高中人教版生物必修1同步作业-第四章 第二节主动运输与胞吞、胞吐（有解析）

第四章 第二节主动运输与胞吞、胞吐
一、单选题
1．蔗糖在植物组织培养过程中为植物细胞提供营养、能量和维持一定的渗透压。下图为蔗糖分子进入植物细胞的示意图，下列说法正确的是（　　）
A．H 进出细胞的方式均为主动运输
B．结构①和②只体现控制物质运输的功能
C．氧气浓度和温度都可影响植物细胞吸收蔗糖的速率
D．成熟的植物细胞在蔗糖溶液中发生质壁分离，蔗糖分子不会进入细胞
2．人体成熟红细胞能够运输O2和CO2，其部分结构和功能如下图甲所示，①～⑤表示相关过程，图中Na+和K+的运输都需要消耗ATP。图乙中曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式。下列叙述正确的是（　　）
A．血液流经肌肉组织时，气体A和B分别是O2和CO2
B．甲中①②与④⑤跨膜运输方式分别与图乙中的a及b相对应
C．甲中③表示的物质跨膜运输方式与该细胞内的O2含量密切相关
D．成熟红细胞吸收葡萄糖的方式与小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式相同
3．盐胁迫时，大量 Na+通过单价阳离子通道进入细胞后，刺激细胞内二价阳离子（如Ca2+） 浓度迅速升高。 钙结合蛋白 OsSOS3/OsCBL4 感知盐胁迫引起的胞质钙信号，与 OsSOS2/OsCIPK24 相互作用使其磷酸化，磷酸化的 OsSOS2/OsCIPK24 迅速激活质膜和液泡膜上的 Na+/H+反向转运蛋白 OsSOSl，利用H+浓度差促使 Na+排出细胞和进入液泡，从而降低细胞质基质中的 Na+浓度。 下列说法错误的是（　　）
A．大量 Na+通过单价阳离子通道进入细胞时不消耗能量，为协助扩散
B．OsSOS2/OsCIPK24 磷酸化后， 其构象和功能发生改变
C．质膜和液泡膜上的 Na+/H+反向转运蛋白发挥作用时直接消耗 ATP
D．在细胞质基质 Na+浓度下降的同时，细胞质基质的pH 下降
4．下列关于物质进出细胞的叙述正确的是（　　）
A．组织细胞吸收甘油的量与细胞呼吸强度有关
B．红细胞吸收葡萄糖消耗细胞呼吸释放的能量
C．白细胞吞噬细胞碎片依赖于细胞膜的流动性
D．胃蛋白酶的分泌需要消耗能量且需载体蛋白的协助
细胞膜上分布有多种多样的蛋白质，如通道蛋白（物质通过时不消耗能量）、载体蛋白（物质通过时可能消耗能量，也可能不消耗能量）、受体蛋白等。下列与细胞膜蛋白质有关的说法错误的是（　　）
A．通道蛋白介导的物质运输，一定是从该物质含量多的一侧运输至该物质含量少的一侧
B．某物质借助细胞膜上的转运蛋白进入细胞，其运输方式一定不属于自由扩散
C．通道蛋白与载体蛋白介导的物质运输方式一定都是协助扩散
D．受体蛋白与细胞膜的信息交流功能有关
6．痢疾内变形虫通过胞吐作用分泌蛋白酶，溶解人的肠壁组织，将肠壁组织细胞胞吞后消化，并引发阿米巴痢疾。和上述生理过程有关的是（　　）
①溶酶体 ②线粒体 ③细胞膜的流动性 ④细胞骨架
A．②③④ B．②③ C．①②③ D．①②③④
7．尿素分解菌是生活在土壤中能分泌脲酶的一种细菌，脲酶能将尿素分解成NH3。玉米根细胞从土壤中吸收NH4+用于植物生长。下列叙述正确的是（　　）
A．玉米根细胞和尿素分解菌的DNA分子均与蛋白质结合形成染色体
B．玉米根细胞从土壤中吸收NH4+需要载体蛋白的参与
C．NH4+中的N可作为玉米根细胞中蛋白质、糖类等的构成元素
D．细胞中大多数无机盐以化合物的形式存在，对维持生命活动有重要作用
