2024届高三生物一轮复习基础夯实练9：物质出入细胞的方式及影响因素

基础夯实练9  物质出入细胞的方式及影响因素

一、选择题

1．如图为物质跨膜运输示意图(A、B、D代表物质，a、b、c、d、e代表运输方式)，下列叙述正确的是(　　)

①制备纯净的细胞膜是利用鸡血做实验材料

②细胞间的信息交流大部分离不开D

③在a～e的五种方式中，代表主动运输的是a、e

④图中a可表示葡萄糖进入小肠上皮细胞的过程

⑤图中b可表示氧气进入细胞的过程

⑥图中e可表示维持静息电位时，排出K＋的过程

A．①②③⑤   B．②③④⑤

C．②③⑤⑥   D．②④⑤⑥

2．(2023·张家口高三模拟)水是一种极性小分子，研究发现水分子通过细胞膜的方式有两种(如图所示)，下列相关叙述错误的是(　　)

A．结构a分子的尾部有屏障细胞内外环境作用

B．通道蛋白跨膜部分含有较多的疏水性氨基酸

C．方式2属于主动运输，该过程中通道蛋白会发生空间改变

D．水通道蛋白失活的植物细胞在高渗溶液中仍能发生质壁分离

3．为了探究温度和氧气含量对某植物幼根吸收M离子的影响，某兴趣小组进行了相关实验，一段时间后，测定根吸收M离子的量，实验的培养条件及结果如表所示。下列相关叙述错误的是(　　)

A.该植物幼根细胞可通过主动运输的方式吸收M离子

B．甲组和丙组可构成对照实验，甲组和乙组也可构成对照实验

C．氮气环境中该植物幼根细胞吸收M离子时需要载体蛋白的协助

D．低温主要通过影响膜蛋白的活性来降低该幼根细胞吸收M离子的速率

4．(2023·安徽淮北高三模拟)下列关于物质跨膜运输的叙述，正确的是(　　)

A．相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞

B．大分子有机物要通过载体蛋白才能进入细胞内，并且消耗能量

C．被动运输都是顺浓度梯度进行的，不需要消耗能量也不需要转运蛋白

D．主动运输都是逆浓度梯度进行的，既要消耗能量也要载体蛋白

5．(2023·江苏常州高三期末)当细胞向前迁移时，在细胞后会产生一个囊泡状细胞结构，该细胞结构称为迁移体，胞内物质可通过迁移体释放到胞外。下列叙述错误的是(　　)

A．迁移体释放过程依赖于生物膜的流动性

B．迁移体释放过程属于主动运输

C．迁移体膜的基本支架为磷脂双分子层

D．可通过密度梯度离心法对迁移体进行纯化

6.如图表示给某种细胞施予呼吸抑制剂后，细胞对某物质的吸收速率与细胞内外该物质浓度差的关系。下列有关叙述错误的是(　　)

A．这种物质进入该细胞的方式与O2进入该细胞的方式相同

B．该细胞吸收这种物质与ATP的水解无直接关系

C．该物质不能直接穿过细胞膜上的磷脂分子间隙

D．该细胞对这种物质的吸收速率与核糖体的功能有关

7.(2023·河南郑州高三模拟)高等植物体内光合产物以蔗糖形式从叶肉细胞经细胞外空间进入筛管—伴胞复合体，进而被长距离运输，其过程如图所示。研究还发现，随着蔗糖浓度的提高，筛管－伴胞复合体膜上的蔗糖—质子共运输载体(SU 载体)减少，反之则增加。下列相关叙述错误的是(　　)

A．蔗糖经SU载体进入筛管—伴胞复合体的方式属于被动运输

B．蔗糖浓度能调节SU载体的含量，体现了蔗糖的信息传递功能

C．SU 载体与 H＋泵相伴存在，有利于蔗糖运输进入筛管—伴胞复合体

D．与野生型相比，SU功能缺陷突变体的叶肉细胞中积累更多的蔗糖

8．如图表示一段时间内同一细胞的线粒体膜、液泡膜对相关物质的相对吸收速率曲线。下列有关叙述不正确的是(　　)

A．线粒体膜与液泡膜对O2吸收速率的不同与两者膜上的载体蛋白种类和数量有关

B．两种膜对甘油的相对吸收速率相同，推测甘油进入两种细胞器的方式应该相同

C．线粒体膜、液泡膜对K＋、Na＋的吸收速率都有差异，与膜的选择透过性有关

D．液泡膜吸收H2O的相对速率比线粒体膜快，可能与两种膜上水通道蛋白的数量有关

9．如图甲表示由磷脂分子合成的人工膜的结构示意图，图乙表示人的红细胞膜的结构示意图及葡萄糖和乳酸的跨膜运输情况，图丙中A为1 mol/L的葡萄糖溶液，B为1 mol/L的乳酸溶液。下列说法正确的是(　　)

