2021高考生物一轮复习课时作业8物质跨膜运输的实例和方式含解析 练习

课时作业8　物质跨膜运输的实例和方式
基础巩固1．(2019·江苏南通海安实验中学调研)将马铃薯块茎切成两半，各在其上挖个凹穴，穴内外分别放两种溶液，一种是清水，另一种是0.3 g/mL的蔗糖溶液，液面一样高。一段时间后液面变化如图所示，下列说法正确的是    (　　)A．a是蔗糖溶液，b是清水　　    B．a是清水，b是蔗糖溶液C．甲中c处细胞吸水      D．乙中c处细胞失水解析：图甲中低浓度处的水向高浓度方向渗透，a处液面上升，b处液面下降，说明a是蔗糖溶液，b是清水；图乙中b处液面下降，a处液面上升，而水分的运输方向是由低浓度运输到高浓度，则a是蔗糖溶液，b是清水。图甲中a处液面升高，表明甲中c处细胞失水；图乙中b处液面降低，表明乙中c处细胞吸水。答案：A2．(2019·福建厦门中学月考)将新鲜苔藓植物叶片放入有少量红墨水、浓度为30%的蔗糖溶液中，过一段时间后显微镜下观察到苔藓细胞如图所示，请据图判断，错误的是    (　　)A．苔藓细胞的细胞液浓度低于30%，发生了质壁分离B．①处为红色，②处为绿色，③处为无色C．高温加热后的苔藓细胞重复实验，观察的结果不同D．用一定浓度的KNO3溶液代替蔗糖溶液，观察的结果相同解析：由于苔藓细胞的细胞液浓度低于30%，所以细胞发生了质壁分离，A正确；①处充满了蔗糖溶液，为红色，②处是细胞质基质，含有叶绿体，为绿色，③处为无色，B正确；高温加热后的苔藓细胞已经死亡，细胞膜变为全透性的，再次实验，蔗糖和墨水都可以进入细胞，所以观察的结果不同，C正确；用一定浓度的KNO3溶液代替蔗糖溶液，发生质壁分离后会自动复原，观察的结果不同，D错误。答案：D3．(2019·山东、湖北冲刺模拟卷)下列有关物质跨膜运输的叙述正确的是(　　)A．人工的无蛋白质的脂双层膜与细胞膜在功能上的主要区别是前者无选择透过性B．物质通过主动运输、协助扩散、胞吞和胞吐的方式进出生物膜均需要消耗能量C．洋葱不同部位的鳞片叶外表皮细胞在相同浓度的溶液中发生质壁分离程度可能不同D．低温影响矿质元素离子的吸收速率，但是不会影响水分子通过半透膜的速率解析：两者均有选择透过性，他们的主要区别应该是前者只是有一定的过滤作用，由于没有生物活性，因此通透性大、选择性差，无主动转运功能，A错误；协助扩散不需要消耗能量，B错误；无论是同一个洋葱还是不同的洋葱，不同部位的细胞内液渗透压可能不同，C正确；低温既影响矿质元素离子的吸收速率，也影响水分子通过半透膜的速率，前者可以影响酶活性，从而影响呼吸速率；后者是影响水分子的运动速率，D错误。答案：C4．(2019·河南安阳调研)下列与物质出入细胞有关的叙述中，错误的是  (　　)A．一般来说，活细胞对所有离子的吸收都具有选择性B．需消耗能量才能进入细胞的物质运输方式不一定是主动运输C．浆细胞分泌抗体时会使细胞内ADP的含量增加D．当细胞内外存在浓度差时，细胞就会发生质壁分离或复原现象解析：细胞膜是选择透过性膜，对离子的吸收具有选择性，A正确；需消耗能量才能进入细胞的物质运输方式不一定是主动运输，也可能是胞吞，B正确；浆细胞分泌抗体属于胞吐，该方式需要消耗能量，导致细胞内ADP的含量暂时增加，C正确；只有成熟的植物细胞才会在细胞内外存在浓度差时发生质壁分离或复原，动物细胞不会，D错误。答案：D5．(2019·东北三省三校一模)下列过程或现象与物质跨膜运输无直接关系的是(　　)A．机体内环境渗透压维持相对稳定B．神经细胞电位的维持与产生C．胰岛B细胞中胰岛素基因的转录D．紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞发生质壁分离解析：机体内环境渗透压维持相对稳定，与水分子、离子等进出细胞有关，A错误；神经细胞电位的维持与产生，与钾离子、钠离子进出细胞有关，B错误；胰岛B细胞中胰岛素基因的转录发生在细胞核中，以DNA为模板，合成RNA，与物质跨膜运输无直接关系，C正确；紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞发生质壁分离，是因为细胞液浓度小于细胞外液，细胞失水导致的，D错误。