8．图为细胞的几种转运方式，据图分析，下列相关叙述正确的是（　　）
A．图a中物质的转运经过了两层膜 B．图a和图b的转运方式都需要消耗ATP
C．图a和图 b的转运方式都需要依赖膜的流动性，都涉及膜成分的更新
D．图b中转运的物质可以是固体，但不可以是液体
9．如图①、②、③表示构成细胞膜的物质，a、b、c表示物质出入细胞的三种不同方式。下列叙述中错误的是（　　）
A．③物质和②物质一样，也有水溶性和脂溶性部分
B．小分子物质只能以方式b进出细胞
C．物质①可能与细胞识别有密切关系
D．物质以方式c进入细胞时，③形状可以发生改变
10．下图所示为大分子物质出入细胞的过程。下列与此有关的叙述错误的是（　　）
A．a与b的发生均以膜的流动性为基础
B．a与b都要消耗能量
C．细胞在进行b过程的同时膜成分也随之更新
D．a与b的发生均以膜的选择透过性性为基础
二、多选题
11．图甲、乙分别表示载体蛋白介导和通道蛋白介导的两种协助扩散方式，其中通道蛋白介导的扩散比载体蛋白介导的快1 000倍。下列叙述不正确的是（　　）
A．参与协助扩散的转运蛋白可以是载体蛋白或通道蛋白
B．协助扩散时，不消耗能量，载体蛋白不会发生构象改变
C．只有图乙所示的物质跨膜运输方式属于被动运输
D．红细胞吸收葡萄糖的方式可用图乙表示
12．图①~⑤表示物质进、出小肠上皮细胞的几种方式，下列叙述正确的是（　　）
A．葡萄糖进、出小肠上皮细胞方式不同 B．Na＋主要以方式②运出小肠上皮细胞
C．多肽以方式⑤进入细胞，以方式②离开细胞 D．口服维生素D通过方式④被吸收
三、非选择题
13．图甲是物质A通过细胞膜的示意图。请回答以下问题。
(1)图甲物质A跨膜运输的方式是 ，判断理由是 。如果物质A释放到细胞外，则转运方向是 （填“Ⅰ→Ⅱ”或“Ⅱ→Ⅰ”）。
(2)曲线②Q点之后限制物质运输速率的因素有 。
(3)柽柳是泌盐植物，叶子和嫩枝可以将吸收到植物体内的盐分排出，现欲判断柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输还是被动运输，请设计实验加以证明。
Ⅰ．实验步骤：
①取材：甲、乙两组生长发育相同的柽柳幼苗，放入适宜浓度的含有Ca2＋、K＋的溶液中。
②分组处理： 。
③一段时间后测定 。
Ⅱ．实验结论：
①若两组测定结果相同，说明柽柳从土壤中吸收无机盐的跨膜运输方式是被动运输。
②若 ，说明柽柳从土壤中吸收无机盐的跨膜运输方式是主动运输。
14．I小肠是人体消化和吸收营养的主要器官，小肠上皮细胞位于肠腔一侧的突起可以增大细胞的吸收面积。下图为小肠上皮细胞转运葡萄糖的过程示意图。
(1)据图分析，葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞时，不直接消耗ATP，而是借助相同载体蛋白上Na+顺浓度梯度运输时产生的电化学势能，此种转运葡萄糖的方式为 ；葡萄糖从小肠上皮细胞出来时的转运方式为 ，依据是 。
(2)小肠是食物消化吸收的主要场所，但酒精除在小肠中被吸收外，还能在胃中被吸收，这是因为酒精或其他脂溶性物质能够以 的转运方式进入细胞，所以空腹饮酒，酒精吸收快、易醉。
II科学家为了研究蛋白A的功能，选用细胞膜中缺乏此蛋白的非洲爪蟾卵母细胞进行实验，处理及结果见下表。
实验组号 在等渗溶液中进行的处理 在低渗溶液中测定卵细胞的水通透速率（）
I 向卵母细胞注入微量水（对照） 27.9
II 向卵母细胞注入蛋白A的mRNA 210.0
