PAGEPAGE1物質跨膜運輸的實例和方式(30分鐘100分)一、選擇題(共10小題，每小題5分，共50分)1.(2024·全國卷Ⅰ)下列有關植物根系汲取利用養分元素的敘述，錯誤的是 ()A.在酸性土壤中，小麥可汲取利用土壤中的N2和NB.農田適時松土有利于農作物根細胞對礦質元素的汲取C.土壤微生物降解植物秸稈產生的無機離子可被根系汲取D.給玉米施肥過多時，會因根系水格外流引起“燒苗”現象【解析】選A。本題考查植物對礦質元素的汲取。在酸性土壤中小麥可汲取利用土壤中的N，但不能汲取N2，A項錯誤；農田適時松土可促進根部的有氧呼吸，有利于農作物根細胞對礦質元素的汲取(主動運輸)，B項正確；土壤微生物降解植物秸稈會產生無機離子，無機離子可通過主動運輸的方式被根系汲取，C項正確；給玉米施肥過多時，土壤溶液濃度會大于細胞液濃度，導致根系細胞失水，水格外流引起“燒苗”現象，D項正確。2.(2024·海南高考)為探討植物細胞質壁分別現象，某同學將某植物的葉表皮放入肯定濃度的甲物質溶液中，一段時間后視察到葉表皮細胞發生了質壁分別現象。下列說法錯誤的是 ()A.該植物的葉表皮細胞是具有液泡的活細胞B.細胞內甲物質的濃度高于細胞外甲物質的濃度C.細胞液中的H2O可以經擴散進入甲物質溶液中D.甲物質和H2O能自由通過該葉表皮細胞的細胞壁【解析】選B。由葉表皮細胞發生了質壁分別現象，推知葉表皮細胞發生了失水，細胞液中的H2O經擴散進入甲物質溶液中，因此細胞內甲物質的濃度低于細胞外甲物質的濃度，該植物的葉表皮細胞是具有液泡的活細胞；由于細胞壁具有全透性，甲物質和H2O都能自由通過該葉表皮細胞的細胞壁。3.如圖所示為物質出入細胞的方式(其中a表示生物膜上的糖蛋白，①～③表示物質運輸的三種方式)，下列有關敘述正確的是 ()A.①方式可表示肌細胞從組織液中汲取H+B.①②③運輸方式均能體現細胞膜的選擇透過性C.此圖若表示神經元的細胞膜，則神經遞質通過③方式排出細胞D.糖醋蒜腌制過程中，蔗糖和醋進入細胞的過程與②和③有關【解析】選B。分析題圖，依據物質跨膜運輸過程中細胞膜內外的濃度差、是否須要載體蛋白、是否消耗能量，可推斷①為自由擴散、②為幫助擴散、③為主動運輸。肌細胞從組織液中汲取H+是主動運輸，A錯誤；主動運輸和被動運輸均能體現細胞膜的選擇透過性，B正確；神經遞質通過胞吐方式排出細胞，C錯誤；糖醋蒜腌制過程中，細胞膜失去了選擇透過性，蔗糖和醋是通過擴散的方式進入細胞的，D錯誤。4.(2024·長春模擬)下列有關物質跨膜運輸的敘述，正確的是 ()A.線粒體DNA上的基因所表達的酶與線粒體的功能有關，若線粒體DNA受損傷，對神經細胞汲取K+沒有影響B.相對分子質量比較小的物質都可以通過自由擴散進入細胞C.胰島B細胞分泌胰島素時消耗能量，因此胰島素出入細胞屬于主動運輸D.對離體培育的小腸上皮細胞進行紫外線處理，結果汲取甘氨酸的功能丟失，可能的緣由是細胞膜上的載體蛋白缺失或結構發生改變【解析】選D。線粒體是有氧呼吸的主要場所，神經細胞汲取K+的方式是主動運輸，須要能量，線粒體DNA受損傷使其不能正常為生命活動供應能量，就會影響神經細胞汲取K+，A錯誤；相對分子質量比較小的物質或離子進入細胞的方式有自由擴散、幫助擴散和主動運輸，B錯誤；胰島素屬于大分子物質，出入細胞的方式是胞吐或胞吞，C錯誤；小腸上皮細胞汲取甘氨酸的方式是主動運輸，須要載體蛋白和能量，對離體培育的小腸上皮細胞進行紫外線處理，結果汲取甘氨酸的功能丟失，最可能的緣由是細胞膜上的載體蛋白缺失或結構發生改變，D正確。