【生物】2020届 一轮复习 人教版 物质跨膜运输的实例和方式 作业
2020届 一轮复习 人教版 物质跨膜运输的实例和方式 作业
一、选择题
1．(2019·银川一中第一次月考)与物质跨膜运输相关的叙述正确的是( A )
A．小肠上皮细胞吸收甘油的速率与其膜上的载体数量无关
B．温度影响物质跨膜运输速率只是因为影响了膜的流动性
C．海带细胞通过被动运输积累碘离子等溶质，通常不会在海水中发生质壁分离
D．紫色洋葱表皮细胞在质壁分离的过程中细胞液的渗透压逐渐减少
解析：甘油是脂溶性小分子，进入细胞的方式是自由扩散，不需要载体的协助，A项正确。温度不但能影响膜的流动性，还能影响呼吸酶的活性，从而影响能量，进而影响主动运输的过程，B项错误。海带细胞通过主动运输吸收碘离子，所以其细胞液的浓度会比较高，而质壁分离要求细胞液的浓度低于细胞外液浓度，所以海带细胞在海水中不会发生质壁分离，C项错误。紫色洋葱表皮细胞在质壁分离的过程中由于失水，会使细胞液的渗透压升高，D项错误，故选A。
2．(2019·福建季延中学月考)下列关于图甲和图乙的相关叙述，正确的是( D )
A．成熟植物细胞能发生质壁分离的原因之一是细胞膜相当于图甲中的③
B．图甲中漏斗内液面不再上升时，漏斗内外的渗透压相等
C．图乙中，转运葡萄糖和钠离子的载体相同，可见载体不具有特异性
D．图乙中，三种物质进入细胞的方式中只有钠离子的运输不是主动运输
解析：图甲中③是半透膜，成熟的植物细胞内相当于半透膜的是原生质层，A错误。图甲液面不再上升是浓度差和液柱形成的压力综合作用导致的，此时漏斗外溶液的浓度仍小于漏斗内，B错误。虽然运输葡萄糖的载体也能运输钠离子，但并不能运输氨基酸，因此载体仍具有特异性，C错误。图乙中，氨基酸和葡萄糖进入细胞的方式是主动运输；而钠离子进入细胞的方式是协助扩散，D正确。
3．(2019·贵州贵阳普通高中模拟)已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。离子通道是一种通道蛋白，受到适当刺激时通道会打开，离子顺浓度梯度跨膜运输。下列叙述不正确的是( D )
A．离子通过离子泵进行的跨膜运输属于主动运输
B．温度能够影响离子泵，从而影响物质跨膜运输
C．使离子通道打开的适当刺激有可能是神经递质
D．一种离子通道可允许多种离子通过
解析：离子通过离子泵进行的跨膜运输需消耗ATP，属于主动运输，A正确。离子泵是一种载体蛋白，而温度能影响膜的流动性，从而影响物质跨膜运输，B正确。神经调节中，神经递质能使突触后膜的Na＋通道打开，C正确。离子通道具有专一性，一种离子通道只允许一种离子通过，D错误。
4．(2019·云南民族大学附属中学月考)下列关于物质运输的叙述中，错误的是( C )
A．海带细胞通过主动运输积累I－等溶质，因而不会在浓度较高的海水中发生质壁分离
B．神经递质通过突触前膜的方式与胰岛B细胞释放胰岛素的方式相同
C．人体内红细胞、肾小管上皮细胞吸收葡萄糖的方式相同
D．小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸和葡萄糖的方式相同
解析：海带细胞通过主动运输积累I－等溶质，可增加细胞液的浓度，因而不会在浓度较高的海水中发生质壁分离，A正确。神经递质通过突触前膜的方式与胰岛B细胞释放胰岛素的方式都是胞吐，B正确。人体内红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散，而肾小管上皮细胞吸收葡萄糖的方式为主动运输，C错误。小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸和葡萄糖的方式相同，均为主动运输，D正确。
5．(2019·湖南郴州一中质检)下列有关植物细胞质壁分离及复原实验的叙述，正确的是( D )
A．紫色洋葱鳞片叶的内表皮细胞具有大液泡，是该实验的最佳材料
B．在质壁分离过程中细胞失水速率和细胞液浓度都逐渐变大
