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人教(2019)生物必修1课时训练
4.2 主动运输与胞吞、胞吐
一、选择题
1.海水中碘的含量比海带细胞中碘的含量要低得多,但海带细胞还能不断从海水中吸收碘,下列细胞器中参与海带细胞对碘吸收的是( )
A.叶绿体 B.中心体
C.溶酶体 D.线粒体
2.胰腺细胞能顺浓度梯度吸收小分子物质甲,能逆浓度梯度吸收小分子物质乙,并能以囊泡的形式排出物质丙。下列叙述不正确的是( )
A.物质甲可以是葡萄糖、氧气等物质
B.物质丙可能是胰淀粉酶
C.物质甲进出胰腺细胞都不消耗ATP
D.载体蛋白参与胰腺细胞吸收物质乙
3.根据如图所示,对于水分子跨膜运输方式的判断,最准确的是( )
A.自由扩散 B.协助扩散
C.主动运输 D.被动运输
4.受体介导的胞吞作用指细胞外的生物大分子与受体结合后,经胞吞作用进入细胞的过程,如图所示。下列叙述正确的是( )
A.胞吞作用对运输的物质具有选择性
B.对生物大分子的胞吞需要转运蛋白的参与
C.抑制细胞呼吸不会影响胞吞作用
D.葡萄糖分子也可通过此方式通过生物膜
5.如图是胡萝卜在不同呼吸速率情况下从硝酸钾溶液中吸收K+和N的曲线。影响A、B两点和B、C两点吸收量不同的因素分别是( )
A.载体蛋白数量 能量
B.能量 载体蛋白数量
C.载体蛋白数量 离子浓度
D.能量 离子浓度
6.据报道,某种药物能够治疗肥胖,可口服使用,以减轻肥胖症患者肌肉注射的痛苦。若该信息属实,则小肠上皮细胞吸收该药物最可能的方式为( )
A.渗透作用 B.胞吞
C.协助扩散 D.主动运输
7.如图为氨基酸和Na+进出肾小管上皮细胞的示意图。下列选项中正确的是( )
A.①过程为协助扩散
B.②过程需要消耗ATP
C.③过程为主动运输
D.Na+进出肾小管上皮细胞需要载体蛋白
8.动物的神经细胞膜膜外Na+浓度是膜内的15倍,细胞膜上对Na+进行跨膜运输的转运蛋白有两种,通过离子通道运输的为被动运输,通过离子泵运输的为主动运输,神经细胞受到刺激时,会引起Na+内流。下列叙述错误的是( )
A.Na+通过离子泵的跨膜运输是逆浓度梯度进行的
B.神经细胞受到刺激时,Na+通过离子通道进入细胞内
C.缺氧引起神经细胞兴奋性降低,是因为影响了Na+的内流
D.离子通道与离子泵都是在细胞内的核糖体上合成的
二、非选择题
9.如图为家兔小肠上皮细胞亚显微结构示意图,据图回答下列问题。
(1)该细胞面向肠腔的一侧形成很多突起即微绒毛,微绒毛不仅可以增加膜面积,还可以增加细胞膜上 数量,有利于吸收肠腔中的葡萄糖等物质。
(2)研究发现,葡萄糖分子逆浓度梯度进入小肠上皮细胞时,并不直接消耗ATP分子提供的能量,而是在Na+顺浓度梯度进入细胞时一同进入细胞。这说明,葡萄糖分子进入小肠上皮细胞的方式是
。据此判断Na+运出细胞的过程是否消耗能量 。
(3)已知膜蛋白的合成、加工、运输途径与分泌蛋白基本相同,若用某种药物处理该细胞后发现,细胞消耗氨基酸的水平没有明显改变,但是物质的跨膜运输速率显著降低。分析可能的原因是
。
10.如图一是生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图,其中组成离子通道的通道蛋白是横跨生物膜的亲水性通道,允许相应的离子通过,①②③④代表不同的运输方式。图二表示物质通过膜的运输速率随O2浓度变化的情况。请仔细观察图示并回答有关问题。
