練案[7]必修一第二單元細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)與物質(zhì)輸入和輸出第三講物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例及方式一、選擇題1．(2018·山東省泰安市高三上學(xué)期期末)以洋蔥表皮細(xì)胞為材料，在m時(shí)分別用0．3g/mL的蔗糖溶液、0．5g/mL的蔗糖溶液、0．3g/mL的尿素溶液、清水加以處理后，n時(shí)再用清水分別處理，測(cè)得的洋蔥表皮細(xì)胞原生質(zhì)體體積的變化如圖所示，圖中代表尿素處理結(jié)果的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào))A．a(chǎn) B．bC．c D．d[解析]洋蔥表皮放在0．3g/mL蔗糖溶液中會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離，原生質(zhì)體體積變小，用清水處理會(huì)復(fù)原，對(duì)應(yīng)圖中c；在0．5g2．下圖是胡蘿卜在不同的含氧情況下從硝酸鉀溶液中吸收K＋和NOeq\o\al(－,3)的曲線。影響A、B兩點(diǎn)和B、C兩點(diǎn)吸收量不同的因素分別是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào))(B)A．載體數(shù)量能量 B．能量載體數(shù)量C．載體數(shù)量離子濃度 D．離子濃度能量[解析]植物細(xì)胞膜對(duì)無(wú)機(jī)鹽離子的吸收具有選擇性，是一個(gè)主動(dòng)運(yùn)輸?shù)倪^程，需要載體蛋白并且消耗能量。在A、B兩點(diǎn)，對(duì)同一種離子，隨氧氣濃度的增加，細(xì)胞有氧呼吸產(chǎn)生能量增多，離子吸收量也增加；在B、C兩點(diǎn)，氧氣濃度相同，導(dǎo)致兩種離子吸收量差異的原因是細(xì)胞上兩種載體的數(shù)量，故選B。3．(2017·山東濱州高三期末)如圖為哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞在不同濃度溶液中的形態(tài)變化示意圖。相關(guān)說法正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào))(A)A．圖1中外界溶液的濃度與細(xì)胞質(zhì)的濃度大致相等B．用圖2中所對(duì)應(yīng)的外界溶液處理后即可得到純凈的細(xì)胞膜C．提取血紅蛋白時(shí)，可用圖3中所對(duì)應(yīng)的外界溶液處理紅細(xì)胞D．將去除細(xì)胞壁的植物細(xì)胞放入蒸餾水中，不會(huì)出現(xiàn)圖2所示結(jié)果[解析]圖1中的紅細(xì)胞維持原狀，說明圖1中外界溶液濃度與血漿濃度相等，A正確；提取紅細(xì)胞膜時(shí)將紅細(xì)胞破碎的方法是吸水漲破法，可將紅細(xì)胞放入圖2所對(duì)應(yīng)的外界溶液中，使紅細(xì)胞吸水而漲破，之后需要清洗后獲得純凈的細(xì)胞膜，B錯(cuò)誤；提取血紅蛋白時(shí)使血紅蛋白釋放的方法是吸水漲破法，可將紅細(xì)胞放入圖2所對(duì)應(yīng)的外界溶液中，使紅細(xì)胞吸水而漲破，釋放出血紅蛋白，而圖3中所對(duì)應(yīng)的外界溶液使紅細(xì)胞收縮，不能釋放血紅蛋白，C錯(cuò)誤；植物細(xì)胞的外側(cè)具有細(xì)胞壁，具有保護(hù)和支持作用，若將去除細(xì)胞壁植物細(xì)胞放入清水中，將出現(xiàn)類似圖2所示的結(jié)果，D錯(cuò)誤。4．(2017·山東濟(jì)寧高三期末)某種耐鹽植物細(xì)胞的液泡膜上有一種載體蛋白，能將Na＋逆濃度梯度運(yùn)入液泡，從而降低Na＋對(duì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中酶的傷害。下列敘述錯(cuò)誤的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào))(C)A．液泡膜和細(xì)胞膜都是選擇透過性膜B．進(jìn)入液泡需要消耗ATPC．該載體蛋白也能運(yùn)輸Cl－進(jìn)入液泡D．