C．当原生质层与细胞壁之间有较大间隙时细胞一定处于失水过程中
D．只需用低倍镜观察中央液泡、原生质层和细胞的变化
解析：质壁分离及复原实验应选用紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞，因为外表皮含有色素呈紫色易于观察，A错误。在质壁分离过程中由于原生质层两侧的浓度差在缩小，所以细胞失水速率逐渐变小，但细胞液浓度逐渐变大，B错误。当原生质层与细胞壁之间有较大间隙时细胞可能处于失水过程中，也可能处于吸水过程，还可能处于动态平衡过程，C错误。该实验用低倍镜观察中央液泡的变化、原生质层的位置和细胞大小的变化即可，D正确。
6．(2019·济南市高三模拟)某实验小组从同一萝卜上取相同长度的萝卜条5根，其中4根分别放置在浓度为a、b、c、d的蔗糖溶液中处理1 h，另外一根不做处理，作为对照组。然后将这5根萝卜条依次放入质量相同的甲、乙、丙、丁、戊5杯蒸馏水中静置1 h后，取出萝卜条，测定蒸馏水质量的变化量，结果如图所示。据此判断，下列推测正确的是( C )
A．蔗糖溶液浓度大小关系为c
乙的浓度>甲的浓度
B．乙的浓度不变是因为细胞内蔗糖浓度与乙的浓度相等
C．实验中，细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于协助扩散
D．甲、丙的浓度变化是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的
解析：一定时间后甲的浓度变小是因为叶片失水，乙的浓度不变说明乙的浓度与叶片细胞的细胞液浓度相等，丙的浓度变大是因为细胞吸水，由此推断，实验前，丙的浓度<乙的浓度<甲的浓度，A、B错误，D正确；实验中，细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于自由扩散，C错误。
9．(2019·贵州清华中学第一次考试)科学家发现某些动物细胞在低渗溶液中不涨破，但是将控制红细胞膜上CHIP28(一种水通道蛋白)合成的mRNA注入细胞内，发现这些细胞也会迅速涨破。下列说法错误的是( C )
A．CHIP28的加工和运输需要内质网和高尔基体的参与
B．在低渗溶液中不涨破的原因是细胞膜上无类似CHIP28的蛋白质
C．红细胞在低渗溶液中吸水涨破的原因是通过自由扩散吸收了过多的水
D．肾小管细胞在抗利尿激素的作用下重吸收水可能有类似CHIP28的蛋白质
解析：由题意可知，CHIP28为红细胞膜上的蛋白质，其在核糖体上合成后需经内质网和高尔基体加工再运输至细胞膜上，A正确；某动物细胞，在注入控制合成CHIP28(一种水通道蛋白)的mRNA后，该细胞会迅速涨破，由此可推断该动物细胞在低渗溶液中不涨破是因为其细胞膜上无类似CHIP28的蛋白质，B正确；根据信息分析可知，红细胞在低渗溶液中吸水涨破的原因也可能是其细胞膜上存在较多的CHIP28，通过该水通道蛋白吸收水的方式属于协助扩散，不属于自由扩散，C错误；肾小管和集合管可以对水分子进行重吸收，这可能需要类似CHIP28的蛋白质的协助，D正确。
10．(2019·安徽皖江高三联考)如图所示为小肠上皮细胞的物质跨膜运输情况。下列相关叙述，正确的是( D )
A．小肠上皮细胞膜上含有多种载体，一种载体只能转运一种物质
B．钠离子和葡萄糖从小肠上皮细胞进入组织液的方式均为主动运输
C．葡萄糖进入小肠上皮细胞和进入红细胞的方式均为被动运输
D．小肠上皮细胞膜折叠成嵴，扩大了细胞的相对表面积，利于物质的运输
解析：据图可知，从肠腔吸收葡萄糖与钠离子的载体蛋白相同，A错误。钠离子逆浓度梯度出小肠上皮细胞，需载体蛋白协助，为主动运输；葡萄糖从小肠上皮细胞进入组织液需载体蛋白协助，但不耗能，为协助扩散，B错误。葡萄糖逆浓度梯度进入小肠上皮细胞为主动运输，而葡萄糖进入红细胞则为协助扩散，C错误。小肠上皮细胞膜折叠成嵴，扩大了细胞的相对表面积，利于从肠腔吸收营养物质，D正确。
