课时作业(9) 物质出入细胞的方式及其影响因素（Word练习）-【优化指导】2025年高考生物一轮复习高中总复习·第1轮（人教不定项版）

课时作业(9)　物质出入细胞的方式及其影响因素 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增大 D．只有大分子物质通过胞吐的方式出细胞 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小，C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，D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＋的浓度是周围环境的63倍。下列关于跨膜运输方式的说法，不正确的是(　　) A．细胞通过转运蛋白吸收这些离子 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属于主动运输 D．细胞上一种转运蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合 D　解析：细胞可通过细胞膜上的转运蛋白吸收这些离子，A正确；细胞逆浓度梯度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、C正确；转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白，分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，D错误。 3．(2024·安徽合肥模拟)下列有关胞吞、胞吐的叙述，正确的是(　　) A．通过胞吞、胞吐方式转运的物质都是大分子物质 B．胞吞、胞吐是维持正常生命活动最主要的运输方式 C．胞吞、胞吐过程依赖细胞膜的流动性，但不需要膜上蛋白质的参与 D．胞吞、胞吐都要发生膜的弯曲、折叠和融合，这体现了生物膜的流动性特点 D　解析：小分子物质也可以通过胞吐的方式出细胞，如神经递质，A错误；维持正常生命活动最主要的运输方式是主动运输，B错误；胞吞、胞吐过程依赖细胞膜的流动性，也需要膜上蛋白质的参与，C错误；胞吞、胞吐都要发生膜的弯曲、折叠和融合，这体现了生物膜的流动性特点，D正确。 4．(2024·云南昆明模拟)生物膜的选择透过性与膜上的转运蛋白种类密切相关，转运蛋白包括通道蛋白和载体蛋白两种类型。下列有关通道蛋白和载体蛋白的叙述，正确的是(　　) A．两者都是跨膜蛋白 B．两者运输物质时构象都发生改变 C．两者既能将物质从低浓度向高浓度运输，也能从高浓度向低浓度运输 D．转运物质的特异性只与物质的大小、性质有关，不与两者的结构有关 A　解析：转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白，两种转运蛋白都属于跨膜蛋白，A正确；通道蛋白在运输过程中并不与被运输的分子或离子相结合，也不会发生构象变化，载体蛋白转运物质时，自身构象会发生变化，只允许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，B错误；通道蛋白只参与协助扩散，在运输过程中是从高浓度向低浓度运输，而载体蛋白可以参与协助扩散和主动运输，可以将物质从低浓度向高浓度运输，也可以从高浓度向低浓度运输，C错误；载体蛋白和通道蛋白都可以运输物质且具有特异性，转运物质的特异性既与物质的大小、性质有关，也与两者的结构有关，D错误。 5．目前在哺乳动物细胞中已鉴定出13种水通道蛋白(AQPs)，其中AQP3、AQP7、AQP9、AQP10属于水—甘油通道蛋白，它们既能运输水分子，又能顺浓度梯度转运甘油、尿素等中性小分子。以下说法正确的是(　　) A．水分子通过AQPs运输时需要先与其结合 B．水分子通过AQPs的转运速率比直接通过磷脂双分子层快 C．线粒体损伤的细胞摄入甘油的速率会明显降低 D．多种中性小分子通过AQP10进入细胞需要消耗ATP B　解析：通道蛋白贯穿于细胞膜，分子或离子通过通道蛋白时不需要与其结合，直接从通道进出细胞，所以水分子通过AQPs运输时不需要与其结合，A错误；水分子通过AQPs的运输属于协助扩散，运输速率大于直接通过磷脂双分子层的自由扩散速率，B正确；甘油通过被动运输的方式进入细胞，不消耗能量，所以线粒体损伤的细胞摄入甘油的速率不受影响，C错误；AQP10 能顺浓度梯度转运甘油、尿素等中性小分子，属于协助扩散，不消耗ATP，D错误。 6．(2024·海南海口统考一模)下图表示不同的物质通过细胞膜由细胞外向细胞内运输的过程。