4.2主动运输与胞吞、胞吐讲义2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1
2026-08-14
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普通
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版必修1 分子与细胞 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第2节 主动运输与胞吞、胞吐 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 主动运输,胞吞和胞吐 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.98 MB |
| 发布时间 | 2026-08-14 |
| 更新时间 | 2026-08-14 |
| 作者 | 非说不凡全科馆 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59206137.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦主动运输与胞吞、胞吐核心知识点,先对比被动运输(自由扩散、协助扩散)梳理主动运输的原理及影响因素,再阐述胞吞胞吐的过程与意义,最后综合比较物质跨膜运输方式的异同,构建完整的物质运输知识体系。
资料以结构与功能观(生命观念)为统领,通过图示解析(如运输曲线、过程示意图)和典例变式(如水稻离子吸收实验、载体蛋白功能分析)培养科学思维,课中辅助教师系统授课,课后通过过关验收题帮助学生查漏补缺,强化知识应用。
内容正文:
第4章
4.2 主动运输与胞吞、胞吐
内 容 导 航
题型1 主动运输的原理和意义
题型2 胞吞、胞吐的过程和意义
题型3 物质跨膜运输的方式及其异同
考 点 演 练
题型1 主动运输的原理和意义
解|题|知|识
一、主动运输和被动运输:
1、物质运输的方式
2、被动运输
3、辨析比较
(1)渗透与扩散的比较
扩散是指某些物质分子从高浓度向低浓度的运动,可以是气体、溶剂分子,也可以是溶质分子;而渗透是水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散.渗透需要半透膜,是扩散的一种特殊形式.其关系如下图所示.
(2)影响被动运输的因素
在被动运输中,物质运输的速率除取决于浓度差外,还与该物质分子的大小以及脂溶性有关.一般而言,分子越小、脂溶性越强,运输速率越大.对于协助扩散,还与载体种类和数量有关.如图所示,自由扩散随外界物质浓度升高,运输速率可持续增大;而协助扩散需要载体蛋白的协助,当超过一定限度时,随着外界物质浓度升高,运输速率不再增大,这是由于细胞膜上载体蛋白的数量有限,即具有载体饱和效应.
点拨:
1、自由扩散和协助扩散的动力都是浓度差.
2、二者都不需消耗细胞代谢产生的能量.
二、主动运输
1、特点
(1)逆浓度梯度运输;(2)需载体蛋白的协助;(3)需消耗细胞呼吸产生的能量.
2、影响因素
(1)载体:细胞膜上的一类蛋白质
①
②载体具有饱和性:当细胞膜上的载体已经达到饱和时,细胞吸收该载体的物质的速度不再随物质浓度增大而增大.
(2)能量:凡是影响细胞内产生能量的因素,都能影响主动运输,如氧气浓度、温度等.如图.
(3)温度:温度可影响有关酶的活性和生物膜的流动性,因而影响物质运输速率.低温会使物质跨膜运输速率下降.
【提醒】三种物质运输方式是小分子和离子的运输方式,不包括大分子物质;三种物质运输方式是物质进出细胞的主要运输方式,除此之外还有其他方式(通道运输).
【典例1】如图是ATP为主动运输供能示意图,下列说法错误的是( )
A.图中蛋白质既可以做载体蛋白,也可以催化ATP水解
B.载体蛋白磷酸化后空间结构发生改变,使Ca2+的结合位点转向膜外,将Ca2+释放到膜外
C.载体蛋白磷酸化伴随着能量的转移
D.载体蛋白空间结构发生变化是不可逆的变性
【变式1】如图是胡萝卜在不同的含氧情况下从KNO3溶液中吸收K+和 NO3﹣的曲线。A、B两点和B、C两点吸收量不同的主要影响因素分别是( )
注:不考虑载体蛋白的种类对吸收量的影响
A.载体蛋白数量、能量
B.能量、载体蛋白数量
C.载体蛋白数量、离子浓度
D.能量、离子浓度
【变式2】对离体的心肌细胞施用某种毒素,可使心肌细胞对Ca2+吸收量明显减少,而对K+的吸收则不受影响。这种毒素的作用是( )
A.抑制呼吸酶的活性
B.抑制Ca2+载体的活动
C.改变了细胞膜的结构
D.改变了细胞膜两侧Ca2+的浓度
【变式3】某同学用含有不同离子的培养液培养水稻植株,研究水稻在不同条件下吸收离子的情况。培养72h后测量水分的吸收量和离子的剩余比例(培养后溶液中离子浓度与初始培养液中离子浓度的百分比),得到如表的实验结果。请回答下列问题:
实验条件
水分吸收量(mL)
离子的剩余比例(%)
Ca2+
SiO42﹣
Mg2+
光照
480
145
27
143
黑暗
325
105
35
100
光照+ATP合成抑制剂
465
142
128
139
(1)实验结果表明,培养液的Ca2+、SiO42﹣和Mg2+中,水稻吸收量最多的是 ,说明细胞膜对控制物质的运输具有 的特点。根系对其他两种离子的吸收量较少,主要原因可能是根系细胞膜上 。
(2)据图分析可知,根系细胞吸收SiO42﹣的方式是 ,判断依据是 。
(3)培养液中的水跨膜运输进入细胞的方式是 。黑暗条件下,水分吸收速率较低,主要与 有关。
题型2 胞吞、胞吐的过程和意义
解|题|知|识
一、胞吞和胞吐
1、过程
(1)胞吞:大分子物质囊泡→大分子物质进入细胞内
(2)胞吐:大分子物质囊泡→大分子物质排出细胞外
2、结构基础:细胞膜的流动性.
3、条件:二者都需要消耗能量.
