高三生物二轮复习练习：物质出入细胞的方式

物质出入细胞的方式练习一、选择题1．水是一种极性小分子，研究发现水分子通过细胞膜的方式有两种（如图所示），下列相关叙述错误的是()A．结构a分子的尾部有屏障细胞内外环境作用B．通道蛋白跨膜部分含有较多的疏水性氨基酸C．方式2属于主动运输，该过程中通道蛋白会与水分子结合D．水通道蛋白失活的植物细胞在高渗溶液中仍能发生质壁分离2．研究发现物质出入细胞有多种方式，有些物质的出入需要转运蛋白的协助。协助物质进出细胞的转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白，且载体蛋白协助物质进出细胞时可能消耗能量，也可能不消耗能量，而通道蛋白协助物质进出细胞时不消耗能量。下列叙述正确的是()A．无转运蛋白参与的物质进出细胞的方式只有胞吞、胞吐B．Na＋能通过通道蛋白的协助逆浓度梯度运出细胞C．在主动运输中协助物质进出细胞的蛋白质是载体蛋白D．物质依靠通道蛋白进出细胞的方式属于主动运输3．图1为氨基酸和Na＋进出肾小管上皮细胞的示意图，图2表示甲、乙两种小分子物质在细胞内外的浓度情况。下列相关叙述错误的是()A．图1中氨基酸运出肾小管上皮细胞的方式属于被动运输B．使用呼吸抑制剂不会影响肾小管上皮细胞将氨基酸运进细胞C．图2中的甲可代表图1中的Na＋，进出均需要转运蛋白D．图2中的乙可代表图1中的氨基酸，进出均需要转运蛋白4．在适宜条件下用含有不同浓度物质X的营养液培养龙眼幼苗，并测定龙眼幼苗对物质X的吸收速率，结果如图所示。据图推测下列相关叙述错误的是()A．细胞吸收物质X可能需要载体蛋白B．细胞吸收物质X一定需要能量的供给C．在物质X跨膜运输过程中，龙眼细胞膜上转运蛋白的构象可能不与X结合D．当浓度大于0.50mmol·L-1后，细胞吸收物质X的速率可能会下降5.为探究某植物对镉(Cd2+)的跨膜运输方式，在一定Cd2+浓度的培养液中水培，设置4组实验：对照组(Ⅰ)、加入Ca2+通道抑制剂(Ⅱ)、加入ATP水解酶抑制剂(Ⅲ)、加入K＋通道抑制剂(Ⅳ)，培养一段时间后，测定叶组织中的Cd2+含量，结果如图所示。下列叙述错误的是()A.由图中Ⅰ、Ⅲ组可知，细胞吸收Cd2+存在主动运输B．由图中Ⅰ、Ⅳ组可知，K＋通道蛋白不参与吸收Cd2+C．细胞吸收Cd2+过程中，Cd2+要与Ca2+通道蛋白结合D．增加Ⅰ组培养液的Ca2+含量，可能降低Cd2+吸收量6.哺乳动物成熟红细胞的细胞膜含有丰富的水通道蛋白，硝酸银(AgNO3)可使水通道蛋白失去活性。下列叙述错误的是()A．经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会膨胀B．经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中不会变小C．未经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会迅速膨胀D．未经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会迅速变小7.物质输入和输出细胞都需要经过细胞膜。下列有关人体内物质跨膜运输的叙述，正确的是()A．乙醇是有机物，不能通过自由扩散方式跨膜进入细胞B．血浆中的K＋进入红细胞时需要载体蛋白并消耗ATPC．抗体在浆细胞内合成时消耗能量，其分泌过程不耗能D．葡萄糖可通过主动运输但不能通过协助扩散进入细胞8.盐碱胁迫下植物应激反应产生的H2O2对细胞有毒害作用。禾本科农作物AT1蛋白通过调节细胞膜上PIP2s蛋白磷酸化水平，影响H2O2的跨膜转运，如图所示。下列叙述错误的是()A．细胞膜上PIP2s蛋白高磷酸化水平是其提高H2O2外排能力所必需的B．PIP2s蛋白磷酸化被抑制，促进H2O2外排，从而减轻其对细胞的毒害C．敲除AT1基因或降低其表达可提高禾本科农作物的耐盐碱能力D．从特殊物种中发掘逆境胁迫相关基因是改良农作物抗逆性的有效途径二、非选择题9.细胞膜上存在的多种蛋白质参与细胞的生命活动。回答下列问题。(1)细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白，对不同物质的跨膜运输起着决定性作用，这些膜蛋白能够体现出细胞膜具有的功能特性是_______________________________。(2)细胞膜上的水通道蛋白是水分子进出细胞的重要通道，水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式属于。