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1课后限时集训7物质的跨膜运输1．(2019·衡水中学二调)某同学拟选择一种半透性的膜材料，用于自制渗透计。他采用如图1所示的装置(示意图)，对收集到的四种材料甲、乙、丙和丁进行实验，得到了倒置漏斗中的液面高度随时间变化的曲线(如图2)。据图分析，该同学应选择的膜材料是()图1图2A．甲B．乙C．丙D．丁A[图1是渗透装置，构成渗透作用的条件：有半透膜，半透膜两侧有浓度差，所以图中的膜允许水分子透过，不允许糖分子透过，最终导致漏斗中液面升高，所以选A。]2．(2019·昆明质量检测)下列关于质壁分离自动复原过程的分析，正确的是()A．水分子的扩散一定是单向的B．细胞的吸水能力一定逐渐减弱C．溶质分子进入细胞的方式一定是主动运输D．质壁分离自动复原后，原生质层两侧的溶液浓度一定相等B[细胞发生质壁分离自动复原时，水分子的扩散是双向的，只是扩散进细胞的水分子数目多于扩散出细胞的水分子数，A错误。在质壁分离自动复原过程中，细胞液的浓度逐渐减小，细胞吸水能力逐渐减弱，B正确。溶质分子进入细胞的方式可能是主动运输也可能是被动运输，C错误。因为细胞壁的伸缩性较小，当细胞吸水到一定程度时，由于细胞壁的阻挡作用，使细胞不能再吸水，因此当质壁分离自动复原后，原生质层两侧的溶液浓度不一定相等，D错误。]3．(2019·山东潍坊统考)下列关于质壁分离和复原实验的叙述，正确的是()A．水以主动运输的方式渗出细胞使细胞发生质壁分离B．细胞质壁分离复原时原生质层变薄C．用不同浓度的蔗糖溶液处理细胞均能观察到质壁分离和复原现象D．质壁分离过程中细胞的吸水能力逐渐减弱B[水分的运输方式是自由扩散，A错误；细胞质壁分离复原时，液泡不断吸水，液泡体积逐渐变大，原生质层变薄，B正确；高浓度的蔗糖溶液处理会使植物细胞过度失水而死亡，不会观察到质壁分离复原现象，C错误；质壁分离过程中，细胞液浓度逐渐增大，导致细胞的吸水能力逐渐增强，D错误。]4．(2019·甘肃、青海、宁夏联考)下列有关物质进出细胞的叙述，正确的是()2A．细胞以胞吐的方式分泌胰岛素的过程不消耗ATPB．台盼蓝以主动运输的方式进入细胞C．乙醇以自由扩散的方式进入人体胃上皮细胞D．物质进出细胞只与细胞膜上的载体蛋白有关C[细胞以胞吐的方式分泌胰岛素的过程消耗ATP，A错误；由于细胞膜的选择透过性，导致台盼蓝不能进入活细胞，B错误；乙醇以自由扩散的方式进入人体胃上皮细胞，C正确；物质进出细胞不只与细胞膜上的载体蛋白有关，还与磷脂双分子层和能量等有关，D错误。]5．(2019·广东茂名联考)将某哺乳动物的两种细胞置于一定浓度的Q溶液中，测定不同情况下吸收Q的速率，结果如表所示。不考虑胞吞作用，由表中数据能得出的结论是()细胞类型没通入空气组的吸收速率通入空气组的吸收速率胚胎干细胞3mmol/min5mmol/min成熟红细胞3mmol/min3mmol/minA.两种细胞吸收Q均取决于浓度差B．两种细胞吸收Q均不需载体蛋白的参与C．胚胎干细胞吸收Q的方式为主动运输D．成熟红细胞吸收Q的方式为被动运输C[根据表格分析，胚胎干细胞对Q的吸收受通入空气的影响，空气是影响呼吸作用生成ATP的因素，说明运输方式是主动运输，C正确；哺乳动物成熟红细胞对Q的吸收不受通入空气的影响，但能进行无氧呼吸，说明运输方式可能与能量有关，也可能无关，说明运输方式是主动运输或被动运输，D错误。主动运输吸收Q需要消耗能量，与浓度差没有直接的关系，A错误；胚胎干细胞吸收Q肯定需要载体蛋白的协助，B错误。]6．用浓度为2(mol·L－1)的乙二醇溶液和2(mol·L－1)的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞，观察该植物细胞质壁分离与复原现象，得到其原生质体(即植物细胞中细胞壁以内的部分)的体积变化情况(如图所示)。下列叙述正确的是()A．进行该实验时，吸水纸的作用是吸取多余液体，防止污染物镜B．