第讲物质跨膜运输的实例与方式.docx

1、第讲物质跨膜运输的实例与方式第8讲物质跨膜运输的实例与方式课时训练知能提升 限时式检测 梯级式提升 (时间:40分钟分值:90分)测控导航表知识点题号及难易度1.渗透作用的概念及条件6,102.动物细胞的吸水和失水23.植物细胞的吸水和失水1,34.物质跨膜运输的方式及特点5,7(中),9(中),125.综合考查4,8(中),11(中)一、选择题:本大题共9小题,每小题5分,共45分。1.(2013浙江省宁波四中第一次模拟)取正常生活且具有大液泡的甲、乙两个植物细胞,分别放入蔗糖溶液和甘油中,两种溶液的浓度均比细胞液的浓度高。蔗糖分子不能透过膜,甘油分子可较快地透过膜。在显微镜下连续观察甲、乙

2、两细胞的变化是(C)A.都不发生质壁分离 B.乙会发生质壁分离C.甲会发生质壁分离 D.均会发生质壁分离解析:蔗糖分子不能透过半透膜,且溶液浓度比细胞液浓度高,则植物细胞甲会失水发生质壁分离;甘油分子可以快速透过细胞膜,尽管刚开始溶液浓度比细胞液浓度高,但是甘油分子进入细胞后就会消除浓度差,故乙细胞不会发生质壁分离。2.(2014山东师大附中期中)将哺乳动物的红细胞分别浸入下列a、b、c三个不同浓度溶液的烧杯内,一段时间后,实验结果如图所示,则a、b、c溶液浓度大小比较正确的是(D)A.abc B.acbC.abc D.acb解析:b细胞保持原状说明溶液的浓度等于红细胞细胞质的浓度,a细胞涨破

3、说明溶液浓度最小,导致红细胞吸水涨破,c红细胞吸水还没有涨破。3.(2014宁德质量检查)如图为显微镜下紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在0.3 g/mL蔗糖溶液中的示意图,若将该细胞置于清水中,下列叙述正确的是(A)A.A的颜色逐渐变浅B.细胞吸水能力不断加强C.A、B分别表示液泡和原生质层D.B与A长度的比值不断增大解析:洋葱鳞片叶外表皮细胞在0.3 g/mL蔗糖溶液中发生质壁分离现象,若将该细胞置于清水中细胞会发生渗透吸水,导致A中水增多,A的颜色变浅,细胞吸水能力降低;A表示液泡,B表示细胞膜包围形成的结构;细胞发生渗透吸水的过程中A和B均增大,A的增大幅度大于B,故B与A长度的比值变小。4.

4、(2014江西会昌第二次月考)将3株小麦幼苗分别培养在相同的培养液中,开始时测得它们吸水和吸K+情况基本相同,随后对3株幼苗进行处理和检测,其结果如下:处理情况过一段时间的检测结果甲剪去大部分叶吸K+稍微减少,吸水量明显减少乙注射呼吸抑制剂吸K+明显减少,吸水量保持不变丙在培养液中增加钾肥吸K+稍微减少,吸水量明显减少对本实验的解析,错误的是(B)A.三组实验可以说明植物吸收矿质元素和吸收水分是两个相对独立的过程B.甲幼苗吸水量明显减少是由于溶液中浓度大于细胞液浓度C.乙幼苗吸K+量明显减少,说明植物吸收矿质元素离子的方式是主动运输D.丙幼苗吸K+量没有增加是因为受根细胞膜上载体蛋白质的数量限

5、制解析:A叙述正确,吸收水分和矿质离子不成比例。B叙述错误,甲幼苗吸水量明显减少是由于剪去大部分叶后蒸腾作用减弱,吸水的动力减弱。C叙述正确,吸收K+量明显减少是由于呼吸作用受到抑制,产生的ATP减少。D叙述正确,根细胞膜上的载体达到饱和后,再增加离子浓度,离子的吸收量不再增加。5.如图所示为物质进出细胞的两种方式,对该图的正确理解是(D)A.和分别表示协助扩散和主动运输B.和分别表示胞吞和胞吐C.葡萄糖、性激素是以方式进入细胞的D.水、二氧化碳、氧气是以方式进入细胞的解析:据图信息可知方式进入细胞不需要载体协助,也不消耗能量,属于自由扩散;方式进入细胞需要载体协助,也需要消耗能量,属于主动运

