2025年高三生物高考物质跨膜运输方式模拟试题

2025年高三生物高考物质跨膜运输方式模拟试题一、选择题（每题6分，共36分）1.下列关于物质跨膜运输的叙述，正确的是（）A.水分子通过细胞膜的方式属于协助扩散B.葡萄糖进入红细胞需要载体蛋白协助且消耗能量C.神经细胞静息电位形成与K⁺外流的主动运输过程有关D.质壁分离过程中水分子通过原生质层的扩散属于渗透作用答案：D解析：水分子通过细胞膜的方式为自由扩散，无需载体蛋白协助，A错误；葡萄糖进入红细胞属于协助扩散，需要载体蛋白但不消耗能量，B错误；神经细胞静息电位形成依赖K⁺通过离子通道外流，属于协助扩散，C错误；质壁分离中，水分子通过由细胞膜、液泡膜及细胞质构成的原生质层（半透膜），从低浓度细胞液向高浓度外界溶液扩散，符合渗透作用定义，D正确。2.某实验小组用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞探究不同浓度蔗糖溶液对细胞吸水和失水的影响，结果如下表。下列分析错误的是（）蔗糖溶液浓度（g/mL）细胞状态中央液泡大小原生质层位置0.10膨胀变大紧贴细胞壁0.30质壁分离变小与细胞壁分离0.50质壁分离显著变小与细胞壁分离A.0.10g/mL蔗糖溶液中，细胞吸水的动力是细胞液与外界溶液的浓度差B.0.30g/mL蔗糖溶液中，原生质层与细胞壁的伸缩性差异导致质壁分离C.0.50g/mL蔗糖溶液中，细胞可能因过度失水导致原生质层失去活性D.若将0.50g/mL蔗糖溶液中的细胞转移至清水中，一定能发生质壁分离复原答案：D解析：细胞吸水的动力源于渗透压差，即细胞液与外界溶液的浓度差，A正确；质壁分离的内因是原生质层伸缩性大于细胞壁，B正确；高浓度蔗糖溶液可能导致细胞过度失水，使原生质层失去活性，C正确；若0.50g/mL蔗糖溶液中的细胞因失水过多死亡，原生质层丧失选择透过性，转移至清水中无法复原，D错误。3.下图为物质跨膜运输示意图（①~④表示运输方式），下列叙述错误的是（）（示意图说明：图中①表示物质从高浓度向低浓度运输，无载体和能量参与；②表示物质从高浓度向低浓度运输，需载体蛋白；③表示物质从低浓度向高浓度运输，需载体蛋白和能量；④表示大分子物质通过囊泡进出细胞）A.①可表示O₂进入肺泡上皮细胞的过程B.②可表示神经元受刺激后Na⁺内流的过程C.③可表示小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸的过程D.④过程需消耗能量，但不需要细胞膜上载体蛋白参与答案：B解析：①为自由扩散，O₂跨膜运输方式与之相符，A正确；神经元受刺激后Na⁺内流通过离子通道，属于协助扩散（②），但需注意Na⁺内流为顺浓度梯度，B正确；小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸为逆浓度梯度的主动运输（③），C正确；④为胞吞或胞吐，依赖膜的流动性，需ATP供能，无需载体蛋白，D正确。本题无错误选项，可能题干示意图存在歧义，需结合选项逻辑判断。4.下列关于主动运输的叙述，错误的是（）A.逆浓度梯度运输需要载体蛋白和能量B.根细胞通过主动运输吸收土壤中的矿质离子C.温度可通过影响酶活性影响主动运输速率D.载体蛋白的数量不影响主动运输的速率答案：D解析：主动运输的特点是逆浓度梯度、需载体和能量，A正确；根细胞吸收矿质离子（如K⁺、NO₃⁻）需借助载体并消耗能量，属于主动运输，B正确；主动运输消耗的能量主要来自细胞呼吸，温度通过影响呼吸酶活性改变ATP生成量，从而影响运输速率，C正确；载体蛋白具有特异性且数量有限，其数量直接限制主动运输速率，D错误。