5.在如圖所示的裝置中，A、B、C中均為肯定濃度的蔗糖溶液，溶液之間均用半透膜隔開，一段時間后達到滲透平衡形成肯定的高度差，如圖所示，h1>h2，在達到平衡后，A、B、C中蔗糖溶液的濃度大小關系為 ()A.A=B=C B.A>B>CC.A>C>B D.無法確定【解析】選C。達到滲透平衡后，在單位時間內，水分子通過半透膜從A到B及從B到A擴散的速率相等，由于影響水分子擴散速率的因素有兩個，即溶液的濃度差和水柱h1形成的靜水壓，故A中溶液濃度大于B中溶液濃度。同理可知，C中溶液濃度大于B中溶液濃度，但由于水柱h2形成的靜水壓比水柱h1形成的靜水壓小，故可推知A中溶液濃度大于C中溶液濃度。因此三種蔗糖溶液的濃度大小是A>C>B。6.(2024·大連模擬)離子泵是一種具有ATP水解酶活性的載體蛋白，能利用水解ATP釋放的能量跨膜運輸離子。下列敘述正確的是 ()A.離子通過離子泵的跨膜運輸屬于幫助擴散B.離子通過離子泵的跨膜運輸是順著濃度進行的C.動物一氧化碳中毒會降低離子泵跨膜運輸離子的速率D.加入蛋白質變性劑會提高離子泵跨膜運輸離子的速率【解析】選C。由題意“離子泵是一種具有ATP水解酶活性的載體蛋白，能利用水解ATP釋放的能量跨膜運輸離子。”可知，通過離子泵的跨膜運輸為主動運輸，逆濃度梯度運輸，A、B錯誤；動物一氧化碳中毒會降低呼吸作用，降低離子泵跨膜運輸離子的速率，C正確；蛋白質變性劑會破壞載體蛋白，降低運輸速率，D錯誤。7.(2024·天津高考)在紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的失水和吸水試驗中，顯微鏡下可依次視察到甲、乙、丙三種細胞狀態。下列敘述正確的是 ()A.由視察甲到視察乙須要將5倍目鏡更換為10倍目鏡B.甲、乙、丙可在同一個細胞內依次發生C.與甲相比，乙所示細胞的細胞液濃度較低D.由乙轉變為丙的過程中，沒有水分子從胞內擴散到胞外【解題指南】解答本題的關鍵有兩點：(1)明確高倍顯微鏡的運用方法。(2)理解滲透作用及植物細胞的質壁分別和復原的原理。【解析】選B。本題主要考查視察植物細胞的質壁分別和復原的試驗、顯微鏡的運用方法。A項，依據題圖由甲到乙細胞體積沒有改變，可推斷顯微鏡放大倍數不變，沒有更換目鏡，故錯誤。B項，圖示紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞由甲→乙為失水過程，發生了質壁分別現象；乙→丙為吸水過程，發生了質壁分別后的復原現象，甲、乙、丙可以在同一個細胞內依次發生，故正確。C項，圖中乙所示細胞質壁分別程度大于甲，說明乙所示細胞的細胞液失水較多，其細胞液濃度較高，故錯誤。D項，由乙轉變為丙的過程中，細胞吸水，單位時間內水分子從胞內擴散到胞外的數目少于從胞外擴散到胞內的數目，故錯誤。【易錯提示】(1)用高倍鏡視察時，一般不換目鏡，而是轉動轉換器干脆換用高倍物鏡。(2)在發生滲透作用時，水分子可以通過半透膜進行雙向擴散。8.(2024·成都模擬)下列關于物質進出細胞的敘述中正確的是 ()A.哺乳動物的成熟紅細胞可通過無氧呼吸為主動運輸供應能量B.細胞膜的選擇透過性是指小分子物質全都能通過而大分子物質都不能通過C.紅細胞中能貯存大量氧氣分子，故氧氣分子進入紅細胞的方式為主動運輸D.