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课后达标检测7 物质的跨膜运输
(建议用时：45分钟)
[双基题]
1．如图所示，溶液甲为清水，乙为0.1 g/mL的蔗糖溶液(蔗糖不能透过半透膜)，F、G为两个半透膜袋，G体积大于F体积，上端分别接上口径相同的小玻璃管。最初时两个小玻璃管内液面与烧杯液面相平，当F和G中液面均不再变化时，两液面的高度情况是( )
A．F高于G B．G高于F
C．F等于G D．无法确定
2．(2014·徐州高三质检)曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式，下列分析正确的是( )
A．CO2通过方式a运输
B．葡萄糖通过方式a进入红细胞
C．低温只会影响方式b的运输
D．方式b表示物质顺浓度梯度的运输
3．直饮机的核心部件是逆渗透膜，其原理是通过水压使水由较高浓度的一侧渗透至较低浓度一侧，较高浓度侧的所有细菌及对人体有害的物质几乎不能透过逆渗透膜，如下图。下列叙述正确的是( )
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．逆渗透膜去除有害物质的能力胜过生物膜，可放心饮用
4．下图为甲同学进行的一项实验的基本操作步骤，其中叙述错误的是( )
A．b步骤是观察细胞质大小及细胞壁的位置
B．e步骤滴加的是清水
C．该实验是观察植物细胞的质壁分离与复原
D．实验前后的处理形成了自身对照
5．盐碱地中生活的某种植物，其细胞的液泡膜上有一种载体蛋白，能将细胞质中的Na＋逆浓度梯度运入液泡，降低Na＋对细胞质中酶的伤害。下列叙述错误的是( )
A．Na＋进入液泡的过程属于主动运输
B．Na＋进入液泡的过程体现液泡膜的选择透过性
C．该载体蛋白作用的结果不利于增强细胞吸水能力
D．该载体蛋白作用的结果有助于提高植物的耐盐性
6．下列关于物质跨膜运输的叙述正确的是( )
A．线粒体DNA上的基因所表达的酶与线粒体的功能有关，若线粒体DNA受损伤，对神经细胞吸收K＋没有影响
B．相对分子质量比较小的物质或离子都可以通过简单扩散进入细胞
C．胰岛B细胞分泌胰岛素时消耗能量，因此胰岛素通过主动运输运出细胞
D．对离体培养的小肠上皮细胞进行紫外线处理，结果吸收甘氨酸的功能丧失，最可能的原因是细胞膜上的载体蛋白缺失或结构发生变化
7．(2014·河南周口模拟)饭后，小肠上皮细胞中的葡萄糖浓度比血液中的高，此时对葡萄糖由小肠上皮细胞进入血液的叙述，正确的是( )
A．葡萄糖的跨膜运输不需要载体，但消耗ATP分解释放的能量
B．葡萄糖的跨膜运输需要载体，但不消耗ATP分解释放的能量
C．葡萄糖的跨膜运输需要载体，也消耗ATP分解释放的能量
D．葡萄糖的跨膜运输不需要载体，也不消耗ATP分解释放的能量
8．假定将甲、乙两株植物的表皮细胞分别放入蔗糖溶液和甘油溶液中，两种溶液的浓度均比细胞液的浓度高。蔗糖分子不能透过膜，甘油分子可以较快地透过膜。在显微镜下连续观察，甲、乙两个细胞的变化是( )
A．甲、乙两个细胞发生质壁分离后，不发生质壁分离复原
B．甲、乙两个细胞发生质壁分离后，乙细胞随后发生质壁分离复原
C．甲、乙两个细胞发生质壁分离后，甲细胞随后发生质壁分离复原
D．甲、乙两个细胞发生质壁分离后，又都发生质壁分离复原
9．下列关于物质运输的说法正确的是( )
A．钾离子主动运输进入细胞，对维持细胞内液渗透压起重要作用
B．尿液中的尿素含量远高于原尿中，是因为肾小管具有很强的分泌功能
C．糖醋蒜在腌制中慢慢具有糖醋味，是细胞主动吸收糖分子和醋酸分子的结果
D．紫甘蓝叶片被沸水烫后，水呈红色，是因为细胞中的色素主动运输出细胞外
10.
