高中生物苏教版 (2019)必修1《分子与细胞》第一节 细胞中的元素和无机化合物第2课时精练

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被动运输不需要细胞供能 主动运输需要细胞供能 细胞的胞吞和胞吐(建议用时：40分钟)题组一　被动运输不需要细胞供能1．下列关于氧分子进出红细胞的叙述中，错误的是(　　)A．跨膜运输的方式是简单扩散B．氧分子运输的方向取决于红细胞内外氧气浓度的大小C．氧分子运输的速率取决于红细胞内外氧气浓度差的大小D．氧分子运输的总量取决于红细胞内能量的多少D　[氧分子进出红细胞的方式是简单扩散，A正确；氧分子运输的方向取决于红细胞内外氧气浓度的大小，氧分子从高浓度向低浓度运输，B正确；氧分子运输的速率取决于红细胞内外氧气浓度差的大小，浓度差越大，速率越快，C正确；氧分子运输的总量取决于红细胞内外氧气浓度差的大小，氧分子的运输不消耗能量，D错误。]2．甲、乙两种物质分别依赖简单扩散和协助扩散进入细胞，若以人工合成的无蛋白磷脂双分子膜代替细胞质膜，并维持其他条件不变，则(　　)A．甲运输被促进 B．乙运输被促进C．甲运输被抑制 D．乙运输被抑制D　[协助扩散必须有转运蛋白参与才能进行，否则将被抑制。]3．下图表示葡萄糖跨膜运输的过程，据图分析正确的是(　　)A．该膜中的转运蛋白也能运输氨基酸B．该方式发生在被转运物质从低浓度到高浓度时C．该质膜可能是哺乳动物的红细胞质膜D．与该过程有关的细胞器是线粒体和核糖体C　[细胞质膜上的转运蛋白具有专一性，运输葡萄糖的转运蛋白不能运输氨基酸；需要转运蛋白协助而不消耗能量的运输方式为协助扩散，它是被动运输的一种，其运输方向为顺浓度梯度；哺乳动物红细胞吸收葡萄糖的方式就是协助扩散；协助扩散不消耗能量，与协助扩散有关的细胞器不包括线粒体。]4．水通道蛋白位于部分细胞的细胞质膜上，能介导水分子跨膜运输，提高水分子的运输效率。如图是猪的红细胞在不同浓度的NaCl溶液中，红细胞体积和初始体积之比的变化曲线(O点对应的浓度为红细胞吸水胀破时的NaCl溶液浓度)。请回答下列问题：(1)在低渗溶液中，红细胞吸水胀破释放内容物后，剩余的部分称为“血影”，则“血影”的主要成分是________________。根据图示可知，猪的红细胞在浓度为______________mmol·L－1的NaCl溶液中能保持正常形态。(2)分析图示，将相同的猪的红细胞甲、乙分别放置在A点和B点对应浓度的NaCl溶液中，一段时间后，红细胞乙的吸水能力________(填“大于”“小于”或“等于”)红细胞甲，原因是_________________________________________。(3)将猪的红细胞和肝细胞置于蒸馏水中，发现红细胞吸水胀破所需的时间少于肝细胞，结合以上信息分析，其原因可能是_______________________________________________________________________________________________。(4)水分子通过质膜上水通道蛋白的速度________(填“大于”“小于”或“等于”)简单扩散的速度。[解析]　(1)在低渗溶液中，红细胞吸水胀破释放内容物后，剩余的部分称为“血影”，根据哺乳动物成熟红细胞的结构可知，“血影”是细胞质膜结构，其主要成分是蛋白质和磷脂。根据图示可知，猪的红细胞在浓度为150 mmol/L的NaCl溶液中能保持正常形态。(2)分析图示，B点对应的NaCl溶液的浓度高，红细胞乙失水量多，细胞液渗透压较高，因此细胞吸水能力较强。(3)将猪的红细胞和肝细胞置于蒸馏水中，发现红细胞吸水胀破所需的时间少于肝细胞，其原因可能是红细胞细胞质膜上存在水通道蛋白，肝细胞细胞质膜上无水通道蛋白。