新高考专用备战2024年高考生物易错题精选易错点03渗透作用和主动运输的深度解读学生版

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易错陷阱1：质量浓度就是物质的量浓度
【分析】渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度，实质是指渗透压，大小取决于溶液中溶质微粒数目。
错陷阱2：主动运输都是ATP直接供能
【分析】第一类：直接消耗ATP的主动运输，通常称为泵（ATP驱动泵），ATP驱动泵既是载体同时也是催化ATP水解的酶。
第二类：间接消耗ATP的主动运输。小肠上皮细胞逆浓度吸收葡萄糖时，没有直接消耗ATP，而是利用Na+浓度差的能量。但是Na+浓度差的建立是依靠Na+-K+泵的，而Na+-K+需要消耗ATP。
第三类：光驱动：一种噬盐的厌氧细胞膜上特有的蛋白质(细菌视紫红质)，可在光能的激发下，逆浓度将H+运出细胞，造成细胞外积累高能浓度H+，这种H+浓度差可被另一种蛋白利用合成ATP。
易错陷阱3：温度仅影响主动运输速率
【分析】温度可以通过影响酶的活性进而影响呼吸作用的能量释放来影响物质运输速率，也可以通过影响生物膜的流动性来影响物质运输。
【易错点提醒一】质量浓度≠物质的量浓度（U形管分析）
【例1】U形管中装有两种不同的溶液R和S（R溶液为质量分数为10%的蔗糖溶液，S溶液为质量分数为10%的葡萄糖溶液，两种溶质均不能透过半透膜X），两溶液被一半透膜X隔开，如图所示。当U形管内达到平衡时，液面与浓度的关系应是（ ）
A．右侧较高，且平衡时两溶液浓度相等
B．两侧高度相等，浓度相等
C．右侧较高，且平衡时右侧浓度较大
D．左侧较高，且平衡时左侧浓度较大
易错分析：渗透压，大小取决于溶液中溶质微粒数目，即物质的量浓度。
【变式1-1】图中X、Y分别为不同的溶液（浓度均以质量分数表示），且水和单糖能通过半透膜，而二糖、多糖等不能通过半透膜。下列相关叙述错误的是（ ）
A．若X为蒸馏水，Y为30%葡萄糖溶液，现象是左侧液面先下降后上升，最终左右液面持平
B．若X为30%葡萄糖溶液，Y为30%淀粉溶液，现象是左侧液面先上升后下降，最终左右液面持平
C．若X为30%蔗糖溶液，Y为30%淀粉溶液，现象是左侧液面先上升后稳定
D．若X为蒸馏水，Y为30%淀粉溶液，现象是左侧液面先下降后稳定
【变式1-2】如图所示U形管中间被一种水分子和单糖可以通过而二糖不能透过的半透膜隔开，现在两侧分别加入摩尔浓度相等的蔗糖溶液和葡萄糖溶液，一定时间后在左侧加入等量的蔗糖酶（不考虑酶的存在所引起的浓度变化）。最可能的实验现象是（ ）
A．未加入酶之前，渗透平衡时，右侧液面与左侧液面一样高
B．未加入酶之前，右侧液面逐渐上升，达到一定高度后相对稳定
C．加入酶之后，左侧液面先上升然后下降，最终左侧和右侧液面一样高
D．加入酶之后，渗透平衡时，左侧液面高于右侧
【变式1-3】（2021·湖南·统考高考真题）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．1ml/L NaCl溶液和1ml/L蔗糖溶液的渗透压大小相等
【易错点提醒二】主动运输类型
【例2】（2022·山东·高考真题）NO3-和NH4+是植物利用的主要无机氮源，NH4+的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动，NO3-的吸收由H+浓度梯度驱动，相关转运机制如图。铵肥施用过多时，细胞内NH4+的浓度增加和细胞外酸化等因素引起植物生长受到严重抑制的现象称为铵毒。下列说法正确的是（ ）