(1)图二与图一中的 (填序号)代表的物质运输方式一致。若需要跨膜运输的物质足够,图中曲线出现BC段的主要原因是 。
(2)柽柳的叶子和嫩枝可以将体内的盐分排出。为探究柽柳从土壤中吸收盐分的方式是主动运输还是被动运输,设计了如下实验。
①实验步骤:
A.取甲、乙两组生长发育状况基本相同的柽柳植株幼苗,分别放入同时含有Ca2+、Na+的适宜浓度培养液中进行培养。
B.甲组给予正常的呼吸条件,乙组 。
C. 。
②实验结果及结论:
结果 结论
乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率
等级考试训练
11.饥饿状态下,肠腔的葡萄糖通过SGLT1逆浓度梯度进行跨膜运输;进食后,小肠微绒毛局部葡萄糖浓度由于二糖的水解而升高,细胞通过GLUT2顺浓度梯度吸收葡萄糖,速率比通过SGLT1快数倍(如图所示)。下列叙述错误的是( )
A.SGLT1和GLUT2都属于载体蛋白,两者都应该具有将ATP水解的
功能
B.图中的二糖可能是麦芽糖
C.SGLT1和GLUT2同时存在增强了动物对环境的适应性
D.葡萄糖通过SGLT1的跨膜运输方式体现了活细胞能够按照生命活动的需要,选择性吸收所需营养物质
12.如图表示物质进出细胞有关的图像或曲线。下列有关叙述不正确的是( )
A.图甲与图丙代表的跨膜运输方式相同
B.图丁可代表红细胞或肌肉细胞吸收葡萄糖的方式
C.环境中氧浓度变化对图示代表的丙、丁、戊均有影响
D.抗体和唾液淀粉酶的释放方式均与戊代表的方式相同
13.(不定项)如图表示物质进出细胞1和细胞2的过程示意图。据图分析下列叙述正确的是( )
A.物质甲、丁都是顺浓度梯度运输的
B.物质乙的作用体现了细胞膜的信息交流功能
C.物质乙离开细胞1的方式需要载体
D.运输甲和丙的蛋白质结构不同,但都具有专一性
14.(不定项)离子通过细胞膜进出细胞有两种方式,一种是通过离子通道,另一种是借助离子泵搬运。离子通道是由蛋白质复合物构成的,一种离子通道只允许一种离子通过,且只有在对特定刺激发生反应时才瞬时开放,不消耗能量运输离子。离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白,能利用ATP水解释放的能量跨膜运输离子。下列叙述正确的是( )
A.离子通道运输离子具有特异性
B.动物细胞一氧化碳中毒会降低离子通道跨膜运输离子的速率
C.离子通道和离子泵转运离子的方式分别属于被动运输和主动运输
D.借助离子泵搬运离子的结果是使该种离子在细胞内外的浓度差
增大
15.如图甲表示由磷脂分子合成的人工膜的结构示意图,如图乙表示人的红细胞膜的结构示意图及葡萄糖和乳酸的跨膜运输情况,图丙中A为1 mol/L 的葡萄糖溶液,B为1 mol/L 的乳酸溶液,请据图回答以下问题。
(1)在水中磷脂分子排成双层的原因是 。
(2)图丙中,半透膜模拟的是成熟植物细胞中的 ;图乙中,葡萄糖和乳酸跨膜运输的共同点是都需要 。
(3)如果用图甲所示人工膜作为图丙中的半透膜,则液面不再变化时,左侧液面高度等于右侧液面高度的原因是 ;
如果在图甲所示人工膜上贯穿上图乙的蛋白质①,再用作图丙的半透膜,则液面不再变化时,左侧液面 (填“高于”“低于”或“等于”)右侧液面;如果用图乙的蛋白质②替换蛋白质①,进行实验,则液面不再变化时,左侧液面 (填“高于”“低于”或“等于”)右侧液面。
(4)图丁中①为信号分子,与靶细胞细胞膜上的 (填结构名称)结合,此过程体现了细胞膜具有 的功能,如果图乙为丁细胞的细胞膜,那么图丁中的②应该分布于图乙膜结构的 (填“上方”或“下方”)。
