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高中生物专题02 物质进出细胞、酶和ATP-2021年高考真题和模拟题生物分项汇编（有答案）
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这是一份高中生物专题02 物质进出细胞、酶和ATP-2021年高考真题和模拟题生物分项汇编（有答案），共25页。试卷主要包含了20~0等内容，欢迎下载使用。
专题02 物质进出细胞、酶和ATP
1．（2021·1月浙江选考）下图为植物细胞质膜中H+-ATP酶将细胞质中的H+转运到膜外的示意图。下列叙述正确的是（ ）
A．H+转运过程中H+-ATP酶不发生形变
B．该转运可使膜两侧H+维持一定的浓度差
C．抑制细胞呼吸不影响H+的转运速率
D．线粒体内膜上的电子传递链也会发生图示过程
【答案】B
【分析】
据图分析可知：H＋逆浓度梯度运输，且需要消耗能量，该过程为主动转运；在此过程中H+-ATP酶兼有载体蛋白和ATP水解酶的功能。
【详解】
A、主动转运过程中H+-ATP酶作为载体蛋白，会发生形变，协助物质运输，A错误；
B、该转运方式为主动转运，主动转运的结果是使膜两侧H+维持一定的浓度差，B正确；
C、H+的转运方式主动转运，需要载体蛋白的协助，同时需要能量，抑制细胞呼吸会影响细胞的能量供应，进而影响H+的转运速率，C错误；
D、图示过程是消耗ATP的过程，而线粒体内膜的电子传递链最终会生成ATP，不会发生图示过程，D错误。
故选B。
2．（2021·湖南高考真题）质壁分离和质壁分离复原是某些生物细胞响应外界水分变化而发生的渗透调节过程。下列叙述错误的是（ ）
A．施肥过多引起的“烧苗”现象与质壁分离有关
B．质壁分离过程中，细胞膜可局部或全部脱离细胞壁
C．质壁分离复原过程中，细胞的吸水能力逐渐降低
D．1mol/L NaCl溶液和1mol/L蔗糖溶液的渗透压大小相等
【答案】D
【分析】
1、质壁分离的原因分析：
（1）外因：外界溶液浓度＞细胞液浓度；
（2）内因：原生质层相当于一层半透膜，细胞壁的伸缩性小于原生质层；
（3）表现：液泡由大变小，细胞液颜色由浅变深，原生质层与细胞壁分离。
2、溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目，溶质微粒越多，即溶液浓度越高，对水的吸引力越大；反过来，溶液微粒越少即，溶浓度越低，对水的吸引力越小。
【详解】
A、施肥过多使外界溶液浓度过高，大于细胞液的浓度，细胞发生质壁分离导致植物过度失水而死亡，引起“烧苗”现象，A正确；
B、发生质壁分离的内因是细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性，而原生质层包括细胞膜、液泡膜以及之间的细胞质，质壁分离过程中，细胞膜可局部或全部与细胞壁分开，B正确；
C、植物细胞在发生质壁分离复原的过程中，因不断吸水导致细胞液的浓度逐渐降低，与外界溶液浓度差减小，细胞的吸水能力逐渐降低，C正确；
D、溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目，1mol/L的NaCl溶液和1mol/L的葡萄糖溶液的渗透压不相同，因NaCl溶液中含有钠离子和氯离子，故其渗透压高于葡萄糖溶液，D错误。
故选D。
3．（2021·湖南高考真题）某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化，参与细胞信号传递，如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点
B．这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，不影响细胞信号传递
C．作为能量“通货”的ATP能参与细胞信号传递
D．蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响
【答案】B
【分析】
分析图形，在信号的刺激下，蛋白激酶催化ATP将蛋白质磷酸化，形成ADP和磷酸化的蛋白质，使蛋白质的空间结构发生改变；而蛋白磷酸酶又能催化磷酸化的蛋白质上的磷酸基团脱落，形成去磷酸化的蛋白质，从而使蛋白质空间结构的恢复。
【详解】
A、通过蛋白质磷酸化和去磷酸化改变蛋白质的空间结构，进而来实现细胞信号的传递，体现出蛋白质结构与功能相适应的观点，A正确；
B、如果这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，将会使该位点无法磷酸化，进而影响细胞信号的传递，B错误；
C、根据题干信息：进行细胞信息传递的蛋白质需要磷酸化才能起作用，而ATP为其提供了磷酸基团和能量，从而参与细胞信号传递，C正确；
D、温度会影响蛋白激酶和蛋白磷酸酶的活性，进而影响蛋白质磷酸化和去磷酸化反应，D正确。
故选B。
4．（2021·广东高考真题）保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下，制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片，观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响，图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是（ ）
A．比较保卫细胞细胞液浓度，③处理后>①处理后
B．质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中
C．滴加③后有较多水分子进入保卫细胞
D．推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③
【答案】A
【分析】
气孔是由两两相对而生的保卫细胞围成的空腔，它的奇妙之处在于能够自动的开闭。气孔是植物体蒸腾失水的“门户”，也是植物体与外界进行气体交换的“窗口”。气孔的张开和闭合受保卫细胞的控制。
分析图示：滴加蔗糖溶液①后一段时间，保卫细胞气孔张开一定程度，说明保卫细胞在蔗糖溶液①中吸收一定水分；滴加蔗糖溶液②后一段时间，保卫细胞气孔关闭，说明保卫细胞在蔗糖溶液②中失去一定水分，滴加蔗糖溶液③后一段时间，保卫细胞气孔张开程度较大，说明保卫细胞在蔗糖溶液③中吸收水分多，且多于蔗糖溶液①，由此推断三种蔗糖溶液浓度大小为：②>①>③。
【详解】
A、通过分析可知，①细胞处吸水量少于③处细胞，说明保卫细胞细胞液浓度①处理后>③处理后，A错误；
B、②处细胞失水，故质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中，B正确；
C、滴加③后细胞大量吸水，故滴加③后有较多水分子进入保卫细胞，C正确；
D、通过分析可知，推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③，D正确。
故选A。
【点睛】
5．（2021·河北高考真题）人体成熟红细胞能够运输O2和CO2，其部分结构和功能如图，①~⑤表示相关过程。下列叙述错误的是（ ）
A．血液流经肌肉组织时，气体A和B分别是CO2和O2
B．①和②是自由扩散，④和⑤是协助扩散
C．成熟红细胞通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP，为③提供能量
D．成熟红细胞表面的糖蛋白处于不断流动和更新中
【答案】D
【分析】
1、人体成熟的红细胞在发育成熟过程中，将细胞核和细胞器等结构分解或排出细胞，为血红蛋白腾出空间，运输更多的氧气；
2、分析题图可知，①和②表示气体进出红细胞，一般气体等小分子进出细胞的方式为自由扩散，③为红细胞通过消耗能量主动吸收K+排出Na+，④是载体蛋白运输葡萄糖顺浓度梯度进入红细胞，⑤是H2O通过水通道蛋白进入红细胞。
【详解】
A、根据题意可知，红细胞能运输O2和CO2，肌肉细胞进行有氧呼吸时，消耗O2，产生CO2，可以判断气体A和B分别是CO2和O2，A正确；
B、①和②表示气体进出红细胞，一般气体等小分子进出细胞的方式为自由扩散，④是载体蛋白运输葡萄糖进入红细胞，顺浓度梯度，不需要消耗能量，为协助扩散，⑤是H2O通过水通道蛋白进入红细胞，属于协助扩散，B正确；
C、③为红细胞通过消耗能量主动吸收K+排出Na+，成熟红细胞没有线粒体，不能进行有氧呼吸，只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP，为③提供能量，C正确；
D、成熟红细胞没有核糖体，不能再合成新的蛋白质，细胞膜上的糖蛋白不能更新，糖蛋白存在于细胞膜的外表面，由于细胞膜具有流动性，其表面的糖蛋白处于不断流动中，D错误。
故选D。
6．（2021·全国甲卷高考真题）植物的根细胞可以通过不同方式吸收外界溶液中的K+。回答下列问题：
（1）细胞外的K+可以跨膜进入植物的根细胞。细胞膜和核膜等共同构成了细胞的生物膜系统，生物膜的结构特点是_______。
（2）细胞外的K+能够通过离子通道进入植物的根细胞。离子通道是由_______复合物构成的，其运输的特点是_______（答出1点即可）。
（3）细胞外的K+可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞。在有呼吸抑制剂的条件下，根细胞对K+的吸收速率降低，原因是_______。
【答案】具有一定的流动性 蛋白质 顺浓度或选择性 细胞逆浓度梯度吸收K+是主动运输过程，需要能量，呼吸抑制剂会影响细胞呼吸供能，故使细胞主动运输速率降低
【分析】
植物根细胞的从外界吸收各种离子为主动运输，一般从低到高主动地吸收或排出物质，以满足生命活动的需要，需要耗能、需要载体协助。
【详解】
（1）生物膜的结构特点是具有一定的流动性。
（2）离子通道是由蛋白质复合物构成的，一种通道只能先让某种离子通过，而另一些离子则不容易通过，即离子通道具有选择性。
（3）细胞外的K+可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞。可知是主动运输过程，主动运输需要消耗能量，而细胞中的能量由细胞呼吸提供，因此呼吸抑制剂会影响细胞对K+的吸收速率。
【点睛】
本题考查植物细胞对离子的运输方式，主动运输的特点等，要求考生识记基本知识点，理解描述基本生物学事实。
1．（2021·黑龙江齐齐哈尔市·高三一模）为测定洋葱鳞片叶外表皮细胞细胞液浓度的大小范围，某同学用不同浓度的蔗糖溶液进行实验，记录b/a的值（如图所示，且细胞保持活性） ，得到的实验结果如下表。下列叙述正确的是（ ）
蔗糖溶液浓度（g/mL）
蒸馏水（0）
0．10
0．15
0．20
0．25
0．30
0．35
b/a的值
≈1
≈1
≈1
≈1
0．95
0．80
0．70
A．a所测数值为原生质体的长度，随着蔗糖溶液浓度的增大，a值越来越小
B．据图表可知，该洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度可能在0．20~0．25g/mL之间
C．与蔗糖溶液浓度为0． 30 g/mL时的细胞相比，0．35 g/ mL浓度下的细胞吸水能力弱
D．实验需将生理状况相同的洋葱细胞均分为7组，且一定不能用鳞片叶内表皮细胞进行实验
【答案】B
【分析】
成熟的植物细胞有一大液泡。当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，液泡逐渐缩小，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，既发生了质壁分离。
