高考生物一轮复习 专题08 物质跨膜运输的实例及方式测.docx

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高考生物一轮复习专题08物质跨膜运输的实例及方式测

专题08物质跨膜运输的实例及方式

一、选择题（10小题，共50分）

1．下列关于细胞质壁分离的叙述，正确的是（）

A．植物细胞在一定条件下都能观察到明显的质壁分离现象

B．动物细胞不能发生质壁分离的根本原因是不具有半透膜

C．一定浓度的甘油溶液可以使洋葱表皮细胞发生质壁分离

D．处于质壁分离状态时细胞液浓度一定小于外界溶液浓度

【答案】C

2．为测量植物细胞膜的透性，以红甜菜根（液泡中含有花青素）进行下列实验：

将不同切片放在不同温度的蒸馏水中处理1min取出，再分别放在清水中浸泡lh而获得不同的切片浸出物溶液，通过测量这些溶液的吸光度计算浸出物溶液的花青素含量，结果如图所示。

对这个实验方案评价的叙述，正确的是（）

A．缺乏对照组实验

B．缺乏对等量原则的描述

C．花青素运输受膜上载体活动影响，温度越高活动越强

D．实验目的是测量浸泡时间对植物细胞膜的透性影响

【答案】B

【解析】本实验是测量不同温度条件下细胞膜的透性，设计了不用切片不同温度处理形成了相互对照，A错误；本实验的自变量是温度，题干对实验材料、溶液量没有说明等量控制，缺乏对等量原则的描述，B正确；由题目所给信息，判断不出花青素的跨膜运输方式，也无法得出花青素运输是否需要载体的协助，C错误；实验目的是测量温度对植物细胞膜的透性影响，D错误。

3．若半透膜允许水分子通过，不允许蔗糖分子通过，下列关于渗透现象的说法正确的是（）

A．初始状态半透膜一侧是蔗糖，一侧是清水，渗透平衡时，半透膜两侧浓度相等

B．初始状态半透膜一侧是蔗糖，一侧是清水，渗透平衡时，半透膜两侧浓度不可能相等

C．初始状态半透膜两侧是不同浓度的蔗糖溶液，渗透平衡时，膜两侧浓度不可能相等

D．初始状态半透膜两侧是不同浓度的蔗糖溶液，渗透平衡时，半透膜两侧浓度一定相等

【答案】B

4．下表是丽藻细胞液与池水的4种离子浓度比，以下相关说法正确的是（）

离子

细胞液浓度/池水浓度

K+

1065

Na+

46

（H2PO4）－

18050

Cl-

100

A．丽藻吸收K+、Na+的方式分别是主动运输、协助扩散

B．丽藻吸收的（H2PO4）－可用于合成组成内质网膜的物质

C．丽藻细胞液的渗透压低于池水的渗透压

D．丽藻消耗ATP的场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体

【答案】B

5．研究发现，在小肠绒毛的微绒毛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了如下图所示的曲线，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在同时进行

【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项错误；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项正确；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项正确；由图示信息可知，葡萄糖的总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项正确。

6．下列叙述正确的是（）

A．植物细胞发生质壁分离的基础是其原生质层比细胞壁的伸缩性小

B．体验制备细胞膜时，破裂哺乳动物成熟红细胞利用的是渗透作用的原理

C．生物膜选择透过性是指协助扩散和主动运输选择性的允许物质通过

D．成熟植物细胞的原生质层是由细胞壁、细胞膜和液泡膜共同组成的

【答案】B

【解析】植物细胞发生质壁分离的原因有外因和内因，外因是外界溶液浓度＞细胞液浓度，内因是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性；把哺乳动物成熟红细胞放在清水里，由于渗透作用，水会进入细胞，使细胞涨破，从而得到纯净的细胞膜；生物膜选择透过性就是让水分子可以自由通过（自由扩散），选择吸收的离子和小分子也可以通过，其他的离子、小分子和大分子物质则不能通过；成熟植物细胞的原生质层是由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质共同组成的。

7．如图甲、乙分别是洋葱根尖在不同含氧量及不同底物浓度情况下（其他条件适宜），从含硝酸钾的全营养液中吸收N的速率曲线图。

相关描述不正确的是（）

A．A点时影响离子吸收速率的主要因素是能量

B．B点时离子吸收速率不再增加是因为载体的数量有限

C．C点时影响离子吸收速率的主要因素是底物浓度

D．D点时离子吸收速率不再增大是因为底物浓度太高，细胞发生质壁分离

【答案】D

【解析】洋葱根尖吸收N的方式是主动运输，吸收速率受能量、载体和底物浓度的影响。

A点时吸收速率未达到最大，限制因素是O2浓度，而O2浓度通过影响呼吸作用产生的能量影响吸收速率，故此时主要影响因素是能量，A正确；B点时离子吸收速率不再随着O2浓度增大而增大，此时的限制因素是载体的数量，B正确；C点时离子吸收速率未达到最大，此时影响离子吸收速率的主要因素是底物浓度，C正确；D点时离子吸收速率不再随底物浓度增大而增大，其他条件适宜，则其主要是因为载体数量有限，D错误。

