1、课时规范练课时规范练 6 物质跨膜运输的方式物质跨膜运输的方式 一、基础练 1.(2021 年 1 月辽宁适应性测试)目前发现的人体葡萄糖转运蛋白(GLUTs)共有 14 种,主要负责葡萄 糖和果糖的跨膜转运。下列有关叙述正确的是( ) A.不同种类 GLUTs的氨基酸序列和空间结构相同 B.GLUTs 的肽链合成时相邻氨基酸通过肽键连接 C.GLUTs 经沸水浴处理,肤链充分伸展并彻底水解 D.GLUTs转运葡萄糖和果糖的方式都是主动运输 2.(2020 山东威海模拟)钙泵是一种存在于细胞膜及细胞器膜上的运输 Ca2+的 ATP 水解酶,其能驱动 细胞质中的 Ca2+泵出细胞或泵入细胞内的钙
2、库(内质网等储存 Ca2+的细胞器),以维持细胞质内低浓 度的 Ca2+。当细胞受到刺激时,Ca2+又会从细胞外或钙库中借助通道蛋白进入细胞质。下列相关说 法错误的是( ) A.CO 中毒时钙泵的活性会降低 B.Ca2+泵出细胞或泵入内质网腔内的过程属于主动运输 C.Ca2+从细胞外或钙库中借助通道蛋白进入细胞质的过程属于协助扩散 D.钙泵参与运输 Ca2+的过程属于放能反应 3.(2020 山东烟台一模)盐碱地中生活的某种盐生植物,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+进入液泡的过程体现了
3、液泡膜的选择透过性 B.该载体蛋白作用的结果不利于增强细胞吸水能力 C.盐生植物通过调节 Na+在细胞中的区域化作用等生理途径,抵消或降低盐分胁迫的作用 D.盐生植物的耐盐性是长期自然选择的结果 4.(2020 山东二模)低密度脂蛋白(LDL)是由胆固醇、磷脂和蛋白质结合形成的复合物。LDL通过血 液运送至细胞,在细胞内发生如图所示的反应。已知溶酶体是由高尔基体产生的、内含多种酸性水 解酶的细胞器。下列说法错误的是( ) A.LDL和 LDL受体之间的结合具有特异性 B.加入 ATP 水解酶抑制剂会影响 LDL与其受体的分离 C.溶酶体中的酸性水解酶在游离的核糖体上完成合成 D.溶酶体内 pH
4、过高会降低 LDL的分解速率 5.(2020 山东潍坊三模)研究发现,与生活在适宜温度条件下相比,较长时间生活在低温条件下的某植 物根系干重下降、对磷的吸收减慢。下列有关这一现象原因的说法,错误的是( ) A.根系在低温条件下生长缓慢,根毛区的有效吸收面积较常温下生长的根系小 B.运输 P -等相关离子的载体在低温下空间结构被破坏 C.组成根细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子在低温下流动性降低 D.低温影响与细胞呼吸有关酶的活性,能量供应减少 6.(2020 山东潍坊一模)图示人体某细胞对葡萄糖的转运速率与细胞外葡萄糖浓度的关系。实线表示 细胞外仅存在葡萄糖的情况,虚线表示细胞外同时存在一定浓度半乳
5、糖的情况。以下说法正确的是 ( ) A.葡萄糖的转运速率随细胞外葡萄糖浓度的升高会持续增大 B.半乳糖可水解为 2分子葡萄糖 C.该细胞膜上一定存在转运半乳糖的转运蛋白 D.半乳糖对葡萄糖的转运有抑制作用 7.(2020 山东日照一模)人体胃内的酸性环境主要通过细胞膜上的质子泵来维持,胃酸过多会导致患者 出现烧心、反酸、胃部疼痛等症状。质子泵催化 1分子的 ATP 水解所释放的能量,可驱动 1个 H+从 胃壁细胞进入胃腔和 1个 K+从胃腔进入胃壁细胞,K+又可经过通道蛋白顺浓度进入胃腔。下列相关 叙述错误的是( ) A.该质子泵既能催化化学反应又能转运 H+ B.H+、K+等离子进出胃壁细胞