(3)细胞膜上的H＋－ATP酶是一种转运H＋的载体蛋白，能催化ATP水解，利用ATP水解释放的能量将H＋泵出细胞，导致细胞外的pH；此过程中，H＋－ATP酶作为载体蛋白在转运H＋时发生的变化是。(4)细胞膜上的受体通常是蛋白质。人体胰岛B细胞分泌的胰岛素与靶细胞膜上的受体结合时，会引起靶细胞产生相应的生理变化，这一过程体现的细胞膜的功能是。(5)植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐，不同温度下吸收速率的变化趋势如图。与25℃相比，4℃条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。10.水通道蛋白(AQP)是一类细胞膜通道蛋白。检测人唾液腺正常组织和水肿组织中3种AQP基因mRNA含量，发现AQP1和AQP3基因mRNA含量无变化，而水肿组织AQP5基因mRNA含量是正常组织的2.5倍。(1)AQP蛋白转运水进出细胞需要消耗ATP吗？请说明理由。(2)检测结果表明，是否只有AQP5蛋白参与人唾液腺水肿的形成？请说明理由。11.图1为某种拟南芥的气孔保卫细胞细胞膜中存在的一种特殊的K＋通道蛋白(BLINK1)，它可调控气孔快速开启与关闭。保卫细胞的内外壁厚度不一样，当植物体内水分较多，保卫细胞吸水膨胀时，较薄的外壁就会伸长，细胞向外弯曲，于是气孔就张开；当植物体内水分较少，保卫细胞失水时，较厚的内壁被拉直，气孔就关闭了。图2为某同学绘制的物质跨膜运输相关的一个不完整的模型，请回答下列问题。(1)图1中保卫细胞吸收K＋的方式为，其气孔可快速开启的可能原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)若图2中X轴表示该种拟南芥气孔保卫细胞吸水过程中液泡体积的变化，那么Y轴不能表示细胞吸水的能力，原因是__________________________________________________________________________________________________________________。(3)据图2请设计实验方案确定拟南芥幼苗根细胞对该物质的吸收方式。（写出实验思路）。答案：1．C解析：结构a为磷脂双分子层，磷脂分子具有疏水性尾端，可阻止水溶性分子或离子通过，具有屏障细胞内外环境的作用，A正确；通道蛋白跨膜部分与磷脂双分子层疏水尾部接触，因而这部分含有较多疏水性氨基酸，B正确；方式2是水分子依赖通道蛋白的运输，属于协助扩散，在转运过程中通道蛋白不与水分子结合，C错误；由于水分子不仅通过方式2运输，也通过方式1（自由扩散）运输，因此即使水通道蛋白失活，植物细胞仍可在高渗溶液中渗透失水，发生质壁分离，D正确。2．C解析：无转运蛋白参与的物质进出细胞的方式有自由扩散、胞吞和胞吐，A错误；Na＋通过载体蛋白的协助逆浓度梯度运出细胞，通道蛋白只能进行顺浓度梯度运输，B错误；在主动运输中协助物质进出细胞的蛋白质是载体蛋白，C正确；物质依靠通道蛋白进出细胞的方式是协助扩散，属于被动运输，D错误。3．B解析：据题图分析可知，肾小管上皮细胞将氨基酸顺浓度梯度运出，需要转运蛋白协助，是协助扩散，即属于被动运输，A正确；肾小管上皮细胞从肾小管管腔吸收氨基酸是从低浓度向高浓度运输的逆浓度梯度运输，需要消耗Na＋在细胞内、外浓度差而形成的势能，不需要呼吸作用提供能量，但是Na＋在细胞内、外浓度差的维持依靠Na＋的主动运输，其过程需要消耗呼吸作用合成的ATP，故使用呼吸抑制剂会影响肾小管上皮细胞将氨基酸运进细胞，B错误；图2中的甲物质细胞内的浓度低于细胞外，图1中Na＋在细胞内的浓度低于细胞外，故图2中的甲可代表图1中的Na＋，Na＋进入细胞的方式是协助扩散，Na＋运出细胞的方式是主动运输，两种运输方式都需要转运蛋白协助，C正确；图2中的乙物质细胞内的浓度高于细胞外，图1中氨基酸在细胞内的浓度高于细胞外，氨基酸进入细胞的方式是主动运输，运出细胞的方式是协助扩散，两种运输方式都需要转运蛋白协助，D正确。4．B解析：分析题图可知，细胞吸收物质X的速率随着浓度的增加而增加，但达到一定浓度后，吸收速率保持不变，可能与载体蛋白的数量有关，所以细胞吸收物质X可能需要载体蛋白，跨膜运输方式可能是协助扩散也可能是主动运输，不一定消耗能量，A正确，B错误；如果该转运蛋白是通道蛋白，则可能不与X结合，C正确；物质X跨膜运输方式可能是协助扩散，也可能是主动运输，若为主动运输，当浓度大于0.50mol·L-1后，由于浓度过高，可能会渗透失水，影响细胞的正常代谢活动，进而导致主动运输提供的能量减少，细胞吸收X的速率可能会下降，D正确。