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1、第第 3 讲讲 物质跨膜运输的实例与物质跨膜运输的实例与物质跨膜运输的方式物质跨膜运输的方式(时间：45 分钟)A 级 基础演练1苏丹是一种致癌的有机染料，某地区的一些养殖户用掺入苏丹的饲料喂养蛋鸭，结果产出了有毒的“红心”鸭蛋。由此推断，苏丹能进入卵黄，说明它可能是( )。A脂溶性物质，进入方式是“主动运输”B脂溶性物质，进入方式是“被动运输”C水溶性物质，进入方式是“主动运输”D水溶性物质，进入方式是“被动运输”解析 卵黄膜的主要成分为脂质，脂质为疏水性物质，苏丹能进入卵黄说明其为脂溶性物质；脂溶性物质进入细胞的方式为自由扩散，即被动运输。答案 B2(2013杭州质检)市场上流行的直饮机的
2、核心部件是逆渗透膜，它利用逆渗透原理，通过水压使水由较高浓度的一侧渗透至较低浓度一侧，理论上在较高浓度侧的所有细菌及不纯杂物、可溶性固体物和对人体有害的有机物和无机物均不能渗入高精密的逆渗透膜，示意图如图所示。根据上述信息判断，下列有关叙述正确的是( )。A逆渗透过程与渗透作用的差异是前者需要消耗能量B逆渗透膜也具有细胞膜的识别功能C逆渗透膜上有载体蛋白，可以选择性控制有害物质D逆渗透膜祛除有害物质的能力胜过生物膜，可放心饮用解析 逆渗透过程需通过水压使水由较高浓度的一侧渗透至较低浓度一侧，形成水压需要能量，故逆渗透作用消耗能量，A 正确。答案 A3(2012山东泰安一模，2)下图是物质进出细
3、胞方式的概念图。下列分析正确的是( )。A方式表示协助扩散B、两种方式的共同特点是都需要载体C、两种方式都与细胞膜的流动性有关D质壁分离实验中蔗糖进入细胞的方式为解析 由图示分析可知，为主动运输，A 错误；为被动运输，其又可分为自由扩散和协助扩散，即和，其中自由扩散不需要载体协助，B 错误；和分别为胞吞和胞吐，两者均与细胞膜的流动性有关，C 正确；在质壁分离实验中，蔗糖是细胞不需要的大分子物质，无法进入细胞内部，D 错误。答案 C4(经典题)下面能发生质壁分离的一组细胞是( )。食用的糖醋蒜细胞 蚕豆叶的表皮细胞 植物的根毛细胞 人的口腔上皮细胞 用盐酸解离的洋葱根尖细胞 根尖分生区细胞A B
4、C D解析 能发生质壁分离的细胞为活的成熟的高等植物的体细胞，是死细胞，是动物细胞，没有细胞壁，用盐酸解离会杀死细胞，没有大的液泡，这些细胞都不能发生质壁分离。和都是活的成熟的高等植物细胞，可以发生质壁分离。答案 D5(2013南京一模)下列有关物质跨膜运输的叙述正确的是( )。A肌细胞的细胞膜上有协助葡萄糖跨膜运输的载体蛋白B激素必须通过主动运输进入细胞内才能完成对细胞代谢的调节C相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞D协助扩散和自由扩散都不需要膜上载体蛋白的协助解析 葡萄糖进出细胞需要载体蛋白的协助，故肌细胞的细胞膜上有协助葡萄糖运输的载体蛋白；蛋白质类激素以胞吞方式进入细胞
5、；离子主要以主动运输的方式进入细胞；协助扩散需要膜上载体蛋白的协助。答案 A6污水净化中应用的超滤膜技术指的是一种能够将溶液进行净化、分离、浓缩的膜分离技术。超滤过程通常可以理解成与膜孔径大小相关的筛分过程。在一定的压力下，当水流过膜表面时，只允许水及比膜孔径小的小分子物质通过，达到将溶液净化、分离与浓缩的目的。下列说法中合理的是( )。A超滤膜技术中使用的“滤膜”实质上是一种人造生物膜B超滤膜技术中使用的“滤膜”实质上是一种人造半透膜C超滤膜技术可以滤去污水中的各种污染物D透过超滤膜的水，已被除去了臭味解析 因为水体中的物质能否通过超滤膜取决于膜孔径的大小，而不是载体蛋白，因此“滤膜”实质上
