（新人教）生物必修一课时素养评价13：主动运输与胞吞、胞吐（含解析）

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（新人教）生物必修一课时素养评价 十三
　主动运输与胞吞、胞吐
　　　　　　　　　 (20分钟·70分)
一、选择题(共7小题,每小题5分,共35分)
1.下列关于物质出入细胞方式的叙述,错误的是 (　　)
A.呼吸作用产生的CO2通过自由扩散的方式运出细胞
B.小肠绒毛上皮细胞吸收K+的方式为协助扩散
C.小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸的方式为主动运输
D.分泌蛋白排出细胞的方式为胞吐
【解析】选B。呼吸作用产生的CO2排出细胞是顺浓度梯度运输,不需要载体,所以是以自由扩散方式排出细胞,A正确;K+进入小肠绒毛上皮细胞的方式是主动运输,B错误;氨基酸进入小肠绒毛上皮细胞过程是逆浓度梯度,所以是主动运输,C正确;分泌蛋白被囊泡包裹着运输至细胞膜后,囊泡与细胞膜融合,分泌蛋白被排到细胞外,该方式属于胞吐,D正确。
2.物质跨膜运输有如图甲、乙、丙所示三种方式,相关叙述错误的是 (　　)
A.氧气及水以方式1进入细胞
B.物质以方式3进入细胞的过程需要消耗细胞提供的能量
C.方式1和方式2都属于被动运输
D.蛋白质分子可以通过方式3进入细胞
【解析】选D。由图可知,方式1为自由扩散,方式2为协助扩散,方式3为主动运输。气体和水均以自由扩散的方式进入细胞,A正确;主动运输需要ATP提供能量,B正确;被动运输包括自由扩散和协助扩散,C正确;蛋白质是生物大分子,不会通过主动运输进入细胞,而是通过胞吞作用进入细胞,D错误。
3.新生儿小肠上皮细胞通过消耗ATP,可以直接吸取母乳中的免疫球蛋白和半乳糖,这两种物质运输的方式分别是 (　　)
A.胞吞和协助扩散
B.胞吞和主动运输
C.胞吐和协助扩散
D.胞吐和主动运输
【解析】选B。免疫球蛋白是大分子物质,进入细胞的方式只能是胞吞;半乳糖是小分子物质,小分子物质的运输方式是主动运输或被动运输,本题题干中提出“小肠上皮细胞通过消耗ATP”,小分子物质的运输方式中消耗能量的只有主动运输一种方式,所以吸收半乳糖的方式是主动运输,B正确。
4.如图表示物质P和Q跨膜出细胞,下列叙述正确的是 (　　)
A.物质P可能是氧气
B.物质Q一定是水分子
C.物质P和Q出细胞都需要转运蛋白
D.物质P和Q出细胞不是都消耗能量
【解析】选D。氧气的运输方式是自由扩散,即图中物质Q,A错误;水分子的运输方式是被动运输,可用物质Q表示,但物质Q不一定是水分子,B错误;物质P出细胞需要转运蛋白,物质Q出细胞是被动运输,包括自由扩散和协助扩散,而自由扩散不需要转运蛋白,C错误;物质P的运输方向是低浓度到高浓度,表示主动运输,需要消耗能量,物质Q的运输方向是高浓度到低浓度,表示被动运输,不需要消耗能量,D正确。
5.如图是小肠上皮细胞吸收葡萄糖、钠离子的过程和将葡萄糖运出细胞的过程示意图,其中“”“”的个数代表分子(或离子)的浓度。下列相关叙述正确的是 (　　)
A.Na+进入该细胞,需要消耗ATP
B.葡萄糖被运出该细胞,需要消耗ATP
C.小肠上皮细胞吸收葡萄糖和Na+所用转运蛋白不同
D.葡萄糖被运进该细胞的方式为主动运输
【解析】选D。题图显示:Na+进入小肠上皮细胞是顺浓度梯度进行,需要转运蛋白协助,不需要消耗能量,其方式为协助扩散,A项错误;葡萄糖与有关转运蛋白结合后,顺浓度梯度被运出该细胞,其方式为协助扩散,不需要消耗ATP,B项错误;小肠上皮细胞吸收肠腔中的葡萄糖,伴随着 Na+从细胞外流入细胞内,二者所使用的转运蛋白相同,C项错误;葡萄糖被运进该细胞,是逆浓度梯度进行的,其方式为主动运输,D项正确。
6.如图是测定了某种生物细胞对甲、乙两种物质吸收速率与该物质浓度的关系绘制成的曲线,仔细分析后,你认为下列四种说法中正确的是 (　　)
A.甲物质是主动运输,乙物质是自由扩散
B.甲物质是自由扩散,乙物质可能是主动运输
C.乙醇进入细胞的方式与乙物质相同
D.K+进入细胞的方式与甲物质相同
【解析】选B。题图中甲物质随着物质浓度的增大而吸收速率加快,说明其运输方式为自由扩散;乙物质的运输方式具有载体蛋白饱和效应,为协助扩散或主动运输,A错误,B正确;乙醇和K+进入细胞的方式分别为自由扩散和主动运输,C、D错误。
