第4章細胞的物質輸入和輸出期中期末·全優(yōu)手冊A卷·必備知識全優(yōu)B卷·關鍵能力全優(yōu)穩(wěn)拿基礎分一動物細胞和植物細胞的吸水和失水1.動物細胞的吸水和失水(1)原理:滲透作用(細胞膜是半透膜;細胞質與外界溶液間有濃度差)。(2)現(xiàn)象:①外界溶液的濃度﹤細胞質的濃度→細胞吸水膨脹;②外界溶液的濃

度>細胞質的濃度→細胞失水皺縮;③外界溶液的濃度=細胞質的濃度→細胞形

態(tài)不變。2.植物細胞的吸水和失水(以成熟植物細胞為例)(1)原理:滲透作用(細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質組成的原生質層

相當于一層半透膜;細胞液和外界溶液之間存在濃度差)。(2)現(xiàn)象:①當外界溶液的濃度大于細胞液濃度時,細胞失水,發(fā)生質壁分離。②

將發(fā)生質壁分離的細胞放入清水中,此時細胞液濃度大于外界溶液的濃度,細胞

吸水,發(fā)生質壁分離復原。易錯提示

質壁分離是指原生質層與細胞壁分離,而非細胞質與細胞壁分離。(3)探究植物細胞的吸水和失水實驗

名師點睛

實驗過程中有3次低倍鏡觀察,兩次滴加。存在兩組對照實驗,均為

自身對照。三物質跨膜運輸方式圖解1.被動運輸

2.主動運輸

3.胞吞、胞吐易錯提示

1.通道蛋白參與的運輸一定是協(xié)助擴散。2.載體蛋白參與的運輸不一定是主動運輸,也可能是協(xié)助擴散。3.胞吞、胞吐不需要轉運蛋白。特別提示

有些小分子物質也可以通過胞吞、胞吐方式運輸。一物質出入細胞方式的比較名師敲黑板1.幾種物質出入細胞方式比較運輸方式運輸方向是否需要轉運蛋白是否消耗能量舉例被動運輸自由擴散順濃度梯度不需要不消耗小部分水、氧氣、二氧化碳、甘油、乙醇等出入細胞協(xié)助擴散順濃度梯度需要載體蛋白或通道蛋白不消耗人的紅細胞吸收葡萄糖主動運輸逆濃度梯度需要載體蛋白消耗小腸上皮細胞吸收氨基酸等胞吞細胞外→細胞內不需要消耗變形蟲攝取食物胞吐細胞內→細胞外不需要消耗分泌蛋白的分泌對比辨析

載體蛋白與通道蛋白分類載體蛋白通道蛋白特點只容許與自身結合部位相適應

的分子或離子通過;轉運物質時,

自身構象會發(fā)生變化只容許與自身通道的直徑和形狀相適配、大小和電荷相適宜的分子或離子通過;物質通過通道蛋白時,不需要與通道蛋白結合2.“三看法”快速判定物質出入細胞的方式

例題1

(2023湖南衡陽質檢)如圖表示物質出入細胞的方式,其中①~③表示跨

膜運輸?shù)娜N方式,下列有關敘述不正確的是

(

)A.③方式可表示細胞從外界吸收K+B.①方式可表示細胞吸收甘油、乙醇C.②方式不消耗細胞內化學反應所釋放的能量D.糖醋蒜腌制過程中,蔗糖和醋進入細胞的過程與②和③無關解析據(jù)圖分析,①是自由擴散,②是協(xié)助擴散,③是主動運輸,a為糖蛋白,位于細

胞膜外表面。細胞從外界吸收K+的方式是主動運輸,但③代表物質通過主動運

輸運出細胞,A錯誤;①方式(自由擴散)的特點是將物質由高濃度運輸?shù)降蜐舛?

不需要轉運蛋白和能量,如細胞吸收甘油、乙醇等,B正確;②方式(協(xié)助擴散)需

要載體蛋白,不消耗能量,C正確;糖醋蒜腌制過程中,細胞膜失去了選擇透過性,

蔗糖和醋是通過擴散的方式進入細胞的,與跨膜運輸方式無關,D正確。答案

A變式1

甲(

)乙(

)兩種物質在細胞膜兩側的分布情況如圖(顆粒的多少表示濃度的高低,不考慮胞吞、胞吐)。在進行跨膜運輸時,下列說法正確的是

(

)A.甲進入細胞一定需要能量B.甲運出細胞一定不需要能量C.乙進入細胞一定有載體蛋白的參與D.乙運出細胞一定有載體蛋白的參與解析甲在細胞膜外的濃度高于細胞內,進入細胞的方式可能是自由擴散,可能

不需要能量,A錯誤;甲出細胞是從低濃度到高濃度,屬于主動運輸,需要能量,B錯

誤;由圖可知乙在細胞外的濃度低于細胞內,進入細胞的方式是主動運輸,需要

能量和載體蛋白參與,C正確;乙出細胞是從高濃度到低濃度,可能是被動運輸中

的自由擴散,可能不需要載體蛋白的參與,D錯誤。答案

C二影響物質跨膜運輸?shù)囊蛩?.影響因素

2.曲線分析

點撥

同一種物質進入不同細胞的跨膜運輸方式可能不同,如人成熟紅細胞吸

收葡萄糖的方式為協(xié)助擴散,而小腸絨毛上皮細胞可以主動運輸方式吸收葡萄糖。例題2

如圖甲中曲線a、b表示物質跨膜運輸?shù)膬煞N方式,圖乙表示細胞對大

分子物質“胞吞”和“胞吐”的過程。下列相關敘述錯誤的是(

)

A.圖甲中曲線a表示自由擴散,曲線b表示協(xié)助擴散或主動運輸B.圖甲中曲線b達到最大轉運速率后的限制因素可能是轉運蛋白的數(shù)量C.圖乙中的胞吐和胞吞過程說明細胞膜具有選擇透過性D.圖乙中的胞吐和胞吞過程都需要消耗能量解析分析甲圖,方式a的轉運速率只與被轉運分子的濃度有關,且與物質濃度

成正比,屬于自由擴散;方式b的轉運速率除了與被轉運分子的濃度相關外,還與

轉運蛋白數(shù)量有關,屬于協(xié)助擴散或主動運輸,其達到最大轉運速率后的限制因

素可能是轉運蛋白的數(shù)量,A、B正確。乙圖中的胞吐和胞吞過程說明細胞膜具

有一定的流動性,C錯誤。答案

C變式2

在研究離體番茄根吸收K+速率與氧分壓關系的實驗中,已知當氧分壓

為5%~10%時,K+吸收量達到最高值。之后氧分壓繼續(xù)提高,但K+的吸收速率不

再增加,對此現(xiàn)象合理的解釋是

(

)A.氧分壓高抑制主動運輸B.運輸K+的載體蛋白達到飽和狀態(tài)C.外界溶液中K+減少D.氧分壓高影響載體蛋白運動解析分析題意可知,K+進入細胞的方式是主動運輸,需要載體蛋白協(xié)助,且消

