课时分层作业(13) 主动运输与胞吞、胞吐
题组一 主动运输
1.主动运输能够根据细胞的需要转运分子或离子。下列关于主动运输的叙述,正确的是( )
A.是水分子出入细胞的主要方式
B.需要通道蛋白和载体蛋白参与
C.实现细胞对物质的逆浓度跨膜运输
D.所需能量来自被转运物质的浓度差
2.如图是胡萝卜在不同的含氧情况下从硝酸钾溶液中吸收K+和的曲线。影响A、B两点和B、C两点吸收量不同的主要因素分别是( )
A.载体蛋白数量、氧浓度
B.氧浓度、载体蛋白数量
C.载体蛋白数量、离子浓度
D.氧浓度、离子浓度
3.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过程需要消耗能量
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
4.下列说法中错误的是( )
A.水分子进出细胞是通过被动运输
B.葡萄糖进入红细胞需要载体蛋白的帮助,但不消耗能量
C.果脯在腌制中慢慢变甜,是细胞主动吸收糖分的结果
D.大肠杆菌吸收K+属于主动运输,既消耗能量,又需要膜上的载体蛋白
5.载体蛋白和通道蛋白都是生物膜上运输物质的载体。分析图示,下列叙述正确的是( )
A.H2O可以通过协助扩散方式进入液泡
B.细胞液中H+浓度要小于液泡外的液体
C.Cl-进入液泡的跨膜运输方式是主动运输
D.液泡能选择性地让不同离子进出,体现液泡膜具有流动性
题组二 胞吞与胞吐
6.如图是物质出入细胞两种运输方式的示意图,以下说法错误的是( )
A.a与 b 均要以膜的流动性为基础才可能发生
B.a、b过程运输的物质需要转运蛋白的参与
C.图a过程需要细胞的表面识别和内部供能才可能完成
D.a、b过程是一些大分子物质进出细胞的方式
7.外泌体是活细胞衍生的一种囊泡状结构,可以作为细胞间信息交流的载体。外泌体分布广泛,在血液、脑脊液、尿液、乳汁等液体中都存在,不同细胞来源的外泌体的内容物也存在差异。如图为外泌体的形成过程示意图,下列有关叙述错误的是( )
A.外泌体中含有两层磷脂分子
B.外泌体分泌时需要消耗能量
C.外泌体中通常都包裹着能传递信息的物质
D.外泌体的形成体现了生物膜具有选择透过性
8.细胞的内吞循环是一个复杂和严格调控的过程,对维持细胞活动,包括营养摄取、信号转导和细胞分裂等至关重要。通过内吞作用进入细胞的大分子物质,经过两种内吞运输方式到早期内体后,会经历三种不同的细胞内循环路径。一部分经由内吞循环运输回到细胞膜,一部分通过逆向运输被运送到高尔基体,还有一部分经由晚期内体运送到溶酶体进行降解。下图为某动物细胞中内吞运输方式及循环通路图,回答相关问题。
(1)内吞的发生体现了细胞膜具有______________的结构特点。上图中该动物细胞两种内吞运输方式的不同之处在于___________________________________。
(2)运输途径①为逆向运输,则细胞器A的名称为________。
(3)运输途径②为降解运输,则细胞器B的名称为________,依赖其内部的____________对物质进行降解。被其分解后产物的去向有________________。
(4)细胞内吞的持续发生会导致其细胞膜蛋白质种类降低,不利于细胞膜物质组成的稳定,结合图示内吞循环运输过程,可推测内吞循环运输的意义是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
9.甲状腺滤泡上皮细胞内的I-浓度是血浆中I-浓度的30倍。血浆中I-进入滤泡上皮细胞是由钠碘同向转运体(NIS)介导的,NIS利用Na+浓度梯度推动I-的吸收,如下图所示。哇巴因是钠钾泵的一种特异性抑制剂。下列叙述正确的是( )
A.NIS运输I-的方式与其运输Na+的方式相同
B.细胞外的K+浓度变化会影响甲状腺滤泡对I-的吸收
C.哇巴因可抑制NIS的功能从而影响甲状腺激素的合成
D.钠钾泵以协助扩散的方式将细胞内的Na+运出细胞
10.如图是某同学构建的概念图,其中A表示大分子物质,B表示离子或小分子物质,C~G表示运输方式,F方式不需要蛋白协助,据图分析,下列说法错误的是( )
A.O2可通过F方式进入红细胞
B.G方式运输时分子或离子均需要与转运蛋白结合