【典例1】胞吞和胞吐是细胞进行物质交换的两种重要方式。根据胞吞物质的大小、状态可以将胞吞分为吞噬和胞饮两种类型。其中吞噬是细胞用伪足将颗粒包裹起来形成一个吞噬泡,然后该吞噬泡再与溶酶体融合,利用水解酶将颗粒消化;胞饮是细胞将胞外的液体小滴包在小泡中“吞入”。下列叙述错误的是( )
A.胞吞和胞吐过程需要膜上蛋白质的参与
B.两种类型的胞吞对细胞外物质的转运不具有选择性
C.胞吞和胞吐的过程中需要消耗细胞呼吸所释放的能量
D.吞噬泡与溶酶体融合的过程中伴随着膜成分的更新
【变式1】细胞内的生物大分子(如胃蛋白酶原)运出细胞的方式是( )
A.协助扩散 B.自由扩散 C.胞吐 D.被动运输
【变式2】如图为受体介导的胞吞作用,根据图示,下列叙述正确的是( )
A.该过程以膜的选择透过性为基础才能发生
B.该过程与膜上的受体有关,与线粒体无关
C.蛋白质和多糖通过该过程进入细胞,该过程不利于膜成分更新
D.形成的囊泡可能与溶酶体结合,以将囊泡中的物质分解
【变式3】分泌蛋白主要通过主动运输的方式排到细胞外。 (判断对错)
题型3 物质跨膜运输的方式及其异同
解|题|知|识
1、自由扩散、协助扩散和主动运输的比较
物质出
入细胞
的方式
被动运输
主动运输
自由扩散
协助扩散
运输方向
高浓度→低浓度
高浓度→低浓度
低浓度→高浓度
是否需要载体
不需要
需要
需要
是否消耗能量
不消耗
不消耗
消耗
图例
举例
O2、CO2、H2O、甘
油、乙醇、苯等出入细胞
红细胞吸收葡萄糖
小肠吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等
表示曲线
(一定浓度
范围内)
2.大分子物质出入细胞的方式
运输
方式
运输方向
运输特点
实 例
胞吞
细胞外→细胞内
需要能量,不需要载体蛋白
白细胞吞噬病菌
变形虫吞噬食物颗粒
胞吐
细胞内→细胞外
胰腺细胞分泌胰岛素
【典例1】图一表示某生物体内甲、乙、丙、丁四种物质通过细胞膜的过程,图中①②③为细胞膜相关组成成分,图二表示O2含量变化对小肠上皮细胞吸收K+速率的影响。下列有关叙述正确的是( )
A.图一中细胞膜的上侧是细胞膜的外侧,①和③构成细胞膜的基本骨架
B.图二说明K+的吸收方式是主动运输,这种方式对应于图一中的甲
C.若图一中丁表示葡萄糖,则该细胞不可能是哺乳动物红细胞
D.图二中K+吸收速率不再增加时,限制因素是载体蛋白数量和氧气含量
【变式1】植物体内的有机酸主要通过有氧呼吸第二阶段合成,而后进入细胞质基质,再通过液泡膜上的载体蛋白进入到液泡;当液泡中有机酸浓度达到一定水平,会被运出液泡进入降解途径(如图)。下列叙述错误的是( )
A.有机酸的产生部位是线粒体内膜
B.H+进入液泡的方式属于主动运输
C.转运柠檬酸进出液泡的蛋白不同
D.液泡可以调节植物细胞内的环境
【变式2】液泡膜上存在多种Ca2+转运蛋白,这些蛋白通过协同作用维持活细胞内Ca2+浓度的稳态,主要包括Ca2+通道、Ca2+泵和Ca2+/H+反向运输载体,相关离子运输过程如图所示。Ca2+/H+反向运输载体能够利用膜内外形成的H+电化学梯度,驱动Ca2+以相反方向跨膜转运。下列叙述正确的是( )
A.Ca2+与Ca2+通道结合后运入细胞质基质
B.Ca2+通过图中方式进入液泡时,均需要消耗能量
C.与Ca2+结合后,Ca2+泵的空间结构不发生改变
D.Ca2+/H+反向运输载体能同时转运Ca2+和H+,这说明载体蛋白不具有专一性
【变式3】小肠是人体吸收营养物质的重要器官,上皮细胞膜上有很多与物质吸收运输有关的蛋白质,如图1是人体小肠上皮细胞吸收葡萄糖的过程示意图,G蛋白是细胞上的一种葡萄糖载体蛋白,图2是G蛋白发挥作用的示意图。回答下列问题:
(1)图1中小肠上皮细胞吸收Na+的运输方式为 ,该过程 (填“消耗”或“不消耗”)能量。
(2)图2中G蛋白运输葡萄糖时构象 ,该运输方式是 ,判断依据是 。
(3)图1中钠钾泵具有的作用是 ,其在小肠上皮细胞通过S蛋白吸收葡萄糖过程中发挥作用的具体表现是
。
过 关 验 收
1. 海带细胞中的碘比海水高许多倍,仍可从海水中吸收碘,表明吸收具有( )
A.选择性 B.独立性 C.专一性 D.高效性
2. 科学家将番茄和水稻幼苗分别放入Mg2+和SiO培养液中进行培养,培养液的起始浓度相同。一段时间后,培养液中离子的浓度变化如图所示。据图分析,叙述正确的是( )
A.番茄吸收SiO的量多于Mg2+
B.水稻根细胞膜上Mg2+转运蛋白的数量比番茄根细胞膜上的多
C.番茄细胞中的SiO能释放到培养液中,使培养液中SiO浓度高于起始浓度
D.番茄和水稻幼苗的根对Mg2+和SiO的吸收具有选择性
3. 对法囊藻的细胞液中各种离子浓度的分析表明,细胞液中的成分与海水的成分很不相同,图中阴影部分代表法囊藻细胞液中的各种离子浓度,空白部分代表海水中的各种离子浓度。下列说法错误的是( )
A.法囊藻细胞内K+和Cl﹣含量较高,而Ca2+和Mg2+含量较低表明细胞对矿质元素离子的吸收具有选择性
B.Na+、Ca2+和Mg2+进入法囊藻细胞及K+和Cl﹣出细胞的方式都是主动运输
C.主动运输能保证细胞按照生命活动的需要主动地选择吸收营养物质
D.法囊藻细胞膜上转运蛋白的种类和数量导致了细胞内外离子浓度的差异
4. 大肠杆菌在繁殖时,细胞内钾离子的浓度是培养液的3000倍.如果在培养液中加入一种叫箭毒的药物,大肠杆菌细胞内钾离子的浓度会立即下降.这种药物很可能(箭毒不会杀死细胞)( )
A.使细胞膜的选择透过性变成全透性
B.抑制膜上载体的活动
C.加快细胞膜的流动
D.使载体的运动方向发生改变
5. 某些植物细胞吸收蔗糖是利用H+浓度梯度推动的,这种特殊的主动运输过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.图中H+和蔗糖进入细胞的方式相同
B.图中H+进出细胞所利用的载体蛋白相同
C.提高外界溶液的pH会使细胞对蔗糖的吸收量减少
D.“H+﹣蔗糖”共转运蛋白发挥作用时需要ATP直接供能
6. 如图中的A图表示温度对植物吸收钾离子和铵根离子的影响;B图表示氧分压对大麦根吸收钾离子和铵根离子的影响.请据图分析回答:
(1)A图表明,温度超过了35℃以上时,随着温度的增高,根吸收两种离子的量都 ,其主要原因是 ,从而导致呼吸作用下降,为主动运输提供的能量减少,从而使离子的吸收量下降.
(2)B图表明,当氧分压增高时,根吸收离子的量 ,同时,细胞中的糖浓度 ,此时糖的主要作用是作为 ,为离子的主动运输提供能量.
(3)植物吸收钾离子和铵根离子与温度、氧分压有关,从本质上看,是矿质元素离子的吸收与植物的 密切相关.
(4)即便是温度和氧分压等条件相同时,根细胞对钾离子和铵根离子的吸收量还是不同,这种吸收量上的差异与细胞膜上 有关.
