【高考突破方案】专题03 物质运输 -（高考专题分类汇编）高考生物一轮复习

专题03 物质运输
1．（2024·浙江·高考真题）植物细胞胞质溶胶中的、通过离子通道进入液泡，Na+、Ca2+逆浓度梯度转运到液泡，以调节细胞渗透压。白天光合作用合成的蔗糖可富集在液泡中，夜间这些蔗糖运到胞质溶胶。植物液泡中部分离子与蔗糖的转运机制如图所示。下列叙述错误的是（ ）

A．液泡通过主动运输方式维持膜内外的H+浓度梯度
B．、通过离子通道进入液泡不需要ATP直接供能
C．Na+、Ca2+进入液泡需要载体蛋白协助不需要消耗能量
D．白天液泡富集蔗糖有利于光合作用的持续进行
【答案】C
【分析】液泡内的细胞液中H+浓度大于细胞质基质，说明H+运出液泡是顺浓度梯度，因此方式是协助扩散；液泡膜上的载体蛋白能将H+转运出液泡的同时将细胞质基质中的Na+、Ca2+转运到液泡内，说明Na+、Ca2+进入液泡的直接驱动力是液泡膜两侧的H+电化学梯度，因此该过程Na+、Ca2+的进入液泡的方式为主动运输。
【详解】A、由图可知，细胞液的pH3-6，胞质溶胶的pH7.5，说明细胞液的H+浓度高于细胞溶胶，若要长期维持膜内外的H+浓度梯度，需通过主动运输将细胞溶胶中的H+运输到细胞液中，A正确；
B、通过离子通道运输为协助扩散，、通过离子通道进入液泡属于协助扩散，不需要ATP直接供能，B正确；
C、液泡膜上的载体蛋白能将H+转运出液泡的同时将细胞质基质中的Na+、Ca2+转运到液泡内，说明Na+、Ca2+进入液泡的直接驱动力是液泡膜两侧的H+电化学梯度，因此该过程Na+、Ca2+的进入液泡的方式为主动运输，需要消耗能量，能量由液泡膜两侧的H+电化学梯度提供，C错误；
D、白天蔗糖进入液泡，使光合作用产物及时转移，减少光合作用产物蔗糖在细胞质基质中过度积累，有利于光合作用的持续进行，D正确。
故选C。
2．（2024·贵州·高考真题）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，随者植物的生长；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．硒酸盐以离子的形式才能被根细胞吸收
B．硒酸盐与硫酸盐进入细胞可能存在竞争关系
C．硒蛋白从细胞内转运到细胞壁需转运蛋白
D．利用呼吸抑制剂可推测硒酸盐的吸收方式
【答案】C
【分析】根细胞从土壤吸收无机盐离子的方式主要是主动运输，该运输方式的特点是：从低浓度一侧运输到高浓度一 侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。
【详解】A、硒酸盐是无机盐，必需以离子的形式才能被根细胞吸收，A正确；
B、根据题意，由于根细胞质膜上的硫酸盐转运蛋白可转运硒酸盐，故硒酸盐与硫酸盐进入细胞可能存在竞争关系，B正确；
C、硒蛋白从细胞内转运到细胞壁是通过胞吐的方式实现的，故不需转运蛋白，C错误；
D、利用呼吸抑制剂处理根细胞，根据处理前后根细胞吸收硒酸盐的量可推测硒酸盐的吸收方式，D正确。
故选C。
3．（2024·北京·高考真题）胆固醇等脂质被单层磷脂包裹形成球形复合物，通过血液运输到细胞并被胞吞，形成的囊泡与溶酶体融合后，释放胆固醇。以下相关推测合理的是（ ）
A．磷脂分子尾部疏水，因而尾部位于复合物表面
B．球形复合物被胞吞的过程，需要高尔基体直接参与
C．胞吞形成的囊泡与溶酶体融合，依赖于膜的流动性
D．胆固醇通过胞吞进入细胞，因而属于生物大分子
【答案】C
【分析】溶酶体中含有多种水解酶（水解酶的本质是蛋白质），能够分解很多物质以及衰老、损伤的细胞器，清除侵入细胞的病毒或病菌，被比喻为细胞内的“酶仓库”“消化车间”。
