1、课后限时集训(七)物质的跨膜运输(建议用时：40分钟)1如图A为两个渗透装置，溶液a、b为不同浓度的同种溶液，且a溶液浓度b溶液浓度，c为清水，图B为显微镜下观察到的某植物表皮细胞，下列叙述错误的是()A图A中装置2的液面一段时间后会高于装置1的液面B图B中的相当于图A中的C若图B所示为某农作物的根毛细胞，此时应及时灌溉D图B中的与图A中的通透性不同B图A中的为半透膜，相当于图B中的，B项错误。2(2020河北廊坊联考)将大小、长势相同的某种植物幼苗均分为甲、乙两组，在两种不同浓度的KNO3溶液中培养(其他条件相同且适宜)，两组植物培养时鲜重的变化情况如图所示。下列有关叙述错误的是()A6 h
2、时，两组幼苗都已出现萎蔫现象，直接原因是蒸腾作用失水和根细胞失水B6 h后，甲组幼苗因根系开始吸收K、NO，吸水能力增强，使鲜重逐渐提高C12 h后，若继续培养，甲组幼苗的鲜重可能超过处理前，乙组幼苗将死亡D一般情况下，植物从土壤中吸收K、NO是主动运输，需要根细胞呼吸作用提供能量B本题考查植物细胞的质壁分离与复原。据题图信息可知，两组幼苗培养06 h，幼苗会因蒸腾作用失水，另外由于根细胞所处的KNO3溶液浓度较大，根细胞会发生渗透失水，故两组幼苗都出现了萎蔫现象，A正确；实验开始时，甲组幼苗根系就已经开始吸收K、NO，只是6 h之前根细胞失水较多故鲜重降低，到6 h时根部细胞中溶液浓度大于K
3、NO3溶液浓度，开始吸水使鲜重增加，B错误；12 h后，由于甲组根系不断通过主动运输吸收K、NO，从而保持细胞内外浓度差，使其吸水量大于蒸腾量，从而可能使其超过处理前的鲜重，而乙组幼苗可能由于所处的KNO3溶液浓度比较高，导致幼苗由于蒸腾作用和根细胞失水过多严重萎蔫而死亡，C正确；一般情况下，植物从土壤中吸收K、NO的方式是主动运输，需要根细胞呼吸作用提供ATP，D正确。3(2020潍坊联考)将不同细胞放在不同容器的相同浓度溶液中，发生不同程度的质壁分离，下列叙述正确的是()A质壁分离过程中，细胞的失水速率不断增大B质壁分离结束后，细胞液浓度与外界溶液浓度相同C该过程中只有原生质层发生收缩D水
4、分子进出平衡时，发生质壁分离程度大的细胞中细胞液浓度较大B质壁分离过程中，细胞与外界溶液浓度差越来越小，细胞的失水速率不断减小，A错误； 据分析可知，质壁分离结束后，细胞液浓度与外界溶液浓度相同，B正确； 质壁分离出现的原因是细胞壁的伸缩性小于原生质层，导致原生质层与细胞壁分离，C错误； 由于容器中开始时溶液的浓度相同，水分子进出平衡时，细胞液与外界溶液浓度相同，发生质壁分离程度大，细胞失水较多，因此细胞液浓度较小，D错误。4(2020湖北荆州模拟)制作无色洋葱鳞片叶表皮细胞的临时装片用于观察“植物细胞的吸水和失水”实验时，用高浓度(质量浓度为0.075 g/mL)的胭脂红溶液(一种水溶性的大
5、分子食用色素，不能通过活细胞膜，呈红色)作为外界溶液进行引流处理后，观察细胞的变化；一段时间后再将细胞置于清水中，观察细胞变化。下列有关实验操作和结果的叙述，正确的是()A表皮细胞的液泡为红色时，细胞不具有正常生理功能B细胞发生质壁分离现象时，表皮细胞内的红色区域变小C细胞发生质壁分离复原现象时，表皮细胞内的无色区域变小D用不同浓度的胭脂红溶液处理细胞后，均能观察到质壁分离和复原现象A无色洋葱鳞片叶表皮细胞的液泡为红色时，说明胭脂红进入了液泡中，细胞膜失去了控制物质进出的功能，即细胞失去正常的生理功能，A正确；无色洋葱鳞片叶表皮细胞的液泡为无色，细胞发生质壁分离过程中液泡变小，红色区域变大，B