Na＋進(jìn)入液泡能增強(qiáng)細(xì)胞的吸水能力[解析]液泡膜、細(xì)胞膜和這兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)構(gòu)成了原生質(zhì)層，具有選擇透過性，A正確；Na＋的逆濃度轉(zhuǎn)運(yùn)，同時(shí)要依賴載體蛋白屬于主動(dòng)運(yùn)輸，需要消耗能量，B正確；該載體蛋白具有特異性，不能運(yùn)輸Cl－進(jìn)入液泡，C錯(cuò)誤；Na＋進(jìn)入液泡，使液泡中滲透壓升高，增強(qiáng)細(xì)胞的吸水能力，D正確。5．(2017·江西省贛州市高三期末)將紫色洋蔥鱗葉外表皮浸潤(rùn)在一定濃度的KNO3溶液中，觀察到細(xì)胞先發(fā)生質(zhì)壁分離后自動(dòng)復(fù)原。有關(guān)敘述不正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào))(B)A．KNO3溶液的初始滲透壓大于洋蔥細(xì)胞液的初始滲透壓B．質(zhì)壁分離時(shí)，失水導(dǎo)致洋蔥細(xì)胞液的滲透壓逐漸增大，從而引起自動(dòng)復(fù)原C．整個(gè)過程中水分子在原生質(zhì)層兩側(cè)雙向運(yùn)動(dòng)D．整個(gè)過程體現(xiàn)了生物膜的流動(dòng)性和選擇透過性[解析]由于觀察到細(xì)胞先發(fā)生質(zhì)壁分離，說明KNO3溶液的初始滲透壓大于洋蔥細(xì)胞液的初始滲透壓，A正確；質(zhì)壁分離時(shí)，失水導(dǎo)致洋蔥細(xì)胞液的滲透壓逐漸增大，直到水分進(jìn)出平衡；而引起自動(dòng)復(fù)原的原因是硝酸根離子和鉀離子以主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)入細(xì)胞，細(xì)胞液的濃度高于外界溶液，植物細(xì)胞吸水導(dǎo)致，B錯(cuò)誤；整個(gè)過程中水分子在原生質(zhì)層兩側(cè)雙向運(yùn)動(dòng)，質(zhì)壁分離時(shí)，出細(xì)胞的水分子多于進(jìn)細(xì)胞的水分子；質(zhì)壁分離復(fù)原時(shí)，出細(xì)胞的水分子少于進(jìn)細(xì)胞的水分子，C正確；由于硝酸根離子和鉀離子能進(jìn)入細(xì)胞，所以質(zhì)壁分離和復(fù)原過程中體現(xiàn)了生物膜的流動(dòng)性和選擇透過性，D正確。6．(2017·黑龍江省雞西市虎林一中高三期末)將洋蔥的鱗片葉表皮細(xì)胞和人的口腔上皮細(xì)胞分別制成裝片，而后從蓋玻片的一側(cè)滴入0．3g/mL的蔗糖溶液，另一側(cè)用吸水紙吸引，重復(fù)幾次后，分別放在顯微鏡下觀察，其結(jié)果是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào))(A)A．前者發(fā)生質(zhì)壁分離，后者皺縮B．前者皺縮，后者發(fā)生質(zhì)壁分離C．兩者均發(fā)生質(zhì)壁分離，細(xì)胞失水D．兩者均不發(fā)生質(zhì)壁分離，細(xì)胞破裂[解析]洋蔥的鱗片葉表皮細(xì)胞屬于成熟的植物細(xì)胞，放在0．3g/mL的蔗糖溶液，植物細(xì)胞失水，發(fā)生質(zhì)壁分離；人的口腔上皮細(xì)胞放在0．7．(2017·江西省贛州市高考生物一模)下列關(guān)于膜蛋白和物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)臄⑹?，錯(cuò)誤的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào))(B)A．膜蛋白在細(xì)胞膜上的分布是不對(duì)稱的B．膜蛋白不參與物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)谋粍?dòng)運(yùn)輸過程C．主動(dòng)運(yùn)輸可以使被運(yùn)輸離子在細(xì)胞內(nèi)外濃度不同D．