专题23 物质跨膜运输的方式和实例必刷试题高考生物大一轮复习紧跟教材解析版.docx

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专题23物质跨膜运输的方式和实例必刷试题高考生物大一轮复习紧跟教材解析版

2021年生物高考一轮复习

专题2.3物质跨膜运输的实例、物质跨膜运输的方式

A组　基础巩固练

1．（2019年山东潍坊二模）细胞中的酶与代谢密切相关。

某同学进行了如下操作：

在U形管底部中央放置了不允许二糖通过的半透膜（对单糖的通透性未知）；将U形管左侧和右侧分别加入等量的物质的量浓度相等的蔗糖溶液和麦芽糖溶液；在U形管的两侧同时滴入等量的麦芽糖酶溶液；观察右侧液面的变化情况。

下列叙述错误的是（　　）

A．液面的变化情况与半透膜的通透性密切相关

B．液面可能会一直升高至一定高度后停止

C．液面可能先下降后，上升至一定高度后停止

D．该实验可用来验证酶的专一性

1【答案】C　

【解析】解答本题时，可将题干文字信息转变为如图所示信息：

蔗糖和麦芽糖均为二糖，半透膜不允许二糖通过，故起始时U形管两侧液面高度相等。

麦芽糖酶可使1分子麦芽糖分解为2分子单糖，导致右侧溶液浓度高于左侧的。

若半透膜不允许单糖通过，则只发生水分子通过半透膜的扩散，即水分子整体上由左侧进入右侧，导致右侧液面升高，且达到一定高度后停止，B正确；若半透膜允许单糖通过，则发生水分子和单糖分子通过半透膜的扩散，开始时水分子整体上表现为向右侧扩散导致右侧液面上升，单糖通过半透膜进入左侧可导致左侧溶液浓度升高，则右侧液面可能先上升再下降至一定高度后停止，C错误；由以上分析可知，右侧液面变化与半透膜的通透性有关，同时该实验也可证明酶的专一性，A、D正确。

2．（2019年山东青岛检测）将甲、乙两种植物的块茎切成形状、大小相同的细条，分别置于质量浓度为0.3g/mL蔗糖溶液中，绘制的失水量曲线如图。

下列叙述错误的是（　　）

A．与图相关细胞的原生质层会有一定程度的收缩

B．由图推知甲植物细胞液浓度小于乙植物细胞液浓度

C．4min时细胞液的渗透压大于外界溶液的渗透压

D．8min时水分子跨膜运输进出细胞达到平衡

2【答案】C　

【解析】甲、乙两种植物的块茎切成形状、大小相同的细条，分别置于质量浓度为0.3g/mL蔗糖溶液中，细胞发生失水，因此细胞的原生质层会有一定程度的收缩；由图看出甲细胞失水较多，因此推知甲植物细胞液浓度小于乙植物细胞液浓度；4min时，细胞仍在失水，因此4min时细胞液的渗透压小于外界溶液的渗透压；8min时失水量不再变化，水分子跨膜运输进出细胞达到平衡。