(4)根据第(3)小题的分析可推知，水分子通过质膜上水通道蛋白的速度大于简单扩散的速度。[答案]　(1)蛋白质和磷脂　150  (2)大于　红细胞乙失水量多，细胞液渗透压较高，细胞吸水能力较强  (3)红细胞细胞质膜上存在水通道蛋白，肝细胞细胞质膜上无水通道蛋白　(4)大于题组二　主动运输需要细胞供能5．物质的跨膜运输对细胞的生存和生长至关重要。下图为几种物质跨膜运输方式的示意图。请判断下列有关叙述中不正确的是(　　)A．组成细胞质膜的A、B两种物质通常不是静止的B．丙物质跨膜运输方式中物质一般由低浓度一侧向高浓度一侧运输C．甲、乙、丙三种物质跨膜运输方式对于维持活细胞正常的生命活动均有重要意义D．乙醇跨膜运输通过乙方式进行D　[组成细胞质膜的物质大多数是能够运动的；丙跨膜运输方式需要载体蛋白和能量，为主动运输，一般是从低浓度一侧移向高浓度一侧；细胞中的各种跨膜运输方式对维持细胞生命活动都是必不可少的；乙醇跨膜方式为简单扩散，而乙方式为协助扩散，D项错误。]6．右图表示番茄随环境中氧浓度的变化，从培养液中吸收Ca2＋和Si4＋的曲线。影响A、B两点与B、C两点吸收量的主要因素分别是(　　)A．离子浓度、载体数量B．离子浓度、呼吸作用强度C．载体数量、离子浓度D．载体数量、呼吸作用强度D　[分析题图，由于离子的吸收方式是主动运输，需要载体蛋白的协助和消耗能量，消耗能量与氧浓度有关，图中A、B两点的氧浓度相同，说明氧浓度不是限制因素，影响因素为载体的数量；B、C两点为Ca2＋的吸收曲线，载体蛋白的数量是相同的，区别是氧浓度不同，氧浓度影响呼吸作用强度。故D正确。]7．(多选)甲、乙分别为物质进出细胞的坐标图和模式图，下列相关说法正确的是(　　)A．甲、乙所代表的物质运输方式有共同点B．图乙的物质运输方式体现了细胞质膜的结构特点C．图乙所示的细胞可能是红细胞D．婴幼儿肠道吸收乳汁中的免疫球蛋白的过程可用图乙中的跨膜运输方式表示AC　[甲、乙所代表的物质运输方式分别是主动运输和协助扩散，二者的共同点是都需要载体，A正确；图乙的物质运输方式为协助扩散，需要细胞质膜上载体的协助，细胞质膜的形态没有发生变化，不能体现细胞质膜的结构特点，B错误；红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散，图乙所示的细胞可能是红细胞，C正确；婴幼儿肠道吸收乳汁中的免疫球蛋白的过程是胞吞过程，不可用图乙中的跨膜运输方式表示，D错误。]8．为探究细胞吸收葡萄糖是否需要载体蛋白和能量，将兔的红细胞和肌肉细胞分别置于含有5%葡萄糖的培养液中进行实验，一段时间后测定培养液中葡萄糖的含量，结果如下表。回答下列问题：组别培养条件肌肉细胞红细胞A组加入葡萄糖载体抑制剂5%5%B组加入呼吸抑制剂4.7%3.5%C组不做任何处理2.5%3.5%(1)该实验中，实验组为______________，实验的自变量为____________。(2)A组与C组比较，可知肌肉细胞和红细胞吸收葡萄糖均需要________；B组与C组比较，可知肌肉细胞吸收葡萄糖需要________。(3)根据实验结果可知，肌肉细胞吸收葡萄糖的方式为______________，红细胞吸收葡萄糖的方式为________。[解析]　(1)本实验的目的是探究细胞吸收葡萄糖是否需要载体蛋白和能量。分析题表中数据可知，该实验中C组是对照组，A组和B组是实验组，本实验的自变量为是否添加抑制剂和细胞种类。(2)A组与C组相比较，可得出的结论是肌肉细胞和红细胞吸收葡萄糖均需要载体蛋白的协助。B组与C组相比较，可得出的结论是肌肉细胞可通过主动运输吸收葡萄糖，需要能量，红细胞吸收葡萄糖不需要能量。