高考生物题型分析物质跨膜运输的方式.doc

高中生物题型分析---- 物质跨膜运输的方式
题型一、物质运输方式
一、考查形式
选择题或填空题
二、典型例题
1.将某活组织放入适宜的完全营养液中，置于适宜的条件下培
养。培养液中甲、乙两种离子的浓度保持相等且恒定，定期
测得细胞中两种离子的含量，得到如图所示曲线。据图分析
下列叙述中正确的是 (　　)
A．该组织的细胞吸收甲、乙两种离子的方式分别是自由扩散和主动运输
B．该组织细胞运输离子甲的载体蛋白数量比运输离子乙的数量多
C．两种离子均只能从低浓度的一侧运输到高浓度的一侧
D．曲线m～n段和a～b段表明两种离子浓度的升高抑制了细胞的吸收
答案　B

解析　从图中可以看出，甲、乙曲线随时间的变化是：细胞内离子浓度超过细胞外离子浓度，因此对两者的吸收都是主动运输的方式，A项不正确；在相同的时间内，甲曲线表示的浓度高于乙曲线，说明甲离子的吸收速度快，主要原因是载体蛋白的数量相对较多，B项正确；可从图中直接得出：细胞内浓度无论大于或小于细胞外浓度，细胞均能吸收离子，C项不正确；D项中曲线m～n段和a～b段两种离子应该是处于平衡的状态，是由于载体蛋白数量有限引起的，而不是抑制了细胞的吸收，D项不正确。
2.如图为物质出入细胞的四种方式示意图，请据图回答：

(1)图中A表示________方式，B表示________方式，C表示_____方式，D表示________方式。
(2)K＋、O2和葡萄糖三种物质中，通过B方式进入红细胞的是________。
(3)与A方式相比，B方式的主要特点是需要借助________，该物质是在细胞内的________上合成的。
(4)胰岛B细胞分泌胰岛素是通过________方式进行的，该种运输方式也体现出细胞膜________________的特点。
(5)若在细胞中注入某种呼吸抑制剂，__________________方式将会受到较大影响。
(6)需要载体蛋白协助的方式为________________(填字母)，影响B方式运输速率的因素为_________________与C运输方式有关的细胞器是___________________。
答案　(1)自由扩散　协助扩散　主动运输　胞吐　(2)葡萄糖　(3)载体蛋白　核糖体　(4)D(或胞吐)　具有一定的流动性　(5)C、D(或主动运输和胞吐)　(6)B、C　浓度差和载体蛋白数量　线粒体和核糖体
解析　自由扩散受膜两侧浓度差的影响，浓度差越大，物质出入细胞的速率就越快，而协助扩散和主动运输都受细胞膜上载体蛋白数量的限制，主动运输和胞吐又受能量多少的限制。
三、答题技巧
1．根据图解确定物质跨膜运输方式

2．物质出入细胞方式的综合比较
项目
离子和小分子物质
大分子和颗粒性物质
自由扩散

协助扩散
主动运输
胞吞
胞吐
运输
方向
高浓度→低浓度
高浓度→低浓度
低浓度→高浓度
细胞外→细胞内
细胞内→细胞外
运输
动力
浓度差
浓度差
能量
(ATP)
能量(ATP)
能量(ATP)
载体
蛋白
不需要
需要
需要
不需要
不需要
实例
水、CO2、甘油、脂肪酸、乙醇、苯、尿素等
红细胞吸收葡萄糖等
K＋、Na＋等离子，小肠吸收氨基酸、葡萄糖等
白细胞吞噬病菌、变形虫摄取食物颗粒等
各种分泌蛋白，如抗体、消化酶、蛋白质类激素等
3.有关物质出入细胞的7个“不要漏掉”
(1)需要载体蛋白协助的运输方式除主动运输外不要漏掉协助扩散。
(2)消耗能量的运输方式除主动运输外不要漏掉胞吞和胞吐。
(3)从高浓度到低浓度的运输方式除自由扩散外不要漏掉协助扩散，有些主动运输也可以从高浓度到低浓度运输。
(4)影响协助扩散运输速率的因素除载体蛋白数量外不要漏掉浓度差。
(5)与主动运输有关的细胞器除供能的线粒体外不要漏掉载体蛋白的合成场所——核糖体。
(6)运输速率与O2浓度无关的运输方式除自由扩散外不要漏掉协助扩散。
(7) RNA和蛋白质等大分子物质进出细胞核，是通过核孔，而不是通过胞吞、胞吐。
4．胞吞、胞吐：是大分子和颗粒物质进出细胞的方式，这两种方式虽然最终通过了生物膜，但实质上，这些物质并没有真正的穿过生物膜。例如，白细胞吞噬大肠杆菌、变形虫吞噬有机物颗粒、胰腺细胞分泌胰岛素等。
四、变式训练
1．下图表示动物肌肉细胞细胞膜转运部分物质示意图，与图中信息不相符的是(　　)

