专题02 物质的跨膜运输（情境创新练）（4类热门情境）2026年高考生物二轮复习讲练测

专题02 物质的跨膜运输 四类热门情境创新练 情境命题一 生命健康类 1．（2025·重庆·高考真题）骨关节炎是一种难以治愈的常见疾病，研究发现患者软骨细胞膜上的Na+通道蛋白明显多于正常人，从而影响NCX载体蛋白对Ca2+的运输，据图分析，下列叙述错误的是（    ） A．Na+通道运输Na+不需要消耗ATP B．运输Na+时，Na+通道和NCX载体均需与Na+结合 C．患者软骨细胞的Ca2+内流增多 D．与NCX载体相比，Na+通道更适合作为研究药物的靶点 【答案】B 【详解】A、Na+通道运输Na+属于协助扩散，协助扩散不需要消耗能量，A正确； B、Na+通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，B错误； C、因为患者软骨细胞膜上Na+通道蛋白增多，会使Na+内流增多，胞内Na+会积累，NCX载体会将胞内过多的Na+逆浓度排出胞外，需要利用Ca2+产生的电化学势能提供能量，所以使得Ca2+内流增多，C正确； D、因为患者是Na+通道蛋白明显多于正常人从而引发疾病，所以与NCX载体相比，Na+通道更适合作为研究药物的靶点，D正确。 故选B。 2．（2025·内蒙古赤峰·一模）2024年，国家卫生健康委等16部门启动了“体重管理年”活动，旨在普及健康生活方式，推动部分人群体重异常状况的改善。下图是肠道吸收葡萄糖的示意图，相关叙述错误的是（　　） A．多余的葡萄糖可以用来合成糖原或转变为脂肪 B．摄入食盐过少，可能会影响肠道对葡萄糖的吸收 C．据图可知，a、b、c三处的葡萄糖浓度为a>b>c D．加入ATP合成抑制剂，会降低葡萄糖的吸收速率 【答案】C 【详解】A、细胞中的糖原包括肝糖原和肌糖原，当血糖（葡萄糖）含量较多时，多余的葡萄糖可以在肝细胞和肌细胞中分别合成肝糖原和肌糖原，也可以转变为脂肪等非糖物质，A正确； B、从图中可以看出，肠道吸收葡萄糖是逆浓度梯度进行的主动运输过程，需要载体蛋白的协助，同时消耗能量。而钠离子驱动的载体蛋白同时承担着钠离子的运输，摄入食盐过少，会导致细胞外液钠离子浓度降低，可能会影响钠离子驱动的载体蛋白对葡萄糖的协同运输，从而影响肠道对葡萄糖的吸收，B正确； C、由图可知，肠道吸收葡萄糖是从低浓度一侧向高浓度一侧进行的主动运输过程，即葡萄糖是从肠道（低浓度）向细胞内（高浓度）运输，所以a、b两处的葡萄糖浓度为b＞a，从细胞内向组织液运输是协助扩散，所以b、c两处的葡萄糖浓度为b＞c，C错误； D、加入ATP合成抑制剂，会导致细胞内ATP合成减少，而肠道细胞排出钠离子消耗ATP，会导致细胞内钠离子浓度升高，会降低钠离子驱动的载体蛋白对葡萄糖的协同运输，从而降低肠道对葡萄糖的吸收，D正确‌。 故选C。 3．（2025·广东肇庆·一模）新生儿小肠上皮细胞除了可以吸收单糖、氨基酸和无机盐等小分子物质外，还可以直接吸收母乳中的抗体。下列相关叙述错误的是（　　） A．小肠上皮细胞逆浓度梯度吸收单糖、无机盐时消耗ATP B．小肠上皮细胞吸收氨基酸时载体蛋白会发生构象变化 C．小肠上皮细胞吸收抗体的过程依赖细胞膜的选择透过性 D．母亲的浆细胞合成和分泌抗体的过程均消耗能量 【答案】C 【详解】A、小肠上皮细胞逆浓度梯度吸收单糖、无机盐属于主动运输，需要载体蛋白并消耗能量ATP，A正确； B、小肠上皮细胞通过主动运输吸收氨基酸时，载体蛋白会发生构象的变化，B正确； C、抗体属于生物大分子，小肠上皮细胞通过胞吞的方式吸收抗体，依赖的是细胞膜的流动性，C错误； D、浆细胞合成抗体（核糖体合成）和分泌抗体（胞吐）均需消耗能量，D正确。 故选C。 4．（2025·安徽蚌埠·三模）将药用脐贴贴在患儿肚脐处，12小时可有效缓解小儿腹泻腹痛。如图所示，贴剂中的丁香酚经扩散最终进入胃壁细胞，刺激胃蛋白酶和胃酸分泌，进而促进食物的消化。下列相关叙述错误的是（    ） A．丁香酚进入细胞的速度不仅与浓度差有关，也与分子大小有关 B．H+-K+-ATP酶在转运离子时，会发生磷酸化和去磷酸化 C．H+-K+-ATP酶可为相关离子转运过程提供活化能 D．H+和胃蛋白酶的排出都需要膜上蛋白质的参与 【答案】C 【详解】A、丁香酚进入细胞的速度不仅与浓度差有关，也与分子大小有关，A 正确； B、H+-K+-ATP酶在转运离子时，ATP水解提供能量，提供磷酸基团，该过程会发生磷酸化与去磷酸化过程，B正确； C、酶的作用是降低化学反应所需的活化能，而不是提供活化能，C错误； D、蛋白酶是大分子物质，排出细胞的方式是胞吐，胞吐过程需要膜上蛋白质的参与，由图可知，H+的排出也需要膜上蛋白质的参与，D正确。 故选C。 5．（2025·重庆北碚·模拟预测）他汀类药物主要用于治疗高胆固醇血症，其中辛伐他汀、洛伐他汀是脂溶性的，普伐他汀、瑞舒伐他汀是水溶性的。这类药物进入小肠后常见的转运方式如下图所示。已知小肠上皮细胞间存在水溶性孔道参与图中 A 途径，OATP 和 P-gp两种膜转运蛋白分别参与图中C和D途径。下列叙述错误的是 （    ） A．在肠道中，辛伐他汀主要通过B途径被吸收，瑞舒伐他汀可能更容易通过A 途径被吸收 B．OATP 和P-gp两种膜转运蛋白发挥作用时体现了细胞膜的选择透过性 C．若普伐他汀通过OATP 被小肠上皮细胞主动吸收，则OATP 的空间构象可能会改变 D．