2022年高考生物热点题型和提分秘籍 专题08 物质跨膜运输的实例题型专练

2022年高考生物热点题型和提分秘籍 专题08 物质跨膜运输的实例题型专练1某植物细胞间隙的浓度为a，细胞液的浓度为b，细胞质基质的浓度为c，当它因缺水而萎蔫时，三者之间的关系是()Aabc BbcaCacb Dbac【答案】C【解析】植物缺水萎蔫是因为细胞失水，故外界溶液(a)细胞质基质(c)细胞液浓度(b)。2在观察植物细胞质壁分离和复原的实验中，某同学取洋葱鳞片叶外表皮细胞制成临时装片，实验试剂有滴加了红墨水的质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液、蒸馏水等。如图是某同学根据光学显微镜所观察到的图像绘制而成的。下列对图和有关实验结果的分析，正确的是()A该图绘制正确，处于该状态的细胞依然保持活性B该图所示细胞一定正在发生质壁分离，1内液体为红色C除图中5以外，其他细胞成分均属于原生质层的范畴D若将该图所示细胞放于清水中，预测会发生质壁分离复原【答案】D3红甜菜根的液泡中含有花青素。某同学将红甜菜根切成大小相同的薄片，分别放在不同温度的蒸馏水中处理1 min后取出，再分别放在等量清水中浸泡1 h，获得不同温度下的浸出液，然后用分光光度计测定浸出液中花青素吸光值，吸光值大小可以反映浸出液中花青素的含量。根据图示的实验结果，下列分析正确的是()A花青素通过细胞膜的方式为协助扩散B温度超过50 ，膜结构受到破坏，通透性增大C在50 以下，甜菜细胞内合成的花青素极少D在1050 时，甜菜细胞膜流动性保持不变【答案】B4如下图甲、乙所示是渗透作用装置，其中半透膜为膀胱膜(蔗糖分子不能通过，水分子可以自由通过)。图中溶液A、B、a、b均为蔗糖溶液，实验开始前其浓度分别用MA、MB、Ma、Mb表示。一段时间达到平衡后，甲、乙装置中漏斗内的液面上升高度分别为h1、h2，a、b的浓度分别为M1、M2，则下列判断错误的是()A若h1h2，MAMB，则MaMbB若h1h2，MAMB，则MaMbC若MaMbMAMB，则h1h2，M1M2D一段时间后，Aa与aA、Bb与bB的水分子扩散速率均相等【答案】B【解析】若h1h2，MAMB，说明a从A中吸收的水分子数比b从B中吸收的多，即a与A的浓度差比b与B的大，因此MaMb；若MaMbMAMB，说明a与A的浓度差比b与B的浓度差小，a比b吸收的水分子少，则h1h2，M1M2；一段时间后装置中的液面不再变化，说明半透膜两侧的水分子运动处于平衡状态。5用相同的培养液培养水稻和番茄幼苗，一段时间后，测定培养液中各种离子的浓度，结果如下图1所示。图2表示植物根细胞对离子的吸收速率与氧气浓度之间的关系。据图不能体现的信息是()A由图2可知，植物根细胞吸收离子的方式为主动运输B由图1可知，水稻对SiO需求量大，番茄对SiO需求量小C图2中b点，离子吸收速率受载体数量的限制D图1水稻培养液里的Ca2浓度高于初始浓度，说明水稻不吸收Ca2【答案】D6下列有关物质出入细胞的叙述，正确的是()A被动运输需要载体蛋白协助，但不消耗ATPB在质壁分离复原过程中，细胞液浓度降低C肝细胞通过主动运输吸收葡萄糖和O2D胞吐过程充分体现了细胞膜上载体蛋白的专一性【答案】B【解析】被动运输包括自由扩散和协助扩散，其中只有协助扩散需要载体蛋白协助；在质壁分离复原过程中，细胞吸收水分，细胞液浓度降低；肝细胞通过自由扩散吸收O2；胞吐过程充分体现了细胞膜具有一定的流动性，协助扩散和主动运输体现了细胞膜上载体蛋白的专一性。7将大小、长势相同的某种植物幼苗均分为甲、乙两组，在两种不同浓度的KNO3溶液中培养(其他条件相同且不变)。