高考生物一轮复习 必修一 第二单元 细胞的基本结构与物质运输 课后训练127.docx

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高考生物一轮复习必修一第二单元细胞的基本结构与物质运输课后训练127

基础课时案7　物质跨膜运输的实例和方式

小题对点练

考点一　渗透作用的原理及应用

1．U型管中装有两种不同的溶液R及S，并为一半透性膜（X）隔开（如下图所示）。

与S相比，R为低渗溶液（即浓度较低）。

当图a中的U形管内已达到平衡时（参看图b），U形管两侧溶液的高度及浓度分别是怎样的

（　　）

A．右侧较高，两溶液等渗，即浓度相等

B．右侧较高，且右侧为高渗，即浓度较高

C．左侧较高，且右侧为低渗，即浓度较低

D．两侧高度相等，且为等渗

解析　由于溶液S浓度高于溶液R，所以U形管内达到平衡时，右侧较高。

此时两侧液面造成的压强差与两侧中溶液的渗透压差对水分通过半透膜的作用相等，水分进出平衡。

答案　B

2．半透膜对淀粉和葡萄糖的通透性不同（如图1），预测图2的实验结果（开始时漏斗内外液面相平）最可能的是

（　　）

A．图甲中水柱a将持续上升

B．图甲中水柱a将保持不变

C．图乙中水柱b将保持不变

D．图乙中水柱b将先上升后下降

解析　因淀粉不能透过半透膜，故图甲中的水柱a上升到最大高度后将静止；因葡萄糖可以透过半透膜，故图乙漏斗内液体先表现吸水，水柱b上升，因葡萄糖的外渗，当漏斗内溶液浓度小于外界溶液浓度时，漏斗内液体又表现为失水，水柱b下降。

答案　D

考点二　物质出入细胞的方式

3．下列情况下不会出现饱和现象的是

（　　）

A．氧气被细胞膜运输时，氧气浓度与运输速率的关系

B．红细胞吸收葡萄糖时，葡萄糖浓度与运输速率的关系

C．肌肉细胞吸收氨基酸时，氧气浓度与运输速率的关系

D．叶肉细胞吸收镁离子时，载体数量与运输速率的关系

解析　A中的运输方式是自由扩散，由于不受载体数量和ATP的限制，所以氧气浓度和运输速率成正比关系，无饱和现象，A正确。

B中的运输方式是协助扩散，受载体数量的限制；C、D中的运输方式是主动运输，分别受载体数量和ATP的限制，所以都会出现饱和现象。

答案　A

4．下列关于不同运输机制间的比较错误的是

（　　）

选项

性质

自由扩散

协助扩散

主动运输

A

参与运输的膜成分

蛋白质

蛋白质

蛋白质

B

动力来源

浓度梯度

浓度梯度

ATP

C

特异性

无

有

有

D

运输的分子高浓度时的饱和性

无

有

有

解析　选项A，参与自由扩散的膜成分是磷脂分子。

选项B，自由扩散和协助扩散的主要动力为浓度梯度，主动运输靠ATP水解供能。

选项C和选项D，协助扩散和主动运输都需要载体蛋白的协助，都具有特异性和饱和性，而自由扩散没有。

答案　A

5．（2014·山东高考信息卷）如图甲、乙分别表示甲、乙两种物质跨膜转运的方式。

据图分析下列说法中错误的是

（　　）

A．图甲可表示葡萄糖进入红细胞的方式

B．图乙表示细胞通过主动运输吸收物质乙

C．去除细胞膜中的蛋白质对物质甲、乙的运输均有影响

D．甲、乙两种物质均为细胞代谢所需的营养物质

解析　细胞代谢所需的营养物质或代谢废物等均可进行跨膜运输，但就图甲无法判断细胞膜内外侧，若物质甲的运输方向是由细胞内到细胞外，就可能是细胞代谢产生的代谢废物，故选项D推断不正确。

