第二节 主动运输与胞吞、胞吞
必背知识
一、主动运输:物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。
1、主动运输的特点:一般为低浓度到高浓度,需要载体(一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合,即载体具有专一性),消耗能量。
2、主动运输速率会受到载体蛋白的种类和数量的影响,还会受到能量的影响(温度、氧气的浓度等);
3、例如:离子、葡萄糖、氨基酸、生长素的极性运输等。
4、主动运输的意义:普遍存在于动植物和微生物细胞中,通过主动运输来选择吸收所需要的物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质,从而保证细胞和个体生命活动的需要。
5、囊性纤维化是由于患者肺部支气管上皮细胞表面转运氯离子的载体蛋白的功能发生异常,导致患者支气管中黏液增多,造成细菌感染。
二、胞吞和胞吐:
1、原理:膜的结构特点流动性。
2、特点:耗能,需要与膜上蛋白质的参与。
3、影响因素有:温度(影响膜的流动性)和能量
4、例如:一般是大分子和颗粒性物质通过细胞膜的方式。(神经递质不管分子大小,都是以胞吐的方式出细胞膜)
三、其他:
1、不同饮料浓度不同,浓度低的饮料可以用来补充水分,浓度高的饮料不能起到这样的作用。所以生产高浓度饮料的厂家在饮料的包装说明中应当给消费者关于糖类的浓度信息。
2、小肠绒毛上皮细胞能够吸收葡萄糖,却很难吸收相对分子质量小的木糖,说明细胞膜对物质进入细胞具有选择透过性,细胞尽可能吸收自身需要的物质,细胞不需要的或者有害的物质常被挡在细胞外。
3、变形虫通过胞吞摄取单细胞生物等食物,又能通过胞吐排出食物残渣和废物。
4、痢疾内变形虫,能通过胞吐作用分泌蛋白质分解酶,溶解人的肠壁组织,通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞,并引发阿米巴痢疾。通过饮食传播。
对点练习
一、单选题
1.下列物质的运输过程中需要载体和能量的是( )
A.氧气进入红细胞 B.二氧化碳进入叶肉细胞
C.葡萄糖进入红细胞 D.氨基酸进入小肠上皮细胞
2.下列有关物质跨膜运输的叙述,正确的是( )
A.吞噬细胞摄入病原体的过程属于协助扩散
B.固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输
C.葡萄糖进入小肠上皮细胞的过程属于协助扩散
D.护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于自由扩散
3.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞吸收MoO42-后,液泡的颜色会由紫变蓝。某实验小组为了探究紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞吸收MoO42-的方式,用等量的表中溶液分别处理细胞,一段时间后观察变色细胞所占的比例,实验结果如下表:
组别 Na2MoO4溶液浓度(mol/L) ATP浓度(含能量)(mol/L) 变色细胞比例(%)
甲 0.005 0 4.1
乙 0.005 5×10-7 10.5
丙 0 5×10-7 0
下列相关叙述错误的是( )
A.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞膜和液泡膜上均可能存在运输MoO42-的载体蛋白
B.甲组实验细胞吸收MoO42-时外界环境不提供能量,消耗的能量只由细胞中线粒体提供
C.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞吸收MoO42-的方式为主动运输
