课件48张PPT。第2节
主动运输与胞吞、胞吐一、主动运输
1.运输方向:从_______→_______。
2.运输条件:
(1)_________________。
(2)需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。低浓度高浓度需要载体蛋白协助3.实例:小肠上皮细胞吸收葡萄糖。
4.意义:保证活细胞能够___________________,主动选
择吸收_____________,排出_______________________
_____。按照生命活动的需要所需要的物质代谢废物和对细胞有害的物质【激疑】
动物细胞吸收葡萄糖的方式一定相同吗?
提示:不一定相同。小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输,红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散。 二、胞吞与胞吐
结合胞吞和胞吐的运输特点,判断下列说法的正误:
1.大分子物质进出细胞的方式为胞吞、胞吐。 ( )
2.细胞胞吞的过程中要依赖细胞膜的流动性。 ( )√√3.胞吞、胞吐过程主要依靠膜的变形,是不需要消耗能
量的。 ( )
提示:胞吞、胞吐需要消耗能量。
4.细胞在不断胞吞的过程中,细胞膜的面积会越来越小。
( )
提示:生物膜之间是可以相互转化的,细胞膜的面积大
小存在着动态平衡。××知识点一 主动运输与胞吞、胞吐
1.主动运输与胞吞、胞吐的比较:2.载体蛋白的特性:
(1)专一性:一种载体蛋白在对细胞内外物质进行运输时只能对应地运送唯一的一种或性质非常相近的一类物质。
(2)饱和性:细胞膜上的载体蛋白数量有限,在运输过程中当所有载体蛋白都已承担相应的运输任务时,运输的速度不再因其他条件而加快。【思考·讨论】
细胞膜和细胞器膜吸收物质时都具有选择性,但因其功能不同,所选择吸收的物质不同,试结合膜的组成成分分析二者选择性差异的原因是什么。(科学思维)
提示:蛋白质是生命活动的主要承担者,由于膜蛋白的差异导致选择性出现差异。 【素养案例】
(2016·全国卷Ⅰ改编)已知线粒体能够合成一种高能物质ATP,该物质水解的过程中能为生命活动供能。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.动物一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【解题导引】
(1)审题关键:“ATP水解供能”“离子泵”“ATP水解酶活性”是题目的关键信息。
(2)判断技巧:不耗能、不需要转运蛋白→自由扩散;不耗能、需要转运蛋白→协助扩散;耗能、需要载体蛋白→主动运输。 【解析】选C。本题主要考查物质进出细胞的方式。A
项,由题干“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”可知,这种跨膜
运输方式属于主动运输,故错误。B项,主动运输可以逆
浓度梯度进行,故错误。C项,动物一氧化碳中毒后会使
细胞呼吸受抑制,细胞产生的ATP减少,影响了载体蛋白对ATP的水解,降低了离子泵跨膜运输离子的速率,故正确。D项,加入蛋白质变性剂后,离子泵会变性从而失去转运离子的功能,降低了离子泵跨膜运输离子的速率,故错误。【素养·探究】——母题追问
(1)生命观念——结构与功能观
上题D项加入蛋白质变性剂后,会影响小肠上皮细胞吸收氨基酸吗?
提示:小肠上皮细胞吸收氨基酸需要载体蛋白协助,加入蛋白质变性剂,会影响载体蛋白的功能,所以影响小肠上皮细胞吸收氨基酸。 (2)科学思维——演绎与推理
限制了细胞内线粒体的功能之后,哪些跨膜运输会受到影响?为什么?