【误区警示】影响物质跨膜运输的因素
(1)物质运输速率随浓度差的增加不再变化时,物质运输方式可能是协助扩散或主动运输。
(2)O2浓度通过影响代谢进而影响能量供应,即影响主动运输的因素可以是能量或O2浓度、载体蛋白的数量等。
7.将紫色洋葱在完全营养液中浸泡一段时间,撕取外表皮,先用质量浓度为
0.3 g/mL的蔗糖溶液处理。细胞发生质壁分离后,立即将外表皮放入蒸馏水中,直到细胞中的水分不再增加。在该实验中,蔗糖溶液处理前外表皮细胞液的浓度为甲,细胞中的水分不再增加时外表皮细胞液的浓度为乙,则甲、乙的关系,以及实验过程中水分进出细胞的方式为 (　　)
A.甲<乙,被动运输
B.甲>乙,被动运输
C.甲>乙,主动运输
D.甲=乙,主动运输
【解析】选B。紫色洋葱表皮细胞发生质壁分离后,细胞液浓度会升高,立即放入蒸馏水中,会吸水,细胞液浓度会降低,降低至实验的起始状态后会继续吸水,直至细胞壁的束缚作用限制了细胞的吸水,由此可见,甲>乙。水分通过渗透作用出入细胞,渗透作用属于被动运输,故选B。
【补偿训练】
　　下列有关物质跨膜运输的叙述,正确的是 (　　)
A.小分子物质都通过自由扩散的方式进入细胞
B.变形虫摄食依赖于细胞膜的流动性
C.葡萄糖跨膜运输不需要转运蛋白协助
D.需要转运蛋白协助的物质运输都是主动运输
【解析】选B。相对分子质量小的物质或离子不都是以自由扩散的方式进入细胞,有的是通过主动运输或协助扩散进入细胞,A错误;变形虫是单细胞生物,其摄食是利用膜的流动性,通过胞吞方式完成的,B正确;葡萄糖跨膜运输的方式是协助扩散或主动运输,需要转运蛋白协助,C错误;主动运输和协助扩散都需要转运蛋白的协助,D错误。
二、非选择题(共2小题,共35分)
8.(18分)如图为物质出入细胞的四种方式示意图,请据图回答:
(1)图中A表示　　　　,B表示　　　　,C表示　　　　,D表示　　　　。
(2)K+、O2和葡萄糖三种物质中,通过B方式进入红细胞的是　　　　。
(3)与A方式相比,B方式的主要特点是需要　　　 　协助,该物质是在细胞内的　　　　上合成的。
(4)需要转运蛋白协助的方式为　　　　(填字母),影响B方式运输速率的因素为　　　　　　　　。与C方式有关的细胞器是 。
【解析】A图表示自由扩散的过程,物质从高浓度一侧向低浓度一侧运输,不需要转运蛋白和能量。B图表示协助扩散的过程,物质从高浓度一侧向低浓度一侧运输,需要转运蛋白。C图表示主动运输,物质可以从低浓度一侧向高浓度一侧运输,需要转运蛋白协助且消耗能量。D图表示胞吐作用,是大分子物质出细胞的方式,需要消耗能量。
答案:(1)自由扩散　协助扩散　主动运输　胞吐
(2)葡萄糖
(3)转运蛋白　核糖体
(4)B、C　浓度差和转运蛋白的数量　线粒体和核糖体
9.(17分)如图1是细胞膜的结构示意图,a、b、c、d代表物质出入细胞膜的方式,图2和图3表示物质跨膜运输速率与物质浓度差、氧气浓度的关系。请据图回答问题:
(1)构成细胞膜基本骨架的是　　　　(填图1中数字及名称),与细胞间的信息交流有关的是图1中　　　(填图1中数字及名称)。
(2)图2所代表的物质跨膜运输方式用图1中的字母表示是　　　;图3中BC段物质跨膜运输速率不随氧气浓度的增加而加快的最可能原因是　　　　　。
(3)图1中c所代表的物质跨膜运输方式是　　　　　,举出图1中a所代表的物质跨膜运输方式的实例:　　　　　　　　。
【解析】分析图示,图1表示细胞膜的结构示意图,其中①表示糖蛋白,位于细胞膜的外侧,②表示载体蛋白,③表示磷脂双分子层,④表示蛋白质。a所代表的物质跨膜运输方式需要载体蛋白,但不消耗能量,故为协助扩散;b、d所代表的物质跨膜运输方式不需要载体蛋白,故为自由扩散;c所代表的物质跨膜运输方式需要载体蛋白并消耗能量,故为主动运输。图2表示的曲线中,物质的跨膜运输速率取决于浓度差,属于自由扩散,图3表示的曲线中,物质跨膜运输与能量供应有关,表示主动运输,BC段物质跨膜运输速率不随O2浓度增加而加快,最可能的原因是细胞膜上运输该物质的载体蛋白数量有限,限制了该物质的运输速率。
答案:(1)③磷脂双分子层　①糖蛋白
(2)b、d　载体蛋白的数量有限
(3)主动运输　红细胞吸收葡萄糖
　　　　　　　　　 (10分钟·30分)
1.(6分)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.Na+—K+泵属于通道蛋白
