5年（2020-2024）高考1年模拟生物真题分类汇编（山东专用） 专题02 物质运输、酶和ATP（解析版）

2020-2024年五年高考真题分类汇编PAGEPAGE1专题02物质运输、酶和ATP五年考情考情分析物质运输2021年山东卷第2题2022年山东卷第3题2023年山东卷第2题2024年山东卷第1题2024年山东卷第4题2020年山东卷第5题2022年山东卷第16题以跨膜运输为情境，主要考查了物质跨膜运输、膜蛋白的功能、植物细胞的吸水和失水等基础知识以及阅读理解能力。1、（2024山东高考）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【解析】〖祥解〗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，自身不发生构象改变。【详析】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。2、（2024山东高考）仙人掌的茎由内部薄壁细胞和进行光合作用的外层细胞等组成，内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大。水分充足时，内部薄壁细胞和外层细胞的渗透压保持相等；干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快。下列说法错误的是（）A.细胞失水过程中，细胞液浓度增大B.干旱环境下，外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的低C.失水比例相同的情况下，外层细胞更易发生质壁分离D.干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快，有利于外层细胞的光合作用【答案】B【解析】〖祥解〗成熟的植物细胞由于中央液泡占据了细胞的大部分空间，将细胞质挤成一薄层，所以细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。原生质层有选择透过性，相当于一层半透膜，植物细胞也能通过原生质发生吸水或失水现象。【详析】A、细胞失水过程中，水从细胞液流出，细胞液浓度增大，A正确；B、依题意，干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快，则外层细胞的细胞液单糖多，且外层细胞还能进行光合作用合成单糖，故外层细胞液浓度比内部薄壁细胞的细胞液浓度高，B错误；C、依题意，内部薄壁细胞细胞壁的伸缩性比外层细胞的细胞壁伸缩性更大，失水比例相同的情况下，外层细胞更易发生质壁分离，C正确；D、依题意，干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快，有利于外层细胞光合作用产物向内部薄壁细胞转移，可促进外层细胞的光合作用，D正确。故选B。3、（2023山东高考）溶酶体膜上的H+载体蛋白和Cl-/H+转运蛋白都能运输H+，溶酶体内H+浓度由H+载体蛋白维持，Cl-/H+转运蛋白在H+浓度梯度驱动下，运出H+的同时把Cl-逆浓度梯度运入溶酶体。Cl-/H+转运蛋白缺失突变体的细胞中，因Cl-转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累，严重时可导致溶酶体破裂。下列说法错误的是（）A.H+进入溶酶体的方式属于主动运输B.H+载体蛋白失活可引起溶酶体内的吞噬物积累C.该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除D.溶酶体破裂后，释放到细胞质基质中的水解酶活性增强【答案】D【解析】〖祥解〗1.被动运输：简单来说就是小分子物质从高浓度运输到低浓度，是最简单的跨膜运输方式，不需能量。被动运输又分为两种方式：自由扩散：不需要载体蛋白协助，如：氧气，二氧化碳，脂肪，协助扩散：需要载体蛋白协助，如:氨基酸，核苷酸，特例...2.主动运输：小分子物质从低浓度运输到高浓度，如：矿物质离子，葡萄糖进出除红细胞外的其他细胞需要能量和载体蛋白。3.