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课时规范练6物质的跨膜运输一、选择题1.(2018全国理综)下列有关植物根系吸收利用营养元素的叙述,错误的是()A.在酸性土壤中,小麦可吸收利用土壤中的N2和NO3-B.农田适时松土有利于农作物根细胞对矿质元素的吸收C.土壤微生物降解植物秸秆产生的无机离子可被根系吸收D.给玉米施肥过多时,会因根系水分外流引起“烧苗”现象答案A解析本题解题的切入点是植物根系细胞吸收矿质元素。小麦从土壤中主要吸收水和无机盐,无法吸收N2,A项错误。小麦从土壤中吸收矿质元素的方式是主动运输,其能量主要来自细胞的有氧呼吸,适时松土增加了土壤中的氧气浓度,促进了根部细胞的有氧呼吸,有利于根系对矿质元素的吸收,B项正确。植物秸秆中含有多种有机物,微生物通过分解作用可以将其降解为CO2、H2O和一些无机盐,无机盐以离子的形式被植物的根系吸收,C项正确。给玉米施肥过多,土壤溶液浓度升高,远远高于根部细胞细胞液浓度,导致根部细胞失水而造成“烧苗”现象,D项正确。2.下列关于物质出入细胞方式的叙述,正确的是()A.被细胞胞吐的一定是像胰岛素一样的大分子物质B.胞吐过程一定会有分泌泡与细胞膜的融合过程C.血浆中的氧进入红细胞需穿过两层生物膜D.mRNA从细胞核到细胞质的过程属于胞吐作用答案B解析被胞吐的物质不一定是大分子物质,如神经递质等,A项错误。胞吐时分泌泡与细胞膜融合,B项正确;血浆中的氧进入红细胞需穿过一层红细胞膜,C项错误;mRNA从细胞核通过核孔进入细胞质,D项错误。3.将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的KNO3溶液中,一段时间后用显微镜观察发现该细胞未发生质壁分离,其原因可能是该细胞()是死细胞大量吸水是根尖分生区细胞大量失水质壁分离后又自动复原A.B.C.D.答案B解析死细胞不可能发生质壁分离;由于外界溶液浓度大于细胞液浓度,所以细胞不可能大量吸水;根尖分生区细胞无大液泡,不能发生质壁分离;一段时间后,细胞可能发生质壁分离后又自动复原。4.(2018河南八市第一次联考)下图为物质进出细胞示意图,下列相关说法错误的是()A.载体具有运输和催化的作用B.载体参与的运输方式属于协助扩散C.载体的作用使细胞内的Na+浓度高于细胞外D.溶质分子甲进入细胞与细胞内外Na+的浓度有关答案C解析从图中信息得知,载体可以控制K+、Na+的运输,同时可以催化ATP水解为ADP和Pi,A项正确;通过载体溶质分子甲顺浓度梯度出细胞,属于协助扩散,B项正确;载体让Na+进细胞是顺浓度梯度运输,细胞内的Na+低于细胞外,C项错误;载体可以同时让Na+和溶质分子甲进入细胞,且甲是逆浓度梯度进入细胞,属于主动运输,需要的能量由Na+膜两侧的浓度差形成的势能提供,D项正确。5.将相同的萝卜条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中,在保持细胞存活的条件下,蔗糖溶液浓度与萝卜条质量变化的关系如下图。下列说法错误的是()A.a、b、c三种浓度溶液中的萝卜细胞的吸水能力依次增大B.b浓度溶液可能是该萝卜条细胞液的等渗溶液C.c浓度溶液中的萝卜条移入b浓度溶液中后萝卜条质量将增加D.要明显观察到质壁分离现象应选a浓度溶液中的萝卜细胞答案D解析分析题图可知,a、b、c三种浓度溶液中萝卜条质量的变化分别是增大、不变、减小,因此处于三种浓度溶液中的萝卜的细胞液浓度依次升高,吸水能力依次增强;分析题图可知,b浓度中萝卜条的质量没有变化,说明萝卜条细胞既不失水也不吸水,该浓度溶液可能是该萝卜条细胞液的等渗溶液;由题图可知,c浓度溶液中萝卜条失水,细胞液浓度增大,b浓度溶液中萝卜条质量不变,因此c浓度溶液中的萝卜条移入b浓度溶液中后萝卜条质量将增加;a溶液中细胞吸水,不会观察到质壁分离现象。6.将等量的、微量的NH4+、PO43-、K+、Ca2+共同置于100 mL蒸馏水中,再放入一些新鲜的水稻根尖,一段时间后,测定溶液中上述四种离子和水的含量变化(见下表)。