答案：C6．(2019·黑龙江哈尔滨师大附中模拟)如图表示在一定范围内细胞膜外某物质浓度变化与该物质进入细胞膜内速度的关系，据图分析，下列说法正确的是    (　　)A．该物质进入细胞的方式是自由扩散B．该物质通过膜时必须与载体蛋白结合C．该物质可能是水或甘油D．该物质只能从浓度低的一侧向浓度高的一侧移动解析：据图分析，在一定范围内随着物质浓度增加该物质运输速度增加，当物质浓度达到一定值时，物质运输速度不再增加，说明受到载体数量限制，故该物质运输方式为协助扩散或主动运输，A错误；协助扩散的特点是需要载体，不需要能量，主动运输的特点是需要载体和能量，B正确；水和甘油通过自由扩散跨过细胞膜，C错误；协助扩散是从高浓度到低浓度运输，主动运输既能从浓度低的一侧向浓度高的一侧运输，也能从浓度高的一侧向浓度低的一侧运输，D错误。答案：B能力创新 7．如右图为渗透作用实验，此半透膜只允许水分子和单糖分子通过，向a侧加入质量分数为5%的蔗糖溶液，向b侧加入质量分数为5%的葡萄糖溶液，初始状态如图，则刚开始时和最终时的液面高低分别为(　　)A．a高于b，a高于b　　　B．a高于b，a低于bC．a低于b，a高于b      D．a低于b，a低于b解析：本题考查渗透原理，意在考查考生理解所学知识要点的能力和应用能力。因为蔗糖的分子量大于葡萄糖，则质量分数为5%的蔗糖溶液的摩尔浓度小于质量分数为5%的葡萄糖溶液，所以开始时，b侧渗透吸水，液面上升，即a低于b；因为半透膜允许单糖分子通过，不允许蔗糖通过，所以b侧葡萄糖分子逐渐进入a侧，导致a侧溶液浓度逐渐升高，最终导致a侧溶液浓度高于b侧，a侧渗透吸水，最终使a高于b，故选C。答案：C8．(2019·合肥模拟)将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的KNO3溶液中，一段时间后用显微镜观察发现该细胞未发生质壁分离，其原因可能是该细胞(　　)①是死细胞　②大量吸水　③是根尖分生区细胞④大量失水　⑤质壁分离后又自动复原A. ①②③        B. ①③⑤C. ②③⑤        D. ②④⑤解析：死细胞不可能发生质壁分离；由于外界溶液浓度大于细胞液浓度，所以细胞不可能大量吸水；根尖分生区细胞不能发生质壁分离；一段时间后观察，细胞可能质壁分离后又自动复原。答案：B9．下图曲线表示完全相同的两个植物细胞分别放置在A、B溶液中，细胞失水量的变化情况。相关叙述不正确的是(　　)A．该实验可选取绿色植物成熟的叶肉细胞进行B．若B溶液的浓度稍增大，则曲线中N点右移C．两条曲线的差异是由于A、B溶液浓度不同导致的D．6 min时取出两个细胞用显微镜观察，均可看到质壁分离现象 解析：成熟叶肉细胞有较大的液泡，可发生渗透作用，A正确；B溶液中之所以失水量由低到高再到低，是因为外界溶液浓度较高，细胞要维持与外界浓度一样，所以通过失水来维持，失水后细胞内部浓度升高，失水量逐渐减少，直到最后与外界趋于平衡，失水量逐渐减少，所以说若B溶液浓度增大，则N向右移，因为细胞要失更多的水，B正确；B曲线是发生了自发的质壁分离复原，当细胞刚进入这个溶液时，外液浓度高，细胞失水；随着离子逐渐运入细胞，内液浓度逐渐升高，当内液浓度大过外液时，细胞转为吸水，质壁分离自动复原，两条曲线的差异不全是由于A、B溶液浓度不同导致的，C错误；6 min时两细胞都发生了一定的失水，用显微镜观察，均可看到质壁分离现象，D正确。答案：C10．(2019·洛阳统一考试)如图是物质进出细胞方式的概念图，对图示分析正确的是(　　)A．①是既耗能又需载体蛋白的主动运输B．⑤⑥的共同特点是逆浓度梯度运输物质C．母乳中的免疫球蛋白可通过①和③被吸收D．果脯在腌制过程中慢慢变甜，是细胞主动吸收糖分的结果解析：物质跨膜运输方式包括主动运输和被动运输，被动运输又包括自由扩散和协助扩散。