耗能量;隨著氧分壓的增加,呼吸作用增強,ATP產(chǎn)生增多,K+吸收速率也隨之增

大;氧分壓到達一定值后,繼續(xù)增加氧分壓,K+的吸收速率也不會再增加,此時限

制K+吸收速率的主要因素是載體蛋白已經(jīng)達到飽和狀態(tài),A、C、D錯誤,B正

確。答案

B(2021山東高考)液泡是植物細胞中儲存Ca2+的主要細胞器。液泡膜上的H+焦磷

酸酶可利用水解無機焦磷酸釋放的能量跨膜運輸H+,建立液泡膜兩側的H+濃度

梯度。該濃度梯度驅動H+通過液泡膜上的載體蛋白CAX完成跨膜運輸,從而使

Ca2+以與H+相反的方向同時通過CAX進入液泡并儲存。下列說法錯誤的是

(

)A.Ca2+通過CAX的跨膜運輸方式屬于協(xié)助擴散B.Ca2+通過CAX的運輸有利于植物細胞保持堅挺C.加入H+焦磷酸酶抑制劑,Ca2+通過CAX的運輸速率變慢D.H+從細胞質基質轉運到液泡的跨膜運輸方式屬于主動運輸開闊新視野解析根據(jù)題意可知,整個運輸過程中,首先H+通過主動運輸從細胞質基質進入

液泡,從而建立液泡膜兩側的H+濃度梯度,然后H+順濃度梯度通過載體蛋白CAX

經(jīng)協(xié)助擴散運出液泡,同時H+濃度梯度驅動Ca2+通過主動運輸進入液泡,該過程

屬于反向協(xié)同運輸,A錯誤,D正確;Ca2+通過CAX運輸進入液泡后,增大了細胞液

的滲透壓,有利于植物細胞從外界吸水,使植物細胞保持堅挺,B正確;加入H+焦

磷酸酶抑制劑后,用于主動運輸H+的能量減少,液泡膜兩側的H+濃度梯度不易建

立,而Ca2+通過CAX運輸進入液泡需要H+濃度梯度來驅動,C正確。答案

A知識拓展

協(xié)同運輸是一類靠間接提供能量完成的主動運輸,該運輸過程中,物

質跨膜運輸所需要的能量來自膜兩側離子的電化學濃度梯度,而維持這種電化

學勢的是鈉鉀泵或質子泵。動物細胞常利用膜兩側Na+濃度梯度來驅動,植物細胞和細菌常利用H+濃度梯

度來驅動。第4章細胞的物質輸入和輸出A卷基礎達標卷一、單項選擇題1.(2023河南商丘期末)如圖表示某細胞膜結構,圖中a、b、c、d表示物質跨膜運

輸方式。下列敘述錯誤的是

(C

)A.a表示主動運輸B.b和c可分別表示O2進細胞和CO2出細胞C.d表示胞吐D.在電鏡下觀察該細胞膜,會出現(xiàn)清晰的暗—亮—暗三層結構審題指導據(jù)圖分析,a、d為逆濃度梯度運輸,需要載體和能量,為主動

運輸;b和c為順濃度梯度運輸,不需要載體和能量,為自由擴散。題圖中細胞膜

上側有糖蛋白,表示細胞膜的外側。解題思路據(jù)分析可知,a、d為主動運輸,A正確,C錯誤;O2進入細胞和CO2出細

胞的方式均為自由擴散,可對應圖中的b和c,B正確。2.(2021湖北高考)紅細胞在高滲NaCl溶液(濃度高于生理鹽水)中體積縮小,在低

滲NaCl溶液(濃度低于生理鹽水)中體積增大。下列有關該滲透作用機制的敘

述,正確的是

(B

)A.細胞膜對Na+和Cl-的通透性遠高于水分子,水分子從低滲溶液擴散至高滲溶液B.細胞膜對水分子的通透性遠高于Na+和Cl-,水分子從低滲溶液擴散至高滲溶液C.細胞膜對Na+和Cl-的通透性遠高于水分子,Na+和Cl-從高滲溶液擴散至低滲溶液D.細胞膜對水分子的通透性遠高于Na+和Cl-,Na+和Cl-從高滲溶液擴散至低滲溶

液審題指導紅細胞在高滲溶液中失水、在低滲溶液中吸水;紅細胞通

過主動運輸吸收Na+和Cl-,與溶液的濃度高低無關。解題思路滲透壓是溶液中溶質微粒對水的吸引力,紅細胞在高滲NaCl溶液中

體積縮小,說明紅細胞的細胞內液的滲透壓小于高滲NaCl溶液,紅細胞吸收Na+

和Cl-的幅度較小,而失水的幅度較大,即紅細胞對水分子的通透性遠高于Na+和

Cl-,水分子從紅細胞的細胞內液擴散至高滲NaCl溶液,導致紅細胞體積縮小;紅

細胞在低滲NaCl溶液中體積增大,說明紅細胞的細胞內液的滲透壓高于低滲

NaCl溶液,水分子從低滲NaCl溶液擴散至紅細胞的細胞內液,導致紅細胞體積

增大。綜上所述,B正確。3.(2023湖北黃石期末)如圖表示紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞在某一濃度的蔗糖

溶液中,液泡體積和細胞吸水能力的相關曲線。不考慮細胞失活,下列敘述不正

確的是

(C

)

A.B點時,細胞液濃度小于此時的外界溶液濃度B.若適當增大外界溶液濃度,則A點將向左上方移動C.液泡體積為V1時,細胞液濃度小于外界溶液濃度D.細胞失水,細胞液濃度增大導致細胞吸水能力增強解題思路B點時,細胞失水,液泡體積變小,但未達到失水最多的程度,所以此時

細胞液濃度小于此時的外界溶液濃度,A正確;若適當增大外界溶液濃度,則細胞

內外濃度差增大,細胞失水總量增加,液泡體積減小,細胞吸水能力增加,因此A

點將向左上方移動,B正確;液泡體積為V1時,質壁分離程度達到最大,水分子進出

細胞達到平衡,細胞液濃度等于此時的外界溶液濃度,C錯誤。4.(北京豐臺期末)如圖表示借助轉運蛋白進行的兩種跨膜運輸方式,其中通道蛋

白介導的物質運輸速度比載體蛋白介導的快1000倍。下列敘述正確的是

(

D

)A.載體蛋白和通道蛋白在細胞膜上是靜止不動的B.載體蛋白和通道蛋白在物質轉運時作用機制相同C.甲、乙兩種跨膜運輸方式中只有甲屬于被動運輸D.載體蛋白轉運物質時會發(fā)生構象改變導致運輸速率較慢圖形剖析