【详解】A、磷脂分子头部亲水，尾部疏水，所以头部位于复合物表面，A错误；
B、球形复合物被胞吞的过程中不需要高尔基体直接参与，直接由细胞膜形成囊泡，然后与溶酶体融合后，释放胆固醇，B错误；
C、胞吞形成的囊泡（单层膜）能与溶酶体融合，依赖于膜具有一定的流动性，C正确；
D、胆固醇属于固醇类物质，是小分子物质，D错误。
故选C。
4．（2024·广东·高考真题）轻微触碰时，兴奋经触觉神经元传向脊髓抑制性神经元，使其释放神经递质 GABA．正常情况下，GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放，Cl-内流，不产生痛觉；患带状疱疹后，痛觉神经元上Cl-转运蛋白（单向转运Cl-）表达量改变，引起Cl-的转运量改变，细胞内Cl-浓度升高，此时轻触引起GABA作用于痛觉神经元后，Cl-经Cl-通道外流，产生强烈痛觉。针对该过程（如图）的分析，错误的是（　　）
A．触觉神经元兴奋时，在抑制性神经元上可记录到动作电位
B．正常和患带状疱疹时，Cl-经Cl-通道的运输方式均为协助扩散
C．GABA作用的效果可以是抑制性的，也可以是兴奋性的
D．患带状疱疹后Cl-转运蛋白增多，导致轻触产生痛觉
【答案】D
【分析】静息时，神经细胞膜对钾离子的通透性大，钾离子大量外流，形成内负外正的静息电位；受到刺激后，神经细胞膜的通透性发生改变，对钠离子的通透性增大，钠离子大量内流，形成内正外负的动作电位。
【详解】A、触觉神经元兴奋时，会释放兴奋性神经递质作用于抑制性神经元，抑制性神经元兴奋，在抑制性神经元上可记录到动作电位，A正确；
B、离子通道进行的跨膜运输方式是协助扩散，故正常和患带状疱疹时，Cl-经Cl-通道的运输方式是协助扩散，B正确；
C、GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放，Cl-内流，此时GABA作用的效果可以是抑制性的；患带状疱疹后，Cl-经Cl-通道外流，相当于形成内正外负的动作电位，此时GABA作用的效果是兴奋性的，C正确；
D、据图可知，Cl-转运蛋白会将Cl-运出痛觉神经元，患带状疱疹后痛觉神经元上Cl-转运蛋白（单向转运Cl-）表达量改变，引起Cl-的转运量改变，细胞内Cl-浓度升高，说明运出细胞的Cl-减少，据此推测应是转运蛋白减少所致，D错误。
故选D。
5．（2024·安徽·高考真题）变形虫可通过细胞表面形成临时性细胞突起进行移动和摄食。科研人员用特定荧光物质处理变形虫，发现移动部分的细胞质中聚集有被标记的纤维网架结构，并伴有纤维的消长。下列叙述正确的是（ ）
A．被荧光标记的网架结构属于细胞骨架，与变形虫的形态变化有关
B．溶酶体中的水解酶进入细胞质基质，将摄入的食物分解为小分子
C．变形虫通过胞吞方式摄取食物，该过程不需要质膜上的蛋白质参与
D．变形虫移动过程中，纤维的消长是由于其构成蛋白的不断组装所致
【答案】A
【分析】1、溶酶体是细胞的“消化车间”，内部含有多种水解酶，如果溶酶体的膜破裂，水解酶就会逸出至细胞质，可能造成细胞自溶。
2、细胞骨架是由蛋白质与蛋白质搭建起的骨架网络结构，包括细胞质骨架和细胞核骨架，其中细胞骨架的主要作用是维持细胞的一定形态。细胞骨架对于细胞内物质运输和细胞器的移动来说又起交通动脉的作用；细胞骨架还将细胞内基质区域化；此外，细胞骨架还具有帮助细胞移动行走的功能。细胞骨架的主要成分是微管、微丝和中间纤维。