3．下图所示为物质出入细胞的方式，其中a表示生物膜上的糖蛋白，①～③表示物质运输的三种方式。

下列有关叙述不合理的是（　　）

A．①方式可表示肌细胞从组织液中吸收氧气

B．①、②、③运输方式均能体现细胞膜的选择透过性

C．若此图表示神经元的细胞膜，则静息电位恢复过程中涉及③方式

D．糖醋蒜腌制过程中，蔗糖和醋进入细胞的过程与②和③有关

3【答案】D　

【解析】分析题图，根据物质跨膜运输过程中细胞膜内外的浓度差，是否需要载体蛋白，是否消耗能量，可判断①为自由扩散，②为协助扩散，③为主动运输。

含有糖蛋白的一侧代表膜外，①方式为物质从膜外运输到膜内，从高浓度运输到低浓度，所以可表示肌细胞从组织液中吸收氧气。

主动运输和被动运输均能体现细胞膜的选择透过性。

若此图表示神经元的细胞膜，则静息电位恢复过程中钠—钾泵可逆浓度梯度运出钠离子，故涉及③方式。

糖醋蒜腌制过程中，细胞膜失去了选择透过性，蔗糖和醋是通过扩散的方式进入细胞的。

4．（2019年甘肃兰州高三诊断）盐碱地中生活的某种植物，其液泡膜上有一种载体蛋白，能使Na＋逆浓度进入液泡，从而降低Na＋对细胞质基质中酶的伤害。

下列叙述正确的是（　　）

A．Na＋进入液泡的方式是协助扩散

B．该载体蛋白数量增多有助于提高植物的耐盐性

C．液泡膜上水分子的扩散只能单向进行

D．液泡膜与细胞膜构成了原生质层

4【答案】B　

【解析】钠离子逆浓度梯度进入液泡，因此属于主动运输，A错误；该载体蛋白数量增多，会使更多的钠离子进入液泡，降低钠离子对细胞质基质中酶的伤害，有利于提高植物的耐盐性，B正确；液泡膜上水分子的扩散是双向进行的，C错误；液泡膜、细胞膜和这两层膜之间的细胞质构成了原生质层，D错误。

5．将新鲜苔藓植物的叶片放入有少量红墨水、浓度为30%的蔗糖溶液中，过一段时间后在显微镜下观察到苔藓细胞如图所示。

下列叙述错误的是（　　）

A．苔藓细胞的细胞液渗透压低于30%的蔗糖溶液，故发生了质壁分离

B．①处为红色，②处为绿色，③处为无色

C．将高温加热后的苔藓细胞重复该实验，观察到的结果不同

D．用一定浓度的KNO3溶液代替蔗糖溶液后，观察到的结果相同

5【答案】D　

【解析】据图示可知，细胞发生了质壁分离，说明苔藓细胞的细胞液渗透压低于30%的蔗糖溶液，A正确；①处为外界溶液，故为红色，②处为细胞质，含有叶绿体，故为绿色，③处为细胞液，为无色，B正确；高温加热后的苔藓细胞已死亡，故重复该实验，细胞不再质壁分离，观察到的结果不同，C正确；一定浓度的KNO3溶液代替蔗糖溶液，观察到的结果不相同，因为细胞可以吸收KNO3，所以能自动发生质壁分离的复原，D错误。

6．下图是一个动物细胞内外不同离子的相对浓度示意图，下列说法正确的是（　　）

A．从图中可以看出Cl－比Mg2＋运输速率快

B．K＋只能利用主动运输方式进行跨膜运输

C．所有离子的跨膜运输都需要载体和能量

D．Na＋和Cl－在肺泡细胞中运输受阻，易引起囊性纤维病

6【答案】D　

【解析】图示只能反映细胞对不同离子吸收的量，而不能反映离子运输速率，A错误；神经细胞由动作电位恢复为静息电位时，K＋以协助扩散方式排出细胞，B错误；神经细胞产生动作电位时的钠离子内流是不需要消耗能量的，而是一种顺浓度梯度的协助扩散，C错误；囊性纤维病是因为基因缺陷所致，导致肺泡细胞膜Na＋和Cl－运输受阻而引起的，D正确。

7．研究发现，在小肠绒毛的微绒毛表面存在着两种运输葡萄糖的载体——SGLT1和GLUT2，前者是主动运输的载体，后者是协助扩散的载体。

科学家通过体外实验，将不同葡萄糖浓度下的运输速率绘制成如下图所示的曲线，下列说法中错误的是（　　）

A．在较高浓度下，细胞主要依赖主动运输来增大吸收速率

B．在较低浓度下，主动运输的载体先达到饱和状态

C．主动运输需要消耗细胞化学反应所释放的能量

D．小肠绒毛细胞对葡萄糖运输的两种方式可同时进行

7【答案】A　

【解析】在较高浓度下，GLUT2的运输速率较大，即细胞通过协助扩散吸收葡萄糖的速率明显高于主动运输吸收葡萄糖的速率，所以细胞主要依赖协助扩散来增大吸收速率，A错误；由图示可知在较低浓度下，主动运输就可达到最大运输速率，即主动运输的载体先达到饱和状态，B正确；主动运输需要消耗细胞化学反应所释放的能量和细胞膜上的载体蛋白的协助，C正确；由图示信息可知，总葡萄糖的运输速率为两种运输速率之和，所以可确定小肠绒毛细胞对葡萄糖的两种运输方式可同时存在，D正确。