提示:主动运输、胞吞、胞吐。因为这些跨膜运输是耗能的。【素养·迁移】
如图表示胰岛B细胞对不同物质的运输情况,下列叙述与图中相符的是( ) A.运输Ca2+的载体蛋白也可以运输其他金属离子
B.K+通道结构改变可导致细胞无法吸收K+
C.胰岛素的释放以细胞膜的选择透过性为基础
D.葡萄糖都是通过图中的运输方式进入各种细胞【解析】选B。载体蛋白具有专一性,运输Ca2+的载体蛋白不能运输其他金属离子,A错误;K+通道是由膜上的蛋白质构成的,组成通道的蛋白质结构改变导致通道结构改变,进而导致细胞无法吸收K+,B正确;胰岛素是以胞吐的方式释放的,以细胞膜的流动性为基础,C错误;题图中的葡萄糖是以协助扩散的方式进入细胞,小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输,D错误。【方法规律】判断物质出入细胞的方式的两种方法
(1)根据分子的大小、是否需要能量和转运蛋白进行判断:(2)根据运输方向判断:顺浓度梯度的跨膜运输方式是自由扩散或协助扩散,逆浓度梯度的跨膜运输方式一定是主动运输。 知识点二 影响物质运输速率的因素
1.浓度差:(1)由于自由扩散不需要转运蛋白和能量,所以物质运输速率与物质浓度成正比。
(2)由于协助扩散和主动运输需要转运蛋白,所以当所有的转运蛋白都被利用了之后,物质的运输速率将达到最大(P点),此时限制物质运输速率的因素主要是转运蛋白的数量。(3)由于主动运输可以逆浓度梯度运输物质,所以当细胞内浓度大于细胞外浓度时,物质仍可以被吸收进入细胞。2.O2浓度:(1)甲图代表的物质运输方式为自由扩散或协助扩散。
(2)乙图代表主动运输方式。
①A点时,物质运输所需的能量由无氧呼吸提供;
②AP段表明随着O2浓度的增加,有氧呼吸产生的能量增多,主动运输的速率增大。
③P点以后,当O2浓度达到一定程度后,受转运蛋白数量等因素的限制,运输速率不再增加。3.温度:
(1)从细胞膜的结构特点分析,温度会影响细胞膜的流动性进而影响物质运输速率。
(2)从代谢的角度分析,高温或低温均会影响酶的活性,进而影响细胞的能量供应,影响物质运输速率。【思考·讨论】
1.虽然主动运输可以逆浓度吸收生物所需要的物质,但是如果外界营养物质浓度太低对细胞正常的生命活动也会有影响。试举例进一步说明。(生命观念)提示:生物对营养物质有一个量的要求,如果相关的营养物质在外界太少,无论如何进行主动运输都不能满足生物的需求。例如:缺碘的山区,由于营养缺乏,该地区的人多患“大脖子病”。植物缺镁,叶片会变黄。 2.线粒体内膜含有一种蛋白质,H+可以顺浓度差通过这种蛋白质,该过程体现了该蛋白质的什么功能?(生命观念)
提示:作为转运蛋白,体现了蛋白质的运输功能。【素养案例】
研究发现,在小肠绒毛的微绒毛面存在着两种运输葡萄糖的载体——SGLT1和GLUT2,前者是主动运输的转运蛋白,后者是协助扩散的转运蛋白。科学家根据不同葡萄糖浓度下的运输速率绘制出如图曲线,下列说法中不正确的是( )A.细胞运输葡萄糖时,协助扩散最高速率约为主动运输最高速率的3倍
B.在较低浓度下,主动运输的载体先达到饱和状态
C.小肠绒毛细胞对葡萄糖的两种运输方式同时进行
D.在较高浓度下,细胞主要依赖主动运输来增大吸收速率【解题导引】
(1)审题关键:“SGLT1——主动运输的转运蛋白”“GLUT2——协助扩散的转运蛋白”“横坐标——葡萄糖浓度”。
(2)曲线关键:随着葡萄糖浓度的变化,关注两条曲线的变化趋势差异。 【解析】选D。由图可知,细胞运输葡萄糖时,协助扩散最高速率是30左右,主动运输是10左右,故A正确;在较低浓度下主动运输先达到饱和状态,故B正确;小肠绒毛细胞对葡萄糖的两种运输方式是同时进行的,故C正确;在较高浓度下,细胞主要依赖协助扩散来增大吸收速率,故D错误。【素养·探究】——母题追问
(1)生命观念——物质与能量观
小肠绒毛的微绒毛中有两种运输葡萄糖转运蛋白的意义是什么?