(3)综合分析三组实验可知，肌肉细胞吸收葡萄糖的方式主要是主动运输，也有协助扩散，红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散。[答案]　(1)A组和B组　是否添加抑制剂和细胞种类(2)载体蛋白　能量(3)主动运输和协助扩散　协助扩散题组三　细胞的胞吞和胞吐9．细胞吸收物质的方式之一是胞吞，具体过程：当物质吸附在细胞质膜上时，细胞质膜内陷，形成小囊泡，囊泡在移动的过程中在细胞内溶解消失，把物质留在细胞质内。以下对胞吞的理解正确的是(　　)A．体现了细胞质膜的功能特性是选择透过性B．这个过程不需要消耗能量C．该过程用于吸收小分子物质D．体现了细胞质膜的结构特点是具有一定的流动性D　[由题意知，该物质进入细胞时，并非通过细胞质膜；其原理是以细胞质膜的流动性为生理基础；质膜分子的运动亦需要消耗能量。胞吞主要是细胞吸收大分子物质的方式，体现了细胞质膜的结构特点具有一定的流动性。]10．如图为受体介导的胞吞作用，根据图示，下列叙述不正确的是(　　)A．该过程以质膜的选择透过性为基础才能发生B．该过程要有细胞表面识别和内部供能才可能完成C．构成囊泡的基本支架是磷脂双分子层D．形成的囊泡可能与溶酶体结合，将囊泡中的物质分解A　[胞吞作用有质膜的凹陷，以质膜的流动性为基础，A错误；受体介导的胞吞过程需要受体识别大分子物质，需要细胞内部供能，B正确；囊泡膜属于生物膜，所以构成囊泡膜的基本支架是磷脂双分子层，C正确；溶酶体内含有多种水解酶，能水解很多种物质，如衰老、损伤的细胞器和细胞内吞的病原体等，其能与细胞内吞形成的囊泡融合以分解囊泡中的物质，D正确。]11．如图为物质进出细胞的方式示意图。已知物质进出细胞的方式有胞吞、胞吐、简单扩散、协助扩散和主动运输。已知B为大分子物质，②不消耗ATP，下列叙述中不正确的是(　　)A．①可表示主动运输  B．⑤或⑥可表示简单扩散  C．③④两种方式都与细胞质膜的流动性有关  D．红细胞吸收葡萄糖可用①过程表示D　[分析题图可知，①可表示主动运输，A正确；⑤或⑥可表示简单扩散，B正确；③④两种方式是胞吞或胞吐，都与细胞质膜的流动性有关，C正确；红细胞吸收葡萄糖的方式属于协助扩散，不可用①主动运输表示，D错误。]12．某种H＋－ATPase是一种位于膜上的载体蛋白，具有ATP水解酶活性，能够利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H＋。①将某植物气孔的保卫细胞悬浮在一定pH的溶液中(假设细胞内的pH高于细胞外)，置于黑暗中一段时间后，溶液的pH不变。②再将含有保卫细胞的该溶液分成两组，一组照射蓝光后溶液的pH明显降低；另一组先在溶液中加入H＋－ATPase的抑制剂(抑制ATP水解)，再用蓝光照射，溶液的pH不变。根据上述实验结果，下列推测不合理的是(　　)A．H＋－ATPase位于保卫细胞质膜上，蓝光能够引起细胞内的H＋转运到细胞外B．蓝光通过保卫细胞质膜上的H＋－ATPase发挥作用导致H＋逆浓度梯度跨膜运输C．H＋－ATPase逆浓度梯度跨膜转运H＋所需的能量可由蓝光直接提供D．溶液中的H＋不能通过简单扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞C　[用蓝光照射后，含有保卫细胞的溶液的pH下降，可推测细胞内的H＋被转运到了细胞外，再结合题干信息可推测H＋－ATPase位于保卫细胞质膜上，A项不符合题意；细胞内pH高于细胞外，即细胞内H＋浓度低于细胞外，用蓝光照射后，溶液的pH明显降低，推测蓝光可通过保卫细胞质膜上的H＋－ATPase发挥作用使细胞内的H＋逆浓度梯度转运到细胞外，B项不符合题意；H＋－ATPase逆浓度梯度跨膜转运H＋所需的能量来自ATP水解，不是由蓝光直接提供，C项符合题意；溶液中的H＋不能通过简单扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞，D项不符合题意。]