7. 神经细胞间可以通过一种特殊的介质来传递信息,含有传递分子的囊泡与神经细胞的质膜融合之后再打开,将传递分子释放到神经细胞外部。这属于( )
A.主动运输 B.协助扩散 C.胞吐 D.胞吞
8. 外泌体是一种由活细胞分泌的小囊泡,其包裹着蛋白质和RNA等物质。外泌体在特定的细胞间发挥物质运输和信息传递的作用,其作用机制如图所示。下列有关外泌体的叙述,错误的是( )
A.外泌体可通过靶细胞膜上的特定位点与靶细胞膜识别并融合,将内容物转运进靶细胞
B.外泌体对靶细胞的特定调节功能与产生外泌体的细胞类型有关
C.外泌体的形成过程会消耗细胞内化学反应释放的能量
D.外泌体通过细胞膜的过程需要细胞膜上转运蛋白的协助
9. 如图为大分子物质进出细胞的过程示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.该过程消耗能量,但不需要载体蛋白协助
B.该过程表明细胞膜具有一定的流动性
C.该过程与细胞表面蛋白质的信息传递功能无关
D.分泌蛋白是以图示方式分泌到细胞外的
10. 美国科学家James E.Rothman、Randy W.Schekman以及德国科学家Thomas C.Südhof,由于发现了囊泡准确转运物质的调控机制,共同获得了2013年诺贝尔生理学或医学奖.细胞内部产生的蛋白质被包裹于膜泡形成囊泡,囊泡被分成披网格蛋白小泡、COPI被膜小泡以及COPII被膜小泡三种类型.三种囊泡介导不同途径的运输,分工井井有条,在正确的时间把正确的细胞“货物”运送到正确的目的地.下列叙述错误的是( )
A.囊泡是一种细胞结构,但由于其结构不固定,因而不能称之为细胞器
B.图示细胞中,能产生囊泡的结构是内质网、高尔基体、细胞膜
C.如果转运系统受到干扰,则会对机体产生有害影响,并导致如糖尿病等疾病
D.“a”表示的大分子物质通过细胞膜的方式是物质跨膜运输的主要方式
11. 人肝细胞合成的糖原储存在细胞内,合成的脂肪不储存在细胞内,而是以VLDL(脂肪与蛋白质复合物)形式分泌到细胞外.VLDL排出细胞的方式最可能为( )
A.自由扩散 B.协助扩散 C.主动运输 D.胞吐
12. 新生儿小肠上皮细胞通过消耗ATP,可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖,这两种物质分别被吸收到血液中的方式是( )
A.主动运输、主动运输 B.被动运输、主动运输
C.主动运输、胞吞 D.胞吞、主动运输
13. 如图①~④表示物质出入细胞的不同方式,下列叙述正确的是( )
A.O2和甘油通过图①方式运输
B.图③可表示葡萄糖进入红细胞的方式,该过程消耗能量
C.温度变化可能通过影响膜的流动性来影响图中所有运输方式
D.方式④体现了细胞膜的选择透过性
14. FOF1﹣ATPase是位于线粒体内膜上的一种复合蛋白,当强大的质子(H+)流顺浓度梯度通过FOF1﹣ATPase进入线粒体基质时,释放的自由能可推动ATP合成。据此推测,与质子通过FOF1﹣ATPase进入线粒体基质相符的图有( )
A.①③⑤ B.②④⑥ C.②④⑤ D.②③⑥
15. 液泡是植物细胞中储存Ca2+的主要细胞器,液泡膜上的H+焦磷酸酶可利用水解无机焦磷酸释放的能量跨膜运输H+,建立液泡膜两侧的H+浓度梯度。该浓度梯度驱动H+通过液泡膜上的载体蛋白CAX完成跨膜运输,从而使Ca2+以与H+相反的方向同时通过CAX进行进入液泡并储存。下列说法错误的是( )
A.Ca2+通过CAX的跨膜运输方式属于协助扩散
B.Ca2+通过CAX的运输有利于植物细胞保持坚挺
C.加入H+焦磷酸酶抑制剂,Ca2+通过CAX的运输速率变慢
D.H+从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式属于主动运输
16. 离子对于维持细胞的生命活动具有重要作用,离子进出细胞一般要借助转运蛋白。如图表示甲~丁四种转运蛋白在运输相关离子时的示意图,下列与图示对应的运输方式正确的是( )
A.甲——协助扩散 B.乙——主动运输
C.丙——主动运输 D.丁——自由扩散
17. 如图表示一段时间内同一细胞的线粒体膜、液泡膜对相关物质的相对吸收速率,下列叙述正确的是( )
A.线粒体膜、液泡膜对K+吸收速率不存在差异
B.线粒体膜、液泡膜对O2吸收速率的不同与线粒体、液泡的功能有关
C.线粒体膜、液泡膜对K+、Na+的吸收速率的差异只与能量供应有关
D.线粒体膜、液泡膜对甘油的吸收速率相同是因为二者载体数量相同
18. 海水稻植物能够在盐胁迫逆境中正常生长与其根细胞独特的转运机制相关。如图为海水稻根细胞参与抵抗盐胁迫有关的示意图,回答下列问题:
(1) 盐碱地上大多数植物难以生长,主要原因是
。
(2)由图可知,Na⁺排出细胞所需的能量来源于 。在盐胁迫下大量Na⁺以 方式进入根细胞,导致细胞内的离子比例异常,影响细胞内酶的活性。
(3)若使用ATP抑制剂处理细胞,Na⁺的排出量会明显减少,其原因是
。
(4)雅礼中学生物兴趣小组查阅资料得知Ca2+能缓解某耐盐植株的高盐胁迫,为验证该结论,开展了如下实验。
①实验材料:该植株幼苗、Ca2+转运蛋白抑制剂溶液、含高浓度NaCl的完全培养液等
②实验步骤:
a.取甲、乙两组生长发育基本相同的该植株幼苗,置于含高浓度NaCl的完全培养液中培养。
b.甲组加入2mL蒸馏水,乙组加入 。
c.一段时间后测定并比较甲、乙两组培养液中的Na⁺浓度。
③预期实验结果及结论:若 ,则表明Ca2+能缓解某耐盐植株的高盐胁迫。
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第4章
4.2 主动运输与胞吞、胞吐
内 容 导 航
题型1 主动运输的原理和意义
题型2 胞吞、胞吐的过程和意义
题型3 物质跨膜运输的方式及其异同
考 点 演 练
题型1 主动运输的原理和意义
解|题|知|识
一、主动运输和被动运输:
1、物质运输的方式
2、被动运输
3、辨析比较
(1)渗透与扩散的比较
扩散是指某些物质分子从高浓度向低浓度的运动,可以是气体、溶剂分子,也可以是溶质分子;而渗透是水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散.渗透需要半透膜,是扩散的一种特殊形式.其关系如下图所示.
(2)影响被动运输的因素
在被动运输中,物质运输的速率除取决于浓度差外,还与该物质分子的大小以及脂溶性有关.一般而言,分子越小、脂溶性越强,运输速率越大.对于协助扩散,还与载体种类和数量有关.如图所示,自由扩散随外界物质浓度升高,运输速率可持续增大;而协助扩散需要载体蛋白的协助,当超过一定限度时,随着外界物质浓度升高,运输速率不再增大,这是由于细胞膜上载体蛋白的数量有限,即具有载体饱和效应.
点拨:
1、自由扩散和协助扩散的动力都是浓度差.
2、二者都不需消耗细胞代谢产生的能量.
二、主动运输
1、特点
(1)逆浓度梯度运输;(2)需载体蛋白的协助;(3)需消耗细胞呼吸产生的能量.
2、影响因素
(1)载体:细胞膜上的一类蛋白质
①
②载体具有饱和性:当细胞膜上的载体已经达到饱和时,细胞吸收该载体的物质的速度不再随物质浓度增大而增大.
(2)能量:凡是影响细胞内产生能量的因素,都能影响主动运输,如氧气浓度、温度等.如图.
(3)温度:温度可影响有关酶的活性和生物膜的流动性,因而影响物质运输速率.低温会使物质跨膜运输速率下降.
【提醒】三种物质运输方式是小分子和离子的运输方式,不包括大分子物质;三种物质运输方式是物质进出细胞的主要运输方式,除此之外还有其他方式(通道运输).
