内容正文:
重难突破练(三)
题组一 物质出入细胞的方式比较
1.下图表示物质通过红细胞膜的示意图,其中黑点代表物质分子,圆圈代表转运蛋白,多角形表示能量,则①②③表示的跨膜运输方式分别是( )
A.自由扩散、主动运输、协助扩散
B.协助扩散、主动运输、自由扩散
C.主动运输、协助扩散、自由扩散
D.协助扩散、自由扩散、主动运输
答案 A
解析 ①从高浓度到低浓度,不需要转运蛋白和能量,为自由扩散;②从低浓度到高浓度,需要转运蛋白和能量,为主动运输;③从高浓度到低浓度,需要转运蛋白但不需要能量,为协助扩散。
2.新生儿小肠上皮细胞通过消耗能量,可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖。这两种物质被吸收到血液中的方式分别是( )
A.主动运输、主动运输
B.胞吞、主动运输
C.主动运输、胞吞
D.被动运输、主动运输
答案 B
解析 免疫球蛋白为大分子物质,通过胞吞进入细胞;半乳糖为单糖,通过主动运输进入细胞。
3.肠腔中葡萄糖的浓度远低于小肠上皮细胞中的葡萄糖浓度,但小肠上皮细胞仍能吸收葡萄糖。由此推知,小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是( )
A.协助扩散 B.主动运输
C.渗透 D.胞吞
答案 B
解析 肠腔中葡萄糖的浓度远低于小肠上皮细胞中的葡萄糖浓度,小肠上皮细胞吸收葡萄糖为逆浓度方向进行,需要消耗能量,为主动运输,B项正确。
4.图为氨基酸和Na+进出肾小管上皮细胞的示意图,ATP水解可释放能量。据图分析,下列说法不正确的是( )
A.管腔中氨基酸进入上皮细胞的方式为主动运输
B.上皮细胞中氨基酸进入组织液既需要转运蛋白协助,也需要消耗能量
C.Na+进、出上皮细胞的方式是不同的
D.管腔中Na+进入上皮细胞能体现细胞膜的选择透过性
答案 B
解析 根据题图可知,肾小管管腔中的氨基酸进入上皮细胞为逆浓度梯度的运输,属于主动运输(其动力来自Na+协同运输中的离子梯度),A项正确;上皮细胞中氨基酸进入组织液,是由高浓度向低浓度一侧运输,并且需要转运蛋白的协助,不消耗能量,属于协助扩散,B项错误;管腔中Na+进入上皮细胞,是由高浓度向低浓度一侧运输,并且需要转运蛋白的协助,属于协助扩散,C项正确;上皮细胞中Na+进入组织液是由低浓度向高浓度逆浓度梯度运输,需要载体蛋白、消耗能量,属于主动运输,D项正确。
5.下列关于物质运输的叙述,正确的是( )
A.巨噬细胞摄入病原体的过程属于主动运输
B.性激素进入到细胞内的过程属于胞吐
C.离子进出细胞都要依靠主动运输
D.饮酒过程中酒精进入组织细胞的过程属于被动运输
答案 D
解析 病原体属于颗粒性物质,颗粒性物质或大分子物质进出细胞的方式为胞吞和胞吐,因此巨噬细胞摄入病原体的过程属于胞吞,A项错误;性激素属于脂质,以自由扩散的方式进入细胞,B项错误;离子进出细胞不一定是主动运输,也可能是协助扩散,C项错误;饮酒过程中酒精进入组织细胞的过程是自由扩散,属于被动运输,D项正确。
6.自身免疫性肠病是一种病因不明、临床上较为罕见的自身免疫性疾病,该病主要表现为小肠黏膜上皮绒毛萎缩,往往会导致患者因营养吸收障碍而发育不良,下列相关说法正确的是( )
A.人体的小肠上皮细胞吸收氨基酸和葡萄糖的方式不同
B.随着细胞内渗透压升高,小肠上皮细胞吸收Ca2+的速率降低
C.小肠上皮细胞吸收水分子的速率与细胞内氧气浓度有关
D.小肠黏膜上皮绒毛萎缩导致小肠对甘油等物质的吸收减少
答案 D
解析 小肠上皮细胞吸收氨基酸和葡萄糖的方式均为主动运输,A项错误;小肠上皮细胞吸收Ca2+的方式为主动运输,运输速率与细胞内的渗透压无关,B项错误;细胞呼吸速率与细胞内氧气浓度有关,但小肠上皮细胞吸收水分子的方式属于协助扩散或自由扩散,不需要细胞呼吸提供能量,故小肠上皮细胞吸收水分子的速率与细胞内氧气浓度无关,C项错误;小肠黏膜上皮绒毛萎缩会导致小肠黏膜上皮表面积减小,从而使小肠对甘油等物质的吸收减少,D项正确。
