山东专用2021高考生物一轮复习课时作业6物质跨膜运输的实例与方式解析版

山东专用2021高考生物一轮复习课时作业6物质跨膜运输的实例与方式解析版

课时作业(六)　物质跨膜运输的实例与方式 ‎[基础练]‎ ‎1．下列叙述正确的是(　　)‎ A．植物细胞发生质壁分离的基础是其原生质层比细胞壁的伸缩性小 B．体验制备细胞膜时，破裂哺乳动物成熟红细胞利用的是渗透作用的原理 C．生物膜选择透过性是指协助扩散和主动运输选择性的允许物质通过 D．成熟植物细胞的原生质层是由细胞壁、细胞膜和液泡膜共同组成的 B　[植物细胞发生质壁分离的原因有外因和内因，外因是外界溶液浓度＞细胞液浓度，内因是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性；把哺乳动物成熟红细胞放在清水里，由于渗透作用，水会进入细胞，使细胞涨破，从而得到纯净的细胞膜；生物膜选择透过性就是让水分子可以自由通过(自由扩散)，选择吸收的离子和小分子也可以通过，其他的离子、小分子和大分子物质则不能通过；成熟植物细胞的原生质层是由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质共同组成的。]‎ ‎2．(2019·河南洛阳一模)在顺浓度梯度的情况下，葡萄糖分子可以进入细胞；如果细胞需要，它们也可以逆浓度梯度进入细胞。下列有关叙述正确的是(　　)‎ A．葡萄糖只通过被动运输进入细胞 B．葡萄糖逆浓度梯度进入细胞需要消耗能量 C．葡萄糖只通过主动运输进入细胞 D．被动运输能顺浓度梯度和逆浓度梯度进行 B　[根据题干信息分析，葡萄糖既可逆浓度梯度进入细胞，也可顺浓度梯度进入细胞，说明葡萄糖既可通过被动运输的方式进入细胞，也可通过主动运输的方式进入细胞，主动运输需载体且消耗能量；被动运输只能顺浓度梯度进行。]‎ ‎3．下列关于膜蛋白和物质跨膜运输的叙述，错误的是(　　)‎ A．膜蛋白在细胞膜上的分布是不对称的 B．膜蛋白不参与物质跨膜运输的被动运输过程 C．主动运输可以使被运输离子在细胞内外浓度不同 D．物质通过磷脂双分子层的扩散速率与脂溶性有关 B　[膜蛋白在细胞膜上的分布是不对称的，膜蛋白的不对称性包括外周蛋白分布的不对称以及整合蛋白内外两侧氨基酸残基数目的不对称；被动运输包括自由扩散和协助扩散，其中协助扩散需要载体(膜蛋白)；主动运输可以逆浓度梯度进行，使被运输离子在细胞内外浓度不同；磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架，根据相似相容原理，脂溶性物质优先通过细胞膜。]‎ ‎4．(2018·河北承德期末)科研人员将豚鼠的胰腺腺泡细胞培养在适宜条件下，检测到物质X被不断地运输到细胞外，且该过程是一个耗能的过程。下列有关说法错误的是(　　)‎ - 7 -‎ A．低温和缺氧必定会影响物质X的运输速率 B．物质X的运输必定需要相应载体的协助 C．细胞外物质X的浓度不一定大于细胞内 D．细胞膜上磷脂分子和蛋白质分子的相对运动为X的顺利运输提供了保障 B　[低温影响酶的活性和细胞膜的流动性，缺氧影响细胞的有氧呼吸，能量的生成减少，故低温和缺氧都会影响物质X的运输速率；由于该过程是一个耗能过程，可能是主动运输或胞吐，物质X若通过主动运输的方式被运输到细胞外则需要载体的协助，若通过胞吐的方式被运输到细胞外则不需要载体的协助；物质X在细胞内合成，运送到细胞外，细胞外物质X的浓度不一定大于细胞内；主动运输主要依赖细胞膜上的载体蛋白，胞吐方式需要细胞膜上磷脂分子和蛋白质分子的参与，故它们的相对运动为X的顺利运输提供了保障。]‎ ‎5．如图所示为植物细胞物质跨膜运输的三种示意图，下列有关叙述正确的是(　　)‎ A．甘油分子可以通过图乙的方式从高浓度到低浓度运输到细胞内 B．