A．甲侧为细胞外，乙侧为细胞内
B．Na＋既可顺浓度梯度运输也可逆浓度梯度运输
C．图示中葡萄糖跨膜运输的直接驱动力不是ATP
D．图示中葡萄糖跨膜运输方式与细胞吸收甘油的方式相同
答案　D
解析　肌细胞不能产生葡萄糖，原因是细胞内的肌糖原不能直接转化成葡萄糖，细胞要不断消耗葡萄糖，所以甲侧为细胞外，乙侧为细胞内；钠离子进入细胞需要载体蛋白但不消耗能量，而运出细胞需要载体蛋白，消耗能量；分析图示可知，葡萄糖进入肌细胞需要载体蛋白协助，由钠离子驱动，而细胞吸收甘油的方式是自由扩散。
2．如图是物质进出细胞方式的概念图，对图示分析正确的是 (　　)

A．据图可确定①为既耗能又需载体蛋白的主动运输
B．⑤⑥两种方式的共同特点是逆浓度梯度运输物质
C．母乳中的免疫球蛋白可通过①③两种方式被吸收
D．果脯腌制时蔗糖进入细胞与③胞吞作用有关
答案　A
解析　物质跨膜运输方式为主动运输和被动运输，而K＋通过膜的方式为主动运输，因而可确定①为主动运输、②为被动运输，物质非跨膜运输包括胞吞、胞吐两种方式；被动运输是顺浓度梯度运输物质；母乳中的免疫球蛋白通过胞吞方式被吸收细胞膜具有选择透过性，蔗糖不能进入细胞，果脯腌制过程中，细胞已死亡，细胞膜失去选择透过性，蔗糖才能进入细胞。
题型二、影响跨膜运输的因素
一、考查形式
选择题或填空题
二、典型例题
1．下列据图所作出的说明中，错误的是 (　　)

A．图1说明该物质跨膜运输时会出现饱和现象
B．图2说明此物质进出细胞时需要消耗能量
C．图3说明该离子跨膜运输的方式为主动运输
D．图4说明该植物吸收K＋不需要载体蛋白协助
答案　D
解析　图1所示物质的运输方式需要载体蛋白，不消耗能量，为协助扩散，协助扩散受载体蛋白数目的限制，有饱和现象；当细胞外浓度低于细胞内浓度时，随时间的推移，细胞内的浓度还在逐步增加，说明该物质可以从低浓度一侧进入高浓度一侧，所以此物质进入细胞的方式是主动运输，需要消耗能量；图3中矿质离子的跨膜运输有两个特点：一是逆浓度梯度，二是消耗ATP，故应为主动运输；O2浓度影响植物的呼吸作用，从而影响ATP的产生，从图中可以看出该物质的吸收速率受O2浓度的影响，说明吸收K＋需要耗能，O2浓度达到一定程度后，K＋吸收速率不再随着O2浓度的增加而增加，说明该过程需要载体蛋白协助。
2．用呼吸抑制酶处理红细胞，下列物质吸收量的变化曲线正确的是 (　　)

答案　B
解析　O2、H2O、甘油等通过自由扩散进入红细胞，葡萄糖通过协助扩散进入红细胞，这些过程都不需要消耗能量。氨基酸、K＋通过主动运输进入红细胞，需要消耗能量，用呼吸抑制酶处理红细胞后，红细胞产生的ATP量减少，所以氨基酸、K＋的吸收量也显著减少。
三、答题技巧
1.影响自由扩散的因素：细胞膜内外物质的浓度差。
2.影响协助扩散的因素
①细胞膜内外物质的浓度差。
②细胞膜上载体蛋白的数量。
3.影响主动运输的因素
①载体蛋白：是细胞膜上的一类特殊蛋白质。
a．载体蛋白具有特异性，不同物质的载体蛋白不同，不同生物细胞膜上的载体蛋白的种类和数目也不同。
b．载体蛋白具有饱和现象，当细胞膜上的载体蛋白全部参与物质的运输时，细胞吸收该载体蛋白运载的物质的速度不再随物质浓度的增大而增大。
②能量：凡能影响细胞内产生能量的因素，都能影响主动运输，如氧气浓度、温度等。
4. 影响跨膜运输因素的曲线确定运输方式
(1)物质浓度