D.丙组实验是为了排除ATP溶液对实验结果的影响
4.图1~4表示人体内相关物质浓度或能量与物质跨膜运输速率的关系。下列叙述不正确的是( )
A.图1中A直线可以表示二氧化碳跨膜运输趋势图,而B直线表示的物质不会是葡萄糖跨膜运输趋势图
B.图2与图3表示的可能是小肠上皮细胞吸收葡萄糖
C.图2中C点之后,物质浓度、载体蛋白、能量均可能影响物质运输速率
D.图4中F点之后,物质浓度、载体蛋白均可能影响物质运输速率
5.某植物细胞可主动运输排出Ca2+,或协助扩散吸收Ca2+,下列相关叙述错误的是( )
A.Ca2+跨膜运输只体现了生物膜的结构特点
B.该细胞膜上有两种Ca2+载体
C.Ca2+通道蛋白基因发生突变可能影响细胞生命活动
D.Ca2+进入细胞的跨膜方式不消耗能量
6.某溶质以协助扩散的方式排出细胞,有关分析错误的是( )
A.载体蛋白构象发生改变的过程中需要消耗能量
B.一种载体可能转运多种溶质
C.人体成熟红细胞以该方式吸收葡萄糖
D.被转运的溶质从高浓度到低浓度,且运输速率有限
7.溶酶体内含酸性水解酶,是细胞中非常重要的细胞器。图是溶酶体“消化”作用的三条途径。下列相关叙述错误的是( )
A.三条途径的“消化”过程都体现了生物膜的结构特点
B.溶酶体膜上应该有运输H+的载体,以维持溶酶体内部的酸性环境
C.溶酶体几乎存在于所有动物细胞中
D.溶酶体内的水解酶在高尔基体中合成
8.下列有关物质进出细胞的叙述,正确的是( )
A.葡萄糖、Na+等在顺浓度梯度时可通过协助扩散的方式进出细胞
B.K+进入人体神经细胞的速率只由膜内外的K+浓度差决定
C.大分子物质都能够通过胞吞和胞吐进出细胞
D.物质进出细胞受细胞膜的控制,有害物质不能进入细胞内
9.普通药物进入人体后只有很少一部分能作用于病变部位,使得药物药效受到制约。目前科学家已经研制出了一种新的制药工艺,用主要由磷脂制成的小球包裹着药物运输到病变部位,通过小球膜和病变细胞的细胞膜融合将药物送入细胞达到靶向治疗的目的,下列相关说法错误的是( )
A.小球与细胞膜融合体现了生物膜的结构特性
B.小球上可能含有能被病变细胞识别的信号分子
C.小球包裹的药物进入细胞需要载体蛋白的协助
D.由磷脂制成的小球可能也含有两层磷脂分子
10.在神经细胞膜上存在钠-钾泵,能将 K+泵入细胞内,将 Na+泵至细胞外,其工作原理如下图。下列叙述错误的是( )
A.Na+和K+在钠-钾泵上的结合部位相同
B.Na+和K+的运输过程与ATP的水解相偶联
C.钠-钾泵在磷酸化、去磷酸化时构象发生改变
D.钠-钾泵的工作可维持神经细胞的静息电位
二、综合题
11.下图甲表示生物膜的结构,图中A、B、C表示某些物质,a、b、c、d、e表示物质跨膜运输方式;图乙表示物质运输不同方式曲线,请据图分析回答:
(1)图甲中与细胞识别有关的结构是[ ]__________;细胞间的识别实际上是一个信息传递的过程,植物细胞间可通过__________进行信息传递。
(2)图甲中物质B的这种排列方式与__________有密切的关系。
(3)若图甲是线粒体膜,则b过程运输的气体是______,该运输方式符合图乙中______所示的曲线;若图甲是人体神经细胞膜,则该图中表示K+在膜内积累的运输方式是_______(填字母),这种运输方式符合图乙中__________所示的曲线。
(4)若图甲是人体红细胞膜,则该图中表示红细胞吸收葡萄糖的运输方式是__________(填字母),请用坐标曲线表示该运输方式________。
(5)由(3)、(4)体现了生物膜的功能特征是__________。
12.细胞自噬是真核细胞内普遍存在的一种自稳机制,它通过溶酶体对细胞内折叠错误、受损的蛋白质、细胞器等进行分解。请回答下列问题:
(1)将细胞内的溶酶体分离出来,常用的方法是_____,真核细胞中,蛋白质的错误折叠过程可能发生在_____(1种细胞器)中。
(2)用3H标记氨基酸后合成蛋白质时产生3H2O的部位是_____;水中的3H来自于_____(基团)。
(3)若破坏了细胞的核仁,溶酶体中水解酶的合成将不能正常进行,原因是_____。溶酶体内呈酸性,细胞质内为中性,所以溶酶体从细胞质吸收H+的方式是_____。
13.如图为物质跨膜运输示意图,其中离子通道是一种通道蛋白,该通道蛋白是横跨细胞膜的亲水性通道,具有离子选择性(ATP是细胞直接利用的能源物质)。回答下列问题:
(1)图中②的进入方式为______________,比①的物质扩散速率_____________。
(2)图中代表被动运输的是_____________(填数字),与膜的选择透过性有关的组分是_____________(填字母)。
(3)图中④方式的物质转运速率主要取决于_____________。若通过胞吞方式的物质进入细胞穿过了_____________层膜。
(4)胰岛B细胞能通过_____________方式吸收K+,也能以胞吐方式分泌胰岛素,前者能体现膜的_____________,后者与胞吞共同点有__________________________(答两点即可)。
14.如图1表示细胞膜的结构模型及物质进出细胞的方式,甲、乙、丙代表膜上的三类蛋白质,a、b、c、d代表不同的跨膜运输方式;图2表示渗透装置发生渗透现象的前后对照图(左侧为发生渗透现象前,右侧为发生渗透现象平衡后)。结合所学知识回答下列问题:
(1)图1中甲是由蛋白质与__________结合形成的,在消化道和呼吸道上皮细胞表面具有____________的作用,同时在动物细胞膜上也常作为受体具有__________作用。
(2)若图1表示甲状腺滤泡上皮细胞的细胞膜,碘进入细胞的方式是____________(填图中字母);若图1表示哺乳动物成熟红细胞的细胞膜,则葡萄糖进入细胞的方式是__________(填图中字母);丙是一种水通道蛋白,由此推测水进入此细胞的方式可能有__________(填图中字母)。
(3)图2左侧渗透装置中,溶液A浓度__________(填“大于”“小于”或“等于”)溶液a浓度;右侧渗透装置中,溶液B浓度__________(填“大于”“小于”或“等于”)溶液b浓度。
参考答案
1.D
【分析】
物质运输方式的区别:
名 称 运输方向 载体 能量 实 例
自由扩散 高浓度→低浓度 不需 不需 水,CO2,O2,甘油,苯、酒精等
协助扩散 高浓度→低浓度 需要 不需 红细胞吸收葡萄糖
主动运输 低浓度→高浓度 需要 需要 小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸,葡萄糖,K+,Na+等
【详解】
A、氧气进入红细胞是自由扩散,不需要载体和能量,A错误;B、二氧化碳进入叶肉细胞是自由扩散,不需要载体和能量,B错误;
C、葡萄糖进入红细胞是协助扩散,需要载体,不需要能量,C错误;
D、氨基酸进入小肠上皮细胞是主动运输,需要载体和能量,D正确。
故选D。
2.D
【分析】
小分子物质或离子跨膜运输方式分为:主动运输和被动运输。被动运输分自由扩散和协助扩散。如氧气、二氧化碳以及甘油、乙醇和苯等小分子物质以自由扩散的方式进出细胞;葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散,以及神经细胞受到刺激时钠离子内流和神经细胞静息状态下的钾离子外流,通过离子通道,都属于协助扩散,协助扩散需要载体,不消耗能量;主动运输如小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸以及各种无机盐离子等,主动运输的影响因素有细胞膜上的载体蛋白和能量。大分子物质或颗粒跨膜运输方式有胞吐和胞吞。
