2018-2019学年高中生物 第三章 生物群落的演替 第三节 物质的跨膜运输课时作业 苏教版必修3.doc

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第三节 物质的跨膜运输 1．用磷脂双分子层将某种不容易进入细胞的药物包裹成小球，通过小球膜与细胞膜的融合将药物送入细胞，从而达到治疗疾病的目的。该药物的化学成分和进入细胞的方式最可能是(　　) A．固醇，自由扩散 B．性激素，协助扩散 C．蛋白质，主动运输 D．蛋白质，胞吞 解析：选D。性激素和固醇都是脂质物质，经自由扩散通过细胞膜；蛋白质是大分子物质，通过胞吞进入细胞。 2．日本发生强烈地震引发核泄漏，导致环境中131I严重超标。若放射性物质131I进入人体，会在甲状腺细胞中积累。131I进入甲状腺细胞的方式为(　　) A．自由扩散 B．协助扩散 C．主动运输 D．胞吞作用 解析：选C。I－在甲状腺细胞中积累后仍能吸收I－，这种逆浓度梯度吸收方式属于主动运输。 3．甲、乙两种物质在细胞内外的浓度情况如图所示。在进行跨膜运输时，下列说法正确的是(　　) A．甲运出细胞一定有载体蛋白的参与 B．甲进入细胞一定需要能量 C．乙运出细胞一定有载体蛋白的参与 D．乙进入细胞一定不需要能量 解析：选A。甲物质在细胞外浓度高，细胞内浓度低，所以甲物质运出细胞是从低浓度到高浓度，只有主动运输才能实现，既需要载体蛋白也需要能量；甲物质进入细胞是从高浓度到低浓度，不一定需要能量。乙物质在细胞内浓度高，细胞外浓度低，所以乙物质进入细胞时要通过主动运输的方式，一定需要能量；而乙物质运出细胞时，是从高浓度到低浓度，所以不一定需要载体蛋白和能量。 4．科学家在研究细胞膜运输物质时发现有下列四种关系，分别用四种曲线表示：在研究具体的物质X时，发现与曲线②和④相符，试问：细胞膜运输物质X的方式是(　　) A．主动运输 B．自由扩散 C．胞吞和胞吐 D．无法判断 解析：选A。解答本题时应先分析每一条曲线可表示哪种运输方式，再判断物质X的运输方式。①曲线物质运输速率与物质浓度成正相关，不受其他因素的影响，应为自由扩散。②曲线在一定浓度范围内，随物质浓度升高运输速率加快，当达到一定浓度后，运输速率不再增加，说明这种运输需要载体，由于受载体数量的影响，运输速率存在最大值，故应为主动运输或协助扩散。③曲线，该运输速率与O2浓度无关，说明这种运输方式不需要能量，应为被动运输。④曲线运输速率与O2浓度有关，说明这种运输方式需要能量，应为主动运输。结合对上述曲线的分析，我们可以看出运输物质X的方式是主动运输。 5．将人体口腔上皮细胞转移至不同浓度(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)的三种蔗糖溶液中，结果如图所示。这三种蔗糖溶液的浓度关系为(　　) A．Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ B．Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ C．Ⅰ<Ⅱ<Ⅲ D．Ⅰ<Ⅲ<Ⅱ 解析：选B。人体口腔上皮细胞放入不同浓度的蔗糖溶液中，其中放入Ⅰ时形态变化不大，说明Ⅰ中蔗糖溶液与上皮细胞细胞液等渗；放入Ⅱ时细胞皱缩，说明Ⅱ中蔗糖溶液浓度大于上皮细胞细胞液浓度；放入Ⅲ时细胞涨破，说明Ⅲ中蔗糖溶液浓度小于上皮细胞细胞液浓度。 6．一个学生做质壁分离和复原实验时，显微镜下只有一个细胞没有发生质壁分离，其他细胞都出现了明显的质壁分离现象，这可能是因为(　　) A．该细胞是正在发育过程中的细胞 B．该细胞是死细胞 C．蔗糖溶液浓度太小 D．实验操作不正确 解析：选B。因为是同一个学生同一次实验的结果，所以C、D选项可以排除。而正发育中的细胞也可能与其他细胞一样发生质壁分离。只有原生质层已破坏的死细胞，不具有选择透过性，不发生渗透失水，因此观察不到质壁分离的现象。 7．如图为洋葱根尖细胞在不同含氧情况下从硝酸钾溶液中吸收K＋和NO的曲线。影响A、B两点和B、C两点吸收量不同的因素分别是(　　) A．载体数量、能量 B．能量、载体数量 C．载体数量、离子浓度 D．能量、离子浓度 解析：选B。植物细胞通过主动运输吸收离子，而主动运输需要载体和能量。A、B两点与O2浓度不同有关，O2浓度不同，则细胞中可提供的能量多少不同。硝酸钾溶液中K＋、NO浓度相等，B、C两点吸收量不同显然不是由于离子浓度不同，而是由于根细胞膜上运载K＋、NO的载体数量不同。 8．图甲表示四种不同的物质在一个动物细胞内外的相对浓度差异。其中通过图乙所示的过程来维持细胞内外浓度差异的物质是(　　) A．Na＋ B．CO2 C．胰岛素 D．K＋ 解析：选D。首先根据图乙判定该物质的运输方式及浓度特点，然后观察图甲中各种物质细胞内外的浓度，最终确定对应关系。图乙表示物质由细胞膜外通过主动运输由低浓度进入高浓度的细胞膜内，Na＋细胞外浓度高，细胞内浓度低，浓度方向不符合乙图；CO2为自由扩散，胰岛素为胞吞，运输方式不符合乙图；只有K＋的运输方式和浓度方向都符合乙图。 