【生物】2020届 一轮复习 人教版 物质跨膜运输的实例和方式 作业 13页

‎2020届 一轮复习 人教版 物质跨膜运输的实例和方式 作业 一、选择题 ‎ ‎1．红细胞吸收无机盐和葡萄糖的共同点是(　　)‎ A．都可以从低浓度一侧到高浓度一侧 B．都需要供给ATP C．都需要载体蛋白协助 D．既需要载体蛋白协助又需要消耗能量 解析：选C　红细胞吸收无机盐和葡萄糖的方式分别是主动运输和协助扩散，主动运输和协助扩散都需要细胞膜上载体蛋白的参与。主动运输将物质从低浓度一侧运往高浓度一侧，且需要载体蛋白协助和消耗ATP；协助扩散将物质从高浓度一侧运往低浓度一侧，需要载体蛋白协助，不消耗能量。‎ ‎2．(2019·成都模拟)下列关于细胞质壁分离的叙述，正确的是(　　)‎ A．植物细胞在一定条件下都能观察到明显的质壁分离现象 B．动物细胞不能发生质壁分离的根本原因是不具有半透膜 C．一定浓度的甘油溶液可以使洋葱表皮细胞发生质壁分离 D．处于质壁分离状态时细胞液浓度一定小于外界溶液浓度 解析：选C　成熟的植物细胞在高浓度溶液中才能观察到明显的质壁分离现象；动物细胞不能发生质壁分离的根本原因是不具有细胞壁；一定浓度的甘油溶液可以使洋葱表皮细胞发生质壁分离；处于质壁分离状态的细胞，若处在质壁分离过程中，则细胞液浓度小于外界溶液的浓度，若处在质壁分离复原过程中，则细胞液浓度大于外界溶液的浓度。‎ ‎3．(2019·北京朝阳区校级模拟)下列关于物质跨膜运输的叙述正确的是(　　)‎ A．线粒体DNA上的基因所表达的酶与线粒体的功能有关，若线粒体DNA受损伤，对神经细胞吸收K＋没有影响 B．相对分子质量比较小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞 C．胰岛B细胞分泌胰岛素时消耗能量，因此胰岛素出入细胞属于主动运输 D．对离体培养的小肠上皮细胞进行紫外线处理，结果吸收甘氨酸的功能丧失，最可能的原因是细胞膜上的载体蛋白结构发生变化 解析：选D　线粒体是有氧呼吸的主要场所，神经细胞吸收K＋的方式是主动运输，需要消耗能量，线粒体DNA受损伤使其不能为生命活动提供能量，就会影响神经细胞吸收K＋；相对分子质量比较小的物质或离子进入细胞的方式可能是自由扩散、协助扩散或主动运输；胰岛素属于大分子物质，运出细胞的方式是胞吐；小肠上皮细胞吸收甘氨酸的方式是主动运输，需要载体和能量，对离体培养的小肠上皮细胞进行紫外线处理，结果吸收甘氨酸的功能丧失，最可能的原因是细胞膜上的载体蛋白结构发生变化。‎ ‎4．将甲、乙、丙三个未发生质壁分离的成熟植物细胞置于同一蔗糖溶液中，在显微镜下持续观察它们的状态，直到细胞形态不再发生变化时，三个细胞的状态如表所示：‎ 细胞种类 甲细胞 乙细胞 丙细胞 细胞状态 刚发生质壁分离 没有发生质壁分离 质壁分离现象明显 下列判断正确的是(　　)‎ A．细胞形态不再发生变化是因为细胞已经死亡 B．实验前甲、乙、丙三个细胞的细胞液浓度关系是乙>甲>丙 C．实验后甲、乙、丙三个细胞的细胞液浓度关系是乙<甲<丙 D．细胞形态不再发生变化时三个细胞的细胞液浓度相等 解析：选B　细胞形态不再发生变化并不代表细胞已经死亡，可能正处于水分子进出细胞的动态平衡状态；细胞内外浓度差越大，质壁分离现象越明显，而实验所用蔗糖溶液浓度相同，故实验前丙细胞的细胞液浓度最小，乙细胞的细胞液浓度最大；实验后乙没有发生质壁分离，甲刚发生分离，而丙质壁分离明显，说明此时细胞液浓度关系为乙>甲＝丙。‎ ‎5.将小鼠红细胞放入一定浓度的KNO3溶液中，红细胞体积随时间变化如图，下列有关叙述正确的是(　　)‎ A．KNO3溶液的起始渗透压小于红细胞内液的起始渗透压 B．与b点相比，a点对应时刻红细胞内液的渗透压较大 C．