11．(2019·郑州质量预测一)下图表示某生物膜结构，图中A、B、C、D、E、F表示某些物质，a、b、c、d表示物质跨膜运输方式。下列叙述错误的是( C )
A．若是癌细胞的细胞膜，则膜上含量较正常细胞减少的物质是D
B．若是线粒体膜，b和c过程运输的气体分别是O2和CO2
C．a、d表示的物质跨膜运输方式是主动运输，氨基酸和各种离子都是以该方式出入细胞
D．若是肝细胞膜，饥饿状态下，C代表的激素会增多，促进物质E转化为物质F，物质F应是葡萄糖
解析：
癌细胞表面的糖蛋白减少；线粒体消耗氧气产生二氧化碳，若该结构为线粒体膜，则进入该膜结构的气体为氧气，运出的气体为二氧化碳；a、d表示的跨膜运输方式需要消耗能量，表示主动运输，氨基酸通过主动运输的方式进出细胞，离子大多数通过主动运输的方式进出细胞，但钠离子和钾离子可通过对应的离子通道以协助扩散的方式进出细胞；在饥饿状态下，胰高血糖素含量升高，促进肝糖原转化为葡萄糖，则图中C表示胰高血糖素，E表示肝糖原，F表示葡萄糖。
12．(2019·郑州毕业班第一次检测)饥饿状态下，肠腔的葡萄糖通过SGLT1逆浓度梯度进行跨膜运输；进食后，小肠微绒毛局部葡萄糖浓度由于二糖的水解而升高，细胞通过GLUT2顺浓度梯度吸收葡萄糖，速率比通过SGLT1快数倍(如图所示)。下列叙述错误的是( A )
A．SGLT1和GLUT2都属于载体蛋白，两者都应该具有ATP水解酶活性
B．图中的二糖可能是麦芽糖
C．SGLT1和GLUT2同时存在增强了动物对环境的适应性
D．葡萄糖通过SGLT1的跨膜运输方式体现了活细胞能够按照生命活动的需要，选择性吸收所需营养物质
解析：
根据题意可知，SGLT1为主动运输的载体蛋白，GLUT2为协助扩散的载体蛋白，只有前者具有ATP水解酶活性，A错误；食物中的多糖主要是淀粉，淀粉水解后的二糖是麦芽糖，B正确；SGLT1和GLUT2分别促进动物在饥饿和进食状态下吸收葡萄糖，二者同时存在增强了动物对环境的适应性，C正确；SGLT1是主动运输的载体蛋白，而主动运输保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，D正确。
二、非选择题
13．(2019·辽宁鞍山一中模拟)取藓类小叶依次浸入蒸馏水、0.8 mol/L蔗糖溶液和8 mol/L尿素溶液中，图1是在0.8 mol/L蔗糖溶液中的观察结果，图2是原生质体(植物细胞除去细胞壁后的部分称原生质体)的体积随时间的变化，如下图所示：
(1)图1的A中充满的是蔗糖溶液，结构B是叶绿体，出现图中所示状态的原因是原生质层的伸缩性大于细胞壁。
(2)图2的A、B、C三条曲线中，代表浸在0.8 mol/L蔗糖溶液中的是C，代表浸在8 mol/L的尿素溶液中的是B。
(3)bc段外界溶液的渗透压小于(填“大于”“小于”或“等于”)细胞液的渗透压。cd段的细胞液浓度小于(填“大于”“小于”或“等于”)8 mol/L。
(4)利用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞观察植物细胞的质壁分离和复原，观察的对象主要是细胞中中央液泡的大小，以及原生质层的位置。
解析：(1)图1中A是细胞壁和细胞膜之间的间隙，由于细胞壁具有全透性，细胞膜具有选择透过性，因此A中充满的是0.8 mol/L蔗糖溶液；B为藓类小叶的叶绿体；在0.8 mol/L蔗糖溶液中，细胞会发生质壁分离，原因是原生质层的伸缩性大于细胞壁。(2)浸在0.8
mol/L蔗糖溶液中，细胞失水，原生质体的体积会减小，对应C曲线；由于尿素分子能被植物细胞吸收，所以发生现象是先质壁分离再自动复原，对应B曲线。(3)bc段原生质体的体积逐渐增大，说明细胞不断吸水，因此外界溶液的渗透压小于细胞液的渗透压；cd段原生质体的体积不再变化，说明两侧溶液处于等渗状态，造成等渗的原因是外界溶液的尿素进入细胞液，使细胞液浓度升高，而外界溶液浓度降低，因此处于等渗时细胞液浓度和外界溶液都小于8 mol/L。(4)紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中含有紫色的大液泡，便于观察，同时还应观察原生质层的位置。
