【同步学案】人教版(2019)必修1 4.2 主动运输与胞吞(含答案)

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【同步学案】人教版(2019)必修1 4.2 主动运输与胞吞(含答案)

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第2节 主动运输与胞吞、胞吐
【学习目标】
1.阐明主动运输的过程、特点和意义。
2.举例说明胞吞和胞吐的过程。
3.解释细胞膜控制物质运输的功能与细胞膜结构的关系。
【课前学习】
一、胞吞与胞吐
1.胞吞的过程:大分子→细胞膜表面→细胞膜_______形成小囊→小囊从细胞膜上分离下来,形成_______→进入细胞内部。
2.胞吐的过程:大分子先在细胞内形成_____→囊泡移动到细胞膜处→与细胞膜_____→大分子排出细胞。
3.胞吞、胞吐的特点:主要运输__________,如蛋白质和多糖;_______(填“需要”或“不需要”)消耗能量;_______(填“需要”或“不需要”)载体蛋白,但需要特定的膜蛋白参与;依赖膜的_______性。
二、物质运输的特点及与细胞膜的关系
1.细胞膜的功能特点:一种转运蛋白往往只适合转运特定的物质,因此,细胞膜上转运蛋白的__________或转运蛋白空间结构的变化,对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用,这也是细胞膜具有__________的结构基础。
2.细胞膜的结构特点:像蛋白质这样的生物大分子,通过__________进出细胞,其过程也需要膜上蛋白质的参与,更离不开膜上磷脂双分子层的__________。
参考答案:一、1.内陷 囊泡 2.囊泡 融合 3.生物大分子 需要 不需要 流动
二、1.种类和数量 选择透过性 2.胞吞或胞吐 流动性
【课上学习】
任务一:阅读教材提供的资料,探讨甲状腺上皮细胞吸收碘离子的方式。
1. 甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗?
2.联想逆水行舟的情形,甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是否需要细胞提供能量?
任务二:观察主动运输示意图和动画,概括主动运输的过程。
任务三:比较协助扩散和主动运输的异同。
协助扩撒 主动运输
相同 运输物质
是否需要转运蛋白
不同 运输方向
是否消耗细胞能量
任务四:唾液腺细胞能分泌淀粉酶,胰岛细胞能分泌胰岛素。
淀粉酶和胰岛素能通过自由扩散、协助扩散或者主动运输运出细胞吗?
请你根据细胞膜的结构特点做出分析。
【学习任务五】概括胞吞、胞吐这种跨膜运输方式。
【学习任务六】以概念图的方式总结本章所学。
【课后练习】
1.新生儿小肠上皮细胞吸收母乳中的免疫球蛋白需要消耗ATP。该过程属于( )
A.主动运输 B.协助扩散 C.自由扩散 D.胞吞
2.K+进入轮藻细胞,乙醇分子进入人体小肠绒毛上皮细胞的方式分别属于( )
A.主动运输、主动运输 B.被动运输、自由扩散
C.被动运输、主动运输 D.主动运输、自由扩散
3.如果抑制小肠绒毛上皮细胞的细胞呼吸,会影响其吸收下列哪种物质(  )
A.氨基酸 B.甘油 C.氧气 D.水
4.胆固醇以LDL(低密度脂蛋白)的形式在血液中运输,并最终与细胞膜上的一种蛋白质相互识别、结合,通过细胞膜内陷形成小囊泡进入细胞中,如图所示。据图分析,下列说法不正确的是(  )
A.胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分
B.LDL与膜蛋白的识别与结合具有特异性
C.LDL进入细胞的过程需要消耗ATP
D.LDL进入细胞的过程体现了细胞膜的选择透过性
5.真核细胞的细胞膜上含有多种离子泵,这些离子泵实际上也是ATP酶。离子泵发挥作用时,会水解ATP为运输相应的离子提供能量。下列关于离子泵及其相应跨膜运输的叙述,正确的是( )
A.离子泵具有降低化学反应活化能的作用
B.离子泵既能参与主动运输,也能参与被动运输
C.离子泵在运输离子时不具有专一性
D.离子泵发挥作用时,细胞内ATP含量会迅速下降
