2012-2021高考生物真题(专题三 物质跨膜运输专题)

专题三物质跨膜运输专题
1.（2014·新课标卷Ⅰ，4）下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述，错误的是（）
A.与白色花瓣相比，采用红色花瓣有利于实验现象的观察
B.用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察
C.用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同
D.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素，有利于实验现象的观察
【答案】B
【解析】红色花瓣与白色花瓣相比，其细胞液中因含花青素而呈现红色,有利于实验现象的观察,A正确;用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在使原生质层呈现绿色,与无色的细胞液形成鲜明的对比,有利于实验现象的观察,B错误;紫色洋葱鳞片叶外表皮不同细胞的细胞液浓度可能不同，因此,放在同一浓度蔗糖溶液中发生质壁分离的程度可能不同,C 正确;紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中含有色素,有利于实验现象的观察,D正确。

2．（2014·新课标卷Ⅱ，4）将某植物花冠切成大小和形状相同的细条，分为a、b、c、d、e和f组(每组的细条数相等)，取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度，结果如图所示。

假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换，则()
A．实验后，a组液泡中的溶质浓度比b组的高
B．浸泡导致f组细胞中液泡的失水量小于b组的
C．a组细胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b组
D．使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.4～0.5 mol·L－1之间
【答案】D
【解析】纵坐标表示实验前长度/实验后长度的比值,大于1表示细胞失水,小于1说明吸水。

通过图示可以看出,a组和b组实验前长度/实验后长度的值都小于1,表明细胞吸水导致细条变长;由于a组实验前长度/实验后长度的值小于b 组,说明a组吸水较多,b组吸水较少,所以实验后a组液泡中的溶质浓度比b组的低;分析柱状图可知,f组细胞失水，而b 组细胞吸水，因此浸泡导致f组细胞中液泡的失水量大于b组的;水分进出细胞的方式是自由扩散,不消耗ATP;根据柱状图可知,在浓度为0.4 mol. L-1的蔗糖溶液中的c组细胞吸水,而在浓度为0.5 mol. L-1的蔗糖溶液中的d组细胞失水,所以使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.4~0.5 mol. L-1之间。

3.（2015·新课标Ⅱ卷，1）将三组生理状态相同的某植物幼根分别培养在含有相同培养液的密闭培养瓶中，一段时间后，测定根吸收某一矿质元素离子的量。

培养条件及实验结果见下表, 下列分析正确的是（）
A.有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收
B.该植物幼根对该离子的吸收与温度的变化无关
C.氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子不消耗ATP
D.与空气相比，氮气环境有利于该植物幼根对该离子的吸收
【答案】A
【解析】分析表中记录可知，17°C时含空气的培养瓶内离子的相对吸收量明显高于含氮气的培养瓶，说明有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收，A正确，D错误；当培养瓶内含有空气时，与17°C相比，3°C该植物幼根对该离子的吸收量明显下降，说明植物幼根对该离子的吸收与温度的变化有关，B错误；氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子消耗A TP，可能是由无氧呼吸供能的，C错误。

4.（2015·新课标Ⅱ卷，3）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
【解析】明确胞吐作用的概念:细胞需要外排的大分子,先在细胞内形成囊泡，囊泡再与细胞膜融合,将大分子和颗粒物质排出细胞的现象(详见生物必修1第4章第3节)。

显然,mRNA从细胞核到细胞质的过程不属于胞吐。

5.（2016·全国I卷，2）离子泵是一种具有A TP水解酶活性的载体蛋白，能利用水解A TP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】由题意“离子泵能利用水解A TP释放的能量跨膜运输离子”可知，离子通过离子泵的跨膜运输属于主动运输，主动运输是逆着浓度梯度进行的，A、B错误；动物一氧化碳中毒会阻碍氧气的运输，导致呼吸速率下降，生成的A TP减少，使主动运输过程减弱，因此会降低离子泵跨膜运输离子的速率，C正确；主动运输需要载体蛋白的协助，加入蛋白质变性剂会导致载体蛋白因变性而失去运输物质的功能，所以会降低离子泵跨膜运输离子的速率，D错误。

6.（2016·全国卷Ⅲ卷，1）下列有关细胞膜的叙述，正确的是（）
A．细胞膜两侧的离子浓度差是通过自由扩散实现的
B．细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能相同
C．分泌蛋白分泌到细胞外的过程存在膜脂的流动现象
D．膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的
【答案】C
【解析】细胞膜两侧的离子浓度差主要是通过主动运输实现的，故A项错误。

蛋白质是生命活动的主要承担者,细胞膜、线程体膜和核膜的功能各不相同的原因是它们所含有的蛋白质功能不同。

故B项错误。

分泌蛋白分泌到细胞外涉及内质网和高尔基休参与的囊泡转逃过程，以及囊泡与细胞膜的融合过程等，这些过程与膜脂的流动性有关,故C 项正确。

膜中的磷脂是由脂肪酸和磷酸等所组成的,胆固醇属于固醇.固醇与磷脂都属于脂质，敌D项错误。

7.（2017·全国卷Ⅱ，第4题，6分）将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中，发现其原生质体（即植物细胞中细胞壁以内的部分）的体积变化趋势如图所示。