提高P-gp的活性，可促进经D途径转运的他汀类药物在小肠上皮细胞内积累 【答案】D 【详解】A、辛伐他汀是脂溶性的，脂溶性物质容易通过自由扩散（B 途径）被吸收；瑞舒伐他汀是水溶性的，而小肠上皮细胞间存在水溶性孔道参与 A 途径，所以瑞舒伐他汀可能更容易通过 A 途径被吸收，A正确； B、OATP 和 P - gp 两种膜转运蛋白对物质的转运具有选择性，只允许特定的他汀类药物通过，这体现了细胞膜的选择透过性，B正确； C、若普伐他汀通过 OATP 被小肠上皮细胞主动吸收，在转运过程中，OATP 作为载体蛋白，其空间构象可能会发生改变来协助物质运输，C正确； D、P - gp 参与外排型转运体介导的跨膜转运（D 途径），提高 P - gp 的活性，会使更多经 D 途径转运的他汀类药物被排出小肠上皮细胞，不利于药物在小肠上皮细胞内积累，D错误。 故选D。 情境命题二 科研研究类 6．（2025·湖南·高考真题）顺向轴突运输分快速轴突运输（主要运输跨膜蛋白L）和慢速轴突运输（主要运输细胞骨架蛋白）两种，都以移动、停滞反复交替的方式（移动时速度无差异）向轴突末梢运输物质。用带标记的某氨基酸（合成蛋白A和B所必需）分析蛋白A和B的轴突运输方式，实验如图。下列叙述正确的是（　　）    A．氨基酸通过自由扩散进入细胞 B．蛋白A是一种细胞骨架蛋白 C．轴突运输中，胞体中形成的突触小泡与跨膜蛋白L的运输方向不同 D．在单位时间内，运输蛋白B时的停滞时间长于蛋白A 【答案】D 【详解】A、氨基酸是小分子物质，且是极性分子，一般通过主动运输的方式进入细胞，而非自由扩散，A错误； B、已知顺向轴突运输分快速轴突运输（主要运输跨膜蛋白L）和慢速轴突运输（主要运输细胞骨架蛋白）两种，在注射带标记的氨基酸，3小时就检测到带标记的A，5天才检测到带标记的B，说明蛋白A的运输速度快，属于快速轴突运输，所以蛋白A不是细胞骨架蛋白（细胞骨架蛋白是慢速轴突运输），B错误； C、轴突运输中，胞体中形成的突触小泡与跨膜蛋白L都是向轴突末梢运输，运输方向相同，C错误； D、由于蛋白A是快速轴突运输，蛋白B是慢速轴突运输，且二者移动时速度无差异，那么慢速轴突运输在单位时间内移动得少，是因为停滞时间长，所以在单位时间内，运输蛋白B时的停滞时间长于蛋白A，D正确。 故选D。 7．（2025·山东·高考真题）生长于NaCl浓度稳定在100 mmol/L的液体培养基中的酵母菌，可通过离子通道吸收Na+，但细胞质基质中Na+浓度超过30 mmol/L时会导致酵母菌死亡。为避免细胞质基质Na+浓度过高，液泡膜上的蛋白N可将Na+以主动运输的方式转运到液泡中，细胞膜上的蛋白W也可将Na+排出细胞。下列说法错误的是（    ） A．Na+在液泡中的积累有利于酵母细胞吸水 B．蛋白N转运Na+过程中自身构象会发生改变 C．通过蛋白W外排Na+的过程不需要细胞提供能量 D．Na+通过离子通道进入细胞时不需要与通道蛋白结合 【答案】C 【详解】A、Na+在液泡中的积累，细胞液浓度增加，从而有利于酵母细胞吸水，A正确； B、液泡膜上的蛋白N可将Na+以主动运输的方式转运到液泡中，作为载体蛋白，蛋白N转运Na+过程中自身构象会发生改变，B正确； C、为避免细胞质基质Na+浓度过高，液泡膜上的蛋白N可将Na+以主动运输的方式转运到液泡中，细胞膜上的蛋白W也可将Na+排出细胞，外排Na+也是主动运输，需要细胞提供能量，C错误； D、Na+通过离子通道进入细胞时，Na+不需要与通道蛋白结合，D正确。 故选C。 8．（2025·全国二卷·高考真题）金黄色葡萄球菌（SA）是一种可导致人化脓感染的细菌。随着抗生素剂量的不断增加，出现了超级耐药型金黄色葡萄球菌（MRSA），研究人员对其耐药机制进行探索。 (1)SA细胞包括细胞壁、细胞膜、细胞质和_________。SA分裂时，细胞内的关键酶P1和P2催化肽聚糖合成并交联成同心环结构，构建新细胞壁。抗生素甲氧西林可结合P1、P2并抑制其活性，导致SA分裂产生的新壁出现孔洞，在低渗环境中细胞会因_________而死亡。 (2)检测发现，MRSA含有外源A+基因和突变的B+基因，A+表达产物P2a与P2作用相同。只获得A+基因的SA表现出对低浓度甲氧西林耐受，据此推测低浓度甲氧西林对P1几乎无影响，且P2a对甲氧西林亲和力较_________。在高浓度甲氧西林培养基中，只获得A+基因的SA新细胞壁孔洞明显，而MRSA能正常分裂，新壁出现孔径较小的致密网状结构。 (3)为研究B+基因的功能，将SA突变为P1基因缺陷型菌株（P1-），进行系列实验。 ①将特定基因导入P1-菌株，各菌株繁殖速率如图1所示，结果表明，P1-菌株的分裂能力可通过B+基因弥补，而A+基因无此作用，依据是_____________________________________________。 ②构建图2所示表达载体导入P1-菌株，观察不同条件下菌株分裂产生新细胞壁形态，结果如图3，说明在P1缺乏时，B_____________________________________________。 (4)研究人员推测MRSA的B+发挥作用需依赖于A+，请从①～⑥选择合适的菌株、基因与培养条件，进行转基因实验，验证推测。写出相应组合并预期实验结果___________________________。 ①SA菌株 ②P1-P2-菌株 ③A+基因 ④B+基因 ⑤高浓度甲氧西林 ⑥不用甲氧西林 【答案】(1) 拟核 吸水涨破 (2)低 (3)相对繁殖速率：甲与对照组无差异，乙远大于对照组；丙远大于甲，和乙差异不大 可促进肽聚糖交联成致密网状结构形成新细胞壁 (4)甲组：①③④⑤（或②③④⑥）；乙组：①④⑤（或②④⑥）；预期结果：甲组正常分裂并形成致密网状结构，乙组无法分裂 【详解】（1）细菌为原核生物，细胞结构包括细胞壁、细胞膜、细胞质和拟核，原核生物无成形细胞核，拟核是遗传物质储存的主要区域）。