6.通道蛋白是一类跨越细胞膜磷脂双分子层的蛋白质。肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用,都与水通道蛋白的结构和功能有直接关系,水分子这种跨膜运输方式属于( )
A.自由扩散 B.协助扩散 C.主动运输 D.胞吞或胞吐
7.如图代表的物质跨膜运输方式是( )
A.主动运输 B.胞吞
C.渗透 D.协助扩散
8.在研究具体的物质 X 时,发现与曲线②和③相符,试问:细胞膜运输物质 X 的方式是( )
A.易化扩散 B.扩散 C.主动转运 D.胞吞作用
9.对离体的心肌细胞施用某种毒素,可使心肌细胞对Ca2+的吸收量明显减少,而K+的吸收不受影响。说明该种毒素的作用机理可能是( )
A.抑制心肌细胞的能量供应 B.改变了心肌细胞的细胞膜结构
C.改变了膜两侧的Ca2+浓度差 D.抑制了Ca2+载体蛋白的活性
10.图甲、乙分别表示载体介导和通道介导的两种易化扩收方式,其中通道介导的扩散比载体介导快1000倍。下列叙述正确的是 ( )
A.通道蛋白和载体蛋白均具有一定的特异性
B.水分子更多的是通过自由扩散方式进出细胞
C.协助扩散时,不消耗能量,载体蛋白不会发生自身构象的改变
D.易化扩散是细胞最重要的吸收和排出物质的方式
11.甲图是局部细胞膜的结构模型和物质跨膜运输的方式示意图,其中A、B代表物质或结构,a、b、c、d、e代表物质运输的方式;乙图是同种营养液分别培养番茄和水稻后各种离子浓度的变化。请据图回答有关问题:
(1)动物细胞吸水膨胀时,图甲中B的厚度会变小,这说明生物膜具有_____________,生物膜具有该特点的原因是 __________________。
(2)从图乙可知,水稻生长过程中对Mg、Ca、Si三种离子中需求量最大的是Si,说明细胞对不同离子的吸收具有 ____这主要是与甲图结构中的[ ]_____有关。
(3)模型与建模是科学研究中常用的科学思维方法,模型的形式很多,其中甲图模型属 __________________。
12.下图甲、图乙表示物质的跨膜运输过程,其中A1、A2、A3、A4、B、D表示生物分子,a、b、c、d、e表示跨膜运输方式。请据图回答问题:
(1)图甲A2是______(填具体名称),作用特点是_______________。
(2)图乙表示存在于动物细胞膜上的一种载体Na+-K+泵,具有ATP酶活性。该泵每消耗1个的ATP,就将3个Na+泵出细胞外,同时将2个K+泵入细胞内。Na+、K+通过Na+-K+泵的跨膜运输方式是___________,理由是_________________。
(3)将形状、大小相同的萝卜条A和萝卜条B各5段,分别放在不同浓度的蔗糖溶液(甲~戊)中相同时间后,取出萝卜条称重,结果如图三所示。由图可知:
①萝卜条A与萝卜条B的细胞液浓度大小的关系为A___________B(填“>” 或“<”)。
②五种蔗糖溶液的浓度关系是___________(按从大到小顺序)。
参考答案:
1.D 免疫球蛋白属于大分子,新生儿小肠上皮细胞吸收母乳中的免疫球蛋白需要消耗ATP,此过程为胞吞,D正确。
2.D 一般离子、氨基酸、葡萄糖等跨膜运输的方式为主动运输;氧气、二氧化碳、水、甘油、乙醇等物质的运输方式为自由扩散,所以K+进入轮藻细胞,乙醇分子进入人体小肠绒毛上皮细胞的方式分别属于主动运输和自由扩散,D正确,ABC错误;故选D。
3.A 氨基酸被小肠绒毛上皮细胞吸收属于主动运输,消耗能量,而甘油、氧气和水的运输都属于自由扩散,不消耗能量,因此抑制细胞的呼吸后会影响能量的供应,因此氨基酸的吸收会被影响,A正确。
4.D 胆固醇是构成动物细胞膜的重要组成成分,同时参与血液中脂质的运输,A正确;据图可知,LDL需要与特异性受体结合,LDL与膜蛋白的识别与结合具有特异性,B正确;LDL进入细胞的过程为胞吞,需要细胞呼吸产生的ATP提供能量,C正确;LDL进入细胞的过程为胞吞,这与细胞膜的流动性有关,D错误。
5.A 离子泵实际上是ATP酶,而酶具有降低化学反应活化能的作用,A正确;离子泵运输相应离子时消耗ATP,因此离子泵参与的是主动运输,B错误;不同的离子泵运输的离子不同,即离子泵运输离子时具专一性,C错误;细胞内ATP含量“少而稳定”,D错误。
6.B 水分子顺浓度梯度运输,需要水通道蛋白的协助,这种跨膜运输方式属于协助扩散,B正确,ACD错误。