14．(2019·江西省重点中学盟校高三第一次联考)Goldsmith提出化学渗透极性
假说解释生长素的极性运输：由于细胞膜上质子泵(运输H＋)使得细胞质中H＋浓度低于细胞壁；生长素在细胞内以负离子形态IAA－存在(图中A形态)，并且在细胞内浓度较高，跨膜运输需要借助膜蛋白N；生长素在细胞壁中以分子状态IAAH存在(图中B形态)，其亲脂性很强。
(1)根据Goldsmith的解释，植物细胞膜上质子泵运输H＋的方向为从b(选填“a.细胞壁运输到细胞质”或“b.细胞质运输到细胞壁”)，从而产生H＋的浓度差，需要消耗能量。
(2)由化学渗透极性假说推理可知，膜蛋白N位于图中两细胞细胞膜的1、4(填“1”“2”“3”或“4”)侧。
(3)生长素极性运输是指从形态学上端向形态学下端运输。结合图中细胞结构和化学渗透极性假说，说出生长素在细胞1的极性运输中，过细胞膜1和细胞膜2的形态和方式：
细胞膜1：A形态(IAA－)、协助扩散；
细胞膜2：B形态(IAAH)、自由扩散。
(4)请利用化学渗透极性假说和渗透作用原理解释生长素促进细胞伸长可能的原因：质子泵使H＋向膜外运输，使细胞壁酸化、部分纤维素水解，变得松弛，细胞渗透吸水而膨胀，促进细胞伸长。
解析：本题考查生长素的产生、运输和作用，解题要点是对题图的分析。
(1)据题干“由于细胞膜上质子泵使得细胞质中H＋浓度低于细胞壁”可知，植物细胞膜上质子泵运输H＋的方向是从细胞质运输到细胞壁。
(2)根据图中所示生长素在相邻细胞间的运输方向可推测，膜蛋白N位于图中两细胞细胞膜1、4侧。
(3)生长素极性运输是指从形态学上端向形态学下端运输。据图中细胞结构和化学渗透极性假说推测，在细胞1中，高浓度的负离子形态的IAA－借助膜蛋白N，以协助扩散形式通过细胞膜1，由于细胞壁是全透性的，穿过细胞壁进入细胞2后，以分子状态存在的IAAH具有很强的亲脂性，可通过自由扩散方式通过细胞膜2进入细胞2内。
(4)据化学渗透极性假说推测，细胞膜上质子泵将H＋从细胞质运输到细胞壁，使细胞壁酸化、部分纤维素水解，变得松弛，使细胞因渗透吸水而膨胀，从而促进细胞伸长。
15．(2019·银川一中第一次月考)图甲表示由磷脂分子合成的人工膜的结构示意图，下图乙表示人的成熟红细胞膜的结构示意图及葡萄糖和乳酸的跨膜运输情况，图丙中A为1 mol/L的葡萄糖溶液，B为1 mol/L的乳酸溶液，请据图回答以下问题：
(1)图乙中，葡萄糖和乳酸跨膜运输的共同点是都需要载体蛋白，如果将图乙所示细胞放在无氧环境中，图中葡萄糖和乳酸的跨膜运输不会受到影响。
(2)如果用图甲所示人工膜作为图丙中的半透膜，则液面不再变化时，左侧液面等于(填“高于”“低于”或“等于”不同)右侧液面；如果在图甲所示人工膜上贯穿上图乙的蛋白质①，再用作图丙的半透膜，则液面不再变化时，左侧液面低于右侧液面。
(3)一种新的制药工艺，用图甲所示人工膜包裹药物制成小球，运输到患病部位，将药物送入细胞，此实例利用的细胞膜特性是一定的流动(流动)性。
解析：(1)从图乙可知葡萄糖进入细胞的方式为协助扩散，乳酸进入细胞的方式为主动运输，二者都需要载体蛋白的参与；哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸，因此当细胞处在无氧环境时，细胞产生的能量没有变化，而协助扩散不需要能量，所以葡萄糖和乳酸的运输都不受影响。
(2)在单位体积的1 mol/L的葡萄糖溶液和1 mol/L的乳酸溶液中，溶质分子数相等，水分子数也相等，葡萄糖分子和乳酸分子都不能通过以磷脂双分子层构成的半透膜，此时左侧液面等于右侧液面。图乙中蛋白质①是运输葡萄糖的载体，如果在图甲所示人工膜上贯穿上图乙的蛋白质①，再用作图丙的半透膜，则A侧溶液浓度下降，B侧溶液浓度上升，则水分从左侧运输到右侧，则左侧液面将低于右侧液面。
(3)人工膜包裹大分子后，容易进入细胞，说明细胞膜的结构特点——具有一定的流动性。
