高考生物一轮复习 开卷速查 4.2+3 生物膜的流动镶嵌模型 物质跨膜运输的方式 新人教版必修1

开卷速查(八) 生物膜的流动镶嵌模型物质跨膜运输的方式
第Ⅰ卷选择题
一、选择题
1．[2013·郑州一中周测]将一个细胞中的磷脂成分全部提取出来，并将其在空气－水界面上铺成单分子层，结果测得单分子层的表面积相当于原来细胞膜表面积的两倍。

则下列细胞实验与此结果最相符的是( )
A．人的肝细胞
B．蛙的红细胞
C．洋葱鳞片叶表皮细胞
D．大肠杆菌细胞
解析：原核细胞(如大肠杆菌细胞)无各种具膜的细胞器，从细胞中提取的磷脂分子都来源于细胞膜，因此测得单分子层的表面积相当于原来细胞膜表面积的两倍。

答案：D
2．[2013·山东济南市高三第三次质检]下列关于生物膜和物质运输的有关叙述中，不正确的是( )
A．细胞膜和液泡膜等生物膜都是选择透过性膜
B．植物细胞的原生质层相当于一层半透膜
C．小分子物质都能通过细胞膜，大分子物质则不能
D．腺细胞合成的酶排出细胞的过程中，需要消耗能量，但不需要载体
解析：植物细胞的原生质层包括细胞膜、液泡膜及二者之间的细胞质，相当于一层半透膜；生物膜都是选择透过性膜，如细胞需要的小分子物质可以通过细胞膜，但细胞不需要的一些小分子物质不能通过细胞膜；大分子物质，如腺细胞合成的消化酶，可以通过胞吐分泌到细胞外，此过程需要能量但不需要载体。

答案：C
3．[课后作业题改编]科研上鉴别细胞的死活常用“染色排除法”。

例如，用台盼蓝染色，死的动物细胞会被染成蓝色，活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。

下列有关“染色排除法”的原理解释中错误的是( )
A．活的动物细胞能吸收台盼蓝染色剂并能将其分解为无色物质
B．台盼蓝染色剂是活细胞不需要的物质故不能通过膜进入细胞
C．死的动物细胞细胞膜失去了选择透过性所以能被染色
D．该方法利用了活细胞的细胞膜能够控制物质进出细胞的原理
解析：活的动物细胞若能吸收台盼蓝染色剂，则细胞就会着色。

即使活细胞能分解台盼蓝染色剂，但从吸收到分解还需要一个过程。

另外，染色剂一般是不会被分解的。

答案：A
4．下列过程中，不直接依赖细胞膜的流动性就能完成的是( )
A．植物体细胞杂交中原生质体融合
B．m RNA与游离核糖体的结合
C．胰岛B细胞分泌胰岛素
D．吞噬细胞对抗原的摄取
解析：细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。

植物体细胞杂交过程中，用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁后，原生质体依靠细胞膜的流动性发生膜融合；mRNA在细胞核中合成后，经核孔进入细胞质与游离的核糖体结合，不通过任何膜结构；胰岛素为蛋白质类激素，在胰岛B细胞中合成后，需外排(即胞吐)到体液中，在此过程中，需依赖细胞膜的流动性；吞噬细胞对抗原的摄取，属于胞吞作用，需依赖细胞膜的流动性。

答案：B
5．[2013·广州一模]下列关于物质跨膜运输的叙述不正确的是( )
A．人体内红细胞、肾小管上皮细胞吸收葡萄糖的方式不同
B．叶肉细胞中的CO2进入叶绿体和排出细胞外的方式完全相同
C．海带细胞通过主动运输积累I－等溶质，通常不会在海水中发生质壁分离
D．酶解法制备的原生质体置于等渗溶液中，几乎无水分子进出细胞
解析：人体内红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散，肾小管上皮细胞吸收葡萄糖的方式为主动运输，A项正确；CO2进出细胞的方式均为自由扩散，B项正确；I－主动运输进入海带细胞，由于溶质的积累，细胞液浓度高，海带细胞不发生质壁分离，C项正确；原生质体置于等渗溶液中，水分进出平衡，D项错误。

答案：D
6．E.罗斯曼等3位科学家关于“细胞内部囊泡运输调控机制”的研究成果荣获2013年诺贝尔生理学和医学奖。

下列与囊泡运输无关的是( )
A．兴奋在神经元间的传递
B．转录产物由核孔运输到细胞质
C．胰岛素的运输、加工和分泌
D．高尔基体中的水解酶向溶酶体的转运
解析：神经递质的释放，分泌蛋白的加工、分泌，都与囊泡有关，mRNA是经核孔进入细胞质的，与囊泡无关。

