高中生物浙科版 (2019)必修1《分子与细胞》第三节 物质通过多种方式出入细胞课后练习题

课后素养落实(十二)　物质通过多种方式出入细胞

(建议用时：40分钟)

题组一　被动运输

1．蔗糖不能透过红细胞的细胞膜。将红细胞分别浸入高浓度的蔗糖溶液和蒸馏水中，一段时间后细胞形态发生的变化是(　　)

A．胀破、皱缩     B．皱缩、皱缩

C．皱缩、胀破     D．膨胀、膨胀

C　[蔗糖不能透过红细胞的细胞膜，当红细胞被浸入高渗的蔗糖溶液一段时间后，细胞液浓度小于蔗糖溶液浓度，红细胞失水皱缩；当红细胞被浸入蒸馏水一段时间后，由于红细胞没有细胞壁的保护，红细胞吸水胀破；C正确。]

2．将已发生质壁分离的细胞置于较低浓度的蔗糖溶液中，细胞吸水直至质壁分离复原。下列叙述错误的是(　　)

A．在此过程中，细胞的吸水能力逐渐增强

B．此实验可以说明所观察的细胞是活细胞

C．质壁分离复原后，细胞液浓度可能高于外界溶液浓度

D．质壁分离复原后，水分子仍可以进出细胞

A　[植物细胞吸水的过程中，细胞液浓度变小，细胞的吸水能力逐渐减弱，A错误；只有活细胞才可以发生质壁分离，B正确；质壁分离复原后，有细胞壁阻挡原生质体继续扩大，故细胞液浓度可能高于外界溶液浓度，C正确；质壁分离复原后，水分子仍可以进出细胞，达到渗透平衡时，水分子进出量相等，D正确。]

3．下图为一实验装置，各试管中装有一长度与体积均相同的新鲜马铃薯条，处理如下。约1 h后取出各马铃薯条，并观察它们的长度变化，实验室的温度和湿度在实验过程中保持不变。回答下列问题。

(1)甲试管中马铃薯条长度的变化是______________，原因是______________。乙试管中马铃薯条长度的变化是________________，原因是________________。

(2)丙试管中的马铃薯，在实验中的作用是____________。

(3)渗透作用是指_____________________________。

解析：(1)甲试管中80%蔗糖溶液的浓度大于细胞液的浓度，细胞渗透失水，因此马铃薯条的长度变短。乙试管中蒸馏水的浓度小于细胞液的浓度，细胞渗透吸水，因此马铃薯条的长度变长。(2)丙试管中的马铃薯条没有浸入溶液中，细胞既不吸水也不失水，其长度基本保持不变，因此丙试管中的马铃薯在实验中起对照作用。(3)渗透作用是指水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散作用。

答案：(1)变短　细胞渗透失水　变长　细胞渗透吸水　(2)对照作用　(3)水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散

题组二　主动转运与胞吞、胞吐

4．下列过程属于主动转运的是(　　)

A．氧气进入红细胞

B．根细胞吸收无机盐离子

C．酒精进入胃黏膜细胞

D．免疫细胞分泌抗体

B　[氧气进入红细胞是自由扩散，A不符合题意；根细胞通过主动转运吸收无机盐离子，B符合题意；酒精通过自由扩散进入胃黏膜细胞，C不符合题意；免疫细胞通过胞吐分泌抗体，D不符合题意。]

5．下列关于物质运输的叙述，错误的是(　　)

A．通过载体蛋白的运输都属于主动转运

B．细胞膜上有协助葡萄糖跨膜运输的载体蛋白

C．植物细胞积累K＋的过程只发生在活细胞内

D．胞吐作用与细胞膜的流动性有一定的联系

A　[主动转运和易化扩散均需要载体，A错误；细胞膜上有协助葡萄糖跨膜运输的载体蛋白，B正确；植物细胞积累K＋的过程只发生在活细胞内，C正确；胞吐作用依赖于细胞膜的流动性，D正确。]