6、输。水、二氧化碳、氧气进出细胞的方式是自由扩散,葡萄糖进出细胞的方式是主动运输(进入红细胞除外),性激素是脂溶性物质,进出细胞的方式是自由扩散。6.图1表示物质扩散的图解,图2是设计证明图1物质扩散成立的实验装置。下列有关叙述正确的是(D)A.图甲中水柱a将持续上升B.图甲中水柱a将先上升后下降C.图乙中水柱b将持续上升D.图乙中水柱b将先上升后下降解析:图1说明淀粉不能通过半透膜,葡萄糖能通过半透膜,甲装置中,淀粉溶液浓度大会吸水,故a液面上升后停止上升;乙装置中,葡萄糖溶液浓度大会吸水,b液面上升,但由于葡萄糖会通过半透膜进入清水增大清水的浓度,故b液面随后会下降。7.运用“人工膜技术”制

7、作的携有单克隆抗体的磷脂微球体药物如图所示。当药物被注射到实验鼠血液中一段时间后,首先在某种癌细胞内检测到药物已经进入。据此认为,药物进入细胞的方式最可能是(A)A.抗体与细胞识别后诱发膜融合或细胞胞吞B.药物分子透过微球体与细胞膜的自由扩散C.药物分子通过识别细胞膜载体的主动运输D.抗体与细胞识别后诱发微球体的主动侵染解析:磷脂微球体携带有抗体,抗体化学本质是蛋白质,其特异性地与癌细胞表面抗原结合,诱发膜融合或细胞胞吞,从而使药物分子进入细胞。8.下图是某哺乳动物成熟红细胞裂解后正常小泡和外翻性小泡的形成示意图。下列相关分析错误的是(D)A.该动物成熟红细胞低渗裂解的原理是细胞渗透吸水B.该

8、动物成熟红细胞细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层C.细胞形成小泡的过程说明细胞膜具有一定流动性D.外翻性小泡膜外侧一定会含有信号分子的受体解析:动物细胞裂解的原因是细胞发生了渗透吸水,导致细胞体积变大,细胞膜破裂;细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层;该哺乳动物成熟红细胞小泡的形成体现了细胞膜的流动性;受体是糖蛋白,位于细胞膜的外侧,所以外翻性小泡膜的外侧可能不含信号分子的受体。9.(2014湖北荆门龙泉中学月考)用完全培养液在两个相同的容器内分别培养水稻苗和番茄苗,假设两植物的吸水速率相同,一段时间后,测定培养液中各种离子与实验开始时各种离子之比如图所示。该实验的结果不能说明(D)A.水稻吸收水的相对

9、速率比吸收Ca2+、Mg2+的大B.与番茄比,水稻对S需要量大,对Ca2+需要量小C.不同植物根尖细胞膜上载体种类和数量是不同的D.植物对各种离子的吸收速率与溶液中离子的浓度有关解析:由图可知,当实验值高于100%时植物对离子的吸收速率高于吸收水的速率,当实验值低于100%时植物对离子的吸收速率高于吸收水的速率。从柱形图的信息可知水稻对Si的需要量大,对Ca2+的需要量小,因此,A、B选项正确。植物在吸收离子时需要载体蛋白,植物对离子吸收速率能反映出细胞膜上的载体数量和种类,C选项正确。两者都使用的完全培养液,各种离子浓度相同,所以不能说植物对离子的吸收与溶液中离子浓度有关,D选项错误。二、非

10、选择题:本大题共3小题,共45分。10.(15分)如图中甲、乙两图是渗透装置示意图,丙图是根毛细胞示意图。请根据甲、乙、丙三图回答下列问题:(图甲是发生渗透作用的初始状态,图乙是图甲发生了较长时间的渗透作用之后达到的平衡状态)(1)典型的渗透装置必须具备两个条件: ; 。(2)比较图甲中和处溶液浓度的大小:(填“大于”“小于”或“等于”)。(3)图丙中为,其在渗透系统中的作用相当于图甲中的。(4)图甲和图丙中都有半透膜,两者相比其本质的区别是细胞膜作为生物膜具有性,细胞膜的这一特性与其膜上有关。(5)若把根毛细胞放在质量分数为30%的蔗糖溶液中,它会出现什么变化?。若把根毛细胞放在质量分数为5