【详解】
A、a所测数值为细胞壁的长度，不是原生质体的长度，细胞壁伸缩性较弱，长度基本不变，A错误；
B、据图中结果可知，蔗糖溶液浓度为0．20g/mL时，b/a的值≈1，细胞没有失水，细胞液浓度大于或等于0．20g/mL，蔗糖溶液浓度为0．25g/mL时，b/a的值小于1，细胞失水，细胞液浓度小于0．25g/mL，因此该洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度可能在0．20~0．25g/mL之间，B正确；
C、与蔗糖溶液浓度为0．30g/mL时的细胞相比，0．35g/mL浓度下的b/a的值更小，细胞失水更多，故细胞液浓度更大，因此蔗糖溶液浓度为0．35 g/ mL浓度下的细胞吸水能力更强，C错误；
D、由表格可知，要做一个对照组+6个蔗糖溶液浓度的实验，需将生理状况相同的洋葱细胞均分为7份，鳞片叶内表皮细胞也是成熟的植物细胞，含有原生质层，也可以用鳞片叶内表皮细胞进行实验，D错误。
故选B。
2．（2021·渝中区·重庆巴蜀中学高三月考）CLAC通道是细胞应对内质网中Ca2＋超载的一种保护机制，可避免因Ca2＋浓度过高引起的内质网功能紊乱。该通道功能的实现依赖一种位于内质网上的由4条肽链聚合而成的跨膜蛋白TMCO1，这种膜蛋白可以“感知”内质网中过高的Ca2＋浓度并主动激活Ca2＋通道的活性，自发地将内质网中过多的Ca2＋释放到细胞质基质中，当内质网中的Ca2＋浓度下降到与细胞质基质Ca2＋浓度接近时，TMCO1的Ca2＋通道的活性消失。下列分析错误的是（ ）
A．敲除TMCO1的基因可能会影响脂质的合成
B．当TMCO1的钙通道活性消失时，内质网中的Ca2＋浓度必然高于细胞质基质中的Ca2＋浓度
C．Ca2＋通过CLAC通道以协助扩散方式释放到细胞质基质中
D．维持内质网中Ca2＋浓度的相对稳定属于负反馈调节
【答案】B
【分析】
负反馈调节是指使生态系统达到或保持平衡或稳态，结果是抑制和减弱最初发生变化的那种成分的变化。负反馈起的作用是保持系统的稳定而事实上系统内部不只有负反馈，还有正反馈，正反馈强到一定程度，会使体系崩溃。
【详解】
A、敲除TMCO1的基因，会导致CLAC功能丧失，引起内质网中Ca2+浓度过高，引发内质网功能紊乱，所以可能造成脂质的合成出现异常，A正确；
B、当内质网中的Ca2+浓度下降到与细胞质基质Ca2+浓度接近时，TMCO1的Ca2+通道的活性消失，B错误；
C、CLAC通道可以将内质网中过多的Ca2+释放到细胞质基质中，所以是顺浓度梯度的跨膜运输，是协助扩散，C正确；
D、跨膜蛋白TMCO1可以“感知”内质网中过高的Ca2＋浓度并主动激活Ca2＋通道的活性，自发地将内质网中过多的Ca2＋释放到细胞质基质中，以此维持内质网中 Ca2+浓度的相对稳定属于负反馈调节，D正确。
故选B。
3．（2021·渝中区·重庆巴蜀中学高三月考）如图是丙酮酸进入线粒体的过程。孔蛋白是线粒体外膜上的亲水性通道蛋白，可以协助丙酮酸顺浓度梯度自由通过。在H＋的协助下，丙酮酸逆浓度梯度通过内膜进入线粒体基质，该过程不消耗ATP。下列说法错误的是（ ）
A．图中外膜和内膜都是生物膜，其组成成分相似
B．丙酮酸通过外膜和内膜都需要膜蛋白的协助
C．丙酮酸通过内膜的过程属于协助扩散
D．在低氧环境下，丙酮酸进入线粒体基质的速率会降低
【答案】C
【分析】
据图分析：图示表明丙酮酸进入线粒体是依靠氢离子进入线粒体的势能提供能量进入线粒体内膜的。
【详解】
A、细胞内生物膜的组成成分和结构都很相似，A正确；
B、由题目信息可分析出丙酮酸通过外膜是协助扩散，通过内膜是主动运输，都需要膜蛋白的参与，B正确；
C、由题目信息可分析出丙酮酸通过外膜是协助扩散，通过内膜是主动运输，C错误；
D、由示意图可以分析，如果氧气含量低，会降低内外膜之间H+的浓度，从而不利于丙酮酸通过内膜的运输，D正确。
故选C。
4．（2021·吉林长春市·高三期末）新生儿小肠上皮细胞通过消耗ATP可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖。这两种物质被吸收的方式分别是（ ）
A．主动运输、主动运输 B．胞吞、主动运输
C．主动运输、胞吞 D．被动运输、主动运输
【答案】B
【分析】
1、跨膜运输包括自由扩散、协助扩散和主动运输，是对于小分子或离子的运输；细胞对于大分子物质运输的方式是胞吞或胞吐；
2、自由扩散既不需要载体协助，也不消耗能量，协助扩散需要载体协助，不需要消耗能量，自由扩散和协助扩散都是从高浓度向低浓度运输，属于被动运输；主动运输既需要载体，也消耗能量，可以从低浓度向高浓度运输。
【详解】
免疫球蛋白是大分子物质，新生儿小肠上皮细胞通过消耗ATP直接吸收母乳中的免疫球蛋白属于胞吞；半乳糖是小分子物质，新生儿小肠上皮细胞通过消耗ATP直接吸收母乳中半乳糖属于主动运输。
故选B。
5．（2021·安徽马鞍山市·高三一模）下图表示细胞膜上3种膜蛋白与磷脂双分子层之间的位置排布。下列叙述错误的是（ ）
A．蛋白1一定位于细胞膜的外侧
B．若蛋白2具有催化功能，低温会抑制其生物活性
C．蛋白3的跨膜区段的氨基酸很可能具有较强的疏水性
D．若蛋白3具有运输功能，其运输物质过程中可能会伴随着ADP的生成
【答案】A
【分析】
细胞膜的成分包括脂质、蛋白质和糖类，脂质中磷脂双分子作为骨架，其中的蛋白质有的覆盖在表面，有的嵌插或贯穿于磷脂双分子层；从作用上讲，有的可作为载体蛋白，在主动运输和协助扩散中起作用，有些蛋白覆盖在表面还可以和多糖结合形成糖蛋白，即糖被，有细胞识别的作用，有些具有催化作用等。
【详解】
A、蛋白1不一定只位于细胞膜外侧上的蛋白质，糖蛋白才一定位于细胞膜外侧，A错误；
B、若蛋白2具有催化作用，则蛋白2为酶，低温会抑制酶的活性，B正确；
C、蛋白3横跨细胞膜的磷脂双分子层，磷脂分子的亲水头端位于膜两侧，疏水尾端位于膜内，蛋白质的跨膜区段属于疏水部分，该部分的氨基酸很可能具有较强的疏水性，C正确；
D、若蛋白3具有运输功能，可能参与协助扩散或主动运输，若是主动运输需要ATP提供能量会伴随ADP的产生，D正确。
故选A。
6．（2021·广东汕头市·高三一模）下图为人小肠绒毛上皮细胞从肠腔中吸收葡萄糖并运输葡萄糖至组织液中的过程示意图，下列有关说法不正确的是（ ）
A．葡萄糖通过载体1和载体3的运输方式不同
B．载体1和载体2运输Na+的方式不同
C．载体2具有ATP酶活性。能够水解ATP，为运输Na+和K+提供能量
D．载体1运输葡萄糖和运输Na+的方式都是主动运输
【答案】D
【分析】
据图分析：葡萄糖通过载体1运输是从低浓度向高浓度运输，需要载体，为主动运输；钠离子通过载体1运输是顺浓度梯度运输，需要载体，为协助扩散；葡萄糖通过载体3为顺浓度梯度运输，需要载体，属于协助扩散。
【详解】
A、葡萄糖通过载体1是逆浓度梯度，为主动运输，依靠钠离子电化学梯度驱动，通过载体3为顺浓度梯度，是协助扩散，A正确；
B、载体1运输钠离子是顺浓度梯度，为协助扩散，载体2为钠钾离子泵，消耗ATP，运输钠离子为主动运输，B正确；
C、载体2是钠钾离子泵，有ATP水解酶活性，可以为运输钠钾离子提供能量，C正确；
D、载体1运输葡萄糖为主动运输，运输钠离子为协助扩散，D错误。
故选D。
7．（2021·河北张家口市·高三一模）下图为 A、B 两种溶质分子的跨膜运输。结合图示分析，有关说法错误的是（ ）
A．A、B两种溶质分子均由高浓度向低浓度运输
B．B溶质分子的运输速率只取决于膜两侧 B的浓度差
C．A、B两种溶质分子的运输均不消耗细胞呼吸产生的 ATP
D．图中通道蛋白和载体蛋白的运输过程体现了膜具有选择透过性
【答案】B
【分析】
物质跨膜运输的方式包括自由扩散、协助扩散、主动运输，自由扩散是从高浓度向低浓度运输，既不需要载体，也不需要能量；协助扩散是从高浓度向低浓度运输，需要载体，但不需要能量；主动运输可以从低浓度向高浓度运输，既需要载体蛋白协助，也需要消耗能量。
【详解】
A、由图可知，两种溶质分子均为顺浓度梯度运输，属于被动运输，不消耗能量，A正确；
B、B 溶质分子的运输方式是载体蛋白协助的协助扩散，其运输速率不仅取决于膜两侧B的浓度差， 还受膜上载体蛋白数量的限制，B错误；
C、由图可知，两种溶质分子均为顺浓度梯度运输，属于被动运输，不消耗能量，C正确；
D、图中通道蛋白只运输A溶质分子，载体蛋白只运输B溶 质分子，这体现了膜具有选择透过性，D正确。
故选B。
8．（2021·山东临沂市·高三一模）变形虫内伸缩泡、小泡、线粒体的分布情况如图。据研究，伸缩泡内液体浓度是细胞质浓度的1/2，但Na+是细胞质的33倍，K+是细胞质的0.85倍。伸缩泡周围的小泡要不断地吸收Na+、排出K+，才能形成比细胞质浓度低的液体，再经融合把液体排入伸缩泡，由伸缩泡排出体外。下列叙述正确的是（ ）
A．伸缩泡类似于植物大液泡，能将胞内多余水分直接排到细胞外
B．伸缩泡通过主动运输吸收Na+、排出K+，需要消耗大量能量
C．小泡内外溶液中Na+的差异，体现了细胞膜的选择透过性
D．小泡周围分布着一层线粒体，体现了细胞结构与功能相适应的观点
【答案】B
【分析】
细胞膜的选择透过性是指细胞膜对进出细胞的物质具有一定的选择性，如细胞膜对水分子可以自由通过，被选择吸收的离子和小分子物质可以通过，而其它离子、小分子和大分子则不能通过，所以选择透过性是针对细胞膜的功能来说的。
【详解】
A、伸缩泡将胞内多余水分通过小泡间接排到细胞外，A错误；
B、伸缩泡内Na+多，K+少，伸缩泡周围小泡排出K+，吸收Na+，是从低浓度到高浓度，是主动运输，需要消耗能量，B正确；
C、Na+的差异性无法体现细胞膜选择透过性，此特性是针对不同的离子来说，C错误；
D、小泡周围分布一层线粒体，是因为主动运输消耗能量，线粒体为其提供能量，D错误。
故选B。
9．（2021·河北衡水市·高三其他模拟）铁是人体内必不可少的微量元素，下图表示铁被小肠吸收和转运至细胞内的过程。图中转铁蛋白（Tf）可运载Fe3+，以Tf-Fe3+结合形式进入血液。Tf-Fe3+与转铁蛋白受体（TfR）结合后进入细胞，并在囊泡的酸性环境中将Fe3+释放。下列叙述错误的是（ ）
A．Fe2+顺浓度梯度通过蛋白1通道的过程属于协助扩散
B．Tf与TfR结合后携带Fe3+进入细胞的过程属于胞吞
C．蛋白2和转铁蛋白（Tf）都是细胞膜上的载体蛋白
D．H+进入囊泡的过程属于主动运输，需要消耗能量
【答案】C
【分析】
物质运输的方式：
【详解】
A、通过题图可知，Fe2+ 从小肠上皮细胞进入组织液时，是顺浓度梯度且需要载体，但不需要能量，属于协助扩散，A正确；
B、由题图知细胞膜上的转铁蛋白受体（TfR）具有识别作用，与 Tf-Fe识别并结合后通过胞吞进入细胞，B正确；
C、转铁蛋白（TF）是血液中运载 Fe3+ 的蛋白，不在细胞膜上，C错误；
D、由图可知 H 进入囊泡是通过质子泵逆浓度梯度进行的，属于主动运输，需要消耗能量，D正确。
故选C。
10．（2021·辽宁沈阳市·高三其他模拟）下列关于植物细胞失水和吸水的叙述，错误的是（ ）
A．植物细胞失水或吸水的原理都是渗透作用
B．植物根尖分生区细胞失水时会发生质壁分离
C．将植物细胞置于适宜浓度的KNO3溶液中，质壁分离后会自动复原
D．植物细胞在失水过程中，液泡内液体渗透压小于细胞质基质渗透压
【答案】B
【分析】
质壁分离的原因分析：外因：外界溶液浓度＞细胞液浓；内因：原生质层相当于一层半透膜，细胞壁的伸缩性小于原生质层；表现：液泡由大变小，细胞液颜色由浅变深，原生质层与细胞壁分离。当外界硝酸钾溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水而发生质壁分离；但细胞能主动吸收硝酸根离子和钾离子，所以细胞液浓度逐渐升高，当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞又会吸水发生质壁分离的复原，所以用适宜浓度的硝酸钾溶液处理成熟的植物细胞可观察质壁分离和自动复原现象。