提示:总体来说提高对葡萄糖的吸收能力。既有协助扩散的转运蛋白,也有主动运输的转运蛋白,可以在吸收葡萄糖的过程中尽可能减少能量消耗。 (2)科学思维——推理与分析
本题中两种运输的速度都不会随着葡萄糖浓度的增加一直增加,两种运输方式都有最大速度的原因完全相同吗?为什么?
提示:不完全相同。本题中协助扩散的速度受限于转运蛋白的数量。主动运输的速度不仅会受限于转运蛋白的数量,还会受限于能量供应。【素养·迁移】
1.将某活组织放入适宜的完全营养液中,置于适宜的条件下培养。培养液中甲、乙两种离子的浓度保持相等且恒定,定期测得细胞中两种离子的含量,得到如图所示曲线。据图分析下列叙述中正确的是 ( )
A.两种离子均只能从低浓度的一侧运输到高浓度的一侧
B.该组织细胞运输离子甲的转运蛋白数量比运输离子乙的数量多
C.该组织细胞吸收甲、乙两种离子的方式分别是自由扩散和主动运输
D.图中的两条曲线不能体现细胞膜的选择透过性【解析】选B。图示显示:初始阶段,两种离子在细胞内
的浓度均低于细胞外,随着时间的推移,两种离子在细
胞内的浓度逐渐升高并且高于细胞外浓度,说明两种离
子既可从高浓度的一侧运输到低浓度的一侧,也能从低
浓度的一侧运输到高浓度的一侧,A错误;在相同的时间
内,细胞内的离子甲的浓度高于离子乙的浓度,说明该组织细胞运输离子甲的转运蛋白数量比运输离子乙的
数量多,B正确;两种离子可以从低浓度的一侧运输到高浓度的一侧,表明该组织细胞吸收甲、乙两种离子的方式均为主动运输,C错误;综上分析,图中的两条曲线能体现细胞膜的选择透过性,D错误。2.小鼠细胞在浓度为100 mmol·L-1和300 mmol·L-1的物质N溶液中,某时刻吸收物质N的速率依次是
10 mmol·min-1和20 mmol·min-1,下列相关叙述正确的是( )A.持续增加物质N的浓度,其进入细胞的速率会持续增大
B.增加氧气的浓度,物质N进入细胞的速率会持续增大
C.增加转运蛋白的数量,物质N进入细胞的速率会持续增大
D.无法确定物质N进入细胞的方式【解析】选D。若小鼠细胞吸收物质N的方式是协助扩
散或主动运输,则随物质N的浓度持续增加,吸收速率不
会持续增大,A项错误;若细胞吸收物质N的方式是自由
扩散或协助扩散,则吸收速率与氧气浓度无关,若是主
动运输,受转运蛋白数量限制,吸收速率也不会随氧气
浓度的增加而持续增大,B项错误;若细胞吸收物质N的方式是自由扩散,吸收速率与转运蛋白数量无关,若是主动运输,吸收速率也不会随转运蛋白数量的增加而持续增大,C项错误;题干中仅给出了物质N溶液浓度不同时,小鼠细胞吸收物质N的速率不同,没有给出物质N在细胞内的浓度及吸收物质N是否需要能量和载体蛋白的信息,因此不能确定物质N进入细胞的具体方式,D项正确。【课堂回眸】温馨提示：
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课堂检测·素养达标
【概念·诊断】
1.细胞是一个开放的系统,细胞膜不仅是将细胞内外隔开的屏障,也是控制物质进出细胞的门户。下列关于物质跨膜运输的说法正确的是__________________?