甲、乙兩圖表示的物質跨膜運輸?shù)奶攸c都是由高濃度到低濃度,需要轉運蛋白,

不需要消耗能量,所以都屬于協(xié)助擴散。解題思路載體蛋白和通道蛋白在細胞膜上,細胞膜中的蛋白質大多能運動,故

A錯誤;載體蛋白轉運物質時要與物質結合發(fā)生構象變化,通道蛋白轉運物質時

不與物質結合,不發(fā)生構象變化,二者作用機制不同,B錯誤;甲、乙兩種跨膜運輸

方式都屬于協(xié)助擴散,都屬于被動運輸,C錯誤。5.(2023云南師大附中期末創(chuàng)新改編)細胞中物質的輸入和輸出都需要經(jīng)過細胞

膜。關于物質進出細胞的描述,錯誤的是

(B

)A.一種物質可能存在兩種跨膜運輸方式B.主動運輸和協(xié)助擴散只能通過是否需要細胞提供能量來進行區(qū)分C.主動運輸是逆物質濃度梯度的運輸,需要消耗細胞提供的能量D.一部分的激素、抗體和消化酶通過胞吐排出細胞解題思路水既可以通過自由擴散進出細胞,也可以通過協(xié)助擴散進出細胞,故

A正確;主動運輸和協(xié)助擴散既可以通過是否需要細胞提供能量來進行區(qū)分,也

可以通過是逆濃度梯度運輸還是順濃度梯度運輸來進行區(qū)分,B錯誤;一部分的

激素、抗體和消化酶由囊泡運輸,分泌到細胞外,此跨膜運輸方式屬于胞吐,D正

確。6.(2023廣東江門一中期末)如圖為吞噬作用的機制。高等多細胞生物體中,吞噬

作用往往發(fā)生于吞噬細胞。主要是清除病原體或衰老凋亡的細胞。下列相關

敘述正確的是

(D

)A.吞噬體與初級溶酶體的融合過程體現(xiàn)了生物膜的功能特點B.溶酶體中的水解酶是在高爾基體中合成的C.次級溶酶體中的水解產(chǎn)物全部排到細胞外D.吞噬作用發(fā)生時細胞膜面積變小審題指導溶酶體是細胞的“消化車間”,內部含有多種水解酶,能分解衰老、損傷的細胞器,吞噬并殺死侵入細胞的病毒或病菌。被溶酶體分解后的產(chǎn)物,如果是對細胞有用的物質,細胞可以再利用,不能被利用的物質則被排到細胞外(C錯誤)。溶酶體中的水解酶的化學本質是蛋白質,是在核糖體上合成的(B錯誤)。解題思路吞噬體與初級溶酶體的融合過程體現(xiàn)了生物膜的結構特點,即具有

一定的流動性,A錯誤;吞噬作用發(fā)生時細胞膜內陷形成囊泡,包裹著病原體等,

所以細胞膜面積會變小,D正確。7.(2022安徽江淮十校質量檢測)對法囊藻(一種海藻)的細胞液中各種離子濃度

的分析表明,細胞液中的成分與海水的成分很不相同,圖中“

”代表法囊藻細胞液中各種離子的濃度,“

”代表海水中各種離子的濃度。下列說法錯誤的是

(A

)A.Na+和Cl-進入法囊藻細胞的方式是主動運輸,K+出法囊藻細胞的方式是協(xié)助擴散B.法囊藻細胞內外各離子濃度的差異表明細胞對離子的吸收具有選擇性C.主動運輸能保證細胞按照生命活動的需要主動地選擇吸收營養(yǎng)物質D.法囊藻細胞膜上轉運蛋白的種類和數(shù)量導致了細胞內外離子濃度的差異解題思路由圖可知,Na+進入法囊藻細胞是順濃度梯度進行的,屬于協(xié)助擴散,

Cl-進入法囊藻細胞是逆濃度梯度進行的,屬于主動運輸,K+出法囊藻細胞是順濃

度梯度進行的,屬于協(xié)助擴散,A錯誤;法囊藻細胞膜上轉運蛋白的種類和數(shù)量決

定了進入細胞的物質的種類和數(shù)量,導致了細胞內外離子濃度的差異,D正確。8.(成都七中階段性測試)某興趣小組利用一定濃度的M溶液處理紫色洋蔥鱗片

葉外表皮細胞,圖一為顯微鏡下觀察到的該細胞的某一時刻示意圖,圖二為實驗

過程中測得的其x/y值隨時間變化的曲線圖。下列敘述正確的是

(D

)A.隨著x/y值的增大,細胞吸水能力增強B.M溶液的溶質微粒從t1時開始進入細胞C.該細胞在實驗過程中細胞內外濃度差逐漸減小D.在t3時,細胞內外存在濃度差,但不發(fā)生滲透吸水審題指導據(jù)圖分析,處于一定濃度的M溶液中的細胞,在t0~t2內,隨著時間的推移,細胞失水量先逐漸增加,后逐漸減少,說明細胞先發(fā)生質壁分離,而后因為M物質可被細胞吸收,從而使細胞液濃度增加,細胞發(fā)生質壁分離的復原。解題思路

x/y值增大,說明M物質可被細胞吸收,使細胞液濃度增加,細胞吸水,

但吸水能力逐漸減弱,A錯誤;根據(jù)以上分析可知,M物質可被細胞吸收,因此M溶

液的溶質微粒從t0時就能進入細胞,B錯誤;該細胞在實驗過程中先失水,細胞內

外濃度差先逐漸減小,由于溶質M不斷進入細胞液,而后濃度差又逐漸增大,C錯

誤;實驗中溶質不斷進入細胞液,質壁分離復原后由于細胞壁的阻擋,細胞體積

不再增大,所以在t3時,細胞內外還存在濃度差,此時水分子進出細胞達到平衡,D

正確。方法技巧

細胞能否發(fā)生質壁分離及復原的判斷方法1.從細胞角度分析(1)活的且具有中央大液泡的植物細胞,能發(fā)生質壁分離。(2)死細胞、動物細胞、不成熟的植物細胞(不具備中央大液泡,如根尖分生區(qū)

細胞),不能發(fā)生質壁分離。2.從外界溶液角度分析(1)在一定濃度的某些溶液中只能發(fā)生質壁分離,這些溶液的溶質不能被細胞吸收。(2)在一定濃度的某些溶液中,細胞發(fā)生質壁分離并發(fā)生自動復原,如一定濃度的

甘油、尿素、乙二醇、硝酸鉀溶液等。(3)溶液濃度不能太高,過高濃度的外界溶液會使植物細胞大量失水而死亡。9.(2023長沙麓山國際學校期末)鐵是人體內必不可少的微量元素,如圖表示鐵被

小腸吸收和轉運至細胞內的過程。圖中轉鐵蛋白(Tf)可運載Fe3+,以Tf-Fe3+結合

形式進入血液。Tf-Fe3+與轉鐵蛋白受體(TfR)結合后進入細胞,并在囊泡的酸性

環(huán)境中將Fe3+釋放。下列敘述錯誤的是

(C

)A.Fe2+順濃度梯度通過蛋白1通道的過程屬于協(xié)助擴散B.Tf與TfR結合后攜帶Fe3+進入細胞的過程屬于胞吞C.蛋白2和轉鐵蛋白(Tf)都是細胞膜上的載體蛋白D.H+進入囊泡的過程屬于主動運輸,需要消耗能量

