微专题7 物质进出细胞方式的判断及相关实验探究-【高考领航】2025年高考生物一轮复习微专题速练

微专题7　物质进出细胞方式的判断及相关实验探究 1．下列关于物质运输的叙述，错误的是(　　) A．神经纤维受到适宜刺激时，Na＋进入神经细胞的过程需消耗ATP B．垂体细胞分泌生长激素过程中，囊泡膜可经融合成为细胞膜的一部分 C．小麦根细胞有氧呼吸的终产物可通过自由扩散运出细胞 D．人成熟红细胞吸收葡萄糖需要载体蛋白，但不消耗能量 2．细胞液含有无机盐等化合物，可以调节植物细胞内的环境。如图表示Ca2＋和H＋出入液泡膜的生理过程。CAX载体蛋白以相反的方向运输两种离子。下列说法错误的是(　　) A．H＋进入液泡的跨膜方式为主动运输 B．Ca2＋进液泡和H＋出液泡的方式均为协助扩散 C．H＋-焦磷酸酶活性降低，会使Ca2＋进入液泡的速率变慢 D．液泡储存Ca2＋有利于细胞保持充盈状态 3．胃黏膜上皮细胞的细胞膜上存在的H＋-K＋-ATP酶是一种质子泵，它能催化ATP水解，在将细胞外的K＋泵入细胞内的同时，也将细胞内的H＋泵出，从而维持胃液的酸性环境。下列叙述正确的是(　　) A．该质子泵可同时运输H＋和K＋，不具有选择性 B．该质子泵是具有催化和运输功能的通道蛋白 C．胃酸过量分泌时可用质子泵抑制剂进行调控 D．K＋和H＋进出细胞时质子系结构不会发生改变 4．V-ATPase是溶酶体膜上的一种带有糖链的蛋白质，其形成过程类似于分泌蛋白。V-ATPase能催化ATP水解，并利用释放的能量转运H＋，使溶酶体内的pH降低。下列描述错误的是(　　) A．V-ATPase的糖链可能是在内质网或高尔基体上形成的 B．溶酶体内的水解酶在中性环境中催化效率最高 C．V-ATPase具有运输和催化双重功能，其转运H＋的过程属于主动运输 D．V-ATPase的合成和运输过程，说明了生物膜在功能上是紧密联系的 5.如图是钾离子通道模式图，它由四个相同的亚基形成了一个倒圆锥体，在宽的一端外部有一个选择性的“过滤器”。下列叙述错误的是(　　) A．K＋通过通道蛋白时不需要与通道蛋白结合 B．此通道蛋白对通过的离子具有选择性 C．此通道的运输速率受到K＋浓度差的影响 D．此通道蛋白对K＋的运输可以双向进行 6．Na＋-K＋泵是普遍存在于动物细胞表面的一种载体蛋白，如图所示，它具有ATP酶活性，能将Na＋排出细胞外，同时将K＋运进细胞内，以维持细胞内外Na＋和K＋的浓度差。载体蛋白1和载体蛋白2依赖细胞两侧的Na＋浓度差完成相应物质的运输。下列叙述错误的是(　　) A．图中所示过程说明细胞膜具有选择透过性 B．图中细胞对C6H12O6和K＋的吸收方式属于主动运输 C．载体蛋白2可能与细胞内pH的调节有关 D．图中各种载体蛋白只具有运输功能 7．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的跨膜运输过程如图所示。下列说法错误的是(　　) 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 8．(不定项)胞内Na＋区隔化是植物抵御盐胁迫的途径之一，液泡膜上H＋-焦磷酸酶能利用水解焦磷酸释放的能量将H＋运进液泡，建立液泡膜两侧的H＋浓度梯度，该浓度梯度能驱动液泡膜上的转运蛋白M将H＋运出液泡，同时将Na＋由细胞质基质运进液泡，实现Na＋区隔化。下列叙述正确的是(　　) A．液泡中H＋以主动运输的方式进入细胞质基质中 B．H＋-焦磷酸酶及转运蛋白M均具有转运功能 C．细胞质基质中的Na＋以协助扩散的方式进入液泡 D．低温低氧条件下上述Na＋转运过程不受影响 9．(不定项)细胞质酸化是植物面临的生存威胁之一，液泡可对细胞内的环境起调节作用，这与液泡膜上的质子泵(H＋-ATP酶)密切相关，H＋-ATP酶以ATP水解产生的能量将H＋泵入液泡，以维持胞质pH平衡。如图为液泡膜上H＋-ATP酶维持胞质pH平衡示意图，下列说法正确的是(　　) A．H＋-ATP酶的作用是催化ATP水解、作为运输H＋的载体 B．胞外H＋进入细胞质基质的过程不消耗细胞提供的能量 C．细胞外环境、细胞质基质、液泡液三者中，pH最大的是液泡液 D．H＋-ATP酶运输H＋的方式是主动运输，该过程影响H＋运输速率的因素有温度、O2浓度等 10．我国有近一亿公顷的盐碱地，大部分植物无法在此生存，而耐盐碱植物藜麦却能生长。