两组植物培养时鲜重的变化情况如图所示。下列有关叙述错误的是()A6 h时，两组幼苗都已出现萎蔫现象，直接原因是蒸腾作用失水和根细胞失水B6 h后，甲组幼苗因根系开始吸收K、NO，吸水能力增强，使鲜重逐渐提高C12 h后，若继续培养，甲组幼苗的鲜重可能超过处理前，乙组幼苗将死亡D一般情况下，植物从土壤中吸收K、NO是主动运输，需要根细胞呼吸作用提供ATP【答案】B8如图表示CFTR蛋白在氯离子跨膜运输过程中的作用机理。据图分析，下列有关叙述错误的是()A氯离子在CFTR蛋白协助下通过主动运输转运B氯离子跨膜运输是由膜上磷脂分子和CFTR蛋白决定的C编码CFTR蛋白的基因发生突变可能会影响氯离子的跨膜运输D水分子与氯离子在运输过程中是否耗能是两者跨膜运输的重要区别之一【答案】B【解析】本题考查了物质跨膜运输、基因突变等相关知识，意在考查考生的识图能力和利用题图信息解决问题的能力。据图分析，氯离子跨膜运输属于主动运输，需要膜上CFTR蛋白的协助，并消耗能量，A正确；氯离子跨膜运输与磷脂分子没有关系，B错误；如果编码CFTR蛋白的基因发生突变，则必然影响CFTR蛋白的合成，从而影响氯离子的跨膜运输，C正确；水分子是通过自由扩散的方式运输的，不消耗能量，氯离子是通过主动运输的方式运输的，需要消耗能量，D正确。9如图表示在神经纤维静息和兴奋状态下K跨膜运输的过程，其中甲为某种载体蛋白，乙为通道蛋白。该通道蛋白是横跨细胞膜的亲水性通道，具有离子选择性。下列有关分析正确的是()AK均以主动运输方式进出细胞Ba侧为神经细胞膜的内侧，b侧为神经细胞膜的外侧C运输K的载体蛋白甲和通道蛋白乙也都能运输NaD神经纤维上静息电位的产生主要是K经乙外流的结果【答案】D10. 如图表示与自由扩散、协助扩散和主动运输有关的图例或曲线。下列选项中对应正确的是()A肺泡上皮细胞吸收氧气B红细胞吸收葡萄糖C根尖细胞吸收矿质离子D肌肉细胞吸收水【答案】C11将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的KNO3溶液中，一段时间后用显微镜观察发现该细胞未发生质壁分离，其原因可能是该细胞()是死细胞大量吸水是根尖分生区细胞大量失水质壁分离后又自动复原A BC D【答案】B【解析】死细胞不可能发生质壁分离；由于外界溶液浓度大于细胞液浓度，所以细胞不可大量吸水；根尖分生区细胞不能发生质壁分离；一段时间后观察，细胞可能质壁分离后又自动复原。12将萝卜条放在不同浓度的蔗糖溶液中进行实验，在保持细胞存活的条件下，蔗糖溶液浓度与萝卜条细胞液的浓度变化关系如图所示，其中b点代表实验前细胞液的浓度，且ab。假设实验前萝卜条细胞液的浓度均相同。下列有关叙述正确的是()A蔗糖是生物大分子，只能通过非跨膜运输方式出入细胞B蔗糖溶液浓度为a时，萝卜条细胞内外的水分子无跨膜运输C蔗糖溶液浓度大于a时，萝卜条细胞失水，萝卜条质量将减少D将处于浓度为a的蔗糖溶液中的萝卜条移入清水中，则该萝卜条细胞会因吸水而涨破【答案】C【解析】蔗糖是二糖，不是生物大分子，从题中不能判断出蔗糖分子通过什么方式出入细胞；蔗糖溶液浓度为a时，进出萝卜条细胞的水分子数相等，达到平衡状态；蔗糖溶液浓度大于a时，萝卜条细胞失水，萝卜条质量将减少；萝卜条细胞有细胞壁，不会因吸水而涨破。13将某活组织放入适宜的完全营养液中，置于适宜的条件下培养。培养液中甲、乙两种离子的浓度保持相等且恒定，定期测定细胞中两种离子的含量，得到如图所示曲线。据图分析下列叙述中正确的是()A该组织细胞吸收甲、乙两种离子的方式分别是自由扩散和主动运输B该组织细胞运输离子甲的载体蛋白数量比运输离子乙的载体蛋白数量多C两种离子均只能从低浓度的一侧运输到高浓度的一侧D曲线mn段和ab段表明两种离子浓度的升高抑制了细胞对水的吸收【答案】B14受体介导的胞吞是一种特殊类型的胞吞作用，主要用于摄取特殊的生物大分子。