【详解】
A、吞噬细胞摄入病原体的过程属于胞吞作用,A错误;
B、性激素属于脂质中的类固醇,固醇类激素进入靶细胞的过程属于自由扩散(如性激素),B错误;
C、葡萄糖进入小肠上皮细胞的过程需要载体蛋白质协助,需要消耗能量,属于主动运输,C错误;
D、护肤品中的甘油属于脂溶性小分子,因此进入皮肤细胞的过程属于自由扩散,D正确。
故选D。
3.B
【分析】
表格分析:由表格信息可知,加入ATP的乙组,变色细胞的比例大幅度提高,说明Na2MoO4进入植物细胞消耗ATP,判断是主动运输。
【详解】
A、由分析可知,Na2MoO4进入植物细胞消耗ATP,是主动运输,因此细胞膜和液泡膜上均可能存在吸收Na+和MoO42-的载体蛋白,A正确;
B、洋葱表皮细胞没有叶绿体,甲组实验细胞吸收MoO42-所需的ATP来自植物细胞有氧呼吸,即细胞质基质和线粒体,B错误;
C、根据实验结果可初步判断细胞吸收MoO42-的方式为主动运输,因为协助扩散不消耗ATP,C正确;
D、丙组只用ATP溶液处理,目的是排除ATP溶液对实验结果的影响,D正确。
故选B。
4.B
【分析】
据图分析:图1表示影响因素为物质浓度,运输方式为自由扩散;图2表示影响因素为物质浓度和载体蛋白数量,运输方式为协助扩散或者主动运输;图3说明该物质运输不消耗能量,运输方式为被动运输;图4表示影响因素为能量和载体蛋白,该物质运输方式为主动运输。
【详解】
A、图1中A和B物质浓度和运输速率呈现正相关,说明该物质的运输方式是自由扩散,二氧化碳运输是自由扩散,葡萄糖的运输方式是主动运输或者协助扩散,因此图1中A直线可以表示二氧化碳跨膜运输趋势图,而B直线表示的物质不会是葡萄糖跨膜运输趋势图,A正确;
B、如某物质跨膜运输的速度可用图2与3表示,说明该物质的运输方式是协助扩散,则该物质可能是葡萄糖进入红细胞,小肠上皮细胞吸收葡萄糖属于主动运输,B错误;
C、图2中物质运输方式为协助扩散或者主动运输,C点之后,物质浓度、载体蛋白、能量均可能影响物质运输速率,C正确;
D、图4中物质运输方式为主动运输,F点之后,物质浓度、载体蛋白均可能影响物质运输速率,D正确。
故选B。
5.A
【分析】
自由扩散的特点是高浓度运输到低浓度,不需要载体和能量,如CO2,甘油。协助扩散的特点是高浓度运输到低浓度,需要转运蛋白,转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白,不需要能量,如红细胞吸收葡萄糖。主动运输的特点是需要载体和能量,如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸,葡萄糖,K+,Na+。生物大分子以内吞和外排方式出入细胞,体现细胞膜的流动性。
【详解】
A、据题意可知,Ca2+运输方式是主动运输或者协助扩散,体现了生物膜的结构特点和功能特点,A错误;
B、据题意可知,该植物细胞可主动运输排出Ca2+,或协助扩散吸收Ca2+,两者运输载体是不同的,B正确;
C、某植物细胞可通过协助扩散吸收Ca2+,需要通道蛋白的参与,因此Ca2+通道蛋白基因发生突变可能影响细胞生命活动,C正确;
D、Ca2+进入细胞的跨膜方式是协助扩散,不需要消耗能量,D正确。
故选A。
6.A
【分析】
自由扩散的特点:顺浓度梯度运输、不需要载体蛋白、不消耗能量;协助扩散的特点:顺浓度梯度运输、需要载体蛋白、不消耗能量;主动运输的特点:逆浓度梯度运输、需要载体蛋白、消耗能量。
【详解】
A、协助扩散需要载体蛋白的协助,但不需要消耗能量,A错误;
B、载体蛋白有特异性结合位点,若多种溶质可与其位点结合,则载体可能转运多种溶质,B正确;
C、葡萄糖进入人体红细胞的运输方式是协助扩散,C正确;