13．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(　　)A．a与b均要以膜的流动性为基础才可能发生B．a要有细胞表面识别和内部供能才可能完成C．b表示细胞分泌的同时会导致膜成分的更新D．b与a分别是细胞排泄废物和摄取养分的基本方式D　[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”形成的囊泡与细胞质膜融合，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质膜；排泄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质膜，以被动运输、主动运输的方式进行的。]14．囊性纤维化是一种严重的遗传疾病，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CFTR蛋白功能异常，如图表示CFTR蛋白在氯离子跨膜运输过程中的作用，据图回答下列问题：(1)图中所示为细胞质膜的________模型，其中构成细胞质膜的基本支架的是____________，氯离子跨膜运输的正常进行是由膜上__________________决定的。 (2)在正常细胞内，氯离子在CFTR蛋白的协助下通过________方式转运至细胞外，随着氯离子在细胞外浓度逐渐升高，水分子向膜外扩散的速度________，使覆盖于肺部细胞表面的黏液被稀释。(3)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论多小，都很难通过脂质体，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：①_____________________________________________________________；②_____________________________________________________________。[解析]　(1)题图所示为细胞质膜的流动镶嵌模型，构成细胞质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膜上功能正常的CFTR蛋白决定的。(2)由图示知在正常细胞内，氯离子通过细胞质膜需要膜上蛋白质协助并消耗ATP，所以为主动运输。随着膜外氯离子浓度升高，水分子向膜外扩散的速度加快，使覆盖于肺部细胞表面的黏液被稀释。(3)由题干信息“可使K＋的运输速度提高100 000倍”可知，载体蛋白能极大提高运输速率；又因为其不能有效提高Na＋的运输速率，说明运输K＋的载体和运输Na＋的载体不一样，即载体具有特异性。[答案]　(1)流动镶嵌　磷脂双分子层　功能正常的CFTR蛋白(2)主动运输　加快(3)①载体蛋白能极大提高运输速率　②载体具有特异性缺乏对跨膜相关曲线图的理解和辨析能力15．某科学家在研究物质运输时发现有下列四种曲线关系，在研究某种物质的运输时，发现与曲线②和④相符，最可能是下列哪一过程(　　)A．葡萄糖从血浆进入人的成熟红细胞B．Na＋通过离子通道进入神经细胞C．小肠上皮细胞从小肠内吸收氨基酸D．组织细胞从组织液吸收氧气C　[曲线②和④中，该种物质有最大运输速率，说明不是简单扩散；该物质运输与氧浓度有关，说明不是协助扩散，即该物质的运输方式为主动运输。葡萄糖进入红细胞、Na＋通过离子通道进入神经细胞都为协助扩散，A、B错误；小肠上皮细胞吸收氨基酸为主动运输，C正确；氧气跨膜运输为简单扩散，D错误。]