【详解】
A、植物细胞失水或吸水的原理都是渗透作用，A正确；
B、根尖分生区细胞属于幼嫩的细胞，不具有大液泡，故失水时不会发生质壁分离现象，B错误；
C、由分析可知，置于适宜浓度的硝酸钾溶液中，植物细胞质壁分离后会自动质壁分离复原，C正确；
D、植物细胞在失水过程中，水分子流向细胞质基质，液泡内液体渗透压小于细胞质基质渗透压，D正确。
故选B。
11．（2020·四川省成都市新都一中高三月考）将小鼠红细胞放入一定浓度的KNO3溶液中，红细胞体积随时间变化如图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A．KNO3溶液的起始渗透压小于红细胞内液的起始渗透压
B．与B点相比，A点对应时刻红细胞内液的浓度较大
C．AB段失水使红细胞内液的浓度大于KNO3溶液，从而出现BC段的变化
D．B点对应的时刻，KNO3溶液与红细胞内液的浓度相等
【答案】D
【解析】
【分析】
据图分析：AB段，将小鼠红细胞放到一定浓度的硝酸钾溶液中，外界溶液的渗透压高于细胞内液渗透压，细胞失水，体积变小。BC段，随着硝酸根离子和钾离子以主动运输的方式不断进入细胞，使得细胞内液的渗透压高于外界溶液，细胞吸水，细胞体积变大。
【详解】
A、据图分析，AB段细胞体积变小，说明硝酸钾溶液的起始渗透压大于红细胞内液的起始渗透压，细胞失水，A错误；
B、AB段细胞体积变小，细胞失水，则B点红细胞内液的渗透压大于A点，B错误；
C、硝酸根离子和钾离子以主动运输的方式进入细胞，使得细胞内液的渗透压高于外界溶液，细胞吸水，才出现BC段，C错误；
D、B点细胞体积不变，说明KNO3溶液与红细胞内液的渗透压相等，细胞吸水和失水处于动态平衡，D正确。
故选D。
【点睛】
本题设计较为巧妙，以曲线图为载体，考查动物细胞的渗透作用，意在考查学生分析问题和解决问题的能力，属于中档题。
12．（2020·天水市第一中学高三开学考试）盐碱地中生活的某种植物，其细胞的液泡膜上有一种载体蛋白，能将细胞质基质中的Na+逆浓度梯度运入液泡，减轻Na+对细胞质中酶的伤害，下列叙述错误的是（ ）
A．Na+进入液泡的过程属于主动运输
B．Na+进入液泡的过程体现了液泡膜的选择透过性
C．该载体蛋白作用的结果不利于增强细胞吸水能力
D．该载体蛋白作用的结果有助于提高植物的耐盐性
【答案】C
【解析】
【分析】
由题干“液泡膜上有一种载体蛋白，能将细胞质基质中的Na+逆浓度梯度运入液泡”可知，Na+进入液泡的过程属于主动运输；“减轻Na+对细胞质中酶的伤害”，说明细胞质中过多的Na+可能影响酶的结构。
【详解】
A、Na+逆浓度转运，同时要依赖载体蛋白，属于主动运输，A正确；
B、Na+进入液泡的方式为主动运输，主动运输体现液泡膜的选择透过性，B正确；
C、Na+逆浓度转运入液泡后，使细胞液的浓度增高，植物细胞吸水能力增强，C错误；
D、Na+进入液泡，不仅可以减轻Na+对细胞质中酶的伤害，而且细胞液浓度升高有利于细胞吸水，增强了植物对盐碱地环境的适应性，从而提高了植物的耐盐性，D正确。
故选C。
【点睛】
答题关键在于分析题干获取信息，并综合运用主动运输的特点、生物膜的功能特点、细胞吸水等知识。
13．（2020·广东广州高三其他）如图表示过氧化氢在过氧化氢酶和无酶催化条件下分解过程中的能量变化，假设酶所处的环境为最适条件，下列对于图中曲线的分析正确的是（ ）
A．图中E表示过氧化氢酶使活化能降低的数值
B．若将有过氧化氢酶催化的反应温度升高15℃，则曲线②的峰值会降低
C．曲线①表示过氧化氢在过氧化氢酶催化条件下分解
D．图示可说明酶的催化作用具有高效性
【答案】A
【解析】
【分析】
分析题图可知，曲线①表示无酶条件的能量变化，曲线②表示有酶条件下的能量变化；E段表示在有酶催化的条件下降低的化学反应活化能，由此可以看出，酶促反应的原理是降低化学反应需要的活化能；与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能更显著，因此酶具有高效性。
【详解】
A、根据分析可知，①②之间的差值E表示过氧化氢酶使活化能降低的数值，A正确；
B、题干中假设酶所处的环境为最适条件，故将有酶催化的反应温度升高10℃，酶的活性下降，降低的活化能减小，②的峰值会升高，B错误；
C、根据分析可知，①表示过氧化氢在无酶催化条件下分解，C错误；
D、酶的高效性是与无机催化剂相比，图示没有描述无机催化剂的催化效果，故不能体现酶具有高效性，D错误。
故选A。
14．（2020·湖南高三其他）图1和图2是某兴趣小组通过实验探究H2O2分解的条件而绘制的曲线图。下列说法不正确的是（ ）
A．图1和图2所代表的实验中，实验的自变量依次为催化剂的种类、H2O2浓度
B．由图1可以得出的实验结论是过氧化氢酶具有高效性
C．图2中，若在bc段加入适量的过氧化氢酶，则氧气产生速率会增大
D．H2O2在加热时分解速率加快，因此，将H2O2酶加到90℃水浴加热的H2O2溶液中，反应速率会加快
【答案】D
【解析】
【分析】
由图1可知，开始一段时间内，随着反应时间的延长，加入不同催化剂的组反应速率不同，但由于反应的底物的量是相同的，故最终生成氧气的总量是相同的，造成实验结果不同的原因是两组中的催化剂的种类不同，即图1中实验的自变量为催化剂的种类。图2中在一定过氧化氢浓度范围内，随着过氧化氢浓度的增加，反应速率发生变化，说明实验的自变量是H2O2浓度。图2中ab段随着过氧化氢浓度的增加，氧气产生速率加快，说明ab段的限制因素是过氧化氢浓度，bc段随着过氧化氢浓度的增加，氧气产生速率不再增加，说明该段的限制因素是除过氧化氢浓度外的其他因素（如：过氧化氢酶的浓度）。
【详解】
A、由分析可知，图1中实验的自变量为催化剂的种类，图2实验的自变量是H2O2浓度，A正确；
B、图1中在未达到反应平衡时，加入过氧化氢酶的反应速率大于加入FeCl3的反应速率，说明过氧化氢酶具有高效性，B正确；
C、由分析可知，bc段限制因素有可能是过氧化氢酶的浓度，此时若加入H2O2酶，则反应会加快，C正确；
D、H2O2在加热时分解速率加快，但酶在高温条件下会变性失活，因此，将H2O2酶加到90℃水浴加热的H2O2溶液中，反应速率不变，D错误。
故选D。
15．（2020·安徽马鞍山高三一模）关于酶及其特性的实验设计，下列叙述正确的是（ ）
A．探究酶的专一性，可利用淀粉酶、淀粉、蔗糖和碘液设计实验
B．探究酶的高效性，因作用机理不同，加酶组比加FeCl3组产生的气体量多
C．探究pH值对酶活性影响的实验步骤为：加底物→调pH→加酶→混匀→观察
D．探究温度对酶活性的影响，可利用淀粉酶、淀粉和斐林试剂设计实验
【答案】C
【解析】
【分析】
1.酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA。
2.酶的特性：高效性、专一性和作用条件温和的特性。
3.酶的作用机理：能够降低化学反应的活化能。
4.影响酶活性的因素主要是温度和pH，在最适温度（pH）前，随着温度（pH）的升高，酶活性增强；到达最适温度（pH）时，酶活性最强；超过最适温度（pH）后，随着温度（pH）的升高，酶活性降低。另外低温酶不会变性失活，但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。
【详解】
A、在探究酶的专一性实验时，不能利用淀粉酶、淀粉、蔗糖和碘液设计实验，因为如果淀粉完全分解，用碘液检测不出实验现象，A错误；
B、无机催化剂和有机催化剂的作用机理相同，都是降低化学反应的活化能，B错误；
C、探究pH值对酶活性影响的实验步骤为：加底物→调pH→加酶→混匀→观察，C正确；
D、利用斐林试剂检测产物量时，需要水浴加热，反应温度就会发生改变，影响实验结果，所以不能选用斐林试剂验证温度对酶活性的影响，D错误。
故选C。
16．（2020·湖南长沙长郡中学高三月考）下列关于细胞内ATP的叙述，错误的是（ ）
A．光合作用与细胞呼吸都能产生ATP
B．ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物
C．一分子ATP中含有三个高能磷酸键
D．细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接供能
【答案】C
【解析】
【分析】
ATP是直接的能源物质，是细胞内能量流动的通货，是一种高能磷酸化合物。在光合作用和呼吸作用过程中能产生ATP。
【详解】
A. 光合作用的光反应产生ATP，呼吸作用中无氧呼吸和有氧呼吸都能产生ATP，A正确；
B. ATP具有两个高能磷酸键，是细胞内的一种高能磷酸化合物，B正确；
C. 一分子ATP中含有两个高能磷酸键，A-P~P~P，~表示高能磷酸键，C错误；
D. ATP是细胞内直接的能源物质，D正确；
故选C。
【点睛】
注意ATP的结构简式：A-P~P~P，~表示高能磷酸键。
17．（2020·黑龙江道里哈尔滨三中高三开学考试）酶和ATP是细胞中两种重要的化合物，绝大多数生命活动都与它们密切相关，但也有例外。下列人体生命活动中，属于这种例外的是（ ）
A．葡萄糖和半乳糖聚合成乳糖 B．分泌蛋白的合成与分泌
C．兴奋的传导与传递 D．肝细胞吸收组织液中的氧
【答案】D
【解析】
【分析】
ATP是生命活动的直接能源物质；酶参与细胞代谢，在细胞代谢过程中降低化学反应的活化能；绝大多数生命活动都与它们密切相关。
【详解】
A、葡萄糖和半乳糖聚合成乳糖，需要酶的催化，A错误；
B、分泌蛋白的合成过程中需要酶的催化，同时分泌蛋白的合成与分泌要消耗能量，故需要ATP为其供能，B错误；
C、兴奋在神经纤维上的传导及神经元之间的传递需要消耗能量，C错误；
D、肝细胞吸收组织液中的氧气是自由扩散，不消耗能量，也不需要载体蛋白，D正确。
故选D。
18．（2020·安徽高三其他）磷酸肌酸是一种高能磷酸化合物，它能在肌酸激酶的催化下将自身的磷酸基团转移到ADP 分子中来合成ATP( A—P～P～P)。研究者对蛙的肌肉组织进行短暂电刺激，检测对照组和实验组（肌肉组织用肌酸激酶阻断剂处理）肌肉收缩前后ATP和ADP的含量，结果如下表所示，根据实验结果，下列有关分析正确的是（ ）
磷酸腺苷
对照组/(10-6'mol．g-1)
实验组/(10-6mol ．g-1)
收缩前
收缩后
收缩前
收缩后
ATP
1．30
1．30
1．30
0．75
ADP
0．60
0．60
0．60
0．95
A．对照组中的肌肉组织细胞中无ATP和ADP的相互转化
B．实验组中的肌肉组织细胞中有ATP分解但无ATP合成
C．对照组中的磷酸肌酸可以维持ATP含量的相对稳定
D．实验组数据表明部分生命活动利用了靠近A的磷酸键
【答案】C
【解析】
【分析】
ATP中文名称叫三磷酸腺苷，结构简式A-P~P~P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表高能磷酸键。合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用，合成场所在线粒体，叶绿体，细胞质基质。
【详解】
A、肌肉收缩需要ATP提供能量，对照组肌肉收缩前后ATP和ADP的含量没有变化，故有ATP和ADP的相互转化，A错误；
B、实验组肌肉收缩后ATP含量下降，说明有ATP分解，但根据数据无法判断有无ATP合成，B错误；