①参与跨膜运输的转运蛋白是相同的
②大分子进入细胞依赖细胞膜的流动性
③K+通过人工磷脂双分子层的方式可能是易化扩散
④简单扩散的速率比易化扩散的速率要快
⑤细胞分泌胰岛素体现的是胞吐过程
【解析】选②⑤。转运蛋白具有专一性,不同的物质跨膜运输所需要的转运蛋白不同,①错误;大分子物质进入细胞依靠胞吞,要依赖膜的流动性,②正确;人工磷脂双分子层没有蛋白质,因此不属于易化扩散,③错误;由于易化扩散有转运蛋白的协助,在一定被转运分子的浓度下,易化扩散比简单扩散的转运速率高,超过这一浓度,简单扩散的转运速率比易化扩散高,④错误;胰岛素是生物大分子,因此细胞分泌胰岛素体现的是胞吐过程,⑤正确。
2.某细胞对物质●的跨膜运输方式如图。如果细胞膜外侧物质●的浓度大于细胞膜内侧,则①比②更常发生;如果细胞膜外侧物质●的浓度小于细胞膜内侧,则②比①更常发生。下列关于该物质运输的叙述正确的是 ( )
A.运输方式为协助扩散
B.运输方式为渗透
C.运输方式为自由扩散
D.转运蛋白转运需要细胞代谢提供能量
【解析】选A。根据题意可知,该物质的运输需要转运蛋白协助,且为顺浓度运输,因此不消耗能量,据此可判断该物质的运输方式为协助扩散。
3.如图是细胞对大分子物质“胞吞”和“胞吐”的过程。下列与此有关的叙述错误的是 ( )
A.a与b均要以膜的流动性为基础才可能发生
B.a要有细胞表面识别和内部供能才可能完成
C.a、b过程也属于跨膜运输
D.b与a分别是细胞排泄废物和摄取养分的主要方式
【解析】选D。图中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;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,B正确;“胞吞”和“胞吐”也属于跨膜运输,C正确;主动运输是细胞排泄废物和摄取养分的主要方式,D错误。
4.细胞膜对离子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。下列叙述错误的是 ( )
A.离子通过离子泵的跨膜运输是逆浓度梯度进行的
B.肾小管细胞重吸收水是通过离子泵进入细胞内的
C.根毛细胞通过离子泵吸收K+速率受环境温度影响
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】选B。通过离子泵运输的为主动运输,该运输是逆浓度梯度进行的,A正确。水不是离子,水进出细胞膜的方式主要是协助扩散,不需要通过离子泵,B错误。根毛细胞通过离子泵吸收K+属于主动运输,需要呼吸作用提供能量,温度会影响呼吸酶的活性,从而影响根毛细胞吸收K+的速率,C正确。离子通道与离子泵都是蛋白质,由核糖体合成,D正确。
5.关于物质跨膜运输方式的概念图的分析,正确的是 ( )
A.①和②所示的过程都与氧气浓度有直接关系
B.大分子只有通过①所示的过程才能进入细胞
C.只有①所示的过程能逆浓度梯度运输物质
D.腌制蜜饯时蔗糖进入细胞与过程①和②有直接关系
【解析】选C。分析题图可知,①所示的过程为主动运输,需要载体蛋白、消耗能量,②所示的过程为协助扩散,需要载体蛋白协助,但不消耗细胞内ATP水解释放的能量,与氧气浓度无关,故A错误;细胞膜具有选择透过性,大分子不能通过膜结构,只有通过胞吞的方式才能进入细胞,故B错误;①所示的过程为主动运输,其特点为逆浓度梯度运输,需要载体蛋白、消耗能量,故C正确;蜜饯腌制时,由于外界溶液浓度大,导致细胞死亡,细胞失去了选择透过性,故蔗糖可自由进入细胞,与过程①和②无直接关系,故D错误。
【思维·跃迁】
6.下图表示生物膜的亚显微结构,其中a和b为两种物质的运输方式,下列对生物膜结构和功能的叙述错误的是 ( )
A.不同物种的细胞中①、②的种类相同,而③的种类可能不同
