适用于新教材2024版高考生物一轮总复习课时规范练9物质出入细胞的方式及影响因素新人教版

课时规范练9

一、选择题

1.细胞膜将细胞与外界环境分隔开,细胞与外界环境进行物质交换必须经过细胞膜。下列有关物质出入细胞的叙述,正确的是(　　)

A.K+只能从低浓度一侧向高浓度一侧运输

B.神经细胞跨膜转运Na+不一定消耗ATP

C.在质壁分离过程中,植物细胞失水速率逐渐加快

D.只有大分子物质通过胞吐的方式出细胞

答案B

解析神经细胞形成静息电位时,K+进行协助扩散,从高浓度一侧向低浓度一侧运输,A项错误;神经细胞跨膜转运Na+的方式有主动运输和被动运输两种,被动运输不消耗ATP,B项正确;在质壁分离过程中,细胞失水,细胞液浓度逐渐变大,细胞内外浓度差变小,导致细胞失水速率逐渐减慢,C项错误;小分子物质也可能通过胞吐的方式出细胞,如神经递质甘氨酸,D项错误。

2.小肠液中氨基酸、葡萄糖的浓度远小于小肠上皮细胞中的浓度,红细胞中K+的浓度比血浆高30倍,轮藻细胞中K+浓度是周围环境的63倍。下列关于细胞吸收这些物质时跨膜运输方式的说法,不正确的是              (　　)

A.细胞通过离子通道吸收这些离子

B.细胞吸收这些物质时伴随着ATP的水解

C.细胞逆浓度梯度吸收这些物质一定是主动运输

D.细胞上一种转运蛋白只适合和与一种或一类离子或分子结合

答案D

解析细胞可通过细胞膜上的离子通道吸收这些离子,A项正确;细胞吸收这些物质时都是主动运输,消耗能量,因此伴随着ATP的水解,B项正确;细胞逆浓度梯度吸收这些物质一定是主动运输,C项正确;细胞上一种转运蛋白有的可以转运两种离子,如Na+-K+泵,D项错误。

3.下图为哺乳动物成熟红细胞吸收部分物质的示意图。下列相关叙述正确的是(　　)

A.图示三种转运蛋白的合成场所和功能均不相同

B.成熟红细胞和小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式相同

C.成熟红细胞吸收Fe2+的速率直接取决于红细胞内氧气的含量

D.若抑制水通道蛋白活性,成熟红细胞在蒸馏水中破裂的时间会延长

答案D

解析图示中三种转运蛋白的结构和功能不同,但合成的场所相同,都是核糖体,A项错误;哺乳动物成熟红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散,小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式为主动运输,B项错误;成熟红细胞吸收Fe2+的方式为主动运输,需要无氧呼吸提供能量,哺乳动物成熟红细胞无线粒体,细胞的能量来源与氧气含量无关,C项错误;若抑制水通道蛋白的活性,成熟红细胞只能通过自由扩散的方式吸收水分,吸水速率下降,其在蒸馏水中破裂的时间会延长,D项正确。

4.(2022番禺期末)如图为绿色植物叶肉细胞的细胞膜亚显微结构示意图,其中a、b、c、d代表被运输的物质,①②③④代表物质的运输方式,甲、乙、丙代表物质或结构。据图分析,下列说法错误的是(　　)

A.据图判断,A侧是细胞的外侧,细胞膜能将细胞与外界环境分隔开

B.水分子进出细胞的方式有①和②,大部分水分子是通过方式②进出细胞的

C.与③方式相比,④方式必须消耗由细胞质基质、线粒体、叶绿体提供的ATP(能量)

D.④方式保证了活细胞能够按照生命活动的需要,主动地选择吸收所需的营养物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质

答案C

解析据图分析,丙表示糖蛋白,只分布在细胞膜外侧,所以A侧代表细胞外侧,细胞膜能将细胞与外界环境分隔开,保持内部环境的相对稳定,A项正确;水分子进出细胞的方式有①自由扩散和②协助扩散,由于协助扩散运输速率快,大部分水分子是通过方式②协助扩散进出细胞的,B项正确;与③方式相比,④方式必须消耗能量,能量可由细胞质基质、线粒体提供,而叶绿体中光反应形成的ATP只能用于暗反应,C项错误;④主动运输保证了细胞能够按照生命活动的需要,主动地选择吸收所需要的物质,排出代谢所产生的废物和对细胞有害的物质,是一种对生命活动非常重要的物质运输方式,D项正确。