C、磷酸肌酸能将自身的磷酸基团转移到ADP 分子中来合成ATP，故对照组中的磷酸肌酸可以维持ATP含量的相对稳定，C正确；
D、实验组数据中没有AMP的含量变化，故不能表明部分生命活动利用了靠近A的磷酸键，D错误。
故选C。
26．（2020·全国高三开学考试）下图为某种溶质分子跨膜运输的示意图，请回答下列问题：
（1）载体②将该溶质分子运出细胞的特点是______________ 。
（2）该溶质分子通过载体①进入细胞的直接驱动力是细胞膜两侧的Na+浓度梯度，推测Na+通过载体①进入细胞的运输方式为_____________ 。载体①和②对物质的转运方式不同，根本原因是_________。
（3）载体③为Na+-K+泵，通过消耗ATP，将Na+泵出细胞外时伴随K+转运至细胞内，若Na+-K+泵停止工作，细胞吸收该溶质分子的速率将______________ ，原因是______________ 。
【答案】顺浓度梯度运输、不消耗能量 协助扩散 控制合成载体①和②的基因不同 降低 细胞吸收该溶质分子借助于Na+的顺浓度梯度运输，若Na+-K+泵停止工作，将导致Na+在细胞内外的浓度差减小
【解析】
【分析】
分析图示可知，细胞膜上存在三种载体，载体①能在转运Na+进细胞的同时，逆浓度梯度将某溶质分子转运进细胞；载体②能顺浓度梯度将溶质分子运出细胞；载体③为Na+-K+泵，能主动运进K+、运出Na+，且消耗能量。
【详解】
（1）由图示可知，载体②将该溶质分子运出细胞的特点是顺浓度梯度运输、不消耗能量，其方式为协助扩散。
（2）该溶质分子通过载体①进入细胞的直接驱动力是细胞膜两侧的Na+浓度梯度，因此推测Na+通过载体①进入细胞为顺浓度梯度，运输方式为协助扩散。载体①和②对物质的转运方式不同，因为两种载体蛋白质存在差异，根本原因是控制合成载体①和②的基因不同。
（3）载体③为Na+-K+泵，通过消耗ATP，将Na+泵出细胞外时伴随K+转运至细胞内。细胞吸收该溶质分子借助于Na+的顺浓度梯度运输，若Na+-K+泵停止工作，将导致Na+在细胞内外的浓度差减小，因此细胞吸收该溶质分子的速率将降低。
【点睛】
本题考查物质跨膜运输方式相关知识，要求考生掌握主动运输与被动运输的特点，能运用相关知识准确辨识图示的几种物质进出细胞的方式及原理，做出合理的分析与解答。
27．（2021·攸县第三中学高三月考）如图表示细胞膜的结构示意图，回答下列问题。
（1）若图示为某神经细胞的细胞膜，则其他神经细胞释放的某种物质被图中[ ]__________________识别后，能促进Na+进入细胞，使该神经细胞产生兴奋，这体现了细胞膜具有___________________功能，Na+进入细胞时的移动方向是_____________（填“A→B”或“B→A”）。
（2）图中②所具有的与其在细胞膜中排布方式有关的性质是_____________；除②外，动物细胞膜中另一种脂质物质是_______________，该物质对于维持细胞膜的稳定性具有重要作用。在低温下，结构②排列整齐，但温度上升后，会出现排列不整齐现象，其厚度也会减小，这说明细胞膜的结构特点是__________________。
（3）如果将细胞膜的各成分分离，用____________试剂可以对③进行鉴定。
【答案】① 糖蛋白； 信息交流 A→B 头部具有亲水性，尾部具有疏水性 胆固醇 具有一定的流动性 双缩脲
【分析】
分析题图可知，图中的①表示糖蛋白，②表示磷脂双分子层，③表示蛋白质，A表示细胞膜外侧，B表示细胞膜内侧。
【详解】
（1）①是由蛋白质和糖类组成的糖蛋白，位于细胞膜外侧，具有识别、信息交流功能；其他神经细胞释放的某种物质被图中糖蛋白识别后，能促进Na+进入细胞，体现了细胞膜信息交流的功能；A侧有糖蛋白，为细胞膜的外侧，故Na+进入细胞时的移动方向是A→B。
（2）与磷脂分子在细胞膜中排布方式有关的性质是其具有亲水性的头部和疏水性的尾部；除磷脂外，动物细胞膜中另一种脂质物质是胆固醇，该物质对于维持细胞膜的稳定性具有重要作用；细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。
（3）③是蛋白质，可以与双缩脲试剂发生紫色反应，故可以用双缩脲试剂对其进行鉴定。
【点睛】
本题考查了生物膜的流动镶嵌模型和物质跨膜运输等相关知识，意在考查考生识别细胞膜结构模式图，明确生物膜的结构和功能的能力，并能结合题意分析作答。
28．（2021·青海西宁市·高三期末）下图甲为物质出入细胞膜的示意图．A、B、C 表示物质，a、b、c、d 表示运输方式。下图乙为水稻和番茄分别放在 Ca2+、Mg2+和 SiO44-的培养液中培养，一段时间后，培养液中的离子浓度变化情况。请据图回答下列问题
（1）关于生物膜的分子结构模型，目前大多数人所接受的是桑格和尼克森提出的_____________。该模型认为生物膜的基本支架是图甲中的 _____________。
（2）若图甲为红细胞膜结构，葡萄糖进入细胞的方式是______________（填字母）。人红细胞中 K+的浓度比血浆高 30 倍，Na+的浓度却只有血浆的 1/6。据此可知 d 可以表示下列四个选项中的_____。
A．红细胞吸收 K+ B．红细胞排出 K+ C．红细胞吸收 Na+ D．红细胞排出 Na+
（3）图乙中，一段时间后番茄组织培养液中 SiO44-的浓度升高的原因是番茄吸水的速率_____（填“＞”“＜”或“=”）吸收SiO44-的速率。若对番茄根细胞使用某种毒素，结果 Mg2+的吸收显著减少，而 Ca2+的吸收没有受到影响，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_____（特性）。
（5）胰岛 B 细胞分泌的胰岛素能不能通过图甲 a～d 中的方式运输_____，其运输方式是_____。
【答案】流动镶嵌模型 磷脂双分子层 a D ＞ 该毒素抑制了Mg2+载体蛋白的活性 选择透过性 不能 胞吐
【分析】
图1中，A表示蛋白质，B表示磷脂双分子层，C表示糖蛋白（膜外），E表示ATP，F表示ADP和Pi；a运输方式需要载体，不需要消耗能量，从高浓度向低浓度一侧运输，因此属于协助扩散；b运输方向是高浓度一侧运输到低浓度一侧，不需要载体和能量，表示自由扩散；c表示自由扩散，并且将物质运出细胞；d运输方向是低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体，需要能量，表示主动运输。
图2中，水稻吸收水的相对速度比吸收Ca2+、Mg2+多，造成培养液中Ca2+、Mg2+浓度上升；番茄吸收水的相对速度比吸收Si O44-多，造成培养液中Si4+浓度上升。
【详解】
（1）生物膜的分子结构模型，目前大多数人所接受的是桑格和尼克森提出的流动镶嵌模型。该模型认为生物膜的基本支架是甲图中的磷脂双分子层（B）。
（2）葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散，由分析可知，可以用a字母表示。d表示通过主动运输的方式将物质运出细胞。
A、红细胞吸收K+表示运进细胞，而d表示运出细胞，A错误；
B、红细胞排出K+属于协助扩散，不能用d表示，B错误；
C、红细胞吸收Na+表示运进细胞，而d表示运出细胞，C错误；
D、红细胞排出Na+属于主动运输，并且是运出细胞，因此能用d表示，D正确。
故选D。
（3）图乙中，一段时间后番茄组培养液中SiO44-浓度升高的原因是番茄吸水的速率＞吸收SiO44-的速率；若对番茄根细胞使用某种毒素，结果Mg2+的吸收显著减少，而Ca2+的吸收没有受到影响，其原因是该毒素抑制了Mg2+载体蛋白的活性。
（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，这表明细胞膜具有选择透过性的特性。
（5）胰岛B细胞分泌的胰岛素属于生物大分子，不能通过图甲a～d中的方式运输，其运输方式是胞吐。
【点睛】
本题考查了细胞膜的结构和功能特点以及物质跨膜运输的方式的有关知识，分析题图获取有效信息是解题的关键，对细胞膜结构和功能特点及物质跨膜运输方式的掌握是解题的基础。
29．（2021·湖北武汉市·高三月考）葡萄糖转运体存在于人体各种组织细胞中，它分为两类：一类是钠依赖的葡萄糖转运体（SGLT)，逆浓度梯度转运葡萄糖；另一类是非钠依赖的葡萄糖转运体（GLUT)，顺浓度梯度转运葡萄糖，其转运过程不消耗能量。SGLT和GLUT均有多种类型，其中SGLT1主要存在于小肠上皮细胞的纹状缘，吸收肠腔中葡萄糖的同时伴有Na+的转运（如图所示）。唯一对胰岛素敏感的GLUT4 广泛存在于靶细胞（骨骼肌细胞、脂肪细胞等）细胞质中的囊泡膜上。若胰岛素分泌增加，GLUT4可以促进靶细胞加速摄取葡萄糖。
（1）食物中糖类的消化吸收是血糖的主要来源。小肠上皮细胞膜上的SGLT1逆浓度梯度转运葡萄糖时没有直接消耗ATP，其转运葡萄糖时依赖于肠腔的Na+浓度______（填“低于”或“高于”）小肠上皮细胞内的Na+浓度。若利用药物抑制细胞膜上钠钾泵的功能后，小肠上皮细胞对肠腔中葡萄糖的吸收能力会____（填“不变”、“增强”或“下降”）。膜上GLUT2转运葡萄糖的运输方式是____________。
（2）研究者认为胰岛素调节细胞吸收葡萄糖速率是通过调节GLUT4在细胞中的分布来实现的。现有经过改造的脂肪细胞，其表达出的GLUT4带有绿色荧光。请以胰岛素和改造的脂肪细胞为材料，设计一组实验来验证上述结论_________________________（要求简要写出实验思路和预期结果）
【答案】高于 下降 协助扩散 实验思路：首次检测脂肪细胞内绿色荧光的分布情况，经一定浓度的胰岛素处理后，第二次检测脂肪细胞内绿色荧光的分布情况。预期结果：首次检测时绿色荧光主要分布在细胞质中的囊泡膜上，第二次检测时绿色荧光主要分布在细胞膜上（实验思路：改造的脂肪细胞经一定浓度的胰岛素处理后，持续检测脂肪细胞内绿色荧光的分布情况。预期结果：绿色荧光的分布逐渐由细胞质中的囊泡膜转移至细胞膜上。
【分析】
由题可知，小肠上皮细胞膜上有钠依赖的葡萄糖转运体（SGLT)，它可以逆浓度梯度转运葡萄糖，说明SGLT参与主动运输。非钠依赖的葡萄糖转运体（GLUT)，顺浓度梯度转运葡萄糖，其转运过程不消耗能量，说明GLUT参与协助扩散。SGLT1在运输葡萄糖的过程中不直接消耗ATP，推出其主动运输的动力来自细胞内外的钠离子浓度差。
【详解】
（1）由题可知，小肠上皮细胞膜上有钠依赖的葡萄糖转运体（SGLT1)，它可以逆浓度梯度转运葡萄糖，但是不直接消耗ATP，其转运葡萄糖时依赖于肠腔的Na+浓度高于小肠上皮细胞内的Na+浓度。若利用药物抑制细胞膜上钠钾泵的功能后，会改变细胞内外的钠离子浓度差，使得小肠上皮细胞葡萄糖转运体（SGLT1)对肠腔中葡萄糖的吸收能力会下降。非钠依赖的葡萄糖转运体（GLUT)，顺浓度梯度转运葡萄糖，其转运过程不消耗能量。所以膜上GLUT2转运葡萄糖的运输方式是协助扩散。
（2）由题可知，经过改造的脂肪细胞，其表达出的GLUT4带有绿色荧光。如果胰岛素调节细胞吸收葡萄糖速率是通过调节GLUT4在细胞中的分布来实现的，则用胰岛素处理脂肪细胞后，脂肪细胞会加速摄取利用葡萄糖，那么脂肪细胞就会合成GLUT4载体蛋白，并逐步运输到细胞膜上，从而加速对葡萄糖的运输。故设计实验如下：
思路一：
实验思路：首次检测脂肪细胞内绿色荧光的分布情况，经一定浓度的胰岛素处理后，第二次检测脂肪细胞内绿色荧光的分布情况。
预期结果：首次检测时绿色荧光主要分布在细胞质中的囊泡膜上，第二次检测时绿色荧光主要分布在细胞膜上。
思路二：
实验思路：改造的脂肪细胞经一定浓度的胰岛素处理后，持续检测脂肪细胞内绿色荧光的分布情况。
预期结果：绿色荧光的分布逐渐由细胞质中的囊泡膜转移至细胞膜上。
