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2019-2020年高考生物一轮复习 第4章 细胞的物质输入和输出 第3节 物质跨膜运输的方式课时提升作业 新人教版

2019-2020 年高考生物一轮复习 第 4 章 细胞的物质输入和输出 第 3 节 物质跨
膜运输的方式课时提升作业 新人教版必修 1
一、选择题(共 11 小题,每小题 5 分,共 55 分) 1.物质进出细胞的方式有跨膜运输(被动运输和主动运输)和非跨膜运输(胞吞和胞吐)。下列有关物质进出 方式的判断正确的是( ) A.依据是否消耗能量,只要运输过程中耗能的就是主动运输 B.依据物质浓度梯度,顺浓度梯度的运输一定是自由扩散 C.依据是否需要载体蛋白,需要载体蛋白的运输是协助扩散 D.依据跨膜的层数,跨膜层数为 0 的就是胞吞或胞吐 【解析】选 D。物质进出细胞的方式中主动运输、胞吞和胞吐均消耗能量,A 项错误;顺浓度梯度的运输 方式有自由扩散和协助扩散,B 项错误;需要载体蛋白的运输方式有协助扩散和主动运输,C 项错误;胞 吞和胞吐为非跨膜运输,跨膜的层数为 0,D 项正确。 2.(xx·全国卷)撕取紫色洋葱外表皮,分为两份,假定两份外表皮细胞的大小、数目和生理状态一致,一 份在完全营养液中浸泡一段时间,浸泡后的外表皮称为甲组;另一份在蒸馏水中浸泡相同的时间,浸泡后 的外表皮称为乙组。然后,两组外表皮都用浓度为 0.3 g/mL 的蔗糖溶液处理,一段时间后表皮细胞中的 水分不再减少,此时甲、乙两组细胞水分渗出量的大小,以及水分运出细胞的方式是( ) A.甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等,主动运输 B.甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的高,主动运输 C.甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的低,被动运输 D.甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等,被动运输 【解析】选 C。甲组置于完全营养液中,与细胞等渗,水分进出细胞达到动态平衡;乙组置于清水中,细 胞从外界吸水膨胀。再将它们置于 0.3 g/mL 的蔗糖溶液中,细胞都失水,乙组渗出的水分比甲组多,水 分进出细胞的方式为被动运输。 3.某哺乳动物神经细胞内外的 K+和 Na+浓度见下表。下列属于主动转运(主动运输)的是( ) A.K+经钾离子通道排出细胞 B.K+与有关载体蛋白结合排出细胞 C.Na+经钠离子通道排出细胞 D.Na+与有关载体蛋白结合排出细胞 【解题指南】解答本题的突破口: (1)离子经离子通道进出细胞属于协助扩散。

(2)主动运输的特点是逆浓度梯度运输,需要消耗能量。 【解析】选 D。K+和 Na+经离子通道排出细胞属于协助扩散;K+与有关载体蛋白结合排出细胞是顺浓度梯度 进行的,属于协助扩散;Na+与有关载体蛋白结合排出细胞是逆浓度梯度进行的,属于主动运输。 【延伸探究】结合题中表格分析,离子进出细胞的方式有几种? 提示:有两种。一种是通过离子通道的方式,属于协助扩散;另一种需要载体蛋白的协助并需要消耗能量, 属于主动运输。 【易错提醒】无机盐离子的运输方式并非都是主动运输,在顺浓度梯度情况下,也可通过被动运输方式进 出细胞,如静息电位产生时 K+的外流和动作电位产生时 Na+的内流都是协助扩散。 4.(xx·芜湖模拟)下图表示一种物质的跨膜运输方式,下列叙述中正确的是
()
A.该方式发生在被运输物质从高浓度到低浓度时 B.该膜中载体蛋白也能运输蔗糖 C.碘以该方式进入海带细胞 D.该方式不会出现饱和现象 【解析】选 A。从图中得出,该过程需要载体蛋白协助,不需要能量,属于被动运输中的协助扩散,A 项 正确;载体蛋白具有特异性,因此载体蛋白只能运输一种或一类化合物,B 项错误;碘进出细胞的方式为 主动运输,C 项错误;细胞膜上载体蛋白的数量是有限的,所以协助扩散和主动运输过程均存在一个最大 运输速率,D 项错误。 5.(xx·铜陵模拟)图示为小肠绒毛上皮细胞中的细胞膜对不同物质的运输。下列叙述正确的是( )
A.a 物质可能是甘油,b 物质可能是葡萄糖

