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一輪復(fù)習(xí)精品資料(高中)PAGE1-物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞揭?、基礎(chǔ)練1.諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)曾經(jīng)授予研究細(xì)胞膜通道蛋白的科學(xué)家。通道蛋白是一類跨越細(xì)胞膜磷脂雙分子層的蛋白質(zhì),它包含離子通道蛋白和水通道蛋白。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.腎小管上皮細(xì)胞膜上可能存在水通道蛋白,以利于對(duì)原尿中水的重吸收B.磷脂雙分子層內(nèi)部是疏水的,因此水分子的運(yùn)輸都需要水通道蛋白C.神經(jīng)細(xì)胞在靜息狀態(tài)下鉀離子外流的過(guò)程是通過(guò)鉀離子通道來(lái)完成的被動(dòng)運(yùn)輸D.離子通道一般具有特異性,在特定信息的作用下才會(huì)開放,能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)物質(zhì)的快速運(yùn)輸2.(2020山東威海模擬)鈣泵是一種存在于細(xì)胞膜及細(xì)胞器膜上的運(yùn)輸Ca2+的ATP水解酶,其能驅(qū)動(dòng)細(xì)胞質(zhì)中的Ca2+泵出細(xì)胞或泵入細(xì)胞內(nèi)的鈣庫(kù)(內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等儲(chǔ)存Ca2+的細(xì)胞器),以維持細(xì)胞質(zhì)內(nèi)低濃度的Ca2+。當(dāng)細(xì)胞受到刺激時(shí),Ca2+又會(huì)從細(xì)胞外或鈣庫(kù)中借助通道蛋白進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。下列相關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.CO中毒時(shí)鈣泵的活性會(huì)降低B.Ca2+泵出細(xì)胞或泵入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)的過(guò)程屬于主動(dòng)運(yùn)輸C.Ca2+從細(xì)胞外或鈣庫(kù)中借助通道蛋白進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)的過(guò)程屬于協(xié)助擴(kuò)散D.鈣泵參與運(yùn)輸Ca2+的過(guò)程屬于放能反應(yīng)3.鹽堿地中生活的某種鹽生植物,其細(xì)胞的液泡膜上有一種載體蛋白,能將細(xì)胞質(zhì)中的Na+逆濃度梯度運(yùn)入液泡,減輕Na+對(duì)細(xì)胞質(zhì)中酶的傷害。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.Na+進(jìn)入液泡的過(guò)程體現(xiàn)了液泡膜的選擇透過(guò)性B.該載體蛋白作用的結(jié)果不利于增強(qiáng)細(xì)胞吸水能力C.鹽生植物通過(guò)調(diào)節(jié)Na+在細(xì)胞中的區(qū)域化作用等生理途徑,抵消或降低鹽分脅迫的作用D.鹽生植物的耐鹽性是長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果4.(2020山東二模)低密度脂蛋白(LDL)是由膽固醇、磷脂和蛋白質(zhì)結(jié)合形成的復(fù)合物。LDL通過(guò)血液運(yùn)送至細(xì)胞,在細(xì)胞內(nèi)發(fā)生如圖所示的反應(yīng)。已知溶酶體是由高爾基體產(chǎn)生的、內(nèi)含多種酸性水解酶的細(xì)胞器。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.LDL和LDL受體之間的結(jié)合具有特異性B.加入ATP水解酶抑制劑會(huì)影響LDL與其受體的分離C.溶酶體中的酸性水解酶在游離的核糖體上完成合成D.溶酶體內(nèi)pH過(guò)高會(huì)降低LDL的分解速率5.研究發(fā)現(xiàn),與生活在適宜溫度條件下相比,較長(zhǎng)時(shí)間生活在低溫條件下的某植物根系干重下降、對(duì)磷的吸收減慢。下列有關(guān)這一現(xiàn)象原因的說(shuō)法,錯(cuò)誤的是()A.根系在低溫條件下生長(zhǎng)緩慢,根毛區(qū)的有效吸收面積較常溫下生長(zhǎng)的根系小B.運(yùn)輸PO4C.組成根細(xì)胞膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子在低溫下流動(dòng)性降低D.低溫影響與細(xì)胞呼吸有關(guān)酶的活性,能量供應(yīng)減少6.圖示人體某細(xì)胞對(duì)葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)速率與細(xì)胞外葡萄糖濃度的關(guān)系。實(shí)線表示細(xì)胞外僅存在葡萄糖的情況,虛線表示細(xì)胞外同時(shí)存在一定濃度半乳糖的情況。以下說(shuō)法正確的是()A.葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)速率隨細(xì)胞外葡萄糖濃度的升高會(huì)持續(xù)增大B.半乳糖可水解為2分子葡萄糖C.該細(xì)胞膜上一定存在轉(zhuǎn)運(yùn)半乳糖的載體D.半乳糖對(duì)葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)有抑制作用7.