解題思路通過題圖可知,Fe2+從小腸上皮細胞進入組織液時,是順濃度梯度運

輸?shù)?需要載體,但不需要能量,屬于協(xié)助擴散,A正確;轉鐵蛋白(Tf)是血液中運載

Fe3+的蛋白,不在細胞膜上,C錯誤;由圖可知,H+進入囊泡是通過蛋白2逆濃度梯

度進行的,屬于主動運輸,需要消耗能量,D正確。二、不定項選擇題10.(2023長春二中期末)圖1表示滲透作用裝置,一段時間后液面上升的高度

為h。圖2是處于質壁分離狀態(tài)的紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞。圖3中P1、P2是

半透膜制成的結構,且在圖3所示的小室內可自由滑動;A室內蔗糖溶液濃度為2

mol/L,B室內蔗糖溶液濃度為1.5mol/L,C室內蔗糖溶液濃度為1.5mol/L。圖1

圖2 圖3下列敘述正確的是

(

AB

)A.圖1中如果A、a均為蔗糖溶液,則開始時濃度大小關系為Ma>MA,達到平衡后

Ma>MAB.圖1中的半透膜相當于圖2中的②④⑤組成的結構C.圖2細胞此時所浸潤的外界溶液濃度一定大于細胞液濃度D.圖3實驗開始后,P1將向右移,P2不移動題圖分析

圖1中半透膜可以讓水分子自由通過,而蔗糖分子等不能,一段時間后,漏斗液面上升,說明開始時a的濃度大于A;圖2中①是細胞壁、②是細胞膜、③是細胞核、④是液泡膜、⑤是細胞膜與液泡膜之間的細胞質,⑥是細胞壁與細胞膜之間的部分,⑦是細胞液。解題思路由分析可知,圖1中,若A、a均是蔗糖溶液,則開始時Ma>MA,當液面不

再上升時,由于漏斗內液柱壓力的作用,仍然是Ma>MA,A正確;植物細胞的原生質

層相當于一層半透膜,包括圖中的②(細胞膜)、④(液泡膜)及⑤(細胞膜與液泡

膜之間的細胞質),B正確;圖2細胞浸潤在一定濃度的外界溶液中,此時外界溶液濃度可能大于細胞液濃度,可能小于細胞液濃度,也可能等于細胞液濃度,C錯誤;

圖3中,A室內蔗糖溶液濃度最高,滲透壓最大,所以A室吸水,A室的體積變大,導

致P1右移,B室內失水后其蔗糖溶液濃度大于C室的,又導致B室吸水,體積變大,P2

右移,D錯誤。知識歸納

滲透作用發(fā)生的條件:具有半透膜、膜兩側具有濃度差。高等植物

成熟的細胞具有中央大液泡,植物細胞的細胞膜、液泡膜及兩層膜之間的細胞

質組成原生質層,原生質層具有選擇透過性,相當于一層半透膜。11.(哈爾濱道里校級期末創(chuàng)新改編)如表是人體成熟紅細胞與血漿中的K+和Mg2+在不同條件下的含量比較,據(jù)表分析正確的是(ABD

)離子處理前用魚藤酮處理后用烏本苷處理后細胞內血漿中細胞內血漿中細胞內血漿中K+145mmol5mmol11mmol5mmol13mmol5mmolMg2+35mmol1.4mmol1.8mmol1.4mmol35mmol1.4mmolA.烏本苷可能抑制K+轉運蛋白的生理功能而不影響Mg2+轉運蛋白的生理功能B.魚藤酮可能抑制能量的合成從而影響K+和Mg2+的運輸C.烏本苷和魚藤酮對細胞中K+的吸收影響的作用原理相同D.正常情況下血漿中K+和Mg2+均通過主動運輸進入人體成熟紅細胞解題思路用烏本苷處理后,細胞內K+的相對含量明顯降低,而細胞內Mg2+的相

對含量基本不變,說明A正確;用魚藤酮處理后,細胞內K+和Mg2+的相對含量都降

低,說明魚藤酮可能對K+轉運蛋白和Mg2+轉運蛋白的生理功能都有抑制作用,也

可能是抑制了能量的合成,B正確;通過A和B選項的分析可知,烏本苷可能抑制K

+轉運蛋白的生理功能,而魚藤酮可能是影響了能量的合成,也可能是對K+轉運

蛋白的生理功能有抑制作用,故二者對細胞中K+的吸收影響的作用原理不一定

相同,C錯誤;正常情況下血漿中K+和Mg2+的濃度都明顯低于人體成熟紅細胞內

的K+、Mg2+濃度,說明它們均逆濃度梯度通過主動運輸進入人體成熟紅細胞,D正確。12.(山東日照期末創(chuàng)新改編)如圖表示蠶豆細胞利用細胞膜上的質子泵產(chǎn)生的H+梯度推動蔗糖吸收的過程。下列相關說法正確的是(AD

)A.質子泵將H+運出細胞的方式屬于主動運輸B.H+-蔗糖轉運蛋白對物質的運輸無特異性C.抑制細胞代謝不會影響植物細胞對蔗糖的吸收D.外界溶液的pH升高會使細胞對蔗糖的吸收減少審題指導分析題圖可知,質子泵將H+運出細胞需要載體蛋白協(xié)助且消耗能量,為主動運輸;蔗糖的吸收是利用細胞膜上的質子泵產(chǎn)生的H+梯度推動的,也為主動運輸。解題思路H+-蔗糖轉運蛋白只能特異性地運輸H+和蔗糖,不能運輸其他物質,B

錯誤;抑制細胞代謝會影響能量的供應,從而影響H+運出細胞,進而影響蔗糖的

吸收,所以C錯誤。13.(2023湖北期末)目前在哺乳動物細胞中已鑒定出13種水通道蛋白(AQPs),其

中AQP3、AQP7、AQP9、AQP10屬于水—甘油通道蛋白,它們既能運輸水分

子,又能順濃度梯度轉運甘油、尿素等中性小分子。以下說法正確的是

(C

)A.水分子通過AQPs運輸時需要先與其結合B.水分子通過AQPs的轉運速率比直接通過磷脂雙分子層慢C.線粒體損傷的細胞攝入甘油的速率不會明顯改變D.多種中性小分子都能通過AQP10,說明AQP10無專一性解題思路通道蛋白貫穿于細胞膜,分子或離子通過通道蛋白時不需要與其結

合,故A錯誤;水分子通過AQPs的運輸屬于協(xié)助擴散,其運輸速率大于水分子直

接通過磷脂雙分子層的自由擴散的速率,B錯誤;由題干可知,甘油可通過通道蛋

白順濃度梯度進入細胞,屬于協(xié)助擴散,不需要消耗能量,所以C正確;AQP10屬于

水—甘油通道蛋白,它既能運輸水分子,又能順濃度梯度轉運甘油、尿素等中性

小分子,但其他分子不能通過,說明AQP10具有專一性,D錯誤。知識總結

自由擴散的特點是從高濃度運輸?shù)降蜐舛?不需要轉運蛋白和能量;

