2021版高考生物一轮复习课时规范练7物质跨膜运输的实例物质跨膜运输的方式解析版 人教版

2021版高考生物一轮复习课时规范练7物质跨膜运输的实例物质跨膜运输的方式解析版 人教版

课时规范练7　物质跨膜运输的实例　物质跨膜运输的方式 ‎　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 ‎ ‎1.(2019江西南昌二中段考)某实验小组做植物的无土栽培实验,按照标准配制含各种的无机盐的完全培养液,在培养过程中,将植物的根系一直浸没在培养液中,并及时补充新的培养液。第一周长势正常,第二周开始出现缺少无机盐的症状且越来越严重,第三周全株萎蔫,继而死亡。下列有关该实验的叙述,错误的是(　　)‎ A.第一周植物在完全培养液中既吸收无机盐也吸收水分 B.第二周采用通入空气的方法可缓解缺少无机盐的症状 C.第二周出现的症状可能是由于外界溶液中缺乏无机盐 D.第三周萎蔫可能是此时培养液浓度大于根细胞液浓度 ‎2.(2019河北邢台月考)下图是某实验小组针对某溶液的渗透压进行测试的实验设计图(半透膜只允许水分子通过)。图a所示漏斗中是待测样液,图b表示标准溶液发生渗透作用后的结果。下列相关分析正确的是(　　)‎ A.若标准溶液是0.3 g/mL的葡萄糖溶液,待测样液为等质量浓度的蔗糖溶液,则一段时间后,a、b漏斗中液面等高 B.若标准溶液是0.3 g/mL的葡萄糖溶液,待测样液为等质量浓度的果糖溶液,则一段时间后,a、b漏斗中液面等高 12‎ C.若a装置中发生渗透作用后,漏斗中液面同定在一定高度,则说明半透膜两侧不再发生渗透作用 D.成熟的植物细胞发生的渗透现象的实质是植物细胞通过主动运输吸收水分 ‎3.为探究茉莉酸(植物生长调节剂)对离体培养的成熟胡杨细胞质壁分离的影响,将细胞分别移至不同的培养液中继续培养3 d,结果如表。下列叙述错误的是(　　)‎ 组别 培养液中另添加的成分 结　　果 NaCl 茉莉酸 ‎①‎ ‎+‎ ‎-‎ 部分细胞质壁分离 ‎②‎ ‎+‎ ‎+‎ 细胞正常,无质壁分离 ‎③‎ ‎-‎ ‎-‎ 细胞正常,无质壁分离 注“+”表示有添加,添加后NaCl浓度为100 mmol/L,茉莉酸浓度为10-3 mg/L;“-”表示无添加 A.胡杨细胞通过渗透作用吸水和失水 B.质壁分离的胡杨细胞液泡体积变小 C.NaCl为自变量,茉莉酸为因变量 D.茉莉酸对NaCl引起的胡杨细胞质壁分离有抑制作用 ‎4.(2019福建三明质检)下图为哺乳动物红细胞运输葡萄糖的示意图,下列分析错误的是(　　)‎ 12‎ A.线粒体外膜上也存在该种载体蛋白 B.载体蛋白构象的改变不需要消耗ATP C.葡萄糖的运输方向取决于膜两侧的浓度差 D.此过程属于被动运输 ‎5.(2019河北正定中学月考)下列关于物质进出细胞方式的叙述,错误的是(　　)‎ A.植物根尖细胞通过主动运输吸收不同离子的速率不同 B.神经细胞外的K+经Na+—K+通道蛋白进入神经细胞需消耗ATP C.组织液中的CO2,不能进入组织细胞是因其只通过自由扩散运输 D.用酒精对发烧病人物理降温时,酒精可通过主动运输进入皮肤细胞 ‎6.(2019河南驻马店期末)木糖(C5H10O5)是一种不能被细胞吸收的单糖,现将某植物的根细胞放入质量分数为a的木糖溶液中进行实验。下列叙述合理的是(　　)‎ A.