胞吞胞吐：大分子物质的跨膜运输，需能量。【详析】A、Cl-/H+转运蛋白在H+浓度梯度驱动下，运出H+的同时把Cl-逆浓度梯度运入溶酶体，说明H+浓度为溶酶体内较高，因此H+进入溶酶体为逆浓度运输，方式属于主动运输，A正确；B、溶酶体内H+浓度由H+载体蛋白维持，若载体蛋白失活，溶酶体内pH改变导致溶酶体酶活性降低，进而导致溶酶体内的吞噬物积累，B正确；C、Cl-/H+转运蛋白缺失突变体的细胞中，因Cl-转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累，该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除，C正确；D、细胞质基质中的pH与溶酶体内不同，溶酶体破裂后，释放到细胞质基质中的水解酶可能失活，D错误。故选D。4、（2022山东高考）在有氧呼吸第三阶段，线粒体基质中的还原型辅酶脱去氢并释放电子，电子经线粒体内膜最终传递给O2，电子传递过程中释放的能量驱动H+从线粒体基质移至内外膜间隙中，随后H+经ATP合酶返回线粒体基质并促使ATP合成，然后与接受了电子的O2结合生成水。为研究短时低温对该阶段的影响，将长势相同的黄瓜幼苗在不同条件下处理，分组情况及结果如图所示。已知DNP可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶。下列相关说法正确的是（）A.4℃时线粒体内膜上的电子传递受阻B.与25℃时相比，4℃时有氧呼吸产热多C.与25℃时相比，4℃时有氧呼吸消耗葡萄糖的量多D.DNP导致线粒体内外膜间隙中H+浓度降低，生成的ATP减少【答案】BCD【解析】〖祥解〗DNP可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶，即NDP可抑制ATP的合成。【详析】A、与25℃相比，4℃耗氧量增加，根据题意，电子经线粒体内膜最终传递给氧气，说明电子传递未受阻，A错误；BC、与25℃相比，短时间低温4℃处理，ATP合成量较少，耗氧量较多，说明4℃时有氧呼吸释放的能量较多的用于产热，消耗的葡萄糖量多，BC正确；D、DNP使H+不经ATP合酶返回基质中，会使线粒体内外膜间隙中H+浓度降低，导致ATP合成减少，D正确。故选BCD。5、（2022山东高考）NO3-和NH4+是植物利用的主要无机氮源，NH4+的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动，NO3-的吸收由H+浓度梯度驱动，相关转运机制如图。铵肥施用过多时，细胞内NH4+的浓度增加和细胞外酸化等因素引起植物生长受到严重抑制的现象称为铵毒。下列说法正确的是（）A.NH4+通过AMTs进入细胞消耗的能量直接来自ATPB.NO3-通过SLAH3转运到细胞外的方式属于被动运输C.铵毒发生后，增加细胞外的NO3-会加重铵毒D.载体蛋白NRT1.（2022山东高考）1转运NO3-和H+的速度与二者在膜外的浓度呈正相关【答案】B【解析】〖祥解〗物质跨膜运输主要包括两种方式:被动运输和主动运输，被动运输又包括自由扩散和协助扩散，被动运输是由高浓度向低浓度一侧扩散，而主动运输是由低浓度向高浓度一侧运输。其中协助扩散需要载体的协助，但不需要消耗能量:而主动运输既需要消耗能量，也需要载体的协助。【详析】A、由题干信息可知，NH4+的吸收是根细胞膜两侧的电位差驱动的，所以NH4+通过AMTs进入细胞消耗的能量不是来自ATP，A错误；B、由图上可以看到，NO3-进入根细胞膜是H+的浓度梯度驱动，进行的逆浓度梯度运输，所以NO3-通过SLAH3转运到细胞外是顺浓度梯度运输，属于被动运输，B正确；C、铵毒发生后，H+在细胞外更多，增加细胞外的NO3-，可以促使H+向细胞内转运，减少细胞外的H+，从而减轻铵毒，C错误；D、据图可知，载体蛋白NRT1.1转运NO3-属于主动运输，主动运输的速率与其浓度无必然关系；运输H+属于协助扩散，协助扩散在一定范围内呈正相关，超过一定范围后不成比例，D错误。故选B。6、（2021山东高考）液泡是植物细胞中储存Ca2+的主要细胞器，液泡膜上的H+焦磷酸酶可利用水解无机焦磷酸释放的能量跨膜运输H+，建立液泡膜两侧的H+浓度梯度。