2022高考生物一輪總復習 第二單元 細胞的基本結(jié)構(gòu)與物質(zhì)輸入和輸出 練案7 物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗胺绞?新人教版必修1一、選擇題1(2018·山東省泰安市高三上學期期末)以洋蔥表皮細胞為材料，在m時分別用 03 g/mL的蔗糖溶液、05 g/mL的蔗糖溶液、03 g/mL的尿素溶液、清水加以處理后，n時再用清水分別處理，測得的洋蔥表皮細胞原生質(zhì)體體積的變化如圖所示，圖中代表尿素處理結(jié)果的是(B)Aa Bb Cc Dd解析洋蔥表皮放在03 g/mL蔗糖溶液中會發(fā)生質(zhì)壁分離，原生質(zhì)體體積變小，用清水處理會復原，對應圖中c；在05 g/mL蔗糖溶液中會發(fā)生質(zhì)壁分離，原生質(zhì)體體積變小，但蔗糖濃度過高，會使細胞因過度失水而死亡，所以用清水處理不會復原，對應圖中d；在03 g/mL尿素溶液中會發(fā)生質(zhì)壁分離，原生質(zhì)體體積變小，但尿素能通過自由擴散進入細胞，使細胞液濃度變大，細胞吸水自動復原，對應圖中b；用清水處理洋蔥表皮，由于有細胞壁限制吸水，原生質(zhì)體體積略微增大，對應圖中a。故B正確。2下圖是胡蘿卜在不同的含氧情況下從硝酸鉀溶液中吸收K和NO的曲線。影響A、B兩點和B、C兩點吸收量不同的因素分別是(B)A載體數(shù)量能量 B能量載體數(shù)量C載體數(shù)量離子濃度 D離子濃度能量解析植物細胞膜對無機鹽離子的吸收具有選擇性，是一個主動運輸?shù)倪^程，需要載體蛋白并且消耗能量。在A、B兩點，對同一種離子，隨氧氣濃度的增加，細胞有氧呼吸產(chǎn)生能量增多，離子吸收量也增加；在B、C兩點，氧氣濃度相同，導致兩種離子吸收量差異的原因是細胞上兩種載體的數(shù)量，故選B。3(2017·山東濱州高三期末)如圖為哺乳動物成熟紅細胞在不同濃度溶液中的形態(tài)變化示意圖。相關(guān)說法正確的是(A)A圖1中外界溶液的濃度與細胞質(zhì)的濃度大致相等B用圖2中所對應的外界溶液處理后即可得到純凈的細胞膜C提取血紅蛋白時，可用圖3中所對應的外界溶液處理紅細胞D將去除細胞壁的植物細胞放入蒸餾水中，不會出現(xiàn)圖2所示結(jié)果解析圖1中的紅細胞維持原狀，說明圖1中外界溶液濃度與血漿濃度相等，A正確；提取紅細胞膜時將紅細胞破碎的方法是吸水漲破法，可將紅細胞放入圖2所對應的外界溶液中，使紅細胞吸水而漲破，之后需要清洗后獲得純凈的細胞膜，B錯誤；提取血紅蛋白時使血紅蛋白釋放的方法是吸水漲破法，可將紅細胞放入圖2所對應的外界溶液中，使紅細胞吸水而漲破，釋放出血紅蛋白，而圖3中所對應的外界溶液使紅細胞收縮，不能釋放血紅蛋白，C錯誤；植物細胞的外側(cè)具有細胞壁，具有保護和支持作用，若將去除細胞壁植物細胞放入清水中，將出現(xiàn)類似圖2所示的結(jié)果，D錯誤。4(2017·山東濟寧高三期末)某種耐鹽植物細胞的液泡膜上有一種載體蛋白，能將Na逆濃度梯度運入液泡，從而降低Na對細胞質(zhì)基質(zhì)中酶的傷害。