0～90s时间段，该植物细胞在蔗糖溶液中的吸水力逐渐减弱C．两组曲线表明该植物细胞的细胞膜具有选择透过性D．动物细胞没有原生质层，由此推测动物细胞不能发生渗透作用C[观察植物细胞质壁分离与复原实验中，吸水纸起引流作用，目的是使植物细胞完全3浸润在清水或溶液中，A错误；0～90s时间段，该植物细胞在两种溶液中，水分进入细胞的速率都小于水分流出细胞的速率，植物细胞均表现为失水，细胞液浓度增大，吸水力逐渐增强，B错误：乙二醇可通过细胞膜进入该植物细胞，增大细胞液的浓度，故实验后期植物细胞发生质壁分离复原现象，而蔗糖不能通过细胞膜进入该植物细胞，表明该植物细胞的细胞膜具有选择透过性，C正确；动物细胞虽然没有原生质层，但可以通过细胞膜与外界溶液发生渗透作用，D错误。]7．(2019·潍坊期中)用相同培养液培养番茄和水稻时，培养液中各离子浓度变化如图。以下分析错误的是()A．根细胞对水和离子的吸收是两个相对独立的过程B．水稻通过主动运输将Ca2＋排出，使培养液中Ca2＋浓度升高C．两种植物细胞对无机盐吸收的差异体现了膜的选择透过性D．番茄根尖成熟区细胞与外界溶液组成渗透系统，其原生质层相当于半透膜B[水稻培养液中，Ca2＋浓度增加是由于水稻吸收水的速率大于吸收Ca2＋的速率，不是水稻通过主动运输将Ca2＋排出，使培养液中Ca2＋浓度升高。]8．(2019·成都市测试)胃黏膜壁细胞的细胞膜上存在的H＋—K＋－ATP酶是一种质子泵，它能催化ATP水解，在将细胞外的K＋泵入细胞内的同时，也将细胞内的H＋泵出，从而维持胃液的酸性环境。下列叙述错误的是()A．该质子泵运输H＋和K＋的方式都是主动运输B．该质子泵能促使ATP分子的高能磷酸键断裂C．使用质子泵抑制剂可以抑制胃酸的过量分泌D．胃液pH的大小与胃腔内的K＋浓度成正相关D[胃黏膜壁细胞的细胞膜上的质子泵将胃腔中的K＋泵入细胞内的同时，也将细胞内的H＋泵出到胃腔中，因此胃腔内的K＋浓度越大，泵出到胃液中的H＋越多，胃液的胃液pH越小，胃液pH的大小与胃腔内的K＋浓度成负相关。]9．原尿中葡萄糖、氨基酸等物质的浓度与血浆中的基本相同。原尿经肾小管上皮细胞的选择性重吸收和分泌作用后形成尿液。正常情况下尿液中不含葡萄糖。肾小管上皮细胞中的葡萄糖通过被动运输的方式进入组织液。如图为肾小管及相关结构示意图。4回答问题：(1)肾小管上皮细胞中的葡萄糖浓度________(填“高于”“低于”或“等于”)组织液。(2)原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞的运输方式是________，需要________的参与。(3)肾小管上皮细胞重吸收水分的原理是________，原尿中葡萄糖未能被完全重吸收从而导致尿量增加的原因是__________。(4)细胞膜的结构特点和功能特点分别是__________、________________。[解析](1)根据题目信息“肾小管上皮细胞中的葡萄糖通过被动运输的方式进入组织液”，判断肾小管上皮细胞中的葡萄糖浓度高于组织液。(2)肾小管上皮细胞通过主动运输的方式吸收葡萄糖。(3)原尿中葡萄糖未能被完全重吸收时，原尿的浓度高，不利于水的重吸收，从而导致尿量增加。[答案](1)高于(2)主动运输载体、能量(ATP)(3)渗透吸水原尿中渗透压与肾小管上皮细胞内渗透压差值减小，重吸收水分减少，进而导致尿量增加(4)具有一定的流动性选择透过性10．(2019·四川双流中学检测)Hg2＋能抑制ATP水解。科研人员为探究不同浓度的Hg2＋对洋葱根尖成熟区细胞和分生区细胞吸收K＋的影响进行了相关实验，结果如下表所示。请回答下列问题：实验材料组别Hg2＋浓度(mg·L－1)实验后细胞内K＋浓度(mg·L－1)成熟区细胞和适宜浓度的K＋溶液A1010A2107A3204分生区细胞和上述浓度的K＋溶液B105B2102B3201(1)洋葱根尖细胞中能产生ATP的部位有________________________。设置A1组和B1组的目的是____________________。