6、都需要消耗 ATP C.利用药物抑制该质子泵的活性可以改善胃反酸等症状 D.该质子泵的合成与加工依赖于核糖体、内质网、高尔基体等细胞器 8.(2020 山东青岛二模)细胞中的少部分 ATP 会在酶的催化下形成 cAMP,cAMP在调节细胞代谢方面 发挥重要作用。下图甲是肾小管上皮细胞部分生理过程图解,图乙是该细胞膜局部亚显微结构图解, 请回答相关问题。 (1)ATP 合成酶主要存在于各种细胞的膜结构上。具体而言,ATP 合成酶在植物细胞中主要存在于 膜上,在原核细胞中主要存在于 膜上。 (2)图甲中 cAMP 的增多改变了细胞中某些酶的活性,这些酶活性改变后,通过促 进 ,促进细胞对水的重吸收
7、。请写出该过程的遗传信息传递途 径: 。 (3)图甲中 cAMP 在细胞中被称为“第二信使”,则该过程中的“第一信使”指的是 激素。 图甲所示生理过程体现了细胞膜的 功能。 (4)图乙 ae 过程中,需要消耗 ATP 的有 ,判断的依据 是 。 二、提升练 1.盐分对植物的伤害主要是 Na+引起的,高等植物细胞可以通过 Na+的外排和区隔化来保持细胞质内 低 Na+水平,从而消除 Na+的伤害。Na+的外排和区隔化分别由位于细胞膜和液泡膜上的 Na+/H+逆向 转运蛋白调节。Na+/H+逆向转运蛋白靠膜两侧的 H+电化学梯度提供能量实现 Na+的跨膜运输。下 列叙述正确的是( ) A.Na+进
8、入液泡区隔化和排出细胞的过程均属于主动运输 B.Na+/H+逆向转运蛋白具有调节细胞内 pH和渗透压的作用 C.细胞呼吸抑制剂对 Na+的外排和区隔化过程没有影响 D.提高该转运蛋白基因的表达能提高植物的耐盐性 2.(2020 山东济南三模)将同一紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞制成两组相同的临时装片,分别用甲、乙两 种溶液处理,测得细胞失水量变化如下图所示,下列叙述错误的是( ) A.A 点时水分不再进出细胞,质壁分离达最大程度 B.BC段细胞失水量逐渐降低,但细胞吸水能力逐渐增强 C.发生质壁分离复原的细胞对应的曲线是,C点后会逐渐复原 D.甲、乙两种溶液的初始渗透压大致相等 3.(2020 山东
9、青岛模拟)细菌感染为人类的常见疾病,科学家对新出现的不明细菌 Z进行了实验研究, 将细菌 Z与类似细菌 T分别进行培养,得到 Z、T 两种细菌的数量和培养液 pH的变化规律如图所示, 已知细菌、真菌等细胞的细胞膜上普遍存在质子泵,能伴随 ATP 水解将 H+泵出细胞外,使周围环境 呈酸性。下列相关分析正确的是( ) A.细胞膜上的质子泵能使膜内外 H+浓度趋于一致 B.细菌 Z生长的培养液最适 pH在 5.8 左右 C.细菌 Z可能是细菌 T的突变体,排出 H+的能力变强 D.细菌排出 H+消耗的 ATP来自细胞质基质和线粒体 4.(2020 山东济宁一中检测)哺乳动物成熟红细胞没有细胞核和具
10、膜的细胞器,是研究膜结构功能的常 用材料。成熟红细胞破裂时,仍然保持原本的基本形状和大小,这种结构称为红细胞影,其部分结构如 图所示。研究人员用不同的试剂分别处理红细胞影,结果如下表(“+”表示有,“-”表示无)。 实验处理 蛋白质种 类 处理后红 细 胞影的形 状 A B C D E F 试剂甲处理 后 + + + + - - 变得不规 则 试剂乙处理 后 - - + + + + 还能保持 (1)在制备细胞膜时,将红细胞置于 中,使细胞膜破裂释放出内容物。由表中结果推测,对 维持红细胞影的形状起重要作用的蛋白质是 (填表中字母)。 (2)构成红细胞膜的基本支架是 。膜上有多种蛋白质,其中 B
11、蛋白与多 糖结合,主要与细胞膜的 功能有关。A 蛋白和 G蛋白均与跨膜运输有关,G 蛋白主 要功能是利用成熟红细胞 呼吸产生的 ATP供能,通过 方式排出 Na+吸收 K+,从而维持红细胞内高 K+低 Na+的离子浓度梯度。 (3)研究发现,红细胞膜上胆固醇含量与动脉粥样硬化(As)斑块的形成密切相关。成熟红细胞不具有 合成脂质的 (填细胞器),其细胞膜上的脂类物质可来自血浆。当血浆中胆固醇浓度升高 时,会导致更多的胆固醇插入到红细胞膜上,细胞膜的 性降低,变得刚硬易破,红细胞破裂 导致胆固醇沉积,加速了 As 斑块的生长。 课时规范练 6 物质跨膜运输的方式 一、基础练 1.B 不同种类 G