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4.2 主动运输与胞吞、胞吐
一、选择题
1.海水中碘的含量比海带细胞中碘的含量要低得多,但海带细胞还能不断从海水中吸收碘,下列细胞器中参与海带细胞对碘吸收的是( D )
A.叶绿体 B.中心体
C.溶酶体 D.线粒体
解析:海水中碘的含量比海带细胞中碘的含量要低得多,故碘进入海带细胞是逆浓度梯度转运,属于主动运输,该运输过程需要借助载体蛋白,还需要消耗能量,而线粒体能为主动运输提供能量。
2.胰腺细胞能顺浓度梯度吸收小分子物质甲,能逆浓度梯度吸收小分子物质乙,并能以囊泡的形式排出物质丙。下列叙述不正确的是( C )
A.物质甲可以是葡萄糖、氧气等物质
B.物质丙可能是胰淀粉酶
C.物质甲进出胰腺细胞都不消耗ATP
D.载体蛋白参与胰腺细胞吸收物质乙
解析:顺浓度梯度吸收的物质甲可以是氧气、葡萄糖等,方式是自由扩散和协助扩散;胰腺细胞以胞吐形式释放的是大分子物质,可能是胰淀粉酶;物质甲顺浓度梯度进入细胞不消耗ATP,若出细胞是逆浓度梯度则需要消耗ATP,如Na+;逆浓度梯度的乙是通过主动运输进入细胞的,除了需要消耗能量还需要载体蛋白。
3.根据如图所示,对于水分子跨膜运输方式的判断,最准确的是( D )
A.自由扩散 B.协助扩散
C.主动运输 D.被动运输
解析:据题图可知,水分子既可以直接在磷脂双分子层处自由扩散,也可以由水通道蛋白协助进行协助扩散,所以水分子的跨膜运输方式为被动运输。
4.受体介导的胞吞作用指细胞外的生物大分子与受体结合后,经胞吞作用进入细胞的过程,如图所示。下列叙述正确的是( A )
A.胞吞作用对运输的物质具有选择性
B.对生物大分子的胞吞需要转运蛋白的参与
C.抑制细胞呼吸不会影响胞吞作用
D.葡萄糖分子也可通过此方式通过生物膜
解析:生物大分子与受体结合的过程,体现了胞吞对运输物质的选择性;需要转运蛋白参与的运输方式为协助扩散和主动运输;胞吞需要消耗能量,受到细胞呼吸强度的影响;葡萄糖分子是小分子,跨膜运输方式是协助扩散或主动运输。
5.如图是胡萝卜在不同呼吸速率情况下从硝酸钾溶液中吸收K+和N的曲线。影响A、B两点和B、C两点吸收量不同的因素分别是( B )
A.载体蛋白数量 能量
B.能量 载体蛋白数量
C.载体蛋白数量 离子浓度
D.能量 离子浓度
解析:胡萝卜细胞吸收K+和N的方式是主动运输,需要载体蛋白协助,消耗能量。A、B两点表示不同氧浓度下吸收N的量,载体蛋白相同,影响因素是能量;B、C两点表示在同一氧浓度下吸收K+和N的量,能量相同,影响因素是载体蛋白数量。
6.据报道,某种药物能够治疗肥胖,可口服使用,以减轻肥胖症患者肌肉注射的痛苦。若该信息属实,则小肠上皮细胞吸收该药物最可能的方式为( B )
A.渗透作用 B.胞吞
C.协助扩散 D.主动运输
解析:蛋白质在空间结构完整时才能发挥正常功能,能口服使用并发挥作用的药物应该是以完整蛋白质的形式被吸收,细胞吸收大分子蛋白质的方式是胞吞。
7.如图为氨基酸和Na+进出肾小管上皮细胞的示意图。下列选项中正确的是( D )
A.①过程为协助扩散
B.②过程需要消耗ATP
C.③过程为主动运输
D.Na+进出肾小管上皮细胞需要载体蛋白