【典例1】如图是ATP为主动运输供能示意图,下列说法错误的是( )
A.图中蛋白质既可以做载体蛋白,也可以催化ATP水解
B.载体蛋白磷酸化后空间结构发生改变,使Ca2+的结合位点转向膜外,将Ca2+释放到膜外
C.载体蛋白磷酸化伴随着能量的转移
D.载体蛋白空间结构发生变化是不可逆的变性
【答案】D
【解答】解:A、图中蛋白质是钙离子载体蛋白,具有结合并转运钙离子的功能,同时还具有催化ATP水解的功能,A正确;
B、Ca2+与载体蛋白结合后,载体蛋白的空间结构发生变化,使结合位点转向膜的另一侧,有利于将钙离子从膜内转运到膜外,实现钙离子的跨膜运输,B正确;
C、在运输Ca2+的载体蛋白的作用下,ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合,这一过程伴随能量的转移,载体蛋白的构象发生改变,活性也被改变,C正确;
D、由图可知,Ca2+与载体蛋白结合后,载体蛋白的空间结构发生变化,而这种空间结构的变化是可逆的,D错误。
故选:D。
【变式1】如图是胡萝卜在不同的含氧情况下从KNO3溶液中吸收K+和 NO3﹣的曲线。A、B两点和B、C两点吸收量不同的主要影响因素分别是( )
注:不考虑载体蛋白的种类对吸收量的影响
A.载体蛋白数量、能量
B.能量、载体蛋白数量
C.载体蛋白数量、离子浓度
D.能量、离子浓度
【答案】B
【解答】解:胡萝卜细胞是通过主动运输的方式吸收K+和NO3﹣的,需要载体和能量(其中能量是由有氧呼吸作用提供的,与氧浓度密切相关,一定范围内氧浓度的大小就代表了能量的多少。),所以载体的数量和能量是影响这两种物质吸收量的主要因素。A、B两点在同一条曲线上,吸收相同的离子,所以载体相同,则影响A、B两点吸收量不同的因素是氧浓度即能量;B、C两点不在同一条曲线上,吸收的是不同的离子,但两点的氧浓度相同,代表能量相同,则影响B、C两点吸收量不同的因素是载体数量。
故选:B。
【变式2】对离体的心肌细胞施用某种毒素,可使心肌细胞对Ca2+吸收量明显减少,而对K+的吸收则不受影响。这种毒素的作用是( )
A.抑制呼吸酶的活性
B.抑制Ca2+载体的活动
C.改变了细胞膜的结构
D.改变了细胞膜两侧Ca2+的浓度
【答案】B
【解答】解:A、如果抑制呼吸酶的活性,则钾离子的吸收也受影响,A错误;
B、由于载体具有专一性,对Ca2+吸收量明显减少,而对K+的吸收则不受影响,说明抑制了Ca2+载体的活动,B正确;
C、心肌细胞对K+的吸收不受影响,说明没有改变细胞膜的结构,C错误;
D、改变了细胞膜两侧的Ca2+浓度对主动运输的影响不大,D错误。
故选:B。
【变式3】某同学用含有不同离子的培养液培养水稻植株,研究水稻在不同条件下吸收离子的情况。培养72h后测量水分的吸收量和离子的剩余比例(培养后溶液中离子浓度与初始培养液中离子浓度的百分比),得到如表的实验结果。请回答下列问题:
实验条件
水分吸收量(mL)
离子的剩余比例(%)
Ca2+
SiO42﹣
Mg2+
光照
480
145
27
143
黑暗
325
105
35
100
光照+ATP合成抑制剂
465
142
128
139
(1)实验结果表明,培养液的Ca2+、SiO42﹣和Mg2+中,水稻吸收量最多的是 SiO42﹣ ,说明细胞膜对控制物质的运输具有 选择性 的特点。根系对其他两种离子的吸收量较少,主要原因可能是根系细胞膜上 这两种离子的相应载体蛋白数量较少 。
(2)据图分析可知,根系细胞吸收SiO42﹣的方式是 主动运输 ,判断依据是 用ATP合成抑制剂处理后,SiO42﹣的吸收量减少,说明根系细胞吸收SiO42﹣需要消耗能量 。
(3)培养液中的水跨膜运输进入细胞的方式是 自由扩散和协助扩散 。黑暗条件下,水分吸收速率较低,主要与 环境温度、水稻的蒸腾速率 有关。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)实验结果表明,培养液的Ca2+、SiO42﹣和Mg2+中,SiO42﹣剩余量最少,说水稻吸收SiO42﹣的量最多,说明细胞膜对控制物质的运输具有选择性。这两种离子的相应载体蛋白数量较少,因此根系对其他两种离子的吸收量较少。
(2)据图分析可知,用ATP合成抑制剂处理后,SiO42﹣的吸收量减少,说明根系细胞吸收SiO42﹣需要消耗能量,因此根系细胞吸收SiO42﹣的方式是主动运输。
(3)培养液中的水跨膜运输进入细胞的方式是自由扩散和协助扩散。黑暗条件下,水分吸收速率较低,主要与环境温度、水稻的蒸腾速率有关。
故答案为:
(1)SiO42﹣ 选择性 这两种离子的相应载体蛋白数量较少
(2)主动运输 用ATP合成抑制剂处理后,SiO42﹣的吸收量减少,说明根系细胞吸收SiO42﹣需要消耗能量
(3)自由扩散和协助扩散 环境温度、水稻的蒸腾速率
题型2 胞吞、胞吐的过程和意义
解|题|知|识
一、胞吞和胞吐
1、过程
(1)胞吞:大分子物质囊泡→大分子物质进入细胞内
(2)胞吐:大分子物质囊泡→大分子物质排出细胞外
2、结构基础:细胞膜的流动性.
3、条件:二者都需要消耗能量.
【典例1】胞吞和胞吐是细胞进行物质交换的两种重要方式。根据胞吞物质的大小、状态可以将胞吞分为吞噬和胞饮两种类型。其中吞噬是细胞用伪足将颗粒包裹起来形成一个吞噬泡,然后该吞噬泡再与溶酶体融合,利用水解酶将颗粒消化;胞饮是细胞将胞外的液体小滴包在小泡中“吞入”。下列叙述错误的是( )
A.胞吞和胞吐过程需要膜上蛋白质的参与
B.两种类型的胞吞对细胞外物质的转运不具有选择性
C.胞吞和胞吐的过程中需要消耗细胞呼吸所释放的能量
D.吞噬泡与溶酶体融合的过程中伴随着膜成分的更新
【答案】B
【解答】解:A、胞吞和胞吐过程需要膜上蛋白质的参与,但不需要载体蛋白,A正确;
B、两种类型的胞吞对细胞外物质的转运具有选择性,B错误;
C、胞吞和胞吐是耗能的过程,需要消耗细胞呼吸所释放的能量,C正确;
D、吞噬泡与溶酶体融合,膜相互融合,伴随着膜成分的更新,D正确。
故选:B。
【变式1】细胞内的生物大分子(如胃蛋白酶原)运出细胞的方式是( )
A.协助扩散 B.自由扩散 C.胞吐 D.被动运输
【答案】C
【解答】解:生物大分子物质运出细胞的方式是胞吐,依赖于细胞膜的流动性,需要消耗能量。
故选:C。
【变式2】如图为受体介导的胞吞作用,根据图示,下列叙述正确的是( )
A.该过程以膜的选择透过性为基础才能发生
B.该过程与膜上的受体有关,与线粒体无关
C.蛋白质和多糖通过该过程进入细胞,该过程不利于膜成分更新