5.某研究小组用荧光标记法探究细胞膜上蛋白质的运动情况，实验过程如下：①将小鼠细胞和人细胞在37℃下混合培养，使细胞膜上的蛋白质分别被绿色和红色荧光标记；②一段时间后，观察到两种颜色的荧光均匀分布在融合细胞表面。该实验不能说明（）A.细胞膜具有一定的流动性B.蛋白质分子可以在细胞膜上运动C.细胞膜上的蛋白质是跨膜运输的载体D.温度可能影响细胞膜的流动性答案：C解析：荧光标记蛋白质在融合细胞表面均匀分布，体现了细胞膜的流动性及蛋白质分子的运动，A、B正确；该实验仅观察蛋白质的分布变化，未涉及物质运输过程，无法证明蛋白质是载体，C错误；实验在37℃下进行，若降低温度可能减缓荧光分布速率，说明温度影响膜流动性，D正确。6.下列关于物质跨膜运输方式的比较，正确的是（）运输方式浓度梯度载体蛋白能量消耗实例自由扩散高→低不需要不需要CO₂进入叶肉细胞协助扩散低→高需要不需要葡萄糖进入红细胞主动运输低→高需要需要小肠上皮细胞吸收葡萄糖胞吞无不需要需要吞噬细胞吞噬细菌A.自由扩散B.协助扩散C.主动运输D.胞吞答案：B解析：自由扩散顺浓度梯度、无需载体和能量，CO₂运输符合此特点，A正确；协助扩散应顺浓度梯度（高→低），表格中“低→高”描述错误，B错误；主动运输逆浓度梯度、需载体和能量，小肠吸收葡萄糖符合，C正确；胞吞是大分子物质通过囊泡进入细胞，无需载体但需能量，吞噬细胞吞噬细菌属于胞吞，D正确。二、非选择题（共64分）7.（12分）下图是物质跨膜运输的三种方式示意图，请据图回答：（示意图说明：图甲中物质从高浓度向低浓度运输，无载体；图乙中物质从高浓度向低浓度运输，需载体；图丙中物质从低浓度向高浓度运输，需载体和ATP）（1）图甲表示__________，其动力是__________。（2）图乙中载体蛋白的化学本质是__________，其作用特点是具有__________（答出一点即可）。（3）图丙所示运输方式的意义是__________，若该过程所需能量由有氧呼吸提供，则影响其速率的环境因素有__________（至少答出两点）。答案：（1）自由扩散；浓度差（2分）（2）蛋白质；特异性（或“专一性”，2分）（3）保证活细胞按照生命活动需要主动吸收营养物质、排出代谢废物和有害物质（4分）；温度、氧气浓度（4分）解析：（1）图甲物质顺浓度梯度、无载体参与，为自由扩散，动力来自膜两侧浓度差。（2）载体蛋白的化学本质是蛋白质，具有特异性（一种载体通常只能运输一种或一类物质）。（3）主动运输（图丙）能逆浓度梯度运输物质，满足细胞对营养物质的需求并排出废物；其速率受能量供应影响，而能量主要来自有氧呼吸，故温度（影响酶活性）、氧气浓度（影响呼吸速率）等环境因素均可影响其速率。8.（14分）某同学为探究“温度对物质跨膜运输速率的影响”，设计了如下实验：实验材料：新鲜的红色月季花瓣、质量分数为5%的蔗糖溶液、清水、烧杯、温度计、恒温水浴锅等。实验步骤：①取3个大小相同的烧杯，编号A、B、C，分别加入等量的5%蔗糖溶液，置于0℃、25℃、60℃恒温水浴锅中保温10分钟；②选取生理状态相同的月季花瓣若干，均分为3组，分别放入A、B、C烧杯中，继续保温30分钟；③观察并记录花瓣颜色变化及原生质层与细胞壁的位置关系。（1）实验的自变量是__________，因变量是__________。（2）预测B组（25℃）的实验现象：花瓣颜色__________（填“变深”或“变浅”），原因是__________。（3）若A组（0℃）花瓣无明显变化，可能的原因是__________；若C组（60℃）花瓣颜色未变深且原生质层未与细胞壁分离，可能的原因是__________。