人教版 必修一 4.3 物质跨膜运输的方式 同步练习

※典题例析 规律总结※

【例1】人体组织细胞从组织液中吸收甘油的量主要取决于(　　)

A．组织液中甘油的浓度

B．细胞膜上甘油载体的数量

C．细胞呼吸强度

D．细胞膜上载体的种类

解析：组织细胞通过自由扩散的方式从组织液中吸收甘油，不需要载体和能量，吸收甘油的量取决于组织液中甘油的浓度。

答案：A

【温馨提示】影响被动运输的因素

在被动运输中，物质运输的速度除取决于浓度差外，还与该物质分子的大小以及脂溶性有关。一般而言，分子越小、脂溶性越大，运输速度就越快。对于协助扩散，还与载体的种类和数量有关。如图所示，自由扩散随着溶液中物质浓度的升高，运输速度可持续升高；而协助扩散需要载体蛋白的协助，当超过一定程度时，随着溶液中物质浓度的升高，运输速度不再升高，这是由于细胞膜上载体蛋白的数量有限，即载体具有饱和性。

【例2】下图表示在一定范围内细胞膜外某物质浓度变化与该物质进入细胞膜内速度的关系，据图分析，下列说法正确的是(　　)

A．该物质进入细胞的方式是自由扩散

B．该物质通过膜时必须与载体蛋白结合

C．该物质可能是水或甘油

D．该物质只能从浓度低的一侧向浓度高的一侧移动

解析：由题图可知，该物质跨膜速度刚开始时与膜外该物质浓度成正比，说明是顺着浓度梯度运输的。最后跨膜速度达到饱和，说明该物质运输还与膜上载体数量有关。水和甘油通过自由扩散进出细胞。

答案：B

【例3】 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：性激素和固醇都是脂类物质，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。

答案：D

【例4】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。如图所示，为一定范围内，细胞膜外物质进入细胞膜内的三种不同情况。

（1）据图指出A、B、C所示物质运输方式：A是           ，B是        ，C是         。

（2）上述三种运输方式中，哪一种加入呼吸酶抑制剂后曲线会发生变化？为什么？

（3）乙醇、CO₂和氨基酸进入细胞的方式分别是           、         、        。

解析：要解答此题需理解曲线表示的含义，结合物质跨膜运输方式的特点，综合来分析。

答案：（1）自由扩散    协助扩散   主动运输  （2）主动运输（C），因为主动运输需细胞呼吸提供能量 

（3）自由扩散  自由扩散  主动运输

※小试高考※

1.（2012 浙江1）人体肝细胞内CO₂分压和K⁺浓度高于细胞外，而O₂分压和Na⁺浓度低于细胞外，上述四种物质中通过主动转运进入该细胞的是

A. CO₂     B. O₂     C. K⁺     D. Na⁺

解析：二氧化碳和氧气进出细胞的方式是自由扩散， K⁺如果进入细胞，是由低浓度向高浓度转运，是主动运输。Na⁺如果进入细胞，是由高浓度向低浓度转运，是协助扩散。

答案：C

2.（2012 上海31）在研究中发现，生长素在棉花植株中可以逆浓度梯度运输，缺氧会严重阻碍这一过程，这说明生长素在棉花植株中的运输方式是________。

答案：主动运输

3.（2011年新课标卷）撕去紫色洋葱外表皮，分为两份，假定两份外表皮细胞的大小、数目和生理状态一致，一份在完全营养液中浸泡一段时间，浸泡后的外表皮称为甲组；另一份在蒸馏水中浸泡相同的时间，浸泡后的外表皮称为乙组。然后，两组外表皮都用浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液里处理，一段时间后外表皮细胞中的水分不再减少。此时甲、乙两组细胞水分渗出量的大小，以及水分运出细胞的方式是(   )

 A.甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，主动运输

B.甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的高，主动运输

C.甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的低，被动运输

D.甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，被动运输

解析:考查物质运输方式及浓度差。甲组在完全培养液中培养一段时间后，与0.3%g/mL的蔗糖溶液浓度差没有乙组和蔗糖溶液的浓度差大，所以甲组水分渗出量比乙组细胞低。H₂O的运出方式是被动运输里的自由扩散。

