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課時檢測(七) 物質跨膜運輸的實例和方式 一、選擇題 1．紅細胞吸收無機鹽和葡萄糖的共同點是(　　) A．都可以從低濃度到高濃度一邊 B．都需要供給ATP C．都需要載體協助 D．既需要載體協助又需要消耗能量 解析：選C　紅細胞吸收無機鹽和葡萄糖的方式分別是主動運輸和協助擴散，主動運輸和協助擴散都需要細胞膜上載體蛋白的參與。主動運輸將物質從低濃度一側運往高濃度一側，且需要載體協助和消耗ATP；協助擴散將物質從高濃度一側運往低濃度一側，需要載體協助，不消耗能量。 2．下列關于物質出入細胞方式的敘述正確的是(　　) A．人的紅細胞吸收甘油和葡萄糖都不消耗ATP B．糖醋蒜在腌制中慢慢具有糖醋味，是細胞主動運輸吸收糖分子和醋酸分子的結果 C．胞吐過程充分體現了細胞膜上載體蛋白的專一性 D．神經細胞內的K＋經鉀離子通道主動運輸出細胞 解析：選A　人的紅細胞吸收甘油的方式是自由擴散，而吸收葡萄糖的方式是協助擴散，二者都不消耗能量，A正確；糖醋蒜在腌制中細胞已死亡，糖分子和醋酸分子擴散進入細胞，B錯誤；胞吐過程中不需要細胞膜上的載體蛋白，C錯誤；神經細胞內的K＋經鉀離子通道運出細胞的方式為協助擴散，D錯誤。 3．在“觀察植物細胞的質壁分離和復原”實驗中，對紫色洋蔥鱗片葉外表皮臨時裝片進行了三次觀察(如圖所示)。下列有關敘述正確的是(　　) A．第一次觀察時容易看到紫色大液泡和較大的無色細胞質基質區(qū)域 B．第二次觀察時可以發(fā)現細胞質壁分離首先發(fā)生在細胞的角隅處 C．吸水紙的主要作用是吸除滴管滴加的多余液體，以免污染鏡頭 D．為了節(jié)約實驗時間，通?？梢允÷缘谝淮物@微觀察步驟 解析：選B　第一次觀察時未滴入蔗糖溶液，細胞還沒有發(fā)生質壁分離，較易觀察到的是紫色大液泡，細胞質基質所占區(qū)域很小；第二次觀察時已經通過引流法使紫色洋蔥鱗片葉的外表皮細胞浸潤在蔗糖溶液中，可以發(fā)現在細胞的角隅處首先發(fā)生質壁分離；吸水紙的主要作用是吸引蔗糖溶液(或清水)；第一次顯微觀察是為了獲得實驗前的現象，以便于和實驗中的現象變化作對照，不能省略。 4．下列關于物質X跨膜運輸的敘述，錯誤的是(　　) A．如果X跨膜運輸的方式是自由擴散，則在一定范圍內，其運輸速率與物質濃度成正比 B．如果X是葡萄糖，則在順濃度梯度的情況下可通過協助擴散進入細胞 C．如果X(氧氣除外)跨膜運輸的方式是被動運輸，則其運輸速率與氧氣濃度無關 D．如果X是脂溶性的物質，其跨膜運輸的方式一般是協助擴散 解析：選D　如果X跨膜運輸的方式是自由擴散，其運輸速率取決于膜兩側的濃度差，即在一定范圍內，其運輸速率與物質濃度成正比；葡萄糖進入細胞的方式有協助擴散和主動運輸兩種，在順濃度梯度的情況下可通過協助擴散進入細胞；被動運輸不消耗能量，其運輸速率與氧氣濃度無關；脂溶性物質的跨膜運輸方式一般是自由擴散。 5．(2018南寧模擬)如圖為受體介導的胞吞作用，根據圖示，下列敘述錯誤的是(　　) A．該過程以膜的選擇透過性為基礎才能發(fā)生 B．該過程要有細胞表面識別和內部供能才可能完成 C．構成囊泡的基本支架是磷脂雙分子層 D．