图乙中的载体蛋白具有专一性，发挥作用后即失活 C．三个过程都体现细胞膜具有控制物质进出细胞的功能 D．图丙中的B主要来自细胞呼吸，也可来自光合作用的光反应 C　[图乙的运输方式为协助扩散，甘油分子的运输方式是自由扩散，对应图甲方式；图乙为协助扩散，需在载体蛋白的协助下，将物质由高浓度运输到低浓度，载体蛋白具有专一性，且能够反复利用；图中三个过程均体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能；图丙中物质从低浓度运往高浓度，运输方式为主动运输，B为载体蛋白，来自核糖体。]‎ ‎6．(2019·河南新乡一模)下列关于物质出入细胞方式的叙述，正确的是(　　)‎ A．被细胞胞吐的一定是像胰岛素一样的大分子物质 B．血浆中的氧进入红细胞需穿过两层生物膜 C．胞吐过程一定会有分泌泡与细胞膜的融合过程 D．mRNA从细胞核到细胞质的过程属于胞吐作用 C　[小分子物质如神经递质也是通过胞吐分泌的；血浆中的氧进入红细胞只需穿过红细胞膜一层生物膜；mRNA通过核孔从细胞核到细胞质，不属于胞吐过程。]‎ ‎7．(2019·山师附中模拟)某同学进行“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验时，将观察到的某个细胞大小变化情况绘制成了曲线(如图)。下列叙述正确的是(注：细胞的初始大小相对值记为 1)(　　)‎ - 7 -‎ A．b～c段，由于失水过多，细胞可能已经死亡 B．c～d段，水分子的运动方向是从细胞外进入细胞内 C．d～e段，细胞液浓度等于外界溶液浓度 D．e时液泡的颜色比a时浅 D　[结合题意分析曲线可知，c点后细胞大小相对值变大，说明细胞吸水发生质壁分离复原现象，因此b～c段细胞是活细胞；图中c～d段水分子的运动方向既有从细胞外进入细胞内，也有从细胞内进入细胞外，但进入细胞内的水分子数多于离开细胞的水分子数；d～e段，细胞大小相对值大于1，说明细胞吸水，故细胞液浓度大于外界溶液浓度；由于e时细胞大小相对值大于1，说明细胞吸水，故e时液泡内细胞液浓度降低，液泡的颜色比a时浅。]‎ ‎8．为探究植物A能否移植到甲地生长，某生物学研究性学习小组通过实验测定了植物A细胞液的浓度，实验结果如下表。为保证植物A移植后能正常生存，则甲地土壤溶液的浓度应(　　)‎ 浓度(mol/L)‎ ‎0.15‎ ‎0.2‎ ‎0.25‎ ‎0.3‎ 质壁分离状态 不分离 刚分离 显著分离 显著分离 A．≤0.15 mol/L　　　 B．≤0.2 mol/L C．≥0.2 mol/L D．≥0.3 mol/L A　[当植物细胞液浓度小于周围土壤溶液浓度时，细胞会失水发生质壁分离，植物将不能正常生存。由表中信息可知，该植物细胞液的浓度介于0.15 mol/L和0.2 mol/L 之间。因此，为保证植物移植后能正常生存，甲地土壤溶液的浓度应≤0.15 mol/L。]‎ ‎9．(2018·山西太原期末)如图甲、乙、丙分别是细胞在不同浓度溶液中水分子的跨膜运输示意图(箭头大小代表水分子数的多少)。请回答下列问题：‎ ‎(1)若将人的成熟红细胞放入清水中，会出现如图________(填题图编号)所示现象，最终红细胞会________。‎ ‎(2)若将洋葱表皮细胞放在0.3‎ - 7 -‎ ‎ g/mL的蔗糖溶液中，会出现如图________(填题图编号)所示现象，达到平衡时，水分子进出细胞的状况如图________(填题图编号)所示。然后将其放在清水中，则达到平衡时细胞内液渗透压________(填“大于”“小于”或“等于”)清水的渗透压。‎ ‎(3)若某叶肉细胞正处于图甲所示状态，一段时间内细胞体积增大且最终____________(填“会涨破”或“不会涨破”)。‎ 解析　(1)将人的成熟红细胞放入清水中，细胞吸水，如图甲所示。