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課時規(guī)范練6　物質的跨膜運輸 一、選擇題 1.(2018全國Ⅰ理綜)下列有關植物根系吸收利用營養(yǎng)元素的敘述,錯誤的是(　　) A.在酸性土壤中,小麥可吸收利用土壤中的N2和NO3- B.農田適時松土有利于農作物根細胞對礦質元素的吸收 C.土壤微生物降解植物秸稈產生的無機離子可被根系吸收 D.給玉米施肥過多時,會因根系水分外流引起“燒苗”現(xiàn)象 答案A 解析本題解題的切入點是植物根系細胞吸收礦質元素。小麥從土壤中主要吸收水和無機鹽,無法吸收N2,A項錯誤。小麥從土壤中吸收礦質元素的方式是主動運輸,其能量主要來自細胞的有氧呼吸,適時松土增加了土壤中的氧氣濃度,促進了根部細胞的有氧呼吸,有利于根系對礦質元素的吸收,B項正確。植物秸稈中含有多種有機物,微生物通過分解作用可以將其降解為CO2、H2O和一些無機鹽,無機鹽以離子的形式被植物的根系吸收,C項正確。給玉米施肥過多,土壤溶液濃度升高,遠遠高于根部細胞細胞液濃度,導致根部細胞失水而造成“燒苗”現(xiàn)象,D項正確。 2.下列關于物質出入細胞方式的敘述,正確的是(　　) A.被細胞胞吐的一定是像胰島素一樣的大分子物質 B.胞吐過程一定會有分泌泡與細胞膜的融合過程 C.血漿中的氧進入紅細胞需穿過兩層生物膜 D.mRNA從細胞核到細胞質的過程屬于胞吐作用 答案B 解析被胞吐的物質不一定是大分子物質,如神經遞質等,A項錯誤。胞吐時分泌泡與細胞膜融合,B項正確;血漿中的氧進入紅細胞需穿過一層紅細胞膜,C項錯誤;mRNA從細胞核通過核孔進入細胞質,D項錯誤。 3.將洋蔥細胞放入大于細胞液濃度的KNO3溶液中,一段時間后用顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)該細胞未發(fā)生質壁分離,其原因可能是該細胞 (　　) ①是死細胞　②大量吸水?、凼歉夥稚鷧^(qū)細胞?、艽罅渴、葙|壁分離后又自動復原 A.①②③　　　　　　　　B.①③⑤ C.②③⑤ D.②④⑤ 答案B 解析死細胞不可能發(fā)生質壁分離;由于外界溶液濃度大于細胞液濃度,所以細胞不可能大量吸水;根尖分生區(qū)細胞無大液泡,不能發(fā)生質壁分離;一段時間后,細胞可能發(fā)生質壁分離后又自動復原。 4.(2018河南八市第一次聯(lián)考)下圖為物質進出細胞示意圖,下列相關說法錯誤的是(　　) A.載體③具有運輸和催化的作用 B.載體①參與的運輸方式屬于協(xié)助擴散 C.載體②的作用使細胞內的Na+濃度高于細胞外 D.溶質分子甲進入細胞與細胞內外Na+的濃度有關 答案C 解析從圖中信息得知,載體③可以控制K+、Na+的運輸,同時可以催化ATP水解為ADP和Pi,A項正確;通過載體①溶質分子甲順濃度梯度出細胞,屬于協(xié)助擴散,B項正確;載體②讓Na+進細胞是順濃度梯度運輸,細胞內的Na+低于細胞外,C項錯誤;載體②可以同時讓Na+和溶質分子甲進入細胞,且甲是逆濃度梯度進入細胞,屬于主動運輸,需要的能量由Na+膜兩側的濃度差形成的勢能提供,D項正確。 5.將相同的蘿卜條分別置于不同濃度的蔗糖溶液中,在保持細胞存活的條件下,蔗糖溶液濃度與蘿卜條質量變化的關系如下圖。下列說法錯誤的是(　　) A.a、b、c三種濃度溶液中的蘿卜細胞的吸水能力依次增大 B.b濃度溶液可能是該蘿卜條細胞液的等滲溶液 C.c濃度溶液中的蘿卜條移入b濃度溶液中后蘿卜條質量將增加 D.