2018版高中生物 第四章 细胞的物质输入和输出 第3节 物质跨膜运

花落知多少第3节 物质跨膜运输的方式

测控导航表 知识点 1.被动运输 2.主动运输 3.胞吞和胞吐 4.影响物质运输速率的因素 5.综合考查 题号 1,10 3,5 4,7 6 2,8,9,11,12,13,14,15 A级 合格性水平训练

1.(2017·河南新乡月考)下图表示人体内葡萄糖进入红细胞的跨膜运输方式,下列叙述错误的是( D )

A.该运输方式属于被动运输 B.该运输方式不消耗能量 C.图中载体不能运输淀粉 +

D.K也可以通过该方式进入人体细胞

解析:据图分析,葡萄糖进入红细胞需要载体蛋白的协助,但是不需要消耗能量,所以运输方式是被动运输中的协助扩散;载体具有专一性,所以运输葡萄糖的载体不能运输淀粉;钾离子进入人体细胞的方式是主动运输。

2.(2017·吉林长春期中)小肠绒毛上皮细胞易吸收葡萄糖,却很难吸收相对分子质量比葡萄糖小的木糖,原因可能是( A ) A.细胞膜上无木糖载体

B.细胞膜上的磷脂分子排列紧密 C.木糖的浓度太低

D.细胞膜无法识别木糖分子

解析:小肠绒毛上皮细胞易吸收葡萄糖,却很难吸收相对分子质量比葡萄糖小的木糖,说明细胞膜具有选择透过性,而细胞膜的选择透过性与载体蛋白的种类和数量密切相关,所以原因可能是细胞膜上有葡萄糖载体,而没有木糖载体。

3.(2017·江西上高二中月考)下图表示某种离子跨膜运输的过程,下列叙述不确切的是( A )

A.图中膜结构是细胞膜

B.该离子跨膜运输方式为主动运输

C.该离子与膜上的载体蛋白结合具有专一性 D.膜上载体蛋白结合离子后其空间结构发生改变

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花落知多少解析:由图分析可知该离子过膜需要载体蛋白和能量,所以是主动运输,但没有糖被,不能确定一定是细胞膜。

4.(2017·四川南充期末)据报道,一种称作“瘦素穿肠蛋白”的药物治疗肥胖,可口服使用,以减轻肥胖症患者肌肉注射的痛苦。小肠上皮细胞吸收该药物最可能的方式为( B ) A.渗透作用 B.胞吞 C.协助扩散 D.主动运输

解析:蛋白质在空间结构完整时才能发挥正常功能,能口服使用并发挥作用的药物应该是以完整蛋白质的形式吸收,吸收方式是胞吞。

5.(2017·江苏如东期中)下图是人体小肠绒毛上皮细胞中进行的某种物质跨膜运输方式的示意图,下列哪组物质的运输方式与图示符合( C )

A.O2、CO2 B.H2O、K

C.葡萄糖、氨基酸 D.甘油、脂肪酸

+

解析:O2、CO2、H2O跨膜运输方式都是自由扩散;K跨膜运输方式是主动运输;人体小肠绒毛上皮细胞中,葡萄糖、氨基酸跨膜运输方式都是主动运输;甘油、脂肪酸跨膜运输方式都是自由扩散。

6.(2017·湖北华中师范大学附中期末)图示曲线代表某种矿质元素离子进入根细胞的一种方式,则在Q点限制物质进入细胞的因素是( B )

+

A.载体的数量 B.能量供应

C.载体的数量或能量供应 D.载体的数量或离子浓度

解析:根据细胞内浓度高于细胞外浓度仍然能够吸收离子,说明矿质元素离子进入细胞的方式是主动运输,Q点以后的细胞内浓度保持不变,说明植物不再吸收该离子,如果载体饱和的话,植物仍然能够吸收该离子,使得细胞内浓度增加,所以只能是能量供应不足引起的。 7.下图表示物质进出细胞的不同过程,相关叙述错误的是( C )

A.甲可以表示胞吞,乙可以表示胞吐

B.甲、乙两种物质运输过程都需要消耗能量

C.这两种物质运输过程都是从低浓度向高浓度输送的 D.甲和乙两种物质运输过程说明生物膜具有一定的流动性

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花落知多少解析:由图可知甲表示物质从外界经过细胞膜内陷形成囊泡而进入细胞内,即胞吞,乙表示胞吐,胞吞和胞吐不需要载体蛋白,但需要能量。这两种物质运输过程与所运输物质的浓度没有直接关系。

8.(2017·河南新乡段考)如图1、2分别表示甲、乙两种物质跨膜运输的方式,据图分析下列说法中错误的是( D )