人體胃內(nèi)的酸性環(huán)境主要通過(guò)細(xì)胞膜上的質(zhì)子泵來(lái)維持,胃酸過(guò)多會(huì)導(dǎo)致患者出現(xiàn)燒心、反酸、胃部疼痛等癥狀。質(zhì)子泵催化1分子的ATP水解所釋放的能量,可驅(qū)動(dòng)1個(gè)H+從胃壁細(xì)胞進(jìn)入胃腔和1個(gè)K+從胃腔進(jìn)入胃壁細(xì)胞,K+又可經(jīng)過(guò)通道蛋白順濃度進(jìn)入胃腔。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.該質(zhì)子泵既能催化化學(xué)反應(yīng)又能轉(zhuǎn)運(yùn)H+B.H+、K+等離子進(jìn)出胃壁細(xì)胞都需要消耗ATPC.利用藥物抑制該質(zhì)子泵的活性可以改善胃反酸等癥狀D.該質(zhì)子泵的合成與加工依賴于核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等細(xì)胞器8.細(xì)胞中的少部分ATP會(huì)在酶的催化下形成cAMP,cAMP在調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝方面發(fā)揮重要作用。下圖甲是腎小管上皮細(xì)胞部分生理過(guò)程圖解,圖乙是該細(xì)胞膜局部亞顯微結(jié)構(gòu)圖解,請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題。(1)ATP合成酶主要存在于各種細(xì)胞的膜結(jié)構(gòu)上。具體而言,ATP合成酶在植物細(xì)胞中主要存在于膜上,在原核細(xì)胞中主要存在于膜上。

(2)圖甲中cAMP的增多改變了細(xì)胞中某些酶的活性,這些酶活性改變后,通過(guò)促進(jìn),促進(jìn)細(xì)胞對(duì)水的重吸收。請(qǐng)寫出該過(guò)程的遺傳信息傳遞途徑:。

(3)圖甲中cAMP在細(xì)胞中被稱為“第二信使”,則該過(guò)程中的“第一信使”指的是激素。圖甲所示生理過(guò)程體現(xiàn)了細(xì)胞膜的功能。

(4)圖乙a~e過(guò)程中,需要消耗ATP的有,判斷的依據(jù)是。

二、提升練1.鹽分對(duì)植物的傷害主要是Na+引起的,高等植物細(xì)胞可以通過(guò)Na+的外排和區(qū)隔化來(lái)保持細(xì)胞質(zhì)內(nèi)低Na+水平,從而消除Na+的傷害。Na+的外排和區(qū)隔化分別由位于細(xì)胞膜和液泡膜上的Na+/H+逆向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白調(diào)節(jié)。Na+/H+逆向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白靠膜兩側(cè)的H+電化學(xué)梯度提供能量實(shí)現(xiàn)Na+的跨膜運(yùn)輸。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.Na+進(jìn)入液泡區(qū)隔化和排出細(xì)胞的過(guò)程均屬于主動(dòng)運(yùn)輸B.Na+/H+逆向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白具有調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)pH和滲透壓的作用C.細(xì)胞呼吸抑制劑對(duì)Na+的外排和區(qū)隔化過(guò)程沒(méi)有影響D.提高該轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因的表達(dá)能提高植物的耐鹽性2.將同一紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞制成兩組相同的臨時(shí)裝片,分別用甲、乙兩種溶液處理,測(cè)得細(xì)胞失水量變化如下圖所示,下列敘述正確的是()A.A點(diǎn)時(shí)水分不再進(jìn)出細(xì)胞,質(zhì)壁分離達(dá)最大程度B.BC段細(xì)胞失水量逐漸降低,但細(xì)胞吸水能力逐漸增強(qiáng)C.發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原的細(xì)胞對(duì)應(yīng)的曲線是Ⅱ,C點(diǎn)后會(huì)逐漸復(fù)原D.甲、乙兩種溶液的初始滲透壓大致相等3.細(xì)菌感染為人類的常見疾病,科學(xué)家對(duì)新出現(xiàn)的不明細(xì)菌Z進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,將細(xì)菌Z與類似細(xì)菌T分別進(jìn)行培養(yǎng),得到Z、T兩種細(xì)菌的數(shù)量和培養(yǎng)液pH的變化規(guī)律如圖所示,已知細(xì)菌、真菌等細(xì)胞的細(xì)胞膜上普遍存在質(zhì)子泵,能伴隨ATP水解將H+泵出細(xì)胞外,使周圍環(huán)境呈酸性。下列相關(guān)分析正確的是()A.細(xì)胞膜上的質(zhì)子泵能使膜內(nèi)外H+濃度趨于一致B.細(xì)菌Z生長(zhǎng)的培養(yǎng)液最適pH在5.8左右C.細(xì)菌Z可能是細(xì)菌T的突變體,排出H+的能力變強(qiáng)D.細(xì)菌排出H+消耗的ATP來(lái)自細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體4.哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞核和具膜的細(xì)胞器,是研究膜結(jié)構(gòu)功能的常用材料。成熟紅細(xì)胞破裂時(shí),仍然保持原本的基本形狀和大小,這種結(jié)構(gòu)稱為紅細(xì)胞影,其部分結(jié)構(gòu)如圖所示。研究人員用不同的試劑分別處理紅細(xì)胞影,結(jié)果如下表(“+”表示有,“-”表示無(wú))。實(shí)驗(yàn)處理蛋白質(zhì)種類處理后紅細(xì)胞影的形狀A(yù)BCDEF試劑甲處理后++++--變得不規(guī)則試劑乙處理后--++++還能保持(1)在制備細(xì)胞膜時(shí),將紅細(xì)胞置于中,使細(xì)胞膜破裂釋放出內(nèi)容物。由表中結(jié)果推測(cè),對(duì)維持紅細(xì)胞影的形狀起重要作用的蛋白質(zhì)是(填表中字母)。

