2026届高考生物一轮总复习提能训练练案8物质跨膜运输的方式

这是一份2026届高考生物一轮总复习提能训练练案8物质跨膜运输的方式，共11页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题
1．(2024·九师联盟押题卷)下列有关物质跨膜运输与物质交换过程的叙述，错误的是( )
A．同种物质进出不同细胞的方式可能不同
B．大量水分子进入甜菜根细胞不会使其涨破
C．核糖体上合成的RNA聚合酶可通过核孔进入细胞核
D．大分子有机物需要借助细胞膜上的转运蛋白进入细胞
答案：D
解析：同种物质进出不同细胞的方式有可能不同，如葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散，进入小肠上皮细胞的方式为主动运输，A正确；由于细胞壁的存在，即使有大量水分子进入甜菜根细胞，也不会使其涨破，B正确；RNA聚合酶的化学本质是蛋白质，在核糖体上合成，其可通过核孔进入细胞核参与转录过程，C正确；大分子有机物以胞吞的方式进入细胞，不需要细胞膜上的转运蛋白协助，D错误。
2．(2024·百师联盟摸底联考)下列关于物质跨膜运输的叙述，错误的是( )
A．膜内外物质的浓度差会影响自由扩散的速率
B．葡萄糖进入细胞的方式均为主动运输
C．抗体分泌到细胞外，通过胞吐作用，需消耗能量
D．K＋通过主动运输的方式进入神经元细胞
答案：B
解析：自由扩散是顺浓度梯度进行的，膜内外物质的浓度差会影响自由扩散的速率，A正确；当葡萄糖进入红细胞时为协助扩散，B错误；抗体的本质是分泌蛋白，分泌到细胞外，通过胞吐作用，需消耗能量，C正确；K＋逆浓度梯度进入神经元细胞，属于主动运输，D正确。
3．(2025·蚌埠一中模拟)如图为小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖和Na＋的示意图，下列相关分析合理的是( )
A．食物中添加适量的NaCl有利于小肠对葡萄糖的吸收
B．抑制小肠绒毛上皮细胞的呼吸作用，不影响Na＋的运输
C．葡萄糖由小肠绒毛上皮细胞进入组织液是主动运输
D．葡萄糖由肠腔进入小肠绒毛上皮细胞不消耗ATP，属于被动运输
答案：A
解析：由图可知，小肠绒毛上皮细胞从肠腔中逆浓度吸收葡萄糖，属于主动运输，吸收Na＋是顺浓度梯度进行的，属于被动运输(协助扩散)，且吸收葡萄糖的动力由细胞膜两侧的Na＋浓度梯度提供，A正确，D错误；Na＋由小肠绒毛上皮细胞进入组织液是逆浓度梯度进行的，且需要消耗ATP水解产生的能量，属于主动运输，呼吸作用会影响Na＋运输，B错误；葡萄糖由小肠绒毛上皮细胞进入组织液是顺浓度梯度进行的，属于协助扩散，C错误。
4．(2025·东北师大附中试题)如图表示一种物质跨膜运输的方式，下列有关物质运输的叙述，错误的是( )
A．图示的物质跨膜运输方式可用于表示人体成熟红细胞吸收葡萄糖
B．图中载体蛋白在运输溶质分子的过程中会发生结构的改变
C．细胞摄取大分子时，大分子无需与膜上蛋白质结合
D．胰腺细胞分泌胰蛋白酶的过程不需要载体蛋白，但消耗能量
答案：C
解析：图示的物质跨膜运输方式可用于表示协助扩散，人体成熟红细胞以协助扩散方式吸收葡萄糖，A正确；协助扩散过程中，载体蛋白与被转运的物质结合，会使载体蛋白的空间结构改变，B正确；细胞摄取大分子时，大分子需要与膜上蛋白质结合，C错误；胰腺细胞分泌胰蛋白酶的过程属于胞吐，不需要载体蛋白但需要消耗能量，D正确。
5．(2025·湖南师大附中模拟)科学研究发现，某植物细胞利用质子泵①把细胞内的H＋泵出，导致细胞外H＋浓度较高，形成细胞内外的H＋浓度差；“H＋－蔗糖载体”②能够依靠H＋浓度差把H＋和蔗糖分子运入细胞。以上两个过程如图所示，下列叙述错误的是( )
A．①具有运输功能和催化功能
B．该植物细胞吸收蔗糖分子的速率受温度、H＋浓度的影响
C．蔗糖进入细胞的方式是主动运输
D．图中①②的功能有差异，化学本质也不同
