高中生物第四章第3节物质跨膜运输的方式作业新人教版必修1.docx
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高中生物第四章第3节物质跨膜运输的方式作业新人教版必修1.docx
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高中生物第四章第3节物质跨膜运输的方式作业新人教版必修1
第3节物质跨膜运输的方式
1.人体组织细胞从组织液中吸收甘油的量主要取决于( )
A.组织液中甘油的浓度
B.细胞膜上载体的数量
C.细胞中ATP的数量
D.细胞膜上的某种载体数量
解析:
选A 甘油进入组织细胞的方式是自由扩散,其吸收量主要取决于组织液中甘油的浓度,与能量和载体无关。
2.(广东高考)某物质从低浓度向高浓度跨膜运输,该过程( )
A.没有载体参与 B.为自由扩散
C.为协助扩散D.为主动运输
解析:
选D 主动运输的特点是由低浓度到高浓度,需要载体,需要能量。
3.如图是物质进出细胞方式的概念图,对图示分析正确的是( )
A.据图可确定①为既耗能又需载体蛋白的主动运输
B.⑤和⑥两种方式的共同特点是逆浓度梯度运输物质
C.母乳中的免疫球蛋白可通过①和③两种方式被吸收
D.果脯腌制时蔗糖进入细胞与③胞吞作用有关
解析:
选A 据图分析可知,①是主动运输,②是被动运输,③④分别为胞吞和胞吐,⑤⑥分别为自由扩散和协助扩散。
主动运输既消耗能量也需要载体蛋白协助;被动运输的特点是物质顺浓度梯度运输;免疫球蛋白是大分子物质,通过胞吞作用吸收;蔗糖进入果脯细胞是因为在腌制过程中果脯细胞死亡,细胞膜失去了活性。
4.如图表示一种物质的跨膜运输方式,下列叙述中正确的是( )
A.该膜中载体也能运输蔗糖
B.碘以该方式进入海带细胞
C.该方式不会出现饱和现象
D.该方式发生在被运输物质从高浓度到低浓度时
解析:
选D 据图可知,葡萄糖进入细胞需要载体,而不需要能量,故该跨膜方式为协助扩散,只能从高浓度运输到低浓度。
跨膜运输中的载体具有专一性,运输葡萄糖的载体不能运输蔗糖;碘进入细胞的方式为主动运输而不是协助扩散;由于膜上运输相应物质的载体数量是有限的,故运输会达到饱和。
5.物质进入细胞都要穿过细胞膜,不同物质穿过细胞膜的方式不同。
如图分别表示在一定范围内细胞膜外物质进入细胞膜内的三种不同情况。
据图回答下列问题。
(1)据图指出A、B、C所表示的物质运输方式:
A是________,B是________,C是________。
(2)上述三种运输方式中,哪一种加入呼吸抑制剂后曲线会发生变化?
______________。
为什么?
__________________________________________。
(3)乙醇、CO2、氨基酸通过细胞膜的方式分别是________、________、________。
解析:
图A所示,随细胞外浓度增加,在一定范围内通过细胞膜进入细胞内的物质运输速率也增加,这是自由扩散。
图B中,随着细胞外浓度的增加,通过细胞膜进入细胞内的物质运输速率在前期也几乎呈直线关系增加,但在后期细胞外浓度虽然继续增加,而进入细胞内物质的速率却不是呈直线关系增加,而是逐渐趋向平缓,这说明该物质进入细胞时要依靠细胞膜上的载体,当膜上所有能够参与运输这一物质的载体蛋白质都参与时,其运输速率不再随膜外物质浓度的增加而提高,因此,B是协助扩散。
图C表示细胞内物质浓度与时间、细胞外物质浓度关系曲线,也接近于B,说明它也是与细胞膜上的载体蛋白有关。
但是在膜外物质浓度比膜内物质浓度低时,该物质仍能进入膜内,说明它是靠主动运输进入细胞的,需要消耗能量,所以C是主动运输。
上述三种运输方式中只有主动运输需要消耗细胞内的能量。
而细胞内能量是依靠细胞呼吸来供应的。
如果加入了呼吸抑制剂后,就会抑制细胞呼吸,这时依靠能量供应的主动运输就不能继续进行。
乙醇和CO2进出细胞的方式都是自由扩散,而氨基酸以主动运输的方式进入细胞,并由呼吸作用提供能量。
答案:
(1)自由扩散 协助扩散 主动运输
(2)主动运输(C) 主动运输需要呼吸作用提供能量 (3)自由扩散 自由扩散 主动运输
(时间:
25分钟;满分:
50分)
