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高三生物物质跨膜运输的实例与方式复习题及答案
一、选择题 ( 每小题 4 分，共 48 分)
1.(2020 厦门模拟 ) 某同学在做植物细胞质壁分离实验时，观察到紫色洋葱表皮细胞的中央液泡逐渐缩小，这说明()
A.洋葱表皮细胞是活细胞
B.细胞液的溶质透出细胞
C.蔗糖溶液浓度小于细胞液浓度
D.细胞壁收缩导致中央液泡失水
解析：植物细胞质壁分离实验中，因为蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度，细胞失水，又因为原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性，所以可观察到紫色洋葱表皮细胞的中央液泡逐渐缩小。细胞膜和液泡膜是选择透过性膜，细胞液的溶质不能透出细胞。如果洋葱表皮细胞失活，原生质层失去选择透过性，细胞不能发生质壁分离。
答案： A
2. 下列关于植物对离子选择吸收的叙述，不准确的是()
A.植物对离子选择吸收的特性与其生活环境相适合
B.根细胞膜上某种离子的载体的有无，决定对离子选择吸收的种类
C.根细胞膜上某种离子的载体的多少，影响对离子选择吸收的多少
D.根细胞呼吸作用的强度影响植物对离子吸收的选择性
解析：根细胞膜上某种离子的载体的多少，影响离子选择吸收。
在一定范围内，根细胞呼吸作用的强度影响植物对离子吸收的速度，
但与离子吸收的选择性无关。
答案： D
3. 下列关于物质跨膜运输的叙述中，错误的是()
A.人体内红细胞、肾小管上皮细胞吸收葡萄糖的方式相同
B.线粒体产生的 CO2以自由扩散的方式进入细胞质基质
C.海带细胞通过主动运输积累 I- 等溶质，因而不会在海水中发生质壁分离
D.将酶解法去除细胞壁后制备的原生质体置于蒸馏水中，会因渗
透作用吸水而胀破
解析：人体内红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散，肾小管上皮
细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输。海带细胞通过主动运输积累 I- 等溶质，使细胞液浓度增大，因而不会在海水中发生质壁分离。酶解法
制备的原生质体去除了细胞壁，因而将其置于蒸馏水中，会因渗透作
用吸水而胀破。
答案： A
4.实验研究发现 Na+、K+均不能通过磷脂双分子层构成的人工质膜( 如图 ) 。但如果在人工质膜中插入缬氨霉素 ( 由 12 个氨基酸构成的环状肽 ) 后，可使 K+的运输速率提升 100000 倍，但它不能有效提升 Na+
的运输速率。据此判断下列叙述错误的是()
A.缬氨霉素的作用类似于载体蛋白
B.载体蛋白能极大地提升运输速率
C.K+通过人工质膜的方式为主动运输
D.缬氨霉素与离子的结合具有特异性
解析：题干没有说明 K+通过人工质膜时是否需要提供 ATP，故不能确定 K+通过人工质膜是主动运输，还是协助扩散。
答案： C
5.图甲表示四种不同的物质在一个动物细胞内外的相对浓度差异。其中通过图乙所示的过程来维持细胞内外浓度差异的物质是()
A.Na+
B.CO2
C.胰岛素
D.K+
解析：首先根据图乙判定该物质的运输方式及浓度特点，然后观
察图甲中各种物质细胞内外的浓度，最终确定对应关系。图乙表示物
质由细胞膜外通过主动运输由低浓度进入高浓度的细胞膜内， Na+细胞外浓度高，细胞内浓度低，浓度方向不符合乙图 ;CO2为自由扩散，胰岛素为胞吞，运输方式不符合乙图 ; 只有 K+的运输方式和浓度方向都符合乙图。