【解析】选D。图示为Na+-K+泵结构图解,Na+-K+泵为跨膜蛋白质,具有ATP结合位点,将2个K+泵入膜内,3个Na+泵出膜外,需要消耗ATP。据图分析,Na+和K+的运输需要通过膜蛋白,需要消耗能量,方式为主动运输,A正确;Na+-K+泵将2个K+泵入膜内,3个Na+泵出膜外,即每次运输的Na+数量多于K+,B正确;K+或乌苯苷的结合位点相同,则在细胞培养液中加入乌苯苷会影响K+的运输,C正确;Na+—K+泵属于载体蛋白,D错误。
2.(6分)(多选)某种H+-ATPase是一种位于膜上的载体蛋白,具有ATP水解酶活性,能够利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H+。
①将某植物气孔的保卫细胞悬浮在一定pH的溶液中(假设细胞内的pH高于细胞外),置于黑暗中一段时间后,溶液的pH不变。
②再将含有保卫细胞的该溶液分成两组,一组照射蓝光后溶液的pH明显降低;另一组先在溶液中加入H+-ATPase的抑制剂(抑制ATP水解),再用蓝光照射,溶液的pH不变。
根据上述实验结果,下列推测合理的是 (　　)
A.H+-ATPase位于保卫细胞质膜上,蓝光能够引起细胞内的H+转运到细胞外
B.蓝光通过保卫细胞质膜上的H+-ATPase发挥作用导致H+逆浓度梯度跨膜运输
C.H+-ATPase逆浓度梯度跨膜转运H+所需的能量可由蓝光直接提供
D.溶液中的H+不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞
【解析】选A、B、D。已知H+-ATPase是一种位于膜上的载体蛋白,利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H+。根据②对照实验,在都有蓝光照射的情况下,加入H+-ATPase的抑制剂,溶液的pH不变;不加入H+-ATPase的抑制剂,溶液的pH明显降低。因此H+-ATPase位于保卫细胞质膜上,蓝光能够引起细胞内的H+转运到细胞外,且H+-ATPase逆浓度梯度跨膜转运所需的能量由蓝光间接提供,故C项不符合题意,A项和B项均符合题意;H+跨膜运输需要消耗能量,所以是主动运输,故D项符合题意。
【实验·探究】
3.(18分)主动运输作为一种重要的跨膜运输方式可以按照生命所需吸收营养物质,排出代谢废物,体现了生命活动的“主动性”。为探究主动运输的特点,科研人员利用如图装置进行实验,其中HgCl2是一种可以影响ATP水解的新陈代谢抑制剂。请分析回答:
(1)主动运输的特点是　 。
(2)本实验的名称是　 。
(3)请写出实验进行过程中需要控制的两个无关变量　　　　　　　　　 。
(4)实验得到如图所示的结果。
①根据实验结果,科研人员在实验前后需测定 　 。
②乙组和甲组结果比较,得出的结论是 　 。
③与甲组相比,丙组吸收磷酸盐较少的原因可能是 　 。
【解析】(1)主动运输有物质逆浓度梯度运输,需要载体和能量的特点。(2)该实验中的自变量为细胞成熟程度和HgCl2的有无,因变量为细胞通过主动运输吸收磷酸盐的量,所以实验名称为探究细胞成熟程度和HgCl2对细胞主动运输(吸收磷酸盐)的影响。(3)在本实验中,胡萝卜片和溶液的量可能影响实验结果,另外,影响细胞代谢的其他因素,如温度、pH、溶氧量等也可能成为实验的无关变量。(4)①结合实验目的及实验结果示意图可判断,该实验过程中若KH2PO4被胡萝卜片细胞吸收,则溶液中KH2PO4的浓度会发生变化,所以,可通过测定KH2PO4浓度的变化判断细胞主动运输程度的变化。②从实验结果可看出,乙组实验前后溶液中磷酸盐的浓度差明显小于甲组,说明加入HgCl2后乙组磷酸盐的吸收受到影响,而HgCl2可以抑制ATP水解,说明磷酸盐的吸收需要ATP。③甲组和丙组实验的自变量为细胞的成熟程度,细胞吸收磷酸盐需要能量和载体,所以,丙组吸收磷酸盐较少可能是因为幼嫩组织供能少或幼嫩组织细胞膜上载体少。
答案:(1)逆浓度梯度,需要载体和能量
(2)探究HgCl2和细胞成熟程度对细胞主动运输(吸收磷酸盐)的影响
(3)温度、pH、溶氧量、溶液的量、胡萝卜片的量等(写出其中两项即可)
(4)①溶液中磷酸盐的浓度
②细胞主动运输(吸收磷酸盐)需要能量(或能量供应不足,影响主动运输)
③幼嫩组织供能少或幼嫩组织细胞膜上载体少
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