一、选择题(每小题3分,共24分)
1.氧气透过肺泡进入毛细血管的过程是( )
A.全部为主动运输
B.大部分为扩散作用,少部分为主动运输
C.全部为扩散作用
D.少部分为扩散作用,大部分为主动运输
解析:
选C 氧气进入毛细血管是通过扩散作用进行的。
2.将紫色洋葱在完全营养液中浸泡一段时间,撕取外表皮,先用浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液处理,细胞发生质壁分离后,立即将外表皮放入蒸馏水中,直到细胞中的水分不再增加。
若在该实验过程中,蔗糖溶液处理前外表皮细胞液的浓度为甲,细胞中的水分不再增加时外表皮细胞液的浓度为乙,则甲、乙的关系以及实验过程中水分进出细胞的方式为( )
A.甲<乙,被动运输 B.甲>乙,被动运输
C.甲>乙,主动运输D.甲=乙,主动运输
解析:
选B 蔗糖溶液处理后的细胞放在蒸馏水中能吸收水分,因此,直到细胞中水分不再增加时,细胞液的浓度降低了。
水分进出细胞的方式是自由扩散,属于被动运输。
3.科学家在研究细胞膜运输物质时发现有下列四种关系,分别用图中四条曲线表示,在研究物质X的跨膜运输时,发现其运输方式与曲线②和曲线④相符。
请问细胞膜运输物质X的方式是( )
A.主动运输B.协助扩散
C.自由扩散D.胞吐
解析:
选A 曲线①说明运输速率与物质浓度成正比,不受其他因素的限制,应为自由扩散;曲线②说明在一定浓度范围内,随物质浓度升高运输速率加快,当达到一定程度后,由于受到载体蛋白数量的限制,运输速率不再增加,从而保持稳定,说明这种运输方式需要载体,不是自由扩散,可能是协助扩散或主动运输;曲线③说明运输速率与氧气浓度无关,而氧气浓度的高低影响能量的产生,进而影响主动运输的速率,说明这种运输方式不是主动运输,有可能是自由扩散或协助扩散;曲线④说明运输速率与氧气浓度有关,说明这个过程需要能量。
综合曲线②和④,物质X的运输方式只能是主动运输。
4.海带细胞中碘的浓度比海水中高出许多,其原因是( )
A.海带细胞膜为全透性膜
B.碘的通透性强
C.海带细胞膜上运载碘的载体多
D.海水中的碘含量高
解析:
选C 海带对碘的吸收是主动运输,从分子水平解释是由于海带细胞膜上运载碘离子的载体多,而载体的种类和数量决定了细胞对离子吸收的种类和数量。
5.甲、乙两种物质分别依赖自由扩散和协助扩散进入细胞,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.甲运输被促进B.乙运输被促进
C.甲运输被抑制D.乙运输被抑制
解析:
选D 是否需要载体是自由扩散与协助扩散的区别。
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,协助扩散将受到抑制。
6.图中曲线a、b表示物质跨(穿)膜运输的两种方式,下列表述正确的是( )
A.脂溶性小分子物质不能通过方式a运输
B.与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面
C.方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关
D.抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响
解析:
选C 脂溶性小分子物质以自由扩散的方式进出细胞;方式a表示的是自由扩散,如果需要载体蛋白的参与,那么与之有关的载体蛋白应贯穿于细胞膜中构成蛋白质通道;抑制细胞呼吸对方式b的转运速率可能有影响,而对方式a的转运速率无影响。
7.如图为某种离子跨膜运输的示意图,由此做出的判断正确的是( )
A.图中离子跨膜的正确顺序是乙→丙→甲
B.离子跨膜有随机性并消耗ATP中的能量
C.磷脂的运动使离子跨膜的通道自动开闭
D.图示的离子跨膜方式为自由扩散
解析:
选A 细胞外的物质先与开口朝外的载体蛋白结合,然后在能量的驱动下,载体蛋白开口朝内,将物质释放出来;细胞膜具有选择透过性;磷脂的运动不能使离子跨膜的通道自动开闭;图示的离子跨膜方式既需要载体又需要能量,为主动运输。
8.如图所示不能够表达的过程是( )
A.肾小管细胞分泌K+
B.胰岛细胞分泌胰岛素