运用“人工膜技术”制作的携有单克隆抗体的磷脂微球体药物如图所示。当药物被注射到实验鼠血液中一段时间后，首先在某种癌细胞内检测到药物已经进入。据此认为，药物进入细胞的方式最可能是( )
A．抗体与细胞识别后诱发膜融合或细胞内吞
B．药物分子透过微球体与细胞膜的简单扩散
C．药物分子通过识别细胞膜载体的主动运输
D．抗体与细胞识别后诱发微球体的主动侵染
11．下面图中甲、乙两图是渗透装置示意图，丙图是根毛细胞示意图，请根据甲、乙、丙三图回答下列问题：(甲图是发生渗透作用的初始状态。乙图是发生了较长时间的渗透作用之后，漏斗内外的水分子达到平衡时的状态)
(1)典型的渗透装置必须具备两个条件：__________________、_______________。
(2)比较甲图中①和②处溶液浓度的大小：①________②(填“大于”或“小于”或“等于”)。
(3)丙图中⑦为________，其在渗透系统中的作用类似于甲图中的________。
(4)甲图和丙图中都有渗透膜，两者相比其本质的区别是细胞膜作为生物膜具有____________性，细胞膜的这一特性与其膜上______________的作用有关。
(5)若把根毛细胞放在30%的蔗糖溶液中，它会出现的变化是____________________。
(6)盐碱地中的植物常出现萎蔫现象，其原因是
__________________________。
12．如图是某一物质通过细胞膜的图解，回答下列问题：
(1)①图中所示物质通过细胞膜的方式是______；理由是_______________，此物质运输方式可以体现出细胞膜在功能上具有________的特点。
②下列符合图示运输方式的物质是( )
A．甘油 B．K＋
C．N2 D．维生素D
(2)C物质是________，它在细胞内转化快，从而保证了生命活动的正常进行，因此在细胞内的存在量______(填“少”或“多”)。如上图所示，C物质是在线粒体中经____________________(生理过程)产生的。
(3)已知A、B分别是两种酶，A是磷酸激酶，B是磷酸酯酶，由图中信息推断：磷酸激酶的具体作用是__________________________；它们的化学本质是________。
[提升题]
13．在一个新鲜萝卜中挖一凹槽，在凹槽中加入浓盐水，一段时间后，萝卜变软，凹槽中水分增多。下列图示的实验与此实验原理差异最大的是( )
14．(2014·陕西安康高三调研)如图为生物膜与人工磷脂双分子层膜对多种物质的透性值，下列选项中不正确的是( )
A．K＋透过生物膜的速度比Cl－快
B．K＋透过人工膜的速度比Cl－略快
C．CO2透过生物膜的方式是简单扩散
D．Na＋透过人工膜的方式是易化扩散
15．(2014·贵州黔西南州模拟)实验室有两瓶质量浓度均是0.3 g/mL 的葡萄糖溶液和蔗糖溶液。由于不慎丢失了瓶上粘贴的标签。某同学采用紫色洋葱鳞片叶的表皮细胞利用质壁分离原理进行了鉴定实验(葡萄糖分子可以通过半透膜但速度较慢，蔗糖分子则不能透过)。请写出实验步骤并在图中绘出可能的实验结果：
材料：两瓶质量浓度均是0.3 g/mL的葡萄糖溶液和蔗糖溶液、紫色洋葱鳞片叶、清水。
用具：刀片、滴管、载玻片、盖玻片、镊子、显微镜等。
方法步骤：
(1)________________________________________________________________________；
(2)__________________________。
实验结果：
16．下图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，通道蛋白是横跨细胞膜的亲水性通道，具有离子选择性。请仔细观察图示回答有关问题。
(1)很多研究成果有力支持“脂溶性物质易透过生物膜，不溶于脂质的物质不易透过生物膜”这一事实。这证明组成细胞膜的主要成分中有[ ]____________。