其过程如下图所示，下列有关叙述不正确的是()A该过程以膜的流动性为基础B受体介导的胞吞过程存在细胞识别并需要内部供能CNa、K等无机盐离子也可通过此方式运输D该过程不能体现细胞膜的选择透过性【答案】C【解析】由图示知受体介导的胞吞作用是生物大分子的运输过程，以膜的流动性为基础，存在细胞识别并需内部供能，但不能体现膜的选择透过性。Na、K为小分子物质，不能通过此种方式运输。15下图甲是人的红细胞长时间处在不同浓度的NaCl溶液中，红细胞的体积(V)与初始体积(V0)之比的变化曲线；图乙是某植物细胞在一定浓度的NaCl溶液中细胞失水量的变化情况。下列分析正确的是()A从图甲可见250 mmolL1 NaCl溶液不影响人红细胞的代谢B图乙中植物细胞体积的变化是先减小后增大C图乙中a点细胞失水量最大，此时细胞吸水能力最小D人的红细胞长时间处在300 mmolL1 NaCl溶液中可能死亡，乙图中的处理时间内细胞一直有生物活性【答案】D16如图表示动物某组织细胞膜转运部分物质示意图，与图中信息不相符的是()A甲侧为细胞外，乙侧为细胞内BNa既可顺浓度梯度运输也可逆浓度梯度运输C图示中葡萄糖跨膜运输的直接驱动力不是ATPD图示中葡萄糖跨膜运输的方式与细胞吸收甘油的方式相同【答案】D【解析】根据图示分析，图中Na以主动运输方式被运出细胞，K以主动运输方式进入细胞。细胞膜受刺激后，通透性改变，通过Na通道使Na内流，由高浓度到低浓度，所以甲侧为细胞外，乙侧为细胞内，A项正确；从图中可以看出，Na可以顺浓度梯度进行被动运输，也可以逆浓度梯度进行主动运输，B项正确；图示中葡萄糖的运输没有ATP参与，可能是协助扩散，例如红细胞吸收葡萄糖，C项正确；细胞吸收甘油的方式是自由扩散，D项错误。17下图是物质进出细胞方式的概念图。下列分析正确的是()A方式表示协助扩散B两种方式的共同特点是都需要载体C两种方式都与细胞膜的流动性有关D质壁分离实验中蔗糖进入细胞的方式为【答案】C18下列关于跨膜运输的叙述，正确的是()A叶肉细胞中产生的葡萄糖到达相邻细胞共穿过4层生物膜B红细胞运输的氧气用于有氧呼吸时至少穿过6层生物膜C物质跨膜运输的方式中消耗能量的有主动运输、胞吞和胞吐等D性激素进入靶细胞内需要载体蛋白的协助，同时也消耗能量【答案】A【解析】叶肉细胞产生的葡萄糖到达相邻细胞的路径是：叶绿体(2层膜)细胞膜相邻细胞的细胞膜，共4层，A项正确；红细胞中的O2用于有氧呼吸经过的最短路径是：红细胞膜白细胞或毛细血管壁细胞的细胞膜线粒体(2层膜)，共4层，B项错误；胞吞和胞吐不属于跨膜运输，C项错误；性激素以自由扩散的方式跨膜运输，D项错误。19在观察植物细胞质壁分离和复原的实验中，某同学取洋葱鳞片叶外表皮细胞制成临时装片，实验试剂有滴加了红墨水的质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液、蒸馏水等。右图是某同学根据光学显微镜所观察到的图像绘制而成的。下列对图和有关实验结果的分析，正确的是()A该图绘制正确，处于该状态的细胞依然保持活性B该图所示细胞一定正在发生质壁分离，1内液体为红色C除图中5以外，其他细胞成分均属于原生质层的范畴D若将该图所示细胞放于清水中，预测会发生质壁分离复原【答案】D20将洋葱表皮细胞放置在不同浓度的物质M溶液中，并测定洋葱表皮细胞吸收M的速率，结果如下图所示。