高中生物物质运输专题复习练习题

高中生物物质运输专题复习练习题引言物质运输是细胞生命活动的基础，也是高中生物知识体系中的核心内容之一。从细胞膜的选择透过性到各种运输方式的比较，从影响因素的分析到具体生理过程的实例，这部分知识不仅概念密集，而且逻辑性强，与后续的新陈代谢、稳态调节等章节联系紧密。本次专题复习，我们将通过一系列练习题，帮助同学们梳理知识脉络，巩固重点难点，提升综合运用能力。请同学们在独立思考的基础上完成以下练习，并注意总结归纳。练习题一、选择题1.细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，功能特点是具有选择透过性。下列现象中，能体现细胞膜选择透过性的是（）A.变形虫伸出伪足捕捉食物B.小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖C.白细胞吞噬侵入体内的细菌D.水分子通过渗透作用进出细胞2.下列关于物质跨膜运输方式的叙述，错误的是（）A.自由扩散和协助扩散都不需要消耗能量B.协助扩散需要载体蛋白的协助，而自由扩散不需要C.主动运输既需要消耗能量，也需要载体蛋白的协助D.相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞3.将洋葱鳞片叶外表皮细胞置于一定浓度的KNO₃溶液中，观察到细胞先发生质壁分离，随后自动复原。在此过程中，物质进出细胞的方式先后可能是（）A.自由扩散、主动运输B.协助扩散、主动运输C.自由扩散、协助扩散D.主动运输、自由扩散4.下列生理过程中，不需要消耗ATP的是（）A.根毛细胞吸收土壤中的K⁺B.胰岛B细胞分泌胰岛素C.肾小管对原尿中葡萄糖的重吸收D.氧气由肺泡进入血液5.对植物根系吸收矿质元素离子的叙述，不正确的是（）A.根系吸收矿质元素离子的方式主要是主动运输B.土壤温度、通气状况会影响根系对矿质元素离子的吸收C.植物对不同矿质元素离子的吸收具有选择性D.溶液浓度越高，根系吸收矿质元素离子的速率越快二、填空题1.细胞膜的基本支架是__________。细胞膜上__________的种类和数量，决定了细胞膜具有选择透过性。2.物质通过简单的扩散作用进出细胞，叫做__________。这种方式不需要__________，也不需要__________，物质从__________浓度一侧运输到__________浓度一侧。3.主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，保证了活细胞能够按照__________的需要，主动选择吸收所需要的__________，排出代谢废物和对细胞__________的物质。4.人体小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖的方式是__________，与此过程直接相关的细胞器是__________和__________。三、简答题/分析题1.请比较自由扩散、协助扩散和主动运输三种物质跨膜运输方式在运输方向、是否需要载体蛋白、是否消耗能量以及实例等方面的异同点。2.图为某种物质跨膜运输的示意图（甲为膜外，乙为膜内）。请根据图示分析：（示意图说明：膜上有一蛋白质载体，物质A从甲侧通过载体向乙侧移动，同时有能量符号指向该过程）（1）该物质跨膜运输的方式是什么？判断依据是什么？（2）若该过程发生在哺乳动物成熟的红细胞中，那么“能量”最可能来自于哪种生理过程？（3）若载体蛋白因某种原因失活，该物质的运输速率将如何变化？为什么？3.简述质壁分离及复原实验的原理，并说明该实验如何体现细胞膜的选择透过性。4.为什么说主动运输对细胞的生命活动至关重要？请结合具体实例说明。参考答案与解析一、选择题1.B解析：细胞膜的选择透过性是指细胞膜对进出细胞的物质具有一定的选择性，允许某些物质通过，而阻止另一些物质通过。小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖是主动运输或协助扩散（取决于具体情况，高中阶段通常认为是主动运输），需要载体蛋白的协助，体现了选择透过性。A、C项体现的是细胞膜的流动性；D项水分子的自由扩散，虽然能通过，但主要体现的是膜的通透性，选择透过性更强调对不同物质的“选择”，B项更具代表性。2.D解析：相对分子质量小的物质或离子不一定都通过自由扩散进入细胞。