Ⅲ 将部分Ⅱ细胞放入HgCl2的等渗溶液中 80.7
IV 将部分Ⅲ细胞放入含试剂M的等渗溶液中 188.0
(3)将I组卵母细胞放入低渗溶液后，水分子经自由扩散穿过膜的 进入卵母细胞。
(4)将蛋白A的mRNA注入卵母细胞一定时间后，该mRNA翻译的蛋白质A进入细胞膜，使细胞在低渗溶液中体积 。
(5)与Ⅱ组细胞相比，Ⅲ组细胞对水的通透性明显降低，说明HgCl2对蛋白A的功能有
作用。比较Ⅲ、IV组的结果，表明试剂M能够使蛋白A的功能 。推测HgCl2没有改变蛋白A的氨基酸序列，而是破坏了蛋白A的 。
(6)已知抗利尿激素能促进蛋白A插入肾小管上皮细胞膜中，从而加快肾小管上皮细胞对原尿中水分子的重吸收。综合上述结果，可以得出 的推论。
15．如图是物质跨膜运输的示意图。回答下列问题:
(1)图中通过自由扩散方式跨膜运输的是 （填字母）。图中信息分子C与受体的特异性结合表明细胞膜具有 的功能。
(2)图中可能代表小肠上皮细胞吸收甘油方式的是 （填字母），图中d的运输方式属于 。
(3)图中葡萄糖进入细胞的运输方式 （填“是”或“不是”）协助扩散，判断的依据是 。已知小肠上皮细胞中的葡萄糖浓度比血液中的高，葡萄糖由上皮细胞进入血液，驱动该转运过程的动力来自 。
1．【答案】C
【解析】A、H+运入细胞的方式不消耗能量，是被动运输，H+从细胞内运出细胞需要消耗能量，为主动运输，A错误；
B、由题图可知，结构①既是H+转运载体，又能催化ATP的水解， B错误；
C、该植物细胞吸收蔗糖分子的速率，依赖于细胞内外H+浓度差，但是H+浓度差的维持和能量供应有关，故该植物细胞吸收蔗糖分子的速率受氧气浓度、温度的影响，C正确；
D、该植物细胞在蔗糖溶液中，可以吸收外界溶液的蔗糖，会发生质壁分离自动复原，D错误。
2．【答案】B
【解析】A、肌肉细胞需要从血液中吸收氧气，同时产生CO2进入到血液中，因此甲图中进入红细胞的气体A为CO2，气体B为氧气，即氧气流出，进入肌肉细胞，A错误；
B、甲中①②（自由扩散）表示的物质跨膜运输方式与图乙中的a相对应，④⑤（协助扩散）表示的物质跨膜运输方式与图乙中的b相对应，B正确；
C、甲中③表示的物质跨膜运输方式消耗能量（ATP）与载体蛋白，但红细胞进行的是无氧呼吸，与细胞内的O2含量无关，C错误；
D、成熟红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散，而小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式可以为主动运输，D错误。
3．【答案】C
【解析】A、通过离子通道且不消耗能量的运输方式为协助扩散，大量 Na+通过单价阳离子通道进入细胞时不消耗能量，为协助扩散，A正确；
B、由题意可知，OsSOS2/OsCIPK24 磷酸化后，迅速激活质膜和液泡膜上的 Na+/H+反向转运蛋白 OsSOSl，利用H+浓度差促使 Na+排出细胞和进入液泡， 能够运输其构象和功能发生了改变，B正确；
C、质膜和液泡膜上的 Na /H 反向转运蛋白发挥作用时不直接消耗 ATP，而是利用H+浓度差，C错误；
D、在细胞质基质 Na 浓度下降的同时，细胞质基质的pH 下降，因为H 不断进入了细胞质基质，D正确。
4．【答案】C
【解析】A、组织细胞吸收甘油是自由扩散，不需要消耗能量，与细胞呼吸强度无关，A错误；
B、葡萄糖进入红细胞是协助扩散，不需要消耗细胞呼吸释放的能量，B错误；
C、白细胞吞噬细胞碎片属于胞吞，依赖于细胞膜的结构特点，细胞膜具有一定的流动性，C正确；