答案: C

※能力提升训练※

一、选择题：

1．甲、乙两种物质分别依赖自由扩散(简单扩散)和协助扩散进入细胞，如果以人工合成的无蛋白磷脂双分子膜代替细胞膜，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

2．线粒体DNA上的基因所表达的酶与线粒体功能有关。若线粒体DNA受损伤，则下列细胞的功能受影响最大的是(　　)

A．红细胞吸收葡萄糖                      B．小肠上皮细胞吸收水
C．神经细胞吸收K^＋                                                 D．肺泡细胞吸收氧气

3．苏丹Ⅳ是一种致癌的有机染料，某地区的一些养殖户用掺入苏丹Ⅳ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Ⅳ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”

4．下列说法正确的是 (　　)

①协助扩散和主动运输都需要细胞膜上的同一种载体蛋白  ②小分子物质和离子只有通过协助扩散和自由扩散才能进入细胞　③所有细胞都有相同的细胞膜结构，“嵌入”支架或“漂浮”在支架两侧的蛋白质种类和数量相同　④当细胞内外存在浓度差时，细胞就会发生质壁分离和复原现象　⑤温度变化会影响水分子通过半透膜的扩散速率

A．⑤                                               B．②⑤

C．②④                                           D．①②③④⑤

5．新生儿小肠绒毛上皮细胞通过消耗能量，可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖。这两种物质分别被吸收到血液中的方式是(　　)

A．主动运输、主动运输                          B．胞吞、主动运输

C．主动运输、胞吞                                 D．被动运输、主动运输

6．以洋葱表皮为材料，分别以0.3 g/mL蔗糖溶液、0.5 g/mL蔗糖溶液、0.3 g/mL尿素溶液及清水进行的实验(m表示开始用四种溶液分别处理；n表示开始用清水处理)，测得的细胞原生质体体积变化(如图)。实验结果可以表明 (　　)

A．a代表的物质以主动运输方式进出细胞

B．b代表的物质应是0.3 g/mL尿素溶液

C．n点以后，c代表的物质开始进入细胞

D．经d代表的物质处理后的细胞代谢旺盛

7．下图是胡萝卜在不同的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

8．甲(○)、乙(●)两种物质在细胞膜两侧的分布情况如右图(颗粒的多少表示浓度的高低)，在进行跨膜运输时，下列说法正确的是(　　)

A．乙进入细胞一定有载体蛋白的参与

B．乙运出细胞一定有载体蛋白的参与

C．甲进入细胞一定需要能量

D．甲运出细胞一定不需要能量

二、非选择题：

9．一项研究发现，某植物根系对某营养物质的吸收与该物质溶液浓度的关系如图所示。从图中曲线可以看出，在一定浓度范围内，该植物根系对该物质的吸收速率随浓度增加而增加，当达到P点后吸收速率不再增加。有人认为这种现象可表明该植物根系对该物质的吸收方式为主动吸收，也有人认为是被动吸收，请设计一个实验加以确定。

(1)设计实验步骤。

 

 

 

(2)预测实验结果并分析。

10.在适宜温度下，采用完全营养液培养黄瓜幼苗，研究营养液中O₂相对含量变化对K^＋吸收速率的影响。实验结果如图所示，分析并回答下列问题。

(1)黄瓜幼苗根系细胞吸收K^＋的方式是________，图中ab段为此提供的依据是________________________________，表明该过程需要________。曲线bc段限制K^＋吸收速率的内在因素是__________________________________。

(2)植物的生长都有一个最适温度。在氧含量等条件稳定、适宜的情况下，研究在10～40°C范围内的温度变化对黄瓜幼苗K^＋吸收速率的影响。预测K^＋吸收速率变化的趋势是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

参考答案：

1．D　解析：乙物质进入细胞的方式为协助扩散，在去除蛋白质的同时，也去除了参与运输的载体，因此乙物质的运输将受到抑制。

2．C　解析：若线粒体DNA受到损伤，线粒体不能完成正常功能，则耗能生理活动受影响最大。A为协助扩散，B、D项为自由扩散，均不消耗能量。神经细胞吸收钾离子的方式为主动运输，需要消耗能量，故其受影响最大。

