高中生物人教版新课标必修一 4.3 物质跨膜运输的方式 同步训练
一、单选题
1.(2020高一上·安康期末)下列有关物质跨膜运输的叙述,正确的是( )
A.白细胞吞噬病菌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被动运输
C.分泌蛋白运输出细胞外的过程不消耗能量
D.护肽品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输
【答案】B
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】解:A、白细胞吞噬病菌的过程属于胞吞,A错误;
B、固醇类激素进入靶细胞的过程属于自由扩散,自由扩散属于被动运输,B正确;
C、分泌蛋白运输出细胞外的过程属于胞吐,该过程消耗能量,C错误;
D、护肽品中的甘油是小分子,进入皮肤细胞的过程属于自由扩散,D错误。
故答案为:B。
【分析】物质跨膜运输的方式
2.(2020高一下·北京期末)下列有关物质跨膜运输的叙述,错误的是( )
A.果脯在腌制中慢慢变甜,是细胞通过主动运输吸收糖分的结果
B.脂溶性物质较易通过自由扩散进出细胞
C.葡萄糖进入红细胞需要借助载体蛋白,但不消耗能量,属于协助扩教
D.细胞吸收K+既消耗能量,又需要借助膜上的载体蛋白,属于主动运输
【答案】A
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】A、果脯在腌制中慢慢变甜,是细胞膜失去选择透过性后,溶液中的糖分扩散进入细胞所致,A错误;
B、细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层,根据相似相容原理,脂溶性物质较易通过自由扩散进出细胞,B正确;
C、葡萄糖进入红细胞需借助转运蛋白,但不耗能量,属于协助扩散,C正确;
D、一般情况下,细胞内的钾离子大于细胞外的钾离子,细菌吸收K+是逆浓度梯度进行,既消耗能量,又需要膜上的载体蛋白协助,属于主动运输,D正确。
故答案为:A。
【分析】自由扩散、协助扩散和主动运输的区别如下:
自由扩散 协助扩散 主动运输
运输方向 高浓度→低浓度 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度
载体 不需要 需要 需要
能量 不消耗 不消耗 消耗
3.(2020高二下·双鸭山期末)如图是几种物质进出细胞方式中,运输速度与影响因素间的关系曲线图,下列与图相关的叙述中,正确的是( )
A.与甘油进出细胞相符的图有①③⑤
B.与葡萄糖进入红细胞相符的图有②④⑥
C.与K+进入小球藻细胞相符的图有②④⑤
D.与蛋白质进出细胞相符的图有②③⑥
【答案】A
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】A、根据题意和图示分析可知:甘油分子进出细胞属于自由扩散,其动力是浓度差,与能量和载体无关,因此与水进出细胞相符的图有①、③、⑤,A正确;
B、葡萄糖进入红细胞属于协助扩散,与浓度差和载体有关,与能量无关,因此与葡萄糖进入红细胞相符的图有②、③、⑥,B错误;
C、K+进入小球藻细胞,属于主动运输,与浓度无关,与能量和载体有关,因此与K+进入小球藻细胞相符的图有④、⑥,C错误;
D、蛋白质是大分子物质,其进出细胞的方式是胞吞和胞吐,与上述图都无关,D错误;
故答案为:A。
【分析】由题图曲线可知,①物质运输速率只与浓度呈正相关,因此可以代表自由扩散;②物质运输速率在一定范围内与浓度呈正相关,超过一定浓度,物质运输速率不变,因此可以代表协助扩散或主动运输;③物质运输速率与能量无关,可能是自由扩散或协助扩散;④物质运输速率与能量有关,因此为主动运输;⑤物质运输与载体数量无关,因此可表示自由扩散;⑥物质运输速率与载体有关,还受其他因素影响,因此可代表协助扩散或主动运输。
4.(2020高二下·双鸭山期末)图为蔗糖在不同植物细胞间运输,转化过程的示意图。下列相关叙述正确的是( )
A.图中的物质运输过程都不需要消耗能量
B.图中的运输方式体现了胞间连丝的信息传递功能
C.ATP的合成减少会直接影响图中单糖的运输
D.筛管内蔗糖水解前后,细胞质的渗透压大小不变
【答案】A
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】A.通过分析可知,图中的物质运输过程都是顺浓度运输,不需要消耗能量,A正确;
B.图中的运输方式体现了胞间连丝的通道功能,B错误;
C.单糖的运输是顺浓度的运输,不需要ATP,故ATP的合成减少不会直接影响图中单糖的运输,C错误;
D.筛管内蔗糖水解后,细胞质的渗透压变大,D错误。
故答案为:A。
【分析】图中伴胞细胞中蔗糖通过胞间连丝顺浓度梯度运进筛管细胞;而蔗糖要运进薄壁细胞需要将蔗糖水解单糖才能运输,并且也是顺浓度梯度进行运输。
5.(2020高一下·苏州开学考)离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白,能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子。下列叙述正确的是( )
A.离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散
B.离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度梯度进行的
C.动物—氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率
D.加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率
【答案】C
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】由题意“离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白,能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子。”通过离子泵的跨膜运输为主动运输,逆浓度梯度运输,A、B错;动物一氧化碳中毒会降低呼吸作用,降低离子泵跨膜运输离子的速率,C对;蛋白质变性剂会破坏载体蛋白,降低运输速度,D错。
【分析】1、物质跨膜运输的比较:
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
2、离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白,离子泵是膜运输蛋白之一,也看作一类特殊的载体蛋白,能驱使特定的离子逆电化学梯度穿过质膜,同时消耗ATP形成的能源,属于主动运输。
