1、第 6 讲 物质出入细胞的方式A 组 基础过关1.(2018 北京理综,1,6 分)细胞膜的选择透过性保证了细胞内相对稳定的微环境。下列物质中,以(自由)扩散方式通过细胞膜的是( )A.Na+ B.二氧化碳 C.RNA D.胰岛素答案 B 以(自由)扩散方式跨膜运输的物质有 O2、CO 2、H 2O 和脂溶性物质等,B正确。2.(2018 海南单科,6,2 分)将水稻幼苗培养在含 MgSO4的培养液中,一段时间后,发现营养液中 Mg2+和 S 的含量下降,下列叙述不合理的是( )A.Mg2+通过自由扩散进入根细胞B.MgSO4必须溶解在水中才能被根吸收C.根吸收的 Mg2+可以参与叶绿素的形成
2、D.降低温度会影响水稻根系对 Mg2+的吸收答案 A Mg 2+通过主动转运的方式进入根细胞,A 错误;MgSO 4必须溶解在水中形成离子后,才能被根吸收,B 正确;根吸收的 Mg2+可以参与叶绿素的形成,C 正确;降低温度会降低膜的流动性,进而影响水稻根系对 Mg2+的吸收,D 正确。3.(2018 课标全国,3,6 分)下列有关植物根系吸收利用营养元素的叙述,错误的是( )A.在酸性土壤中,小麦可吸收利用土壤中的 N2和 NB.农田适时松土有利于农作物根细胞对矿质元素的吸收C.土壤微生物降解植物秸秆产生的无机离子可被根系吸收D.给玉米施肥过多时,会因根系水分外流引起“烧苗”现象答案 A 小
3、麦无固氮能力,不能吸收和利用 N2,A 错误;农田适时松土,可增加土壤氧含量,促进根细胞有氧呼吸,进而促进根细胞通过主动运输吸收矿质元素,B正确;土壤微生物降解植物秸秆产生的无机离子,可以被植物根系吸收利用,C 正确;施肥过多可造成土壤溶液浓度高于玉米根细胞的细胞液浓度,导致根细胞水分外流而引起“烧苗”现象,D 正确。4.下图是某同学进行“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”活动时拍摄的显微镜下的细胞图像。下列叙述正确的是( )A.所指暗线是细胞壁,它两侧的蔗糖溶液浓度会有较大的差异B.所指亮区是细胞溶胶,观察不到细胞器是因为它们都是半透明的C.所指暗区是细胞液,它属于细胞质,复原时也有
4、水分子出液泡D.所指亮区是细胞膜,该实验证明了它的选择透性与细胞壁不同答案 C 所指暗线是细胞壁,具有全透性,它两侧的蔗糖溶液浓度没有明显差异,A 错误;所指亮区是细胞膜和细胞壁之间的区域,B 错误;所指暗区是细胞液,它属于细胞质,复原时也有水分子出液泡,C 正确;所指亮区是细胞膜和液泡膜之间的部分,D 错误。5.某同学用形态和生理状况相似的某植物叶片下表皮细胞为材料,进行了如下实验,实验过程中相关细胞都保持生理活性,结果如表所示。下列分析错误的是( )实验组别 a b c d e f蔗糖溶液浓度(g/mL)0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50实验前细胞长度/实验后细胞长
5、度0.70 0.80 0.90 1.06 1.10 1.15A.6 组实验中,表皮细胞都能发生渗透作用,出现吸水或失水现象B.随着蔗糖溶液浓度的提高,表皮细胞长度先增长再保持不变最后变短C.实验后,c 组液泡中的溶质浓度大于 b 组D.细胞在实验前后长度不变的蔗糖浓度介于 0.350.40 g/mL 之间答案 B 分析表格数据可知,不同的蔗糖溶液浓度,实验前细胞长度/实验后细胞长度不同,说明实验后表皮细胞的体积发生了变化,表皮细胞都能发生渗透作用,出现吸水或失水现象,A 正确。随着蔗糖溶液浓度的提高,表皮细胞长度变短,B错误。由实验数据可知,表皮细胞在两组蔗糖溶液中均吸水,且 c 组蔗糖溶液浓
6、度大于 b 组,因此 c 组吸水小于 b 组,c 组液泡中的溶质浓度大于 b 组,C 正确。由实验数据可知,蔗糖溶液浓度为 0.35 g/mL 时,实验前细胞长度/实验后细胞长度小于 1;蔗糖溶液浓度为 0.40 g/mL 时,实验前细胞长度/实验后细胞长度大于1,因此细胞在实验前后长度不变的蔗糖浓度介于 0.350.40 g/mL 之间。6.如图是细胞膜的结构模式图,其中表示细胞膜的组成成分,a 和 b 为细胞选择吸收的物质。下列有关叙述,正确的是( )A.能识别其他细胞B.不存在水溶性部分C.物质 a 和 b 的转运方式相同D.能在光学显微镜下观察到如图结构答案 A 为糖蛋白,能识别其他细