神經細胞釋放神經遞質的過程有膜成分的更新 解析：選A　胞吞、胞吐作用以膜的流動性為基礎才能發(fā)生；題圖中胞吞過程需要信息分子與受體結合才能發(fā)生，體現了細胞膜表面識別作用，胞吞過程需要消耗能量；囊泡是細胞膜內陷形成的，構成細胞膜的基本支架是磷脂雙分子層；神經細胞通過胞吐方式將神經遞質釋放到細胞外，突觸小泡與細胞膜融合實現了細胞膜成分的更新。 6．(2018貴陽模擬)物質進出細胞的方式有跨膜運輸(被動運輸和主動運輸)和非跨膜運輸(胞吞和胞吐)。下列有關物質進出細胞方式的判斷，正確的是(　　) A．依據是否消耗能量，只要運輸過程中耗能就是主動運輸 B．依據物質濃度梯度，順濃度梯度的運輸一定是自由擴散 C．依據是否需要載體蛋白，需要載體蛋白的運輸就是協助擴散 D．依據跨膜的層數，跨膜層數為0的就是胞吞或胞吐 解析：選D　物質進出細胞方式中主動運輸、胞吞和胞吐均消耗能量；順濃度梯度的運輸有自由擴散和協助擴散；需要載體蛋白的運輸有協助擴散和主動運輸；胞吞和胞吐為非跨膜運輸，通過膜的層數為0。 7．甲(○)乙(●)兩種物質在細胞膜兩側的分布情況如圖所示(顆粒的多少表示濃度的高低)。在進行跨膜運輸時，下列說法正確的是(　　) A．乙進入細胞一定有載體蛋白的參與 B．乙運出細胞一定有載體蛋白的參與 C．甲進入細胞一定需要能量 D．甲運出細胞一定不需要能量 解析：選A　由圖可知，乙在細胞外的濃度低于細胞內，進入細胞的方式是主動運輸，需要能量和載體蛋白參與，A正確；乙運出細胞是從高濃度到低濃度，可能通過自由擴散，不需要載體和能量，B錯誤；甲在細胞膜外的濃度高于細胞內，進入細胞可能是被動運輸，不消耗能量，C錯誤；甲運出細胞是從低濃度到高濃度，屬于主動運輸，消耗能量，D錯誤。 8．用相同的培養(yǎng)液培養(yǎng)水稻和番茄幼苗，一段時間后，測定培養(yǎng)液中各種離子的濃度，結果如圖1所示。圖2表示植物根細胞對離子的吸收速率與氧氣濃度之間的關系。據圖不能體現的信息是(　　) A．由圖2可知，植物根細胞吸收離子的方式為主動運輸 B．由圖1可知，水稻對SiO需求量最大，番茄對SiO需求量最小 C．圖2中B點，離子吸收速率受載體數量的限制 D．圖1水稻培養(yǎng)液里的Ca2＋濃度高于初始濃度，說明水稻不吸收Ca2＋ 解析：選D　從圖2中可以看出，在一定范圍內，隨著氧氣濃度的增大，根細胞吸收離子的速率增大，說明吸收離子的過程消耗能量，因此植物根細胞吸收離子的方式為主動運輸。從圖1中可以看出，培養(yǎng)水稻的培養(yǎng)液中，一段時間后SiO濃度比初始濃度低，而Mg2＋和Ca2＋濃度比初始濃度高，說明水稻吸收Mg2＋和Ca2＋的速度慢于吸收水的速度，而吸收SiO的速度快于吸收水的速度，因此D項錯誤。 9．將甲、乙、丙三個未發(fā)生質壁分離的成熟植物細胞置于同一蔗糖溶液中，在顯微鏡下持續(xù)觀察它們的狀態(tài)，直到細胞形態(tài)不再發(fā)生變化時，三個細胞的狀態(tài)如表所示： 細胞種類 細胞狀態(tài) 甲細胞 剛發(fā)生質壁分離 乙細胞 沒有發(fā)生質壁分離 丙細胞 質壁分離現象明顯 下列判斷正確的是(　　) A．細胞形態(tài)不再發(fā)生變化是因為細胞已經死亡 B．實驗前甲、乙、丙三個細胞的細胞液濃度關系是乙>甲>丙 C．實驗后甲、乙、丙三個細胞的細胞液濃度關系是乙<甲<丙 D．