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高中三年级生物

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首页 高中三年级生物知识 细胞膜的功能 物质跨膜运输的方式 生长素的生理作用 试题正文
  • 读图填空题
    生长素的主要作用是促进细胞纵向伸长，其作用机理如图所示，请回答下列问题：

    (1)生长素作用的第一步是与细胞膜上的受体结合，形成“激素-受体复合物”，这一过程体现了细胞膜的_________功能。
    (2)被激活的“激素-受体复合物”能引起内质网释放Ca2+，Ca2+促使细胞内的H+以_______的方式运往细胞外，增加了细胞壁的延展性，使细胞壁对细胞的压力减小，导致细胞吸水、体积增大而发生不可逆增长。细胞在生长过程中体积变化最大的细胞器是_________。实验发现，细胞在持续生长过程中，细胞壁的厚度能基本保持不变，出现这种现象的原因是由于_________(填细胞器)为细胞壁添加了新的成分。
    (3)此外，Ca2+还能激活细胞中的转录因子，它进入细胞核后，能引起___________酶催化mRNA的合成。
    (4)生长素促进根系生长的最适宜浓度要比茎低得多，稍高浓度的生长素能促进乙烯的生物合成，从而抑制了根的伸长，这说明生长素的作用具有________________。
    本题信息：2011年福建省模拟题生物读图填空题难度极难 来源:姚瑶
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本试题 “生长素的主要作用是促进细胞纵向伸长，其作用机理如图所示，请回答下列问题：(1)生长素作用的第一步是与细胞膜上的受体结合，形成“激素-受体复合物”，这一过...” 主要考查您对

细胞膜的功能

物质跨膜运输的方式

生长素的生理作用

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细胞膜的功能

1．将细胞与外界环境分隔开（细胞的界膜）
(1)膜的出现——生命起源中至关重要的阶段。
(2)细胞膜使细胞成为一个相对独立的系统，保障了细胞内部环境的相对稳定。
2．控制物质进出细胞。行使控制物质进出功能的物质主要是细胞膜上的蛋白质。
3．进行细胞间的信息交流。实行细胞间的信息交流的物质是细胞膜上的糖蛋白。
细胞间的信息交流的方式主要有三种：
(l)-些细胞（如分泌细胞）分泌一些物质如激素，通过血液的传递，运送到作用部位的细胞（靶细胞），被靶细胞的细胞膜上的受体（成分为糖蛋白）识别，引起靶细胞的生理反应。例如胰岛素，性激素等的调节。
(2)相邻两个细胞的细胞膜接触，通过糖蛋白识别，将信息从一个细胞传递给另一个细胞。例如精子和卵细胞的识别结合。
(3)高等植物细胞间的识别主要通过细胞间的胞间连丝来实现。