3．B　解析：苏丹Ⅳ在鸭蛋产出前已进入活细胞—卵黄细胞，细胞膜没有阻挡住它的进入，说明为脂溶性物质，且为被动运输。

4．A　解析：载体具有专一性，一种载体只能转运一种或几种物质；一些离子可通过主动运输转运进入细胞；不同细胞的功能不一样，其细胞膜的结构和蛋白质的种类和数量也不相同；只有具有成熟大液泡的植物细胞才会发生质壁分离和复原现象。

5．B　解析：免疫球蛋白是大分子蛋白质，不能进行跨膜运输，而是以胞吞方式进入细胞。半乳糖是小分子物质，能进行跨膜运输，因为运输时需要消耗能量，所以运输方式是主动运输。

6．B　解析：a代表的物质是清水可以自由扩散的方式进出细胞；b代表的物质是0.3 g/mL尿素溶液，细胞在此溶液中发生质壁分离后会复原(注意：质壁分离复原发生在n点用清水处理之前)；c代表的是0.3 g/mL蔗糖溶液，蔗糖分子不能进入细胞内；d代表的0.5 g/mL蔗糖溶液，用清水处理后细胞没有发生变化说明此时细胞已经死亡。

7．B　解析：植物细胞吸收离子通过主动运输，而主动运输需要载体和能量。O₂浓度不同，则细胞中可提供的能量多少不同，A、B两点与O₂浓度不同有关。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．A　解析：乙物质进入细胞是逆浓度梯度运输，一定是主动运输，要有载体蛋白的协助；C选项中甲进入细胞是顺浓度梯度运输，三种运输方式都有可能，只有主动运输才消耗能量；D选项中甲物质运出细胞是逆浓度梯度运输，一定消耗能量。

9．(1)①取生长发育状况相同的植株分为甲、乙2组，放入适宜浓度的含有该营养物质的溶液中；②甲组的根系给正常的呼吸条件，乙组的根系完全抑制呼吸，其他条件相同；③一段时间后测定两组植株的根系对该物质的吸收速率。

 (2)①若两组植株的根系对该物质的吸收速率一样，说明该植物的根系对该物质的吸收是被动吸收；②若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率，或者完全不吸收，说明该植物根系对该物质的吸收是主动吸收。

解析：由题干中曲线可看出，植物对该物质的吸收速率存在最大值，因此可确定该物质的吸收方式为协助扩散或主动运输。在确定实验思路时，应针对协助扩散和主动运输的不同点进行单一变量处理，再根据实验结果予以判断。探究性实验的结果预测应分情况讨论，结果分析要和结论一致。

主动运输和协助扩散的区别在于是否需要消耗细胞呼吸所释放的能量。因此，可确定实验的单一变量为细胞呼吸，其他变量如植物的种类、数量、大小、发育状况、处理时间等都应相同。对实验组应进行抑制其细胞呼吸的处理，对照组给予正常的细胞呼吸条件。若处理后实验组和对照组对该物质的吸收速率相同，说明该物质的吸收方式为被动运输；若实验组与对照组相比，吸收速率发生明显变化，则说明该物质的吸收方式为主动运输。

10．(1)主动运输　K^＋的吸收速率随O₂相对含量的增加而增加　能量　根部细胞膜上运输K^＋的载体数量  (2)10°C到最适温度范围内，随温度的升高而升高；超过最适温度，随温度的升高而降低

解析：正确识别题图是解题的关键。植物细胞对K^＋的吸收是一个需要载体协助、消耗能量的主动运输过程。影响能量产生的因素均可影响K^＋的吸收，如氧分压、温度等。当氧分压较低、产生能量较少时，能量是限制吸收K^＋的因素。当氧分压较高，产生能量较多时，细胞膜上的载体数量成为限制吸收K^＋的因素。温度影响酶的活性，从而影响呼吸作用中能量的形成，进而影响K^＋的吸收。在一定范围内，K^＋吸收速率随温度的升高而升高；超过最适温度，则随温度的升高而降低