1、课时提升作业 物质跨膜运输的方式(30分钟 100 分)一、选择题(共 7小题,每小题 6分,共 42分)1.新生儿小肠上皮细胞通过消耗 ATP,可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖。这两种物质分别被吸收到血液中的方式是 ( )A.主动运输、主动运输B.胞吞、主动运输C.主动运输、胞吞D.被动运输、主动运输【解析】选 B。免疫球蛋白是大分子物质,进入细胞的方式只能是胞吞;半乳糖是小分子物质,小分子物质的运输方式是主动运输和被动运输,本题题干已提示新生儿小肠上皮细胞通过消耗 ATP,可直接吸收半乳糖,小分子物质的运输方式中消耗能量(ATP)的只有主动运输一种方式,所以吸收半乳糖的方式是主动运输
2、。【补偿训练】甲、乙两种物质分别依赖自由扩散和协助扩散进入细胞,如果以人工合成的无蛋白磷脂双分子膜代替细胞膜,并维持其他条件不变,则 ( )A.甲运输被促进B.乙运输被促进C.甲运输被抑制D.乙运输被抑制【解析】选 D。是否需要载体蛋白是自由扩散与协助扩散的区别。由于人工合成的无蛋白磷脂双分子膜无蛋白质,也就没有载体蛋白,协助扩散将受到抑制。2.盐碱地中生活的某种植物,其细胞的液泡膜上有一种载体蛋白,能将细胞质基质中的 Na+逆浓度梯度运入液泡,降低 Na+对细胞质基质中酶的伤害。下列有关叙述不正确的是 ( )A.Na+进入液泡的方式属于主动运输B.Na+进入液泡的过程体现了液泡膜的选择透过性
3、C.该载体蛋白作用的结果降低了细胞的吸水能力D.该载体蛋白作用的结果提高了植物的耐盐性【解析】选 C。Na +逆浓度梯度进入液泡,需要载体蛋白、消耗能量,属于主动运输,A 项正确;生物膜上有载体蛋白,Na +进入液泡的过程体现了液泡膜的选择透过性,B 项正确;Na +进入液泡后,细胞液浓度增大,细胞的吸水能力增强,C 项错误;细胞液浓度增大,使植物适应高盐环境,D 项正确。3.(2018兰州高一检测)如图为某种离子跨膜运输的示意图,由此进行的判断正确的是 ( )A.图中离子跨膜的正确顺序是乙丙甲B.离子跨膜有随机性并消耗 ATP中的能量C.磷脂的运动使离子跨膜的通道自动开闭D.图示的离子跨膜方
4、式为自由扩散【解析】选 A。根据图中离子移动的过程可知,跨膜的正确顺序是乙丙甲,A 正确;细胞膜是选择透过性膜,离子跨膜有选择透过性,并消耗ATP 中的能量,B 错误;磷脂的运动不能使离子跨膜的通道自动开闭,C 错误;图示的离子跨膜方式是主动运输,需要载体蛋白和能量,D 错误。4.(2017山东学考真题)实验证明,钾离子不能透过人工脂类双层膜,但在人工脂类双层膜中,加入少量缬氨霉素,钾离子即可从高浓度一侧跨(穿)膜到达低浓度一侧,其他离子则不能通过。该实验说明 ( )A.钾离子运输过程属于自由扩散B.缬氨霉素破坏了人工膜结构C.缬氨霉素为钾离子运输提供能量D.缬氨霉素可作为运输钾离子的载体【解
5、析】选 D。在人工膜中加入少量缬氨霉素,钾离子可以通过该膜,而且从高浓度一侧到达低浓度一侧,所以缬氨霉素是钾离子的载体,钾离子通过协助扩散通过该膜。【补偿训练】下列有关物质通过细胞膜的说法,正确的是 ( )A.分泌蛋白的分泌需要能量但不需要细胞膜上的载体蛋白B.小分子物质和离子都是通过自由扩散进入细胞C.葡萄糖等较大的分子只能通过主动运输进入细胞D.当植物细胞液浓度高于细胞外液浓度时会发生质壁分离【解析】选 A。分泌蛋白等大分子物质通过细胞的方式是胞吞与胞吐,不需要载体蛋白,但消耗能量; 小分子或离子通过细胞膜的运输方式有自由扩散、协助扩散和主动运输;葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散;当植物细
