必修一 第四章 第2.3节 生物膜的流动镶嵌模型 物质跨膜运输的方式

必修一第四章第2.3节生物膜的流动镶嵌模型

物质跨膜运输的方式

一、选择题

1.(2009·宁夏高考)下列关于物质跨膜运输的叙述，错误的是()

A.植物细胞积累K＋需消耗能量

B.细胞对离子的吸收具有选择性

C.海水中的海藻细胞可通过积累溶质防止质壁分离

D.液泡中积累大量离子，故液泡膜不具有选择透过性

解析：本题考查了物质跨膜运输的方式和生物膜的功能特性等知识，意在考查考生运用所学知识解决实际问题的能力。液泡膜也是一种生物膜，具有选择透过性，通过主动运输可积累大量离子。

答案：D

2.下列哪项最能说明细胞膜的功能特性()

A.人细胞和小鼠细胞经过处理发生融合

B.吞噬细胞吞噬病原体

C.胰岛B细胞通过胞吐的方式向外分泌胰岛素

D.肾小管细胞通过主动运输的方式重吸收葡萄糖

解析：细胞膜的功能特性是选择透析性，主动运输能很好地体现了选择透过性。选项A、B、C都说明了膜的流动性。

答案：D

3.(2010·合肥模拟)在电子显微镜下观察细胞膜，可以看到的是两条暗带中间夹一条明带，那么关于对这两条暗带和一条明带的化学成分的说法比较准确的是()

A.两条暗带的主要成分是蛋白质；明带的主要成分是磷脂，无蛋白质

B.明带的主要成分是蛋白质；两条暗带的主要成分是磷脂，无蛋白质

C.两条暗带的主要成分是蛋白质；明带的主要成分是磷脂，也有蛋白质

D.明带的主要成分是蛋白质；两条暗带的主要成分是磷脂，也有蛋白质

解析：1959年，罗伯特森根据电镜下看到的细胞膜清晰的暗—亮—暗三层结构，结合其他科学家的工作提出蛋白质—脂质—蛋白质三层结构模型。流动镶嵌模型指出，蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层。

4.下图为某些物质的跨膜运输示意图，下列有关叙述正确的是()

A.所有图中均有主动运输

B.在图甲、乙和丁中均有自由扩散

C.在图甲和图丙中有主动运输，在图甲和图丁中有被动运输

D.在图丙中有主动运输，而在图甲、乙和丁中有被动运输

解析：图甲、乙、丁都表示物质从高浓度一侧转运到低浓度一侧，但图丁表示的过程需载体蛋白质的协助，因此表示的是协助扩散的运输方式，甲、乙表示自由扩散，自由扩散和协助扩散均属于被动运输。图丙表示物质从低浓度一侧转运到高浓度一侧，是主动运输。

答案：D

5.(2010·深圳模拟)根据下图，下列关于神经细胞叙述错误的是()

A.上图可表示突触小泡等各种膜结构

B.静息电位的形成可能与膜上的b物质有关

C.假设这是突触后膜，则突触间隙位于图示膜的上部

D.将神经细胞膜的磷脂层平展在水面上，c与水面接触

解析：图中的e与多糖相连接，因此该物质为糖蛋白，而糖蛋白分布于细胞膜的外侧，在细胞内的细胞器和突触小泡等膜结构上不含有糖蛋白，所以A选项错误。

答案：A

6.(2010·淮安质检)离体培养的小肠绒毛上皮细胞，经紫外线诱变处理后，对赖氨酸的吸收功能丧失，且这种特性在细胞多次分裂后仍能保持。下列分析中，正确的是

()

A.细胞对氨基酸的需求发生变化

B.细胞膜上的载体蛋白缺失或结构发生变化

C.细胞膜的结构发生变化，导致通透性降低

D.诱变处理破坏了细胞中催化ATP合成的相关酶系

解析：由题意可知，紫外线诱变处理诱发基因突变，从而导致细胞膜上运载赖氨酸的载体蛋白不能合成或结构发生改变，最终导致细胞不能吸收赖氨酸。

7.Na＋－K＋泵由4个亚基(多肽)组成，其中一个亚基向着细胞质的一面有一个ATP结合位点和三个Na＋结合位点，外表面有两个K＋结合位点。这一过程利用ATP供能，将Na＋从细胞内逆浓度梯度排出，将K＋从细胞外逆浓度梯度运入。对此过程的不．正确说法是()

A.Na＋和K＋出入细胞是主动运输的过程

B.Na＋－K＋泵是一个可同时反向转运两种离子的载体蛋白，该过程与细胞膜的选择

透过性无关

C.说明细胞膜具有一定的流动性

D.这一过程可能会造成细胞膜内外产生电位差

解析：根据题干信息，Na＋和K＋出入细胞的过程均消耗ATP，均逆浓度梯度，为主动运输的过程。由于运输过程中Na＋－K＋泵上每次携带Na＋和K＋数目不等，故可能会造成细胞膜内外存在电位差，并说明细胞膜上的蛋白质分子及磷脂分子是运动的，即细胞膜具有流动性。此过程还说明细胞能够选择吸收K＋而排出Na＋，即与细胞膜的选择透过性有关。

