2024高考生物一轮复习讲义 第一章 微点热练1 与细胞的物质输入和输出有关的热考题型

与细胞的物质输入和输出有关的热考题型

 (时间：30分钟)

一、选择题

1.(2022·广东东莞调研)下列有关物质进出细胞的叙述，正确的是(　　)

A.物质进出细胞受细胞膜绝对控制，有害物质不能进入细胞

B.钠离子进入神经细胞的速率仅由膜内外的钠离子浓度差决定

C.能够通过胞吞和胞吐进出细胞的物质都是蛋白质等大分子

D.葡萄糖进入人体成熟红细胞和小肠黏膜上皮细胞的方式不同

答案　D

解析　细胞膜对物质进出细胞的控制作用是相对的，某些有害物质也能够进入细胞，A错误；钠离子进入神经细胞属于协助扩散，其运输速率受膜内外的钠离子浓度差和膜上通道蛋白等影响，B错误；能够通过胞吞和胞吐进出细胞的物质不都是大分子蛋白质，例如某些神经递质，C错误；同一种物质进入同一生物体内不同细胞的方式不一定相同，如葡萄糖进入小肠上皮细胞属于主动运输，而进入人体成熟红细胞则属于协助扩散，D正确。

2.(2022·江西临川一中联考)如图为动物细胞的细胞膜转运部分物质的示意图，下列分析错误的是(　　)

A.根据乙侧耗能的情况可知，甲侧为细胞外侧，乙侧为细胞内侧

B.图示中葡萄糖的跨膜运输方式与细胞吸收水的方式相同

C.图中a和b不是静止的，其运动的特性有利于物质的跨膜运输

D.用蛋白酶处理细胞膜，会影响葡萄糖、Na＋等物质的运输

答案　B

解析　根据图示中耗能情况可知，甲侧为细胞外侧，乙侧为细胞内侧，A正确；由图示可知，葡萄糖进入该细胞的方式为主动运输，而水分子进入该细胞的方式为被动运输，B错误；a代表磷脂分子，b代表蛋白质，磷脂分子和大多数蛋白质分子都是可以运动的，导致细胞膜具有一定的流动性，有利于物质的跨膜运输，C正确；葡萄糖、Na＋等物质的运输均需载体蛋白的协助，因此用蛋白酶处理细胞膜，会影响葡萄糖、Na＋等物质的运输，D正确。

3.(2022·河南郑州一测)物质的跨膜运输对细胞的生存和生长至关重要，小分子物质跨膜运输主要有图示三种途径：自由扩散、协助扩散、主动运输。据图分析，下列相关叙述错误的是(　　)

A.由图可知，自由扩散不需要膜转运蛋白协助，而协助扩散需要膜转运蛋白的协助

B.载体蛋白既能够执行被动运输，又能够执行主动运输，而通道蛋白只能执行被动运输

C.主动运输过程中溶质逆浓度梯度进行跨膜转运，所需能量主要由细胞呼吸提供

D.氨基酸只能以主动运输的方式进入细胞，与浓度无关

答案　D

解析　由图可知，自由扩散不需要转运蛋白协助，协助扩散和主动运输均需要转运蛋白协助，A正确；由图可知，载体蛋白既可以参与物质顺浓度梯度的被动运输，又可以参与物质逆浓度梯度的主动运输，而通道蛋白只能参与物质顺浓度梯度的被动运输，B正确；主动运输中物质逆浓度梯度运输，既需要载体蛋白协助，又需要消耗能量，能量主要来自细胞呼吸，C正确；氨基酸可以通过主动运输或协助扩散方式进入细胞，与浓度有关，D错误。

4.(2023·湖南师大附中调研)协同运输是一种物质的逆浓度跨膜运输，其依赖于另一种溶质的顺浓度，该过程消耗的能量来自离子电化学梯度，如图为Na＋顺浓度梯度进入细胞，产生离子电化学梯度，葡萄糖依赖该离子电化学梯度进入细胞。酵母菌对乳糖的吸收也是如此，它依靠H＋的顺浓度梯度运输产生的离子电化学梯度。下列说法正确的是(　　)

A.细胞通过协同运输吸收葡萄糖的方式属于主动运输

B.酵母菌吸收乳糖时，不消耗ATP，该过程为协助扩散

C.图中细胞吸收Na＋与轮藻细胞吸收K＋的跨膜方式是相同的

D.细胞膜上的载体蛋白与其运输物质的种类是一一对应的

答案　A

解析　Na＋顺浓度梯度进入细胞，产生离子电化学梯度，提供能量，葡萄糖利用该能量进入细胞的方式为主动运输，A正确；酵母菌对乳糖的吸收依靠H＋的顺浓度梯度运输产生的离子电化学梯度提供的能量，为主动运输，B错误；图中细胞吸收Na＋的方式为协助扩散，轮藻细胞吸收K＋的跨膜方式为主动运输，C错误；协同运输时，细胞膜上的一种载体蛋白运输两种物质，D错误。

5.(2023·山东青岛调研)研究发现，在小肠绒毛的微绒毛面存在着两种运输葡萄糖的载体——SGLT1和GLUT2，前者是主动运输的载体，后者是协助扩散的载体。科学家通过体外实验 ，将不同葡萄糖浓度下的运输速率绘制了如图所示的曲线，下列说法中错误的是(　　)