该浓度梯度驱动H+通过液泡膜上的载体蛋白CAX完成跨膜运输，从而使Ca2+以与H+相反的方向同时通过CAX进行进入液泡并储存。下列说法错误的是（）A.Ca2+通过CAX的跨膜运输方式属于协助扩散B.Ca2+通过CAX的运输有利于植物细胞保持坚挺C.加入H+焦磷酸酶抑制剂，Ca2+通过CAX的运输速率变慢D.H+从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式属于主动运输【答案】A【解析】〖祥解〗由题干信息可知，H+通过液泡膜上的载体蛋白CAX完成跨膜运输，且该过程需要借助无机焦磷酸释放的能量，故H＋跨膜运输的方式为主动运输；Ca2+通过CAX进行进入液泡并储存的方式为主动运输（反向协调运输）。【详析】A、Ca2+通过CAX跨膜运输方式为主动运输，所需要的能量由H+顺浓度梯度产生的势能提供，A错误；B、Ca2+通过CAX的运输进入液泡增加细胞液的浓度，细胞液的渗透压，有利于植物细胞从外界吸收水分，有利于植物细胞保持坚挺，B正确；C、加入H+焦磷酸酶抑制剂，则液泡中的H+浓度降低，液泡膜两侧的H+浓度梯度差减小，为Ca2+通过CAX的运输提供的能量减少，C正确；D、H+从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式需要水解无机焦磷酸释放的能量来提供，为主动运输，D正确。故选A。7、（2020山东高考）双脱氧核苷三磷酸（ddNTP）与脱氧核苷三磷酸（dNTP）的结构如图所示。已知ddNTP按碱基互补配对的方式加到正在复制的子链中后，子链的延伸立即终止。某同学要通过PCR技术获得被32p标记且以碱基“C”为末端的、不同长度的子链DNA片段。在反应管中已经有单链模板、引物、DNA聚合酶和相应的缓冲液等，还需要加入下列哪些原料①dGTP，dATP，dTTP，dCTP②dGTP，dATP，dTTP③α位32p标记的ddCTP④γ位32p标记的ddCTPA.①③ B.①④ C.②③ D.②④【答案】A【解析】〖祥解〗PCR条件包括：模板、引物、耐高温DNA聚合酶、四种脱氧核苷三磷酸（dNTP），还需要一定的离子浓度等。【详析】PCR扩增DNA时，需要dGTP、dATP、dTTP、dCTP作为原料，而脱氧核苷三磷酸（dNTP）连接到子链上时，会断掉2个高能磷酸键，为了获得被32p标记且以碱基“C”为末端的，32p标记应位于ddCTP的α位，加入ddCTP后会终止子链的延伸，获得不同长度的子链DNA片段，故需要①③，A正确。一、单选题1．（2024·山东·三模）植物细胞膜上有阴离子通道也有K+通道，其中阴离子通道对NO3-通透能力远远大于Cl-，在高浓度盐胁迫下，K+主动运输受阻，细胞吸收Cl-受阻，甚至Cl-外排，此时K+从细胞外到细胞内主要通过离子通道Kin+蛋白。而阴离子通道可与Kin+蛋白互相作用，抑制其活性。据此分析，下列说法错误的是（

）A．在KNO3溶液中，已发生质壁分离的植物细胞会大量吸收K+使细胞液浓度升高，进而发生复原B．在一定浓度的KCl溶液中，植物细胞可发生质壁分离，但有可能不能复原C．若在溶液中加入呼吸抑制剂，则植物细胞也可以从外界吸收K+D．植物细胞的质壁分离与复原可一定程度说明细胞膜具有控制物质进出的作用【答案】A〖祥解〗1、将发生质壁分离的植物细胞置于低浓度溶液或者蒸馏水中，植物细胞会发生质壁分离复原，但如果所用溶液为葡萄糖、KNO3、NaCl、尿素、乙二醇等，发生质壁分离后因细胞主动或被动吸收溶质而使细胞液浓度增大，植物细胞会吸水引起质壁分离后的自动复原。2、细胞膜的功能：将细胞与外界环境分隔开；控制物质进出细胞；进行细胞间的信息交流。