【点睛】
本题结合物质运输模型考查了学生对物质跨膜运输实例的分析能力，合理分析题干信息，提取有效信息是准确作答的关键。本题难点：实验设计的基本思路及语言表述。
专题02 物质进出细胞、酶和ATP
1．（2021·1月浙江选考）下图为植物细胞质膜中H+-ATP酶将细胞质中的H+转运到膜外的示意图。下列叙述正确的是（ ）
A．H+转运过程中H+-ATP酶不发生形变
B．该转运可使膜两侧H+维持一定的浓度差
C．抑制细胞呼吸不影响H+的转运速率
D．线粒体内膜上的电子传递链也会发生图示过程
【答案】B
【分析】
据图分析可知：H＋逆浓度梯度运输，且需要消耗能量，该过程为主动转运；在此过程中H+-ATP酶兼有载体蛋白和ATP水解酶的功能。
【详解】
A、主动转运过程中H+-ATP酶作为载体蛋白，会发生形变，协助物质运输，A错误；
B、该转运方式为主动转运，主动转运的结果是使膜两侧H+维持一定的浓度差，B正确；
C、H+的转运方式主动转运，需要载体蛋白的协助，同时需要能量，抑制细胞呼吸会影响细胞的能量供应，进而影响H+的转运速率，C错误；
D、图示过程是消耗ATP的过程，而线粒体内膜的电子传递链最终会生成ATP，不会发生图示过程，D错误。
故选B。
2．（2021·湖南高考真题）质壁分离和质壁分离复原是某些生物细胞响应外界水分变化而发生的渗透调节过程。下列叙述错误的是（ ）
A．施肥过多引起的“烧苗”现象与质壁分离有关
B．质壁分离过程中，细胞膜可局部或全部脱离细胞壁
C．质壁分离复原过程中，细胞的吸水能力逐渐降低
D．1mol/L NaCl溶液和1mol/L蔗糖溶液的渗透压大小相等
【答案】D
【分析】
1、质壁分离的原因分析：
（1）外因：外界溶液浓度＞细胞液浓度；
（2）内因：原生质层相当于一层半透膜，细胞壁的伸缩性小于原生质层；
（3）表现：液泡由大变小，细胞液颜色由浅变深，原生质层与细胞壁分离。
2、溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目，溶质微粒越多，即溶液浓度越高，对水的吸引力越大；反过来，溶液微粒越少即，溶浓度越低，对水的吸引力越小。
【详解】
A、施肥过多使外界溶液浓度过高，大于细胞液的浓度，细胞发生质壁分离导致植物过度失水而死亡，引起“烧苗”现象，A正确；
B、发生质壁分离的内因是细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性，而原生质层包括细胞膜、液泡膜以及之间的细胞质，质壁分离过程中，细胞膜可局部或全部与细胞壁分开，B正确；
C、植物细胞在发生质壁分离复原的过程中，因不断吸水导致细胞液的浓度逐渐降低，与外界溶液浓度差减小，细胞的吸水能力逐渐降低，C正确；
D、溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目，1mol/L的NaCl溶液和1mol/L的葡萄糖溶液的渗透压不相同，因NaCl溶液中含有钠离子和氯离子，故其渗透压高于葡萄糖溶液，D错误。
故选D。
3．（2021·湖南高考真题）某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化，参与细胞信号传递，如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点
B．这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，不影响细胞信号传递
C．作为能量“通货”的ATP能参与细胞信号传递
D．蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响
【答案】B
【分析】
分析图形，在信号的刺激下，蛋白激酶催化ATP将蛋白质磷酸化，形成ADP和磷酸化的蛋白质，使蛋白质的空间结构发生改变；而蛋白磷酸酶又能催化磷酸化的蛋白质上的磷酸基团脱落，形成去磷酸化的蛋白质，从而使蛋白质空间结构的恢复。
【详解】
A、通过蛋白质磷酸化和去磷酸化改变蛋白质的空间结构，进而来实现细胞信号的传递，体现出蛋白质结构与功能相适应的观点，A正确；
B、如果这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，将会使该位点无法磷酸化，进而影响细胞信号的传递，B错误；
C、根据题干信息：进行细胞信息传递的蛋白质需要磷酸化才能起作用，而ATP为其提供了磷酸基团和能量，从而参与细胞信号传递，C正确；
D、温度会影响蛋白激酶和蛋白磷酸酶的活性，进而影响蛋白质磷酸化和去磷酸化反应，D正确。
故选B。
4．（2021·广东高考真题）保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下，制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片，观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响，图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是（ ）
A．比较保卫细胞细胞液浓度，③处理后>①处理后
B．质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中
C．滴加③后有较多水分子进入保卫细胞
D．推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③
【答案】A
【分析】
气孔是由两两相对而生的保卫细胞围成的空腔，它的奇妙之处在于能够自动的开闭。气孔是植物体蒸腾失水的“门户”，也是植物体与外界进行气体交换的“窗口”。气孔的张开和闭合受保卫细胞的控制。
分析图示：滴加蔗糖溶液①后一段时间，保卫细胞气孔张开一定程度，说明保卫细胞在蔗糖溶液①中吸收一定水分；滴加蔗糖溶液②后一段时间，保卫细胞气孔关闭，说明保卫细胞在蔗糖溶液②中失去一定水分，滴加蔗糖溶液③后一段时间，保卫细胞气孔张开程度较大，说明保卫细胞在蔗糖溶液③中吸收水分多，且多于蔗糖溶液①，由此推断三种蔗糖溶液浓度大小为：②>①>③。
【详解】
A、通过分析可知，①细胞处吸水量少于③处细胞，说明保卫细胞细胞液浓度①处理后>③处理后，A错误；
B、②处细胞失水，故质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中，B正确；
C、滴加③后细胞大量吸水，故滴加③后有较多水分子进入保卫细胞，C正确；
D、通过分析可知，推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③，D正确。
故选A。
【点睛】
5．（2021·河北高考真题）人体成熟红细胞能够运输O2和CO2，其部分结构和功能如图，①~⑤表示相关过程。下列叙述错误的是（ ）
A．血液流经肌肉组织时，气体A和B分别是CO2和O2
B．①和②是自由扩散，④和⑤是协助扩散
C．成熟红细胞通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP，为③提供能量
D．成熟红细胞表面的糖蛋白处于不断流动和更新中
【答案】D
【分析】
1、人体成熟的红细胞在发育成熟过程中，将细胞核和细胞器等结构分解或排出细胞，为血红蛋白腾出空间，运输更多的氧气；
2、分析题图可知，①和②表示气体进出红细胞，一般气体等小分子进出细胞的方式为自由扩散，③为红细胞通过消耗能量主动吸收K+排出Na+，④是载体蛋白运输葡萄糖顺浓度梯度进入红细胞，⑤是H2O通过水通道蛋白进入红细胞。
【详解】
A、根据题意可知，红细胞能运输O2和CO2，肌肉细胞进行有氧呼吸时，消耗O2，产生CO2，可以判断气体A和B分别是CO2和O2，A正确；
B、①和②表示气体进出红细胞，一般气体等小分子进出细胞的方式为自由扩散，④是载体蛋白运输葡萄糖进入红细胞，顺浓度梯度，不需要消耗能量，为协助扩散，⑤是H2O通过水通道蛋白进入红细胞，属于协助扩散，B正确；
C、③为红细胞通过消耗能量主动吸收K+排出Na+，成熟红细胞没有线粒体，不能进行有氧呼吸，只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP，为③提供能量，C正确；
D、成熟红细胞没有核糖体，不能再合成新的蛋白质，细胞膜上的糖蛋白不能更新，糖蛋白存在于细胞膜的外表面，由于细胞膜具有流动性，其表面的糖蛋白处于不断流动中，D错误。
故选D。
6．（2021·全国甲卷高考真题）植物的根细胞可以通过不同方式吸收外界溶液中的K+。回答下列问题：
（1）细胞外的K+可以跨膜进入植物的根细胞。细胞膜和核膜等共同构成了细胞的生物膜系统，生物膜的结构特点是_______。
（2）细胞外的K+能够通过离子通道进入植物的根细胞。离子通道是由_______复合物构成的，其运输的特点是_______（答出1点即可）。
（3）细胞外的K+可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞。在有呼吸抑制剂的条件下，根细胞对K+的吸收速率降低，原因是_______。
【答案】具有一定的流动性 蛋白质 顺浓度或选择性 细胞逆浓度梯度吸收K+是主动运输过程，需要能量，呼吸抑制剂会影响细胞呼吸供能，故使细胞主动运输速率降低
【分析】
植物根细胞的从外界吸收各种离子为主动运输，一般从低到高主动地吸收或排出物质，以满足生命活动的需要，需要耗能、需要载体协助。
【详解】
（1）生物膜的结构特点是具有一定的流动性。
（2）离子通道是由蛋白质复合物构成的，一种通道只能先让某种离子通过，而另一些离子则不容易通过，即离子通道具有选择性。
（3）细胞外的K+可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞。可知是主动运输过程，主动运输需要消耗能量，而细胞中的能量由细胞呼吸提供，因此呼吸抑制剂会影响细胞对K+的吸收速率。
【点睛】
本题考查植物细胞对离子的运输方式，主动运输的特点等，要求考生识记基本知识点，理解描述基本生物学事实。
1．（2021·黑龙江齐齐哈尔市·高三一模）为测定洋葱鳞片叶外表皮细胞细胞液浓度的大小范围，某同学用不同浓度的蔗糖溶液进行实验，记录b/a的值（如图所示，且细胞保持活性） ，得到的实验结果如下表。下列叙述正确的是（ ）
蔗糖溶液浓度（g/mL）
蒸馏水（0）
0．10
0．15
0．20
0．25
0．30
0．35
b/a的值
≈1
≈1
≈1
≈1
0．95
0．80
0．70
A．a所测数值为原生质体的长度，随着蔗糖溶液浓度的增大，a值越来越小
B．据图表可知，该洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度可能在0．20~0．25g/mL之间
C．与蔗糖溶液浓度为0． 30 g/mL时的细胞相比，0．35 g/ mL浓度下的细胞吸水能力弱
D．实验需将生理状况相同的洋葱细胞均分为7组，且一定不能用鳞片叶内表皮细胞进行实验
【答案】B
【分析】
成熟的植物细胞有一大液泡。当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，液泡逐渐缩小，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，既发生了质壁分离。
【详解】
A、a所测数值为细胞壁的长度，不是原生质体的长度，细胞壁伸缩性较弱，长度基本不变，A错误；
