第4章 第1节 第2课时 自由扩散和协助扩散(练案)-【成才之路】2024-2025学年高中新课程生物必修第一册同步学习指导(人教版2019)

练案[14] 第4章第1节 [第2课时自由扩散和协助扩散] 学业考达标练 6.K+可通过通道蛋白进出细胞，下列有关叙述错误 一、选择题 的是 () 1.氧气进入细胞的方式是 A.K+通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合 A.主动运输 B.自由扩散 B.膜内外K·浓度梯度的大小会影响K的运输 C.协助扩散 D.渗透作用 速率 2.研究表明，水分子可以较快的通过水通道蛋白出 C.K顺浓度梯度通过细胞膜的过程属于协助扩散 入细胞且不需消耗能量，而甘油分子难以通过水 D.水分子和Na也能借助该通道进出细胞 通道蛋白。下列相关叙述错误的是 7.如图判断下列说法错误的是 ( A.水通道蛋白对物质具有选择性 外细胞膜内 B.一种物质可能有多种跨膜运输方式 0 od 0 C,水通道蛋白作用时所需的能量主要来自线粒体 +0 D.水通道蛋白结构改变后功能也可能发生改变 物质浓度差 分 3.如图所示水分子跨膜运输的方式是 1 一水分子 A.由图甲可以判断物质的跨膜运输方式是自由扩散 细胞外 水通道蛋白 B.图甲中随着细胞外物质浓度的降低，运输速率 会变慢 细咆内●。● C.图甲中表示自由扩散不需要转运蛋白的协助 A.自由扩散 B.协助扩散 D.图乙说明协助扩散过程只受物质浓度差的影响 C.主动运输 D.自由扩散和协助扩散 二、非选择题 4.下列关于被动运输的叙述，错误的是 ( 8.下面A、B是两种被动运输方式的转运速率和细胞 A.包括自由扩散和协助扩散 外浓度之间的关系曲线： B.只能顺浓度梯度进行运输 C.都不需要转运蛋白 D.都不需要消耗能量 细胞外浓度 细胞外浓度 细胞能量供应 5.下列与物质跨膜运输有关的叙述，错误的是 A ( (I)图A表示的转运方式是 ,其转运速 A.葡萄糖顺浓度梯度的跨膜运输需转运蛋白的 率主要取决于 协助 (2)图B表示的方式若是协助扩散，那么b段的 B.乙醇和氧气进出细胞的跨膜运输方式相同 限制因素是 ,be段的限制因素是 C.温度对性激素通过生物膜无影响 D.水跨膜运输的方式可以是自由扩散，也可以是 (3)请在图C中画出被动运输的转运速率和细胞 协助扩散 能量供应的关系曲线。 210 选择考提升练 5.如图为植物光合作用同化物蔗糖在不同细胞间运 一、选择题 输，转化过程的示意图。下列相关叙述正确的是 1.将刚刚萎蔫的菜叶放入清水中，菜叶细胞含水量 ( 能够得到恢复的主要原因是 胞间连丝 蔗牠水解酶 A.自由扩散和协助扩散 B.主动运输和胞吞 ●单枯转运 。载体 C.白由扩散和主动运输 伴胞 筛管 薄壁细胞 D.协助扩散和主动运输 A.蔗糖的水解有利于蔗糖顺浓度梯度运输 2.维生素D属于脂质的一种，人体组织细胞吸收维 B.单糖逆浓度梯度转运至薄壁细胞 生素D的量主要取决于 C.能量生成抑制剂会直接抑制图中蔗糖的运输 A.环境温度和氧气的含量 D.蔗糖可通过单糖转运载体转运至薄壁细胞 B.细胞膜上维生素D含量及其转运蛋白数量 6.肝细胞和细南都能以协助扩散的方式吸收葡萄 C.细胞膜上维生素D转运蛋白的数量 糖，其中细菌协助葡萄糖运输的载体蛋白为 D,细胞外溶液与细胞质中维生素D的浓度差 GLUT1,肝细胞协助葡萄糖运输的载体蛋白为 3.哺乳动物成熟红细胞的细胞膜含有丰富的水通道 GLUT2,其运输的速率和葡萄糖浓度的关系如图所 蛋白，硝酸银(AgNO,)可使水通道蛋白失去活性 示。下列推测错误的是 ( 下列叙述错误的是 ( 古纫谥(GLUT1) A.经AgNO,处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会 膨胀 肝细胞(GLUT2】 B.经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中不会 磷脂双分子层 变小 12345678(无货质) 衙萄糖浓度(mmol/L) C.未经AgNO,处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会 A.协助扩散可以降低细胞内外葡萄糖的浓度差 迅速膨胀 B.a点与b点相比，制约葡萄糖转运速率的因素是 D.未经AgNO,处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会 GLUT1的数量 迅速变小 C.c点与a点相比，c点葡萄糖转运速率低的原因 4.