C.若某物质通过D方式进入细胞,则该过程需要消耗能量
D.人红细胞中K+的浓度比血浆高30倍,则红细胞吸收K+的方式为E
11.(不定项)下图是小肠上皮细胞吸收铁离子的示意图,下列相关叙述正确的是( )
A.蛋白1运输亚铁血红素的动力是浓度差
B.蛋白2具有催化功能
C.蛋白3运输Fe2+的方式属于主动运输
D.蛋白4运输Fe2+需要消耗能量
12.(不定项)细胞液含有无机盐等化合物,可以调节植物细胞内的环境。下图表示Ca2+和H+出入液泡膜的生理过程,CAX载体蛋白以相反的方向运输两种离子。下列说法正确的是( )
A.H+进入液泡的跨膜方式为主动运输
B.Ca2+进液泡和H+出液泡的方式均为协助扩散
C.H+焦磷酸酶活性降低,不影响Ca2+进入液泡的速率
D.液泡储存Ca2+有利于液泡保持充盈状态
13.科学家通过实验研究表明:在盐胁迫下大量的Na+进入植物根部细胞,会抑制K+进入细胞,导致细胞中Na+/K+的比例异常,使细胞内的酶失活,影响蛋白质的正常合成。碱蓬等耐盐植物能够在盐胁迫逆境中正常生长,如图是耐盐植物根细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图,其根细胞生物膜两侧H+形成的电化学梯度,在物质转运过程中发挥了十分重要的作用。请回答下列问题:
(1)据图可以看出,同种物质进出同一细胞的方式不一定相同,图中Na+进出细胞的方式有___________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________(答出2种)。
为了减少Na+对胞内代谢的影响,这种H+分布特点可使根细胞将Na+转运到细胞膜外或液泡内,Na+转运所需的能量来自______________。
(2)盐碱地上大多数植物很难生长,主要原因是____________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________,
植物无法从土壤中获取充足的水分导致萎蔫。
(3)耐盐植物根细胞膜具有选择透过性的物质基础是______________________。据图分析,图示各结构中H+浓度分布存在差异,该差异主要由位于________________(填“细胞膜”“液泡膜”或“细胞膜和液泡膜”)上的H+-ATP泵转运H+来维持的。
(4)有人提出,耐盐碱水稻根部细胞的细胞液浓度比普通水稻品种(生长在普通土壤上)的细胞液浓度高。请利用质壁分离实验方法设计实验进行验证(简要写出实验设计思路): ________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
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第2节 主动运输与胞吞、胞吐
第4章 细胞的物质输入和输出
1.概念:物质__________进行跨膜运输,需要________的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的____,这种方式叫作主动运输。
知识点1 主动运输
逆浓度梯度
载体蛋白
能量
2.过程
结合:物质与膜上__________________结合。
↓
转运:(1)能量推动。
(2)载体蛋白的________发生变化。
(3)物质从细胞膜____转运到____________________________
____________。
载体蛋白的特定部位
空间结构
一侧
另一侧并释放出来,载体蛋白随
后又恢复原状
3.实例
(1)K+、Ca2+和Na+等离子通过细胞膜。
(2)小肠上皮细胞吸收______________等分子。
4.意义:保证细胞和个体______________,主动选择吸收____________,排出____________________的物质。
葡萄糖、氨基酸
生命活动的需要
所需要的物质
代谢废物和对细胞有害
(P70“与社会的联系”)人肺囊性纤维化发生的主要原因是患者肺部支气管上皮细胞表面________功能异常,导致患者支气管中黏液增多,造成细菌感染。
载体蛋白
通道蛋白参与主动运输吗?