【详析】A、在KNO3溶液中，已发生质壁分离的植物细胞由于渗透失水，自身代谢水平较低，导致K+主动运输受阻，同时由于阴离子通道对NO3-通透性好，植物细胞在通过阴离子通道吸收NO3-时抑制了离子通道Kin+蛋白的活性，使K+无法正常通过协助扩散的方式进入细胞，因此植物细胞质壁分离自动复原是吸收NO3-的作用，A错误；B、发生质壁分离的细胞由于失水而使K+主动运输受阻，阴离子通道的活动会直接抑制Kin+蛋白的活性，使K+的协助扩散受阻，同时阴离子通道对NO3-通透性远远大于Cl-使得植物细胞对Cl-的吸收量很有限，因此在一定浓度的KCl溶液中植物细胞质壁分离后可能不发生复原，B正确；C、由题意可知，细胞膜上有K+通道，因此在加入呼吸抑制剂后植物细胞仍可通过协助扩散的方式从外界吸收K+，C正确；D、植物细胞的质壁分离与复原可一定程度说明细胞膜具有控制物质进出的作用，D正确。故选A。2．（2024·山东威海·二模）液泡是植物细胞内重要的细胞器，内含多种水解酶，液泡膜上分布着H+载体蛋白和Na+/H+反向转运蛋白，H⁺载体蛋白在消耗ATP的条件下将H+运入液泡，Na+/H+反向转运蛋白在H+浓度梯度驱动下，将H+运出液泡的同时把Na+运入液泡。各种离子在液泡中积累使细胞液的渗透压升高。下列说法错误的是（

）A．缺失液泡的植物细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除B．细胞液中H+和Na+的浓度均高于细胞质基质C．加入细胞呼吸抑制剂不会影响Na+进入液泡的速率D．细胞液渗透压升高有助于保卫细胞吸水膨胀，促进气孔开放【答案】C〖祥解〗主动运输的特点：逆浓度梯度、需要载体蛋白、消耗能量。主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，通过主动运输来选择吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，从而保证细胞和个体生命活动的需要。【详析】A、液泡是植物细胞内重要的细胞器，内含多种水解酶，据此可推测，缺失液泡的植物细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除，A正确；B、H+载体蛋白在消耗ATP的条件下将H+运入液泡，因而说明细胞液中H+浓度高于细胞质基质，Na+/H+反向转运蛋白在H+浓度梯度驱动下，将H+运出液泡的同时把Na+运入液泡，说明细胞液中Na+的浓度高于细胞质基质，B正确；C、加入细胞呼吸抑制剂会影响Na+进入液泡的速率，因为液泡内外H+浓度梯度的维持需要消耗细胞呼吸产生的ATP，C错误；D、细胞液渗透压升高有助于保卫细胞吸水膨胀，进而促进气孔开放，有助于促进光合作用过程中二氧化碳的吸收，D正确。故选C。3．（23-24高二上·山东德州·期末）干旱胁迫下，植物根系能迅速合成脱落酸（ABA），引发保卫细胞发生一系列的生理变化，导致其胞内渗透压降低，气孔关闭从而降低了植物水分的蒸发，其分子机制如图1所示。研究小组用ABA处理后，测定保卫细胞中的相关指标，结果如图2所示。下列说法正确的是（）A．ABA需要从根部极性运输至叶片才能作用于保卫细胞B．ABA使保卫细胞膜上Ca2+通道开放，导致其膜电位表现为外正内负C．胞质Ca2+浓度出现第二个峰值，可能与液泡膜上Ca2+通道开放有关D．ABA使保卫细胞中K+浓度升高和Cl-浓度降低，导致细胞失水气孔关闭【答案】C〖祥解〗ABA合成部位：根冠、萎蔫的叶片等。分布：将要脱落的器官和组织中含量多。主要作用：抑制细胞分裂，促进叶和果实的衰老和脱落。【详析】A、ABA不存在极性运输，ABA可以通过植物体内的维管束系统进行长距离运输，A错误；B、ABA与保卫细胞的细胞膜上受体结合，使保卫细胞膜上钙离子通道开放，钙离子进细胞后，钙离子促进氯离子出细胞，抑制钾离子进细胞，导致其膜电位表现为外负内正，B错误；C、胞质Ca2+浓度出现第二个峰值，可能与液泡膜上Ca2+通道开放有关，因为植物缺水后合成脱落酸，激活保卫细胞膜Ca2+通道，形成动作电位，液泡膜上Ca2+通道开放可以导致胞质Ca2+浓度升高，C正确；D、ABA的作用是使保卫细胞中K+浓度降低和Cl-浓度降低，导致其胞内渗透压降低，进而导致细胞失水气孔关闭，降低植物水分的蒸发，D错误。故选C。4．（2024·山东·模拟预测）土壤中的铁多以不溶于水的复合物（Fe3+）形式存在，植物根细胞能够吸收的Fe2+在土壤中的含量极低。双子叶和其他非草本单子叶植物根表皮细胞的质子泵分泌H+，降低土壤pH，以提高Fe3+的溶解性，并通过特定的阴离子通道分泌柠檬酸和苹果酸等螯合剂（能与金属离子配位结合形成稳定的水溶性环状络合物，也称络合剂）与Fe3+结合，分布于根表皮细胞细胞膜表面的三价铁还原酶利用NAD（P）H还原螯合状态的Fe3+，产生Fe2+，同时加大了细胞膜两侧的H+电化学梯度，驱动Fe2+转运蛋白对Fe2+的吸收，具体过程如图。下列叙述正确的是（