7、胞,如精、卵细胞的识别,A 正确;为膜蛋白,露在外侧的部分为水溶性部分,B 错误;a 为扩散,b 为主动转运,转运方式不同,C 错误;如图结构不能在光学显微镜下看到,D 错误。7.图一是生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜转运示意图,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,代表物质转运方式。图二表示物质通过膜转运的速率(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有关问题:(1)很多研究成果有力支持“脂溶性物质易透过生物膜,不溶于脂质的物质不易透过生物膜”这一事实。这证明组成细胞膜的主要成分中有图一中所示的 。 (2)鲨鱼体
8、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盐分是经途径排出的,那么其跨膜转运的方式是 。 (3)蟾蜍心肌细胞吸收 Ca2+、K +、C 6H12O6的方式相同,若用呼吸作用抑制剂处理心肌细胞,则 Ca2+、K +、C 6H12O6等物质吸收均受到显著的影响,其原因是 。若对蟾蜍的离体心脏施加某种毒素后 Ca2+吸收明显减少,但 K+、C 6H12O6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。 (4)图二与图一中的 代表的物质转运方式一致。图中曲线出现 BC 段的主要原因是 。 答案 (1)甲 脂双层 (2)易化扩散 (3)
9、缺少 ATP 乙 载体蛋白 (4) 载体蛋白的数量是有限的,能量的供应也是有限的解析 (1)根据相似相溶原理,脂溶性物质易透过生物膜,不溶于脂质的物质不易透过生物膜,能充分说明组成细胞膜的主要成分中有磷脂分子,图一中甲代表脂双层。(2)鲨鱼体内多余盐分是经途径排出的,是通过离子通道进出细胞,不需要能量,因此是易化扩散。(3)蟾蜍心肌细胞对 Ca2+、K +、C 6H12O6的吸收都属于主动转运的过程,需要载体蛋白和 ATP,用呼吸作用抑制剂处理心肌细胞,因缺少能量 ATP,Ca2+、K +、C 6H12O6等物质的吸收均受到显著的影响。对蟾蜍的离体心脏施加某种毒素后,Ca 2+吸收明显减少,但
10、 K+、C 6H12O6的吸收不受影响,说明不受能量的限制,证明该毒素抑制了转运 Ca2+的乙载体蛋白的活动。(4)图二在一定范围内,跨膜转运的速率随 O2浓度的增大而增大,当 O2浓度达到一定值后,即使 O2浓度再增大,跨膜转运的速率也不变,这表明这种跨膜转运的方式与细胞呼吸相关,需要消耗细胞呼吸产生的 ATP,为主动转运。图一中的代表主动转运,主动转运需要载体蛋白、需要消耗能量,图二中出现 BC 段与载体蛋白数量和ATP 的数量有关。8.有人认为小肠上皮细胞是以主动转运而不是易化扩散的方式吸收葡萄糖的,请设计实验加以研究确定。(1)实验步骤:第一步:取甲、乙两组生理状况相同的小肠上皮细胞,
11、放入适宜浓度的含有葡萄糖的培养液中。第二步:甲组细胞给予正常的呼吸条件, 。 第三步: 。 (2)预测实验结果并分析:若甲、乙两组细胞对葡萄糖的吸收速率基本相同,则 。 。 答案 (1)第二步:乙组细胞抑制细胞呼吸,其他条件都相同 第三步:一段时间后测定两组细胞对葡萄糖的吸收速率(2)说明小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式不是主动转运 若甲组细胞对葡萄糖的吸收速率高于乙组,则说明小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动转运解析 (1)易化扩散和主动转运的差别在于是否需要消耗细胞呼吸所释放的能量,因此设置对照实验的自变量为有无正常呼吸条件,因变量为细胞对葡萄糖的吸收速率。第一步:取甲、乙两组生理状况相同的小
12、肠上皮细胞,放入适宜浓度的含有葡萄糖的培养液中;第二步:甲组细胞给予正常的呼吸条件,乙组细胞抑制细胞呼吸,其他条件都相同;第三步:一段时间后测定两组细胞对葡萄糖的吸收速率。(2)若甲、乙两组细胞对葡萄糖的吸收速率基本相同,则说明小肠上皮细胞吸收葡萄糖的过程不需要能量,不是主动转运;若乙组细胞的吸收速率明显小于甲组细胞,或者完全不吸收,则说明小肠上皮细胞吸收葡萄糖的过程需要能量,是主动转运。B 组 能力提升1.(2018 课标全国,3,6 分)神经细胞处于静息状态时,细胞内外 K+和 Na+的分布特征是( )A.细胞外 K+和 Na+浓度均高于细胞内B.细胞外 K+和 Na+浓度均低于细胞内C.