下列敘述錯誤的是(C)A液泡膜和細胞膜都是選擇透過性膜B進入液泡需要消耗ATPC該載體蛋白也能運輸Cl進入液泡DNa進入液泡能增強細胞的吸水能力解析液泡膜、細胞膜和這兩層膜之間的細胞質(zhì)構(gòu)成了原生質(zhì)層，具有選擇透過性，A正確；Na的逆濃度轉(zhuǎn)運，同時要依賴載體蛋白屬于主動運輸，需要消耗能量，B正確；該載體蛋白具有特異性，不能運輸Cl進入液泡，C錯誤；Na進入液泡，使液泡中滲透壓升高，增強細胞的吸水能力，D正確。5(2017·江西省贛州市高三期末)將紫色洋蔥鱗葉外表皮浸潤在一定濃度的KNO3溶液中，觀察到細胞先發(fā)生質(zhì)壁分離后自動復原。有關(guān)敘述不正確的是(B)AKNO3溶液的初始滲透壓大于洋蔥細胞液的初始滲透壓B質(zhì)壁分離時，失水導致洋蔥細胞液的滲透壓逐漸增大，從而引起自動復原C整個過程中水分子在原生質(zhì)層兩側(cè)雙向運動D整個過程體現(xiàn)了生物膜的流動性和選擇透過性解析由于觀察到細胞先發(fā)生質(zhì)壁分離，說明KNO3溶液的初始滲透壓大于洋蔥細胞液的初始滲透壓，A正確；質(zhì)壁分離時，失水導致洋蔥細胞液的滲透壓逐漸增大，直到水分進出平衡；而引起自動復原的原因是硝酸根離子和鉀離子以主動運輸?shù)姆绞竭M入細胞，細胞液的濃度高于外界溶液，植物細胞吸水導致，B錯誤；整個過程中水分子在原生質(zhì)層兩側(cè)雙向運動，質(zhì)壁分離時，出細胞的水分子多于進細胞的水分子；質(zhì)壁分離復原時，出細胞的水分子少于進細胞的水分子，C正確；由于硝酸根離子和鉀離子能進入細胞，所以質(zhì)壁分離和復原過程中體現(xiàn)了生物膜的流動性和選擇透過性，D正確。6(2017·黑龍江省雞西市虎林一中高三期末) 將洋蔥的鱗片葉表皮細胞和人的口腔上皮細胞分別制成裝片，而后從蓋玻片的一側(cè)滴入03 g/mL的蔗糖溶液，另一側(cè)用吸水紙吸引，重復幾次后，分別放在顯微鏡下觀察，其結(jié)果是(A)A前者發(fā)生質(zhì)壁分離，后者皺縮B前者皺縮，后者發(fā)生質(zhì)壁分離C兩者均發(fā)生質(zhì)壁分離，細胞失水D兩者均不發(fā)生質(zhì)壁分離，細胞破裂解析洋蔥的鱗片葉表皮細胞屬于成熟的植物細胞，放在03 g/mL的蔗糖溶液，植物細胞失水，發(fā)生質(zhì)壁分離；人的口腔上皮細胞放在03 g/mL的蔗糖溶液中，細胞失水皺縮。7(2017·江西省贛州市高考生物一模)下列關(guān)于膜蛋白和物質(zhì)跨膜運輸?shù)臄⑹?，錯誤的是(B)A膜蛋白在細胞膜上的分布是不對稱的B膜蛋白不參與物質(zhì)跨膜運輸?shù)谋粍舆\輸過程C主動運輸可以使被運輸離子在細胞內(nèi)外濃度不同D物質(zhì)通過脂質(zhì)雙分子層的擴散速率與脂溶性有關(guān)解析膜蛋白在細胞膜上的分布是不對稱的，膜蛋白的不對稱性包括外周蛋白分布蛋白質(zhì)的不對稱以及整合蛋白內(nèi)外兩側(cè)氨基酸殘基數(shù)目的不對稱，A正確；被動運輸包括自由擴散和協(xié)助擴散，其中協(xié)助擴散需要載體(膜蛋白)，B錯誤；主動運輸可以逆濃度梯度進行，使被運輸離子在細胞內(nèi)外濃度不同，C正確；磷脂雙分子層構(gòu)成細胞膜的基本骨架，根據(jù)相似相容原理，脂溶性物質(zhì)優(yōu)先通過細胞膜，D正確。