12、LUTs 的氨基酸序列不完全相同,空间结构也存在差异,A 项错 误;GLUTs的肽链合成时相邻氨基酸经过脱水缩合,通过肽键连接,B 项正确;GLUTs经沸 水浴处理,其空间结构遭到破坏,肽链伸展,但并没有水解,C 项错误;GLUTs 转运葡萄糖和 果糖的方式可能是主动运输,也可能是协助扩散,D项错误。 2.D 由题意可知,钙泵运输 Ca2+需要消耗 ATP,为主动运输,CO中毒时,细胞有氧呼吸减 弱,钙泵的活性减弱,A项正确;钙泵可驱动细胞质中的 Ca2+泵入钙库或泵出细胞,这个过 程消耗 ATP,属于主动运输,B项正确;受刺激时,Ca2+顺浓度梯度从细胞外或钙库中借助 通道蛋白进入细胞质,属
13、于协助扩散,C 项正确;钙泵参与运输 Ca2+的过程与 ATP 水解反 应偶连,吸收 ATP 水解释放的能量,D项错误。 3.B Na+逆浓度梯度运入液泡的过程为主动运输,体现了液泡膜的选择透过性,A 项正确; 该载体蛋白作用的结果增大了细胞液浓度,有利于增强细胞吸水能力,B项错误;盐生植 物通过调节 Na+在细胞中的区域化作用等生理途径,增大细胞液浓度,可以抵消或降低盐 分胁迫的作用,C 项正确;在盐碱地生存的盐生植物,其耐盐性是长期自然选择的结果,D 项正确。 4.C LDL和 LDL受体的结合具有特异性,A项正确;由题图可知,LDL 与其受体的分离 需要 ATP 提供能量,加入 ATP
14、水解酶抑制剂,ATP 水解受到影响,进而影响 LDL与其受 体的分离,B项正确;溶酶体中的酸性水解酶的合成在附着在内质网上的核糖体上完成合 成,C 项错误;溶酶体中的酶为酸性水解酶,pH过高,可导致酸性水解酶变性失活,降低 LDL的分解速率,D项正确。 5.B 由于低温使酶活性降低,因此根系在低温条件下生长缓慢且生根数目少,进而导致 根毛区的有效吸收面积较常温下生长的根系小,A项正确;低温不会破坏蛋白质的空间结 构,载体的化学本质是蛋白质,因此,低温不会导致运输 P -等相关离子的载体的空间结 构被破坏,B项错误;低温会导致分子运动的速率下降,因此组成根细胞膜的磷脂分子和 蛋白质分子在低温下流
15、动性降低,C 项正确;低温影响与细胞呼吸有关酶的活性,进而导 致呼吸速率减慢,能量供应减少,D项正确。 6.D 由曲线走势可知,随着葡萄糖浓度的升高,葡萄糖的转运速率逐渐升高,当到达一定 浓度后,葡萄糖的转运速率增加减慢直至保持不变,这与转运蛋白的数量有关,A项错误; 半乳糖属于单糖,单糖不能水解,B项错误;图示曲线只体现出葡萄糖的转运速率变化,未 体现出半乳糖的转运速率变化,无法据此确定细胞膜能否转运半乳糖,C 项错误;葡萄糖 和一定浓度的半乳糖同时存在时,葡萄糖的转运速率低于同样浓度下只有葡萄糖时的,因 此半乳糖对葡萄糖的转运有抑制作用,D项正确。 7.B 由题意可知,该质子泵既可催化 A
16、TP 的水解,又可驱动 H+从胃壁细胞进入胃腔,A 项正确;K+经过通道蛋白顺浓度由胃壁细胞进入胃腔,为协助扩散,不需要消耗 ATP,B项 错误;利用药物抑制该质子泵的活性,可以减少 H+从胃壁细胞进入胃腔,避免胃酸过多,改 善胃反酸等症状,C 项正确;该质子泵的化学本质为蛋白质,其合成与加工依赖于核糖体、 内质网、高尔基体等细胞器,D项正确。 8.答案:(1)线粒体内膜和叶绿体类囊体 细胞 (2)水通道蛋白的合成 DNAmRNA 水通道蛋白 (3)抗利尿 控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流 (4)a和 e 它们是逆浓度梯度运输 解析:(1)ATP 合成酶的作用是催化 ATP 的合成,主要