解析:肾小管管腔中的氨基酸进入上皮细胞是低浓度→高浓度,需要载体蛋白并消耗能量,故①过程属于主动运输;管腔中Na+进入上皮细胞是高浓度→低浓度,需要载体蛋白,但不消耗能量,②过程属于协助扩散;上皮细胞中的氨基酸进入组织液是高浓度→低浓度,需要载体蛋白,但不消耗能量,故③属于协助扩散;Na+进出肾小管上皮细胞的方式有协助扩散和主动运输,都需要有载体蛋白协助。
8.动物的神经细胞膜膜外Na+浓度是膜内的15倍,细胞膜上对Na+进行跨膜运输的转运蛋白有两种,通过离子通道运输的为被动运输,通过离子泵运输的为主动运输,神经细胞受到刺激时,会引起Na+内流。下列叙述错误的是( C )
A.Na+通过离子泵的跨膜运输是逆浓度梯度进行的
B.神经细胞受到刺激时,Na+通过离子通道进入细胞内
C.缺氧引起神经细胞兴奋性降低,是因为影响了Na+的内流
D.离子通道与离子泵都是在细胞内的核糖体上合成的
解析:离子通过离子泵的跨膜运输是主动运输,为逆浓度梯度运输;神经细胞受到刺激时,Na+大量内流是通过离子通道进入细胞内的,为协助扩散;Na+的内流是通过离子通道进入细胞内的,为协助扩散,与缺氧无关;离子通道与离子泵都是蛋白质,都是在细胞内的核糖体上合成的。
二、非选择题
9.如图为家兔小肠上皮细胞亚显微结构示意图,据图回答下列问题。
(1)该细胞面向肠腔的一侧形成很多突起即微绒毛,微绒毛不仅可以增加膜面积,还可以增加细胞膜上 数量,有利于吸收肠腔中的葡萄糖等物质。
(2)研究发现,葡萄糖分子逆浓度梯度进入小肠上皮细胞时,并不直接消耗ATP分子提供的能量,而是在Na+顺浓度梯度进入细胞时一同进入细胞。这说明,葡萄糖分子进入小肠上皮细胞的方式是
。据此判断Na+运出细胞的过程是否消耗能量 。
(3)已知膜蛋白的合成、加工、运输途径与分泌蛋白基本相同,若用某种药物处理该细胞后发现,细胞消耗氨基酸的水平没有明显改变,但是物质的跨膜运输速率显著降低。分析可能的原因是
。
解析:(1)依题意并结合图示分析可知,葡萄糖进入小肠上皮细胞需膜蛋白A的协助,微绒毛不仅增加了膜面积,还增加了细胞膜上载体蛋白的数量,有利于吸收肠腔中的葡萄糖等物质。
(2) 物质逆浓度梯度运输属于主动运输,所以葡萄糖进入细胞属于主动运输;由题意可知,Na+运出细胞是逆浓度梯度运输,属于主动运输,消耗能量。
(3)已知膜蛋白与分泌蛋白合成、加工和运输的途径基本相同,据此可知,膜蛋白需要由核糖体合成,内质网、高尔基体加工和运输才能转移到细胞膜上。用某种药物处理该细胞后,细胞消耗氨基酸的水平没有明显改变,这说明细胞中的核糖体功能正常,但是合成的蛋白质无法加工和转移到细胞膜上,推测是药物影响了③内质网或②高尔基体的功能,使核糖体合成的蛋白质不能正常加工和转运,膜蛋白无法转移到细胞膜上,从而导致了物质跨膜运输速率的降低。
答案:(1)载体蛋白
(2)主动运输 是
(3)药物影响了③内质网或②高尔基体的功能,使核糖体合成的蛋白质不能正常加工和转运,膜蛋白无法转移到细胞膜上,从而导致了物质跨膜运输速率的降低
10.如图一是生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图,其中组成离子通道的通道蛋白是横跨生物膜的亲水性通道,允许相应的离子通过,①②③④代表不同的运输方式。图二表示物质通过膜的运输速率随O2浓度变化的情况。请仔细观察图示并回答有关问题。
(1)图二与图一中的 (填序号)代表的物质运输方式一致。若需要跨膜运输的物质足够,图中曲线出现BC段的主要原因是 。
(2)柽柳的叶子和嫩枝可以将体内的盐分排出。为探究柽柳从土壤中吸收盐分的方式是主动运输还是被动运输,设计了如下实验。