11、%的NaCl溶液中,在显微镜下连续观察一段时间可能会发生什么变化? 。(6)盐碱地中的植物常出现萎蔫现象,其原因是 。解析:(1)渗透作用发生必须满足两个条件:具有半透膜;半透膜两侧的溶液具有浓度差。(2)由图乙可知图甲渗透装置内部溶液浓度高于外部溶液,所以小于。(3)原生质层包括细胞膜、细胞质、液泡膜,相当于一层半透膜。(4)载体蛋白的存在使得细胞膜具有选择透过性。(5)细胞外液浓度高于细胞液浓度时,细胞失水发生质壁分离。植物细胞可以吸收Na+、Cl-使细胞液浓度升高,所以将根毛细胞放在质量分数为5%的NaCl溶液中,会发生质壁分离与复原。(6)盐碱地中的植物因外界土壤溶液浓度大,细胞发生渗

12、透失水,常出现萎蔫现象。答案:(1)具有半透膜半透膜两侧溶液具有浓度差(2)小于(3)原生质层(4)选择透过载体蛋白(5)质壁分离先质壁分离后复原(6)土壤溶液的浓度大于根毛细胞液的浓度,细胞不能正常吸水11.(2014荆门月考)(14分)下图甲表示由磷脂分子合成的人工膜的结构示意图,下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)图乙中,葡萄糖和乳酸跨膜运输的共同点是都需要,如果将图乙所示细胞放在无氧环境中,图中的跨膜运输不会受到影响,原因是

13、。(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(填“高于”、“低于”或“等于”)右侧液面;如果在图甲所示人工膜上贯穿上图乙的蛋白质,再用作图丙的半透膜,则液面不再变化时,左侧液面右侧液面;如果此时用图乙的蛋白质替换蛋白质,再进行实验,则液面不再变化时,左侧液面右侧液面。(4)某些药物大分子不容易被细胞吸收,但如果用图甲所示人工膜包裹后再注射则更容易进入细胞,此实例可说明细胞膜具有性。解析:(1)磷脂分子具有亲水性的头部和疏水性的尾部,所以磷脂分子在形成膜的时候,头与头接近,尾与尾接近。(2)由图可知,葡萄糖的运输方式是协助扩散,乳酸的运输方式是主动运输。两者共同点是

14、都需要载体蛋白,乳酸的运输还需要能量。乙为人的红细胞,只能进行无氧呼吸,故乙所示细胞在无氧环境中供能方式保持不变,故甲、乙均不会受到影响。(3)图甲所示人工膜作为图丙中的半透膜,葡萄糖和乳酸都不能穿过人工膜,液面高度相等。如果在图甲所示人工膜上贯穿上图乙的蛋白质,则葡萄糖可以穿过膜而乳酸不能,右侧物质浓度会升高,固定水的能力增强,右侧液面高于左侧液面。在第二个假设成立的基础上,如果用图乙的蛋白质替换蛋白质,再进行实验,由于乳酸的运输还需要能量,故乳酸不会穿过膜,蛋白质不能运输葡萄糖,故两侧液面不变化,依然是右侧液面高于左侧液面。(4)人工膜与生物膜的基本骨架相同,两者可以相互融合,可以说明细胞

15、膜具有一定的流动性。答案:(1)磷脂分子有亲水的头部和疏水的尾部(2)载体蛋白葡萄糖和乳酸红细胞吸收葡萄糖是协助扩散不需要能量,而红细胞主动运输排出乳酸所需能量由无氧呼吸提供(3)等于低于低于(4)一定的流动12.(16分)研究表明,主动运输根据能量的来源不同分为三种类型,其示意图如下(图中a、b、c代表物质跨膜运输方式,、代表跨膜的离子或小分子)。请据图回答:(1)图中细胞质基质存在于(填“P”或“Q”)侧,判断依据是 。(2)主动运输是由所介导的物质梯度的跨膜运输方式。(3)有人认为小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是ATP驱动泵的主动运输或协助扩散。请你设计实验加以探究。实验步骤:第一步:取甲