下列叙述正确的是（）
A．0~4 h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内
B．0~1 h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等
C．2~3 h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压
D．0~1 h内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压
【答案】C
【解析】C项，2-3h处于吸水状态，故物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压，故C项正确；A项，有图可知，原生质体相对体积先减小后增大，这是质壁分离后自动复原的现象，表明溶质是可以进入细胞的，因此0-4h内物质A 通过细胞膜进入细胞，故A项错误；B项，原生质体伸缩性比细胞壁大，因此0-1h内细胞体积变化量比原生质体小，在质壁分离的实验中，细胞的体积是以细胞壁的范围为依据的（虽然细胞膜是细胞的边界，但这是对所有细胞而言的，具体在质壁分离实验中，人们已经习惯用细胞壁的范围表示细胞的大小，所以对于这类考题，都是认为细胞体积几乎不变），故B项错误；D项，0-1h内处于失水状态，因此液泡内细胞液的渗透压小于细胞质基质的渗透压，D项错误。

8.（2018·全国I卷，3）下列有关植物根系吸收利用营养物质元素的叙述，错误的是（）
A．在酸性土壤中，小麦可吸收利用土壤中N2和NO3-
B．农田适时松土有利于农作物根细胞对矿质元素的吸收
C．土壤微生物降解植物秸秆产生的无机离子可被根系吸收
D．给玉米施肥过多时，会因根系水分外流引起“烧苗”现象
【答案】A
【解析】小麦从土壤中主要吸收水和无机盐,无法吸收N2,A项错误。

小麦从土壤中吸收矿质元素的方式是主动运输,其能量主要来自细胞的有氧呼吸,适时松土增加了土壤中的氧气浓度,促进了根部细胞的有氧呼吸,有利于根系对矿质元素的吸收,B项正确。

植物秸秆中含有多种有机物,微生物通过分解作用可以将其降解为CO2、H,0和一些无机盐,无机盐以离子的形式被植物的根系吸收,C项正确。

给玉米施肥过多,土壤溶液浓度升高,远远高于根部细胞细胞液浓度,导致根部细胞失水而造成“烧苗”现象,D项正确。

9.（2018·全国卷Ⅱ，2）下列有关物质跨膜运输的叙述，正确的是（）
A．巨噬细胞摄入病原体的过程属于协助扩散
B．固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输
C．神经细胞受到刺激时产生的Na+内流属于被动运输
D．护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输
【答案】C
【解析】A. 巨噬细胞摄入病原体的过程属于胞吞，故A错误；B. 膜的基本骨架是磷脂双分子层，根据物质相似相溶原理，脂质分子以自由扩散的方式优先通过膜，故固醇类激素进入靶细胞的过程属于自由扩散，故B错误；C. Na+在神经细胞外的浓度较高，故神经细胞受到刺激时，内流为顺浓度梯度运输，属于协助扩散，即被动运输，故C正确；
D. 甘油进入皮肤细胞属于自由扩散，故D错误。

故本题选C。

10.（2020·全国Ⅱ卷，5）取某植物的成熟叶片，用打孔器获取叶圆片，等分成两份，分别放入浓度（单位为g/mL）相同的甲糖溶液和乙糖溶液中，得到甲、乙两个实验组（甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍）。

水分交换达到平衡时，检测甲、乙两组的溶液浓度，发现甲组中甲糖溶液浓度升高。

在此期间叶细胞和溶液之间没有溶质交换。

据此判断下列说法错误的是（）
A．甲组叶细胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液浓度升高
B．若测得乙糖溶液浓度不变，则乙组叶细胞的净吸水量为零
C．若测得乙糖溶液浓度降低，则乙组叶肉细胞可能发生了质壁分离
D．若测得乙糖溶液浓度升高，则叶细胞的净吸水量乙组大于甲组
【答案】D
【解析】无
11.（2018海南卷. 5题，2分）在不染色的条件下，下列实验材料中，最适合观察细胞质壁分离现象的是（）
A．紫色洋葱鳞片叶叶肉细胞B．紫色洋葱根尖分生区细胞
C．紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞D．紫色洋葱根尖伸长区细胞
【答案】C
【解析】紫色洋葱鳞片叶叶肉细胞的液泡无色，不适合用于观察植物细胞质壁分离，A错误；紫色洋葱根尖分生区细胞是不成熟的植物细胞，没有大液泡，质壁分离不明显，B错误；紫色洋葱叶外表皮细胞是成熟的植物细胞，即具有大液泡和细胞壁，液泡有颜色，便于质壁分离的观察，C正确；紫色洋葱根尖伸长区细胞，液泡没有颜色，不易观察到质壁分离，D错误。