(2)構(gòu)成紅細(xì)胞膜的基本支架是。膜上有多種蛋白質(zhì),其中B蛋白與多糖結(jié)合,主要與細(xì)胞膜的功能有關(guān)。A蛋白和G蛋白均與跨膜運(yùn)輸有關(guān),G蛋白主要功能是利用成熟紅細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATP供能,通過(guò)方式排出Na+吸收K+,從而維持紅細(xì)胞內(nèi)高K+低Na+的離子濃度梯度。

(3)研究發(fā)現(xiàn),紅細(xì)胞膜上膽固醇含量與動(dòng)脈粥樣硬化(As)斑塊的形成密切相關(guān)。成熟紅細(xì)胞不具有合成脂質(zhì)的(填細(xì)胞器),其細(xì)胞膜上的脂類物質(zhì)可來(lái)自血漿。當(dāng)血漿中膽固醇濃度升高時(shí),會(huì)導(dǎo)致更多的膽固醇插入到紅細(xì)胞膜上,細(xì)胞膜的性降低,變得剛硬易破,紅細(xì)胞破裂導(dǎo)致膽固醇沉積,加速了As斑塊的生長(zhǎng)。

課時(shí)規(guī)范練6物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞揭?、基礎(chǔ)練1.B腎小管上皮細(xì)胞膜上可能存在水通道蛋白,以利于對(duì)原尿中水的重吸收,A項(xiàng)正確;磷脂雙分子層內(nèi)部是疏水的,但磷脂分子是可以運(yùn)動(dòng)的,水分子可以通過(guò)磷脂分子的間隙,以自由擴(kuò)散的方式跨膜運(yùn)輸,磷脂雙分子層中分布有蛋白質(zhì),其中有運(yùn)輸水分子的水通道蛋白,因此水分子還可以通過(guò)水通道蛋白以協(xié)助擴(kuò)散的方式跨膜運(yùn)輸,B項(xiàng)錯(cuò)誤;神經(jīng)細(xì)胞在靜息狀態(tài)下鉀離子外流的過(guò)程是通過(guò)鉀離子通道來(lái)完成的被動(dòng)運(yùn)輸,C項(xiàng)正確;離子通道一般具有特異性,在特定信息的作用下才會(huì)開放,能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)物質(zhì)的快速運(yùn)輸,D項(xiàng)正確。2.D由題意可知,鈣泵運(yùn)輸Ca2+需要消耗ATP,為主動(dòng)運(yùn)輸,CO中毒時(shí),細(xì)胞有氧呼吸減弱,鈣泵的活性減弱,A項(xiàng)正確;鈣泵可驅(qū)動(dòng)細(xì)胞質(zhì)中的Ca2+泵入鈣庫(kù)或泵出細(xì)胞,這個(gè)過(guò)程消耗ATP,屬于主動(dòng)運(yùn)輸,B項(xiàng)正確;受刺激時(shí),Ca2+順濃度梯度從細(xì)胞外或鈣庫(kù)中借助通道蛋白進(jìn)入細(xì)胞質(zhì),屬于協(xié)助擴(kuò)散,C項(xiàng)正確;鈣泵參與運(yùn)輸Ca2+的過(guò)程與ATP水解反應(yīng)偶連,吸收ATP水解釋放的能量,D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.BNa+逆濃度梯度運(yùn)入液泡的過(guò)程為主動(dòng)運(yùn)輸,體現(xiàn)了液泡膜的選擇透過(guò)性,A項(xiàng)正確;該載體蛋白作用的結(jié)果增大了細(xì)胞液濃度,有利于增強(qiáng)細(xì)胞吸水能力,B項(xiàng)錯(cuò)誤;鹽生植物通過(guò)調(diào)節(jié)Na+在細(xì)胞中的區(qū)域化作用等生理途徑,增大細(xì)胞液濃度,可以抵消或降低鹽分脅迫的作用,C項(xiàng)正確;在鹽堿地生存的鹽生植物,其耐鹽性是長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果,D項(xiàng)正確。4.CLDL和LDL受體的結(jié)合具有特異性,A項(xiàng)正確;由題圖可知,LDL與其受體的分離需要ATP提供能量,加入ATP水解酶抑制劑,ATP水解受到影響,進(jìn)而影響LDL與其受體的分離,B項(xiàng)正確;溶酶體中的酸性水解酶的合成在附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體上完成合成,C項(xiàng)錯(cuò)誤;溶酶體中的酶為酸性水解酶,pH過(guò)高,可導(dǎo)致酸性水解酶變性失活,降低LDL的分解速率,D項(xiàng)正確。5.B由于低溫使酶活性降低,因此根系在低溫條件下生長(zhǎng)緩慢且生根數(shù)目少,進(jìn)而導(dǎo)致根毛區(qū)的有效吸收面積較常溫下生長(zhǎng)的根系小,A項(xiàng)正確;低溫不會(huì)破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu),載體的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),因此,低溫不會(huì)導(dǎo)致運(yùn)輸PO46.D由曲線走勢(shì)可知,隨著葡萄糖濃度的升高,葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)速率逐漸升高,當(dāng)?shù)竭_(dá)一定濃度后,葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)速率增加減慢直至保持不變,這與載體的數(shù)量有關(guān),A項(xiàng)錯(cuò)誤;半乳糖屬于單糖,單糖不能水解,B項(xiàng)錯(cuò)誤;圖示曲線只體現(xiàn)出葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)速率變化,未體現(xiàn)出半乳糖的轉(zhuǎn)運(yùn)速率變化,無(wú)法據(jù)此確定細(xì)胞膜能否轉(zhuǎn)運(yùn)半乳糖,C項(xiàng)錯(cuò)誤;葡萄糖和一定濃度的半乳糖同時(shí)存在時(shí),葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)速率低于同樣濃度下只有葡萄糖時(shí)的,因此半乳糖對(duì)葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)有抑制作用,D項(xiàng)正確。