A.图1可表示葡萄糖进入红细胞的方式 B.图2表示细胞通过主动运输吸收乙物质

C.除去细胞膜中的蛋白质对甲、乙的运输均有影响 D.甲、乙两种物质均为细胞代谢所需的物质

解析:分析图解可知,图甲物质的运输方式属于协助扩散,可以表示葡萄糖进入红细胞的方式,乙物质的运输由低浓度一侧向高浓度一侧,并且需要载体蛋白和能量,属于主动运输;除去细胞膜上的载体蛋白,对协助扩散和主动运输均有影响;图甲中不能判断细胞内外,因此不能确定甲物质是否是细胞代谢所需的物质。

9.(2017·湖北华中师大附中期末)下图为物质出入细胞膜的示意图,请据图回答:

(1)B结构代表 ;D代表 。D和A结合在一起,从化学本质上看,属于 ,它具有 等作用。

(2)在a～e的五种过程中,代表被动运输的是 。

(3)可能代表氧气运输过程的是图中编号 ;葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中编号 。

解析:分析题图可知,A是蛋白质分子,B是磷脂双分子层,D是多糖,D与A结合形成糖蛋白分布在细胞膜的外侧,另一侧为细胞膜内侧;a是通过主动运输由细胞膜外运向膜内,b是通过自由扩散的方式由膜外运向膜内,d是通过协助扩散的方式由膜外运向膜内,e是通过主动运输由细胞膜内运向膜外。

(1)由以上分析可知,B是磷脂双分子层,D是多糖,D和A蛋白质结合在一起形成糖蛋白,糖蛋白具有识别、保护和润滑等作用。

(2)图中a、e过程需要消耗能量,为主动运输,而b、c、d不需要消耗能量,为被动运输。 (3)氧气转运过程是自由扩散,由编号b代表;葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是主动运输进细胞,由编号a代表。

答案:(1)磷脂双分子层 多糖(糖类) 糖蛋白 识别、保护、润滑 (2)b、c、d (3)b a

B级 等级性水平训练

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花落知多少10.(2016·湖南衡阳期中)下图表示物质出入细胞的一种方式,下列有关叙述正确的是( A )

A.图中的溶质不可能是氧气分子

B.该图可表示水解酶通过溶酶体膜进入溶酶体内

C.图中的转运蛋白的形状变化一定需要ATP提供能量

D.图示物质转运方式是细胞最重要的吸收和排出物质的方式

解析:根据题意和图示分析可知:图中表示的物质出入细胞的方式需要载体协助,但不消耗能量,所以为协助扩散。氧气分子的转运方式是自由扩散;水解酶是大分子,通过胞吞作用进入;该载体蛋白在物质转运过程中形状会发生改变,但此时载体蛋白性状的改变不消耗能量,细胞最重要的吸收和排出物质的方式为主动运输。

11.(2017·河南郑州月考)胃内的酸性环境是通过质子泵(细胞膜上的一种蛋白质)维持的,

+++

质子泵催化下能量释放出来可驱动H从胃壁细胞进入胃腔和K从胃腔进入胃壁细胞,K又可经通道蛋白顺浓度进入胃腔。下列相关叙述错误的是( D ) A.质子泵的基本组成单位是氨基酸 +

B.H从胃壁细胞进入胃腔需要载体蛋白

+

C.胃壁细胞内K的含量影响细胞内液渗透压的大小 +

D.K进出胃壁细胞的跨膜运输方式是相同的

+

解析:质子泵,其化学本质是蛋白质,其组成单位是氨基酸;H从胃壁细胞进入胃腔需要消耗能量,所以其方式是主动运输;渗透压的大小取决于单位体积内溶质的数目,所以胃壁细胞内++

K的含量影响细胞内液渗透压的大小;K进入胃壁细胞的跨膜运输需要消耗能量,为主动运输,

+

而K可经通道蛋白顺浓度进入胃腔方式,不消耗能量,为协助 扩散。

12.(2017·江西名校联考)如图是物质P和Q运出细胞的示意图,相关叙述正确的是( D )

A.物质P可能是甘油分子 B.物质Q可能表示胰岛素

C.物质P和Q的转运都需要消耗能量 D.物质P和Q的转运都可能需要载体

解析:据图分析,物质P从低浓度向高浓度运输,为主动运输方式,而甘油的运输方式是自由扩散;物质Q从高浓度向低浓度运输,可能是自由扩散或协助扩散,而胰岛素分泌通过胞吐的方式排出细胞;物质Q的运输不需要消耗能量;物质P的运输需要载体,物质Q的运输可能需要载体。

13.(2017·河北衡水调研)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 )

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花落知多少

A.葡萄糖进出小肠上皮细胞都是主动运输

+

B.Na从小肠上皮细胞进入组织液是需要消耗能量的主动运输

+

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相 伴随

+

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:由图可知,葡萄糖进入小肠上皮细胞是主动运输,出小肠上皮细胞是协助扩散;Na从小

+

肠上皮细胞进入组织液是需要消耗能量的主动运输;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相伴随;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。

14.(2017·黑龙江大庆期末)如图甲是物质A通过细胞膜的示意图,图乙是与物质跨膜运输相关的曲线图。请据图回答问题:

(1)物质A跨膜运输的方式是 ,判断理由是 。其运输方式也可用图乙中的曲线 (填序号)表示。如果物质A释放到细胞外,则转运方向是 (填“Ⅰ→Ⅱ”或“Ⅱ→Ⅰ”)。

(2)图甲中细胞膜的模型被称为 。

(3)图甲中物质B指的是 ,该物质彻底水解的产物是 。 (4)图乙中曲线①反映出物质运输速率与 有关,曲线②Q点时影响物质运输速率的因素可能有 和 。

(5)提取口腔上皮细胞的膜成分中磷脂,将其铺在空气—水界面上,测得磷脂占据面积为S,请预测:口腔上皮细胞膜表面积的值 (填“大于”“等于”或“小于”)S/2。 (6)科学家于1970年,用红色荧光染料标记的抗体和小鼠细胞的细胞膜表面的抗原相结合,用绿色荧光染料标记的抗体和人的细胞膜表面的抗原相结合。当人鼠两种细胞融合形成一个杂交细胞时,初始时一半呈红色,一半呈绿色;但在37℃条件下保温40分钟后,两种颜色的荧光点就呈均匀分布;如果在37 ℃条件下保温20分钟后,将温度降到1℃,则两种荧光点的分布呈居中的半均匀状态。这种现象说明细胞

膜 。

解析:(1)由图可知,A物质跨膜运输从低浓度向高浓度运输,属于主动运输;乙图中曲线②也是主动运输;如果物质A释放到细胞外,则转运方向是Ⅱ膜内→Ⅰ膜外(Ⅰ侧为细胞外)。(3)B属于膜的结构,是载体蛋白,基本组成单位是氨基酸,因此彻底水解的产物是氨基酸。(4)图乙

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花落知多少中曲线①反映出物质运输速率与膜两侧的浓度差有关;线②Q点时物质运输方式是主动运输,此时影响物质运输速率的因素可能有载体数量、能量。(5)细胞中的膜结构有细胞膜、细胞器膜和核膜,则细胞膜的磷脂的面积小于S,由于细胞膜有两层磷脂分子,口腔上皮细胞膜表面积的值小于S/2。(6)人鼠两种细胞融合形成一个杂交细胞说明细胞膜有流动性,温度低荧光点分布不均匀,说明温度影响流动性。

答案:(1)主动运输 逆浓度梯度 ② Ⅱ→Ⅰ (2)流动镶嵌模型

(3)载体蛋白数量 氨基酸

(4)浓度差(细胞外浓度) 载体蛋白数量 能量 (5)小于

(6)具有流动性,流动性受温度影响

15.红细胞悬液为不透明的红色液体,而红细胞发生溶血(红细胞破裂)后,溶液会逐渐透明,所以可通过红细胞悬液澄清的速率判断红细胞溶血速率,进而根据红细胞溶血速率来判断物质进入红细胞的速率。

(1)实验目的:判断葡萄糖和甘油进入红细胞的速率。 (2)试剂与用具:稀释的羊的红细胞悬液、0.3 mol/L的葡萄糖溶液、0.3 mol/L的甘油溶液、试管、量筒、计时器、试管架、记号笔。 (3)实验步骤

第一步:取两支试管,分别标记A、B。

第二步:

。

第三步:

。

(4)结果、结论

①如果加入葡萄糖溶液的试管内溶液透明所用的时间短,说 明 。 ②如果 , 说明甘油比葡萄糖进入红细胞的速率快。

③如果 , 说明 。 (5)实验思考

根据研究得知,0.3 mol/L的葡萄糖溶液和0.3 mol/L的甘油都和血浆浓度相等,为什么还会使红细胞发生溶血?

。

解析:(3)由题干知,可根据红细胞悬液澄清的速率判断红细胞的溶血速率,进而判断物质进入红细胞的速率,所以根据对照原则和单一变量原则设计实验步骤。

(4)由于实验具有不确定性,即属于探究性实验,因此分析结果时要考虑全面,即要考虑到甘油与葡萄糖进入红细胞的速率的快慢,预测结果有三种可能:①甘油比葡萄糖快,②甘油比葡萄糖慢,③两者相同。

答案:(3)分别量取0.3 mol/L的葡萄糖溶液、0.3 mol/L的甘油溶液各1 mL,注入A、B两支试管 分别量取1 mL稀释的羊的红细胞悬液注入A、B两支试管中,同时开始计时,记录溶液由不透明到透明所用的时间

(4)①葡萄糖比甘油进入红细胞的速率快

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花落知多少②加入甘油溶液的试管内溶液透明所用的时间短 ③两支试管内溶液透明所用的时间相同 葡萄糖和甘油进入红细胞的速率相同

(5)由于葡萄糖和甘油都是细胞选择吸收的物质,所以会逐渐进入细胞,使细胞内的溶液浓度增大,细胞大量吸水,最终导致细胞涨破

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