D.形成的囊泡可能与溶酶体结合,以将囊泡中的物质分解
【答案】D
【解答】解:A、胞吞作用有膜的凹陷,以膜的流动性为基础,A错误;
B、受体介导的胞吞过程需要受体和大分子物质的识别,需要细胞内部供能,与线粒体有关,B错误;
C、蛋白质和多糖通过该过程进入细胞,该过程有利于膜成分更新,C错误;
D、形成的囊泡可能与溶酶体结合,以将囊泡中的物质分解,D正确。
故选:D。
【变式3】分泌蛋白主要通过主动运输的方式排到细胞外。 × (判断对错)
【答案】×
【解答】解:分泌蛋白排出细胞的方式为胞吐。
故答案为:
×
题型3 物质跨膜运输的方式及其异同
解|题|知|识
1、自由扩散、协助扩散和主动运输的比较
物质出
入细胞
的方式
被动运输
主动运输
自由扩散
协助扩散
运输方向
高浓度→低浓度
高浓度→低浓度
低浓度→高浓度
是否需要载体
不需要
需要
需要
是否消耗能量
不消耗
不消耗
消耗
图例
举例
O2、CO2、H2O、甘
油、乙醇、苯等出入细胞
红细胞吸收葡萄糖
小肠吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等
表示曲线
(一定浓度
范围内)
2.大分子物质出入细胞的方式
运输
方式
运输方向
运输特点
实 例
胞吞
细胞外→细胞内
需要能量,不需要载体蛋白
白细胞吞噬病菌
变形虫吞噬食物颗粒
胞吐
细胞内→细胞外
胰腺细胞分泌胰岛素
【典例1】图一表示某生物体内甲、乙、丙、丁四种物质通过细胞膜的过程,图中①②③为细胞膜相关组成成分,图二表示O2含量变化对小肠上皮细胞吸收K+速率的影响。下列有关叙述正确的是( )
A.图一中细胞膜的上侧是细胞膜的外侧,①和③构成细胞膜的基本骨架
B.图二说明K+的吸收方式是主动运输,这种方式对应于图一中的甲
C.若图一中丁表示葡萄糖,则该细胞不可能是哺乳动物红细胞
D.图二中K+吸收速率不再增加时,限制因素是载体蛋白数量和氧气含量
【答案】B
【解答】解:A、图一中细胞膜的上侧含有糖蛋白,是细胞膜的外侧,③磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架,A错误;
B、图二说明钾离子的吸收速率受氧气浓度的影响,氧气参与有氧呼吸,可以释放能量,所以钾离子运输过程消耗能量,吸收方式是主动运输,对应于图一中的甲,B正确;
C、若图一中丁表示葡萄糖,那么表示葡萄糖通过协助扩散进入细胞,该细胞是哺乳动物红细胞,C错误;
D、图二说明钾离子的吸收速率受氧气浓度的影响,当氧气浓度到达一定范围,钾离子的吸收速率不再增加,说明限制因素是载体数量,D错误。
故选:B。
【变式1】植物体内的有机酸主要通过有氧呼吸第二阶段合成,而后进入细胞质基质,再通过液泡膜上的载体蛋白进入到液泡;当液泡中有机酸浓度达到一定水平,会被运出液泡进入降解途径(如图)。下列叙述错误的是( )
A.有机酸的产生部位是线粒体内膜
B.H+进入液泡的方式属于主动运输
C.转运柠檬酸进出液泡的蛋白不同
D.液泡可以调节植物细胞内的环境
【答案】A
【解答】解:A、植物体内的有机酸主要通过有氧呼吸第二阶段合成,产生部位是线粒体基质,A错误;
B、由题图可知,H+进入液泡需要消耗ATP水解释放的能量,也需要载体蛋白,故为主动运输,B正确;
C、由题图可知,转运柠檬酸进出液泡的蛋白不同,C正确;
D、液泡中糖类、盐类等物质的浓度往往很高,导致成熟植物细胞质内的水分子大量进入液泡,因此可以调节植物细胞内的环境,D正确。
故选:A。
【变式2】液泡膜上存在多种Ca2+转运蛋白,这些蛋白通过协同作用维持活细胞内Ca2+浓度的稳态,主要包括Ca2+通道、Ca2+泵和Ca2+/H+反向运输载体,相关离子运输过程如图所示。Ca2+/H+反向运输载体能够利用膜内外形成的H+电化学梯度,驱动Ca2+以相反方向跨膜转运。下列叙述正确的是( )
A.Ca2+与Ca2+通道结合后运入细胞质基质
B.Ca2+通过图中方式进入液泡时,均需要消耗能量
C.与Ca2+结合后,Ca2+泵的空间结构不发生改变
D.Ca2+/H+反向运输载体能同时转运Ca2+和H+,这说明载体蛋白不具有专一性
【答案】B
【解答】解:A、图中显示Ca2+通道允许Ca2+顺浓度梯度进入细胞质基质,通道蛋白的特点是只容许特定的分子或离子通过,且转运时自身构象不发生改变,不需要与离子结合,A错误;
B、Ca2+通过图中方式进入液泡时是通过Ca2+/H+反向运输载体,利用H+浓度差提供能量,通过Ca2+泵进入液泡需要消耗ATP的能量,B正确;
C、与Ca2+结合后,Ca2+泵的空间结构会发生改变,C错误;
D、Ca2+/H+反向运输载体能同时转运Ca2+和H+,该运输载体也只能转运Ca2+和H+,说明载体蛋白具有专一性,D错误。
故选:B。
【变式3】小肠是人体吸收营养物质的重要器官,上皮细胞膜上有很多与物质吸收运输有关的蛋白质,如图1是人体小肠上皮细胞吸收葡萄糖的过程示意图,G蛋白是细胞上的一种葡萄糖载体蛋白,图2是G蛋白发挥作用的示意图。回答下列问题:
(1)图1中小肠上皮细胞吸收Na+的运输方式为 协助扩散 ,该过程 不消耗 (填“消耗”或“不消耗”)能量。
(2)图2中G蛋白运输葡萄糖时构象 发生改变 ,该运输方式是 协助扩散 ,判断依据是 顺浓度梯度进行,需要载体蛋白协助 。
(3)图1中钠钾泵具有的作用是 转运和催化 ,其在小肠上皮细胞通过S蛋白吸收葡萄糖过程中发挥作用的具体表现是 维持小肠上皮细胞内较低的Na+浓度,保障肠腔中Na+顺浓度梯度进入小肠上皮细胞;同时为葡萄糖进入细胞提供电化学势能 。
【答案】(1)协助扩散 不消耗
(2)发生改变 协助扩散 顺浓度梯度进行,需要载体蛋白协助
(3)转运和催化 维持小肠上皮细胞内较低的Na+浓度,保障肠腔中Na+顺浓度梯度进入小肠上皮细胞;同时为葡萄糖进入细胞提供电化学势能
【解答】解:(1)图1中小肠上皮细胞吸收Na+的运输是从高浓度向低浓度运输,不消化能量,需要载体蛋白的协助,为协助扩散。
(2)图2中G蛋白运输葡萄糖时构象发生改变,该运输方式是顺浓度梯度进行,需要载体蛋白协助,为协助扩散。
(3)图1中钠钾泵既能运输钠离子和钾离子,又能催化ATP的水解,具有转运和催化的作用。小肠上皮细胞膜上存在一 种转运蛋白S,在顺浓度梯度下蛋白S将Na+从肠腔转运进入小肠上皮细胞的同时,可借助膜两侧钠离子浓度差的势能将葡萄糖逆浓度运输到小肠上皮细胞内。小肠上皮细胞膜上的Na+﹣K+泵可不断向外排出Na+进入组织液,以维持小肠上皮细胞内较低的Na+浓度,细胞外的高浓度Na+环境,而进入小肠上皮细胞内葡萄糖则可以顺浓度梯度进入组织液中;同时为葡萄糖进入细胞提供电化学势能。