植物细胞壁的成分和功能

 1．位置：位于植物细胞膜外面。
2．主要成分：纤维素和果胶。
3．功能
(1)支持：细胞壁具有较坚韧的支撑性，维持细胞稳定的形态。
(2)保护。
知识拓展：

1、病毒、病菌和一些有害物质也能进入细胞内，体现了细胞膜对物质进出细胞的控制作 用具有相对性。
2、细胞膜控制物质进出细胞的能力是活细胞才具有的，死细胞的细胞膜不能控制物质的出入。
3、物质能否通过细胞膜，是根据细胞生命活动的需要，并不完全取决于物质分子的大小。
例   取细胞膜上糖蛋白成分相同的两种海绵动物，将其细胞都分散成单个后混合培养，发现这两种细胞能够结合在一起；但将细胞膜上糖蛋白成分不相同的两种海绵动物的细胞分散后，混合培养，会发现这两种细胞不能结合在一起。这一实验现象说明细胞膜上的糖蛋白与什么功能有关(  )
A．细胞间的相互识别
B．细胞间的免疫作用
C．细胞的分泌作用
D．细胞间物质交流
答案A
4、细胞壁的透性：全透性。
5、不同种类的细胞，细胞壁成分不同： 水绵一纤维素和果胶， 细菌一肽聚糖， 真菌一几丁质。
6、用纤维素酶除掉细胞壁的植物细胞不再保持原来的形态，将这样的细胞放置在清水中时，它会像红细胞一样吸水破裂。从这一事实可得出以下结论：细胞壁具有机械支持和保护作用，并能维持细胞正常形态。
例    能使高等植物细胞壁和细胞膜结构均破坏的一组酶是(  )
A．淀粉酶、纤维素酶、溶菌酶
B．纤维素酶、果胶酶、蛋白酶
C．果胶酶、溶菌酶、纤维素酶
D．磷脂酶、淀粉酶、蛋白酶
答案B
7、控制物质进出细胞的功能使细胞具有选择透过性。加热煮熟的玉米种子细胞死亡，细胞膜失去了选择透过性，红墨水中的色素大分子物质就可以大量进入胚细胞，而使胚细胞呈红色，相反正常玉米种子胚细胞则不会呈红色。
8、行使细胞间信息交流的物质是细胞膜上的糖蛋白。
例   研究发现，脂溶性物质能够优先通过细胞膜，细胞膜会被溶解脂质的溶剂溶解。它证明了(   )
A．构成细胞膜的物质是脂质和蛋白质
B．细胞膜具有流动性
C．磷脂双分子是细胞膜的基本骨架
D．组成细胞膜的物质中有脂质
答案D
物质跨膜运输的方式：

1、被动运输：物质进出细胞是顺浓度梯度的扩散，叫做被动运输，包括自由扩散和协助扩散。
（1）自由扩散：物质通过简单的扩散进出细胞的方式。(如：O2)
（2）协助扩散：进出细胞的物质借助载蛋白的扩散方式。(葡萄糖进出细胞的方式)
2、主动运输：有能量消耗，并且需要有载体的帮助进出细胞的方式。(小分子物质、离子)
3、胞吞和胞吐：大分子颗粒物质进出细胞的方式。
物质进出细胞方式的比较：

1、小分子和离子进出细胞的方式
物质出入细胞的方式 被动运输 主动运输
自由扩散 协助扩散
运输方向 高浓度到低浓度 高浓度到低浓度 低浓度到高浓度
是否需要载体 不需要 需要 需要
是否消耗能量 不消耗 不消耗 消耗
举例 O2、CO2、H2O、甘油乙醇、苯等出入细胞 红细胞吸收葡萄糖 小肠吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等

2、大分子物质和颗粒进出细胞的方式
 

(2)结构基础：细胞膜的流动性。
(3)条件：二者都需要消耗能量。
易错点拨：

1、上表中“高浓度”“低浓度”是指运输的离子或小分子本身的浓度，而不是它们所处溶液的浓度。
2、被动运输的动力来自于细胞内外物质的浓度差，主动运输的动力来自ATP。
3、胞吞和胞吐进行的结构基础是细胞膜的流动性。胞吞和胞吐与主动运输一样也需要能量供应，如果分泌细胞中的ATP合成受阻，则胞吐不能继续进行。
4、载体是细胞膜上的一种蛋白质，不同物质分子的运输载体不同，即载体具有专一性，不同生物细胞膜上的载体的种类和数目不同。
5、在低浓度时，物质通过细胞膜的速度，协助扩散要比自由扩散快得多，这是由于细胞膜上有载体蛋白能与特定的物质结合。
6、主动运输能够保证细胞按照生命活动的需要，主动地选择吸收所需要的物质，排出代谢所产生的废物和对细胞有害的物质，是一种对生命活动来说最重要的物质运输方式。
7、抑制某载体蛋白活性，则只会导致以该载体蛋白转运的物质运输停止，对其他物质运输不影响。
8、若抑制呼吸作用，所有以主动运输跨膜的物质运输都会受到抑制。