13、细胞外 K+浓度高于细胞内,Na +相反D.细胞外 K+浓度低于细胞内,Na +相反答案 D 本题主要考查静息状态下神经细胞内、外离子的分布与特点。静息状态下,神经细胞内的 K+浓度高于细胞外的 K+浓度,细胞外的 Na+浓度高于细胞内的 Na+浓度,故 D 项符合题意。2.如图为物质进出细胞示意图,下列相关说法错误的是( )A.载体具有运输和催化的作用B.载体参与的运输方式属于易化扩散C.载体的作用使细胞内的 Na+浓度高于细胞外D.溶质分子甲进入细胞与细胞内外 Na+的浓度有关答案 C 从图中信息得知,载体可以控制 K+、Na +的运输,同时可以催化 ATP水解为 ADP 和 Pi,A 正
14、确;通过载体溶质分子甲顺浓度梯度出细胞,属于易化扩散,B 正确;载体让 Na+进细胞是顺浓度梯度运输的,细胞内的 Na+浓度低于细胞外,C 错误;载体可以同时让 Na+和溶质分子甲进入细胞,且甲是逆浓度梯度进入细胞的,属于主动转运,需要的能量由膜两侧 Na+的浓度差形成的势能提供,D正确。3.(2018 课标全国,2,6 分)下列有关物质跨膜运输的叙述,正确的是( )A.巨噬细胞摄入病原体的过程属于协助扩散B.固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输C.神经细胞受到刺激时产生的 Na+内流属于被动运输D.护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输答案 C 本题主要考查物质跨膜运输的相关知识。巨
15、噬细胞摄入病原体的过程属于胞吞,A 错误;固醇类激素属于脂溶性物质,以扩散的方式跨膜运输,B 错误;神经细胞受到刺激时,Na +通过离子通道顺浓度梯度以被动转运的方式进入细胞,C 正确;甘油为脂溶性物质,通过扩散的方式进入皮肤细胞,D 错误。4.主动转运的能量可来自 ATP 水解或电化学梯度(离子的浓度梯度),下图是与小肠上皮细胞有关的葡萄糖跨膜运输的示意图,其中 a、b、c 表示载体蛋白。据图分析,下列叙述正确的是( )A.载体蛋白 b 转运葡萄糖的过程中需要 ATP 水解供能B.在载体蛋白 c 的协助下,细胞内外的 Na+浓度趋于相同C.肠腔中的 Na+浓度降低,会影响小肠上皮细胞吸收葡萄
16、糖D.机体短暂的供氧不足,会影响葡萄糖由小肠上皮细胞进入组织液答案 C 载体蛋白 b 转运葡萄糖是从高浓度到低浓度一侧,属于易化扩散,不需耗能,A、D 错误;在载体蛋白 c 协助下,Na +逆浓度梯度运输且耗能,属于主动转运,不能使细胞内外的 Na+浓度趋于相同,C 错误。5.人体细胞膜上存在一种蛋白质离子通道,在膜电位发生变化时,蛋白质通道的闸门开启或关闭,完成无机盐离子进出细胞的转运。如图所示为物质进出细胞的三种途径,下列说法正确的是( )A.膜电位由静息电位变为动作电位时 Ca2+通道蛋白开启B.影响途径的因素只有物质的浓度差C.温度只影响物质进出细胞方式中途径的速率D.甲物质是 ATP
17、,可为途径和提供能量答案 A 图中显示,膜电位由外正内负的静息电位变为外负内正的动作电位时,Ca2+通道蛋白开启,Ca 2+内流,A 正确;途径是葡萄糖从高浓度一侧向低浓度一侧运输且需要载体协助的,运输方式为易化扩散,该运输方式不仅受物质浓度差的影响,还受载体蛋白数量的影响,B 错误;温度可影响 ATP 的合成及膜上蛋白质的运动,途径为胞吐,需要消耗能量,途径都需要蛋白质协助,因此的运输速率都与温度有关,C 错误;甲物质是细胞呼吸第一阶段和需氧呼吸第二、三阶段所产生的 ATP,ATP 为途径胞吐提供能量,途径依赖蛋白通道的开启,不消耗能量,D 错误。6.下列关于“验证活细胞吸收物质的选择性”的
