2016届一轮复习第二单元第3讲物质跨膜运输的实例与物质跨膜运输的方式专题(适合全国)

白)为膜的外侧，质壁分离时水分子由膜内到膜外；神经细胞受到刺激后细胞膜对Na的透＋

性改变，大量Na内流；c过程由低浓度一侧到高浓度一侧，一定是主动运输，需要消耗能量，浆细胞不能识别抗原。答案：C3．甲、乙分别为物质进出细胞的坐标图和模式图，下列相关说法正确的是()A．甲、乙所代表的物质运输方式没有共同点B．图乙的物质运输方式也可以逆浓度梯度进行C．图乙所示的细胞可能是红细胞D．婴幼儿肠道吸收乳汁中的免疫球蛋白的过程可用图乙中的跨膜运输方式表示解析：甲、乙代表的物质运输方式分别是主动运输和协助扩散，二者的共同点是都需要载体蛋白的协助；图乙所示为协助扩散的运输方式，顺浓度梯度进行；葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散；乳汁中的免疫球蛋白是大分子物质，从细胞中分泌出来的方式是胞吐，不能用图乙表示。答案：C4．(2015·山西太原模拟)将萝卜条放在不同浓度的蔗糖溶液中进行实验，在保持细胞存活的条件下，蔗糖溶液浓度与萝卜条细胞液的浓度变化关系如图所示，其中B点代表实验前细胞液的浓度，且A＝B。假设实验前萝卜条细胞液的浓度均相同。下列有关叙述正确的是()A．蔗糖是生物大分子，只能通过非跨膜运输方式出入细胞B．蔗糖溶液浓度为A时，萝卜条细胞内外的水分子无跨膜运输C．蔗糖溶液浓度大于A时，萝卜条细胞失水，萝卜条质量将减少D．将处于浓度为A的蔗糖溶液中的萝卜条移入清水中，则该萝卜条细胞会因吸水而涨破答案：C5．如图为某同学利用紫色洋葱鳞片叶作为实验材料，观察植物细胞质壁分离与复原的基本操作步骤。下列相关叙述中错误的是()A．第二次观察(d)和第一次观察(b)形成对照，第三次观察(f)和第二次观察(d)形成对照B．该实验用显微镜主要观察原生质层和细胞壁的位置、液泡的颜色和大小等C．如果将蔗糖溶液换成浓度适宜的KNO3溶液，则可以省略e过程D．增大蔗糖溶液的浓度，实验效果会更明显且不影响细胞的活性解析：解答本题时要清楚每一步骤的操作方法及目的，尤其是显微镜观察的指标及溶液种类和浓度对该实验结果的影响。图中共有三次使用显微镜观察，观察的指标主要是原生质层和细胞壁的位置、液泡的大小和颜色等，三次观察形成对照，可了解是否发生了质壁分离或质壁分离复原，A、B正确。如果将蔗糖溶液换成浓度适宜的KNO3溶液，由于在细胞＋－

失水的同时，细胞不断以主动运输的方式获得K和NO3，从而导致细胞液浓度升高。当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞开始吸水，从而出现质壁分离自动复原的现象，C正确。如果蔗糖溶液浓度过大，会导致细胞过度失水而死亡，D错误。答案：D6．如图为小肠上皮细胞吸收葡萄糖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(离子)的浓度。下列相关叙述错误的是()A．葡萄糖通过主动运输的形式进入此细胞，需要消耗ATPB．葡萄糖通过协助扩散的方式从此细胞中运出，不需要消耗ATPC．钠离子通过主动运输的方式进入此细胞，需要消耗ATPD．载体■和载体◆的组成单位相同，但结构有差异解析：本题考查物质的跨膜运输方式。从题图中可以看出，葡萄糖逆浓度梯度进入小肠上皮细胞，顺浓度梯度出小肠上皮细胞，故可知葡萄糖通过主动运输的方式进入小肠上皮细胞，需要消耗ATP，通过协助扩散的方式出小肠上皮细胞，不需要消耗ATP。同理可知，钠离子以协助扩散的方式进入小肠上皮细胞，不需要消耗ATP。载体的本质是蛋白质，组成单位都是氨基酸，但载体具有特异性，不同载体的结构不同，运输的物质也有差异。答案：C7．(2015·石家庄模拟)在物质进出细胞的方式中，符合如下图曲线的物质是()A．组织细胞从组织液中获得氧气B．白细胞吞噬病菌＋

C．神经细胞中K外流D．肾小管细胞吸收原尿中的葡萄糖解析：分析曲线图可知，该物质进出细胞的方式为协助扩散。氧气进入组织细胞的方式为自由扩散，故A错误；白细胞吞噬病菌的方式为胞吞，故B错误；肾小管细胞吸收原尿中的葡萄糖属于主动运输，故D错误；对于神经细胞，细胞内K＋浓度高于细胞外，故神＋