6、错误；细胞发生质壁分离复原现象时，表皮细胞内的无色区域变大，C错误；胭脂红的浓度过高会导致细胞失水过多而死亡，不会发生质壁分离复原现象，D错误。5(2020河南省阶段考)如图分别表示载体蛋白和通道蛋白介导的两种物质运输方式，其中通道蛋白介导的运输速率比载体蛋白介导的快1 000倍以上。下列叙述错误的是()A载体蛋白在细胞膜上具有一定的流动性B两种膜蛋白对运输的物质均具有专一性C通道蛋白介导的运输速率较快可能是因为消耗的能量较少D载体蛋白介导的运输方式的运输速率会受到载体蛋白数量的限制C本题考查物质运输方式中的被动运输。生物膜的流动镶嵌模型认为细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的，说明了载体蛋白在
7、细胞膜上具有一定的流动性，A正确；两种膜蛋白识别物质后发挥运输作用，对运输的物质均具有专一性，B正确；通道蛋白介导的运输方式属于被动运输，不消耗能量，C错误；载体蛋白介导的运输方式的运输速率会受到载体蛋白数量的限制，D正确。6胃黏膜壁细胞的细胞膜上存在的HKATP酶是一种质子泵，它能催化ATP水解，在将细胞外的K泵入细胞内的同时，也将细胞内的H泵出，从而维持胃液的酸性环境。下列叙述错误的是()A该质子泵运输H和K的方式都是主动运输B该质子泵能促使ATP分子的高能磷酸键断裂C使用质子泵抑制剂可以抑制胃酸的过量分泌D胃液pH的大小与胃腔内的K浓度成正相关D胃黏膜壁细胞的细胞膜上的质子泵将胃腔中的K
8、泵入细胞内的同时，也将细胞内的H泵出到胃腔中，因此胃腔内的K浓度越大，泵出到胃液中的H越多，胃液的pH越小，胃液pH的大小与胃腔内的K浓度成负相关。7(2020湖北十堰调研)如图表示物质进出细胞的两种运输方式，下列有关叙述错误的是 ()abA物质以a方式进入细胞依赖于细胞膜中磷脂分子和蛋白质分子的流动性B人体的白细胞通过a方式吞噬细胞碎片及衰老的红细胞的过程会消耗能量C经过b方式排到细胞外的物质，不全是大分子物质或颗粒性物质D人体细胞外液中的调节物质，都通过a方式进入靶细胞并发挥作用D本题考查胞吞、胞吐的特点及实例。a方式属于胞吞，物质通过胞吞进入细胞依赖细胞膜中磷脂分子和蛋白质分子的流动性，
9、A正确；人体的白细胞是通过a胞吞的方式吞噬细胞碎片以及衰老的红细胞的，胞吞消耗能量，B正确；b方式属于胞吐，通过胞吐排到细胞外的物质不全是大分子物质或颗粒性物质，如神经递质NO，C正确；调节物质主要是激素类的物质，有的激素发挥作用时会与靶细胞膜表面的受体结合从而传递信息发挥调节作用，如胰岛素，D错误。8(2020河北衡水中学测试)现有A、B、C三瓶外观一样但没有标签的溶液，已知三种溶液是质量浓度为0.1 g/mL的蔗糖溶液、0.3 g/mL的蔗糖溶液和0.1 g/mL的葡萄糖溶液。某同学利用如图所示的装置设计了两组实验。(注：图中半透膜允许溶剂和葡萄糖分子通过，不允许蔗糖分子通过)实验：同时将
10、等量的A液和B液分别放入U形管的左、右两侧，一段时间后，左侧的液面升高；实验：同时将等量的B液和C液分别放入U形管的左、右两侧，一段时间后，液面发生了变化：右侧先升高后降低。(1)本实验应用的原理是_，其发生的条件是_。(2)根据实验现象得出结论：A液是_，B液是_。(3)用紫色洋葱鳞片叶探究植物细胞吸水和失水实验中，常选用_溶液，观察指标主要有_、_及细胞大小。(4)为探究洋葱表皮细胞的细胞液浓度，需要设计相关实验，请写出设计思路。_。解析(1)图中实验装置应用了渗透作用原理，渗透作用发生的条件是具有半透膜，膜两侧溶液具有浓度差。(2)实验左侧液面升高，说明左侧液体(A)的渗透压大于右侧液体
