生物膜的流动镶嵌模型 物质跨膜运输的方式 备用习题

1．(广东高考)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 C．甲运输被抑制

B．乙运输被促进

D．乙运输被抑制

解析：因为人工合成的膜结构没有蛋白质且其他的条件不变，所以不影响自由扩散的甲物质，而协助扩散的乙物质由于没有载体蛋白而被抑制，由此判断A、B、C错误，D正确。 答案：D

2．如图为物质进出细胞的两种方式，对该图的正确理解是

( )

A．Ⅰ和Ⅱ分别表示协助扩散和主动运输 B．Ⅰ和Ⅱ分别表示胞吞和胞吐

C．葡萄糖、性激素是以Ⅱ方式进入细胞的 D．水、二氧化碳、氧气是以Ⅰ方式进入细胞的

解析：据题图分析Ⅰ过程中物质由高浓度直接跨膜进入细胞，既无载体蛋白协助又不消耗能量，所以为自由扩散过程，Ⅱ过程物质由膜外到膜内既消耗能量又需载体蛋白协助，所以为主动运输过程。水、二氧化碳、氧气、性激素等均以自由扩散方式进出细胞，葡萄糖可能以主动运输方式被吸收。 答案：D

3．用丙酮从口腔上皮细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺成单分子层，测得单分子层面积为S1，设细胞膜表面积为S2，则S1与S2关系最恰当的是 A．S1＝2S2

( )

B．S1＞2S2 D．S2＜S1＜2S2

C．S1＜2S2

解析：磷脂双分子层构成生物膜的基本支架，因此细胞膜铺成单分子层后是表面积的2倍。口腔上皮细胞有具膜的细胞器，因此口腔上皮细胞生物膜铺成单分子层后大于细胞膜表面积S2的2倍。 答案：B

4．(2010·海口调研)右图表示在一定范围内细胞膜外某物质浓度变化与该物质进入细胞膜内

速度的关系，据图分析，下列说法正确的是 A．该物质进入细胞的方式是自由扩散 B．该物质通过膜时必须与载体蛋白结合 C．该物质可能是水或甘油

D．该物质只能从浓度低的一侧向浓度高的一侧移动

解析：由题图可知，该物质跨膜速度刚开始时与膜外该物质浓度成正比，说明是顺着浓度梯度运输的。最后跨膜速度达到饱和，说明该物质运输还与膜上载体数量有关。水和甘油通过自由扩散进出细胞。 答案：B

5．图中的哪一条曲线能说明红细胞运输葡萄糖的速度与血浆中葡萄糖的浓度之间的关系

( )

( )

解析：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，运输速度越快。但因膜上运输葡萄糖的载体蛋白数量是有限的，所以当葡萄糖浓度达到一定值时，吸收速率不再加快。 答案：C

6．(科学·生活)实验表明，对离体的蛙的心肌细胞施用某种毒素，心肌细胞对K、C6H12O6

的吸收量却不受影响，但对Ca2吸收量却明显减少。试分析，这种毒素可能的作用

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机理是 ( )

A．改变了心肌细胞膜的结构，使膜的流动性加快，对物质的吸收加快 B．抑制了心肌细胞膜上Ca2载体蛋白的活动，使细胞吸收Ca2的速率减慢

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C．抑制了心肌细胞内呼吸酶的活性，细胞的有氧呼吸降低，为主动运输提供的能量减少

D．改变了心肌细胞膜两侧的Ca2浓度，使细胞主动吸收Ca2的速率降低

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解析：心肌细胞吸收K、C6H12O6、Ca2是主动运输的过程，主动运输的条件是需要

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载体蛋白和能量。该毒素处理后，不影响K、C6H12O6的吸收量，说明该毒素不是抑制细胞呼吸来抑制主动运输的；从载体蛋白专一性考虑，该毒素能选择性抑制Ca2

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载体蛋白的活动，从而抑制心肌细胞对Ca2的吸收，而其他离子或分子的运输并不