下列物质进出细胞的方式中，必须依赖于细胞膜 可能是肝细胞GLUT2少 上转运蛋白才能完成的是 D.载体蛋白的存在能显著提高细胞摄取葡萄糖的 A.02进入肺泡细胞 速率 B.H,O进入根毛细胞 7.协助扩散需要细胞膜上载体蛋白或通道蛋白的协 C.葡萄糖进入红细胞 助。如图甲、乙分别表示载体介导和通道介导的 D.酒精进入胃上皮细胞 两种协助扩散方式，其中通道介导的扩散速率比 211 载体介导的快得多。下列有关叙述正确的是 (3)蛋白A是存在于多种组织细胞膜表面的蛋白 质，为探究蛋白A是否为水通道蛋白，研究者 溶质分子 溶质分子 进行了相关实验，处理及结果见表。 o品o载体截口 o°。9通道蛋白 游 在低渗溶液中测定 8 实验 在等渗溶液中进行 卵细胞的水通透速 o8% 组号 的处理 率(10em/s) A.该过程的运输速率只与膜两侧浓度差相关 向卵母细胞注入微 27.9 B.载体蛋白和通道蛋白均具有一定的特异性 量水（对照）】 C.甲、乙两种方式均存在溶质分子与相应蛋白质 的结合过程 向卵母细胞注入蛋 210.0 D.该过程需要消耗能量 白A的RNA 二、非选择题 将部分Ⅱ组细胞放 8.水通道蛋白能介导水分子跨膜运输，提高水分子 人含HgCL,的等渗溶 80.7 的运输效率。如图是猪的红细胞在不同浓度的 液中 NaC溶液中，细胞体积和初始体积之比的变化曲 将部分Ⅲ组细胞放 线(O点对应的浓度为红细胞吸水涨破时的NaC 入含试剂M的等渗 188.0 浓度)。回答下列问题： 溶液中 ! () 1.5 注：卵母细胞接受蛋白A的RNA后可以合成 1.0 蛋白A,并将其整合到细胞膜上。 ①应选用 的卵母细胞进 0.5 行实验。 50 100150200 250 ②Ⅱ组和Ⅲ组实验结果说明 Va(I溶液浓度(nmel-l,- (1)水分子通过水通道蛋白进出细胞的方式属于 根据Ⅲ 该过程中水分子 (填 组和Ⅳ组实验结果推测HgC2破坏了部分蛋 “需要”或“不需要”)与水通道蛋白结合。 白A的 综合上述结果，可 (2)据图可知，猪的红细胞在浓度为 以得出的结论是 mmol·L的NaCl溶液中能保持正常的形态 红细胞的吸水和失水都通过 作用 完成。 212载体蛋白(构象改变)运输的协助扩散,水分子进入细胞的方选择考提升练 式可能为通过通道蛋白(构象不改变)的协助扩散或自由扩 1.A 萎焉的菜叶由于细胞失水,导致细胞液浓度升高,放入清 散,故水分子进入细胞一定不通过图丙运输方式。 水中,由于细胞液浓度大干清水,因此细胞发生渗透作用重新 练案[14] 吸水,恢复挺拔,而水分进入细胞的方式为自由扩散和协助扩 散,A正确。故选A。 学业考达标练 2.D 维生素D属于脂溶性物质,以自由扩散的方式通过细胞 1.B 气体类的分子较小,可以穿过磷脂分子层的间隙,通过自由 膜,不消耗能量,不需要转运蛋白协助,其运输速率主要取决于 扩散的方式进入细胸,B正确。 2.C 水分子可以较快的通过水通道蛋白,而甘油分子难以通过 膜两侧浓度差,故组织细胞吸收维生素D的量主要取决于细胞 外溶液与细胞质中维生素D的浓度差,D正确。 水通道蛋白,说明水通道蛋白对物质具有选择性,A正确;水跨 膜不需要水通道蛋白的协助,只通过磷脂双分子层的跨膜运输 3.B 经AgNO,处理的红细胞,水通道蛋白失去活性,但水可以 通过自由扩散的形式进出细胞,故其在低渗燕糖溶液中会吸水 方式为自由扩散;水跨膜通过水通道蛋白的协助,不需要消耗 能量,属于协助扩散,说明一种物质可能有多种跨膜运输方式, 膨胀,在高渗燕糖溶液中会失水变小,A正确,B错误;未经 B正确;水分子可以较快的通过水通道蛋白出入细胞且不需消 AgNO.处理的红细胞,水可通过水通道蛋白快速进出细胞,也 耗能量,C错误;蛋白质的结构决定功能,则水通道蛋白结构改 可通过自由扩散进出细胞,故其在低渗糖溶液中会迅速吸水 变后功能也可能发生改变,D正确。故选C。 膨胀,在高渗糖溶液中会迅速失水变小.C.D正确。 3.D 图中所示水分子跨膜运输是顺浓度梯度进行的,且需要水 4.C0.、酒精进入细胞的方式是自由扩散,水进出细胞的方式 通道蛋白,不消耗能量,因此该运输方式为协助扩散,另外水分 可以是协助扩散,也可以是自由扩散,自由扩散不需要转运蛋 子还可顺浓度梯度进行,同时不需要转运蛋白的作用,即借助 白的协助,A.B.D错误;葡萄糖进入红细胞,属于协助扩散,需 自由扩散方式进入细胞,即D正确。