6.(2020高一上·滨海期末)下列关于细胞物质输入和输出的叙述,错误的是( )
A.水的跨膜运输属于被动运输
B.水分子的跨膜运输可以是自由扩散与协助扩散
C.受氧气浓度影响的物质运输方式一定需要载体蛋白
D.某些离子和小分子有机物可以顺浓度梯度进行协助扩散
【答案】C
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】解:AB、水分子运输是自由扩散或者通过水通道蛋白运输(协助扩散),是顺相对含量的运输,属于被动运输,AB正确;
C、胞吞胞吐作用需要消耗能量,受氧气浓度影响,但不需要载体蛋白的协助,C错误;
D、某些离子和小分子有机物比如葡萄糖进入红细胞,神经兴奋时钠离子进入细胞是顺浓度梯度进行的,D正确。
故答案为:C。
【分析】物质运输的方式包括自由扩散、协助扩散、主动运输、胞吞和胞吐等,自由扩散、协助扩散、主动运输一般是指对离子、小分子的运输,自由扩散、协助扩散都不需要消耗能量,是顺浓度梯度运输,协助扩散需要载体蛋白质协助;主动运输需要消耗能量,也需要载体蛋白质协助,是逆浓度梯度运输;胞吞和胞吐一般是大分子物质的运输,需要消耗能量,依赖于膜的流动性,通过囊泡运输实现。
7.(2020高一上·南昌期末)下列物质出入细胞的方式中,必须依赖于细胞膜上载体才能完成的是( )
A.氧气进入骨骼肌细胞 B.K+进入心肌细胞
C.唾液淀粉酶的分泌 D.水进入小肠上皮细胞
【答案】B
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】解:A.O2进入骨骼肌细胞的方式属于自由扩散,自由扩散不需要载体的协助,A错误;
B.K+进入心肌细胞的方式属于主动运输,主动运输需要载体的协助,B正确;
C.唾液淀粉酶的分泌是通过胞吐的方式,不需要载体的协助,C错误;
D.水进入小肠上皮细胞的方式属于自由扩散,自由扩散不需要载体的协助,D错误。
故答案为:B。
【分析】物质跨膜运输的方式
1.被动运输:物质由高浓度向低浓度运输
①自由扩散:物质通过简单的扩散作用进出细胞,
②协助扩散:进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散。
2.主动运输:从低浓度到高浓度运输,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。
8.(2020高一上·西安期末)下列关于物质运输方式的叙述,错误的是( )
A.参与自由扩散的膜结构物质主要是磷脂
B.通常情况下主动运输是由低浓度一侧向高浓度一侧运输
C.胞吞作用不需要能量和载体
D.利用胞吐作用运输的物质主要是蛋白质等大分子物质
【答案】C
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】A. 参与自由扩散的膜结构物质主要是磷脂 ,A不符合题意;
B. 通常情况下主动运输是由低浓度一侧向高浓度一侧运输 ,B不符合题意;
C.胞吞作用不需要载体,但需要消耗能量,C符合题意;
D. 利用胞吐作用运输的物质主要是蛋白质等大分子物质 ,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】物质跨膜运输方式的比较
9.(2019高一上·长春期中)下图中Ⅰ和Ⅱ分别表示物质进出细胞的两种方式,对该图的正确理解是( )
A.Ⅰ和Ⅱ分别表示胞吞和胞吐
B.Ⅰ和Ⅱ分别表示协助扩散和主动运输
C.葡萄糖、性激素是以Ⅱ方式进入细胞的
D.水、二氧化碳、氧气是以Ⅰ方式进入细胞的
【答案】D
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】Ⅰ是高浓度运输到低浓度,不需要载体和能量,属于自由扩散;Ⅱ是从低浓度一侧运输到高浓度一侧,是需要载体和能量,属于主动运输,AB错误;葡萄糖以主动运输的方式进入细胞,性激素为脂质小分子,以自由扩散进入细胞,C错误;水、二氧化碳和氧气是以Ⅰ方式即自由扩散进入细胞的,D正确。
【分析】题图中Ⅰ和Ⅱ分别表示物质进出细胞的两种方式,其中I为自由扩散,II为主动运输。据此答题。
10.(2019高一下·浙江期中)关于甲、乙所示过程,叙述错误的是( )
A.转运的不一定都是大分子物质
B.都需要消耗能量
C.一定从低浓度向高浓度输送物质
D.均会导致膜面积的变化
【答案】C
【知识点】胞吞、胞吐的过程和意义
【解析】【解答】解:胞吞和胞吐转运的不一定都是大分子物质,小分子物质如神经递质也通过胞吐的方式释放,A不符合题意;胞吞和胞吐都需要消耗能量,B不符合题意;二者物质转运的方向不一定从低浓度向高浓度输送物质,C符合题意;在胞吞和胞吐过程中会发生膜面积的变化,如分泌蛋白的分泌过程,内质网膜面积减小,高尔基体膜面积基本不变,质膜面积增大,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】据图分析可知,图甲为胞吞过程,图乙为胞吐过程。据此答题。
11.(2019高一上·拉萨期末)水生植物丽藻的细胞液中K+浓度比它们生活的池水约高1065倍,丽藻细胞从细胞外吸收K+的方式是( )
A.自由扩散 B.协助扩散 C.主动运输 D.胞吞
【答案】C
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】根据题干信息分析,水生植物丽藻的细胞液中K+浓度比它们生活的池水约高1065倍,但是仍然能够从海水中吸收钾离子,说明钾离子的运输方向是从低浓度向高浓度运输,属于主动运输方式。综上所述,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C
【分析】1、物质跨膜运输的方式分为被动运输和主动运输两种。
(1)被动运输,是顺着膜两侧浓度梯度扩散,即由高浓度向低浓度。分为自由扩散和协助扩散。 ①自由扩散:物质通过简单的扩散作用进入细胞。 ②协助扩散:进出细胞的物质借助载体蛋白扩散。
(2)主动运输:物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧,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。
2、 水生植物丽藻的细胞液中K+浓度比它们生活的池水约高1065倍, 丽藻细胞能从低浓度 的池水吸收K+,为主动运输。
12.(2019高一上·哈尔滨期末)如图是洋葱根在不同含氧情况下从硝酸钾溶液中吸收K+和NO3-的曲线。影响A、B两点和B,C两点吸收量不同因素分别是(
A.载体数量、能量 B.能量、载体数量
C.能量、离子浓度 D.载体数量、离子浓度
【答案】B