动物细胞无细胞壁，红细胞会因吸水过多而涨破。(2)将洋葱表皮细胞放在0.3 g/mL的蔗糖溶液中，细胞外界溶液浓度较大，细胞失水，如图丙所示；达到平衡状态时，水分子进出细胞的速率相等，如图乙所示；此时将其放入清水中，细胞吸水，达到平衡时，水分子进出细胞的速率相等，此时细胞内外仍存在浓度差，细胞内液渗透压较高。(3)若某叶肉细胞正处于图甲所示状态，细胞体积会增大但不会涨破，因为植物细胞有细胞壁的保护。‎ 答案　(1)甲　涨破　(2)丙　乙　大于　(3)不会涨破 ‎10．(2019·山东威海模拟)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：‎ ‎(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。‎ ‎(3)比较图2和图3，当Na＋和K＋________浓度差流过Na＋/K＋－ATP酶时，将ADP合成ATP；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。‎ 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，在运输Na＋和K＋的过程中，Na＋/K＋‎ - 7 -‎ ‎—ATP酶的空间结构发生改变，这种改变有利于与离子的结合与分离。(3)分析图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；进行ATP合成或分解的反应条件取决于离子浓度差(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过程。‎ 答案　(1)选择透过　主动运输　(2)空间结构　(3)顺　离子浓度差(或离子流动方向)　(4)分隔　2‎ ‎[能力练]‎ ‎11．(2019·河南洛阳一模)五个大小相同的马铃薯幼根与物种A的幼根分别放入甲～戊五种不同浓度的蔗糖溶液中，数小时后，取出称重，重量变化如图所示。以下关于该实验结果的说法错误的是(　　)‎ A．与马铃薯幼根细胞液等渗的溶液是甲溶液 B．马铃薯比物种A更耐旱 C．物种A幼根的细胞在甲浓度溶液中一定会发生明显的质壁分离 D．在这五种蔗糖溶液中，浓度最大的是乙溶液 C　[在甲溶液中，马铃薯幼根细胞的重量不变，说明马铃薯吸水和失水处于动态平衡，甲溶液是马铃薯幼根细胞液的等渗溶液；由图可知，马铃薯吸水能力要比物种A强，所以马铃薯更耐干旱；幼根细胞的发育程度不同，因此其不一定会发生明显的质壁分离；在这五种蔗糖溶液中，乙溶液中的马铃薯幼根细胞的重量减少最大，说明乙溶液的浓度最大。]‎ ‎12．(2019·安徽宣城调研)CTX是从蝎子毒液中提取的一种多肽，能与某些种类肿瘤细胞表面特有的受体M特异性结合形成复合物(M－CTX)进入细胞。由此可以得出的推论是(　　)‎ A．CTX通过口服方式进入机体仍发挥作用 B．CTX在核糖体合成后直接进入高尔基体 C．M－CTX可通过主动运输进入肿瘤细胞 D．CTX可用于上述种类肿瘤的靶向治疗 D - 7 -‎ ‎　[CTX为多肽，口服后，在消化道内被分解成氨基酸，无法发挥作用；CTX为蝎子毒液中的一种多肽，在核糖体合成后会先进入内质网进行初步加工，再进入高尔基体进行进一步加工；M－CTX为大分子，进入细胞的方式为胞吞，不是主动运输；CTX可与某些种类肿瘤细胞表面特有的受体特异性结合，能更好地识别此类肿瘤细胞，从而可用于该种类肿瘤的靶向治疗。]‎ ‎13．(2019·福建福州检测)如图所示，某种化合物与细胞膜表面受体识别并结合后，受体便通过G蛋白调控并打开离子通道，离子的跨膜流动导致膜电位的改变。下列相关叙述错误的是(　　)‎ A．细胞外Na＋内流是产生静息电位的基础 B．