2020-2021学年高中生物人教版必修1习题：第4章　第3节　物质跨膜运输的方式

2020-2021学年高中生物人教版必修1习题：第4章　第3节　物质跨膜运输的方式

第 3 节 物质跨膜运输的方式 课后篇巩固提升 基础巩固 1.抑制细胞膜中载体蛋白的活性,吸收速率不会受到影响的物质是( ) A.O2、乙醇 B.CO2、Mg2+ C.Mg2+、K+ D.氨基酸、葡萄糖 解析 O2 和乙醇通过自由扩散的方式进入细胞,自由扩散不需要载体。 答案 A 2.能够反映细胞膜具有选择透过性功能特点的实例有( ) ①白细胞吞噬病菌 ②细胞膜外 K+的浓度远低于膜内 ③变形虫的变形运动 ④唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶 ⑤海带细胞内的 I-浓度远远高于海水中的 I-浓度 A.①③④ B.②④⑤ C.①③ D.②⑤ 解析主动运输和协助扩散需要特异性载体的协助,能反映细胞膜具有选择透过性。细胞对 K+ 和 I-的吸收属于主动运输,此现象能反映细胞膜具有选择透过性。 答案 D 3.科学家预测在不久的将来,能研制出“瘦素穿肠蛋白”来治疗肥胖,该药品通过口服能进入人体 血液,可以减轻肥胖症患者通过肌肉注射的痛苦,你推测这种药品穿过小肠上皮细胞最可能的 方式为( ) A.渗透作用 B.主动运输 C.被动运输 D.胞吞 解析“瘦素穿肠蛋白”属于生物大分子,生物大分子通过细胞膜的方式为胞吞。 答案 D 4. 右图中曲线 a、b 表示分子跨膜运输速率与 O2 浓度的关系,下列分析不正确的是( ) A.曲线 a 代表被动运输,曲线 b 代表主动运输 B.曲线 a 代表的分子跨膜运输一定不需要载体蛋白 C.曲线 b 转运速率不再增长的原因是细胞膜上载体蛋白的数量有限 D.温度可影响生物膜的流动性,从而对曲线 a、b 的转运速率均有影响 解析 O2 与细胞呼吸有关,细胞呼吸产生能量,所以主动运输的运输速率与 O2 浓度有关。由图判 断曲线 a 代表被动运输,曲线 b 代表主动运输。被动运输包括自由扩散和协助扩散,协助扩散需 要载体蛋白。物质运输速率与膜的流动性有关,温度会影响膜的流动性。 答案 B 5.下图为细胞膜结构及物质跨膜运输示意图,下列有关叙述正确的是( ) A.O2 和 CO2 以图中 a 方式通过细胞膜 B.被动运输过程有时也需要膜蛋白的参与 C.图中 c 可表示葡萄糖进入口腔上皮细胞的过程 D.图中①②④都能运动,而③一般不能运动 解析根据生物膜的流动镶嵌模型可知,①表示糖蛋白,②④表示膜蛋白,③表示磷脂双分子层。a、 b、c、d 代表物质出入细胞的不同方式。O2 和 CO2 以自由扩散的方式通过细胞膜,图中 a 方式 为协助扩散,A 项错误;被动运输包括自由扩散和协助扩散,其中协助扩散需要膜蛋白的参与,B 项正确;c 表示物质从细胞内运至细胞外,故不能表示葡萄糖进入口腔上皮细胞的过程,C 项错误; 构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子都可以运动,D 项错误。 答案 B 6.下列为物质出入细胞的三种方式示意图,下列有关说法正确的是( ) A.O2 进入细胞的方式是图①所示 B.葡萄糖进入红细胞的方式是图②所示 C.甘油进入小肠上皮细胞的方式是图③所示 D.①和②两种运输方式统称为被动运输 解析图①表示协助扩散,图②表示自由扩散,图③表示主动运输。O2、甘油进入细胞的方式为自 由扩散。葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散。自由扩散、协助扩散统称为被动运输。 答案 D 7.下列关于下图的分析,正确的是( ) A.①和②过程都需要消耗能量 B.只有①过程能逆浓度梯度运输物质 C.大分子物质只有通过①过程才能进入细胞 D.氨基酸进入组织细胞与②过程有关 解析由题图可知,①为主动运输,②为协助扩散,③④分别为协助扩散与主动运输的实例。协助扩 散不需要消耗能量,顺浓度梯度运输,需要载体蛋白协助,A 项错误;只有主动运输能逆浓度梯度 运输物质,B 项正确;大分子物质通过胞吞进入细胞,C 项错误;氨基酸进入组织细胞的方式为主 动运输,与①过程有关,D 项错误。 答案 B 8.图 1 表示物质进出细胞膜的几种方式;图 2 表示用相同的培养液培养水稻和番茄一段时间后, 测得的培养液中各种离子 Mg2+、Ca2+、Si 的浓度,请根据图回答下面的问题。 图 1 图 2 (1)细胞膜功能的主要承担者是 ,大分子物质进出细胞只能依靠胞吞和胞吐,这依 赖于细胞膜具有 。 (2)在图 1 中的 a~e 五种过程中,代表主动运输的是 ,能表示乙醇运输过程的 是 ,能表示 K+从血浆进入红细胞过程的是 。 (3)从图 2 中可以看出番茄生长过程中需求量最大的离子是 ,水稻需求量最大的离子 是 ,说明不同植物细胞对离子的吸收具有 ,这与细胞膜上的 有关。 (4)水稻培养液里的 Mg2+和 Ca2+浓度高于初始浓度,原因 是 。 解析(1)蛋白质是细胞膜功能的主要承担者,大分子物质进出细胞只能依靠胞吞和胞吐,说明细 胞膜具有一定的流动性。(2)图中 a、e 过程需要消耗能量,为主动运输,b 为自由扩散,c、d 为协 助扩散,乙醇运输过程为自由扩散,属于 b 过程;K+从血浆进入红细胞的过程需要消耗能量,属于 主动运输,为 a 过程。(3)由图分析可知,水稻吸收的 Si 多,对 Ca2+、Mg2+吸收量少,而番茄吸收 的Mg2+和Ca2+较多,对Si 吸收量少,说明不同植物细胞对离子的吸收具有选择性,这与细胞膜 上载体蛋白的种类有关。(4)水稻吸收培养液中水分的速率(或比例)大于吸收 Mg2+、Ca2 的速率 (或比例),导致溶液中 Mg2+、Ca2+浓度高于初始浓度。 答案(1)蛋白质 一定的流动性 (2)a、e b a (3)Ca2+ Si 选择性 载体蛋白的种类 (4)水稻细胞吸收水分的速率大于吸收 Mg2+、Ca2+的速率(或水稻细胞吸收水分的比例大于吸收 Mg2+、Ca2+的比例) 能力提升 1.右图中曲线 a、b 表示物质跨膜运输的两种方式,下列表述正确的是( ) A.脂溶性小分子物质不能通过方式 a 运输 B.与方式 a 有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面 C.方式 b 的最大转运速率与载体蛋白数量有关 D.抑制细胞呼吸对方式 a 和 b 的转运速率均有影响 解析曲线 a 说明转运速率与被转运分子的浓度呈正相关,应表示自由扩散;曲线 b 说明转运速率 与被转运分子的浓度在一定范围内呈正相关,超过该范围后,被转运分子的浓度不再是限制因 素,原因可能是载体的数量有限,曲线 b 应表示协助扩散或主动运输。脂溶性小分子物质通过自 由扩散运输,A 项错误;方式 a 与载体蛋白无关,只与被转运分子的浓度有关,B 项错误;抑制细胞 呼吸,能量供应不足,会导致主动运输受阻,不会影响自由扩散和协助扩散,D 项错误。 