故答案为:
(1)协助扩散 不消耗
(2)发生改变 协助扩散 顺浓度梯度进行,需要载体蛋白协助
(3)转运和催化 维持小肠上皮细胞内较低的Na+浓度,保障肠腔中Na+顺浓度梯度进入小肠上皮细胞;同时为葡萄糖进入细胞提供电化学势能
过 关 验 收
1. 海带细胞中的碘比海水高许多倍,仍可从海水中吸收碘,表明吸收具有( )
A.选择性 B.独立性 C.专一性 D.高效性
【答案】A
【解答】解:海带细胞中的碘比海水高许多倍,仍可从海水中吸收碘,表明吸收具有选择性,A正确。
故选:A。
2. 科学家将番茄和水稻幼苗分别放入Mg2+和SiO培养液中进行培养,培养液的起始浓度相同。一段时间后,培养液中离子的浓度变化如图所示。据图分析,叙述正确的是( )
A.番茄吸收SiO的量多于Mg2+
B.水稻根细胞膜上Mg2+转运蛋白的数量比番茄根细胞膜上的多
C.番茄细胞中的SiO能释放到培养液中,使培养液中SiO浓度高于起始浓度
D.番茄和水稻幼苗的根对Mg2+和SiO的吸收具有选择性
【答案】D
【解答】解:AC、番茄培养液中的SiO44﹣离子浓度高于起始浓度,是由于番茄吸收水的相对速度比吸收SiO44﹣快,造成培养液中SiO44﹣浓度上升,而镁离子的浓度呈下降趋势,说明番茄吸收镁离子的速度快于吸收水的速度,AC错误;
B、分析题图可知,番茄吸收镁离子的速度快于吸收水的速度,而水稻根细胞对镁离子的吸收较慢,可能是水稻膜上Mg2+转运蛋白的数量比番茄根细胞膜上的少导致,B错误;
D、番茄和水稻幼苗的根对两种离子的吸收速率不同,番茄更喜欢吸收镁离子,而水稻更容易吸收SiO44﹣,说明不同植物对离子的吸收具有选择性,取决于细胞的需要,D正确。
故选:D。
3. 对法囊藻的细胞液中各种离子浓度的分析表明,细胞液中的成分与海水的成分很不相同,图中阴影部分代表法囊藻细胞液中的各种离子浓度,空白部分代表海水中的各种离子浓度。下列说法错误的是( )
A.法囊藻细胞内K+和Cl﹣含量较高,而Ca2+和Mg2+含量较低表明细胞对矿质元素离子的吸收具有选择性
B.Na+、Ca2+和Mg2+进入法囊藻细胞及K+和Cl﹣出细胞的方式都是主动运输
C.主动运输能保证细胞按照生命活动的需要主动地选择吸收营养物质
D.法囊藻细胞膜上转运蛋白的种类和数量导致了细胞内外离子浓度的差异
【答案】B
【解答】解:A、K+和Cl﹣在细胞内含量高,而Ca2+和Mg2+在细胞内含量较低,说明细胞的生命活动对不同离子的需要不同,这一事实表明细胞对矿质元素离子的吸收具有选择性,A正确;
B、K+和Cl﹣进入细胞,Ca2+和Mg2+出细胞的转运方向是从低浓度到高浓度,属于主动运输,而Na+进入法囊藻细胞是高浓度到低浓度,属于协助扩散,B错误;
C、主动运输保证细胞按照生命活动的需要主动地选择吸收营养物质,C正确;
D、法囊藻细胞吸收的各种离子数量与海水中相应离子的数量不成正比例,不同离子其浓度大小又不同,主要由载体蛋白的种类不同和数量的多少决定的,D正确。
故选:B。
4. 大肠杆菌在繁殖时,细胞内钾离子的浓度是培养液的3000倍.如果在培养液中加入一种叫箭毒的药物,大肠杆菌细胞内钾离子的浓度会立即下降.这种药物很可能(箭毒不会杀死细胞)( )
A.使细胞膜的选择透过性变成全透性
B.抑制膜上载体的活动
C.加快细胞膜的流动
D.使载体的运动方向发生改变
【答案】B
【解答】解:A、箭毒不会杀死细胞,只是抑制了钾离子的运输,而不影响其他离子和化合物的吸收,因此细胞膜仍然具有选择透过性,A错误;
B、由于钾离子可逆浓度梯度运输进入大肠杆菌,从而在大肠杆菌细胞内大量积累钾离子,所以钾离子的运输方式为主动运输,需要载体的协助,加入箭毒素后载体的活动受到抑制,吸收受到限制,B正确;
C、箭毒若加快细胞膜的流动,则物质运输速率加快,与题干不符合,C错误;
D、载体运动方向是不可以改变的,这是细胞根据自身生命活动的需要自主选择离子进出的方式,D错误。
故选:B。
5. 某些植物细胞吸收蔗糖是利用H+浓度梯度推动的,这种特殊的主动运输过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.图中H+和蔗糖进入细胞的方式相同
B.图中H+进出细胞所利用的载体蛋白相同
C.提高外界溶液的pH会使细胞对蔗糖的吸收量减少
D.“H+﹣蔗糖”共转运蛋白发挥作用时需要ATP直接供能
【答案】C
【解答】解:A、蔗糖进入该细胞需要消耗能量(H+浓度梯度推动)和载体,方式为主动运输;H+离子进入该细胞需要载体,不消耗能量,属于协助扩散,A错误;
B、由图示可知,H+进出细胞所利用的载体蛋白不相同,B错误;
C、提高外界溶液的pH,H+的浓度减少,H+浓度梯度推动的蔗糖的吸收量减少,C正确;
D、“H+﹣蔗糖”共转运蛋白发挥作用时没有消耗ATP,D错误。
故选:C。
6. 如图中的A图表示温度对植物吸收钾离子和铵根离子的影响;B图表示氧分压对大麦根吸收钾离子和铵根离子的影响.请据图分析回答:
(1)A图表明,温度超过了35℃以上时,随着温度的增高,根吸收两种离子的量都 下降 ,其主要原因是 高温抑制了酶的活性 ,从而导致呼吸作用下降,为主动运输提供的能量减少,从而使离子的吸收量下降.
(2)B图表明,当氧分压增高时,根吸收离子的量 增加 ,同时,细胞中的糖浓度 下降 ,此时糖的主要作用是作为 呼吸作用的底物被分解 ,为离子的主动运输提供能量.
(3)植物吸收钾离子和铵根离子与温度、氧分压有关,从本质上看,是矿质元素离子的吸收与植物的 呼吸作用 密切相关.
(4)即便是温度和氧分压等条件相同时,根细胞对钾离子和铵根离子的吸收量还是不同,这种吸收量上的差异与细胞膜上 载体的种类和数量 有关.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)根对矿质离子的吸收是主动运输过程,它不仅需要载体,而且需要呼吸作用提供能量,影响呼吸作用的因素(如温度、氧气浓度等)都会影响根对矿质离子的吸收.
(2)因为离子的运输主要是主动运输,由B图可知,当氧分压增高时,根吸收离子的量增加,同时,细胞中的糖浓度下降,此时糖的主要作用是作为呼吸作用的底物被分解,为离子的主动运输提供能量.
(3)植物吸收钾离子和铵根离子与温度、氧分压有关,表明为主动运输过程,从本质上看,植物的呼吸作用为矿质元素离子的吸收提供能量.
(4)主动运输除了需要能量,还与细胞膜上载体的种类和数量有关.