①实验步骤:
A.取甲、乙两组生长发育状况基本相同的柽柳植株幼苗,分别放入同时含有Ca2+、Na+的适宜浓度培养液中进行培养。
B.甲组给予正常的呼吸条件,乙组 。
C. 。
②实验结果及结论:
结果 结论
乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率
解析:(1)图二代表的物质运输方式需要消耗能量,表示主动运输;与图一中④代表的方式一致。主动运输与载体蛋白和能量有关,图二中曲线BC段表示氧气浓度增加,物质跨膜运输速率不再增加,说明BC段时物质运输速率与能量无关,限制物质运输速率的主要原因是细胞膜上的载体蛋白数量有限。
(2)根据实验目的,主动运输和被动运输的区别为是否需要ATP,故ATP(或细胞呼吸条件)为自变量,对Na+和Ca2+的吸收速率为因变量。故甲组给予正常的呼吸条件,乙组抑制细胞呼吸,一段时间后测定两组植株根系对Ca2+、Na+的吸收速率。若两组植株根系对Ca2+、Na+的吸收速率相同,说明不需要ATP,为被动运输;若两组植株根系对Ca2+、Na+的吸收速率表现为甲组明显大于乙组,则说明需要ATP,为主动运输。
答案:(1)④ 载体蛋白数量有限 (2)①抑制细胞呼吸 一段时间后测定两组植株根系对Ca2+、Na+的吸收速率 ②柽柳从土壤中吸收盐分的方式是主动运输 两组植株对Ca2+、Na+的吸收速率相同 柽柳从土壤中吸收盐分的方式是被动运输
11.饥饿状态下,肠腔的葡萄糖通过SGLT1逆浓度梯度进行跨膜运输;进食后,小肠微绒毛局部葡萄糖浓度由于二糖的水解而升高,细胞通过GLUT2顺浓度梯度吸收葡萄糖,速率比通过SGLT1快数倍(如图所示)。下列叙述错误的是( A )
A.SGLT1和GLUT2都属于载体蛋白,两者都应该具有将ATP水解的
功能
B.图中的二糖可能是麦芽糖
C.SGLT1和GLUT2同时存在增强了动物对环境的适应性
D.葡萄糖通过SGLT1的跨膜运输方式体现了活细胞能够按照生命活动的需要,选择性吸收所需营养物质
解析:GLUT2是顺浓度梯度运输葡萄糖的载体蛋白,运输过程中不消耗ATP,因而没有将ATP水解的功能。
12.如图表示物质进出细胞有关的图像或曲线。下列有关叙述不正确的是( C )
A.图甲与图丙代表的跨膜运输方式相同
B.图丁可代表红细胞或肌肉细胞吸收葡萄糖的方式
C.环境中氧浓度变化对图示代表的丙、丁、戊均有影响
D.抗体和唾液淀粉酶的释放方式均与戊代表的方式相同
解析:由题图分析可知,图甲和图丙代表的运输方式是自由扩散;图丁中,运输速率除了与浓度相关外,还与载体蛋白的数量有关,属于协助扩散或主动运输,葡萄糖进入红细胞是协助扩散,葡萄糖进入肌肉细胞是主动运输,可用图丁表示;氧气浓度会影响能量的供应,因此可能会影响乙、丁和戊,但不影响甲和丙;抗体和唾液淀粉酶属于分泌蛋白,释放方式为胞吐,即图戊。
13.(不定项)如图表示物质进出细胞1和细胞2的过程示意图。据图分析下列叙述正确的是( BD )
A.物质甲、丁都是顺浓度梯度运输的
B.物质乙的作用体现了细胞膜的信息交流功能
C.物质乙离开细胞1的方式需要载体
D.运输甲和丙的蛋白质结构不同,但都具有专一性
解析:物质甲是顺浓度梯度运输,属于协助扩散,物质丁的运输方式是主动运输,逆浓度梯度运输;物质乙与细胞2细胞膜上的受体结合,体现了细胞膜的信息交流功能;物质乙离开细胞1的方式不需要载体,属于胞吐;运输物质甲的蛋白质是载体蛋白,运输物质丙的蛋白质是通道蛋白,两种蛋白质的结构不同,但是都具有专一性。
