1/12021北京重點校高一（上）期中生物匯編細胞的物質輸入和輸出章節綜合一、單選題1．（2021·北京四中高一期中）新生兒小腸上皮細胞通過消耗ATP，可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖。這兩種物質分別被吸收到血液中的方式是（

）A．主動運輸、主動運輸 B．胞吞、主動運輸C．主動運輸、胞吞 D．被動運輸、主動運輸2．（2021·北京師大附中高一期中）下列與蛋白質功能無關的是（

）A．氧氣在血液中的運輸B．細胞對病原體的識別C．二氧化碳分子跨膜運輸D．催化葡萄糖在細胞內的氧化分解3．（2021·北京四中高一期中）鹽堿地中生活的某種植物，其細胞的液泡膜上有一種載體蛋白，能將細胞質中的Na﹢逆濃度梯度運入液泡，減輕Na﹢對細胞質中酶的傷害。下列敘述錯誤的是（

）A．Na﹢進入液泡的過程屬于主動運輸B．Na﹢進入液泡的過程體現液泡膜的選擇透過性C．該載體蛋白作用的結果不利于增強細胞的吸水能力D．該載體蛋白作用的結果有助于提高植物的耐鹽性4．（2021·北京四中高一期中）如圖為氨基酸和Na＋進出腎小管上皮細胞的示意圖，下列選項中不正確的是（

）A．上皮細胞中氨基酸進入組織液需要消耗能量B．管腔中氨基酸進入上皮細胞的方式為主動運輸C．Na＋出上皮細胞需要能量而進入細胞則不需要D．管腔中Na＋進入上皮細胞體現膜的選擇透過性5．（2021·北京四中高一期中）下圖表示借助轉運蛋白進行的兩種跨膜運輸方式，其中通道蛋白介導的物質運輸速度比載體蛋白介導的快1000倍。下列敘述正確的是（

）A．載體蛋白和通道蛋白在細胞膜上是靜止不動的B．載體蛋白和通道蛋白在物質轉運時作用機制相同C．甲、乙兩種方式中只有甲屬于被動運輸D．載體蛋白需要與溶質分子結合而通道蛋白不需要6．（2021·北京師大附中高一期中）近日，一名90后父親自制藥救患罕見病兒子的話題沖上熱搜。徐某的兒子由于體內Cu2＋吸收障礙導致神經肌肉功能異常。在小腸黏膜細胞中，Cu2＋由膜上HCTR1銅轉運體轉入胞內，這一過程不消耗能量；高爾基體中的ATP7A蛋白介導Cu2＋運出小腸黏膜細胞進而被各組織細胞所利用。孩子的ATP7A基因在1141位多了一個A堿基，導致該蛋白功能喪失。下列敘述錯誤的是（

）A．銅是人體必需的微量元素B．銅離子進入小腸黏膜細胞的方式是協助擴散C．核酸在蛋白質的合成中具有重要的作用D．由材料推測孩子血液中Cu2＋濃度高，小腸黏膜細胞中Cu2＋低7．（2021·北京師大附中高一期中）物質出入細胞的方式中，自由擴散區別于協助擴散的是（

