2019年高考生物 母題題源系列 專題02 物質(zhì)運輸（含解析）

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1、母題02 物質(zhì)運輸 【母題來源一】 2019年全國普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試?yán)砭C生物（全國II卷） 【母題原題】某種H﹢-ATPase是一種位于膜上的載體蛋白，具有ATP水解酶活性，能夠利用水解ATP釋放的能量逆濃度梯度跨膜轉(zhuǎn)運H﹢。①將某植物氣孔的保衛(wèi)細(xì)胞懸浮在一定pH的溶液中（假設(shè)細(xì)胞內(nèi)的pH高于細(xì)胞外），置于暗中一段時間后，溶液的pH不變。②再將含有保衛(wèi)細(xì)胞的該溶液分成兩組，一組照射藍光后溶液的pH明顯降低；另一組先在溶液中加入H﹢-ATPase的抑制劑（抑制ATP水解），再用藍光照射，溶液的pH不變。根據(jù)上述實驗結(jié)果，下列推測不合理的是 A．H﹢-ATPase位于保

2、衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜上，藍光能夠引起細(xì)胞內(nèi)的H﹢轉(zhuǎn)運到細(xì)胞外 B．藍光通過保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜上的H﹢-ATPase發(fā)揮作用導(dǎo)致H﹢逆濃度梯度跨膜運輸 C．H﹢-ATPase逆濃度梯度跨膜轉(zhuǎn)運H﹢所需的能量可由藍光直接提供 D．溶液中的H﹢不能通過自由擴散的方式透過細(xì)胞質(zhì)膜進入保衛(wèi)細(xì)胞 【答案】C 【解析】載體蛋白位于細(xì)胞膜上，根據(jù)題意可知，照射藍光后溶液的pH值明顯下降，說明即H+含量增加，進而推知：藍光能夠引起細(xì)胞內(nèi)H+轉(zhuǎn)運到細(xì)胞外，A正確；對比②中兩組實驗可知，藍光引起細(xì)胞內(nèi)H+轉(zhuǎn)運到細(xì)胞外需要通過H+-ATPase，且原先細(xì)胞內(nèi)pH值高于細(xì)胞外，即細(xì)胞內(nèi)H+濃度低于細(xì)胞外，因此該H+為逆濃度梯

3、度轉(zhuǎn)運，B正確；由題意可知H+－ATPase具有ATP水解酶活性，利用水解ATP釋放的能量逆濃度梯度跨膜轉(zhuǎn)運H+，C錯誤；由①中的實驗可知，最初細(xì)胞內(nèi)pH值高于細(xì)胞外，即細(xì)胞內(nèi)H+濃度低于細(xì)胞外，但暗處理后溶液濃度沒有發(fā)生變化，說明溶液中的H+不能通過自由擴散的方式透過細(xì)胞質(zhì)膜進入保衛(wèi)細(xì)胞，D正確。 【母題來源二】 2019年4月浙江省普通高校招生選考科目生物 【母題原題】哺乳動物細(xì)胞在0.9%NaCl溶液中仍能保持其正常形態(tài)。將兔紅細(xì)胞置于不同濃度NaCl溶液中，一段時間后制作臨時裝片，用顯微鏡觀察并比較其形態(tài)變化。下列敘述正確的是 A．在高于0.9%NaCl溶液中，紅細(xì)胞因滲透

4、作用失水皺縮并發(fā)生質(zhì)壁分離 B．在0.9%NaCl溶液中，紅細(xì)胞形態(tài)未變是由于此時沒有水分子進出細(xì)胞 C．在低于0.9%NaCl溶液中，紅細(xì)胞因滲透作用吸水膨脹甚至有的破裂 D．滲透作用是指水分子從溶液濃度較高處向溶液濃度較低處進行的擴散 【答案】C 【解析】在高于0.9%NaCl溶液中，紅細(xì)胞因滲透作用失水皺縮，但紅細(xì)胞無細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，故不會發(fā)生質(zhì)壁分離，A選項錯誤；在0.9%NaCl溶液中，紅細(xì)胞形態(tài)未變是由于水分子進出細(xì)胞膜達到動態(tài)平衡，而不是沒有水分子進出細(xì)胞，B選項錯誤；在低于0.9%NaCl溶液中，紅細(xì)胞會吸水甚至導(dǎo)致漲破，C選項正確；滲透是指水分子或其它溶劑分子從低濃度的

