浙江共享新版高考生物大二轮复习 专题二 ATP酶与物质运输 考点2 物质出入细胞的方式练习下载Word格式文档下载.docx

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水分子通过半透膜的扩散作用

细胞液通过原生质层与外界溶液之间发生渗透作用

渗透作用的发生

①当S1浓度＞S2浓度时，由S2→S1的水分子数多于S1→S2水分子数，漏斗液面上升

②当S1浓度＜S2浓度时，由S1→S2的水分子数多于S2→S1水分子数，漏斗液面下降

③当S1浓度＝S2浓度时，由S1→S2的水分子数与S2→S1水分子数相等，漏斗液面不变

2.植物细胞质壁分离及质壁分离复原的观察应用

（1）植物细胞质壁分离及质壁分离复原的原理

中央液泡大小

原生质层的位置

0.3g/mL蔗糖溶液

变小

原生质层与细胞壁逐渐分离

清水

逐渐恢复原来大小

原生质层恢复到原来位置

（2）质壁分离及质壁分离复原实验的注意事项

①本实验的对照实验：

本实验过程中，前后形成自身对照。

②引起质壁分离的两种原因

（3）植物细胞质壁分离及质壁分离复原的拓展应用

①判断成熟植物细胞是否是活细胞

＋

②测定细胞液浓度范围

细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的蔗糖溶液浓度之间。

③比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度

发生质壁分离所需时间越短，细胞液浓度越小，反之细胞液浓度越大。

④鉴别不同种类的溶液（如KNO3和蔗糖溶液）

二、物质出入细胞的方式

1.物质出入细胞方式比较

2.影响物质跨膜运输的因素

（1）物质浓度（在一定的范围内）

（2）氧气浓度

（3）温度

3.有关物质跨膜转运的6点提醒

（1）各种离子和脂溶性差的小分子物质如葡萄糖、氨基酸等，在通过细胞膜时需要载体蛋白协助。

这些物质进出细胞时，如果顺浓度梯度发生则为易化扩散，如果逆浓度梯度发生则为主动转运。

例如，K＋由组织液进入神经细胞以主动转运的方式进行。

（2）跨膜转运是由物质直接穿过细胞膜完成的，动力来自物质浓度差或ATP供能，其与膜的选择透性有关，其不但说明细胞膜具有控制物质出入细胞的功能，也体现了细胞膜具有选择透性。