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】无机盐离子的吸收是主动运输,与载体和能量有关。据图可知:A、B两点在同一曲线(吸收NO3-)上,说明载体数量相同,不同的是两点对应的氧浓度,A点的氧浓度大,有氧呼吸较强,提供能量较多,则主动运输吸收的NO3-多,所以影响A、B两点吸收的因素是能量;B、C两点对应的氧浓度相同,说明有氧化锡提供的能量相同,不同的是B所在曲线NO3-载体数量多于A所在曲线K-载体数量,所以影响B、C两点吸收的因素是载体数量,B符合题意。
故答案为:B
【分析】主动运输的影响因素:能量(来自细胞呼吸,凡是影响细胞呼吸的因素,如氧气浓度、温度等,都影响主动运输)和载体蛋白。协助扩散的影响因素:浓度差和载体蛋白。自由扩散的影响因素:浓度差。
13.(2019高一上·长春期末)下列关于物质跨膜运输的叙述,正确的是:( )
A.相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞内
B.大分子有机物要通过载体蛋白的转运才能进入细胞内,并且要消耗能量
C.协助扩散和自由扩散都是顺浓度梯度进行,既不需要消耗能量,也不需要膜上的载体蛋白
D.主动运输发生在细胞逆浓度梯度吸收物质时,既要消耗细胞的能量,也需要依靠膜上的载体蛋白
【答案】D
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】解:相对分子质量小的物质和离子不一定是自由扩散,离子一般是主动运输进入细胞,故A不符合题意;大分子物质一般通过胞吞的方式进入细胞内部,不需要载体蛋白,需要消耗能量,故B不符合题意;跨膜运输方式主要包括被动运输(自由扩散、协助扩散)和主动运输,自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度进行的,都不需要能量,但自由扩散不需要载体,协助扩散需载体协助,主动运输需要ATP供能也需要载体协助,故C不符合题意,D符合题意。
故答案为:D
【分析】 物质进出的方式:
1、被动运输:物质进出细胞是顺浓度梯度的扩散,叫做被动运输,包括自由扩散和协助扩散。
(1)自由扩散:物质通过简单的扩散进出细胞的方式,物质从高浓度一侧运输到低浓度一侧,如:O2。
(2)协助扩散:进出细胞的物质借助载蛋白从高浓度一侧运输到低浓度一侧,不消耗能量。如,葡萄糖进入红细胞的方式。
2、主动运输:有能量消耗,并且需要有载体的帮助进出细胞的方式,如离子进出细胞。
3、胞吞和胞吐:大分子颗粒物质进出细胞的方式。
14.(2018高一下·安徽竞赛)如图所示,图1为氨基酸和Na+进出肾小管上皮细胞的示意图,图2表示甲、乙两种小分子物质在细胞内外的浓度情况。下列相关叙述中,错误的是( )
A.氨基酸以协助扩散方式运入肾小管上皮细胞
B.氨基酸运出肾小管上皮细胞受载体蛋白的限制
C.图2中的乙从胞内运输至胞外的方式与Na+运入肾小管上皮细胞的方式相同
D.若图2中的两种物质表示CO2和O2,在浆细胞内外的分布则甲为O2,乙为CO2
【答案】A
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】根据分析可知:氨基酸是从低浓度肾小管腔向高浓度的肾小管上皮细胞内运输,是逆浓度梯度运输,因此其运输方式是主动运输,A错误;据图可知,氨基酸运出肾小管上皮细胞,是顺浓度梯度运输,需要载体协助,是协助扩散,受载体蛋白的限制,B正确;根据分析可知,图1中Na+运入肾小管上皮细胞需要载体,不需要能量,运输方式为协助扩散;而图2中的乙从细胞内运输至细胞外是顺浓度梯度,是协助扩散,因此二者运输方式相同,C正确;CO2和02跨膜运输的方式均为自由扩散,二者均是顺浓度梯度运输,即02进入细胞参与有氧呼吸,CO2则是代谢废物,需要排出细胞。因此CO2和02分别存在于细胞内和细胞外,即CO2的浓度细胞内高于细胞外,02的浓度细胞外高于细胞内,D正确。
【分析】分析图1可知,肾小管上皮细胞从肾小管吸收氨基酸是从低浓度向高浓度运输,是逆浓度梯度运输,因此是主动运输;肾小管上皮细胞从肾小管吸收钠离子是从高浓度向低浓度运输,是顺浓度梯度运输,且需要载体蛋白质协助,是协助扩散;肾小管上皮细胞将氨基酸排出到组织液,是顺浓度梯度运输,需要载体协助,是协助扩散,肾小管上皮细胞将钠离子排出到组织液,是逆浓度梯度运输,需要载体协助、也需要消耗能量,是主动运输。据图2分析可知:甲物质细胞外浓度高于细胞内,该物质是主动运输排出细胞的;乙物质细胞内的浓度高于细胞外,乙物质可以顺浓度梯度排出细胞,是协助扩散,据此答题。
15.(2018高一下·新疆开学考)关于概念图的分析正确的是( )
A.①和②所示的过程都需要消耗细胞内释放的能量
B.只有①所示的过程能逆浓度梯度运输物质
C.大分子只有通过①所示的过程才能进入细胞
D.蜜饯腌制时蔗糖进入细胞与过程①和②有关
【答案】B
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】分析概念图可知:①表示主动运输,②表示协助扩散,主动运输需要消耗细胞内释放的能量,协助扩散不需要消耗细胞内释放的能量,A不符合题意;主动运输能逆浓度梯度运输物质,自由扩散和协助扩散都只是顺浓度梯度运输物质,B符合题意;大分子只有通过胞吞才能进入细胞,C不符合题意;蜜饯腌制时蔗糖进入细胞的原因是:细胞失水过多而死亡,死亡的细胞,其细胞膜等生物膜都失去选择透过性,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】自由扩散、协助扩散和主动运输的比较:
物质出
入细胞
的方式 被动运输 主动运输
自由扩散 协助扩散
运输方向 高浓度→低浓度 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度
是否需要载体 不需要 需要 需要
是否消耗能量 不消耗 不消耗 消耗
举例 O2、CO2、H2O、甘
油、乙醇、苯等出入细胞 红细胞吸收葡萄糖 小肠吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等
二、综合题
16.(2019高一上·伊春期末)下图为物质出入细胞的3种方式示意图,请据图回答([ ]内填序号):
(1)物质利用载体蛋白出入细胞的运输方式是图[ ]和[ ]。
(2)可能代表氧气转运方式的是图中[ ] ;碘进入人体甲状腺滤泡上皮细胞的过程是图中[ ] ;葡萄糖进入红细胞的过程是图中[ ] 。
(3)①、②两种运输方式合称为 。
(4)与细胞表面识别有密切关系的结构是
(5)从细胞膜的功能特性看,它是 膜。
【答案】(1)①;③
(2)②;自由扩散;③;主动运输;①;协助扩散
(3)被动运输
(4)糖蛋白
(5)选择透过性