答案 C 2.某哺乳动物的一种成熟细胞不含 DNA。图中能正确表示在一定 O2 浓度范围内,葡萄糖进入该 细胞的速率与 O2 浓度关系的曲线是( ) 解析由题干“某哺乳动物的一种成熟细胞不含 DNA”推知该细胞是成熟红细胞。葡萄糖进入红 细胞的方式是协助扩散,需要载体蛋白协助,不消耗能量,因此 O2 浓度不影响葡萄糖进入成熟红 细胞的速率。 答案 A 3.将三组生理状态相同的哺乳动物胚胎干细胞分别培养在含有相同培养液的密闭培养瓶中,一 段时间后,测定细胞吸收某一无机盐离子的量。培养条件及实验结果如下表所示。下列分析错 误的是( ) 培养瓶中气体 温度 /℃ 离子相对吸收量 /% 95%空气、5%CO2 的混合气 体 20 100 氮气 20 15 95%空气、5%CO2 的混合气 体 5 35 A.胚胎干细胞吸收该离子需要细胞膜上载体蛋白的协助 B.氮气环境中胚胎干细胞吸收该离子消耗能量 C.胚胎干细胞吸收该离子的速率主要取决于该离子的浓度 D.一定温度范围内,胚胎干细胞对该离子的相对吸收量随温度的升高而增加 解析由表格信息可知,在相同温度条件下,95%空气、5%CO2 的混合气体环境中胚胎干细胞对该 离子的相对吸收量大,氮气环境中胚胎干细胞对该离子的相对吸收量小,说明胚胎干细胞吸收 该离子的方式是主动运输,需要细胞膜上载体蛋白的协助并消耗能量,A、B 两项正确;胚胎干细 胞吸收该无机盐离子的速率主要取决于细胞膜上载体蛋白的数量和供能情况,C 项错误;由题表 可知,在一定温度范围内,胚胎干细胞对该离子的相对吸收量随温度的升高而增加,D 项正确。 答案 C 4.下列据图所作出的说明中,错误的是( ) A.图 1 所示物质跨膜运输方式会出现饱和现象 B.图 2 所示物质进出细胞时需要消耗能量 C.图 3 说明该离子跨膜运输的方式为主动运输 D.图 4 说明该植物吸收 K+需要载体蛋白协助 解析图 1 中某物质和载体蛋白结合,通过协助扩散或主动运输方式进行运输,由于载体蛋白的数 量有限,会出现饱和现象,A 项正确;图 2 所示物质进入细胞的方式为主动运输,需要消耗能量,但 该物质出细胞的方式不能确定,B 项错误;矿质离子的运输需要载体蛋白并消耗能量,属于主动 运输,C 项正确;植物吸收 K+与 O2 的含量有关,则植物吸收 K+的方式应是主动运输,需要载体蛋 白的协助,D 项正确。 答案 B 5.如图表示物质通过人红细胞膜的示意图,其中黑点代表物质分子,圆圈代表载体,多角形表示 能量,下列有关说法正确的是( ) A.图中的载体是在细胞内的高尔基体上合成的 B.胆固醇、K+和葡萄糖 3 种物质中,通过②方式进入红细胞的是 K+和葡萄糖 C.若在细胞中注入某种毒素破坏载体的结构,方式②③可能受到较大影响 D.若在细胞中注入某种呼吸作用抑制剂,方式①②③将会受到较大影响 解析载体是蛋白质,在细胞内的核糖体上合成,A 项错误;②方式为主动运输,而葡萄糖进入人红 细胞的方式是协助扩散,B 项错误;方式②主动运输和③协助扩散都需载体蛋白,破坏载体的结 构后,方式②③都会受到较大影响,C 项正确;在细胞中注入某种呼吸作用抑制剂,会影响能量供 应,方式②将会受到较大影响,D 项错误。 答案 C 6.由细胞膜、细胞器膜、核膜等组成的生物膜系统与细胞的很多生命活动过程都有密切关系, 请据图回答有关问题。 (1)细胞膜的功能与其化学组成密切相关,功能越复杂的细胞膜, 的种类与数量越 多。 (2)若图一示意的相应细胞为吞噬细胞,其吞噬处理病原体的过程体现了生物膜具有 的结构特点。 (3)Na+-K+泵是存在于动物细胞膜上的一种载体,具有 ATP 酶活性。这种泵每消耗 1 分子的 ATP, 就逆浓度梯度将 3 分子的 Na+泵出细胞外,将 2 分子的 K+泵入细胞内。(见图二) ①图二体现了细胞膜 的功能。 ②图中 X 为 ,Na+、K+通过 Na+-K+泵的跨膜运输方式是 。 解析(1)细胞膜的功能主要取决于膜上蛋白质的种类和数量。(2)吞噬细胞吞噬病原体是通过胞 吞作用进行的,利用了膜的结构特性——具有一定的流动性。(3)Na+-K+泵是存在于动物细胞膜 上的一种载体,而载体的化学本质是蛋白质;图二物质跨膜运输体现了细胞膜具有控制物质进 出细胞的功能;图二中 X 物质为 ATP 水解后的产物之一,水解产物为 ADP 和 Pi,则 X 为 Pi;Na+、 K+通过 Na+-K+泵的跨膜运输的特点是需要载体且消耗能量,所以为主动运输。 答案(1)蛋白质 (2)(一定的)流动性 (3)①控制物质进出细胞 ②Pi 主动运输 7.下图表示细胞膜结构示意图及物质出入细胞膜的方式,请根据图回答问题。 (1)脂溶性物质容易通过细胞膜,主要与构成细胞膜的 有关(填图中标号)。 (2)白细胞能改变形状穿过毛细血管壁,到达炎症部位吞食病菌,这体现了细胞膜 的 结构特点。 (3)人的小肠上皮细胞可以吸收葡萄糖,而不能吸收比葡萄糖相对分子质量小的木糖,这说明了 细胞膜具有 的功能特点,这种特性与图中的 (填图中标号)有关。 (4)假如该细胞膜表示胃上皮细胞膜,酒精通过它可用图中 表示;假如该细胞膜表示 小肠上皮细胞膜,吸收 Na+可用图中 表示(填字母)。 (5)细胞膜的基本支架是 ,据此推测水分子的跨膜运输不是真正的自由扩散, 其最可能与膜上蛋白质成分有关。美国科学家彼得•阿格雷试图从人肾小管壁细胞膜上寻找这 种蛋白质——CHIP28,他以这种细胞为实验材料的最可能的依据 是 。 解析(1)图中的③为磷脂双分子层,磷脂属于脂质。可见,脂溶性物质容易通过细胞膜,主要与构 成细胞膜的③有关。(2)白细胞穿过毛细血管壁到达炎症部位吞食病菌,其方式是胞吞,体现了细 胞膜具有流动性的结构特点。(3)人的小肠上皮细胞可以吸收葡萄糖,而不能吸收比葡萄糖相对 分子质量小的木糖,说明细胞膜具有选择透过性,这种特性与图中细胞膜上的①所示的载体蛋 白的种类有关。(4)胃上皮细胞吸收酒精的方式是自由扩散,小肠上皮细胞吸收 Na+的方式为主 动运输。图中的②所示的糖蛋白位于细胞膜的外表面。b 过程所示的物质,是从高浓度的细胞 膜外侧运输到低浓度的细胞膜内侧,不需要载体蛋白的协助,不需要消耗能量,其运输方式是自 由扩散,与酒精通过胃上皮细胞膜的方式相符。a 过程所示的物质,是从低浓度的细胞膜外侧运 输到高浓度的细胞膜内侧,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗能量,其运输方式是主动运输, 所以小肠上皮细胞吸收 Na+为图中 a 所表示的跨膜运输方式。(5)细胞膜的基本支架是磷脂双分 子层。水分子的跨膜运输不是真正的自由扩散,其最可能与膜上蛋白质——CHIP28 有关,由于 肾小管壁细胞对水分子的重吸收能力强,因此可以从人肾小管壁细胞膜上寻找这种蛋白质。 答案(1)③ (2)流动性 (3)选择透过性 ① (4)b a (5)磷脂双分子层 肾小管壁细胞对水分子的重吸收能力强