对结果的解释最合理的是()A细胞吸收M的方式为自由扩散B细胞吸收M的方式为主动运输C细胞吸收M需载体蛋白的参与D细胞吸收M所需能量供应不足【答案】C【解析】从柱形图分析，物质M溶液的浓度不影响洋葱表皮细胞吸收M的速率，说明细胞对M的吸收方式不是被动运输；通入空气前后也不影响洋葱表皮细胞吸收M的速率，说明与能量无关；综上所述，能够影响细胞吸收M的因素是载体蛋白。21下图曲线表示完全相同的两个植物细胞分别放置在A、B溶液中，细胞失水量的变化情况。相关叙述不正确的是()A该实验可选取绿色植物成熟的叶肉细胞进行B若B溶液的浓度稍增大，则曲线中b点右移C两条曲线的差异是由A、B溶液浓度不同导致的D6 min时取出两个细胞用显微镜观察，均可看到质壁分离现象【答案】C22动物细胞内低Na、高K的离子浓度对于神经冲动的产生、细胞渗透平衡等生命活动具有重要作用。这种浓度差与细胞膜上的Na、K泵有关，其作用原理如下图所示，下列说法不正确的是()ANa和K的运输方式为主动运输BNaK泵每次运输的Na数量多于KC在细胞培养液中加入乌苯苷会影响K的运输D该运输过程的持续会导致大量ADP的积累【答案】D【解析】由图可知，Na、K的运输需要载体和能量，应为主动运输；NaK泵每次运出3个Na、运入2个K，运输的Na数量多于K；K和乌苯苷的结合位点相同，加入乌苯苷会影响K的运输。细胞内ATP和ADP可以快速转化，不会导致ADP的积累。23如图表示细胞膜的结构和物质进出细胞的方式，下列说法不正确的是()图 图A在图ae过程中，代表细胞分泌Na过程的是eB在图所示的结构中，主要由A物质决定着不同生物膜的功能差异C与图中曲线相符的过程是图中的过程a或eD在图所示的结构中，A和B物质大都不是静止的【答案】C24下图为研究渗透作用的实验装置，请回答下列问题：(1)漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液，漏斗内外起始液面一致。渗透平衡时的液面差为h，此时S1和S2浓度大小关系为_。(2)图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的_，两者在物质透过功能上的差异是_。(3)为进一步探究两种膜的特性，某兴趣小组做了以下实验。实验材料：紫色洋葱。实验器具：如图所示的渗透装置(不含溶液)，光学显微镜，载玻片，盖玻片，镊子，刀片，吸水纸，擦镜纸，滴管，记号笔等。实验试剂：蒸馏水，质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液和与其等渗的KNO3溶液。部分实验步骤和结果如下：选两套渗透装置，标上代号X和Y。在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水，分别在装置X和Y的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和KNO3溶液，均调节漏斗内外液面高度一致。渗透平衡时出现液面差的装置有_(填代号)。选两片洁净的载玻片，_，在载玻片中央分别滴加_，制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片并分别观察装片中细胞的初始状态。观察临时装片中浸润在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞发生的变化，两者都能出现的现象是_。(4)上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是_。【答案】(1)S1S2(2)原生质层原生质层能主动转运有关物质而半透膜不能(3)X标号蒸馏水质壁分离(4)KNO3溶液中的细胞质壁分离后会自动复原25成熟的植物细胞具有中央大液泡，可与外界溶液构成渗透系统进行渗透吸水或渗透失水。