6、胞液浓度高于细胞外液浓度时,细胞吸水膨胀,不会发生质壁分离。5.(2018珠海高一检测)如图表示物质 P和 Q跨膜出细胞,下列叙述正确的是( )A.物质 P可能是氧气B.物质 Q一定是水分子C.物质 P和 Q出细胞都需要载体蛋白D.物质 P和 Q出细胞不是都消耗能量【解析】选 D。氧气的运输方式是自由扩散,即图中物质 Q,A 错误;水分子的运输方式是自由扩散,可用物质 Q 表示,但物质 Q 不一定是水分子,B错误;物质 P 出细胞需要载体蛋白,物质 Q 出细胞是被动运输,包括自由扩散和协助扩散,而自由扩散不需要载体蛋白,C 错误;物质 P 的运输方向是低浓度到高浓度,表示主动运输,需要消耗能量
7、,物质 Q 的运输方向是高浓度到低浓度,表示被动运输,不需要消耗能量,D 正确。6.图中曲线 a、b 表示分子跨膜运输速率与 O2浓度的关系,下列分析错误的是( )A.曲线 a代表被动运输,曲线 b代表主动运输B.曲线 a代表的分子跨膜运输一定不需要载体蛋白C.曲线 b运输速率达到饱和的主要原因是细胞膜上载体蛋白的数量有限D.温度可影响生物膜的流动性,从而对曲线 a、b 代表的运输速率产生影响【解析】选 B。由图判断曲线 a 代表被动运输,曲线 b 代表主动运输。被动运输包括自由扩散和协助扩散,协助扩散需要载体蛋白。曲线 b 随着O2浓度增大,运输速率不再增大,主要原因是载体蛋白的数量有限。物
8、质跨膜运输的速率与膜的流动性有关,膜的流动性与温度有关。7.(2018郑州高一检测)根据图示判断下列说法错误的是 A.由甲图可以判断物质的跨膜运输方式是自由扩散B.甲图中随着细胞外物质浓度的降低,运输速率会变慢C.甲图中箭头表示当细胞外物质浓度高于细胞内时,物质只能从细胞膜外向细胞膜内扩散D.乙图说明自由扩散过程只受物质浓度的影响【解析】选 C。甲图中物质从浓度高的一侧向浓度低的一侧转运,不消耗能量也不需要载体蛋白协助,表示自由扩散,A 正确;自由扩散的动力是浓度差,则随着细胞外物质浓度的降低,物质运输速率减慢,B 正确;甲图中箭头表示当细胞外物质浓度高于细胞内时,物质能从细胞膜外向细胞膜内扩
9、散,但物质也可以从细胞内向细胞外扩散,例如水分子的运输,C 错误;因为自由扩散的动力是浓度差,所以物质的运输速率与物质浓度呈正相关,D 正确。二、非选择题(共 2小题,共 28分)8.(12分)物质的跨膜运输对细胞的生存和生长至关重要。如图表示几种物质经过细胞膜的运输方式,请据图回答下列问题: (1)图示中细胞膜主要由 _和 _组成,其中 _的种类和数量与细胞膜功能的复杂性有关。 (2)组成细胞膜的 A、B 两种物质通常不是静止的,而是处于运动状态的,所以细胞膜具有_性。 (3)如果图中的细胞膜是红细胞的,则葡萄糖和甘油进入细胞膜的方式依次是 _、 _。 (4)人们设计出一种膜结构,这种膜结构