18、叙述,正确的是( )A.玉米籽粒首先在 20-25 的温水中浸泡适宜的时间B.将未煮过的 2 粒玉米籽粒作为对照的实验材料C.用红墨水对泡胀的籽粒进行染色后,再将玉米籽粒沿胚的中线纵向切开D.观察玉米籽粒胚的颜色前需用 50%乙醇洗去浮色答案 A 煮过的玉米籽粒作为对照的实验材料,B 错误;将玉米籽粒沿胚的中线纵向切开后用红墨水染色,C 错误;观察玉米籽粒胚的颜色前需用水冲洗,D 错误。7.将小鼠肝细胞置于不同浓度 NaCl 溶液中,一段时间后测定细胞体积和数量,实验结果如图。下列叙述正确的是( )A.曲线甲表示细胞数量的变化B.乙曲线说明当 NaCl 溶液浓度大于 a 时细胞开始吸水C.Na
19、Cl 溶液浓度为 b 时小鼠肝细胞内外溶液浓度相等D.实验过程中细胞体积的变化说明细胞膜具有一定的流动性答案 D 曲线乙表示细胞数量的变化,A 错误;乙曲线说明当 NaCl 溶液浓度大于 a 时,肝细胞数量开始增多,B 错误;NaCl 溶液浓度为 b 时细胞内外溶液浓度不相等,C 错误;实验过程中细胞体积的变化说明细胞膜具有一定的流动性,能够伸缩,D 正确。8.人体神经细胞内 CO2分压和 K+浓度高于细胞外,而 O2分压和 Na+浓度低于细胞外,如图为细胞膜的结构模式图,由此做出的判断正确的是( )A.K+进入细胞的方式为易化扩散B.CO2转运速率会随细胞内 CO2浓度升高不断增大C.可以作
20、为运输 Na+的载体D.通过转运溶质分子的速率比直接通过慢答案 B K +进入细胞的方式为主动运输,A 错误;CO 2转运的方式是扩散,其转运速率会随细胞内 CO2浓度升高不断增大,B 正确;神经细胞中 Na+是通过离子通道进入细胞的,C 错误;通过转运溶质分子的速率比直接通过快,D 错误。9.Hg2+能抑制 ATP 水解。科研人员为探究不同浓度的 Hg2+对洋葱根尖成熟区细胞和分生区细胞吸收 K+的影响进行了相关实验,结果如表所示。请回答下列问题:实验材料 组别Hg2+浓度(mgL-1)实验后细胞内 K+浓度(mgL -1)A1 0 10A2 10 7成熟区细胞和适宜浓度的K+溶液A3 20
21、 4B1 0 5B2 10 2分生区细胞和上述浓度的K+溶液B3 20 1(1)洋葱根尖细胞中能产生 ATP 的部位有 。针对成熟区细胞设置 A1组作为对照组的目的是 。 (2)分析上表中数据可知,随着 Hg2+浓度的升高,细胞吸收 K+的量 (填“增多” “不变”或“减少”),可能的原因是 。 (3)对比 A1组和 B1组,可得出的结论是 。 答案 (1)细胞溶胶和线粒体 排除无关变量的干扰,以确保实验结果是由不同浓度的 Hg2+引起的(2)减少 细胞吸收 K+属于主动转运需要 ATP 供能,而 Hg2+通过抑制 ATP 水解影响 K+的吸收(3)与分生区细胞相比,成熟区细胞对 K+的吸收量更大解析 (1)洋葱根尖细胞可以进行呼吸作用,不能进行光合作用,因此其产生 ATP的场所有细胞溶胶和线粒体;针对成熟区细胞设置 A1组作为对照组,目的是排除无关变量的干扰,以确保实验结果是由不同浓度的 Hg2+引起的。(2)分析表中数据可知,随着 Hg2+浓度的升高,细胞吸收 K+的量减少,可能的原因是细胞吸收 K+属于主动转运需要 ATP 供能,而 Hg2+通过抑制 ATP 水解影响 K+的吸收。(3)根据表中数据分析,A 1、B 1实验后细胞内 K+浓度分别为 10 mgL-1、5 mgL-1,说明与分生区细胞相比,成熟区细胞对 K+的吸收量更大。