答案：B

8.(2010·深圳模拟)下表是人体成熟红细胞与血浆中的K＋和Mg2＋在不同条件下的含量

比较，据表分析不确切的是()

A.鱼滕酮对K＋和Mg2＋的载体的生理功能均有抑制作用

B.乌本苷抑制K＋的载体的生理功能而不影响Mg2＋的载体的生理功能

C.鱼滕酮抑制ATP的合成从而影响K＋和Mg2＋的运输

D.正常情况下血浆中K＋和Mg2＋均通过主动运输进入红细胞

解析：K＋和Mg2＋由血浆进入红细胞内是逆浓度运输，即为主动运输。经鱼滕酮处理后，红细胞内两种离子的量均有变化，说明鱼滕酮对不同离子的影响没有专一性，即不是作用于不同离子的载体，而是作用于呼吸作用某过程而抑制ATP的合成，从而抑制不同离子的运输。

答案：A

9.生理学或医学诺贝尔奖得主米歇尔教授指出：“绝大多数疾病都是由于某一特定的膜

蛋白缺陷引起的，现在市场上销售的80%的药物都是针对膜蛋白，通过与膜蛋白结合而起作用，只不过有的药物是活化膜蛋白，而有的是使膜蛋白失活。”以下可能属于膜蛋白失活实例的是()

A.淋巴T细胞分泌物能够促进靶细胞的自溶裂解

B.肾上腺皮质激素类药物地塞米松能钝化机体的免疫反应

C.利用单克隆抗体技术生产的“生物导弹”能有效杀伤癌细胞

D.抗利尿激素作用于肾脏使尿液大量减少

解析：膜蛋白与细胞膜的功能有关，活化膜蛋白应是增强膜的功能，使膜蛋白失活应是降低膜的功能。地塞米松钝化机体的免疫反应是使膜蛋白失活的实例。

答案：B

10.下图为物质跨膜运输方式的概念图，相关的描述正确的是(双选) ()

A.突触小泡中的神经递质只能以①的方式运输到突触间隙

B.①和②的主要区别在于①过程需要ATP供能

C.呼吸抑制剂能影响生长素的运输，说明其运输方式是①

D.某种物质可逆浓度梯度运输，则可作实例③

解析：从概念图看，①、②分别表示主动运输和协助扩散。突触小泡中的神经递质以胞吐的方式运输到突触间隙；协助扩散也需要载体；呼吸抑制剂能影响生长素的运输，说明其运输过程需要ATP供能，是主动运输的特征；只有主动运输能逆浓度梯度运输。

答案：BC

11.科学家在研究细胞膜运输物质时发现有下列四种关系，分别用下图中四种曲线表示

物质x的运输方式是主动运输，则与之相符的曲线是(双选) ()

解析：曲线A说明运输速度与物质浓度呈正相关，不受其他因素的限制，应为自由扩散；曲线B在一定浓度范围内，随物质浓度升高运输速度加快，当达到一定程度后，由于受到载体数量的限制，运输速度不再增加，而保持稳定，说明这种运输需

要载体，不是自由扩散，可能是协助扩散或主动运输；曲线C说明运输速度与氧气浓度无关，说明这种方式不是主动运输，而是一种被动运输方式(自由扩散或协助扩散)；曲线D说明运输速度与氧气浓度有关，说明这个过程是需要能量的，只能是主动运输。

答案：BD

12.一系列实验证明细胞膜具有流动性。荧光抗体免疫标记实

验就是其中的一个典型例子。如图表示了人、鼠细胞融合的

过程，研究中分别将带有绿色荧光、能与人体细胞膜上

HLA抗原特异性结合的抗体和带有红色荧光、能与小鼠细

胞膜上H－2抗原特异性结合的抗体放入细胞培养液中，对人、鼠细胞进行标记。下列有关该实验的叙述不．正确的是(双选) ()

A.要使实验现象明显，可以适当提高细胞培养液的温度

B.选取不同生物细胞进行融合是因为同种细胞难以融合

C.实验表明不同种细胞可以杂交，而同种生物细胞不能进行融合

D.实验结果可以直接证明细胞膜上的蛋白质分子可以运动

解析：该实验可表明不同种细胞可以杂交，但没有说明同种生物细胞不能融合。温度可加快细胞膜的流动，因而可加快细胞融合过程。

答案：BC

二、非选择题

13.脂质体是根据磷脂分子可在水中形成稳定的磷脂双层膜的原理而制备的人工膜。单层脂分子铺展在水面上时，亲水端与疏水端排列是不同的，搅拌后形成双层脂分子的球形脂质体。