B、据图中结果可知，蔗糖溶液浓度为0．20g/mL时，b/a的值≈1，细胞没有失水，细胞液浓度大于或等于0．20g/mL，蔗糖溶液浓度为0．25g/mL时，b/a的值小于1，细胞失水，细胞液浓度小于0．25g/mL，因此该洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度可能在0．20~0．25g/mL之间，B正确；
C、与蔗糖溶液浓度为0．30g/mL时的细胞相比，0．35g/mL浓度下的b/a的值更小，细胞失水更多，故细胞液浓度更大，因此蔗糖溶液浓度为0．35 g/ mL浓度下的细胞吸水能力更强，C错误；
D、由表格可知，要做一个对照组+6个蔗糖溶液浓度的实验，需将生理状况相同的洋葱细胞均分为7份，鳞片叶内表皮细胞也是成熟的植物细胞，含有原生质层，也可以用鳞片叶内表皮细胞进行实验，D错误。
故选B。
2．（2021·渝中区·重庆巴蜀中学高三月考）CLAC通道是细胞应对内质网中Ca2＋超载的一种保护机制，可避免因Ca2＋浓度过高引起的内质网功能紊乱。该通道功能的实现依赖一种位于内质网上的由4条肽链聚合而成的跨膜蛋白TMCO1，这种膜蛋白可以“感知”内质网中过高的Ca2＋浓度并主动激活Ca2＋通道的活性，自发地将内质网中过多的Ca2＋释放到细胞质基质中，当内质网中的Ca2＋浓度下降到与细胞质基质Ca2＋浓度接近时，TMCO1的Ca2＋通道的活性消失。下列分析错误的是（ ）
A．敲除TMCO1的基因可能会影响脂质的合成
B．当TMCO1的钙通道活性消失时，内质网中的Ca2＋浓度必然高于细胞质基质中的Ca2＋浓度
C．Ca2＋通过CLAC通道以协助扩散方式释放到细胞质基质中
D．维持内质网中Ca2＋浓度的相对稳定属于负反馈调节
【答案】B
【分析】
负反馈调节是指使生态系统达到或保持平衡或稳态，结果是抑制和减弱最初发生变化的那种成分的变化。负反馈起的作用是保持系统的稳定而事实上系统内部不只有负反馈，还有正反馈，正反馈强到一定程度，会使体系崩溃。
【详解】
A、敲除TMCO1的基因，会导致CLAC功能丧失，引起内质网中Ca2+浓度过高，引发内质网功能紊乱，所以可能造成脂质的合成出现异常，A正确；
B、当内质网中的Ca2+浓度下降到与细胞质基质Ca2+浓度接近时，TMCO1的Ca2+通道的活性消失，B错误；
C、CLAC通道可以将内质网中过多的Ca2+释放到细胞质基质中，所以是顺浓度梯度的跨膜运输，是协助扩散，C正确；
D、跨膜蛋白TMCO1可以“感知”内质网中过高的Ca2＋浓度并主动激活Ca2＋通道的活性，自发地将内质网中过多的Ca2＋释放到细胞质基质中，以此维持内质网中 Ca2+浓度的相对稳定属于负反馈调节，D正确。
故选B。
3．（2021·渝中区·重庆巴蜀中学高三月考）如图是丙酮酸进入线粒体的过程。孔蛋白是线粒体外膜上的亲水性通道蛋白，可以协助丙酮酸顺浓度梯度自由通过。在H＋的协助下，丙酮酸逆浓度梯度通过内膜进入线粒体基质，该过程不消耗ATP。下列说法错误的是（ ）
A．图中外膜和内膜都是生物膜，其组成成分相似
B．丙酮酸通过外膜和内膜都需要膜蛋白的协助
C．丙酮酸通过内膜的过程属于协助扩散
D．在低氧环境下，丙酮酸进入线粒体基质的速率会降低
【答案】C
【分析】
据图分析：图示表明丙酮酸进入线粒体是依靠氢离子进入线粒体的势能提供能量进入线粒体内膜的。
【详解】
A、细胞内生物膜的组成成分和结构都很相似，A正确；
B、由题目信息可分析出丙酮酸通过外膜是协助扩散，通过内膜是主动运输，都需要膜蛋白的参与，B正确；
C、由题目信息可分析出丙酮酸通过外膜是协助扩散，通过内膜是主动运输，C错误；
D、由示意图可以分析，如果氧气含量低，会降低内外膜之间H+的浓度，从而不利于丙酮酸通过内膜的运输，D正确。
故选C。
4．（2021·吉林长春市·高三期末）新生儿小肠上皮细胞通过消耗ATP可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖。这两种物质被吸收的方式分别是（ ）
A．主动运输、主动运输 B．胞吞、主动运输
C．主动运输、胞吞 D．被动运输、主动运输
【答案】B
【分析】
1、跨膜运输包括自由扩散、协助扩散和主动运输，是对于小分子或离子的运输；细胞对于大分子物质运输的方式是胞吞或胞吐；
2、自由扩散既不需要载体协助，也不消耗能量，协助扩散需要载体协助，不需要消耗能量，自由扩散和协助扩散都是从高浓度向低浓度运输，属于被动运输；主动运输既需要载体，也消耗能量，可以从低浓度向高浓度运输。
【详解】
免疫球蛋白是大分子物质，新生儿小肠上皮细胞通过消耗ATP直接吸收母乳中的免疫球蛋白属于胞吞；半乳糖是小分子物质，新生儿小肠上皮细胞通过消耗ATP直接吸收母乳中半乳糖属于主动运输。
故选B。
5．（2021·安徽马鞍山市·高三一模）下图表示细胞膜上3种膜蛋白与磷脂双分子层之间的位置排布。下列叙述错误的是（ ）
A．蛋白1一定位于细胞膜的外侧
B．若蛋白2具有催化功能，低温会抑制其生物活性
C．蛋白3的跨膜区段的氨基酸很可能具有较强的疏水性
D．若蛋白3具有运输功能，其运输物质过程中可能会伴随着ADP的生成
【答案】A
【分析】
细胞膜的成分包括脂质、蛋白质和糖类，脂质中磷脂双分子作为骨架，其中的蛋白质有的覆盖在表面，有的嵌插或贯穿于磷脂双分子层；从作用上讲，有的可作为载体蛋白，在主动运输和协助扩散中起作用，有些蛋白覆盖在表面还可以和多糖结合形成糖蛋白，即糖被，有细胞识别的作用，有些具有催化作用等。
【详解】
A、蛋白1不一定只位于细胞膜外侧上的蛋白质，糖蛋白才一定位于细胞膜外侧，A错误；
B、若蛋白2具有催化作用，则蛋白2为酶，低温会抑制酶的活性，B正确；
C、蛋白3横跨细胞膜的磷脂双分子层，磷脂分子的亲水头端位于膜两侧，疏水尾端位于膜内，蛋白质的跨膜区段属于疏水部分，该部分的氨基酸很可能具有较强的疏水性，C正确；
D、若蛋白3具有运输功能，可能参与协助扩散或主动运输，若是主动运输需要ATP提供能量会伴随ADP的产生，D正确。
故选A。
6．（2021·广东汕头市·高三一模）下图为人小肠绒毛上皮细胞从肠腔中吸收葡萄糖并运输葡萄糖至组织液中的过程示意图，下列有关说法不正确的是（ ）
A．葡萄糖通过载体1和载体3的运输方式不同
B．载体1和载体2运输Na+的方式不同
C．载体2具有ATP酶活性。能够水解ATP，为运输Na+和K+提供能量
D．载体1运输葡萄糖和运输Na+的方式都是主动运输
【答案】D
【分析】
据图分析：葡萄糖通过载体1运输是从低浓度向高浓度运输，需要载体，为主动运输；钠离子通过载体1运输是顺浓度梯度运输，需要载体，为协助扩散；葡萄糖通过载体3为顺浓度梯度运输，需要载体，属于协助扩散。
【详解】
A、葡萄糖通过载体1是逆浓度梯度，为主动运输，依靠钠离子电化学梯度驱动，通过载体3为顺浓度梯度，是协助扩散，A正确；
B、载体1运输钠离子是顺浓度梯度，为协助扩散，载体2为钠钾离子泵，消耗ATP，运输钠离子为主动运输，B正确；
C、载体2是钠钾离子泵，有ATP水解酶活性，可以为运输钠钾离子提供能量，C正确；
D、载体1运输葡萄糖为主动运输，运输钠离子为协助扩散，D错误。
故选D。
7．（2021·河北张家口市·高三一模）下图为 A、B 两种溶质分子的跨膜运输。结合图示分析，有关说法错误的是（ ）
A．A、B两种溶质分子均由高浓度向低浓度运输
B．B溶质分子的运输速率只取决于膜两侧 B的浓度差
C．A、B两种溶质分子的运输均不消耗细胞呼吸产生的 ATP
D．图中通道蛋白和载体蛋白的运输过程体现了膜具有选择透过性
【答案】B
【分析】
物质跨膜运输的方式包括自由扩散、协助扩散、主动运输，自由扩散是从高浓度向低浓度运输，既不需要载体，也不需要能量；协助扩散是从高浓度向低浓度运输，需要载体，但不需要能量；主动运输可以从低浓度向高浓度运输，既需要载体蛋白协助，也需要消耗能量。
【详解】
A、由图可知，两种溶质分子均为顺浓度梯度运输，属于被动运输，不消耗能量，A正确；
B、B 溶质分子的运输方式是载体蛋白协助的协助扩散，其运输速率不仅取决于膜两侧B的浓度差， 还受膜上载体蛋白数量的限制，B错误；
C、由图可知，两种溶质分子均为顺浓度梯度运输，属于被动运输，不消耗能量，C正确；
D、图中通道蛋白只运输A溶质分子，载体蛋白只运输B溶 质分子，这体现了膜具有选择透过性，D正确。
故选B。
8．（2021·山东临沂市·高三一模）变形虫内伸缩泡、小泡、线粒体的分布情况如图。据研究，伸缩泡内液体浓度是细胞质浓度的1/2，但Na+是细胞质的33倍，K+是细胞质的0.85倍。伸缩泡周围的小泡要不断地吸收Na+、排出K+，才能形成比细胞质浓度低的液体，再经融合把液体排入伸缩泡，由伸缩泡排出体外。下列叙述正确的是（ ）
A．伸缩泡类似于植物大液泡，能将胞内多余水分直接排到细胞外
B．伸缩泡通过主动运输吸收Na+、排出K+，需要消耗大量能量
C．小泡内外溶液中Na+的差异，体现了细胞膜的选择透过性
D．小泡周围分布着一层线粒体，体现了细胞结构与功能相适应的观点
【答案】B
【分析】
细胞膜的选择透过性是指细胞膜对进出细胞的物质具有一定的选择性，如细胞膜对水分子可以自由通过，被选择吸收的离子和小分子物质可以通过，而其它离子、小分子和大分子则不能通过，所以选择透过性是针对细胞膜的功能来说的。
【详解】
A、伸缩泡将胞内多余水分通过小泡间接排到细胞外，A错误；
B、伸缩泡内Na+多，K+少，伸缩泡周围小泡排出K+，吸收Na+，是从低浓度到高浓度，是主动运输，需要消耗能量，B正确；
C、Na+的差异性无法体现细胞膜选择透过性，此特性是针对不同的离子来说，C错误；
D、小泡周围分布一层线粒体，是因为主动运输消耗能量，线粒体为其提供能量，D错误。
故选B。
9．（2021·河北衡水市·高三其他模拟）铁是人体内必不可少的微量元素，下图表示铁被小肠吸收和转运至细胞内的过程。图中转铁蛋白（Tf）可运载Fe3+，以Tf-Fe3+结合形式进入血液。Tf-Fe3+与转铁蛋白受体（TfR）结合后进入细胞，并在囊泡的酸性环境中将Fe3+释放。下列叙述错误的是（ ）
A．Fe2+顺浓度梯度通过蛋白1通道的过程属于协助扩散
B．Tf与TfR结合后携带Fe3+进入细胞的过程属于胞吞
C．蛋白2和转铁蛋白（Tf）都是细胞膜上的载体蛋白
D．H+进入囊泡的过程属于主动运输，需要消耗能量
【答案】C
【分析】
物质运输的方式：
【详解】
A、通过题图可知，Fe2+ 从小肠上皮细胞进入组织液时，是顺浓度梯度且需要载体，但不需要能量，属于协助扩散，A正确；
B、由题图知细胞膜上的转铁蛋白受体（TfR）具有识别作用，与 Tf-Fe识别并结合后通过胞吞进入细胞，B正确；
C、转铁蛋白（TF）是血液中运载 Fe3+ 的蛋白，不在细胞膜上，C错误；
D、由图可知 H 进入囊泡是通过质子泵逆浓度梯度进行的，属于主动运输，需要消耗能量，D正确。
故选C。
10．（2021·辽宁沈阳市·高三其他模拟）下列关于植物细胞失水和吸水的叙述，错误的是（ ）
A．植物细胞失水或吸水的原理都是渗透作用
B．植物根尖分生区细胞失水时会发生质壁分离
C．将植物细胞置于适宜浓度的KNO3溶液中，质壁分离后会自动复原
D．植物细胞在失水过程中，液泡内液体渗透压小于细胞质基质渗透压
【答案】B
【分析】
质壁分离的原因分析：外因：外界溶液浓度＞细胞液浓；内因：原生质层相当于一层半透膜，细胞壁的伸缩性小于原生质层；表现：液泡由大变小，细胞液颜色由浅变深，原生质层与细胞壁分离。当外界硝酸钾溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水而发生质壁分离；但细胞能主动吸收硝酸根离子和钾离子，所以细胞液浓度逐渐升高，当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞又会吸水发生质壁分离的复原，所以用适宜浓度的硝酸钾溶液处理成熟的植物细胞可观察质壁分离和自动复原现象。