6．如图为细胞膜结构及物质跨膜运输方式示意图，数字代表结构，字母代表物质。下列解释错误的是(　　)

A．不同类型细胞中①的分子结构不同

B．所有细胞膜结构中②的排列方式都相同

C．从低浓度向高浓度运输的物质是a和c

D．从高浓度向低浓度运输的物质是a、b和d

C　[图中①表示糖蛋白分子，不同类型的细胞膜上糖蛋白分子是不同的，A正确；②是磷脂双分子层，所有细胞膜结构中磷脂双分子层的排列方式都是相同的，B正确；从低浓度向高浓度运输的物质是只有c，C错误；从高浓度向低浓度运输的物质是a、b和d，D正确。]

7．向某动物细胞内注入微量的24Na＋，一会儿可测得细胞周围溶液中出现24Na＋；在细胞周围溶液中加入某物质后，24Na＋外流停止；再向细胞内注入ATP后，24Na＋恢复外流。下列推断合理的是(　　)

A．该物质改变了细胞膜的结构

B．该物质破坏了24Na＋载体的结构

C．该物质使ATP水解酶变性失活

D．24Na＋通过细胞膜外流的方式为主动转运

D　[根据以上分析已知，该物质可能是抑制细胞呼吸，从而使ATP的产生减少，但是并没有改变细胞膜的结构，A错误；若该物质破坏了24Na＋载体的结构，则注入ATP后，24Na＋也不能恢复外流，B错误；若该物质使ATP水解酶变性失活，则加入ATP后也不能为24Na＋外流提供能量，C错误；根据以上分析已知，24Na＋通过细胞膜外流的方式为主动转运，D正确。]

8．下图是物质进出细胞的两种运输方式示意图，下列有关叙述错误的是(　　)

a　　　　　　　b

A．a过程称为胞吞

B．b过程称为胞吐

C．经a过程进细胞的物质一定都是较大的固体颗粒

D．经b过程出细胞的物质不一定都是大分子物质

C　[a过程的物质被包裹在囊泡内，向细胞内移动，因此属于胞吞，A正确；b过程被包裹着的物质从囊泡内释放到细胞外，属于胞吐，B正确；胞吞与胞吐作用通过生物膜结构的不一定都是大分子物质，如神经递质是小分子物质，C错误，D正确。]

9．囊性纤维病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)图中所示为细胞膜的________________模型，其中构成细胞膜的基本支架的是________________，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。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，若将它插入到脂质体的脂双层内，可使K＋的运输速率提高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)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)由图示知：氯离子通过细胞膜需要膜上蛋白质协助并有ATP的水解供能，所以为主动转运。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＋的运输速率提高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。

答案：(1)流动镶嵌　磷脂双分子层　功能正常的CFTR蛋白　(2)主动转运　加快　(3)载体蛋白能极大提高运输速率　载体具有特异性

10.实验研究发现Na＋、K＋，均不能通过磷脂双分子层构成的人工质膜(如图)，但如果在人工质膜中插入缬氨霉素(由12个氨基酸构成的环状肽)后，可使K＋的运输速率提高100 000倍，但它不能有效提高Na＋的运输速率，据此判断下列叙述不正确的是(　　)

A．K＋通过人工质膜的方式为主动转运

B．载体蛋白能极大地提高运输速率

C．缬氨霉素的作用类似于载体蛋白

D．缬氨霉素与离子的结合具有特异性

A　[在不提供能量情况下，插入缬氨霉素后，K＋的运输速率能获得提高，说明K＋的运输方式需要载体，不需要能量，属于协助扩散，A错误；在不提供能量情况下，插入缬氨霉素后，使K＋的运输速率提高100 000倍，说明载体蛋白能极大地提高运输速率，B正确；在不提供能量情况下，插入缬氨霉素后，K＋的运输速率能获得提高，说明缬氨霉素相当于钾离子的载体，C正确；人工质膜中插入缬氨霉素后，K＋的运输速率提高100 000倍，但它不能有效提高Na＋的运输速率，说明缬氨霉素与离子的结合具有特异性，D正确。]

