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

(14分)物质进入细胞都要穿过细胞膜，不同物质穿过细胞膜的方式不同，下图表示在一定的范围内细胞膜外物质进入细胞膜内的三种不同情况。回答下列问题：

（1）据图指出 A 、 B 、 C 所表示的物质运输方式， A 是_____________，B 是_____________， C 是______________。
（2）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？______________。为什么？____________________________。
（3）乙醇、氨基酸进入细胞的方式分别是___________、___________。

取相同生理状态的3个洋葱鳞片叶表皮细胞，做如下实验。请据图回答：

(1)图A细胞处于何种状态?               ；图中标号①所指的物质是         。
(2)图中各细胞的细胞液浓度依次是      >       >      。
(3)如上图A、B、C 3个细胞处于不同浓度的溶液中，则A图与B图细胞所处的外界溶液浓度是       >      。
(4)洋葱鳞片叶表皮细胞发生质壁分离及复原过程中，           （结构）起到了半透膜的作用。

(14分)下图表示物质通过红细胞膜的示意图，请回答：

(1)K^＋、O₂和葡萄糖三种物质中，通过B方式进入红细胞的是____________。
(2)若在细胞中注入某种呼吸抑制剂，____________方式将会受到较大影响。
(3)经研究发现红细胞悬液为不透明的红色液体，而红细胞发生溶血后，光线比较容易通过溶液，溶液会逐渐澄清，所以可通过红细胞悬液澄清的速度判断红细胞溶血速度，进而根据红细胞溶血速度来判断物质进入红细胞的速度。请你利用以下实验材料，设计实验判断葡萄糖和甘油进入红细胞的速度。
材料用具：稀释的羊红细胞悬液、0.3 mol/L的葡萄糖溶液、0.3 mol/L的甘油溶液、试管、量筒、计时器、试管架、笔。
实验步骤：①取2支试管，分别标记为A、B。②分别量取__________、____________各10 mL，注入A、B两支试管。③分别量取1 mL________注入A、B两支试管中，同时开始计时，记录________________。
结果及结论：①如果加入葡萄糖溶液的试管内溶液澄清所用的时间短，说明葡萄糖比甘油进入细胞的速度快；②如果__________________________，说明甘油比葡萄糖进入细胞的速度快；③如果__________________________，说明葡萄糖和甘油进入细胞的速度相同。

下图为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，允许适当大小的离子顺浓度梯度通过。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途径排出的，那么其跨膜运输的方式是____________。判断其属于此运输方式的理由是                                                        。
(3)蟾蜍心肌细胞吸收Ca^2＋、K^＋、C₆H₁₂O₆方式不同，若对蟾蜍的离体心脏施加某种毒素后Ca^2＋的吸收明显减少，但K^＋、C₆H₁₂O₆的吸收不受影响，最可能的原因是该毒素抑制了转运Ca^2＋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。柽柳从土壤中吸收盐是主动运输还是被动运输可根据是否                    来判断。

下图表示某种物质分子由细胞外向细胞内运输的过程图解，（在 [  ]中填数字，在  上填文字，数字与文字全对才给分）请分析回答：

（1）图中A物质是         。细胞膜从功能上来说，它是一层                膜。
（2）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【  】            。
（3）写出①②两种跨膜运输方式的一个共同点：             。               。

物质出入细胞膜的方式如下图，请根据图回答下面的问题。

（1）A代表             分子； B代表                   ， 它构成了膜的基本支架。
（2）可能代表氧气转运方式的是图中[  ]          ；碘进入人体甲状腺滤泡上皮细胞的过程是图中[  ]            ；葡萄糖进入红细胞的过程是图中[  ]            。
（3）在细胞膜的外表，有一层由蛋白质和糖类结合形成的物质，叫做           ，它在细胞生命活动中具有重要的功能。例如与细胞表面的识别有密切关系。

请分析下表，回答有关实验的问题。

组别	材       料	实 验 条 件	观察内容
A	大豆匀浆	___________试剂	溶液颜色
B	人的口腔上皮细胞	0．9%NaCl溶液、8%盐酸、吡罗红甲基绿染色剂	DNA、RNA在细胞中的分布
C	浸泡过的花生种子	清水、苏丹Ⅳ、50%酒精	细胞中着色的小颗粒
D	哺乳动物成熟红细胞	蒸馏水	细胞吸水涨破