17、存在于各种细胞的膜结构上。在植 物细胞的线粒体内膜和叶绿体类囊体膜上均能合成 ATP,均分布有 ATP 合成酶。原核 细胞没有具膜的细胞器,ATP 合成酶主要存在于细胞膜上。(2)图甲中 cAMP 的增多改变 了细胞中某些酶的活性,这些酶活性改变后,通过促进水通道蛋白的合成,进而促进细胞 对水的重吸收。该过程的遗传信息传递途径:DNAmRNA水通道蛋白。(3)抗利尿 激素能促进肾小管和集合管对水分的重吸收,图甲中 cAMP 在细胞中被称为“第二信使”, 则该过程中的“第一信使”指的是垂体释放的抗利尿激素。图甲所示生理过程包括信号 分子与受体的识别和水分子进入细胞,故体现了细胞膜的控制物质进出细
18、胞、进行细胞 间的信息交流功能。(4)图乙 ae过程中,逆浓度梯度运输的为 a和 e,其为主动运输方式, 需要载体和消耗 ATP。 二、提升练 1.ABD 根据题意可知,Na+的跨膜运输需要 Na+/H+逆向转运蛋白及膜两侧的 H+电化学 梯度提供能量,这说明 Na+进入液泡区隔化和排出细胞的过程均属于主动运输,A项正确; 分析题意可知,Na+/H+逆向转运蛋白可以转运 Na+、H+,所以具有调节细胞内 pH和渗透 压的作用,B项正确;膜两侧的 H+电化学梯度是 H+逆浓度跨膜运输的结果,其跨膜运输需 要细胞呼吸产生的 ATP 供能,所以细胞呼吸抑制剂对 Na+的外排和区隔化过程有影响,C 项
19、错误;由于 Na+/H+逆向转运蛋白的作用,植物细胞可以将 Na+区隔化于液泡中,提高了 细胞液的浓度,有利于吸水,从而提高植物的耐盐性,所以提高该转运蛋白基因的表达能 提高植物的耐盐性,D项正确。 2.ABC A点时水分进出细胞的量达到平衡,此时,质壁分离达最大程度,A 项错误;BC 段 细胞失水量逐渐降低,同时随着细胞失水量的减少,细胞液浓度逐渐变小,因此细胞吸水 能力逐渐减弱,B项错误;结合分析可知,发生质壁分离复原的细胞对应的曲线是,C 点 时细胞已经复原,C 项错误;根据实验设计的单一变量分析,甲、乙两种溶液的初始渗透 压应大致相等,自变量应该是溶质不同,D项正确。 3.C 细胞膜上
20、的质子泵能使膜内外 H+存在浓度差,A项错误;由曲线可知,pH在 4.5左右 细菌 Z增长速率较快,B 项错误;细菌 Z和细菌 T 培养液的 pH相比,细菌 Z培养液的 pH 下降较快,说明细菌 Z从细胞内排出的 H+较多,细菌 Z可能是 H+转运功能升高的细菌 T 的突变体,C 项正确;细菌是原核生物,无线粒体,D项错误。 4.答案:(1)蒸馏水(或低渗溶液) E、F (2)磷脂双分子层 信息交流 无氧 主动运输 (3)内质网 流动 解析:(1)在制备细胞膜时,将红细胞置于蒸馏水中,使细胞膜破裂释放出内容物。由表中 结果推测,对维持红细胞影的形状起重要作用的蛋白质是 E和 F。(2)构成红细
21、胞膜的基 本支架是磷脂双分子层。膜上有多种蛋白质,其中 B蛋白与多糖结合,形成糖蛋白,其主 要与细胞膜的信息交流功能有关。A蛋白和 G 蛋白均与跨膜运输有关,由于哺乳动物成 熟的红细胞无线粒体及各种细胞器,故 G蛋白主要功能是利用成熟红细胞无氧呼吸产生 的 ATP 供能,细胞内是低 Na+高 K+,细胞外是高 Na+低 K+的环境,红细胞通过主动运输方 式排出 Na+吸收 K+,从而维持红细胞内高 K+低 Na+的离子浓度梯度。(3)研究发现,红细 胞膜上胆固醇含量与动脉粥样硬化(As)斑块的形成密切相关。成熟红细胞不具有合成 脂质的内质网,其细胞膜上的脂类物质可来自血浆。当血浆中胆固醇浓度升高时,会导致 更多的胆固醇插入到红细胞膜上,细胞膜流动性降低,变得刚硬易破,红细胞破裂导致胆 固醇沉积,加速了 As 斑块的生长。