提示:不参与,通道蛋白参与协助扩散。
基于对主动运输过程及生理意义的理解,判断下列表述是否正确。
1.氧气浓度的高低对细胞逆浓度梯度吸收物质不造成影响。 ( )
提示:氧气浓度通过影响细胞呼吸产生的能量多少影响主动运输。
2.温度影响主动运输的速率,也影响被动运输的速率。 ( )
3.细胞通过主动运输使细胞膜内外的浓度趋于相等。 ( )
提示:主动运输的方向为逆浓度梯度,膜内外物质的浓度不等。
4.主动运输过程中载体蛋白空间结构的改变需要能量驱动。 ( )
×
√
×
√
材料1 构建模型是研究物质出入细胞的方式中常用的科学方法。图1是某小组同学所构建的模型及作出的相应说明。
材料3 已知蟾蜍心肌细胞吸收Ca2+、K+、C6H12O6的方式相同。为研究某种毒素对这三种物质吸收情况的影响,对蟾蜍的离体心脏施加一定量的某种毒素。
1.图1中①②③④各属于哪种物质运输方式?
提示:①为自由扩散,②为协助扩散,③为协助扩散,④为主动运输。
2.从浓度、转运蛋白、能量三个方面简述①②③④所示物质运输方式的特点。
提示:①顺浓度梯度运输,不需要转运蛋白,不需要能量;②顺浓度梯度运输,需要通道蛋白,不需要能量;③顺浓度梯度运输,需要载体蛋白,不需要能量;④逆浓度梯度运输,需要载体蛋白,需要能量。
3.从图2中可以看出番茄和水稻对相关离子的吸收有何差异?这说明了什么?
4.请尝试构建培养液中O2浓度对Mg2+主动运输速率的影响曲线模型。
提示:
5.若施加某种毒素后Ca2+吸收明显减少,但K+、C6H12O6的吸收不受影响,试分析最可能的原因是什么。
提示:由于载体蛋白具有专一性,该毒素可能抑制了转运Ca2+的载体蛋白的活性,而对K+、C6H12O6的运输无影响。
6.若施加某种毒素后,Ca2+、K+、C6H12O6的吸收都受影响,其原因又是什么?
提示:施加某种毒素后,Ca2+、K+、C6H12O6的吸收都受影响,最可能的原因是该毒素能抑制细胞呼吸产生能量。
[深化归纳]
1.模式图中物质跨膜运输方式的判断
2.影响物质跨膜运输曲线的分析及判断
(1)图1、图2表示物质浓度对跨膜运输速率的影响,其中图1表示的运输方式为自由扩散,图2表示的运输方式是协助扩散或主动运输。图2中P点之后运输速率不变的原因主要是膜上转运蛋白的数量有限。
(2)图3、图4表示O2浓度对跨膜运输速率的影响,其中图3表示的运输方式为自由扩散或协助扩散,图4表示的运输方式为主动运输。图4中P点之后运输速率不变的限制因素是载体蛋白的数量。
(3)若图3表示哺乳动物成熟红细胞的物质运输,还可表示主动运输。
[对点练习]
1.主动运输的能量可来自ATP水解或电化学梯度(离子的浓度梯度),下图是与小肠上皮细胞有关的葡萄糖、Na+跨膜运输的示意图,其中a、b、c表示转运蛋白,“ ”“ ”的个数代表分子(或离子)的浓度。据图分析,下列相关叙述正确的是( )
A.小肠上皮细胞通过a、c两种转运蛋白运输Na+的方式不同
B.在转运蛋白b、c的协助下,小肠上皮细胞内外的葡萄糖和Na+浓度都趋于相等
C.转运蛋白a能同时转运葡萄糖和Na+,因此转运蛋白a无特异性
D.葡萄糖通过转运蛋白a进入小肠上皮细胞所需能量由ATP水解提供
√
A [小肠上皮细胞通过a转运蛋白运输Na+时是顺浓度梯度进行的,属于协助扩散,而通过c运输Na+时是逆浓度梯度进行的,需要消耗ATP,是主动运输,故小肠上皮细胞通过a、c两种转运蛋白运输Na+的方式不同,A正确;转运蛋白c运输Na+,是由低浓度向高浓度一侧运输,为主动运输,最终会使细胞外的Na+浓度高于细胞内的Na+浓度,B错误;据图示分析可判断葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞与Na+从肠腔到小肠上皮细胞是相同的载体蛋白a,但该载体不能转运其他的小分子或离子,因此说明该载体蛋白具有特异性,C错误;葡萄糖通过转运蛋白a进入小肠上皮细胞是逆浓度梯度进行的,属于主动运输,其消耗的能量由细胞内外Na+浓度差产生的电化学梯度提供,D错误。]
的吸收速率与O2浓度呈正相关
主动运输需要载体蛋白,作物乙根细胞的细胞膜上载体蛋白数量有限
物乙,作物甲需要能量多,消耗O2多
知识点2 胞吞与胞吐
3.特点
(1)需要消耗细胞呼吸所释放的能量。
(2)需要膜上______的参与→存在着选择性。
(3)与细胞膜上磷脂双分子层的______有关。
(4)存在细胞膜的分离与融合现象。
4.意义
为____________等生物大分子进出细胞提供了通道。
蛋白质
流动性
蛋白质和多糖
(P72“与社会的联系”)痢疾内变形虫能通过胞吐作用分泌蛋白分解酶,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。与变形虫通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞相关的细胞器是什么?