11．如图表示一个动物细胞内外不同离子的相对浓度，以下判断不正确的是(　　)

A．Na＋和Cl－主要分布在细胞外，K＋主要在细胞内

B．细胞主动转运不断地排出Mg2＋

C．维持细胞内外浓度依靠主动转运

D．各种离子相对浓度的差异说明了细胞膜的选择透过性

B　[由图可知，Na＋和Cl－主要分布在细胞外，K＋主要在细胞内，A正确；Mg2＋在细胞内浓度高于细胞外，Mg2＋排出细胞为顺浓度梯度运输，不属于主动转运，B错误；维持细胞内外浓度依靠主动转运，C正确；细胞膜上载体蛋白的不同决定了不同离子的进出，故各种离子相对浓度的差异说明了细胞膜的选择透过性，D正确。]

12．正常细胞内K＋浓度远高于细胞外，细胞外Na＋浓度高于细胞内。当细胞内外的Na＋、K＋浓度差减小时，图1细胞膜上Na＋/K＋—ATP酶(结构A)将细胞内的Na＋移出膜外，将细胞外的K＋移入膜内，具体过程如图所示。下列有关分析正确的是(　　)

A．图1中Na＋外流属于被动运输

B．图2中的甲侧为细胞质基质

C．Na＋/K＋—ATP酶由游离在细胞质中的核糖体合成

D．K＋和Na＋进出细胞与细胞膜的选择透过性有关

D　[细胞外Na＋浓度高于细胞内，Na＋移出细胞外的运输方式是主动转运，A错误；图2中乙侧为细胞质基质，B错误；Na＋/K＋－ATP酶位于细胞膜上，由附着在内质网上的核糖体合成，C错误；K＋和Na＋进出细胞与细胞膜的选择透过性有关，D正确。]

　　　　　　 对实验探究的把握不清

13．研究表明，主动转运根据能量的来源不同又可分为多种类型，如下图所示：图中a、b、c代表物质跨膜运输方式，■、▲、○代表跨膜的离子或小分子。请据图回答下列问题。

(1)图中细胞溶胶存在于________________(填“P”或“Q”)侧，判断依据是____________________。

(2)主动转运是需要________________的协助，实现逆浓度梯度的跨膜运输方式。

(3)有人认为小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是ATP驱动泵的主动转运或易化扩散，请完善如下实验加以探究。

①实验步骤：

第一步：取甲、乙两组生理状况相同的小肠上皮细胞。

第二步：将甲、乙两组细胞置于适宜浓度的葡萄糖培养液中，甲组细胞给予正常的呼吸条件，乙组细胞________________。

第三步：在相同且适宜条件下培养一段时间后，检测培养液中的葡萄糖浓度。

②预测实验结果并分析：

a．若甲、乙两组培养液中的葡萄糖浓度相同，则____________________。

b．若___________________________________。

解析：(1)糖蛋白位于P侧，故P侧是膜外，则细胞溶胶在Q侧。(2)主动转运需要载体蛋白协助，且需要消耗能量的运输方式。(3)主动转运和易化扩散的区别在于是否需要消耗能量，故探究葡萄糖的运输方式，自变量应该是能量供应情况(即呼吸是否正常)，因变量是两组培养液中葡萄糖的浓度。故乙组的处理是用细胞呼吸抑制剂处理。若为易化扩散，两组培养液中的葡萄糖浓度相同；若为主动转运，则甲组培养液中葡萄糖的浓度小于乙组。

答案：(1)Q　糖蛋白位于细胞膜外侧　(2)载体蛋白　(3)用细胞呼吸抑制剂处理[或抑制乙组细胞的细胞(需氧)呼吸]　小肠上皮细胞是以易化扩散的方式吸收葡萄糖

甲组培养液中葡萄糖的浓度小于乙组，则小肠上皮细胞是以ATP驱动泵的主动转运方式吸收葡萄糖