P1、P2 抑制相关活性，新壁出现孔洞，低渗环境中细胞会因 吸水涨破（细胞内渗透压高于外界，水分大量进入细胞导致破裂）而死亡； （2）检测发现MRSA有额外A+基因，实验表明P2a对甲氧西林 亲和力低（若亲和力高，含 A+基因的SA新壁不会出现对甲氧西林耐受的情况）。在高浓度甲氧西林培养基中，只有含 A+基因的 SA 新壁有致密网状结构（A+基因使肽聚糖交联方式改变，形成抗甲氧西林的结构）； （3）分析相对繁殖速率数据：导入B+基因的乙组P1-相对繁殖速率显著高于对照组P1-和只导入A+的甲组，和丙组没有明显差异，说明P1-菌株的分裂能力可通过B+基因弥补，而A+基因无此作用。由图3可知，有诱导物时，即P1基因表达，新细胞壁会形成同心环结构；无诱导物时，P1基因不表达，缺乏P1，新细胞壁呈致密网状结构。可以说明，P1缺乏时，B+可促进肽聚糖交联成致密网状结构形成新细胞壁； （4）研究人员推测MRSA的B+发挥作用需依赖于A+。则实验的自变量为是否有A+基因，因变量为细胞是否正常分裂，无关变量保持相同且适宜。本实验为验证实验，有A+基因细胞分裂，则实验设计和预期结果如下：甲组：①③④⑤（或②③④⑥）；乙组：①④⑤（或②④⑥）；预期结果：甲组正常分裂并形成致密网状结构，乙组无法分裂。 情境命题三 农业生产与养殖类 9．（2024·甘肃·高考真题）梅兰竹菊为花中四君子，很多人喜欢在室内或庭院种植。花卉需要科学养护，养护不当会影响花卉的生长，如兰花会因浇水过多而死亡，关于此现象，下列叙述错误的是（    ） A．根系呼吸产生的能量减少使养分吸收所需的能量不足 B．根系呼吸产生的能量减少使水分吸收所需的能量不足 C．浇水过多抑制了根系细胞有氧呼吸但促进了无氧呼吸 D．根系细胞质基质中无氧呼吸产生的有害物质含量增加 【答案】B 【详解】A、大多数营养元素的吸收是与植物根系代谢活动密切相关的过程，这些过程需要根系细胞呼吸产生的能量，浇水过多会使根系呼吸产生的能量减少，使养分吸收所需的能量不足，A正确； B、根系吸收水分是被动运输，不消耗能量，B错误； C、浇水过多使土壤含氧量减少，抑制了根细胞的有氧呼吸，但促进了无氧呼吸的进行，C正确； D、根细胞无氧呼吸整个过程都发生在细胞质基质中，会产生酒精或乳酸等有害物质，D正确。 故选B。 10．（2024·贵州·高考真题）茶树根细胞质膜上的硫酸盐转运蛋白可转运硒酸盐。硒酸盐被根细胞吸收后，随着植物的生长；吸收的大部分硒与胞内蛋白结合形成硒蛋白，硒蛋白转移到细胞壁中储存。下列叙述错误的是（    ） A．硒酸盐以离子的形式才能被根细胞吸收 B．硒酸盐与硫酸盐进入细胞可能存在竞争关系 C．硒蛋白从细胞内转运到细胞壁需转运蛋白 D．利用呼吸抑制剂可推测硒酸盐的吸收方式 【答案】C 【详解】A、硒酸盐是无机盐，必须以离子的形式才能被根细胞吸收，A正确； B、根据题意，由于根细胞质膜上的硫酸盐转运蛋白可转运硒酸盐，故硒酸盐与硫酸盐进入细胞可能存在竞争关系，B正确； C、硒蛋白从细胞内转运到细胞壁是通过胞吐的方式实现的，故不需转运蛋白，C错误； D、利用呼吸抑制剂处理根细胞，根据处理前后根细胞吸收硒酸盐的量可推测硒酸盐的吸收方式，D正确。 故选C。 11．（2025·湖南·一模）海水稻是耐盐碱水稻的俗称，可以在海滨滩涂、内陆盐碱地种植。相关研究表明，渗透胁迫下海水稻细胞内的可溶性蛋白含量和游离脯氨酸的质量分数都显著增加。海水稻根细胞抗逆性相关的生理过程示意图如下，下列叙述正确的是（　　） A．水分子主要通过自由扩散的方式进入海水稻根细胞 B．渗透胁迫下，海水稻通过提高细胞内可溶性蛋白含量和游离脯氨酸的含量，来提高细胞的渗透压 C．SOS1可以同时转运Na+和H+，两种物质运输方式相同 D．据图分析，海水稻根细胞解决上述问题的机制之一是通过NHX蛋白将Na+顺浓度运入液泡 【答案】B 【详解】A、水分子可以通过自由扩散和协助扩散两种方式进入细胞，主要以协助扩散的方式进入海水稻根细胞，A错误； B、渗透胁迫下，海水稻可通过提高细胞内可溶性蛋白含量和游离脯氨酸的含量，来提高细胞的渗透压，B正确； C、由图可知，SOS1可同时转运Na+和H+，两种物质运输方式不同，C错误； D、据题图可知，海水稻根细胞解决上述问题的机制是通过NHX将细胞质基质中的Na+逆浓度梯度运入液泡，D错误。 故选B。 12．（2025·四川资阳·一模）习近平总书记在黄河三角洲农业高新技术产业示范区考察时指出：“我们要在盐碱地上搞种业创新，培育耐盐碱的品种来适应盐碱地”。海水稻能够在盐胁迫逆境中正常生长，是耐盐植物，如图是海水稻根尖成熟区细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图，请回答下列问题： (1)水主要通过__________________方式进入根细胞，Na+进入液泡所需的能量是由__________________提供的。图示细胞与人体肌肉细胞在结构上的差异是__________________。 (2)SOS1和NHX为膜上两种蛋白质，SOS1和NHX的结构具有差异，产生这种差异的根本原因是___________________________。图中所示膜蛋白的功能是________________。 (3)科学家通过研究表明：在盐胁迫下大量的Na+进入植物根部细胞的细胞基质，会抑制K+进入细胞，导致细胞基质中Na+/K+的比例异常，使细胞内的酶失活，影响蛋白质的正常合成。