9．假定将甲乙两个同种植物的成熟细胞分别放入蔗糖溶液和甘油溶液中，两种溶液浓度均比细胞液的浓度高，蔗糖分子不能透过细胞膜，甘油分子可以较快地透过细胞膜。在显微镜下连续观察，甲乙两细胞的变化是(　　) A．甲乙两细胞发生质壁分离后，不再发生质壁分离复原 B．甲乙两细胞发生质壁分离，但乙细胞随后又发生质壁分离复原 C．甲乙两细胞发生质壁分离，但甲细胞随后又发生质壁分离复原 D．甲乙两细胞在发生质壁分离后，又发生质壁分离复原 解析：选B。成熟植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，可发生渗透作用。甲乙两细胞均处在外界溶液浓度大于细胞液浓度的环境中，开始时，甲乙两细胞都要发生质壁分离，但蔗糖分子不能透过原生质层，所以甲细胞不能发生质壁分离复原；而甘油分子可以较快地透过原生质层，进入细胞液，细胞液的浓度升高，细胞吸水，导致质壁分离复原。 10．下列能表示洋葱表皮细胞在质壁分离和复原实验中液泡体积变化的图形是(　　) 解析：选B。当洋葱表皮细胞失水后液泡体积开始缩小，复原时细胞开始吸水而体积变大。 11．如图表示小肠绒毛上皮细胞对不同物质的转运(转运的方向由箭头表明，符号的数量代表每种物质的浓度)。下列叙述正确的是(　　) A．a物质可能是氧气，b物质可能是葡萄糖 B．a物质可能是水，b物质可能是甘油 C．a物质可能是胆固醇，b物质可能是氧气 D．a物质可能是葡萄糖，b物质可能是氨基酸 解析：选A。从图中可知a从高浓度一侧运输到低浓度一侧，属于自由扩散；b在载体的协助下从低浓度一侧运输到高浓度一侧，且需要ATP，属于主动运输方式。而O2、甘油、水、胆固醇出入膜的方式是自由扩散。氨基酸、葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞则是主动运输方式。 12．某同学在实验室中做“植物细胞的吸水和失水”实验时，在实验室老师的帮助下，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分钟的现象 再过5分钟 滴加清水5分钟 ① 0.3 gmL－1蔗糖溶液 x 无变化 质壁分离复原 ② 0.5 gmL－1蔗糖溶液 质壁分离 y 无变化 ③ 1 molL－1KNO3溶液 质壁分离 质壁分离复原 z ④ 1 molL－1醋酸溶液 无变化 细胞大小无变化 细胞大小无变化 对上表的推断或解释不正确的是(　　) A．x为质壁分离，因为细胞壁伸缩性小于原生质层 B．y为质壁分离，可能导致细胞失水过多而死亡 C．z为细胞稍增大，细胞液颜色变浅 D．④组无变化是因为细胞吸水量等于失水量 解析：选D。洋葱表皮细胞在0.3 g/mL的蔗糖溶液中会发生质壁分离现象，而在0.5 g/mL的蔗糖溶液中会因质壁分离失水过多而死亡。在1 mol/L的KNO3溶液中，由于K＋和NO能被细胞吸收，故发生先质壁分离后自动复原现象，由于K＋和NO进入细胞内，细胞液浓度增大，因此滴加清水后，体积稍增大。放入1 mol/L醋酸中会杀死细胞。 13．物质进入细胞都要穿过细胞膜，不同物质穿过细胞膜的方式不同，下图表示在一定范围内细胞膜外物质进入细胞膜内的三种不同情况。据图回答下列问题。 (1)据图判断A、B、C所表示的物质运输方式，A是__________，B是________，C是 ________。 (2)上述三种运输方式中，哪一种加入呼吸抑制剂(抑制能量的产生)后曲线会发生变化？________________________________________________________________________。 为什么？ ________________________________________________________________________。 (3)乙醇、CO2、氨基酸进入细胞的方式分别是________、________、________。 (4)比较上述三种物质运输方式，可证明细胞膜在运输功能上有什么特点？________。该特点的结构基础是 ________________________________________________________________________。 解析：(1)物质跨膜运输的方式主要有自由扩散、协助扩散和主动运输。比较A、B、C三图，B、C两图随着横坐标的推移，物质的运输速率趋于平衡，可见这两种运输方式都受细胞膜上载体数量的限制，而A图没有这一限制，说明A图没有载体参与，为自由扩散。再比较B、C两图，可见C图中当细胞内液浓度高于虚线部分浓度(即细胞外液浓度)时，仍继续吸收一段时间，这段时间为逆浓度梯度运输，是主动运输的特征，因此C图为主动运输；B图无此特征，为协助扩散。(2)自由扩散、协助扩散都是顺浓度梯度运输，不需要消耗能量；主动运输是逆浓度梯度运输，需要消耗由细胞呼吸提供的能量。因此，当加入呼吸抑制剂后，受影响的应是主动运输(图C)。(3)气体物质及脂溶性物质进入细胞的方式都是自由扩散，氨基酸进入细胞的方式是主动运输。