母題02物質運輸【母題來源一】2019年全國普通高等學校招生統一考試理綜生物（全國II卷）【母題原題】某種H﹢-ATPase是一種位于膜上的載體蛋白，具有ATP水解酶活性，能夠利用水解ATP釋放的能量逆濃度梯度跨膜轉運H﹢。①將某植物氣孔的保衛細胞懸浮在一定pH的溶液中（假設細胞內的pH高于細胞外），置于暗中一段時間后，溶液的pH不變。②再將含有保衛細胞的該溶液分成兩組，一組照射藍光后溶液的pH明顯降低；另一組先在溶液中加入H﹢-ATPase的抑制劑（抑制ATP水解），再用藍光照射，溶液的pH不變。根據上述實驗結果，下列推測不合理的是A．H﹢-ATPase位于保衛細胞質膜上，藍光能夠引起細胞內的H﹢轉運到細胞外B．藍光通過保衛細胞質膜上的H﹢-ATPase發揮作用導致H﹢逆濃度梯度跨膜運輸C．H﹢-ATPase逆濃度梯度跨膜轉運H﹢所需的能量可由藍光直接提供D．溶液中的H﹢不能通過自由擴散的方式透過細胞質膜進入保衛細胞【答案】C【解析】載體蛋白位于細胞膜上，根據題意可知，照射藍光后溶液的pH值明顯下降，說明即H+含量增加，進而推知：藍光能夠引起細胞內H+轉運到細胞外，A正確；對比②中兩組實驗可知，藍光引起細胞內H+轉運到細胞外需要通過H+-ATPase，且原先細胞內pH值高于細胞外，即細胞內H+濃度低于細胞外，因此該H+為逆濃度梯度轉運，B正確；由題意可知H+－ATPase具有ATP水解酶活性，利用水解ATP釋放的能量逆濃度梯度跨膜轉運H+，C錯誤；由①中的實驗可知，最初細胞內pH值高于細胞外，即細胞內H+濃度低于細胞外，但暗處理后溶液濃度沒有發生變化，說明溶液中的H+不能通過自由擴散的方式透過細胞質膜進入保衛細胞，D正確。【母題來源二】2019年4月浙江省普通高校招生選考科目生物【母題原題】哺乳動物細胞在0.9%NaCl溶液中仍能保持其正常形態。將兔紅細胞置于不同濃度NaCl溶液中，一段時間后制作臨時裝片，用顯微鏡觀察并比較其形態變化。下列敘述正確的是A．在高于0.9%NaCl溶液中，紅細胞因滲透作用失水皺縮并發生質壁分離B．在0.9%NaCl溶液中，紅細胞形態未變是由于此時沒有水分子進出細胞C．在低于0.9%NaCl溶液中，紅細胞因滲透作用吸水膨脹甚至有的破裂D．滲透作用是指水分子從溶液濃度較高處向溶液濃度較低處進行的擴散【答案】C【解析】在高于0.9%NaCl溶液中，紅細胞因滲透作用失水皺縮，但紅細胞無細胞壁結構，故不會發生質壁分離，A選項錯誤；在0.9%NaCl溶液中，紅細胞形態未變是由于水分子進出細胞膜達到動態平衡，而不是沒有水分子進出細胞，B選項錯誤；在低于0.9%NaCl溶液中，紅細胞會吸水甚至導致漲破，C選項正確；滲透是指水分子或其它溶劑分子從低濃度的溶液通過半透膜進入高濃度溶液中的擴散，D選項錯誤。【命題意圖】以具體實例考查細胞對不同物質的運輸方式與特點。主要考查能運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結論能力。【命題規律】通常結合具體生命現象如物質運輸、免疫、細胞識別等考查不同物質運輸方式特點，能夠根據表格、曲線等不同形式判斷具體運輸方式。【得分要點】1．物質出入細胞的方式(連線)2．