据图分析，耐盐植物根细胞解决上述问题的机制是______________________________________________________。 (4)据图分析，除耐盐外，海水稻还具有_________的特点，因此与普通水稻相比产量更高。 【答案】(1) 协助扩散（被动运输） H+电化学梯度势能 图示细胞有大液泡，无中心体；人体肌肉细胞无大液泡，有中心体 (2) 控制它们合成的基因不同 运输和催化 (3)通过SOS1将细胞质基质中的Na+排出细胞，通过NHX将细胞质基质中的Na+转运到液泡中，从而降低细胞质基质中Na+的浓度 (4)抗菌 【详解】（1）水主要通过协助扩散方式进入根细胞，因为水进入细胞通常是借助水通道蛋白进行的协助扩散。Na+进入液泡所需的能量是由液泡膜上的H+浓度差（或H+电化学梯度势能）提供的。从图中可以看到，液泡膜上有相关的转运蛋白，利用H+的浓度差产生的势能（或H+电化学梯度势能）来驱动Na+进入液泡。图示细胞（海水稻根尖成熟区细胞）与人体肌肉细胞在结构上的差异是：图示细胞有大液泡，无中心体；人体肌肉细胞无大液泡，有中心体。 （2）SOS1和NHX结构具有差异的根本原因是控制它们合成的基因不同。基因的不同决定了转录出的mRNA不同，进而翻译出的蛋白质结构不同。图中所示膜蛋白的功能是运输物质（如运输H+、Na+等），另外，将H+运出细胞的膜蛋白，运进液泡的膜蛋白除了有运输功能，还有催化功能。 （3）通过SOS1将细胞质基质中的Na+排出细胞，通过NHX将细胞质基质中的Na+转运到液泡中，从而降低细胞质基质中Na+的浓度，减少Na+对K+进入细胞的抑制，维持细胞内Na+/K+的比例正常。    （4） 据图分析，除耐盐外，海水稻还具有抗菌的特点（图中有抗菌蛋白相关的示意），因此与普通水稻相比产量更高，因为能抵御病菌侵害，减少病害对产量的影响。 情境命题四 生态适应与环保类 13．（2024·湖南·高考真题）缢蛏是我国传统养殖的广盐性贝类之一，自身存在抵抗外界盐度胁迫的渗透调节机制。缢蛏体内游离氨基酸含量随盐度的不同而变化，图为缢蛏在不同盐度下鲜重随培养时间的变化曲线。下列叙述错误的是（　　） A．缢蛏在低盐度条件下先吸水，后失水直至趋于动态平衡 B．低盐度培养8~48h，缢蛏通过自我调节以增加组织中的溶质含量 C．相同盐度下，游离氨基酸含量高的组织渗透压也高 D．缢蛏组织中游离氨基酸含量的变化与细胞呼吸有关 【答案】B 【详解】A、分析图中曲线，缢蛏在低盐度条件下鲜重先增大后减小，说明其先吸水后失水，最后趋于动态平衡，A正确； B、低盐度培养时，缢蛏组织渗透压大于外界环境，导致缢蛏吸水，为恢复正常状态，缢蛏应通过自我调节使组织中的溶质含量减少，从而降低组织渗透压，引起组织失水，B错误； C、组织渗透压的高低与其中的溶质含量有关，溶质越多，渗透压相对越高，因此，相同盐度下，游离氨基酸含量高的组织渗透压也高，C正确； D、细胞呼吸过程中产生的中间产物可转化为氨基酸、甘油等非糖物质，由此推测缢蛏组织中游离氨基酸含量的变化与细胞呼吸有关，D正确。 故选B。 14．（2024·山东·高考真题）仙人掌的茎由内部薄壁细胞和进行光合作用的外层细胞等组成，内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大。水分充足时，内部薄壁细胞和外层细胞的渗透压保持相等；干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快。下列说法错误的是（　　） A．细胞失水过程中，细胞液浓度增大 B．干旱环境下，外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的低 C．失水比例相同的情况下，外层细胞更易发生质壁分离 D．干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快，有利于外层细胞的光合作用 【答案】B 【详解】A、细胞失水过程中，水从细胞液流出，细胞液浓度增大，A正确； B、依题意，干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快，则外层细胞的细胞液单糖多，且外层细胞还能进行光合作用合成单糖，故外层细胞液浓度比内部薄壁细胞的细胞液浓度高，B错误； C、依题意，内部薄壁细胞细胞壁的伸缩性比外层细胞的细胞壁伸缩性更大，失水比例相同的情况下，外层细胞更易发生质壁分离，C正确； D、依题意，干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快，有利于外层细胞光合作用产物向内部薄壁细胞转移，可促进外层细胞的光合作用，同时内薄壁细胞细胞液浓度降低，水分从内向外转移，促进外细胞光合作用，D正确。 故选B。 15．（2025·江西·一模）中国红树林面积由21世纪初2.2万公顷增长到2.8万公顷，成为世界上少数几个红树林面积净增加的国家之一，红树林有着“海岸卫士、鸟类天堂、鱼虾粮仓”的美誉。红树林中的许多红树植物具有泌盐机制，它们能生长在海水中，并通过其叶表面的盐腺主动将盐排出体外避免盐害。下列有关叙述错误的是（　　） A．红树植物细胞内的结合水不可直接参与酶促反应 B．缺氧条件会影响红树植物根细胞从外界吸收盐分 C．叶表面的盐腺通过主动运输的方式将盐分排出体外 D．