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受影响。 答案：B

7．如图中Ⅰ～Ⅲ说明了物质和离子通过细胞膜的转运，下列叙述中正确的是( )

A．所有图中均有主动运输 B．所有图中均有被动运输 C．图Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ可表示自由扩散 D．图Ⅲ中细胞内ADP含量会增加

解析：图Ⅰ中物质透过膜时从高浓度处到低浓度处，不需要载体协助，是自由扩散；图Ⅱ表示从高浓度到低浓度处且需载体协助，是协助扩散；图Ⅲ则需载体协助，从低浓度处到高浓度处，可判定为主动运输，所以A、B、C均错误，D项正确。 答案：D

8．(2010·沂南模拟)Na—K泵由4个亚基(多肽)组成，其中一个亚基向着细胞质的一面有一个ATP结合位点和三个Na结合位点，外表面有两个K结合位点。这一过程利用ATP供能，将Na从细胞内逆浓度梯度排出，将K从细胞外逆浓度梯度运入。对此过程的不正确说法是

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( )

A．Na和K出入细胞是主动运输的过程

B．Na—K泵是一个可同时反向转运两种离子的载体蛋白，该过程与细胞膜的选择透过性无关

C．说明细胞膜具有流动性

D．这一过程可能会造成细胞膜内外产生电位差

解析：由题干可知，Na、K的运输需消耗ATP，是主动运输过程；载体蛋白具有相对专一性，体现了膜的选择透过性，也说明了细胞膜具有流动性；由于Na、K进出细胞的数量不均衡，故可导致细胞膜内外产生电位差。 答案：B

9．(2009·广州四校联考)将同一成熟植物细胞依次浸入蒸馏水、0.3 mol/L的蔗糖溶液和0.4 mol/L的KNO3溶液中，测得细胞的体积随时间的变化曲线如图所示，则曲线A、B、C分别代表细胞所处的溶液是 ( )

A．蒸馏水、蔗糖溶液、KNO3溶液 B．KNO3溶液、蒸馏水、蔗糖溶液 C．蒸馏水、KNO3溶液、蔗糖溶液 D．蔗糖溶液、KNO3溶液、蒸馏水

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解析：将成熟的植物细胞浸入蒸馏水中，细胞吸水膨胀，相对体积增大，如曲线A；将其放入0.4 mol/L的KNO3溶液中，细胞先失水发生质壁分离，而后又选择性地吸收K

－

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和NO3，使细胞液浓度增加，随后吸水又发生质壁分离复原，如曲线B；将该细胞置于0.3 mol/L的蔗糖溶液中，由于蔗糖分子不能通过原生质层，故细胞只会失水发生质壁分离而不能复原。 答案：C

10．(2010·山东临沂一模)离体培养的小肠绒毛上皮细胞，经紫外线诱变处理后，对甘氨酸的

吸收功能丧失，且在细胞多次分裂后这种特性仍能保持。下列分析中，正确的是( ) A．细胞对多种氨基酸的需求发生了很大变化 B．细胞膜上的载体蛋白缺失或结构发生变化 C．细胞壁的结构发生变化，导致通透性降低 D．诱变处理破坏了细胞中催化ATP合成的相关酶

解析：对于题目中给出的信息的准确理解是关键，细胞对于多种氨基酸的需求是不会发生变化的。小肠绒毛上皮细胞是动物细胞没有细胞壁。诱变处理破坏了细胞中催化ATP合成的相关酶的话，细胞就不能产生ATP了，生命活动也就不能进行。诱变破坏的是基因结构的变化导致蛋白质的合成发生变化，造成对甘氨酸吸收的载体蛋白无法合成。 答案：B