【知识点】三种跨膜运输方式的比较;物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】(1)图中出现载体蛋白的是图①和图③,即中间的非磷脂结构。
(2)氧气是气体,所以应该是②自由扩散;碘为离子,由于离子带电,所以一般通过③主动运输进入细胞内;葡萄糖进入红细胞为①协助运输。
(3)①为协助扩散,②为自由扩散,所以共称被动运输。
(4)识别主要是看细胞膜表面的糖蛋白。
(5)细胞膜的功能特点为选择透过性。
【分析】(1)从图可知,①为协助扩散,因为需要载体蛋白,但顺浓度运输;②为自由扩散,不用载体蛋白且为顺浓度运输;③为主动运输,需要载体蛋白且逆浓度运输。
(2)气体和脂溶性物质一般通过自由扩散进入,小分子一般通过协助扩散进入,离子一般通过主动运输进入细胞。
(3)细胞功能特点为选择透过性,结构特点为流动性。
17.(2018高一上·双鸭山期末)图甲是物质A通过细胞膜的示意图,请回答以下问题。
(1)物质A跨膜运输的方式是 ,判断理由是 。其运输方式也可用图乙中的曲线 表示。如果物质A释放到细胞外,则转运方向是 (填“Ⅰ→Ⅱ”或“Ⅱ→Ⅰ”)。
(2)图甲中细胞膜是在 (填“光学显微镜”或“电子显微镜”)下放大的结果。该膜的模型被称为 ,科学家用该模型很好地解释了生物膜的结构及特点。
(3)图中物质B指的是 ,该物质彻底水解的产物是 。
(4)图乙中曲线①反映出物质运输速率与 有关,曲线②影响物质运输速率的因素可能有 。
【答案】(1)主动运输;物质运输逆浓度梯度进行;②;Ⅱ→Ⅰ
(2)电子显微镜;流动镶嵌模型
(3)载体;氨基酸
(4)膜两侧物质的浓度差;载体数量和能量
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】解: (1)物质A从低浓度向高浓度运输,应属于主动运输。图乙中,曲线②反映出物质进入细胞可以逆浓度梯度进行,说明物质运输方式与物质A相同。细胞膜有糖被的一侧是外侧,故物质A释放到细胞外的转运方向是Ⅱ→Ⅰ。(2)图甲中细胞膜的结构图是亚显微结构模式图,是在电子显微镜下观察到的。该膜的模型被称为生物膜的流动镶嵌模型(3)图中B物质为转运物质A的载体蛋白,蛋白质彻底水解的产物是氨基酸。(4)图乙中曲线①反映的是自由扩散,影响自由扩散的因素主要是膜两侧的浓度差;曲线②反映的是主动运输,影响主动运输的主要因素有能量和载体蛋白数量。
【分析】有关物质出入细胞方式的6个“不要漏掉”
(1)需要载体蛋白协助的运输方式除主动运输外,不要漏掉协助扩散。
(2)消耗能量的运输方式除主动运输外,不要漏掉胞吞和胞吐。
(3)从高浓度到低浓度的运输方式除自由扩散外,不要漏掉协助扩散。
(4)影响协助扩散运输速率的因素除载体蛋白数量外,不要漏掉浓度差。
(5)与主动运输有关的细胞器除供能的线粒体外,不要漏掉载体蛋白的合成场所——核糖体。
(6)运输速率与O2浓度无关的运输方式除自由扩散外,不要漏掉协助扩散。
18.(2017高一上·温州期中)红细胞破裂后,血红蛋白逸出称为溶血。科研人员分别将人的红细胞置于蒸馏水和其他几种等渗溶液中,测定红细胞溶血所需的时间,得到如下结果:
不同物质的溶液在10 min内造成人的红细胞溶血所需的时间
编号 1 2 3 4 5 6 7
溶液 蒸馏水 氯化铵 NH4Cl 醋酸铵 HN4C2H3O2 草酸铵 (NH4)2C2O4 甘油 乙醇 丙酮
溶血时 间(min) 1.00 9.67 7.65 5.22 7.17 2.04 1.65
请分析回答下列问题:
(1)本实验通过测定人的红细胞溶血所需的时间来估计细胞膜对各种物质 性的大小。
(2)由实验结果可知,甘油、乙醇、丙酮扩散进入红细胞的速度大小关系为 。氯化铵的相对分子质量要小于甘油、乙醇、丙酮,但红细胞在氯化铵溶液中的溶血时间却明显长于这三种溶液,这说明 (填“极性”或“非极性”)分子更容易通过磷脂双分子层。第2、3、4组实验中阴离子的通透速率与阴离子相对分子质量大小呈 (填“正”或“负”)相关。
(3)红细胞悬液为不透明的红色液体,而红细胞发生溶血(红细胞破裂)后,溶液会逐渐透明,所以可通过红细胞悬液澄清的速度判断红细胞溶血速度,进而根据红细胞溶血速度来判断物质进入红细胞的速度。
①实验目的:设计实验判断葡萄糖和甘油进入红细胞的速度。
②试剂用具:稀释的羊的红细胞悬液、0.3 mol·L-1的葡萄糖溶液、0.3 mol·L-1的甘油溶液、试管、量筒、计时器、试管架、记号笔。
③实验步骤
第一步:取2支试管,分别标记为A、B。
第二步:
第三步:
④结果结论:
实验结果 结论
加入葡萄糖的试管内溶液透明所用时间短 a
b 甘油比葡萄糖进入细胞的速度快
c d
⑤实验思考:根据研究得知,0.3 mol·L-1的葡萄糖与0.3 mol·L-1的甘油溶液都是红细胞的等渗溶液,为什么还会使红细胞发生溶血?
【答案】(1)通透
(2)丙酮>乙醇>甘油;非极性;正
(3)分别量取0.3 mol·L-1的葡萄糖溶液、0.3 mol·L-1的甘油溶液各10 mL,注入A、B两支试管;分别量取1 mL稀释的羊红细胞悬液注入A、B两支试管中,同时开始计时,记录溶液由不透明到透明所需的时间;葡萄糖比甘油进入细胞的速度快;加入甘油的试管内溶液透明所用的时间短;两支试管内溶液透明所用的时间相同;葡萄糖和甘油进入细胞的速率相同;葡萄糖和甘油都是细胞选择吸收的物质,所以会逐渐进入细胞,使细胞内的溶液浓度增大,渗透压上升,细胞大量吸水,最终导致细胞溶血
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】解:本题通过红细胞溶血现象研究细胞膜的结构和功能,通过实验探究的方式考查了学生对细胞膜机构和功能的理解,物质跨膜运输方式的理解以及实验设计、操作和分析实验现象的能力。(1)根据不同物质的等渗溶液在内造成人的红细胞溶血所需的时间不同,可以估计细胞膜对各种物质通透性的大小。(2)从红细胞放入甘油、乙醇、丙酮溶液中溶血时间分别为7.17、2.04、1.65可以知道:甘油、乙醇、丙酮扩散进入红细胞的速度大小关系为丙酮>乙醇>甘油;通过跟氯化铵溶液比较,说明非极性分子更容易通过磷脂双分子层;第2、3、4组实验中阴离子的通透速率与阴离子相对分子质量大小成正相关. (3)实验步骤:
第一步:取2支试管,分别标记为A、B.
第二步:分别量取0.3 mol·L-1的葡萄糖溶液、的甘油溶液各,注入A、B两试管中10 mL.,是为了保证实验条件的一致性。
第三步:分别量取稀释的羊红细胞悬液注入A、B两支试管中,同时开始计时,记录液体由不透明到透明所需的时间.,可用来表示红细胞溶血速度。
④结论:
如果加入葡萄糖的试管内溶液透明所用的时间短,说明葡萄糖比甘油进入红细胞的速度快.
如果加入甘油的试管内溶液透明所用的时间短,说明甘油比葡萄糖进入细胞的速度快.
如果两支试管内溶液透明所用的时间相同,说明葡萄糖和甘油进入红细胞的速度相同.
