内容正文:
专题02 物质出入细胞的方式
【母题来源】2021年高考甲卷
【母题题文】植物的根细胞可以通过不同方式吸收外界溶液中的K+。回答下列问题:
(1)细胞外的K+可以跨膜进入植物的根细胞。细胞膜和核膜等共同构成了细胞的生物膜系统,生物膜的结构特点是_______。
(2)细胞外的K+能够通过离子通道进入植物的根细胞。离子通道是由_______复合物构成的,其运输的特点是_______(答出1点即可)。
(3)细胞外的K+可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞。在有呼吸抑制剂的条件下,根细胞对K+的吸收速率降低,原因是_______。
【答案】具有一定的流动性 蛋白质 顺浓度或选择性 细胞逆浓度梯度吸收K+是主动运输过程,需要能量,呼吸抑制剂会影响细胞呼吸供能,故使细胞主动运输速率降低
【试题解析】(1)生物膜的结构特点是具有一定的流动性。
(2)离子通道是由蛋白质复合物构成的,一种通道只能先让某种离子通过,而另一些离子则不容易通过,即离子通道具有选择性。
(3)细胞外的K+可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞。可知是主动运输过程,主动运输需要消耗能量,而细胞中的能量由细胞呼吸提供,因此呼吸抑制剂会影响细胞对K+的吸收速率。
【命题意图】以具体实例考查细胞对不同物质的运输方式与特点。主要考查能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论能力。
【命题方向】通常结合具体生命现象如物质运输、免疫、细胞识别等考查不同物质运输方式特点,能够根据表格、曲线等不同形式判断具体运输方式。
【得分要点】
1.物质出入细胞的方式(连线)
2.根据图示进一步确定物质跨膜运输的方式和影响因素
(1)填写以下有关跨膜运输方式及结构的名称
甲:自由扩散;乙:协助扩散;丙:主动运输;a:载体蛋白。
(2)填写以下有关跨膜运输方式的影响因素
甲图:浓度差;乙图:浓度差和载体蛋白;丙图:载体蛋白和能量。
3.“三步法”判断物质出入细胞的方式
一、单选题
1.(2021·湖南永州市·高三三模)小肠绒毛上皮细胞膜上存在着两种运输葡萄糖的载体SGLTI(主动运输的载体) 和GLUT 2 (协助扩散的载体),研究人员通过实验绘制如图所示曲线。下列说法错误的是( )
A.该实验可以用来探究不同浓度葡萄糖条件下的主要吸收方式
B.在较高葡萄糖浓度下,细胞主要依赖协助扩散来增大吸收速率
C.小肠绒毛上皮细胞膜上存在SGL T 1和GLUT 2的根本原因是基因选择性表达
D.葡萄糖分子在不同的浓度下都可通过主动运输和协助扩散两种方式进入细胞
【答案】D
【分析】
根据题意和图示分析可知:SGLT1和GLUT2,前者是主动运输的载体,后者是协助扩散的载体;分析题图曲线可知,协助扩散发生的同时,主动运输也在发生,只不过很低浓度下,主动运输的载体就达到饱和;高浓度情况下,需要依赖于协助扩散和主动运输提高吸收速率,主要吸收方式是协助扩散。
【详解】
A、从图中看出,实验的自变量是细胞外葡萄糖浓度和载体蛋白的种类,SGLT1表示主动运输的载体,GLUT2是协助扩散的载体,所以可以探究不同浓度葡萄糖条件下的主要吸收方式,A正确;
B、从图中看出:在较高浓度下,GLUT2的运输速率较大,所以细胞主要依赖协助扩散来增大吸收速率,B正确;
C、同一个体细胞内所有的基因是相同的,而小肠绒毛上皮细胞膜上存在SGL T 1和GLUT 2的根本原因是基因选择性表达,C正确;
D、从图中看出,当葡萄糖浓度在较低的条件下,只存在主动运输,D错误。
故选D。
【点睛】
2.(2021·天津南开中学高三三模)人体小肠上皮细胞对3种单糖吸收的方式如图所示,其中转运半乳糖与葡萄糖的载体蛋白是同向协同转运蛋白(半乳糖与载体的亲和力大于葡萄糖),它们的运输是伴随钠离子从细胞外流入细胞而完成的。动物细胞外高内低的钠离子浓度梯度是依靠细胞膜上的钠钾泵维持的。下列叙述正确的是( )
A.果糖的转运速率会随着果糖浓度的升高持续增大
B.葡萄糖和半乳糖转运时直接消耗了大量ATP
C.半乳糖出现后,葡萄糖的转运量减少
D.抑制小肠上皮细胞的钠钾泵后,葡萄糖转运速率不变
【答案】C
【分析】
据图分析,半乳糖与葡萄糖进入细胞从低浓度运输到高浓度,需要载体,属于主动运输;而果糖的运输是从高浓度到低浓度,需要载体,属于协助扩散。
【详解】
A、在一定浓度范围内,果糖的转运速率会随着果糖浓度的升高而增大,但载体蛋白的数量有限,不能无限增加,A错误;
B、葡萄糖和半乳糖转运时能量来源于钠离子浓度梯度的势能,B错误;
C、根据题干信息,半乳糖与载体的亲和力大于葡萄糖,说明半乳糖出现后,葡萄糖的转运量减少,C正确;
D、抑制小肠上皮