14.(不定项)离子通过细胞膜进出细胞有两种方式,一种是通过离子通道,另一种是借助离子泵搬运。离子通道是由蛋白质复合物构成的,一种离子通道只允许一种离子通过,且只有在对特定刺激发生反应时才瞬时开放,不消耗能量运输离子。离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白,能利用ATP水解释放的能量跨膜运输离子。下列叙述正确的是( ACD )
A.离子通道运输离子具有特异性
B.动物细胞一氧化碳中毒会降低离子通道跨膜运输离子的速率
C.离子通道和离子泵转运离子的方式分别属于被动运输和主动运输
D.借助离子泵搬运离子的结果是使该种离子在细胞内外的浓度差
增大
解析:由题意可知,离子通道是由蛋白质复合物构成的,一种离子通道只允许一种离子通过,说明离子通道运输离子具有特异性;由题干信息可知,离子通道跨膜运输离子不消耗能量,属于被动运输,而动物细胞一氧化碳中毒会导致细胞中ATP的产生障碍,但不会降低离子通道跨膜运输离子的速率;据题意可知,离子通道运输离子时不消耗能量,需要转运蛋白,方式为协助扩散;离子泵转运离子时需要载体蛋白,消耗能量,运输方式为主动运输;借助离子泵搬运离子属于主动运输,据分析可知其结果是使该种离子在细胞膜内外的浓度差增大。
15.如图甲表示由磷脂分子合成的人工膜的结构示意图,如图乙表示人的红细胞膜的结构示意图及葡萄糖和乳酸的跨膜运输情况,图丙中A为1 mol/L 的葡萄糖溶液,B为1 mol/L 的乳酸溶液,请据图回答以下问题。
(1)在水中磷脂分子排成双层的原因是 。
(2)图丙中,半透膜模拟的是成熟植物细胞中的 ;图乙中,葡萄糖和乳酸跨膜运输的共同点是都需要 。
(3)如果用图甲所示人工膜作为图丙中的半透膜,则液面不再变化时,左侧液面高度等于右侧液面高度的原因是 ;
如果在图甲所示人工膜上贯穿上图乙的蛋白质①,再用作图丙的半透膜,则液面不再变化时,左侧液面 (填“高于”“低于”或“等于”)右侧液面;如果用图乙的蛋白质②替换蛋白质①,进行实验,则液面不再变化时,左侧液面 (填“高于”“低于”或“等于”)右侧液面。
(4)图丁中①为信号分子,与靶细胞细胞膜上的 (填结构名称)结合,此过程体现了细胞膜具有 的功能,如果图乙为丁细胞的细胞膜,那么图丁中的②应该分布于图乙膜结构的 (填“上方”或“下方”)。
解析:(1)由于磷脂分子具有亲水的头部和疏水的尾部,因此在水中的磷脂分子疏水的尾部聚集,亲水的头部朝向集团的外侧,形成磷脂双分子层。
(2)成熟植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。据题图可知,葡萄糖和乳酸的跨膜运输均需要载体蛋白,其中乳酸的运输还需要消耗能量。
(3)如果没有液面变化,说明通过半透膜进出两侧的水分子数始终相等,两侧溶液的浓度相等,说明溶质不能透过半透膜。
(4)细胞间的信息交流是以信号分子和细胞膜上的受体结合的方式完成的。图丁中的②在细胞外侧,而图乙中的葡萄糖是细胞需要的能源物质,乳酸则属于细胞无氧呼吸的代谢产物,可以判断图乙中的上方为细胞外侧。
答案:(1)磷脂分子具有亲水的头部和疏水的尾部
(2)原生质层 载体蛋白
(3)葡萄糖和乳酸均不可透过此人工半透膜 低于 等于
(4)受体(受体蛋白) 进行细胞间信息交流 上方
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