第3课　物质跨膜运输的方式

【基础达标】

1．下列现象属于自由扩散的是                                                                        (　　)

①水分子通过植物细胞的细胞膜

②水分子通过植物细胞的细胞壁

③蔗糖分子通过细胞壁

④水分子或其他溶剂分子通过液泡膜

⑤水分子或其他溶剂分子通过原生质层

A．①②③                 B．③④⑤                 C．①④⑤                 D．①③⑤

2．人体细胞从细胞液中吸收甘油的量主要取决于                                            (　　)

A．细胞液中甘油的浓度

B．细胞膜上的载体蛋白数量

C．线粒体中呼吸作用的强度

D．液泡中物质的浓度

3．人工脂双层膜两侧存在钾离子浓度差，但钾离子不能透过。在人工膜中加入少量缬氨霉素，钾离子即可从高浓度一侧透过膜到达低浓度一侧，其他离子则不通过。缬氨霉素的作用是                                                                                                                    (　　)

A．钾离子的载体蛋白

B．破坏人工膜

C．提供主动运输的能量

D．提供载体蛋白和能量

4．甲、乙两种物质分别依赖自由扩散和协助扩散进入细胞，如果以人工合成的无蛋白的磷脂双分子层膜代替细胞膜，并维持其他条件不变，则                                       (　　)

A．甲运输被促进                            B．乙运输被促进

C．甲运输被抑制                            D．乙运输被抑制

5．2002年我国首次发现了一种“穿肠蛋白质”(可被肠道直接吸收)，为许多药物的利用提供了一条新途径。“穿肠蛋白质”被肠道吸收的方式是                                          (　　)

①自由扩散　②协助扩散　③主动运输  ④其他方式

A．①②③          B．③                 C．④                 D．②③

6．如图表示植物细胞正常生活过程中的细胞膜对物质的转运。物质转运的方向如箭头所示，黑点的数量表示物质的浓度，则该物质可能是

(　　)

A．叶绿素                                      B．花青素

C．生长素                                      D．甘油

7．下图是物质出入细胞的三种方式的模式图(黑点代表物质分子)，据图回答：

(1)图甲表示__________，图乙表示__________，图丙表示________。

(2)物质出入细胞需要消耗能量的是[　]______，O₂从肺泡扩散到血液中的方式是[　]________，物质出入细胞需要载体蛋白而不消耗能量的方式是[　]________。

(3)与甲方式相比，丙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。与丙相比，乙方式的不同之处是需要__________，主要来自于__________(细胞器)。

(4)加入呼吸抑制剂，__________方式将会受到影响。

【能力提升】

8．关于概念图的分析正确的是                                                                        (　　)

A．①和②所示的过程都需要消耗细胞内ATP水解释放的能量

B．只有①所示的过程能逆浓度梯度运输物质

C．大分子物质只有通过①所示的过程才能进入细胞

D．果脯腌制时蔗糖进入细胞与过程①和②有关

9．如图为番茄根细胞对K^＋的吸收速率和氧分压的关系图，分析此图并选出下列中不正确的说法                                                        (　　)

A．图中A、B两处用于根代谢活动的酶有很大的不同

B．A→B段，能量是限制根细胞对K^＋吸收速率的主要因素

C．在B点以后，通过中耕松土可进一步促进对K^＋的吸收，而表现为M₁曲线

D．氧分压为8时，A、B曲线将演变为M₂形态

10．某一细胞能通过细胞膜从环境中吸收“M”物质，M物质的吸收方式为主动运输，不是其判断依据的是                                                                                            (　　)

A．当细胞中M物质浓度高于环境溶液中M物质浓度时，也会发生M物质的吸收

B．只有在氧气存在的条件下才会发生M物质的吸收

C．M物质的吸收存在最大值，且吸收结束后膜两侧存在M物质的浓度差

D．M物质的吸收随着温度变化而变化，且有一定的最适温度

11．对法囊藻的细胞液中各种离子浓度的分析表明，细胞液中的成分与海水的成分差异很大，图中阴影部分代表法囊藻的离子浓度。据图分析，下列说法中不正确的是    (　　)

A.K^＋和Cl^－在细胞内积累，而Na^＋等在细胞液中的含量低于海水的含量，这表明细胞对矿质元素的吸收具有选择性

B．K^＋和Cl^－进入细胞的运输方向是低浓度到高浓度

C．Na^＋和Ca^2＋排出细胞的方式只需要载体蛋白，不需要新陈代谢提供能量

D．法囊藻细胞中各种离子浓度与海水中各种离子浓度不成比例，原因在于细胞膜的载体蛋白种类和数量不同

12．多数物质进出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：

(1)据图指出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________________、____________、________________________________________________________________________。

13．下图为物质出入细胞膜的示意图，请据图回答：

(1)A代表______分子；B代表______________；C代表______。

(2)细胞膜从功能上来说，它是一层__________膜。

(3)动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小，这说明B具有________。

(4)在a～e的五种过程中，代表被动运输的是____________。

(5)可能代表氧气转运过程的是图中编号______；葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中编号______。