答案：B
7．下列有关造血干细胞中物质运输的途径，可能存在的是( )
A．吸收的葡萄糖：细胞膜→细胞质基质→线粒体
B．合成的细胞膜蛋白：高尔基体→核糖体→细胞膜
C．转录的m RNA：细胞核→细胞质基质→高尔基体
D．合成的DNA聚合酶：核糖体→细胞质基质→细胞核
解析：线粒体不能利用葡萄糖；细胞膜蛋白的转移途径是核糖体→高尔基体→细胞膜；转录的mRNA不能进入高尔基体，故A、B、C错误。

DNA聚合酶合成后可进入细胞核用于DNA复制。

答案：D
8．[原创]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，减轻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
解析：逆浓度梯度运输为主动运输，主动运输体现了膜的选择透过性，A、B项正确；Na＋逆浓度梯度运入液泡，增加了细胞液的浓度，有利于增强细胞的吸水能力，也提高了该植物的耐盐性，C 项错误，D项正确。

答案：C
9．无机盐离子在细胞中起着非常重要的作用，影响植物细胞吸收离子的因素很多。

某探究性学习小组研究营养液中O2含量变化对某植物吸收K＋速率的影响(其他条件都是适宜的)，实验结果如图，下列说法错误的是( )
A．可分析得出该植物吸收K＋是要消耗能量的
B．从图中可以看出，没有氧气该植物就不能吸收K＋
C．ab段限制吸收K＋速率的主要因素是O2浓度
D．bc段表示除了营养液中O2含量还有其他因素影响K＋的吸收速率
解析：影响主动运输速率的因素主要是能量供应与载体数量，氧气浓度影响能量的产生，当氧气浓度达到饱和后，环境温度、载体数量等就成为限制主动运输速率的因素。

没有氧气，细胞可以
通过无氧呼吸为K＋的吸收提供能量。

答案：B
10．如图为某种物质S通过细胞膜的示意图。

下列有关说法正确的是( )
A．物质C的数量是动态变化的
B．膜外物质S的浓度一定低于膜内
C．该过程一定要消耗能量
D．如果该过程需要消耗能量则为胞吞过程
解析：据图可知物质S通过细胞膜需载体协助但不消耗能量，属协助扩散，其运输方向为顺浓度梯度运输，B、C项错误；如果该过程消耗能量，则为主动运输过程，D项错误；载体蛋白在膜的一侧与S特异性地结合，形成不稳定载体—S复合物，然后在膜的另一侧把S释放出来，而载体又回到原来一侧，因此载体的数量是动态变化的，A项正确。

答案：A
11．[2013·北京]在细胞生命活动中，不可能发生的过程是( )
A．神经递质由突触小泡分泌到胞外
B．m RNA从细胞核进入细胞质
C．老化受损的细胞器融入溶酶体中
D．O2通过主动运输进入线粒体
解析：神经递质由突触小泡以胞吐的形式分泌到细胞外面的突触间隙；m RNA在细胞核中以DNA 为模板转录合成后，由核孔进入细胞质中参与翻译过程；老化受损的细胞器融入溶酶体中，被溶酶体中的酶水解；O2是通过自由扩散的方式进入线粒体被利用的。

答案：D
12．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胞吞
B．药物分子透过微球体与细胞膜的自由扩散
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
解析：由于磷脂微球体是大分子物质，其进入细胞的方式是磷脂微球体先与癌细胞接触，然后利用膜的流动性发生磷脂微球体与细胞膜融合或细胞通过胞吞方式将药物摄入细胞内。

答案：A
第Ⅱ卷非选择题
二、非选择题
13．[2013·安庆期末]生物膜的基本特点之一是能够维持相应环境内的物质浓度，这对于完成不同的生命活动具有重要作用，这种维持依赖于生物膜的运输。

(1)被动运输中除________外，都需要膜蛋白(通道蛋白或载体蛋白)的协助，根据是否需要能量，将物质的跨膜运输分为两大类，即被动运输和主动运输。

其中，可在膜两侧进行移动运输的是________。

(2)离子载体是一些能够极大提高对某些离子通透性的物质，目前发现的大多数离子载体是细菌产生的抗生素，它们能够杀死某些微生物。

其中短杆菌肽A是一种十五肽的离子载体，它能有选择地将单价阳离子顺浓度通过膜，如H＋、K＋、Na＋等，最终使膜内外部分单价阳离子浓度趋于平衡。

据此推测这类抗生素的杀菌机理是________________________________。

(3)人工合成的仅由磷脂双分子层构成的封闭球状结构称为脂质体，所有带电荷的分子不管它多小，都很难通过脂质体，即使脂质体外离子浓度很高。

这是因为磷脂双分子层的________(内部、外部)是疏水的。

缬氨霉素是一种十二肽的抗生素，若将它插入到脂质体的脂双层内，可使K＋的运输速度提高100000倍，但却不能有效提高Na＋的运输速率，由此可以得出：
①________________________________________________________；
②________________________________________________________。