吸收的盐分不参与维持红树植株和细胞的生命活动 【答案】D 【详解】A、直接参与酶促反应的是自由水，红树植物细胞内的结合水不可直接参与酶促反应，A正确； B、缺氧条件细胞有氧呼吸减弱，产生的能量减少，根细胞从外界吸收盐分的主要方式是主动运输，主动运输需要消耗能量，因此缺氧条件会影响红树植物根细胞从外界吸收盐分，B正确； C、红树林中的许多红树植物具有泌盐机制，它们能生长在海水中，并通过其叶表面的盐腺主动将盐排出体外避免盐害，说明叶表面的盐腺通过主动运输的方式将盐分排出体外，C正确； D、吸收的盐分可以用于形成某些复杂的化合物，如叶绿素，可参与植物的光合作用，因此吸收的盐分可参与维持红树植株和细胞的生命活动，D错误。 故选D。 16．（2025·湖南·模拟预测）斑点钝口螈为多细胞生物，在水池中产卵。卵表面形成的包裹体中有藻类，这些藻类可以为胚胎提供氧气，部分藻类会进入胚胎细胞内部，与胚胎共同成长。下列叙述错误的是（    ） A．氧气以自由扩散的方式进入斑点钝口螈胚胎细胞 B．部分藻类进入胚胎细胞内部体现了细胞膜的流动性 C．斑点钝口螈和胚胎细胞内的藻类的遗传物质都是DNA D．斑点钝口螈的单个细胞能独立完成各项生命活动 【答案】D 【详解】A、氧气通过自由扩散进入细胞，因氧气为脂溶性小分子，A正确； B、藻类进入细胞需细胞膜变形，体现膜的流动性（胞吞），B正确； C、斑点钝口螈（真核生物）和藻类（真核或原核）的遗传物质均为DNA，C正确； D、多细胞生物的细胞高度分化，单个细胞无法独立完成所有生命活动，D错误。 故选D。 17．（2025·陕西商洛·三模）藜麦是一种耐盐能力很强的植物。为研究藜麦的耐盐机制，科学家对藜麦叶片结构进行了观察，发现其表皮有许多盐泡细胞，该细胞体积大且里面没有叶绿体，Na⁺和Cl-在盐泡细胞的转运如图所示。请回答下列问题： (1)大多数植物难以在盐碱地上生存，主要原因是__________________________________。 (2)Na+出柄细胞的方式是被动运输中的______________。 (3)研究发现盐泡细胞吸收Na+和Cl-的量远高于Mg2+，其原因可能是_____________________。 (4)结合图中信息及液泡的作用，推测藜麦的耐盐作用机制是___________________________________。 (5)为探究主动运输的特点，科研小组利用适宜浓度NaCl溶液、呼吸抑制剂、蒸馏水、成熟藜麦叶片设计了如下实验装置，一段时间后检测NaCl溶液的剩余量。 ①该实验的目的是探究______________对主动运输的影响。 ②分析实验结果：比较NaCl溶液的剩余量，若乙组大于甲组，说明_____________________。 【答案】(1)植物细胞的细胞液浓度小于土壤溶液浓度，使得植物细胞发生渗透失水 (2)协助扩散 (3)盐泡细胞膜上转运 Mg2+的转运蛋白的数量少 (4)通过主动运输将 Na+和 Cl-运送到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 (5) 能量（或呼吸抑制剂） 主动运输需要能量 【详解】（1）当植物细胞的细胞液浓度小于土壤溶液浓度，根据渗透作用原理，使得植物细胞发生渗透失水，所以大多数植物难以在盐碱地上生存。 （2）由图可知，Na+出柄细胞是从高浓度向低浓度运输，需要转运蛋白协助，不需要消耗能量，符合协助扩散的特点，所以Na+出柄细胞的方式是被动运输中的协助扩散。 （3）因为物质跨膜运输需要载体蛋白的协助，盐泡细胞膜上转运Mg2+的载体蛋白相对于转运Na+和Cl-的载体蛋白的数量少，所以盐泡细胞吸收Na+和Cl-的量远高于Mg2+。 （4）结合图中信息及液泡的作用，液泡可以调节细胞内的环境，藜麦的耐盐作用机制是盐泡细胞通过主动运输将Na+和Cl-运输到表皮盐泡细胞的液泡中储存起来，增大了细胞液的浓度，提高了细胞的吸水能力，从而避免高盐对其他细胞的影响。 （5）①分析图可知，实验的自变量为呼吸抑制剂的有无，所以该实验是探究能量（呼吸抑制剂）对主动运输的影响。 ②分析实验结果：该实验的因变量是NaCl溶液的剩余量，若乙组大于甲组，说明加了呼吸抑制剂可以减少Na+和Cl-的吸收，说明主动运输需要能量。 18．（2025·河北·高考真题）砷可严重影响植物的生长发育。拟南芥对砷胁迫具有一定的耐受性，为探究其机制，研究者进行了相关实验。回答下列问题： (1)砷通过转运蛋白F进入根细胞时需消耗能量，该运输方式属于______________。砷的累积可导致细胞内自由基含量升高。自由基造成细胞损伤甚至死亡的原因为______________（答出两点即可）。 (2)针对砷吸收相关基因C缺失和过量表达的拟南芥，研究者检测了其根细胞中砷的含量，结果如图。由此推测，蛋白C可______________（填“增强”或“减弱”）根对砷的吸收。进一步研究表明，砷激活的蛋白C可使F磷酸化、磷酸化的F诱导细胞膜内陷、形成含有蛋白F的囊泡。由此判断，激活的蛋白C可使细胞膜上转运蛋白F的数量______________，造成根对砷吸收量的改变。囊泡的形成过程体现了细胞膜在结构上具有______________的特点。 (3)砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞。推测在砷胁迫下植物对磷的吸收量______________（填“增加”或“减少”），结合（2）和（3）的信息，分析其原因：_____________________（答出两点即可）。 