⑤因为葡萄糖和甘油都是细胞选择吸收的物质,所以会逐渐进入细胞,使细胞内的溶液渗透压上升,细胞吸收胀破,使红细胞发生溶血。
【分析】实验的目的是“设计实验判断葡萄糖和甘油进人红细胞的速度”结合本实验的原理是“红细胞悬液为不透明的红色液体,而红细胞发生溶血(红细胞破裂)后,溶液会逐渐透明,所以可通过红细胞悬液澄清的速度判断红细胞溶血速度,进而根据红细胞溶血速度来判断物质进人红细胞的速度”,所以再设计实验的过程中,设计变量为“葡萄糖和甘油的溶液”,来观察溶液透明的时间,就可以判断两者进入的速度
1 / 1高中生物人教版新课标必修一 4.3 物质跨膜运输的方式 同步训练
一、单选题
1.(2020高一上·安康期末)下列有关物质跨膜运输的叙述,正确的是( )
A.白细胞吞噬病菌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被动运输
C.分泌蛋白运输出细胞外的过程不消耗能量
D.护肽品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输
2.(2020高一下·北京期末)下列有关物质跨膜运输的叙述,错误的是( )
A.果脯在腌制中慢慢变甜,是细胞通过主动运输吸收糖分的结果
B.脂溶性物质较易通过自由扩散进出细胞
C.葡萄糖进入红细胞需要借助载体蛋白,但不消耗能量,属于协助扩教
D.细胞吸收K+既消耗能量,又需要借助膜上的载体蛋白,属于主动运输
3.(2020高二下·双鸭山期末)如图是几种物质进出细胞方式中,运输速度与影响因素间的关系曲线图,下列与图相关的叙述中,正确的是( )
A.与甘油进出细胞相符的图有①③⑤
B.与葡萄糖进入红细胞相符的图有②④⑥
C.与K+进入小球藻细胞相符的图有②④⑤
D.与蛋白质进出细胞相符的图有②③⑥
4.(2020高二下·双鸭山期末)图为蔗糖在不同植物细胞间运输,转化过程的示意图。下列相关叙述正确的是( )
A.图中的物质运输过程都不需要消耗能量
B.图中的运输方式体现了胞间连丝的信息传递功能
C.ATP的合成减少会直接影响图中单糖的运输
D.筛管内蔗糖水解前后,细胞质的渗透压大小不变
5.(2020高一下·苏州开学考)离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白,能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子。下列叙述正确的是( )
A.离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散
B.离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度梯度进行的
C.动物—氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率
D.加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率
6.(2020高一上·滨海期末)下列关于细胞物质输入和输出的叙述,错误的是( )
A.水的跨膜运输属于被动运输
B.水分子的跨膜运输可以是自由扩散与协助扩散
C.受氧气浓度影响的物质运输方式一定需要载体蛋白
D.某些离子和小分子有机物可以顺浓度梯度进行协助扩散
7.(2020高一上·南昌期末)下列物质出入细胞的方式中,必须依赖于细胞膜上载体才能完成的是( )
A.氧气进入骨骼肌细胞 B.K+进入心肌细胞
C.唾液淀粉酶的分泌 D.水进入小肠上皮细胞
8.(2020高一上·西安期末)下列关于物质运输方式的叙述,错误的是( )
A.参与自由扩散的膜结构物质主要是磷脂
B.通常情况下主动运输是由低浓度一侧向高浓度一侧运输
C.胞吞作用不需要能量和载体
D.利用胞吐作用运输的物质主要是蛋白质等大分子物质
9.(2019高一上·长春期中)下图中Ⅰ和Ⅱ分别表示物质进出细胞的两种方式,对该图的正确理解是( )
A.Ⅰ和Ⅱ分别表示胞吞和胞吐
B.Ⅰ和Ⅱ分别表示协助扩散和主动运输
C.葡萄糖、性激素是以Ⅱ方式进入细胞的
D.水、二氧化碳、氧气是以Ⅰ方式进入细胞的
10.(2019高一下·浙江期中)关于甲、乙所示过程,叙述错误的是( )
A.转运的不一定都是大分子物质
B.都需要消耗能量
C.一定从低浓度向高浓度输送物质
D.均会导致膜面积的变化
11.(2019高一上·拉萨期末)水生植物丽藻的细胞液中K+浓度比它们生活的池水约高1065倍,丽藻细胞从细胞外吸收K+的方式是( )
A.自由扩散 B.协助扩散 C.主动运输 D.胞吞
12.(2019高一上·哈尔滨期末)如图是洋葱根在不同含氧情况下从硝酸钾溶液中吸收K+和NO3-的曲线。影响A、B两点和B,C两点吸收量不同因素分别是(
A.载体数量、能量 B.能量、载体数量
C.能量、离子浓度 D.载体数量、离子浓度
13.(2019高一上·长春期末)下列关于物质跨膜运输的叙述,正确的是:( )
A.相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞内
B.大分子有机物要通过载体蛋白的转运才能进入细胞内,并且要消耗能量
C.协助扩散和自由扩散都是顺浓度梯度进行,既不需要消耗能量,也不需要膜上的载体蛋白
D.主动运输发生在细胞逆浓度梯度吸收物质时,既要消耗细胞的能量,也需要依靠膜上的载体蛋白
14.(2018高一下·安徽竞赛)如图所示,图1为氨基酸和Na+进出肾小管上皮细胞的示意图,图2表示甲、乙两种小分子物质在细胞内外的浓度情况。下列相关叙述中,错误的是( )
A.氨基酸以协助扩散方式运入肾小管上皮细胞
B.氨基酸运出肾小管上皮细胞受载体蛋白的限制
C.图2中的乙从胞内运输至胞外的方式与Na+运入肾小管上皮细胞的方式相同
D.若图2中的两种物质表示CO2和O2,在浆细胞内外的分布则甲为O2,乙为CO2
15.(2018高一下·新疆开学考)关于概念图的分析正确的是( )
A.①和②所示的过程都需要消耗细胞内释放的能量
B.只有①所示的过程能逆浓度梯度运输物质
C.大分子只有通过①所示的过程才能进入细胞
D.蜜饯腌制时蔗糖进入细胞与过程①和②有关
二、综合题
16.(2019高一上·伊春期末)下图为物质出入细胞的3种方式示意图,请据图回答([ ]内填序号):
(1)物质利用载体蛋白出入细胞的运输方式是图[ ]和[ ]。
(2)可能代表氧气转运方式的是图中[ ] ;碘进入人体甲状腺滤泡上皮细胞的过程是图中[ ] ;葡萄糖进入红细胞的过程是图中[ ] 。
(3)①、②两种运输方式合称为 。
(4)与细胞表面识别有密切关系的结构是
(5)从细胞膜的功能特性看,它是 膜。
17.(2018高一上·双鸭山期末)图甲是物质A通过细胞膜的示意图,请回答以下问题。
(1)物质A跨膜运输的方式是 ,判断理由是 。其运输方式也可用图乙中的曲线 表示。如果物质A释放到细胞外,则转运方向是 (填“Ⅰ→Ⅱ”或“Ⅱ→Ⅰ”)。
(2)图甲中细胞膜是在 (填“光学显微镜”或“电子显微镜”)下放大的结果。该膜的模型被称为 ,科学家用该模型很好地解释了生物膜的结构及特点。
(3)图中物质B指的是 ,该物质彻底水解的产物是 。
(4)图乙中曲线①反映出物质运输速率与 有关,曲线②影响物质运输速率的因素可能有 。
18.(2017高一上·温州期中)红细胞破裂后,血红蛋白逸出称为溶血。科研人员分别将人的红细胞置于蒸馏水和其他几种等渗溶液中,测定红细胞溶血所需的时间,得到如下结果:
不同物质的溶液在10 min内造成人的红细胞溶血所需的时间
编号 1 2 3 4 5 6 7
溶液 蒸馏水 氯化铵 NH4Cl 醋酸铵 HN4C2H3O2 草酸铵 (NH4)2C2O4 甘油 乙醇 丙酮
溶血时 间(min) 1.00 9.67 7.65 5.22 7.17 2.04 1.65
请分析回答下列问题:
(1)本实验通过测定人的红细胞溶血所需的时间来估计细胞膜对各种物质 性的大小。
(2)由实验结果可知,甘油、乙醇、丙酮扩散进入红细胞的速度大小关系为 。氯化铵的相对分子质量要小于甘油、乙醇、丙酮,但红细胞在氯化铵溶液中的溶血时间却明显长于这三种溶液,这说明 (填“极性”或“非极性”)分子更容易通过磷脂双分子层。第2、3、4组实验中阴离子的通透速率与阴离子相对分子质量大小呈 (填“正”或“负”)相关。
(3)红细胞悬液为不透明的红色液体,而红细胞发生溶血(红细胞破裂)后,溶液会逐渐透明,所以可通过红细胞悬液澄清的速度判断红细胞溶血速度,进而根据红细胞溶血速度来判断物质进入红细胞的速度。
①实验目的:设计实验判断葡萄糖和甘油进入红细胞的速度。
②试剂用具:稀释的羊的红细胞悬液、0.3 mol·L-1的葡萄糖溶液、0.3 mol·L-1的甘油溶液、试管、量筒、计时器、试管架、记号笔。
③实验步骤
第一步:取2支试管,分别标记为A、B。
第二步:
第三步:
④结果结论:
实验结果 结论
加入葡萄糖的试管内溶液透明所用时间短 a
b 甘油比葡萄糖进入细胞的速度快
c d
⑤实验思考:根据研究得知,0.3 mol·L-1的葡萄糖与0.3 mol·L-1的甘油溶液都是红细胞的等渗溶液,为什么还会使红细胞发生溶血?