【详解】A、科研人员用特定荧光物质处理变形虫，发现移动部分的细胞质中聚集有被标记的纤维网架结构，并伴有纤维的消长，细胞骨架对细胞形态的维持有重要作用，锚定并支撑着许多细胞器，所以被荧光标记的网架结构属于细胞骨架，与变形虫的形态变化有关，A正确；
B、摄入的食物进入溶酶体中，被溶酶体中的水解酶分解为小分子，B错误；
C、变形虫通过胞吞方式摄取食物，该过程需要质膜上的蛋白质进行识别，C错误；
D、变形虫移动过程中，纤维的消长是由于其构成蛋白的不断组装与去组装所致，D错误。
故选A。
6．（2024·山东·高考真题）心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞，随后该巨噬细胞线粒体中NAD+浓度降低，生成NADH的速率减小，引起有机酸ITA的生成增加。ITA可被细胞膜上的载体蛋白L转运到细胞外。下列说法错误的是（　　）
A．细胞呼吸为巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程提供能量
B．转运ITA时，载体蛋白L的构象会发生改变
C．该巨噬细胞清除死亡细胞后，有氧呼吸产生CO2的速率增大
D．被吞噬的死亡细胞可由巨噬细胞的溶酶体分解
【答案】C
【分析】由题意可知，心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞，随后该巨噬细胞线粒体中NAD+浓度降低，生成NADH的速率减小，说明有氧呼吸减弱。
【详解】A、巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程为胞吞，该过程需要细胞呼吸提供能量，A正确；
B、转运ITA为主动运输，载体蛋白L的构象会发生改变，B正确；
C、由题意可知，心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞，随后该巨噬细胞线粒体中NAD+浓度降低，生成NADH的速率减小，说明有氧呼吸减弱，即该巨噬细胞清除死亡细胞后，有氧呼吸产生CO2的速率减小，C错误；
D、被吞噬的死亡细胞可由巨噬细胞的溶酶体分解，为机体的其他代谢提供营养物质，D正确。
故选C。
7．（2024·山东·高考真题）某植物的蛋白P由其前体加工修饰后形成，并通过胞吐被排出细胞。在胞外酸性环境下，蛋白P被分生区细胞膜上的受体识别并结合，引起分生区细胞分裂。病原菌侵染使胞外环境成为碱性，导致蛋白P空间结构改变，使其不被受体识别。下列说法正确的是（　　）
A．蛋白P前体通过囊泡从核糖体转移至内质网
B．蛋白P被排出细胞的过程依赖细胞膜的流动性
C．提取蛋白P过程中为保持其生物活性，所用缓冲体系应为碱性
D．病原菌侵染使蛋白P不被受体识别，不能体现受体识别的专一性
【答案】B
【分析】由题意，某植物的蛋白P由其前体加工修饰后形成，并通过胞吐被排出细胞，，即前提再经加工后即为成熟蛋白，说明蛋白P前体通过囊泡从内质网转移至高尔基体。碱性会导致蛋白P空间结构改变，提取蛋白P过程中为保持其生物活性，所用缓冲体系应为酸性。
【详解】A、核糖体没有膜结构，不是通过囊泡从核糖体向内质网转移，A错误；
B、蛋白P被排出细胞的过程为胞吐，依赖细胞膜的流动性，B正确；
C、由题意，碱性会导致蛋白P空间结构改变，提取蛋白P过程中为保持其生物活性，所用缓冲体系应为酸性，C错误；
D、病原菌侵染使蛋白P不被受体识别，即受体结构改变后即不能识别，能体现受体识别的专一性，D错误。
故选B。
8．（2024·江西·高考真题）农谚有云：“雨生百谷”。“雨”有利于种子的萌发，是“百谷”丰收的基础。下列关于种子萌发的说法，错误的是（ ）
A．种子萌发时，细胞内自由水所占的比例升高