A.主动运输需要消耗细胞化学反应所释放的能量

B.在较低浓度下，主动运输的载体先达到饱和状态

C.在较高浓度下，细胞主要依赖主动运输来增大吸收速率

D.小肠绒毛细胞吸收葡萄糖的两种运输方式可以同时进行

答案　C

解析　主动运输需要消耗ATP水解所释放的能量，A正确；根据题意，SGLT1是主动运输的载体，较低浓度下，图中SGLT1对应的曲线先达到饱和状态，B正确；由于葡萄糖的主动运输在较低浓度下已达到饱和，因此在较高浓度下，细胞主要依赖协助扩散来增大吸收速率，C错误；由题图可知，总葡萄糖运转速率为两种运输方式的速率之和，故小肠绒毛细胞吸收葡萄糖的两种运输方式在同时进行，D正确。

6.(2023·河北唐山调研)如图所示为某耐盐植物根毛细胞中2种离子的转运方式，其中SOS1、HKT1和NHX代表转运蛋白。下列相关叙述正确的是(　　)

A.HKT1参与协助扩散

B.液泡膜上NHX参与H＋的逆浓度梯度运输

C.该植物根毛细胞的细胞膜外pH高于细胞质基质

D.若SOS1参与主动运输，则所需能量由ATP水解提供

答案　A

解析　细胞膜外Na＋浓度高于细胞膜内，故HKT1顺浓度梯度运输Na＋，为协助扩散，A正确；H＋由细胞质基质转运到液泡中，需要消耗ATP，为主动运输，故液泡内H＋浓度高于细胞质基质中的，由此可知，液泡膜上NHX参与H＋的顺浓度梯度运输，B错误；H＋由细胞质基质运到细胞外，消耗ATP，为主动运输，由此可知，细胞膜外H＋浓度高于细胞质基质，故细胞膜外pH低于细胞质基质的，C错误；H＋由细胞外运到细胞内是顺浓度梯度进行的，是协助扩散，Na＋经SOS1运出细胞属于主动运输，能量由膜两侧H＋浓度梯度产生的势能提供，D错误。

7.(2023·北京通州模拟)将生长状况良好的人成熟红细胞平均分为三组进行物质转运实验。甲组加入细胞呼吸抑制剂，乙组加入载体蛋白抑制剂，丙组不做处理，一段时间后测定物质转运速率。与丙组相比，甲组和乙组中物质的转运速度明显降低，甲、乙两组中的待转运物质是(　　)

A.甲组：K＋；乙组：葡萄糖

B.甲组：氧气；乙组：二氧化碳

C.甲组：葡萄糖；乙组：甘油

D.甲组：氨基酸；乙组：大分子蛋白质

答案　A

解析　K＋进入细胞的方式为主动运输，葡萄糖进入人成熟红细胞的方式为协助扩散，A正确；氧气进入人成熟红细胞与二氧化碳出人成熟红细胞的方式都为自由扩散，B错误；葡萄糖进入人成熟红细胞的方式为协助扩散，甘油进出人成熟红细胞的方式为自由扩散，C错误；氨基酸进入人成熟红细胞的方式为协助扩散，大分子蛋白质进出细胞的方式为胞吞、胞吐，D错误。

二、非选择题

8.(2023·河南六市重点高中联考)请结合图中信息回答下列相关问题：

(1)图1所示为主动运输的类型模式图，包括ATP驱动泵(利用ATP水解供能)、协同转运(利用离子梯度动力)、光驱动泵(利用光能)三种，它们分别对应图中的________(填字母)。

图1

(2)ATP驱动泵是一种具有________酶活性的载体蛋白，直接利用ATP水解提供能量实现离子或小分子逆浓度梯度的跨膜运输。图2所示钠钾泵是一种ATP驱动泵，其上存在Na＋和K＋的结合位点，该钠钾泵每消耗1分子ATP，会逆浓度梯度将3分子Na＋________(填“泵出细胞外”或“泵入细胞内”)，同时将2分子K＋________(填“泵出细胞外”或“泵入细胞内”)。

图2

(3)细菌的________(填“细胞膜”或“生物膜系统”)上没有钠钾泵，只有质子泵。该质子泵将H＋________(填“顺浓度”或“逆浓度”)泵出细胞，由此建立膜外H＋高于膜内的跨膜H＋电化学梯度，进而驱动糖、氨基酸等溶质转运入细胞内。

(4)如图3为拟南芥中液泡吸收Na＋的过程。拟南芥液泡膜上存在着质子泵，使得液泡内外产生________(填“内高外低”或“内低外高”)的H＋电化学梯度；膜上的Na＋/H＋反向转运载体蛋白可利用化学势能将H＋转出液泡，同时将Na＋由________转入________。

图3

答案　(1)b、a、c　(2)ATP水解　泵出细胞外　泵入细胞内　(3)细胞膜　逆浓度　(4)内高外低　细胞质基质(或液泡外)　液泡(或“液泡内”、“细胞液”)

解析　(1)由图1可知，ATP驱动泵利用ATP水解供能、协同转运利用离子梯度动力、光驱动泵利用光能分别对应图1所示的b、a、c。

(2)ATP驱动泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，直接利用ATP水解提供能量。钠钾泵是一种ATP驱动泵，其上存在Na＋和K＋的结合位点，由于细胞内K＋含量高，细胞外Na＋含量高，因此该钠钾泵每消耗1分子ATP，会逆浓度梯度将3分子Na＋泵出细胞外，将2分子K＋泵入细胞内。

(3)细菌没有生物膜系统，细菌的细胞膜上没有钠钾泵，只有质子泵。质子泵将

H＋逆浓度泵出细胞，由此建立膜外H＋高于膜内的跨膜H＋电化学梯度，从而驱动糖、氨基酸等溶质转运入细胞内。

(4)由图3可知，拟南芥液泡膜上存在着质子泵，消耗ATP使H＋进入液泡，使得液泡内外产生内高外低的H＋电化学梯度，膜上的Na＋/H＋反向转运载体蛋白可利用化学势能将H＋转出液泡，同时将Na＋由细胞质基质转入液泡(或细胞液)。