下列有关叙述正确的是(　　) A．A转运物质时自身构象不变，其转运特点有专一性和饱和性 B．若物质进入细胞时需消耗ATP水解释放的能量，则对应方式① C．水分子进入细胞的方式包括①协助扩散和②自由扩散 D．图中只有方式③所示的过程能逆浓度梯度运输物质 D　解析：A属于载体蛋白，载体蛋白转运物质时自身构象发生改变，A错误；若物质进入细胞时需消耗ATP水解释放的能量，则可能是主动运输，而图中的①是顺浓度梯度运输，不需要耗能，B错误；水分子进入细胞的方式包括④借助水分子通道进行的协助扩散和②自由扩散，C错误；图中的①②④都是顺浓度梯度进行的，而③是从低浓度向高浓度进行的逆浓度梯度的运输，D正确。 7．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＋的速率直接取决于成熟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 D　解析：图示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错误；成熟红细胞吸收Fe2＋的方式为主动运输，需要能量，哺乳动物成熟红细胞无线粒体，由无氧呼吸供能，细胞的能量来源与氧气含量无关，C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正确。 8．(2024·甘肃高考适应性测试)Ca2＋在维持肌肉兴奋、收缩和骨骼生长等生命活动中发挥着重要作用，血液中Ca2＋含量低会出现抽搐等症状。下图是Ca2＋在小肠的吸收过程。下列叙述错误的是(　　) A．钙在离子态下易被吸收，维生素D可促进Ca2＋的吸收 B.Ca2＋通过肠上皮细胞腔侧膜Ca2＋通道进入细胞的方式属于被动运输 C．Ca2＋通过Ca2＋­ATP酶从基底侧膜转出细胞的方式属于主动运输 D．Na＋­Ca2＋交换的动力来自Na＋的浓度差，属于被动运输 D　解析：维生素D可以促进人和动物肠道对钙的吸收，人体内Ca2＋可通过细胞膜上的转运蛋白进出细胞，钙在离子态下易被吸收，A正确；Ca2＋通过肠上皮细胞腔侧膜Ca2＋通道进入细胞的方式属于被动运输，不需要能量，B正确；Ca2＋通过Ca2＋­ATP酶从基底侧膜转出细胞，需要能量，属于主动运输，C正确；Na＋­Ca2＋交换的动力来自Na＋的浓度差，Na＋进入细胞属于被动运输，Ca＋运出细胞属于主动运输，D错误。 9．在适宜条件下用含有不同浓度物质X的营养液培养龙眼幼苗，并测定龙眼幼苗对物质X的吸收速率，结果如下图所示。据图推测，下列相关叙述错误的是(　　) A．细胞吸收物质X可能需要载体蛋白 B．细胞吸收物质X一定需要能量的供给 C．在物质X跨膜运输过程中，龙眼细胞膜上转运蛋白的构象可能不会发生改变 D．当浓度在0.30～0.50 mmol·L－1时，细胞吸收物质X的速率基本不变 B　解析：由题图信息可知，随着浓度的增加，细胞吸收物质X的速率不断增加，但到一定浓度后，吸收速率保持不变，可能是协助扩散或主动运输，所以细胞吸收物质X可能与转运蛋白的数量有关，但不一定要消耗能量，A正确、B错误；如果转运蛋白是通道蛋白，则构象不会发生改变，C正确；由题图可知，当浓度在0.30～0.50 mmol·L－1时，细胞吸收物质X的速率基本不变，D正确。 10．(不定项)某种载体蛋白以状态A和状态B两种构象存在。两种构象的转变随机发生，且不依赖于是否与溶质结合。该载体蛋白介导溶质X的跨膜运输过程如下图所示。下列说法正确的是(　　) A．该种载体蛋白可以反复多次使用 B．状态A和状态B两种构象的转变不消耗ATP C．若溶质X在质膜内侧浓度高时则不能运出细胞 D．葡萄糖进入哺乳动物成熟红细胞的方式与图示方式相同 ABD　解析：据题意可知，该种载体蛋白通过构象改变运输溶质X，运输完后又恢复其结构，可以反复多次使用，A正确；图中表示协助扩散，状态A和状态B两种构象的转变不消耗ATP，B正确；据题意可知，溶质X是从高浓度运输到低浓度，需要载体蛋白，因此溶质X在质膜内侧浓度高时，也可以通过载体蛋白运出细胞，C错误；葡萄糖进入哺乳动物成熟红细胞的方式属于协助扩散，与图示方式相同，D正确。 11．(不定项)小肠的吸收是指食物消化后的产物、水和无机盐等通过小肠上皮细胞进入血液和淋巴液的过程。0.9%的NaCl溶液是与兔的体液渗透压相等的生理盐水。某同学将处于麻醉状态下的兔的一段排空小肠结扎成甲、乙、丙、丁4个互不相通、长度相等的肠袋(血液循环正常)，并进行实验，实验步骤和结果如下表。 