5(2)分析上表中数据可知，随着Hg2＋浓度的升高，细胞吸收K＋的量________(填“增多”“不变”或“减少”)，可能的原因是____________。(3)对比A1组和B1组，可得出的结论是____________________。[解析]根据题干信息和表格数据，实验的自变量是不同浓度的Hg2＋、细胞种类，因变量是实验后细胞内K＋浓度。A1、B1为对照组，与对照组相比，两种细胞实验后细胞内K＋浓度都降低了，说明Hg2＋抑制了K＋的吸收，且浓度越高，抑制作用越大。(1)洋葱根尖细胞可以进行呼吸作用，不能进行光合作用，因此其产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体；针对成熟区细胞设置A1组作为对照组，目的是排除无关变量的干扰，以确保实验结果是由不同浓度的Hg2＋引起的。针对分生区细胞设置B1组，原因与A1的原因相同。(2)分析上表中数据可知，随着Hg2＋浓度的升高，细胞吸收K＋的过程的量减少，可能的原因是细胞吸收K＋的过程属于主动运输，需要ATP供能，而Hg2＋通过抑制ATP水解影响K＋的吸收。(3)根据表格数据，A1、B1实验后细胞内K＋浓度分别为10mg·L－1、5mg·L－1，说明与分生区细胞相比，成熟区细胞对K＋的吸收量更大。[答案](1)细胞质基质和线粒体作为对照，排除无关变量的干扰，以确保实验结果是由不同浓度的Hg2＋引起的(测定细胞在不受Hg2＋的影响时，细胞对K＋的吸收量)(2)减少细胞吸收K＋属于主动运输，需要ATP供能，而Hg2＋通过抑制ATP水解影响K＋的吸收(3)与分生区细胞相比，成熟区细胞对K＋的吸收量更大11．(2019·衡阳模拟)如图甲、乙分别是洋葱根尖在不同含氧量及不同底物浓度情况下(其他条件适宜)，从含硝酸钾的全营养液中吸收NO－3的速率曲线图。相关描述不正确的是()甲乙A．A点时影响离子吸收速率的主要因素是能量B．B点时离子吸收速率不再增加是因为载体的数量有限C．C点时影响离子吸收速率的主要因素是底物浓度D．D点时离子吸收速率不再增大是因为底物浓度太高，细胞发生质壁分离D[洋葱根尖吸收NO－3的方式是主动运输，吸收速率受能量、载体和底物浓度的影响。A点时吸收速率未达到最大，限制因素是O2浓度，而O2浓度通过影响呼吸作用产生的能量影响吸收速率，故此时主要影响因素是能量，A正确；B点时离子吸收速率不再随着O2浓度的6增大而增大，此时的限制因素是载体的数量，B正确；C点时离子吸收速率未达到最大，此时影响离子吸收速率的主要因素是底物浓度，C正确；D点时离子吸收速率不再随底物浓度增大而增大，其他条件适宜，则其主要是因为载体数量有限，D错误。]12．(2019·齐齐哈尔一模)正常细胞内K＋浓度远高于细胞外，细胞外Na＋浓度高于细胞内。当细胞内外的Na＋、K＋浓度差减小时，图1细胞膜上Na＋/K＋—ATP酶(结构A)将细胞内的Na＋移出膜外，将细胞外的K＋移入膜内，具体过程如图2所示。有关分析正确的是()图1图2(结构A放大图)A．图1中Na＋外流属于被动运输B．图2中的甲侧为细胞质基质C．Na＋/K＋—ATP酶由游离在细胞质中的核糖体合成D．K＋和Na＋进出细胞与细胞膜的选择透过性有关D[细胞外Na＋浓度高于细胞内，Na＋移出细胞外的运输方式是主动运输，A错误；图2中乙侧为细胞质基质，B错误；Na＋/K＋—ATP酶位于细胞膜上，由附着在内质网上的核糖体合成，C错误；K＋和Na＋进出细胞与细胞膜的选择透过性有关，D正确；故选D。]13．(2019·临沂期中)在室温条件下，将紫色洋葱鳞片叶外表皮置于一定浓度的某溶液中，测得细胞液浓度与外界溶液浓度的比值随时间的变化曲线如图。下列叙述错误的是()A．细胞在t1时仍处于质壁分离状态B．细胞在t2时吸水能力最大C．外界溶液可以是KCl溶液D．若降低温度，比值为3时对应的t2应左移D[图中的纵坐标表示的是细胞液浓度/外界溶液浓度的比值。开始外界溶液的浓度大于细胞液浓度，细胞失水发生质壁分离。由于溶液中离子被细胞吸收，细胞液的浓度增大，外界溶液的浓度降低，细胞发生自动质壁分离复原