16、、乙两组生理状况相同的小肠上皮细胞。第二步:将甲、乙两组细胞置于适宜浓度的葡萄糖培养液中,甲组细胞给予正常的呼吸条件, 。第三步: 。预测实验结果并分析:a.若甲、乙两组葡萄糖的浓度相同,则 。b. 。解析:(1)根据细胞膜的结构可知,糖蛋白位于细胞膜外侧,所以P侧为细胞外的环境,Q侧为细胞内的环境即细胞质基质。(2)主动运输需要能量和载体蛋白,把物质从低浓度一侧向高浓度一侧运输。(3)本实验是探究小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式。根据题干提示信息,自变量是细胞是否进行细胞呼吸,观察指标是培养液中葡萄糖的浓度。实验时要注意控制无关变量。答案:(1)Q糖蛋白位于细胞膜外侧(2)载体蛋白逆浓度(3)第

17、二步:乙组细胞用细胞呼吸抑制剂处理(或抑制乙组细胞的细胞呼吸)第三步:在相同且适宜条件下培养一段时间后,检测培养液中的葡萄糖浓度a.小肠上皮细胞是以协助扩散的方式吸收葡萄糖的b.若甲组培养液中葡萄糖的浓度小于乙组的,则小肠上皮细胞是以ATP驱动泵的主动运输方式吸收葡萄糖的【教师备用】1.(2013福建六安月考)如图有关概念的分析,正确的是(B)A.和所示的过程都需要消耗细胞内ATP水解释放的能量B.只有所示的过程能逆浓度梯度运输物质C.大分子只有通过所示的过程才能进入细胞D.腌制蜜饯时蔗糖进入细胞与过程和有直接关系解析:表示主动运输,表示协助扩散,协助扩散是顺浓度梯度运输物质,不消耗能量。一些

18、大分子物质可通过胞吞和胞吐进出细胞。蜜饯腌制过程中细胞因失水过多而死亡,此时细胞的选择透过性丧失。2. 如图所示为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在不同溶液中细胞吸水力和原生质相对体积(正常状态为1.0)的相互关系图,据图回答问题。(注:试题中要用的试剂应从所给的试剂中选择)材料用具:紫色洋葱、显微镜、载玻片、盖玻片、吸水纸、滴管等。供选择的试剂:清水、质量浓度为0.1 g/mL的KNO3溶液、质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液、质量浓度为0.5 g/mL的蔗糖溶液。(1)BC过程中,细胞应处于哪种试剂中?,细胞液的浓度变化是 。(2)某同学在实验中观察到,紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞先出现了BA过程,

19、随后又自动发生了AB过程,请将该同学的实验操作步骤补充完整:将一小块紫色洋葱鳞片叶外表皮平展在载玻片中央的清水中,盖上盖玻片,在显微镜下观察,可看到原生质层紧紧地贴着细胞壁; ; 。产生上述现象的原因是 。(3)若选择一种试剂在完成BA过程后,无论再用哪种试剂,AB过程都不能发生,则所选择的试剂是 。解析:(1)BC过程中紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的吸水力下降,原生质体积大于正常状态时的体积,结合实验材料用具,可推测是将细胞放在清水中,细胞液的浓度因吸收水分而逐渐减小。(2)要使细胞发生质壁分离和复原,就要把细胞放入浓度大于细胞液浓度的KNO3溶液中,然后在显微镜下观察其变化。(3)要使发生质壁分离的细胞失去自动复原的能力,应选择质量浓度为0.5 g/mL的蔗糖溶液,因其浓度过高,细胞会失水死亡。答案:(1)清水逐渐变小(2)从盖玻片的一侧滴入质量浓度为0.1 g/mL的KNO3溶液,在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引,这样重复几次,使紫色洋葱鳞片叶外表皮浸到KNO3溶液中将装片放在显微镜下观察(先发生质壁分离,一段时间后会自动复原)K+和N会通过主动运输进入细胞内,使细胞液浓度逐渐升高,从而使外界的水自动进入细胞,质壁分离自动复原(3)质量浓度为0.5 g/mL的蔗糖溶液