2020年高考生物一輪復(fù)習(xí) 核心素養(yǎng)提升練 八 2.4 物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗头绞剑ê馕觯?doc

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物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗头绞? (30分鐘　100分) 一、選擇題(共10小題，每小題5分，共50分) 1.(2018全國卷Ⅰ)下列有關(guān)植物根系吸收利用營養(yǎng)元素的敘述，錯誤的 是 (　　) A.在酸性土壤中，小麥可吸收利用土壤中的N2和N B.農(nóng)田適時松土有利于農(nóng)作物根細胞對礦質(zhì)元素的吸收 C.土壤微生物降解植物秸稈產(chǎn)生的無機離子可被根系吸收 D.給玉米施肥過多時，會因根系水分外流引起“燒苗”現(xiàn)象 【解析】選A。本題考查植物對礦質(zhì)元素的吸收。在酸性土壤中小麥可吸收利用土壤中的N，但不能吸收N2，A項錯誤；農(nóng)田適時松土可促進根部的有氧呼吸，有利于農(nóng)作物根細胞對礦質(zhì)元素的吸收(主動運輸)，B項正確；土壤微生物降解植物秸稈會產(chǎn)生無機離子，無機離子可通過主動運輸?shù)姆绞奖桓滴?，C項正確；給玉米施肥過多時，土壤溶液濃度會大于細胞液濃度，導(dǎo)致根系細胞失水，水分外流引起“燒苗”現(xiàn)象，D項正確。 2.(2017海南高考)為研究植物細胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象，某同學(xué)將某植物的葉表皮放入一定濃度的甲物質(zhì)溶液中，一段時間后觀察到葉表皮細胞發(fā)生了質(zhì)壁分離現(xiàn)象。下列說法錯誤的是 (　　) A.該植物的葉表皮細胞是具有液泡的活細胞 B.細胞內(nèi)甲物質(zhì)的濃度高于細胞外甲物質(zhì)的濃度 C.細胞液中的H2O可以經(jīng)擴散進入甲物質(zhì)溶液中 D.甲物質(zhì)和H2O能自由通過該葉表皮細胞的細胞壁 【解析】選B。由葉表皮細胞發(fā)生了質(zhì)壁分離現(xiàn)象，推知葉表皮細胞發(fā)生了失水，細胞液中的H2O經(jīng)擴散進入甲物質(zhì)溶液中，因此細胞內(nèi)甲物質(zhì)的濃度低于細胞外甲物質(zhì)的濃度，該植物的葉表皮細胞是具有液泡的活細胞；由于細胞壁具有全透性，甲物質(zhì)和H2O都能自由通過該葉表皮細胞的細胞壁。 3.如圖所示為物質(zhì)出入細胞的方式(其中a表示生物膜上的糖蛋白，①～③表示物質(zhì)運輸?shù)娜N方式)，下列有關(guān)敘述正確的是 (　　) A.①方式可表示肌細胞從組織液中吸收H+ B.①②③運輸方式均能體現(xiàn)細胞膜的選擇透過性 C.此圖若表示神經(jīng)元的細胞膜，則神經(jīng)遞質(zhì)通過③方式排出細胞 D.糖醋蒜腌制過程中，蔗糖和醋進入細胞的過程與②和③有關(guān) 【解析】選B。分析題圖，根據(jù)物質(zhì)跨膜運輸過程中細胞膜內(nèi)外的濃度差、是否需要載體蛋白、是否消耗能量，可判斷①為自由擴散、②為協(xié)助擴散、③為主動運輸。肌細胞從組織液中吸收H+是主動運輸，A錯誤；主動運輸和被動運輸均能體現(xiàn)細胞膜的選擇透過性，B正確；神經(jīng)遞質(zhì)通過胞吐方式排出細胞，C錯誤；糖醋蒜腌制過程中，細胞膜失去了選擇透過性，蔗糖和醋是通過擴散的方式進入細胞的，D錯誤。 4.(2019長春模擬)下列有關(guān)物質(zhì)跨膜運輸?shù)臄⑹觯_的是 (　　) A.線粒體DNA上的基因所表達的酶與線粒體的功能有關(guān)，若線粒體DNA受損傷，對神經(jīng)細胞吸收K+沒有影響 B.