）A．由高濃度向低濃度擴散 B．需要載體C．需要消耗有氧呼吸釋放的能量 D．不需要載體8．（2021·北京師大附中高一期中）下列現象屬于滲透作用的是（）A．水分子通過細胞壁 B．蔗糖分子通過細胞壁C．水分子通過原生質層 D．蔗糖分子通過原生質層9．（2021·北京四中高一期中）溶酶體內含多種水解酶，是細胞內消化的主要場所。溶酶體的內部為酸性環境（pH≈5），與細胞質基質（pH≈7.2）顯著不同。以下有關敘述不正確的是A．溶酶體內的水解酶是在核糖體合成的B．細胞質基質中的H+運入溶酶體不需消耗能量C．溶酶體膜上的蛋白質不會被自身水解酶水解D．溶酶體內pH升高會影響其細胞內消化功能10．（2021·北京四中高一期中）比較生物膜和人工膜（雙層磷脂）對多種物質的通透性，結果如下圖。據此不能得出的結論是A．生物膜上存在協助H2O通過的物質B．生物膜對K+、Na+、Cl-的通透性具有選擇性C．離子以易化（協助）擴散方式通過人工膜D．分子的大小影響其通過人工膜的擴散速率11．（2021·北京師大附中高一期中）對某動物細胞進行熒光標記實驗，如下示意圖所示，其基本過程：①用某種熒光材料標記該動物細胞，細胞表面出現熒光斑點。②用激光束照射該細胞表面的某一區域，該區域熒光淬滅（消失）。③停止激光束照射一段時間后，該區域的熒光逐漸恢復，即有出現了斑點。上述實驗不能說明的是A．細胞膜具有流動性B．熒光染料能與細胞膜組成成分結合C．根據熒光恢復的速率可推算出物質跨膜運輸的速率D．根據熒光恢復的速率可推算出膜中蛋白質或脂質的流動速率二、實驗題12．（2021·北京師大附中高一期中）細胞的生命活動離不開水，科研人員針對水分子的跨膜運輸進行了系列研究。(1)水分子可以通過_______方式透過細胞膜的磷脂雙分子層，也可以借助于膜上的__________以_______方式進出細胞，前者運輸速率慢，后者快。(2)蛋白A是存在于多種組織細胞膜表面的蛋白質，為驗證蛋白A是否為水通道蛋白，研究者選取蛙的卵母細胞做了如下實驗。組別實驗處理處理后將細胞置于蒸餾水中觀察0．5min1．5min2．5min3．5min實驗組向蛙卵母細胞注入蛋白A的mRNA對照組向蛙卵母細胞注入微量水注：卵母細胞接受蛋白A的mRNA后可以合成蛋白A，并將其整合到細胞膜上由結果可知，卵母細胞膜上整合蛋白A后，對水的通透性明顯________。但研究者認為上述實驗結果還不足以得出“蛋白A是水通道蛋白”的結論，試提出一種對上述結果的其他解釋________。(3)研究者繼而利用雙層磷脂分子圍成的球型脂質體（不含蛋白質）進行實驗，為“蛋白A是水通道蛋白”的結論提供了更有力的證據，其中實驗組的相應處理及結果應為________。（選填下列字母）a．將蛋白A整合到脂質體上b．普通的脂質體c．將相應脂質體放入清水中d．脂質體體積無明顯變化e．脂質體體積迅速增大三、綜合題13．（2021·北京師大附中高一期中）請閱讀下面科普短文，并回答問題。自1972年Singer和Nicolson提出生物膜的“流動鑲嵌模型”以來，生物膜的研究有了飛速的發展，許多科學家投身這一領域的研究，推動了膜生物學的迅速進展。20世紀80年代，研究者發現生物膜上有許多膽固醇聚集的微結構區，就像水面上漂浮的竹筏一樣，由此命名為“脂筏”。脂筏就像蛋白質停泊的平臺，一些膜蛋白與脂筏表面的化學基團結合，構成了生物膜上分子排列緊密、結構相對穩定的特定區域。葡萄糖轉運蛋白（GLUT1）廣泛存在于人體細胞膜表面。2018年，我國科研人員利用超分辨顯微鏡對GLUT1的分布和組裝進行了研究。發現GLUT1在細胞膜上形成了平均直徑約為250納米的聚集體，通過對同一細胞的脂筏標記蛋白進行了熒光標記，將GLUT1定位于脂筏。研究證實，脂筏區域可以使GLUT1在細胞膜上的分布相對穩定。研究表明，除脂筏外，細胞還會通過多種方式，把特定的膜蛋白限定在脂雙層的局部區域，例如將膜蛋白錨定在細胞內相對不動的結構上，或是被另一個細胞表面的蛋白質困住，甚至在膜上形成特定的屏障阻礙膜蛋白通過等，從而在細胞或細胞器的表面產生特化的功能區。利用特定的顯微鏡可以觀察到，不同種類的膜蛋白表現出了不同程度的運動模式，從隨機擴散到完全不能運動。圖中A呈現的是一個在質膜上自由隨機擴散的蛋白質軌跡，B呈現了一個被錨定在細胞內固定結構上因而基本不動的蛋白質的軌跡。請回答問題：(1)根據短文內容推測，脂筏________A．使生物膜結構的穩定性增加B．由糖蛋白和膽固醇共同組成C．有利于膜上的蛋白質發揮功能D．增加了膜上蛋白質的種類和數量(2)GLUT1存在于人體細胞膜表面，可順濃度梯度運輸葡萄糖分子，這種運輸方式屬于________。我國科研人員對同一細胞的脂筏標記蛋白進行了熒光標記，并與GLUT1的熒光標記膜分布結果進行對比，發現二者________，由此證明GLUT1是結合于脂筏的。(3)細胞骨架對細胞形態的維持有重要作用，錨定并支撐著許多細胞器。一種被細胞骨架錨定的膜蛋白，其運動軌跡應與圖中的________更相似。(4)與圖中A、B兩種膜蛋白的運動軌跡相比，GLUT1的移動范圍應表現為________。14．（2021·北京四中高一期中）下圖為小腸上皮細胞轉運葡萄糖的過程示意圖。小腸上皮細胞位于腸腔一側的突起可以增大細胞的吸收面積。（1）小腸是人體消化和吸收營養的主要器官，食物中的淀粉、蛋白質等經過消化后產生的葡萄糖、___________等小分子物質主要通過小腸上皮細胞吸收。（2）據圖分析，葡萄糖從腸腔進入小腸上皮細胞時，不直接消耗ATP，而是借助相同載體蛋白上Na+順濃度梯度運輸時產生的電化學勢能，分析此種轉運葡萄糖的方式為__________。腸腔一側膜面積的增大，增加了載體蛋白的________，使葡萄糖的吸收效率提高。（3）據圖分析，葡萄糖從小腸上皮細胞出來時的轉運方式為協助擴散，依據是___________。（4）小腸是食物消化吸收的主要場所，但酒精除在小腸中被吸收外，還能在胃中被吸收，這是因為酒精或其他脂溶性物質能夠以____________的轉運方式進入細胞，所以空腹飲酒，酒精吸收快、易醉。

