2027届高考生物人教版一轮复习练习第2课时物质出入细胞的方式

**基本信息** 以物质出入细胞的方式为核心，通过基础辨析与综合应用分层训练，构建从概念到实例的完整认知体系，渗透结构与功能观、物质与能量观。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础训练|8题（含3道高考真题）|概念辨析与原理应用，覆盖自由扩散、协助扩散、主动运输等基本类型|从运输方式类型到跨膜运输实例，结合膜结构分析物质运输的条件与特点| |能力提升|5题（含2道高考真题）|图表分析与实验探究，涉及离子泵、液泡Ca²⁺运输等综合应用|通过具体生理过程（如红细胞物质运输、植物抗盐胁迫）深化物质运输与能量供应的关联，体现科学思维与探究实践|

第2课时　 物质出入细胞的方式 基础训练 1．(2023·全国甲卷，1)物质输入和输出细胞都需要经过细胞膜。下列有关人体内物质跨膜运输的叙述，正确的是(　　) A．乙醇是有机物，不能通过自由扩散方式跨膜进入细胞 B．血浆中的K＋进入红细胞时需要载体蛋白并消耗ATP C．抗体在浆细胞内合成时消耗能量，其分泌过程不耗能 D．葡萄糖可通过主动运输但不能通过协助扩散进入细胞 2．下列过程中，不属于胞吐作用的是(　　) A．浆细胞分泌抗体到细胞外的过程 B．mRNA从细胞核到细胞质的过程 C．分泌蛋白从胰腺的腺泡细胞到胞外的过程 D．突触小泡中的神经递质释放到突触间隙的过程 3．下列关于物质跨膜运输的叙述，不正确的是(　　) A．主动运输过程中，需要载体蛋白协助和ATP提供能量 B．在静息状态下，神经细胞不再进行葡萄糖的跨膜运输 C．质壁分离过程中，水分子外流导致细胞内渗透压升高 D．抗体分泌过程中，囊泡膜经融合成为细胞膜的一部分 4.(2023·浙江1月，4)缬氨霉素是一种脂溶性抗生素，可结合在微生物的细胞膜上，将K＋运输到细胞外(如图所示)，降低细胞内外的K＋浓度差，使微生物无法维持细胞内离子的正常浓度而死亡。下列叙述正确的是(　　) A．缬氨霉素顺浓度梯度运输K＋到膜外 B．缬氨霉素为运输K＋提供ATP C．缬氨霉素运输K＋与质膜的结构无关 D．缬氨霉素可致噬菌体失去侵染能力 5．离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子。下列叙述正确的是(　　) A．离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散 B．离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度梯度进行的 C．动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率 D．加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率 6．关于植物细胞通过主动运输方式吸收所需矿质元素离子的叙述，正确的是(　　) A．吸收不同矿质元素离子的速率都相同 B．低温不影响矿质元素离子的吸收速率 C．主动运输矿质元素离子的过程只发生在活细胞中 D．叶肉细胞不能以主动运输方式吸收矿质元素离子 7．将生长状态一致的某种植物幼苗分成甲、乙两组，分别移入适宜的营养液中在光下培养，并给甲组的营养液适时通入空气，乙组不进行通气处理。一定时间后测得甲组的根对a离子的吸收速率远大于乙组的。关于这一实验现象，下列说法错误的是(　　) A．给营养液通入空气有利于该植物的生长 B．根细胞对a离子的吸收过程属于自由扩散 C．根细胞对a离子的吸收过程有能量的消耗 D．根细胞的有氧呼吸有利于根对a离子的吸收 8．比较生物膜和人工膜(双层磷脂)对多种物质的通透性，结果如图。据此不能得出的推论是(　　) A．生物膜上存在着协助H2O通过的物质 B．生物膜对K＋、Na＋、Cl－的通透具有选择性 C．离子以协助扩散方式通过人工膜 D．分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率 能力提升 9．人体成熟红细胞能够运输O2和CO2，其部分结构和功能如图，①～⑤表示相关过程。下列叙述错误的是(　　) A．血液流经肌肉组织时，气体A和B分别是CO2和O2 B．①和②是自由扩散，④和⑤是协助扩散 C．