相對分子質(zhì)量比較小的物質(zhì)都可以通過自由擴散進入細胞 C.胰島B細胞分泌胰島素時消耗能量，因此胰島素出入細胞屬于主動運輸 D.對離體培養(yǎng)的小腸上皮細胞進行紫外線處理，結(jié)果吸收甘氨酸的功能喪失，可能的原因是細胞膜上的載體蛋白缺失或結(jié)構(gòu)發(fā)生變化 【解析】選D。線粒體是有氧呼吸的主要場所，神經(jīng)細胞吸收K+的方式是主動運輸，需要能量，線粒體DNA受損傷使其不能正常為生命活動提供能量，就會影響神經(jīng)細胞吸收K+，A錯誤；相對分子質(zhì)量比較小的物質(zhì)或離子進入細胞的方式有自由擴散、協(xié)助擴散和主動運輸，B錯誤；胰島素屬于大分子物質(zhì)，出入細胞的方式是胞吐或胞吞，C錯誤；小腸上皮細胞吸收甘氨酸的方式是主動運輸，需要載體蛋白和能量，對離體培養(yǎng)的小腸上皮細胞進行紫外線處理，結(jié)果吸收甘氨酸的功能喪失，最可能的原因是細胞膜上的載體蛋白缺失或結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，D正確。 5.在如圖所示的裝置中，A、B、C中均為一定濃度的蔗糖溶液，溶液之間均用半透膜隔開，一段時間后達到滲透平衡形成一定的高度差，如圖所示，h1>h2，在達到平衡后，A、B、C中蔗糖溶液的濃度大小關(guān)系為 (　　) A.A=B=C　　 B.A>B>C C.A>C>B D.無法確定 【解析】選C。達到滲透平衡后，在單位時間內(nèi)，水分子通過半透膜從A到B及從B到A擴散的速率相等，由于影響水分子擴散速率的因素有兩個，即溶液的濃度差和水柱h1形成的靜水壓，故A中溶液濃度大于B中溶液濃度。同理可知，C中溶液濃度大于B中溶液濃度，但由于水柱h2形成的靜水壓比水柱h1形成的靜水壓小，故可推知A中溶液濃度大于C中溶液濃度。因此三種蔗糖溶液的濃度大小是A>C>B。 6.(2019大連模擬)離子泵是一種具有ATP水解酶活性的載體蛋白，能利用水解ATP釋放的能量跨膜運輸離子。下列敘述正確的是 (　　) A.離子通過離子泵的跨膜運輸屬于協(xié)助擴散 B.離子通過離子泵的跨膜運輸是順著濃度進行的 C.動物一氧化碳中毒會降低離子泵跨膜運輸離子的速率 D.加入蛋白質(zhì)變性劑會提高離子泵跨膜運輸離子的速率 【解析】選C。由題意“離子泵是一種具有ATP水解酶活性的載體蛋白，能利用水解ATP釋放的能量跨膜運輸離子?！笨芍?，通過離子泵的跨膜運輸為主動運輸，逆濃度梯度運輸，A、B錯誤；動物一氧化碳中毒會降低呼吸作用，降低離子泵跨膜運輸離子的速率，C正確；蛋白質(zhì)變性劑會破壞載體蛋白，降低運輸速率，D錯誤。 7.(2016天津高考)在紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的失水和吸水實驗中，顯微鏡下可依次觀察到甲、乙、丙三種細胞狀態(tài)。下列敘述正確的是 (　　) A.由觀察甲到觀察乙需要將5倍目鏡更換為10倍目鏡 B.甲、乙、丙可在同一個細胞內(nèi)依次發(fā)生 C.與甲相比，乙所示細胞的細胞液濃度較低 D.由乙轉(zhuǎn)變?yōu)楸倪^程中，沒有水分子從胞內(nèi)擴散到胞外 【解題指南】解答本題的關(guān)鍵有兩點： (1)明確高倍顯微鏡的使用方法。 (2)理解滲透作用及植物細胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原的原理。 【解析】選B。本題主要考查觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原的實驗、顯微鏡的使用方法。A項，根據(jù)題圖由甲到乙細胞體積沒有變化，可判斷顯微鏡放大倍數(shù)不變，沒有更換目鏡，故錯誤。