6、是一种半透膜；氨气、硫化氢等有刺激性臭味的小分子物质可以透过超滤膜，因此该技术并不能除去污水中的所有污染物，也不能除臭。答案 B7某科学家在研究物质运输时发现有下列四种曲线关系，在研究某种物质的运输时，发现与曲线和相符，最可能是下列哪一过程(双选)( )。A葡萄糖从血浆进入人的成熟红细胞BNa通过离子通道进入神经细胞C小肠上皮细胞从小肠内吸收氨基酸D生长素分子的运输解析 曲线中，该种物质有最大运输速率，说明不是自由扩散；该物质运输与氧浓度有关，说明不是协助扩散，即该物质的运输方式为主动运输。答案 CD8如图所示，图乙是图甲发生渗透作用之后的示意图，图丙是根毛细胞示意图，图丁表示细胞体积随时间变
7、化的曲线。下列叙述错误的是(双选)( )。A图甲中处溶液浓度小于处溶液浓度至图乙达渗透平衡时溶液浓度应相等B图甲和图丙中都有半透膜，两者的本质区别是图丙细胞膜上有载体蛋白，使其具有选择透过性C若把图丙所示细胞放在质量分数为 5%的 NaCl 溶液中，在显微镜下连续观察一段时间发现其发生了质壁分离D若把图丙所示细胞放在质量浓度为 0.3 g/ mL 的蔗糖溶液中，则图丁表示细胞体积随时间推移而变化的曲线解析 由图乙可知，图甲的渗透装置内部溶液浓度高于外部溶液浓度，即处溶液浓度小于处的渗透平衡不等于浓度相等。载体蛋白的存在使得细胞膜具有选择透过性。植物细胞可以吸收 Na、Cl，使细胞液浓度升高，所
8、以根毛细胞处于质量分数为 5%的 NaCl 溶液中时会先发生质壁分离，后发生质壁分离复原。将图丙所示根毛细胞放在质量浓度为 0.3 g/ mL 的蔗糖溶液中时，细胞渗透失水，体积逐渐缩小，但由于细胞壁的伸缩性有限，体积不会无限收缩，则图丁表示细胞体积随时间推移而变化的曲线。答案 AC9(2012皖南八校第三次联考，29)部分刚采摘的水果或蔬菜表面有残留农药，很多人认为把水果或蔬菜放在清水中浸泡可以有效除去其表面的残留农药。为探究此种处理方法的正确性，某生物兴趣小组做了如下实验。实验一：取相同的青菜各 1 kg 作为样本，并对其用不同方法进行处理，结果如下：甲乙丙丁处理方法未做处理纯水冲洗1 m
9、in浸入纯水1 min浸入纯水30 min1 kg 青菜农药残留量0.196 mg0.086 mg 0.097 mg0.123 mg实验二：取相同的青菜 500 g，并将其浸入一定量纯水中，每隔一段时间，取出一小片菜叶，测定其细胞的细胞液浓度，所得数据可绘出如下曲线。根据上述实验结果分析回答下列问题。(1)在实验一中，甲、乙两组对照可以说明_；丁组农药残留量比丙组农药残留量多，最可能的原因是_。(2)研究表明，植物细胞既可以吸收水也可以吸收可溶性农药。在实验二中，青菜细胞的细胞液浓度随时间推移从 A 点下降到 B 点，其原因是_，之后又从 B 点略有上升达到 C 点，其原因是_。综合上述分析，
10、植物细胞吸收水分和吸收可溶性农药是否为同一过程，并解释。_。解析 (1)喷洒农药一般是喷洒在叶片上，用清水冲洗时可以去除细胞表面的农药，但是如果浸泡时间长了，溶解在水中的农药反而可以进入细胞，使蔬菜的农药残留量比浸泡时间短的还多。(2)AB 段细胞液浓度降低，是因为细胞吸水速率大于吸收农药的速率；BC 段是细胞吸收水分的速率进一步下降，低于吸收农药的速率，导致细胞液浓度增加。若植物细胞吸收水分和吸收可溶性农药是同一过程，则 B 点时因细胞壁的限制细胞吸水的速率逐渐降低到与吸收农药的速率相等，B 点后曲线应趋于平衡，不会上升。 答案 (1)青菜的残留农药经纯水冲洗可以去掉一部分 农药分子溶于水后
11、又被植物细胞吸收(2)在 AB 段，细胞对水分子的吸收速率大于对农药分子的吸收速率 在 BC段，细胞对农药分子的吸收速率大于对水分子的吸收速率 不是。若两者是同一过程，则细胞液浓度在 B 点之后应该是趋于平衡，不会上升(其他答案合理即可)10引起 50%左右细胞发生初始质壁分离的浓度，我们称之为细胞液的等渗浓度。为了测定洋葱表皮细胞的细胞液的等渗浓度，有人把剪成小块的洋葱表皮细胞分别(等量)依次放入下面各组溶液中，并记录结果如下表：培 养 皿1234567蔗糖溶液/ (molL1)0.20.30.40.50.60.70.8发生初始质壁分离细胞占观察细胞数目的百分比无无15%40%80%99%1