根據圖示進一步確定物質跨膜運輸的方式和影響因素（1）填寫以下有關跨膜運輸方式及結構的名稱甲：自由擴散；乙：協助擴散；丙：主動運輸；a：載體蛋白。（2）填寫以下有關跨膜運輸方式的影響因素甲圖：濃度差；乙圖：濃度差和載體蛋白；丙圖：載體蛋白和能量。3．“三步法”判斷物質出入細胞的方式1．神經元細胞中K+濃度高于細胞外，而Na+濃度低于細胞外。下列敘述中正確的是A．K+運出神經元和Na+運出神經元均為需要載體蛋白協助的主動運輸B．溫度和蛋白質抑制劑均影響神經元吸收K+的速率C．用呼吸抑制劑處理神經元不影響Na+進出神經元的速率D．突觸前膜釋放神經遞質為需要載體蛋白協助的胞吐過程【答案】B【解析】K+運出神經元的方式是協助擴散，Na+運出神經元的方式是主動運輸，A錯誤；溫度和蛋白質抑制劑均會影響神經元吸收K+的速率，B正確；Na+運出神經元的方式是主動運輸，需要消耗能量，因此受呼吸抑制劑處理的影響，C錯誤；胞吐利用了膜的流動性，不需要載體蛋白的協助，D錯誤。2．如圖表示給某種細胞施予呼吸抑制劑后，細胞對某物質的吸收速率與細胞內外該物質濃度差的關系。下列有關敘述錯誤的是A．這種物質進入該細胞的方式與O2進入該細胞的方式相同B．該細胞吸收這種物質與ATP的水解無直接關系C．該物質不能直接穿過細胞膜上的磷脂分子間隙D．該細胞對這種物質的吸收速率與核糖體的功能有關【答案】A【解析】對細胞施予呼吸抑制劑后，不影響該物質的吸收速率，說明不消耗能量，但當物質在細胞外達到一定濃度時，吸收速率不再增加，說明受載體數量的限制，應是協助擴散，細胞吸收O2是自由擴散，與這種物質進入該細胞的方式不同，A錯誤；協助擴散運輸不消耗ATP，與ATP的水解無直接關系，B正確；協助擴散需要載體才能進入細胞，不能直接穿過細胞膜上的磷脂分子間隙，C正確；協助擴散需要載體，而載體的化學本質是蛋白質，在核糖體上合成，則該細胞對這種物質的吸收速率與核糖體的功能有關，D正確。3．A．小腸上皮細胞吸收腸腔中的葡萄糖和Na＋時使用的是同一載體B．葡萄糖以主動運輸方式進入小腸上皮細胞C．K＋以主動運輸方式從組織液進入小腸上皮細胞D．Na＋進入和轉出小腸上皮細胞的運輸方式都是協助擴散【答案】D【解析】從圖示信息可知，小腸上皮細胞吸收腸腔中的葡萄糖和Na＋時使用的是同一載體；由題干信息可知，葡萄糖逆濃度梯度進入小腸上皮細胞，故為主動運輸；K＋逆濃度梯度從組織液進入小腸上皮細胞，故為主動運輸；Na＋順濃度梯度進入小腸上皮細胞，且需要載體蛋白，為協助擴散，Na＋逆濃度梯度轉出小腸上皮細胞，為主動運輸。4．下列有關物質進出細胞的說法，錯誤的是A．神經細胞靜息時K+外流的方式和興奮時Na+內流的方式相同B．二氧化碳出線粒體的方式和性激素進入靶細胞的方式相同C．突觸小泡和囊泡都是依靠膜的流動性釋放被運輸的物質D．生長素極性運輸的方式和維生素D進入細胞的方式相同【答案】D【解析】K+主要存在于細胞內液中，神經細胞靜息時K+外流的方式是協助擴散，Na+主要存在于細胞外液中，興奮時Na+內流的方式是協助擴散，因此神經細胞靜息時K+外流的方式和興奮時Na+內流的方式相同，A正確；二氧化碳出線粒體的方式和性激素（脂溶性小分子物質）進入靶細胞的方式都是自由擴散，因此二者的方式相同，B正確；突觸小泡和囊泡運輸都屬于胞吞或者胞吐的方式，因此都依靠膜的流動性釋放被運輸的物質，C正確；生長素極性運輸的方式為主動運輸，維生素D進入細胞的方式為自由擴散，因此二者的方式不同，D錯誤。