8(2017·山西省太原市高考生物一模)胃內(nèi)的酸性環(huán)境是通過質(zhì)子泵維持的，質(zhì)子泵催化1分子的ATP水解所釋放出的能量，可驅(qū)動1個H從胃壁細胞進入胃腔和1個K從胃腔進入胃壁細胞，K又可經(jīng)通道蛋白順濃度梯度進入胃腔。下列相關(guān)敘述錯誤的是(C)AK進出細胞的跨膜運輸方式不同BH從胃壁細胞進入胃腔與葡萄糖進入紅細胞的跨膜運輸方式不同C胃壁細胞上質(zhì)子泵驅(qū)動的K進入細胞與突觸后膜興奮時Na進入細胞的跨膜運輸方式相同D質(zhì)子泵具有ATP水解酶的功能解析K從胃腔進入胃壁細胞需消耗ATP水解所釋放的能量，其方式是主動運輸；細胞內(nèi)的K經(jīng)通道蛋白順濃度進入胃腔，其方式是協(xié)助擴散，兩者不一樣，A正確；H從胃壁細胞進入胃腔，需消耗ATP水解所釋放的能量，其方式是主動運輸，葡萄糖進入紅細胞的跨膜運輸方式是協(xié)助擴散，B正確；胃壁細胞上質(zhì)子泵驅(qū)動的K進入細胞需要消耗能量，為主動運輸，突觸后膜興奮時Na進入細胞的跨膜運輸方式為被動運輸，C錯誤；質(zhì)子泵能催化ATP的水解，因此具有ATP水解酶的功能，D正確。9下圖為甲同學進行的一項實驗的基本操作步驟，其中敘述錯誤的是(A)A步驟B是觀察細胞質(zhì)大小及細胞壁的位置B步驟E滴加的是清水C該實驗是觀察植物細胞的質(zhì)壁分離與質(zhì)壁分離復原現(xiàn)象D實驗前后的處理形成了自身對照解析步驟B是在顯微鏡下觀察植物細胞中液泡的大小和細胞壁的位置，A錯誤；步驟E是在蓋玻片的一側(cè)滴加清水，在蓋玻片的另一側(cè)用吸水紙吸引，這樣重復幾次后，細胞被浸潤在清水中，目的是讓發(fā)生質(zhì)壁分離的細胞發(fā)生質(zhì)壁分離復原，B正確；步驟D和F分別是觀察植物細胞的質(zhì)壁分離現(xiàn)象和質(zhì)壁分離復原現(xiàn)象，C正確；步驟D、F觀察到的現(xiàn)象，與步驟B觀察的現(xiàn)象形成前后對照，D正確。10下圖表示物質(zhì)跨膜轉(zhuǎn)運的一種方式。據(jù)圖分析正確的是(D)A這種轉(zhuǎn)運方式可逆濃度梯度進行B乙醇分子是以這種方式進入細胞的C細胞產(chǎn)生的能量增加會提高物質(zhì)的轉(zhuǎn)運速率D載體蛋白在物質(zhì)轉(zhuǎn)運過程中形狀會發(fā)生改變解析分析圖可知，該物質(zhì)的運輸是從高濃度向低濃度一側(cè)運輸，運輸過程中需要載體協(xié)助，不需要消耗能量，該運輸方式屬于協(xié)助擴散，協(xié)助擴散方向是順濃度梯度運輸，A錯誤；乙醇分子以自由擴散方式運輸，特點是高濃度運輸?shù)降蜐舛?