5.(2022十堰期末)如图表示人体小肠上皮细胞对半乳糖、葡萄糖和果糖的吸收过程,半乳糖与葡萄糖共用同一载体蛋白且半乳糖与载体蛋白的亲和力大于葡萄糖与载体蛋白的亲和力,半乳糖和葡萄糖的运输是伴随Na+从细胞外流入细胞内而完成的,转运过程不需要消耗ATP。下列叙述正确的是(　　)

A.运输半乳糖和葡萄糖的载体蛋白也能运输其他有机小分子物质

B.葡萄糖和半乳糖进入小肠上皮细胞的方式均为被动运输

C.半乳糖、葡萄糖和果糖都能作为小肠上皮细胞合成糖原的原料

D.细胞外半乳糖的含量和细胞内外Na+浓度梯度都会影响葡萄糖的吸收

答案D

解析载体蛋白具有特异性,故运输半乳糖和葡萄糖的载体蛋白,通常不能运输其他有机小分子物质,A项错误;葡萄糖和半乳糖进入小肠上皮细胞的方式均为主动运输,B项错误;糖原是由葡萄糖聚合形成的多聚体,故半乳糖、果糖不是糖原的直接原料,而葡萄糖能作为细胞合成糖原的原料,C项错误;根据题干信息“半乳糖和葡萄糖的运输是伴随Na+从细胞外流入细胞内而完成的”可推测,细胞外半乳糖的含量和细胞内外Na+浓度梯度都会影响葡萄糖的吸收,D项正确。

6.(2022温州期末)如图是人小肠上皮细胞吸收葡萄糖的过程简图,其中GLUT2是细胞膜上葡萄糖的载体,Na+/K+ATPase是钠/钾ATP酶。据图分析,下列叙述错误的是(　　)

A.O2浓度会影响小肠上皮细胞吸收葡萄糖

B.葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞不需要消耗ATP,此转运方式为协助扩散

C.图中所示的小肠上皮细胞膜上的蛋白质有催化、运输功能

D.图示中的Na+/K+ATPase参与的Na+和K+进出细胞方式为主动转运,它是细胞最重要的吸收或排出物质的方式

答案B

解析葡萄糖通过Na+驱动的葡萄糖同向转运载体进入小肠上皮细胞,是从低浓度向高浓度运输,此运输方式为主动运输,受O2浓度的影响,A项正确,B项错误;图中蛋白质的功能具有运输(Na+驱动葡萄糖运输)、催化(Na+/K+ATPase能催化ATP水解)功能,C项正确;Na+/K+ATPase参与的Na+和K+进出细胞方式都是从低浓度向高浓度一侧运输,属于主动运输,主动运输是细胞最重要的吸收或排出物质的方式,D项正确。

7.(2022泗阳月考)如图表示铁被小肠上皮细胞吸收和转运至细胞内的过程。Fe3+可与转铁蛋白(Tf)结合成Tf-Fe3+进入血液,血液中的Tf-Fe3+与受体(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.Fe是构成血红蛋白中血红素的必要元素

B.Fe2+通过蛋白1的跨膜运输方式为协助扩散

C.囊泡膜上的蛋白2是转运H+的通道蛋白

D.Tf-Fe3+进入细胞的过程依靠膜的流动性

答案C

解析Fe2+是构成血红蛋白中血红素的必要离子,A项正确;由图分析,Fe2+顺浓度梯度通过蛋白1的过程属于协助扩散,B项正确;蛋白2是囊泡上的载体蛋白,由图可知,H+通过蛋白2逆浓度梯度进入囊泡,是主动运输过程,而通道蛋白介导的是协助扩散过程,C项错误;Tf-Fe3+进入细胞的过程为胞吞作用,依靠膜的流动性实现,D项正确。

8.离子通道是细胞膜上运输离子的通道,是神经、肌肉、腺体等许多组织细胞膜的基本结构,可被化学或电信号等激活,从而控制离子进出细胞。研究发现Na+通道对N也具有通透性。下列相关叙述错误的是              (　　)