答案　D

6．甲、乙两种小分子物质在细胞内外的浓度情况如图所示，在进行跨膜运输时，下列说法正确的是

（　　）

A．甲进入细胞一定需要能量

B．甲运出细胞一定有载体蛋白的参与

C．乙进入细胞一定不需要能量

D．乙运出细胞一定有载体蛋白的参与

解析　甲进入细胞是顺浓度梯度进行的，可以为被动运输，不需要能量，运出细胞是逆浓度梯度进行的，为主动运输，需要载体和能量。

乙进入细胞是逆浓度梯度进行的，为主动运输，需要载体和能量，运出细胞是顺浓度梯度进行的，可以为被动运输，不需要能量，不一定需要载体（自由扩散不需载体）。

答案　B

7．如图表示与自由扩散、协助扩散和主动运输有关的图例或曲线。

下列选项中对应正确的是

（　　）

A．肺泡上皮细胞吸收氧气——①、⑤

B．红细胞吸收葡萄糖——③、⑥

C．根尖细胞吸收矿质离子——③、⑥

D．肌肉细胞吸收水——②、④

解析　①、②、③表示三种跨膜运输方式，分别是自由扩散、协助扩散和主动运输，④、⑤、⑥表示三种影响因素曲线，分别对应自由扩散、协助扩散或主动运输、主动运输。

肺泡上皮细胞吸收氧气和肌肉细胞吸收水的方式均是自由扩散，对应①、④；红细胞吸收葡萄糖属于协助扩散，对应②、⑤；根尖细胞吸收矿质离子属于主动运输，对应③、⑥或③、⑤。

答案　C

8．动物细胞内低Na＋高K＋的离子浓度对于神经冲动的产生、细胞渗透平衡等生命活动具有重要作用。

这种浓度差与细胞膜上的Na＋、K＋泵有关，其作用原理如下图所示，下列说法不正确的是

（　　）

A．Na＋和K＋的运输方式为主动运输

B．Na＋－K＋泵每次运输的Na＋数量多于K＋

C．在细胞培养液中加入乌苯苷会影响K＋的运输

D．该运输过程的持续会导致大量ADP的积累

解析　该运输过程中大量消耗ATP的同时，细胞内ATP与ADP的转化非常迅速，使得ADP被利用，转化成ATP，因而不会导致ADP大量积累。

答案　D

9．如图表示两种细胞输入和输出物质的方式。

下列相关叙述中，错误的是

（　　）

A．甲表示胞吞，乙表示胞吐

B．甲和乙两种物质运输方式说明生物膜具有一定的流动性

C．甲需要消耗ATP，而乙不需要

D．抗体和神经递质的释放方式均与乙图中的方式相同

解析　从甲图和乙图中小泡移动的方向可以判断，甲表示胞吞，乙表示胞吐，A正确。

两种非跨膜运输方式实现的结构基础是生物膜具有一定的流动性，B正确。

胞吐和胞吞都需要消耗ATP，C错误。

抗体和神经递质的释放方式都是胞吐，D正确。

答案　C

考点三　质壁分离与复原实验及其拓展应用

10．浸入物质的量浓度为1mol/L的KNO3溶液中的洋葱表皮细胞，会发生质壁分离和自动复原的现象，该过程中没有发生

（　　）

A．主动运输B．协助扩散

C．自由扩散D．ATP水解

解析　洋葱表皮细胞浸入物质的量浓度为1mol/L的KNO3溶液中后，开始时KNO3溶液浓度大于细胞液浓度，细胞失水处于质壁分离状态，后来由于K＋、NO

通过主动运输的方式进入细胞，此时消耗ATP，细胞液的浓度升高，溶液中的水通过自由扩散的方式进入细胞，质壁分离开始自动复原。

答案　B

11．将甲、乙、丙三个未发生质壁分离的成熟植物细胞置于同一蔗糖溶液中，在显微镜下持续观察它们的状态，直到形态不再发生变化时，三个细胞的状态如下：

细胞种类

细胞状态

甲细胞

刚发生质壁分离

乙细胞

没有发生质壁分离

丙细胞

质壁分离现象明显

下列判断正确的是（　　）

A．形态不再发生变化是因为细胞已经死亡

B．实验前甲、乙、丙三种细胞细胞液浓度关系是乙＞甲＞丙

C．实验后甲、乙、丙三种细胞细胞液浓度关系是乙＜甲＜丙

D．形态不再发生变化时三种细胞液的浓度相等

解析　形态不发生变化并不代表细胞已经死亡，可能正处于水分子进出的平衡状态。

质壁分离现象越明显，细胞内外浓度差越大，而外界溶液浓度相同，故实验前丙细胞的细胞液浓度最小，乙细胞的细胞液浓度最大。

达到平衡状态时，细胞液浓度等于外界溶液浓度，质壁分离越明显的，失水越多，外界溶液浓度越小，故实验后丙细胞的细胞液浓度最小。

答案　B

12．（2014·湖南十三校联考）下图甲是人的红细胞长时间处在不同浓度的NaCl溶液中，红细胞的体积（V）与初始体积（V0）之比的变化曲线；图乙是某植物细胞在一定浓度的NaCl溶液中细胞失水量的变化情况。