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】解:A、白细胞吞噬病菌的过程属于胞吞,A错误;
B、固醇类激素进入靶细胞的过程属于自由扩散,自由扩散属于被动运输,B正确;
C、分泌蛋白运输出细胞外的过程属于胞吐,该过程消耗能量,C错误;
D、护肽品中的甘油是小分子,进入皮肤细胞的过程属于自由扩散,D错误。
故答案为:B。
【分析】物质跨膜运输的方式
2.【答案】A
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】A、果脯在腌制中慢慢变甜,是细胞膜失去选择透过性后,溶液中的糖分扩散进入细胞所致,A错误;
B、细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层,根据相似相容原理,脂溶性物质较易通过自由扩散进出细胞,B正确;
C、葡萄糖进入红细胞需借助转运蛋白,但不耗能量,属于协助扩散,C正确;
D、一般情况下,细胞内的钾离子大于细胞外的钾离子,细菌吸收K+是逆浓度梯度进行,既消耗能量,又需要膜上的载体蛋白协助,属于主动运输,D正确。
故答案为:A。
【分析】自由扩散、协助扩散和主动运输的区别如下:
自由扩散 协助扩散 主动运输
运输方向 高浓度→低浓度 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度
载体 不需要 需要 需要
能量 不消耗 不消耗 消耗
3.【答案】A
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】A、根据题意和图示分析可知:甘油分子进出细胞属于自由扩散,其动力是浓度差,与能量和载体无关,因此与水进出细胞相符的图有①、③、⑤,A正确;
B、葡萄糖进入红细胞属于协助扩散,与浓度差和载体有关,与能量无关,因此与葡萄糖进入红细胞相符的图有②、③、⑥,B错误;
C、K+进入小球藻细胞,属于主动运输,与浓度无关,与能量和载体有关,因此与K+进入小球藻细胞相符的图有④、⑥,C错误;
D、蛋白质是大分子物质,其进出细胞的方式是胞吞和胞吐,与上述图都无关,D错误;
故答案为:A。
【分析】由题图曲线可知,①物质运输速率只与浓度呈正相关,因此可以代表自由扩散;②物质运输速率在一定范围内与浓度呈正相关,超过一定浓度,物质运输速率不变,因此可以代表协助扩散或主动运输;③物质运输速率与能量无关,可能是自由扩散或协助扩散;④物质运输速率与能量有关,因此为主动运输;⑤物质运输与载体数量无关,因此可表示自由扩散;⑥物质运输速率与载体有关,还受其他因素影响,因此可代表协助扩散或主动运输。
4.【答案】A
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】A.通过分析可知,图中的物质运输过程都是顺浓度运输,不需要消耗能量,A正确;
B.图中的运输方式体现了胞间连丝的通道功能,B错误;
C.单糖的运输是顺浓度的运输,不需要ATP,故ATP的合成减少不会直接影响图中单糖的运输,C错误;
D.筛管内蔗糖水解后,细胞质的渗透压变大,D错误。
故答案为:A。
【分析】图中伴胞细胞中蔗糖通过胞间连丝顺浓度梯度运进筛管细胞;而蔗糖要运进薄壁细胞需要将蔗糖水解单糖才能运输,并且也是顺浓度梯度进行运输。
5.【答案】C
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】由题意“离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白,能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子。”通过离子泵的跨膜运输为主动运输,逆浓度梯度运输,A、B错;动物一氧化碳中毒会降低呼吸作用,降低离子泵跨膜运输离子的速率,C对;蛋白质变性剂会破坏载体蛋白,降低运输速度,D错。
【分析】1、物质跨膜运输的比较:
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
2、离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白,离子泵是膜运输蛋白之一,也看作一类特殊的载体蛋白,能驱使特定的离子逆电化学梯度穿过质膜,同时消耗ATP形成的能源,属于主动运输。
6.【答案】C
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】解:AB、水分子运输是自由扩散或者通过水通道蛋白运输(协助扩散),是顺相对含量的运输,属于被动运输,AB正确;
C、胞吞胞吐作用需要消耗能量,受氧气浓度影响,但不需要载体蛋白的协助,C错误;
D、某些离子和小分子有机物比如葡萄糖进入红细胞,神经兴奋时钠离子进入细胞是顺浓度梯度进行的,D正确。
故答案为:C。
【分析】物质运输的方式包括自由扩散、协助扩散、主动运输、胞吞和胞吐等,自由扩散、协助扩散、主动运输一般是指对离子、小分子的运输,自由扩散、协助扩散都不需要消耗能量,是顺浓度梯度运输,协助扩散需要载体蛋白质协助;主动运输需要消耗能量,也需要载体蛋白质协助,是逆浓度梯度运输;胞吞和胞吐一般是大分子物质的运输,需要消耗能量,依赖于膜的流动性,通过囊泡运输实现。
7.【答案】B
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】解:A.O2进入骨骼肌细胞的方式属于自由扩散,自由扩散不需要载体的协助,A错误;
B.K+进入心肌细胞的方式属于主动运输,主动运输需要载体的协助,B正确;
C.唾液淀粉酶的分泌是通过胞吐的方式,不需要载体的协助,C错误;
D.水进入小肠上皮细胞的方式属于自由扩散,自由扩散不需要载体的协助,D错误。
故答案为:B。
【分析】物质跨膜运输的方式
1.被动运输:物质由高浓度向低浓度运输
①自由扩散:物质通过简单的扩散作用进出细胞,
②协助扩散:进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散。
2.主动运输:从低浓度到高浓度运输,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。
8.【答案】C
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】A. 参与自由扩散的膜结构物质主要是磷脂 ,A不符合题意;