A．NH4+通过AMTs进入细胞消耗的能量直接来自ATP
B．NO3-通过SLAH3转运到细胞外的方式属于被动运输
C．铵毒发生后，增加细胞外的NO3-会加重铵毒
D．载体蛋白NRT1.1转运NO3-和H+的速度与二者在膜外的浓度呈正相关
易错分析：主动运输供能方式分为直接消耗ATP、间接消耗ATP和光驱动等。
【变式2-1】（2019·全国·统考高考真题）某种H﹢-ATPase是一种位于膜上的载体蛋白，具有ATP水解酶活性，能够利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H﹢。①将某植物气孔的保卫细胞悬浮在一定pH的溶液中（假设细胞内的pH高于细胞外），置于暗中一段时间后，溶液的pH不变。②再将含有保卫细胞的该溶液分成两组，一组照射蓝光后溶液的pH明显降低；另一组先在溶液中加入H﹢-ATPase的抑制剂（抑制ATP水解），再用蓝光照射，溶液的pH不变。根据上述实验结果，下列推测不合理的是
A．H﹢-ATPase位于保卫细胞质膜上，蓝光能够引起细胞内的H﹢转运到细胞外
B．蓝光通过保卫细胞质膜上的H﹢-ATPase发挥作用导致H﹢逆浓度梯度跨膜运输
C．H﹢-ATPase逆浓度梯度跨膜转运H﹢所需的能量可由蓝光直接提供
D．溶液中的H﹢不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞
【变式2-2】植物体内的有机酸主要通过有氧呼吸第二阶段合成，而后进入细胞质基质，再通过液泡膜上的载体蛋白进入到液泡；当液泡中有机酸浓度达到一定水平，会被运出液泡进入降解途径（如图）。下列叙述错误的是（ ）
A．液泡可以调节植物细胞内的环境B．H+进入液泡的方式属于主动运输
C．转运柠檬酸进出液泡的蛋白不同D．有机酸的产生部位是线粒体内膜
【变式2-3】科学研究发现，细胞进行主动运输主要以几种方式进行：①偶联转运蛋白：把一种物质穿过膜的上坡转运与另一种物质的下坡转运相偶联。②ATP驱动泵：把上坡转运与ATP的水解相偶联。③光驱动泵：主要在细菌中发现，能把上坡转运与光能的输入相偶联（如图1所示，图中a、b、c代表主动运输的三种类型，■、▲、○代表主动运输的离子或小分子）。葡萄糖是细胞的主要能源物质，其进出小肠上皮细胞的运输方式如图2所示。回答下列问题：

(1)在小肠腔面，细胞膜上的蛋白S有两种结合位点：一种与Na+结合，一种与葡萄糖结合。当蛋白S将Na+顺浓度梯度运输进入上皮细胞时，葡萄糖与Na+相伴随也进入细胞。小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是图1中（填“a”、“b”或“c”）类型的主动运输，葡萄糖进入小肠上皮细胞的能量来源是。
(2)小肠基膜上Na+-K+泵由α、β两个亚基组成，α亚基上既有Na+、K+的结合位点，又具有ATP水解酶的活性，据此分析图中Na+-K+泵的功能是。
(3)最新研究表明，若肠腔葡萄糖浓度较高，葡萄糖主要通过载体蛋白（GLUT2）的协助通过协助扩散的方式进入小肠上皮细胞。在协助扩散的同时，通过载体蛋白（SGLT1）的主动运输过程也在发生。但主动运输的载体（SGLTI）容易饱和，协助扩散吸收葡萄糖的速率比主动运输快数倍。请你利用甲（敲除了SGLT1载体蛋白基因的小肠上皮细胞）、乙（敲除了GLUT2载体蛋白基因的小肠上皮细胞）、丙（正常的小肠上皮细胞）三种细胞，验证上述研究结果，写出实验思路和分析结果。