要明顯觀察到質壁分離現(xiàn)象應選a濃度溶液中的蘿卜細胞 答案D 解析分析題圖可知,a、b、c三種濃度溶液中蘿卜條質量的變化分別是增大、不變、減小,因此處于三種濃度溶液中的蘿卜的細胞液濃度依次升高,吸水能力依次增強;分析題圖可知,b濃度中蘿卜條的質量沒有變化,說明蘿卜條細胞既不失水也不吸水,該濃度溶液可能是該蘿卜條細胞液的等滲溶液;由題圖可知,c濃度溶液中蘿卜條失水,細胞液濃度增大,b濃度溶液中蘿卜條質量不變,因此c濃度溶液中的蘿卜條移入b濃度溶液中后蘿卜條質量將增加;a溶液中細胞吸水,不會觀察到質壁分離現(xiàn)象。 6.將等量的、微量的NH4+、PO43-、K+、Ca2+共同置于100 mL蒸餾水中,再放入一些新鮮的水稻根尖,一段時間后,測定溶液中上述四種離子和水的含量變化(見下表)。實驗結果可以說明(　　) 物質種類 H2O NH4+ K+ Ca2+ PO43- 減少量 0% 23% 12% 37% 14% ①根對水的吸收和對礦質離子的吸收是兩個相對獨立的過程　②根對礦質離子的吸收不是等比例進行的?、鄹毎盏V質離子的方式是主動運輸?、芨盏V質離子的過程不受溫度的影響 A.①②③④ B.①②③ C.①③ D.①② 答案D 解析根據(jù)一段時間后溶液中四種離子和水的含量變化可知,水稻根對水分的吸收和對礦質離子的吸收是兩個相對獨立的過程;4種離子原來濃度相同,一段時間后濃度有差異,說明根對礦質離子的吸收不是等比例進行的;根吸收礦質離子的方式是主動運輸,但從表中得不出該結論;根吸收礦質離子的過程是否受溫度的影響,不能從表格數(shù)據(jù)中得出結論。 7.下列關于細胞的物質輸入與輸出的敘述,正確的是(　　) A.小分子物質均是通過自由擴散或滲透方式出入細胞 B.細胞中的大分子物質通過主動運輸?shù)姆绞椒置诘郊毎? C.協(xié)助擴散、胞吐均是順濃度梯度轉運,不消耗ATP D.抑制細胞的呼吸對植物細胞發(fā)生質壁分離無明顯影響 答案D 解析鉀離子是小分子物質,通過主動運輸進入細胞,A項錯誤。細胞中大分子物質通過胞吐分泌到細胞外,B項錯誤。胞吐需要能量,運輸與濃度無關,C項錯誤。質壁分離是水分子通過自由擴散出細胞,不需要能量,D項正確。 8.下圖表示細胞膜對不同物質的轉運過程及相關的結構。下列敘述錯誤的是(　　) A.性激素作用于靶細胞時通過a過程進入靶細胞 B.b表示神經細胞在受到刺激后Na+的流動 C.c過程需要消耗能量 D.神經遞質可以作用于肌肉細胞膜上的結構d 答案B 解析由圖可知a、b、c、d分別表示自由擴散、協(xié)助擴散、主動運輸、糖蛋白。性激素通過自由擴散進入靶細胞;神經細胞在受到刺激后形成動作電位,Na+順濃度梯度通過鈉離子通道大量內流,屬于協(xié)助擴散,與b表示的運輸方向相反;c過程逆濃度梯度運輸,需要消耗能量;神經遞質可以與肌肉細胞膜上的特異性受體(糖蛋白)結合。 9.(2018山東濟南平陰一中高三期中)氰化物是一種劇毒物質,其通過抑制[H]與O2的結合,使得組織細胞不能利用氧氣而陷入內窒息。如圖為研究植物根尖吸收鉀離子的相關實驗。下列分析不正確的是(　　) A.通過實驗甲可以判斷植物根尖細胞吸收K+屬于主動運輸 B.實驗甲中,4 h后氧氣消耗速率下降是因為細胞外K+濃度降低 C.實驗乙中,4 h后吸收K+的能量可能來自無氧呼吸 D.