參考答案1．B【分析】小分子的物質運輸方式包括主動運輸和被動運輸，其中被動運輸又包括自由擴散和協助擴散；大分子物質運輸方式是胞吐和胞吐，依賴于膜的流動性，需要消耗能量。【詳解】免疫球蛋白是大分子物質，進入細胞的方式是胞吞；半乳糖是小分子物質，小分子的物質運輸方式是主動運輸和被動運輸，本題題干中提出“小腸上皮細胞通過消耗ATP”，小分子物質的運輸方式中消耗能量（ATP）的只有主動運輸一種方式，所以吸收半乳糖的方式是主動運輸，B正確。故選B。2．C【分析】蛋白質是生命活動的主要承擔者，蛋白質的結構多樣，在細胞中承擔的功能也多樣：①有的蛋白質是細胞結構的重要組成成分，如肌肉蛋白；②有的蛋白質具有催化功能，如大多數酶的本質是蛋白質；③有的蛋白質具有運輸功能，如載體蛋白和血紅蛋白；④有的蛋白質具有信息傳遞，能夠調節機體的生命活動，如胰島素；⑤有的蛋白質具有免疫功能，如抗體。【詳解】A、氧氣在血液中運輸過程需要血紅蛋白的協助，體現了蛋白質的運輸功能，A錯誤；B、細胞對病原體的識別與細胞表面的糖蛋白有關，體現了蛋白質的信息傳遞的功能，B錯誤；C、二氧化碳分子跨膜運輸的方式是自由擴散，不需要載體蛋白的協助，該過程與蛋白質功能無關，C正確；D、葡萄糖在細胞內氧化分解需要酶的催化，該過程中的酶的化學本質是蛋白質，體現了蛋白質的催化功能，D錯誤。故選C。3．C【分析】分析題意：題干中指出“細胞的液泡膜上有一種載體蛋白，能將細胞質基質中的Na+逆濃度梯度運入液泡”，這符合主動運輸的特點，從而增大了細胞液的濃度，植物細胞的吸水能力增強，而適應鹽堿環境。【詳解】A、細胞的液泡膜上的載體蛋白能逆濃度運輸Na+，說明Na+運輸方式是主動運輸，A正確；B、Na﹢進入液泡的過程體現液泡膜的功能特性是具有選擇透過性，B正確；C、載體蛋白的存在，增大了細胞液的濃度，植物細胞的吸水能力增強，C錯誤；D、載體蛋白的存在，增大了細胞液的濃度，植物細胞的吸水能力增強，減輕Na+對細胞質中酶的傷害，而適應鹽堿環境，D正確。故選C。4．A【分析】自由擴散、協助擴散和主動運輸的區別如下：自由擴散協助擴散主動運輸運輸方向順濃度梯度高濃度→低濃度順濃度梯度高濃度→低濃度逆濃度梯度低濃度→高濃度載體不需要需要需要能量不消耗不消耗消耗舉例O2、CO2、H2O、N2甘油、乙醇、苯、尿素葡萄糖進入紅細胞Na+、K+、Ca2+等離子；小腸吸收葡萄糖、氨基酸【詳解】A、上皮細胞中氨基酸進入組織液是高濃度→低濃度，需要載體、但不消耗能量，屬于協助擴散，A錯誤；B、管腔中氨基酸進入上皮細胞是低濃度→高濃度，需要載體、消耗能量，屬于主動運輸，B正確；C、管腔中Na+進入上皮細胞是高濃度→低濃度，需要載體、但不消耗能量，屬于協助擴散；上皮細胞中Na+進入組織液是低濃度→高濃度，需要載體、消耗能量，屬于主動運輸，C正確；D、管腔中Na+等物質進入上皮細胞能體現細胞膜的選擇透過性，D正確。故選A。5．D【分析】分析題圖：甲、乙兩圖物質跨膜運輸特點是由高濃度運輸到低濃度，需要轉運蛋白，不需要能量，都屬于協助擴散。【詳解】A、載體蛋白和通道蛋白在細胞膜上不是靜止不動的，而具有流動性，A錯誤；B、載體蛋白轉運物質時要與物質結合發生構象變化，通道蛋白在轉運物質時，不與其結合不發生構象變化，二者作用機制不同，B錯誤；C、甲、乙兩種方式都是從高濃度一側運輸到低濃度一側，需要轉運蛋白的協助，都屬于被動運輸，C錯誤；D、載體蛋白在轉運離子或分子時，會與離子或分子結合，導致發生自身構象的改變，導致運輸速率較慢，分子或離子通過通道蛋白時，不需要與通道蛋白的結合，D正確。故選D。【點睛】6．D【分析】1、組成生物體的化學元素根據其含量不同分為大量元素和微量元素兩大類。(1)大量元素是指含量占生物總重量萬分之一以上的元素，包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg；(2)微量元素是指含量占生物總重量萬分之一以下的元素，包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。2、物質跨膜運輸的方式：自由擴散的方向是從高濃度向低濃度，不需載體和能量，常見的有水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等；協助擴散的方向是從高濃度向低濃度，需要載體，不需要能量，如紅細胞吸收葡萄糖；主動運輸的方向是從低濃度向高濃度，需要載體和能量，常見的如小腸絨毛上皮細胞吸收氨基酸、葡萄糖，K+等。【詳解】A、由分析可知，銅是人體必需的微量元素，A正確；B、根據題干“在小腸黏膜細胞中，Cu2＋由膜上HCTR1銅轉運體轉入胞內，這一過程不消耗能量”可知，銅離子進入小腸黏膜細胞需要載體，且不消耗能量，因此此方式為協助擴散，B正確；C、核酸是遺傳信息的攜帶者，是一切生物的遺傳物質，在生物體的遺傳、變異和蛋白質的合成中具有極其重要的作用，C正確；D、根據題干可知該孩子的ATP7A蛋白功能喪失，導致Cu2＋無法運出小腸黏膜細胞進而被各組織細胞所利用，因此該孩子血液中Cu2＋濃度低，小腸黏膜細胞中Cu2＋高，D錯誤。故選D。7．D【分析】1、自由擴散的特點是高濃度一側運輸到低濃度一側，不需要載體和能量。2、協助擴散的特點是高濃度一側運輸到低濃度一側，需要載體，不需要能量。3、共同點：高濃度向低濃度擴散，不需要消耗能量。4、區別：自由擴散不需要載體，協助擴散需要載體。【詳解】A、自由擴散和協助擴散都是被動運輸，運輸方向都是高濃度向低濃度擴散，A錯誤;B、協助擴散需要載體蛋白的協助，而自由擴散不需要載體的協助，B錯誤;D、自由擴散和協助擴散都不需要消耗能量，C錯誤;D、自由擴散區別于協助擴散不需要載體，D正確。故選D。8．C【分析】滲透作用是指水分子等溶劑分子通過半透膜從低濃度一側運輸到高濃度一側；條件是半透膜和濃度差。【詳解】A、細胞壁是由纖維素和果膠組成，具有全透性，不屬于半透膜，A錯誤；B、細胞壁不屬于半透膜，具有全透性，蔗糖溶液通過細胞壁屬于擴散，B錯誤；C、細胞膜、液泡膜以及兩者之間的細胞質組成原生質層，而原生質層具有選擇透過性，相當于半透膜，水分子可以通過滲透作用通過原生質層，C正確；D、蔗糖分子不能通過原生質層，D錯誤。故選C。【點睛】滲透作用條件是半透膜和濃度差。9．B【分析】溶酶體是由高爾基體“出芽”產生的一種重要細胞器，是“消化車間”，內部含有多種水解酶，能分解衰老、損傷的細胞器，吞噬并殺死侵入細胞的病毒和病菌。被溶酶體分解后的產物，如果是對細胞有用的物質，細胞可以再利用，廢物則排出細胞外。【詳解】A、水解酶的化學本質為蛋白質，蛋白質的合成場所為核糖體，正確；B、溶酶體內pH值較低，說明H+相對較多，故H+以逆濃度進入溶酶體，屬于主動運輸，需要消耗能量，錯誤；C、溶酶體內部含有多種水解酶，能分解自身機體衰老、損傷的細胞器，而溶酶體膜上的糖蛋白是高度糖基化的，性質非常穩定，不易被水解酶水解；而且溶酶體膜的磷脂雙分子層中含有很多固醇類物質，且和糖蛋白和糖脂進行相互交聯，進一步加固了溶酶體膜的穩固性。因此，溶酶體膜不會被水解，正確；D、溶酶體內部含有多種水解酶，pH值較低，若溶酶體內pH升高會影響酶的活性，因而影響細胞內消化功能，正確；故選B。10．C【詳解】生物膜和人工膜的差異是生物膜有蛋白質，人工膜無。生物膜對水分子通透性大于人工膜，說明生物膜上存在協助H2O通過的物質，故A正確。生物膜對于K+、Na+、Cl-的通透性各不相同，與生物膜這三種離子載體的數量本題有關，體現生物膜對本題物質的選擇透過性，故B正確。圖解只顯示人工膜對K+、Na+、Cl-的通透性一樣，都很低，說明人工膜缺乏蛋白質載體協助運輸離子，而協助擴散需要載體，故C錯。甘油分子體積比氣體分子體積大，較不容易通過人工膜，故D正確。故選C。11．C【詳解】該過程說明細胞膜具有流動性、熒光染料能與細胞膜組成成分結合，根據熒光恢復的速率可推算出膜中蛋白質或脂質的流動速率，但不能根據熒光恢復的速率推算出物質跨膜運輸的速率，因為該過程中沒有發生物質跨膜運輸。所以C不正確。12．(1)

自由擴散

水通道蛋白

協助擴散(2)

增大

蛋白A可間接提高卵母細胞的吸水速率(3)a

c

e【分析】水進出細胞的方式一般情況是自由擴散，若確定有水通道蛋白參與則為協助擴散。水屬于極性小分子，可以在磷脂之間的空隙穿過，一般情況下是自由擴散，在需水時候，如流眼淚，水要通過水孔蛋白，屬于協助擴散。由于水是極性分子，且不具有親脂性，因而不易通過細胞膜上的磷脂雙分子層進行自由擴散，而細胞膜上有一種橫跨質膜的蛋白質分子，該蛋白質分子結構中有一狹窄的親水性孔道，水分子可通過該孔道從水位勢能高的一側迅速擴散到水位勢能低的一側，而其它物質則不能通過。細胞膜上這種只允許水分子通過的蛋白質孔道叫水通道。（1）水分子可以通過自由擴散方式通過細胞膜的磷脂雙分子層，也可以借助膜上的水通道蛋白以協助擴散方式進入細胞。（2）由圖示結果可知，卵母細胞膜上整合蛋白A后，蛙卵母細胞的體積增大，對水的通透性明顯增大。但也有另一種解釋：卵母細胞中產生了大量蛋白A，使細胞液濃度遠大于細胞外液體的濃度，使卵母細胞大量吸水，從而出現圖示結果，即蛋白A可間接提高卵母細胞的吸水速率。（3）研究者繼而利用磷脂雙分子層圍成的球型脂質體（不含蛋白質）進行實驗，為“蛋白A是水通道蛋白”的結論提供了更有力的證據，其中實驗組的相應處理及結果應為：將蛋白A整合到脂質體上，將相應脂質體放入清水中，脂質體體積迅速增大。故應選ace。【點睛】本題以針對水分子的跨膜運輸進行了系列研究為載體，考查了水進出細胞的方式，要求考生識記相關知識點，并能利用所學知識進行相關的實驗探究和分析。13．(1)AC(2)

協助擴散

分布的定位相同(3)B(4)移動范圍介于A、B之間【分析】細胞膜的主要成分是蛋白質和脂質，磷脂雙分子層構成細胞膜的基本支架，蛋白質以鑲嵌、嵌入或貫穿的形式分布在膜上，蛋白質種類和數量越多，膜功能越復雜。根據題干信息可知，由膽固醇聚集的微結構區“脂筏”，能與蛋白質結合形成特定區域。（1）根據短文內容可知，一些膜蛋白與脂筏表面的化學基團結合，構成了生物膜上分子排列緊密、結構相對穩定的特定區域，還能把特定的膜蛋白限定在脂雙層的局部區域，從而在細胞或細胞器的表面產生特化的功能區，故脂筏可以使生物膜結構的穩定性增加