2022年高考生物一輪復習 第8講 生物膜的流動鑲嵌模型與物質跨膜運輸方式

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1、2022年高考生物一輪復習 第8講 生物膜的流動鑲嵌模型與物質跨膜運輸方式 1. 下圖是物質進出細胞方式的概圖。下列分析正確的是(　　) A．①方式表示協(xié)助擴散 B．⑤、⑥兩種方式的共同特點是都需要載體 C．③、④兩種方式都與細胞膜的流動性有關 D．質壁分離實驗中蔗糖進入細胞的方式為④ 答案：C 解析：由圖示分析可知，①為主動運輸，A錯誤；②為被動運輸，其又可分為自由擴散和協(xié)助擴散，即⑤和⑥，其中自由擴散不需要載體協(xié)助，B錯誤；③和④分別為胞吞和胞吐，兩者均與細胞膜的流動性有關，C正確；在質壁分離實驗中，蔗糖是細胞不需要的大分子物質，無法進入細胞內部，D錯誤。 2．圖甲表示

2、四種不同的物質在一個動物細胞內外的相對濃度差異。通過圖乙所示的過程來維持細胞內外濃度差異的物質是(　　) A．Na＋　　　　　　　　　 B．K＋ C．胰島素 D．CO2 答案：B 解析：由圖乙可知該物質的運輸是由低濃度到高濃度，從細胞外運輸到細胞內，消耗能量，為主動運輸。由圖甲可知，鉀離子在細胞外的濃度低，在細胞內的濃度高，因此由細胞外運輸到細胞內需要消耗能量，為主動運輸。鈉離子在細胞內的濃度低于在細胞外的濃度，與圖乙所示不符。胰島素的運輸方式為胞吐，CO2的運輸方式為自由擴散。 3．如圖表示物質跨膜運輸的一種方式。據圖分析正確的是(　　) A．這種轉運方式可逆濃度梯度

3、進行 B．乙醇分子是以這種方式進入細胞的 C．細胞產生的能量增加會提高這種物質的轉運速率 D．載體蛋白在物質轉運過程中形狀會發(fā)生改變 答案：D 解析：圖示的這種物質跨膜運輸方式的特點是物質從分子多的一側運向分子少的一側，即順濃度梯度運輸，需要載體蛋白的協(xié)助，可判斷這種運輸方式為協(xié)助擴散，不需要消耗能量。乙醇分子的運輸方式是自由擴散。由圖可知，載體蛋白在物質轉運過程中形狀會發(fā)生改變。 4.如圖是某些物質跨膜運輸的圖解，下列分析與實際不相符的是(　　) A．圖中跨膜運輸情況反映了細胞膜的功能特性 B．細胞之所以能吸收Cl－與它的遺傳物質的表達有關 C．水分子的移動趨勢與細胞內外的

4、濃度差有關 D．若此細胞為人體細胞，則淀粉進入細胞方式為胞吞 答案：D 解析：圖中信息顯示，Cl－與水分子可以通過細胞膜，淀粉這種大分子不能通過，反映了細胞膜的功能特性——選擇透過性；細胞對Cl－吸收的方式是主動運輸，需要相應的載體和能量，而載體的合成受細胞內基因的控制；當細胞內外溶液存在濃度差時，細胞會出現(xiàn)失水或吸水的現(xiàn)象；淀粉是不能直接被人體細胞吸收的，它只有被水解成葡萄糖后才能被吸收。故只有D項的說法與實際是不相符的。 5．(xx·信息優(yōu)化卷)攜有單克隆抗體的磷脂微球體藥物進入細胞的方式最可能是(　　) A．主動運輸 B．自由擴散 C．胞吞 D．協(xié)助擴散 答案：C

5、 解析：磷脂做為保護膜，與細胞膜接觸后會發(fā)生融合現(xiàn)象，應屬于胞吞。 6．(xx·高考命題研究)肌細胞內的肌質體是由大量變形的線粒體組成的，由此可推測肌質體的主要作用是(　　) A．增大細胞內的膜面積 B．某些大分子物質的運輸通道 C．有利于對肌細胞的能量供應 D．與蛋白質、脂質和糖類的合成有關 答案：C 解析：線粒體是細胞內的動力工廠。 7．如圖表示某生物膜結構，圖中A、B、C、D、E、F分別表示某些物質，a、b、c、d表示物質跨膜運輸方式。 下列幾種相關敘述中錯誤的是(　　) A．該生物膜是細胞膜，因為有糖蛋白D B．a→d中，屬于被動運輸的是b和c C．若該生物