10、能将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧,以降低有毒重金属离子对水的污染,这是模拟生物膜的_。 【解题关键】可根据图中物质进出细胞是顺浓度还是逆浓度、是否需要载体蛋白和能量判断其运输方式。【解析】(1)图中细胞膜主要由A 磷脂分子和B蛋白质组成,其中B 蛋白质的种类和数量与细胞膜功能的复杂性有关。(2)组成细胞膜的 A、B 两种物质通常不是静止的 ,而是处于运动状态的,所以细胞膜具有一定的流动性。(3)葡萄糖通过协助扩散顺浓度梯度进入红细胞,该过程需要载体蛋白协助但不消耗能量,属于图中的过程; 甘油属于脂溶性物质,通过自由扩散方式进入细胞,该过程不需要载体蛋白协助,也不消耗能量,属于图中的过程。(4)
11、设计一种膜结构,能将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧,以降低有毒重金属离子对水的污染,这是模拟生物膜的选择透过性。答案: (1)A磷脂分子 B蛋白质 B蛋白质(2)一定的流动(3)协助扩散 自由扩散(4)选择透过性9.(16分)影响物质进出细胞速率的因素有很多,如温度、氧分压、细胞外物质浓度等,如图为离体番茄根细胞中 K+含量和氧分压的关系图解。请据图回答下列问题:(1)AB曲线说明_, 原因是_。 (2)BC曲线说明_, 原因是_。(3)在 B点,_成为根细胞内 K+含量继续增高的限制因素。 (4)根据上述原理,促进土壤中的肥料被充分吸收的有效措施是_。 (5)图中的哪一条曲线能说明红细胞运输葡
12、萄糖的速率与血浆中葡萄糖浓度之间的关系 ( )【解析】(1)据图可知,在 AB 段,番茄根细胞吸收 K+与氧分压的高低成正比,原因是植物通过主动运输吸收 K+,氧分压越高,番茄根细胞的呼吸作用就越强,可以为主动运输提供较多能量,吸收的 K+就越多。(2)BC 段说明,当氧分压达到一定值后,K +的吸收就不随氧分压的增高而增加了, 原因是根细胞膜上运输 K+的载体蛋白数量有限。(3)在 B 点,载体蛋白数量成为根细胞内 K+含量继续增高的限制因素。(4)中耕松土,提高根细胞的呼吸作用,可以促进土壤中的肥料被充分吸收。(5)葡萄糖进入红细胞的运输方式为协助扩散,在一定浓度范围内,血糖浓度越大,运输
13、速率越快, 但因膜上运输葡萄糖的载体蛋白的数量是有限的,所以当葡萄糖浓度达到一定值时,运输速率不再加快。选 C。答案: (1)在一定的氧分压范围内,番茄根吸收 K+与氧分压的高低成正比 氧分压越高,番茄根细胞的呼吸作用就越强,吸收的 K+就越多(2)当氧分压达到一定值后,K +的吸收就不随氧分压的增高而增加了 根细胞膜上运输 K+的载体蛋白数量有限 (3)载体蛋白的数量(4)中耕松土,提高根细胞的呼吸作用 (5)C1.(6分)主动运输消耗的能量可来自 ATP或离子电化学梯度等。如图为Na+、葡萄糖进出小肠上皮细胞的示意图。下列关于图中物质跨膜运输过程的分析错误的是 ( )A.葡萄糖从肠腔进入小
14、肠上皮细胞是不需要耗能的主动运输B.Na+从小肠上皮细胞进入组织液是需要消耗 ATP的主动运输C.葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞与 Na+从肠腔到小肠上皮细胞共用同一载体蛋白D.Na+从肠腔到小肠上皮细胞以及葡萄糖从小肠上皮细胞到组织液均为被动运输【解析】选 A。由图可知,葡萄糖从肠腔逆浓度梯度进入小肠上皮细胞,属于主动运输,但不消耗 ATP,则消耗的能量应来自离子电化学梯度,A 错误;Na +从小肠上皮细胞进入组织液是逆浓度梯度进行的,且需要载体蛋白协助并且消耗 ATP,属于主动运输,B 正确;从图示可看出,葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞与 Na+从肠腔到小肠上皮细胞共用同一载体蛋白,C 正确;