答案：D
解析：分析图可知，①质子泵作为载体蛋白，可以催化ATP水解，同时运输H＋，所以同时具有运输功能和催化功能，A正确；由于温度影响酶的活性，因此影响H＋的运输，从而影响膜外H＋的浓度，而蔗糖的运输是由“H＋－蔗糖载体”依靠H＋浓度差完成的，所以该植物细胞吸收蔗糖分子的速率受温度、H＋浓度的影响，B正确；“H＋－蔗糖载体”能够依靠H＋浓度差把H＋和蔗糖分子运入细胞，属于主动运输，C正确；①②均为细胞膜上具有运输功能的物质，但功能有差异，化学本质都是蛋白质，D错误。
6．(2024·东北育才学校适应性测试)细胞是一个开放的系统，每时每刻都与环境进行着物质交换。图1中①～⑤表示物质进出细胞的方式，甲～戊表示不同的物质或细胞结构，图2为蔗糖分子进入某植物细胞的过程示意图。下列相关说法错误的是( )
A．若图1中戊为药物的运载体，则药物A属于水溶性分子
B．图2中H＋出细胞的方式为主动运输，蔗糖进细胞的方式为协助扩散
C．低温处理法对图1中物质进出细胞方式都有影响，细胞呼吸抑制法则对④⑤方式有影响
D．除一些不带电荷的小分子可以图1中甲方式进出细胞外，离子的跨膜运输须借助于膜蛋白
答案：B
解析：若图1中戊为药物的运载体，则药物A属于水溶性分子，因为磷脂分子的头部具有亲水性，A正确；图2中H＋出细胞的方式为主动运输，因为有能量和转运蛋白的参与，蔗糖进入细胞的方式为主动运输，能量来自H＋的浓度差，B错误；低温处理法会影响膜的流动性，进而对题图1中物质进出细胞方式都有影响，④⑤的运输方式都需要细胞呼吸提供能量，所以细胞呼吸抑制法则对④⑤方式有影响，C正确；除一些不带电荷的小分子可以题图1中甲方式进出细胞外，离子的跨膜运输须借助于膜蛋白，D正确。
7．(2024·辽宁省教研教改联合体调研考试)为探索植物吸收水分和吸收无机盐的特点和关系，用相同的全营养液分别培养水稻和番茄的幼苗。一段时间后，分别测定培养液中的各种养分的百分含量，并与原培养液(各种养分的相对百分含量为100%)中相应养分百分含量比较，结果如图所示。相关叙述中正确的是( )
A．水稻吸收水、镁离子、硅离子这三类物质相对速度的特点是v(Si4＋)＞v(水)＞v(Mg2＋)
B．植物对离子吸收速率取决于培养液中该离子浓度
C．水稻和番茄对Mg2＋和Si4＋的吸收是由细胞膜的结构特点决定
D．为使实验结果更有说服力，应增加以清水为培养液的对照组
答案：A
解析：由题图可知：一段时间后水稻培养液中Mg2＋的相对百分含量高于100%，说明该植物吸收Mg2＋比吸收水相对慢；水稻培养液中Si4＋的相对百分含量低于100%，说明该植物吸收Si4＋比吸收水相对快，所以水稻吸收水、镁离子、硅离子这三类物质相对速率的特点是：v(Si4＋)＞v(水)＞v(Mg2＋)，A正确；植物对离子吸收速率取决于细胞膜上载体的数量，B错误；生物膜具有选择透过性，不同植物对矿质离子的吸收具有选择性，水稻和番茄对Mg2＋和Si4＋的吸收是由细胞膜的功能特点决定的，C错误；本实验采用自身对照的方法，即某离子的初始浓度和培养一段时间后的浓度对比，不需要设置空白对照组，D错误。
二、非选择题
8．(2025·衡中同卷一调考试)Na＋是植物生长所需的矿质元素，主要储存在液泡中。如图表示紫色洋葱外表皮细胞的液泡吸收Na＋的过程。
(1)据图分析液泡中H＋浓度比细胞质基质中的________(填“高”或“低”)，H＋出液泡的运输方式为________________，物质能选择性透过液泡膜的物质基础是______________________________________________________。
(2)我国科学家研制成功的耐盐碱“海水稻”，植物根部细胞中的液泡可以通过图中所示方式增加液泡内Na＋的浓度，这对于植物生长的意义是___________________________________________________________________。