物質(zhì)通過脂質(zhì)雙分子層的擴(kuò)散速率與脂溶性有關(guān)[解析]膜蛋白在細(xì)胞膜上的分布是不對(duì)稱的，膜蛋白的不對(duì)稱性包括外周蛋白分布蛋白質(zhì)的不對(duì)稱以及整合蛋白內(nèi)外兩側(cè)氨基酸殘基數(shù)目的不對(duì)稱，A正確；被動(dòng)運(yùn)輸包括自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散，其中協(xié)助擴(kuò)散需要載體(膜蛋白)，B錯(cuò)誤；主動(dòng)運(yùn)輸可以逆濃度梯度進(jìn)行，使被運(yùn)輸離子在細(xì)胞內(nèi)外濃度不同，C正確；磷脂雙分子層構(gòu)成細(xì)胞膜的基本骨架，根據(jù)相似相容原理，脂溶性物質(zhì)優(yōu)先通過細(xì)胞膜，D正確。8．(2017·山西省太原市高考生物一模)胃內(nèi)的酸性環(huán)境是通過質(zhì)子泵維持的，質(zhì)子泵催化1分子的ATP水解所釋放出的能量，可驅(qū)動(dòng)1個(gè)H＋從胃壁細(xì)胞進(jìn)入胃腔和1個(gè)K＋從胃腔進(jìn)入胃壁細(xì)胞，K＋又可經(jīng)通道蛋白順濃度梯度進(jìn)入胃腔。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào))(C)A．K＋進(jìn)出細(xì)胞的跨膜運(yùn)輸方式不同B．H＋從胃壁細(xì)胞進(jìn)入胃腔與葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞的跨膜運(yùn)輸方式不同C．胃壁細(xì)胞上質(zhì)子泵驅(qū)動(dòng)的K＋進(jìn)入細(xì)胞與突觸后膜興奮時(shí)Na＋進(jìn)入細(xì)胞的跨膜運(yùn)輸方式相同D．質(zhì)子泵具有ATP水解酶的功能[解析]K＋從胃腔進(jìn)入胃壁細(xì)胞需消耗ATP水解所釋放的能量，其方式是主動(dòng)運(yùn)輸；細(xì)胞內(nèi)的K＋經(jīng)通道蛋白順濃度進(jìn)入胃腔，其方式是協(xié)助擴(kuò)散，兩者不一樣，A正確；H＋從胃壁細(xì)胞進(jìn)入胃腔，需消耗ATP水解所釋放的能量，其方式是主動(dòng)運(yùn)輸，葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞的跨膜運(yùn)輸方式是協(xié)助擴(kuò)散，B正確；胃壁細(xì)胞上質(zhì)子泵驅(qū)動(dòng)的K＋進(jìn)入細(xì)胞需要消耗能量，為主動(dòng)運(yùn)輸，突觸后膜興奮時(shí)Na＋進(jìn)入細(xì)胞的跨膜運(yùn)輸方式為被動(dòng)運(yùn)輸，C錯(cuò)誤；質(zhì)子泵能催化ATP的水解，因此具有ATP水解酶的功能，D正確。9．下圖為甲同學(xué)進(jìn)行的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的基本操作步驟，其中敘述錯(cuò)誤的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào))(A)A．步驟B是觀察細(xì)胞質(zhì)大小及細(xì)胞壁的位置B．步驟E滴加的是清水C．該實(shí)驗(yàn)是觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象D．實(shí)驗(yàn)前后的處理形成了自身對(duì)照[解析]步驟B是在顯微鏡下觀察植物細(xì)胞中液泡的大小和細(xì)胞壁的位置，A錯(cuò)誤；步驟E是在蓋玻片的一側(cè)滴加清水，在蓋玻片的另一側(cè)用吸水紙吸引，這樣重復(fù)幾次后，細(xì)胞被浸潤(rùn)在清水中，目的是讓發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原，B正確；步驟D和F分別是觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離現(xiàn)象和質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象，C正確；步驟D、F觀察到的現(xiàn)象，與步驟B觀察的現(xiàn)象形成前后對(duì)照，D正確。10．下圖表示物質(zhì)跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的一種方式。據(jù)圖分析正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào))(D)A．這種轉(zhuǎn)運(yùn)方式可逆濃度梯度進(jìn)行B．