2025届高考生物一轮总复习课时跟踪练7物质跨膜运输的方式
展开1.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.RNA D.胰岛素
解析:选B。Na+通过细胞膜的方式有协助扩散和主动运输,A项不符合题意;以自由扩散方式通过细胞膜的物质有水、气体、脂溶性物质等,B项符合题意;RNA是生物大分子,一般不能以自由扩散的方式通过细胞膜,C项不符合题意;胰岛素是蛋白质,以胞吐的方式运出细胞,D项不符合题意。
2.下列有关植物根系吸收利用营养元素的叙述,错误的是( )
A.在酸性土壤中,小麦可吸收利用土壤中的N2和NO eq \\al(-,3)
B.农田适时松土有利于农作物根细胞对矿质元素的吸收
C.土壤微生物降解植物秸秆产生的无机盐离子可被根系吸收
D.给玉米施肥过多时,会因根系水分外流引起“烧苗”现象
解析:选A。小麦能从土壤中吸收无机盐,不能吸收利用土壤中的N2,A项错误;农田适时松土可以增加土壤中的氧气,增强农作物根系的有氧呼吸,有利于农作物根细胞通过主动运输的方式对矿质元素进行吸收,B项正确;土壤微生物可以将秸秆中的有机物分解成无机盐离子等,植物的根系能吸收这些无机盐离子用于生命活动,C项正确;给玉米施肥过多时,土壤渗透压升高,当其高于玉米根的细胞液渗透压时,玉米会因根系水分外流而出现“烧苗”现象,D项正确。
3.
(2024·深圳调研)右图是K+通道模式图,它由四个相同的亚基形成了一个倒圆锥体,在宽的一端外部有一个选择性的“过滤器”。下列叙述错误的是( )
A.K+通过通道蛋白时不需要与通道蛋白结合
B.此通道蛋白对通过的离子具有选择性
C.此通道的运输速率受到K+浓度差的影响
D.此通道蛋白对K+的运输可以双向进行
解析:选D。通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过,分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合,A项正确;通道蛋白对通过的离子具有选择性,如水分子和Na+不能借助K+通道蛋白进出细胞,B项正确;K+是借助浓度梯度通过通道蛋白进出细胞的,其运输速率受K+浓度差的影响,C项正确;从题干已知信息无法判断K+的运输是双向进行的,D项错误。
4.将生长状态一致的某种植物幼苗平均分成甲、乙两组,分别移入适宜的营养液中在光下培养,并给甲组的营养液适时通入空气,乙组不进行通气处理。一定时间后测得甲组的根对a离子的吸收速率远大于乙组的。关于这一实验现象,下列说法错误的是( )
A.给营养液通入空气有利于该植物的生长
B.根细胞对a离子的吸收过程属于自由扩散
C.根细胞对a离子的吸收过程有能量的消耗
D.根细胞的有氧呼吸有利于根对a离子的吸收
解析:选B。由甲组通入空气,乙组不通入空气,一定时间后,甲组的根对a离子的吸收速率远大于乙组的可推知,a离子的运输方式是主动运输,主动运输需要载体和能量,B项错误,C项正确;向营养液中通入空气可促进根细胞的有氧呼吸,进而促进根对a离子的吸收,有利于该植物的生长,A项、D项正确。
5.人体小肠上皮细胞对3种单糖吸收的方式如下图所示,其中半乳糖与载体的亲和力大于葡萄糖。下列叙述正确的是( )
A.半乳糖的出现不影响细胞对葡萄糖的吸收
B.转运葡萄糖和半乳糖时不需要直接消耗ATP
C.抑制小肠上皮细胞的钠—钾泵不影响葡萄糖转运速率
D.随着果糖浓度的升高,果糖的转运速率会持续增大
解析:选B。半乳糖与载体的亲和力大于葡萄糖,说明半乳糖出现后,葡萄糖的转运量会相对减少,影响细胞对葡萄糖的吸收,A项错误;转运葡萄糖和半乳糖时借助Na+的浓度梯度,不需要直接消耗ATP,B项正确;抑制小肠上皮细胞的钠—钾泵后,则无法维持Na+浓度梯度,葡萄糖的转运速率下降,C项错误;果糖的运输方向是从高浓度侧到低浓度侧,需要载体,属于协助扩散,在一定浓度范围内,果糖的转运速率会随着果糖浓度的升高而增大,但转运蛋白的数量有限,果糖的转运速率不会持续增大,D项错误。
6.(2023·深圳高三二模)质子泵是一种跨膜蛋白,其中的V型泵能逆浓度梯度转运H+;F型泵能顺浓度梯度转运H+,并利用其释放的能量合成ATP,所以F型泵也叫ATP合成酶。下列叙述正确的是( )
A.质子泵逆浓度转运H+通过膜属于协助扩散