協(xié)助擴散的特點是從高濃度運輸?shù)降蜐舛?需要轉運蛋白,不需要能量;主動運

輸?shù)奶攸c是從低濃度運輸?shù)礁邼舛?需要載體蛋白和能量。14.(18分)(2023湖北部分重點中學期末創(chuàng)新改編)細胞質酸化是植物面臨的生存

威脅之一,液泡可對細胞內的環(huán)境起調節(jié)作用,這與液泡膜上的兩類質子泵(H+-

ATP酶和H+-焦磷酸酶)密切相關,其中H+-ATP酶以ATP水解產(chǎn)生的能量將H+泵

入液泡,以維持胞質pH平衡。如圖為液泡膜上H+-ATP酶維持胞質pH平衡示意

圖,請回答下列相關問題。三、非選擇題(1)H+-ATP酶的作用有

、

。(2)據(jù)圖分析可知,胞外H+進入細胞質基質的過程

(填“消耗”或“不

消耗”)細胞提供的能量,轉運蛋白X只容許與

的分子或離子通過,且分子或離子通過時,

(填“需要”或“不需要”)與其結合。(3)細胞外環(huán)境、細胞質基質、細胞液三者中,pH最大的是

。(4)圖中所示轉運蛋白的類型有

;H+-ATP酶行使功能時其空

間結構是否會發(fā)生改變?

。答案

(除標注外,每空2分,共18分)(1)催化ATP的水解作為運輸H+的載體蛋白

(2)不消耗自身通道的直徑和

形狀相適配、大小和電荷相適宜(4分)不需要

(3)細胞質基質

(4)載體蛋

白、通道蛋白會解題思路

(1)酶具有催化作用,結合圖示可知,H+-ATP酶除可以催化ATP水解

外,還能運輸H+,是H+的載體蛋白。(2)結合圖示可知,H+運出細胞需要消耗能量,

運進細胞屬于協(xié)助擴散,不消耗能量;轉運蛋白X只容許與自身通道的直徑和形

狀相適配、大小和電荷相適宜的分子或離子通過,且不需要與被轉運的物質結

合。(3)結合圖示可知,細胞質基質中的H+經(jīng)過主動運輸進入液泡,經(jīng)過主動運輸

到細胞外,運輸方向均為低濃度→高濃度,因此細胞質基質中的H+濃度既低于細

胞液的,又低于細胞外環(huán)境中的,細胞外環(huán)境、細胞質基質、細胞液三者中細胞

質基質中的pH最大。(4)轉運蛋白分為載體蛋白和通道蛋白兩種類型,H+-ATP酶是H+的載體蛋白,載體蛋白在行使功能時空間結構會發(fā)生改變。易錯警示

載體蛋白和通道蛋白的區(qū)別載體蛋白在進行物質運輸時,只容許與自身結合部位相適應的分子或離子通過,

且會改變自身構象;通道蛋白只容許與自身通道的直徑和形狀相適配、大小和

電荷相適宜的分子或離子通過,通道蛋白不與通過其的分子或離子結合,不發(fā)生

自身構象改變。15.(21分)(2022浙江樂清中學階段訓練創(chuàng)新改編)甲圖為新生兒小腸上皮細胞吸

收轉移營養(yǎng)物質的過程。乙圖為腎小管壁及其相關結構示意圖。根據(jù)示意圖

回答以下問題:

甲圖

乙圖(1)甲圖中Na+從腸腔運輸?shù)叫∧c上皮細胞的方式是

,從小腸上皮細胞運輸?shù)浇M織細胞間隙的方式是

。B運輸葡萄糖的方式屬

于

,此過程是否直接消耗能量?

。小腸上皮細胞腸腔側膜

面積的增大,增加了轉運蛋白的

,使葡萄糖的吸收效率提高。(2)新生兒吸收某些蛋白質的方式是

,該過程和Na+排出小腸上皮細胞

的方式的相同點是

。包裹蛋白質的吞噬泡與溶酶體融合,

水解過程必須在膜包被的結構中進行的意義是

。(3)原尿中葡萄糖、氨基酸等物質的濃度與血漿中的基本相同。原尿經(jīng)腎小管

上皮細胞的選擇性重吸收和分泌作用后形成尿液。正常情況下尿液中不含葡萄糖。腎小管上皮細胞中的葡萄糖通過被動運輸?shù)姆绞竭M入組織液。乙圖中,

腎小管上皮細胞中的葡萄糖濃度

(填“高于”“低于”或“等于”)組

織液中的。原尿中的葡萄糖進入腎小管上皮細胞的運輸方式是

,

需要

的參與。答案

(除標注外,每空2分,共21分)(1)協(xié)助擴散(易化擴散)主動運輸主動運輸否(1分)數(shù)量

(2)胞吞都

需要消耗能量保證細胞自身結構的完整性,防止細胞自身被破壞

(3)高于

主動運輸載體蛋白和ATP解題思路

(1)由甲圖可知,Na+從腸腔運輸?shù)叫∧c上皮細胞需要載體蛋白的協(xié)助,不需要消耗能量,屬于協(xié)助擴散;Na+從小腸上皮細胞運輸?shù)浇M織細胞間隙需要載體蛋白,需要消耗能量,屬于主動運輸。B運輸葡萄糖是從腸腔到小腸上皮細胞,逆濃度梯度運輸,需要消耗能量,此過程不直接消耗能量,所需能量來自順濃度梯度運輸Na+所形成的電化學勢能,這種方式屬于主動運輸。小腸上皮細胞腸腔側膜面積的增大,增加了轉運蛋白的數(shù)量,使葡萄糖的吸收效率提高。(3)根據(jù)題意可知,腎小管上皮細胞中的葡萄糖通過被動運輸?shù)姆绞竭M入組織液,被動運輸?shù)奶攸c是由高濃度向低濃度運輸,因此腎小管上皮細胞中的葡萄糖濃度高于組織液中的。原尿中的葡萄糖的濃度小于腎小管上皮細胞中的,原尿中的葡萄糖逆濃度梯度進入腎小管上皮細胞,該運輸方式為主動運輸,需要轉運蛋白和ATP的參與。16.(14分)(2023廣東佛山期末)轉運蛋白是細胞中普遍存在的一類跨膜蛋白。圖