通过研究藜麦叶片结构后发现，其表皮有许多盐泡细胞，该细胞体积是普通表皮细胞的1000倍以上，里面没有叶绿体，Na＋和Cl－在盐泡细胞的转运如图所示。请回答问题： (1)据图推测，藜麦的耐盐作用机制是通过______________的方式，将Na＋和Cl－运送到盐泡细胞的________ (细胞器)中储存起来，从而避免高盐对其他细胞的影响。 (2)如表为藜麦表皮盐泡细胞和其他几种普通植物的叶肉细胞膜中部分蛋白的相对表达量。其中________(填下列选项字母) 更可能是藜麦表皮盐泡细胞，理由是__________________________________________。 A B C D Na＋载体蛋白 8 12 5 11 Cl－载体蛋白 2 6 4 6 葡萄糖转运蛋白 38 28 66 68 (3)藜麦根系从土壤中吸收盐分的方式是主动运输还是被动运输？有同学设计实验进行了探究。 ①实验步骤： a．取甲、乙两组生长发育基本相同的藜麦幼苗植株，同时放入适宜浓度的含有Na＋、Cl－的溶液中。 b．甲组给予正常的细胞呼吸条件，乙组加入______________________。 c．一段时间后_______________________________________________。 ②预测实验结果及结论：若乙组__________________________，说明藜麦根系从土壤中吸收盐分的方式是主动运输。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 微专题7　物质进出细胞方式的判断 及相关实验探究 1．A　神经纤维受到适宜刺激时，Na＋进入神经细胞为协助扩散，该过程不消耗ATP，A错误；垂体分泌生长激素的方式为胞吐，胞吐过程中囊泡膜可与细胞膜融合，然后将生长激素分泌到细胞外，囊泡膜可经融合成为细胞膜的一部分，B正确；小麦根细胞有氧呼吸的终产物为H2O和CO2，H2O和CO2可通过自由扩散的方式运出细胞，C正确；人成熟红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散，该过程需要载体蛋白，但不消耗能量，D正确。 2．B　H＋从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式需要水解无机焦磷酸释放的能量来提供，为主动运输，A正确；Ca2＋通过CAX的运输所消耗的能量由H＋顺浓度梯度产生的势能提供，故属于主动运输，B错误；H＋-焦磷酸酶活性降低，则液泡中的H＋浓度降低，液泡膜两侧的 H＋浓度梯度差减小，为Ca2＋通过CAX的运输提供的能量减少，Ca2＋通过CAX的运输速率变慢，C正确；Ca2＋通过CAX的运输进入液泡储存，细胞液浓度增加，使得细胞吸水，有利于植物细胞保持坚挺，D正确。 3．C　该质子泵可同时运输H＋和K＋，但不能运输其他物质，因此具有选择性，A错误；该质子泵能催化ATP水解，也能运输H＋和K＋，因此是具有催化和运输功能的载体蛋白，B错误；该质子泵能将细胞内的H＋泵出，使胃酸增加，因此胃酸过量分泌时可用质子泵抑制剂进行调控，C正确；K＋和H＋进出细胞时，会与H＋-K＋-ATP酶结合，导致其结构(质子系结构)发生改变，D错误。 4．B　V-ATPase是溶酶体膜上的一种带有糖链的蛋白质，其形成过程类似于分泌蛋白，可知它的形成需要内质网和高尔基体的加工，所以V-ATPase的糖链可能是在内质网或高尔基体上形成的，A正确；V-ATPase能催化ATP水解，并利用释放的能量转运H＋，使溶酶体内的pH降低，所以溶酶体内的水解酶在酸性环境中催化效率最高，B错误；根据“V-ATPase能催化ATP水解，并利用释放的能量转运H＋”可知，V-ATPase具有运输和催化双重功能，其转运H＋的过程属于主动运输，C正确；V-ATPase形成过程类似于分泌蛋白，其合成和运输过程，说明了生物膜在功能上是紧密联系的，D正确。 5．D　通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过， K＋通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合， A 正确；此通道蛋白对通过的离子具有选择性，例如，水分子和 Na＋不能借助 K＋通道蛋白进出细胞，B正确； K＋可通过此通道蛋白排出细胞，其运输方式是协助扩散，膜内外物质浓度梯度的大小会直接影响协助扩散速率，浓度差越大扩散速率越快， C正确；钾离子通道由四个相同的亚基形成了一个倒圆锥体，在宽的一端外部有一个选择性的“过滤器”，故此通道蛋白对K＋的运输只能单向进行，D错误。 