B項，圖示紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞由甲→乙為失水過程，發(fā)生了質(zhì)壁分離現(xiàn)象；乙→丙為吸水過程，發(fā)生了質(zhì)壁分離后的復(fù)原現(xiàn)象，甲、乙、丙可以在同一個細胞內(nèi)依次發(fā)生，故正確。C項，圖中乙所示細胞質(zhì)壁分離程度大于甲，說明乙所示細胞的細胞液失水較多，其細胞液濃度較高，故錯誤。D項，由乙轉(zhuǎn)變?yōu)楸倪^程中，細胞吸水，單位時間內(nèi)水分子從胞內(nèi)擴散到胞外的數(shù)目少于從胞外擴散到胞內(nèi)的數(shù)目，故錯誤。 【易錯提醒】(1)用高倍鏡觀察時，一般不換目鏡，而是轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器直接換用高倍物鏡。 (2)在發(fā)生滲透作用時，水分子可以通過半透膜進行雙向擴散。 8.(2019成都模擬)下列關(guān)于物質(zhì)進出細胞的敘述中正確的是 (　　) A.哺乳動物的成熟紅細胞可通過無氧呼吸為主動運輸提供能量 B.細胞膜的選擇透過性是指小分子物質(zhì)全都能通過而大分子物質(zhì)都不能通過 C.紅細胞中能貯存大量氧氣分子，故氧氣分子進入紅細胞的方式為主動運輸 D.哺乳動物神經(jīng)細胞通過協(xié)助擴散的方式吸收鉀離子 【解析】選A。哺乳動物的成熟紅細胞沒有線粒體，只能通過無氧呼吸為細胞所需的各種生命活動提供能量，A正確；細胞膜的選擇透過性是指水分子可以自由通過，一些離子、小分子物質(zhì)也可以通過，而其他離子、小分子物質(zhì)不能通過的特性，B錯誤；氧氣分子進入紅細胞的方式為自由擴散，紅細胞中能貯存大量氧氣分子不是游離的分子，而是與血紅蛋白結(jié)合的化合物，C錯誤；由于哺乳動物內(nèi)環(huán)境中的鉀離子濃度常常低于神經(jīng)細胞內(nèi)液的鉀離子濃度，所以它是通過主動運輸?shù)姆绞轿这涬x子，D錯誤。 9.實驗小組利用某綠色葉片的葉肉細胞在不同濃度的蔗糖溶液中進行了一系列的實驗，得到如下結(jié)果。下列敘述正確的是(　　) 蔗糖溶液濃度(g/mL) 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 是否發(fā)生質(zhì)壁 分離現(xiàn)象 - - + +++ ++++ 滴入清水后是否復(fù)原 - - 是 是 - (注：“-”表示不發(fā)生，“+”表示發(fā)生，且“+”越多表示發(fā)生程度越大) A.該葉肉細胞的細胞液滲透壓與質(zhì)量濃度為0.35 g/mL的蔗糖溶液的滲透壓相等 B.質(zhì)量濃度為0. 50 g/mL的蔗糖溶液較適合用于觀察質(zhì)壁分離和復(fù)原現(xiàn)象 C.當(dāng)蔗糖溶液質(zhì)量濃度低于0.35 g/mL時，細胞內(nèi)仍有水分子的進出 D.用0.45 g/mL的蔗糖溶液處理，會看到葉肉細胞中綠色的液泡顏色逐漸加深 【解析】選C。從實驗結(jié)果看，葉肉細胞細胞液的滲透壓與質(zhì)量濃度為0.35～0.40 g/mL的蔗糖溶液的滲透壓相當(dāng)，A錯誤；質(zhì)量濃度為0.50 g/mL的蔗糖溶液會使細胞失水過多而死亡，看不到質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象，B錯誤；當(dāng)蔗糖溶液質(zhì)量濃度低于0.35 g/mL時，水分子仍進出細胞，此時水分子進出細胞的速度相同，C正確；綠色葉肉細胞的液泡中無葉綠素，故看不到液泡的顏色加深，D錯誤。 10.(2019保定模擬)主動運輸消耗的能量可來自ATP或離子電化學(xué)梯度等。如圖為Na+、葡萄糖進出小腸上皮細胞的示意圖。