甲為某細胞向內運輸物質Q的轉運機制示意圖。

回答下列問題:(1)圖甲中生物膜的基本支架是

。一般而言,細胞膜上的

種類與數(shù)量越多,其功能越復雜。(2)據(jù)圖甲可知,物質Q進入細胞的方式是

,這種運輸方式對細胞生

命活動的意義是

。(3)當細胞內物質Q過量時,底物調節(jié)區(qū)域與Q結合,使轉運蛋白處于鎖定狀態(tài)(如

圖乙所示),ATP與轉運蛋白結合受阻,抑制

,從而減少細胞

對物質Q的吸收。(4)細胞膜是系統(tǒng)的邊界,以上事實體現(xiàn)了細胞膜具有

的功能。答案

(除標注外,每空2分,共14分)(1)磷脂雙分子層蛋白質

(2)主動運輸保證活細胞按照生命活動的需要,主

動地選擇并吸收所需要的物質,排出代謝廢物和對細胞有害的物質,維持細胞正

常的生命活動(4分)

(3)Q與轉運蛋白結合

(4)控制物質進出解題思路

(1)細胞膜主要由脂質和蛋白質組成,磷脂雙分子層是膜的基本支

架。蛋白質是生命活動的主要承擔者,細胞膜的功能復雜程度與細胞膜上蛋白

質的種類和數(shù)量有關,功能越復雜的細胞,蛋白質的種類和數(shù)量越多。(2)據(jù)圖甲

可知,物質Q進入細胞需要消耗ATP水解釋放的能量,需要轉運蛋白,屬于主動運

輸。(4)題中的例子體現(xiàn)了細胞膜能主動地選擇吸收的物質,體現(xiàn)了細胞膜具有

控制物質進出的功能。第4章細胞的物質輸入和輸出B卷提優(yōu)檢測卷一、單項選擇題1.(新教材名師原創(chuàng))下列現(xiàn)象不能體現(xiàn)細胞失水的是

(C

)A.對農(nóng)作物施肥過多,造成“燒苗”現(xiàn)象B.將白菜剁碎做餡時加入食鹽,析出較多水分C.將人的紅細胞置于0.9%的氯化鈉溶液中,其維持正常的形態(tài)D.用0.3g/mL的蔗糖溶液處理洋蔥鱗片葉外表皮細胞,細胞發(fā)生質壁分離解題思路對農(nóng)作物施肥過多會使土壤中的溶液濃度過高,土壤中的溶液濃度

大于植物的細胞液濃度時細胞失水,造成“燒苗”現(xiàn)象。將白菜剁碎做餡時加

入食鹽,食鹽使外界溶液濃度過高,細胞失水。0.9%的氯化鈉溶液是人體細胞內

液的等滲溶液,人的紅細胞在0.9%的氯化鈉溶液中可以維持正常的形態(tài),不能體

現(xiàn)細胞失水。0.3g/mL的蔗糖溶液的濃度大于洋蔥鱗片葉外表皮細胞的細胞液

濃度,細胞會失水而發(fā)生質壁分離。故選C。2.(2023湖北部分重點中學期末)細胞膜運輸物質時,可能受到物質濃度、O2濃度

或轉運蛋白數(shù)量的影響,下圖是關于細胞膜物質運輸?shù)乃姆N曲線,下列說法正確

的是

(B

)A.曲線①說明運輸速率與物質濃度呈正相關,運輸方式為自由擴散或協(xié)助擴散B.曲線②說明運輸速率可能受轉運蛋白數(shù)量的限制,運輸方式為協(xié)助擴散或主動運輸C.曲線③說明運輸速率與O2濃度無關,運輸方式為自由擴散D.曲線④說明該運輸過程消耗能量,抑制有氧呼吸會完全抑制該運輸過程解題思路曲線①說明運輸速率與物質濃度呈正相關,運輸方式為自由擴散,協(xié)

助擴散的運輸速率還會受到轉運蛋白數(shù)量的限制,A錯誤;曲線③說明運輸速率

與O2濃度無關,運輸方式為自由擴散或者協(xié)助擴散,也可表示哺乳動物成熟紅細

胞通過主動運輸轉運某種物質的過程,C錯誤;曲線④說明該運輸過程消耗能量,

抑制有氧呼吸并不會完全抑制該運輸過程,無氧呼吸也能產(chǎn)生少量的能量供給

該物質的運輸過程,D錯誤。3.(2022湖南名校聯(lián)考)滲透調節(jié)是指植物通過積累一些滲透調節(jié)物質,以提高植

物的抗性和對逆境的適應性。滲透調節(jié)物質主要分為兩大類:一類是細胞內合

成的有機溶質;另一類是植物從外界環(huán)境吸收的無機鹽離子。下列相關敘述錯

誤的是

(C

)A.植物細胞從外界環(huán)境吸收Cl-、Ca2+等滲透調節(jié)物質時需消耗能量B.細胞液的濃度高于外界鹽漬土壤溶液的濃度,有利于植物適應鹽漬環(huán)境C.細胞內合成的滲透調節(jié)物質都需核糖體、內質網(wǎng)、高爾基體直接參與D.滲透調節(jié)可維持細胞與外界環(huán)境的滲透平衡,保持細胞功能的穩(wěn)定性解題思路

植物細胞從外界環(huán)境吸收Cl-、Ca2+等滲透調節(jié)物質的方式是主動

運輸,需消耗能量,A正確;細胞液的濃度高于外界鹽漬土壤溶液的濃度,有利于

植物吸水,從而適應鹽漬環(huán)境,B正確;細胞內合成的滲透調節(jié)物質有可溶性糖、

可溶性蛋白質、有機酸等,并不都需要核糖體、內質網(wǎng)、高爾基體的直接參與,

C錯誤。4.(2021廣東高考)保衛(wèi)細胞吸水膨脹使植物氣孔張開。適宜條件下,制作紫鴨跖

草葉片下表皮臨時裝片,觀察蔗糖溶液對氣孔開閉的影響,如圖為操作及觀察結

果示意圖。下列敘述錯誤的是(A

)A.比較保衛(wèi)細胞細胞液濃度,③處理后>①處理后B.質壁分離現(xiàn)象最可能出現(xiàn)在滴加②后的觀察視野中C.滴加③后有較多水分子進入保衛(wèi)細胞D.推測3種蔗糖溶液濃度高低為②>①>③審題指導氣孔是由兩兩相對而生的保衛(wèi)細胞圍成的空腔。氣孔的

張開和閉合受保衛(wèi)細胞的控制,保衛(wèi)細胞吸水膨脹使植物氣孔張開。解題思路由圖示可知,經(jīng)①②③處理后氣孔變化分別為基本不變、關閉、張

開,說明①②③處理后保衛(wèi)細胞的變化分別為①形態(tài)幾乎不變,細胞液濃度基本

不變;②失水,細胞液濃度變大;③吸水,細胞液濃度變小,C正確。保衛(wèi)細胞經(jīng)③

處理后的細胞液濃度小于①處理后的,A錯誤。②處理后保衛(wèi)細胞失水,最可能

發(fā)生質壁分離,B正確。5.(2023江蘇徐州期末)在觀察紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的質壁分離及復原實