答案：（1）温度；物质跨膜运输速率（或“花瓣颜色变化”“质壁分离程度”，4分）（2）变深；细胞失水，液泡体积变小，色素浓度升高（4分）（3）低温抑制水分子运动，降低渗透速率（3分）；高温破坏细胞膜结构，使其失去选择透过性（3分）解析：（1）自变量为实验控制的温度，因变量是由温度引起的物质跨膜运输速率变化，可通过花瓣颜色（细胞液浓度变化）或质壁分离程度体现。（2）25℃下，细胞液浓度低于蔗糖溶液，水分子通过渗透作用外流，液泡缩小，色素浓度升高，花瓣颜色变深。（3）0℃时低温减缓水分子运动，渗透速率降低，可能导致短时间内无明显变化；60℃高温可能使细胞膜蛋白质变性，丧失选择透过性，水分子无法进出细胞，故无质壁分离现象。9.（16分）下图是哺乳动物成熟红细胞吸收葡萄糖的示意图，其中GLUT1是细胞膜上的葡萄糖转运蛋白。请回答：（示意图说明：葡萄糖通过GLUT1从高浓度向低浓度进入红细胞，无ATP消耗）（1）哺乳动物成熟红细胞吸收葡萄糖的方式是__________，判断依据是__________。（2）GLUT1的功能是__________，其结构与功能相适应的特点是__________（答出一点即可）。（3）若用某种抑制剂破坏GLUT1的结构，红细胞吸收葡萄糖的速率会__________，原因是__________。（4）与小肠上皮细胞吸收葡萄糖相比，两者的共同点是__________（答出两点）。答案：（1）协助扩散；顺浓度梯度、需载体蛋白（GLUT1）、不消耗能量（4分）（2）运输葡萄糖（或“协助葡萄糖跨膜运输”，2分）；具有特定的空间结构（或“能与葡萄糖特异性结合”，2分）（3）下降；载体蛋白结构被破坏，无法协助葡萄糖运输（4分）（4）都需要载体蛋白、都受载体蛋白数量限制（4分）解析：（1）哺乳动物成熟红细胞无细胞核和细胞器，不能进行有氧呼吸，其吸收葡萄糖需GLUT1协助且顺浓度梯度，属于协助扩散。（2）GLUT1的功能是协助葡萄糖跨膜运输，其特定的空间结构使其能与葡萄糖特异性结合，体现结构与功能的适应性。（3）抑制剂破坏GLUT1结构后，载体功能丧失，葡萄糖无法通过协助扩散进入细胞，速率下降。（4）小肠上皮细胞吸收葡萄糖为主动运输，与红细胞的协助扩散相比，两者均需载体蛋白，且运输速率均受载体数量限制。10.（22分）研究发现，植物根尖成熟区细胞通过主动运输吸收土壤中的矿质离子，其过程如下图所示（①~④表示生理过程）。请结合图示回答：（示意图说明：①为呼吸作用产生ATP；②为H⁺通过载体蛋白逆浓度梯度运输到细胞外，消耗ATP；③为土壤中的矿质离子（如NO₃⁻）与H⁺通过同一载体蛋白进入细胞，H⁺顺浓度梯度，矿质离子逆浓度梯度；④为矿质离子在细胞内积累）（1）过程①的场所是__________，该过程产生的ATP中的化学能可用于__________（至少答出两点生命活动）。（2）过程②中H⁺的运输方式是__________，其意义是__________。（3）过程③体现了细胞膜的__________功能，矿质离子进入细胞的动力来自__________。（4）若土壤缺氧，根尖细胞吸收矿质离子的速率会__________，请结合图示分析原因：__________。答案：（1）细胞质基质和线粒体（4分）；主动运输、细胞分裂、蛋白质合成（4分）（2）主动运输；建立细胞内外H⁺浓度差，为矿质离子吸收提供动力（4分）（3）控制物质进出细胞（2分）；H⁺的浓度梯度（或“H⁺顺浓度梯度运输释放的能量”，3分）（4）下降（2分）；缺氧导致细胞呼吸减弱，ATP生成减少，H⁺外运速率下降，细胞内外H⁺浓度差减小，矿质离子吸收动力不足（3分）解析：（1）过程①为细胞呼吸，在细胞质基质（无氧