知识拓展：

一、影响物质跨膜运输的因素
1.自由扩散中物质运输速率和浓度梯度的关系
 
(1)甲图中物质从浓度高的一侧通过细胞膜向浓度低的一侧转运，不消耗能量也不需载体协助，所以此图是指物质通过细胞膜时的自由扩散过程。
(2)可以预测，甲图中随着细胞膜外物质浓度的降低，自由扩散的速率会越来越慢。
(3)甲图中箭头表示当细胞外物质的浓度高于细胞内时的物质转运方向。
(4)乙图表示物质的运输速率与物质浓度差呈正比关系，说明自由扩散过程只受物质浓度差的影响。

2．协助扩散中物质运输速率和浓度梯度的关系
 
(1)A图代表协助扩散过程，物质从高浓度向低浓度转运，不消耗能量，但需要载体蛋白协助。
(2)可以预测，A图中物质转运速率会受细胞膜上载体蛋白的制约，如B图ab段，即物质浓度再大，物质运输速率也不再增加。
(3)B图Oa段随浓度的升高，物质运输速率逐渐加快，说明此段的限制因素是物质浓度梯度，而载体蛋白是充足的。

 3．主动运输中物质的运输速率与氧分压的关系

(1)由A图可判断为主动运输，因为此物质的运输是由低浓度到高浓度，并且需要能量和载体蛋白。
(2)B图中，a点表示氧气浓度为零时，也可发生主动运输（所需能量来自无氧呼吸）；ab段表示随氧分压的升高，物质运输速率逐渐增加，此时，限制物质运输速率的直接因素是能量；bc段随氧分压的升高，物质运输速率不再增加，此时限制物质运输速率的直接因素是细胞膜上载体蛋白的数量。
(3)由C图可知，主动运输中物质运输的方式既可逆浓度梯度，也可顺浓度梯度。

二、物质跨膜运输层数的分析判断
1．物质在细胞内不同细胞器之间的跨膜分析
(1)线粒体与叶绿体之间的跨膜 O2 由产生场所到利用场所共跨4层膜。
(2)分泌蛋白形成过程中的跨膜问题
①内质网上核糖体合成肽链后，肽链直接进入内质网中加工，不跨膜；
②蛋白质在内质网中完成初步加工后，经“出芽”形成囊泡与高尔基体融合，不跨膜；
③高尔基体对蛋白质进一步加工后，成熟蛋白也以囊泡形式分泌，并与细胞膜融合，以胞吐方式分泌出细胞，整个过程均不跨膜。
2．血浆、组织液等内环境与细胞之间的跨膜分析
(1)几种由单层细胞形成的结构人体中有很多由单层细胞构成的管状或泡状结构，如毛细血管、毛细淋巴管、小肠绒毛、肺泡、肾小球和肾小管等，这些非常薄的结构有利于物质交换，物质透过这些管壁或泡壁时，要经过两层细胞膜。
(2)物质由血浆进入组织液的跨膜葡萄糖、氧气等物质从血浆进入组织液，经过组织处的毛细血管，至少要跨毛细血管壁（一层上皮细胞，共2层细胞膜）。
(3)物质由组织液进入细胞的跨膜物质由组织液进入细胞的跨膜，要分析该物质具体在细胞中被利用的场所，然后计算出跨膜层数。如葡萄糖利用的场所是细胞质基质，因此组织液中的葡萄糖只跨 1层膜，进入细胞质基质即被利用。氧气利用的场所在线粒体内膜上，它要跨3层膜，进入线粒体中被利用。
3．体外环境与血浆之间的跨膜分析
(l)物质由体外环境（肺泡、小肠等）进入血浆，至少要跨1层上皮细胞和1层毛细血管壁细胞，即要跨4层膜，才能进入到血浆中。
(2)物质进入血浆后，由循环系统转运到全身各处，该过程不是跨膜。

例   外界空气中0：进人人体细胞中被利用，至少要穿过的生物膜层数是(   )
A．5层  B．10层  C．11层  D．12层
思路点拨：氧气经过肺泡壁细胞（2层膜）+肺部毛细血管壁细胞（2层膜）+红细胞进和出（2层膜）+组织处毛细血管壁细胞（2层膜）+组织细胞膜（1层膜）+线粒体（2层膜） =11层。答案C