图甲表示渗透装置吸水示意图，图乙表示图甲中液面上升的高度与时间的关系，图丙表示成熟植物细胞在某外界溶液中的一种状态(此时细胞有活性)。请回答下列问题：甲乙丙(1)由图甲漏斗内液面上升可知，实验初始时c两侧溶液浓度大小是a_b。由图乙可知漏斗中溶液吸水速率在_，最终液面不再上升。当液面不再上升时，c两侧溶液浓度大小是a_b。(2)图丙中相当于图甲中c结构的是_(填序号)，处充满的液体是_。此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系是_。A细胞液外界溶液B细胞液外界溶液C细胞液外界溶液D都有可能(3)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入清水中，发现液泡体积增大，说明细胞在渗透吸水，细胞能否无限吸水？_，原因是_。(4)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入低浓度的蔗糖溶液中，发现细胞液泡体积也在增大。当液泡体积不再增大时，细胞液浓度是否一定和外界溶液浓度相等？_。【答案】(1)小于下降小于(2)外界溶液D(3)不能细胞壁对原生质层有支持和保护作用 (4)不一定【解析】(1)漏斗内液面的上升是由细胞吸水引起的，水从溶质浓度低的一侧向浓度高的一侧移动，因此，由图甲中漏斗内液面上升可知，b侧液体的浓度大于a侧；图乙反映的是随吸水时间的延长，漏斗内液面升高的速度逐渐下降，最终达到平衡状态，液面不再上升，这是由浓度差缩小造成的。考虑到漏斗内液柱压力的作用，当液面不再上升时，a侧的浓度小于b侧。(2)图甲中C为半透膜，在图丙中可将细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质视作一层半透膜，结构当中充满的液体是外界溶液；由于无法判断细胞是在吸水还是失水，因此，无法确定此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系。(3)对植物细胞而言，由于细胞壁的存在，且细胞壁的弹性有限，因此，细胞不可能无限吸水。(4)液泡体积不再增大时，可能是由于浓度达到平衡，也可能是由于细胞壁的束缚，此时虽然细胞液浓度高于外界溶液，液泡体积也不再增大。26如图是几种物质进出细胞方式中运输速度与影响因素间的关系曲线图，请结合细胞膜的有关知识回答下列问题：(1)物质进入细胞都通过细胞膜，在用呼吸抑制剂处理细胞后，脂肪酸、葡萄糖进入小肠上皮细胞的速度会明显减慢的是_；大分子和颗粒状物质，如胰岛素通过细胞膜的方式是_。(2)图可能表示的物质运输方式是_；图物质运输速度受到限制的原因是_。(3)分析图中曲线可知与水进出细胞相符的曲线有_；能够表示红细胞吸收葡萄糖的有_。(4)能表示物质最大运输速率与载体蛋白数量无关的图是_。(5)在研究具体的物质X时，发现与曲线、和相符，则细胞膜运输物质X的方式是_。(6)为获得纯净的细胞膜，以研究其结构与功能。人们一般选取_作为实验材料，其原因是_。【答案】(1)葡萄糖胞吐(2)协助扩散或主动运输载体数量有限(3)(4)(5)主动运输(6)哺乳动物的成熟红细胞哺乳动物的成熟红细胞只有细胞膜一种具膜结构【解析】分析题中曲线图可知，为自由扩散，为协助扩散或主动运输，与能量无关，则为被动运输，即自由扩散或协助扩散，与能量有关，说明为主动运输，其影响物质最大运输速率的因素是载体数量，为自由扩散，为协助扩散或主动运输。葡萄糖以主动运输方式被小肠上皮细胞吸收；胰岛素是分泌蛋白，以胞吐方式分泌出细胞，需消耗能量。