B．水可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞
C．水直接参与了有氧呼吸过程中丙酮酸的生成
D．光合作用中，水的光解发生在类囊体薄膜上
【答案】C
【分析】细胞内的水以自由水与结合水的形式存在，自由水具有能够流动和容易蒸发的特点，结合水与细胞内其他大分子物质结合是细胞的重要组成成分，自由水与结合水的比值越大，细胞新陈代谢越旺盛，抗逆性越差，自由水与结合水的比值越小细胞的新陈代谢越弱，抗逆性越强。
【详解】A、种子萌发时，代谢加强，结合水转变为自由水，细胞内自由水所占的比例升高，A正确；
B、水可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞，不需要消耗能量，B正确；
C、丙酮酸的生成属于有氧呼吸第一阶段，没有水的参与，C错误；
D、光合作用中，水的光解属于光反应阶段，发生在类囊体薄膜上，D正确。
故选C。
9．（2024·湖北·高考真题）磷酸盐体系（/）和碳酸盐体系（/）是人体内两种重要的缓冲体系。下列叙述错误的是（ ）
A．有氧呼吸的终产物在机体内可转变为
B．细胞呼吸生成ATP的过程与磷酸盐体系有关
C．缓冲体系的成分均通过自由扩散方式进出细胞
D．过度剧烈运动会引起乳酸中毒说明缓冲体系的调节能力有限
【答案】C
【分析】1、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一 阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。
2、无氧呼吸的场所是细胞质基质，无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同。无氧呼吸由于不同生物体中相关的酶不同，在植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳，在动物细胞和乳酸菌中产生乳酸。
【详解】A、有氧呼吸的终产物为二氧化碳和水，二氧化碳溶于水后形成H2CO3 ，再由H2CO3形成H+和HCO3-，A正确；
B、细胞呼吸生成ATP的过程与磷酸盐体系有关，如在细胞呼吸中磷酸盐作为底物参与了糖酵解和柠檬酸循环等过程，B正确；
C、缓冲体系的成分如HCO3-、HPO42 携带电荷，不能通过自由扩散方式进出细胞，C错误；
D、机体内环境中的缓冲物质能够对乳酸起缓冲作用，但过度剧烈运动会引起乳酸中毒说明缓冲体系的调节能力有限，D正确。
故选C。
10．（2024·安徽·高考真题）真核细胞的质膜、细胞器膜和核膜等共同构成生物膜系统。下列叙述正确的是（ ）
A．液泡膜上的一种载体蛋白只能主动转运一种分子或离子
B．水分子主要通过质膜上的水通道蛋白进出肾小管上皮细胞
C．根尖分生区细胞的核膜在分裂间期解体，在分裂末期重建
D．[H]与氧结合生成水并形成ATP的过程发生在线粒体基质和内膜上
【答案】B
【分析】由细胞膜、核膜以及各种细胞器膜等共同构成生物膜系统。
【详解】A、液泡膜上的一种载体蛋白能转运一种或一类分子或离子，A错误；
B、水分子主要通过质膜上的水通道蛋白进出肾小管上皮细胞，B正确；
C、根尖分生区细胞的核膜在分裂前期解体，在分裂末期重建，C错误；
D、[H]与氧结合生成水并形成ATP的过程发生在线粒体内膜上，D错误。
故选B。
11．（2024·全国·高考真题）人体消化道内食物的消化和吸收过程受神经和体液调节。下列叙述错误的是（ ）
A．进食后若副交感神经活动增强可抑制消化液分泌
B．唾液分泌条件反射的建立需以非条件反射为基础