提示:溶酶体。
5.细胞的物质输入和输出的基础
(1)协助扩散和主动运输转运蛋白的__________________________,对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用,这也是细胞膜具有__________的结构基础。
(2)胞吞和胞吐:需要膜上______的参与,更离不开膜上____________________。
种类和数量或空间结构的变化
选择透过性
蛋白质
磷脂双分子层的流动性
基于对胞吞、胞吐过程的特点、意义等相关知识的认识,判断下列表述是否正确。
1.大分子有机物要通过转运蛋白的作用才能进入细胞内,并且要消耗能量。 ( )
提示:大分子有机物进入细胞需要膜上蛋白的参与,靠转运蛋白无法运输。
2.变形虫既能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。 ( )
×
√
3.引起阿米巴痢疾的病原体是细菌。 ( )
提示:引起阿米巴痢疾的病原体是痢疾内变形虫。
4.胞吞、胞吐是特殊的现象,它们运输物质不需要消耗细胞呼吸所释放的能量。 ( )
提示:胞吞、胞吐是普遍的现象,运输物质时需消耗能量。
5.生物膜结构的流动性是胞吞、胞吐的基础。 ( )
×
×
√
材料1 转运蛋白虽然能够帮助许多离子和小分子通过细胞膜,但是,对于像蛋白质和多糖这样的生物大分子的运输却无能为力。变形虫摄取水中的有机物颗粒,就需要解决大分子物质进入细胞的问题。乳腺细胞合成的蛋白质、内分泌腺分泌细胞合成的蛋白质类激素、消化腺细胞分泌的消化酶,都需要排出细胞外。其实,
大部分细胞都能够摄入和排出特定的大
分子物质。这些大分子是怎样进出细胞
的呢?右图为变形虫的胞吞和胞吐示意图。
材料2 LDL是一种低密度脂蛋白,进入细胞后会被水解,释放出胆固醇和脂肪酸,一旦体内的胆固醇过多就会导致细胞功能障碍发生疾病,最严重的就是导致血管内皮细胞受损,从而发生动脉粥样硬化,这是造成心脑血管病的最主要原因之一。如图是胆固醇进入细胞的方式:
1.当细胞摄取大分子时,首先是大分子与膜上的蛋白质结合,从而引起这部分细胞膜内陷成小囊,包围着大分子。试推测“膜上的蛋白质”有什么作用?
提示:“膜上的蛋白质”起识别作用,保证细胞需要的分子能被细胞摄入。
2.胞吞、胞吐过程的实现体现生物膜的什么特点?
提示:生物膜的流动性。
3.上述材料2的LDL进入细胞的方式是什么?判断依据是什么?
提示:胞吞。LDL是一种低密度脂蛋白,属于大分子物质,进入细胞的方式为胞吞。
4.结合材料2有关内容分析如何预防胆固醇过高?
