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物质跨膜运输的实例 物质跨膜运输的方式基础达标1.(2018河北石家庄月考)下列哪一种物质出入细胞膜的方式与其他三种方式不同?()A.根从土壤吸收钾离子B.红细胞吸收钾离子,排出钠离子C.小肠对钙的吸收D.浆细胞分泌抗体答案 D解析 抗体是大分子蛋白质,以胞吐的方式从细胞中分泌出来,其他三种方式均为主动运输。2.将若干生理状况基本相同,长度为3 cm的鲜萝卜条分为四组,分别置于三种浓度相同的溶液(实验组)和清水(对照组)中,测量每组萝卜条的平均长度,结果如下图。据图分析,下列叙述错误的是()A.对照组中萝卜条长度增加较少的原因是细胞壁的伸缩性较小B.实验说明萝卜细胞膜上运载甘油的载体蛋白比运载葡萄糖的载体蛋白数量多C.蔗糖溶液中的萝卜条不能恢复原长度是因为细胞不吸收蔗糖D.实验结束后,实验组中的萝卜条的细胞液浓度都比实验前大答案 B解析 植物细胞壁的伸缩性较小,导致对照组萝卜条吸水后增加的长度较少;甘油进入植物细胞的方式为自由扩散,不需要载体蛋白;由于蔗糖是二糖,不能进入植物细胞,因此当细胞失水达到平衡后,萝卜条的长度不变;甘油通过自由扩散进入细胞,葡萄糖通过主动运输方式进入细胞,而实验前后细胞大小几乎不变,故这两组细胞液浓度比实验前增大,而蔗糖溶液中植物细胞通过渗透作用失水从而导致细胞液浓度增大。3.右图为细胞吸水力随质壁分离程度变化的曲线,下列相关叙述正确的是()A.在质壁分离复原过程中,细胞吸水力应逐渐升高B.细胞吸水力与质壁分离程度呈负相关C.细胞不发生质壁分离就没有吸水力D.如果增大外界溶液的浓度,则细胞的质壁分离程度可能更高答案 D解析 据图可知,细胞吸水力与质壁分离程度呈正相关,而质壁分离复原过程与质壁分离相反,因此在质壁分离复原过程中细胞吸水力应逐渐降低;细胞的吸水能力取决于其细胞液浓度高低,即使不发生质壁分离,细胞液也是有一定浓度的;如果增大外界溶液的浓度,则细胞的失水程度增大,质壁分离程度可能更高。4.(2018山东临沂一中模拟)将某哺乳动物的两种细胞置于一定浓度的Q溶液中,测定不同情况下吸收Q的速率,结果如右上表所示,由表中数据能得出的结论是()细胞类型未通入空气组的吸收速率(mmolmin-1)通入空气组的吸收速率(mmolmin-1)胚胎干细胞35成熟红细胞33A.两种细胞吸收Q均取决于浓度差B.两种细胞吸收Q均不需载体蛋白的参与C.胚胎干细胞吸收Q的方式为主动运输D.成熟红细胞吸收Q的方式为被动运输答案 C解析 由胚胎干细胞在未通入空气时吸收Q的速率为3 mmol/min,通入空气后吸收速率升高至5 mmol/min,可推断该细胞吸收Q与O2有关,故应属主动运输,主动运输既需载体蛋白参与,又消耗能量。5.(2016全国卷)离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白,能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子。下列叙述正确的是()A.离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散B.离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度阶梯进行的C.动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率D.加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率答案 C解析 由题干可知,离子泵是一种载体蛋白,能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子,离子通过离子泵的跨膜运输属于主动运输,A、B两项错误;动物一氧化碳中毒会影响氧气运输,有氧呼吸中能量的生成减少,会影响主动运输,C项正确;加入蛋白质变性剂会使离子泵变性失活,会降低离子泵跨膜运输离子的速率,D项错误。