6、膜是肝細胞膜，進食后6小時，C代表的激素胰島素分泌會增加 D．因為組成生物膜的分子是運動的，所以生物膜具有流動性的結構特點 答案：C 解析：物質A、B、C、D分別是蛋白質、糖蛋白、細胞分泌物和磷脂，其中蛋白質和磷脂是構成生物膜的主要成分。因為具有糖蛋白，所以題圖中的生物膜是細胞膜。a和d需要載體和ATP，所以這兩種運輸屬于主動運輸，b和c屬于被動運輸。進食6個小時后，血糖濃度會相對降低，此時胰高血糖素分泌會增加，而不是胰島素分泌增加。生物膜的組成分子是運動的，所以生物膜具有流動性的結構特點。 8．用呼吸抑制酶處理紅細胞，下列物質吸收量顯著減少的一組是(　　) 答案：B 解析：O

7、2、H2O、甘油等通過自由擴散方式進入紅細胞，葡萄糖通過協(xié)助擴散方式進入紅細胞，這些過程都不需要消耗能量。氨基酸、K＋通過主動運輸方式進入紅細胞，需要消耗能量。呼吸抑制酶處理紅細胞后，紅細胞產生ATP量減少，所以氨基酸、K＋的吸收量也顯著減少。 9．下列有關物質跨膜運輸的敘述中，正確的是(　　) A．神經遞質由突觸前膜釋放到突觸間隙中的方式是主動運輸 B．mRNA在細胞核中合成后進入細胞質中要穿過2層生物膜 C．水稻葉肉細胞無氧呼吸產生的CO2被同一個細胞利用要穿過2層磷脂雙分子層 D．血液中的葡萄糖進入紅細胞的方式是主動運輸 答案：C 解析：神經遞質的分泌方式為胞吐，故A錯誤；

8、mRNA在細胞核中合成后，從核孔進入細胞質，跨過0層生物膜，故B錯誤；葉肉細胞進行無氧呼吸的場所是細胞質基質，CO2被同一個細胞利用，從細胞質基質到葉綠體，要跨過2層生物膜，即2層磷脂雙分子層，故C正確；血液中的葡萄糖進入紅細胞的方式是協(xié)助擴散，故D錯誤。 10. 如圖中曲線a、b表示物質跨(穿)膜運輸的兩種方式，下列表述正確的是(　　) A．脂溶性小分子物質不能通過方式a運輸 B．與方式a有關的載體蛋白覆蓋于細胞膜表面 C．方式b的最大轉運速率與載體蛋白數量有關 D．抑制細胞呼吸對方式a和b的轉運速率均有影響 答案：C 解析：本題考查物質跨(穿)膜運輸的方式，意在考查考生對物質

9、跨(穿)膜運輸方式的理解、運用和識圖分析能力。由圖可知，曲線a表示物質的轉運速率與被轉運分子的濃度成正比，因此曲線a表示的是自由擴散；曲線b表示在一定范圍內物質的轉運速率與被轉運分子的濃度成正比，而超過一定的范圍，物質的轉運速率不再增高，這時候轉運速率主要受細胞膜上載體數量的限制，因此曲線b表示的是主動運輸或協(xié)助擴散。脂溶性小分子物質以自由擴散的方式進出細胞，故A錯誤；方式a表示的是自由擴散，如果需要載體蛋白的參與，那么與之有關的載體蛋白應貫穿于細胞膜中構成蛋白質通道，故B錯誤；抑制細胞呼吸可能對方式b的轉運速率有影響，而對方式a的轉運速率無影響，故D錯誤。 11．(合肥一中xx屆月考)某種

10、細胞，對C6H12O6的吸收方式是協(xié)助擴散。但是在一定條件下經特殊的誘變處理后，喪失了吸收C6H12O6的功能，并且這種特性在細胞多次分裂后仍能保持。以下分析正確的是(　　) A．細胞對C6H12O6的需求發(fā)生變化 B．細胞膜上的載體蛋白缺失或結構發(fā)生變化 C．細胞壁的結構發(fā)生變化，導致通透性降低 D．誘變處理破壞了細胞中催化ATP合成的相關酶系 答案：B 解析：協(xié)助擴散需要載體蛋白，不需要ATP。 12．(xx·西城區(qū)期末)下圖是細胞膜的亞顯微結構模式圖，①～③表示構成細胞膜的物質。下列關于細胞膜 結構和功能的敘述中，正確的是(　　) A．a過程與膜內外物質的濃度無