A．如果将图乙所示细胞放在无氧环境中，图中葡萄糖和乳酸的跨膜运输速率会降低

B．如果用图甲所示人工膜作为图丙中的半透膜，则液面不再变化时，左侧液面等于右侧液面

C．如果在图甲所示人工膜上贯穿上图乙的蛋白质①，再用作图丙的半透膜，当液面不再变化时，左侧液面高于右侧液面

D．如果在图甲所示人工膜上贯穿上图乙的蛋白质②，再用作图丙的半透膜，当液面不再变化时，左侧液面高于右侧液面

10．(2023·江西南昌高三期末)葡萄糖转运体存在于身体各个组织细胞中，它分为两类：一类是钠依赖的葡萄糖转运体(SGLT)，以主动运输的方式逆浓度梯度转运葡萄糖；另一类为协助扩散的葡萄糖转运体(GLUT)，以协助扩散的方式顺浓度梯度转运葡萄糖。胰岛素分泌不足会导致组织细胞膜表面葡萄糖转运体数量减少，影响组织细胞对葡萄糖的摄取和利用。如图是葡萄糖运输方式示意图，下列叙述不正确的是(　　)

A．红细胞通过GLUT吸收葡萄糖需要消耗ATP

B．胰岛素的分泌量会影响组织细胞表面SGLT和GLUT的数量

C．将肾小管上皮细胞中的Na＋转运到肾小管腔中的载体兼有ATP水解酶活性

D．小肠上皮细胞从肠腔中逆浓度吸收葡萄糖需要膜上SGLT的协助，并消耗ATP

11．研究发现，静息时突触囊泡膜上存在能量泄漏，即“质子流出”，突触囊泡膜上的V型质子泵(V－ATP 酶)必须不断工作，以将质子再泵回囊泡。据图分析，下列说法不正确的是(　　)

A．上述过程说明物质运输伴随能量转换

B．图中囊泡膜的B侧储存有神经递质

C．V 型质子泵兼具运输和催化的功能

D．H＋的运输体现生物膜的选择透过性

12．(2023·河北石家庄高三期末)为了探究细胞吸收葡萄糖的条件，研究人员将兔的红细胞和肌肉细胞分别置于含有5.0%葡萄糖的培养液中进行实验，一段时间后测定培养液中葡萄糖的含量，结果如下表所示。下列有关分析错误的是(　　)

A.实验中设置的甲组为对照组，自变量只有细胞种类一种

B．实验结果说明红细胞和肌肉细胞吸收葡萄糖的方式不同

C．甲组和乙组的结果说明加入呼吸抑制剂对肌肉细胞的影响大于对红细胞的影响

D．甲组和丙组的结果说明加入葡萄糖载体抑制剂后，红细胞和肌肉细胞运输葡萄糖的载体蛋白均会失活

二、非选择题

13．研究表明，在盐胁迫下大量的Na＋进入植物根部细胞，会抑制K＋进入细胞，导致细胞中Na＋/K＋的比例异常，使细胞内的酶失活，影响蛋白质的正常合成。碱蓬等耐盐植物能够在盐胁迫逆境中正常生长，如图是耐盐植物根细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图，其根细胞生物膜两侧H＋形成的电化学梯度，在物质转运过程中发挥了十分重要的作用。请回答下列问题：

(1)盐碱地上大多数植物很难生长，主要原因是土壤溶液浓度大于_____________________，植物无法从土壤中获取充足的水分甚至萎蔫。

(2)耐盐植物根细胞膜具有选择透过性的基础是______________________________________。

当盐浸入到根周围的环境时，Na＋以__________________方式顺浓度梯度大量进入根部细胞。据图分析，图示各结构中H＋浓度分布存在差异，该差异主要由位于_________________上的H＋－ATP泵转运H＋来维持的。

(3)为减少Na＋对胞内代谢的影响，这种H＋分布特点可使根细胞将Na＋转运到细胞膜外或液泡内。Na＋转运到细胞膜外或液泡内所需的能量来自__________________________________。