乙醇分子是以這種方式進(jìn)入細(xì)胞的C．細(xì)胞產(chǎn)生的能量增加會(huì)提高物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)速率D．載體蛋白在物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)過程中形狀會(huì)發(fā)生改變[解析]分析圖可知，該物質(zhì)的運(yùn)輸是從高濃度向低濃度一側(cè)運(yùn)輸，運(yùn)輸過程中需要載體協(xié)助，不需要消耗能量，該運(yùn)輸方式屬于協(xié)助擴(kuò)散，協(xié)助擴(kuò)散方向是順濃度梯度運(yùn)輸，A錯(cuò)誤；乙醇分子以自由擴(kuò)散方式運(yùn)輸，特點(diǎn)是高濃度運(yùn)輸?shù)降蜐舛龋恍枰d體和能量，B錯(cuò)誤；協(xié)助擴(kuò)散不需要能量，動(dòng)力是濃度差，則細(xì)胞產(chǎn)生的能量不會(huì)提高該物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)速率，C錯(cuò)誤；圖中載體蛋白在運(yùn)輸物質(zhì)的過程中形狀發(fā)生了變化，D正確。11．圖中曲線a、b表示分子跨膜運(yùn)輸速率與O2濃度的關(guān)系，下列分析不正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào))(B)A．曲線a代表被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)，曲線b代表主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)B．曲線a代表的分子跨膜運(yùn)輸一定不需要載體蛋白C．曲線b轉(zhuǎn)運(yùn)速率達(dá)到飽和的原因可能是細(xì)胞膜上載體蛋白數(shù)量有限D(zhuǎn)．溫度可影響生物膜的流動(dòng)性從而對(duì)曲線a、b的轉(zhuǎn)運(yùn)速率均有影響[解析]曲線a說明物質(zhì)跨膜運(yùn)輸與細(xì)胞呼吸無(wú)關(guān)，不消耗能量；而曲線b說明物質(zhì)跨膜運(yùn)輸與細(xì)胞呼吸有關(guān)，消耗能量，所以曲線a代表被動(dòng)運(yùn)輸，曲線b代表主動(dòng)運(yùn)輸，A正確；曲線a代表的分子跨膜運(yùn)輸不消耗能量，屬于被動(dòng)運(yùn)輸，如果是協(xié)助擴(kuò)散，則需要載體蛋白；如果是自由擴(kuò)散，則不需要載體蛋白，B錯(cuò)誤；由于主動(dòng)運(yùn)輸需要載體、消耗能量，所以曲線b轉(zhuǎn)運(yùn)速率達(dá)到飽和的原因是細(xì)胞膜上載體蛋白數(shù)量有限，C正確；由于細(xì)胞膜的流動(dòng)性與溫度有關(guān)，所以溫度可影響生物膜的流動(dòng)性從而對(duì)曲線a、b的轉(zhuǎn)運(yùn)速率均有影響，D正確。12．(2016·浙江選考，23)將質(zhì)壁分離的洋蔥紫色外表皮細(xì)胞放入清水中，液泡體積的變化如圖所示。下列敘述正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào))(D)A．與a點(diǎn)相比，b點(diǎn)時(shí)細(xì)胞的液泡顏色變深B．與b點(diǎn)相比，c點(diǎn)時(shí)細(xì)胞的吸水速率大C．c點(diǎn)時(shí)細(xì)胞膨脹，液泡內(nèi)沒有水分子進(jìn)出D．b點(diǎn)到c點(diǎn)過程中，細(xì)胞的吸水速率受細(xì)胞壁的影響[解析]將質(zhì)壁分離的洋蔥紫色外表皮細(xì)胞放入清水中，隨著時(shí)間的推移，液泡的體積逐漸變大直至保持相對(duì)穩(wěn)定，說明細(xì)胞在不斷地吸水直至水分進(jìn)出細(xì)胞達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。與a點(diǎn)相比，b點(diǎn)時(shí)細(xì)胞吸入的水量較多，液泡的顏色變淺，A錯(cuò)誤；與b點(diǎn)相比，c點(diǎn)時(shí)細(xì)胞的體積不再增加，說明水分進(jìn)出細(xì)胞達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，吸水速率小于b點(diǎn)的，B、C錯(cuò)誤；細(xì)胞壁具有支持和保護(hù)作用，b點(diǎn)到c點(diǎn)過程中，液泡的體積變化不明顯，細(xì)胞的吸水速率受細(xì)胞壁的影響，D正確。