B.质子泵在逆浓度梯度泵出H+时造成膜两侧的pH趋向相同
C.叶绿体类囊体膜和线粒体内膜上不存在F型质子泵
D.F型质子泵兼具载体的运输功能和酶的催化功能
解析:选D。质子泵逆浓度转运H+通过膜属于主动运输,A项错误;质子泵在逆浓度梯度泵出H+时造成膜两侧的pH差别变大,B项错误;叶绿体类囊体膜和线粒体内膜上存在F型质子泵,用于合成ATP,C项错误;F型泵能顺浓度梯度转运H+,并利用其释放的能量合成ATP,所以F型质子泵兼具载体的运输功能和酶的催化功能,D项正确。
7.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞吸收MO eq \\al(2-,4) 后,液泡的颜色会由紫色变为蓝色。某实验小组为了探究紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞吸收MO eq \\al(2-,4) 的方式,用等量的下表溶液分别处理细胞,一段时间后观察变色细胞所占的比例,实验结果见下表。据此判断,下列相关叙述错误的是( )
A.细胞膜和液泡膜上均可能存在运输MO eq \\al(2-,4) 的载体蛋白
B.甲组实验细胞吸收MO eq \\al(2-,4) 所消耗的ATP来自细胞线粒体和叶绿体
C.根据实验结果可判断细胞吸收MO eq \\al(2-,4) 的方式为主动运输
D.丙组实验是为了排除ATP溶液对实验结果的影响
解析:选B。由题表信息可知,与甲组相比,加入ATP的乙组,变色细胞的比例大幅度提高,说明MO eq \\al(2-,4) 进入植物细胞消耗ATP,是主动运输,因此细胞膜和液泡膜上均可能存在运输MO eq \\al(2-,4) 的载体蛋白,A项、C项正确;洋葱鳞片叶外表皮细胞没有叶绿体,甲组实验细胞吸收MO eq \\al(2-,4) 所需的ATP来自植物细胞呼吸,即细胞质基质和线粒体,B项错误;为排除ATP溶液对实验结果的影响,应该设置一组只用ATP溶液处理的实验,即丙组,D项正确。
8.(2022·辽宁选择考)水通道蛋白(AQP)是一类细胞膜通道蛋白。检测人唾液腺正常组织和水肿组织中3种AQP基因mRNA含量,发现AQP1和AQP3基因 mRNA 含量无变化,而水肿组织AQP5基因 mRNA 含量是正常组织的2.5倍。下列叙述正确的是( )
A.人唾液腺正常组织细胞中AQP蛋白的氨基酸序列相同
B.AQP蛋白与水分子可逆结合,转运水进出细胞不需要消耗ATP
C.检测结果表明,只有AQP5蛋白参与人唾液腺水肿的形成
D.正常组织与水肿组织的水转运速率不同,与AQP蛋白的数量有关
解析:选D。AQP基因有3种,AQP蛋白应该也有3种,故人唾液腺正常组织细胞中AQP蛋白的氨基酸序列不相同,A项错误;AQP蛋白是一类细胞膜通道蛋白,故不与水分子结合,B项错误;根据题干“AQP1和AQP3基因mRNA含量无变化,而水肿组织AQP5基因mRNA 含量是正常组织的2.5倍”可知,AQP5基因mRNA 含量在水肿组织和正常组织中有差异,但不能说明只有AQP5蛋白参与人唾液腺水肿的形成,C项错误;AQP5基因mRNA含量在水肿组织和正常组织中有差异,故形成的AQP蛋白的数量有差异,导致正常组织与水肿组织的水转运速率不同,D项正确。
9.肝细胞和细菌都能以协助扩散的方式吸收葡萄糖,其中细菌协助葡萄糖运输的转运蛋白为GLUT1,肝细胞协助葡萄糖运输的转运蛋白为GLUT2,其运输的速率和葡萄糖浓度的关系如下图所示。下列推测错误的是( )
A.GLUT1对葡萄糖的亲和力比GLUT2对葡萄糖的亲和力大
B.葡萄糖能以相同的方式进入人红细胞和肝细胞
C.两种转运蛋白都需要内质网、高尔基体的加工
D.转运蛋白的存在能显著提高细胞摄取葡萄糖的速率
解析:选C。细菌体内无内质网和高尔基体,故GLUT1的合成不需要内质网和高尔基体的加工,C项错误。
二、非选择题
10.我国有近一亿公顷的盐碱地,大部分植物无法在此生存,而耐盐植物藜麦却能生长。通过研究藜麦叶片结构后发现,其表皮有许多盐泡细胞,该细胞体积是普通表皮细胞的1 000倍左右,里面没有叶绿体,Na+和Cl-在盐泡细胞的转运如下图所示。请回答下列问题:
(1)据图推测,藜麦的耐盐作用机制是通过________的方式,将Na+和Cl-运送到表皮盐泡细胞的________(填细胞器)中储存起来,从而避免高盐对其他细胞的影响。