11、(B)的，由于半透膜允许溶剂和葡萄糖分子通过，不允许蔗糖分子通过，结合实验结果右侧液面先升高后降低可知，C为0.1 g/mL的葡萄糖溶液，A液是0.3 g/mL的蔗糖溶液，B液是0.1 g/mL的蔗糖溶液。(3)0.3 g/mL的蔗糖溶液是观察植物细胞质壁分离及复原现象的适宜浓度溶液，观察指标有中央液泡的大小、原生质层的位置及细胞大小。(4)探究洋葱表皮细胞的细胞液浓度时，应当将外界溶液(蔗糖溶液)的浓度作为自变量，质壁分离的程度作为因变量。答案(1)渗透作用具有半透膜，且膜两侧溶液具有浓度差(2)0.3 g/mL的蔗糖溶液0.1 g/mL的蔗糖溶液(3)0.3 g/mL的蔗糖中央液泡的大小原
12、生质层的位置(4)配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液，并利用系列溶液分别重复上述实验，观察细胞质壁分离的程度9(2020黄冈模拟)许多物质在逆浓度进出细胞时都依赖于载体蛋白，且需要消耗能量，这种运输方式叫主动运输。其中，由ATP直接供能的方式为原发性主动运输，不由ATP直接供能的方式为继发性主动运输。如图为人的小肠上皮细胞与肠腔、组织液之间的部分物质交换示意图，标号表示不同的载体蛋白。请分析回答以下问题：(1)图中载体运输Na的方式为_，载体运输葡萄糖的方式具体为_(填“原发性主动运输”或“继发性主动运输”)，该运输方式所消耗的能量来自_。(2)若载体受蛋白抑制剂的影响而功能减弱，会造成小肠上皮细胞
13、内Na浓度_(填“上升”“下降”或“不变”)。由图可知，载体的功能包括物质运输和_。(3)若小肠上皮细胞因O2浓度降低造成细胞呼吸速率下降，结合图中细胞内的变化过程判断葡萄糖进入该细胞的速率是否会受影响？_(填“是”或“否”)，理由是：_。解析(1)据图分析，Na运输是顺浓度梯度，且需要蛋白质作载体，但不消耗ATP，属于协助扩散，载体运输葡萄糖逆浓度梯度，但并没有看见ATP直接供能，应属于继发性主动运输，该种运输方式所消耗的能量据图观察来自膜内外Na浓度差。(2)受体蛋白采用主动运输方式将胞内Na向胞外运输，若蛋白活动受到抑制，Na在小肠上皮细胞内的浓度会上升。(3)若上皮细胞中O2浓度下降，
14、产生的能量减少，那么利用蛋白运输Na的速率下降，导致Na浓度差减小，不利于蛋白运输葡萄糖。答案(1)协助扩散继发性主动运输膜内外Na浓度差(Na势能)(2)上升催化作用(3)是细胞有氧呼吸速率下降，载体由于ATP产生不足而对Na转运速率下降，导致小肠上皮细胞内和肠腔之间的Na浓度差减少，不利于载体逆浓度梯度运输葡萄糖10(2020廊坊联考)如图表示紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在某一浓度的蔗糖溶液中，液泡体积和细胞吸水能力的相关曲线。不考虑细胞失活，下列叙述错误的是()AB点时，细胞液浓度小于此时的外界溶液浓度B若适当增大外界溶液浓度，则A点将向左上方移动C液泡体积为V1时，细胞液浓度大于外界溶液浓