对照图示信息，①表示主动运输，②表示被动运输，⑤、⑥表示自由扩散和协助扩散。非跨膜运输则包括胞吐和胞吞过程。①主动运输过程需要载体和能量，A正确。⑤、⑥的共同特点是顺浓度梯度运输物质，B错误。免疫球蛋白属于大分子物质，通过胞吞方式被吸收，不能通过①被吸收，C错误。在果脯腌制过程中，细胞已死亡，膜已不具备选择透过性，蔗糖能自由进入细胞，D错误。答案：A11．小肠绒毛上皮细胞膜上存在着两种运输葡萄糖的载体SGLT1(主动运输的载体)和GLUT2(协助扩散的载体)。研究人员根据不同葡萄糖浓度下的运输速率绘制如下图所示曲线，下列说法中不正确的是(　　)A．葡萄糖浓度极低时只通过主动运输吸收B．该实验可以探究不同浓度葡萄糖条件下的主要吸收方式C．小肠绒毛细胞对葡萄糖的两种运输方式可同时进行D．在较高浓度下，细胞主要依赖主动运输来增大吸收速率解析：根据题意和图示分析可知：SGLT1是主动运输的载体，GLUT2是协助扩散的载体。分析题图曲线可知，协助扩散发生的同时，主动运输也在发生，只不过在很低浓度下，主动运输的载体就达到饱和，高浓度情况下，需要依赖于协助扩散和主动运输提高吸收速率，主要吸收方式是协助扩散，协助扩散是主动运输方式的3倍。图中曲线显示，葡萄糖浓度极低时只通过主动运输吸收，A正确；由于在不同浓度葡萄糖条件下，小肠绒毛上皮细胞膜上运输葡萄糖的速率不同，所以该实验可以探究不同浓度葡萄糖条件下的主要吸收方式，B正确；在一定的葡萄糖浓度范围内，小肠绒毛细胞对葡萄糖的两种运输方式可同时进行，C正确；在较高浓度下，主动运输的载体已接近饱和，所以细胞主要依赖协助扩散来增大吸收速率，D错误。答案：D12．(经典题)如图是番茄根细胞对K＋吸收速率和氧分压的关系曲线，下列说法错误的是(　　)A．图中A、B两处用于根代谢活动的酶不同B．A→B段，ATP是限制根细胞对K＋吸收速率的主要原因C．在B点以后，通过中耕松土可进一步促进对K＋的吸收D．氧分压为8时，AB曲线最可能演变为M2形态解析：A处进行无氧呼吸，参与的酶是与无氧呼吸有关的酶；B处进行有氧呼吸，参与的酶是与有氧呼吸有关的酶，故A正确；细胞对K＋吸收是主动运输，需要消耗能量，A→B段，氧分压增加，细胞的有氧呼吸速度加快，ATP产生增多，从而增大根细胞对K＋的吸收速率，因此ATP是限制根细胞对K＋吸收速率的主要因素，故B正确；在B点以后，有氧呼吸速率已达到最大值，增加氧分压(如中耕松土)，也不会增加呼吸速率，因而K＋的吸收速率也不会再增加，故C错误；氧分压为8时，AB曲线将演变为M2曲线，原因是载体的数目有限，故D正确。答案：C13．无机盐离子在细胞中起着非常重要的作用，影响植物细胞吸收无机盐离子的因素很多。某研究性学习小组研究营养液中O2含量变化对某植物吸收K＋速率的影响(其他条件都是适宜的)，实验结果如图，下列说法错误的是(　　)A．可分析得出该植物吸收K＋是要消耗能量的B．从图中可以看出，没有氧气该植物就不能吸收K＋C．AB段限制吸收K＋速率的主要因素是O2浓度D．BC段表示除了营养液中O2含量，还有其他因素影响K＋的吸收速率解析：由图示“K＋吸收速率随营养液中O2含量变化而变化”知“该植物吸收K＋是要消耗能量的”，A正确；从图中可以看出，没有氧气该植物也能吸收K＋，B错误；根据曲线图，AB段随着氧气含量的增加，物质跨膜运输的速率增加，则AB段限制因素是氧气浓度，C正确；BC段O2含量达到一定程度后，再改变O2含量K＋吸收速率不再变化，限制性因素除了载体的数量是有限的，还可能有其它因素影响K＋吸收速率，如温度，D正确。答案：B14．(2019·河南省八市第一次测评)下图为哺乳动物细胞膜结构及功能的示意图(图中膜两侧黑点的密集程度代表对应物质的相对浓度)，请据图作答：(1)研究发现，采用哺乳动物成熟的红细胞更易获得纯净的细胞膜，其原因是________。(2)根据能量来源的不同，可将动物细胞膜上的主动运输分为原发性主动转运和继发性主动转运。