15、Na +从肠腔到小肠上皮细胞的方式是协助扩散,葡萄糖从小肠上皮细胞到组织液的方式也是协助扩散,均为被动运输,D 正确。2.(6分)(2018广州高一检测)如图为物质进出细胞的分类示意图,已知物质进出细胞的方式有胞吞、胞吐、自由扩散、协助扩散和主动运输,下列叙述中不正确的是 ( )A.若 a与 b的分类依据为是否消耗能量,则 f可表示主动运输B.若 a与 b的分类依据为是否需要载体蛋白,则 g可表示自由扩散C.若 a与 b的分类依据为是否需要载体蛋白,则 c可表示主动运输D.若 a与 b的分类依据为是否消耗能量,则 c、d 可表示被动运输【解析】选 B。自由扩散和协助扩散不消耗能量,胞吞和胞吐、
16、主动运输都需要消耗能量,因此若 a 与 b 的分类依据为是否消耗能量,则 c 和 d 为自由扩散和协助扩散,g 和 h 为胞吞和胞吐,f 为主动运输;自由扩散和协助扩散属于被动运输,A、D 项正确。物质进出细胞的方式中只有协助扩散和主动运输需要载体蛋白的协助,若 a 与 b 的分类依据为是否需要载体蛋白,则 c 和 d 为协助扩散和主动运输,f 为自由扩散,g 和 h 为胞吞和胞吐,B 项错误、C 项正确。【实验探究】3.(18分)(2018东莞高一检测)科学家利用纯磷脂制成“脂质体”,作为细胞模型。将“脂质体”放置于清水中,一段时间后发现,“脂质体”的形态、体积都没有变化。 (1)这一事实表
17、明水分子_(填“能”或“不能”)通过纯粹的磷脂双分子层,进一步根据细胞膜的化学成分分析推测,在该实验中,水分子的跨膜运输_(填“是”或“不是”)自由扩散。(2)彼德阿格雷从人红细胞及肾小管细胞的膜中分离出一种膜蛋白CHIP28,并证明它是一种“水通道蛋白”。请设置能形成对照的甲、乙两组实验,证明 CHIP28是“水通道蛋白”。要求写出实验思路,预测实验结果并得出结论。实验思路: _ _ _预期实验结果:_; 实验结论:_。 (3)有实验证明钾离子也不能通过该“脂质体”,若要使钾离子可以通过,则该“脂质体”模型中还需要具备哪些物质:_。 【解析】(1)将“脂质体”放置于清水中, 一段时间后发现,
18、“脂质体”的形态、体积都没有变化,表明水分子不能通过纯粹的磷脂双分子层,在该实验中,水分子的跨膜运输不是自由扩散。(2)证明 CHIP28 是“水通道蛋白”,实验的自变量应是 CHIP28 的有无,实验组应在“脂质体”中加入 CHIP28,对照组不加入 CHIP28,一段相同时间后,观察并比较两组“脂质体”体积变化情况。实验结果应是实验组“脂质体”体积大于对照组,说明 CHIP28 是一种“水通道蛋白”。(3)钾离子带有电荷,不能自由通过“脂质体”,要使钾离子可以通过, “脂质体”模型中需要加入载体蛋白或载体蛋白和 ATP。答案: (1)不能 不是(2)实验思路:将“脂质体”均分为两组,分别标记为实验组甲、对照组乙。在甲组“脂质体”中加入 CHIP28,将甲、乙两组“脂质体”置于清水中。一段相同时间后,观察并比较甲、乙两组“脂质体”体积变化情况。预期实验结果:甲组“脂质体”体积大于乙组实验结论:CHIP28 是一种“水通道蛋白”(3)载体蛋白(或载体蛋白和 ATP)