(3)液泡吸收Na＋后，短时间内液泡中的H＋浓度降低，进而使其中的花青素逐渐由紫色变成蓝色。欲利用该原理设计实验来验证液泡吸收Na＋需要ATP间接供能。
材料：紫色洋葱外表皮细胞、钼酸钠溶液(细胞可吸收其中的Na＋)和抗霉素A(抑制ATP生成的一种物质)。实验思路：_____________________ ___________________________________________________。预期实验结果：_______________________________________________。
答案：(1)高 协助扩散 液泡膜上转运蛋白的种类和数量 (2)避免了钠离子对细胞代谢造成的影响；同时也提高了液泡的渗透压，从而提高植物的吸水力，进而适应高盐环境 (3)取生理状态相同的紫色洋葱外表皮细胞均分成两份，并编号甲、乙。甲组滴加适量的钼酸钠，乙组先滴加抗霉素A后再滴加等量的钼酸钠。记录两组液泡由紫色变成蓝色的时间 甲组变蓝的时间短于乙组
解析：(1)据题图可知，转运蛋白Ⅰ消耗ATP将H＋运输到液泡内，属于主动运输，说明液泡内H＋浓度大于细胞质基质中H＋浓度；因此H＋出液泡的运输方式是顺浓度梯度进行的协助扩散；物质能选择性透过液泡膜的物质基础是液泡膜上转运蛋白的种类和数量。
(2)耐盐碱“海水稻”，植物根部细胞中的液泡可以通过题图中所示方式增加液泡内Na＋的浓度，避免了钠离子对细胞代谢造成的影响；同时也提高了液泡的渗透压，从而提高植物的吸水力，进而适应高盐环境。
(3)分析题意，本实验目的是验证液泡吸收Na＋需要ATP间接供能，则是否提供ATP为实验的自变量，可通过抗霉素A抑制ATP的形成来控制自变量，然后根据花青素逐渐由紫色变成蓝色的时间来判断ATP是否影响液泡吸收Na＋，实验设计应遵循对照与单一变量原则，实验思路如下：取生理状态相同的紫色洋葱外表皮细胞均分成两份，并编号甲、乙。甲组滴加适量的钼酸钠(对照组)，乙组先滴加抗霉素A后再滴加等量的钼酸钠(实验组)，记录两组液泡由紫色变成蓝色的时间。
预期实验结果：由于乙组先滴加了抗霉素A，抑制了ATP的形成，若液泡吸收Na＋需要ATP间接供能，则甲组变蓝的时间短于乙组。
B组
一、选择题
1．(2024·辽宁省实验中学五模)下列有关物质跨膜运输的相关表述正确的是( )
A．相对分子质量较小的物质和离子可以自由进出细胞
B．细胞通过胞吞摄取大分子物质时需要膜蛋白的参与
C．通过被动运输进入细胞的物质，其运输速率只与该物质的浓度差有关
D．水分子只能通过水通道蛋白进出细胞
答案：B
解析：细胞膜具有选择透过性，所以相对分子质量较小的物质和离子不一定能自由进出细胞，A错误；胞吞也是有选择性的，细胞通过胞吞摄取大分子物质时需通过膜上特定蛋白的识别，从而完成胞吞过程，B正确；被动运输包括自由扩散和协助扩散，通过自由扩散进入细胞的物质，其运输速率与该物质的浓度差有关，如果是协助扩散则与该物质的浓度差和转运蛋白的数量有关，C错误；水分子能通过水通道蛋白进出细胞，也能通过自由扩散进出细胞，此时不需要通道蛋白，D错误。
2．(2024·沈阳二中三模)Na＋和氨基酸是机体所需的重要物质，两种物质进出肾小管上皮细胞的机制如图所示。据图分析，下列叙述错误的是( )
A．氨基酸通过主动运输的方式进入肾小管上皮细胞
B．氨基酸通过协助扩散的方式从肾小管上皮细胞内运出
C．Na＋通过自由扩散的方式进入肾小管上皮细胞
D．Na＋通过主动运输的方式从肾小管上皮细胞内运出
答案：C
解析：管腔中氨基酸进入上皮细胞是低浓度→高浓度，需要载体、消耗钠离子的梯度势能，属于主动运输，A正确；氨基酸通过协助扩散的方式从肾小管上皮细胞内运出，B正确；Na＋进入肾小管上皮细胞需要载体，属于协助扩散，C错误；Na＋通过主动运输方式从肾小管上皮细胞内运出，逆浓度梯度进行，需要消耗能量，需要转运蛋白，D正确。
3．(2024·河北省雄安新区一模)植物细胞代谢产生的柠檬酸(CA)能顺浓度梯度运输到液泡，并储存起来。当液泡中的有机酸积累较多，会被运出液泡进入降解途径，过程如图所示。下列有关说法正确的是( )