实验思路：。
实验结果：，则验证了上面的最新研究结果。
【易错点提醒三】温度对物质运输速率的影响
【例3】如图表示温度和O2浓度对主动运输和被动运输速率的影响，下列分析错误的是（ ）

A．甲为自由扩散，乙为主动运输或协助扩散
B．乙图中温度只直接影响载体蛋白的活性，从而影响主动运输的速率
C．丁图中O2浓度为0时，主动运输的能量来自无氧呼吸
D．丙为自由扩散和协助扩散，丁为主动运输
易错分析：温度可以影响所有的物质跨膜运输方式。
【变式3-1】图甲曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式，图乙表示大分子物质进行胞吞和胞吐的过程。下列相关叙述错误的是（ ）
A．图甲中的方式a运输的物质可能是O2、甘油和酒精等
B．图甲b曲线所示方式和图乙过程均需要消耗能量
C．图甲中b曲线达到最大转运速率后的限制因素可能是转运蛋白的数量
D．图乙过程的顺利进行依赖于细胞膜具有流动性，该过程受温度的影响
【变式3-2】主动运输分为原发性的主动运输和继发性的主动运输，后者消耗的能量不直接由高能磷酸化合物提供。如图表示钠离子、钾离子和葡萄糖的跨膜运输情况，下列相关叙述错误的是（ ）
A．钾离子经载体蛋白2进细胞的方式为原发性主动运输
B．载体蛋白1只能介导继发性主动运输这一种运输方式
C．温度的变化会影响到图中多种物质的跨膜运输速率
D．图中所示过程能体现细胞膜控制物质进出细胞的功能
【变式3-3】如图中曲线a、b表示分子跨膜运输速率与O2浓度的关系，下列分析错误的（ ）
A．曲线a代表被动运输，曲线b代表主动运输
B．曲线a代表的分子跨膜运输一定不需要载体蛋白
C．曲线b运输速率达到饱和的原因是细胞质膜上载体蛋白数量有限
D．温度可影响生物膜的流动性从而对曲线a、b的运输速率均有影响
1．如下图为渗透作用装置，半透膜袋内装有一定体积的质量分数为30%的蔗糖溶液，一段时间后达到平衡。此时下列操作和结果一致的是（ ）
A．若换成内径更大的玻璃管，则平衡时玻璃管内液面上升的高度有所增加
B．若向半透膜袋内添加适量的清水，则玻璃管内的液面会上升的更多
C．若向半透膜袋内添加适量的蔗糖，则玻璃管内的液面会上升的更高
D．若平衡时向烧杯中加入适量清水，则玻璃管内的液面会下降
2．下图Ⅰ和Ⅱ是两个渗透装置，装置初期U型槽内的液面均相等，下列有关渗透作用的叙述，正确的是（ ）
A．氧气和二氧化碳等气体分子通过细胞膜的扩散不属于渗透作用
B．图Ⅰ中，若仅水能透过半透膜，甲乙分别是等质量分数浓度的葡萄糖溶液和麦芽糖溶液，则一段时间后，乙的液面高于甲液面
C．图Ⅱ中，若仅蔗糖不能透过半透膜，则一段时间后，乙的液面高于甲液面
D．图II中，若蔗糖和尿素都不能透过半透膜，则一段时间后，乙的液面低于甲液面
3．某同学设计实验如图所示，实验开始时，U形管两侧液面相等，下列说法错误的是（ ）
A．若U形管左右两侧分别加入质量分数为0．1%的葡萄糖和蔗糖溶液，且半透膜只允许水分子
通过，则实验现象是左侧液面高于右侧
B．若U形管左右两侧分别加入质量分数为0．1%的葡萄糖和蔗糖溶液，且半透膜允许水分子
和葡萄糖分子通过，则实验现象是先左侧液面高于右侧，最后右侧液面高于左侧
C．若U形管左右两侧分别加入0． 1ml/L的葡萄糖和蔗糖溶液，且半透膜只允许水分子通过，