下列關(guān)于圖中物質(zhì)跨膜運輸過程的分析錯誤的是 (　　) A.葡萄糖從腸腔進入小腸上皮細胞是不需要耗能的主動運輸 B.Na+從小腸上皮細胞進入組織液是需要消耗ATP的主動運輸 C.葡萄糖從腸腔進入小腸上皮細胞與Na+從腸腔到小腸上皮細胞相伴隨 D.Na+從腸腔到小腸上皮細胞以及葡萄糖從小腸上皮細胞到組織液均為被動運輸 【解析】選A。由圖可知，葡萄糖從腸腔逆濃度梯度進入小腸上皮細胞，屬于主動運輸，但不消耗ATP，則消耗的能量應(yīng)來自離子電化學(xué)梯度，A錯誤；Na+從小腸上皮細胞進入組織液是逆濃度梯度進行的，且需要載體蛋白協(xié)助和消耗ATP，屬于主動運輸，B正確；葡萄糖從腸腔進入小腸上皮細胞與Na+從腸腔到小腸上皮細胞共用一個載體，C正確；Na+從腸腔進入小腸上皮細胞的方式是協(xié)助擴散，葡萄糖從小腸上皮細胞進入組織液的方式也是協(xié)助擴散，均為被動運輸，D正確。 二、非選擇題(共20分) 11.(2019成都模擬)科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，細胞膜的跨膜蛋白中，有一種與水的跨膜運輸有關(guān)的水通道蛋白。回答下列問題： (1)細胞膜上跨膜蛋白的合成類似于分泌蛋白，核糖體上合成的肽鏈，需要在_________中加工和修飾后，再運輸?shù)郊毎ど稀? (2)從細胞膜的結(jié)構(gòu)分析，由于__________________________________的原因，水分子自由擴散通過細胞膜時會受到一定的阻礙?，F(xiàn)在研究確認，細胞膜上的水通道蛋白能幫助水分子從低滲溶液向高滲溶液方向跨膜運輸，這種水分子跨膜運輸?shù)姆绞绞莀___________________。 (3)哺乳動物紅細胞在低滲溶液中能迅速吸水破裂，有人推測這可能與水通道蛋白有關(guān)。請設(shè)計實驗，驗證這個推測是正確的。(要求：寫出實驗思路、預(yù)期實驗結(jié)果) 【解析】(1)根據(jù)蛋白質(zhì)的合成與分泌過程可知，核糖體合成的肽鏈需要先后經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工才能成為成熟的蛋白質(zhì)。 (2)細胞膜的基本支架是磷脂雙分子層，其內(nèi)部具有疏水性，所以水分子自由擴散通過細胞膜時會受到一定的阻礙。根據(jù)題意，水分子通過水通道蛋白的運輸是從低滲溶液向高滲溶液方向運輸?shù)?，因此該運輸方式為協(xié)助擴散。 (3)根據(jù)題意，要驗證哺乳動物紅細胞在低滲溶液中能迅速吸水破裂與水通道蛋白有關(guān)，則根據(jù)實驗的單一變量原則和對照性原則，設(shè)計實驗步驟為：將甲組紅細胞膜中的蛋白質(zhì)破壞，乙組紅細胞不作處理，然后將兩組細胞同時置于蒸餾水中，測定兩組細胞吸水破裂所需的時間；若乙組吸水破裂所需時間短，說明推測正確。 答案：(1)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體 (2)磷脂雙分子層內(nèi)部具有疏水性　協(xié)助擴散 (3)將甲組紅細胞膜中的蛋白質(zhì)破壞，乙組紅細胞不作處理，然后將兩組細胞同時置于蒸餾水中，測定兩組細胞吸水破裂所需的時間。乙組吸水破裂所需時間短，說明推測正確。 1.(5分)在用紫色洋蔥A和B的外表皮細胞分別制成的5個裝片上依次滴加5種不同濃度的蔗糖溶液，相同時間后原生質(zhì)體的體積變化如圖所示。下列敘述不正確的是 (　　) A.紫色洋蔥A比B的外表皮細胞的細胞液濃度高 B.兩種紫色洋蔥外表皮細胞都發(fā)生質(zhì)壁分離的蔗糖溶液濃度是乙和丁 C.將處于乙濃度蔗糖溶液中的紫色洋蔥B外表皮細胞的裝片置于清水中，一定會發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原 D.