高中生物 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学业分层测评 新人教版必修

我们在这里，召开私营企业家联谊会，借此机会，我代表成都市渝中工商局、渝中区私营企业协会，祝各位领导新年快乐、工作愉快、身体健康，祝各位企业家事业兴旺第3节 物质跨膜运输的方式学业分层测评(建议用时：45分钟)学业达标1在物质进出细胞的方式中，自由扩散区别于协助扩散的是()A由高浓度向低浓度扩散B需要载体蛋白C由低浓度向高浓度扩散D不需要载体蛋白【解析】自由扩散与协助扩散的相同之处是物质顺浓度梯度(高浓度低浓度)跨膜运输，同时均不消耗能量；不同之处表现在自由扩散不需要载体蛋白，而协助扩散需要载体蛋白。【答案】D2红细胞吸收无机盐和葡萄糖的共同点是()【导学号：19040174】A都可以从低浓度一侧向高浓度一侧B都需要供给ATPC都需要载体协助D既需要载体协助又需要消耗能量【解析】红细胞吸收无机盐是主动运输，既需要载体协助，也消耗细胞代谢释放的能量(ATP)；红细胞吸收葡萄糖是协助扩散，只需要载体协助，不消耗细胞代谢释放的能量。【答案】C3有一种物质只能顺浓度梯度进出细胞，但却不能顺浓度梯度进出无蛋白质的磷脂双分子层膜。这种物质出入细胞膜的方式是()A自由扩散B协助扩散C主动运输 D胞吞和胞吐【解析】一种物质只能顺浓度梯度进出细胞，可能是自由扩散和协助扩散。不能顺浓度梯度进出无蛋白质的磷脂双分子层膜，排除自由扩散。【答案】B4有一位科学家分离到一种动物细胞的细胞膜，他将膜放在特制的仪器中，分隔两边装蒸馏水的槽。当他将稀释的乙酸放入一侧时，发现另一侧槽中的pH没有变化。于是他将动物细胞匀浆磨碎，过滤出细胞器和膜的碎片，然后再将滤液加到加过乙酸的一侧，这时发现另外一侧的pH下降了。造成这种变化的最合理的解释是() 【导学号：19040175】A离子通过主动运输跨膜B离子通过自由扩散跨膜C离子通过协助扩散跨膜D细胞滤液能溶解膜中的脂【解析】pH下降说明H运输到未加乙酸的一侧；细胞匀浆含有线粒体经有氧呼吸合成的ATP，而主动运输需要消耗能量，说明H运输方式属于主动运输。【答案】A5下图为某种离子跨膜运输的示意图，由此做出的判断正确的是()甲乙丙A图中离子跨膜的正确顺序是乙丙甲B离子跨膜有随机性并消耗ATP中的能量C磷脂的运动使离子跨膜的通道自动开闭D图示的离子跨膜方式为自由扩散【解析】细胞内的物质先与开口朝内的载体蛋白结合，然后在能量的驱动下，载体蛋白开口朝外，将物质释放出去；细胞膜具有选择透过性；磷脂的运动不能使离子跨膜的通道自动开闭；图示的离子跨膜方式既需要载体又需要能量，为主动运输。【答案】A6某哺乳动物神经细胞内外的K和Na浓度见下表。下列肯定属于主动运输的是()【导学号：19040176】细胞内浓度(mmolL1)细胞外浓度(mmolL1)K140.03.0Na18.0145.0K进入细胞K排出细胞Na进入细胞Na排出细胞A BC D【解析】根据表格可知，神经细胞外Na浓度较高，细胞内K浓度较高，K排出细胞和Na进入细胞均属于被动运输；K进入细胞和Na排出细胞，运输方向由低浓度到高浓度，运输方式均为主动运输。【答案】C7(2016惠州检测)将水稻培养在含有各种营养元素的培养液中，发现水稻吸收硅多，吸收钙少。这是因为水稻根的细胞膜()A吸附硅的能力强，吸附钙的能力弱B运载硅的载体多，运载钙的载体少C吸收硅的方式是自由扩散，吸收钙的方式是主动运输D吸收硅不需要能量，吸收钙需要能量【解析】细胞吸收离子数量多少取决于细胞膜载体种类和数量多少，故A错，B正确。吸收离子为主动运输，故C错误。主动运输需要能量，故D错误。【答案】B8如图表示细胞对大分子物质“胞吞”和“胞吐”的过程。下列与此有关的叙述错误的是()【导学号：19040177】Aa与b均要以膜的流动性为基础才可能发生Ba要有细胞表面识别和内部供能才可能完成Cb表示细胞分泌的同时会导致膜成分的更新Db与a分别是细胞排泄废物和摄取养分的基本方式【解析】 胞吞和胞吐是膜流动性的具体体现，胞吞过程所摄取的大分子通过膜外表面的糖被识别，并消耗能量进入细胞内；细胞分泌是指高尔基体“出芽”形成的囊泡与细胞膜融合，将大分子物质排到膜外，因此，有部分高尔基体膜的成分转移到细胞膜；排出废物和摄取养分的基本方式是利用膜的选择透过性直接通过细胞膜，以被动运输、主动运输的方式进行的。