5、溶液通過半透膜進入高濃度溶液中的擴散，D選項錯誤。 【命題意圖】以具體實例考查細(xì)胞對不同物質(zhì)的運輸方式與特點。主要考查能運用所學(xué)知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學(xué)問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論能力。 【命題規(guī)律】通常結(jié)合具體生命現(xiàn)象如物質(zhì)運輸、免疫、細(xì)胞識別等考查不同物質(zhì)運輸方式特點，能夠根據(jù)表格、曲線等不同形式判斷具體運輸方式。 【得分要點】 1．物質(zhì)出入細(xì)胞的方式(連線) 2．根據(jù)圖示進一步確定物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞胶陀绊懸蛩? （1）填寫以下有關(guān)跨膜運輸方式及結(jié)構(gòu)的名稱 甲：自由擴散；乙：協(xié)助擴散；丙：主動運輸；a：載體蛋白。

6、 （2）填寫以下有關(guān)跨膜運輸方式的影響因素 甲圖：濃度差；乙圖：濃度差和載體蛋白；丙圖：載體蛋白和能量。 3．“三步法”判斷物質(zhì)出入細(xì)胞的方式 1．神經(jīng)元細(xì)胞中K+濃度高于細(xì)胞外，而Na+濃度低于細(xì)胞外。下列敘述中正確的是 A．K+運出神經(jīng)元和Na+運出神經(jīng)元均為需要載體蛋白協(xié)助的主動運輸 B．溫度和蛋白質(zhì)抑制劑均影響神經(jīng)元吸收K+的速率 C．用呼吸抑制劑處理神經(jīng)元不影響Na+進出神經(jīng)元的速率 D．突觸前膜釋放神經(jīng)遞質(zhì)為需要載體蛋白協(xié)助的胞吐過程 【答案】B 【解析】K+運出神經(jīng)元的方式是協(xié)助擴散，Na+運出神經(jīng)元的方式是主動運輸，A錯誤；溫度和蛋白質(zhì)抑制劑均會影響神

7、經(jīng)元吸收K+的速率，B正確；Na+運出神經(jīng)元的方式是主動運輸，需要消耗能量，因此受呼吸抑制劑處理的影響，C錯誤；胞吐利用了膜的流動性，不需要載體蛋白的協(xié)助，D錯誤。 2．如圖表示給某種細(xì)胞施予呼吸抑制劑后，細(xì)胞對某物質(zhì)的吸收速率與細(xì)胞內(nèi)外該物質(zhì)濃度差的關(guān)系。下列有關(guān)敘述錯誤的是 A．這種物質(zhì)進入該細(xì)胞的方式與O2進入該細(xì)胞的方式相同 B．該細(xì)胞吸收這種物質(zhì)與ATP的水解無直接關(guān)系 C．該物質(zhì)不能直接穿過細(xì)胞膜上的磷脂分子間隙 D．該細(xì)胞對這種物質(zhì)的吸收速率與核糖體的功能有關(guān) 【答案】A 【解析】對細(xì)胞施予呼吸抑制劑后，不影響該物質(zhì)的吸收速率，說明不消耗能量，但當(dāng)物質(zhì)在細(xì)胞

8、外達到一定濃度時，吸收速率不再增加，說明受載體數(shù)量的限制，應(yīng)是協(xié)助擴散，細(xì)胞吸收O2是自由擴散，與這種物質(zhì)進入該細(xì)胞的方式不同，A錯誤；協(xié)助擴散運輸不消耗ATP，與ATP的水解無直接關(guān)系，B正確；協(xié)助擴散需要載體才能進入細(xì)胞，不能直接穿過細(xì)胞膜上的磷脂分子間隙，C正確；協(xié)助擴散需要載體，而載體的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，在核糖體上合成，則該細(xì)胞對這種物質(zhì)的吸收速率與核糖體的功能有關(guān)，D正確。 3．如圖為小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖示意圖，其吸收腸腔中低濃度的葡萄糖，有關(guān)圖示信息的分析錯誤的是 A．小腸上皮細(xì)胞吸收腸腔中的葡萄糖和Na＋時使用的是同一載體 B．葡萄糖以主動運輸方式進入小腸上皮細(xì)胞