答案： D
6.Na+-K+泵是一种特殊的载体蛋白，该载体既可催化 ATP水解和合成，又能促动 Na+、K+的转运。每消耗 1 分子 ATP，就逆浓度梯度将
3 分子的 Na+泵出细胞外，将 2 分子 K+泵入细胞内， ( 如下图 ) 。下列相关叙述不准确的是
()
A.Na+和 K+出入细胞是主动运输的过程
B.Na+-K+泵是一个可同时反向转运两种离子的载体蛋白，该过
程与细胞膜的选择透过性无关
C.说明细胞膜具有一定的流动性
D.这个过程可能会造成细胞膜内外产生电位差
解析：根据题干信息，Na+和K+出入细胞的过程均消耗ATP，均逆浓度梯度，为主动运输的过程。因为运输过程中Na+-K+泵上每次携带Na+和 K+数目不等，故可能会造成细胞膜内外存有电位差，并说明细胞膜上的蛋白质分子及磷脂分子是运动的，即细胞膜具有流动性。此过程
还说明细胞能够选择吸收 K+而排出 Na+，即与细胞膜的选择透过性相关。
答案： B
7.(2020 合肥模拟 ) 科学家预计在不久的将来，能研制出“瘦素穿
肠蛋白”来治疗肥胖，通过口服能进入人体血液，能够减轻肥胖症患
者通过肌肉注射的痛苦，你推测这种药品穿过小肠上皮细胞最可能的
方式为 ()
A. 渗透作用
B. 主动运输
C.被动运输
D. 胞吞
解析：“瘦素穿肠蛋白”是一类大分子蛋白质，这种药品穿过小
肠上皮细胞最可能的方式为胞吞。
答案： D
8. 将某活组织放入适宜的完全营养液中，置于适宜的条件下7 培养。培养液中甲、乙两种离子的浓度保持相等且恒定，定期测得细胞
中两种离子的含量，得到如图所示曲线。据图分析下列叙述中准确的
是()
A.该组织的细胞吸收甲、乙两种离子的方式分别是自由扩散和主
动运输
B.该组织细胞运输离子甲的载体数量比运输离子乙的数量多
C.两种离子均只能从低浓度的一侧运输到高浓度的一侧
D.曲线 mn段和 ab 段表明两种离子浓度的升高抑制了细胞的吸收
解析：从图中能够看出甲、乙曲线随时间的变化是：细胞内的离
子浓度超过细胞外离子浓度，所以对两者的吸收都是主动运输的方式。
在相同的时间内，甲曲线表示的浓度高于乙曲线，说明甲离子的吸收
速度快，主要原因是载体的数量相对较多。据图可知，当细胞外浓度
大于细胞内浓度时，也能吸收两种离子。曲线mn段和 ab 段两种离子应该是处于平衡的状态，而不是抑制细胞的吸收。
答案： B
9.如图所示，溶液 X 中含有绿色染料，溶液 Y 中含有红色染料，
溶液 Z 中含有蓝色染料。实验开始时，两支漏斗中溶液液面的高度一
样。 10 min 后观察的结果是：溶液 X 液面上升，溶液 Y 液面下降 ; 溶液X中只有绿色染料，溶液Y 中含有红色和蓝色染料，溶液Z 中含有绿色和蓝色染料。下列相关叙述中，准确的是()
A. 溶液Z 的浓度
B. 溶液Y 的浓度最低
C.溶液Y 中的溶质分子能够通过半透膜进入溶液X中
D.溶液X 中的溶质分子不能够通过半透膜进入溶液Z 中
解析：溶液 X 液面上升，且只有绿色染料，表明Z 中的溶剂进入了X，溶质没有进入 X，溶液 X 的浓度较高 ; 溶液 Y 液面下降，且 Y 中含有红色和蓝色染料，表明 Z 中的蓝色染料进入了 Y，溶液 Y的浓度较低，则溶液 Y 的浓度最低。
答案： B
10.(2020 慈溪检测 ) 某哺乳动物的一种成熟细胞不含 DNA。下图中能准确表示在一定 O2浓度范围内， K+进入该细胞的速率与 O2浓度关
系是 ()
解析：该细胞不含 DNA，故无细胞核、线粒体，不实行有氧呼吸，只实行无氧呼吸。所以，氧气的浓度对于 K+运输速率没有影响。