 生长素的生理作用：

1．生长素的生理作用
(1)作用机理：主长素促进生长的原因主要是促进细胞的纵向伸长，不是使细胞的数目增多。

 (2)作用的两重性：一般情况下，低浓度的生长素可以促进植物生长，而高浓度的生长素可以抑制生长；既能促进发芽，也能抑制发芽；既能防止落花落果，也能疏花疏果。例如 就植物生长来说，从图中可以知道a 点表示根生长的最适宜的浓度，b点表示低浓度和高浓度的分界点。
不同器官对生长素浓度的需求不同，从上图可以看出不同器官对生长素的敏感度：根>芽>茎。
(3)生长素生理作用两重性的实例
①顶端优势
概念：指顶芽产生的生长素向下运输，大量积累在侧芽部位，顶端优先生长，侧芽生长受到抑制的现象。
原因：顶芽产生的生长素向下运输，使靠近顶端的侧芽部位生长素浓度增加，从而抑制该部位侧芽的生长。
解除：去掉顶芽，侧芽附近的生长素来源受阻，浓度降低，于是抑制就被解除，侧芽萌动，加快生长。 0
②根的向地性：由于根对生长素十分敏感，所以当植物横放时，在重力的作用下，生长素会向近地侧运输，导致近地侧生长素的浓度升高，抑制了根近地侧的生长，而远地侧由于生长素浓度低，促进生长，生长快，于是表现为根的向地性。
2．生长素类似物在农业主产中的应用
(1)促进扦插的枝条生根
①方法：用一定浓度的生长素溶液处理扦插枝条的形态学下端，上下不能颠倒，否则扦插枝条不能成活。
②在扦插时，保留有芽和幼叶的插条比较容易生根成活，这是因为芽和幼叶在生长时能产生生长素，有利于生根。
(2)促进果实发育——获得无子果实
①原理：胚珠→发育中的种子→生长素→ 子房发育→果实（有子）。
②过程：未授粉雌蕊柱头→涂抹一定浓度生长素（或生长素类似物）→子房发育为果实（无子）。
(3)既能防止落花落果，也能疏花疏果
①在农业生产上，常用一定浓度的生长素类似物溶液喷洒棉株，可以减少棉蕾棉铃脱落。
②未成熟幼果，如苹果、柑橘，常因生长素不足而大量脱落。用一定浓度的2，4-D的水溶液喷洒树冠，可大量减少落果。


植物向性运动的分析判断常用方法有：

云母片插入类、暗盒开孔类、切割移植类、琼脂块替换类、锡箔纸遮盖类、匀速（高速）旋转类、幼苗横置类、失重类等。
实验 处理方法
暗盒开孔类
云母片插入类
切割移植类
锡箔纸遮盖类
旋转类
幼苗横置类
失重类 幼苗移到太空后，其向光性仍保留，但失去了根的向重力性和茎的负向重力性


易错点拨：

1、生长素类似物在农业生产中应用时要注意其作用的两重性，单子叶植物和双子叶植物对生长素的敏感程度不问，其中单子叶植物适’直的生长素浓度较高，而双子叶植
2、用生长素处理而获得无子果实，果实细胞中的遗传物质未改变。分离该种无子果实的细胞，经植物组织培养后，所得个体仍为正常个体。
3、植物表现出的顶端优势与生长素的极性运输有关；生长素能由低浓度的顶芽部位向高浓度的侧芽部位运输，说明生长素的运输方式是主动运输。
4、植物在单侧光照下，具有向光生长的特性即向光性。其中，感受光刺激的部位是尖端，产生生长素的部位是尖端。向光弯曲的部位是尖端下面的一段。
5、琼脂等不能感光，不会影响生饫素的运输和传递，而云母片、玻璃等则会阻碍生长素的运输。
6、生长素主要在具有分生能力的生长旺盛的部位产生，如叶原基、嫩叶、发育着的种子。生长素的产生不需要光，有光无光均可产生。
发现相似题
与“生长素的主要作用是促进细胞纵向伸长，其作用机理如图所示，...”考查相似的试题有：