9、C．K＋以主動運輸方式從組織液進入小腸上皮細(xì)胞 D．Na＋進入和轉(zhuǎn)出小腸上皮細(xì)胞的運輸方式都是協(xié)助擴散 【答案】D 【解析】從圖示信息可知，小腸上皮細(xì)胞吸收腸腔中的葡萄糖和Na＋時使用的是同一載體；由題干信息可知，葡萄糖逆濃度梯度進入小腸上皮細(xì)胞，故為主動運輸；K＋逆濃度梯度從組織液進入小腸上皮細(xì)胞，故為主動運輸；Na＋順濃度梯度進入小腸上皮細(xì)胞，且需要載體蛋白，為協(xié)助擴散，Na＋逆濃度梯度轉(zhuǎn)出小腸上皮細(xì)胞，為主動運輸。 4．下列有關(guān)物質(zhì)進出細(xì)胞的說法，錯誤的是 A．神經(jīng)細(xì)胞靜息時K+外流的方式和興奮時Na+內(nèi)流的方式相同 B．二氧化碳出線粒體的方式和性激素進入靶細(xì)胞的方式相同

10、C．突觸小泡和囊泡都是依靠膜的流動性釋放被運輸?shù)奈镔|(zhì) D．生長素極性運輸?shù)姆绞胶途S生素D進入細(xì)胞的方式相同 【答案】D 【解析】K+主要存在于細(xì)胞內(nèi)液中，神經(jīng)細(xì)胞靜息時K+外流的方式是協(xié)助擴散，Na+主要存在于細(xì)胞外液中，興奮時Na+內(nèi)流的方式是協(xié)助擴散，因此神經(jīng)細(xì)胞靜息時K+外流的方式和興奮時Na+內(nèi)流的方式相同，A正確；二氧化碳出線粒體的方式和性激素（脂溶性小分子物質(zhì)）進入靶細(xì)胞的方式都是自由擴散，因此二者的方式相同，B正確；突觸小泡和囊泡運輸都屬于胞吞或者胞吐的方式，因此都依靠膜的流動性釋放被運輸?shù)奈镔|(zhì)，C正確；生長素極性運輸?shù)姆绞綖橹鲃舆\輸，維生素D進入細(xì)胞的方式為自由擴散，因此

11、二者的方式不同，D錯誤。 5．將水稻、番茄幼苗分別放在含Mg2+、Ca2+和SiO44-的培養(yǎng)液中，一段時間后，發(fā)現(xiàn)番茄營養(yǎng)液中Mg2+、Ca2+濃度下降，而水稻培養(yǎng)液中Mg2+、Ca2+濃度升高，下列敘述正確的是 A．水稻培養(yǎng)液中Mg2+、Ca2+濃度升高，是水稻細(xì)胞外排離子的結(jié)果 B．植物根成熟區(qū)細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素離子主要依靠滲透作用 C．番茄與水稻相比，其對Mg2+、Ca2+需要量大，而對SiO44-需要量小 D．此實驗說明植物根細(xì)胞對離子的吸收差異取決于培養(yǎng)液中離子的濃度 【答案】C 【解析】水稻培養(yǎng)液中Mg2+、Ca2+濃度升高，原因是水稻吸收Mg2+、Ca2+的速度

12、小于吸收水的速度，A錯誤；植物根成熟區(qū)細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素離子的方式為主動運輸，B錯誤；一段時間后，水稻培養(yǎng)液中Mg2+與Ca2+濃度升高、SiO44-濃度降低，而番茄培養(yǎng)液中Mg2+與Ca2+濃度降低、SiO44-濃度升高，說明水稻吸收Mg2+與Ca2+量小于番茄吸收Mg2+與Ca2+量，水稻吸收SiO44-量大于番茄吸收SiO44-的量，即番茄與水稻相比，其對Mg2+、Ca2+需要量大，而對SiO44-需要量小，C正確；水稻和番茄對Mg2+、Ca2+、SiO44-離子的吸收方式都是主動運輸，其吸收差異取決于根細(xì)胞膜上運輸相應(yīng)離子的載體數(shù)量與細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的能量，D錯誤。 6．下圖表示豬成熟紅細(xì)