答案： A
11.(2020 福州质检 ) 某同学在实验室中做“植物细胞的吸水和失水”
实验时，在实验室老师的协助下，实行了一系列的创新实验，实验步
骤和现象如下表
实验组 5 分钟的现象再过5分钟滴加清水5分钟
①0.3 gmL -1 蔗糖溶液 x 无变化质壁分离复原
② 0.5 gmL -1 蔗糖溶液质壁分离 y 无变化
③1 molL -1KNO3溶液质壁分离质壁分离复原 z
④1 molL -1 醋酸溶液无变化细胞大小无变化细胞大小无变化
对上表的推断或解释不准确的是 ()
A.x 为质壁分离，因为细胞壁伸缩性小于原生质层
B.y 为质壁分离，可能导致细胞失水过多而死亡
C.z 为细胞稍增大，细胞液颜色变浅
D.④组无变化是因为细胞吸水量等于失水量
解析：洋葱表皮细胞在 0.3 g/mL 蔗糖溶液中会发生质壁分离现象，而在 0.5 g/mL 蔗糖溶液中会因质壁分离失水过多而死亡。在 1 mol/L
的KNO3溶液中，因为 K+和 NO-3能被细胞吸收，故发生先质壁分离后自动复原现象，因为 K+和 NO-3进入细胞内，细胞液浓度增大，所以滴
加清水后，体积稍增大。放入 1 mol/L 醋酸中会杀死细胞。
答案： D
12.下表是人体成熟红细胞中与血浆中的 K+和 Mg2+在不同条件下
的含量比较，据表分析不准确的是 ()
单位：
mol 处理前用鱼滕酮处理后用乌本苷处理后
细胞内血浆中细胞内血浆中细胞内血浆中
K+ 145 5 11 5 13 5
Mg2+ 35 1.4 1.8 1.4 35 1.4
A. 鱼滕酮对K+的载体的生理功能有抑制作用，也抑制了Mg2+的载体的生理功能
B. 鱼滕酮可能是通过抑制红细胞的有氧呼吸，从而影响K+和Mg2+ 运输的
C.乌本苷抑制K+的载体的生理功能而不影响Mg2+的载体的生理功
能
D.正常情况下血浆中K+和Mg2+均通过主动运输进入红细胞
解析：从表中分析在没有实行处理的时候细胞内的K+和 Mg2+的浓度都比较高，而在用鱼滕酮处理之后， K+和 Mg2+含量减少了，说明鱼滕酮对 K+和 Mg2+的载体的生理功能都有抑制作用 ; 用乌本苷处理后，K+的吸收受到影响，而 Mg2+的吸收没有受到影响，说明乌本苷抑制 K+ 的载体的生理功能而不影响 Mg2+的载体的生理功能。正常情况下血浆
中K+和 Mg2+均通过主动运输进入红细胞。人体成熟的红细胞通过无
氧呼吸提供能量。
答案： B二、非选择题 ( 共 52 分)
13.(16 分)(2020 南京模拟 ) 下图是生物膜流动镶嵌模型及物质跨
膜运输示意图，其中离子通道是一种通道蛋白，该通道蛋白是横跨质
膜的亲水性通道，具有离子选择性。请据图回答相关问题。
(1)很多研究成果有力支持“脂溶性物质易透过生物膜，不溶于脂
质的物质不易透过生物膜”这个说法。这证明组成细胞膜的主要成分
中有 [ ]__________________________。
(2)鲨鱼体内能积累大量的盐，盐分过高时就要即时将多余的盐分
排出体外，经研究，鲨鱼体内多余的盐分是经②途径排出的，那么其
跨膜运输的方式是 ________。
(3)对蟾蜍的离体心脏施加某种毒素后 Ca2+的吸收明显减少，但
K+、C6H12O6的吸收不受影响，最可能的原因是该毒素抑制了心肌细胞
膜上转运 Ca2+的[]__________ 的活性。
(4)柽柳是泌盐植物，叶子和嫩枝能够将吸收到植物体内的盐分排
出，是强耐盐植物。柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输还是
