(13分)如图一所示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,通道蛋白是横跨细胞膜的亲水性通道,允许适当大小的离子顺浓度梯度通过,①②③④代表不同的运输方式。图二表示物质通过膜的运输速率(纵坐标)随环境中O2浓度(横坐标)的变化。请仔细观察图示并回答相关问题。
(1)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,鲨鱼体内多余的盐分是经②途径排出的,那么其跨膜运输的方式是_________。
(2)蟾蜍心肌细胞吸收Ca2+、K+、C6H12O6的方式相同,若抑制心肌细胞的呼吸作用,则Ca2+、K+、C6H12O6等物质的吸收均受到显著的影响,其原因是__________________。若给蟾蜍的离体心脏施加某种毒素,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图一中所示的转运Ca2+的_______的活动。
(3)图二与图一中的_______代表的物质运输方式一致。图中曲线出现BC段的主要原因是________。
(4)柽柳是泌盐植物,叶子和嫩枝可以将植物体内的盐分排出,是强耐盐植物。柽柳从土壤中吸收盐分是主动运输还是被动运输?请设计如下实验加以探究。
①实验步骤:
a.取甲、乙两组生长发育基本相同的柽柳幼苗植株,放入适宜浓度的含有Ca2+、K+的溶液中;
b.甲组给予正常的呼吸条件,乙组______________;
c.一段时间后测定两组植株根系对Ca2+、K+的吸收速率。
②预测实验结果及结论:
a.若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率、或完全不吸收,说明____________________;
b.若______________________________________________,说明____________________。
(12分)图中a、b、c、d为细胞器,3H-亮氨酸参与图示过程可合成物质3H-X。请据图回答下列问题:
(1)分离细胞中细胞器的常用方法是______________,其中观察c需用到染色剂____________。
(2)在图示过程中,膜面积会发生变化的细胞器有__________(填字母)。
(3)c中的酶有多种,它们的分子结构明显不同的根本原因是__________________________。
(4)图中含有DNA的结构是________(填字母),蓝藻细胞中也有的细胞器是________(填字母)。
(5)若3H-X可使血糖浓度升高,则分泌该物质的细胞是______________;若物质3H-X可在下丘脑与垂体细胞间传递信息,且在寒冷环境中分泌量明显增多,则物质3H-X为_____________。
(10分)如图表示细胞的生物膜系统的部分组成在结构与功能上的联系。COP Ⅰ、COP Ⅱ是囊泡,用于蛋白质在甲与乙之间的运输。请据图回答以下问题:
(1)溶酶体起源于乙_____________(填细胞器名称)。除图中所示的功能外,溶酶体还能够分解_________________________,以保持细胞的功能稳定。
(2)脂溶性物质容易透过细胞膜,表明细胞膜的主要成分中有________________。
(3)COP Ⅱ囊泡负责从甲______________(细胞器名称)向乙运输“货物”。若定位在甲中的某些蛋白质偶然掺入到乙中,则图中的_________可以帮助实现这些蛋白质的回收。
(4)该细胞分泌的蛋白质在人体内被运输到靶细胞时与靶细胞膜上的______________结合,引起靶细胞的生理活动发生变化,从而实现了细胞之间的_____________________。
(15分)现有人的成熟红细胞、人的口腔上皮细胞、蛙的红细胞、鸡肝研磨液等生物材料及相关用具,请根据以上信息,完成下列实验设计并分析有关问题。
(1)为获得纯净的细胞膜,应选取上述材料中的__________________________________做实验。选用该材料的原因是它______________________________________________________。
(2)将选取的上述材料放入________中,由于________作用,一段时间后细胞将破裂。
(3)科学家将细胞膜中的磷脂分子提取出来,铺在空气—水界面上成单分子层,测得磷脂单分子层面积为S,那么该细胞膜的表面积约为________。
(4)通过有关方法,测得多种膜的化学成分如表所示:
物质种类 膜的类别 | 蛋白质(%) | 脂质(%) | 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 |
菠菜叶绿体片层结构薄膜 | 70 | 30 | 0 |
上表数据显示,细胞膜与细胞器膜在化学物质组成上的共同点是________________________,主要区别是_____________________________________________________________________。
(5)有人发现,在一定温度条件下,细胞膜中的磷脂分子均垂直排列于膜表面。当温度上升到一定程度时,细胞膜中的磷脂分子有75%排列不整齐,细胞膜厚度变小,而膜的表面积扩大,膜对离子和分子的通透性提高。对上述实验现象合理的解释是:___________________________________。
(6)生物膜具有控制物质进出的功能,请根据以下材料设计实验,验证生物膜的选择透过性。
材料:红玫瑰、质量分数为15%的盐酸、蒸馏水、培养皿、量筒。
实验步骤:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________。
如图为小肠上皮细胞吸收葡萄糖示意图,其吸收肠腔中低浓度的葡萄糖,有关图示信息的分析错误的是
A.小肠上皮细胞吸收肠腔中的葡萄糖和Na+时使用的是同一载体
B.葡萄糖以主动运输方式进入小肠上皮细胞
C.K+以主动运输方式从组织液进入小肠上皮细胞
D.Na+进入和转出小肠上皮细胞的运输方式都是协助扩散
将相同的洋葱表皮细胞分别放置在不同浓度的含有物质M的溶液中,并测定洋葱表皮细胞吸收M的速率,结果如图。对结果的解释最合理的是
A.细胞吸收M的方式为自由扩散
B.细胞吸收M需载体蛋白的参与
C.细胞吸收M的方式为主动运输
D.细胞吸收M所需能量供应不足