15、度D细胞失水，细胞液浓度增大导致细胞吸水能力增强CB点时，还未达到渗透平衡，此时细胞还在失水，因此细胞液浓度小于此时的外界溶液浓度，A正确；若适当增大外界溶液浓度，细胞失水加剧，V1变小，细胞吸水能力还将增大，因此A点将向左上方移动，B正确；液泡体积为V1时，达到动态平衡，细胞液浓度等于外界溶液浓度，C错误；细胞失水，细胞液浓度增大导致细胞吸水能力增强，D正确。11(2020陕西百校联盟模拟)离子通过细胞膜进出细胞有两种方式，一种是通过离子通道，另一种是借助离子泵搬运。离子通道是由蛋白质复合物构成的，一种离子通道只允许一种离子通过，且只有在对特定刺激发生反应时才瞬时开放，运输离子时不消耗能量；
16、离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子。下列叙述不合理的是 ()A神经细胞处于静息状态下，钾离子通过离子通道外流B动物细胞一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率C离子通道和离子泵转运离子的方式分别属于被动运输和主动运输D借助离子泵搬运离子的结果是该种离子在细胞内外的浓度趋于相等D神经细胞处于静息状态下，钾离子通过离子通道外流，A正确；由题干信息“离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子”可知，借助离子泵转运离子需要消耗能量，属于主动运输，动物一氧化碳中毒后，会影响到氧气的运输，使细胞呼吸速率降低，能量的生
17、成减少，从而使主动运输速率降低，故动物一氧化碳中毒后，会降低离子泵跨膜运输离子的速率，B正确；由题干信息可知，借助离子通道运输离子的方式是被动运输，借助离子泵转运离子的方式是主动运输，C正确；借助离子泵转运离子的方式是主动运输，其结果是该种离子在细胞膜内外的浓度差增大，D错误。12(2020石家庄模拟)镉(Cd)是一种重金属，镉污染会造成植物叶绿素含量下降，生长不良。为探究镉对植物生长发育的影响，科研人员利用黑麦草进行实验，结果如图。请回答下列问题：(1)随着镉浓度的增加，活性氧含量增加，使叶绿体中的_膜受到破坏，叶绿素含量下降，导致吸收的_光明显减少，光合作用强度下降。(2)镉导致叶绿素含量
18、下降的另一个原因是根系对Mg2的吸收能力下降。请结合图中数据分析镉降低根系对Mg2吸收能力的机理：随着镉浓度的增加，HATP酶活性下降，导致_受抑制，细胞能量供应减少。活性氧含量增加，_受损加剧，导致细胞运输Mg2的载体减少。(3)利用CdCl2、完全培养液、黑麦草以及其他所需的材料和设备，在不破坏植物组织前提下设计实验，验证随镉浓度的增加根系对Mg2的吸收能力下降。请写出实验思路：_。解析(1)随着镉浓度的增加，活性氧含量增加，活性氧会导致生物膜的损伤和破坏，可能导致叶绿体中的类囊体膜受到破坏，进而造成类囊体膜上的叶绿素含量下降，导致其吸收的红光和蓝紫光明显减少，从而引起光合作用强度下降。(
19、2)根系对Mg2吸收是主动运输，需要消耗能量和载体蛋白，结合图中数据可知，随着镉浓度的增加，一方面引起HATP酶活性下降，抑制了ATP的水解，导致细胞能量供应减少，影响了镁离子的吸收，进而导致叶绿素含量不足；另一方面引起活性氧含量增加，引起细胞膜受损加剧，导致运输Mg2的载体减少，影响了镁离子的吸收，导致叶绿素含量不足。(3)要验证镉会降低根系对Mg2的吸收能力，自变量为镉的浓度，因变量为根系对Mg2的吸收能力，因此用镉含量不同的完全培养液培养黑麦草，一段时间后，测量并比较各组培养液中Mg2的剩余量，从而判断根系对Mg2的吸收能力。答案(1)类囊体红光和蓝紫(2)ATP的水解细胞膜(3)用添加了不同浓度CdCl2的完全培养液培养黑麦草，一段时间后，测量并比较各组培养液中Mg2的剩余量，从而判断根系对Mg2的吸收能力