实验步骤 甲 乙 丙 丁 向肠袋中注入等量的溶液，使其充盈 0.7%NaCl 10 mL 0.9%NaCl 10 mL 1.1%NaCl 10 mL 0.9%NaCl＋微量Na＋载体蛋白的抑制剂共10 mL 维持正常体温半小时后，测肠袋内NaCl溶液的量 1 mL 3 mL 5 mL 9.9 mL 下列说法错误的是(　　) A．实验开始时，水在肠腔和血液之间的移动方向是甲组从血液进入肠腔，丙组从肠腔进入血液 B．实验结束时甲、乙、丙肠袋中溶液的量均减少，说明水可以通过主动运输的方式被吸收 C．比较乙和丁的实验结果，可推测小肠在吸收Na＋时，需要Na＋载体蛋白的参与 D．Na＋通过什么方式被吸收还需要继续设计实验来验证 AB　解析：0.9%的NaCl溶液是兔体液的等渗溶液，甲组肠腔渗透压小于血液，实验开始时水在肠腔和血液之间的移动方向是从肠腔进入血液，丙组肠腔渗透压大于血液，实验开始时水从血液进入肠腔，A错误；水分子进出细胞的方式为自由扩散或协助扩散，B错误；由乙和丁的实验结果可知，Na＋载体蛋白被抑制后，肠袋内NaCl溶液的量更多，可推测小肠在吸收Na＋时，需要Na＋载体蛋白的参与，C正确；该实验只能说明小肠在吸收Na＋时，需要Na＋载体蛋白的参与，需要载体蛋白的运输方式可能是主动运输也可能是协助扩散，故Na＋通过什么方式被吸收还需要继续设计实验来验证，D正确。 12．(不定项)(2024·山东烟台一模)肾小管上皮细胞基底外侧膜上的Na＋­K＋泵通过消耗ATP建立胞内的低Na＋电化学梯度，细胞顶部膜借助Na＋电化学梯度，通过膜上的Na＋/K＋/Cl－共转运体从肾小管腔中同时重吸收Na＋、K＋和Cl－，细胞内液的Cl－浓度增加后，Cl－顺浓度梯度运到组织液。下列分析正确的是(　　) A．肾小管上皮细胞运出Na＋的方式属于主动运输 B．肾小管上皮细胞对Na＋、K＋的运输具有特异性 C．Na＋/K＋/Cl－共转运体转运离子的过程会消耗ATP D．肾小管上皮细胞的相关载体蛋白每次运出Na＋时都会发生自身构象的改变 ABD　解析：肾小管上皮细胞基底外侧膜上的Na＋­K＋泵通过消耗ATP建立胞内的低Na＋电化学梯度，所以肾小管上皮细胞逆浓度梯度运出Na＋，属于主动运输，A正确；肾小管上皮细胞对Na＋、K＋的运输虽然可通过离子通道、Na＋­K＋泵或Na＋/K＋/Cl－共转运体，但是这些转运蛋白不能运输其他离子，仍具有特异性，B正确；Na＋/K＋/Cl－共转运体转运离子的过程是借助Na＋的电化学梯度进行的，不需要消耗ATP，C错误；载体蛋白在运输相应物质的过程中，会发生自身构象的改变，完成运输后复原，D正确。 二、非选择题 13．土壤盐碱化和钠化是威胁生态系统的主要土壤退化过程。在盐碱化的土壤中，高浓度的Na＋通过植物根细胞膜上的转运蛋白A进入细胞，胁迫植物正常生长。耐盐植物可通过Ca2＋介导的离子跨膜运输，减少Na＋在细胞内的积累，提高抗盐碱胁迫的能力，其机制如下图所示。回答下列问题： (1)在盐碱胁迫时，转运蛋白A跨膜运输Na＋进入根细胞的运输方式是____________。 (2)细胞质基质的H＋浓度________(填“高于”“等于”或“低于”)细胞外的。若抑制H＋泵的活性，细胞内的Na＋浓度将________，原因是______________________ __________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)在盐碱胁迫时，Ca2＋会调节根细胞膜上离子转运蛋白的功能：一方面，________________________________________，从而减少Na＋的吸收；另一方面，H2O2浓度上升会促进________________________________________________________________，增加Na＋的排出量。 (4)结合以上信息分析，农业生产上可通过______________________________________(答出1点措施)促进盐碱化土壤中耐盐作物的生长和增产。 答案：(1)协助扩散 (2)低于　升高　细胞外的 H＋浓度降低使转运蛋白C运出的 Na＋减少 (3)胞外 Ca2＋抑制转运蛋白A的活性　Ca2＋ 吸收，胞内 Ca2＋浓度升高会促进转运蛋白C运出 Na＋ (4)增施钙肥 解析：(1)在盐碱胁迫时，土壤溶液中 Na＋浓度较高，转运蛋白A 顺浓度梯度跨膜运输Na＋，运输方式是协助扩散。(2)H＋泵将细胞内 H＋运输到细胞外，该过程消耗 ATP，可判断细胞质基质的 H＋浓度低于细胞外。若抑制 H＋泵的活性，会降低膜两侧的 H＋浓度差，导致 Na＋运出减少，细胞内积累的 Na＋增多。