C.胃腺细胞分泌胃蛋白酶
D.淋巴细胞分泌抗体
解析:
选A 题中的图表示的是胞吐过程。
B、C、D选项中均涉及分泌蛋白,分泌蛋白的分泌通过胞吐形式排到细胞外,而K+的分泌属于主动运输过程。
二、非选择题(共26分)
9.(11分)如图是物质进出细胞的三种方式模式图(黑点代表物质分子),据图回答:
(1)图甲表示_____________,图乙表示_____________,图丙表示________。
(2)物质进出细胞需要消耗能量的是[ ]________。
甘油进入小肠上皮细胞的方式是[ ]____________,物质进出细胞需要载体蛋白而不消耗能量的方式是[ ]________。
(3)与甲方式相比,丙方式的主要特点是需要借助__________________________,该物质是在细胞内的________上合成的。
与丙相比,乙方式的不同之处是需要________,主要来自于________(细胞器)。
(4)加入呼吸抑制剂,________方式将会受到影响。
解析:
由图示信息可知,图甲是由高浓度运输到低浓度一侧,不需要载体蛋白,为自由扩散,乙图表示的是从低浓度运输到高浓度的一侧,需要载体蛋白协助,并消耗能量,是主动运输;图丙表示由高浓度运输到低浓度一侧,需要载体蛋白协助,不需要消耗能量,所以是协助扩散。
甘油进出细胞的方式是自由扩散,协助扩散和主动运输都需要载体蛋白协助,主动运输还需要消耗能量,所以加入呼吸抑制剂,将会影响主动运输。
答案:
(1)自由扩散 主动运输 协助扩散
(2)[乙]主动运输 [甲]自由扩散 [丙]协助扩散 (3)载体蛋白 核糖体 消耗能量 线粒体 (4)乙
10.(15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曲线说明___________________,原因是_______________________________。
(2)BC曲线说明_____________________________,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:
主动运输需要载体和能量,载体的多少和种类以及呼吸作用的强弱(与能量产生的多少有关),这些因素都会影响到主动运输。
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的数量是有限的,所以当葡萄糖浓度达到一定值时,运输速率不再加快。
答案:
(1)在一定的氧分压范围内,番茄根吸收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+的载体达到了饱和 (3)载体的数量
(4)中耕松土,提高根细胞的呼吸作用 (5)C
[知识归纳整合]
物质穿膜运输问题是学生解题的难点之一,其原因有两个方面,首先是学生对题目涉及的生物体局部结构不清楚,无从着手分析,其次是对物质是否跨膜还是非跨膜(即膜融合)进出细胞,不能作出正确判断。
另外学生缺乏空间想象能力,不会将生物体局部结构进行放大,并利用图示表示出来。
1.物质在细胞内不同细胞器之间的跨膜分析
(1)同一细胞内线粒体与叶绿体之间的跨膜:
a为O2,b为CO2,由产生场所到利用场所共跨4层膜。
(2)分泌蛋白形成过程中的跨膜问题:
①内质网上的核糖体合成肽链后直接进入内质网中加工,不跨膜。
②蛋白质在内质网中完成初步加工后,经“出芽”形成囊泡与高尔基体融合,不跨膜。
③高尔基体对蛋白质进一步加工后,成熟蛋白也以囊泡形式分泌,并与细胞膜融合,以胞吐方式分泌出细胞,整个过程均不跨膜。
2.物质在血浆、组织液等内环境与细胞之间的跨膜分析
(1)几种由单层细胞形成的结构:
人体中有很多由单层细胞构成的管状或泡状结构,如毛细血管、毛细淋巴管、小肠绒毛、肺泡、肾小球和肾小管等,这些非常薄的结构有利于物质交换,物质通过这些管壁或泡壁时,要经过2层细胞膜。
(2)物质由血浆进入组织液的跨膜:
葡萄糖、氧气等物质从血浆进入组织液,经过组织处的毛细血管,至少要跨毛细血管壁(一层上皮细胞,共2层细胞膜)。
(3)物质由组织液进入细胞的跨膜:
物质由组织液进入细胞的跨膜,要分析该物质具体在细胞中被利用的场所,然后计算出跨膜层数。