7.如图为细胞膜结构的模式图,a~e为物质进出细胞的运输方式,参与a、d、e过程的蛋白质为同类型蛋白,下列有关分析与事实不符的是( )
A.甘油进出细胞可通过b方式运输
B.物质通过b方式运输时可维持细胞膜两侧的浓度差
C.肾小管和集合管可通过c方式对水分子进行重吸收
D.经a、d、e方式运输物质时会改变蛋白质自身构象
答案 B
解析 由图可知,b方式顺浓度梯度运输,不需要转运蛋白,不需要能量,故b方式为自由扩散,甘油可通过b方式运输,A不符合题意;主动运输能维持细胞膜两侧浓度差,但b方式为顺浓度梯度运输且不需要转运蛋白和能量,为自由扩散,B符合题意;c方式为顺浓度梯度运输,需要通道蛋白协助,因此c方式为协助扩散,肾小管和集合管可通过协助扩散的方式对水分子进行重吸收, C不符合题意;由图可知,参与c过程的蛋白质为通道蛋白,参与a、d、e过程的蛋白质为同类型蛋白,其构象与c过程的不同,故参与a、d、e过程的蛋白质均为载体蛋白,载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,且每次转运时都会发生自身构象的改变,D不符合题意。
题组二 影响物质运输的曲线分析
8.如图是几种物质进出细胞方式的运输速率与影响因素间的关系曲线图,下列相关叙述中正确的是( )
A.与葡萄糖进入红细胞相符的图有②④⑥
B.与K+进入轮藻细胞相符的图有②④⑤
C.与蛋白质进出细胞相符的图有②③⑥
D.与CO2进出细胞相符的图有①③⑤
答案 D
解析 葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散,符合的有②③⑥,A项错误;K+进入轮藻细胞的方式为主动运输,符合的有④⑥,B项错误;蛋白质进出细胞的方式为胞吞、胞吐,需要消耗能量,符合的是④,C项错误;CO2进出细胞的方式为自由扩散,符合的有①③⑤,D项正确。
9.图中曲线a、b表示分子跨膜运输速率与O2浓度的关系,下列分析不正确的是( )
A.曲线a代表被动运输,曲线b代表主动运输
B.曲线a代表的分子跨膜运输一定不需要载体蛋白
C.曲线b转运速率达到饱和的原因是细胞膜上载体蛋白数量有限
D.温度可影响生物膜的流动性,从而对曲线a、b的转运速率产生影响
答案 B
解析 分析曲线图可知,曲线a代表的物质跨膜运输不消耗能量,为被动运输,可能是自由扩散,也可能是协助扩散;曲线b代表的物质跨膜运输消耗能量,为主动运输。
10.将某活组织放入适宜的、各营养物质充足的完全培养液中,置于适宜的条件下培养。培养液中甲、乙两种离子的浓度保持相等且恒定,定期检查细胞中两种离子的浓度,得到如图所示曲线。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.该组织细胞吸收甲、乙两种离子的方式分别是自由扩散和主动运输
B.该组织细胞细胞膜上运输甲离子的载体蛋白的数量比运输乙离子的载体蛋白的数量多
C.两种离子均只能从低浓度的一侧运输到高浓度的一侧
D.曲线mn段、ab段表明细胞呼吸产生的能量不足,抑制了细胞对两种离子的吸收
答案 B
解析 由题图可知,当组织细胞内的离子浓度大于细胞外的离子浓度时,细胞仍能吸收离子,则该组织细胞吸收甲、乙两种离子的方式均为主动运输,A项错误;培养过程中,同一时间点甲离子在细胞内的浓度始终高于乙离子,说明细胞吸收甲离子的速率快,主要原因是该细胞的细胞膜上运输甲离子的载体蛋白数量更多,B项正确;两种离子既能从低浓度运输到高浓度,也能从高浓度运输到低浓度,C项错误;曲线mn段和ab段细胞内两种离子的浓度保持不变,原因是甲、乙两种离子的吸收与利用达到平衡,已满足自身的需求,D项错误。
11.如图1是物质出入细胞的示意图,图2中曲线甲、乙分别代表物质进出细胞的两种方式。请回答下列问题。
