人教版（2019）高中生物学必修1练习--第4章　题型整合练　物质跨膜运输方式判断及其在实际中的应用（含解析）

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2026人教版高中生物学必修1
题型整合练　物质跨膜运输方式判断及其在实际中的应用　
1.(创新题·新情境)(2025湖北省十一校联考)某些古细菌的细胞膜上存在一种光驱动转运蛋白——细菌视紫红质,它能在光照下将H+从细胞内泵至细胞外。吸收光能后,细菌视紫红质的结构发生改变,暴露出与H+的结合位点,结合H+后其空间结构进一步变化,将H+释放到胞外,同时细菌视紫红质第96位的天冬氨酸的侧链封闭通道以防止H+回流。下列说法正确的是(　　)
A.细菌视紫红质的加工需要内质网和高尔基体的参与
B.若第96位天冬氨酸替换为甘氨酸,膜两侧H+浓度梯度将无法维持
C.H+的运输不需要直接能源物质的驱动,属于自由扩散
D.H+的外排速率仅与光照强度有关,与视紫红质数量无关
2.(2025江西南昌开学考试)胃壁细胞膜上的H+-K+泵可逆浓度梯度将细胞内的H+转运至胃腔,从而维持胃腔的酸性环境。下列叙述错误的是(　　)
A.H+-K+泵的形成与内质网、高尔基体密切相关
B.细胞内的胃蛋白酶原转运至胃腔的方式和H+相同
C.抑制H+-K+泵功能的药物可以有效地减少胃酸的分泌
D.H+-K+泵发挥功能时其结构会发生改变
3.(2025湖南衡阳月考)石台富硒茶是国家地理标志保护产品。茶树根细胞质膜上的硫酸盐转运蛋白可转运硒酸盐。硒酸盐被根细胞吸收后,随着植物的生长,吸收的大部分硒与胞内蛋白结合形成硒蛋白,硒蛋白转移到细胞壁中储存。下列叙述错误的是(　　)
A.硒酸盐与硫酸盐进入细胞可能存在竞争关系
B.硒酸盐以离子的形式才能被根细胞吸收
C.利用呼吸抑制剂可推测硒酸盐的吸收方式
D.硒蛋白从细胞内转运到细胞壁需转运蛋白
4.(2025河北沧州期中)植物细胞的细胞质基质中的Cl-、N通过离子通道进入液泡,Na+、C逆浓度梯度转运到液泡,以调节细胞的渗透压。细胞中的部分离子与蔗糖的转运机制如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.图中的各种离子跨膜进入液泡的运输方式相同
B.细胞质基质中的C浓度高于细胞液
C.液泡维持膜内外的H+浓度梯度的过程不消耗能量
D.液泡膜上转运蔗糖的转运蛋白属于载体蛋白
5.(2025山东潍坊期中)柠檬、醋等物质中的H+通过细胞膜上的OTOP1通道进入味蕾细胞,从而使机体感知酸味。研究发现,NH4Cl在水中释放出少量的NH3,NH3向细胞内移动,进而调节H+的跨膜转运,如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.细胞膜中蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中
B.NH3进入细胞为自由扩散
C.NH4Cl能促进H+进入味蕾细胞进而降低机体对酸味的敏感度
D.OTOP1通道转运H+时无需与H+结合
6.(2025福建厦门双十中学)下图表示铁被小肠吸收和转运至细胞内的过程。转铁蛋白(Tf)可运载Fe3+,以Tf-Fe3+结合形式进入血液,并与转铁蛋白受体(TfR)结合后进入细胞,在囊泡的酸性环境中将Fe3+释放。下列说法错误的是(　　)
A.小肠上皮细胞运出F属于协助扩散
B.Tf-Fe3+携带Fe3+进入细胞的过程依赖膜的流动性
C.囊泡膜上的蛋白3是转运H+的通道蛋白
D.细胞能量供应降低会影响囊泡中Fe3+的释放
7.(创新题·新考法)(2025山东德州期中)实验发现,在一定的浓度范围内,KNO3溶液中发生质壁分离的细胞都能发生自动复原,KCl溶液中发生质壁分离的细胞都不能发生自动复原。已知这些植物细胞质膜上既有钾离子载体也有多种阴离子通道(SLAC1、SLAH3、SLAH2等)。下列不能支持上述实验结果的证据是(　　)
A.发生质壁分离的植物细胞代谢弱,为主动吸收钾离子提供的能量不足
B.SLAH2是选择性的阴离子通道,对Cl-的通透能力微弱
C.SLAC1和SLAH3均能运输和Cl-,但对的通透能力明显大于Cl-
D.在KNO3溶液和KCl溶液中发生质壁分离的细胞对水分子的运输方式相同
8.(2025安徽合肥期末)在许多植物中,花的开放对于成功受粉至关重要,部分植物的花能够反复开合,主要是相关细胞膨压,即原生质体对细胞壁的压力变化引起的。龙胆花在处于低温(16 ℃)下30 min内发生闭合,而在转移至正常生长温度(22 ℃)、光照条件下30 min内重新开放,这与花冠近轴表皮细胞膨压变化有关,水通道蛋白在该过程中发挥了重要作用,其相关机理如下图所示。
(1)水分子进出龙胆花冠近轴表皮细胞的运输方式有　　　　　　　　　　　　。