（3）载体蛋白转运物质过程中形状会发生改变，但不一定都会消耗能量，如易化扩散中载体蛋白形状的变化。

（4）胞吞和胞吐是借助膜的融合完成的，其动力来自ATP供能，与膜的流动性有关，体现了细胞膜具有一定的流动性。

（5）理解原理，掌握影响因素：

氧气浓度是通过影响细胞需氧呼吸速率来影响物质转运中的能量供应，但氧气浓度为零时，厌氧呼吸也能为其提供能量；

温度可影响膜的流动性和有关酶的活性来影响物质的转运速率。

（6）物质进出细胞核并非都通过核孔复合体：

核孔复合体是RNA和蛋白质等大分子物质进出细胞核的通道；

小分子物质进出细胞核是通过跨膜转运实现的，都具有选择性。

题型一　考查扩散和渗透的过程

1.植物体内有三个相邻的细胞a、b、c，已知它们的细胞液浓度大小关系是a＞b>

c，那么它们三者之间水分渗透的方向表示正确的是（　　）

答案　C

解析　细胞液的浓度高，则吸水能力强，a的细胞液浓度最高，c的细胞液浓度最低，b介于a、c之间，因此选C。

2.当你连续嗑带盐的瓜子，口腔和唇的黏膜会有干涩的感觉。

其原因是（　　）

A.口腔和唇的黏膜细胞质浓度大于细胞外溶液浓度，细胞失水

B.口腔和唇的黏膜细胞质浓度小于细胞外溶液浓度，细胞失水

C.口腔和唇的黏膜细胞质浓度大于细胞外溶液浓度，细胞吸水

D.口腔和唇的黏膜细胞质浓度小于细胞外溶液浓度，细胞吸水

答案　B

解析　水分子从低浓度区域（水分子相对数目多）渗透到高浓度区域（水分子相对数目少）。

“干涩的感觉”是黏膜细胞失水所导致的。

题型二　考查动、植物细胞吸水和失水的过程及原因

3.（2018·

宁波十校9月联考）如图表示正在进行质壁分离的紫色洋葱细胞，下列有关说法正确的是（　　）

A.b的颜色逐渐加深

B.c的浓度比外界溶液浓度低

C.b的浓度逐渐减小

D.原生质体体积变大

答案　A

解析　质壁分离过程中，b细胞液不断失水，颜色加深，A正确；

由于细胞壁具有全透性，可知c表示外界溶液，B错误；

b细胞液的浓度因为失水而逐渐增加，C错误；

原生质体体积因为失水而变小，D错误。

4.在质壁分离和复原过程中，洋葱鳞片叶表皮细胞的吸水能力变化示意图正确的是（　　）

解析　在植物细胞质壁分离过程中，细胞不断失水，细胞液浓度不断升高，则细胞吸水能力逐渐增强，失水能力逐渐减弱；

而在质壁分离复原过程中，细胞不断吸水，细胞液浓度逐渐降低，细胞的吸水能力减弱，失水能力增强。

题型三　考查物质出入细胞方式的比较

5.（2017·

浙江吴越联盟二模）如图为质膜结构及其部分功能的示意图，图中E、F、G和H表示膜的组分，①和②表示物质跨膜转运方式。

下列相关叙述错误的是（　　）

A.物质E起着细胞标志物的作用

B.与H分子一样，G分子有水溶性部分和脂溶性部分

C.②过程中，被转运物质与载体蛋白结合后的形状改变，需要消耗能量

D.甘油以①方式进入小肠上皮细胞

答案　D

解析　E是糖蛋白，对于细胞识别起重要作用，A正确；

G是镶在细胞膜中的蛋白质，具有水溶性部分和脂溶性部分，B正确；

②表示主动转运，被转运物质与载体蛋白结合后的形状改变，需要消耗能量，C正确；

甘油进入小肠绒毛上皮细胞的方式是扩散，不是易化扩散，不需要载体蛋白的协助，D错误。

6.下图为细胞膜结构图，其中a和b分别代表不同分子或离子进出细胞的方式。

据图分析，下列叙述正确的是（　　）

A.不同膜结构③的排列方式不同

B.Na＋通过②进入细胞的过程不消耗ATP

C.b可表示组织细胞从组织液中吸收氧气

D.将③分子制成微球体用来包裹大分子药物，送入到相应的细胞中，该过程体现了细胞膜的功能特点

解析　题图③是磷脂分子，不同生物膜的磷脂分子排列方式相同，A项错误；

Na＋内流通过②进入细胞是易化扩散，不消耗能量，B项正确；

据糖蛋白可判断，Ⅰ为细胞膜外侧，氧气应从细胞外侧向细胞内侧扩散，C项错误；

将③分子制成微球体用来包裹大分子药物，送入到相应的细胞中，是通过膜融合，体现了细胞膜具有一定流动性的结构特点，D项错误。

题型四　考查代谢中影响物质运输的因素

7.观察物质进出细胞的方式中转运速率与影响因素之间的关系曲线图，其中符合水和K＋进入细胞的图像是（　　）

A.②③⑤和①④⑥B.①④⑥和②③⑤

C.①③⑤和②④⑥D.②③⑥和①④⑤

解析　扩散不需要载体蛋白和能量，物质转运速率与物质浓度呈正相关，易化扩散和主动转运都需要载体蛋白，主动转运还要消耗能量，据此可确定①为扩散，②为易化扩散或主动转运，③为扩散或易化扩散，④为主动转运，⑤为扩散，⑥为易化扩散或主动转运。