提示:形成健康的饮食习惯,减少胆固醇的摄入,适当进行体育锻炼,增强代谢能力。
[深化归纳]
1.胞吞和胞吐
(1)通过胞吞和胞吐方式运输的物质可以是固体,也可以是液体,一般是一些颗粒性物质、蛋白质以及多糖等大分子,某些小分子物质也可通过胞吞和胞吐方式运输。
(2)胞吞和胞吐都不需要载体蛋白,但需要膜上蛋白质的参与,需要消耗细胞呼吸所释放的能量。
(3)胞吞、胞吐通过膜的融合将物质吸收到细胞内或释放到细胞外,体现了细胞膜具有一定的流动性。
(4)胞吞形成的囊泡,在细胞内可以被溶酶体降解。
2.“三看法”判断物质跨膜运输方式
[对点练习]
3.由受体介导的胞吞是一种特殊类型的胞吞作用,主要用于摄取特殊的生物大分子。其过程如下图所示,下列有关叙述错误的是( )
A.该过程以膜的流动性为基础
B.由受体介导的胞吞过程存在
细胞识别并需要内部供能
C.Na+、K+等无机盐离子也可
通过此方式运输
D.该过程不能体现细胞膜的选择透过性
√
C [胞吞作用有细胞膜的凹陷,以膜的流动性为基础,A正确;由图可知,大分子物质与受体结合时首先需要经过识别作用,且胞吞过程需要消耗细胞呼吸产生的ATP,B正确;Na+、 K+等无机盐离子是小分子物质,通过协助扩散或主动运输进行跨膜运输进出细胞,而图示为胞吞过程,C错误;由该图示可知受体介导的胞吞作用是生物大分子的运输过程,以膜的流动性为基础,存在细胞识别并需内部供能,但不能体现细胞膜的选择透过性, D正确。]
4.如图表示物质进入细胞的四种方式,下列说法正确的是( )
A.温度只影响图中②和③过程的速率
B.小肠上皮细胞吸收乙醇和氨基酸的方式分别是②、③
C.由图可知,细胞膜上某些蛋白质可能同时具有催化和运输功能
D.吞噬细胞通过④过程吞噬病原体依赖于膜的选择透过性
√
C [温度影响分子的运动速率、膜的流动性、酶的活性,即图中①②③④四种运输方式都会受到温度的影响,A错误;乙醇进入细胞的方式是自由扩散,对应题图中的①,B错误;由图可知,ATPase为ATP酶,具有催化功能,在题图生理过程中还具有载体蛋白的运输功能,因此细胞膜上某些蛋白质可能同时具有催化和运输功能,C正确;④过程属于胞吞作用,吞噬细胞通过④过程吞噬病原体依赖于细胞膜的流动性,D错误。]
1.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,这种方式叫作主动运输。
2.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。
3.大分子物质进出细胞可以采取胞吞、胞吐的运输方式,胞吞、胞吐也需要消耗细胞呼吸所释放的能量。
4.一些不带电荷的无机小分子和脂溶性的有机小分子可以通过自由扩散的方式进出细胞,离子和一些较小的有机分子的跨膜运输必须借助于转运蛋白。
1.下列有关主动运输的叙述错误的是( )
A.主动运输过程中,需要载体蛋白协助和ATP提供能量
B.细胞膜上的载体种类决定了细胞主动吸收的物质的类别
C.主动运输的结果是细胞内外的浓度差趋于0
D.温度可通过影响生物膜的流动性来影响物质运输速率
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2
4
3
题号
1
5
√
C [主动运输的结果是使细胞内外维持一定的浓度差,C错误。]
2.正常情况下,甲、乙两种物质在同一动物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.甲运出细胞一定有载体蛋白的参与
B.甲进入细胞一定需要能量
C.乙运出细胞一定有载体的参与
D.乙进入细胞一定不需要能量
√
2
4
3
题号
1
5
A [甲运出细胞是逆浓度梯度进行的主动运输,需要消耗能量,一定有载体蛋白的参与,A正确;甲进入细胞是顺浓度梯度进行的,不需要能量,B错误;乙运出细胞是顺浓度梯度进行的,不一定有载体的参与,C错误;乙进入细胞是逆浓度梯度进行的,一定需要能量,D错误。]
2
4
3
题号
1
5
3.如图表示植物从土壤中吸收某离子的过程。下列相关叙述中,不正确的是( )