上图中K＋进入细胞属于原发性主动转运，其所需要的能量直接来源于________；葡萄糖进入细胞属于继发性主动转运，这种方式中驱动葡萄糖进入细胞所需要的能量直接来源于________。与协助扩散相比较，主动运输具有的特点是________________。(3)图示中，“信息分子”与“受体”的结合表明细胞膜具有________的功能。若该“信息分子”为促甲状腺激素，则含有该激素受体的细胞为________；肝细胞膜上不存在促甲状腺激素的受体，其根本原因是________________。解析：(1)哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多的细胞器，也就没有除细胞膜外的其他膜结构，易制得纯净的细胞膜。(2)K＋和葡萄糖都是从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，需要消耗能量，二者的运输方式都是主动运输，但K＋的主动转运所需要的能量直接来源于ATP(ATP的水解)，葡萄糖的主动转运所需要的能量直接来源于膜两侧Na＋浓度梯度。协助扩散是物质从高浓度一侧运输到低浓度一侧，需要载体蛋白的协助，但不需要消耗能量。可见，与协助扩散相比较，主动运输具有的特点是：一般为逆浓度梯度运输，且需要细胞代谢释放的能量。(3)图示中的“信息分子”与“受体”的结合表明细胞膜具有信息交流的功能。若该“信息分子”为促甲状腺激素，则含有该激素受体的细胞为甲状腺细胞；肝细胞膜上不存在促甲状腺激素的受体，其根本原因是：肝细胞中该受体基因不表达。答案：(1)哺乳动物成熟的红细胞没有除细胞膜外的其他膜结构(2)ATP(ATP的水解)　膜两侧Na＋浓度梯度　一般为逆浓度梯度运输，且需要细胞代谢释放的能量(3)信息交流　甲状腺细胞　肝细胞中该受体基因不表达15．(2019·甘肃兰州一中模拟)研究表明，主动运输根据能量的来源不同分为三种类型，如图中a、b、c所示，■、▲、○代表跨膜的离子或小分子。 (1)图中细胞质基质存在于________(填“P”或“Q”)侧，判断依据是___________________________________________________________。(2)主动运输的特点是___________________________________________________________。(3)b类型中，○所代表的离子或小分子转运所需的能量来源于 (　　)A．浓度差所造成的势能B．ATP直接提供能量C．光能驱动D．细胞内物质合成时释放的能量(4)下列生物中，最有可能采用c类型进行主动运输的是(　　)A．噬菌体       B．细菌C．果蝇        D．小鼠(5)有人认为小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是ATP驱动的主动运输或协助扩散。为了证实这一假设，进行以下实验探究：取甲、乙两组生长状况相同的小肠上皮细胞，分别置于适宜浓度的葡萄糖培养液中，甲组进行正常呼吸，乙组用细胞呼吸抑制剂处理。若小肠上皮细胞是以ATP驱动的主动运输方式吸收葡萄糖的，则一段时间后两组溶液中浓度降低的是__________组。解析：分析题图，b为ATP直接提供能量的主动运输；c为光能驱动的主动运输。(1)根据细胞膜的结构可知，糖蛋白位于细胞外侧，所以P侧为细胞外的环境，Q侧为细胞内的环境。(2)主动运输需要能量和载体蛋白，把物质从低浓度一侧向高浓度一侧运输。(3)b类型中物质转运所需要的能量来源于ATP水解。(4)光能驱动的主动运输发生在少数细菌体内。(5)本实验是探究小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式。根据题干提示的信息，自变量是细胞是否进行细胞呼吸，观察指标是培养液中葡萄糖的浓度。若小肠上皮细胞是以ATP驱动的主动运输方式吸收葡萄糖的，则一段时间后甲组溶液中葡萄糖浓度降低。答案：(1)Q　糖蛋白位于细胞外侧(2)需要载体蛋白、逆浓度梯度、需要能量(3)B　(4)B　(5)甲