下列分析正确的是

（　　）

A．从图甲可见250mmol·L－1NaCl溶液不影响人红细胞的代谢

B．图乙中植物细胞体积的变化是先减小后增大

C．图乙中A点细胞失水量最大，此时细胞吸水能力最小

D．人的红细胞长时间处在300mmol·L－1NaCl溶液中可能死亡，乙图中的处理时间内细胞一直有生物活性

解析　图甲中，250mmol·L－1NaCl溶液中红细胞体积与初始体积之比小于1，说明红细胞失水皱缩了，会影响红细胞的代谢，A错误。

图乙中植物细胞失水量先变大后变小，之后表现为吸水，故植物细胞原生质体体积先变小后变大，植物细胞由于细胞壁保护，细胞体积几乎不变，B错误。

图乙中，A点植物细胞失水量最多，此时细胞吸水能力最高，C错误。

人红细胞长时间处于300mmol·L－1NaCl溶液中会使细胞失水过多而死亡，但图乙细胞在处理时间内细胞先失水后吸水，说明细胞原生质层具有选择透过性，细胞一直具有活性，D正确。

答案　D

大题冲关练

13．下图为某学生进行某实验的基本操作步骤，请回答以下问题。

（1）你认为他做该实验的目的是________________________________。

（2）B步骤主要观察洋葱鳞片叶表皮细胞中紫色__________的大小以及________的位置。

（3）请描述C步骤的操作方法：

_____________________________________。

（4）该同学通过多次做实验，得出的体会是在两次高倍镜观察之间时间不宜停留过长，否则会导致实验失败。

你认为最合理的原因是_________________________________________。

（5）若改用小麦的根毛细胞进行上述实验，由于观察的细胞无色透明，为了取得更好的观察效果，调节显微镜的措施是_________________________。

（6）通过实验发现，蔗糖溶液浓度不适宜会造成实验失败。

请据此拟定一个相关的研究课题：

_______________________________________。

答案　

（1）观察植物细胞的质壁分离与复原

（2）（中央）液泡　原生质层

（3）从盖玻片的一侧滴入蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸吸引，重复几次

（4）细胞长时间处于高渗溶液中导致死亡

（5）缩小光圈或换平面反光镜

（6）探究蔗糖溶液浓度对洋葱磷片叶表皮细胞质壁分离和复原的影响

14．图1表示植物从土壤中吸收某种矿质离子的示意图，图2表示某生物膜的部分结构，图中A、B、C、D表示某些物质，a、b、c、d表示物质跨膜运输方式，请据图回答下列问题。

图1

图2

（1）图1中表示的物质运输方式是________，请你说出判断的理由（至少两种）________。

（2）如果图1中的矿质离子在土壤中含量过高，会导致植物死亡，请你分析植物死亡的原因：

___________________________________________________。

（3）如果某种药物只抑制图2中a的运输而对c的运输无影响，请说明药物作用的机理：

________。

若图2是癌细胞的细胞膜，则________（填写字母）比正常细胞少，可以表示细胞吸收O2和排出CO2的方式分别是_________________________________________________________________。

（4）某哺乳动物的一种成熟细胞除细胞膜外，不具其他膜结构。

下图中能正确表示在一定O2浓度范围内，K＋进入该细胞的速度与O2浓度关系的是____。

答案　

（1）主动运输　需要载体、需要消耗ATP（或逆浓度梯度运输）

（2）土壤溶液浓度高于根毛细胞液浓度，导致植物失水死亡

（3）药物抑制了a运输过程中载体的作用　D　b和c

（4）A

15．（2014·甘肃兰州一中，30）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，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，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