【答案】(1) 主动运输 自由基会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，当自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时，产物同样是自由基，这些新产生的自由基又会去攻击别的分子，由此引发雪崩式的反应，对生物膜损伤比较大，此外，自由基还会攻击DNA，可能引起基因突变，攻击蛋白质，使蛋白质活性下降。 (2) 减弱 减少 一定的流动性 (3) 减少 砷激活蛋白C，使细胞膜上转运蛋白F数量减少，而磷也是通过转运蛋白F进入细胞，所以磷的吸收量减少；砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞，砷胁迫下，更多的转运蛋白F用于转运砷，导致磷的吸收量减少 【详解】（1）物质跨膜运输时，需要载体蛋白且消耗能量的运输方式为主动运输，砷通过转运蛋白F进入根细胞时需消耗能量，所以该运输方式属于主动运输。自由基会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，当自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时，产物同样是自由基，这些新产生的自由基又会去攻击别的分子，由此引发雪崩式的反应，对生物膜损伤比较大，此外，自由基还会攻击DNA，可能引起基因突变，攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，导致细胞损伤甚至死亡 。 （2）从图中可以看出，与野生型相比，C缺失突变体根细胞中砷浓度相对值较高，C过量表达植株根细胞中砷浓度相对值较低，由此推测，蛋白C可减弱根对砷的吸收。砷激活的蛋白C可使F磷酸化、磷酸化的F诱导细胞膜内陷、形成含有蛋白F的囊泡，这会使细胞膜上转运蛋白F的数量减少，从而造成根对砷吸收量的改变。囊泡是由细胞膜内陷形成的，这体现了细胞膜在结构上具有一定的流动性的特点。 （3）由于砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞，在砷胁迫下，砷会与磷竞争转运蛋白F，所以推测植物对磷的吸收量减少。 原因一，由（2）可知，砷激活蛋白C，使细胞膜上转运蛋白F数量减少，而磷也是通过转运蛋白F进入细胞，所以磷的吸收量减少；原因二，砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞，砷胁迫下，更多的转运蛋白F用于转运砷，导致磷的吸收量减少。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 物质的跨膜运输 四类热门情境创新练 情境命题一 生命健康类 1．（2025·重庆·高考真题）骨关节炎是一种难以治愈的常见疾病，研究发现患者软骨细胞膜上的Na+通道蛋白明显多于正常人，从而影响NCX载体蛋白对Ca2+的运输，据图分析，下列叙述错误的是（    ） A．Na+通道运输Na+不需要消耗ATP B．运输Na+时，Na+通道和NCX载体均需与Na+结合 C．患者软骨细胞的Ca2+内流增多 D．与NCX载体相比，Na+通道更适合作为研究药物的靶点 2．（2025·内蒙古赤峰·一模）2024年，国家卫生健康委等16部门启动了“体重管理年”活动，旨在普及健康生活方式，推动部分人群体重异常状况的改善。下图是肠道吸收葡萄糖的示意图，相关叙述错误的是（　　） A．多余的葡萄糖可以用来合成糖原或转变为脂肪 B．摄入食盐过少，可能会影响肠道对葡萄糖的吸收 C．据图可知，a、b、c三处的葡萄糖浓度为a>b>c D．加入ATP合成抑制剂，会降低葡萄糖的吸收速率 3．（2025·广东肇庆·一模）新生儿小肠上皮细胞除了可以吸收单糖、氨基酸和无机盐等小分子物质外，还可以直接吸收母乳中的抗体。下列相关叙述错误的是（　　） A．小肠上皮细胞逆浓度梯度吸收单糖、无机盐时消耗ATP B．小肠上皮细胞吸收氨基酸时载体蛋白会发生构象变化 C．小肠上皮细胞吸收抗体的过程依赖细胞膜的选择透过性 D．母亲的浆细胞合成和分泌抗体的过程均消耗能量 4．（2025·安徽蚌埠·三模）将药用脐贴贴在患儿肚脐处，12小时可有效缓解小儿腹泻腹痛。如图所示，贴剂中的丁香酚经扩散最终进入胃壁细胞，刺激胃蛋白酶和胃酸分泌，进而促进食物的消化。下列相关叙述错误的是（    ） A．丁香酚进入细胞的速度不仅与浓度差有关，也与分子大小有关 B．H+-K+-ATP酶在转运离子时，会发生磷酸化和去磷酸化 C．H+-K+-ATP酶可为相关离子转运过程提供活化能 D．H+和胃蛋白酶的排出都需要膜上蛋白质的参与 5．（2025·重庆北碚·模拟预测）他汀类药物主要用于治疗高胆固醇血症，其中辛伐他汀、洛伐他汀是脂溶性的，普伐他汀、瑞舒伐他汀是水溶性的。这类药物进入小肠后常见的转运方式如下图所示。已知小肠上皮细胞间存在水溶性孔道参与图中 A 途径，OATP 和 P-gp两种膜转运蛋白分别参与图中C和D途径。下列叙述错误的是 （    ） A．在肠道中，辛伐他汀主要通过B途径被吸收，瑞舒伐他汀可能更容易通过A 途径被吸收 B．OATP 和P-gp两种膜转运蛋白发挥作用时体现了细胞膜的选择透过性 C．若普伐他汀通过OATP 被小肠上皮细胞主动吸收，则OATP 的空间构象可能会改变 D．提高P-gp的活性，可促进经D途径转运的他汀类药物在小肠上皮细胞内积累 情境命题二 科研研究类 6．