B.a可以表示O2由细胞外进入细胞内
C.黄瓜的花粉落到丝瓜花的柱头上不能萌发,可能是①在起作用
D.若图示为肝细胞膜,则b可代表葡萄糖由载体蛋白搬运进入细胞内
【解析】选A。细胞膜的成分主要是磷脂和蛋白质,图中①②③分别代表糖蛋白、磷脂双分子层、载体蛋白,不同物种的细胞中只有磷脂是相同的,A错误;a物质的运输方式是自由扩散,方向是从膜外运输到膜内,可以表示O2进入细胞内,B正确;糖蛋白能进行细胞识别,在细胞间进行信息交流,C正确;b物质由低浓度向高浓度运输,需要载体蛋白,并且消耗ATP,属于主动运输,可以表示葡萄糖进入肝脏细胞,D正确。
7.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
【拓展·探究】
8.一般情况下,植物根系所处的土壤溶液中,植物所需的许多矿质元素离子浓度总是低于细胞液浓度。观察下表,回答问题:
离子
细胞液浓度/池水浓度
(H2PO4)-
18 050
K+
1 065
Cl-
100
Na+
46
S
25
Ca2+
13
Mg2+
10
(1)丽藻细胞中K+的浓度比周围环境中高1 065倍,这说明该矿质元素离子跨膜运输方式为 ( )
A.自由扩散 B.协助扩散
C.被动运输 D.主动运输
(2)丽藻细胞吸收各种离子的比例差别很大,这说明其对各种离子的吸收具有___________________________,这取决于细胞膜上____________________________________,这体现了细胞膜的______________________。?
(3)主动运输普遍存在于动植物和微生物中,主动运输对生物的意义是什么?
【解析】(1)表中数据说明K+是逆浓度梯度进入丽藻细胞的,说明该种矿质元素离子跨膜运输方式为主动运输。
(2)丽藻细胞吸收各种离子的比例差别很大,这说明其对各种离子的吸收具有选择性,这取决于膜上转运蛋白的种类和数量,体现了细胞膜的选择透过性。
(3)主动运输帮助活细胞按照生命活动的需要,主动选择吸收需要的物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质,对活细胞完成各种生命活动有重要意义。
答案:(1)D (2)选择性 转运蛋白的种类和数量
选择透过性 (3)帮助活细胞按照生命活动的需要,主动选择吸收需要的物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质,对活细胞完成各种生命活动有重要意义
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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6小题,每小题6分,共36分)
1.盐碱地中生活的某种植物,其细胞的液泡膜上有一种转运蛋白,能将细胞质基质中的Na+逆浓度梯度运入液泡,降低Na+对细胞质基质中酶的伤害。下列有关叙述不正确的是 ( )
A.Na+进入液泡的方式属于主动运输
B.Na+进入液泡的过程体现了液泡膜的选择透过性
C.该转运蛋白作用的结果降低了细胞的吸水能力
D.该转运蛋白作用的结果提高了植物的耐盐性
【解析】选C。Na+逆浓度梯度进入液泡,需要转运蛋白、消耗能量,属于主动运输,A项正确;生物膜上有转运蛋白,Na+进入液泡的过程体现了液泡膜的选择透过性,B项正确;Na+进入液泡后,细胞液浓度增大,细胞的吸水能力增强,C项错误;细胞液浓度增大,使植物适应高盐环境,D项正确。
2.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。
3.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。