(2)鲨鱼体内能积累大量的盐，盐分过高时就要及时将多余的盐分排出体外，经研究鲨鱼体内多余盐分是经②途径排出的，那么其跨膜运输的方式是________。
(3)柽柳是泌盐植物，叶子和嫩枝可以将吸收于植物体内的盐分排出，是强耐盐植物。柽柳从土壤中吸收无机盐是通过主动运输还是被动运输？请设计实验加以证明。
①实验步骤：
a．取甲、乙两组生长发育相同的柽柳幼苗，放入适宜浓度的含有Ca2＋、K＋的溶液中；
b．甲组给予正常的呼吸条件，乙组
________________________________________________________________________；
c．__________________________。
② 实验结论：
a．若两组植株对Ca2＋、K＋的吸收速率相同，说明
________________________________________________________________________；
b．_____________________________________________________________________
__________________________。
答案与解析
1．解析：选B。由于G袋内的溶液的量大，若达到半透膜内外两侧溶液渗透的平衡，G袋吸收水分较多。
2．解析：选B。由图可判断，运输方式a是易化扩散，而CO2的运输方式为简单扩散；葡萄糖进入红细胞的方式为易化扩散；低温影响载体蛋白的活性，方式a、b都会受到影响；运输方式b为主动运输，逆浓度梯度进行。
3．解析：选A。逆渗透膜是模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜，没有生物活性，不具有细胞膜的识别功能，没有载体蛋白，不具有选择透过性，B、C项错误；生物膜是选择透过性膜，对物质的通过具有选择性，生物膜去除有害物质的能力胜过逆渗透膜，D项错误。
4．解析：选A。本题考查植物细胞的吸水与失水的实验探究。步骤b是在显微镜下观察液泡的大小和原生质层的位置。步骤c是进行质壁分离处理的实验操作，步骤e是进行质壁分离复原处理的实验操作。步骤d、f分别是观察质壁分离和质壁分离复原的现象，与步骤b观察的现象形成前后对照。
5．解析：选C。Na＋进入液泡需要载体，且逆浓度梯度，应为主动运输，A项正确；Na＋主动运输进入液泡，体现了液泡膜的选择透过性，B项正确；上述载体蛋白，将进入细胞质中的Na＋主动运输至液泡中，既提升了液泡中细胞液的浓度，有利于增强细胞的吸水能力，又降低了Na＋对细胞质中酶的伤害，有助于提高植物的耐盐性，C项错误，D项正确。
6．解析：选D。神经细胞吸收K＋的方式是主动运输，若线粒体DNA受损伤。线粒体不能发挥正常的生理功能，则K＋的吸收会受到影响；大部分离子通过主动运输进入细胞；胰岛素是大分子物质，通过外排运出细胞；甘氨酸进入小肠上皮细胞的方式是主动运输，紫外线处理后吸收功能丧失，原因最可能是细胞膜上的载体蛋白缺失或结构发生变化。
7．解析：选B。小肠上皮细胞中的葡萄糖进入血液的过程为易化扩散，该过程需要载体，不需要能量。
8．解析：选B。由于两种溶液浓度均比细胞液浓度高，所以都会发生质壁分离现象，但由于蔗糖分子不能透过膜，甘油分子可以较快地透过膜进入细胞，使得细胞液浓度增大，这样水分子又进入了细胞，所以乙细胞随后会发生质壁分离复原。
9．解析：选A。尿液中的尿素含量远高于原尿中，是因为肾小管将原尿中的绝大部分水分重吸收了；糖醋蒜在腌制中和紫甘蓝叶片被沸水烫后，其细胞均已死亡，不存在主动运输。
10．解析：选A。此单克隆抗体可以特异性识别癌细胞，能将磷脂双分子层包裹的药物带到癌细胞处，磷脂双分子层可以与癌细胞膜融合，通过内吞的方式将药物送入癌细胞内，体现了细胞膜的流动性。