实验结果可以说明()物质种类H2ONH4+K+Ca2+PO43-减少量0%23%12%37%14%根对水的吸收和对矿质离子的吸收是两个相对独立的过程根对矿质离子的吸收不是等比例进行的根细胞吸收矿质离子的方式是主动运输根吸收矿质离子的过程不受温度的影响A.B.C.D.答案D解析根据一段时间后溶液中四种离子和水的含量变化可知,水稻根对水分的吸收和对矿质离子的吸收是两个相对独立的过程;4种离子原来浓度相同,一段时间后浓度有差异,说明根对矿质离子的吸收不是等比例进行的;根吸收矿质离子的方式是主动运输,但从表中得不出该结论;根吸收矿质离子的过程是否受温度的影响,不能从表格数据中得出结论。7.下列关于细胞的物质输入与输出的叙述,正确的是()A.小分子物质均是通过自由扩散或渗透方式出入细胞B.细胞中的大分子物质通过主动运输的方式分泌到细胞外C.协助扩散、胞吐均是顺浓度梯度转运,不消耗ATPD.抑制细胞的呼吸对植物细胞发生质壁分离无明显影响答案D解析钾离子是小分子物质,通过主动运输进入细胞,A项错误。细胞中大分子物质通过胞吐分泌到细胞外,B项错误。胞吐需要能量,运输与浓度无关,C项错误。质壁分离是水分子通过自由扩散出细胞,不需要能量,D项正确。8.下图表示细胞膜对不同物质的转运过程及相关的结构。下列叙述错误的是()A.性激素作用于靶细胞时通过a过程进入靶细胞B.b表示神经细胞在受到刺激后Na+的流动C.c过程需要消耗能量D.神经递质可以作用于肌肉细胞膜上的结构d答案B解析由图可知a、b、c、d分别表示自由扩散、协助扩散、主动运输、糖蛋白。性激素通过自由扩散进入靶细胞;神经细胞在受到刺激后形成动作电位,Na+顺浓度梯度通过钠离子通道大量内流,属于协助扩散,与b表示的运输方向相反;c过程逆浓度梯度运输,需要消耗能量;神经递质可以与肌肉细胞膜上的特异性受体(糖蛋白)结合。9.(2018山东济南平阴一中高三期中)氰化物是一种剧毒物质,其通过抑制H与O2的结合,使得组织细胞不能利用氧气而陷入内窒息。如图为研究植物根尖吸收钾离子的相关实验。下列分析不正确的是()A.通过实验甲可以判断植物根尖细胞吸收K+属于主动运输B.实验甲中,4 h后氧气消耗速率下降是因为细胞外K+浓度降低C.实验乙中,4 h后吸收K+的能量可能来自无氧呼吸D.实验乙加入氰化物后,细胞对氧气的吸收速率不变答案D解析由实验甲可知,加入KCl后,氧气的消耗速率增加,说明植物根尖细胞吸收K+需要消耗能量,属于主动运输, A项正确;实验甲中,4 h后氧气消耗速率下降是因为细胞外K+浓度降低,细胞吸收K+的量减少,B项正确;实验乙中,4 h后组织细胞吸收K+的速率不再降低,说明此时细胞已经不能利用氧气,其吸收K+的能量可能来自无氧呼吸,C项正确;氰化物能抑制H与O2的结合,因此实验乙加入氰化物后,细胞对氧气的吸收速率下降。10.下图表示细胞膜的亚显微结构,其中a和b为物质的两种运输方式,下列叙述正确的是()A.细胞膜功能的复杂程度主要由决定B.神经细胞膜上识别递质的是C.b可表示肌细胞从组织液中吸收氧气D.细胞膜的选择透过性与有关,与无关答案B解析细胞膜的功能主要由膜蛋白决定;分析题图可知,为细胞膜的外侧,为细胞膜的内侧,肌细胞从组织液中吸收氧气,氧气应从细胞膜外侧进入细胞膜内侧;细胞膜的选择透过性与都有关。11.(2018四川石室中学期中)图甲中曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式,图乙表示细胞对大分子物质胞吞和胞吐的过程。下列相关叙述中错误的是()A.图甲中a表示自由扩散,b表示协助扩散或主动运输B.图甲中b曲线达到最大转运速率后的限制因素是载体的数量C.图乙中的胞吐和胞吞过程说明细胞膜具有选择透过性D.图乙中的胞吐和胞吞过程都需要消耗ATP答案C解析图甲中a曲线随着被转运物质浓度的增加转运速率不断增大,故a表示自由扩散。b曲线开始时随着被转运物质浓度的增加,转运速率增大,但转运速率增大到一定程度后不再改变,说明需要载体的协助,为协助扩散或主动运输,A项正确;协助扩散和主动运输都需要载体,达到最大转运速率后,限制因素为载体的数量,B项正确;图乙中的胞吐和胞吞能体现细胞膜的结构特点具有一定的流动性,C项错误;主动运输、胞吐和胞吞都需要消耗ATP,D项正确。12.(2017江苏改编)下图为植物光合作用同化物蔗糖在不同细胞间运输、转化过程的示意图。