ab段失水使红细胞内液的渗透压大于KNO3溶液，从而出现bc段的变化 D．b点对应的时刻，KNO3溶液与红细胞内液的渗透压相等 解析：选D　小鼠红细胞放入一定浓度的KNO3溶液中，KNO3溶液的起始渗透压大于红细胞内液的起始渗透压，红细胞失水；由于a点到b点红细胞不断失水导致细胞内渗透压不断增加；出现bc段的变化是由于红细胞对K＋和NO的吸收，细胞内渗透压不断增加，细胞吸水体积变大；b点对应的时刻红细胞失水与吸水达到平衡，说明细胞内外渗透压相等。‎ ‎6．(2019·盐城模拟)研究发现：人体红细胞膜上的载体蛋白能协助葡萄糖顺浓度梯度跨膜转运；而小肠上皮细胞肠腔面上存在特定的载体蛋白，可以逆浓度梯度从肠腔吸收葡萄糖，当细胞内葡萄糖浓度高时，小肠上皮细胞基底面又可以顺浓度梯度将葡萄糖转运到血液中。下列相关描述错误的是(　　)‎ A．同一生物的不同细胞吸收葡萄糖的方式可能不同 B．同一细胞在不同条件下运输葡萄糖的方式可能不同 C．红细胞和小肠上皮细胞吸收葡萄糖都体现了选择性 D．红细胞和小肠上皮细胞吸收葡萄糖都会伴随ATP的水解 解析：选D　同一生物的不同细胞吸收葡萄糖的方式可能不同，可能是协助扩散或主动运输；根据题意可知，同一细胞在不同条件下运输葡萄糖的方式可能不同；红细胞和小肠上皮细胞吸收葡萄糖都体现了细胞膜的功能特点，即选择透过性； “人体红细胞膜上的载体蛋白能协助葡萄糖顺浓度梯度跨膜转运”属于协助扩散，不需要ATP水解提供能量。‎ ‎7.某班级为探究植物细胞外界溶液浓度与质壁分离程度的关系，用原生质层长度(b)与细胞长度(a)的比值(b/a)表示质壁分离程度，用不同浓度的NaCl溶液进行实验，结果如图所示。下列有关叙述错误的是(　　)‎ A．浓度1可能是清水对照 B．NaCl溶液浓度从1至5逐渐升高 C．浓度2已引起质壁分离 D．外界溶液浓度越大，则质壁分离程度越小 解析：‎ 选D　由于植物存在细胞壁，当植物吸水时，原生质层也不会大于细胞长度，而浓度1中b/a值为1，表明植物不发生失水，因此外界溶液可能是清水；NaCl溶液浓度从1～5时植物的b/a值逐渐变小，植物质壁分离程度越来越高，NaCl溶液浓度逐渐升高；浓度2中b/a值小于1，表明原生质层长度比细胞长度短，植物已发生质壁分离；一定范围内外界溶液浓度越大，质壁分离程度越大。‎ ‎8．利用荧光素双醋酸酯(FDA)染色法测定动物细胞的活力，其基本原理是FDA本身无荧光，可自由通过细胞膜，经细胞内酯酶分解产生荧光素，积累在细胞内并能发出绿色荧光，下到相关叙述正确的是(　　)‎ A．实验中配制的FDA溶液是一种低渗溶液 B．FDA通过胞吞方式进入细胞，需要消耗能量 C．荧光素分子能以自由扩散的方式通过细胞膜 D．一定范围内，荧光强度与细胞活力呈正相关 解析：选D　根据题干分析，FDA进入细胞的方式是自由扩散，而自由扩散是从高浓度向低浓度扩散，故实验中配制的FDA溶液是一种高渗溶液；FDA通过自由扩散方式进入细胞，不需要消耗能量；荧光素分子是在细胞内产生的，在细胞内积累，不能出细胞；一定范围内，细胞活力越大，FDA通过细胞膜就越多，经细胞内酯酶分解产生荧光素就越多。‎ ‎9．(2019·沈阳一模)正常人体血浆中K＋浓度低于红细胞内K＋浓度，成熟红细胞(无线粒体)从O2浓度高的血浆流入O2浓度低的血浆，在其他化学成分和理化性质相对稳定的条件下，O2浓度变化对其吸收K＋和葡萄糖速率变化的影响分别是(　　)‎ A．吸收K＋的速率不变，吸收葡萄糖的速率不变 B．吸收K＋的速率降低，吸收葡萄糖的速率降低 C．吸收K＋的速率升高，吸收葡萄糖的速率升高 D．吸收K＋的速率降低，吸收葡萄糖的速率升高 解析：选A　红细胞吸收K＋的方式是主动运输，需要的能量是由无氧呼吸提供的，吸收葡萄糖的方式是协助扩散，不需要能量，所以O2浓度变化对红细胞吸收K＋和葡萄糖速率变化没有影响。