(4)有人提出，耐盐碱水稻根部细胞的细胞液浓度比一般水稻品种(生长在普通土壤上)的高。请利用质壁分离实验方法设计实验进行验证(简要写出实验设计思路)。

_______________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________。

14．血浆中胆固醇含量过高是导致动脉粥样硬化和冠状动脉疾病的一种重要原因。胆固醇主要在肝细胞中合成，在血液中是通过与磷脂和蛋白质结合形成低密度脂蛋白(LDL)颗粒形式运输到其他组织细胞(靶细胞)中，以满足这些细胞对胆固醇的需要，同时降低血浆中胆固醇含量。请回答下列问题：

(1)下图是LDL通过受体介导的胞吞作用进入细胞的途径。

①胆固醇参与人体血液中脂质的运输，还参与构成__________________。

②LDL受体的化学本质是蛋白质，其合成后由囊泡运输至细胞膜。据此推测，与LDL受体合成、加工、修饰有关的细胞器有________________________________________________。

③胞内体膜上有ATP驱动的质子泵，将H＋泵进胞内体腔中，使腔内pH降低，从而引起LDL与受体分离，此过程中H＋的运输方式是________________________。

(2)人体血液中高水平的LDL会诱发高胆固醇血脂症。PCSK9蛋白是能与LDL受体结合的蛋白质，研究人员发现，当利用PCSK9基因的某种突变体，使PCSK9蛋白活性增强时，会增加LDL受体在溶酶体中的降解，导致细胞表面LDL受体减少，根据这个实验现象，请设计一种治疗高胆固醇血脂症的思路：__________________________________________________。

(3)他汀类药物是常规的降脂药物，但长期使用他汀类药物，患者血液中LDL含量反而会升高，出现胆固醇逃逸现象。研究人员随机选取了167例心肌梗死患者作为研究对象，比较分析单用他汀类药物处理后，患者体内PCSK9蛋白的含量变化，得到下列结果。

请根据(1)(2)推测，长时间使用他汀类药物导致胆固醇逃逸的原因：______________________

_______________________________________________________________________________

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参考答案

1．B　[因为鸡的红细胞有细胞核和各种细胞器，不能用作制备细胞膜的材料，①错误；D是糖蛋白，有识别作用，细胞间的信息交流多与糖蛋白有关，②正确；分析题图可知，b、c、d属于被动运输，a、e属于主动运输，③正确；a表示主动运输，可表示葡萄糖进入小肠上皮细胞的过程，④正确；氧气进入细胞的方式为自由扩散，对应图中的b，⑤正确；维持静息电位时，K＋外流，排出K＋的过程是协助扩散，不消耗能量，⑥错误。]

2．C

3．D　[由实验结果可以看出，温度和氧气浓度都影响M离子相对吸收量，根本原因是植物幼根细胞吸收M离子的方式为主动运输，需要消耗能量，A正确；低温主要通过影响酶活性来降低该幼根细胞吸收M离子的速率，D错误。]

4．D

5．B　[迁移体的释放过程属于胞吐，依赖于生物膜的流动性，A正确，B错误；迁移体膜属于细胞膜上的一小部分，其基本支架为磷脂双分子层，C正确；密度梯度离心法为较为精细的分离方法，可分离不同分子量大小的物质，因此可以通过密度梯度离心法对迁移体进行纯化，D正确。]

6．A

7．A　[蔗糖经 SU载体进入筛管－伴胞复合体依赖于质子的浓度梯度，属于主动运输，A错误；随着蔗糖浓度的提高，筛管—伴胞复合体膜上的SU载体减少，反之则增加，体现了蔗糖的信息传递功能，B正确；SU载体与 H＋泵相伴存在，为蔗糖运输进入筛管—伴胞复合体提供能量，C正确；高等植物体内光合产物以蔗糖形式从叶肉细胞经细胞外空间进入筛管—伴胞复合体，SU功能缺陷突变体的细胞外空间中的蔗糖不能进入筛管—伴胞复合体，导致叶肉细胞中积累更多的蔗糖，D正确。]

8．A　[O2跨膜的方式为自由扩散，与载体蛋白无关，线粒体膜与液泡膜对O2吸收速率不同是因为有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜进行，需要消耗O2，A错误。]

9．B　[人的成熟红细胞没有线粒体，细胞生命活动需要的能量由无氧呼吸提供，在无氧环境中，图乙中葡萄糖和乳酸的跨膜运输速率不受影响，A错误；图丙中半透膜两侧单位体积液体中溶质含量相等，吸水力相等，液面不再变化时，左侧液面等于右侧液面，B正确；在图甲所示人工膜上贯穿上图乙的蛋白质①，再用作图丙的半透膜，则葡萄糖可顺浓度梯度运输，右侧液体浓度升高，液面不再变化时，左侧液面低于右侧液面，C错误；在图甲所示人工膜上贯穿上图乙的蛋白质②，再用作图丙的半透膜，由于缺少能量，乳酸不能跨膜运输，液面不再变化时，左侧液面等于右侧液面，D错误。]