驗中,某同學分別在不同時間對同一觀察部位進行顯微拍攝,獲得甲、乙兩個圖

像。下列相關敘述中錯誤的是

(B

)A.發(fā)生圖甲→乙的原因之一是原生質層的伸縮性大于細胞壁的伸縮性B.若將細胞置于清水中,能觀察到由甲→乙的動態(tài)過程C.圖乙細胞的細胞液吸水能力大于圖甲細胞的細胞液D.圖乙中細胞液紫色程度大于圖甲解題思路甲→乙過程表示細胞發(fā)生質壁分離,質壁分離的外因是外界溶液濃

度>細胞液濃度,內因是原生質層的伸縮性大于細胞壁的伸縮性,A正確;若將細

胞置于清水中,細胞會吸水,不能觀察到由甲→乙(質壁分離)的過程,B錯誤;圖乙

細胞處于質壁分離狀態(tài),其細胞液濃度大于圖甲細胞的細胞液濃度,因此圖乙細

胞的細胞液吸水能力大于圖甲細胞的細胞液,細胞液紫色程度大于圖甲,C、D

正確。6.(2022哈爾濱三中月考)將五個大小相同的馬鈴薯幼根與物種a的幼根分別放

入甲~戊五種不同濃度的蔗糖溶液中,數(shù)小時后,取出稱重,其質量變化如圖所

示。以下關于該實驗結果的說法,不正確的是(C

)A.與馬鈴薯幼根細胞液等滲的溶液是甲溶液B.馬鈴薯比物種a更耐旱C.物種a的幼根細胞在甲溶液中一定會發(fā)生明顯的質壁分離D.在這五種蔗糖溶液中,濃度最大的是乙溶液解題思路在甲溶液中,馬鈴薯幼根細胞的質量不變,說明水分子進出該細胞處

于動態(tài)平衡,甲溶液是馬鈴薯幼根細胞的等滲溶液,A正確;由圖可知,馬鈴薯幼

根吸水能力比物種a幼根強,所以馬鈴薯更耐旱,B正確;不同幼根細胞的發(fā)育程

度不同,因此物種a幼根細胞在甲溶液中不一定發(fā)生明顯的質壁分離,C錯誤;五

種蔗糖溶液中,在乙溶液中的馬鈴薯幼根細胞和物種a的幼根細胞的質量減少最

多,說明乙溶液的濃度最大,D正確。7.(2023西安期末)研究發(fā)現(xiàn),在鹽脅迫的環(huán)境下,耐鹽植株會利用液泡膜上的

NHX運載體將Na+逆濃度梯度從細胞質基質運輸并富集到液泡中,以增強植株

對鹽脅迫環(huán)境的抵抗能力,如圖表示物質運輸?shù)倪^程。下列相關敘述錯誤的是

(A

)

A.載體蛋白1運輸Na+的方式屬于協(xié)助擴散B.載體蛋白2的作用有利于維持液泡膜兩側的H+濃度差C.液泡中富集的Na+提高了細胞液的濃度,有利于細胞吸水D.降低自由水與結合水的比值有利于提高植物的抗逆性解題思路由題干可知,Na+是逆濃度梯度由細胞質基質進入液泡的,屬于主動

運輸,A錯誤;液泡中富集的Na+提高了細胞液的濃度,使細胞液濃度高于外界溶

液濃度,有利于細胞吸水,C正確;細胞內自由水多時,植物代謝旺盛但抗逆性差,

結合水多時,植物代謝減弱但抗逆性強,因此D正確。8.受體介導的胞吞是一種特殊類型的胞吞作用,主要用于攝取特殊的生物大分

子,其過程如圖所示,下列有關敘述不正確的是

(C

)A.該過程以膜的流動性為基礎B.該過程不能體現(xiàn)細胞膜的選擇透過性C.Na+、K+等無機鹽離子也可通過此方式跨膜轉運D.受體介導的胞吞過程存在細胞識別并需要內部供能審題指導由圖可知,將要被攝取的物質和細胞膜上的受體結合后,引起細胞膜內陷,將該物質包在膜內,進而內吞形成囊泡,把該物質攝入細胞內,該過程依賴于膜的流動性。解題思路

胞吞作用有膜的凹陷,以膜的流動性為基礎,不能體現(xiàn)細胞膜的選擇

透過性,A、B正確;Na+、K+等無機鹽離子,一般通過協(xié)助擴散或主動運輸進出細

胞,C錯誤;受體介導的胞吞過程需要受體和被轉運物質的識別,需要細胞內部供

能,D正確。二、不定項選擇題9.(2022湖北黃石期末創(chuàng)新改編)水通道蛋白位于部分細胞的細胞膜上,能介導水

分子跨膜運輸,提高水分子的運輸效率。如圖是豬的紅細胞在不同濃度的NaCl

溶液中,紅細胞體積和初始體積之比的變化曲線(O點對應的NaCl溶液的濃度

為紅細胞吸水漲破時的NaCl溶液的濃度)。在低滲溶液中,紅細胞吸水漲破釋

放內容物后,剩余的部分稱為“血影”。下列說法正確的是?(BD

)A.“血影”的主要成分是蛋白質B.根據(jù)圖示可知豬的紅細胞在濃度為150mmol/L的NaCl溶液中能保持正常形態(tài)C.將相同的豬的紅細胞甲、乙分別放置在A點和B點對應濃度的NaCl溶液中,一

段時間后,紅細胞乙的吸水能力小于紅細胞甲D.將豬的紅細胞和肝細胞置于蒸餾水中,發(fā)現(xiàn)紅細胞吸水漲破所需的時間少于

肝細胞,其原因可能是肝細胞細胞膜上無水通道蛋白審題指導對圖形進行分析:①1<細胞體積與初始體積之比<1.5時,表明細胞吸水;②細胞體積與初始體積之比等于1時,表明水分子進出細胞處于動態(tài)平衡;③細胞體積與初始體積之比小于1時,表明細胞失水。解題思路由題可知,“血影”是紅細胞的細胞膜結構,其主要成分是蛋白質和

磷脂,A錯誤。NaCl溶液的濃度為150mmol/L時,紅細胞體積與初始體積之比為

1.0,說明紅細胞能保持正常形態(tài),B正確。紅細胞甲、乙的細胞體積與初始體積

之比均小于1且紅細胞乙的該比值更小,說明紅細胞乙的失水量多于紅細胞甲,

此時紅細胞乙的細胞液滲透壓高于紅細胞甲,所以紅細胞乙的吸水能力大于紅

細胞甲,C錯誤。10.(2023湖南常德期末創(chuàng)新改編)如圖為研究滲透作用的實驗裝置,漏斗內S1溶

液和漏斗外S2溶液為兩種不同濃度的蔗糖溶液,水分子可以透過半透膜,而蔗糖

分子不能。開始時漏斗內外液面相等,當滲透達到平衡時,漏斗內S1溶液與漏斗

內S2溶液的液面差為m。下列有關敘述正確的是(CD

)

A.滲透平衡時,S1溶液的濃度等于S2溶液的濃度B.若向漏斗中加入蔗糖分子,則平衡時m變小C.若吸出漏斗中高出S2溶液液面的溶液,再次平衡時m將減小D.滲透平衡時,水分子通過半透膜進出漏斗的量相等解題思路圖中滲透平衡時,漏斗內形成的靜水壓會阻止水由低濃度一側向高