木糖不能被根毛细胞吸收与原生质层的选择透过性无关 B.若木糖溶液的渗透压等于细胞液,则没有水分子通过原生质层 C.若木糖溶液的渗透压大于细胞液,则细胞发生质壁分离后会发生质壁分离复原 D.若细胞在木糖溶液中发生渗透失水,则该细胞在质量分数为a的蔗糖溶液中可能发生渗透吸水 12‎ ‎7.(2019湖南长沙长郡中学月考)某农科所用含K+和Mg2+的培养液培养番茄幼苗,每天K+和Mg2+初始状态均为500 mg/L,定时测定培养液中K+和Mg2+的剩余量,实验结果如图所示。据图分析错误的是(　　)‎ A.该实验的自变量是离子种类和生长发育时间 B.番茄对K+和Mg2+的需求量在授粉期均大于营养生长期 C.番茄对K+和Mg2+吸收量的差异可能与细胞膜上相应载体的数量有关 D.番茄在营养生长的前期对K+几乎不吸收,在营养生长的后期吸收量增大 ‎8.(2019湖南长沙长郡中学月考)原生质体(去除细胞壁的植物细胞)长度和细胞长度之比(设为Y)可以反映成熟植物细胞在外界溶液中失水和吸水情况。现将黑藻叶肉细胞分为两组,分别浸润在浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液和浓度为1 mol/L的硝酸钾溶液中,然后每5 min用显微镜观察一次,并测量Y值,其结果如下图所示。下列叙述错误的是(　　)‎ A.黑藻叶肉细胞在两种溶液中均发生了质壁分离 B.实验开始15 min后,乙组细胞的细胞液浓度达到最高 C.实验开始30 min后,乙组的细胞已经死亡,细胞体积不再变化 D.曲线乙说明细胞失水处于质壁分离状态时,仍能吸收矿质离子 12‎ ‎9.‎ ‎(2019广东江门调研)将一新鲜马铃薯块茎切成4根粗细相同且长为5.0 cm的小条,再将这4根马铃薯小条分别放在不同浓度的KNO3溶液中,分两次(浸入30 min和4 h)测量每一根的长度,结果如图所示。下列结论错误的是(　　)‎ A.a中马铃薯细胞通过渗透作用吸水 B.b中马铃薯细胞质壁分离后逐渐复原 C.c中马铃薯细胞内既有自由水也有结合水 D.d中马铃薯细胞外KNO3溶液的浓度升高 ‎10.(2019广东珠海一模)用不同水温培养水稻,一段时间后检测溶液中各离子浓度,结果如下图所示。下列说法错误的是(　　)‎ 水温高低对水稻吸收无机盐的影响 A.水稻对多种离子都有吸收,因为它们对细胞和生物体的生命活动有重要作用 B.水稻对不同离子吸收量有差异,可能与细胞膜上相应载体的数量有关 C.温度可能是通过影响根部的呼吸速率,从而影响了根部对无机盐的主动运输 D.高温和低温都会影响根部对无机盐的吸收,其中对锰和钙的吸收影响最大 12‎ ‎11.研究表明,主动运输根据能量的来源不同分为三种类型,如图中a、b、c所示,、、代表跨膜的离子或小分子。‎ ‎(1)图中细胞质基质存在于　　　(填“P”或“Q”)侧,判断依据是　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)主动运输的特点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)b类型中,所代表的离子或小分子转运所需的能量来源于(　　)‎ A.浓度差所造成的势能 B.ATP直接提供能量 C.光能驱动 D.