4.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与下列哪两个例子中的运输方式相同( )
①浆细胞分泌抗体蛋白
②变形虫吞食草履虫
③碘进入甲状腺滤泡上皮细胞
④人体内红细胞吸收葡萄糖
A.①和③ B.②和③
C.①和④ D.②和④
【解析】选B。新生儿小肠上皮细胞吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖的方式分别是胞吞和主动运输。浆细胞分泌抗体蛋白属于胞吐,变形虫吞食草履虫属于胞吞,碘进入甲状腺滤泡上皮细胞属于主动运输,人体内红细胞吸收葡萄糖属于协助扩散。
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.美德两国的三位科学家因发现细胞囊泡运输的调控机制而获得诺贝尔生理学或医学奖,下列叙述不正确的是 ( )
A.囊泡是由单层膜包裹的膜性结构,主要成分是蛋白质和磷脂分子
B.生物膜中膜蛋白的成分更新与囊泡运输有关
C.细胞产生的激素等,通过囊泡分泌到细胞外调节自身或其他细胞的功能
D.胞吞与胞吐过程体现了不同生物膜在结构上既有明确分工,又有密切的联系
【解析】选D。囊泡是由单层膜包裹的膜性结构,主要成分是蛋白质和磷脂分子,A正确;通过囊泡的移动实现了生物膜中膜蛋白的成分更新,B正确;细胞产生的激素等,通过囊泡分泌到细胞外调节自身或其他细胞的功能,C正确;胞吞与胞吐过程只是大分子物质或结构通过细胞膜的过程,不涉及其他生物膜,D错误。
二、非选择题(共2小题,共34分)
7.(14分)下图是生物膜流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图,其中离子通道是一种通道蛋白,该通道蛋白是横跨细胞膜的亲水性通道,具有离子选择性。请据图回答有关问题。
(1)很多研究成果有力地支持“脂溶性物质易透过细胞膜,不溶于脂质的物质不易透过细胞膜”这一说法。这证明组成细胞膜的主要成分中有[ ]__________。?
(2)鲨鱼体内能积累大量的盐,盐分过高时就要及时将多余的盐分排出体外,经研究,鲨鱼体内多余的盐分是经②途径排出的,那么其跨膜运输的方式是________。?
(3)对蟾蜍的离体心脏施加某种毒素后,Ca2+的吸收明显减少,但K+、C6H12O6的吸收不受影响,最可能的原因是该毒素抑制了心肌细胞膜上转运Ca2+的[ ]__________的活性。?
【解析】(1)脂溶性物质比非脂溶性物质优先通过细胞膜,说明细胞膜的成分主要是磷脂。(2)据图可知,过程②中物质的运输方向是从高浓度向低浓度运输,需要细胞膜上蛋白质的参与,因此属于协助扩散。(3)根据题干信息可知,毒素抑制Ca2+的吸收,而K+和C6H12O6的吸收不受影响,Ca2+、K+和C6H12O6的运输方式都是主动运输,因此推测毒素抑制Ca2+的载体蛋白的活性。
答案:(1)[甲]磷脂 (2)协助扩散
(3)[乙]载体蛋白
8.(20分)影响物质进出细胞速率的因素很多,如温度、氧分压、细胞外物质浓度等。如图为离体番茄根细胞中K+的含量和氧分压的关系图解。请据图回答下列问题。
(1)AB段说明________________________________________________________,原因是__________________________________________。?
(2)BC段说明__________________________________________________,原因是____________________________________________________。?
(3)在B点,__________成为根细胞内K+含量继续增高的限制因素。?