经细胞中K外流属于协助扩散，故C正确。答案：C8．(2015·江西丰、樟、高、宜四市联考)将一新鲜马铃薯块茎切成4根粗细相同且长为5.0cm的小条，再将这4根马铃薯小条分别放在不同浓度的KNO3溶液中，分两次(浸入30min和4h)测量每一根的长度，结果如图所示。下列结论错误的是()A．a条马铃薯细胞通过渗透作用吸水B．b条马铃薯细胞质壁分离后逐渐复原C．c条马铃薯细胞质壁分离D．d条马铃薯细胞外KNO3溶液浓度增加解析：由图示可以看出，马铃薯小条a的长度不断增加，说明细胞通过渗透作用吸水，A正确；马铃薯小条b的长度先缩短后复原，说明细胞失水后又吸水，发生质壁分离后逐渐复原，B正确；马铃薯小条c的长度变短，说明细胞失水，细胞发生质壁分离，C正确；马铃薯小条d的长度变短，说明细胞失水，细胞外KNO3溶液的浓度降低，D错误。答案：D9．半透膜对淀粉和葡萄糖的通透性不同(如图1)，预测图2的实验结果(开始时漏斗内外液面相平)最可能的是()A．图甲中水柱a将持续上升B．图甲中水柱a将保持不变C．图乙中水柱b将保持不变D．图乙中水柱b将先上升后下降解析：因淀粉不能透过半透膜，故图甲中的水柱a上升到最大高度后将静止；因葡萄糖可以透过半透膜，故图乙漏斗内液体先表现吸水，因葡萄糖的外渗，当漏斗内溶液浓度小于外界溶液浓度时，漏斗内液体又表现为失水。答案：D10．某同学从紫色洋葱植株上取该植株上最适宜做质壁分离与复原实验的细胞，浸润在质量浓度为0.3g/mL的KNO3溶液中制成临时装片，用显微镜观察到如图甲所示图像，图乙表示实验过程中相关物质跨膜运输的两种方式。下列叙述错误的是()A．该实验中从洋葱植株上所取的细胞为鳞片叶外表皮细胞B．由图甲中O的通透性特点可知，Q处充满了KNO3溶液C．只有将图甲中细胞浸润在清水中，质壁分离才能复原D．图乙中①可表示K＋进入洋葱细胞的方式解析：洋葱鳞片叶外表皮细胞有紫色的大液泡，适合做质壁分离与复原实验，A正确。－＋

O处为细胞壁，具有全透性，Q处充满了KNO3溶液，B正确。K、NO3离子会被细胞吸收，一段时间后，细胞经主动运输富集KON3使细胞内液浓度高于膜外，细胞质壁分离自动复原，C错误。K＋进入细胞为主动运输，与氧气浓度有关，可用①表示。答案：C＋

11．下图表示在神经纤维静息和兴奋状态下K跨膜运输的过程，其中甲为某种载体蛋白，乙为通道蛋白。该通道蛋白是横跨细胞膜的亲水性通道，具有离子选择性。下列有关分析正确的是()A．K均以主动运输方式进出细胞B．a侧为神经细胞膜的内侧，b侧为神经细胞膜的外侧＋＋