D、协助扩散是顺浓度梯度进行,即被转运的溶质从高浓度到低浓度,由于载体蛋白的数量有限,故运输速率有限,D正确。
故选A。
7.D
【分析】
题图是溶酶体“消化”作用的三条途径,途径1:细胞通过內吞作用将颗粒性物质吞入细胞内形成內吞泡,內吞泡→早期胞内体→晚期胞内体,与初级溶酶体融合,形成次级溶酶体,在水解酶的作用下完成消化;途径2:细胞通过吞噬作用形成吞噬泡,吞噬泡与初级溶酶体融合,形成次级溶酶体,在水解酶的作用下完成消化;途径3:细胞内衰老、损伤的细胞结构被内质网形成的囊泡包裹,形成自噬泡,与初级溶酶体融合,形成次级溶酶体,在水解酶的作用下完成消化。
【详解】
A、据分析可知,三条途径的“消化”过程都有囊泡的融合过程,都体现了生物膜具有流动性的结构特点,A正确;
B、溶酶体膜上应该有运输H+的载体,使H+能被转运到溶酶体内,以维持溶酶体内部的酸性环境,B正确;
C、溶酶体是细胞的“酶仓库”,几乎存在于所有动物细胞中,C正确;
D、溶酶体内的水解酶在核糖体合成,经内质网和高尔基体加工形成的,D错误。
故选D。
8.A
【分析】
协助扩散和自由扩散都是顺相对含量梯度进行的,即高浓度→低浓度,所以都不需要消耗能量;主动运输为逆浓度梯度运输,需要载体,消耗能量。
【详解】
A、葡萄糖、Na+等在顺浓度梯度运输时需要载体蛋白质的协助,以协助扩散的方式进出细胞,A正确;
B、K+进入人体神经细胞的方式是主动运输,其运输速率与能量和载体蛋白数量有关,B错误;
C、有些小分子物质,如神经递质(甘氨酸)等,也是通过胞吐排出细胞的,C错误;
D、细胞膜控制物质进出细胞的能力是相对的,某些有害物质也能进入细胞内,D错误。
故选A。
9.C
【分析】
1、细胞膜的组成成分:主要是蛋白质和脂质,其次还有少量糖类。脂质中主要是磷脂,动物细胞膜中的脂质还有胆固醇;细胞膜的功能复杂程度与细胞膜的蛋白质的种类和数量有关,功能越复杂,膜蛋白的种类和数量越多。
2、细胞膜的结构特点:具有流动性。
3、细胞膜的功能特点:具有选择透过性(可以让水分子自由通过,细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过,而其他的离子、小分子和大分子则不能通过)。
【详解】
A、小球与细胞膜融合体现了生物膜具有流动性,这是细胞膜的结构特点,A正确;
B、由小球膜与病变细胞的细胞膜融合,达到靶向治疗的目的,推测病变细胞膜上存在能识别小球膜的受体,小球膜上有相应的信号分子,B正确;
C、由题干小球膜和病变细胞的细胞膜融合将药物送入细胞,说明小球包裹的药物进入细胞的方式是胞吞,不需要载体蛋白的协助,C错误;
D、小球膜能与细胞膜融合说明其结构相似,推测应该有两层磷脂分子,D正确。
故选C。
10.A
【分析】
根据题意和图示分析可知:细胞膜内外的离子分布:钠离子在细胞外的浓度高于细胞内,钾离子浓度在细胞内高于细胞外,然后结合题意分析,“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”,说明钠离子和钾离子都是逆浓度运输,所以是属于主动运输。
【详解】
A、据图可知,钠-钾泵的左侧是钠离子的结合部位,右侧是钾离子的结合部位,因此钠离子和钾离子在钠-钾泵上的结合部位并不相同,A错误;
B、据图可知,Na+和K+的运输过程属于主动运输,需要消耗ATP水解释放的能量,与ATP的水解相偶联,B正确;
C、据图可知,钠钾泵位于动物细胞的细胞膜上,钠钾泵通过磷酸化和去磷酸化过程发生空间结构的变化,导致其与Na+、K+的亲和力发生变化,从而运输钠离子和钾离子,C正确;
D、钠-钾泵的工作可维持钠离子在细胞外的浓度高于细胞内,钾离子浓度在细胞内高于细胞外,能使钾离子外流,从而维持神经细胞的静息电位,D正确。
故选A。
11.