成熟红细胞通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP，为③提供能量 D．成熟红细胞表面的糖蛋白处于不断流动和更新中 10．(2021·山东等级考)液泡是植物细胞中储存Ca2＋的主要细胞器，液泡膜上的H＋焦磷酸酶可利用水解无机焦磷酸释放的能量跨膜运输H＋，建立液泡膜两侧的H＋浓度梯度。该浓度梯度驱动H＋通过液泡膜上的载体蛋白CAX完成跨膜运输，从而使Ca2＋以与H＋相反的方向同时通过CAX进行进入液泡并储存。下列说法错误的是(　　) A．Ca2＋通过CAX的跨膜运输方式属于协助扩散 B．Ca2＋通过CAX的运输有利于植物细胞保持坚挺 C．加入H＋焦磷酸酶抑制剂，Ca2＋通过CAX的运输速率变慢 D．H＋从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式属于主动运输 11．Ca2＋－ATP酶亦称钙泵，它能催化质膜内侧的ATP水解释放出能量，驱动细胞内的Ca2＋泵出细胞，由于其活性依赖于ATP与Mg2＋结合，所以又称(Ca2＋、Mg2＋)－ATP酶。下列相关说法错误的是(　　) A．钙泵驱动Ca2＋转运的速率会受到温度影响 B．Mg2＋常作为酶激活剂，因此PCR反应缓冲溶液中一般要添加Mg2＋ C．钙泵运输Ca2＋的过程伴随载体蛋白的去磷酸化 D．载体蛋白磷酸化会导致其空间结构发生变化 12.(2022·全国乙卷，29)农业生产中，农作物生长所需的氮素可以NO的形式由根系从土壤中吸收。一定时间内作物甲和作物乙的根细胞吸收NO的速率与O2浓度的关系如图所示。回答下列问题。 (1)由图可判断NO进入根细胞的运输方式是主动运输，判断的依据是________________________________________________________________________________________。 (2)O2浓度大于a时作物乙吸收NO速率不再增加，推测其原因是____________________________________________________。 (3)作物甲和作物乙各自在NO最大吸收速率时，作物甲根细胞的呼吸速率大于作物乙，判断依据是______________________________________________________________________ ______________________。 (4)据图可知，在农业生产中，为促进农作物对NO的吸收利用，可以采取的措施是________。 13．高盐环境下粮食作物会大量减产。在盐化土壤中，大量Na＋顺浓度梯度迅速流入细胞，形成胁迫，影响植物正常生长。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，从而提高抗盐胁迫的能力，其主要机制如图所示。请回答问题： 注：H＋泵可将胞内H＋排到胞外，形成膜内外H＋浓度梯度。膜外H＋顺浓度梯度经转运蛋白C流入胞内的同时，可驱动转运蛋白C将Na＋排到胞外。 (1)在盐胁迫下，Na＋进入细胞的方式和H＋进入细胞的方式________(填“相同”或“不同”)。 (2)若使用ATP抑制剂处理细胞，Na＋的排出量会明显减少，其原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)据图分析，在高盐胁迫下，耐盐植物的根细胞会借助Ca2＋调节相关离子转运蛋白的功能：一方面胞外Ca2＋直接________________，减少Na＋进入细胞；另一方面，胞外Ca2＋促进转运蛋白B将Ca2＋转运入细胞内，以及通过____________________________________，间接促进转运蛋白B将Ca2＋转运入细胞内，从而促进转运蛋白C将Na＋排出胞外，以降低细胞内Na＋浓度。 (4)根据植物抗盐胁迫的机制，提出农业生产上促进盐化土壤中耐盐作物增产的措施：______________________________________________(答出一点即可)。 第3课时　 物质出入细胞的方式参考答案 基础训练 1．(2023·全国甲卷，1)物质输入和输出细胞都需要经过细胞膜。下列有关人体内物质跨膜运输的叙述，正确的是(　　) A．