【详解】
A、植物细胞失水或吸水的原理都是渗透作用，A正确；
B、根尖分生区细胞属于幼嫩的细胞，不具有大液泡，故失水时不会发生质壁分离现象，B错误；
C、由分析可知，置于适宜浓度的硝酸钾溶液中，植物细胞质壁分离后会自动质壁分离复原，C正确；
D、植物细胞在失水过程中，水分子流向细胞质基质，液泡内液体渗透压小于细胞质基质渗透压，D正确。
故选B。
11．（2020·四川省成都市新都一中高三月考）将小鼠红细胞放入一定浓度的KNO3溶液中，红细胞体积随时间变化如图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A．KNO3溶液的起始渗透压小于红细胞内液的起始渗透压
B．与B点相比，A点对应时刻红细胞内液的浓度较大
C．AB段失水使红细胞内液的浓度大于KNO3溶液，从而出现BC段的变化
D．B点对应的时刻，KNO3溶液与红细胞内液的浓度相等
【答案】D
【解析】
【分析】
据图分析：AB段，将小鼠红细胞放到一定浓度的硝酸钾溶液中，外界溶液的渗透压高于细胞内液渗透压，细胞失水，体积变小。BC段，随着硝酸根离子和钾离子以主动运输的方式不断进入细胞，使得细胞内液的渗透压高于外界溶液，细胞吸水，细胞体积变大。
【详解】
A、据图分析，AB段细胞体积变小，说明硝酸钾溶液的起始渗透压大于红细胞内液的起始渗透压，细胞失水，A错误；
B、AB段细胞体积变小，细胞失水，则B点红细胞内液的渗透压大于A点，B错误；
C、硝酸根离子和钾离子以主动运输的方式进入细胞，使得细胞内液的渗透压高于外界溶液，细胞吸水，才出现BC段，C错误；
D、B点细胞体积不变，说明KNO3溶液与红细胞内液的渗透压相等，细胞吸水和失水处于动态平衡，D正确。
故选D。
【点睛】
本题设计较为巧妙，以曲线图为载体，考查动物细胞的渗透作用，意在考查学生分析问题和解决问题的能力，属于中档题。
12．（2020·天水市第一中学高三开学考试）盐碱地中生活的某种植物，其细胞的液泡膜上有一种载体蛋白，能将细胞质基质中的Na+逆浓度梯度运入液泡，减轻Na+对细胞质中酶的伤害，下列叙述错误的是（ ）
A．Na+进入液泡的过程属于主动运输
B．Na+进入液泡的过程体现了液泡膜的选择透过性
C．该载体蛋白作用的结果不利于增强细胞吸水能力
D．该载体蛋白作用的结果有助于提高植物的耐盐性
【答案】C
【解析】
【分析】
由题干“液泡膜上有一种载体蛋白，能将细胞质基质中的Na+逆浓度梯度运入液泡”可知，Na+进入液泡的过程属于主动运输；“减轻Na+对细胞质中酶的伤害”，说明细胞质中过多的Na+可能影响酶的结构。
【详解】
A、Na+逆浓度转运，同时要依赖载体蛋白，属于主动运输，A正确；
B、Na+进入液泡的方式为主动运输，主动运输体现液泡膜的选择透过性，B正确；
C、Na+逆浓度转运入液泡后，使细胞液的浓度增高，植物细胞吸水能力增强，C错误；
D、Na+进入液泡，不仅可以减轻Na+对细胞质中酶的伤害，而且细胞液浓度升高有利于细胞吸水，增强了植物对盐碱地环境的适应性，从而提高了植物的耐盐性，D正确。
故选C。
【点睛】
答题关键在于分析题干获取信息，并综合运用主动运输的特点、生物膜的功能特点、细胞吸水等知识。
13．（2020·广东广州高三其他）如图表示过氧化氢在过氧化氢酶和无酶催化条件下分解过程中的能量变化，假设酶所处的环境为最适条件，下列对于图中曲线的分析正确的是（ ）
A．图中E表示过氧化氢酶使活化能降低的数值
B．若将有过氧化氢酶催化的反应温度升高15℃，则曲线②的峰值会降低
C．曲线①表示过氧化氢在过氧化氢酶催化条件下分解
D．图示可说明酶的催化作用具有高效性
【答案】A
【解析】
【分析】
分析题图可知，曲线①表示无酶条件的能量变化，曲线②表示有酶条件下的能量变化；E段表示在有酶催化的条件下降低的化学反应活化能，由此可以看出，酶促反应的原理是降低化学反应需要的活化能；与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能更显著，因此酶具有高效性。
【详解】
A、根据分析可知，①②之间的差值E表示过氧化氢酶使活化能降低的数值，A正确；
B、题干中假设酶所处的环境为最适条件，故将有酶催化的反应温度升高10℃，酶的活性下降，降低的活化能减小，②的峰值会升高，B错误；
C、根据分析可知，①表示过氧化氢在无酶催化条件下分解，C错误；
D、酶的高效性是与无机催化剂相比，图示没有描述无机催化剂的催化效果，故不能体现酶具有高效性，D错误。
故选A。
14．（2020·湖南高三其他）图1和图2是某兴趣小组通过实验探究H2O2分解的条件而绘制的曲线图。下列说法不正确的是（ ）
A．图1和图2所代表的实验中，实验的自变量依次为催化剂的种类、H2O2浓度
B．由图1可以得出的实验结论是过氧化氢酶具有高效性
C．图2中，若在bc段加入适量的过氧化氢酶，则氧气产生速率会增大
D．H2O2在加热时分解速率加快，因此，将H2O2酶加到90℃水浴加热的H2O2溶液中，反应速率会加快
【答案】D
【解析】
【分析】
由图1可知，开始一段时间内，随着反应时间的延长，加入不同催化剂的组反应速率不同，但由于反应的底物的量是相同的，故最终生成氧气的总量是相同的，造成实验结果不同的原因是两组中的催化剂的种类不同，即图1中实验的自变量为催化剂的种类。图2中在一定过氧化氢浓度范围内，随着过氧化氢浓度的增加，反应速率发生变化，说明实验的自变量是H2O2浓度。图2中ab段随着过氧化氢浓度的增加，氧气产生速率加快，说明ab段的限制因素是过氧化氢浓度，bc段随着过氧化氢浓度的增加，氧气产生速率不再增加，说明该段的限制因素是除过氧化氢浓度外的其他因素（如：过氧化氢酶的浓度）。
【详解】
A、由分析可知，图1中实验的自变量为催化剂的种类，图2实验的自变量是H2O2浓度，A正确；
B、图1中在未达到反应平衡时，加入过氧化氢酶的反应速率大于加入FeCl3的反应速率，说明过氧化氢酶具有高效性，B正确；
C、由分析可知，bc段限制因素有可能是过氧化氢酶的浓度，此时若加入H2O2酶，则反应会加快，C正确；
D、H2O2在加热时分解速率加快，但酶在高温条件下会变性失活，因此，将H2O2酶加到90℃水浴加热的H2O2溶液中，反应速率不变，D错误。
故选D。
15．（2020·安徽马鞍山高三一模）关于酶及其特性的实验设计，下列叙述正确的是（ ）
A．探究酶的专一性，可利用淀粉酶、淀粉、蔗糖和碘液设计实验
B．探究酶的高效性，因作用机理不同，加酶组比加FeCl3组产生的气体量多
C．探究pH值对酶活性影响的实验步骤为：加底物→调pH→加酶→混匀→观察
D．探究温度对酶活性的影响，可利用淀粉酶、淀粉和斐林试剂设计实验
【答案】C
【解析】
【分析】
1.酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA。
2.酶的特性：高效性、专一性和作用条件温和的特性。
3.酶的作用机理：能够降低化学反应的活化能。
4.影响酶活性的因素主要是温度和pH，在最适温度（pH）前，随着温度（pH）的升高，酶活性增强；到达最适温度（pH）时，酶活性最强；超过最适温度（pH）后，随着温度（pH）的升高，酶活性降低。另外低温酶不会变性失活，但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。
【详解】
A、在探究酶的专一性实验时，不能利用淀粉酶、淀粉、蔗糖和碘液设计实验，因为如果淀粉完全分解，用碘液检测不出实验现象，A错误；
B、无机催化剂和有机催化剂的作用机理相同，都是降低化学反应的活化能，B错误；
C、探究pH值对酶活性影响的实验步骤为：加底物→调pH→加酶→混匀→观察，C正确；
D、利用斐林试剂检测产物量时，需要水浴加热，反应温度就会发生改变，影响实验结果，所以不能选用斐林试剂验证温度对酶活性的影响，D错误。
故选C。
16．（2020·湖南长沙长郡中学高三月考）下列关于细胞内ATP的叙述，错误的是（ ）
A．光合作用与细胞呼吸都能产生ATP
B．ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物
C．一分子ATP中含有三个高能磷酸键
D．细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接供能
【答案】C
【解析】
【分析】
ATP是直接的能源物质，是细胞内能量流动的通货，是一种高能磷酸化合物。在光合作用和呼吸作用过程中能产生ATP。
【详解】
A. 光合作用的光反应产生ATP，呼吸作用中无氧呼吸和有氧呼吸都能产生ATP，A正确；
B. ATP具有两个高能磷酸键，是细胞内的一种高能磷酸化合物，B正确；
C. 一分子ATP中含有两个高能磷酸键，A-P~P~P，~表示高能磷酸键，C错误；
D. ATP是细胞内直接的能源物质，D正确；
故选C。
【点睛】
注意ATP的结构简式：A-P~P~P，~表示高能磷酸键。
17．（2020·黑龙江道里哈尔滨三中高三开学考试）酶和ATP是细胞中两种重要的化合物，绝大多数生命活动都与它们密切相关，但也有例外。下列人体生命活动中，属于这种例外的是（ ）
A．葡萄糖和半乳糖聚合成乳糖 B．分泌蛋白的合成与分泌
C．兴奋的传导与传递 D．肝细胞吸收组织液中的氧
【答案】D
【解析】
【分析】
ATP是生命活动的直接能源物质；酶参与细胞代谢，在细胞代谢过程中降低化学反应的活化能；绝大多数生命活动都与它们密切相关。
【详解】
A、葡萄糖和半乳糖聚合成乳糖，需要酶的催化，A错误；
B、分泌蛋白的合成过程中需要酶的催化，同时分泌蛋白的合成与分泌要消耗能量，故需要ATP为其供能，B错误；
C、兴奋在神经纤维上的传导及神经元之间的传递需要消耗能量，C错误；
D、肝细胞吸收组织液中的氧气是自由扩散，不消耗能量，也不需要载体蛋白，D正确。
故选D。
18．（2020·安徽高三其他）磷酸肌酸是一种高能磷酸化合物，它能在肌酸激酶的催化下将自身的磷酸基团转移到ADP 分子中来合成ATP( A—P～P～P)。研究者对蛙的肌肉组织进行短暂电刺激，检测对照组和实验组（肌肉组织用肌酸激酶阻断剂处理）肌肉收缩前后ATP和ADP的含量，结果如下表所示，根据实验结果，下列有关分析正确的是（ ）
磷酸腺苷
对照组/(10-6'mol．g-1)
实验组/(10-6mol ．g-1)
收缩前
收缩后
收缩前
收缩后
ATP
1．30
1．30
1．30
0．75
ADP
0．60
0．60
0．60
0．95
A．对照组中的肌肉组织细胞中无ATP和ADP的相互转化
B．实验组中的肌肉组织细胞中有ATP分解但无ATP合成
C．对照组中的磷酸肌酸可以维持ATP含量的相对稳定
D．实验组数据表明部分生命活动利用了靠近A的磷酸键
【答案】C
【解析】
【分析】
ATP中文名称叫三磷酸腺苷，结构简式A-P~P~P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表高能磷酸键。合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用，合成场所在线粒体，叶绿体，细胞质基质。
【详解】
A、肌肉收缩需要ATP提供能量，对照组肌肉收缩前后ATP和ADP的含量没有变化，故有ATP和ADP的相互转化，A错误；
B、实验组肌肉收缩后ATP含量下降，说明有ATP分解，但根据数据无法判断有无ATP合成，B错误；
C、磷酸肌酸能将自身的磷酸基团转移到ADP 分子中来合成ATP，故对照组中的磷酸肌酸可以维持ATP含量的相对稳定，C正确；
D、实验组数据中没有AMP的含量变化，故不能表明部分生命活动利用了靠近A的磷酸键，D错误。
故选C。
26．（2020·全国高三开学考试）下图为某种溶质分子跨膜运输的示意图，请回答下列问题：