(4)根据上述原理,增进肥效的有效措施是________________________________
________。?
(5)图中的哪一条曲线能说明红细胞运输葡萄糖的速率与血浆中葡萄糖浓度之间的关系 ( )
【解析】(1)据题图可知,AB段说明在一定的氧分压范围内,番茄根细胞吸收K+与氧分压的高低成正比,原因是氧分压越高,番茄根细胞的呼吸作用就越强,吸收的K+就越多。
(2)据题图可知,BC段说明当氧分压达到一定值后,K+的吸收就不随氧分压的增高而增加,原因是根细胞膜上运输K+的载体蛋白达到了饱和。
(3)据题图可知,在B点,载体蛋白的数量成为根细胞内K+含量继续增高的限制因素。
(4)增进肥效的有效措施是中耕松土,提高根细胞的呼吸作用。
(5)葡萄糖进入红细胞的运输方式为协助扩散,在一定浓度范围内,血糖浓度越大,运输速率越快,但因膜上运输葡萄糖的载体蛋白数量是有限的,所以当葡萄糖浓度达到一定值时,运输速率不再改变。
答案:(1)在一定的氧分压范围内,番茄根细胞吸收K+与氧分压的高低成正比 氧分压越高,番茄根细胞的呼吸作用就越强,吸收的K+就越多 (2)当氧分压达到一定值后,K+的吸收就不随氧分压的增高而增加 根细胞膜上运输K+的载体蛋白达到了饱和 (3)载体蛋白的数量
(4)中耕松土,提高根细胞的呼吸作用 (5)C
(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)图甲中曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式,图乙表示细胞对大分子物质胞吞和胞吐的过程。下列相关叙述错误的是 ( )
A.图甲中a表示自由扩散,b表示协助扩散或主动运输
B.图甲中b曲线达到最大转运速率后的限制因素是载体蛋白的数量
C.图乙中的胞吐和胞吞过程说明细胞膜具有选择透过性
D.图乙中的胞吐和胞吞过程都需要消耗ATP
【解析】选C。方式a只与浓度有关,且与浓度呈正相关,属于自由扩散;方式b除了与浓度相关外,还与载体蛋白数量有关,属于协助扩散或主动运输,A正确;图甲中方式b除了与浓度相关外,还与载体蛋白数量有关,其最大转运速率与载体蛋白数量有关,B正确;图乙中的胞吞和胞吐过程说明细胞膜具有一定的流动性,C错误;胞吞和胞吐是耗能过程,需要细胞内部提供能量,D正确。
3.(18分)如图1为小肠上皮细胞吸收葡萄糖的示意图,GLUT是一种葡萄糖载体蛋白。图2表示GLUT介导的肝细胞和原核生物细胞对葡萄糖的摄取速率与葡萄糖浓度的关系。请回答下列问题:
(1)小肠上皮细胞面向肠腔的一侧形成微绒毛的作用是____________________,与肠腺细胞合成和分泌消化酶相关的细胞器有________________________。 ?
(2)小肠上皮细胞膜上运载葡萄糖的载体有____________________________。?
(3)葡萄糖进入小肠上皮细胞时,伴随着____________内流,在Na+- K+ATP酶的作用下消耗ATP,维持Na+在膜两侧的电化学梯度稳定,这种运输方式称为________。 ?
(4)图2中的曲线表明,GLUT介导的细胞对葡萄糖的摄取速率比自由扩散________,B点制约葡萄糖摄取速率的因素主要是________。GLUT介导的葡萄糖运输方式称为________。?
【解析】 (1)小肠上皮细胞面向肠腔的一侧形成微绒毛的作用是增加消化和吸收的面积;消化酶属于分泌蛋白,其合成与分泌过程为:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。因此,与消化酶的合成与分泌相关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。
(2)由图1可知,小肠上皮细胞膜上运载葡萄糖的载体有GLUT(运载葡萄糖出细胞)、Na+驱动的葡萄糖同向转运载体(运载葡萄糖进细胞)。
(3)由图1可知,葡萄糖通过Na+驱动的葡萄糖同向转运载体进入小肠上皮细胞时,伴随着Na+内流;在Na+- K+ATP酶的作用下消耗ATP,可见其运输方式为主动运输。
(4)图2中的曲线表明,GLUT介导的细胞对葡萄糖的摄取速率比自由扩散快;B点与A点相比,制约葡萄糖摄取速率的因素主要是GLUT数量。由图1可知,GLUT介导的葡萄糖运输方式不需要消耗能量,为协助扩散。
答案:(1)增加消化和吸收的面积 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
(2)GLUT、Na+驱动的葡萄糖同向转运载体
(3)Na+ 主动运输
(4)快 GLUT数量 协助扩散
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