5．將水稻、番茄幼苗分別放在含Mg2+、Ca2+和SiO44-的培養液中，一段時間后，發現番茄營養液中Mg2+、Ca2+濃度下降，而水稻培養液中Mg2+、Ca2+濃度升高，下列敘述正確的是A．水稻培養液中Mg2+、Ca2+濃度升高，是水稻細胞外排離子的結果B．植物根成熟區細胞吸收礦質元素離子主要依靠滲透作用C．番茄與水稻相比，其對Mg2+、Ca2+需要量大，而對SiO44-需要量小D．此實驗說明植物根細胞對離子的吸收差異取決于培養液中離子的濃度【答案】C【解析】水稻培養液中Mg2+、Ca2+濃度升高，原因是水稻吸收Mg2+、Ca2+的速度小于吸收水的速度，A錯誤；植物根成熟區細胞吸收礦質元素離子的方式為主動運輸，B錯誤；一段時間后，水稻培養液中Mg2+與Ca2+濃度升高、SiO44-濃度降低，而番茄培養液中Mg2+與Ca2+濃度降低、SiO44-濃度升高，說明水稻吸收Mg2+與Ca2+量小于番茄吸收Mg2+與Ca2+量，水稻吸收SiO44-量大于番茄吸收SiO44-的量，即番茄與水稻相比，其對Mg2+、Ca2+需要量大，而對SiO44-需要量小，C正確；水稻和番茄對Mg2+、Ca2+、SiO44-離子的吸收方式都是主動運輸，其吸收差異取決于根細胞膜上運輸相應離子的載體數量與細胞呼吸產生的能量，D錯誤。6．下圖表示豬成熟紅細胞的細胞膜對不同物質的轉運過程，其中敘述正確的是A．上面代表細胞內或細胞外B．b表示自由擴散，可以表示氧氣的運輸方式與方向C．a和e所需能量主要來源于線粒體D．e可以代表蛋白質的運輸情況【答案】B【解析】識圖分析可知：A是蛋白質分子，B是磷脂雙分子層，構成膜的基本支架，D是糖側鏈，位于細胞膜的外側，a、e物質是從低濃度一側運到高濃度一側，需要載體，消耗能量，屬于主動運輸；b物質是從高濃度一側運到低濃度一側，不需要載體，不消耗能量，屬于自由擴散；c、d物質是從高濃度一側運到低濃度一側，需要載體，不消耗能量，屬于協助擴散。D是糖側鏈，位于細胞膜的外側，故上面代表細胞外，A錯誤；b物質是從高濃度一側運到低濃度一側，不需要載體，不消耗能量，屬于自由擴散，可以表示氧氣的運輸方式和方向，B正確；豬是哺乳動物，成熟紅細胞沒有線粒體，C錯誤；蛋白質屬于大分子，其運輸的方式為胞吞或者胞吐，而圖中e物質的運輸為主動運輸，D錯誤。7．如圖表示培養液中K＋濃度及溶氧量對小麥根系細胞吸收K＋速率的影響。下列有關兩曲線形成機理的解釋，正確的是A．曲線ab段的形成是由于細胞膜上K＋載體數量未達到飽和且能量充足B．曲線cd段的形成是由于細胞內K＋過多，細胞大量排出K＋C．e點表明植物根系可以通過自由擴散的方式吸收K＋D．曲線bc、fg段的形成一定是由于細胞膜上K＋載體數量有限【答案】A【解析】曲線ab段的形成是由于細胞膜上K＋載體數量未達到飽和且能量充足，A項正確；曲線cd段的形成是由于培養液中K＋濃度過高，影響了細胞的代謝，使細胞吸收K＋的速率下降，B項錯誤。