则实验现象是左右两侧液面高度相同
D．若U形管左右两侧分别加入0．1ml/L的葡萄糖和蔗糖溶液，且半透膜允许水分子和葡萄糖分子通过，则实验的最终结果是右侧液面高于左侧，且半透膜两侧的溶液浓度相等
4．（2023·河南信阳·信阳高中校考一模）如图甲、乙分别表示由载体蛋白和通道蛋白介导的物质跨膜运输，下列叙述错误的是（ ）
A．图甲、乙所示的物质跨膜运输方式都是协助扩散
B．图甲、乙所示蛋白还可参与主动运输过程
C．通道蛋白在起转运作用时，不需要与被转运物质结合
D．水分子既可以通过图乙方式运输，也可以通过自由扩散运输，但前者速率更快
5．下图表示胃壁细胞的一系列物质运输过程，下列说法错误的是（ ）

A．胃壁细胞吸收Cl－的方式为主动运输
B．胃壁细胞吸收K+和释放H+的运输方式相同
C．K+运出胃壁细胞时，需与K+通道蛋白结合
D．图中H+/K+ATPase只能运输两种离子，说明载体蛋白具有特异性
6．耐盐植物能够在盐胁迫逆境中正常生长，其根细胞独特的转运机制发挥了十分重要的作用。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。与此同时，根细胞还会借助Ca2+调节Na+、K+转运蛋白的功能，进而调节细胞中Na+、K+的比例，使细胞内的蛋白质合成恢复正常。下图是耐盐植物根细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图。下列有关分析错误的是（ ）
A．由于土壤溶液浓度大于植物根部细胞细胞液浓度使得盐碱地上大多数植物难以生长
B．耐盐植物根细胞膜具有选择透过性的物质基础主要是细胞膜上转运蛋白的种类和数量
C．细胞质基质中的Ca2+对HKT1的作用和AKT1的作用不同，使细胞内的蛋白质合成恢复正常
D．图示各结构H+浓度分布的差异主要由膜上的H+-ATP泵顺浓度转运H+来维持的
7．芹菜液泡膜上存在Na＋/H＋反向转运载体蛋白，它可利用液泡内外H＋的电化学梯度将H＋运出液泡，同时将Na＋由细胞质基质转入液泡。物质转运过程如图所示。据图判断，下列叙述错误的是（ ）
A．Cl-、H2O由细胞质基质进液泡方式都是易化扩散
B．Na＋、H＋由细胞质基质进液泡方式都是主动运输
C．增加Na＋进入液泡可能提高芹菜抗盐能力
D．ATP供能受阻对Na＋进入液泡无影响
8．下列有关细胞中的物质运输，叙述错误的是（ ）
A．通过自由扩散运输的物质最终在细胞内外的浓度不一定相等
B．载体蛋白与特定物质结合会导致自身构象的改变，有利于物质运输
C．只有在线粒体释放能量的驱动下才能完成物质的逆浓度梯度运输
D．细胞摄取大分子物质不需要转运蛋白的协助，但与细胞膜上的蛋白质有关
9．科学研究发现，某植物细胞利用ATP酶和质子泵把细胞内的H+泵出，导致细胞外H+浓度较高，形成细胞内外的H+浓度差:H+—蔗糖载体”能够依靠H+浓度差把H+和蔗糖分子运入细胞。以上两个过程如图所示，不正确的是（ ）
A．质子泵同时具有运输功能和催化功能
B．该植物细胞吸收蔗糖分子的速率受温度的影响
C．质子泵将H+运出细胞外的方式与蔗糖进入细胞方式相同
D．若用一定浓度的蔗糖溶液进行实验，不会发生质壁分离后自动复原的现象
10．下图①～④表示物质出入细胞的不同方式，下列叙述正确的是（ ）
A．O2和甘油通过图①方式运输
B．图2是细胞最重要的吸收或排出物质的方式
C．温度对图3方式不会造成影响
D．图④被细胞摄入的物质可以是固体也可以是液体