该过程体现了细胞膜具有信息交流的功能 ‎ C．构成细胞膜的基本支架是磷脂双分子层 D．Na＋通过协助扩散的方式进入细胞内 A　[细胞外Na＋内流是产生动作电位的基础，细胞内K＋外流才是产生静息电位的基础；某种化合物与细胞膜表面受体识别并结合，调节细胞的生命活动，体现了细胞膜具有信息交流的功能；细胞膜的基本支架是磷脂双分子层；Na＋通过离子通道进入细胞内，不消耗能量，属于协助扩散。]‎ ‎14．(2018·湖北孝感期末)氰化物是一种剧毒物质，其通过抑制[H]与O2的结合，使得组织细胞不能利用氧气而陷入内窒息。如图为研究植物根尖吸收K＋的相关实验。下列分析错误的是(　　)‎ A．通过实验甲可以判断植物根尖细胞吸收K＋属于主动运输 B．实验甲中，4 h后氧气消耗速率下降是因为细胞外K＋浓度降低 C．实验乙中，4 h后吸收K＋消耗的能量可能来自无氧呼吸 D．实验乙加入氰化物后，细胞对氧气的吸收速率不变 D　[由实验甲可知，加入KCl后，氧气的消耗速率增加，说明植物根尖细胞吸收K＋需要消耗能量，属于主动运输；实验甲中，4 h后氧气消耗速率下降是因为细胞外K＋浓度降低，细胞吸收K＋的量减少；实验乙中，4 h后组织细胞吸收K＋的速率不再降低，说明此时细胞已经不能利用氧气，其吸收K＋消耗的能量可能来自无氧呼吸；氰化物能抑制[H]与O2‎ - 7 -‎ 的结合，因此实验乙加入氰化物后，细胞对氧气的吸收速率减慢。]‎ ‎15．(2019·山师附中模拟)图1表示小肠细胞吸收葡萄糖的情况，为进一步探究细胞吸收葡萄糖的方式与细胞内、外葡萄糖浓度差的关系，有人设计了如图2实验(记作甲)：锥形瓶内盛有130 mg/dL的葡萄糖溶液以及活的小肠上皮组织切片。溶液内含细胞生活必需的物质(浓度忽略不计)。实验初，毛细玻璃管内的红色液滴向左缓缓移动，5 min起速率逐渐加快，此时，锥形瓶内葡萄糖溶液的浓度为a mg/dL。‎ ‎(1)图1显示：曲线AB段、BC段，小肠细胞吸收葡萄糖方式依次属于__________________________。分析CD段变化原因可能是载体失活而不是载体饱和，理由是：当载体饱和时，__________________________而使细胞内浓度升高，这与事实矛盾。‎ ‎(2)图2锥形瓶红色液滴的移动直接显示瓶内________含量的变化。‎ ‎(3)为验证5 min时造成红色液滴移动速率加快的直接因素，需要设计一个对照实验(记作乙)：乙实验装置的不同之处是5 min时用呼吸抑制剂处理小肠上皮组织。假定呼吸被彻底阻断，预期结果：①实验开始5 min时，液滴移动情况是：实验甲突然加快，实验乙____________；②葡萄糖溶液浓度变化情况是：实验甲________，实验乙________。‎ ‎(4)若用相等质量的成熟红细胞替代小肠上皮细胞，红色液滴移动情况是____________。‎ 解析　(1)曲线AB段细胞外的葡萄糖浓度高于细胞内，细胞吸收葡萄糖的方式属于协助扩散；BC段细胞内的葡萄糖浓度高于细胞外，细胞吸收葡萄糖的方式属于主动运输，CD段变化原因可能是载体失活，而不是载体饱和，理由是：当载体饱和时，细胞仍然吸收葡萄糖而使细胞内浓度升高，这与事实矛盾。(2)瓶中加入KOH溶液，可吸收容器中的CO2，小肠上皮细胞在葡萄糖溶液中进行呼吸作用，吸收氧气，释放二氧化碳，二氧化碳被KOH溶液吸收，锥形瓶红色液滴的移动直接显示瓶内氧气含量的变化。(3)甲组和乙组的变量是：是否存在呼吸作用，甲组有呼吸作用，乙组没有呼吸作用，故液滴移动情况是：实验甲组加快，乙组不移动；葡萄糖溶液浓度变化情况是：实验甲组下降，乙组不变。(4)人成熟红细胞不能进行有氧呼吸，故红色液滴不移动。‎ 答案　(1)协助扩散、主动运输　细胞仍然吸收葡萄糖　(2)氧气　(3)①停止移动　②下降　不变　(4)不移动 - 7 -‎