實驗后丙溶液中紫色洋蔥B外表皮細胞的吸水能力小于戊溶液中的紫色洋蔥B外表皮細胞 【解析】選C。由題圖可知，紫色洋蔥A比B的外表皮細胞的細胞液濃度高，A項正確；兩種紫色洋蔥外表皮細胞都發(fā)生質(zhì)壁分離的蔗糖溶液濃度是乙和丁，B項正確；處于乙濃度蔗糖溶液中的紫色洋蔥B外表皮細胞可能已經(jīng)死亡，放入清水中不一定會發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原，C項錯誤；實驗后丙溶液中紫色洋蔥B外表皮細胞的吸水能力小于戊溶液中的紫色洋蔥B外表皮細胞，D項正確。 2.(5分)(2019鄭州模擬)將某活組織放入適宜的完全營養(yǎng)液中，置于適宜的條件下培養(yǎng)。培養(yǎng)液中甲、乙兩種離子的濃度保持相等且恒定，定期測得細胞中兩種離子的含量，得到如圖所示曲線。據(jù)圖分析下列敘述中正確的是(　　) A.該組織細胞吸收甲、乙兩種離子的方式分別是被動運輸和主動運輸 B.該組織細胞運輸離子甲的載體蛋白數(shù)量比運輸離子乙的載體蛋白數(shù)量多 C.兩種離子均只能從低濃度的一側(cè)運輸?shù)礁邼舛鹊囊粋?cè) D.曲線mn段和ab段表明兩種離子濃度的升高抑制了細胞的吸收 【解析】選B。根據(jù)題圖可知，當(dāng)細胞內(nèi)濃度高于細胞外濃度時，甲、乙兩物質(zhì)還在進入細胞，故甲、乙進入細胞的方式是主動運輸，A錯誤；在相同時間內(nèi)離子甲的數(shù)量多于乙，說明細胞膜上運輸離子甲的載體蛋白數(shù)量多于乙，B正確；一開始細胞內(nèi)濃度要低，甲、乙進入細胞是順濃度梯度，C錯誤；抑制主動運輸速率的原因應(yīng)該是其他因素，不是由于濃度差，D錯誤。 3.(20分)如圖1是人甲狀腺細胞攝取原料合成甲狀腺球蛋白的基本過程，圖2表示兩種跨膜運輸方式，請據(jù)圖回答問題： (1)研究表明細胞內(nèi)的碘濃度遠遠高于血漿中碘濃度，這表明圖1中a過程跨膜運輸?shù)姆绞绞莀________，判斷理由是_____________________________。 (2)圖2中，與I-跨膜運輸方式一致的是_____，與另一種運輸方式相比影響其運輸速率的因素主要有__________________________________。 (3)若對離體的心肌細胞使用某種毒素，結(jié)果對Mg2+的吸收顯著減少，而對Ca2+、K+、C6H12O6等物質(zhì)的吸收沒有影響，其原因是____。 (4)木糖為五碳糖，但是細胞膜能轉(zhuǎn)運葡萄糖，卻不能轉(zhuǎn)運木糖，這表明細胞膜具有的特性是__________________。 (5)碘是不是人體生命活動必需的礦質(zhì)元素？_______，理由是_____________________________。 【解析】(1)圖1中I-逆濃度梯度進入甲狀腺細胞，說明I-的跨膜運輸方式為主動運輸，該過程需要消耗能量。(2)I-跨膜運輸方式是主動運輸，其運輸速率受載體蛋白數(shù)量和能量供應(yīng)多少的影響，與圖2乙圖對應(yīng)。(3)使用某種毒素后，細胞對Mg2+的吸收顯著減少，而對Ca2+、K+、C6H12O6等物質(zhì)的吸收沒有影響，說明該毒素沒有影響能量的供應(yīng)，最可能的是該毒素抑制了Mg2+載體蛋白的活性。 (4)木糖和葡萄糖都是小分子物質(zhì)，但細胞不能轉(zhuǎn)運木糖，這與細胞膜具有選擇透過性有關(guān)。(5)碘是人體所必需的礦質(zhì)元素，一旦缺碘，甲狀腺激素的合成減少，會造成甲狀腺增生，導(dǎo)致大脖子病。 答案：(1)主動運輸　I-的吸收是由低濃度到高濃度 (2)乙　載體蛋白數(shù)量和能量供應(yīng) (3)該毒素抑制了Mg2+載體蛋白的活性 (4)選擇透過性 (5)是　缺碘會影響甲狀腺激素的合成