‎ ‎10．TMCO1是内质网上的跨膜蛋白，当内质网中钙离子浓度过高时，TMCO1形成具有活性的钙离子载体，并将内质网中过多的钙离子排出。一旦内质网中的钙离子浓度恢复到正常水平，钙离子载体活性随之消失。下列有关叙述正确的是(　　)‎ A．高浓度的钙离子会导致钙离子载体失活 B．内质网中钙离子浓度的失衡可能会导致细胞代谢紊乱 C．TMCO1须经内质网加工后由高尔基体分泌出细胞 D．若敲除TMCO1基因，则内质网中钙离子浓度会下降 解析：选B　当内质网中钙离子浓度过高时，TMCO1形成具有活性的钙离子载体；无机盐离子具有维持细胞生命活动的功能，内质网中钙离子浓度的失衡可能会导致细胞代谢紊乱；TMCO1是内质网上的跨膜蛋白，属于结构蛋白，所以不需要分泌出细胞；若敲除TMCO1基因，则不能合成TMCO1跨膜蛋白，不能将内质网中过多的钙离子排出，导致内质网中钙离子浓度上升。‎ ‎11.如图为渗透平衡时的装置(糖类不能通过半透膜)，烧杯的液面高度为a，漏斗的液面高度为b，液面差m＝b－a。在此基础上继续实验，以渗透平衡时的液面差为观测指标，下列叙述正确的是(　　)‎ A．若向漏斗中滴入清水，平衡时m将增大 B．若向漏斗中加入蔗糖分子，则平衡时m不变 C．若向漏斗中加入蔗糖酶，则平衡时m不变 D．达到新的平衡时，水分子进出半透膜的速率相等 解析：选D　若向漏斗中滴入清水，渗透压降低，吸水能力减弱，则平衡时m将减小；若向漏斗中加入蔗糖分子或蔗糖酶，渗透压增大，则平衡时m将增大；达到新的平衡时，水分子进出半透膜的速率相等，液面不再升高。‎ ‎12.(2019·西安模拟)某实验小组在室温条件下，将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于一定浓度的某溶液中，测得细胞液浓度与该溶液浓度的比值(P值)随时间的变化曲线如图所示。下列相关叙述正确的是(　　)‎ A．该溶液是一定浓度的蔗糖溶液 B．细胞在t1时刻开始从外界溶液中吸收溶质 C．若降低温度，则t1～t2时间段会变长 D．t2时刻后P值不再增大主要是由于细胞壁的限制 解析：选C　将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于一定浓度的某溶液中，细胞先质壁分离后自动复原，说明该溶液是甘油等溶液，不是蔗糖溶液；在t0时刻，细胞从外界溶液中吸收溶质，使得细胞液浓度增加；若降低温度，分子运动的能力减弱，则t1～t2时间段会变长；t2时刻后P值不再增大主要是由于细胞液浓度与该溶液浓度的比值不变。‎ 二、非选择题 ‎13.ATP作为细胞中的直接能源物质为细胞生命活动提供能量。科学家利用提纯的大豆磷脂、某种细菌膜蛋白(Ⅰ)和牛细胞中的ATP合成酶(Ⅱ)构建了ATP体外合成体系，如图所示。请回答问题：‎ ‎(1)物质a为________，其在供能时，远离腺苷的______________断裂，将能量释放出来。‎ ‎(2)科学家利用人工体系模拟了ATP合成时的能量转换过程。在叶绿体中此过程发生的场所为______________。‎ ‎(3)科学家利用人工体系进行了相关实验，如表所示。‎ 组别 人工体系 H＋是否通过Ⅰ进行转运 H＋是否通过Ⅱ进行转运 是否产生ATP 大豆磷脂构成的囊泡 Ⅰ Ⅱ ‎1‎ ‎＋‎ ‎＋‎ ‎＋‎ 是 是 产生 ‎2‎ ‎＋‎ ‎－‎ ‎＋‎ 否 否 不产生 ‎3‎ ‎＋‎ ‎＋‎ ‎－‎ 是 否 不产生 注：“＋”“－”分别表示人工体系中组分的“有”“无”。‎ ‎①比较第1组和第2组的结果可知，Ⅰ可以转运H＋进入囊泡。进一步研究发现，第1组囊泡内pH比囊泡外低1.8，说明囊泡内的H＋浓度________(填“高于”“低于”或“等于”)囊泡外的。