8．下图为物质进出细胞示意图，下列相关说法错误的是（　　）

A．载体③具有运输和催化的作用

B．载体①参与的运输方式属于协助扩散

C．载体②的作用使细胞内的Na＋浓度高于细胞外

D．溶质分子甲进入细胞与细胞内外Na＋的浓度有关

8【答案】C　

【解析】从图中信息得知，载体③可以控制K＋、Na＋的运输，同时可以催化ATP水解为ADP和Pi，A正确；通过载体①溶质分子甲顺浓度梯度出细胞，属于协助扩散，B正确；载体②让Na＋进入细胞是顺浓度梯度运输，细胞内的Na＋浓度低于细胞外，C错误；载体②可以同时让Na＋和溶质分子甲进入细胞，且甲是逆浓度梯度进入细胞，属于主动运输，需要的能量由Na＋膜两侧的浓度差形成的势能提供，D正确。

B组　能力提升练

9．物质的跨膜运输分为甲、乙两大类，①、②、③、④四小类，如下图所示。

下列相关叙述，错误的是（　　）

A．图中甲和乙分别指的是被动运输和主动运输

B．图中物质a、b、c均顺浓度梯度进行跨膜运输

C．图中跨膜运输类型③可表示红细胞吸收葡萄糖

D．图中跨膜运输类型④可表示钠离子进入神经细胞

9【答案】D　

【解析】从图中信息可知，类型①为自由扩散，而甲又包括类型①②③，可见甲为被动运输，乙为主动运输，A正确；被动运输中，物质的跨膜运输方向为顺浓度梯度，B正确；红细胞吸收葡萄糖为协助扩散，需要载体蛋白的协助（介导），C正确；神经细胞内钠离子浓度低于细胞外钠离子浓度，可见钠离子运入神经细胞是顺浓度梯度，即协助扩散，而类型④为主动运输，D错误。

10．（不定项）某实验小组将某洋葱鳞片叶外表皮细胞置于一定浓度的外界溶液中，测量细胞液浓度与外界溶液浓度的比值P随时间的变化曲线如图所示，下列说法中正确的是（　　）

A．外界溶液可能存在多种不同的溶质分子

B．外界溶液可能存在某些不能被细胞吸收的溶质

C．t2时刻细胞液浓度是t0时刻细胞液浓度的10倍

D．细胞在t1时刻之前已开始从外界溶液中吸收溶质

10【答案】ABD　

【解析】据图分析，曲线的纵坐标表示细胞液浓度与外界溶液浓度的比值，开始时细胞液浓度小于细胞外液，后来细胞液浓度高于细胞外液，说明细胞先失水后自动吸水。

开始时由于细胞外液浓度高于细胞液，水分子可以自由地通过原生质层，而有些物质不能通过，所以细胞失水比值升高，B正确。

后来细胞主动吸水，说明后来某些物质进入了细胞液导致细胞液浓度高于细胞外液，说明外界溶液可能存在多种不同的溶质分子，A正确。

图中P是细胞液浓度与外界溶液浓度的比值，因此只能说明该比值在t2时刻是t0时刻的10倍，C错误；细胞在t1时刻吸水，说明溶质在此之前就开始进入细胞内了，D正确。

11．将新鲜洋葱鳞片叶切成大小和形状相同的若干细条，均分为5组，然后分别放在不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡相同时间后测量每条洋葱鳞片叶细条的长度，结果如下表所示。

以下有关分析正确的是（　　）

组别

甲

乙

丙

丁

戊

蔗糖溶液浓度/

（g·mL－1）

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

实验前长度/

实验后长度

0.74

1.00

1.10

1.15

1.19

A．浸泡导致丁组细胞的失水量大于戊组细胞的失水量

B．0.3g·mL－1的蔗糖溶液与洋葱鳞片叶细胞中细胞液的渗透压相等

C．在0.3g·mL－1的蔗糖溶液中，水分子没有进出洋葱鳞片叶细胞

D．在0.2g·mL－1的蔗糖溶液中鳞片叶细胞以主动运输的方式吸收水分子

11【答案】B　

【解析】丁组细胞质壁分离程度小于戊组细胞，丁组细胞的失水量小于戊组细胞的失水量，A错误；由于在0.3g·mL－1的蔗糖溶液中，细胞形态不变，因而说明0.3g·mL－1的蔗糖溶液与洋葱鳞片叶细胞液的渗透压相等，且此时水分子进出洋葱鳞片叶细胞平衡，B正确、C错误；水分子进出细胞的方式是自由扩散，D错误。