C．运输K的载体蛋白甲和通道蛋白乙也都能运输Na＋

D．神经纤维上静息电位的产生主要是K经乙外流的结果＋

解析：图示细胞内的K以协助扩散的方式通过通道蛋白乙外流；图示中a侧为神经细胞膜的外侧，b侧为神经细胞膜的内侧；载体蛋白和通道蛋白均具有专一性。神轻纤维上静息电位的产生主要是K＋经离子通道乙外流的结果。答案：D二、非选择题12．(2015·荆门月考)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1mol/L的葡萄糖溶液，B为1mol/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________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(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①，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②替换蛋白质①，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。两者共同点是都需要载体蛋白，乳酸的运榆还需要能量。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①，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②替换蛋白质①，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②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13．(2015·名校联考)成熟的植物细胞在较高浓度的外界溶液中，会发生质壁分离现象，下图a是发生质壁分离的植物细胞，图b是显微镜下观察到的某一时刻的图像。请据图回答下列问题：(1)图a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和________的分离，后者的结构包括[]和[]以及二者之间的细胞质。(2)植物细胞发生质壁分离所需的外界条件是____________________，植物细胞自身应具备的结构特点是________________________________________。(3)图b是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片，此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)将形状、大小相同的红心萝卜A和红心萝卜B幼根各5段，分别放在不同浓度的蔗糖溶液(甲～戊)中，一段时间后，取出红心萝卜的幼根称重，结果如图c所示，据图分析：①红心萝卜A比红心萝卜B的细胞液浓度________________________________________________________________________。②在甲蔗糖溶液中加入适量的清水，一段时间后红心萝卜A的细胞液浓度会________。解析：本题考查了植物细胞的渗透吸水和失水、质壁分离复原实验及渗透作用在实践中的应用。(1)质壁分离是原生质层和细胞壁的分离，原生质层包括细胞膜、液泡膜以及二者之间的细胞质。(2)发生质壁分离的外界条件是外界溶液浓度大于细胞液浓度，而植物自身具备的结构特点是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性。(3)在观察植物细胞质壁分离与复原实验中，当细胞处于质壁分离状态时，此时细胞可能正在发生质壁分离过程，也可能质壁分离完成，细胞原生质层大小处于相对静止状态，还可能处于质壁分离的复原过程中，因此，细胞液浓度与外界溶液浓度的关系是细胞液浓度大于、等于或小于外界溶液浓度。(4)①由图中两种红心萝卜的质量变化结果可知，甲～戊五种蔗糖溶液的浓度大小为丙<戊<甲<丁<乙，甲为红心萝卜A的等渗溶液，戊为红心萝卜B的等渗溶液，因此红心萝卜A比红心萝卜B的细胞液浓度高。②在甲蔗糖溶液中加入适量的清水，溶液浓度降低，红心萝卜A吸水一段时间后，细胞液浓度降低。答案：(1)原生质层24(2)外界溶液浓度高于细胞液浓度原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性(3)细胞液的浓度大于、等于或小于外界溶液的浓度(4)①高②降低14．(2015·盐城三模)主动运输作为一种重要的跨膜运输方式可以按照生命所需吸收营养物质，排出代谢废物，体现了生命活动的“主动性”。为探究主动运输的特点，科研人员利用下图装置进行实验，其中HgCl2是一种可以影响ATP水解的新陈代谢抑制剂。请分析回答：(1)主动运输的特点是________________________________________________________________________。(2)本实验的名称是________________________________________________________________________。(3)请写出实验进行过程中需要控制的两个无关变量________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)实验得到如下图所示的结果。①根据实验结果，科研人员在实验前后需测定________________________________________________________________________。②乙组和甲组结果比较，得出的结论是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。③与甲组相比，丙组吸收磷酸盐较少的原因可能是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)下图为动物肌肉细胞细胞膜转运部分物质示意图，据图回答：①葡萄糖跨膜运输的方式是________________________________________________________________________。②Na＋进入细胞的动力来自________________________________________________________________________，运出细胞的动力来自于________________________________________________________________________。解析：(1)主动运输有物质逆浓度梯度运输、需要载体和能量的特点。(2)该实验中的自变量为细胞成熟程度和HgCl2的有无，因变量为细胞通过主动运输吸收磷酸盐的量，所以实验名称为探究细胞成熟程度和HgCl2对细胞主动运输(吸收磷酸盐)的影响。(3)在本实验中，胡萝卜片和溶液的量可能影响实验结果，另外，影响细胞代谢的其他因素，如温度、pH、溶氧量等也可能成为实验的无关变量。(4)①结合实验目的及实验结果示意图可判断，该实验过程中若KH2PO4被胡萝卜片细胞吸收，则溶液中KH2PO4的浓度会发生变化，所以，可通过测定KH2PO4浓度的变化判断细胞主动运输程度的变化。②从实验结果可看出，乙组实验前后溶液中磷酸盐的浓度差明显小于甲组，说明加入HgCl2后乙组磷酸盐的吸收受到影响，而HgCI2可以抑制ATP水解，说明磷酸盐的吸收需要ATP。③甲组和丙组实验的自变量为细胞的成熟程度，细胞吸收磷酸盐需要能量和载体，所以，丙组吸收磷酸盐较少可能是因为幼嫩组织供能少或幼嫩组织细胞膜上载体少。(5)从题图可看出，葡萄糖跨膜运输需要＋

膜上载体蛋白的协助，但不消耗ATP，所以为协助扩散，Na进入细胞是由高浓度一侧跨膜＋

向低浓度一侧运输，所以其运输动力来自膜两侧浓度差。而Na运出细胞是由低浓度一侧向高浓度一侧运输，且从图可看出需消耗ATP，所以动力来自ATP水解。答案：(1)一般逆浓度梯度，需要载体和能量(2)探究HgCl2和细胞成熟程度对细胞主动运输(吸收磷酸盐)的影响(3)温度、pH、溶氧量、溶液的量、胡萝卜片的量等(写出其中两项即可)(4)①溶液中磷酸盐的浓度②细胞主动运输(吸收磷酸盐)需要能量(或能量供应不足，影响主动运输)③幼嫩组织供能少，幼嫩组织细胞膜上载体少(5)①协助扩散②钠的浓度差ATP水解