13、胞的細(xì)胞膜對不同物質(zhì)的轉(zhuǎn)運過程，其中敘述正確的是 A．上面代表細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞外 B．b表示自由擴散，可以表示氧氣的運輸方式與方向 C．a(chǎn)和e所需能量主要來源于線粒體 D．e可以代表蛋白質(zhì)的運輸情況 【答案】B 【解析】識圖分析可知：A是蛋白質(zhì)分子，B是磷脂雙分子層，構(gòu)成膜的基本支架，D是糖側(cè)鏈，位于細(xì)胞膜的外側(cè)，a、e物質(zhì)是從低濃度一側(cè)運到高濃度一側(cè)，需要載體，消耗能量，屬于主動運輸；b物質(zhì)是從高濃度一側(cè)運到低濃度一側(cè)，不需要載體，不消耗能量，屬于自由擴散；c、d物質(zhì)是從高濃度一 側(cè)運到低濃度一側(cè)，需要載體，不消耗能量，屬于協(xié)助擴散。D是糖側(cè)鏈，位于細(xì)胞膜的外側(cè)，故上面代表細(xì)胞

14、外，A錯誤；b物質(zhì)是從高濃度一側(cè)運到低濃度一側(cè)，不需要載體，不消耗能量，屬于自由擴散，可以表示氧氣的運輸方式和方向，B正確；豬是哺乳動物，成熟紅細(xì)胞沒有線粒體，C錯誤；蛋白質(zhì)屬于大分子，其運輸?shù)姆绞綖榘袒蛘甙?，而圖中e物質(zhì)的運輸為主動運輸，D錯誤。 7．如圖表示培養(yǎng)液中K＋濃度及溶氧量對小麥根系細(xì)胞吸收K＋速率的影響。下列有關(guān)兩曲線形成機理的解釋，正確的是 A．曲線ab段的形成是由于細(xì)胞膜上K＋載體數(shù)量未達到飽和且能量充足 B．曲線cd段的形成是由于細(xì)胞內(nèi)K＋過多，細(xì)胞大量排出K＋ C．e點表明植物根系可以通過自由擴散的方式吸收K＋ D．曲線bc、fg段的形成一定是由

15、于細(xì)胞膜上K＋載體數(shù)量有限 【答案】A 【解析】曲線ab段的形成是由于細(xì)胞膜上K＋載體數(shù)量未達到飽和且能量充足，A項正確；曲線cd段的形成是由于培養(yǎng)液中K＋濃度過高，影響了細(xì)胞的代謝，使細(xì)胞吸收K＋的速率下降，B項錯誤。e點表示植物根細(xì)胞只進行無氧呼吸，產(chǎn)生的ATP較少，所以吸收K＋的速率較低，但是根細(xì)胞仍通過主動運輸?shù)姆绞轿誎＋，C項錯誤。曲線fg段的形成是由于細(xì)胞呼吸作用達到平衡，K＋吸收速率受到ATP數(shù)量限制，D項錯誤。 8．如圖表示物質(zhì)進入細(xì)胞的不同方式，ATPase為ATP酶，在圖示生理過程中還具有載體功能。下列有關(guān)敘述錯誤的是 A．護膚品中的甘油通過方式①進入皮膚細(xì)胞

16、 B．加入蛋白質(zhì)變性劑會降低②的運輸速率 C．吞噬細(xì)胞可通過方式③吞噬病原體 D．血漿中的碘通過方式②協(xié)助擴散進入甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞 【答案】D 【解析】分析題圖可知：①是自由擴散，②是主動運輸，③是胞吞。甘油通過自由擴散方式進入細(xì)胞，A正確；②是主動運輸，需要載體和能量，ATP酶化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，因此加入蛋白質(zhì)變性劑會降低②的運輸速率，B正確；吞噬細(xì)胞可通過胞吞的方式（③）吞噬病原體，C正確；血漿中的碘通過主動運輸進入甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞，D錯誤。 9．圖1中曲線a、b表示物質(zhì)跨膜運輸?shù)牟煌绞?，圖2是細(xì)胞膜上鈉鉀泵示意圖，請據(jù)圖作答： （1）運輸方式a是__________

17、_____________，b是_______________________。 （2）葡萄糖進入紅細(xì)胞的最大轉(zhuǎn)運速率與_______________________有關(guān)。 （3）鈉鉀泵的作用：①作為_______________________，分別與Na+、K+相結(jié)合，從而協(xié)助Na+、K+運輸；②催化_______________________，為Na+、K+跨膜運輸提供能量。 （4）圖1、圖2體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有_______________________的功能。 【答案】（1）自由擴散 協(xié)助擴散或主動運輸 （2）葡萄糖濃度差和載體蛋白數(shù)量 （3）載體蛋白 ATP水解