(4)细胞膜在运输功能上具有选择透过性，其结构基础是膜上载体的种类和数量。 答案：(1)自由扩散　协助扩散　主动运输 (2)主动运输(图C)　主动运输需要消耗细胞呼吸提供的能量 (3)自由扩散　自由扩散　主动运输 (4)选择透过性　细胞膜上载体的种类和数量 14．为了探究“植物细胞在什么情况下会失水和吸水”，某同学针对这一问题作出的假设是：当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水；当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水。为了检验这一假设，该同学设计并进行了如下实验。 材料用具：紫色的洋葱鳞片叶，质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液，清水，刀片，镊子，滴管，载玻片，盖玻片，吸水纸，显微镜。 实施实验：(1)制作洋葱鳞片叶外表皮的临时装片。 (2)用低倍显微镜观察洋葱鳞片叶表皮细胞中紫色中央液泡的大小，以及原生质层的位置。 (3)在盖玻片的一侧滴入________________，在另一侧用吸水纸吸引。这样重复几次。 (4)用低倍显微镜观察细胞。右图为该同学观察到的一个正处于质壁分离状态的洋葱鳞片叶表皮细胞示意图，图中________(填序号)合起来称为原生质层。细胞发生质壁分离的原因，除存在中央液泡外，其结构上的原因还有原生质层比____________的伸缩性大。 (5)在盖玻片的一侧滴入清水，在另一侧用吸水纸吸引。这样重复几次。 (6)用低倍显微镜观察细胞，发现原生质层逐渐恢复到原来状态。在此过程中，中央液泡的大小和颜色变化是____________________。 实验结论： ________________________________________________________________________。 解析：滴0.3 g/mL的蔗糖溶液，使洋葱细胞浸润在该溶液中，观察其原生质层(它包括②细胞膜，④液泡膜和二者之间的③细胞质)与细胞壁之间的分离现象，滴清水后会使其吸水复原。 答案：(3)0.3 g/mL的蔗糖溶液 (4)②③④　细胞壁 (6)由小变大(变大)、颜色由深变浅(变浅) 实验结论：当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水；当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水 15．(探究创新题)下图表示物质通过红细胞膜的示意图，请回答： (1)K＋、O2和葡萄糖三种物质中，通过C方式进入红细胞的是________。 (2)经研究发现红细胞悬液为不透明的红色液体，而红细胞发生溶血后，光线比较容易通过溶液，溶液会逐渐澄清，所以可通过红细胞悬液澄清的速度判断红细胞溶血速度，进而根据红细胞溶血速度来判断物质进入红细胞的速度。请你利用以下实验材料，设计实验判断葡萄糖和甘油进入红细胞的速度。 材料用具：稀释的羊红细胞悬液、0.3 mol/L的葡萄糖溶液、0.3 mol/L的甘油溶液、试管、量筒、计时器、试管架、笔。 实验步骤：①取2支试管，分别标记为A、B。 ②分别量取________________、________________各10 mL，注入A、B两支试管。 ③分别量取1 mL ________________________________________________________________________ 注入A、B两支试管中，同时开始计时，记录 ________________________________________。 结果及结论：①如果加入葡萄糖溶液的试管内溶液澄清所用的时间短，说明葡萄糖比甘油进入细胞的速度快； ②如果 ________________________________________________________________________， 说明甘油比葡萄糖进入细胞的速度快； ③如果 ________________________________________________________________________， 说明葡萄糖和甘油进入细胞的速度相同。 解析：图中A不消耗能量，不需要载体，物质从高浓度运输到低浓度，代表自由扩散；B消耗能量，需要载体，代表主动运输；C不消耗能量，需要载体，代表协助扩散。(1)红细胞通过主动运输吸收K＋，通过协助扩散吸收葡萄糖，通过自由扩散吸收O2。(2)本小题是一道典型的实验设计题。实验目的是判断葡萄糖和甘油进入红细胞的速度。根据题意，实验的自变量是葡萄糖和甘油，因变量是其进入红细胞的速度，可通过红细胞悬液澄清的速度判断物质进入红细胞的速度。 答案：(1)葡萄糖　(2)实验步骤：②0.3 mol/L的葡萄糖溶液　0.3 mol/L的甘油溶液　③稀释的羊红细胞悬液　溶液由不透明到澄清的时间　结果及结论：②加入甘油溶液的试管内溶液澄清所用的时间短　③两支试管内溶液澄清所用的时间相同