濃度一側擴散,故此時S1溶液濃度>S2溶液濃度,此時水分子通過半透膜進出漏斗

達到平衡,即水分子進出漏斗的量相等,A錯誤,D正確;若向漏斗中加入蔗糖分

子,則S1溶液和S2溶液的濃度差增大,水分子通過半透膜進入漏斗內的量增多,平

衡時m變大,B錯誤;滲透平衡時漏斗內外的濃度差比開始時小,此時吸出漏斗中

高于S2溶液液面的溶液,水分子通過半透膜進入漏斗內的量減少,再次平衡時m

減小,C正確。易錯易混

與滲透作用有關的3個誤區(qū)(1)達到平衡前水分子進行雙向移動,只是單位時間內由溶液的低濃度一側向高

濃度一側移動的水分子數(shù)相對較多。(2)滲透平衡狀態(tài)只意味著半透膜兩側水分子的移動達到平衡狀態(tài),不意味著沒

有水分子移動,此時半透膜兩側溶液濃度不一定相等。(3)滲透系統(tǒng)的溶液濃度是指物質的量濃度而非質量濃度。11.(2022濟南期末創(chuàng)新改編)GLUT是人體某細胞轉運葡萄糖的載體蛋白,其作

用過程如圖1所示。葡萄糖的轉運速率與葡萄糖濃度的關系如圖2所示,實線表

示僅葡萄糖存在的情況,虛線表示同時存在葡萄糖和穩(wěn)定濃度的半乳糖的情

況。

圖1

圖2下列敘述錯誤的是(B

)A.GLUT順濃度梯度轉運葡萄糖時構象發(fā)生了改變,運輸方式為協(xié)助擴散B.腎小管對水的重吸收也需要載體蛋白參與C.半乳糖的存在對葡萄糖的轉運有抑制作用,原因可能是半乳糖與葡萄糖競爭

性結合GLUTD.組織細胞膜上GLUT的數(shù)量減少可能會引起機體內血糖濃度升高解題思路

腎小管上皮細胞對水的重吸收需要水通道蛋白的參與,B錯誤;組織

細胞膜上GLUT數(shù)量減少,可能無法及時將葡萄糖轉運進細胞內,從而導致血糖

升高,D正確。12.(24分)(2023江蘇南通期末)科研人員比較生物膜和人工膜(雙層磷脂)對多種

物質的通透性,結果如圖1。圖2表示物質跨膜運輸?shù)姆绞?。請回答下列問題。

圖1

圖2三、非選擇題(1)與生物膜相比,人工膜在化學組成上缺少的成分主要是

。(2)由圖1可知,生物膜對K+、Na+、Cl-的通透性不同,說明生物膜對物質的跨膜運輸具有

性。O2、CO2和甘油在生物膜和人工膜中的通透性相同,可

推測三者的跨膜運輸方式是圖2中的方式

。在濃度差相同的情況下,O2和CO2在人工膜中的通透性不同,可能與其分子的

有關。(3)圖2中方式三的跨膜運輸方式是

,方式一、二跨膜運輸方式的

共同特點是

。實驗組號在等滲溶液中進行的處理在低滲溶液中測定卵母細胞的

水通透速率(×10-4cm/s)Ⅰ向卵母細胞注入微量水(對照)27.9Ⅱ向卵母細胞注入蛋白A的mR-

NA210.0Ⅲ將實驗組Ⅱ的部分細胞放入含

HgCl2的等滲溶液中80.7Ⅳ將實驗組Ⅲ的部分細胞放入含

試劑M的等滲溶液中188.0(4)科學家為了研究細胞膜上蛋白A的功能,選用細胞膜中缺乏此蛋白的非洲爪蟾卵母細胞進行實驗,處理及結果見表。①將蛋白A的mRNA注入卵母細胞一定時間后,該mRNA控制合成的蛋白A整合

到細胞膜上,使細胞在低滲溶液中體積

。②與Ⅱ組細胞相比,Ⅲ組細胞對水的通透性

,說明HgCl2對蛋白A的

功能有

作用。比較Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組的結果,表明試劑M能夠使蛋白A的

功能

。推測HgCl2沒有改變蛋白A的氨基酸序列,而是破壞了蛋白A

的

。③綜合上述實驗研究結果,可以得出

的推論。答案

(每空2分,共24分)(1)蛋白質

(2)選擇一大小(相對分子質量大小、理化性質)

(3)主動運輸

順濃度梯度,不消耗能量

(4)①迅速增大②明顯降低抑制部分恢復

空間結構③蛋白A是水通道蛋白解題思路

(1)由圖1可知,甘油、CO2、O2在生物膜和人工膜中的通透性相同,

而K+、Na+、Cl-在生物膜中的通透性比人工膜大,K+、Na+、Cl-跨膜運輸需要轉

運蛋白的協(xié)助,所以與生物膜相比,人工膜在化學組成上缺少的成分主要是蛋白

質。(2)由圖1可知,生物膜對K+、Na+、Cl-的通透性不同,說明生物膜對物質的

跨膜運輸具有選擇性;O2、CO2和甘油三者的跨膜運輸方式是自由擴散,圖2中的

方式一。O2和CO2跨膜運輸?shù)姆绞綖樽杂蓴U散,動力來自膜兩側溶液中該物質

的濃度差,在濃度差相同的情況下,O2和CO2在人工膜中的通透性不同,可能與其

分子大小(相對分子質量大小、理化性質)有關。(3)圖2中方式三需要消耗ATP,需要載體蛋白,所以該運輸方式為主動運輸;方式一、二均屬于被動運輸,兩者

的共同特點是順濃度梯度,不消耗能量。(4)①蛋白A的mRNA注入卵母細胞后,

Ⅱ組細胞在低滲溶液中測定的卵母細胞的水通透速率在四組中是最大的,說明

蛋白A可以協(xié)助水進入卵母細胞,所以Ⅱ組細胞在低滲溶液中體積迅速增大。

②由表中數(shù)據(jù)可知,與Ⅱ組細胞相比,Ⅲ組細胞對水的通透性明顯降低,說明Hg-

Cl2對蛋白A的功能有抑制作用;再結合Ⅳ組數(shù)據(jù),可知試劑M能夠使蛋白A的功

能部分恢復。由試劑M能夠使蛋白A的功能部分恢復,可推測HgCl2沒有改變蛋

白A的氨基酸序列,而是破壞了蛋白A的空間結構。③對比四組實驗結果,可以得出蛋白A是水通道蛋白的推論。13.(14分)(北京石景山期末)研究發(fā)現(xiàn),某種疾病患者支氣管被黏液堵塞與細胞

膜上的CFTR蛋白功能異常相關,請據(jù)圖回答下列問題。

(1)蛋白質對維持生物體正常生命活動具有重要作用,除CFTR蛋白體現(xiàn)