12．（不定项）如图甲、乙、丙表示与物质进出细胞有关的图像或曲线。

下列有关叙述正确的是（　　）

A．图甲代表的运输方式可以是协助扩散

B．图乙代表的运输方式是胞吐

C．氧浓度变化对图中甲、乙代表的运输方式均有影响

D．图丙可代表红细胞或小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式

12【答案】BC　

【解析】图甲代表的运输方式需要载体蛋白的协助和消耗能量，属于主动运输，A错误；图乙代表的运输方式只能是胞吐，B正确；主动运输和胞吐都需要消耗能量，所以氧浓度变化对图中甲、乙代表的运输方式均有影响，C正确；图丙属于主动运输，而红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散，D错误。

13．如图1是人体甲状腺细胞摄取原料合成甲状腺球蛋白的基本过程，图2表示两种跨膜运输方式，请据图回答问题：

（1）研究表明细胞内的碘浓度远远高于血浆中的碘浓度，这表明图1中a过程跨膜运输的方式是____________，判断理由是______________________________________________。

（2）图2中，与I－跨膜运输方式一致的是______，与另一种运输方式相比，影响其运输速率的因素主要有__________________________________。

（3）若对离体的心肌细胞使用某种毒素，结果对Mg2＋的吸收显著减少，而对Ca2＋、K＋、C6H12O6等物质的吸收没有影响，其原因是______________。

（4）木糖为五碳糖，但是细胞膜能转运葡萄糖，却不能转运木糖，这表明细胞膜具有的特性是________________。

13【答案】

（1）主动运输　I－的吸收是由低浓度到高浓度

（2）乙　载体蛋白数量和能量供应

（3）该毒素抑制了Mg2＋载体蛋白的活性　

（4）选择透过性

【解析】

（1）图1中I－逆浓度梯度进入甲状腺细胞，说明I－的跨膜运输方式为主动运输，该过程需要消耗能量。

（2）I－跨膜运输方式是主动运输，其运输速率受载体蛋白数量和能量供应多少的影响，与图2中乙对应。

（3）使用某种毒素后，细胞对Mg2＋的吸收显著减少，而对Ca2＋、K＋、C6H12O6等物质的吸收没有影响，说明毒素没有影响能量的供应，最可能的原因是该毒素抑制了Mg2＋载体蛋白的活性。

（4）木糖和葡萄糖都是小分子物质，但细胞不能转运木糖，这与细胞膜具有选择透过性有关。

C组　近三年高考真题压轴练

（2020江苏卷）14．图①~⑤表示物质进、出小肠上皮细胞的几种方式，下列叙述正确的是（）

A．葡萄糖进、出小肠上皮细胞方式不同

B．Na+主要以方式③运出小肠上皮细胞

C．多肽以方式⑤进入细胞，以方式②离开细胞

D．口服维生素D通过方式⑤被吸收

14【答案】A

【解析】A、葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式为主动运输，运出小肠上皮细胞的方式为协助扩散，A正确；

B、由图示可知，Na+主要以②主动运输的方式运出小肠上皮细胞，B错误；

C、多肽以⑤胞吞的方式进入细胞，以胞吐方式离开细胞，C错误；

D、维生素D属于固醇类，进入细胞的方式为④自由扩散，D错误。

故选A。

（2019全国卷II）15．某种H﹢-ATPase是一种位于膜上的载体蛋白，具有ATP水解酶活性，能够利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H﹢。

①将某植物气孔的保卫细胞悬浮在一定pH的溶液中（假设细胞内的pH高于细胞外），置于暗中一段时间后，溶液的pH不变。

②再将含有保卫细胞的该溶液分成两组，一组照射蓝光后溶液的pH明显降低；另一组先在溶液中加入H﹢-ATPase的抑制剂（抑制ATP水解），再用蓝光照射，溶液的pH不变。