乙醇是有机物，不能通过自由扩散方式跨膜进入细胞 B．血浆中的K＋进入红细胞时需要载体蛋白并消耗ATP C．抗体在浆细胞内合成时消耗能量，其分泌过程不耗能 D．葡萄糖可通过主动运输但不能通过协助扩散进入细胞 答案：B 解析：乙醇属于有机小分子，可以通过自由扩散方式跨膜进入细胞，A错误；血浆中的K＋进入红细胞的方式属于主动运输，需要载体蛋白并消耗能量，B正确；抗体在浆细胞内合成时消耗能量，分泌到细胞外的过程也消耗能量，C错误；葡萄糖可通过协助扩散进入细胞，如葡萄糖能通过协助扩散进入红细胞，D错误。 2．下列过程中，不属于胞吐作用的是(　　) A．浆细胞分泌抗体到细胞外的过程 B．mRNA从细胞核到细胞质的过程 C．分泌蛋白从胰腺的腺泡细胞到胞外的过程 D．突触小泡中的神经递质释放到突触间隙的过程 答案：B 3．下列关于物质跨膜运输的叙述，不正确的是(　　) A．主动运输过程中，需要载体蛋白协助和ATP提供能量 B．在静息状态下，神经细胞不再进行葡萄糖的跨膜运输 C．质壁分离过程中，水分子外流导致细胞内渗透压升高 D．抗体分泌过程中，囊泡膜经融合成为细胞膜的一部分 答案：B 4.(2023·浙江1月，4)缬氨霉素是一种脂溶性抗生素，可结合在微生物的细胞膜上，将K＋运输到细胞外(如图所示)，降低细胞内外的K＋浓度差，使微生物无法维持细胞内离子的正常浓度而死亡。下列叙述正确的是(　　) A．缬氨霉素顺浓度梯度运输K＋到膜外 B．缬氨霉素为运输K＋提供ATP C．缬氨霉素运输K＋与质膜的结构无关 D．缬氨霉素可致噬菌体失去侵染能力 答案：A 解析：细胞内的K＋浓度高于细胞外的，因此K＋被缬氨霉素运输到细胞外属于顺浓度梯度运输，不需要消耗能量，A正确，B错误；缬氨霉素是一种脂溶性抗生素，它可以结合在脂双层上运输K＋，因此缬氨霉素运输K＋与质膜的结构有关，C错误；噬菌体是病毒，没有细胞结构，缬氨霉素对它不起作用，D错误。 5．离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子。下列叙述正确的是(　　) A．离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散 B．离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度梯度进行的 C．动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率 D．加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率 答案：C 解析：离子通过离子泵的跨膜运输需要载体蛋白和消耗能量，属于主动运输，是逆浓度梯度进行的，A、B错误；动物一氧化碳中毒减少能量的供应，进而会降低离子泵跨膜运输离子的速率，C正确；离子的跨膜运输需要载体蛋白，因此加入蛋白质变性剂会降低离子泵跨膜运输离子的速率，D错误。 6．关于植物细胞通过主动运输方式吸收所需矿质元素离子的叙述，正确的是(　　) A．吸收不同矿质元素离子的速率都相同 B．低温不影响矿质元素离子的吸收速率 C．主动运输矿质元素离子的过程只发生在活细胞中 D．叶肉细胞不能以主动运输方式吸收矿质元素离子 答案：C 7．将生长状态一致的某种植物幼苗分成甲、乙两组，分别移入适宜的营养液中在光下培养，并给甲组的营养液适时通入空气，乙组不进行通气处理。一定时间后测得甲组的根对a离子的吸收速率远大于乙组的。关于这一实验现象，下列说法错误的是(　　) A．给营养液通入空气有利于该植物的生长 B．根细胞对a离子的吸收过程属于自由扩散 C．根细胞对a离子的吸收过程有能量的消耗 D．根细胞的有氧呼吸有利于根对a离子的吸收 答案：B 解析：由甲组通入空气，乙组不通入空气，一定时间后，甲组的根对a离子的吸收速率远大于乙组的可推知，a离子的运输方式是主动运输，主动运输需要载体蛋白和能量，B错误，C正确；营养液中通入空气，可促进根部细胞的有氧呼吸，进而促进根对a离子的吸收，利于该植物的生长，A、D正确。 8．比较生物膜和人工膜(双层磷脂)对多种物质的通透性，结果如图。据此不能得出的推论是(　　) A．生物膜上存在着协助H2O通过的物质 B．生物膜对K＋、Na＋、Cl－的通透具有选择性 C．