c在此过程中所起作用是：                                         。
（2）乙图中的A、B、C曲线代表各细胞结构膜面积的变化,C所指代的膜结构是______________________,导致曲线C先增加后减少的原因是：                        
                                                                     
（3）通过有关方法，测得多种膜的化学成分，如下表：

物质种类. 膜的类别	蛋白质（.%）	脂类（%）（主要是磷脂）	糖类（%）
变形虫细胞膜	54	42	4
小鼠肝细胞膜	44	52	4
人红细胞膜	49	43	8
线粒体内膜	76	24	0
菠菜叶绿体片层膜	70	30	0

依据上表数据，请分析构成细胞膜与细胞器膜的化学物质组成上的异同点是：                                                             。
（4）下列各图表示在一定范围内细胞膜外物质进入细胞膜内的三种不同情况：.

依据上图指出A、B、C所表示的被动的物质运输方式，是         。上述三种运输方式中，哪一种加入呼吸抑制剂后曲线会发生变化           。原因是                
（5）红细胞膜内K⁺浓度是膜外的30倍，膜外Na⁺浓度是膜内的6倍，维持这种K⁺、Na⁺分布不均匀是由膜上的      所控制；红细胞膜上糖蛋白的糖支链具有高度的特异性，若去掉这些糖支链，就不会发生红细胞的凝集反应，说明细胞膜表面这些糖蛋白是           。

（6）右图是物质出入细胞的三种方式的模式图，据图回答下面的问题。

（1）与甲相比，丙方式的不同之处是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）与丙相比，乙方式的不同之处是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（3）对于活细胞完成各项生命活动都非常重要的物质运输方式是＿＿＿＿＿＿＿。

下图为物质出入细胞膜的示意图，请据图回答：

（1）A 代表      分子；B代表          ；D代表         。
（2）动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小，这说明B具有             ___。
（3）如果该图表示肝细胞的细胞膜，在a～e五种物质进出细胞方式中，表示O₂运输的
是        ，表示K⁺运输的是       。(用字母回答)
（4）葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞需要          蛋白的协助并消耗能量，小肠上皮细胞对葡萄糖吸收属于          的过程。
（5）小肠上皮细胞中葡萄糖浓度比血液中高，葡萄糖由上皮细胞进入血液，驱动该转运过
程动力来自于                （葡萄糖浓度差、ATP的分解）。

2003年研究细胞水通道和离子通道的科学家获得了诺贝尔化学奖。科学家研究细胞膜上的各种蛋白质时，通过测定氨基酸序列及其相应的DNA序列，发现了一种细胞水通道蛋白，并推测细胞渗透吸水、失水过程中，水分子进出细胞需通过此通道。为验证这一假设，科学家得到了如下材料：

A．分离纯化的水通道蛋白；	B．含有水通道蛋白的细胞
C．去除水通道蛋白的细胞；	D．蒸馏水

E．磷脂双分子层构成的内含水溶液的球状体（其膜结构能与加入的蛋白质结合）；
某生物小组同学设计了以下实验研究水通道：取两只培养皿，加入一定量的蒸馏水，一只放入一定量含有水通道蛋白的细胞，另一只放入一定量的除去水通道蛋白的细胞，在相同的条件下放置一段时间后用显微镜观察。加入水通道蛋白的细胞吸水胀破，不含有水通道蛋白的细胞，保持原状。
结论：水分子通过水通道蛋白进入细胞内部。
（1）此实验的目的是______________________________________________________。
（2）选取科学家找到的材料设计另外一个实验，验证科学家提出的假设。
方法：_______________________________________________________
____________________________________________________________________
预计将出现的现象：______________________________________________。
结论：____________________________________________

给你根系完好的水稻、番茄幼苗若干，新配制了含Ca²⁺、Mg²⁺、Si⁴⁺等各种矿质元素的完全培养液，烧杯等必要的用具，现有一个探究物质跨膜运输特点的实验，请完善下列实验：
第一步：取两个容量相同的烧杯，分别加入                   ，并将健壮的水稻幼苗和番茄幼苗分别培养在两烧杯中，作好标记。
第二步：培养2d后，取出幼苗，分别测量                                      
                                                                     。
第三步：分析结果：①                                                       
                                                                  ；
②                                                                         
                                                                  。

请据图回答下列问题：

（1）该图是           模式图，表示           的功能。
（2）把结构中的②             平展在空气一－水的界面上，发现展开的面积大约是原结构表面积的两倍，由此可说明②在结构中的分布状态是                  。
（3）①是      ，①除组成膜结构外，有些还能起      作用，转运物质进出细胞，如(a)       ，(b)       。
（4）若该结构是人体红细胞的相应结构，则A侧液体是     ，B侧液体是      。如此判断的理由是                                   ；在A、B两侧中，葡萄糖分子      侧浓度高，葡萄糖分子通过此结构需要的条件是            。Na⁺、K⁺的运输方式是           ，除图示条件外，它们的运输还需要的条件有               ；(a)、(b)之所以能转运K⁺、Na⁺，与其                  有关。
（5）若某人为AB型血，则其能与O型血的血清发生凝集反应的凝集原属于膜上的     ，应位于      侧(A、B中任选一)。