被动运输，请设计实验加以证明。
①实验步骤：
a.取甲、乙两组生长发育相同的柽柳幼苗，放入适宜浓度的含有
Ca2+、K+的溶液中。
b.甲组给予正常的呼吸条件，乙组
。
c.___________________________________________________________ _________。
②实验结论：
a. 若两组植株对 Ca2+、K+的吸收速率相同，说明
____________________________
_____________________________________________________________ ___________;
b.___________________________________________________________ _________
_____________________________________________________________ __________。
解析： (1) 根据相似相溶的原理，推测细胞膜的主要成分中有磷
脂;(2) 鲨鱼体内多余的盐分是经②途径排出的，由图可知，盐分是由
高浓度一侧向低浓度一侧转运的，不需要能量，属于被动运输方式;(3)
施加某种毒素后，Ca2+的吸收明显减少，但K+、C6H12O6的吸收不
受影响，说明该毒素不影响物质运输时的能量供给，Ca2+吸收进入细胞
是逆浓度梯度实行的，属于主动运输方式，主动运输需要能量和载体
蛋白，所以该毒素影响了运输 Ca2+的载体蛋白的活性 ;(4) 主动运输和被
动运输最主要的区别是是否需要能量，而能量主要是通过细胞的有
氧呼吸提供的，所以实验组和对照组的自变量应是能否实行有氧呼吸，
因变量是无机盐离子的吸收速率。
答案： (1) 甲磷脂分子
(2)被动运输
(3)乙载体蛋白
(4)①b. 完全抑制有氧呼吸
c. 一段时间后测定两组植株根系对Ca2+、K+的吸收速率
②a. 柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是被动运输
b.若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率，说明柽柳从土壤中吸
收无机盐的方式是主动运输
14.(18 分)(2020 合肥模拟 ) 某小组确定研究课题：探究植物细胞
外液浓度与质壁分离的关系。该小组选用水生植物黑藻作为实验材料，
并做实验假设：假如将其叶片分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，其细胞
失水量随着外界溶液浓度的增大而增加。该小组设计实验步骤如下：
①配制 10%、20%、30%的蔗糖溶液，分别盛于培养皿中。
②从黑藻茎上取下叶片，用吸水纸吸干叶片表面的水分，分别放
入不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡 10 分钟。
③取出叶片制成装片，显微镜下观察，选择 5 个细胞测量其 A、B 值(如图 A 为细胞的长度， B 为原生质体的长度。 )
在此基础上，请你参与设计、分析与讨论。
(1) 请你设计一表格，用于记录数据，计算并记录B/A 值(%)。
(2)该小组同学根据记录数据作如图所示曲线。请你对该结果实行
分析并得出结论。
(3)讨论
①该小组同学应选用记录表中哪组数据作图?________。
②假如要说明上述质壁分离现象是由相对应浓度的外界溶液引起
的，而非细胞本身的原因，你怎么设计实验 ?