【答案】D9下列关于物质跨膜运输的叙述，正确的是()A小分子物质均是通过自由扩散进出细胞B协助扩散和自由扩散均不需要消耗能量C分泌蛋白是通过主动运输的方式排到细胞外D抑制细胞呼吸对细胞吸收K的速率无影响【解析】气体分子及脂溶性小分子可以通过自由扩散进入细胞，氨基酸、离子等物质进出细胞一般是主动运输，红细胞吸收葡萄糖属于协助扩散，A错误；协助扩散和自由扩散不需要能量，其动力来自于浓度差，B正确；分泌蛋白是大分子物质，通过胞吐分泌到细胞外，C错误；细胞吸收K的方式是主动运输，需要能量ATP，所以抑制细胞呼吸会影响细胞吸收K的速率，D错误。【答案】B10美国的两位科学家在细胞膜通道(水通道和离子通道)方面做出了开创性贡献。这项研究对彻底揭开水和离子跨膜运输的机理有重大的意义。下图1是生物膜的结构模型示意图，图2表示某种分子跨膜运输的过程图解。请据图回答下列问题： 【导学号：19040178】图1图2(1)水通道和离子通道实际上是指图1中的_(填序号)，生物膜的流动镶嵌模型认为，图中_构成了膜的基本支架。(2)图1中与细胞识别有关的结构是_；叶绿体和线粒体等细胞器中均具有生物膜结构，但它们的具体功能却有很大的区别，究其原因是由于_不同所致。(3)图2中b代表的是_，a可能是_。(4)图2中物质运输的方式是_，判断的主要依据是_；_。【解析】(1)水通道和离子通道的化学本质是蛋白质分子，对应图1中的，磷脂双分子层构成了膜的基本支架。(2)图1中的代表的是糖蛋白，具有识别作用；膜的功能复杂程度是由细胞膜上蛋白质的种类和数量决定的。(3)(4)图2中所示的运输方式为主动运输，需要能量(b)和载体蛋白(a)。【答案】(1)磷脂双分子层(2)糖蛋白蛋白质(或膜蛋白)(3)能量载体蛋白(4)主动运输需要消耗能量需要载体蛋白协助能力提升11关于植物根系吸收矿质离子的叙述，正确的是()A植物根系吸收各种矿质离子的速率相同B土壤温度不影响植物根系对矿质离子的吸收C植物根细胞吸收矿质元素离子主要依靠渗透作用D植物根细胞能逆浓度梯度吸收土壤中的矿质元素离子【解析】植物根系吸收各种矿质离子的速率不一定相同，A错误；土壤温度影响植物根细胞的酶活性，从而影响呼吸作用产生能量，进一步影响植物根系对矿质离子吸收的主动运输过程，B错误；植物根细胞吸收矿质离子主要依靠主动运输，C错误；植物根细胞能通过主动运输逆浓度梯度吸收土壤中的矿质元素离子，D正确。【答案】D12实验表明，对离体蛙的心肌细胞施用某种毒素，心肌细胞对K、C6H12O6的吸收量不受影响，但对Ca2吸收量却明显减少。试分析，这种毒素可能的作用机理是() 【导学号：19040179】A改变了心肌细胞膜的结构，使膜的流动性加快，对物质的吸收加快B抑制了心肌细胞膜上Ca2载体蛋白的活性，使细胞吸收Ca2的速率减慢C抑制了心肌细胞内呼吸酶的活性，细胞的有氧呼吸降低，为主动运输提供的能量减少 D改变了心肌细胞膜两侧的Ca2浓度，使细胞主动吸收Ca2的速率降低【解析】根据题意可知，该毒素只是使细胞对Ca2的吸收减少，而不影响细胞对其他物质的吸收，故不可能是抑制了细胞呼吸。细胞对Ca2的吸收方式为主动运输，需要载体蛋白，而载体蛋白具有专一性，因此该毒素最可能的作用机理是抑制了Ca2载体蛋白的活性。【答案】B13(2015全国卷)将三组生理状态相同的某植物幼根分别培养在含有相同培养液的密闭培养瓶中，一段时间后，测定根吸收某一矿质元素离子的量。培养条件及实验结果见下表：培养瓶中气体温度()离子相对吸收量(%)空气17100氮气1710空气328下列分析正确的是 ()A有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收B该植物幼根对该离子的吸收与温度的变化无关C氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子不消耗能量D与空气相比，氮气环境有利于该植物幼根对该离子的吸收【解析】A项，温度为17 时，在空气环境中，根对该离子的相对吸收量高于在氮气环境中的，说明有氧条件有利于该植物幼根吸收该离子，同时说明幼根对该离子的相对吸收量与氧气有关，为主动运输。