實驗乙加入氰化物后,細胞對氧氣的吸收速率不變 答案D 解析由實驗甲可知,加入KCl后,氧氣的消耗速率增加,說明植物根尖細胞吸收K+需要消耗能量,屬于主動運輸, A項正確;實驗甲中,4 h后氧氣消耗速率下降是因為細胞外K+濃度降低,細胞吸收K+的量減少,B項正確;實驗乙中,4 h后組織細胞吸收K+的速率不再降低,說明此時細胞已經不能利用氧氣,其吸收K+的能量可能來自無氧呼吸,C項正確;氰化物能抑制[H]與O2的結合,因此實驗乙加入氰化物后,細胞對氧氣的吸收速率下降。 10.下圖表示細胞膜的亞顯微結構,其中a和b為物質的兩種運輸方式,下列敘述正確的是(　　) A.細胞膜功能的復雜程度主要由③決定 B.神經細胞膜上識別遞質的是① C.b可表示肌細胞從組織液中吸收氧氣 D.細胞膜的選擇透過性與②有關,與③無關 答案B 解析細胞膜的功能主要由膜蛋白決定;分析題圖可知,Ⅰ為細胞膜的外側,Ⅱ為細胞膜的內側,肌細胞從組織液中吸收氧氣,氧氣應從細胞膜外側進入細胞膜內側;細胞膜的選擇透過性與②③都有關。 11.(2018四川石室中學期中)圖甲中曲線a、b表示物質跨膜運輸?shù)膬煞N方式,圖乙表示細胞對大分子物質胞吞和胞吐的過程。下列相關敘述中錯誤的是(　　) A.圖甲中a表示自由擴散,b表示協(xié)助擴散或主動運輸 B.圖甲中b曲線達到最大轉運速率后的限制因素是載體的數(shù)量 C.圖乙中的胞吐和胞吞過程說明細胞膜具有選擇透過性 D.圖乙中的胞吐和胞吞過程都需要消耗ATP 答案C 解析圖甲中a曲線隨著被轉運物質濃度的增加轉運速率不斷增大,故a表示自由擴散。b曲線開始時隨著被轉運物質濃度的增加,轉運速率增大,但轉運速率增大到一定程度后不再改變,說明需要載體的協(xié)助,為協(xié)助擴散或主動運輸,A項正確;協(xié)助擴散和主動運輸都需要載體,達到最大轉運速率后,限制因素為載體的數(shù)量,B項正確;圖乙中的胞吐和胞吞能體現(xiàn)細胞膜的結構特點——具有一定的流動性,C項錯誤;主動運輸、胞吐和胞吞都需要消耗ATP,D項正確。 12.(2017江蘇改編)下圖為植物光合作用同化物蔗糖在不同細胞間運輸、轉化過程的示意圖。下列相關敘述正確的是(　　) A.蔗糖的水解有利于蔗糖順濃度梯度運輸 B.單糖逆濃度梯度轉運至薄壁細胞 C.ATP生成抑制劑會直接抑制圖中蔗糖的運輸 D.蔗糖可通過單糖轉運載體轉運至薄壁細胞 答案A 解析由圖可知,篩管中蔗糖被水解,導致伴胞中蔗糖濃度大于篩管,蔗糖順濃度梯度由伴胞轉運至篩管,A項正確。篩管中兩種單糖的濃度均高于薄壁細胞,故兩種單糖均順濃度梯度由篩管轉運至薄壁細胞,B項錯誤。由圖可知,蔗糖及兩種單糖均順濃度梯度運輸,屬于被動運輸,不消耗能量,不需要ATP供能,C項錯誤。運輸糖的載體蛋白具有專一性,蔗糖是二糖,不能通過單糖轉運載體轉運至薄壁細胞,D項錯誤。 13.將某活組織放入適宜的完全營養(yǎng)液中,置于適宜的條件下培養(yǎng)。培養(yǎng)液中甲、乙兩種離子的濃度保持相等且恒定,定期測得細胞中兩種離子的含量,得到如下圖所示曲線。據(jù)圖分析下列敘述正確的是(　　) A.該組織的細胞吸收甲、乙兩種離子的方式分別是自由擴散和主動運輸 B.該組織細胞運輸離子甲的載體數(shù)量比運輸離子乙的數(shù)量多 C.兩種離子均只能從低濃度的一側運輸?shù)礁邼舛鹊囊粋? D.曲線MN段和AB段表明兩種離子不再進入細胞 答案B 解析從圖中可以看出,最終細胞內兩種離子的濃度超過細胞外離子濃度,因此細胞對兩種離子的吸收都是主動運輸?shù)姆绞?。在相同的時間內,曲線甲表示的濃度高于曲線乙,說明甲離子的吸收速率快,主要原因是載體的數(shù)量相對較多。