细胞内物质合成时释放的能量 ‎(4)下列生物中,最有可能采用c类型进行主动运输的是(　　)‎ A.噬菌体　　 B.细菌　　 C.果蝇　　 D.小鼠 ‎(5)有人认为小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是ATP驱动的主动运输或协助扩散。为了证实这一假设,进行以下实验探究:取甲、乙两组生长状况相同的小肠上皮细胞,分别置于适宜浓度的葡萄糖培养液中,甲组进行正常呼吸,乙组用细胞呼吸抑制剂处理。若小肠上皮细胞是以ATP驱动的主动运输方式吸收葡萄糖,则一段时间后两组溶液中浓度降低的是　　　组。 ‎ 12‎ ‎12.正常细胞内K+浓度约为细胞外的30倍,细胞外Na+浓度约为细胞内的12倍。当细胞内外的Na+浓度差、K+浓度差减小时,细胞膜上的Na+/K+-ATP酶发挥作用,这种酶可以通过水解ATP,将细胞内的Na+移出膜外,将细胞外的K+移入膜内。具体过程如图1所示。‎ 图1‎ 图2‎ 图3‎ ‎(1)膜内外Na+具有浓度差,与膜的　　　　　　　　性有关。Na+/K+-ATP酶将细胞内的Na+移出膜外的跨膜运输方式是　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)在运输Na+和K+的过程中,Na+/K+-ATP酶的　　　　　　　　发生改变,有利于与离子的结合与分离。 ‎ 12‎ ‎(3)比较图2和图3,当Na+和K+　　　浓度差流过Na+/K+-ATP酶,将ADP合成ATP,说明ATP的合成与分解反应是　　　　反应,进行ATP合成或分解的反应条件取决于　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)生物膜系统的　　　　　作用及能量是维系细胞有序性的基础,线粒体内膜上主要完成类似图　　　(填编号)的过程。 ‎ 课时规范练7　物质跨膜运输的 实例　物质跨膜运输的方式 ‎1.C　第一周,完全培养液浓度较小,溶氧丰富,植物根系在完全培养液中既吸收无机盐也吸收水分,A项正确;根系对无机盐的吸收是一个主动运输的过程,需要能量和载体蛋白的协助,根系一直浸没在培养液中会导致根细胞缺氧,进而会影响无机盐的吸收,因此在第二周采用通入空气的方法可缓解缺少无机盐的症状,B项正确;植物第二周出现的缺少无机盐的症状,是因为根细胞缺少氧气供应,有氧呼吸弱,为主动运输过程提供的能量少,C项错误;第三周出现萎蔫现象,是因为蒸腾失水导致培养液的浓度大于根细胞液浓度,根系细胞失水较多所致,D项正确。‎ ‎2.B　质量浓度相同的前提下,葡萄糖溶液单位体积中溶质微粒较多,吸水力较强,若标准溶液是0.3g/mL的葡萄糖溶液,待测样液为等质量浓度的蔗糖溶液,则一段时间后,a漏斗中液面较低,A项错误;等质量浓度的葡萄糖溶液和果糖溶液单位体积中溶质微粒相等,吸水力相等,若标准溶液是0.3g/mL的葡萄糖溶液,待测样液为等质量浓度的果糖溶液,则一段时间后,a、b漏斗中液面等高,B项正确;若a装置中发生渗透作用后,漏斗中液面同定在一定高度,此时水分子进出漏斗的速率相同,C项错误;成熟的植物细胞发生的渗透现象的实质是植物细胞通过自由扩散吸收水分,D项错误。