12、00%(1)该洋葱表皮细胞的细胞液的等渗浓度为_。(2)如果再给你 4 组实验材料，请设计可以更精确地测定出细胞液的等渗浓度的方法。_。解析 这类试题并不以实验能力为直接的考查目的，而是以实验作为问题情境，将实验的思想方法渗透于试题之中。根据题设条件可知洋葱表皮细胞的细胞液的等渗浓度在 0.50.6 mol/L 之间。如何设计一个更精确的测定方法，从题中设计思路推知，可通过缩小各组蔗糖溶液的浓度梯度，来加以测定。答案 (1)0.50.6 mol/L 之间(2)可分别配制浓度为 0.52 mol/L、0.54 mol/L、0.56 mol/L、0.58 mol/L 的 4组蔗糖溶液进行类似的实验
13、B 级 智能提升11(2013广东潮州模拟)大多数哺乳类细胞都含有一种协助葡萄糖从血液扩散到细胞内的膜蛋白。用红细胞和肝细胞进行葡萄糖摄取实验，结果如图所示。下列叙述正确的是( )。A红细胞和肝细胞吸收葡萄糖都需要细胞提供能量B红细胞吸收葡萄糖存在饱和现象，而肝细胞则不存在C有载体蛋白协助的摄取与扩散相比极大地提高了速率D肝细胞膜上的葡萄糖载体对葡萄糖的亲和性较红细胞高解析 本题考查物质的跨膜运输方式及其特点。根据材料和图解可知，由于载体的协助，红细胞吸收葡萄糖的扩散速率很快达到最高，红细胞吸收葡萄糖是通过协助扩散方式进行，不需要消耗能量，肝细胞吸收葡萄糖的扩散速率较慢，还需要消耗能量经过主动
14、运输吸收，这说明了肝细胞膜上的葡萄糖载体对葡萄糖的亲和性较红细胞的低。图示表示的是葡萄糖的扩散速率，并不代表吸收饱和。答案 C12(2013海南琼海一模，19)某同学在实验室中做“观察洋葱表皮细胞的质壁分离和复原”实验时，在老师的帮助下，进行了一系列的创新实验，实验步骤和现象如下表：实验组5 min的现象再过 5 min滴加清水 5 min物质量浓度为0.3/(molL1) 蔗糖溶液x无变化质壁分离复原物质量浓度为0.5/(molL1) 蔗糖溶液质壁分离y无变化物质量浓度为1/(molL1) KNO3溶液质壁分离质壁分离复原z物质量浓度为1/(molL1) 醋酸溶液细胞大小无变化细胞大小无变化
15、细胞大小无变化对上表的推断或解释不正确的是( )。Ax 为质壁分离，因为细胞壁伸缩性小于原生质层By 为质壁分离，可能导致细胞失水过多而死Cz 为细胞稍增大，细胞液颜色逐渐变浅D组细胞大小无变化是因为细胞吸水量等于失水量解析 由于细胞壁伸缩性小于原生质层，植物细胞在高浓度蔗糖溶液中发生质壁分离，但如果蔗糖溶液浓度过高(如 0.5 g/ mL)可能导致植物细胞失水过多死亡，A、B 正确；在 1 mol/L KNO3溶液中，细胞先发生质壁分离，后来细胞吸收 K和 NO使细胞液浓度升高而发生自动复原，再滴加清水，细胞会 3吸水，体积稍增大，C 正确；在 1 mol/L 醋酸溶液中，植物细胞大小无变化，是因为细胞已被杀死，原生质层失去选择透过性，D 错误。答案 D13(2013广东清远模拟)图 1 是生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图，其中离子通道是一种通道蛋白，通道蛋白是横跨质膜的亲水性通道，允许适当大小的离子顺浓度梯度通过。图 2 表示磷脂在细胞膜内外两侧分布的百分比。请据图分析下列叙述不正确的是( )。A图 1 所示生物膜最可能是细胞膜B物质通过离子通道不需要消耗 ATPC由图 1 和图 2 可知，膜脂和膜蛋白在细胞膜上的分布是不对称的D丁的化学成