故答案为:
(1)下降 高温抑制了酶的活性
(2)增加 下降 呼吸作用的底物被分解
(3)呼吸作用
(4)载体的种类和数量
7. 神经细胞间可以通过一种特殊的介质来传递信息,含有传递分子的囊泡与神经细胞的质膜融合之后再打开,将传递分子释放到神经细胞外部。这属于( )
A.主动运输 B.协助扩散 C.胞吐 D.胞吞
【答案】C
【解答】解:A、分析题干信息可知,神经细胞产生的介质是通过胞吐的方式排出细胞,不是主动运输,A错误;
B、分析题干信息可知,神经细胞产生的介质是通过胞吐的方式排出细胞,不是协助扩散,B错误;
C、由A分析可知,C正确;
D、该物质是排出细胞外,不是进入细胞内,因此不是胞吞,D错误。
故选:C。
8. 外泌体是一种由活细胞分泌的小囊泡,其包裹着蛋白质和RNA等物质。外泌体在特定的细胞间发挥物质运输和信息传递的作用,其作用机制如图所示。下列有关外泌体的叙述,错误的是( )
A.外泌体可通过靶细胞膜上的特定位点与靶细胞膜识别并融合,将内容物转运进靶细胞
B.外泌体对靶细胞的特定调节功能与产生外泌体的细胞类型有关
C.外泌体的形成过程会消耗细胞内化学反应释放的能量
D.外泌体通过细胞膜的过程需要细胞膜上转运蛋白的协助
【答案】D
【解答】解:A、外泌体可通过靶细胞膜上的特定位点与靶细胞膜识别并融合,将内容物转运进靶细胞,A正确;
B、外泌体对靶细胞的特定调节功能与产生外泌体的细胞类型有关,B正确;
C、外泌体是一种由活细胞分泌的小囊泡,形成过程会消耗细胞内化学反应释放的能量,C正确;
D、外泌体通过细胞膜的过程体现了细胞膜的流动性,不需要转运蛋白的协助,D错误。
故选:D。
9. 如图为大分子物质进出细胞的过程示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.该过程消耗能量,但不需要载体蛋白协助
B.该过程表明细胞膜具有一定的流动性
C.该过程与细胞表面蛋白质的信息传递功能无关
D.分泌蛋白是以图示方式分泌到细胞外的
【答案】C
【解答】解:A、胞吞和胞吐作用需要消耗能量,不需要载体蛋白,A正确;
B、胞吞胞吐作用体现了细胞膜的流动性,B正确;
C、该过程需要外界物质被细胞膜识别才能进行,所以与细胞表面蛋白质的信息传递功能有关,C错误;
D、分泌蛋白是以胞吐的方式分泌到细胞外,D正确。
故选:C。
10. 美国科学家James E.Rothman、Randy W.Schekman以及德国科学家Thomas C.Südhof,由于发现了囊泡准确转运物质的调控机制,共同获得了2013年诺贝尔生理学或医学奖.细胞内部产生的蛋白质被包裹于膜泡形成囊泡,囊泡被分成披网格蛋白小泡、COPI被膜小泡以及COPII被膜小泡三种类型.三种囊泡介导不同途径的运输,分工井井有条,在正确的时间把正确的细胞“货物”运送到正确的目的地.下列叙述错误的是( )
A.囊泡是一种细胞结构,但由于其结构不固定,因而不能称之为细胞器
B.图示细胞中,能产生囊泡的结构是内质网、高尔基体、细胞膜
C.如果转运系统受到干扰,则会对机体产生有害影响,并导致如糖尿病等疾病
D.“a”表示的大分子物质通过细胞膜的方式是物质跨膜运输的主要方式
【答案】D
【解答】解:A、囊泡是一种细胞结构,但由于其结构不固定,不能称之为细胞器,A正确;
B、分析题图可知,囊泡有来自内质网的囊泡、来自高尔基体的囊泡和来自细胞膜的囊泡,因此能产生的细胞结构是高尔基体、内质网和细胞膜,B正确;
C、如果转运系统受到干扰,会导致分泌蛋白不能正常分泌,对机体产生有害影响,可导致机体缺少胰岛素引起的糖尿病等疾病,C正确;
D、“a”表示的大分子物质通过细胞膜的方式胞吐,不是物质跨膜运输的方式,物质跨膜运输的主要方式有自由扩散、协助扩散和主动运输,D错误。
故选:D。
11. 人肝细胞合成的糖原储存在细胞内,合成的脂肪不储存在细胞内,而是以VLDL(脂肪与蛋白质复合物)形式分泌到细胞外.VLDL排出细胞的方式最可能为( )
A.自由扩散 B.协助扩散 C.主动运输 D.胞吐
【答案】D
【解答】解:根据题意,VLDL是脂肪与蛋白质复合物,是大分子物质,所以通过胞吐的方式排出。
故选:D。
12. 新生儿小肠上皮细胞通过消耗ATP,可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖,这两种物质分别被吸收到血液中的方式是( )
A.主动运输、主动运输 B.被动运输、主动运输
C.主动运输、胞吞 D.胞吞、主动运输
【答案】D
【解答】解:免疫球蛋白是大分子物质,进入细胞的方式只能是胞吞(内吞);
半乳糖是小分子物质,本题题干中提出“小肠上皮细胞通过消耗ATP”,小分子物质的运输方式中消耗能量(ATP)的只有主动运输一种方式,所以吸收半乳糖的方式是主动运输。
故选:D。
13. 如图①~④表示物质出入细胞的不同方式,下列叙述正确的是( )
A.O2和甘油通过图①方式运输
B.图③可表示葡萄糖进入红细胞的方式,该过程消耗能量
C.温度变化可能通过影响膜的流动性来影响图中所有运输方式
D.方式④体现了细胞膜的选择透过性
【答案】C
【解答】解:A、②是自由扩散,O2和甘油通过图②自由扩散方式运输,A错误;
B、葡萄糖进入红细胞的方式是①协助扩散,B错误;
C、细胞膜的流动性是物质运输(尤其是依赖蛋白的运输、胞吞)的基础,温度变化会影响膜的流动性,进而影响图中所有运输方式(自由扩散也受膜流动性间接影响),C正确;
D、④是胞吞,体现了膜的流动性,D错误。
故选:C。
14. FOF1﹣ATPase是位于线粒体内膜上的一种复合蛋白,当强大的质子(H+)流顺浓度梯度通过FOF1﹣ATPase进入线粒体基质时,释放的自由能可推动ATP合成。据此推测,与质子通过FOF1﹣ATPase进入线粒体基质相符的图有( )
A.①③⑤ B.②④⑥ C.②④⑤ D.②③⑥
【答案】D
【解答】解:图①:运输速度与浓度呈线性正相关,是自由扩散的特点(无载体限制),不符合协助扩散,错误。图②:运输速度随浓度升高先加快,后因载体数量限制达到饱和,符合协助扩散的浓度影响规律,正确。图③:运输速度与能量无关,协助扩散不消耗能量,正确。图④:运输速度随能量增加而变化,是主动运输的特点,不符合协助扩散,错误。图⑤:运输速度与转运蛋白数量无关,协助扩散依赖转运蛋白,数量增加会提高运输速度(直到饱和),错误。图⑥:运输速度随转运蛋白数量增加先加快,后因浓度等因素达到饱和,符合协助扩散的载体影响规律,正确。故选:D。
15. 液泡是植物细胞中储存Ca2+的主要细胞器,液泡膜上的H+焦磷酸酶可利用水解无机焦磷酸释放的能量跨膜运输H+,建立液泡膜两侧的H+浓度梯度。该浓度梯度驱动H+通过液泡膜上的载体蛋白CAX完成跨膜运输,从而使Ca2+以与H+相反的方向同时通过CAX进行进入液泡并储存。下列说法错误的是( )