‎ ‎3.C　成熟的胡杨细胞具有原生质层,包括细胞膜、液泡膜以及它们之间的细胞质,原生质层相当于半透膜,因此将细胞放在低浓度或高浓度溶液中,就会通过渗透作用吸水或失水,A项正确;发生质壁 12‎ 分离时,由于外界溶液浓度高,细胞不断失水,所以会导致液泡体积变小,B项正确;分析实验表格可知,该探究实验的自变量是培养液中另添加的成分(NaCl和茉莉酸),因变量是细胞是否发生质壁分离,C项错误;①②对照,实验的自变量为是否加入茉莉酸,①不加茉莉酸,部分细胞发生质壁分离,②加入茉莉酸无质壁分离的细胞,说明茉莉酸对NaCl引起的胡杨质壁分离有抑制作用,D项正确。　‎ ‎4.A　哺乳动物成熟的红细胞中不含线粒体,葡萄糖在细胞质基质中被分解成丙酮酸和[H],而不是葡萄糖直接进入线粒体,因此,线粒体外膜上不存在运输葡萄糖的载体蛋白,A项错误;哺乳动物红细胞运输葡萄糖的方式属于协助扩散,协助扩散不耗能,因此载体蛋白构象的改变不需要消耗ATP,B项正确;协助扩散的特点之一是被运输的物质从高浓度一侧通过细胞膜到达低浓度的一侧,其动力来自膜两侧的浓度差,所以其运输方向取决于膜两侧的浓度差,C项正确;哺乳动物红细胞运输葡萄糖的方式是协助扩散,属于被动运输,D项正确。‎ ‎5.D　植物根尖细胞膜上载体蛋白具有专一性,其种类和数量不同,对不同离子的吸收速率也不同,A项正确;神经细胞外的K+浓度低于细胞内,故经Na+—K+通道蛋白进入神经细胞需消耗ATP,B项正确;组织液中的CO2不能进入组织细胞是因CO2只能由高浓度一侧运输到低浓度一侧,即只能通过自由扩散运输,C项正确;酒精为脂溶性小分子物质,通过自由扩散进出细胞,D项错误。‎ ‎6.D　木糖不能被根毛细胞吸收与原生质层的选择透过性有关,可能是因为细胞膜上没有其载体蛋白,A项错误;若木糖溶液的渗透压等于细胞液,有水分子通过原生质层,只是动态平衡,B项错误;若木糖溶液的渗透压大于细胞液,则细胞发生质壁分离后由于木糖不能进入细胞,不会发生质壁分离后的自动复原,C项错误;若细胞在木糖溶液中发生渗透失水,因为蔗糖是二糖,而木糖是单糖,在质量分数相同的情况下,蔗糖渗透压小于木糖的渗透压,所以该细胞在质量分数为a的蔗糖溶液中可能发生渗透吸水,D项正确。‎ ‎7.D　根据曲线图,本实验是探究在不同发育时期番茄对K+和Mg2+的吸收量,因此自变量是生长发育时间和离子种类,离子的剩余量是因变量,A项正确;授粉期整体离子剩余量比营养生长期都要低,说明番茄对K+和Mg2+的需求量在授粉期均大于营养生长期,B项正确;K+和Mg‎2‎‎+‎跨膜运输的方式为主动运输,需要载体的协助,因此番茄对K+和Mg2+吸收量的差异可能与细胞膜上相应载体的数量有关,C 12‎ 项正确;营养生长期K+剩余量曲线几乎未变,但由于每天K+初始状态均为500mg/L,剩余量为200mg/L左右,因此不能说明“番茄在营养生长的前期对K+几乎不吸收”,D项错误。　‎ ‎8.C　细胞质壁分离,细胞失水增加,原生质体体积减小,长度减小,则Y值将变小,甲、乙两曲线在0~15minY值减小,说明黑藻叶肉细胞在两种溶液中均发生了质壁分离,A项正确;实验开始15min后,乙组细胞质壁分离达到最大程度,失水量达到最大值,因而细胞液浓度最高,B项正确;实验开始30min后,乙组由于K+和NO‎3‎‎-‎进入细胞液中,使得细胞液中的浓度逐渐增大,细胞发生了质壁分离复原现象,说明细胞是活的,C项错误;曲线乙说明细胞失水处于质壁分离状态时,仍能吸收矿质离子,这是之后质壁分离复原的前提,D项正确。