(2)龙胆花由低温转移至正常温度、光照条件下重新开放过程中,花冠近轴表皮细胞膨压逐渐　　　　,该过程可以体现出细胞膜的特点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)据图分析,蛋白激酶GsCPK16使水通道蛋白磷酸化　　　　(填“会”或“不会”)引起水通道蛋白构象的改变,龙胆花由低温转移至正常温度、光照条件下重新开放的机理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,推测在常温、黑暗条件下,龙胆花开放速度会　　　　。
答案与分层梯度式解析
1.B 2.B 3.D 4.D 5.C 6.C 7.D
1.B　古细菌属于原核生物,细胞内的细胞器只有核糖体,没有内质网和高尔基体等,A错误;细菌视紫红质第96位天冬氨酸侧链封闭通道是防止H+回流的关键,若第96位天冬氨酸替换为侧链较小的甘氨酸,通道无法有效封闭,H+回流会导致膜两侧H+浓度梯度无法维持,B正确;H+的运输不需要直接能源物质的驱动,但是需要光能和转运蛋白,属于光驱动型的主动运输,因此,H+的外排速率受光照强度(能量供给)和视紫红质数量(载体蛋白数量)的共同影响,C、D错误。
2.B　
图文转换
H+-K+泵(属于膜蛋白)的形成需要内质网及高尔基体等细胞器的参与,A正确。H+-K+泵可逆浓度梯度将细胞内的H+转运至胃腔,运输方式是主动运输;胃蛋白酶原是大分子物质,其被转运至胃腔的方式是胞吐,B错误。H+-K+泵(作为载体蛋白)发挥功能时,会与H+结合,空间结构会发生改变,D正确。抑制H+-K+泵功能的药物可有效降低H+进入胃腔,从而有效地减少胃酸的分泌,C正确。
3.D　根细胞质膜上的硫酸盐转运蛋白可转运硒酸盐,硒酸盐与硫酸盐进入细胞可能存在竞争关系,A正确。硒酸盐是无机盐,以离子的形式才能被根细胞吸收,B正确。
硒蛋白从细胞内转运到细胞壁是通过胞吐的方式实现的,不需要转运蛋白协助,D错误。
4.D　
题图解读　Cl-、N通过离子通道(通道蛋白)以协助扩散的方式进入液泡;H+顺浓度梯度以协助扩散的方式运出液泡;Na+、C逆浓度梯度以主动运输的方式转运到液泡,能量来源于液泡膜两侧H+形成的电化学势能;蔗糖利用液泡膜两侧H+的电化学势能进入液泡,运输方式是主动运输。
题图中的各种离子跨膜进入液泡的运输方式不完全相同,A错误。C逆浓度梯度转运到液泡,说明细胞质基质中的C浓度低于细胞液,B错误。细胞液中H+浓度高于细胞质基质,维持液泡膜两侧的H+浓度梯度需要将细胞质基质中的H+以主动运输的方式转运到细胞液中,该过程消耗能量,C错误。蔗糖以主动运输的方式进入液泡,需要载体蛋白协助,D正确。
5.C　小分子物质如O2、CO2以及NH3进入细胞的方式是自由扩散,B正确。
根据题干信息分析题图:
H+通过通道蛋白OTOP1进入味蕾细胞,该转运过程H+不需要与OTOP1通道结合,D正确。
6.C　由题图可知,小肠上皮细胞通过蛋白1顺浓度梯度运出F,属于协助扩散,A正确;囊泡中为酸性环境,H+浓度高,H+进入囊泡是逆浓度梯度进行的,属于主动运输,蛋白3是载体蛋白,C错误;H+进入囊泡需要消耗能量,细胞能量供应减少会影响囊泡的酸性环境,从而会影响囊泡中Fe3+的释放,D正确。
7.D　必备知识:因细胞可主动或被动吸收溶质而使细胞液浓度增大,细胞发生质壁分离后可自动复原。
题干信息:在KNO3溶液和KCl溶液中质壁分离的细胞表现不一样→植物细胞吸收了较多N,没有吸收K+、Cl-或K+、Cl-吸收较少;植物细胞质膜上既有K+载体也有多种阴离子通道。
假设选项中的证据正确,进行推理分析:
证据 推理分析
发生质壁分离的植物细胞代谢弱,为主动吸收钾离子提供的能量不足 ①K+几乎不影响细胞质壁分离的复原状态; ②KNO3溶液中发生质壁分离的细胞由于吸收N而发生质壁分离复原,KCl溶液中发生质壁分离的细胞由于几乎不吸收Cl-都不能发生自动复原,A能支持
SLAH2是选择性的阴离子通道,对Cl-的通透能力微弱 植物细胞吸收了较多N而没有吸收Cl-或Cl-吸收较少,B、C能支持
SLAC1和SLAH3均能运输和Cl-,但对的通透能力明显大于Cl-
在KNO3溶液和KCl溶液中发生质壁分离的细胞对水分子的运输方式相同 细胞运输水分子的方式是自由扩散和协助扩散,在不同细胞中相同,并不会影响质壁分离后是否复原,D不能支持
8.答案　(1)自由扩散和协助扩散　(2)增大　具有流动性和选择透过性　(3)会　一方面温度升高促使囊泡上的水通道蛋白去磷酸化后转移至细胞膜,另一方面光照促进Ca2+运输至细胞内,激活蛋白激酶GsCPK16,使细胞膜上的水通道蛋白磷酸化,运输水的活性增强　变慢
解析　龙胆花在正常温度下,囊泡上的水通道蛋白去磷酸化后转移至细胞膜;龙胆花在光照条件下,Ca2+运输至细胞内,激活蛋白激酶GsCPK16,使细胞膜上的水通道蛋白磷酸化,促进水分子通过协助扩散进入花冠近轴表皮细胞,同时水分子也可通过自由扩散进入花冠近轴表皮细胞,导致花冠近轴表皮细胞膨压逐渐增大,引起龙胆花重新开放。该过程可以体现出细胞膜具有流动性和选择透过性的特点。磷酸化会造成蛋白质空间构象发生改变。如果仅在常温条件下(无光刺激),细胞膜上的水通道蛋白不发生磷酸化,龙胆花开放速度会变慢。
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