例如，钠离子、钾离子等带电荷的离子，通常需要通过协助扩散或主动运输进出细胞，这取决于细胞内外的浓度差以及细胞的需求。3.A解析：将洋葱鳞片叶外表皮细胞置于一定浓度的KNO₃溶液中，开始时，外界溶液浓度高于细胞液浓度，细胞失水，水分子通过自由扩散（或渗透作用）出细胞，发生质壁分离。随后，K⁺和NO₃⁻离子可以通过主动运输进入细胞，使细胞液浓度逐渐升高，当细胞液浓度高于外界溶液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离自动复原。因此，先后涉及的主要运输方式是自由扩散和主动运输。4.D解析：氧气由肺泡进入血液是自由扩散，不需要消耗ATP。A项根毛细胞吸收K⁺是主动运输；B项胰岛B细胞分泌胰岛素是胞吐，需要消耗能量；C项肾小管重吸收葡萄糖是主动运输，均需要消耗ATP。5.D解析：在一定范围内，随着溶液中矿质元素离子浓度的升高，根系吸收速率会加快，但超过一定浓度后，由于载体蛋白数量的限制，吸收速率不再增加，甚至可能因细胞失水而受到抑制。因此，并非溶液浓度越高，吸收速率越快。二、填空题1.磷脂双分子层；载体蛋白（或蛋白质）2.自由扩散；载体蛋白；能量；高；低3.生命活动；营养物质；有害4.主动运输；核糖体（合成载体蛋白）；线粒体（提供能量）(注：若考虑肠腔中葡萄糖浓度极高时也可能存在协助扩散，但高中阶段主要强调主动运输)三、简答题/分析题1.参考答案要点：*运输方向：自由扩散和协助扩散都是从高浓度到低浓度（顺浓度梯度）；主动运输是从低浓度到高浓度（逆浓度梯度）。*是否需要载体蛋白：自由扩散不需要；协助扩散和主动运输需要。*是否消耗能量：自由扩散和协助扩散不消耗；主动运输消耗。*实例：自由扩散如O₂、CO₂、甘油、乙醇；协助扩散如红细胞吸收葡萄糖（高中阶段）；主动运输如小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸，根细胞吸收矿质离子等。*相同点：均为小分子或离子的跨膜运输方式。2.参考答案要点：（1）主动运输。判断依据：物质运输方向是从膜外（甲）到膜内（乙），且需要载体蛋白协助，并消耗能量。（2）无氧呼吸。哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和线粒体，不能进行有氧呼吸，其能量主要来自细胞质基质中的无氧呼吸。（3）运输速率会显著降低甚至为零。因为主动运输需要载体蛋白的协助，载体蛋白失活后，无法完成对该物质的转运。3.参考答案要点：*原理：成熟的植物细胞具有大液泡。当细胞液浓度小于外界溶液浓度时，细胞失水，原生质层（细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质）的伸缩性大于细胞壁，导致原生质层与细胞壁分离，即质壁分离。当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞吸水，原生质层恢复原状，即质壁分离复原。*体现选择透过性：实验中，水分子可以自由通过细胞膜，而蔗糖分子（不能透过细胞膜的大分子）则不能。这表明细胞膜允许水分子通过，而阻止了蔗糖分子的进入，从而维持了细胞内外的浓度差，导致质壁分离及复原现象的发生。如果细胞膜没有选择透过性，蔗糖分子也能进入，就不会发生质壁分离。4.参考答案要点：*重要性：主动运输能够保证细胞按照生命活动的需要，主动地选择吸收营养物质（如葡萄糖、氨基酸、各种矿质离子），排出代谢废物（如尿素、二氧化碳）和对细胞有害的物质。这是细胞保持稳态、实现正常生命活动的基础。*实例：*小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸：即使肠腔内这些物质浓度有时可能低于细胞内，细胞仍能通过主动运输吸收，以保证机体对营养的需求。*神经细胞维持静息电位时，通过钠钾泵主动将钠离子泵出细胞外，将钾离子泵入细胞内，形成膜内外的离子浓度差，这是神经兴奋传导的基础。*植物根细胞吸收土壤中的矿质元素：如N、P、K等，这些元素在土壤溶液中的浓度往往低于细胞液浓度，根细胞通过主动运输吸收，满足植物生长发育的需要。如果没有主动运输，细胞就只能依赖被动运输，无法逆浓度梯度获取必需物质，也难以有效排出有害物质，生命活动将无法正常进行。复习建议同学们在复习“物质运输”这一专题时，首先要抓住细胞膜的结构特点（流动性）和功能特性（选择透过性）这两