(1) C 糖蛋白 胞间连丝
(2)细胞内的液体和细胞外的液体都是水溶液
(3) 氧气 I a II
(4) d
(5)选择透过性
【分析】
图甲是细胞膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输的方式,其中A是蛋白质,B是磷脂双分子层,C是糖蛋白,位于细胞膜外侧;a是细胞主动运输吸收物质,b是细胞自由扩散吸收物质,c通过通道蛋白吸收物质、d通过载体蛋白吸收物质,c和d都属于协助扩散,e是细胞通过主动运输排出物质。图乙是物质跨膜运输的方式,Ⅰ物质运输速率与细胞外浓度呈正相关,是自由扩散,Ⅱ细胞内浓度可以高出细胞外浓度,即该物质可以逆浓度梯度运输,因此属于主动运输。
(1)
糖蛋白与细胞识别有关,故与细胞识别有关的结C糖蛋白;细胞间的识别实际上是一个信息传递的过程,植物细胞间形成通道进行交流的是胞间连丝,携带信息的物质从一个细胞传递给另一个细胞,进行信息传递。
(2)
磷脂双分子层的亲水端向外,疏水端向内,这种排列方式与细胞内液和细胞外的液体都是水溶液有密切关系。
(3)
线粒体是有氧呼吸的主要场所,有氧呼吸消耗的是氧气,所以过b程运进的气体是氧气。氧气的运输方式为自由扩散,不需要载体,不消耗能量,故为曲线I。若图甲是人体神经细胞膜,K+主要分布在膜内,即膜内钾离子浓度大于膜外,所以他要向细胞内运输是从低浓度到高浓度的运输,是主动运输,为a代表的方式,符合乙图的曲线II。
(4)
若图甲是人体红细胞膜,红细胞吸收葡萄糖的运输方式是协助扩散,则该图中表示红细胞吸收葡萄糖的运输方式是d,其坐标曲线为
(5)
从细胞膜的功能特性看,它是选择透过性膜。
【点睛】
本题考查细胞膜的结构、功能特点等相关知识,意在考查学生的识图和理解能力,难度不大。
12.
(1) 差速离心法 内质网
(2) 核糖体 氨基和羧基
(3) 水解酶在核糖体上合成,而核仁与核糖体的形成有关 主动运输
【分析】
细胞自噬是真核生物细胞内普遍存在的一种自稳机制,它通过溶酶体途径对细胞内受损的蛋白质、细胞器或入侵的病原体等进行降解并回收利用;溶酶体是高尔基体形成的;溶酶体内含有许多水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并且杀死侵入细胞的病毒和细菌,溶酶体是单层膜结构,自身具有保护机制,不会被水解。
(1)
分离细胞器常用的方法为差速离心法;真核细胞中,内质网可以对核糖体合成的蛋白质进行初步加工,如折叠、组装、加糖基团等,因此蛋白质的错误折叠过程可能发生在内质网中。
(2)
氨基酸之间通过脱水缩合形成肽链,场所为核糖体;脱水缩合时,一个氨基酸的氨基脱掉-H,另一个氨基酸的羧基脱掉-OH,脱掉的-H和-OH形成一分子水,因此水中的3H来自于氨基和羧基。
(3)
水解酶本质为蛋白质,在核糖体上合成,而核仁与核糖体的形成有关,因此若破坏了细胞的核仁,溶酶体中水解酶的合成将不能正常进行。根据题意分析,细胞质基质的pH接近中性,而溶酶体内部pH为酸性,说明从细胞质吸收H+是逆浓度梯度运输的,为主动运输。
【点睛】
本题主要考查溶酶体的功能、细胞器的分离、运输方式等相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力。
13.