B.a 物质可能是水,b 物质可能是甘油 C.a 物质可能是胆固醇,b 物质可能是氧气 D.a 物质可能是葡萄糖,b 物质可能是氨基酸 【解析】选 A。据图可知,a 的运输方式是自由扩散,b 的运输方式是主动运输。甘油、氧气、水和胆固醇 进入细胞的方式是自由扩散,葡萄糖、氨基酸进入小肠上皮细胞的运输方式为主动运输,故选项 A 正确。 6.(xx·西安模拟)如图表示与自由扩散、协助扩散和主动运输有关的图例或曲线。下列选项中对应正确的 是( )
A.肺泡上皮细胞吸收氧气——①⑤ B.肌肉细胞吸收水——②④ C.红细胞吸收葡萄糖——③⑥ D.根尖细胞吸收矿质离子——③⑥ 【解析】选 D。图中①②③表示三种跨膜运输方式,分别是自由扩散、协助扩散和主动运输,④⑤⑥表示 三种影响因素曲线,分别对应自由扩散、协助扩散或主动运输、主动运输。肺泡上皮细胞吸收氧气和肌肉 细胞吸收水的方式均是自由扩散,都对应①④;红细胞吸收葡萄糖属于协助扩散,对应②⑤;根尖细胞吸 收矿质离子属于主动运输,对应③⑥或③⑤。 7.(xx·浙江高考)下列关于物质出入细胞方式的叙述,正确的是( ) A.被细胞胞吞的一定是固体物质 B.突触前膜释放乙酰胆碱属于易化扩散(协助扩散) C.通过载体蛋白的物质转运属于主动转运(主动运输) D.胞吐过程一定会发生分泌泡与质膜(细胞膜)的融合

【解题指南】(1)题干关键词:“物质出入细胞方式”。 (2)关键知识:物质出入细胞的方式、条件及相应的实例。 【解析】选 D。本题主要考查物质出入细胞的方式及相应实例。A 项中,被细胞胞吞的物质一般是大分子 物质,但不一定是固体,故 A 项错误。B 项中,突触前膜释放乙酰胆碱属于非跨膜运输,故 B 项错误。C 项中,通过载体蛋白的物质转运不一定是主动转运(主动运输),易化扩散(协助扩散)也需要载体蛋白,故 C 项错误。D 项中,需胞吐的物质先在细胞内被部分质膜(细胞膜)包起来,然后移动到细胞膜处,与细胞 膜融合,将大分子物质排出细胞,故 D 项正确。 【方法技巧】要确定某种物质的运输方式,必须抓三个关键 关键一:分析被运输的物质是否通过细胞膜。 关键二:明确被运输物质微粒的性质(大分子、小分子、离子)。 关键三:分析物质通过细胞膜的运输方向(高浓度→低浓度,低浓度→高浓度),是否需要载体蛋白协助, 是否需要消耗能量。 8.(xx·启东模拟)如图中曲线 a、b 表示物质跨膜运输(不包括胞吞和胞吐)的方式,下列表述错误的是( )

A.只有在氧气存在时才会发生方式 b 的物质运输

B.质壁分离过程中,水分子通过方式 a 进出细胞

C.方式 b 的最大转运速率与载体蛋白数量有关

D.b 的运输方式能体现细胞膜的选择透过性

【解析】选 A。a 表示自由扩散,b 表示协助扩散或主动运输。在氧气不存在时,也会发生协助扩散,A 错

误。在质壁分离过程中,水分子以自由扩散的方式进出细胞,B 正确。在 b 的运输方式中,被转运分子浓

度增大到一定程度后,转运速率不再增加,是受到载体蛋白数量的限制,细胞膜的选择透过性与载体蛋白

有关,C、D 正确。 9.下表是人体成熟红细胞与血浆中的 K+和 M 在不同条件下的含量比较,据表分析下列结论错误的是( )

处理前

用鱼藤酮处

用乌本苷处

(mmol)

理后(mmol)

理后(mmol)

细胞内

血浆中

细胞内

血浆中

细胞内

血浆中

K+

145

5

11

5

13

5

Mg2+

35

1.4

1.8

1.4

35

1.4

A.鱼藤酮影响 K+和 Mg2+的吸收可能是因为抑制了细胞呼吸

B.鱼藤酮一定是抑制了运输 K+和 Mg2+载体蛋白的作用

C.乌本苷没有抑制运输 Mg2+载体蛋白的功能

D.血浆中 K+和 Mg2+通过主动运输进入红细胞

【解析】选 B。鱼藤酮影响 K+和 Mg2+的吸收可能是抑制了细胞呼吸,也可能是抑制了载体蛋白的作用;用

乌本苷处理后,细胞内外 Mg2+没有变化,所以乌本苷没有抑制运输 Mg2+载体蛋白的功能;血浆中 K+和 Mg2+

进入红细胞都是由低浓度一侧运输到高浓度一侧,属于主动运输。

【易错提醒】本题易错选 A。原因如下:

(1)获取信息能力较差:由于不能准确从表中获取“用鱼藤酮处理后,细胞内 K+、Mg2+的量同时减少”,从

而不能进行正确地分析。

(2)知识掌握不准,理解不透:主动运输有两个条件:一是载体蛋白协助;二是需要消耗能量;鱼藤酮对

红细胞吸收 K+和 Mg2+的影响,二者均有可能,但不是“一定”发生。

10.(xx·长沙模拟)甲、乙两种小分子物质在细胞内外的浓度情况如图所示,在进行跨膜运输时,下列说

法正确的是( )

A.甲进入细胞一定需要能量 B.甲运出细胞一定有载体蛋白的参与 C.乙进入细胞一定不需要能量 D.乙运出细胞一定有载体蛋白的参与 【解析】选 B。甲进入细胞是顺浓度,不一定需要消耗能量;甲运出细胞是逆浓度,既需要载体蛋白,也 需要消耗能量。乙进入细胞是逆浓度,需要消耗能量;乙运出细胞是顺浓度,如果是自由扩散就不需要载 体蛋白的协助。 11.(能力挑战题)将某活组织放入适宜的完全营养液中,置于适宜的条件下培养。培养液中甲、乙两种离 子的浓度保持相等且恒定,定期测得细胞中两种离子的含量,得到如图所示曲线。据图分析下列叙述中正

确的是( )
A.甲、乙两种离子的运输方式是自由扩散和主动运输 B.该组织细胞运输离子甲的载体蛋白的数量比运输离子乙的载体蛋白的数量多 C.两种离子均只能从高浓度的一侧运输到低浓度的一侧 D.曲线 mn 段和 ab 段表明细胞呼吸产生的能量不足,抑制了细胞的吸收速率 【解析】选 B。根据虚线上方的曲线分析可知,当细胞内浓度大于细胞外浓度时,甲、乙均可逆浓度梯度 进行,所以均为主动运输,故 A、C 项错误;由于细胞膜上的载体蛋白具有选择性,细胞内甲离子的浓度 大于乙离子的浓度,故 B 正确。mn 段和 ab 段不再上升,说明离子的吸收速率与消耗速率平衡,D 项错误。 【加固训练】 (xx·北京高考)比较生物膜和人工膜(双层磷脂)对多种物质的通透性,结果如下图。据此不能得出的结论 是( )
A.生物膜上存在协助 H2O 通过的物质 B.生物膜对 K+、Na+、Cl-的通透具有选择性 C.离子以易化(协助)扩散方式通过人工膜 D.分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率 【解题指南】(1)题干关键词:“生物膜”“人工膜(双层磷脂)”。 (2)图示信息:不同种类的物质在同种膜上的通透性不同,同一种类的物质在人工膜和生物膜上的通透性 也不相同。

(3)关键知识:人工膜没有选择透过性,生物膜有选择透过性。 【解析】选 C。本题主要考查生物膜的物质跨膜运输方式。生物膜上 H2O 的通透性大于人工膜,说明生物 膜上有协助 H2O 运输的物质,实质是生物膜上含有水通道蛋白,故 A 项正确;生物膜对 Na+、K+、Cl-的通透 性不同,说明生物膜对 Na+、K+、Cl-的通透有选择性,原因是细胞膜上运输 Na+、K+、Cl-的载体数量不同, 故 B 项正确;人工膜只含磷脂分子,没有载体蛋白,而协助扩散需要载体蛋白协助,故 C 项错误;O2、CO2、 甘油的相对分子质量依次增大,人工膜对其通透性逐渐减小,这说明分子大小影响其通过人工膜的速率, 故 D 项正确。 二、非选择题(共 2 小题,共 45 分) 12.(21 分)(xx·宿州模拟)原尿中氨基酸等物质的浓度与血浆中的基本相同。原尿经肾小管上皮细胞的选 择性重吸收和分泌作用后形成尿液。正常情况下尿液中不含氨基酸。下图一为肾小管壁及相关结构示意图, 图二表示部分物质进出肾小管上皮细胞的特点。请回答下列问题:

(1)肾小管上皮细胞将从原尿(位于肾小管管腔内)中吸收的氨基酸运输到组织液时通过细胞膜的方式为

__________________,肾小管上皮细胞重吸收水分的原理是____________,若肾小管管壁细胞表面运输氨

基酸的载体蛋白大量减少,尿量会______________(填“增加”或“减少”),请分析原因____________

_______________________________________________________________。

(2)科学家在肾小管上皮细胞膜上发现了水通道(一类跨越细胞膜磷脂双分子层的蛋白质),严谨地说,水

分子通过肾小管上皮细胞的方式应为____________(单项选择)。

A.自由扩散

B.被动运输

C.主动运输

(3)由图可知原尿中的氨基酸被重吸收回血液需跨过______层磷脂分子,原尿中的氨基酸进入肾小管上皮

细胞的运输方式是________,需要________________

_____________的参与。(提示:氨基酸与 Na+协同运输)

【解析】(1)由图二可知,肾小管上皮细胞将从原尿(位于肾小管管腔内)中吸收的氨基酸运输到组织液时

是从高浓度到低浓度,不需要能量只需要载体蛋白,所以是协助扩散。肾小管上皮细胞重吸收水分的原理

是渗透吸水。若肾小管管壁细胞表面运输氨基酸的载体蛋白大量减少,则肾小管管腔中液体的浓度高于正

常水平,渗透压高,水分重吸收减弱,造成尿量增加。

(2)由题意可知,因为有水通道的协助所以属于协助扩散,协助扩散属于被动运输,故 B 正确。

(3)由图一可知原尿中的氨基酸被重吸收回血液需跨过肾小管上皮细胞(2 层膜)和毛细血管壁细胞(2 层 膜),共 4 层细胞膜,即 8 层磷脂分子。由图二可知,原尿中的氨基酸进入肾小管上皮细胞的运输方式是 由低浓度到高浓度的主动运输,该方式需要能量和载体蛋白。 答案:(1)协助扩散 渗透吸水 增加 肾小管管腔中液体的浓度高于正常水平,渗透压高,水分重吸收 减弱,造成尿量增加 (2)B (3)8 主动运输 载体蛋白和能量(或 ATP) 13.(24 分)(能力挑战题)葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质。人体细胞膜上分布有葡萄糖转运 体家族(简称 G,包括 G1、G2、G3、G4 等多种转运体)。
(1)G 在细胞中的________合成,经过__________________加工后,分布到细胞膜上。 (2)由上图分析可知,葡萄糖通过__________的方式运输进入上述两种细胞。研究表明,G1 分布于大部分 成体组织细胞,其中红细胞含量较丰富。G2 主要分布于肝脏和胰岛 B 细胞。两种转运体中,G1 与葡萄糖 的亲和力________,保障红细胞在血糖浓度________时也能以较高速率从细胞外液摄入葡萄糖。当血糖浓 度增加至餐后水平(10 mmol/L)后,与红细胞相比,肝脏细胞__________________增加很多,此时肝脏细 胞摄入的葡萄糖作为________储存起来。同时,血糖浓度的增加,也会引起胰岛 B 细胞分泌__________增 多。 (3)肿瘤细胞代谢率高,与正常细胞相比,其细胞膜上 G1 的含量________。 【解析】(1)根据题意可知,G 是细胞膜上的葡萄糖转运体,其成分是蛋白质,所以应在细胞的核糖体上合 成后,再经过内质网和高尔基体的加工,分布到细胞膜上。(2)由上图分析可知,葡萄糖进入细胞与细胞 外葡萄糖浓度以及转运蛋白 G 有关,但与能量无关,其运输方式属于协助扩散。图中显示红细胞对葡萄糖 的转运速率高于肝细胞,说明两种转运体中,G1 与葡萄糖的亲和力较高,保障红细胞在血糖浓度较低时也 能以较高速率从细胞外液摄入葡萄糖。当血糖浓度增加至餐后较高水平后,与红细胞相比,肝脏细胞摄取 葡萄糖的速率增加很多,此时肝脏细胞摄入的葡萄糖转变为糖原储存起来。同时,血糖浓度的增加,也会 引起胰岛 B 细胞分泌胰岛素增多,促进细胞加速摄取、利用、储存葡萄糖,以降低血糖浓度。(3)肿瘤细

胞代谢率高,消耗的葡萄糖多,因此与正常细胞相比,其细胞膜上 G1 的含量高。 答案:(1)核糖体 内质网和高尔基体 (2)协助扩散 较高 低 摄入葡萄糖的速率 (肝)糖原 胰岛素 (3)高