根据上述实验结果，下列推测不合理的是

A．H﹢-ATPase位于保卫细胞质膜上，蓝光能够引起细胞内的H﹢转运到细胞外

B．蓝光通过保卫细胞质膜上的H﹢-ATPase发挥作用导致H﹢逆浓度梯度跨膜运输

C．H﹢-ATPase逆浓度梯度跨膜转运H﹢所需的能量可由蓝光直接提供

D．溶液中的H﹢不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞

15【答案】C

【解析】载体蛋白位于细胞膜上，根据题意可知，照射蓝光后溶液的pH值明显下降，说明H+含量增加，进而推知：

蓝光能够引起细胞内H+转运到细胞外，A正确；对比②中两组实验可知，蓝光引起细胞内H+转运到细胞外需要通过H+-ATPase，且原先细胞内pH值高于细胞外，即细胞内H+浓度低于细胞外，因此该H+为逆浓度梯度转运，B正确；由题意可知H+－ATPase具有ATP水解酶活性，利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H+，C错误；由①中的实验可知，最初细胞内pH值高于细胞外，即细胞内H+浓度低于细胞外，但暗处理后溶液浓度没有发生变化，说明溶液中的H+不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞，D正确。

（2019海南卷）16．植物细胞中水和矿质元素离子会表现出某些特点。

下列叙述错误的是（）

A．根细胞中的K+不能以自由扩散的方式进入土壤溶液中

B．矿质元素离子在细胞内积累可引起外界溶液中的水进入细胞

C．根细胞吸收的矿质元素能够以离子的形式贮存在液泡中

D．叶肉细胞中参与光合作用光反应阶段的水分子属于结合水

16【答案】D

【解析】根细胞中的K+不能以自由扩散的方式进入土壤溶液中，因为钾离子跨膜运输需要载体，自由扩散不需要载体，A正确；矿质元素离子在细胞内积累会引起细胞液浓度增大，进而发生吸水，故会引起外界溶液中的水进入细胞，B正确；细胞内无机盐大多以离子形式存在，根细胞吸收的矿质元素能够以离子的形式贮存在液泡中，C正确；叶肉细胞中参与光合作用光反应阶段的水分子属于自由水，可以分解成氧气和[H]，D错误。

故选D。

（2018北京卷）17．细胞膜的选择透过性保证了细胞内相对稳定的微环境。

下列物质中，以自由扩散方式通过细胞膜的是

A．Na+B．二氧化碳C．RNAD．胰岛素

17【答案】B

【解析】一般Na+内流时属于协助扩散，Na+外流时属于主动运输，A错误；二氧化碳的运输属于自由扩散，B正确；RNA通过核孔进入细胞质，需要消耗能量，不是自由扩散，C错误；胰岛素是通过胞吐被分泌出细胞的，D错误，所以选B。

（2018海南卷）18．将水稻幼苗培养在含 MgSO4的培养液中，一段时间后，发现营养液中Mg2+和SO42-的含量下降，下列叙述不合理的是（　　）

A．Mg2+通过自由扩散进入根细胞B．MgSO4必须溶解在水中才能被根吸收

C．根吸收的Mg2+可以参与叶绿素的形成D．降低温度会影响水稻根系对Mg2+的吸收

18【答案】A

【解析】A、Mg2+ 通过主动运输进入根细胞，A错误；

B、MgSO4 必须溶解在水中以离子形式，才能被根吸收，B正确；

C、Mg 是叶绿素的重要组成元素，所以根吸收的Mg2+可以参与叶绿素的形成，C正确；

D、降低温度会影响膜的流动性和酶的活性，从而影响细胞呼吸，则对 Mg2+ 的吸收也会造成影响，D正确。

故选A。

（2018全国卷II）19．下列有关物质跨膜运输的叙述，正确的是

A．巨噬细胞摄入病原体的过程属于协助扩散

B．固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输

C．神经细胞受到刺激时产生的Na+内流属于被动运输

D．护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输

19【答案】C

【解析】病原体属于颗粒性物质，颗粒性物质或大分子物质进出细胞的方式为胞吞和胞吐，因此巨噬细胞摄入病原体的过程属于胞吞，A错误；固醇类激素的化学本质是脂质，脂溶性物质以自由扩散的方式进入靶细胞，B错误；神经细胞内的Na＋浓度比细胞膜外低，受刺激时，产生的Na＋内流是顺浓度梯度进行的，属于被动运输，C正确；甘油是脂溶性小分子物质，以自由扩散的方式进入细胞，D错误。