(1)曲线甲代表________________,曲线乙中Q点对应时刻细胞不再吸收物质,此时限制物质进出细胞的因素是____________________________。
(2)已知某海洋生物的细胞中物质X、物质Y浓度分别为0.60 mol/L和0.14 mol/L,而海水中物质X、物质Y浓度分别为0.29 mol/L和0.38 mol/L。由此可知,该细胞能主动地________(填“吸收”或“排出”)物质X,可用图1中的________(填字母)表示。
(3)细胞膜中水通道、离子通道是普遍存在的。若肾集合管管壁细胞膜受刺激后产生兴奋时,水通道开放,大量水被肾集合管管壁细胞重吸收,则代表此过程中水的流动可用________(填字母)表示。
(4)若图1代表某生物的细胞膜,该细胞能够分泌胰岛素,则该过程被称为________,其依赖于细胞膜具有________的结构特点。
解析 (1)图2中的曲线甲表明吸收物质的速率与细胞内外溶液浓度差成正比,没有饱和现象,说明细胞吸收该物质的方式属于自由扩散。分析曲线乙可知,在细胞内浓度高于细胞外浓度之后,仍能吸收该物质,说明细胞吸收该物质的方式为主动运输,因此,Q点时限制细胞吸收该物质的因素是载体蛋白数量和能量。(2)某海洋生物的细胞中物质X的浓度为0.60 mol/L,而海水中物质X的浓度为0.29 mol/L,由此可推知,该细胞能主动地吸收物质X,可用图1中a表示。需注意的是a、e两过程均为主动运输,但是a为膜外物质向膜内的运输(吸收),e为膜内物质向膜外运输(排出)。(3)水的重吸收借助水通道蛋白,应是协助扩散,且为顺浓度梯度,不消耗能量,图中符合的是c。(4)胰岛素为大分子物质,只能通过胞吐作用分泌到细胞外,该过程依赖于细胞膜的流动性。
答案 (1)自由扩散 载体蛋白数量和能量供应 (2)吸收 a (3)c (4)胞吐 一定的流动性
12.图甲是植物水培法实验装置示意图。请据图回答问题:
(1)小麦根部吸收矿质元素的主要部位在根尖的________,吸收方式是____________。
(2)向培养液通入空气的目的是__________________________________。
(3)如果培养液中缺少镁离子,一段时间后,小麦幼苗叶片会______,原因是_______________________________________________________。
(4)如果配制的培养液浓度过高,小麦幼苗会出现____________现象,补救措施是_______________________________________。
(5)在适宜温度下,采用完全培养液培养小麦幼苗,研究培养液中氧气含量对K+吸收速率的影响,实验结果如图乙,则小麦幼苗吸收K+的方式是____________,培养液中氧气含量对K+吸收速率变化影响最大的是图中______段,D点后K+吸收速率不再明显增加的原因是________________________ ________________________________________________。
解析 (1)植物吸收矿质元素的主要部位是根尖的根毛区,吸收的方式是主动运输,需要消耗能量。(2)向培养液中通入空气可促进根部细胞进行有氧呼吸。(3)叶绿素中含有Mg元素,如果缺乏Mg元素,植物叶绿素不能合成,会导致叶片变黄。(4)培养液浓度过高,植物细胞会渗透失水。(5)由图乙可知,小麦幼苗吸收K+的方式为主动运输,在BC段吸收速率增长最快,但不会无限增大,因为细胞膜上载体蛋白的数量是有限的。
答案 (1)根毛区 主动运输 (2)促进根部细胞有氧呼吸,加快矿质元素离子的吸收 (3)变黄 镁是叶绿素的组成成分 (4)萎蔫(或烧苗、失水) 及时补充水分 (5)主动运输 BC 细胞膜上K+的载体蛋白数量有限
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