故选D。 要转运蛋白的协助,C正确。 4.C 被动运输包括自由扩散和协助扩散,A正确;被动运输是物 5.A 蓝糖分子通过胞间连丝进行运输,水解后形成单糖,通过 质的扩散,只能顺浓度梯度进行,B正确;自由扩散不需要转运 单糖转运载体顺浓度梯度运输,速率加快,A正确;图示单糖通 蛋白,不需要消耗能量,协助扩散需要转运蛋白,不需要消耗能 过单糖转运载体顺浓度梯度转运至薄壁细胞,B错误;图中蓝 量,C错误,D正确。故选C。 糖运输不消耗能量,单糖顺浓度梯度运输也不消耗能量,故能 5.C 葡萄糖顺浓度梯度的跨膜运输是协助扩散的方式,需转运 量生成抑制剂不会直接抑制图中糖的运输,C错误;燕糖属 蛋白的协助,A正确;乙醇和氧气进出细胞的跨膜运输都是自 于二糖,不能通过单糖转运载体转运至薄壁细胞,D错误。 由扩散,B正确;性激素通过生物膜是自由扩散的方式,温度影 6.B 协助扩散是将物质顺浓度梯度的运输,运输过程中,膜两侧 响膜的流动性,进而影响性激素通过生物膜的速率,C错误;水 的浓度差缩小,所以协助扩散可以降低细胞内外葡萄糖的浓度 分子可以穿过磷脂分子层的间隙,通过自由扩散的方式进出细 胞,也可以通过水通道蛋白的介导通过协助扩散进出细胞,D 差,A正确;a点与b点相比,载体蛋白GLUT1的数量一样多. 正确。故选C 制约葡萄糖转运速率的主要因素是葡萄糖的浓度,B错误;c点 6.D 分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合,A正 与a点相比,两点葡萄糖浓度一样,因载体蛋白数量不同而运 确;浓度梯度是影响协助扩散的重要因素之一,B正确;离子顺 输速率不同,C正确;与无蛋白质的磷脂双分子层相比,有载体 浓度梯度通过细胞膜时,需要转运蛋白的协助,属于协助扩散, 蛋白时运输速率明显加快,所以载体蛋白的存在能显著提高细 C正确;通道蛋白具有专一性,水分子和N'不能借助K'通道 胞摄取葡萄糖的速率,D正确 蛋白进出细胞,D错误。 7.B 协助扩散需要转运蛋白的协助,其运输速率既与膜两侧浓 7.D 图甲中物质从高浓度一侧运向低浓度一侧,且不需要转运 度差相关,又与转运蛋白的数量相关,因此并不是与膜两侧浓 蛋白协助,属于自由扩散,自由扩散的速率与细胞膜两侧的浓 度差完全呈正相关,A错误;载体蛋白和通道蛋白均具有一定 度差是正相关的,随着细胞外物质浓度的降低,物质的运输速 的特异性,B正确;载体蛋白在转运离子或分子时会与离子或 率会变慢,A.B、C正确;在一定范围内,随着浓度差的增大,协 分子结合,而离子或分子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白 助扩散的速率会随之增大,但是当浓度差达到一定范围时,协 结合,C错误:该过程为协助扩散,协助扩散不需要消耗能量,B 助扩散的速率会受到转运蛋白数量的限制而无法继续提升,因 错误。故选B。 此图乙表示自由扩散,而不是协助扩散,D错误。故选D 8.(1)协助扩散 不需要 8.(1)自由扩散 浓度差 (2)150 渗透 (2)浓度差 转运蛋白的数量 (3)缺乏蛋白A HC.对蛋白A的功能有抑制作用 (3)见解析图 空间结 构 蛋白A是水通道蛋白 【解析】(1)分析可知图A表示的转运方式为自由扩散,其转 【解析】 本题考查水进出细胞的方式及水通道蛋白相关实 运速率主要取决于细胞内外物质的浓度差。(2)图B表示的 转运方式若是协助扩散,那么ab段的限制因素是细胞内外物 验。(1)水分子通过水通道蛋白进出细胞的方式属于协助扩 质的浓度差,bc段转运速率不再增加,说明限制因素不再是浓 散,该过程中水分子不需要与水通道蛋白结合。(2)据图可知, 猪的红细脆在浓度为150mmol·L-的NaCl溶液中能保持正 度差,而是转运蛋白的数量。(3)被动转运不需要消耗能量,因 此,物质转运速率不会随能量的增加而改变,故绘图如下: 常的形态(细胞体积与初始体积之比为1);红细胞的吸水和失 { 水都通过渗透作用完成。(3)①分析题意,本实验目的是探究 蛋白A是否为水通道蛋白,实验的自变量是蛋白A的有无,故 应选用细胞膜中缺乏白A的卿母细胞进行实脸。②组和III 纽的差别在于HgCl.的有无,实验结果说明HgCl.对蛋白A的 功能有抑制作用;根据I组和IV组实验结果推测试剂M能恢复 0 一部分蛋白A的功能,HgCl.破坏了部分蛋白A的空问结构。 能量供应 综合上述结果,可以得出的结论是蛋白A是水通道蛋白。 -280一