（1）A组实验中，所使用是   试剂，该试剂的使用方法是       ，实验结果是呈      色。
（2）B组实验中，盐酸的作用是      ，加速染色剂进入细胞，同时使         ，有利于DNA与染色剂结合。
（3）C组实验的目的是检测花生种子中含有脂肪，可观察到着色的小颗粒的颜色是      。 50%酒精的作用是
（4）在实验D中细胞吸水涨破后，可获得细胞膜。实验中以哺乳动物成熟红细胞为材料提取细胞膜的优点是与其他的动物细胞相比，哺乳动物成熟的红细胞没有          和       。

回答下列关于“植物细胞质壁分离及复原”实验的问题
Ⅰ．某同学进行“植物细胞质壁分离和复原”实验，所用材料为紫色的洋葱鳞片叶，试剂是质量浓度为30％蔗糖溶液，清水。请回答:

(1)显微镜下观察到洋葱表皮细胞如上图，此时该细胞处于__________状态，［1］中的液体称为__________。
（2）原生质层包括__________、__________和两者之间的 __________。
（3）植物细胞质壁分离的发生是由于外界溶液的浓度比__    ___的浓度_____，_____的伸缩性比细胞壁_____。
(4)整个实验过程中细胞保持活性，若将此细胞放在清水中，一段时间后与上图相比，B值______，A值_______。
Ⅱ．有的同学想用洋葱鳞片叶无色内表皮进行上述实验，设计如下：
材料用具：洋葱；刀片，镊子，滴管，载玻片，盖玻片，吸水纸，显微镜；质量浓度为0.075g/mL的胭脂红溶液（胭脂红是一种水溶性大分子食用色素，呈红色），清水等。
方法步骤：

请回答下列问题：
（1）该同学在步骤D观察到了质壁分离现象，其实验结果应为下图中的_____（填序号）、判断的理由有_______________________________                          。
（2）假如该同学发现植物细胞质壁

分离后不能复原，可能的原因有_____________ 、_____________，导致细胞过度失水而死亡。

物质的跨膜运输对细胞的生存和生长至关重要。下图为物质跨膜运输几种方式的示意图，请据图回答：

(1)细胞膜的基本骨架是         (填字母)。组成细胞膜的A、B两种物质通常不是静止的，而是处于                         。
(2)图中甲物质跨膜运输方式是              ，丙物质跨膜运输方式是           。

如图为真核细胞示意图，据图回答下列问题：

(1)与菠菜叶肉细胞相比，细胞A缺少的细胞器为________。
(2)将细胞A浸泡在质量浓度为 0.3g/mL的蔗糖溶液中出现质壁分离，其原因是________(填代号)的浓度较小。K⁺以_____  ___方式进入细胞，所需能量主要由__________(填代号)提供，若用光学显微镜对其进行观察，可用______   __染色。
(3)人饮酒后，酒精通过____  ____方式吸收进入消化道上皮细胞。若细胞B即为此上皮细胞，则细胞B还应有的细胞器是___  _____。交警查违章时让司机呼出的气体与含有重铬酸钾的酸性液体反应，若液体变成________色，说明司机酒后驾驶。

下图为真核细胞结构及细胞内物质转运的示意图。请回答下列问题：

（1）图中可产生ATP的细胞器有          （填序号），图中可合成mRNA的场所有          （填序号）。若该细胞合成的蛋白质为参与有氧呼吸第三阶段的酶，则该酶进入线粒体中体现了线粒体膜的功能特性是            。据图可知，叶绿体、线粒体部分蛋白质由细胞核基因指导合成，从一个方面印证了二者是          （填“自主性”或“半自主性”）细胞器的特点。
（2）若该细胞合成的蛋白质为RNA聚合酶，则该酶经过一系列加工后穿过细胞核上的       转运到细胞核中。核仁与代谢强度密切相关，如果将RNA聚合酶的抗体显微注射到体外培养细胞的核仁区域中，会发现细胞中的核糖体数量            。
（3）若该细胞为人的浆细胞，则细胞内抗体蛋白合成和初步加工的场所是          （填序号），合成后通过囊泡运输到          （填序号）中进一步加工成熟后再分泌到细胞外。用含有¹⁵ N标记的氨基酸培养浆细胞，请用文字写出¹⁵ N在细胞各结构间移动的先后顺序            （用“→’’表示先后顺序）。