8．载体运输学说认为，细胞膜上的载体蛋白有选择地与细胞膜一侧的分子或离子结合，形成载体-物质复合物，通过载体蛋白结构的变化，透过细胞膜，把分子或离子释放到细胞膜的另一侧。

下列说法正确的是（）

A．载体运输的动力只能来自ATP

B．运输方向可以是顺浓度梯度也可以是逆浓度梯度

C．载体运输体现了细胞膜的功能特性——流动性

D．H2O、小分子、离子必须借助载体才能进入细胞内

【答案】B

9．下列与物质运输相关的叙述，正确的是（）

A．黑藻细胞在质壁分离的过程中细胞液的渗透压逐渐减少

B．温度影响物质跨膜运输速率只是因为影响了膜的流动性

C．小肠上皮细胞吸收甘油的速率与其膜上的载体数量无关

D．胰岛素分泌到内环境的过程需要细胞膜上载体蛋白的协助

【答案】C

【解析】黑藻细胞在质壁分离的过程中细胞失水，细胞液浓度升高，细胞液的渗透压逐渐增大，A项错误；温度影响物质跨膜运输速率，可能的原因是影响了膜的流动性，或者影响了酶的活性，进而影响了细胞的能量供应，B项错误；甘油通过自由扩散进入细胞，不需要细胞膜上的载体蛋白协助，C项正确；胰岛素通过胞吐作用进入内环境，不需要载体蛋白协助，D项错误。

10．人类囊性纤维病是由于第7号染色体上编码CFTR（—种跨膜蛋白）的基因缺失3个碱基，使CFTR的结构发生异常，从而导致其转运氯离子的功能异常。

CFTR的作用机理是ATP与CFTR上的两个结合位点相互作用，从而引起CFTR构象发生变化，进而使通道孔打开和闭合。

下列叙述不正确的是（）

A．在正常细胞中，CFTR运输Cl-最可能的方式是主动运输

B．氯离子跨膜运输的正常进行是由膜上通道蛋白决定的

C．基因能通过控制蛋白质的结构来控制生物体的性状

D．基因碱基数目的改变一定会导致蛋白质结构的改变

【答案】D

【解析】由题干信息可知，转运氯离子过程有CFTR（—种跨膜蛋白）和ATP的作用，推测CFTR运输Cl-最可能的方式是主动运输，A正确；当CFTR的结构发生异常，会导致其转运氯离子的功能异常，说明氯离子跨膜运输的正常进行是由膜上通道蛋白决定的，B正确；由于基因突变导致CFTR的结构发生异常，从而导致其转运氯离子的功能异常，说明基因能通过控制蛋白质的结构来控制生物体的性状，C正确；比如碱基对的改变发生在非编码区、编码区的内含子，或者碱基对改变后转录得到的密码子与原来的密码子所对应的氨基酸相同，以上这些情况都不会改变蛋白质的结构，D错误。

二、非选择题（4小题，共50分）

11．如图1是人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________________。

【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乙图对应。

（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。

12．俄罗斯科学家V．S．Chardakov设计的简单有效的测定植物组织细胞中细胞液浓度的方法，如下图所示：

说明：

①a、b为一组，同组试管内溶液浓度相等且已知。

建立多个组别，并在组间形成浓度梯度。

②向各组中的a试管中同时放置相同的植物组织，向b试管中加入一小粒亚甲基蓝结晶（它对溶液浓度影响很小，可忽略不计），使溶液呈蓝色。

一定时间后，同时取出植物组织（见A图）。

③从b试管中吸取蓝色溶液，小心滴一滴到同组a试管溶液中，如果a试管溶液浓度已增大，蓝色溶液小滴将漂浮在无色溶液上面；如果a试管溶液浓度已下降，蓝色溶液小滴将下沉；如果a试管溶液浓度未改变，蓝色溶液小滴将均匀扩散（见B图）。

请分析回答以下问题：

（1）细胞液是指成熟植物细胞中，___________（细胞器）中的液体，它可以调节___________。

（2）如果某组试管溶液在第一步操作时，植物细胞在溶液中发生___________，则进行第二步操作时，将发现蓝色小滴往下沉。

（3）实验进行第一步操作应在尽量短的时间内（5-15min）进行，以减少误差，因时间长而造成的误差主要来自___________、___________。

（4）如果溶液浓度最低的一组进行第二步操作，发现蓝色小滴往下沉，实验应该如何进行下去?