11．脂质体是根据磷脂分子可在水中形成稳定的磷脂双层膜的原理而制备的人工膜。单层磷

脂分子铺展在水面上时，亲水端与疏水端排列是不同的，搅拌后形成双层磷脂分子的球形脂质体。

(1)将脂质体置于清水中，一段时间后发现，脂质体的形态、体积没有变化，这一事实说明脂质体在结构上具有一定的________。

(2)脂质体的形成是由于磷脂分子结构同时具有________的特点，脂质体中裹入DNA就可以作为基因工程的一种工具——运载体，原因是

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)由脂质体的形成原因及特点分析细胞膜的基本支架是________，同时也可推测水分子的跨膜运输不是真正的自由扩散，它最可能与膜上的________成分有关。美国科学家彼得·阿格雷试图从人血红细胞、肾小管壁细胞的细胞膜上寻找这种蛋白质——CHIP28，他以这两种细胞为实验材料的最可能依据是

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：在水中脂质体形成的原理是磷脂分子具有疏水端和亲水端，在水中时磷脂分子朝向水面的一定为亲水端，这样很可能就形成双层稳定的脂质体。脂质体应用广泛，例如：脂质体裹入目的基因导入细胞内(由于它与膜结构类似，易融合)作为基因工程的运载体；裹入抗癌药物和配备制导系统，即单克隆抗体(由细胞工程产生)，就可以专一性地杀灭肿瘤细胞。由脂质体的结构可推测出细胞膜应以磷脂双分子层为基本支架，亲水头部朝向外面，其疏水端在中间；也可推测水分子不是真正的自由扩散而与膜上的蛋白质有关，选择吸水能力强、膜成分单一的材料进行验证最理想。

答案：(1)稳定性 (2)亲水和疏水 脂质体的结构类似细胞膜，易与受体细胞的细胞膜发生融合，从而导入目的基因

(3)磷脂双分子层 蛋白质 人体成熟的红细胞除细胞膜外无其他的膜结构，便于获得纯净的细胞膜；而肾小管壁细胞对水分子的重吸收能力强

12．(2010·南通最后训练)为探究植物细胞膜的通透性，某同学以红甜菜根(液泡中含有花青

素)进行下列实验：

(1)将不同切片放在不同温度的蒸馏水中处理1分钟后取出。 (2)再分别放在清水中浸泡1小时而获得不同的切片浸出液。 (3)测量这些溶液的花青素吸光度，结果如图所示。

请回答以下问题：

(1)上述实验操作步骤的叙述存在着一个明显的不足，没有遵循实验设计的________原则。请你对上述实验中的不准确的操作重新进行叙述：

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)由图中的曲线你可以得出的结论是

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)已知物质A能促进细胞膜上载体的活性。有人认为：经过不同温度的处理是影响了细胞膜上运载花青素的载体的活性。请你借助上述材料设计实验证明该观点是否正确。 材料用具：略。 实验步骤：

①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________； ③________________________________________________________________________。 结果与结论：

①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________。 解析：本题是典型的实验分析与设计类试题。(1)从实验的过程看，实验的目的是探究温度对细胞膜通透性的影响，自变量是温度，可设置具有一定梯度的系列温度相互对照。因变量是细胞膜的通透性，可通过测量这些溶液中的花青素的吸光度作为检测指标。分析评价实验方案时，首先应看有没有对照，对照设置是否合理，是否遵循实验设计的一般原则。(2)从坐标图看，10～50℃时，溶液中的花青素吸光度低且相同。50℃之后，膜的通透性增大，花青素透出细胞，溶液中的花青素吸光度增大。(3)该实验的目的是探究不同温度的处理对细胞膜上运载花青素的载体的活性的影响，根据所给物质A的作用和前面的实验方案，分析可得结论。

答案：(1)等量 将等量的相同大小的切片放在不同温度的蒸馏水中处理1分钟后取出；再分别放在等量的清水中浸泡1小时而获得不同的切片浸出液 (2)受50℃以上的温度处理后膜的通透性大大增加

(3)实验步骤：①取两组等量的相同大小的切片，编号，一组加入A物质处理一段时间，另一组不作处理，作为对照

②将两组切片分别放在等量的清水中浸泡1小时而获得不同的切片浸出液 ③测量两组溶液的花青素吸光度并进行比较

结果与结论：①如果两组溶液的吸光度相同或相近，说明上述观点不正确 ②如果实验组的吸光度大于对照组，说明上述观点正确

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