C．胃液中的盐酸能为胃蛋白酶提供适宜的pH环境
D．小肠上皮细胞通过转运蛋白吸收肠腔中的氨基酸
【答案】A
【分析】自主神经系统：自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成。它们的作用通常是相反的。当人体处于兴奋状态时，交感神经活动占据优势，心跳加快，支气管扩张，但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱；当人处于安静状态时，副交感神经活动占据优势，此时，心跳减慢，但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强，有利于食物的消化和营养物质的吸收。
【详解】A、副交感神经活动增强，促进胃肠的蠕动和消化液的分泌，有利于食物的消化和营养物质的吸收，A错误；
B、条件反射是在非条件反射的基础上，通过学习和训练而建立的。即唾液分泌条件反射的建立需以非条件反射为基础，B正确；
C、胃蛋白酶的最适pH为1.5，胃液中的盐酸能为胃蛋白酶提供适宜的pH环境，C正确；
D、小肠上皮细胞吸收氨基酸的方式通常为主动运输，过程中需要转运蛋白，D正确。
故选A。
12．（2024·全国·高考真题）细胞是生物体结构和功能的基本单位。下列叙述正确的是（ ）
A．病毒通常是由蛋白质外壳和核酸构成的单细胞生物
B．原核生物因为没有线粒体所以都不能进行有氧呼吸
C．哺乳动物同一个体中细胞的染色体数目有可能不同
D．小麦根细胞吸收离子消耗的ATP主要由叶绿体产生
【答案】C
【分析】原核细胞和真核细胞最主要的区别是原核细胞没有核膜包被的典型的细胞核，但是它们均具有细胞膜、细胞质、核糖体以及遗传物质DNA等结构。原核生物虽没有叶绿体和线粒体，但是少数生物也能进行光合作用和有氧呼吸，如蓝藻。
【详解】A、病毒没有细胞结构，A错误；
B、原核生物也可以进行有氧呼吸，原核细胞中含有与有氧呼吸相关的酶，B错误；
C、哺乳动物同一个体中细胞的染色体数目有可能不同，如生殖细胞中染色体数目是体细胞的一半，C正确；
D、小麦根细胞不含叶绿体，而线粒体是有氧呼吸的主要场所，小麦根细胞吸收离子消耗的ATP主要由线粒体产生，D错误。
故选C。
13．（2024·吉林·高考真题）下图表示某抗原呈递细胞（APC）摄取、加工处理和呈递抗原的过程，其中MHCⅡ类分子是呈递抗原的蛋白质分子。下列叙述正确的是（ ）
A．摄取抗原的过程依赖细胞膜的流动性，与膜蛋白无关
B．直接加工处理抗原的细胞器有①②③
C．抗原加工处理过程体现了生物膜系统结构上的直接联系
D．抗原肽段与MHCⅡ类分子结合后，可通过囊泡呈递到细胞表面
【答案】D
【分析】1、分泌蛋白的合成与分泌过程：附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。
2、由图可知，抗原呈递细胞通过胞吞作用摄取抗原。辅助性T细胞不能直接识别外源性抗原，无摄取、加工和处理抗原的能力。
【详解】A、摄取抗原的过程是胞吞，依赖细胞膜的流动性，与膜蛋白有关，A错误；
B、由图可知，抗原是先由抗原呈递细胞吞噬形成①吞噬小泡，再由③溶酶体直接加工处理的，B错误；
C、MHCⅡ类分子作为分泌蛋白，其加工过程有核糖体、内质网和高尔基体的参与，体现了生物膜之间的间接联系，C错误；
D、由图可知，抗原肽段与MHCⅡ类分子结合后，在溶酶体内水解酶的作用下，可以将外源性抗原降解为很多的小分子肽，其中具有免疫原性的抗原肽会与MHC形成复合物，由囊泡呈递于APC表面，D正确。
故选D。