(3)胞外Ca2＋能抑制转运蛋白A的活性，从而减少Na＋的吸收；细胞内Ca2＋浓度升高会促进转运蛋白C运出Na＋，从而减少Na＋的危害。(4)农业生产上，可通过增施钙肥，提高土壤中的钙浓度来缓解盐碱胁迫。 14．(2024·江苏常州模拟)囊性纤维化是一种遗传性外分泌腺疾病，主要影响胃肠道和呼吸系统，通常具有慢性梗阻性肺部病变、胰腺外分泌功能不足和汗液电解质异常升高等特征。囊性纤维化发生的一种主要原因是患者肺部支气管上皮细胞表面转运氯离子的CFTR蛋白的功能发生异常，导致患者支气管中黏液增多，造成细菌感染。下图表示正常人和囊性纤维化患者的氯离子跨膜运输示意图。 (1)图中所示H2O的运输方式为________，H2O还可以通过____________方式进出细胞，两种方式的共同点是_____________________________________________________________ __________________________________________________________________。 (2)正常情况下，支气管上皮细胞在转运氯离子时，氯离子首先与CFTR蛋白结合，在细胞内化学反应释放的能量推动下，CFTR蛋白的____________发生变化，从而将它所结合的氯离子转运到膜的另一侧。此过程中，氯离子只能与CFTR蛋白结合，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)囊性纤维化患者的主要临床表现为支气管中黏液增多，导致支气管反复感染和气道阻塞，呼吸急促。据图分析囊性纤维化患者支气管中黏液增多的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (4)支气管上皮细胞运输氯离子的方式为__________，该运输方式普遍存在于动植物和微生物细胞中，对保证细胞和个体生命活动的需要具有重要意义，主要体现在________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (5)人工合成的仅由磷脂双分子层构成的封闭球状结构称为脂质体，所有带电荷的分子不管它多小，都很难通过脂质体，即使脂质体外离子浓度很高。这是因为磷脂双分子层的内部是疏水的。缬氨霉素是一种十二肽的抗生素，若将它插入脂质体的脂双层内，可使K＋的运输速度提高100 000倍，但却不能有效提高Na＋的运输速率，由此可以得出：①________________________________________________________________________________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________。 答案：(1)自由扩散　协助扩散　都是顺浓度梯度扩散，不消耗细胞内化学反应释放的能量 (2)空间结构(构象)　氯离子的大小和性质与CFTR蛋白的结合部位相适应 (3)患者的CFTR蛋白异常，无法将氯离子主动运输至细胞外，导致水分子向膜外扩散速度减慢，支气管细胞表面的黏液不能被及时稀释，黏稠的分泌物不断积累 (4)主动运输　细胞通过主动运输来选择吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，从而保证细胞和个体生命活动的需要 (5)转运蛋白能极大提高运输速度　转运蛋白具有特异性 解析：(1)图中所示H2O的运输方式为自由扩散，H2O还可以通过协助扩散方式进出细胞，两种方式都是顺浓度梯度扩散，不消耗细胞内化学反应释放的能量。(2)支气管上皮细胞转运氯离子为主动运输，氯离子与CFTR蛋白结合，CFTR蛋白的空间结构(自身构象)发生变化，将它所结合的氯离子转运到膜的另一侧。由于氯离子的大小和性质与CFTR蛋白的结合部位相适应，因此氯离子只能与CFTR蛋白结合。(3)据图分析，囊性纤维化患者支气管中黏液增多的原因是患者的CFTR蛋白异常，无法将氯离子主动运输至细胞外，导致水分子向膜外扩散速率减慢，支气管细胞表面的黏液不能被及时稀释，黏稠的分泌物不断积累。(4)支气管上皮细胞运输氯离子消耗ATP，方式为主动运输。主动运输对保证细胞和个体生命活动的需要具有重要意义，主要体现在细胞可通过主动运输来选择吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。(5)将缬氨霉素插入脂质体的脂双层内，可使K＋的运输速度提高100 000倍，但却不能有效提高Na＋的运输速度，这说明转运蛋白能提高物质的运输速度，转运蛋白具有特异性。 学科网（北京）股份有限公司 $$