‎ ‎②比较第1组和第3组的结果可知，伴随图中的________________________的过程，ADP和Pi合成ATP。‎ 解析：(1)分析图示可知物质a为ATP，ATP作为供能物质，在供能时远离腺苷的高能磷酸键断裂，释放出大量的能量。(2)H＋通过Ⅰ进入囊泡的过程需要光，说明该处囊泡模拟的是叶绿体中光合作用产生ATP的过程，此过程发生在叶绿体的类囊体薄膜上。(3)①第1组囊泡内pH比囊泡外低1.8，说明囊泡内的H＋浓度高于囊泡外的H＋浓度。②结合图示比较第1组和第3组的结果可知，伴随H＋通过Ⅱ 向囊泡外转运的过程，ADP和Pi合成ATP。‎ 答案：(1)ATP　高能磷酸键　(2)类囊体薄膜　(3)①高于　②H＋通过Ⅱ向囊泡外转运 ‎14．(2019·烟台模拟)以紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞为材料进行相关实验，在显微镜下观察到图甲所示情况。请回答下列问题：‎ ‎(1)该细胞作为一个渗透系统是由于它的____________相当于一层半透膜。如果该细胞是放入含有少量蓝墨水的‎0.3 g/mL蔗糖溶液中所观察到的结果，则图中①、②处的颜色分别为____________。‎ ‎(2)若该细胞正在发生质壁分离的复原过程，请以坐标曲线的形式画出液泡体积大小随时间变化的情况。‎ ‎(3)若将该细胞分别放置在M、N两种溶液中，对细胞的失水量进行测量和统计，得到图乙所示结果。M、N溶液的浓度大小关系是______________________。在M、N两种溶液中，该细胞所发生的不同现象是______________________________________________。n点时该细胞的细胞液浓度________(填“大于”“等于”或“小于”)O点时的初始浓度。‎ 解析：(1)渗透系统需要有半透膜，膜两侧有浓度差，植物细胞中原生质层相当于一层半透膜。图中①处是外界溶液，表现为蓝色，②是液泡，表现为紫色。(2)细胞正在发生质壁分离的复原过程，细胞吸水，液泡体积增大，但是由于细胞壁的存在，液泡体积不能无限增大，据此可画出坐标曲线图(见答案)。‎ ‎ (3)将该细胞分别放置在M、N两种溶液中，对细胞的失水量进行测量和统计，得到图乙所示结果，M溶液中细胞失水快，所以M 溶液的浓度大于N溶液的浓度。在M、N两种溶液中，该细胞所发生的不同现象是细胞在M溶液中只发生了质壁分离，而在N溶液中先发生了质壁分离，后发生了质壁分离的复原，n点时该细胞的细胞液浓度大于O点时的初始浓度。‎ 答案：(1)原生质层　蓝色、紫色 ‎(2)如图 ‎(3)M溶液的浓度大于N溶液的浓度　细胞在M溶液中只发生了质壁分离，而在N溶液中先发生了质壁分离，后发生了质壁分离的复原　大于 ‎15．南通某校生物兴趣小组利用“小液流法”估测黑藻叶片细胞的细胞液浓度，实验步骤和结果如下：‎ 实验步骤：‎ ‎①配制具有一定浓度梯度的蔗糖溶液。‎ ‎②取12支干燥洁净的带塞试管，分成甲、乙两组，每组试管依次编为1～6号。向甲、乙两组相同编号的试管中加入相同浓度的蔗糖溶液4 mL，迅速塞紧试管，备用。‎ ‎③取大小相似的黑藻叶片60片，随机均分为6组，分别加入甲组的6支试管中，并塞紧试管。放置20 min，期间多次摇动试管。再向甲组每支试管中均加入微量甲晞蓝粉末(忽略对蔗糖浓度的影响)，充分摇匀。‎ ‎④将乙组蔗糖溶液摇匀，用弯头毛细吸管从甲组试管中吸取少量蓝色溶液，插入乙组相同编号试管内的溶液中部，从毛细吸管一端轻轻挤出1小滴蓝色溶液(如图)。观察蓝色小滴的升降情况，并做好记录。