6.(2018北京卷)细胞膜的选择透过性保证了细胞内相对稳定的微环境。下列物质中,以(自由)扩散方式通过细胞膜的是()A.Na+B.二氧化碳C.RNAD.胰岛素答案 B解析 H2O、氧气、二氧化碳、脂类物质等以自由扩散的方式进出细胞,Na+以协助扩散或主动运输的方式进出细胞,胰岛素以胞吐的方式进出细胞。RNA在细胞内发挥作用,不能通过细胞膜。7.下图表示受体介导的胞吞过程,根据图示,下列叙述错误的是()A.该过程以细胞膜的流动性为基础才能发生B.该过程包括细胞膜表面的识别过程和内部供能过程C.构成囊泡的基本支架是磷脂双分子层D.神经细胞释放神经递质的过程与膜成分的更新涉及图示过程答案 D解析 胞吞和胞吐作用以细胞膜的流动性为基础才能发生,A项正确;由题图中胞吞过程需要信息分子与受体结合才能发生可知,该过程包括细胞膜表面的识别过程,胞吞过程需要消耗能量,B项正确;囊泡是由细胞膜内陷形成的,构成细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,C项正确;神经细胞通过胞吐方式将神经递质释放到细胞外,胞吐过程中囊泡与细胞膜的融合实现了细胞膜成分的更新,D项错误。8.下图表示动物某组织细胞膜转运部分物质示意图,下列各项与图中信息不相符的是()A.甲侧为细胞外,乙侧为细胞内B.Na+既可顺浓度梯度运输也可逆浓度梯度运输C.图示中葡萄糖跨膜运输的直接驱动力不是ATPD.图示中葡萄糖跨膜运输的方式与细胞吸收甘油的方式相同答案 D解析 根据图示分析,甲侧Na+浓度高于乙侧,所以甲侧为细胞外,乙侧为细胞内;从图中可以看出,Na+可以顺浓度梯度进行被动运输,也可以逆浓度梯度进行主动运输;图示中葡萄糖的运输没有ATP参与,是协助扩散;细胞吸收甘油的方式是自由扩散。9.图甲中曲线a、b表示物质跨(穿)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。下列相关叙述错误的是()A.图甲中a表示自由扩散,b表示协助扩散B.图甲中b曲线达到最大转运速率后的限制因素可能是载体蛋白的数量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 由图甲可知,a曲线表示物质的转运速率随被转运分子浓度的增加而加快,此种运输方式属于自由扩散,b曲线表示物质的转运速率随被转运分子浓度的增加而加快,随后转运速率达到最大,可见b曲线表示协助扩散,此时限制转运速率继续增大的因素可能是载体蛋白的数量。图乙中的胞吐和胞吞过程需要消耗ATP,这两个过程说明细胞膜具有流动性。能力提升1.(2018湖南郴州一模)某同学取三个生理状态相同的洋葱鳞片叶外表皮细胞,经过处理后,出现如图所示的现象。下列分析错误的是()A.A细胞处于质壁分离状态B.各细胞的细胞液浓度依次是CABC.A、B、C三细胞处于不同浓度的溶液中,则A与B细胞所处的外界溶液浓度是ABD.标号指的物质是细胞质答案 D解析 细胞A、C的原生质层与细胞壁分离,处于质壁分离状态,A项正确;细胞A发生轻度质壁分离,细胞B未发生质壁分离,细胞C质壁分离的程度大,三者失水量由多到少为CAB,因此各细胞的细胞液浓度由高到低依次是CAB,B项正确;A、B、C三细胞所处的外界溶液浓度由大到小为CAB,C项正确;标号指的是原生质层与细胞壁的间隙,充满的是外界溶液,D项错误。2.(2018辽宁沈阳21中月考)将若干细胞液浓度相同的萝卜条放在不同浓度的蔗糖溶液中进行实验,在保持细胞活性的条件下,在相同实验时间后,测得在不同浓度蔗糖溶液中各组萝卜条细胞内含水量的情况如下图,其中N点代表实验前萝卜条细胞含水量。下列有关叙述正确的是()A.实验中水分子进出细胞需要消耗ATPB.在浓度为c的蔗糖溶液中渗透现象不发生C.在浓度为d的蔗糖溶液中细胞发生渗透吸水D.