D、胃蛋白酶的分泌属于胞吐，需要消耗能量且不需载体蛋白的协助，D错误。
5.【答案】C
【解析】A、通道蛋白介导的物质运输属于协助扩散，从高浓度到低浓度的运输，A正确；
B、某物质借助细胞膜上的转运蛋白进入细胞，可能属于协助扩散或者主动运输，自由扩散不需要载体，B正确；
C、通道蛋白介导的物质运输方式一定都是协助扩散，载体蛋白介导的物质运输方式可能属于协助扩散或主动运输，C错误；
D、细胞膜上受体的化学本质是蛋白质，细胞膜上受体与细胞膜上的信息交流功能有关，D正确。
6．【答案】D
【解析】该过程涉及胞吐、胞吞和细胞（器）的分解，其中胞吐和胞吞能体现细胞膜的流动性，该过程需要线粒体提供能量，而细胞（器）的分解需要借助溶酶体，细胞骨架与变形虫的运动、蛋白酶的运输等过程密切相关，因此和上述生理过程有关的是①②③④，D正确，ABC错误。
7．【答案】B
【解析】A、玉米根细胞线粒体中的DNA分子与尿素分解菌拟核中的DNA分子均为裸露的DNA分子，不与蛋白质结合形成染色体，A错误；
B、玉米根细胞从土壤中吸收NH4+的方式为主动运输，需要细胞膜上载体蛋白的参与，B正确；
C、蛋白质中含有N元素，糖类中不含N元素，因此NH4+中的N可作为玉米根细胞中蛋白质的构成元素，但不能作为糖类的构成元素，C错误；
D、细胞中大多数无机盐以离子的形式存在，对维持生命活动有重要作用，D错误。
8．【答案】B
【解析】A、图a中物质的运输经过了单层膜，两层磷脂分子层，A错误；
B、图a为主动运输，需要消耗ATP；图b为胞吞，也需要消耗ATP，B正确；
C、图a为主动运输，该过程不涉及膜成分的更新，C错误；
D、图b中运输的物质可以是固体，也可以是液体，D错误。
9．【答案】B
【解析】A、细胞膜上的磷脂分子和载体蛋白都含有亲水基和疏水基，A正确；
B、小分子物质能以方式a、b、c三种方式进出细胞，B错误；
C、物质①是糖蛋白，糖蛋白的作用之一是细胞识别，C正确；
D、物质通过载体蛋白进出细胞时，载体蛋白的空间结构会生改变，D正确。
10．【答案】D
【解析】A、胞吞和胞吐能够发生是因为膜具有流动性，A正确；
B、胞吞和胞吐都是耗能的过程，B正确；
C、胞吐过程中有膜的融合，膜的成分发生了变化，C正确；
D、胞吞和胞吐是借助于膜的融合完成的，与膜的流动性有关，D错误。
11．【答案】BCD
【解析】A、转运蛋白包括载体蛋白或通道蛋白，均可参与协助扩散，A正确；
B、协助扩散时，不消耗能量，载体蛋白会发生构象改变，B错误；
C、图甲、乙所示的两种物质的跨膜运输都是顺浓度梯度运输，需要转运蛋白的协助，属于被动运输中的协助扩散，被动运输还包括自由扩散，C错误；
D、红细胞吸收葡萄糖需要借助载体蛋白，应该用图甲表示，D错误。
12．【答案】ABD
【解析】A、葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式为主动运输，运出小肠上皮细胞的方式为协助扩散，A正确；
B、由图可知，Na+运出小肠上皮细胞是逆浓度梯度，需要载体蛋白，消耗ATP提供能量,所以是②主动运输的方式，B正确；
C、多肽是生物大分子，以⑤胞吞的方式进入细胞，以胞吐方式离开细胞，C错误；
D、维生素D属于固醇类，进入细胞的方式为④自由扩散，D正确。
故选ABD。
13．【答案】(1) 主动运输 该运输过程需要载体蛋白的协助，且属于逆浓度梯度运输 Ⅱ→Ⅰ
(2)载体数量和能量
(3)甲组给予正常的呼吸条件，乙组完全抑制呼吸条件 两组植株根系对Ca2＋、K＋的吸收速率 乙组植株对Ca2＋、K＋的吸收速率明显小于甲组