（1）载体②将该溶质分子运出细胞的特点是______________ 。
（2）该溶质分子通过载体①进入细胞的直接驱动力是细胞膜两侧的Na+浓度梯度，推测Na+通过载体①进入细胞的运输方式为_____________ 。载体①和②对物质的转运方式不同，根本原因是_________。
（3）载体③为Na+-K+泵，通过消耗ATP，将Na+泵出细胞外时伴随K+转运至细胞内，若Na+-K+泵停止工作，细胞吸收该溶质分子的速率将______________ ，原因是______________ 。
【答案】顺浓度梯度运输、不消耗能量 协助扩散 控制合成载体①和②的基因不同 降低 细胞吸收该溶质分子借助于Na+的顺浓度梯度运输，若Na+-K+泵停止工作，将导致Na+在细胞内外的浓度差减小
【解析】
【分析】
分析图示可知，细胞膜上存在三种载体，载体①能在转运Na+进细胞的同时，逆浓度梯度将某溶质分子转运进细胞；载体②能顺浓度梯度将溶质分子运出细胞；载体③为Na+-K+泵，能主动运进K+、运出Na+，且消耗能量。
【详解】
（1）由图示可知，载体②将该溶质分子运出细胞的特点是顺浓度梯度运输、不消耗能量，其方式为协助扩散。
（2）该溶质分子通过载体①进入细胞的直接驱动力是细胞膜两侧的Na+浓度梯度，因此推测Na+通过载体①进入细胞为顺浓度梯度，运输方式为协助扩散。载体①和②对物质的转运方式不同，因为两种载体蛋白质存在差异，根本原因是控制合成载体①和②的基因不同。
（3）载体③为Na+-K+泵，通过消耗ATP，将Na+泵出细胞外时伴随K+转运至细胞内。细胞吸收该溶质分子借助于Na+的顺浓度梯度运输，若Na+-K+泵停止工作，将导致Na+在细胞内外的浓度差减小，因此细胞吸收该溶质分子的速率将降低。
【点睛】
本题考查物质跨膜运输方式相关知识，要求考生掌握主动运输与被动运输的特点，能运用相关知识准确辨识图示的几种物质进出细胞的方式及原理，做出合理的分析与解答。
27．（2021·攸县第三中学高三月考）如图表示细胞膜的结构示意图，回答下列问题。
（1）若图示为某神经细胞的细胞膜，则其他神经细胞释放的某种物质被图中[ ]__________________识别后，能促进Na+进入细胞，使该神经细胞产生兴奋，这体现了细胞膜具有___________________功能，Na+进入细胞时的移动方向是_____________（填“A→B”或“B→A”）。
（2）图中②所具有的与其在细胞膜中排布方式有关的性质是_____________；除②外，动物细胞膜中另一种脂质物质是_______________，该物质对于维持细胞膜的稳定性具有重要作用。在低温下，结构②排列整齐，但温度上升后，会出现排列不整齐现象，其厚度也会减小，这说明细胞膜的结构特点是__________________。
（3）如果将细胞膜的各成分分离，用____________试剂可以对③进行鉴定。
【答案】① 糖蛋白； 信息交流 A→B 头部具有亲水性，尾部具有疏水性 胆固醇 具有一定的流动性 双缩脲
【分析】
分析题图可知，图中的①表示糖蛋白，②表示磷脂双分子层，③表示蛋白质，A表示细胞膜外侧，B表示细胞膜内侧。
【详解】
（1）①是由蛋白质和糖类组成的糖蛋白，位于细胞膜外侧，具有识别、信息交流功能；其他神经细胞释放的某种物质被图中糖蛋白识别后，能促进Na+进入细胞，体现了细胞膜信息交流的功能；A侧有糖蛋白，为细胞膜的外侧，故Na+进入细胞时的移动方向是A→B。
（2）与磷脂分子在细胞膜中排布方式有关的性质是其具有亲水性的头部和疏水性的尾部；除磷脂外，动物细胞膜中另一种脂质物质是胆固醇，该物质对于维持细胞膜的稳定性具有重要作用；细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。
（3）③是蛋白质，可以与双缩脲试剂发生紫色反应，故可以用双缩脲试剂对其进行鉴定。
【点睛】
本题考查了生物膜的流动镶嵌模型和物质跨膜运输等相关知识，意在考查考生识别细胞膜结构模式图，明确生物膜的结构和功能的能力，并能结合题意分析作答。
28．（2021·青海西宁市·高三期末）下图甲为物质出入细胞膜的示意图．A、B、C 表示物质，a、b、c、d 表示运输方式。下图乙为水稻和番茄分别放在 Ca2+、Mg2+和 SiO44-的培养液中培养，一段时间后，培养液中的离子浓度变化情况。请据图回答下列问题
（1）关于生物膜的分子结构模型，目前大多数人所接受的是桑格和尼克森提出的_____________。该模型认为生物膜的基本支架是图甲中的 _____________。
（2）若图甲为红细胞膜结构，葡萄糖进入细胞的方式是______________（填字母）。人红细胞中 K+的浓度比血浆高 30 倍，Na+的浓度却只有血浆的 1/6。据此可知 d 可以表示下列四个选项中的_____。
A．红细胞吸收 K+ B．红细胞排出 K+ C．红细胞吸收 Na+ D．红细胞排出 Na+
（3）图乙中，一段时间后番茄组织培养液中 SiO44-的浓度升高的原因是番茄吸水的速率_____（填“＞”“＜”或“=”）吸收SiO44-的速率。若对番茄根细胞使用某种毒素，结果 Mg2+的吸收显著减少，而 Ca2+的吸收没有受到影响，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_____（特性）。
（5）胰岛 B 细胞分泌的胰岛素能不能通过图甲 a～d 中的方式运输_____，其运输方式是_____。
【答案】流动镶嵌模型 磷脂双分子层 a D ＞ 该毒素抑制了Mg2+载体蛋白的活性 选择透过性 不能 胞吐
【分析】
图1中，A表示蛋白质，B表示磷脂双分子层，C表示糖蛋白（膜外），E表示ATP，F表示ADP和Pi；a运输方式需要载体，不需要消耗能量，从高浓度向低浓度一侧运输，因此属于协助扩散；b运输方向是高浓度一侧运输到低浓度一侧，不需要载体和能量，表示自由扩散；c表示自由扩散，并且将物质运出细胞；d运输方向是低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体，需要能量，表示主动运输。
图2中，水稻吸收水的相对速度比吸收Ca2+、Mg2+多，造成培养液中Ca2+、Mg2+浓度上升；番茄吸收水的相对速度比吸收Si O44-多，造成培养液中Si4+浓度上升。
【详解】
（1）生物膜的分子结构模型，目前大多数人所接受的是桑格和尼克森提出的流动镶嵌模型。该模型认为生物膜的基本支架是甲图中的磷脂双分子层（B）。
（2）葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散，由分析可知，可以用a字母表示。d表示通过主动运输的方式将物质运出细胞。
A、红细胞吸收K+表示运进细胞，而d表示运出细胞，A错误；
B、红细胞排出K+属于协助扩散，不能用d表示，B错误；
C、红细胞吸收Na+表示运进细胞，而d表示运出细胞，C错误；
D、红细胞排出Na+属于主动运输，并且是运出细胞，因此能用d表示，D正确。
故选D。
（3）图乙中，一段时间后番茄组培养液中SiO44-浓度升高的原因是番茄吸水的速率＞吸收SiO44-的速率；若对番茄根细胞使用某种毒素，结果Mg2+的吸收显著减少，而Ca2+的吸收没有受到影响，其原因是该毒素抑制了Mg2+载体蛋白的活性。
（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，这表明细胞膜具有选择透过性的特性。
（5）胰岛B细胞分泌的胰岛素属于生物大分子，不能通过图甲a～d中的方式运输，其运输方式是胞吐。
【点睛】
本题考查了细胞膜的结构和功能特点以及物质跨膜运输的方式的有关知识，分析题图获取有效信息是解题的关键，对细胞膜结构和功能特点及物质跨膜运输方式的掌握是解题的基础。
29．（2021·湖北武汉市·高三月考）葡萄糖转运体存在于人体各种组织细胞中，它分为两类：一类是钠依赖的葡萄糖转运体（SGLT)，逆浓度梯度转运葡萄糖；另一类是非钠依赖的葡萄糖转运体（GLUT)，顺浓度梯度转运葡萄糖，其转运过程不消耗能量。SGLT和GLUT均有多种类型，其中SGLT1主要存在于小肠上皮细胞的纹状缘，吸收肠腔中葡萄糖的同时伴有Na+的转运（如图所示）。唯一对胰岛素敏感的GLUT4 广泛存在于靶细胞（骨骼肌细胞、脂肪细胞等）细胞质中的囊泡膜上。若胰岛素分泌增加，GLUT4可以促进靶细胞加速摄取葡萄糖。
（1）食物中糖类的消化吸收是血糖的主要来源。小肠上皮细胞膜上的SGLT1逆浓度梯度转运葡萄糖时没有直接消耗ATP，其转运葡萄糖时依赖于肠腔的Na+浓度______（填“低于”或“高于”）小肠上皮细胞内的Na+浓度。若利用药物抑制细胞膜上钠钾泵的功能后，小肠上皮细胞对肠腔中葡萄糖的吸收能力会____（填“不变”、“增强”或“下降”）。膜上GLUT2转运葡萄糖的运输方式是____________。
（2）研究者认为胰岛素调节细胞吸收葡萄糖速率是通过调节GLUT4在细胞中的分布来实现的。现有经过改造的脂肪细胞，其表达出的GLUT4带有绿色荧光。请以胰岛素和改造的脂肪细胞为材料，设计一组实验来验证上述结论_________________________（要求简要写出实验思路和预期结果）
【答案】高于 下降 协助扩散 实验思路：首次检测脂肪细胞内绿色荧光的分布情况，经一定浓度的胰岛素处理后，第二次检测脂肪细胞内绿色荧光的分布情况。预期结果：首次检测时绿色荧光主要分布在细胞质中的囊泡膜上，第二次检测时绿色荧光主要分布在细胞膜上（实验思路：改造的脂肪细胞经一定浓度的胰岛素处理后，持续检测脂肪细胞内绿色荧光的分布情况。预期结果：绿色荧光的分布逐渐由细胞质中的囊泡膜转移至细胞膜上。
【分析】
由题可知，小肠上皮细胞膜上有钠依赖的葡萄糖转运体（SGLT)，它可以逆浓度梯度转运葡萄糖，说明SGLT参与主动运输。非钠依赖的葡萄糖转运体（GLUT)，顺浓度梯度转运葡萄糖，其转运过程不消耗能量，说明GLUT参与协助扩散。SGLT1在运输葡萄糖的过程中不直接消耗ATP，推出其主动运输的动力来自细胞内外的钠离子浓度差。
【详解】
（1）由题可知，小肠上皮细胞膜上有钠依赖的葡萄糖转运体（SGLT1)，它可以逆浓度梯度转运葡萄糖，但是不直接消耗ATP，其转运葡萄糖时依赖于肠腔的Na+浓度高于小肠上皮细胞内的Na+浓度。若利用药物抑制细胞膜上钠钾泵的功能后，会改变细胞内外的钠离子浓度差，使得小肠上皮细胞葡萄糖转运体（SGLT1)对肠腔中葡萄糖的吸收能力会下降。非钠依赖的葡萄糖转运体（GLUT)，顺浓度梯度转运葡萄糖，其转运过程不消耗能量。所以膜上GLUT2转运葡萄糖的运输方式是协助扩散。
（2）由题可知，经过改造的脂肪细胞，其表达出的GLUT4带有绿色荧光。如果胰岛素调节细胞吸收葡萄糖速率是通过调节GLUT4在细胞中的分布来实现的，则用胰岛素处理脂肪细胞后，脂肪细胞会加速摄取利用葡萄糖，那么脂肪细胞就会合成GLUT4载体蛋白，并逐步运输到细胞膜上，从而加速对葡萄糖的运输。故设计实验如下：
思路一：
实验思路：首次检测脂肪细胞内绿色荧光的分布情况，经一定浓度的胰岛素处理后，第二次检测脂肪细胞内绿色荧光的分布情况。
预期结果：首次检测时绿色荧光主要分布在细胞质中的囊泡膜上，第二次检测时绿色荧光主要分布在细胞膜上。
思路二：
实验思路：改造的脂肪细胞经一定浓度的胰岛素处理后，持续检测脂肪细胞内绿色荧光的分布情况。
预期结果：绿色荧光的分布逐渐由细胞质中的囊泡膜转移至细胞膜上。
【点睛】
本题结合物质运输模型考查了学生对物质跨膜运输实例的分析能力，合理分析题干信息，提取有效信息是准确作答的关键。本题难点：实验设计的基本思路及语言表述。
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