水进入细胞的方式为扩散（渗透），K＋进入细胞的方式为主动转运，综上所述，选择C项。

8.（2018·

浙江“七彩阳光”新高考研究联盟联考）图1、2为各种物质通过细胞膜的方式示意图，图3表示葡萄糖出入小肠绒毛上皮细胞的过程示意图。

下列叙述错误的是（　　）

A.图1中B代表膜上的载体蛋白，在转运过程中要变形

B.甘油的跨膜方式可用图2甲表示

C.图3中①处葡萄糖的跨膜方式是主动转运

D.图3中②处Na＋的跨膜方式可用图2中的乙表示

解析　图1中B代表的是细胞膜上的载体蛋白，B载体蛋白在转运A的过程中要变形，A项正确；

图2中甲所示的物质转运速率与细胞外浓度呈正相关，说明运输方式是扩散，甘油跨膜方式为扩散，可用甲表示，B项正确；

图3中①处葡萄糖的跨膜需要载体协助，不消耗能量，为易化扩散，C项错误；

图3中②处Na＋的跨膜运输需要消耗能量，运输方式是主动转运，可用图2中的乙表示，D项正确。

一、选择题

1.如图为植物光合作用同化物蔗糖在不同细胞间运输、转化过程的示意图。

下列相关叙述正确的是（　　）

A.蔗糖的水解有利于蔗糖顺浓度梯度运输

B.单糖逆浓度梯度转运至薄壁细胞

C.ATP生成抑制剂会直接抑制图中蔗糖的运输

D.蔗糖可通过单糖转运载体转运至薄壁细胞

解析　分析图解，蔗糖水解成单糖后，单糖可以通过单糖转运载体顺浓度梯度进入薄壁细胞，A项正确；

从图中看出，筛管中单糖浓度高，薄壁细胞中单糖浓度低，即单糖顺浓度梯度转运至薄壁细胞，B项错误；

图中蔗糖通过胞间连丝顺浓度梯度运进筛管细胞，不需要消耗能量，ATP生成抑制剂不会直接抑制图中蔗糖的运输，C项错误；

图中显示，蔗糖需要水解成单糖才可以通过单糖转运载体转运至薄壁细胞，D项错误。

2.（2018·

温州测试）如图是植物从土壤中吸收某矿质离子的示意图。

据图判断，该离子跨膜进入根毛细胞的方式为（　　）

A.扩散B.易化扩散

C.主动转运D.被动转运

解析　由题图可知，该离子进入细胞为逆浓度梯度运输，且消耗能量，故为主动转运。

浙江台州9月模拟）如图为显微镜下某植物细胞在质量分数为30%蔗糖溶液中的示意图。

下列叙述中错误的是（　　）

A.若将细胞置于清水中，a仍保持不变

B.若该细胞处于质量分数为40%蔗糖溶液中，b/a值将变小

C.b/a值能表示细胞失水的程度

D.a、b分别表示细胞和液泡的长度

解析　图示为处于质壁分离状态的植物细胞。

因为细胞壁的伸缩性很小，故若将该细胞置于清水中，a仍将保持不变；

若在质量分数为40%蔗糖溶液中，与图示相比，a不变，但因失水更多而b变小，所以b/a将变小，可见b/a值能表示细胞失水的程度；

图中a表示的是细胞长度，但b表示的并不是液泡的长度，而是失水后的质膜及其以内部分的长度。

4.（2017·

杭州一模）某种物质转运方式的示意图如图所示，下列叙述错误的是（　　）

A.该转运方式是细胞中最重要的吸收或排出物质的方式

B.该转运方式为主动转运，可从低浓度一侧向高浓度一侧转运物质

C.载体蛋白与被转运的物质结合后会发生形变，这种变化需要消耗能量

D.根吸收土壤中的离子属于该转运方式，而海水鱼的鳃向体外排盐不属于该转运方式

解析　分析题图可知，该物质进出细胞是从低浓度向高浓度转运，且需要消耗ATP和载体蛋白协助，其方式是主动转运，主动转运是细胞中最重要的吸收或排出物质的方式，A、B正确；