10．A　[据图可知，红细胞吸收葡萄糖是顺浓度梯度，需要转运蛋白GLUT协助，方式为协助扩散，不需要消耗ATP，A错误；将肾小管上皮细胞中的Na＋转运到肾小管腔中为逆浓度梯度运输，方式是主动运输，其载体通过水解ATP获得能量，逆浓度梯度运输Na＋，因此该载体兼有ATP水解酶活性，C正确；据图可知，小肠上皮细胞从肠腔中逆浓度吸收葡萄糖是主动运输，需要膜上SGLT的协助，消耗ATP，D正确。]

11．B　[突触囊泡膜上的V型质子泵含有V－ATP酶，能水解ATP，为质子的泵回提供能量，所以上述过程说明物质运输伴随能量转换，A正确；从题图中可以看出，静息时突触囊泡膜上存在能量泄漏，即“质子流出”，可知A是囊泡内即神经细胞内，储存有神经递质，B错误；由题图和题干信息可知，V型质子泵中有V－ATP酶，也能将质子再泵回来，所以V型质子泵兼具运输和催化的功能，C正确；由题图和题干信息可知，H＋的运输通过V型质子泵回到囊泡内，体现了生物膜的选择透过性，D正确。]

12．A　[实验中设置的甲组不作任何处理，作为空白对照组，对比甲、乙、丙组可知，自变量是培养条件和细胞种类，A错误；甲组与丙组比较，自变量为是否加入葡萄糖载体抑制剂，结果说明肌肉细胞和红细胞吸收葡萄糖均需要蛋白质协助；乙组与甲组比较，自变量为是否加入有氧呼吸抑制剂，结果说明肌肉细胞吸收葡萄糖需要消耗能量，成熟红细胞吸收葡萄糖不需要消耗能量，因此肌肉细胞吸收葡萄糖的方式为主动运输，红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散，B正确；甲组与丙组比较，结果显示丙组红细胞和肌肉细胞培养液中葡萄糖含量不变，说明加入葡萄糖载体抑制剂后，红细胞和肌肉细胞运输葡萄糖的载体蛋白均会失活，D正确。]

13．(1)细胞液浓度　(2)细胞膜上转运蛋白的种类和数量，转运蛋白空间结构的变化　协助扩散　细胞膜和液泡膜

(3)细胞膜两侧、液泡膜两侧H＋浓度差形成的势能　(4)配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液，分别取耐盐碱水稻根的成熟区细胞和普通水稻根的成熟区细胞，进行质壁分离实验，观察对比两种植物细胞在每一浓度下发生质壁分离的情况

14．(1)①动物细胞膜　②核糖体、内质网、高尔基体、线粒体　③主动运输　(2)开发一种PCSK9蛋白活性抑制剂类药物(或利用PCSK9蛋白作为抗原制备单克隆抗体，利用该抗体制成靶向药物；或利用基因编辑手段敲除PCSK9基因；或利用基因工程使PCSK9基因不表达或沉默，合理即可)

(3)长时间使用他汀类药物会促进PCSK9蛋白的合成，增加LDL受体在溶酶体中的降解，导致细胞表面LDL受体减少，LDL进入细胞的途径受阻，从而使血液中LDL含量升高，出现胆固醇逃逸现象

解析　(1)②LDL受体是蛋白质，其合成后由囊泡运输至细胞膜，类似于分泌蛋白，据此推测，LDL受体在核糖体合成，在内质网和高尔基体中加工、修饰，整个过程需要线粒体提供能量。③胞内体膜上有ATP驱动的质子泵，将H＋泵进胞内体腔中，使腔内pH降低，说明此过程中H＋是逆浓度梯度运输，运输方式是主动运输。(2)由题干信息可知，当利用PCSK9基因的某种突变体，使PCSK9蛋白活性增强时，会增加LDL受体在溶酶体中的降解，使细胞表面LDL受体减少，导致血液中LDL增加，从而诱发高胆固醇血脂症。如果要治疗高胆固醇血脂症，可以开发一种PCSK9蛋白活性抑制剂类药物(或利用PCSK9蛋白作为抗原制备单克隆抗体，利用该抗体制成靶向药物；或利用基因编辑手段敲除PCSK9基因；或利用基因工程使PCSK9基因不表达或沉默)。