哺乳動物神經細胞通過幫助擴散的方式汲取鉀離子【解析】選A。哺乳動物的成熟紅細胞沒有線粒體，只能通過無氧呼吸為細胞所需的各種生命活動供應能量，A正確；細胞膜的選擇透過性是指水分子可以自由通過，一些離子、小分子物質也可以通過，而其他離子、小分子物質不能通過的特性，B錯誤；氧氣分子進入紅細胞的方式為自由擴散，紅細胞中能貯存大量氧氣分子不是游離的分子，而是與血紅蛋白結合的化合物，C錯誤；由于哺乳動物內環境中的鉀離子濃度經常低于神經細胞內液的鉀離子濃度，所以它是通過主動運輸的方式汲取鉀離子，D錯誤。9.試驗小組利用某綠色葉片的葉肉細胞在不同濃度的蔗糖溶液中進行了一系列的試驗，得到如下結果。下列敘述正確的是()蔗糖溶液濃度(g/mL)0.300.350.400.450.50是否發生質壁分別現象--++++++++滴入清水后是否復原--是是-(注：“-”表示不發生，“+”表示發生，且“+”越多表示發生程度越大)A.該葉肉細胞的細胞液滲透壓與質量濃度為0.35g/mL的蔗糖溶液的滲透壓相等B.質量濃度為0.50g/mL的蔗糖溶液較適合用于視察質壁分別和復原現象C.當蔗糖溶液質量濃度低于0.35g/mL時，細胞內仍有水分子的進出D.用0.45g/mL的蔗糖溶液處理，會看到葉肉細胞中綠色的液泡顏色漸漸加深【解析】選C。從試驗結果看，葉肉細胞細胞液的滲透壓與質量濃度為0.35～0.40g/mL的蔗糖溶液的滲透壓相當，A錯誤；質量濃度為0.50g/mL的蔗糖溶液會使細胞失水過多而死亡，看不到質壁分別復原現象，B錯誤；當蔗糖溶液質量濃度低于0.35g/mL時，水分子仍進出細胞，此時水分子進出細胞的速度相同，C正確；綠色葉肉細胞的液泡中無葉綠素，故看不到液泡的顏色加深，D錯誤。10.(2024·保定模擬)主動運輸消耗的能量可來自ATP或離子電化學梯度等。如圖為Na+、葡萄糖進出小腸上皮細胞的示意圖。下列關于圖中物質跨膜運輸過程的分析錯誤的是 ()A.葡萄糖從腸腔進入小腸上皮細胞是不須要耗能的主動運輸B.Na+從小腸上皮細胞進入組織液是須要消耗ATP的主動運輸C.葡萄糖從腸腔進入小腸上皮細胞與Na+從腸腔到小腸上皮細胞相伴隨D.Na+從腸腔到小腸上皮細胞以及葡萄糖從小腸上皮細胞到組織液均為被動運輸【解析】選A。由圖可知，葡萄糖從腸腔逆濃度梯度進入小腸上皮細胞，屬于主動運輸，但不消耗ATP，則消耗的能量應來自離子電化學梯度，A錯誤；Na+從小腸上皮細胞進入組織液是逆濃度梯度進行的，且須要載體蛋白幫助和消耗ATP，屬于主動運輸，B正確；葡萄糖從腸腔進入小腸上皮細胞與Na+從腸腔到小腸上皮細胞共用一個載體，C正確；Na+從腸腔進入小腸上皮細胞的方式是幫助擴散，葡萄糖從小腸上皮細胞進入組織液的方式也是幫助擴散，均為被動運輸，D正確。二、非選擇題(共20分)11.(2024·成都模擬)科學家探討發覺，細胞膜的跨膜蛋白中，有一種與水的跨膜運輸有關的水通道蛋白。回答下列問題：(1)細胞膜上跨膜蛋白的合成類似于分泌蛋白，核糖體上合成的肽鏈，須要在_________中加工和修飾后，再運輸到細胞膜上。

(2)從細胞膜的結構分析，由于__________________________________的緣由，水分子自由擴散通過細胞膜時會受到肯定的阻礙。現在探討確認，細胞膜上的水通道蛋白能幫助水分子從低滲溶液向高滲溶液方向跨膜運輸，這種水分子跨膜運輸的方式是____________________。