【个性拓展】

14．科学家研究细胞膜上的各种蛋白质时，通过测定氨基酸序列及其相应的DNA序列，发现了一种细胞水通道蛋白，并推测水分子进出细胞需要通过此通道才能完成。

某生物小组的同学设计了以下实验，验证科学家提出的假设。

实验材料：分离纯化的水通道蛋白、含有水通道蛋白的细胞、去除水通道蛋白的细胞、蒸馏水、磷脂双分子层构成的内含水溶液的球状体(其膜结构能与加入的蛋白质结合，可简称为球状体)、能够抑制蛋白质活性的含汞离子的试剂以及其他必需用品。

(1)方法步骤：____________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)实验现象：____________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)实验结论：____________________________________________________________。

答案  1． C

2． A     [人体细胞吸收甘油的方式属自由扩散，其吸收量与细胞液中甘油的浓度有关。细胞液中甘油浓度高时自由扩散快，吸收的多；浓度低时，扩散的慢，吸收少。]　

3． A     [不理解题意，死记K^＋通过细胞膜的方式是主动运输是出错的原因。人工脂双层膜相当于细胞膜的基本支架，但上面没有蛋白质，虽然K^＋在膜两侧有浓度差，仍然不能通过，加上缬氨霉素后，可以从高浓度一侧向低浓度一侧运输，说明是一个协助扩散的过程，缬氨霉素只起到载体蛋白的作用。]　

4． D     [本题考查物质的跨膜运输方式及其特点。自由扩散和协助扩散统称为被动运输。协助扩散是物质借助载体蛋白进出细胞的扩散。题干中有“以人工合成的无蛋白磷脂双分子层代替细胞膜”一语，由此可知膜上无载体蛋白，故协助扩散受到抑制。]　

5． C     [穿肠蛋白质是大分子物质，不能直接跨膜运输，而自由扩散、协助扩散、主动运输都是物质直接跨膜的方式，该蛋白质分子被肠道吸收的方式最可能为胞吞作用。]　

6． C     [由图可知，该物质跨膜需要载体蛋白和能量，且由低浓度到高浓度，方式是主动运输。甘油跨膜的运输方式是自由扩散。叶绿素、花青素是大分子物质，其运输方式不是主动运输。只有生长素符合题意。]

7. (1)自由扩散　主动运输　协助扩散

(2)乙　主动运输　甲　自由扩散　丙　协助扩散

(3)载体蛋白　核糖体　消耗能量　线粒体　(4)乙

8． B     [由概念图分析知①、②分别代表主动运输、协助扩散，主动运输消耗ATP提供的能量，且能逆浓度梯度运输物质；大分子物质进入细胞要通过胞吞；果脯腌制时蔗糖进入细胞时，膜已被破坏，与①②均无关。]　

9． C     [细胞对钾离子的吸收为主动运输，需要能量(受氧分压的限制)和载体蛋白。在氧分压较低的情况下，随氧分压升高，能量供应逐渐增多，离子吸收量越来越大。但氧分压达到一定值时，受根细胞膜上载体蛋白数量的限制，钾离子的吸收如M₂所示。A点根细胞进行无氧呼吸，B点根细胞进行有氧呼吸，参加催化作用的酶不同。]　

10． B

11． C

12． (1)自由扩散　协助扩散　主动运输

(2)主动运输(图C)；主动运输需要细胞呼吸提供能量

(3)自由扩散　自由扩散　主动运输

解析　(1)比较A、B、C三图，易见B、C两图随浓度、时间推移，物质的运输趋于平衡，可见这两种运输方式都受到细胞膜上载体蛋白的制约，而A没有这一制约，说明A没有载体蛋白参与，必为自由扩散。再进一步比较B、C两图，可见C图中当细胞内物质浓度高于虚线部分浓度(即细胞外浓度)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。B图无这一特征，所以B图表示的是协助扩散。(2)自由扩散、协助扩散是顺浓度梯度运输，依靠浓度梯度的“势能”来进行，不需要消耗代谢能量。主动运输是逆浓度梯度运输，需要消耗代谢能量，由细胞呼吸为其供能。因此，加入呼吸抑制剂后，曲线C会发生变化。(3)气体物质及脂溶性物质(如甘油、乙醇、胆固醇、苯等)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。　

13． (1)蛋白质　磷脂双分子层　多糖　(2)选择透过性　(3)一定的流动性　(4)b、c、d　(5)b　a

14． (1)①将分离纯化的水通道蛋白与球状体混合，得到含有水通道蛋白的球状体；②取甲、乙两只培养皿，加入等量的蒸馏水；③将含有水通道蛋白的球状体放入甲培养皿中，将不含有水通道蛋白的球状体放入乙培养皿中；④在相同条件下放置一段时间

(2)含水通道蛋白的球状体吸水涨破，不含水通道蛋白的球状体保持原状

(3)水分子通过水通道蛋白进入球状体

解析　首先要做出假设：水分子进出细胞需要通过水通道蛋白才能完成。在此基础上设计实验，验证自己假设的正确性。从提供的实验材料入手，设计两组实验：含有水通道蛋白的球状体(实验组)与不含有水通道蛋白的球状体(对照组)。另外，实验过程中其他实验因素都应保持不变。实验现象是含水通道蛋白的球状体吸水涨破，而不含水通道蛋白的球状体保持原状。