A．液泡膜上运输CA转运蛋白的空间结构相同
B．若细胞呼吸受阻，则液泡中CA的浓度降低
C．H＋进入液泡和CA输出液泡的运输方式不同
D．转运蛋白将CA运出液泡时，其构象会改变
答案：D
解析：液泡膜上参与CA运输的转运蛋白有两种，其空间结构不同，A错误；细胞呼吸受阻，产生的ATP减少，液泡的pH升高引起运出液泡的CA减少，导致液泡中CA的浓度升高，B错误；H＋进入液泡和CA输出液泡均是逆浓度梯度的主动运输，C错误；载体蛋白转运物质时，其构象会改变，D正确。
4．(2025·衡中同卷一调考试)蔗糖在植物组织培养过程中为植物细胞提供营养、能量和维持一定的渗透压，如图为蔗糖分子进入植物细胞的示意图。下列叙述正确的是( )
A．一种转运蛋白可转运多种物质，一种物质只能由一种转运蛋白转运
B．结构①和②是控制物质进出细胞的载体且①具有催化作用
C．H＋出细胞的方式为主动运输，蔗糖进细胞的方式是协助扩散
D．该成熟的植物细胞在蔗糖溶液(浓度偏高)中会发生质壁分离但不能自动复原
答案：B
解析：结合题图可知，一种转运蛋白可转运多种物质(如②中载体可以转运H＋和蔗糖)，一种物质可以由多种转运蛋白转运(如H＋可以由①和②转运)，A错误；结构①和②是控制物质进出细胞的载体，且结构①能够催化ATP水解为ADP和Pi，即具有催化作用，B正确；H＋出细胞需要载体协助，且需要消耗ATP，方式为主动运输；细胞外的H＋多于细胞内，H＋进入细胞是协助扩散，蔗糖进入细胞借助H＋的浓度差，属于主动运输，C错误；结合图示可知，该成熟的植物细胞在蔗糖溶液(浓度偏高)中会发生质壁分离，但由于蔗糖可通过细胞膜进入细胞内，故可自动复原，D错误。
5．(多选)(2025·邢台模拟)大豆细胞中液泡的pH低于细胞质基质的pH，盐胁迫环境条件下，大豆细胞质中积累的Na＋会抑制细胞质酶的活性，植物根细胞通过图示的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ途径降低细胞质的Na＋浓度，从而降低盐胁迫的影响，具体的生理过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.途径Ⅰ中运输Na＋的动力直接来自膜两侧H＋浓度差形成的化学势能
B．途径Ⅱ的运输依赖于生物膜的流动性，该过程消耗ATP
C．途径Ⅲ中载体蛋白A运输Na＋的方式属于协助扩散
D．载体蛋白C的活性减弱会减慢细胞质中Na＋的外排过程
答案：ABD
解析：由题意可知，液泡中的H＋浓度高于细胞质基质的，则途径Ⅰ中运输Na＋的动力直接来自膜两侧H＋浓度差形成的化学势能，A正确；途径Ⅱ的运输需要经过膜的融合，因此依赖于生物膜的流动性，该过程需要消耗ATP，B正确；途径Ⅲ中载体蛋白A运输Na＋的过程为逆浓度梯度的运输，因此属于主动运输，C错误；载体蛋白C活性减弱，会降低膜内外的H＋浓度差，从而影响途径Ⅲ的进行，D正确。
6．(多选)(2025·山东省临沂市百师联盟)研究表明，主动运输根据能量的来源不同分为三种类型，如图中a、b、c所示，■、▲、○代表跨膜的离子或分子。下列叙述错误的是( )
A．细胞质基质存在于P侧
B．a类型中x离子的运输过程协助了y离子的运输
C．b类型中，物质分子转运所需的能量来源于ATP
D．某些细菌可能会采用c类型进行主动运输
答案：AB
解析：糖蛋白只分布在细胞膜的外表面，P侧为细胞外，细胞质基质存在于Q侧，A错误；由图可知，x为逆浓度运输，为主动运输，y为顺浓度梯度运输，为协助扩散，y的浓度差为x的运输提供能量，故a类型中y离子的运输过程协助了x离子的运输，B错误；由图可知，b类型中物质分子转运所需的能量来源于ATP水解释放的能量，C正确；c类型进行主动运输是依赖光能驱动，某些细菌能利用光能，可能会采用c类型进行主动运输，D正确。
