内容正文:
生物学 必修1 SJ
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专题3 生物膜的特点及物质跨膜运输
刷难关
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1.(多选题)[山西部分重点高中2024高一上联考改编] 主动运输的能量来源分为3类,即 直
接提供能量驱动泵 、间接供能(协同转运蛋白)、光驱动(光驱动泵),如图所示。协同
转运指膜蛋白介导的一种离子或分子的跨膜转运要依赖另一种离子或分子顺浓度梯度(或电化学
梯度)跨膜转运的过程。根据两种物质转运方向是否相同分为同向转运和反向转运。下列有关说
法错误的是( )
AB
A.图示协同转运为同向转运
B. 驱动泵运输物质,细胞质膜上的蛋白质只起到运输
功能
C.通过主动运输的方式转运物质时,通常逆浓度梯度运输
D.主动运输的能量可来源于光能、化学能、离子或分子的
电化学势能
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解析 图示协同转运蛋白转运的两种物质转运方向相反,为反向转运,A错误; 驱动泵既可
以作为载体蛋白运输物质,也可以发挥酶的作用催化 的水解,为物质运输提供能量,B错误;
主动运输通常是物质逆浓度梯度进行的跨膜运输,C正确;主动运输的能量可来源于光能、化学
能、离子或分子的电化学势能等多种形式的能量,D正确。
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2.[江苏盐城五校联盟2024高一上期末] 所谓“膜流”,是指细胞的膜成分在生物膜系统各种结构
之间转移、转换和重组的过程。下列有关叙述正确的是( )
D
A.质壁分离和复原现象可作为“膜流”现象的例证
B. 由细胞核进入细胞质的过程发生“膜流”现象
C.唾液腺细胞释放淀粉酶的过程不发生“膜流”现象
D.胃蛋白酶合成和运输过程中,高尔基体是“膜流”的枢纽
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解析 分析题干可知,“膜流”发生在生物膜系统各种结构之间,如膜泡运输。质壁分离和复原
现象只是原生质层与细胞壁的分离与复原,没有发生膜成分的转换等,A错误; 由细胞核的
核孔进入细胞质的过程,没有涉及各种膜结构之间膜成分的转移和重组等,B错误;大分子淀粉
酶的释放过程需通过囊泡运输,并最终与细胞质膜融合,通过胞吐把物质释放到细胞外,有“膜
流”现象,C错误;胃蛋白酶属于分泌蛋白,在合成和运输过程中涉及内质网膜形成的囊泡转移
到高尔基体,与高尔基体膜融合,又通过高尔基体膜形成囊泡转移至细胞质膜,故高尔基体是
“膜流”的枢纽,D正确。
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3.[河南信阳2024高一上月考] 下列选项中关于物质跨膜运输方式和可能影响运输速率的因素的分
析,对应错误的是( )
选项 细胞 相关物质 跨膜运输方式 可能影响运输速率的因素
A 肺泡上皮细胞 排出 自由扩散 细胞内外的 浓度差
B 肾小管上皮细胞 吸收 被动运输 水通道蛋白的数量
C 乳腺细胞 分泌酪蛋白 胞吐 载体蛋白数量
D 人红细胞 吸收 主动运输 能量
C
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解析 肺泡上皮细胞排出的方式是自由扩散,是顺浓度梯度进行的,因此细胞质膜内外的
浓度差会影响运输速率,A正确;水分子的跨膜运输方式包括自由扩散和协助扩散,其中协助扩
散需要水通道蛋白,肾小管上皮细胞对水的重吸收为协助扩散,属于被动运输,水通道蛋白的数
量会影响运输速率,B正确;乳腺细胞分泌酪蛋白的跨膜运输方式为胞吐,胞吐过程不需要载体
蛋白,C错误;人红细胞吸收 的方式是主动运输,需要载体蛋白的协助且消耗细胞代谢产生的
能量,因此能量会影响运输速率,D正确。
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4.[浙江精诚联盟2023高一上期中联考] 青蒿素能有效治疗疟疾,科学家推测该物质可能通过作用
于疟原虫的食物泡膜,从而阻断其营养摄取的最早阶段,使疟原虫较快出现氨基酸饥饿,迅速形
成自噬泡(类似囊泡结构),并不断排出虫体外,使疟原虫损失大量胞浆而死亡。据此分析,下
列叙述正确的是( )
D
A.疟原虫通过胞吞获取营养物质需借助于细胞质膜上的载体蛋白
B.在青蒿素作用下,疟原虫细胞内蛋白质的合成量较正常状态的大
C.疟原虫损失大量胞浆后,可能会出现质壁分离现象
D.青蒿素干扰疟原虫的生物膜系统,影响细胞代谢,导致细胞死亡
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解析 胞吞需要能量,不需要载体蛋白,A错误;青蒿素能有效治疗疟疾,科学家推测该物质可能
通过作用于疟原虫的食物泡膜,从而阻断其营养摄取的最早阶段,使疟原虫较快出现氨基酸饥饿,
说明此时蛋白质合成量较小,B错误;疟原虫没有细胞壁和原生质层,不会发生质壁分离,C错误;
由题意可知,青蒿素可能作用于疟原虫的食物泡膜,即干扰其生物膜系统,影响细胞代谢,导致
细胞死亡,D正确。
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5.[辽宁阜新2024高一上期中] 协助扩散需要细胞质膜上
转运蛋白的协助。图甲、乙分别表示载体介导和通道介导
的两种转运物质的方式,其中通道介导的扩散比载体介导
快1 000倍。下列有关叙述正确的是( )
B
A.载体蛋白和通道蛋白在细胞质膜上是静止不动的
B.载体蛋白和通道蛋白均具有一定的专一性
C.甲、乙两种运输方式均属于主动运输
D.物质以通道介导的方式进出细胞,可以满足细胞的所有
需要
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解析 载体蛋白和通道蛋白在细胞质膜上不是静止不动的,而是具有一定的流动性,A错误;载
体蛋白和通道蛋白往往只适合转运特定的物质,均具有一定的专一性,B正确;甲、乙两种运输