在浓度为g、h的蔗糖溶液中细胞失去活性答案 C解析 水分子进出细胞的方式是自由扩散,不需要消耗ATP,A项错误;蔗糖溶液浓度为c时,萝卜条细胞含水量不变,萝卜条细胞内外水分子进出速率相等,渗透现象仍然发生,B项错误;在浓度为d的蔗糖溶液中细胞含水量增高,细胞发生渗透吸水,C项正确;在浓度为g、h的蔗糖溶液中细胞内的含水量增大,细胞吸水,保持活性,D项错误。3.某细胞对氨基酸、钠离子、葡萄糖和氧气的吸收方式如下图所示。已知细胞膜上的“、”为载体蛋白,氨基酸以主动运输的方式进入该细胞。以下分析错误的是()A.同一载体蛋白运输的物质可能不止一种B.葡萄糖进入该细胞的方式为主动运输C.氧气进入该细胞不需要载体,也不消耗能量D.氨基酸可逆浓度进入该细胞且不消耗能量答案 D解析 由题图可知,氨基酸和钠离子共用同一载体进入细胞,A项正确;葡萄糖进入该细胞需要消耗能量和载体,所以其进入该细胞的方式为主动运输,B项正确;氧气跨膜运输的方式为自由扩散,所以其进入该细胞不需要载体,也不消耗能量,C项正确;氨基酸以主动运输的方式进入该细胞,可逆浓度进入该细胞,消耗能量,D项错误。4.(2018湖南常德期末)下列有关物质运输的叙述,正确的是()A.小分子物质通过自由扩散方式进入细胞B.同一离子(如K+)进出同一细胞的方式相同C.肌细胞的细胞膜上有协助葡萄糖跨膜运输的载体蛋白D.载体蛋白转运物质的速率不受O2浓度影响答案 C解析 离子、氨基酸等小分子物质不能通过自由扩散方式进入细胞,A项错误;人体细胞吸收K+的方式为主动运输,某细胞产生静息电位时,K+外流为协助扩散,B项错误;主动运输过程中载体蛋白转运物质的速率受O2浓度影响,D项错误。5.下图表示物质进出小肠上皮细胞的过程示意图。其中的个数代表分子(离子)的浓度。下列叙述错误的是()A.葡萄糖通过主动运输的形式进入此细胞,需要消耗ATPB.葡萄糖被运出此细胞的速率受O2浓度的影响C.Na+通过协助扩散的方式进入此细胞,不需要消耗ATPD.人体的体温发生变化时会影响Na+进入细胞的速率答案 B解析 由图可知,葡萄糖逆浓度梯度进入小肠上皮细胞,运输方式是主动运输,需消耗ATP;葡萄糖运出细胞是顺浓度梯度,需要载体蛋白协助,运输方式为协助扩散,不受O2浓度影响;Na+顺浓度梯度进入此细胞,需要载体蛋白协助,运输方式为协助扩散,不消耗ATP;载体蛋白的活性受温度影响。6.囊性纤维化是一种严重的遗传性疾病,患者汗液中氯离子的浓度升高,支气管被异常黏液堵塞。导致这一疾病发生的主要原因是编码CFTR蛋白的基因发生突变,右上图表示CFTR蛋白在氯离子跨膜运输过程中的作用。(1)图中所示为细胞膜的模型,其中构成细胞膜的基本支架是,氯离子跨膜运输的正常进行是由膜上决定的。(2)人工合成的仅由磷脂双分子层构成的封闭球状结构称为脂质体,所有带电荷的分子不管它多小,都很难通过脂质体(即使脂质体外离子浓度很高),这是因为磷脂双分子层的内部是疏水的。缬氨霉素是一种十二肽的抗生素,若将它插入脂质体的脂双层内,可使K+的运输速度提高100 000倍,但却不能有效提高Na+的运输速率,由此可以得出以下结论。;。(3)主动运输所需的载体蛋白实际上是一些酶蛋白复合体。与被动运输不同,该类膜蛋白都能水解,但与普通的酶不同的是,它不对所转运的分子进行催化。答案 (1)流动镶嵌磷脂双分子层功能正常的CFTR蛋白(2)载体蛋白能极大提高运输速率载体具有特异性(3)ATP解析 (1)图中所示为细胞膜的流动镶嵌模型,构成膜的基本支架是磷脂双分子层。由图示知,氯离子跨膜运输的正常进行是由功能正常的CFTR蛋白决定的。(2)由题干信息可知,载体蛋白能极大提高运输速度;运输钾离子的载体和运输钠离子的载体不一样,即载体具有特异性。(3)结合“主动运输需要能量”和“主动运输所需的载体蛋白实际上是一些酶蛋白复合体”可推知该类膜蛋白都能水解ATP,为主动运输提供能量。
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