11、關 B．b可表示細胞分泌胰島素的過程 C．①與細胞間識別和免疫密切相關 D．②和③構成了細胞膜的基本骨架 答案：C 解析：a過程為自由擴散，取決于膜內外物質的濃度差；b過程為主動運輸，而胰島素分泌是細胞膜的胞吐作用；①示糖蛋白，與細胞識別和免疫密切相關；②是磷脂，磷脂是構成細胞膜的基本骨架，蛋白質不是。 13．科學家經過研究提出了生物膜的“流動鑲嵌模型”。請分析回答： (1)在“流動鑲嵌模型”中，構成生物膜的基本骨架是________，由于________的分布使生物膜的結構表現(xiàn)出不對稱性。 (2)用熒光抗體標記的人—鼠細胞融合的實驗過程及結果如圖所示。此實驗結果直接證明了細胞

12、膜中的________，由此能較好地解釋細胞膜結構的________性。 (3)科學家在研究線粒體結構和功能時發(fā)現(xiàn)，其外膜包含很多稱作“孔道蛋白”的整合蛋白，可允許某些離子和小分子順濃度梯度通過。物質的這種跨膜方式為________，體現(xiàn)了生物膜功能上的________性。若將線粒體的蛋白質提取出來，脫離膜結構的大部分蛋白質無法完成其生理功能，說明________是完成生命活動的基礎。 (4)如圖為胰島B細胞結構模式圖(局部)。胰島B細胞通過基因控制合成并分泌胰島素，參與此過程的所有具膜的細胞結構有________(用圖中序號表示)。胰島素以胞吐方式分泌出胰島B細胞后，作用于靶細胞，通

13、過促進靶細胞________，發(fā)揮降低血糖的作用。 (5)以上事實主要體現(xiàn)了生物膜在________上的統(tǒng)一及聯(lián)系。 答案：(1)磷脂雙分子層　蛋白質 (2)蛋白質分子可以運動　流動 (3)易化擴散(協(xié)助擴散)　選擇透過 膜結構的完整性(分子在生物膜上的有序排列) (4)①③④⑤⑥(不考慮順序)　吸收、利用和轉化葡萄糖(對葡萄糖的吸收、利用和轉化) (5)結構和功能 解析：本題考查生物膜的流動鑲嵌模型及考生的圖形轉換、理解和應用能力，難度中等。 (1)流動鑲嵌模型的結構特點是：磷脂雙分子層排列在外側，構成基本骨架，具有流動性；蛋白質鑲嵌、覆蓋或貫穿在整個磷脂雙分子層，也可

14、以流動；由于蛋白質分子的不均勻分布造成細胞膜的不對稱性。 (2)熒光標記的是細胞膜上的蛋白質，因此該實驗直接證明的是細胞膜上的蛋白質能夠運動，由此也很好地解釋了細胞膜的結構特點：細胞膜具有一定的流動性。 (4)分析該圖可知①②③④⑤⑥分別是細胞核、核糖體、內質網、高爾基體、線粒體和細胞膜，在分泌蛋白的合成和分泌過程中細胞核完成轉錄過程、核糖體是蛋白質合成場所、內質網是初級加工場所、高爾基體是再次加工場所、線粒體提供能量、通過細胞膜的胞吐作用分泌到細胞外，在這些結構中只有核糖體無膜結構。 14．(合肥一中xx屆月考)下圖表示細胞膜的結構和物質進出細胞的方式，請據圖分析回答： 圖①　　　　

15、　　　　　　　圖② (1)在圖①a～e過程中，可以代表紅細胞吸收葡萄糖的過程是圖中的編號__________；代表紅細胞向血漿中輸出Na＋的過程是圖中編號________________；與圖②中曲線Ⅰ相符的過程是圖①中的編號__________________________。 圖③ (2)一項研究發(fā)現(xiàn)，平菇的假根對某營養(yǎng)物質的吸收，與該物質溶液濃度的關系如圖③所示。從圖中曲線可以看出，在一定范圍內，平菇的假根對該物質的吸收速率隨濃度增加而增加，當達到P點后吸收速率不再增加。有人認為這種現(xiàn)象可表明平菇的假根對該物質的吸收方式為主動吸收，也有人認為是被動吸收，請