，不需要載體和能量，B錯誤；協(xié)助擴散不需要能量，動力是濃度差，則細胞產(chǎn)生的能量不會提高該物質(zhì)的轉(zhuǎn)運速率，C錯誤；圖中載體蛋白在運輸物質(zhì)的過程中形狀發(fā)生了變化，D正確。11圖中曲線a、b表示分子跨膜運輸速率與O2濃度的關(guān)系，下列分析不正確的是(B)A曲線a代表被動轉(zhuǎn)運，曲線b代表主動轉(zhuǎn)運B曲線a代表的分子跨膜運輸一定不需要載體蛋白C曲線b轉(zhuǎn)運速率達到飽和的原因可能是細胞膜上載體蛋白數(shù)量有限D(zhuǎn)溫度可影響生物膜的流動性從而對曲線a、b的轉(zhuǎn)運速率均有影響解析曲線a說明物質(zhì)跨膜運輸與細胞呼吸無關(guān)，不消耗能量；而曲線b說明物質(zhì)跨膜運輸與細胞呼吸有關(guān)，消耗能量，所以曲線a代表被動運輸，曲線b代表主動運輸，A正確；曲線a代表的分子跨膜運輸不消耗能量，屬于被動運輸，如果是協(xié)助擴散，則需要載體蛋白；如果是自由擴散，則不需要載體蛋白，B錯誤；由于主動運輸需要載體、消耗能量，所以曲線b轉(zhuǎn)運速率達到飽和的原因是細胞膜上載體蛋白數(shù)量有限，C正確；由于細胞膜的流動性與溫度有關(guān)，所以溫度可影響生物膜的流動性從而對曲線a、b的轉(zhuǎn)運速率均有影響，D正確。12(2016·浙江選考，23)將質(zhì)壁分離的洋蔥紫色外表皮細胞放入清水中，液泡體積的變化如圖所示。下列敘述正確的是(D)A與a點相比，b點時細胞的液泡顏色變深B與b點相比，c點時細胞的吸水速率大Cc點時細胞膨脹，液泡內(nèi)沒有水分子進出Db點到c點過程中，細胞的吸水速率受細胞壁的影響解析將質(zhì)壁分離的洋蔥紫色外表皮細胞放入清水中，隨著時間的推移，液泡的體積逐漸變大直至保持相對穩(wěn)定，說明細胞在不斷地吸水直至水分進出細胞達到動態(tài)平衡。與a點相比，b點時細胞吸入的水量較多，液泡的顏色變淺，A錯誤；與b點相比，c點時細胞的體積不再增加，說明水分進出細胞達到動態(tài)平衡，吸水速率小于b點的，B、C錯誤；細胞壁具有支持和保護作用，b點到c點過程中，液泡的體積變化不明顯，細胞的吸水速率受細胞壁的影響，D正確。二、填空題13(2017·濱州測試)下圖1表示某生物膜結(jié)構(gòu)，其中A、B、C、D、E、F分別代表某些物質(zhì)，a、b、c、d、e表示物質(zhì)跨膜運輸方式；圖2中的甲、乙、丙為物質(zhì)出入細胞過程中的相關(guān)變化曲線。請據(jù)圖回答下列問題：(1)若圖1表示神經(jīng)細胞膜，則當其受刺激后發(fā)生興奮時，Na的流動過程可用圖中編號_c_表示；若是突觸前膜，則突觸間隙位于圖中_側(cè)，其中分布的液體為_組織液_。(2)若圖1表示肝臟細胞膜，氧氣和二氧化碳的運輸分別通過圖中_b、d_(填字母編號)方式實現(xiàn)；在進食6小時后，C可代表的_胰高血糖素(和腎上腺素)_激素分泌量增加。(3)圖1中_a_(填字母)所指物質(zhì)運輸方式可對應圖2中甲、乙和丙等三條坐標曲線圖，圖乙中P點的限制因素為_載體蛋白數(shù)量_，而O點時，能量來自_無氧呼吸_生理過程。