A.该离子的运输既需载体蛋白也需
ATP,所以是主动运输
B.该离子可以从低浓度到高浓度运输
C.如果细胞膜上运输该离子的载体蛋白被去除,则该离子不能被运输
D.运输该离子的载体蛋白不能被重复利用
√
2
4
3
题号
1
5
D [从图中可以看出,该离子的运输既需要消耗ATP也需要载体蛋白协助,且运输方向是从低浓度到高浓度的,所以可以判断该离子的运输方式是主动运输,A、B正确;该矿质离子的运输需要载体蛋白,如果细胞膜上运输该矿质离子的载体蛋白被去除,则该矿质离子不能被运输,C正确;载体蛋白可以重复利用,D错误。]
2
4
3
题号
1
5
4.下图为新冠病毒侵入人体细胞的部分过程示意图,下列叙述错误的是( )
A.该过程需要消耗细胞代谢
产生的能量
B.病毒进入细胞需要细胞膜上
蛋白质的参与
C.病毒进入细胞的方式依赖于细胞膜的流动性
D.该过程说明细胞膜能进行细胞间的信息交流
2
4
3
题号
1
5
√
D [该侵染过程属于胞吞,需要消耗细胞代谢产生的能量,A正确;新冠病毒的S蛋白需要与细胞膜上的受体识别,说明胞吞时离不开细胞膜上蛋白质的参与,B正确;新冠病毒需要通过胞吞方式进入人体细胞,依赖于细胞膜的流动性,C正确;新冠病毒没有细胞结构,所以该过程不能体现细胞间的信息交流功能,D错误。]
2
4
3
题号
1
5
5.如图是物质进出细胞的四种方式的模式图(黑点代表物质分子),据图回答:
2
4
3
题号
1
5
(1)图中甲表示的运输方式为__________,乙表示的运输方式为__________,影响丙表示的运输方式速率快慢的因素有_________________________________________________(写出两条即可)。
(2)与甲方式相比,乙方式的主要特点是需要借助________,该物质是在细胞内的__________(填细胞器)上合成的。
(3)细胞分泌蛋白质是通过_______(填编号)方式进行的,该种运输方式体现出细胞膜具有__________的结构特点。
2
4
3
题号
1
5
自由扩散
协助扩散
能量、载体蛋白的种类或载体蛋白的数量、离子浓度
核糖体
转运蛋白
流动性
丁
(4)若在细胞中注入某种呼吸抑制剂(影响细胞产能),在上图物质进出细胞的四种方式中,__________(填编号)方式将会受到影响。
(5)细胞膜上的H+-ATP酶是一种转运H+的载体蛋白,能消耗能量将H+泵出细胞,导致细胞外的pH降低,此过程运输方式为__________(填编号)。H+-ATP酶作为载体蛋白,每次转运时都会发生___________________________________。
2
4
3
题号
1
5
丙和丁
丙
自身构象的改变(或者空间结构的变化)
[解析] (1)甲表示从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;乙表示从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;丙需要能量,是主动运输,能量、载体蛋白的种类或载体蛋白的数量、离子浓度都可影响主动运输的速度。(2)协助扩散和自由扩散都是顺浓度梯度,但协助扩散需要转运蛋白的协助。转运蛋白是在核糖体上经氨基酸脱水缩合形成的。
2
4
3
题号
1
5
(3)分泌蛋白是大分子,通过丁方式出细胞,即胞吐的方式;胞吐的发生需要发生膜的融合,依赖细胞膜的流动性。(4)丙(主动运输)和丁(胞吐)都需要能量,用呼吸抑制剂后丙和丁将受影响。(5)H+-ATP酶是一种转运H+的载体蛋白,需要消耗能量,说明运输方式是主动运输,即丙;载体蛋白在转运物质时,自身构象会发生改变。
2
4
3
题号
1
5课时分层作业(13)
1 2 3 4 5 6 7 9 10 11 12
C B D C A B D C B A B C AD
8.(1)一定的流动性 是否需要网格蛋白介导 (2)高尔基体 (3)溶酶体 多种水解酶 细胞再次利用或者排出细胞
(4)维持细胞膜组成的稳定,保障多种细胞生物学过程的正常进行