B项，在空气环境中，低温下幼根对该离子的相对吸收量较低，说明温度能够影响根对该离子的吸收。C项，幼根对该离子的吸收方式为主动运输，需要消耗ATP，在氮气环境中，植物可通过无氧呼吸产生ATP。D项，温度为17 时，与空气环境中相比，氮气环境中该植物幼根对该离子的相对吸收量较低，说明氮气环境不利于该植物幼根对该离子的吸收。【答案】A14下图1是物质出入细胞的示意图，图2中曲线甲、乙分别代表物质进出细胞的两种方式。【导学号：19040180】(1)曲线甲代表_，曲线乙中Q点对应时刻细胞不再吸收物质，此时限制物质进出细胞的因素是_。已知某海洋生物的细胞中物质X、物质Y浓度分别为0.60和0.14，而海水中物质X、物质Y浓度分别为0.29和0.38(浓度单位均为mol/L)，由此可知，该细胞能主动地_(填“吸收”或“排出”)物质X，可用图1中的_(a、b、c)表示。细胞膜中水通道、离子通道是普遍存在的。若肾集合管管壁细胞膜受刺激后发生兴奋时，水通道开放，大量水被肾集合管管壁细胞重吸收，则代表此过程中水的流动可用_(a、b、c)表示。(2)若图1代表某生物的细胞膜，该细胞能够分泌胰岛素，则该过程被称为_，其依赖于细胞膜的_的结构特点。【解析】(1)图2中的曲线甲表明吸收物质的数量与细胞内外溶液浓度差成正比，没有饱和现象，说明细胞吸收该物质的方式属于自由扩散。分析曲线乙可知，在细胞内浓度高于细胞外浓度之后，仍能吸收该物质，可见细胞能够逆浓度梯度吸收该物质，并且在Q点出现饱和现象，此时细胞供能不足或细胞膜上转运该物质的载体数量有限，说明细胞吸收该物质的方式为主动运输。某海洋生物的细胞中物质X、物质Y浓度分别为0.60和0.14，而海水中物质X、物质Y浓度分别为0.29和0.38(浓度单位均为mol/L)，由此可推知该细胞能主动地吸收物质X，可用图1中a表示。需注意的是a、e两过程均为主动运输，但是a为膜外物质向膜内的运输(吸收)，e为膜内物质向膜外运输(排出)。细胞的内、外侧可依据糖蛋白的位置来判定，糖蛋白位于细胞膜外侧。(2)胰岛素为大分子物质，只能通过胞吐作用分泌到细胞外，该过程依赖于细胞膜的流动性。【答案】(1)自由扩散能量供应或载体数量吸收ac(2)胞吐流动性15如图是生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图，其中离子通道是一种通道蛋白，通道蛋白是横跨生物膜的亲水性通道，具有离子选择性。请据图回答有关问题：(1)很多研究成果有力地支持“脂溶性物质易透过生物膜，不溶于脂质的物质不易透过生物膜”这一说法。这与组成细胞膜的主要成分中有_相对应(中填“甲”或“乙”，下同)。(2)鲨鱼体内能积累大量的盐，盐分过高时就要及时将多余的盐分排出体外，经研究，鲨鱼体内多余的盐分是经途径排出的，那么其跨膜运输的方式是_。(3)柽柳是泌盐植物，叶子和嫩枝可以将吸收到植物体内的盐分排出，是强耐盐植物。柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输还是被动运输，请根据下列实验设计进行证明。实验步骤a取甲、乙两组生长发育相同的柽柳幼苗，放入适宜浓度的含有K的溶液中。b甲组给予正常的呼吸条件，乙组_ _。c一段时间后测定_实验结论：a若两组植株对K的吸收速率相同，说明_ _。b若两组植株对K的吸收速率表现为甲组明显_乙组(填“大于”、“小于”或“等于”)，则说明_ _。【解析】(1)细胞膜含有磷脂，根据相似相溶原理，故脂质小分子优先通过细胞膜。(2)途径需要细胞膜载体蛋白协助，不需要ATP，为协助扩散。(3)b.根据实验目的，主动运输和被动运输的区别是是否需要ATP，故ATP(细胞呼吸产物)为自变量，K的吸收速率为因变量。