(4)檉柳的葉子和嫩枝可以將植物體內(nèi)的鹽分排出，是強耐鹽植物，為探究檉柳從土壤中吸收鹽分的方式是主動運輸還是被動運輸，設計了如下實驗：實驗步驟：a取甲、乙兩組生長發(fā)育基本相同的檉柳幼苗植株，放入適宜濃度的含有Ca2、K、C6H12O6的溶液中進行培養(yǎng)。b甲組給予正常的呼吸條件，乙組_完全抑制呼吸_。c_一段時間后測定兩組植株根系對Ca2、K、C6H12O6的吸收速率_。實驗結(jié)果及結(jié)論：若乙組吸收速率明顯小于甲組吸收速率，則檉柳吸收鹽分的方式為_主動運輸_；若_兩組對Ca2、K、C6H12O6的吸收速率相同_，則檉柳吸收鹽分的方式為_被動運輸_。14現(xiàn)有A、B、C三瓶外觀一樣但沒有標簽的溶液，已知它們分屬于質(zhì)量濃度為01 g/mL的蔗糖溶液、03 g/mL的蔗糖溶液和01 g/mL的葡萄糖溶液。某同學利用右圖裝置設計了兩組實驗。(注：圖中半透膜允許溶劑和葡萄糖通過，不允許蔗糖通過)實驗同時將等量的A液和B液分放入到裝置中U形管的左、右兩側(cè)，一段時間后，左側(cè)的液面升高；實驗將等量的B液和C液分放入U形管的左、右兩側(cè)，一段時間后，液面發(fā)生了下列變化：先右高于左，后左高于右。(1)本實驗應用的原理是_滲透作用_。(2)根據(jù)實驗現(xiàn)象得出結(jié)論：A是_03_g/mL的蔗糖溶液_，B是_01_g/mL的蔗糖溶液_。(3)用紫色洋蔥鱗片葉探究植物細胞吸水和失水方式的實驗中，常選用_03_g/mL的蔗糖溶液_溶液，觀察指標主要有_中央液泡的大小(或原生質(zhì)體的大小)_、液泡顏色深淺、原生質(zhì)層的位置。(4)為了清晰地觀察質(zhì)壁分離和復原現(xiàn)象，若用不含色素的洋蔥內(nèi)表皮做實驗材料，除了調(diào)節(jié)顯微鏡的亮度外，還可采用的方法是_可在蔗糖溶液中加入紅墨水(合理即可)_。解析(1)根據(jù)題干信息和實驗裝置圖可分析出該實驗應用的原理是滲透作用。(2)實驗中左側(cè)液面升高說明由右側(cè)B溶液通過半透膜進入左側(cè)A溶液的水分子多，并且液面不下降，表明A、B兩溶液均是蔗糖溶液，A溶液的濃度大于B溶液的濃度；實驗中，液面先右高于左，說明一開始由左側(cè)B溶液滲透進入右側(cè)C溶液水分子多，但隨后出現(xiàn)左高于右，說明左側(cè)B溶液中又進入溶質(zhì)分子，濃度進一步升高，導致由右側(cè)C溶液中滲透到左側(cè)B溶液中水分子多，液面升高，由此判斷A是03 g/mL的蔗糖溶液，B是01 g/mL的蔗糖溶液，C是01 g/mL的葡萄糖溶液。(3)用紫色洋蔥鱗片葉探究植物細胞吸水和失水實驗中常選用03 g/mL蔗糖溶液，因為該濃度蔗糖溶液既會使細胞失水發(fā)生質(zhì)壁分離，又不會使其過度失水而死亡。觀察指標主要有液泡大小、顏色深淺或原生質(zhì)層的位置。(4)若選用不含色素的洋蔥內(nèi)表皮做實驗材料，為了清晰地觀察質(zhì)壁分離和復原現(xiàn)象，可將分離劑溶液中加入色素，觀察原生質(zhì)層與細胞壁之間是否進入有色的分離劑，或者將視野調(diào)暗一些觀察。