18、 （4）控制物質(zhì)進出細(xì)胞 【解析】（1）由圖1可知，運輸方式a的物質(zhì)運輸速率與該物質(zhì)的濃度呈正相關(guān)，屬于自由擴散；運輸方式b除了與濃度相關(guān)外，還與載體數(shù)量有關(guān)，屬于協(xié)助擴散或主動運輸。 （2）葡萄糖進入紅細(xì)胞的方式為協(xié)助擴散，其最大轉(zhuǎn)運速率與葡萄糖濃度差和載體蛋白數(shù)量有關(guān)。 （3）由圖2可知鈉鉀泵的作用：①作為載體蛋白，分別與Na+、K+相結(jié)合，從而協(xié)助Na+、K+運輸；②催化ATP水解，為Na+、K+跨膜運輸提供能量。（4）圖1、圖2體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有控制物質(zhì)進出細(xì)胞的功能。 10．如圖一是生物膜的流動鑲嵌模型及物質(zhì)跨膜運輸示意圖，其中組成離子通道的通道蛋白是橫跨生物膜的親水性通道，

19、允許相應(yīng)的離子通過，①②③④代表不同的運輸方式。圖二表示物質(zhì)通過膜的運輸速率（縱坐標(biāo)）隨O2濃度變化的情況。請仔細(xì)觀察圖示并回答有關(guān)問題。 圖一 圖二 （1）圖一生物膜的功能與其化學(xué)組成密切相關(guān)，功能越復(fù)雜的生物膜，________的種類與數(shù)目越多。 （2）鯊魚體內(nèi)能積累大量的鹽，鹽分過高時就要及時將多余的鹽分排出體外，經(jīng)研究，鯊魚體內(nèi)多余的鹽分是經(jīng)②途徑排出的，那么其跨膜運輸?shù)姆绞绞莀_______________。 （3）圖二與圖一中的________（填序號）代表的物質(zhì)運輸方式一致。若需跨膜運輸?shù)奈镔|(zhì)足夠，圖中曲線出現(xiàn)BC段的主要原因是_____

20、___________________。 （4）檉柳是泌鹽植物，其葉子和嫩枝可以將植物體內(nèi)的鹽分排出，是強耐鹽植物。為探究檉柳從土壤中吸收鹽分的方式是主動運輸還是被動運輸，設(shè)計了如下實驗。 ①實驗步驟： A．取甲、乙兩組生長發(fā)育基本相同的檉柳幼苗植株，放入適宜濃度的含有Ca2+、Na+的培養(yǎng)液中進行培養(yǎng)。 B．甲組給予正常的呼吸條件，乙組________________。 C．________________________________________________。 ②實驗結(jié)果及結(jié)論： 結(jié)果 結(jié)論 乙組吸收速率明顯小于甲組吸收速率 【答案】（1）蛋白質(zhì)

21、 （2）協(xié)助擴散 （3）④ 載體蛋白數(shù)量有限 （4）①完全抑制呼吸 一段時間后測定兩組植株根系對Ca2+、Na+的吸收速率 ②如表所示 結(jié)果 結(jié)論 檉柳從土壤中吸收鹽分的方式是主動運輸 兩組植株對Ca2+、Na+的吸收速率相同 檉柳從土壤中吸收鹽分的方式是被動運輸 【解析】（1）生物膜的功能主要取決于膜上的蛋白質(zhì)的種類和數(shù)目。 （2）②途徑是物質(zhì)通過離子通道運出細(xì)胞，不需要能量，因此是協(xié)助擴散。 （3）圖二表明物質(zhì)跨膜運輸?shù)乃俾逝c細(xì)胞呼吸有關(guān)，需要提供能量，應(yīng)為主動運輸。圖一中的④代表主動運輸，需要載體蛋白和ATP。圖二中出現(xiàn)BC段主要與載體蛋白的數(shù)量有關(guān)。 （4）甲組給予正常的呼吸條件作為對照組，因此乙組必須完全抑制呼吸。一段時間后測定兩組植株根系對Ca2+、Na+的吸收速率，若乙組吸收速率明顯小于甲組吸收速率，則檉柳從土壤中吸收鹽分的方式是主動運輸；若兩組植株對Ca2+、Na+的吸收速率相同，則檉柳從土壤中吸收鹽分的方式是被動運輸。 10