离子以协助扩散方式通过人工膜 D．分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率 答案：C 解析：生物膜对水的通透性更大，说明生物膜存在水的转运蛋白，A正确；生物膜对钾离子、钠离子、氯离子的通透性不同，故具有选择性，B正确；据图只能判断离子跨膜运输需要转运蛋白，不能确定是主动运输还是协助扩散，C错误。 能力提升 9．人体成熟红细胞能够运输O2和CO2，其部分结构和功能如图，①～⑤表示相关过程。下列叙述错误的是(　　) A．血液流经肌肉组织时，气体A和B分别是CO2和O2 B．①和②是自由扩散，④和⑤是协助扩散 C．成熟红细胞通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP，为③提供能量 D．成熟红细胞表面的糖蛋白处于不断流动和更新中 答案：D 解析：人体成熟红细胞能运输O2和CO2，当血液流经肌肉组织时，红细胞可能通过②释放O2供肌肉组织细胞利用，同时CO2通过①进入红细胞并被携带到肺部进行气体交换，故气体A和B分别是CO2和O2，A正确；O2和CO2跨膜运输方式是自由扩散，④为葡萄糖顺浓度梯度运输进入红细胞，⑤是水分子经水通道蛋白运输进入红细胞，运输方式均为协助扩散，B正确；哺乳动物成熟红细胞无细胞核与线粒体，只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP，为③提供能量，C正确；由于哺乳动物成熟红细胞无细胞核和各种细胞器，故其转录与翻译过程不能一直保持，则其表面的糖蛋白不能一直保持更新，D错误。 10．(2021·山东等级考)液泡是植物细胞中储存Ca2＋的主要细胞器，液泡膜上的H＋焦磷酸酶可利用水解无机焦磷酸释放的能量跨膜运输H＋，建立液泡膜两侧的H＋浓度梯度。该浓度梯度驱动H＋通过液泡膜上的载体蛋白CAX完成跨膜运输，从而使Ca2＋以与H＋相反的方向同时通过CAX进行进入液泡并储存。下列说法错误的是(　　) A．Ca2＋通过CAX的跨膜运输方式属于协助扩散 B．Ca2＋通过CAX的运输有利于植物细胞保持坚挺 C．加入H＋焦磷酸酶抑制剂，Ca2＋通过CAX的运输速率变慢 D．H＋从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式属于主动运输 答案：A 解析：由题干信息可知，H＋通过液泡膜上的载体蛋白CAX完成跨膜运输进入细胞质基质是由浓度梯度驱动的，为协助扩散，而Ca2＋通过CAX进入液泡并储存的方式为主动运输，所需要的能量由H＋顺浓度梯度产生的势能提供，A错误；Ca2＋通过CAX的运输进入液泡增加细胞液的浓度，有利于植物细胞保持坚挺，B正确；加入H＋焦磷酸酶抑制剂，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，C正确；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，D正确。 11．Ca2＋－ATP酶亦称钙泵，它能催化质膜内侧的ATP水解释放出能量，驱动细胞内的Ca2＋泵出细胞，由于其活性依赖于ATP与Mg2＋结合，所以又称(Ca2＋、Mg2＋)－ATP酶。下列相关说法错误的是(　　) A．钙泵驱动Ca2＋转运的速率会受到温度影响 B．Mg2＋常作为酶激活剂，因此PCR反应缓冲溶液中一般要添加Mg2＋ C．钙泵运输Ca2＋的过程伴随载体蛋白的去磷酸化 D．载体蛋白磷酸化会导致其空间结构发生变化 答案：C 解析：根据题意可知，钙泵转运Ca2＋的运输方式是主动运输，从细胞膜的结构特点分析，温度会影响细胞膜的流动性进而影响物质运输速率，从细胞呼吸角度分析，温度会通过影响酶活性来影响细胞呼吸，进而影响细胞的能量供应，影响物质运输速率，A正确；钙泵运输Ca2＋的过程伴随ATP的水解，ATP水解释放的磷酸基团使载体蛋白磷酸化，C错误。 12.(2022·全国乙卷，29)农业生产中，农作物生长所需的氮素可以NO的形式由根系从土壤中吸收。一定时间内作物甲和作物乙的根细胞吸收NO的速率与O2浓度的关系如图所示。回答下列问题。 (1)由图可判断NO进入根细胞的运输方式是主动运输，判断的依据是________________________________________________________________________________________。 (2)O2浓度大于a时作物乙吸收NO速率不再增加，推测其原因是____________________________________________________。 (3)作物甲和作物乙各自在NO最大吸收速率时，作物甲根细胞的呼吸速率大于作物乙，判断依据是______________________________________________________________________ ______________________。 (4)据图可知，在农业生产中，为促进农作物对NO的吸收利用，可以采取的措施是________。 答案：(1)主动运输需要呼吸作用提供能量，O2浓度小于a时，根细胞对NO的吸收速率与O2浓度呈正相关，说明NO进入根细胞需要能量 (2)主动运输需要载体蛋白，O2浓度大于a时，此时载体蛋白达到饱和 (3)甲的NO最大吸收速率大于乙，甲吸收NO时消耗O2多，需要能量多，故甲的呼吸速率大 (4)定期松土 13．高盐环境下粮食作物会大量减产。在盐化土壤中，大量Na＋顺浓度梯度迅速流入细胞，形成胁迫，影响植物正常生长。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，从而提高抗盐胁迫的能力，其主要机制如图所示。请回答问题： 注：H＋泵可将胞内H＋排到胞外，形成膜内外H＋浓度梯度。膜外H＋顺浓度梯度经转运蛋白C流入胞内的同时，可驱动转运蛋白C将Na＋排到胞外。 (1)在盐胁迫下，Na＋进入细胞的方式和H＋进入细胞的方式________(填“相同”或“不同”)。 (2)若使用ATP抑制剂处理细胞，Na＋的排出量会明显减少，其原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)据图分析，在高盐胁迫下，耐盐植物的根细胞会借助Ca2＋调节相关离子转运蛋白的功能：一方面胞外Ca2＋直接________________，减少Na＋进入细胞；另一方面，胞外Ca2＋促进转运蛋白B将Ca2＋转运入细胞内，以及通过____________________________________，间接促进转运蛋白B将Ca2＋转运入细胞内，从而促进转运蛋白C将Na＋排出胞外，以降低细胞内Na＋浓度。 (4)根据植物抗盐胁迫的机制，提出农业生产上促进盐化土壤中耐盐作物增产的措施：______________________________________________(答出一点即可)。 答案：(1)相同 (2)使用ATP抑制剂处理会导致ATP合成量减少，使细胞经H＋泵主动运输到胞外的H＋量减少，膜内外H＋浓度差降低，胞外H＋顺浓度经转运蛋白C流入胞内的量减少，导致其驱动Na＋经转运蛋白C外流的Na＋量减少(合理即可) (3)抑制转运蛋白A　胞外Na＋与受体结合，促进胞内H2O2浓度上升 (4)增施钙肥(或增加土壤中Ca2＋浓度)；通过灌溉稀释土壤盐浓度(答出一点即可) 解析：(1)由题意知，在盐化土壤中，大量Na＋顺浓度梯度进入细胞，则其运输方式为协助扩散。从图中可看出，H＋通过H＋泵出细胞，为主动运输，则胞外H＋浓度高，H＋进入细胞为顺浓度梯度，则其运输方式为协助扩散，因此在盐胁迫下，Na＋进入细胞的方式和H＋进入细胞的方式相同，均为协助扩散。 (2)由图可知，胞内H＋排到胞外的过程需要载体蛋白协助和ATP供能，从而形成膜内外H＋浓度梯度，膜外H＋顺浓度梯度经转运蛋白C流入胞内，同时驱动转运蛋白C将Na＋排到胞外，若使用ATP合成抑制剂处理细胞，则ATP合成量减少，使H＋排出量减少，膜内外H＋浓度差降低，导致胞外H＋顺浓度梯度经转运蛋白C流入胞内的量减少，同时驱动Na＋排出细胞的量减少。 (3)据图分析，在高盐胁迫下，耐盐植物的根细胞会借助Ca2＋调节相关离子转运蛋白的功能：一方面胞外Ca2＋直接抑制转运蛋白A，从而使经转运蛋白A进入胞内的Na＋量减少；另一方面，胞外Ca2＋促进转运蛋白B将Ca2＋转运入细胞内，以及通过胞外Na＋与受体结合，促进胞内H2O2浓度上升，间接促进转运蛋白B将Ca2＋转运入细胞内，从而促进转运蛋白C将Na＋排出胞外，以降低细胞内Na＋浓度。 学科网（北京）股份有限公司 $