14．（2024·山东·高考真题）植物细胞被感染后产生的环核苷酸结合并打开细胞膜上的Ca2+通道蛋白，使细胞内Ca2+浓度升高，调控相关基因表达，导致H2O2含量升高进而对细胞造成伤害；细胞膜上的受体激酶BAK1被油菜素内酯活化后关闭上述Ca2+通道蛋白。下列说法正确的是（　　）
A．环核苷酸与Ca2+均可结合Ca2+通道蛋白
B．维持细胞Ca2+浓度的内低外高需消耗能量
C．Ca2+作为信号分子直接抑制H2O2的分解
D．油菜素内酯可使BAK1缺失的被感染细胞内H2O2含量降低
【答案】B
【分析】载体蛋白参与主动运输或协助扩散，需要与被运输的物质结合，发生自身构象的改变；而通道蛋白参与协助扩散，不需要与被运输物质结合。
【详解】A、环核苷酸结合细胞膜上的Ca2+通道蛋白，Ca2+不需要与通道蛋白结合，A错误；
B、环核苷酸结合并打开细胞膜上的Ca2+通道蛋白，使细胞内Ca2+浓度升高，Ca2+内流属于协助扩散，故维持细胞Ca2+浓度的内低外高是主动运输，需消耗能量，B正确；
C、Ca2+作为信号分子，调控相关基因表达，导致H2O2含量升高，不是直接H2O2的分解，C错误；
D、BAK1缺失的被感染细胞，则不能被油菜素内酯活化，不能关闭Ca2+通道蛋白，将导致H2O2含量升高，D错误。
故选B。
15．（2024·浙江·高考真题）婴儿的肠道上皮细胞可以吸收母乳中的免疫球蛋白，此过程不涉及（ ）
A．消耗 ATP B．受体蛋白识别 C．载体蛋白协助 D．细胞膜流动性
【答案】C
【分析】小分子的物质可以通过主动运输和被动运输来进出细胞，大分子进出细胞是通过内吞和外排来完成的。被动运输的动力来自细胞内外物质的浓度差，主动运输的动力来自ATP。胞吞和胞吐进行的结构基础是细胞膜的流动性。胞吞和胞吐与主动运输一样也需要能量供应。
【详解】AD、免疫球蛋白化学本质是蛋白质，是有机大分子物质，吸收方式为胞吞，需要消耗ATP，胞吞体现了细胞膜具有一定的流动性的结构特点，AD正确；
BC、免疫球蛋白是有机大分子物质，细胞吸收该物质，需要受体蛋白的识别，不需要载体蛋白的协助，B正确，C错误。
故选C。
二、多选题
16．（2024·吉林·高考真题）研究人员对小鼠进行致病性大肠杆菌接种，构建腹泻模型。用某种草药进行治疗，发现草药除了具有抑菌作用外，对于空肠、回肠黏膜细胞膜上的水通道蛋白3（AQP3）的相对表达量也有影响，结果如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．水的吸收以自由扩散为主、水通道蛋白的协助扩散为辅
B．模型组空肠黏膜细胞对肠腔内水的吸收减少，引起腹泻
C．治疗后空肠、回肠AQP3相对表达量提高，缓解腹泻，减少致病菌排放
D．治疗后回肠AQP3相对表达量高于对照组，可使回肠对水的转运增加
【答案】BCD
【分析】1、自由扩散是物质从高浓度扩散至低浓度，不需要载体协助也不耗能；协助扩散是物质从高浓度扩散至低浓度，需要转运蛋白协助，但不耗能，转运速率受转运蛋白数量制约。
2、水通道蛋白是一种位于细胞膜上的蛋白质（内在膜蛋白），在细胞膜上组成“孔道”，可控制水在细胞的进出，就像是“细胞的水泵”一样。
【详解】A、水分子跨膜运输的主要方式是经过水通道蛋白的协助扩散，A错误；
B、模型组空肠AQP3相对表达量降低，空肠黏膜细胞对肠腔内水的吸收减少，引起腹泻，B正确；
C、治疗后空肠、回肠AQP3相对表达量提高，对水的转运增加，缓解腹泻，减少致病菌排放，C正确；
D、治疗组回肠AQP3相对表达量高于对照组，可使回肠对水的转运增加，D正确。
故选BCD。
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