11．解析：(1)渗透作用的发生必须具备半透膜及半透膜两侧溶液存在浓度差这两个条件。(2)由乙图可知漏斗内部溶液浓度高于外部， 所以①小于②。(3)原生质层包括细胞膜、细胞质基质、液泡膜，相当于一层半透膜。(4)由于载体蛋白的存在使得原生质层具有选择透过性。(5)若将根毛放在30%的蔗糖溶液中，细胞外液浓度高于细胞液浓度，细胞失水发生质壁分离。(6)盐碱地的土壤溶液浓度较高，当土壤溶液浓度大于根毛细胞液浓度时，细胞失水萎蔫。
答案：(1)具有半透膜 膜两侧溶液具有浓度差
(2)小于 (3)原生质层 ③ (4)选择透过 载体蛋白 (5)质壁分离 (6)土壤溶液的浓度大于根毛细胞液的浓度，根毛细胞失水
12．解析：(1)①图中所示物质通过细胞膜时由于有能量的消耗和载体的参与，是主动运输方式；此运输方式体现了细胞膜的选择透过性。②甘油、维生素D为脂溶性的物质，N2为气体分子，它们进出细胞都是简单扩散，无机盐离子进出细胞属于主动运输。(2)在线粒体内通过有氧呼吸使ADP和磷酸结合成ATP；ATP在细胞内的存在量很少，需要不断地合成和分解。(3)磷酸激酶催化载体与磷酸结合在一起，酶的化学本质一般为蛋白质。
答案：(1)①主动运输 需要载体和能量(ATP)，逆浓度梯度运输 选择透过性 ②B
(2)ATP 少 有氧呼吸
(3)催化物质D和磷酸结合在一起 蛋白质
13．解析：选B。题干描述的实验的原理是渗透作用。A图表示质壁分离与复原、C图表示典型的渗透作用装置、D图表示动物细胞吸水与失水，原理都是渗透作用。而B图中的酵母菌进行无氧呼吸，产生的CO2使有色液滴移动，其原理是呼吸作用。
14．解析：选D。分析图中各种物质的人工膜和生物膜透性值可推知其运输速度，K＋生物膜透性值高于Cl－，故K＋透过生物膜的速度比Cl－快，A项正确。K＋的人工膜透性值稍大于Cl－，故K＋透过人工膜的速度比Cl－略快，B项正确；甘油、CO2、O2等物质透过生物膜的运输方式是简单扩散，C项正确；人工膜不含蛋白质，仅由脂质构成，具有半透性，各种物质都是通过扩散的方式透过人工膜，D项错误。
15．解析：由于葡萄糖缓慢被洋葱表皮细胞吸收，因此洋葱表皮细胞先质壁分离，后自动复原，所以液泡的体积先变小再变大。
答案：方法步骤：(1)做两个紫色洋葱表皮细胞的临时装片，并用低倍显微镜观察紫色液泡的大小 (2)将0.3 g/mL的葡萄糖溶液和蔗糖溶液分别滴在两盖玻片的一侧，用吸水纸在另一侧吸引，反复几次，并用低倍显微镜观察液泡的变化
实验结果：
16．解析：(1)“脂溶性物质易透过生物膜，不溶于脂质的物质不易透过生物膜”这一事实证明细胞膜组成成分中有脂质分子，结合图示分析该物质应为[甲]磷脂分子。(2)②途径是一个离子通道，鲨鱼体内多余盐分可通过这种通道蛋白的协助由高浓度的细胞膜内一侧运输到低浓度的细胞膜外一侧，因此其跨膜运输的方式应为易化扩散(或被动运输)。(3)主动运输和被动运输相比，前者需要消耗能量，后者不需消耗能量。本实验可通过控制供能的多少来确定柽柳吸收无机盐的方式。若两组植株对Ca2＋、K＋ 的吸收速率相同，说明无机盐的吸收不需消耗能量，应为被动运输；若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率，则说明柽柳从土壤中吸收无机盐需要消耗能量，应为主动运输。
答案：(1)甲 磷脂分子 (2)易化扩散(或被动运输)
(3)①b.完全抑制有氧呼吸 c．一段时间后测定两组植株根系对Ca2＋、K＋的吸收速率 ②a.柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是被动运输 b．若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率， 说明柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输
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