(2)下表为藜麦表皮盐泡细胞和其他几种普通植物的叶肉细胞膜上部分蛋白的相对表达量。其中__________(填字母)更可能是藜麦表皮盐泡细胞,理由是_________________________________________。
(3)藜麦根系从土壤中吸收盐分的方式是主动运输还是被动运输?有同学设计实验进行了探究。
①实验步骤:
a.取甲、乙两组生长发育基本相同的藜麦幼苗植株,同时放入适宜浓度的含有Na+、Cl-的溶液中。
b.甲组给予正常的细胞呼吸条件,乙组加入_____________________。
c.一段时间后测定两组植株根系对Na+、Cl-的吸收速率。
②预测实验结果及结论:若乙组____________________
________________________________,说明藜麦
根系从土壤中吸收盐分的方式是主动运输。
答案:(1)主动运输 液泡 (2)D 三种载体蛋白的相对表达量均相对较高。盐泡细胞从表皮细胞通过主动运输吸收大量Na+、Cl-,需要较多这两种离子的载体蛋白;盐泡细胞中没有叶绿体,不能产生有机物来供能,细胞所需能量可通过转运其他细胞产生的葡萄糖来提供,因此葡萄糖转运蛋白相对表达量也较高(合理即可) (3)①细胞呼吸抑制剂 ②植株根系对Na+、Cl-的吸收速率明显小于甲组的吸收速率或基本不吸收Na+、Cl-
11.(2021·广东选择考)人体缺乏尿酸氧化酶,导致体内嘌呤分解代谢的终产物是尿酸(存在形式为尿酸盐)。尿酸盐经肾小球滤过后,部分被肾小管细胞膜上具有尿酸盐转运功能的蛋白URAT1和GLUT9重吸收,最终回到血液。尿酸盐重吸收过量会导致高尿酸血症或痛风。目前,E是针对上述蛋白治疗高尿酸血症或痛风的常用临床药物。为研发新的药物,研究人员对天然化合物F的降尿酸作用进行了研究。给正常实验大鼠(有尿酸氧化酶)灌服尿酸氧化酶抑制剂,获得了若干只高尿酸血症大鼠,并将其随机分成数量相等的两组,一组设为模型组,另一组灌服F设为治疗组。一段时间后检测相关指标,结果见图1。
回答下列问题:
(1)与分泌蛋白相似,URAT1和GLUT9在细胞内的合成、加工和转运过程需要________________(答出2种即可)及线粒体等细胞器共同参与。肾小管细胞通过上述蛋白重吸收尿酸盐,体现了细胞膜具有__________________的功能特性。原尿中还有许多物质也需借助载体蛋白通过肾小管的细胞膜,这类跨膜运输的具体方式有________________________________________________________。
(2)URAT1分布于肾小管细胞刷状缘(如图2所示),该结构有利于尿酸盐的重吸收,原因是____________________________________。
(3)与空白对照组(灌服生理盐水的正常实验大鼠)相比,模型组的自变量是__________________,与其他两组比较,设置模型组的目的是_________________________________________________。
(4)根据尿酸盐转运蛋白检测结果,推测F降低治疗组大鼠血清尿酸盐含量的原因可能是________________________________,减少尿酸盐重吸收。为进一步评价F的作用效果,本实验需要增设对照组,具体为_________________________________________________________。
答案:(1)核糖体、内质网、高尔基体(答出2种即可)
选择透过性 主动运输、协助扩散 (2)刷状缘能增大细胞膜的表面积,从而增加URAT1的数量 (3)灌服尿酸氧化酶抑制剂 作为高尿酸血症的疾病模型,并可作为其他两组的对照 (4)减少肾小管细胞膜上URAT1、GLUT9的数量 向高尿酸血症大鼠灌服E组别
Na2MO4溶液浓度
ATP溶液浓度
变色细胞的比例
甲组
0.005 ml/L
0
4.1%
乙组
0.005 ml/L
5×10-7 ml/L
10.5%
丙组
0
5×10-7 ml/L
0
细胞
A
B
C
D
Na+载体蛋白
8
12
5
11
Cl-载体蛋白
2
6
4
6
葡萄糖转运蛋白
38
28
66
68
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