‎ ‎9.D　渗透作用是指溶剂(水)分子透过半透膜的现象,发生渗透作用的条件:一是有半透膜,二是半透膜两侧溶液存在浓度差。由图示可以看出,马铃薯小条a的长度增加,说明这是由于马铃薯细胞通过渗透作用吸水的结果,A项正确;马铃薯小条b的长度先缩短后复原,说明细胞失水后又吸水,即发生质壁分离后逐渐复原,B项正确;马铃薯小条c的长度先变短,后变长,但长度仍小于5.0cm,说明细胞先失水后吸水,但细胞仍处于质壁分离状态,说明细胞是活细胞,活细胞内既有自由水,又有结合水,C项正确;马铃薯小条d的长度变短,说明细胞失水,细胞外KNO3溶液的浓度降低,马铃薯小条d变短后长度不增加,说明细胞失水过多导致细胞死亡,D项错误。‎ ‎10.D　根据柱形图可知,水稻对多种离子都有吸收,这是由于这些无机盐对细胞和生物体的生命活动有重要作用,A项正确;离子的吸收方式为主动运输,该运输方式需要载体蛋白的协助,因此水稻对不同离子吸收量有差异,可能与细胞膜上相应载体的数量有关,B项正确;无机盐的吸收方式是主动运输,需要细胞呼吸为其提供能量,温度可影响呼吸酶的活性,故温度可能是通过影响根部的呼吸速率,从而影响了根部对无机盐的主动运输,C项正确;由柱形图可知,高温和低温都会影响根部对无机盐的吸收,其中对钾和硅酸的吸收比率明显降低,所以高温和低温对钾和硅酸的吸收影响最大,D项错误。‎ ‎11.答案:(1)Q　糖蛋白位于细胞外侧 ‎(2)需要载体蛋白、逆浓度梯度、需要能量 12‎ ‎(3)B ‎(4)B ‎(5)甲 解析:(1)糖蛋白存在于细胞的外表面,则P是外表面,Q是内表面,所以细胞质基质存在于Q。(2)主动运输是指物质逆浓度梯度运输,需载体蛋白协助,消耗能量ATP。(3)由图可知b类型的主动运输能量来源于ATP直接提供的能量;由图可知,a是浓度差造成的势能,c是光能驱动的主动运输。(4)c类型运输消耗的能量来自光能,噬菌体属于病毒,不能独立进行生命活动,果蝇和小鼠属于动物,不能直接利用光能,最可能采用该类型进行主动运输的生物是细菌。(5)加入呼吸抑制剂的乙组基本不会产生ATP,故乙组细胞基本不吸收葡萄糖,而甲组能进行呼吸产生ATP,正常吸收葡萄糖,故甲组溶液中葡萄糖浓度降低。‎ ‎12.答案:(1)选择透过　主动运输 ‎(2)空间结构 ‎(3)顺　可逆　离子浓度差(或离子流动方向)‎ ‎(4)分隔　2‎ 解析:(1)由题意知,细胞外Na+浓度约为细胞内的12倍,这与细胞膜的选择透过性有关;Na+/K+-ATP酶将细胞内的Na+移出膜外是从低浓度向高浓度运输的,且需要ATP提供能量,是主动运输。(2)分析图1运输Na+和K+的过程图解可知,运输Na+和K+的过程中,Na+/K+-ATP酶的空间结构发生改变,有利于与离子的结合与分离。(3)分析题图2、3可知,当Na+和K+从高浓度向低浓度运输时,伴随ATP的合成过程,当Na+和K+从低浓度向高浓度运输时,伴随ATP的水解过程,说明ATP的合成与分解反应是可逆的;进行ATP合成或分解的反应条件取决于离子流动方向。(4)生物膜把各种细胞器分隔开,使细胞内的许多化学反应可以同时高效、有序地进行,因此生物膜系统的分隔作用及能量是维系细胞有序性的基础,线粒体内膜上还原氢与氧气反应生成水,释放能量,该过程伴随ATP的合成,类似于图2的过程。‎ 12‎ 12‎