如图中葡萄糖等物质利用的场所是细胞质基质,因此组织液中的葡萄糖等物质只跨1层膜,进入细胞质基质即被利用。
氧气利用的场所在线粒体内膜上,它要跨3层膜,进入线粒体中被利用。
3.体外环境与血浆之间的跨膜分析
物质由体外环境(肺泡、小肠等)进入血浆,至少要跨1层上皮细胞和1层毛细血管壁细胞,即要跨4层膜,才能进入到血浆中。
物质进入血浆后,由循环系统转运到全身各处的毛细血管,该过程是不跨膜的。
[强化针对训练]
1.1分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来,进入一相邻细胞的叶绿体基质内,至少穿过的生物膜层数及磷脂分子层数分别是( )
A.5层和10层 B.6层和12层
C.7层和7层D.8层和16层
解析:
选B 1分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来,进入相邻细胞的叶绿体基质内(如图),因叶绿体和线粒体都是具有双层膜的细胞器,故共穿过的生物膜是6层,而每一层膜由2层磷脂分子构成,所以共穿过12层磷脂分子层。
2.内质网腔内的分泌蛋白,输送到高尔基体腔内进一步加工,最后释放到细胞外。
这一过程中分泌蛋白通过的生物膜层数是( )
A.4层 B.3层 C.2层 D.0层
解析:
选D 如图所示,分泌蛋白在内质网上的核糖体中合成,经过内质网的加工,由内质网腔膨大、出芽形成具膜的小泡,把分泌蛋白输送到高尔基体腔内,做进一步加工后,再由高尔基体边缘突起形成小泡,把蛋白质裹在小泡内,运输到细胞膜,最后小泡与细胞膜融合,经细胞膜的胞吐作用把蛋白质释放到细胞外。
整个过程中分泌蛋白都是以小泡的形式移动,而并非穿过生物膜进行运输,故这一过程中穿过的生物膜层数是0层。
3.血浆中的1个葡萄糖分子进入组织细胞被彻底氧化分解,需要穿过几层细胞膜( )
A.5层B.3层C.6层D.4层
解析:
选B 血浆中的葡萄糖分子进入组织细胞必须通过内环境(如图所示)。
葡萄糖首先要穿过毛细血管壁进入组织液,毛细血管壁由一层上皮细胞组成,所以葡萄糖穿过这层细胞即穿过2层细胞膜,再进入组织细胞共穿过3层细胞膜。
进入组织细胞的葡萄糖在被彻底氧化分解时,首先要在细胞质基质中经过细胞呼吸的第一阶段,被分解成两分子丙酮酸,再进一步进入线粒体被彻底氧化分解。
葡萄糖分子不直接进入线粒体,所以血浆中的葡萄糖进入组织细胞被彻底氧化分解经过的细胞膜只有3层。
本题易误选A,因线粒体为双层膜结构,而实际上完整的葡萄糖分子只进入到细胞质基质,初步分解后才进入线粒体,但进入线粒体的已不是葡萄糖分子,而是丙酮酸。
另外,题目所问的是几层细胞膜,线粒体的内、外膜也不是细胞膜。
4.用同位素标记血液的葡萄糖分子,若该分子流经肾脏后又经过肾静脉流出,该分子穿过几层细胞膜( )
A.4层B.8层
C.0层或8层D.16层
解析:
选C 血糖流经肾脏后又经肾静脉流出的过程中,经过了肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用(如图所示)。
整个过程中葡萄糖分子依次穿过了肾小球毛细血管、肾小囊壁、肾小管壁和肾小管周围的毛细血管壁而重新回到血液,最后经肾静脉流出。
而这些“壁”都很薄,只由一层上皮细胞构成,而每穿过一层细胞即经过2层细胞膜,故共穿过8层膜。
但并非每个葡萄糖分子都会从肾小球滤过,若没有滤过的葡萄糖分子,则从入球小动脉流入而又直接从出球小动脉流出,再流经肾小管周围的毛细血管,最后经肾静脉流出,这个过程中葡萄糖分子始终在血管中流动,没有穿过任何膜结构。
5.蛋白质的消化产物被人体所吸收并转化为组织蛋白的过程中,共穿过的磷脂分子层数是( )
A.4B.8C.7D.14
解析:
选D 食物中的蛋白质在消化道中被蛋白酶和肽酶分解成氨基酸,主要在小肠中被吸收,其吸收过程如图所示。
肠腔中的氨基酸经过小肠绒毛上皮细胞(2层膜)+绒毛内毛细血管壁(2层膜)+组织处毛细血管壁(2层膜)+组织细胞膜(1层膜)=7层膜;而1层膜由2层磷脂分子构成,所以共穿过14层磷脂分子层。
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