7.B由題意可知,該質(zhì)子泵既可催化ATP的水解,又可驅(qū)動(dòng)H+從胃壁細(xì)胞進(jìn)入胃腔,A項(xiàng)正確;K+經(jīng)過(guò)通道蛋白順濃度由胃壁細(xì)胞進(jìn)入胃腔,為協(xié)助擴(kuò)散,不需要消耗ATP,B項(xiàng)錯(cuò)誤;利用藥物抑制該質(zhì)子泵的活性,可以減少H+從胃壁細(xì)胞進(jìn)入胃腔,避免胃酸過(guò)多,改善胃反酸等癥狀,C項(xiàng)正確;該質(zhì)子泵的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì),其合成與加工依賴于核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等細(xì)胞器,D項(xiàng)正確。8.〖答案〗:(1)線粒體內(nèi)膜和葉綠體類囊體細(xì)胞(2)水通道蛋白的合成DNAmRNA水通道蛋白(3)抗利尿控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞、進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流(4)a和e它們是逆濃度梯度運(yùn)輸〖解析〗:(1)ATP合成酶的作用是催化ATP的合成,主要存在于各種細(xì)胞的膜結(jié)構(gòu)上。在植物細(xì)胞的線粒體內(nèi)膜和葉綠體類囊體膜上均能合成ATP,均分布有ATP合成酶。原核細(xì)胞沒(méi)有具膜的細(xì)胞器,ATP合成酶主要存在于細(xì)胞膜上。(2)圖甲中cAMP的增多改變了細(xì)胞中某些酶的活性,這些酶活性改變后,通過(guò)促進(jìn)水通道蛋白的合成,進(jìn)而促進(jìn)細(xì)胞對(duì)水的重吸收。該過(guò)程的遺傳信息傳遞途徑:DNAmRNA水通道蛋白。(3)抗利尿激素能促進(jìn)腎小管和集合管對(duì)水分的重吸收,圖甲中cAMP在細(xì)胞中被稱為“第二信使”,則該過(guò)程中的“第一信使”指的是垂體釋放的抗利尿激素。圖甲所示生理過(guò)程包括信號(hào)分子與受體的識(shí)別和水分子進(jìn)入細(xì)胞,故體現(xiàn)了細(xì)胞膜的控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞、進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流功能。(4)圖乙a~e過(guò)程中,逆濃度梯度運(yùn)輸?shù)臑閍和e,其為主動(dòng)運(yùn)輸方式,需要載體和消耗ATP。二、提升練1.C根據(jù)題意可知,Na+的跨膜運(yùn)輸需要Na+/H+逆向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白及膜兩側(cè)的H+電化學(xué)梯度提供能量,這說(shuō)明Na+進(jìn)入液泡區(qū)隔化和排出細(xì)胞的過(guò)程均屬于主動(dòng)運(yùn)輸,A項(xiàng)正確;分析題意可知,Na+/H+逆向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白可以轉(zhuǎn)運(yùn)Na+、H+,所以具有調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)pH和滲透壓的作用,B項(xiàng)正確;膜兩側(cè)的H+電化學(xué)梯度是H+逆濃度跨膜運(yùn)輸?shù)慕Y(jié)果,其跨膜運(yùn)輸需要細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATP供能,所以細(xì)胞呼吸抑制劑對(duì)Na+的外排和區(qū)隔化過(guò)程有影響,C項(xiàng)錯(cuò)誤;由于Na+/H+逆向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的作用,植物細(xì)胞可以將Na+區(qū)隔化于液泡中,提高了細(xì)胞液的濃度,有利于吸水,從而提高植物的耐鹽性,所以提高該轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因的表達(dá)能提高植物的耐鹽性,D項(xiàng)正確。2.DA點(diǎn)時(shí)水分進(jìn)出細(xì)胞的量達(dá)到平衡,此時(shí),質(zhì)壁分離達(dá)最大程度,A項(xiàng)錯(cuò)誤;BC段細(xì)胞失水量逐漸降低,同時(shí)隨著細(xì)胞失水量的減少,細(xì)胞液濃度逐漸變小,因此細(xì)胞吸水能力逐漸減弱,B項(xiàng)錯(cuò)誤;結(jié)合分析可知,發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原的細(xì)胞對(duì)應(yīng)的曲線是Ⅱ,C點(diǎn)時(shí)細(xì)胞已經(jīng)復(fù)原,C項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的單一變量分析,甲、乙兩種溶液的初始滲透壓應(yīng)大致相等,自變量應(yīng)該是溶質(zhì)不同,D項(xiàng)正確。