______。

（5）尽量利用不切伤的组织进行测量，否则也会产生误差。

这种误差是由于___________而产生的。

【答案】

（1）液泡植物细胞内的环境（或渗透压）

（2）渗透作用失水

（3）某些物质可能会从细胞中扩散出来植物表面的某些物质可能会溶解到溶液中

（4）再制备一系列浓度梯度更低的溶液，继续进行测试，观察记录实验结果

（5）从组织伤口流出一些溶质，导致溶液浓度上升

（3）实验进行第一步操作应在尽量短的时间内（5-15min）进行，若时间过长，某些物质可能会从细胞中扩散出来或植物表面的某些物质可能会溶解到溶液中，进而会导致实验发生误差。

（4）如果溶液浓度最低的一组进行第二步操作，发现蓝色小滴往下沉，则应该再制备一系列浓度梯度更低的溶液，继续进行测试，观察记录实验结果。

（5）若测量时组织细胞被切伤，从组织伤口流出一些溶质，导致溶液浓度上升，进而会使得实验产生误差。

13．如图甲、乙、丙分别是细胞在不同浓度溶液中水分子的跨膜运输示意图（箭头大小代表水分子数的多少）。

请回答下列问题：

（1）若将人的成熟红细胞放入清水中，会出现如图______（填题图编号）所示现象，最终红细胞会________。

（2）若将洋葱表皮细胞放在0．3g/mL的蔗糖溶液中，会出现如图________（填题图编号）所示现象，达到平衡时，水分子进出细胞的状况如图________（填题图编号）所示。

然后将其放在清水中，则达到平衡时细胞内液渗透压________（填“大于”“小于”或“等于”）清水的渗透压。

（3）若某叶肉细胞正处于图甲所示状态，一段时间内细胞体积增大且最终________（填“会涨破”或“不会涨破”）。

【答案】

（1）甲涨破

（2）丙乙大于

（3）不会涨破

【解析】

（1）将人的成熟红细胞放入清水中，细胞吸水，如图甲所示。

动物细胞无细胞壁，红细胞会因吸水过多而涨破。

（2）将洋葱表皮细胞放在0．3g/mL的蔗糖溶液中，细胞外界溶液浓度较大，细胞失水，如图丙所示；达到平衡状态时，水分子进出细胞的速率相等，如图乙所示；此时将其放入清水中，细胞吸水，达到平衡时，水分子进出细胞的速率相等，此时细胞内外仍存在浓度差，细胞内液渗透压较高。

（3）若某叶肉细胞正处于图甲所示状态，细胞体积会增大但不会涨破，因为植物细胞有细胞壁的保护。

14．下图为哺乳动物细胞膜结构及功能的示意图（图中膜两侧黑点的密集程度代表对应物质的相对浓度），请据图作答：

（1）研究发现，采用哺乳动物成熟的红细胞更易获得纯净的细胞膜，其原因是________________。

（2）根据能量来源的不同，可将动物细胞膜上的主动运输分为原发性主动转运和继发性主动转运。

上图中K+进入细胞属于原发性主动转运，其所需要的能量直接来源于_____________；葡萄糖进入细胞属于继发性主动转运，这种方式中驱动葡萄糖进入细胞所需要的能量直接来源于_____________。

与协助扩散相比较，主动运输具有的特点是______________________。

（3）图示中，“信息分子”与“受体”的结合表明细胞膜具有______________的功能。

若该“信息分子”为促甲状腺激素，则含有该激素受体的细胞为_______________；肝细胞膜上不存在促甲状腺激素的受体，其根本原因是_________________________。

【答案】

（1）哺乳动物成熟的红细胞没有除细胞膜外的其他膜结构

（2）ATP（ATP的水解）膜两侧Na+浓度梯度一般为逆浓度梯度运输，且需要细胞代谢释放的能量

（3）信息交流甲状腺细胞肝细胞中该受体基因不表达

【解析】

（1）哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多的细胞器，也就没有除细胞膜外的其他膜结构，易制得纯净的细胞膜。

（2）K+和葡萄糖都是从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，需要消耗能量，二者的运输方式都是主动运输，但K+的主动转运所需要的能量直接来源于ATP（ATP的水解），葡萄糖的主动转运所需要的能量直接来源于膜两侧Na+浓度梯度。

协助扩散是物质从高浓度一侧运输到低浓度一侧，需要载体蛋白的协助，但不需要消耗能量。

可见，与协助扩散相比较，主动运输具有的特点是：

一般为逆浓度梯度运输，且需要细胞代谢释放的能量。

（3）图示中的“信息分子”与“受体”的结合表明细胞膜具有信息交流的功能。

若该“信息分子”为促甲状腺激素，则含有该激素受体的细胞为甲状腺细胞；肝细胞膜上不存在促甲状腺激素的受体，其根本原因是：

肝细胞中该受体基因不表达。