13.(1)主动运输、协助扩散 H+的梯度势能 (2)土壤盐分过多,土壤溶液浓度大,甚至大于植物根部细胞细胞液浓度 (3)细胞膜上转运蛋白的种类和数量 细胞膜和液泡膜 (4)配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液,分别取耐盐碱水稻根的成熟区细胞和普通水稻根的成熟区细胞,进行质壁分离实验,观察对比两种植物细胞在每一浓度下发生质壁分离的情况
1.C [水分子进出细胞的方式是自由扩散或协助扩散(通过水通道蛋白),A错误;通过通道蛋白运输的是协助扩散,B错误;主动运输是一种逆浓度梯度的运输,C正确;所需能量一般由细胞内化学反应提供,D错误。]
2.B [无机盐离子K+和的吸收是主动运输,与载体蛋白和能量有关,据题图可知:A、B两点在同一曲线(吸收)上,载体蛋白数量相同,自变量是氧浓度,A点大于B点,A点有氧呼吸较强,提供能量较多,则主动运输吸收的较多;而B、C两点对应的氧浓度一样,说明有氧呼吸提供的能量一样,不同的是B所在的曲线载体蛋白数量多于C所在曲线K+载体蛋白数量,B符合题意。]
3.D [①过程管腔中氨基酸进入肾小管上皮细胞是逆浓度梯度,需要载体蛋白并消耗能量,属于主动运输,A错误;②过程管腔中Na+进入肾小管上皮细胞是顺浓度梯度,需要载体蛋白,但不消耗能量,属于协助扩散,B错误;③过程肾小管上皮细胞中氨基酸进入组织液是顺浓度梯度,需要载体蛋白,但不消耗能量,属于协助扩散,C错误;Na+进出肾小管上皮细胞的方式有协助扩散和主动运输,所以都必须有载体蛋白协助,D正确。]
4.C [大多数水分子进出细胞需要水通道蛋白,少数为自由扩散,水分子进出细胞是通过被动运输,A正确;葡萄糖进入红细胞为协助扩散,需要载体蛋白的帮助,顺浓度梯度,不消耗能量,B正确;腌制果脯的过程中,由于细胞外液浓度过高,细胞失水而死亡,然后糖分大量进入细胞才导致慢慢变甜,不是细胞主动吸收糖分的结果,C错误;一般情况下,细胞内的K+浓度大于细胞外的K+浓度,大肠杆菌吸收K+是逆浓度梯度进行,消耗能量,又需要膜上的载体蛋白,属于主动运输,D正确。]
5.A [H2O借助水通道蛋白以协助扩散的方式进出液泡,A正确;H+进入液泡需要消耗能量,也需要载体蛋白,跨膜方式为主动运输,细胞液中H+浓度要高于液泡外的细胞质基质的浓度,B错误;Cl-借助通道蛋白,以协助扩散的方式由细胞质基质进入液泡,C错误;液泡能选择性地让不同离子进出,体现液泡膜具有选择透过性,D错误。]
6.B [a是细胞的胞吞过程,b是细胞的胞吐过程,不论是细胞的胞吞还是胞吐都伴随着细胞膜的变化和具膜小泡的形成,以膜的流动性为基础才可能发生,A正确;胞吞和胞吐过程都需要消耗能量,但不需要转运蛋白的参与,B错误;a是胞吞过程,需要细胞膜表面的糖蛋白的识别作用,胞吞是耗能过程,需要细胞内部提供能量,C正确;a是细胞的胞吞过程,b是细胞的胞吐过程,是一些大分子物质进出细胞的方式,D正确。]
7.D [据图可知外泌体中含有两层磷脂分子,A正确;据图可知外泌体由多泡体包裹以胞吐的方式分泌出细胞,该过程中需要消耗能量,B正确;外泌体可作为细胞间信息交流的载体,因此外泌体中通常都包裹着能传递信息的物质,C正确;外泌体的形成体现了生物膜具有一定的流动性,D错误。]
8.(1)细胞膜的结构特点是具有一定的流动性,功能特点是具有选择透过性。据题图可知,该动物细胞两种内吞运输方式有网格蛋白依赖内吞和非网格蛋白依赖内吞两种,因此两者不同之处在于是否需要网格蛋白的介导。(2)据题图可知,运输途径①为逆向运输,会被运送到高尔基体,因此细胞器A的名称为高尔基体。(3)据题图可知,运输途径②为降解运输,经由晚期内体运送到溶酶体进行降解,因此细胞器B的名称为溶酶体。溶酶体含有大量的水解酶,能对物质进行降解,降解后的产物有两个去路,如果是对细胞有用的物质,细胞可以再利用,而废物则被排出细胞。(4)内吞运输对于细胞与外界的物质信息交流至关重要,其过程涉及对胞外大分子、膜磷脂、膜蛋白内吞及分选的精细调控。在内吞运输系统中,循环运输通路负责将膜蛋白和磷脂等送回细胞膜,维持细胞膜组成的稳定,保障多种细胞生物学过程的正常进行。