當細胞外濃度大于細胞內濃度時,也能吸收兩種離子。曲線MN段和AB段兩種離子進出細胞應該是處于平衡的狀態(tài)。 二、非選擇題 14.下圖甲、乙是滲透裝置示意圖(圖甲是發(fā)生滲透作用的初始狀態(tài),圖乙是發(fā)生了較長時間的滲透作用之后,漏斗內外的水分子達到平衡時的狀態(tài)),圖丙是根毛細胞示意圖,請根據(jù)甲、乙、丙三圖回答下列問題。 (1)典型的滲透裝置必須具備兩個條件:　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　 　　　　。 (2)比較圖甲中①和②處溶液濃度的大小:①　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)②。 (3)圖丙中⑦為　　　　　　,其在滲透系統(tǒng)中的作用類似于圖甲中的[　　]。 (4)圖甲和圖丙中都有滲透膜,兩者相比其本質的區(qū)別是細胞膜作為生物膜具有　　　　　　　　性,細胞膜的這一特性與其膜上　　　　　　　　的作用有關。 (5)若把根毛細胞放在質量分數(shù)為30%的蔗糖溶液中,它會出現(xiàn)的變化是　　　　　　　　　　　。 (6)鹽堿地中的植物常出現(xiàn)萎蔫現(xiàn)象,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案(1)具有半透膜　兩側溶液具有濃度差 (2)小于　(3)原生質層?、? (4)選擇透過　載體蛋白 (5)發(fā)生質壁分離 (6)土壤溶液的濃度大于根毛細胞液的濃度,根毛細胞失水 解析(1)滲透作用的發(fā)生必須具備半透膜及半透膜兩側溶液存在濃度差這兩個條件。(2)由圖乙可知漏斗內部溶液濃度高于外部,所以①小于②。(3)原生質層包括細胞膜、細胞質、液泡膜,相當于一層半透膜。(4)載體蛋白的存在使得原生質層具有選擇透過性。(5)若將根毛放在質量分數(shù)為30%的蔗糖溶液中,細胞外液濃度高于細胞液濃度,細胞失水,發(fā)生質壁分離。(6)鹽堿地的土壤溶液濃度較高,當土壤溶液濃度大于根毛細胞液濃度時,細胞失水萎蔫。 15.下圖甲表示某生物膜結構,a、b、c、d表示物質跨膜運輸方式,圖乙和圖丙表示物質運輸曲線。請據(jù)圖回答下列問題。 (1)若圖甲是線粒體膜,b和d過程運輸?shù)臍怏w分別是　　　　　　　　　　。b運輸方式符合圖乙中的曲線　　　。 (2)若圖甲表示人體紅細胞細胞膜,則表示葡萄糖運輸?shù)氖菆D甲中的　　　　。葡萄糖的運輸方式符合圖乙中曲線　　　　。 (3)若某物質跨膜運輸過程中,細胞內、外該物質濃度變化符合圖丙,則該物質跨膜運輸方式分別對應圖甲和圖乙中的　　　　　　、　　　　　　。 答案(1)O2、CO2　m　(2)a　n　(3)c　n 解析(1)b、d不需要載體和能量,屬于自由擴散,b表示進入線粒體,d表示運出;若圖甲是線粒體膜(消耗氧氣,產生二氧化碳),則b表示O2的運輸,d表示CO2的運輸;圖乙中的曲線m表示物質跨膜速度完全取決于濃度差,應為自由擴散。(2)人體紅細胞吸收葡萄糖的方式是協(xié)助擴散,需要載體,不需要能量,即圖甲中的a;圖乙中,n曲線表示一定濃度范圍內,細胞外的濃度越高,物質跨膜運輸越快,達到一定濃度范圍后,由于載體的數(shù)量是有限的,物質跨膜速度不變,可表示協(xié)助擴散。(3)分析圖丙,物質的運輸方向可以從低濃度到高濃度,表示主動運輸,符合圖甲中c,圖乙中的n。