7.A由图可知,该物质是逆浓度梯度运输,需要载体,也消耗能量,故此物质跨膜运输方式为主动运输,A正确,BCD错误。
8.A 物质X运输方式时,发现与曲线②和③相符,而②曲线图中,在一定浓度范围内,随着物质浓度增加,物质跨膜速率增加,但达到一定浓度后不再增加,原因是受到载体数量的限制,运输方式属于易化扩散(协助扩散)或主动转运(主动运输);③氧气浓度变化,不会影响运输速率,说明物质的运输速率与能量无关,运输方式属于自由扩散(简单扩散)和易化扩散(协助扩散);综合两曲线特点,说明细胞膜运输物质X的方式是易化扩散(协助扩散),A正确;扩散是分子或离子从高浓度处向低浓度处运动的现象,与曲线①相符,B错误;由分析可知,主动转运(主动运输)与曲线②和④相符,C错误;由分析可知,胞吞作用需要消耗能量,与曲线④相符,D错误。
9.D 心肌细胞吸收Ca2+、K+等物质的方式是主动运输,需要载体,消耗能量。现施用了某种毒素,但对K+的吸收则不受影响,说明没有影响细胞的呼吸供能,因此这种毒素的作用对象最可能是Ca2+载体,因为载体具有专一性。D正确。
10.A 通道蛋白和载体蛋白均具有一定的特异性,一般只能运输特定的物质,A正确;水分子进出细胞的方式是自由扩散和协助扩散,更多的是通过协助扩散方式进出细胞,B错误;协助扩散时,不消耗能量,载体蛋白会发生自身构象的改变,C错误;细胞主要以主动运输的方式吸收物质,D错误。
11.【答案】(1) 流动性 组成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的 (2) 选择性 A 载体蛋白或蛋白质 (3)物理模型
【解析】本题以图文结合为情境,考查学生对细胞膜的亚显微结构、物质跨膜运输的其他实例、物质跨膜运输的方式、模型的种类等相关知识的识记和理解能力,以及识图分析的能力。(1) 动物细胞吸水膨胀时,图甲中B所示的磷脂双分子层的厚度会变小,这说明生物膜具有一定的流动性。由于组成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的,导致生物膜在结构上的特点是具有一定的流动性。(2)分析图乙可知:一段时间后,水稻培养液中的Ca与Mg离子的浓度均大于初始浓度,而Si离子浓度远远小于初始浓度,说明水稻吸收Ca与Mg离子的速度小于吸水的速度,而吸收Si离子的速度大于吸水的速度,进而说明水稻生长过程中,对Mg、Ca、Si三种离子中的需求量最大的是Si。植物对离子的吸收方式是主动运输,主动运输需要能量与载体蛋白的协助。对比分析图乙中的各种离子浓度的变化可知:同种植物细胞对不同离子的吸收量不同,说明对不同离子的吸收具有选择性,这主要是与甲图结构中的[A]载体蛋白有关。(3)物理模型是以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征,据此可知:甲图模型属于物理模型。
12.【答案】(1) 通道蛋白 只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过(分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合)
(2) 主动运输 需要Na+-K+泵载体和能量
(3) > 乙>丁>甲>戊>丙
【解析】(1)由图示可知,A2是是通道蛋白,通道蛋白的作用特点是只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过,当分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合。(2)由图可知,Na+、K+通过Na+-K+泵的跨膜运输需要载体蛋白、也消耗能量,符合主动运输的特点,即属于主动运输。(3)①由图三甲可知,A与所在的蔗糖溶液浓度相当,B因失水而质量减少,说明B细胞液浓度小于所在的蔗糖溶液浓度,所以A的细胞液浓度大于B的细胞液浓度。②根据图三可知,萝卜条A与所在的甲蔗糖溶液浓度相当,在乙、丁蔗糖溶液中失水且乙失水程度大于丁,故乙浓度大于丁,丁大于甲,在丙戊蔗糖溶液中吸水且丙吸水程度大于戊,即五种蔗糖溶液的浓度关系是乙>丁>甲>戊>丙。

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