(1) 协助(易化)扩散 快
(2) ①②③ A、B
(3) 载体数量和能量 0
(4) 主动运输 选择透过性 能运输生物大分子;运输过程中形成囊泡;需要消耗能量
【分析】
分析图解:图中A是磷脂双分子层,B是蛋白质。小分子物质跨膜运输的方式有自由扩散、协助扩散、主动运输。图中物质a从低浓度向高浓度一侧运输,需要载体和能量,属于主动运输;物质b同物质c由高浓度向低浓度一侧扩散,需要载体或通道蛋白,不需要消耗能量,属于协助扩散;物质d由高浓度向低浓度一侧扩散,不需要载体,不需要消耗能量,属于自由扩散。
(1)
物质c通过图中②的方式由高浓度向低浓度一侧扩散,需要通道蛋白,不需要消耗能量,属于协助扩散,因为有专门的通道蛋白协助,其扩散的速度比①快。
(2)
图中的①②③的运输的方向均是从高浓度到低浓度,属于被动运输,膜上的有关组分A磷脂只允许脂溶性的分子和部分小分子通过,B载体蛋白质或通道蛋白只允许特定的分子或离子通过,所以与膜的选择透过性有关的组分是A、B。
(3)图中④的方式是主动运输,其物质转运速率主要取决于膜上的载体数量和细胞所提供的能量。
(4)
细胞内K+的浓度大于细胞外,故胰岛B细胞吸收K的方式是主动运输,胰岛素为大分子蛋白质,胰岛B细胞以胞吐方式分泌,主动运输体现了细胞膜的选择透过性,而胞吞、胞吐则体现了细胞膜具有一定的流动性;胞吞和胞吐的共同点有:都能够运输生物大分子;运输过程中都形成囊泡;都需要消耗能量等。
【点睛】
如图为物质跨膜运输示意图,其中离子通道是一种通道蛋白,该通道蛋白是横跨质膜的亲水性通道,具有离子选择性。
14.
(1) 糖类 保护和润滑或润滑和保护 识别(信息交流)
(2) a d b、c
(3) 小于 小于
【分析】
分析图1,甲表示糖蛋白(膜外),乙表示载体蛋白质,丙表示通道蛋白;a、b、c、d代表不同的跨膜运输方式:a需要载体蛋白和消耗能量,代表主动运输;b运输方向是高浓度一侧运输到低浓度一侧,不需要载体和能量,表示自由扩散;c、d运输方向是高浓度一侧运输到低浓度一侧,需要载体,不需要能量,表示协助扩散。
(1)
甲是糖蛋白,是由蛋白质与糖类结合而成的,它与细胞表面的识别、细胞间的信息交流等功能有密切关系。糖蛋白在消化道和呼吸道的上皮细胞表面上具有保护和润滑的作用,同时在动物细胞膜上也常作为受体具有识别(信息交流)的作用。
(2)
若图1表示甲状腺滤泡上皮细胞的细胞膜,碘进入甲状腺滤泡上皮细胞的方式是主动运输,主动运输需要载体蛋白和消耗能量,图1所示a是主动运输;
葡萄糖进入哺乳动物成熟的红细胞的方式是协助扩散,图1所示d是协助扩散;
由于丙代表的是一种水通道蛋白,水可以通过自由扩散及水通道蛋白进入细胞,b代表的是自由扩散,c可以代表水通道蛋白协助水进入细胞的方式。
(3)
从图2中的渗透装置发生渗透现象前后对照可以看出,漏斗中a的液面上升,说明开始时a的浓度大于A的浓度,当渗透达到平衡时,b的液面高,这时b溶液对水的吸引力与漏斗中高于液面的水的压力相互抵消,说明b的浓度依然要大于B的浓度。
【点睛】
解答本题的关键是掌握细胞膜的流动镶嵌模型和物质跨膜运输的相关知识点,能够准确判断图中各个字母代表的成分的名称,明确糖蛋白位于细胞膜的外侧,并能够根据浓度、载体、能量等判断各个小写字母代表的物质跨膜运输方式。