方式都是将物质从高浓度一侧运输到低浓度一侧,需要转运蛋白的协助,不消耗能量,属于协助
扩散,C错误;物质进出细胞的方式有很多种,物质以通道介导的方式进出细胞,不能满足细胞
的所有需要,D错误。
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6.[湖北九师联盟2023开学考改编] 游离在细胞质基质中的核糖体合成的蛋白质(或多肽)可能成
为细胞质基质中的“永久居民”,也可能运送到细胞核、线粒体、内质网等结构,其“命运”取
决于自身的氨基酸序列中是否包含了分选信号序列以及哪种分选信号序列,如图所示。据图回答
下列问题:
(1)蛋白质可以穿过______进入细胞核,这种运输方式______(填“具有”或“没有”)选择
透过性。
核孔
具有
解析 核孔是蛋白质、 等大分子物质进出细胞核的通道,核孔对于大分子物质的进出具有
选择性,如 不能通过。
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(2)线粒体所需的蛋白质______(填“全部”或“部分”)来自细胞质基质,蛋白质进入线粒
体多数需要位于其外膜上的复合物和内膜上的复合物的协助,据此推测 复合物和
复合物在功能上很可能相当于主动运输所需要的__________。
部分
载体蛋白
解析 线粒体是半自主性细胞器,线粒体需要的蛋白质部分在线粒体内合成,部分来自细胞质基
质。由题意可知,蛋白质进入线粒体多数需要线粒体外膜上的复合物和内膜上的 复合
物的协助,因此两种复合物在功能上很可能相当于主动运输所需要的载体蛋白。
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(3)多肽在进入内质网之后需要继续进行__________________。研究发现,源于内质网的蛋白
质的结构中并不包含分选信号序列,据此推测内质网中可能含有切除分选信号序列的__________
____酶。
肽链的合成并加工
肽(或蛋白)
解析 分泌蛋白的一段肽链合成后,会转移到粗面内质网上继续完成肽链的合成并加工。将蛋白
质中某信号序列剪切掉,需用相应的肽(或蛋白)酶。
(4)内质网可以鼓出形成______,包裹着蛋白质定向移动到高尔基体并与之融合,鼓出和融合
的基础是生物膜具有____________性。
囊泡
一定的流动
解析 内质网和高尔基体通过囊泡建立间接联系,鼓出和膜融合与生物膜的结构特点——具有一
定的流动性有关。
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7.[广东清远五校2024高一上月考联考] 如图表示某细胞质膜结构,图中A、B、C表示某些结构,
、、、 表示物质跨膜运输方式。请据图回答下列问题:
(1)若该图是小肠上皮细胞的细胞质膜,该细胞吸收葡萄糖的跨膜运输方式可用图甲中___
(填字母)表示。
解析 小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式为主动运输,对应图中的 。
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(2)某学校生物兴趣小组为了验证牛的成熟红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散,而非主动运
输。现提供如下材料:牛的成熟红细胞若干、培养瓶、葡萄糖浓度测试仪、生理盐水、 的葡
萄糖溶液、葡萄糖载体抑制剂和 呼吸酶抑制剂(此抑制剂可以抑制细胞的无氧呼吸)
等,请完善如下实验过程:
实验原理:主动运输需要转运蛋白参与和消耗能量,协助扩散需要转运蛋白参与和被转运物质在
膜内外的浓度差。
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实验步骤:
①取三个培养瓶,编号A、B、C,向三个培养瓶中分别加入等量的牛的成熟红细胞和__________
________。
②向A瓶中加入 生理盐水,向B瓶中加入______________________,向C瓶中加入__________
__________。
③在相同且适宜的培养条件下培养一定时间后,利用__________________测定各培养瓶中葡萄糖
的含量。
预期结果:A瓶和C瓶中葡萄糖含量大致相等且______(填“大于”“小于”或“等于”)B瓶中
葡萄糖含量。
的葡萄糖溶液
葡萄糖载体抑制剂
呼吸酶抑制剂
葡萄糖浓度测试仪
小于
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解析 验证牛的成熟红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散,而非主动运输,该实验的自变量是抑
制剂的种类(即葡萄糖载体抑制剂和呼吸酶抑制剂),因变量为培养瓶中葡萄糖的含量。
实验步骤为:
①取三个培养瓶,编号A、B、C,向三个培养瓶中分别加入等量的牛的成熟红细胞和 的葡萄
糖溶液。
②向A瓶中加入生理盐水,向B瓶中加入葡萄糖载体抑制剂,向C瓶中加入 呼吸酶
抑制剂。
③在相同且适宜的培养条件下培养一定时间后,利用葡萄糖浓度测试仪测定各培养瓶中葡萄糖的
含量。
预期结果:若牛的成熟红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散,而非主动运输,则B瓶葡萄糖的运
输速率下降,A瓶和C瓶葡萄糖的运输速率不变,故A瓶和C瓶中葡萄糖含量大致相等且小于B瓶
中葡萄糖含量。
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思路导引 根据题意和图示分析可知,图中:A为载体蛋白,B为磷脂双分子层,C为糖蛋白; 、
为主动运输,特点是由低浓度运输到高浓度,需要载体和能量;、 为自由扩散,特点是由含
量多的一侧运输到含量少的一侧,不需要载体和能量;具有糖蛋白的一侧代表膜外,其中、 由
膜外运向膜内,、 由膜内运向膜外。
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