故选C。

12.（2018海南卷. 6，2分）将水稻幼苗培养在含MgSO4的培养液中，一段时间后，发现营养液中Mg2＋和SO42-的含量下降，下列叙述不合理的是（）
A．Mg2＋通过自由扩散进入根细胞B．MgSO4必须溶解在水中才能被根吸收
C．根吸收的Mg2＋可以参与叶绿素的形成D．降低温度会影响水稻根系对Mg2＋的吸收
【答案】A
【解析】Mg2+进入根细胞的方式是主动运输。

故A不合理。

13.（2018海南卷. 7题，2分）小麦种子萌发过程中，α－淀粉酶在糊粉层的细胞中合成，在胚乳中分解淀粉。

该酶从糊粉层细胞排到细胞外的方式是（）
A．顺浓度梯度经自由扩散排出B．逆浓度梯度经协助扩散排出
C．通过离子通道排出D．含该酶的囊泡与质膜融合排出
【答案】D
【解析】a-淀粉酶的化学本质是蛋白质,该酶从糊粉层细胞排到细胞外的方式是高尔基体形成囊泡，与质膜融合排出,即运输方式是胞吐,D正确。

14.（2017年海南卷，6题，2分）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】通过实验可知根细胞对a离子的吸收过程属于主动运输，主动运输需要能量需要载体，有氧呼吸的过程可以产生能量，故ACD正确，B错误。

15.（2017年海南卷，9题，2分）为研究植物细胞质壁分离现象，某同学将某植物的叶表皮放入一定浓度的甲物质溶液中，一段时间后观察到叶表皮细胞发生了质壁分离现象。

下列说法错误的是（）
A．该植物的叶表皮细胞是具有液泡的活细胞
B．细胞内甲物质的浓度高于细胞外甲物质的浓度
C．细胞液中的H2O可以经扩散进入甲物质溶液中
D．甲物质和H2O能自由通过该叶表皮细胞的细胞壁
【答案】B
【解析】无
16.（2016海南卷. 1题，2分）下列关于膜蛋白和物质跨膜运输的叙述，错误的是（）
A．膜蛋白在细胞膜上的分布是不对称的
B．膜蛋白不参与物质跨膜运输的被动运输过程
C．主动运输可以使被运输离子在细胞内外浓度不同
D．物质通过脂质双分子层的扩散速率与脂溶性有关
【答案】B
【解析】无
17.（2016海南卷. 5题，2分）下列属于主动运输的是（）
A．动物肺泡细胞释放CO2 B．蔗糖通过植物细胞的细胞壁
C．苯分子进入人的皮肤细胞D．丽藻细胞吸收SO42-的过程
【答案】D
【解析】A、动物肺泡细胞释放属于自由扩散，A错误；B、细胞壁是全透性的，蔗糖通过植物细胞的细胞壁不属于主动运输，B错误；C、苯分子进入人的皮肤细胞是自由扩散，C错误；D、丽藻细胞吸收的过程是主动运输，D正确。

18.（2021全国甲卷. 29题，10分）植物的根细胞可以通过不同方式吸收外界溶液中的K+。

回答下列问题：
（1）细胞外的K+可以跨膜进入植物的根细胞。

细胞膜和核膜等共同构成了细胞的生物膜系统，生物膜的结构特点是。

（2）细胞外的K+能够通过离子通道进入植物的根细胞。

离子通道是由复合物构成的，其运输的特点是
（答出一点即可）。

（3）细胞外的K+可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞。

在有呼吸抑制刻的条件下，根细脓对K+的吸
收速率降低，原因是。

【答案】（1）磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架，具有流动性；蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中
（2分）（2）蛋白质（2分）；一种离子通道只允许一种离子通过（2分）（3）通过载体蛋白逆浓度运输需要消耗能
量，呼吸抑制剂使细胞呼吸产生的能量减少（4分）
【解析】本题主要考查细胞跨膜运输方式。

问题求解：（1）生物膜是由磷脂双分子层构成，具有选择透过性，其
上镶嵌的蛋白质或者糖蛋白，具有一定的流动性（2分）。

（2）离子通道是生物细胞膜上的一种跨膜蛋白，一般是几
个蛋白亚基围出一个充满水的小孔，为蛋白质复合物（2分）构成的，离子通道有两个显著的特征：一是具有离子选
择性，一种离子通道只允许一种离子通过（2分）。

离子通道对被转运的离子的大小和电荷都有高度的选择性；第二
个特征是离子通道是门控的，即离子通道的活性由通道的开或关两种构象所调节，运输的特点是顺浓度梯度，不消耗
能量。

（3）通过载体蛋白逆浓度进入细胞为主动运输，需要消耗能量，呼吸抑制的条件下，植物根细胞细胞呼吸减
弱，细胞产生ATP减少，从而使细胞对钾离子吸收速率减弱（4分）。