‎ 实验结果：‎ 乙组试管编号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ 加入的蔗糖溶液浓度(mol/L)‎ ‎0.05‎ ‎0.10‎ ‎0.15‎ ‎0.20‎ ‎0.25‎ ‎0.30‎ 蓝色小滴升降情况 ‎↓‎ ‎↓‎ ‎↓‎ ‎↑‎ ‎↑‎ ‎↑‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)步骤②中，装有不同浓度蔗糖溶液的试管要及时塞紧的目的是________________________________________。步骤③不同试管中加入的黑藻叶片的大小和数量要相同，这属于对实验__________变量的控制。‎ ‎(2)乙组试管1、2、3中蓝色小滴均下降，原因是___________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________，‎ 其中下降最慢的是试管________中的蓝色小滴。‎ ‎(3)取出甲组6支试管中的黑藻叶片进行显微观察，可发现试管________中的黑藻叶片细胞内叶绿体分布最密集。‎ ‎(4)根据实验结果可估测黑藻叶片细胞的细胞液浓度介于______________之间。若要使估测结果更准确，则实验思路是_______________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：成熟的植物细胞具有原生质层，相当于半透膜，因此当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时，植物细胞就会失水，导致细胞液浓度变大，外界溶液浓度变小；反之，会导致细胞液浓度变小，外界溶液浓度变大。(1)本实验的目的是通过渗透失水或吸水估测黑藻叶片细胞的细胞液浓度，因此要控制好无关变量对溶液浓度的影响，因此装有不同浓度蔗糖溶液的试管要及时塞紧的目的是防止因水分蒸发而导致蔗糖溶液浓度发生改变。步骤③不同试管中加入的黑藻叶片的大小和数量要相同，这属于对实验无关变量的控制。(2)蓝色小滴下降或上升与液滴浓度与蔗糖溶液浓度的大小有关，当蓝色小滴的浓度大于蔗糖溶液的溶度时，蓝色小滴下降，反之蓝色小滴就上升。因此乙组试管1、2、3中蓝色小滴均下降，原因是甲组1、2、3试管中黑藻叶片的细胞液浓度大于蔗糖溶液浓度，细胞吸水，导致试管中蔗糖溶液浓度上升，蓝色小滴密度大于乙组相同编号试管内溶液的密度，且密度相差越小，下降越慢，故3号下降最慢。(3)由于乙组4、5、6号试管中的蓝色小滴上升，说明其密度小于乙试管内的蔗糖溶液密度，进一步可知甲组的4、5、6号试管的黑藻叶片细胞发生了渗透失水，导致蔗糖溶液浓度降低，进而蓝色小滴的密度也降低。由于乙组6号的蔗糖溶液浓度最大，因此对应的甲组刚开始的蔗糖溶液浓度最大，导致其中的黑藻叶片细胞失水最多，其中的叶绿体分布最密集。(4)分析表格可知，蔗糖溶液浓度为0.15 mol/L时，蓝色小滴下降，说明黑藻叶片吸水，此时黑藻叶片细胞液浓度大于外界蔗糖溶液浓度；而蔗糖溶液浓度为0.20 mol/L时，蓝色小滴上升，说明黑藻叶片失水，此时黑藻叶片的细胞液浓度小于外界的蔗糖溶液浓度，因此可估测黑藻叶片细胞的细胞液浓度介于0.15～0.20 mol/L之间。若要使估测结果更准确，则实验思路是在0.15～0.20 mol/‎ L之间缩小浓度梯度，继续进行上述实验，蓝色小滴不移动时试管中的蔗糖溶液浓度与黑藻叶片细胞液浓度相当。‎ 答案：(1)防止因水分蒸发而导致蔗糖溶液浓度发生改变　无关　(2)甲组1、2、3试管中黑藻叶片的细胞液浓度大于蔗糖溶液浓度，细胞吸水，导致试管中蔗糖溶液浓度上升，蓝色小滴密度大于乙组相同编号试管内溶液的密度　3　(3)6　(4)0.15～0.20 mol/L　在0.15～0.20 mol/L之间缩小浓度梯度，继续进行上述实验，蓝色小滴不移动时试管中的蔗糖溶液浓度与黑藻叶片细胞液浓度相当