3.C細(xì)胞膜上的質(zhì)子泵能使膜內(nèi)外H+存在濃度差,A項(xiàng)錯(cuò)誤;由曲線可知,pH在4.5左右細(xì)菌Z增長(zhǎng)速率較快,B項(xiàng)錯(cuò)誤;細(xì)菌Z和細(xì)菌T培養(yǎng)液的pH相比,細(xì)菌Z培養(yǎng)液的pH下降較快,說(shuō)明細(xì)菌Z從細(xì)胞內(nèi)排出的H+較多,細(xì)菌Z可能是H+轉(zhuǎn)運(yùn)功能升高的細(xì)菌T的突變體,C項(xiàng)正確;細(xì)菌是原核生物,無(wú)線粒體,D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.〖答案〗:(1)蒸餾水(或低滲溶液)E、F(2)磷脂雙分子層信息交流無(wú)氧主動(dòng)運(yùn)輸(3)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)流動(dòng)〖解析〗:(1)在制備細(xì)胞膜時(shí),將紅細(xì)胞置于蒸餾水中,使細(xì)胞膜破裂釋放出內(nèi)容物。由表中結(jié)果推測(cè),對(duì)維持紅細(xì)胞影的形狀起重要作用的蛋白質(zhì)是E和F。(2)構(gòu)成紅細(xì)胞膜的基本支架是磷脂雙分子層。膜上有多種蛋白質(zhì),其中B蛋白與多糖結(jié)合,形成糖蛋白,其主要與細(xì)胞膜的信息交流功能有關(guān)。A蛋白和G蛋白均與跨膜運(yùn)輸有關(guān),由于哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞無(wú)線粒體及各種細(xì)胞器,故G蛋白主要功能是利用成熟紅細(xì)胞無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的ATP供能,細(xì)胞內(nèi)是低Na+高K+,細(xì)胞外是高Na+低K+的環(huán)境,紅細(xì)胞通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸方式排出Na+吸收K+,從而維持紅細(xì)胞內(nèi)高K+低Na+的離子濃度梯度。(3)研究發(fā)現(xiàn),紅細(xì)胞膜上膽固醇含量與動(dòng)脈粥樣硬化(As)斑塊的形成密切相關(guān)。成熟紅細(xì)胞不具有合成脂質(zhì)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng),其細(xì)胞膜上的脂類物質(zhì)可來(lái)自血漿。當(dāng)血漿中膽固醇濃度升高時(shí),會(huì)導(dǎo)致更多的膽固醇插入到紅細(xì)胞膜上,細(xì)胞膜流動(dòng)性降低,變得剛硬易破,紅細(xì)胞破裂導(dǎo)致膽固醇沉積,加速了As斑塊的生長(zhǎng)。物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞揭?、基礎(chǔ)練1.諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)曾經(jīng)授予研究細(xì)胞膜通道蛋白的科學(xué)家。通道蛋白是一類跨越細(xì)胞膜磷脂雙分子層的蛋白質(zhì),它包含離子通道蛋白和水通道蛋白。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.腎小管上皮細(xì)胞膜上可能存在水通道蛋白,以利于對(duì)原尿中水的重吸收B.磷脂雙分子層內(nèi)部是疏水的,因此水分子的運(yùn)輸都需要水通道蛋白C.神經(jīng)細(xì)胞在靜息狀態(tài)下鉀離子外流的過(guò)程是通過(guò)鉀離子通道來(lái)完成的被動(dòng)運(yùn)輸D.離子通道一般具有特異性,在特定信息的作用下才會(huì)開放,能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)物質(zhì)的快速運(yùn)輸2.(2020山東威海模擬)鈣泵是一種存在于細(xì)胞膜及細(xì)胞器膜上的運(yùn)輸Ca2+的ATP水解酶,其能驅(qū)動(dòng)細(xì)胞質(zhì)中的Ca2+泵出細(xì)胞或泵入細(xì)胞內(nèi)的鈣庫(kù)(內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等儲(chǔ)存Ca2+的細(xì)胞器),以維持細(xì)胞質(zhì)內(nèi)低濃度的Ca2+。當(dāng)細(xì)胞受到刺激時(shí),Ca2+又會(huì)從細(xì)胞外或鈣庫(kù)中借助通道蛋白進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。下列相關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.CO中毒時(shí)鈣泵的活性會(huì)降低B.Ca2+泵出細(xì)胞或泵入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)的過(guò)程屬于主動(dòng)運(yùn)輸C.Ca2+從細(xì)胞外或鈣庫(kù)中借助通道蛋白進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)的過(guò)程屬于協(xié)助擴(kuò)散D.鈣泵參與運(yùn)輸Ca2+的過(guò)程屬于放能反應(yīng)3.鹽堿地中生活的某種鹽生植物,其細(xì)胞的液泡膜上有一種載體蛋白,能將細(xì)胞質(zhì)中的Na+逆濃度梯度運(yùn)入液泡,減輕Na+對(duì)細(xì)胞質(zhì)中酶的傷害。