(2)氧气浓度

5．小分子物质跨膜运输方式的快速确认技巧
(1)是否消耗能量：只要运输耗能就为主动运输。
(2)是否逆浓度梯度：只要从低浓度到高浓度运输，就是主动运输。
(3)是否需要载体蛋白：不需要载体蛋白就是自由扩散，需要载体蛋白则通过浓度、能量进一步作出判断。
四、变式训练
1.研究表明，主动运输根据能量的来源不同分为三种类型，其示意图如下(图中a、b、c代表物质跨膜运输方式，■、▲、○代表跨膜的离子或小分子)。请据图回答：

(1)图中细胞质基质存在于________(填“P”或“Q”)侧，判断依据是______________________________________________________________________
(2)主动运输是由__________所介导的物质____________梯度的跨膜运输方式。
(3)有人认为小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是ATP驱动泵的主动运输或协助扩散。请你设计实验加以探究。
①实验步骤：
第一步：取甲、乙两组生理状况相同的小肠上皮细胞。
第二步：将甲、乙两组细胞置于适宜浓度的葡萄糖培养液中，甲组细胞给予正常的呼吸条件，____________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
第三步：____________________________________________________________。
②预测实验结果并分析：
a．若甲、乙两组葡萄糖的浓度相同，则___________________________________
________________________
b．__________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
答案　(1)Q　糖蛋白位于细胞膜外侧　(2)载体蛋白　逆浓度　(3)①第二步：乙组细胞用细胞呼吸抑制剂处理(或抑制乙组细胞的细胞呼吸)　第三步：在相同且适宜条件下培养一段时间后，检测培养液中的葡萄糖浓度　②a.小肠上皮细胞是以协助扩散的方式吸收葡萄糖的　b．若甲组培养液中葡萄糖的浓度小于乙组的，则小肠上皮细胞是以ATP驱动泵的主动运输方式吸收葡萄糖的
解析　(1)根据细胞膜的结构可知，糖蛋白位于细胞膜外侧，所以P侧为细胞外的环境，Q侧为细胞内的环境即细胞质基质。(2)主动运输需要能量和载体蛋白，把物质从低浓度一侧向高浓度一侧运输。(3)本实验是探究小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式。根据题干提示信息，自变量是细胞是否进行细胞呼吸，观察指标是培养液中葡萄糖的浓度。实验时要注意控制无关变量。
2. 为研究兔红细胞在不同浓度NaCl溶液中的形态变化，请根据以下提供的实验材料与用具，写出实验思路，设计记录实验结果及原因分析的表格，并填入相应内容。
材料与用具：兔红细胞稀释液、质量分数为1.5%的NaCl溶液、蒸馏水、试管、显微镜等。
(要求：答题时对NaCl溶液的具体配制，待观察装片的具体制作不作要求)
(1)实验思路：
①
②
③

(2)设计一张表格，并将预期实验结果及原因分析填入该表中。

答案　(1)①配制质量分数由低到1.5%的NaCl溶液，分别等量加入各支试管中。
②向上述各支试管中分别加入等量的兔红细胞稀释液，放置一定时间。
③取兔红细胞稀释液和上述试管中的红细胞稀释液制作装片，用显微镜观察并比较红细胞形态的变化。
(2)不同浓度NaCl溶液对兔红细胞形态的影响
NaCl溶液的浓度
红细胞形态的变化
原因分析
低于一定浓度
的NaCl溶液
体积变大甚至涨破
红细胞吸水
一定浓度的
NaCl溶液
形态未变
进出红细胞的水分子数相等
高于一定浓度
的NaCl溶液
皱缩，体积变小
红细胞失水
解析　(1)由题意知，要研究兔红细胞在不同浓度的NaCl溶液中的形态变化，应先配制一系列浓度梯度的NaCl溶液，再用一系列浓度梯度的NaCl溶液分别处理兔红细胞稀释液，再在显微镜下观察红细胞形态的变化及数目。
(2)表格中应有一系列浓度梯度的NaCl溶液、细胞的形态变化及数目、预期实验结果、原因分析等栏目设置，NaCl溶液浓度值可有不同，但需注意有梯度。

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