(1)将脂质体置于清水中，一段时间后发现，脂质体的形态、体积没有变化，这一事实说明脂质体在结构上具有一定的。

(2)脂质体的形成是由于磷脂分子结构同时具有的特点，脂质体中裹入DNA就可以作为基因工程的一种工具——运载体，原因是。

(3)由脂质体的形成原因及特点分析细胞膜的基本支架是，同时也可推测水分子的跨膜运输不是真正的自由扩散，它最可能与膜上的成分有关。美国科学家彼得·阿格雷试图从人血红细胞、肾小管壁细胞膜上寻找这种蛋白质——CHIP28，他以这两种细胞为实验材料的最可能依据是

解析：(1)脂质体由于亲水端在外，疏水端在内，因此在水溶液中能稳定存在。

(2)脂质体类似于细胞膜，易与受体细胞融合，因此可作为基因工程中的运载体。

(3)水分子进出细胞是借助于水通道蛋白。

答案：(1)稳定性

(2)亲水和疏水脂质体的结构类似细胞膜，易与受体细胞发生融合，从而导入目的基因

(3)磷脂双分子层蛋白质成熟的红细胞除细胞膜外无其他的膜结构，便于获得纯

净的细胞膜；而肾小管壁细胞对水分子的重吸收能力强

14.如图甲表示某生物膜结构，图中A、B、C、D、E、F表示某些物质，a、b、c、d

表示物质跨膜运输方式。图乙和图丙表示物质运输曲线，请据图回答：

(1)若图甲是癌细胞的细胞膜，则膜上含量较正常细胞减少的物质是

[]。

(2)若图甲是线粒体膜，b和c过程运输的气体分别是。b、c运输方式符合图所表示的物质运输曲线。

(3)若图甲表示人体红细胞膜，则表示Na＋、K＋运输的分别是图中。Na ＋、K＋的运输方式符合图所示曲线。

(4)已知红细胞吸收葡萄糖是协助扩散，而有人认为小肠上皮细胞以主动运输的方式吸收葡萄糖，请设计实验加以确定。

①实验步骤：

第一步：取甲、乙两组生理状况相同的小肠上皮细胞，放入适宜浓度的含有葡萄糖的培养液中。

第二步：甲组细胞给予正常的呼吸条件，。

第三步：。

②预测实验结果并分析：

a.若甲、乙两组细胞对葡萄糖的吸收速率基本相同，则。

b.

。解析：(1)D表示糖蛋白，所以含有物质D的一侧是细胞外侧。癌细胞膜上糖蛋白减少，细胞易于扩散和转移。

(2)线粒体吸收O2，放出CO2，故b是O2，C是CO2，它们的运输方式都是自由扩散，与图乙相符。

(3)红细胞吸K＋排Na＋，故d表示Na＋的运输，a表示K＋的运输。

(4)协助扩散和主动运输的区别在于是否需要能量，因此该实验的自变量是能量，因变量是物质运输的速率。

答案：(1)[D]糖蛋白(2)O2、CO2乙

(3)d、a丙

(4)①第二步：乙组细胞抑制细胞呼吸，其他条件都相同

第三步：一段时间后测定两组细胞对葡萄糖的吸收速率

②a.说明小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式不是主动运输

b.若乙组细胞的吸收速率明显小于甲组吸收速率，或者完全不吸收，说明小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输

15.红细胞悬液为不透明的红色液体，而红细胞发生溶血(红细胞破裂)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的速度，进而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、记号笔。

(1)实验步骤：

①；②；③

(2)预测结果及结论：(写出3种情况)

①；②；③。

(3)问题讨论：

①根据研究得知，0.3 mol/L的葡萄糖溶液和0.3 mol/L的甘油溶液都是红细胞的等渗溶液，为什么还会使红细胞发生溶血？。

②若实验材料改为植物细胞，则会出现细胞涨破现象吗？为什么？。

解析：本题考查实验步骤的设计和实验结果及结论的预测。在设计实验步骤时，应从实验目的入手，明确实验变量是0.3 mol/L的葡萄糖溶液和0.3 mol/L的甘油溶液，在安排实验自变量的基础上，控制好无关变量，科学合理地安排实验步骤；预测实验结果和结论时，首先应判断该实验是验证性实验还是探究性实验，再组织语言作答。

答案：(1)取两支试管，分别标记为A、B②分别量取0.3 mol/L的葡萄糖溶液和0.3 mol/L的甘油溶液各10 mL，注入A、B试管③分别量取稀释的羊红细胞悬液各1 mL，注入A、B试管中，同时开始记时，记录溶液由不透明到澄清所需的时间(2)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红细胞的速度快②如果加入甘油的试管内溶液澄清所用的时间短，说明甘油比葡萄糖进入红细胞的速率快③如果两支试管内溶液澄清所用的时间相等，说明葡萄糖和甘油进入红细胞的速度相同(3)①由于葡萄糖和甘油都是细胞选择吸收的物质，所以会逐渐进入细胞，使细胞内的溶液浓度增大，细胞大量吸水，最终导致细胞涨破②不会。由于植物细胞有细胞壁的支持和保护，不会出现细胞涨破现象