下列相关叙述正确的是()A.蔗糖的水解有利于蔗糖顺浓度梯度运输B.单糖逆浓度梯度转运至薄壁细胞C.ATP生成抑制剂会直接抑制图中蔗糖的运输D.蔗糖可通过单糖转运载体转运至薄壁细胞答案A解析由图可知,筛管中蔗糖被水解,导致伴胞中蔗糖浓度大于筛管,蔗糖顺浓度梯度由伴胞转运至筛管,A项正确。筛管中两种单糖的浓度均高于薄壁细胞,故两种单糖均顺浓度梯度由筛管转运至薄壁细胞,B项错误。由图可知,蔗糖及两种单糖均顺浓度梯度运输,属于被动运输,不消耗能量,不需要ATP供能,C项错误。运输糖的载体蛋白具有专一性,蔗糖是二糖,不能通过单糖转运载体转运至薄壁细胞,D项错误。13.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,得到如下图所示曲线。据图分析下列叙述正确的是()A.该组织的细胞吸收甲、乙两种离子的方式分别是自由扩散和主动运输B.该组织细胞运输离子甲的载体数量比运输离子乙的数量多C.两种离子均只能从低浓度的一侧运输到高浓度的一侧D.曲线MN段和AB段表明两种离子不再进入细胞答案B解析从图中可以看出,最终细胞内两种离子的浓度超过细胞外离子浓度,因此细胞对两种离子的吸收都是主动运输的方式。在相同的时间内,曲线甲表示的浓度高于曲线乙,说明甲离子的吸收速率快,主要原因是载体的数量相对较多。当细胞外浓度大于细胞内浓度时,也能吸收两种离子。曲线MN段和AB段两种离子进出细胞应该是处于平衡的状态。二、非选择题14.下图甲、乙是渗透装置示意图(图甲是发生渗透作用的初始状态,图乙是发生了较长时间的渗透作用之后,漏斗内外的水分子达到平衡时的状态),图丙是根毛细胞示意图,请根据甲、乙、丙三图回答下列问题。(1)典型的渗透装置必须具备两个条件:、 。 (2)比较图甲中和处溶液浓度的大小:(填“大于”“小于”或“等于”)。(3)图丙中为,其在渗透系统中的作用类似于图甲中的。(4)图甲和图丙中都有渗透膜,两者相比其本质的区别是细胞膜作为生物膜具有性,细胞膜的这一特性与其膜上的作用有关。(5)若把根毛细胞放在质量分数为30%的蔗糖溶液中,它会出现的变化是。(6)盐碱地中的植物常出现萎蔫现象,其原因是。答案(1)具有半透膜两侧溶液具有浓度差(2)小于(3)原生质层(4)选择透过载体蛋白(5)发生质壁分离(6)土壤溶液的浓度大于根毛细胞液的浓度,根毛细胞失水解析(1)渗透作用的发生必须具备半透膜及半透膜两侧溶液存在浓度差这两个条件。(2)由图乙可知漏斗内部溶液浓度高于外部,所以小于。(3)原生质层包括细胞膜、细胞质、液泡膜,相当于一层半透膜。(4)载体蛋白的存在使得原生质层具有选择透过性。(5)若将根毛放在质量分数为30%的蔗糖溶液中,细胞外液浓度高于细胞液浓度,细胞失水,发生质壁分离。(6)盐碱地的土壤溶液浓度较高,当土壤溶液浓度大于根毛细胞液浓度时,细胞失水萎蔫。15.下图甲表示某生物膜结构,a、b、c、d表示物质跨膜运输方式,图乙和图丙表示物质运输曲线。请据图回答下列问题。(1)若图甲是线粒体膜,b和d过程运输的气体分别是。b运输方式符合图乙中的曲线。(2)若图甲表示人体红细胞细胞膜,则表示葡萄糖运输的是图甲中的。葡萄糖的运输方式符合图乙中曲线。(3)若某物质跨膜运输过程中,细胞内、外该物质浓度变化符合图丙,则该物质跨膜运输方式分别对应图甲和图乙中的、。答案(1)O2、CO2m(2)an(3)cn解析(1)b、d不需要载体和能量,属于自由扩散,b表示进入线粒体,d表示运出;若图甲是线粒体膜(消耗氧气,产生二氧化碳),则b表示O2的运输,d表示CO2的运输;图乙中的曲线m表示物质跨膜速度完全取决于浓度差,应为自由扩散。(2)人体红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散,需要载体,不需要能量,即图甲中的a;图乙中,n曲线表示一定浓度范围内,细胞外的浓度越高,物质跨膜运输越快,达到一定浓度范围后,由于载体的数量是有限的,物质跨膜速度不变,可表示协助扩散。(3)分析图丙,物质的运输方向可以从低浓度到高浓度,表示主动运输,符合图甲中c,图乙中的n。
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