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.Na+進(jìn)入液泡的過(guò)程體現(xiàn)了液泡膜的選擇透過(guò)性B.該載體蛋白作用的結(jié)果不利于增強(qiáng)細(xì)胞吸水能力C.鹽生植物通過(guò)調(diào)節(jié)Na+在細(xì)胞中的區(qū)域化作用等生理途徑,抵消或降低鹽分脅迫的作用D.鹽生植物的耐鹽性是長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果4.(2020山東二模)低密度脂蛋白(LDL)是由膽固醇、磷脂和蛋白質(zhì)結(jié)合形成的復(fù)合物。LDL通過(guò)血液運(yùn)送至細(xì)胞,在細(xì)胞內(nèi)發(fā)生如圖所示的反應(yīng)。已知溶酶體是由高爾基體產(chǎn)生的、內(nèi)含多種酸性水解酶的細(xì)胞器。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.LDL和LDL受體之間的結(jié)合具有特異性B.加入ATP水解酶抑制劑會(huì)影響LDL與其受體的分離C.溶酶體中的酸性水解酶在游離的核糖體上完成合成D.溶酶體內(nèi)pH過(guò)高會(huì)降低LDL的分解速率5.研究發(fā)現(xiàn),與生活在適宜溫度條件下相比,較長(zhǎng)時(shí)間生活在低溫條件下的某植物根系干重下降、對(duì)磷的吸收減慢。下列有關(guān)這一現(xiàn)象原因的說(shuō)法,錯(cuò)誤的是()A.根系在低溫條件下生長(zhǎng)緩慢,根毛區(qū)的有效吸收面積較常溫下生長(zhǎng)的根系小B.運(yùn)輸PO4C.組成根細(xì)胞膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子在低溫下流動(dòng)性降低D.低溫影響與細(xì)胞呼吸有關(guān)酶的活性,能量供應(yīng)減少6.圖示人體某細(xì)胞對(duì)葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)速率與細(xì)胞外葡萄糖濃度的關(guān)系。實(shí)線表示細(xì)胞外僅存在葡萄糖的情況,虛線表示細(xì)胞外同時(shí)存在一定濃度半乳糖的情況。以下說(shuō)法正確的是()A.葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)速率隨細(xì)胞外葡萄糖濃度的升高會(huì)持續(xù)增大B.半乳糖可水解為2分子葡萄糖C.該細(xì)胞膜上一定存在轉(zhuǎn)運(yùn)半乳糖的載體D.半乳糖對(duì)葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)有抑制作用7.人體胃內(nèi)的酸性環(huán)境主要通過(guò)細(xì)胞膜上的質(zhì)子泵來(lái)維持,胃酸過(guò)多會(huì)導(dǎo)致患者出現(xiàn)燒心、反酸、胃部疼痛等癥狀。質(zhì)子泵催化1分子的ATP水解所釋放的能量,可驅(qū)動(dòng)1個(gè)H+從胃壁細(xì)胞進(jìn)入胃腔和1個(gè)K+從胃腔進(jìn)入胃壁細(xì)胞,K+又可經(jīng)過(guò)通道蛋白順濃度進(jìn)入胃腔。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.該質(zhì)子泵既能催化化學(xué)反應(yīng)又能轉(zhuǎn)運(yùn)H+B.H+、K+等離子進(jìn)出胃壁細(xì)胞都需要消耗ATPC.利用藥物抑制該質(zhì)子泵的活性可以改善胃反酸等癥狀D.該質(zhì)子泵的合成與加工依賴于核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等細(xì)胞器8.細(xì)胞中的少部分ATP會(huì)在酶的催化下形成cAMP,cAMP在調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝方面發(fā)揮重要作用。下圖甲是腎小管上皮細(xì)胞部分生理過(guò)程圖解,圖乙是該細(xì)胞膜局部亞顯微結(jié)構(gòu)圖解,請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題。(1)ATP合成酶主要存在于各種細(xì)胞的膜結(jié)構(gòu)上。具體而言,ATP合成酶在植物細(xì)胞中主要存在于膜上,在原核細(xì)胞中主要存在于膜上。

(2)圖甲中cAMP的增多改變了細(xì)胞中某些酶的活性,這些酶活性改變后,通過(guò)促進(jìn),促進(jìn)細(xì)胞對(duì)水的重吸收。請(qǐng)寫出該過(guò)程的遺傳信息傳遞途徑:。

(3)圖甲中cAMP在細(xì)胞中被稱為“第二信使”,則該過(guò)程中的“第一信使”指的是激素。圖甲所示生理過(guò)程體現(xiàn)了細(xì)胞膜的功能。

(4)圖乙a~e過(guò)程中,需要消耗ATP的有,判斷的依據(jù)是。