細胞形態(tài)不再發(fā)生變化時三個細胞的細胞液濃度相等 解析：選B　細胞形態(tài)不再發(fā)生變化并不代表細胞已經死亡，可能正處于水分子進出細胞的動態(tài)平衡狀態(tài)；細胞內外濃度差越大，質壁分離現象越明顯，而實驗所用蔗糖溶液濃度相同，故實驗前丙細胞的細胞液濃度最小，乙細胞的細胞液濃度最大；達到動態(tài)平衡時，三個細胞的細胞液濃度與外界溶液濃度分別相等，三個細胞的細胞液濃度不相等，質壁分離越明顯的細胞失水越多，外界溶液濃度越小，故實驗后丙細胞的細胞液濃度最小。 10．(2018遵義模擬)將小鼠紅細胞放入一定濃度的KNO3溶液中，紅細胞體積隨時間變化如圖，有關敘述正確的是(　　) A．KNO3溶液的起始滲透壓小于紅細胞內液的起始滲透壓 B．與B點相比，A點對應時刻紅細胞內液的滲透壓較大 C．AB段失水使紅細胞內液的滲透壓大于KNO3溶液，從而出現BC段的變化 D．B點對應的時刻，KNO3溶液與紅細胞內液的滲透壓相等 解析：選D　小鼠紅細胞放入一定濃度的KNO3溶液中，KNO3溶液的起始滲透壓大于紅細胞內液的起始滲透壓，紅細胞失水，A錯誤；由于A點到B點紅細胞不斷失水導致細胞內滲透壓不斷增加，B錯誤；出現BC段的變化是由于紅細胞對鉀離子和硝酸根離子的吸收，細胞內滲透壓不斷增加，細胞吸水體積變大，C錯誤；B點對應的時刻紅細胞失水與吸水達到平衡，說明細胞內外滲透壓相等，D正確。 11．(2017鹽城二模)實驗表明，IAA的短距離運輸以細胞到細胞的方式進行，且輸入與輸出細胞的載體不同，其中輸出與PIN蛋白相關。PIN蛋白會通過胞吐(依賴于生長素應答因子ARF)輸出IAA，如圖表示此過程的部分作用機理。下列有關敘述正確的是(　　) A．GNOM蛋白活性增強會抑制PIN蛋白胞吐 B．TPL與AUX/IAA蛋白結合物含量升高，有助于IAA的輸出 C．IAA、AUX/IAA與TIR1蛋白結合，促進IAA輸出 D．IAA濃度高時有利于其輸出，所以其運輸方式為被動運輸 解析：選C　在PIN蛋白通過胞吐輸出IAA時，GNOM蛋白活性增強可促進該過程，A錯誤。圖示中TPL與AUX/IAA蛋白結合后，對ARF的調控不能進行，因此對IAA的輸出無促進作用，B錯誤。IAA、AUX/IAA與TIR1蛋白結合，能促進IAA輸出，C正確。IAA濃度高時會促進PIN蛋白通過胞吐作用輸出IAA，D錯誤。 12．HgCl2是一種可以影響ATP水解的抑制劑，為探究主動運輸的特點，科研人員進行了如下實驗，下列相關說法正確的是(　　) 組名 實驗材料 實驗處理 實驗前后溶液中磷酸鹽的濃度差 甲 成熟胡蘿卜片 一定濃度的KH2PO4溶液＋蒸餾水 9 (mg/L) 乙 幼嫩胡蘿卜片 一定濃度的KH2PO4溶液＋蒸餾水 4 (mg/L) 丙 成熟胡蘿卜片 一定濃度的KH2PO4溶液＋HgCl2 5 (mg/L) 丁 幼嫩胡蘿卜片 一定濃度的KH2PO4溶液＋HgCl2 2 (mg/L) A．本實驗的目的僅是探究HgCl2對細胞主動運輸的影響 B．幼嫩組織呼吸旺盛，物質運輸能力強 C．實驗前后需測定溶液中磷酸鹽的濃度 D．甲、丁對照說明主動運輸過程需要消耗能量 解析：選C　本實驗的實驗目的是探究HgCl2和細胞成熟度對細胞主動運輸的影響，A錯誤；由甲、乙對照可知，乙實驗前后的濃度差小于甲，說明幼嫩組織較成熟組織的物質運輸能力弱，B錯誤；實驗的觀察指標是實驗前后溶液中磷酸鹽的濃度差，因此實驗前后需測定溶液中磷酸鹽的濃度，C正確；甲、丁的實驗變量有胡蘿卜片的成熟度和HgCl2的有無，不符合單一變量原則，甲、丙對照或乙、丁對照可說明主動運輸過程需要消耗能量，D錯誤。 