水进出细胞的方式为自由扩散，葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散。只有自由扩散不需要载体蛋白。满足曲线、和特点的物质运输方式是主动运输。因为哺乳动物的成熟红细胞只有细胞膜一种具膜结构，所以常用作获得纯净的细胞膜的实验材料。27为探究膜的透性，设计了图所示的实验装置，其中E、F、G为用猪膀胱制成的小袋，内盛有溶液甲或溶液乙，上端分别接上口径相同的小玻璃管，起初3支小玻璃管内的液面高度相同，已知体积VGVEVF，甲、乙、丙三种溶液分别为质量浓度为0.2 g/mL、0.1 g/mL、0.3 g/mL的蔗糖溶液。(1)几分钟后，3支小玻璃管中的液面将_(填“上升”或“下降”)，其液面高度变化的大小排序是_。(2)对比分析e、f小玻璃管中的现象可知，引起实验差异的原因是_。(3)若将两组这样的装置，一组放于37 的恒温箱中，一组放于0 的恒温箱中，几分钟后观察，可见两装置中e玻璃管中的现象是：两装置中e玻璃管的液面都下降，且放于37 恒温箱中的较放于0 恒温箱中的下降速度大，说明_ _。【答案】(1)下降g管f管e管(2)E、F中溶液浓度不同(3)温度影响物质跨膜运输的速率28研究表明，主动运输根据能量的来源不同分为三种类型，如图中a、b、c所示，、代表跨膜的离子或分子。(1)图中细胞质基质存在于_(填“P”或“Q”)侧，判断依据是_。(2)主动运输的特点是_ _。(3)b类型中，所代表的离子或小分子转运所需的能量来源于()A浓度差所造成的势能BATP直接提供能量C光能驱动D细胞内物质合成时释放的能量(4)下列生物中，最有可能采用c类型进行主动运输的是()A噬菌体 B细菌 C果蝇 D小鼠(5)有人认为小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是ATP驱动的主动运输或协助扩散。为了证实这一假设，进行以下实验探究：取甲、乙两组生长状况相同的小肠上皮细胞，分别置于适宜浓度的葡萄糖培养液中，甲组进行正常呼吸，乙组用细胞呼吸抑制剂处理。若小肠上皮细胞是以ATP驱动的主动运输方式吸收葡萄糖，则一段时间后两组溶液中浓度降低的是_组。【答案】(1)Q 糖蛋白位于细胞膜外侧 (2)需要载体蛋白和能量，一般逆浓度梯度 (3)B (4)B (5)甲29主动运输作为一种重要的跨膜运输方式可以按照生命所需吸收营养物质，排出代谢废物，体现了生命活动的“主动性”。为探究主动运输的特点，科研人员利用下图装置进行实验，其中HgCl2是一种可以影响ATP水解的新陈代谢抑制剂。请分析回答：(1)本实验的名称是_。(2)请写出实验进行过程中需要控制的两个无关变量_。(3)实验得到如图所示的结果。根据实验结果，科研人员在实验前后需测定_。乙组和甲组结果比较，得出的结论是_。与甲组相比，丙组吸收磷酸盐较少的原因可能是_。(4)下图为动物肌肉细胞细胞膜转运部分物质示意图，据图回答：葡萄糖跨膜运输的方式是_，Na进入细胞的动力来自_，运出细胞的动力来自于_。【答案】(1)探究HgCl2和细胞成熟程度对细胞主动运输(吸收磷酸盐)的影响 (2)温度、pH、溶氧量、溶液的量、胡萝卜片的量等(任选两个) (3)溶液中磷酸盐的浓度 细胞主动运输(吸收磷酸盐)需要能量(或能量供应不足，影响主动运输) 幼嫩组织供能少，幼嫩组织细胞膜上载体少(4)协助扩散钠的浓度差ATP水解(4)从题图可看出，葡萄糖跨膜运输需要膜上载体蛋白的协助，但不消耗ATP，所以为协助扩散，Na进入细胞是由高浓度一侧跨膜向低浓度一侧运输，所以其运输动力来自膜两侧浓度差。而Na运出细胞是由低浓度一侧向高浓度一侧运输，且从图可看出需消耗ATP，所以动力来自ATP水解。