7．(多选)(2025·山东省临沂市百师联盟)囊性纤维化是一种严重的遗传性疾病，是由相关基因突变导致CFTR蛋白功能异常引起的。如图表示CFTR蛋白参与氯离子跨膜运输的过程示意图，下列叙述正确的是( )
A．随着氯离子在细胞外浓度逐渐升高，水分子向膜外扩散的速率会加快
B．氯离子跨膜运输所借助的CFTR蛋白属于通道蛋白
C．转运过程中，CFTR蛋白会发生自身构象的改变
D．除图中所示水的运输方式外，水还可以通过协助扩散方式进出细胞
答案：ACD
解析：随着氯离子在细胞外浓度逐渐升高，细胞外液浓度升高，会导致水分子向膜外扩散的速度加快，使覆盖于肺部细胞表面的黏液被稀释，A正确；氯离子跨膜运输需要能量，运输方式为主动运输，所借助的CFTR蛋白属于载体蛋白，B错误；CFTR蛋白属于载体蛋白，转运过程中，CFTR蛋白会发生自身构象的改变，C正确；图中所示水的运输方式为自由扩散，水还可以通过协助扩散方式进出细胞，D正确。
二、非选择题
8．(2025·福建三明高三开学考试)囊性纤维化是一种严重的遗传疾病，患者汗液中氯离子的浓度升高，支气管被异常黏液堵塞，导致这一疾病发生的主要原因是CFTR蛋白功能异常。如图表示CFTR蛋白在氯离子跨膜运输过程中的作用，请回答下列问题：
(1)正常情况下，支气管上皮细胞在转运氯离子时，氯离子首先与CFTR蛋白结合，在细胞内化学反应释放的能量推动下，CFTR蛋白的________________发生变化，从而将它所结合的氯离子转运到膜的另一侧，此过程，氯离子只能与CFTR蛋白结合，原因是_____________________________________________ ___________________________。
(2)根据能量来源的不同，可将动物细胞膜上的主动运输分为原发性主动转运和继发性主动转运，下图中K＋进入细胞属于原发性主动转运，葡萄糖进入细胞属于继发性主动转运。
通过分析，氯离子在CFTR蛋白的协助下转运至细胞外，属于________主动转运。驱动葡萄糖进入细胞的所需能量来源于________________。
(3)科研人员发现，红细胞在清水中很容易涨破，而水生动物的卵母细胞在清水中不易涨破，红细胞快速吸水与细胞膜上的水通道蛋白CHIP28有关，水通道蛋白CHIP28可插入其他生物细胞膜上。请你设计实验验证这一结论，写出简要的设计思路并预期结果：_____________________________________________ ___________________________________________________________________。
答案：(1)空间结构(或自身构象) 氯离子的大小和性质与CFTR蛋白的结合部位相适应 (2)原发性 膜两侧Na＋浓度梯度 (3)实验思路：将水通道蛋白CHIP28插入不含有水道蛋白的水生动物的卵母细胞的细胞膜上，再将卵母细胞放入清水中。预期结果：卵母细胞迅速吸水膨胀后涨破
解析：(1)由图1可知，氯离子跨膜运输所借助的CFTR蛋白属于载体蛋白，在正常细胞内，氯离子在该蛋白的协助下通过主动运输方式转运至细胞外，转运过程中，该蛋白能发生空间结构(或自身构象)的改变。此过程，氯离子的大小和性质与CFTR蛋白的结合部位相适应，氯离子只能与CFTR蛋白结合。
(2)原发性主动转运直接利用ATP为载体蛋白提供能量，继发性主动转运的能量来源于某种离子的跨膜浓度梯度。通过分析，氯离子在CFTR蛋白的协助下转运至细胞外，属于原发性主动转运。葡萄糖的跨膜运输属于继发性主动转运，驱动葡萄糖进入细胞的所需能量来源于膜两侧Na＋浓度梯度。
(3)红细胞在清水中很容易涨破，而水生动物的卵母细胞在清水中不易涨破，红细胞快速吸水与细胞膜上的水通道蛋白CHIP28有关，水通道蛋白CHIP28可插入其他生物细胞膜上。实验思路为：将水通道蛋白CHIP28插入不含有水通道蛋白的水生动物的卵母细胞的细胞膜上，再将卵母细胞放入清水中。预期结果为：卵母细胞迅速吸水膨胀后涨破。