B. 通常情况下主动运输是由低浓度一侧向高浓度一侧运输 ,B不符合题意;
C.胞吞作用不需要载体,但需要消耗能量,C符合题意;
D. 利用胞吐作用运输的物质主要是蛋白质等大分子物质 ,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】物质跨膜运输方式的比较
9.【答案】D
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】Ⅰ是高浓度运输到低浓度,不需要载体和能量,属于自由扩散;Ⅱ是从低浓度一侧运输到高浓度一侧,是需要载体和能量,属于主动运输,AB错误;葡萄糖以主动运输的方式进入细胞,性激素为脂质小分子,以自由扩散进入细胞,C错误;水、二氧化碳和氧气是以Ⅰ方式即自由扩散进入细胞的,D正确。
【分析】题图中Ⅰ和Ⅱ分别表示物质进出细胞的两种方式,其中I为自由扩散,II为主动运输。据此答题。
10.【答案】C
【知识点】胞吞、胞吐的过程和意义
【解析】【解答】解:胞吞和胞吐转运的不一定都是大分子物质,小分子物质如神经递质也通过胞吐的方式释放,A不符合题意;胞吞和胞吐都需要消耗能量,B不符合题意;二者物质转运的方向不一定从低浓度向高浓度输送物质,C符合题意;在胞吞和胞吐过程中会发生膜面积的变化,如分泌蛋白的分泌过程,内质网膜面积减小,高尔基体膜面积基本不变,质膜面积增大,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】据图分析可知,图甲为胞吞过程,图乙为胞吐过程。据此答题。
11.【答案】C
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】根据题干信息分析,水生植物丽藻的细胞液中K+浓度比它们生活的池水约高1065倍,但是仍然能够从海水中吸收钾离子,说明钾离子的运输方向是从低浓度向高浓度运输,属于主动运输方式。综上所述,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C
【分析】1、物质跨膜运输的方式分为被动运输和主动运输两种。
(1)被动运输,是顺着膜两侧浓度梯度扩散,即由高浓度向低浓度。分为自由扩散和协助扩散。 ①自由扩散:物质通过简单的扩散作用进入细胞。 ②协助扩散:进出细胞的物质借助载体蛋白扩散。
(2)主动运输:物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧,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。
2、 水生植物丽藻的细胞液中K+浓度比它们生活的池水约高1065倍, 丽藻细胞能从低浓度 的池水吸收K+,为主动运输。
12.【答案】B
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】无机盐离子的吸收是主动运输,与载体和能量有关。据图可知:A、B两点在同一曲线(吸收NO3-)上,说明载体数量相同,不同的是两点对应的氧浓度,A点的氧浓度大,有氧呼吸较强,提供能量较多,则主动运输吸收的NO3-多,所以影响A、B两点吸收的因素是能量;B、C两点对应的氧浓度相同,说明有氧化锡提供的能量相同,不同的是B所在曲线NO3-载体数量多于A所在曲线K-载体数量,所以影响B、C两点吸收的因素是载体数量,B符合题意。
故答案为:B
【分析】主动运输的影响因素:能量(来自细胞呼吸,凡是影响细胞呼吸的因素,如氧气浓度、温度等,都影响主动运输)和载体蛋白。协助扩散的影响因素:浓度差和载体蛋白。自由扩散的影响因素:浓度差。
13.【答案】D
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】解:相对分子质量小的物质和离子不一定是自由扩散,离子一般是主动运输进入细胞,故A不符合题意;大分子物质一般通过胞吞的方式进入细胞内部,不需要载体蛋白,需要消耗能量,故B不符合题意;跨膜运输方式主要包括被动运输(自由扩散、协助扩散)和主动运输,自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度进行的,都不需要能量,但自由扩散不需要载体,协助扩散需载体协助,主动运输需要ATP供能也需要载体协助,故C不符合题意,D符合题意。
故答案为:D
【分析】 物质进出的方式:
1、被动运输:物质进出细胞是顺浓度梯度的扩散,叫做被动运输,包括自由扩散和协助扩散。
(1)自由扩散:物质通过简单的扩散进出细胞的方式,物质从高浓度一侧运输到低浓度一侧,如:O2。
(2)协助扩散:进出细胞的物质借助载蛋白从高浓度一侧运输到低浓度一侧,不消耗能量。如,葡萄糖进入红细胞的方式。
2、主动运输:有能量消耗,并且需要有载体的帮助进出细胞的方式,如离子进出细胞。
3、胞吞和胞吐:大分子颗粒物质进出细胞的方式。
14.【答案】A
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】根据分析可知:氨基酸是从低浓度肾小管腔向高浓度的肾小管上皮细胞内运输,是逆浓度梯度运输,因此其运输方式是主动运输,A错误;据图可知,氨基酸运出肾小管上皮细胞,是顺浓度梯度运输,需要载体协助,是协助扩散,受载体蛋白的限制,B正确;根据分析可知,图1中Na+运入肾小管上皮细胞需要载体,不需要能量,运输方式为协助扩散;而图2中的乙从细胞内运输至细胞外是顺浓度梯度,是协助扩散,因此二者运输方式相同,C正确;CO2和02跨膜运输的方式均为自由扩散,二者均是顺浓度梯度运输,即02进入细胞参与有氧呼吸,CO2则是代谢废物,需要排出细胞。因此CO2和02分别存在于细胞内和细胞外,即CO2的浓度细胞内高于细胞外,02的浓度细胞外高于细胞内,D正确。
【分析】分析图1可知,肾小管上皮细胞从肾小管吸收氨基酸是从低浓度向高浓度运输,是逆浓度梯度运输,因此是主动运输;肾小管上皮细胞从肾小管吸收钠离子是从高浓度向低浓度运输,是顺浓度梯度运输,且需要载体蛋白质协助,是协助扩散;肾小管上皮细胞将氨基酸排出到组织液,是顺浓度梯度运输,需要载体协助,是协助扩散,肾小管上皮细胞将钠离子排出到组织液,是逆浓度梯度运输,需要载体协助、也需要消耗能量,是主动运输。据图2分析可知:甲物质细胞外浓度高于细胞内,该物质是主动运输排出细胞的;乙物质细胞内的浓度高于细胞外,乙物质可以顺浓度梯度排出细胞,是协助扩散,据此答题。
15.【答案】B