二、非選擇題 13．圖1是人甲狀腺細胞攝取原料合成甲狀腺球蛋白的基本過程，圖2表示兩種跨膜運輸方式，請據圖回答問題： (1)細胞內的碘濃度遠遠高于血漿中碘濃度，這表明圖1中a過程跨膜運輸的方式是________，該過程________(填“需要”或“不需要”)細胞提供能量。 (2)圖2中，甲的跨膜運輸方式是________，乙的跨膜運輸方式是________________，苯進出細胞的方式一般是圖2中的________________。若對離體的心肌細胞使用某種毒素，結果對Mg2＋的吸收顯著減少，而對Ca2＋、K＋、C6H12O6等物質的吸收沒有受到影響，其原因是__________________________________________。 (3)甘油、膽固醇等都能很容易通過細胞膜，主要與細胞膜中含有________有關。 (4)木糖為五碳糖，但是細胞膜能轉運葡萄糖，卻不能轉運木糖，這表明細胞膜具有的特性是________________。 (5)突觸前膜釋放神經遞質的過程，說明細胞膜具有的特點是________________。 解析：(1)圖1中碘離子逆濃度差進入甲狀腺細胞，說明碘離子的跨膜運輸方式為主動運輸，主動運輸需要消耗能量。(2)圖2甲中運輸速度與濃度梯度呈正相關，表示的運輸方式為自由擴散，乙因存在最大運輸速度，說明需要載體，表示的運輸方式為協助擴散或主動運輸；苯進出細胞的方式是自由擴散；使用某種毒素后，細胞對Mg2＋的吸收顯著減少，而對Ca2＋、K＋、C6H12O6等物質的吸收沒有受到影響，說明毒素沒有影響能量的供應，最可能的是該毒素抑制了Mg2＋載體蛋白的活性。(3)甘油、膽固醇是小分子脂質，它們容易通過細胞膜與細胞膜含有磷脂成分有關。(4)木糖和葡萄糖都是小分子物質，但細胞不能轉運木糖，這與細胞膜具有選擇透過性有關。(5)突觸前膜釋放神經遞質是通過突觸小泡與突觸前膜融合完成的，這說明了細胞膜具有一定的流動性。 答案：(1)主動運輸　需要　(2)自由擴散　協助擴散或主動運輸　甲　該毒素抑制了 Mg2＋載體蛋白的活性 (3)脂質(磷脂)　(4)選擇透過性　(5)一定的流動性 14．圖甲表示用完全培養(yǎng)液在相同的容器內分別培養(yǎng)水稻和番茄幼苗，一段時間后，測定培養(yǎng)液中各種離子與實驗開始時的濃度之比；圖乙表示水稻根細胞對某礦質元素的吸收與氧分壓的關系圖?；卮鹨韵孪嚓P問題： (1)番茄對離子的吸收方式是________，培養(yǎng)液中氧氣含量下降時，對________(填“水分”或“離子”)吸收量減少，圖甲中所示數值會________(填“增大”或“減小”)。 (2)用某種藥物處理圖甲中的水稻后，發(fā)現只有K＋的吸收量減少了，原因可能是________________________________________________。 (3)圖乙中氧分壓相對值為0時的離子吸收速率不為零，原因是根細胞可通過______________(生理過程)獲得離子運輸所需能量，據圖乙分析，AB段離子吸收速率隨細胞內________(生理過程)的增強而加快，在C點以后向培養(yǎng)液中通入充足氧氣，離子的吸收速率也不會表現為M1曲線，限制因素是______________________________________________。 (4)鹽堿地中正常生長的植物，其根毛表皮細胞液的濃度________(填“大于”“小于”或“等于”)土壤溶液的濃度。 解析：(1)番茄對離子的吸收方式為主動運輸，當培養(yǎng)液中氧氣含量降低時，有氧呼吸強度降低，主動運輸速率降低，吸收的離子減少，與正常情況相比，圖甲中相應數值會增大。(2)離子的運輸與細胞膜上的載體蛋白和能量供應有關，用某種藥物處理圖甲中的水稻后，發(fā)現只有K＋的吸收量減少了，可能的原因是該藥物只抑制了運輸K＋的載體的功能。(3)氧分壓相對值為0時，細胞可通過無氧呼吸為離子的吸收提供能量，在一定范圍內，隨著氧分壓的升高，根細胞有氧呼吸增強，提供的能量增多，根細胞吸收礦質離子的速率增大；圖乙中C點以后向培養(yǎng)液中通入充足氧氣，離子的吸收因受到載體數量的限制，不會表現為M1曲線。(4)鹽堿地中植物能正常生長，說明根還能從土壤中吸收水分，因此根毛表皮細胞液的濃度大于土壤溶液的濃度。 答案：(1)主動運輸　離子　增大　(2)該藥物只抑制了運輸K＋的載體的功能(合理即可)　(3)無氧呼吸　有氧呼吸　根細胞膜上載體的數量　(4)大于 15．成熟的植物細胞在較高濃度的外界溶液中，會發(fā)生質壁分離現象，下圖a是發(fā)生質壁分離的植物細胞，圖b是顯微鏡下觀察到的某一時刻的圖像。請據圖回答下列問題： (1)圖a中細胞的質壁分離指細胞壁和________的分離，后者的結構包括[　　]和[　　]以及二者之間的細胞質。 (2)植物細胞發(fā)生質壁分離所需的外界條件是____________________，植物細胞自身應具備的結構特點是________________________________。 (3)圖b是某同學觀察植物細胞質壁分離與復原實驗時拍下的顯微照片，此時細胞液濃度與外界溶液濃度的關系是______________________________。 (4)將形狀、大小相同的紅心蘿卜A和紅心蘿卜B幼根各5段，分別放在不同濃度的蔗糖溶液(甲～戊)中，一段時間后，取出紅心蘿卜的幼根稱重，結果如圖c所示，據圖分析： ①紅心蘿卜A比紅心蘿卜B的細胞液濃度________。 ②在甲蔗糖溶液中加入適量的清水，一段時間后紅心蘿卜A的細胞液濃度會________。 解析：(1)質壁分離是原生質層和細胞壁的分離，原生質層包括細胞膜、液泡膜以及二者之間的細胞質。(2)發(fā)生質壁分離的外界條件是外界溶液濃度大于細胞液濃度，而植物自身具備的結構特點是原生質層的伸縮性大于細胞壁的伸縮性。(3)在觀察植物細胞質壁分離與復原實驗中，當細胞處于質壁分離狀態(tài)時，可能正在發(fā)生質壁分離過程，也可能質壁分離完成，細胞原生質層大小處于相對靜止狀態(tài)，還可能處于質壁分離復原的過程中，因此，細胞液濃度可能大于、等于或小于外界溶液濃度。(4)①由圖中兩種紅心蘿卜的質量變化結果可知，甲～戊五種蔗糖溶液的濃度大小為丙<戊<甲<丁<乙，甲為紅心蘿卜A的等滲溶液，戊為紅心蘿卜B的等滲溶液，因此紅心蘿卜A比紅心蘿卜B的細胞液濃度高。②在甲蔗糖溶液中加入適量的清水，溶液濃度降低，紅心蘿卜A吸水一段時間后，細胞液濃度降低。 答案：(1)原生質層?、凇、堋?2)外界溶液濃度高于細胞液濃度　原生質層的伸縮性大于細胞壁的伸縮性　(3)細胞液的濃度大于、等于或小于外界溶液的濃度　(4)①高?、诮档?