6．D　图中所示物质的运输依靠特定的载体完成，说明细胞膜具有选择透过性，A正确；图中细胞对C6H12O6和K＋的运输都是在消耗能量的条件下进行，这属于主动运输，B正确；载体蛋白2可以运输细胞内的H＋，因此可能与细胞内pH的调节有关，C正确；“Na＋-K＋泵”具有ATP酶活性，所以Na＋-K＋泵既有运输功能，又有催化功能，D错误。 7．C　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；题图中表示协助扩散，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运输时，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，通过载体蛋白也能运出细胞，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。 8．B　根据题干信息，“液泡膜上H＋-焦磷酸酶能利用水解焦磷酸释放的能量将H＋运进液泡，建立液泡膜两侧的H＋浓度梯度，该浓度梯度能驱动液泡膜上的转运蛋白M将H＋运出液泡”，则液泡中H＋进入细胞质基质是高浓度运输到低浓度，是协助扩散，A错误；根据题干信息，“液泡膜上H＋-焦磷酸酶能利用水解焦磷酸释放的能量将H＋运进液泡”，“转运蛋白M将H＋运出液泡”，说明H＋-焦磷酸酶及转运蛋白M均具有转运功能，B正确；根据题干信息，“该浓度梯度能驱动液泡膜上的转运蛋白M将H＋运出液泡，同时将Na＋由细胞质基质运进液泡”，说明细胞质基质中的Na＋以主动运输的方式进入液泡，C错误；根据题干分析，温度和氧气浓度影响液泡膜上H＋-焦磷酸酶的活性，进而影响液泡膜两侧的H＋浓度梯度建立，而Na＋的转运过程属于主动运输，需要H＋浓度梯度提供能量，故低温低氧条件下，Na＋转运过程受到影响，D错误。 9．ABD　H＋-ATP酶可以催化ATP水解，还能运输H＋，是H＋的载体蛋白，A正确；分析题图可知，H＋运出细胞需要消耗能量，运进细胞属于协助扩散，不消耗能量，B正确；H＋进入液泡需要消耗能量，也需要载体蛋白，故跨膜方式为主动运输，则液泡中H＋浓度大于细胞质基质，H＋运出细胞需要消耗能量，也需要载体蛋白，故跨膜方式为主动运输，即细胞外环境中H＋浓度高于细胞质基质，因此细胞质基质中的H＋浓度最小，pH最大，C错误；H＋-ATP酶运输H＋时消耗ATP，属于主动运输，温度(影响分子运动、影响呼吸产生ATP)、O2的浓度(影响呼吸中ATP的合成)、载体蛋白的数量等都会影响主动运输的速率，D正确。 10．解析：(1)据题图可知，藜麦的耐盐作用机制是通过主动运输的方式，将Na＋和Cl－从低浓度的表皮细胞运送到高浓度的表皮盐泡细胞的液泡中储存起来，从而避免高盐对其他细胞的影响。(2)根据题表分析可知，D中三种载体蛋白的相对表达量均相对较高；由于盐泡细胞从表皮细胞通过主动运输吸收大量Na＋、Cl－，需要较多这两种离子的载体蛋白；又因盐泡细胞中没有叶绿体，不能产生有机物供能，细胞所需能量可通过其他细胞转运的葡萄糖分解提供，因此葡萄糖转运蛋白相对表达量也较高。所以D更可能是藜麦表皮盐泡细胞。(3)主动运输需要消耗能量而被动运输不消耗能量。藜麦根系从土壤中吸收盐分是主动运输还是被动运输，可通过设计如下实验进行探究。①实验步骤：a.取甲、乙两组生长发育基本相同的藜麦幼苗植株，同时放入适宜浓度的含有Na＋、Cl－的溶液中。b.甲组给予正常的细胞呼吸条件，乙组加入细胞呼吸抑制剂或阻断ATP产生的物质。c.一段时间后测定两组植株根系对Na＋、Cl－的吸收速率。②预测实验结果及结论：若乙组植株根系对Na＋、Cl－的吸收速率明显小于甲组的吸收速率或基本不吸收，说明藜麦根系从土壤中吸收盐分的方式是主动运输。 答案：(1)主动运输　液泡　(2)D　三种载体蛋白相对表达量均相对较高；盐泡细胞从表皮细胞通过主动运输吸收大量Na＋、Cl－，需要较多这两种离子的载体蛋白；盐泡细胞中没有叶绿体，不能产生有机物供能，细胞所需能量可通过其他细胞转运的葡萄糖分解提供，因此葡萄糖转运蛋白相对表达量也较高 (3)①b.细胞呼吸抑制剂(或阻断ATP产生的物质)　c．测定两组植株根系对Na＋、Cl－的吸收速率　②植株根系对Na＋、Cl－的吸收速率明显小于甲组的吸收速率或基本不吸收 学科网（北京）股份有限公司 $$