（2025·湖南·高考真题）顺向轴突运输分快速轴突运输（主要运输跨膜蛋白L）和慢速轴突运输（主要运输细胞骨架蛋白）两种，都以移动、停滞反复交替的方式（移动时速度无差异）向轴突末梢运输物质。用带标记的某氨基酸（合成蛋白A和B所必需）分析蛋白A和B的轴突运输方式，实验如图。下列叙述正确的是（　　）    A．氨基酸通过自由扩散进入细胞 B．蛋白A是一种细胞骨架蛋白 C．轴突运输中，胞体中形成的突触小泡与跨膜蛋白L的运输方向不同 D．在单位时间内，运输蛋白B时的停滞时间长于蛋白A 7．（2025·山东·高考真题）生长于NaCl浓度稳定在100 mmol/L的液体培养基中的酵母菌，可通过离子通道吸收Na+，但细胞质基质中Na+浓度超过30 mmol/L时会导致酵母菌死亡。为避免细胞质基质Na+浓度过高，液泡膜上的蛋白N可将Na+以主动运输的方式转运到液泡中，细胞膜上的蛋白W也可将Na+排出细胞。下列说法错误的是（    ） A．Na+在液泡中的积累有利于酵母细胞吸水 B．蛋白N转运Na+过程中自身构象会发生改变 C．通过蛋白W外排Na+的过程不需要细胞提供能量 D．Na+通过离子通道进入细胞时不需要与通道蛋白结合 8．（2025·全国二卷·高考真题）金黄色葡萄球菌（SA）是一种可导致人化脓感染的细菌。随着抗生素剂量的不断增加，出现了超级耐药型金黄色葡萄球菌（MRSA），研究人员对其耐药机制进行探索。 (1)SA细胞包括细胞壁、细胞膜、细胞质和_________。SA分裂时，细胞内的关键酶P1和P2催化肽聚糖合成并交联成同心环结构，构建新细胞壁。抗生素甲氧西林可结合P1、P2并抑制其活性，导致SA分裂产生的新壁出现孔洞，在低渗环境中细胞会因_________而死亡。 (2)检测发现，MRSA含有外源A+基因和突变的B+基因，A+表达产物P2a与P2作用相同。只获得A+基因的SA表现出对低浓度甲氧西林耐受，据此推测低浓度甲氧西林对P1几乎无影响，且P2a对甲氧西林亲和力较_________。在高浓度甲氧西林培养基中，只获得A+基因的SA新细胞壁孔洞明显，而MRSA能正常分裂，新壁出现孔径较小的致密网状结构。 (3)为研究B+基因的功能，将SA突变为P1基因缺陷型菌株（P1-），进行系列实验。 ①将特定基因导入P1-菌株，各菌株繁殖速率如图1所示，结果表明，P1-菌株的分裂能力可通过B+基因弥补，而A+基因无此作用，依据是_____________________________________________。 ②构建图2所示表达载体导入P1-菌株，观察不同条件下菌株分裂产生新细胞壁形态，结果如图3，说明在P1缺乏时，B_____________________________________________。 (4)研究人员推测MRSA的B+发挥作用需依赖于A+，请从①～⑥选择合适的菌株、基因与培养条件，进行转基因实验，验证推测。写出相应组合并预期实验结果___________________________。 ①SA菌株 ②P1-P2-菌株 ③A+基因 ④B+基因 ⑤高浓度甲氧西林 ⑥不用甲氧西林 情境命题三 农业生产与养殖类 9．（2024·甘肃·高考真题）梅兰竹菊为花中四君子，很多人喜欢在室内或庭院种植。花卉需要科学养护，养护不当会影响花卉的生长，如兰花会因浇水过多而死亡，关于此现象，下列叙述错误的是（    ） A．根系呼吸产生的能量减少使养分吸收所需的能量不足 B．根系呼吸产生的能量减少使水分吸收所需的能量不足 C．浇水过多抑制了根系细胞有氧呼吸但促进了无氧呼吸 D．根系细胞质基质中无氧呼吸产生的有害物质含量增加 10．（2024·贵州·高考真题）茶树根细胞质膜上的硫酸盐转运蛋白可转运硒酸盐。硒酸盐被根细胞吸收后，随着植物的生长；吸收的大部分硒与胞内蛋白结合形成硒蛋白，硒蛋白转移到细胞壁中储存。下列叙述错误的是（    ） A．硒酸盐以离子的形式才能被根细胞吸收 B．硒酸盐与硫酸盐进入细胞可能存在竞争关系 C．硒蛋白从细胞内转运到细胞壁需转运蛋白 D．利用呼吸抑制剂可推测硒酸盐的吸收方式 11．（2025·湖南·一模）海水稻是耐盐碱水稻的俗称，可以在海滨滩涂、内陆盐碱地种植。相关研究表明，渗透胁迫下海水稻细胞内的可溶性蛋白含量和游离脯氨酸的质量分数都显著增加。海水稻根细胞抗逆性相关的生理过程示意图如下，下列叙述正确的是（　　） A．水分子主要通过自由扩散的方式进入海水稻根细胞 B．渗透胁迫下，海水稻通过提高细胞内可溶性蛋白含量和游离脯氨酸的含量，来提高细胞的渗透压 C．SOS1可以同时转运Na+和H+，两种物质运输方式相同 D．据图分析，海水稻根细胞解决上述问题的机制之一是通过NHX蛋白将Na+顺浓度运入液泡 12．（2025·四川资阳·一模）习近平总书记在黄河三角洲农业高新技术产业示范区考察时指出：“我们要在盐碱地上搞种业创新，培育耐盐碱的品种来适应盐碱地”。海水稻能够在盐胁迫逆境中正常生长，是耐盐植物，如图是海水稻根尖成熟区细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图，请回答下列问题： (1)水主要通过__________________方式进入根细胞，Na+进入液泡所需的能量是由__________________提供的。图示细胞与人体肌肉细胞在结构上的差异是__________________。 (2)SOS1和NHX为膜上两种蛋白质，SOS1和NHX的结构具有差异，产生这种差异的根本原因是___________________________。图中所示膜蛋白的功能是________________。 (3)科学家通过研究表明：在盐胁迫下大量的Na+进入植物根部细胞的细胞基质，会抑制K+进入细胞，导致细胞基质中Na+/K+的比例异常，使细胞内的酶失活，影响蛋白质的正常合成。据图分析，耐盐植物根细胞解决上述问题的机制是______________________________________________________。 (4)据图分析，除耐盐外，海水稻还具有_________的特点，因此与普通水稻相比产量更高。 情境命题四 生态适应与环保类 13．（2024·湖南·高考真题）缢蛏是我国传统养殖的广盐性贝类之一，自身存在抵抗外界盐度胁迫的渗透调节机制。缢蛏体内游离氨基酸含量随盐度的不同而变化，图为缢蛏在不同盐度下鲜重随培养时间的变化曲线。下列叙述错误的是（　　） A．缢蛏在低盐度条件下先吸水，后失水直至趋于动态平衡 B．低盐度培养8~48h，缢蛏通过自我调节以增加组织中的溶质含量 C．相同盐度下，游离氨基酸含量高的组织渗透压也高 D．缢蛏组织中游离氨基酸含量的变化与细胞呼吸有关 14．（2024·山东·高考真题）仙人掌的茎由内部薄壁细胞和进行光合作用的外层细胞等组成，内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大。水分充足时，内部薄壁细胞和外层细胞的渗透压保持相等；干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快。下列说法错误的是（　　） A．细胞失水过程中，细胞液浓度增大 B．干旱环境下，外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的低 C．失水比例相同的情况下，外层细胞更易发生质壁分离 D．干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快，有利于外层细胞的光合作用 15．（2025·江西·一模）中国红树林面积由21世纪初2.2万公顷增长到2.8万公顷，成为世界上少数几个红树林面积净增加的国家之一，红树林有着“海岸卫士、鸟类天堂、鱼虾粮仓”的美誉。红树林中的许多红树植物具有泌盐机制，它们能生长在海水中，并通过其叶表面的盐腺主动将盐排出体外避免盐害。下列有关叙述错误的是（　　） A．红树植物细胞内的结合水不可直接参与酶促反应 B．缺氧条件会影响红树植物根细胞从外界吸收盐分 C．叶表面的盐腺通过主动运输的方式将盐分排出体外 D．吸收的盐分不参与维持红树植株和细胞的生命活动 16．（2025·湖南·模拟预测）斑点钝口螈为多细胞生物，在水池中产卵。卵表面形成的包裹体中有藻类，这些藻类可以为胚胎提供氧气，部分藻类会进入胚胎细胞内部，与胚胎共同成长。下列叙述错误的是（    ） A．氧气以自由扩散的方式进入斑点钝口螈胚胎细胞 B．部分藻类进入胚胎细胞内部体现了细胞膜的流动性 C．斑点钝口螈和胚胎细胞内的藻类的遗传物质都是DNA D．斑点钝口螈的单个细胞能独立完成各项生命活动 17．（2025·陕西商洛·三模）藜麦是一种耐盐能力很强的植物。为研究藜麦的耐盐机制，科学家对藜麦叶片结构进行了观察，发现其表皮有许多盐泡细胞，该细胞体积大且里面没有叶绿体，Na⁺和Cl-在盐泡细胞的转运如图所示。请回答下列问题： (1)大多数植物难以在盐碱地上生存，主要原因是__________________________________。 (2)Na+出柄细胞的方式是被动运输中的______________。 (3)研究发现盐泡细胞吸收Na+和Cl-的量远高于Mg2+，其原因可能是_____________________。 (4)结合图中信息及液泡的作用，推测藜麦的耐盐作用机制是___________________________________。 (5)为探究主动运输的特点，科研小组利用适宜浓度NaCl溶液、呼吸抑制剂、蒸馏水、成熟藜麦叶片设计了如下实验装置，一段时间后检测NaCl溶液的剩余量。 ①该实验的目的是探究______________对主动运输的影响。 ②分析实验结果：比较NaCl溶液的剩余量，若乙组大于甲组，说明_____________________。 18．（2025·河北·高考真题）砷可严重影响植物的生长发育。拟南芥对砷胁迫具有一定的耐受性，为探究其机制，研究者进行了相关实验。回答下列问题： (1)砷通过转运蛋白F进入根细胞时需消耗能量，该运输方式属于______________。砷的累积可导致细胞内自由基含量升高。自由基造成细胞损伤甚至死亡的原因为______________（答出两点即可）。 (2)针对砷吸收相关基因C缺失和过量表达的拟南芥，研究者检测了其根细胞中砷的含量，结果如图。由此推测，蛋白C可______________（填“增强”或“减弱”）根对砷的吸收。进一步研究表明，砷激活的蛋白C可使F磷酸化、磷酸化的F诱导细胞膜内陷、形成含有蛋白F的囊泡。由此判断，激活的蛋白C可使细胞膜上转运蛋白F的数量______________，造成根对砷吸收量的改变。囊泡的形成过程体现了细胞膜在结构上具有______________的特点。 (3)砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞。推测在砷胁迫下植物对磷的吸收量______________（填“增加”或“减少”），结合（2）和（3）的信息，分析其原因：_____________________（答出两点即可）。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $