人教版（2019）高中生物学必修1练习--第4章　第2节　主动运输与胞吞、胞吐（含解析）

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2026人教版高中生物学必修1
第2节　主动运输与胞吞、胞吐
基础过关练
题组一　主动运输
1.关于主动运输的叙述,错误的是(　　)
A.主动运输有利于保证细胞和个体生命活动对物质的需要
B.细胞需要的小分子或离子都是通过主动运输进入细胞的
C.细胞中的代谢废物可通过主动运输排出
D.主动运输过程中被运输的物质需要与载体蛋白结合
2.(2024湖南长沙月考)囊性纤维化是一种严重的遗传疾病。这一疾病发生的主要原因是CFTR蛋白的功能异常,如图表示CFTR蛋白在Cl-跨膜运输过程中的作用,患者体内CFTR蛋白异常关闭,最终导致患者支气管被异常的黏液堵塞。下列叙述正确的是(　　)
A.CFTR蛋白转运Cl-的过程中空间结构不变
B.正常细胞中Cl-的运输不需要消耗能量
C.图中H2O运出细胞的方式为协助扩散
D.对于囊性纤维化患者,H2O运出肺部细胞会受到阻碍
3.(教材习题改编)如图表示一个动物细胞内外不同离子的相对浓度。据图推断下列叙述错误的是　(　　)
　　离子种类
A.K+通过主动运输进入细胞
B.Mg2+进入细胞的速率与载体蛋白的数量有关
C.Na+排到细胞外需要消耗能量
D.不同细胞内外的不同离子浓度差相差很大
4.(2025福建厦门双十中学期中)下图是局部细胞膜的结构模型和物质跨膜运输的方式示意图,其中甲、乙代表物质或结构,①②③④分别代表物质运输的方式,请仔细观察图示,分析回答有关问题。
(1)图中表示被动运输的是　　　(填图中数字)。图中物质跨膜运输速率会受低温影响的是　　　　(填图中数字)。
(2)④代表的运输方式为　　　　　,判断依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(至少答出两点)。
(3)二色补血草是一种泌盐植物,其将吸收的盐分分泌到茎叶的表面,后被雨水冲刷掉,防止过多的盐分在体内积累。现欲判断二色补血草从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输还是被动运输,请设计实验加以探究。
①实验步骤:取　　　　　　　　　　　　　　　　　,放入一定浓度的含有K+的溶液中;甲组给予正常的能量供应,乙组　　　　　;一段时间后,测定　　　　　　　　　　　。
②实验结论:若　　　　　　　　　　　　　　　　　,说明二色补血草从土壤中吸收无机盐的方式是被动运输;若　　　　　　　　　　　　　　　　　,说明二色补血草从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输。
题组二　胞吞和胞吐
5.(2025广东实验中学期中)受体介导的胞吞是细胞外的生物大分子选择性地与受体结合后,进入细胞的过程(如图)。下列叙述正确的是(　　)
A.离子主要通过此方式进入细胞
B.该过程主要体现了细胞膜的选择透过性
C.细胞膜上与甲结合的受体不可以与乙结合
D.细胞对甲的吸收过程不需要消耗能量
6.(易错题)(2025江苏扬州期中)下图为某细胞释放某种物质的示意图,下列叙述错误的是(　　)
A.该过程使细胞膜面积暂时增大
B.该过程释放的物质可以是液体成分
C.该过程消耗能量但不需要蛋白质的参与
D.该过程有利于细胞膜结构的更新
题组三　物质跨膜运输的影响因素
7.(2025江西南昌三中期中)如图是胡萝卜在不同氧浓度(一定范围内,氧浓度与能量供应呈正相关)下从硝酸钾溶液中吸收K+和的曲线。影响a、b两点和b、c两点吸收速率不同的主要因素分别是(　　)
A.载体蛋白数量、能量
B.能量、载体蛋白数量
C.载体蛋白数量、离子浓度
D.能量、离子浓度
8.(2025山西省实验中学月考)图甲中曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式,图乙表示细胞对大分子物质“胞吞”和“胞吐”的过程。下列相关叙述错误的是(　　)
A.图甲中曲线b达到最大转运速率后的限制因素可能是能量
B.图乙所示过程体现了细胞膜的流动性
C.b、c、d运输方式都需要膜上蛋白质的参与
D.温度变化只影响b、c、d过程,不影响a过程
9.(2025吉林长春期中)Mg2+和是植物所需的无机盐,科学家将番茄和水稻幼苗分别放入含Mg2+和的培养液中进行培养,培养液的起始浓度相同。一段时间后,培养液中离子的浓度变化如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.番茄吸收的量多于Mg2+
B.水稻根细胞膜上转运蛋白的数量比番茄根细胞膜上的多
C.番茄和水稻幼苗的根对Mg2+和的吸收速率不同,与载体的数量有关
D.番茄细胞中的Si能释放到培养液中,使培养液中浓度高于起始浓度
能力提升练
题组一　物质进出细胞方式的判断
1.(2024湖北沙市中学月考)将某活组织放入适宜的完全营养液中,置于适宜的条件下培养。培养液中甲、乙两种离子的浓度保持相等且恒定,定期测定细胞中两种离子的含量,得到如图所示曲线。据图分析下列叙述正确的是(　　)
A.该组织细胞运输离子甲的转运蛋白数量比运输离子乙的转运蛋白数量多
B.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
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.曲线出现mn段和ab段的原因是细胞外浓度限制了细胞的吸收
2.(2025黑龙江哈尔滨三中期中)丽藻是一种水生植物,某实验小组测定了丽藻细胞中离子浓度与其生活环境中相应离子浓度的比值,统计结果如下表所示,下列相关叙述正确的是(　　)
离子种类 H2P Cl- K+ Na+ Ca2+ Mg2+
细胞中离子浓度/池水中相应离子浓度的值 18 050 100 1 065 46 13 10
A.表中的离子均可通过主动运输进入细胞
B.表数据说明丽藻对不同离子的吸收存在差异,说明细胞壁具有选择透过性
C.表格中的比值不同反映了丽藻细胞膜上运输不同离子的通道蛋白数量不同
D.若池水长时间缺氧,则离子的吸收将受影响,但丽藻对水的吸收不受影响
题组二　主动运输中的协同转运
3.(2025河北唐山一中期中)研究发现,肾小管上皮细胞利用膜上的载体蛋白SGLT2以协同转运的方式吸收Na+和葡萄糖,这种葡萄糖的逆浓度转运依赖于Na+在膜内外形成的电化学势能。细胞借助Na+-K+泵反向转运Na+与K+维持细胞内的低Na+浓度(如图)。下列叙述正确的是(　　)
A.Na+和葡萄糖进入肾小管上皮细胞的方式都是协助扩散
B.Na+通过SGLT2运输时不需要与其结合
C.SGLT2协同转运两种物质说明SGLT2运输物质不具有特异性
D.使用Na+-K+泵抑制剂将降低肾小管对葡萄糖的重吸收速率
4.(2025湖南名校期中联考)拟南芥液泡膜上存在钠氢交换体,它可以利用液泡膜两侧H+的电化学势能将Na+由细胞质转运进液泡。部分物质跨液泡膜转运过程如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.H+进入液泡的跨膜方式为协助扩散,运出液泡的跨膜方式为主动运输
B.由图可知Cl-跨液泡膜的转运方式是协助扩散
C.Na+以协助扩散的方式从细胞质基质进入液泡
D.Na+在液泡中的积累能使液泡内Na+浓度增大,有利于细胞失水从而提高拟南芥的耐旱能力
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.B 2.D 3.D 5.C 6.C 7.B 8.D 9.C
1.B　主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中,通过主动运输来选择吸收所需要的物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质,从而保证细胞和个体生命活动的需要,A、C正确;细胞需要的小分子或离子不都是通过主动运输进入细胞的,如水分子通过自由扩散和协助扩散进入细胞,B错误;主动运输需要载体蛋白协助,而载体蛋白运输物质时需要与被运输的物质结合,D正确。
2.D　据题图分析,CFTR蛋白功能正常时,Cl-和H2O分别通过主动运输(消耗能量)和自由扩散的方式运输到细胞外,细胞外的黏液稀薄,CFTR蛋白转运Cl-的过程中空间结构会发生改变,A、B、C错误;囊性纤维化患者CFTR蛋白异常关闭,Cl-不能通过CFTR蛋白运输到细胞外,H2O运出肺部细胞受到阻碍,肺部细胞外黏稠的分泌物不断积累,D正确。
3.D　分析题图,得到下表:
离子 细胞内外浓度关系 选项分析
Na+ 细胞内<细胞外 Na+通过主动运输排到细胞外,消耗能量,C正确
K+ 细胞内>细胞外 K+通过主动运输逆浓度梯度进入细胞,A正确
Mg2+ 细胞内>细胞外 Mg2+通过主动运输进入细胞,速率与载体蛋白数量等有关,B正确
题图是某个动物细胞内外的离子情况,无法具体分析不同细胞内外的离子浓度差情况,D错误。
4.答案　(1)①②③　①②③④　(2)主动运输　需要消耗能量,需要载体蛋白协助,由低浓度一侧运输到高浓度一侧　(3)①生长发育状况相同的二色补血草若干,均分为甲、乙两组　阻断能量供应　两组植株对K+的吸收速率(或溶液中剩余K+的含量)　②两组植株对K+的吸收速率基本相同(或两组溶液中剩余K+的含量基本相同)　乙组植株对K+的吸收速率明显小于甲组(或乙组溶液中剩余K+的含量明显多于甲组)
解析　(1)(2)结合题图对①②③④的特点和代表的运输方式进行分析,得到下表。
特点 运输方式
① 不需要载体和能量,顺浓度梯度运输物质 自由扩散(被动运输)
②③ 不需要能量,需要转运蛋白(通道蛋白或载体蛋白)的协助,顺浓度梯度运输物质 协助扩散(被动运输)
④ 需要载体和能量,逆浓度梯度运输物质 主动运输
低温会影响蛋白质和磷脂分子的运动等,图中①②③④的运输速率都会受到低温影响。
(3)主动运输和被动运输的主要区别之一为是否需要能量供应,据此根据实验目的确定自变量。
实验 目的 判断二色补血草从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输还是被动运输
自变量 是否有能量供应
因变量 无机盐的吸收速率
实验结 果分析 若两组离子吸收速率无差别→被动运输; 若阻断能量供应组离子吸收速率降低→主动运输
5.C　离子主要通过主动运输进出细胞,而不通过受体介导的胞吞进入细胞,A错误;受体介导的胞吞过程体现了细胞膜的流动性,B错误;细胞膜上的受体具有特异性,与生物大分子甲结合的受体不可以与乙结合,C正确;生物大分子通过受体介导的胞吞进入细胞的过程需要消耗能量,D错误。
6.C　题图所示过程为胞吐,胞吐过程通过囊泡膜与细胞膜融合将物质运出细胞,涉及膜的融合,有利于细胞膜结构的更新,细胞膜面积暂时增大,A、D正确;胞吐过程释放的物质既可以是液体成分,也可以是固体成分,B正确;胞吐过程不需要转运蛋白的协助,但需要膜蛋白的参与(易错点),C错误。
7.B　结合必备知识分析题图:
必备 知识 ①胡萝卜吸收K+和N的方式是主动运输,需要载体蛋白和能量; ②在一定的范围内,氧浓度的大小可代表能量的多少
题图 分析 ①a、b两点:不同氧浓度条件下,细胞吸收N速率不同(能量供应不同、载体蛋白相同)→主要影响因素是能量; ②b、c两点:相同氧浓度条件下,细胞吸收K+和N的速率不同(能量供应相同、载体蛋白不同)→主要影响因素是载体蛋白数量,B正确
8.D　分析题图:
题图 物质运输特点 运输方式
甲 a 转运速率只与物质浓度有关,且与物质浓度成正比 自由扩散
b 转运速率不只与物质浓度有关,还存在其他限制因素 协助扩散或主动运输
乙 c 通过囊泡运入物质 胞吞
d 通过囊泡排出物质 胞吐
图甲中曲线b达到最大转运速率后的限制因素可能是转运蛋白的数量,对于主动运输还可能是能量,A正确;胞吞、胞吐都伴随着细胞膜的变化,体现了细胞膜的流动性,B正确;b、c、d运输方式都需要膜上蛋白质的参与,C正确;温度变化通过影响膜的流动性和细胞呼吸速率(能量供应)等影响a、b、c、d过程,D错误。
9.C　
题图解读　注意:纵坐标为培养液中离子的浓度,培养液中离子浓度的变化与细胞吸收无机盐离子的量与吸收水的量有关。
　　(1)一段时间后,水稻培养液中Mg2+浓度升高,浓度降低→水稻吸收Mg2+少于吸收水,吸收Si多于吸收水→水稻吸收的Mg2+少于Si。
　　(2)一段时间后,番茄培养液中Mg2+浓度降低,浓度升高→番茄吸收Mg2+多于吸收水,吸收Si少于吸收水→番茄吸收的Mg2+多于Si。
根据以上分析可知,番茄吸收的量少于Mg2+,A错误;番茄培养液中浓度高于起始浓度,是因为番茄吸收Si少于吸收水,D错误;根据图中信息无法得出水稻根细胞膜上转运蛋白的数量比番茄根细胞膜上的多,B错误;植物根细胞对无机盐离子的吸收一般是主动运输,需要载体蛋白的参与,番茄和水稻幼苗的根对Mg2+和的吸收速率不同,与载体的数量有关,C正确。
能力提升练
1.A 2.A 3.D 4.B
1.A　根据题意,细胞置于适宜的条件下培养,即能量供应充足,且胞外甲、乙浓度不变,据此分析题图:
根据题意可知,培养液中甲、乙浓度保持不变,mn段、ab段胞内甲、乙浓度不再变化,可能是转运蛋白已经饱和,即转运蛋白数量限制了细胞吸收离子,D错误。
2.A　细胞中离子浓度/池水中相应离子浓度>1→细胞中离子浓度>池水中相应离子浓度→细胞通过主动运输吸收题表中的离子,A正确。细胞膜具有控制物质进出细胞的功能,具有选择透过性,细胞壁具有全透性,B错误。主动运输依赖细胞膜上的载体蛋白,表格中的比值不同可反映丽藻细胞膜上运输不同离子的载体蛋白数量不同,C错误。主动运输需要能量,池水缺氧会影响细胞呼吸进而影响能量的供应,所以池水长时间缺氧会影响细胞对离子的吸收;细胞对离子的吸收受到影响后,细胞内的渗透压会受到影响,从而影响细胞对水的吸收,D错误。
3.D　根据题干信息可知,Na+进入肾小管上皮细胞的方式是协助扩散,而葡萄糖依赖Na+的电化学势能逆浓度梯度进入肾小管上皮细胞,即葡萄糖进入肾小管上皮细胞的方式是主动运输,A错误。SGLT2(载体蛋白)转运物质时具有特异性,转运的两种物质在SGLT2上有不同的结合位点,C错误。
特别提醒　某物质进出细胞的方式并非固定的一种:葡萄糖进入哺乳动物成熟红细胞的方式是协助扩散,而葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式为主动运输,要视具体情况而定。在神经元中,K+通过通道蛋白外流、Na+通过通道蛋白内流均为协助扩散;在其他细胞中,K+进入细胞、Na+出细胞的方式一般为主动运输。
4.B　
Na+通过主动运输在液泡中积累,使液泡内Na+浓度增大,有利于细胞吸水,从而提高拟南芥的耐旱能力,D错误。
归纳总结
单向运输载体、同向运输载体和反向运输载体
　　如图中钠钾泵、SGLT1、GLUT5均代表载体,其中GLUT5属于单向运输载体,SGLT1属于同向运输载体,钠钾泵属于反向运输载体。
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