二、提升練1.鹽分對(duì)植物的傷害主要是Na+引起的,高等植物細(xì)胞可以通過(guò)Na+的外排和區(qū)隔化來(lái)保持細(xì)胞質(zhì)內(nèi)低Na+水平,從而消除Na+的傷害。Na+的外排和區(qū)隔化分別由位于細(xì)胞膜和液泡膜上的Na+/H+逆向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白調(diào)節(jié)。Na+/H+逆向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白靠膜兩側(cè)的H+電化學(xué)梯度提供能量實(shí)現(xiàn)Na+的跨膜運(yùn)輸。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.Na+進(jìn)入液泡區(qū)隔化和排出細(xì)胞的過(guò)程均屬于主動(dòng)運(yùn)輸B.Na+/H+逆向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白具有調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)pH和滲透壓的作用C.細(xì)胞呼吸抑制劑對(duì)Na+的外排和區(qū)隔化過(guò)程沒(méi)有影響D.提高該轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因的表達(dá)能提高植物的耐鹽性2.將同一紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞制成兩組相同的臨時(shí)裝片,分別用甲、乙兩種溶液處理,測(cè)得細(xì)胞失水量變化如下圖所示,下列敘述正確的是()A.A點(diǎn)時(shí)水分不再進(jìn)出細(xì)胞,質(zhì)壁分離達(dá)最大程度B.BC段細(xì)胞失水量逐漸降低,但細(xì)胞吸水能力逐漸增強(qiáng)C.發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原的細(xì)胞對(duì)應(yīng)的曲線是Ⅱ,C點(diǎn)后會(huì)逐漸復(fù)原D.甲、乙兩種溶液的初始滲透壓大致相等3.細(xì)菌感染為人類的常見疾病,科學(xué)家對(duì)新出現(xiàn)的不明細(xì)菌Z進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,將細(xì)菌Z與類似細(xì)菌T分別進(jìn)行培養(yǎng),得到Z、T兩種細(xì)菌的數(shù)量和培養(yǎng)液pH的變化規(guī)律如圖所示,已知細(xì)菌、真菌等細(xì)胞的細(xì)胞膜上普遍存在質(zhì)子泵,能伴隨ATP水解將H+泵出細(xì)胞外,使周圍環(huán)境呈酸性。下列相關(guān)分析正確的是()A.細(xì)胞膜上的質(zhì)子泵能使膜內(nèi)外H+濃度趨于一致B.細(xì)菌Z生長(zhǎng)的培養(yǎng)液最適pH在5.8左右C.細(xì)菌Z可能是細(xì)菌T的突變體,排出H+的能力變強(qiáng)D.細(xì)菌排出H+消耗的ATP來(lái)自細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體4.哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞核和具膜的細(xì)胞器,是研究膜結(jié)構(gòu)功能的常用材料。成熟紅細(xì)胞破裂時(shí),仍然保持原本的基本形狀和大小,這種結(jié)構(gòu)稱為紅細(xì)胞影,其部分結(jié)構(gòu)如圖所示。研究人員用不同的試劑分別處理紅細(xì)胞影,結(jié)果如下表(“+”表示有,“-”表示無(wú))。實(shí)驗(yàn)處理蛋白質(zhì)種類處理后紅細(xì)胞影的形狀A(yù)BCDEF試劑甲處理后++++--變得不規(guī)則試劑乙處理后--++++還能保持(1)在制備細(xì)胞膜時(shí),將紅細(xì)胞置于中,使細(xì)胞膜破裂釋放出內(nèi)容物。由表中結(jié)果推測(cè),對(duì)維持紅細(xì)胞影的形狀起重要作用的蛋白質(zhì)是(填表中字母)。

(2)構(gòu)成紅細(xì)胞膜的基本支架是。膜上有多種蛋白質(zhì),其中B蛋白與多糖結(jié)合,主要與細(xì)胞膜的功能有關(guān)。A蛋白和G蛋白均與跨膜運(yùn)輸有關(guān),G蛋白主要功能是利用成熟紅細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATP供能,通過(guò)方式排出Na+吸收K+,從而維持紅細(xì)胞內(nèi)高K+低Na+的離子濃度梯度。

(3)研究發(fā)現(xiàn),紅細(xì)胞膜上膽固醇含量與動(dòng)脈粥樣硬化(As)斑塊的形成密切相關(guān)。成熟紅細(xì)胞不具有合成脂質(zhì)的(填細(xì)胞器),其細(xì)胞膜上的脂類物質(zhì)可來(lái)自血漿。當(dāng)血漿中膽固醇濃度升高時(shí),會(huì)導(dǎo)致更多的膽固醇插入到紅細(xì)胞膜上,細(xì)胞膜的性降低,變得剛硬易破,紅細(xì)胞破裂導(dǎo)致膽固醇沉積,加速了As斑塊的生長(zhǎng)。

課時(shí)規(guī)范練6物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞揭弧⒒A(chǔ)練1.B腎小管上皮細(xì)胞膜上可能存在水通道蛋白,以利于對(duì)原尿中水的重吸收,A項(xiàng)正確;磷脂雙分子層內(nèi)部是疏水的,但磷脂分子是可以運(yùn)動(dòng)的,水分子可以通過(guò)磷脂分子的間隙,以自由擴(kuò)散的方式跨膜運(yùn)輸,磷脂雙分子層中分布有蛋白質(zhì),其中有運(yùn)輸水分子的水通道蛋白,因此水分子還可以通過(guò)水通道蛋白以協(xié)助擴(kuò)散的方式跨膜運(yùn)輸,B項(xiàng)錯(cuò)誤;神經(jīng)細(xì)胞在靜息狀態(tài)下鉀離子外流的過(guò)程是通過(guò)鉀離子通道來(lái)完成的被動(dòng)運(yùn)輸,C項(xiàng)正確;離子通道一般具有特異性,在特定信息的作用下才會(huì)開放,能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)物質(zhì)的快速運(yùn)輸,D項(xiàng)正確。