16、設計一個實驗加以確定。 ①設計實驗步驟。 ②預測實驗結果并分析。 答案：(1)d　e　a (2)①a取甲、乙2組生長發(fā)育相同的平菇，放入適宜濃度的含有該營養(yǎng)物質的溶液中；b甲組的假根給正常的呼吸條件，乙組的假根完全抑制呼吸，其他條件相同；c一段時間后測定兩組平菇的假根對該物質的吸收速率。 ②a若兩組平菇的假根對該物質的吸收速率一樣，說明平菇的假根對該物質不是主動吸收；b若乙組吸收速率明顯小于甲組吸收速率，或者完全不吸收，說明平菇的假根對該物質是主動吸收。 解析：此題是物質跨膜運輸的經典題型，注意完成好信息轉換是審題關鍵。 1. (xx·浙江理綜)人體肝細胞內CO2分壓和K＋濃

17、度高于細胞外，而O2分壓和Na＋濃度低于細胞外，上述四種物質中通過主動轉運進入該細胞的是(　　) A．CO2 B．O2 C．K＋ D．Na＋ 答案：C 解析：此題考查物質進出細胞的方式。O2、CO2等氣體通過自由擴散的方式進出細胞，A、B不符合題意；許多離子和一些較大的分子如葡萄糖等，可以借助載體蛋白的協(xié)助，順濃度梯度進出細胞，稱為協(xié)助擴散，本題中的Na＋就可以通過協(xié)助擴散順濃度梯度進入細胞，D不符合題意；K＋從細胞外進入細胞內，逆濃度梯度運輸，需消耗能量，為主動運輸，C正確。 2．(xx·海南單科)在動物細胞的物質運輸中，屬于自由擴散的是(　　) A．紅細胞中的Na＋進入

18、血漿 B．細胞外液中的O2進入肌細胞 C．細胞外液中的K＋進入神經細胞 D．血漿中的碘進入甲狀腺濾泡上皮細胞 答案：B 解析：本題主要考查物質跨膜運輸的相關知識。離子跨膜進出細胞多是主動運輸。能以自由擴散方式跨膜運輸的物質有：CO2、O2、甘油、酒精、苯等，故B選項正確。 3．(上海高考)如圖表示一種物質的跨膜運輸方式，下列敘述中正確的是(　　) A．該膜中載體也能運輸蔗糖 B．碘以該方式進入海帶細胞 C．該方式不會出現(xiàn)飽和現(xiàn)象 D．該方式發(fā)生在被運輸物質從高濃度到低濃度時 答案：D 解析：本題考查物質的跨膜運輸的相關知識，意在考查考生的識圖分析與比較能力。據圖可知

19、，葡萄糖進入細胞需要載體，而不需要能量，故該膜運輸方式為協(xié)助擴散，只能從高濃度運輸到低濃度；跨膜運輸中的載體具有專一性，運輸葡萄糖的載體不能運輸蔗糖；碘進入細胞的方式為主動運輸而不是協(xié)助擴散；由于膜上運輸相應物質的載體數量是有限的，故運輸會達到飽和。 4．(xx·安徽理綜)蛙的神經元內、外Na＋濃度分別是15 mmol·L－1和120 mmol·L－1。在膜電位由內負外正轉變?yōu)閮日庳撨^程中有Na＋流入細胞，膜電位恢復過程中有Na＋排出細胞。下列判斷正確的是(　　) A．Na＋流入是被動運輸、排出是主動運輸 B．Na＋流入是主動運輸、排出是被動運輸 C．Na＋流入和排出都是被動運輸 D．Na＋流入和排出都是主動運輸 答案：A 解析：本題主要考查神經元動作電位和靜息電位形成的機制。神經細胞在適宜刺激下，細胞膜對Na＋的通透性增加，Na＋大量內流，導致膜電位由內負外正變?yōu)閮日庳?，此時Na＋以被動運輸的方式進入細胞。膜電位恢復過程中，有Na＋排出細胞，此時Na＋是逆濃度梯度運輸，屬于主動運輸。選項A正確。