(4)该小组同学想进一步了解“生长在盐碱地上的植物与水生植物
的细胞液浓度是否有差别”，请你设计实验并简要分析。
解析： (1) 本实验探究的是植物细胞外界溶液浓度与质壁分离的关系。植物细胞外界溶液浓度是自变量，实验过程中设置的 10%、20%、30%的蔗糖溶液相互对照 ; 质壁分离水准是因变量，测量其 A、B值并计
算B/A 值(%)，将 B/A 值(%) 作为衡量质壁分离水准的指标。 (2) 根据曲线图分析，注意 B/A 值(%)与质壁分离水准的关系， B/A 值(%)的变化与外界溶液浓度的关系。 (3) ①计算平均值能够有效避免实验的偶然性，减少实验误差 ; ②设置对照组：黑藻细胞置于清水中，观察 A、B、B/A
值，若三者都不变，说明未发生质壁分离，实验中的质壁分离现象是
由相对应浓度的外界溶液引起的。(4) 本实验设计题的实验自变量是盐
碱地上的植物与黑藻植物的叶片，因变量是B/A 值，具体方案见答案。
答案： (1)
细胞 10%的蔗糖溶液 20%的蔗糖溶液 30%的蔗糖溶液
B(μm) A( μm) B/A 值(%) B( μm) A( μm) B/A 值(%) B( μm)
A(μm) B/A 值(%)
1
2
3
4
5
平均值
(2)分析：① B/A 值越小，说明质壁分离水准越大 ; ②随着溶液浓度的增加， B/A 值下降，说明质壁分离水准随溶液浓度的增加而增大。结论：细胞失水量随着外界溶液浓度的增大而增加。 (3) ①平均值②设置清水对照组，观察清水中的黑藻细胞，确认其细胞形态正常，无质
壁分离现象 (4) 方案一：①取盐碱地上的植物与黑藻植物的叶片若干，用吸水纸吸干水分 ; ②配制相同浓度的蔗糖溶液，将上述两种叶片放入蔗糖溶液中，浸泡 10 分钟 ; ③将上述两种叶片制成装片，显微镜下观察，比
较其 B/A 值的大小 ; ④B/A 值小，质壁分离水准大，说明细胞液浓度低。或方案二：①选用盐碱地上的植物叶片，在方案一的基础上
增加低于10%的浓度并细化浓度梯度; ②黑藻细胞增加低于10%的浓度并细化浓度 ; ③刚开始发生质壁分离的浓度与细胞液浓度相当 ; ④比较黑藻与盐碱地上的植物的细胞液浓度。
15.(18 分) 为探究温度对膜透性的影响，取质量和形态相同的两块马铃薯实行对照实验，所得到的结果如下：
时间 (h)
质量改变百分比 %
温度 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
20℃ 0 +5 +7 +9 +12 +14 +16
40℃ 0 +0.03 0 -2 -3 -3.5 -4
(1)本实验的自变量是 ________________________。
(2)在 20℃下马铃薯块质量增加，主要与细胞具有 ________(细胞器)相关。
(3)在 40℃时，随着时间增加，马铃薯质量下降的主要原因是膜
的通透性增大、细胞内容物外渗造成的。请完成下列实验设计方案并回答问题：
实验原理：
随膜的通透性增大，细胞内容物外渗，会使外部溶液的电导度增大。溶液电导度的大小能够用电导仪实行检测。电导仪非常灵敏，空
气中的 CO2、温度会影响测量结果。
实验仪器与药品：电导仪、恒温水浴锅、烧杯、量筒、洗瓶、滤纸、蒸馏水。
实验步骤：
第一步：取 4 只相同的烧杯，分别加入 10 mL 蒸馏水，编号为 A、B、C，D;
第二步：取 2 块质量为 10 克且形态相同的马铃薯用蒸馏水反复冲洗
三次，用滤纸将水吸干，再分别放入 A、B 两烧杯中， C、D烧杯作为对
照 ;
第三步：
_____________________________________________________________ ___;
第四步： 1.5 小时后取出烧杯中的马铃薯，使烧杯中的溶液保持或
恢复至 20℃;
第五步：
_____________________________________________________________ __。
结果预测：
。
讨论：实验步骤中设计C、D组作为对照的目的是
_____________________________
__________________。
解析： (1) 由表中数据可知，实验的自变量是温度。
(2)马铃薯渗透吸水，则质量增加。渗透作用与液泡相关。
(3)由第一、二步可知， A、B 是实验组， C、D是对照组，以排除空
气中 CO2等对电导度的影响。实验中 A、C置于一种温度下， B、D置于
另一组温度下，通过比较两组的差值予以确定。
答案： (1) 温度(2) 液泡
(3)第三步： A 和 C烧杯置于 20℃下 ;B 和 D烧杯置于 50℃的恒温
水浴中 ( 只要答案合理均可 )
第五步：用电导仪分别测量溶液的电导度，并记录
结果预测：B烧杯中溶液导电度减去D烧杯中溶液导电度的值大于A烧杯中溶液导电度减去 C烧杯中溶液导电度的值 ( 只要答案合理并与第三步的答案对应就可 )
讨论：排除空气中的CO2等因素对实验结果的干扰