由题图可知，载体蛋白与被转运的物质结合后会发生形变，且需要消耗能量，C正确；

根吸收土壤中的离子和海水鱼的鳃向体外排盐都属于主动转运过程，D错误。

5.在一个新鲜萝卜中挖一凹槽，在凹槽中放入浓盐水。

一段时间后，萝卜变软，凹槽中水分增多。

下列图示的实验与此实验原理差异最大的是（　　）

解析　选项A、C、D都是渗透吸水或失水的实例，而选项B为显色反应。

6.（2018·

浙江稽阳联考）下列关于“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”活动的叙述，正确的是（　　）

A.实验过程中用吸水纸的目的是吸去多余的液体

B.用龙胆紫溶液对细胞进行染色后，可使实验现象更明显

C.为了能观察得更清楚可直接使用高倍物镜

D.若能发生质壁分离及质壁分离复原，则细胞是活细胞

解析　实验过程中用吸水纸的目的：

质壁分离时让蔗糖溶液流到实验材料处，第二次是质壁分离复原时吸水，A错误；

该实验不需要染色，B错误；

显微镜观察一般应在低倍物镜基础上，转动转换器，换用高倍物镜观察，C错误；

只有活细胞才能发生质壁分离及质壁分离复原，D正确。

7.（2018·

湖州模拟）如图为某种离子跨膜转运的示意图，由此作出的判断正确的是（　　）

A.图中离子通过膜的正确顺序是乙→丙→甲

B.离子通过膜有随机性并消耗能量

C.磷脂的可运动性使离子通过膜的通道自动开闭

D.图示的离子通过膜的方式为易化扩散

解析　由题图中箭头可以看出，离子通过膜的正确顺序是乙→丙→甲，A正确；

该过程需要载体蛋白和能量，为主动转运过程，D错误；

根据载体蛋白的专一性的特点，离子通过膜不是随机的，而是具有选择性的，B错误；

通道开闭是在能量和离子的作用下，通过载体蛋白的空间结构的改变来实现的，C错误。

浙江台州2月模拟）甲、乙两种物质分别以扩散和易化扩散进入细胞，如果以人工合成的无蛋白磷脂双分子膜代替细胞膜，并维持其他条件不变，则（　　）

A.甲物质的转运被促进

B.乙物质的转运被促进

C.甲物质的转运被抑制

D.乙物质的转运被抑制

解析　是否需要载体蛋白是扩散与易化扩散的区别。

由于人工合成的无蛋白磷脂双分子膜无蛋白质，也就没有载体蛋白，易化扩散将受到抑制。

9.（2018·

温州2月模拟）某学习小组为研究R物质（水以外的物质）对培养液中来自同一组织的成熟胡杨细胞质壁分离的影响，实验如下（培养3天后观察）：

甲组：

胡杨细胞悬浮液＋培养液―→细胞形态全部正常

乙组：

胡杨细胞悬浮液＋培养液＋NaCl―→部分细胞发生质壁分离

丙组：

胡杨细胞悬浮液＋培养液＋NaCl＋R物质―→细胞形态全部正常

下列叙述正确的是（　　）

A.质壁分离的胡杨细胞的细胞液浓度变小

B.将乙组胡杨细胞转移到清水中，质壁分离的细胞不能复原

C.实验期间，丙组胡杨细胞不发生质壁分离

D.实验期间，丙组胡杨细胞外溶液的浓度高于乙组

解析　胡杨细胞质壁分离时，细胞失水，细胞液浓度增大，A错误；

乙组部分细胞发生质壁分离，说明外界溶液浓度不太高，则胡杨细胞转移到清水中后，会发生质壁分离的复原，B错误；

实验期间，丙组胡杨细胞的形态全部正常，说明细胞可能不发生质壁分离，也可能发生质壁分离后复原了，C错误；

实验期间，乙组胡杨细胞放在培养液＋NaCl中，丙组胡杨细胞放在培养液＋NaCl＋R物质中，丙组溶液比乙组溶液多加了R物质，说明丙组胡杨细胞外溶液的浓度高于乙组，D正确。