A.Ca2+通过CAX的跨膜运输方式属于协助扩散
B.Ca2+通过CAX的运输有利于植物细胞保持坚挺
C.加入H+焦磷酸酶抑制剂,Ca2+通过CAX的运输速率变慢
D.H+从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式属于主动运输
【答案】A
【解答】解:A、Ca2+通过CAX的跨膜运输方式为主动运输,所需要的能量由H+顺浓度梯度产生的势能提供,A错误;
B、Ca2+通过CAX的运输,细胞液浓度增加,使得细胞吸水,有利于植物细胞保持坚挺,B正确;
C、加入H+焦磷酸酶抑制剂,则液泡中的H+浓度降低,液泡膜两侧的H+浓度梯度差减小,为Ca2+通过CAX的运输提供的能量减少,Ca2+通过CAX的运输速率变慢,C正确;
D、根据题干信息,“液泡膜上的H+焦磷酸酶可利用水解无机焦磷酸释放的能量跨膜运输H+”,说明H+从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式属于主动运输,D正确。
故选:A。
16. 离子对于维持细胞的生命活动具有重要作用,离子进出细胞一般要借助转运蛋白。如图表示甲~丁四种转运蛋白在运输相关离子时的示意图,下列与图示对应的运输方式正确的是( )
A.甲——协助扩散 B.乙——主动运输
C.丙——主动运输 D.丁——自由扩散
【答案】C
【解答】解:A、甲是利用光能来运输H+的,这说明其运输H+的方式是消耗能量的主动运输,A错误;
B、乙转运蛋白将H+运输到膜内的同时会合成ATP,这表明ATP合成的能量来自H+跨膜运输产生的电化学势能,所以这种运输方式是协助扩散,B错误;
C、丙转运蛋白运输K+和Na+的过程消耗ATP水解释放的能量,说明其运输物质的方式是主动运输,C正确;
D、由图可知,将K+运出细胞需要转运蛋白,不消耗能量,属于协助扩散,D错误。
故选:C。
17. 如图表示一段时间内同一细胞的线粒体膜、液泡膜对相关物质的相对吸收速率,下列叙述正确的是( )
A.线粒体膜、液泡膜对K+吸收速率不存在差异
B.线粒体膜、液泡膜对O2吸收速率的不同与线粒体、液泡的功能有关
C.线粒体膜、液泡膜对K+、Na+的吸收速率的差异只与能量供应有关
D.线粒体膜、液泡膜对甘油的吸收速率相同是因为二者载体数量相同
【答案】B
【解答】解:A.线粒体膜对K+的吸收速率为5,而液泡膜对K+吸收速率为3,存在差异,A错误;
B.在线粒体内膜上进行的是有氧呼吸第三阶段,需要消耗O2,因此线粒体膜、液泡膜对O2吸收速率的不同与线粒体、液泡的功能有关,B正确;
C.线粒体膜、液泡膜对K+、Na+的吸收是主动运输,其运输速率不仅受能量供应不同的限制,还与膜上载体蛋白的数量有关,C错误;
D.甘油进出细胞的方式为自由扩散,不需载体转运,故线粒体膜、液泡膜对甘油的吸收速率依赖于浓度差,D错误。
故选:B。
18. 海水稻植物能够在盐胁迫逆境中正常生长与其根细胞独特的转运机制相关。如图为海水稻根细胞参与抵抗盐胁迫有关的示意图,回答下列问题:
(1)盐碱地上大多数植物难以生长,主要原因是 盐碱地的高盐环境会导致植物细胞失水并产生离子毒害,从而影响细胞内酶的正常活性 。
(2)由图可知,Na⁺排出细胞所需的能量来源于 H+顺浓度梯度所产生的电化学势能 。在盐胁迫下大量Na⁺以 协助扩散 方式进入根细胞,导致细胞内的离子比例异常,影响细胞内酶的活性。
(3)若使用ATP抑制剂处理细胞,Na⁺的排出量会明显减少,其原因是 ATP抑制剂处理后,H+泵无法正常工作,导致H+浓度梯度无法形成,进而导致Na+排出量减少 。
(4)雅礼中学生物兴趣小组查阅资料得知Ca2+能缓解某耐盐植株的高盐胁迫,为验证该结论,开展了如下实验。
①实验材料:该植株幼苗、Ca2+转运蛋白抑制剂溶液、含高浓度NaCl的完全培养液等
②实验步骤:
a.取甲、乙两组生长发育基本相同的该植株幼苗,置于含高浓度NaCl的完全培养液中培养。
b.甲组加入2mL蒸馏水,乙组加入 等量Ca2+转运蛋白抑制剂溶液 。
c.一段时间后测定并比较甲、乙两组培养液中的Na⁺浓度。
③预期实验结果及结论:若 甲组与乙组比较,甲组中的培养液钠离子浓度高 ,则表明Ca2+能缓解某耐盐植株的高盐胁迫。
【答案】(1)盐碱地的高盐环境会导致植物细胞失水并产生离子毒害,从而影响细胞内酶的正常活性
(2)H+顺浓度梯度所产生的电化学势能;协助扩散
(3)ATP抑制剂处理后,H+泵无法正常工作,导致H+浓度梯度无法形成,进而导致Na+排出量减少
(4)等量Ca2+转运蛋白抑制剂溶液;甲组与乙组比较,甲组中的培养液钠离子浓度高
【解答】解:(1)由于盐碱地的高盐环境会导致植物细胞失水,且易产生离子毒害,进而影响细胞内酶的正常活性,故盐碱地上之所以大多数植物难以生长。
(2)据图可知,Na+依赖SOS1逆浓度梯度运出细胞,能量来自H+顺浓度梯度所产生的电化学势能,其运输方式为主动运输。在盐胁迫下,细胞外的Na+浓度高于细胞内,所以大量的Na+以协助扩散方式(、顺浓度梯度、需要转运蛋白的参与)进入根细胞,导致细胞内的离子比例异常,影响细胞内酶的活性。
(3)结合小问2可知,Na+排出细胞所需的能量来源于H+顺浓度梯度所产生的电化学势能,而H+浓度差的建立需要H+泵的正常工作,H+逆浓度梯度在H+泵的协助下将H+泵出细胞,需要消耗能量ATP,所以若使用ATP抑制剂处理细胞后,H+泵无法正常工作,导致H+浓度梯度无法形成,进而导致Na+排出量减少。
(4)本实验要验证Ca2+能缓解某耐盐植株的高盐胁迫,自变量为是否有Ca2+作用,因变量为培养液中的Na+浓度,根据给出的实验材料及部分实验步骤,结合实验原则,完整的实验步骤及结论如下:
②实验步骤:a.取甲乙两组生长发育基本相同的该植株幼苗,置于含高浓度NaCl的完全培养液中培养;
b.甲组加入2mL蒸馏水,乙组加入等量Ca2+转运蛋白抑制剂溶液;
c.一段时间后测定甲、乙两组幼苗根细胞中Na+浓度。
③如果Ca2+能缓解某耐盐植株的高盐胁迫,甲组加入蒸馏水,钙离子作用正常,即抑制钠离子进入细胞,不会导致导致植物细胞内部离子失衡,故甲组与乙组比较,甲组中的培养液钠离子浓度高。
故答案为:
(1)盐碱地的高盐环境会导致植物细胞失水并产生离子毒害,从而影响细胞内酶的正常活性
(2)H+顺浓度梯度所产生的电化学势能;协助扩散
(3)ATP抑制剂处理后,H+泵无法正常工作,导致H+浓度梯度无法形成,进而导致Na+排出量减少
(4)等量Ca2+转运蛋白抑制剂溶液;甲组与乙组比较,甲组中的培养液钠离子浓度高
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