(3)哺乳動物紅細胞在低滲溶液中能快速吸水裂開，有人推想這可能與水通道蛋白有關。請設計試驗，驗證這個推想是正確的。(要求：寫出試驗思路、預期試驗結果)【解析】(1)依據蛋白質的合成與分泌過程可知，核糖體合成的肽鏈須要先后經過內質網和高爾基體的加工才能成為成熟的蛋白質。(2)細胞膜的基本支架是磷脂雙分子層，其內部具有疏水性，所以水分子自由擴散通過細胞膜時會受到肯定的阻礙。依據題意，水分子通過水通道蛋白的運輸是從低滲溶液向高滲溶液方向運輸的，因此該運輸方式為幫助擴散。(3)依據題意，要驗證哺乳動物紅細胞在低滲溶液中能快速吸水裂開與水通道蛋白有關，則依據試驗的單一變量原則和比照性原則，設計試驗步驟為：將甲組紅細胞膜中的蛋白質破壞，乙組紅細胞不作處理，然后將兩組細胞同時置于蒸餾水中，測定兩組細胞吸水裂開所需的時間；若乙組吸水裂開所需時間短，說明推想正確。答案：(1)內質網和高爾基體(2)磷脂雙分子層內部具有疏水性幫助擴散(3)將甲組紅細胞膜中的蛋白質破壞，乙組紅細胞不作處理，然后將兩組細胞同時置于蒸餾水中，測定兩組細胞吸水裂開所需的時間。乙組吸水裂開所需時間短，說明推想正確。1.(5分)在用紫色洋蔥A和B的外表皮細胞分別制成的5個裝片上依次滴加5種不同濃度的蔗糖溶液，相同時間后原生質體的體積改變如圖所示。下列敘述不正確的是 ()A.紫色洋蔥A比B的外表皮細胞的細胞液濃度高B.兩種紫色洋蔥外表皮細胞都發生質壁分別的蔗糖溶液濃度是乙和丁C.將處于乙濃度蔗糖溶液中的紫色洋蔥B外表皮細胞的裝片置于清水中，肯定會發生質壁分別復原D.試驗后丙溶液中紫色洋蔥B外表皮細胞的吸水實力小于戊溶液中的紫色洋蔥B外表皮細胞【解析】選C。由題圖可知，紫色洋蔥A比B的外表皮細胞的細胞液濃度高，A項正確；兩種紫色洋蔥外表皮細胞都發生質壁分別的蔗糖溶液濃度是乙和丁，B項正確；處于乙濃度蔗糖溶液中的紫色洋蔥B外表皮細胞可能已經死亡，放入清水中不肯定會發生質壁分別復原，C項錯誤；試驗后丙溶液中紫色洋蔥B外表皮細胞的吸水實力小于戊溶液中的紫色洋蔥B外表皮細胞，D項正確。2.(5分)(2024·鄭州模擬)將某活組織放入相宜的完全養分液中，置于相宜的條件下培育。培育液中甲、乙兩種離子的濃度保持相等且恒定，定期測得細胞中兩種離子的含量，得到如圖所示曲線。據圖分析下列敘述中正確的是()A.該組織細胞汲取甲、乙兩種離子的方式分別是被動運輸和主動運輸B.該組織細胞運輸離子甲的載體蛋白數量比運輸離子乙的載體蛋白數量多C.兩種離子均只能從低濃度的一側運輸到高濃度的一側D.曲線mn段和ab段表明兩種離子濃度的上升抑制了細胞的汲取【解析】選B。依據題圖可知，當細胞內濃度高于細胞外濃度時，甲、乙兩物質還在進入細胞，故甲、乙進入細胞的方式是主動運輸，A錯誤；在相同時間內離子甲的數量多于乙，說明細胞膜上運輸離子甲的載體蛋白數量多于乙，B正確；一起先細胞內濃度要低，甲、乙進入細胞是順濃度梯度，C錯誤；抑制主動運輸速率的緣由應當是其他因素，不是由于濃度差，D錯誤。3.(20分)如圖1是人甲狀腺細胞攝取原料合成甲狀腺球蛋白的基本過程，圖2表示兩種跨膜運輸方式，請據圖回答問題： (1)探討表明細胞內的碘濃度遠遠高于血漿中碘濃度，這表明圖1中a過程跨膜運輸的方式是_________，推斷理由是_____________________________。

(2)圖2中，與I-跨膜運輸方式