(4)主动运输所需的载体蛋白实际上是一些酶蛋白复合体。

与被动运输不同，该类膜蛋白都能水解________，但与普通的酶不同的是，它不对所转运的分子进行催化。

解析：在被动运输中，自由扩散是经磷脂分子的间隙所进行的扩散，不需要膜蛋白的协助。

通道蛋白实质上是在内部具有疏水性的磷脂双分子层中形成一个亲水的通道，载体蛋白则是通过其本身构象的改变，完成对相应物质在膜两侧的移动运输。

短杆菌肽A能使膜内外部分单价阳离子浓度趋于平衡，使微生物细胞不能维持某些离子正常的浓度梯度，进而无法进行正常代谢而死亡。

磷脂双分子层中，所有磷脂分子的亲水头部均朝外，疏水的尾部均朝内，因此磷脂双分子层的内部是疏水的。

题干已说明，主动运输所需的载体蛋白是一些酶蛋白复合体，该类酶蛋白复合体不对所转运的分子进行催化，联系主动运输需要能量，可得出它能水解ATP。

答案：(1)自由扩散载体蛋白
(2)使微生物细胞无法维持某些物质(离子)正常的浓度梯度而死亡
(3)内部①载体蛋白能极大提高运输速度②载体具有特异性(4)ATP
14．[2012·福州八中月考]如图所示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，通道蛋白是横跨质膜的亲水性通道，允许适当大小的离子顺浓度梯度通过。

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)蟾蜍心肌细胞吸收Ca2＋、K＋、C6H12O6方式不同，若对蟾蜍的离体心脏施加某种毒素后Ca2＋吸收明显减少，但K＋、C6H12O6的吸收不受影响，最可能的原因是该毒素抑制了转运Ca2＋的[ ]________
的活动。

(4)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①是自由扩散，②通道蛋白运输物质属于被动运输，③是协助扩散，④是主动运输。

图中的甲表示磷脂分子，乙表示载体蛋白。

答案：(1)甲磷脂分子
(2)被动运输(或协助扩散)
(3)乙载体蛋白
(4)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
15．如图为植物细胞结构模式图。

据图回答下列问题：
(1)组成该细胞的主要元素有______________。

(2)该生物的遗传物质是________(中文名称)。

(3)图中能发生碱基互补配对的结构有________(填序号)。

(4)图中含有RNA 的细胞器有______________________(中文名称)。

(5)⑦中发生的总反应式为__________________________。

(6)如果要进行细胞融合实验，首先需要对细胞壁进行处理，细胞融合后，在细胞壁恢复过程中起最主要作用的细胞器是[ ]________。

(7)若图示细胞为团藻细胞，还应画出______结构。

(8)如果将该细胞放入30%的蔗糖溶液中，将会出现细胞壁与[ ]________分离的现象。

解析：具有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA ，即脱氧核糖核酸。

⑥线粒体和⑦叶绿体均为半自主性细胞器，与⑩细胞核一样，其中能发生DNA 的复制、转录和翻译过程，发生碱基互补配对。

在⑧核糖体中进行的翻译过程中，有mRNA 上的密码子和tRNA 上的反密码子之间的碱基互补配对。

⑦为叶绿体，其中能发生光合作用，光合反应式中应包括原料、产物、场所及反应所需要的光照条件。

高尔基体与植物细胞壁的形成有关。

团藻属于低等植物，其细胞中含有中心体。

该细胞具有大型液泡，在30%的蔗糖溶液中会通过渗透失水发生质壁分离现象。

答案：(1)C 、H 、O 、N 、P 、S (2)脱氧核糖核酸 (3)⑥⑦⑧⑩ (4)核糖体、线粒体和叶绿体(粗
面内质网可填可不填) (5)CO 2＋H 2O ――→光能叶绿体(CH 2O)＋O 2(或6CO 2＋12H 2O ――→光能
叶绿体C 6H 12O 6＋6H 2O ＋6O 2) (6)⑤ 高尔基体 (7)中心体 (8)① 原生质层
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1．影响跨膜运输的因素
(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。

2．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。