20世纪50年代，科学家发现，细胞膜中存在着某种只允许水分子出入的通道，人们称之为水通道，但水通道到底是什么却一直是个谜。20世纪50年代中期，美国科学家彼得·阿格雷研究了不同的细胞膜蛋白，经过实验，他证明了一种被称为“水通道蛋白”的细胞膜蛋白就是人们寻找已久的“水通道”。如何验证彼得·阿格雷发现的水通道蛋白就是水通道？请你完成下面的实验探究并回答下面的问题。（共14分，每空2分）
(1)实验探究：
①观察：发现水分子能通过细胞膜。
②问题：水究竟怎样通过细胞膜？
③假设：                                          。
④实验：把含“水通道蛋白”的正常细胞和经过处理后       的细胞放在         中。
⑤结果：前者能吸水，后者                 。
⑥结论：                                                            。
（2）为了进一步验证细胞膜上的“水通道蛋白”就是“水通道”，彼得·阿格雷又制出两种人造细胞膜，分别做成泡状物，然后放在水中，结果第一种泡状物吸收了很多水而膨胀，第二种则没有变化。请指出这两种人造细胞膜的化学成分的异同点：
相同点                                ；不同点                         。

下图甲是细胞膜的流动镶嵌模型示意图，①～④代表物质运输方式。图乙表示某物质进出细胞的情况。据图回答问题：

（1）构成细胞膜基本支架的是        （填字母）。
（2）精子和卵细胞结合形成受精卵，首先需要识别对方，该任务主要与细胞膜上的       （填字母）相关。动物细胞吸水膨胀时，a的厚度变小，说明细胞膜具有        的特点。
（3）水分子能以图中          的方式进出细胞，②④物质跨膜运输方式都需要         这一条件。
（4）图甲中①～④物质跨膜运输方式与图乙曲线相符的是          。

Ⅰ.科学家做过这样的实验，将番茄培养在含Ca²⁺、Mg²⁺、Si⁴⁺的培养液中，一段时间后，测定培养液中这三种离子的浓度（图1）。营养液中的无机盐离子通过__________方式进入番茄体内，吸收结果表明番茄对      的吸收最少，而对另外两种离子的吸收较多，这一差异与根细胞膜上              有关。

Ⅱ.下图2表示某植物叶肉细胞部分结构中的某些生命活动过程，①-⑦代表各种物质，甲、乙代表两种细胞器。图3表示该植物叶片CO₂释放量随光照强度变化的曲线，S代表有机物量。据图回答下列问题：

（1）图2中，甲、乙两种细胞器的膜面积都很大，其中乙增加膜面积主要是通过_           
             。在甲种细胞器发生的能量变化是                                  。
（2）乙细胞器是进行        的主要场所，其总反应式可表示为                       。
（3）若番茄长时间处于黑暗状态中，则图1中“⑥→⑤→⑥”就不能循环进行的原因是没有光反应为它提供         和        ；图2中，物质①和物质⑦分别是      和       。
（4）若已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃，图3为CO₂浓度一定，环境温度为25℃时不同光照条件下测得的该植物的光合作用强度。图3 中的A点时，图2中能产生ATP的细胞器有         ； 当光照强度处于图3中的D点以后限制光合作用强度继续上升的环境因素是         。

如图表示物质通过红细胞膜的示意图，其中黑点代表物质分子，圆圈代表载体，表示能量，请回答：
 
(1)①属于__________；②属于__________； ①与③相比，③的不同之处是__________。
(2)O₂、水、K⁺、NO₃^-、葡萄糖进入红细胞中，属于③的是__________，②与③相比，②的不同之处是____________________。