10.（2017·

杭州地区高三期中）细胞吸收物质的方式之一是胞吞，具体过程是：

当物质吸附在细胞膜上时，细胞膜内陷，形成小囊泡，囊泡在移动的过程中在细胞内溶解消失，把物质留在细胞质内。

以下对胞吞的理解正确的是（　　）

A.体现了细胞膜的功能特性是选择透性

B.这个过程不需要消耗能量

C.该过程用于吸收小分子物质

D.体现了细胞膜的结构特点是具有一定的流动性

解析　由题意可知，该物质进入细胞时，并非通过细胞膜；

其原理是以细胞膜的流动性为生理基础；

膜分子的运动亦需要消耗能量；

胞吞是细胞吸收大分子物质的方式。

11.（2018·

温州十校联考）关于甲、乙所示过程，下列叙述正确的是（　　）

A.转运的都是大分子物质

B.都需要消耗ATP

C.都是从低浓度向高浓度输送的

D.都能体现膜的选择透性

解析　图中信息无法判断转运的是否是大分子物质，也可能是颗粒性物质或细菌、病毒等，A错误；

胞吞和胞吐过程都需要消耗能量，B正确；

胞吞、胞吐过程一般是从高浓度向低浓度输送物质的，C错误；

该过程不穿过膜，体现出膜的流动性，D错误。

12.实验表明，对离体蛙的心肌细胞施用某种毒素，心肌细胞对K＋、C6H12O6的吸收量不受影响，但对Ca2＋的吸收量却明显减少。

试分析，这种毒素可能的作用机理是（　　）

A.改变了心肌细胞膜的结构，使膜的流动性加快，对物质的吸收加快

B.抑制了心肌细胞膜上Ca2＋载体蛋白的活性，使细胞吸收Ca2＋的速率减慢

C.抑制了心肌细胞内呼吸酶的活性，细胞的需氧呼吸降低，为主动转运提供的能量减少

D.改变了心肌细胞膜两侧的Ca2＋浓度，使细胞主动吸收Ca2＋的速率降低

解析　根据题意可知，该毒素只是使细胞对Ca2＋的吸收减少，而不影响细胞对其他物质的吸收，故不可能是抑制了细胞呼吸。

细胞对Ca2＋的吸收方式为主动转运，需要载体蛋白，而载体蛋白具有专一性，因此该毒素最可能的作用机理是抑制了Ca2＋载体蛋白的活性。

13.如图为部分物质出入液泡的示意图，Ca2＋通过载体Ⅱ进入液泡时不直接消耗ATP。

A.H＋进入液泡属于主动转运

B.Ca2＋进入液泡不需要能量推动

C.载体Ⅰ、Ⅲ与ATP的水解有关

D.细胞液维持较高浓度有利于水向液泡内渗透

解析　分析题图可知，液泡内的pH值低，说明氢离子浓度高，因此氢离子从浓度低的一侧运到浓度高的一侧属于主动转运，A正确；

从图中可看出，液泡内的钙离子浓度高，因此Ca2＋进入液泡需要能量推动，B错误；

载体Ⅰ、Ⅲ都是将物质从低浓度一侧运到高浓度一侧，都需要消耗能量，都与ATP的水解有关，C正确；

细胞液维持较高浓度有利于水向液泡内渗透，D正确。

14.下列关于生物膜透性的叙述，正确的是（　　）

A.葡萄糖以主动转运的方式穿过线粒体的双层膜

B.甘氨酸需要膜蛋白的协助来实现跨膜转运

C.细胞外高浓度的超氧化物歧化酶可以通过扩散方式进入细胞

D.细胞质中合成的光合作用相关蛋白须通过内质网进入叶绿体

解析　葡萄糖必须在细胞溶胶中分解为丙酮酸后才能进入线粒体进行需氧呼吸，A错误；

甘氨酸的运输方式是主动转运，需要膜蛋白的协助，B正确；

超氧化物歧化酶是蛋白质，属于大分子物质，不能通过扩散的方式进入细胞，进入细胞的方式是胞吞，C错误；

细胞质中合成的与光合作用有关的酶的化学本质是胞内蛋白，该物质进入叶绿体不通过内质网，D错误。

二、非选择题

15.（加试）葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质。

人体细胞膜上分布有葡萄糖转运体家族（简称G，包括G1、G2、G3、G4等多种转运体）。

（1）G在细胞中的_______上合成，经过__________________加工后，分布到细胞膜上。

（2）由图分析可知，葡萄糖通过________的方式运输进入上述两种细胞。

研究表明，G1分布于大部分成体组织细胞，其中红细胞含量较丰富。

G2主要分布于肝脏和胰岛β细胞。

两种转运体中，G1与葡萄糖的亲和力________，保障红细胞在血糖浓度____________时也能以较高速率从细胞外液摄入葡萄糖。

当血糖浓度增加至餐后水平（10mmol/L）后，与红细胞相比，肝脏细胞________________________增加很多，此时肝脏细胞摄入的葡萄糖作为________贮存起来。

同时，血糖浓度的增加，也会引起胰岛β细胞分泌________增多。

（3）研究表明，G3分布于脑内神经元细胞膜上，G4主要在肌肉和脂肪细胞中表达。

人体不同的组织细胞膜上分布的G的种类和数量不同，这种差异既保障了不同的体细胞独立调控葡萄糖的________，又维持了同一时刻机体的________浓度的稳定。

（4）肿瘤细胞代谢率高，与正常细胞相比，其细胞膜上G1的含量__________。

临床医学上可用G1含量作为预后指标。

答案　

（1）核糖体　内质网和高尔基体　

（2）易化扩散　较高　低　摄入葡萄糖的速率　（肝）糖元　胰岛素　（3）转运　血糖　（4）高

解析　

（1）G为人体细胞膜上转运葡萄糖分子的载体蛋白，在核糖体上合成并经过内质网和高尔基体的加工后，分布到细胞膜上。

（2）通过坐标图分析，随细胞外葡萄糖浓度升高，细胞摄入葡萄糖的速率先加快，达到最大速率后基本不变（受细胞膜上载体数量的限制），通过此变化规律可判断葡萄糖通过易化扩散的方式进入红细胞和肝脏细胞。

图中“G1（红细胞）”曲线明显高于“G2（肝脏细胞）”曲线，所以两种载体中G1与葡萄糖的亲和力更高，以保证红细胞在血糖浓度较低时也能以较高速率从细胞外液摄入葡萄糖。

由图中曲线可以看出细胞外葡萄糖浓度达到10mmol/L后，红细胞摄入葡萄糖的速率基本不再增加，而肝脏摄入葡萄糖的速率仍在增加，此时肝脏细胞摄入的葡萄糖转化为糖元贮存起来。

同时，血糖浓度的增加，也会引起胰岛β细胞分泌胰岛素增多以维持血糖浓度的平衡。

（3）G作为人体细胞膜上的葡萄糖的转运体，其种类多样，且不同细胞膜上分布G的种类和数量不同，这保障了不同种类细胞独立调控葡萄糖的转运。

通过对

（2）的分析，比如在血糖浓度升高时，肝脏细胞利用G2摄入葡萄糖较多并转化为糖元贮存起来可知，这种不同种类细胞独立调控葡萄糖转运的机制也保障了机体血糖浓度的稳定。

（4）题中描述肿瘤细胞比正常细胞代谢率高，可推测其细胞膜上的G1含量高于正常细胞。

16.（加试）某小组确定研究课题：

探究植物细胞外界溶液浓度与质壁分离的关系。

该小组选用水生植物黑藻作为实验材料，并作实验假设：

假如将其叶片分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，其细胞失水量随着外界溶液浓度的增大而增加。

该小组设计实验步骤如下：

①配制质量分数为10%、20%、30%的蔗糖溶液，分别盛于培养皿中。

②从黑藻茎上取下叶片，用吸水纸吸干叶片表面的水分，分别放入不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡10分钟。

③取出叶片制成装片，放在显微镜下观察，选取5个细胞测量其A、B值（A为细胞的长度，B为原生质体的长度）。

在此基础上，请你参与设计、分析与讨论。

（1）请你设计一表格，用于记录数据，计算并记录B/A值。

（2）该小组同学根据记录数据作如图所示曲线。

请你对该结果进行分析并得出结论。

答案　

（1）

细胞

10%蔗糖溶液

20%蔗糖溶液

30%蔗糖溶液

B（μm）

A（μm）

B/A

1

2

3

4

5

平均值

（2）分析：

①B/A值越小，说明质壁分离程度越大；

②随着溶液浓度的增加，B/A值下降，说明质壁分离程度随溶液浓度的增加而增大。

结论：

细胞失水量随着外界溶液浓度的增大而增加。

解析　

（1）本实验探究的是植物细胞质壁分离与外界溶液浓度的关系。

植物细胞所处的外界溶液浓度是自变量，实验过程中设置的质量分数