【解析】（1）据图可知，物质A的跨膜运输能逆浓度运输，且需要载体蛋白的协助，运输方式是主动运输；Ⅰ侧含有糖蛋白，代表膜外，如果物质A释放到细胞外，则转运方向是Ⅱ→Ⅰ。
（2）据图可知，曲线②表示主动运输，在Q点之后不再增长，此时的限制因素可能为载体数量和能量有限。
（3）分析题意可知，本实验目的是探究柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输还是被动运输，因此控制能量的有无是实验关键，生命活动所需能量来自细胞呼吸，可以通过控制细胞呼吸达到目的。故实验设计如下：
①取材：甲、乙两组生长发育相同的柽柳幼苗，放入适宜浓度的含有Ca2＋、K＋的溶液中。（无关变量一致）
②分组处理：甲组给予正常的呼吸条件，乙组实验抑制细胞呼吸。（单一变量）
③一段时间后检测两组植株对Ca2+、K+的吸收速率。
实验结论：
①若两组测定结果相同，说明柽柳从土壤中吸收无机盐不受能量限制，跨膜运输方式是被动运输。
②若乙组植株对Ca2＋、K＋的吸收速率明显小于甲组，说明柽柳从土壤中吸收无机盐需要能量，则其跨膜运输方式是主动运输。
14．【答案】(1) 主动运输 协助扩散 顺浓度梯度、需要转运蛋白协助、不消耗能量
(2)自由扩散
(3)磷脂双分子层
(4)（迅速）增大
(5)抑制 部分恢复 空间结构
(6)蛋白A是水通道蛋白（蛋白A可促进水分子进出细胞）
【解析】（1）据图分析，葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞是逆浓度梯度进行的，且需借助相同载体蛋白上Na+顺浓度梯度运输时产生的电化学势能，因此这种转运葡萄糖的方式为主动运输。据图分析，葡萄糖从小肠上皮细胞出来是顺浓度梯度、需要转运蛋白协助、不消耗能量，因此这种转运方式为协助扩散。
（2）因为脂溶性物质与磷脂分子有较强的亲和力，所以酒精或其他脂溶性物质能够以自由扩散的方式进入细胞，所以空腹饮酒，酒精吸收快，易醉。
（3）分析表格可知，Ⅰ只是放在等渗溶液中不作任何处理，其作用是对照；水分子进入细胞膜的方式是直接通过磷脂双分子层的自由扩散。
（4）将蛋白A的mRNA注入卵母细胞后，在细胞内的核糖体上以mRNA为模板，以氨基酸为原料，经过翻译过程形成蛋白质A，该蛋白A进入细胞膜，使细胞膜对水的通透性大大增加，细胞在低渗溶液中大量吸收水分，卵母细胞由于吸收大量的水，体积迅速增大。
（5）Ⅲ组实验是将部分Ⅱ细胞放入含HgCl2的等渗溶液中，在低渗溶液中测定卵细胞的水通透速率明显下降，说明HgCl2对蛋白A具有抑制作用，Ⅳ组实验将部分Ⅲ组细胞放入含试剂M的等渗溶液中，在低渗溶液中测定卵细胞的水通透性又升高，表明试剂M能部分解除HgCl2对蛋白A的抑制作用，使蛋白A的功能部分恢复；由此可以推出HgCl2只是改变了蛋白质A的空间结构，并没有改变蛋白质A的氨基酸序列。
（6）综合上述结果推知：蛋白质A可以促进水分子进出细胞，因此蛋白A是水通道蛋白。
15．【答案】(1) bc 进行细胞间的信息交流
(2)b 主动运输
(3)不是 逆浓度梯度运输 细胞内外葡萄糖的浓度差
【解析】（1）自由扩散不需要载体和能量，bc符合；信息分子与受体结合体现细胞膜进行细胞间的信息交流的功能。
（2）小肠上皮细胞吸收甘油方式是自由扩散，故选b；d需要载体和能量属于主动运输。
（3）图中葡萄糖逆浓度运输，属于主动运输，动力来自同一载体的钠离子的浓度差。细胞内葡萄糖浓度高，血液中葡萄糖浓度低，葡萄糖由上皮细胞进入血液，驱动该转运过程的动力来自葡萄糖浓度差。