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】分析概念图可知:①表示主动运输,②表示协助扩散,主动运输需要消耗细胞内释放的能量,协助扩散不需要消耗细胞内释放的能量,A不符合题意;主动运输能逆浓度梯度运输物质,自由扩散和协助扩散都只是顺浓度梯度运输物质,B符合题意;大分子只有通过胞吞才能进入细胞,C不符合题意;蜜饯腌制时蔗糖进入细胞的原因是:细胞失水过多而死亡,死亡的细胞,其细胞膜等生物膜都失去选择透过性,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】自由扩散、协助扩散和主动运输的比较:
物质出
入细胞
的方式 被动运输 主动运输
自由扩散 协助扩散
运输方向 高浓度→低浓度 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度
是否需要载体 不需要 需要 需要
是否消耗能量 不消耗 不消耗 消耗
举例 O2、CO2、H2O、甘
油、乙醇、苯等出入细胞 红细胞吸收葡萄糖 小肠吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等
16.【答案】(1)①;③
(2)②;自由扩散;③;主动运输;①;协助扩散
(3)被动运输
(4)糖蛋白
(5)选择透过性
【知识点】三种跨膜运输方式的比较;物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】(1)图中出现载体蛋白的是图①和图③,即中间的非磷脂结构。
(2)氧气是气体,所以应该是②自由扩散;碘为离子,由于离子带电,所以一般通过③主动运输进入细胞内;葡萄糖进入红细胞为①协助运输。
(3)①为协助扩散,②为自由扩散,所以共称被动运输。
(4)识别主要是看细胞膜表面的糖蛋白。
(5)细胞膜的功能特点为选择透过性。
【分析】(1)从图可知,①为协助扩散,因为需要载体蛋白,但顺浓度运输;②为自由扩散,不用载体蛋白且为顺浓度运输;③为主动运输,需要载体蛋白且逆浓度运输。
(2)气体和脂溶性物质一般通过自由扩散进入,小分子一般通过协助扩散进入,离子一般通过主动运输进入细胞。
(3)细胞功能特点为选择透过性,结构特点为流动性。
17.【答案】(1)主动运输;物质运输逆浓度梯度进行;②;Ⅱ→Ⅰ
(2)电子显微镜;流动镶嵌模型
(3)载体;氨基酸
(4)膜两侧物质的浓度差;载体数量和能量
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】解: (1)物质A从低浓度向高浓度运输,应属于主动运输。图乙中,曲线②反映出物质进入细胞可以逆浓度梯度进行,说明物质运输方式与物质A相同。细胞膜有糖被的一侧是外侧,故物质A释放到细胞外的转运方向是Ⅱ→Ⅰ。(2)图甲中细胞膜的结构图是亚显微结构模式图,是在电子显微镜下观察到的。该膜的模型被称为生物膜的流动镶嵌模型(3)图中B物质为转运物质A的载体蛋白,蛋白质彻底水解的产物是氨基酸。(4)图乙中曲线①反映的是自由扩散,影响自由扩散的因素主要是膜两侧的浓度差;曲线②反映的是主动运输,影响主动运输的主要因素有能量和载体蛋白数量。
【分析】有关物质出入细胞方式的6个“不要漏掉”
(1)需要载体蛋白协助的运输方式除主动运输外,不要漏掉协助扩散。
(2)消耗能量的运输方式除主动运输外,不要漏掉胞吞和胞吐。
(3)从高浓度到低浓度的运输方式除自由扩散外,不要漏掉协助扩散。
(4)影响协助扩散运输速率的因素除载体蛋白数量外,不要漏掉浓度差。
(5)与主动运输有关的细胞器除供能的线粒体外,不要漏掉载体蛋白的合成场所——核糖体。
(6)运输速率与O2浓度无关的运输方式除自由扩散外,不要漏掉协助扩散。
18.【答案】(1)通透
(2)丙酮>乙醇>甘油;非极性;正
(3)分别量取0.3 mol·L-1的葡萄糖溶液、0.3 mol·L-1的甘油溶液各10 mL,注入A、B两支试管;分别量取1 mL稀释的羊红细胞悬液注入A、B两支试管中,同时开始计时,记录溶液由不透明到透明所需的时间;葡萄糖比甘油进入细胞的速度快;加入甘油的试管内溶液透明所用的时间短;两支试管内溶液透明所用的时间相同;葡萄糖和甘油进入细胞的速率相同;葡萄糖和甘油都是细胞选择吸收的物质,所以会逐渐进入细胞,使细胞内的溶液浓度增大,渗透压上升,细胞大量吸水,最终导致细胞溶血
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】解:本题通过红细胞溶血现象研究细胞膜的结构和功能,通过实验探究的方式考查了学生对细胞膜机构和功能的理解,物质跨膜运输方式的理解以及实验设计、操作和分析实验现象的能力。(1)根据不同物质的等渗溶液在内造成人的红细胞溶血所需的时间不同,可以估计细胞膜对各种物质通透性的大小。(2)从红细胞放入甘油、乙醇、丙酮溶液中溶血时间分别为7.17、2.04、1.65可以知道:甘油、乙醇、丙酮扩散进入红细胞的速度大小关系为丙酮>乙醇>甘油;通过跟氯化铵溶液比较,说明非极性分子更容易通过磷脂双分子层;第2、3、4组实验中阴离子的通透速率与阴离子相对分子质量大小成正相关. (3)实验步骤:
第一步:取2支试管,分别标记为A、B.
第二步:分别量取0.3 mol·L-1的葡萄糖溶液、的甘油溶液各,注入A、B两试管中10 mL.,是为了保证实验条件的一致性。
第三步:分别量取稀释的羊红细胞悬液注入A、B两支试管中,同时开始计时,记录液体由不透明到透明所需的时间.,可用来表示红细胞溶血速度。
④结论:
如果加入葡萄糖的试管内溶液透明所用的时间短,说明葡萄糖比甘油进入红细胞的速度快.
如果加入甘油的试管内溶液透明所用的时间短,说明甘油比葡萄糖进入细胞的速度快.
如果两支试管内溶液透明所用的时间相同,说明葡萄糖和甘油进入红细胞的速度相同.
⑤因为葡萄糖和甘油都是细胞选择吸收的物质,所以会逐渐进入细胞,使细胞内的溶液渗透压上升,细胞吸收胀破,使红细胞发生溶血。
【分析】实验的目的是“设计实验判断葡萄糖和甘油进人红细胞的速度”结合本实验的原理是“红细胞悬液为不透明的红色液体,而红细胞发生溶血(红细胞破裂)后,溶液会逐渐透明,所以可通过红细胞悬液澄清的速度判断红细胞溶血速度,进而根据红细胞溶血速度来判断物质进人红细胞的速度”,所以再设计实验的过程中,设计变量为“葡萄糖和甘油的溶液”,来观察溶液透明的时间,就可以判断两者进入的速度
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