A.离子通道对离子的选择具有相对性且运输过程不消耗ATP

B.离子通道的选择性与其大小、形状以及带电荷氨基酸的分布有关

C.载体蛋白的选择性与其上特定的位点有关,其选择性比通道蛋白强

D.神经细胞摄入与运出Na+与细胞质中各种溶质分子的浓度有关

答案D

解析由“研究发现Na+通道对N也具有通透性”可知,离子通道对离子的选择具有相对性,另外运输物质的过程属于协助扩散,且运输过程不消耗ATP,A项正确;离子通道的选择性与其大小、形状以及带电荷氨基酸的分布有关,使得通道蛋白允许与自身通道蛋白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,B项正确;载体蛋白的转运与自身构象有关,离子通道的转运选择性与自身通道蛋白的直径和形状相适配,即载体蛋白的选择性与其上特定的位点有关,其选择性比通道蛋白强,C项正确;神经细胞摄入Na+属于协助扩散,运出Na+属于主动运输,与细胞质中Na+的浓度有关,D项错误。

9.(2022大连模拟)如图表示几种物质跨膜运输的实例。下列分析不正确的是(　　)

图1

图2

A.图1中H+向外运输的方式属于主动运输

B.图1所示过程中,光能转化为ATP中的化学能

C.图2中Na+向细胞内运输与葡萄糖进入红细胞的方式相同

D.图2中甲、乙载体蛋白都可以运输两种物质,说明载体蛋白不具有专一性

答案D

解析图1中H+向外运输需要载体和能量,属于主动运输,A项正确;图1中所示过程为光反应,光能转化为ATP中的化学能,B项正确;图2中Na+向细胞内运输需要载体,且从高浓度向低浓度转运,不消耗能量,与葡萄糖进入红细胞的方式相同,都属于协助扩散,C项正确;载体蛋白具有专一性,尽管图2中甲、乙载体蛋白都可以同时运输两种物质,但其运输物质的结合部位不同,因此该特点不能说明载体蛋白不具有专一性,D项错误。

二、非选择题

10.(2022烟台模拟)葡萄糖转运体是一类镶嵌在细胞膜上转运葡萄糖的载体蛋白,广泛存在于体内各种组织细胞中。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,具体过程如图所示。

(1)正常情况下,血糖的来源是食物中糖类的消化吸收、　　　　　　　　　　　　　　　　　　。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,其转运葡萄糖时需要的动力来自　　　　　　　　　　　　　。非钠依赖的葡萄糖转运体(GLUT)顺浓度梯度转运葡萄糖的运输方式是　　　　　　　　。 

(2)目前发现GLUT共有14种,不同的组织细胞所具有的GLUT有明显的差异,产生这种差异的根本原因是　　　　　　　　　。GLUT2主要分布于能释放葡萄糖入血的细胞膜上,据此推测除小肠上皮细胞外,　　　　　　　细胞中也具有该载体。 

答案(1)肝糖原的分解和脂肪等非糖物质的转化　细胞内外Na+的浓度差　协助扩散

(2)基因的选择性表达　肝脏(肾小管)

解析(1)正常情况下,血糖的来源是食物中糖类的消化吸收、肝糖原的分解和脂肪等非糖物质的转化。由图可知,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,其转运葡萄糖时需要的动力来自细胞内外Na+的浓度差。非钠依赖的葡萄糖转运体(GLUT)顺浓度梯度转运葡萄糖,需要载体,不需要能量,是协助扩散。(2)目前发现GLUT共有14种,不同的组织细胞所具有的GLUT有明显的差异,产生这种差异的根本原因是基因的选择性表达。GLUT2主要分布于能释放葡萄糖入血的细胞膜上,除小肠上皮细胞外,肝脏和肾小管细胞也能细胞外释放葡萄糖,故肝脏和肾小管细胞中也含有该载体。

11.(2022朝阳三模)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100倍以上,里面没有叶绿体,Na+和Cl-在盐泡细胞内的转运如图所示。请回答问题。

(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　　　　(细胞器)中储存起来,从而避免高盐对其他细胞的影响。 

(2)下表为藜麦盐泡细胞和其他几种普通植物的叶肉细胞膜中部分蛋白的相对表达量。其中　　　(填下列选项字母)更可能是藜麦,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)藜麦根系从土壤中吸收盐分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,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,　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

②预测实验结果及结论:若乙组　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,说明藜麦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　三种载体蛋白的含量均相对较高。盐泡细胞从表皮细胞通过主动运输吸收大量Na+、Cl-,需要较多的两种离子的载体蛋白。盐泡细胞中没有叶绿体,不能生产有机物供能,细胞所需能量只能通过其他细胞转运的葡萄糖分解提供,因此葡萄糖转运蛋白需要量也较高

(3)细胞呼吸抑制剂(或阻断ATP产生的物质)　测定两组植株根系对Na+、Cl-的吸收速率　吸收速率明显小于甲组吸收速率或基本不吸收