9.C [据题意“甲状腺滤泡上皮细胞内的I-浓度是血浆中I-浓度的30倍”可知,NIS运输I-的方式是主动运输,而运输Na+的方式是协助扩散,A错误;细胞外的K+浓度变化不会影响甲状腺滤泡对I-的吸收,B错误;哇巴因是钠钾泵的一种特异性抑制剂,会抑制Na+运出甲状腺滤泡上皮细胞,而I-进入甲状腺滤泡上皮细胞需要借助Na+的浓度梯度产生的电化学势能,因此哇巴因可抑制NIS的功能从而影响甲状腺激素的合成,C正确;钠钾泵以主动运输的方式将细胞内的Na+运出细胞,D错误。]
10.B [图中C表示被动运输,D表示胞吞,E表示主动运输,F表示自由扩散,G表示协助扩散。O2通过F方式(自由扩散)进入红细胞,A正确;分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合,B错误;细胞摄取大分子可通过胞吞的方式进行,胞吞过程需要消耗能量,C正确;人红细胞中K+的浓度比血浆高30倍,红细胞吸收K+是从低浓度运输至高浓度,所以是主动运输(E),其特点是从低浓度到高浓度,需要载体蛋白协助,需要消耗能量,D正确。]
11.ABC [分析题图可知,蛋白1运输亚铁血红素是由高浓度向低浓度,属于协助扩散,其运输亚铁血红素的动力是浓度差,A正确;蛋白2能把Fe3+变为Fe2+,是一种酶,能起催化作用,B正确;图中看出,蛋白3运输Fe2+是由低浓度向高浓度,属于主动运输,C正确;图中看出,蛋白4运输Fe2+是由高浓度向低浓度,属于协助扩散,不需要消耗能量,D错误。]
12.AD [图中标明液泡内为高浓度的H+,所以H+进入液泡内为低浓度到高浓度,需要消耗能量,属于主动运输,A正确;Ca2+通过CAX的运输所消耗的能量由H+顺浓度梯度产生的势能提供,故属于主动运输,B错误;H+焦磷酸酶活性降低,会使得能量产生的少,使得液泡内的H+浓度下降,从而会使Ca2+进入液泡的速率变慢,C错误;液泡储存Ca2+,维持内外渗透压,有利于液泡保持充盈状态,D正确。]
13.(1)据图可以看出,图中Na+ 进出细胞的方式有借助H+浓度势能的主动运输和顺浓度梯度进行的协助扩散;根据各部分的pH可知,H+借助转运蛋白SOSI顺浓度梯度从细胞膜外运输到细胞质基质形成的势能,为Na+从细胞质基质运输到细胞膜外提供了动力;H+借助转运蛋白NHX顺浓度梯度从液泡内运输到细胞质基质形成的势能,为Na+从细胞质基质运输到液泡内提供了动力,这一转运过程可以帮助根细胞将Na+转运到细胞膜外或液泡内,从而减少Na+对细胞内代谢的影响,由此可知根细胞将Na+转运到细胞膜外或液泡内的过程中消耗了H+的梯度势能。(2)盐碱地土壤盐分过多,土壤溶液浓度大于植物根部细胞细胞液浓度,植物无法从土壤中获取充足的水分导致萎蔫,故盐碱地上大多数植物很难生长。(3)细胞膜的功能主要由膜上的蛋白质种类和数量决定,耐盐植物根细胞膜具有选择透过性的基础是细胞膜上转运蛋白的种类和数量,转运蛋白空间结构的变化;Na+顺浓度梯度进入根部细胞的方式为协助扩散,图示H+顺浓度的运输需要借助于细胞膜上的SOSI和液泡膜上的NHX,且同时实现Na+的逆浓度梯度转运,保证了盐分的排出和盐分集中到液泡中的过程,结合图示各部分的pH可知,各结构中H+浓度分布存在差异,该差异主要由位于细胞膜和液泡膜上的H+ ATP泵转运H+来维持的。(4)耐盐碱水稻根部细胞的细胞液浓度比一般水稻品种(生长在普通土壤上)的高,实验设计时遵循对照原则和单一变量原则,利用质壁分离实验方法设计实验进行验证,可以通过设置一系列不同浓度的外界溶液,去培养各自的根细胞,观察比较每一浓度下发生质壁分离的情况,从而得出结论,因此其实验设计思路是:配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液,分别取耐盐碱水稻根的成熟区细胞和普通水稻根的成熟区细胞,进行质壁分离实验,观察对比两种植物细胞在每一浓度下发生质壁分离的情况。
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