5.C解析：由图中Ⅰ、Ⅲ组可知，加入ATP水解酶抑制剂，叶组织中Cd2+相对含量下降，说明细胞吸收Cd2+存在主动运输，A正确；由图中Ⅰ、Ⅳ组可知，加入K＋通道抑制剂，叶组织中Cd2+相对含量基本未发生改变，说明K＋通道蛋白不参与吸收Cd2+，B正确；由图中Ⅰ、Ⅱ组可知，加入Ca2+通道抑制剂，叶组织中Cd2+相对含量下降，说明Ca2+通道蛋白参与吸收Cd2+，通过通道蛋白进行跨膜转运，无需与通道蛋白结合，C错误；Ca2+与Cd2+竞争Ca2+通道蛋白，增加Ⅰ组培养液的Ca2+含量，可能降低Cd2+吸收量，D正确。6.B解析：经AgNO3处理的红细胞水通道蛋白失去活性，但水可以通过自由扩散的方式进出细胞，故其在低渗蔗糖溶液中会吸水膨胀，在高渗蔗糖溶液中会失水变小，A正确，B错误；未经AgNO3处理的红细胞，水可通过水通道蛋白快速进出细胞，也可通过自由扩散进出细胞，故其在低渗蔗糖溶液中会迅速吸水膨胀，在高渗蔗糖溶液中会迅速失水变小，C、D正确。7.B解析：甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子物质可以通过自由扩散的方式进入细胞，A错误；K＋在细胞内液中的浓度远大于细胞外液，所以血浆中的K＋进入红细胞为主动运输，需要载体蛋白并消耗ATP，B正确；抗体为分泌蛋白，在浆细胞中合成时需要消耗能量，通过胞吐分泌出浆细胞，需要消耗能量，C错误；葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式为主动运输，进入哺乳动物成熟的红细胞的方式为协助扩散，D错误。8.B解析：根据题图分析可知，当禾本科农作物AT1蛋白与Gβ结合时，可抑制PIP2s蛋白磷酸化，从而降低H2O2的外排能力，使细胞死亡；当禾本科农作物AT1蛋白缺陷而无法与Gβ结合时，其对PIP2s蛋白磷酸化无抑制作用（细胞膜上PIP2s蛋白磷酸化水平提高），使H2O2的外排能力提高，从而减轻H2O2对禾本科农作物细胞的毒害作用，A正确，B错误。敲除AT1基因或降低其表达，可解除AT1蛋白对细胞膜上PIP2s蛋白磷酸化的抑制作用，H2O2外排增加，进而提高禾本科农作物的抗氧化胁迫能力和成活率，C正确。可以将特殊物种中逆境胁迫相关基因转移至农作物细胞内，以改良其抗逆性，D正确。9.(1)选择透过性(2)协助扩散(3)降低自身构象发生改变（或空间结构发生改变）(4)进行细胞间的信息交流(5)呼吸酶的活性降低，细胞呼吸供给主动运输的能量减少解析：(1)细胞膜上存在对不同物质的跨膜运输起决定性作用的膜蛋白，这些膜蛋白能够体现出细胞膜具有选择透过性这一功能特性。(2)水分子借助细胞膜上的水通道蛋白进出细胞，这种借助膜上通道蛋白顺浓度梯度进出细胞的物质扩散方式称为协助扩散。(3)细胞膜上的H＋－ATP酶能利用ATP水解释放的能量将H＋泵出细胞，导致细胞外的H＋增多，pH降低；载体蛋白在每次转运时都会发生自身构象的改变。(4)胰岛B细胞分泌的胰岛素，随血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞，引起靶细胞产生相应的生理变化，该过程体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能。(5)根细胞吸收磷酸盐的方式为主动运输，影响其运输速率的因素有载体蛋白的数量及能量的供应等，4℃条件下，呼吸酶的活性降低，细胞呼吸供能减少，从而使磷酸盐吸收速率下降。10.(1)不需要。通道蛋白参与的是被动运输（协助扩散），不消耗能量。(2)不是。AQP1和AQP3基因mRNA含量无变化，而水肿组织AQP5基因mRNA含量是正常组织的2.5倍，说明AQP5基因mRNA含量在水肿组织和正常组织中有差异，但不能说明只有AQP5蛋白参与人唾液腺水肿的形成。11.(1)主动运输K＋进入细胞后，细胞内细胞液浓度升高，细胞吸水(2)液泡体积越大，细胞液渗透压越小，吸水能力越弱(3)将长势相同的拟南芥幼苗根毛细胞平均分成2组，甲组无氧气，乙组有氧气，置于等量相同的培养液中，其他条件相同且适宜。一段时间后，根据溶液中剩余的该物质的浓度，比较两组幼苗根细胞对该物质的吸收速率。解析：(1)分析图1，在光照条件下，K＋通过K＋通道蛋白(BLINK1)进入气孔细胞内，需要消耗能量，属于主动运输。由于K＋进入气孔细胞内，提高了细胞内细胞液浓度，保卫细胞吸水膨胀，