二、填空題13．(2017·濱州測(cè)試)下圖1表示某生物膜結(jié)構(gòu)，其中A、B、C、D、E、F分別代表某些物質(zhì)，a、b、c、d、e表示物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式；圖2中的甲、乙、丙為物質(zhì)出入細(xì)胞過程中的相關(guān)變化曲線。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào))(1)若圖1表示神經(jīng)細(xì)胞膜，則當(dāng)其受刺激后發(fā)生興奮時(shí)，Na＋的流動(dòng)過程可用圖中編號(hào)__c__表示；若是突觸前膜，則突觸間隙位于圖中__Ⅰ__側(cè)，其中分布的液體為__組織液__。(2)若圖1表示肝臟細(xì)胞膜，氧氣和二氧化碳的運(yùn)輸分別通過圖中__b、d__(填字母編號(hào))方式實(shí)現(xiàn)；在進(jìn)食6小時(shí)后，C可代表的__胰高血糖素(和腎上腺素)__激素分泌量增加。(3)圖1中__a__(填字母)所指物質(zhì)運(yùn)輸方式可對(duì)應(yīng)圖2中甲、乙和丙等三條坐標(biāo)曲線圖，圖乙中P點(diǎn)的限制因素為__載體蛋白數(shù)量__，而O點(diǎn)時(shí)，能量來自__無(wú)氧呼吸__生理過程。(4)檉柳的葉子和嫩枝可以將植物體內(nèi)的鹽分排出，是強(qiáng)耐鹽植物，為探究檉柳從土壤中吸收鹽分的方式是主動(dòng)運(yùn)輸還是被動(dòng)運(yùn)輸，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：①實(shí)驗(yàn)步驟：a．取甲、乙兩組生長(zhǎng)發(fā)育基本相同的檉柳幼苗植株，放入適宜濃度的含有Ca2＋、K＋、C6H12O6的溶液中進(jìn)行培養(yǎng)。b．甲組給予正常的呼吸條件，乙組__完全抑制呼吸__。c．__一段時(shí)間后測(cè)定兩組植株根系對(duì)Ca2＋、K＋、C6H12O6的吸收速率__。②實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論：若乙組吸收速率明顯小于甲組吸收速率，則檉柳吸收鹽分的方式為__主動(dòng)運(yùn)輸__；若__兩組對(duì)Ca2＋、K＋、C6H12O6的吸收速率相同__，則檉柳吸收鹽分的方式為__被動(dòng)運(yùn)輸__。14．現(xiàn)有A、B、C三瓶外觀一樣但沒有標(biāo)簽的溶液，已知它們分屬于質(zhì)量濃度為0．1g/mL的蔗糖溶液、0．3g/mL的蔗糖溶液和0．1g/mL的葡萄糖溶液。某同學(xué)利用右圖裝置設(shè)計(jì)了兩組實(shí)驗(yàn)。(實(shí)驗(yàn)Ⅰ同時(shí)將等量的A液和B液分放入到裝置中U形管的左、右兩側(cè)，一段時(shí)間后，左側(cè)的液面升高；實(shí)驗(yàn)Ⅱ?qū)⒌攘康腂液和C液分放入U(xiǎn)形管的左、右兩側(cè)，一段時(shí)間后，液面發(fā)生了下列變化：先右高于左，后左高于右。(1)本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的原理是__滲透作用__。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論：A是__0．3_g/mL的蔗糖溶液__，B是___0．1_g/mL的蔗糖溶液__。(3)用紫色洋蔥鱗片葉探究植物細(xì)胞吸水和失水方式的實(shí)驗(yàn)中，常選用__0．3_g/mL的蔗糖溶液__溶液，觀察指標(biāo)主要有__中央液泡的大小(或原生質(zhì)體的大小)__、液泡顏色深淺、原生質(zhì)層的位置。(4)為了清晰地觀察質(zhì)壁分離和復(fù)原現(xiàn)象，若用不含色素的洋蔥內(nèi)表皮做實(shí)驗(yàn)材料，除了調(diào)節(jié)顯微鏡的亮度外，還可采用的方法是__可在蔗糖溶液中加入紅墨水(合理即可)__。[解析](1)根據(jù)題干信息和實(shí)驗(yàn)裝