e點表示植物根細胞只進行無氧呼吸，產生的ATP較少，所以吸收K＋的速率較低，但是根細胞仍通過主動運輸的方式吸收K＋，C項錯誤。曲線fg段的形成是由于細胞呼吸作用達到平衡，K＋吸收速率受到ATP數量限制，D項錯誤。8．如圖表示物質進入細胞的不同方式，ATPase為ATP酶，在圖示生理過程中還具有載體功能。下列有關敘述錯誤的是A．護膚品中的甘油通過方式①進入皮膚細胞B．加入蛋白質變性劑會降低②的運輸速率C．吞噬細胞可通過方式③吞噬病原體D．血漿中的碘通過方式②協助擴散進入甲狀腺濾泡上皮細胞【答案】D【解析】分析題圖可知：①是自由擴散，②是主動運輸，③是胞吞。甘油通過自由擴散方式進入細胞，A正確；②是主動運輸，需要載體和能量，ATP酶化學本質是蛋白質，因此加入蛋白質變性劑會降低②的運輸速率，B正確；吞噬細胞可通過胞吞的方式（③）吞噬病原體，C正確；血漿中的碘通過主動運輸進入甲狀腺濾泡上皮細胞，D錯誤。9．圖1中曲線a、b表示物質跨膜運輸的不同方式，圖2是細胞膜上鈉鉀泵示意圖，請據圖作答：（1）運輸方式a是_______________________，b是_______________________。（2）葡萄糖進入紅細胞的最大轉運速率與_______________________有關。（3）鈉鉀泵的作用：①作為_______________________，分別與Na+、K+相結合，從而協助Na+、K+運輸；②催化_______________________，為Na+、K+跨膜運輸提供能量。（4）圖1、圖2體現了細胞膜具有_______________________的功能。【答案】（1）自由擴散 協助擴散或主動運輸（2）葡萄糖濃度差和載體蛋白數量（3）載體蛋白 ATP水解（4）控制物質進出細胞【解析】（1）由圖1可知，運輸方式a的物質運輸速率與該物質的濃度呈正相關，屬于自由擴散；運輸方式b除了與濃度相關外，還與載體數量有關，屬于協助擴散或主動運輸。（2）葡萄糖進入紅細胞的方式為協助擴散，其最大轉運速率與葡萄糖濃度差和載體蛋白數量有關。（3）由圖2可知鈉鉀泵的作用：①作為載體蛋白，分別與Na+、K+相結合，從而協助Na+、K+運輸；②催化ATP水解，為Na+、K+跨膜運輸提供能量。（4）圖1、圖2體現了細胞膜具有控制物質進出細胞的功能。10．如圖一是生物膜的流動鑲嵌模型及物質跨膜運輸示意圖，其中組成離子通道的通道蛋白是橫跨生物膜的親水性通道，允許相應的離子通過，①②③④代表不同的運輸方式。圖二表示物質通過膜的運輸速率（縱坐標）隨O2濃度變化的情況。請仔細觀察圖示并回答有關問題。圖一 圖二（1）圖一生物膜的功能與其化學組成密切相關，功能越復雜的生物膜，________的種類與數目越多。（2）鯊魚體內能積累大量的鹽，鹽分過高時就要及時將多余的鹽分排出體外，經研究，鯊魚體內多余的鹽分是經②途徑排出的，那么其跨膜運輸的方式是________________。（3）圖二與圖一中的________（填序號）代表的物質運輸方式一致。若需跨膜運輸的物質足夠，圖中曲線出現BC段的主要原因是________________________。（4）檉柳是泌鹽植物，其葉子和嫩枝可以將植物體內的鹽分排出，是強耐鹽植物。為探究檉柳從土壤中吸收鹽分的方式是主動