2.D由題意可知,鈣泵運(yùn)輸Ca2+需要消耗ATP,為主動(dòng)運(yùn)輸,CO中毒時(shí),細(xì)胞有氧呼吸減弱,鈣泵的活性減弱,A項(xiàng)正確;鈣泵可驅(qū)動(dòng)細(xì)胞質(zhì)中的Ca2+泵入鈣庫(kù)或泵出細(xì)胞,這個(gè)過(guò)程消耗ATP,屬于主動(dòng)運(yùn)輸,B項(xiàng)正確;受刺激時(shí),Ca2+順濃度梯度從細(xì)胞外或鈣庫(kù)中借助通道蛋白進(jìn)入細(xì)胞質(zhì),屬于協(xié)助擴(kuò)散,C項(xiàng)正確;鈣泵參與運(yùn)輸Ca2+的過(guò)程與ATP水解反應(yīng)偶連,吸收ATP水解釋放的能量,D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.BNa+逆濃度梯度運(yùn)入液泡的過(guò)程為主動(dòng)運(yùn)輸,體現(xiàn)了液泡膜的選擇透過(guò)性,A項(xiàng)正確;該載體蛋白作用的結(jié)果增大了細(xì)胞液濃度,有利于增強(qiáng)細(xì)胞吸水能力,B項(xiàng)錯(cuò)誤;鹽生植物通過(guò)調(diào)節(jié)Na+在細(xì)胞中的區(qū)域化作用等生理途徑,增大細(xì)胞液濃度,可以抵消或降低鹽分脅迫的作用,C項(xiàng)正確;在鹽堿地生存的鹽生植物,其耐鹽性是長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果,D項(xiàng)正確。4.CLDL和LDL受體的結(jié)合具有特異性,A項(xiàng)正確;由題圖可知,LDL與其受體的分離需要ATP提供能量,加入ATP水解酶抑制劑,ATP水解受到影響,進(jìn)而影響LDL與其受體的分離,B項(xiàng)正確;溶酶體中的酸性水解酶的合成在附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體上完成合成,C項(xiàng)錯(cuò)誤;溶酶體中的酶為酸性水解酶,pH過(guò)高,可導(dǎo)致酸性水解酶變性失活,降低LDL的分解速率,D項(xiàng)正確。5.B由于低溫使酶活性降低,因此根系在低溫條件下生長(zhǎng)緩慢且生根數(shù)目少,進(jìn)而導(dǎo)致根毛區(qū)的有效吸收面積較常溫下生長(zhǎng)的根系小,A項(xiàng)正確;低溫不會(huì)破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu),載體的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),因此,低溫不會(huì)導(dǎo)致運(yùn)輸PO46.D由曲線走勢(shì)可知,隨著葡萄糖濃度的升高,葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)速率逐漸升高,當(dāng)?shù)竭_(dá)一定濃度后,葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)速率增加減慢直至保持不變,這與載體的數(shù)量有關(guān),A項(xiàng)錯(cuò)誤;半乳糖屬于單糖,單糖不能水解,B項(xiàng)錯(cuò)誤;圖示曲線只體現(xiàn)出葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)速率變化,未體現(xiàn)出半乳糖的轉(zhuǎn)運(yùn)速率變化,無(wú)法據(jù)此確定細(xì)胞膜能否轉(zhuǎn)運(yùn)半乳糖,C項(xiàng)錯(cuò)誤;葡萄糖和一定濃度的半乳糖同時(shí)存在時(shí),葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)速率低于同樣濃度下只有葡萄糖時(shí)的,因此半乳糖對(duì)葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)有抑制作用,D項(xiàng)正確。7.B由題意可知,該質(zhì)子泵既可催化ATP的水解,又可驅(qū)動(dòng)H+從胃壁細(xì)胞進(jìn)入胃腔,A項(xiàng)正確;K+經(jīng)過(guò)通道蛋白順濃度由胃壁細(xì)胞進(jìn)入胃腔,為協(xié)助擴(kuò)散,不需要消耗ATP,B項(xiàng)錯(cuò)誤;利用藥物抑制該質(zhì)子泵的活性,可以減少H+從胃壁細(xì)胞進(jìn)入胃腔,避免胃酸過(guò)多,改善胃反酸等癥狀,C項(xiàng)正確;該質(zhì)子泵的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì),其合成與加工依賴于核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等細(xì)胞器,D項(xiàng)正確。8.〖答案〗:(1)線粒體內(nèi)膜和葉綠體類囊體細(xì)胞(2)水通道蛋白的合成DNAmRNA水通道蛋白(3)抗利尿控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞、進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流(4)a和e它們是逆濃度梯度運(yùn)輸〖解析〗:(1)ATP合成酶的作用是催化ATP的合成,主要存在于各種細(xì)胞的膜結(jié)構(gòu)上。在植物細(xì)胞的線粒體內(nèi)膜和葉綠體類囊體膜上均能合成ATP,均分布有ATP合成酶。原核細(xì)胞沒(méi)有具膜的細(xì)胞器,ATP合成酶主要存在于細(xì)胞膜上。(2)圖甲中cAMP的增多改變了細(xì)胞中某些酶的活性,這些酶活性改變后,通過(guò)促進(jìn)水通道蛋白的合成,進(jìn)而促進(jìn)細(xì)胞對(duì)水的重吸收。該過(guò)程的遺傳信息傳遞途徑:DNAmRNA水通道蛋白。(3)抗利尿激素能促進(jìn)腎小管和集合管對(duì)水分的重吸收,圖甲中cAMP在細(xì)胞中被稱為“第二信使”,則該過(guò)程中的“第一信使”指的是垂體釋放的抗利尿激素。圖甲所示生理過(guò)程包括信號(hào)分子與受體的識(shí)別和