）A．Fe2+通过Fe2+转运蛋白进入根细胞消耗的能量直接来自ATPB．编码三价铁还原酶的基因发生突变，直接影响根细胞对Fe2+的吸收C．Fe2+转运蛋白转运Fe2+的速率与细胞膜外H+和Fe2+的浓度呈正相关D．三价铁还原酶和Fe2+转运蛋白的数量受植物自身铁离子数量和状态的调控【答案】D〖祥解〗自由扩散、协助扩散和主动运输的比较物质转运方式被动运输主动运输自由扩散协助扩散运输方向高浓度→低浓度高浓度→低浓度低浓度→高浓度是否需要转运蛋白不需要需要需要是否消耗能量不消耗不消耗消耗【详析】A、Fe2+通过Fe2+转运蛋白进入根细胞消耗的能量来自细胞膜两侧的H+电化学势能，A错误；B、编码三价铁还原酶的基因发生突变直接影响螯合状态的Fe3+还原为Fe2+，B错误；C、Fe2+转运蛋白转运Fe2+的过程属于主动运输，转运速率在一定范围内与H+浓度梯度有关，与Fe2+浓度无直接关联，C错误；D、三价铁还原酶和Fe2+转运蛋白的数量受植物自身铁离子数量和状态的调控，当植物体内Fe2+数量少时，会通过一系列信号转导系统来促进相关蛋白的合成，D正确。故选D。5．（2024·山东菏泽·一模）细胞中生命活动绝大多数所需要的能量都是由ATP直接提供的，ATP是细胞的能量“货币”。研究发现，ATP还可以传导信号和作为神经递质发挥作用，其转运到细胞外的方式如图所示。下列叙述正确的是（

）

A．ATP通过途径①转运到细胞外的过程不需要消耗能量，但要与通道蛋白结合B．ATP通过途径②转运到细胞外时会发生载体蛋白构象的改变C．若ATP作为神经递质，需要经过途径③，既消耗能量也需要载体D．ATP的能量主要贮存在腺苷和磷酸之间的特殊化学键中【答案】B〖祥解〗许多吸能反应与ATP水解反应相联系，由ATP水解提供能量；许多放能反应与ATP合成相联系，释放的能量储存在ATP中，用来为吸能反应直接供能。ATP水解得到ADP和Pi，并释放出能量，直接为各项生命活动供能。【详析】A、ATP经过途径①是不需要与通道蛋白结合的，属于协助扩散、不消耗能量，A错误；B、ATP通过途径②转运到细胞外时需要与载体蛋白结合，会发生载体蛋白构象的改变，B正确；C、若ATP作为神经递质，需要经过途径③胞吐的方式，该方式需要消耗能量但不需要载体，C错误；D、ATP的能量主要贮存在相邻的磷酸基团之间的特殊化学键中，D错误。故选B。6．（2024·山东·模拟预测）肾小管上皮细胞一侧膜上的钠钾泵（吸K+排Na+）通过消耗ATP建立胞内低Na+的电化学梯度，细胞另一侧膜上的共转运体借助Na+电化学梯度，从肾小管腔中同时重吸收Na+和葡萄糖。细胞质中的葡萄糖浓度增加后，会顺浓度梯度被转运至组织液。下列相关叙述错误的是（

）A．肾小管上皮细胞运出Na+的方式属于主动运输B．肾小管上皮细胞重吸收葡萄糖间接消耗ATPC．肾小管上皮细胞吸收K+时，钠钾泵作为载体蛋白D．共转运体在转运物质时不会发生自身构象的改变【答案】D〖祥解〗由题意可知，肾小管上皮细胞一侧膜上的钠钾泵（吸K+排Na+）通过消耗ATP建立胞内低Na+的电化学梯度，说明吸K+排Na+均为主动运输，进一步推知，共转运体转运葡萄糖属于主动运输。【详析】A、由题意可知，肾小管上皮细胞运出Na+的方式需要消耗ATP，属于主动运输，A正确；B、肾小管上皮细胞重吸收葡萄糖需要消耗Na+电化学势能，从而间接消耗ATP，B正确；C、肾小管上皮细胞吸收K+，该过程属于主动运输，其中钠钾泵作为载体蛋白，C正确；D、共转运体转运葡萄糖属于主动运输，转运葡萄糖时会发生自身构象的改变，D错误。故选D。7．（2024·山东聊城·三模）骨骼肌细胞处于静息状态时，钙泵可维持细胞质基质的低Ca2+浓度。骨骼肌细胞中Ca2+主要运输方式如图所示。下列说法错误的是（

）A．骨骼肌细胞兴奋可能是由Ca2+跨过细胞膜内流引起的B．Ca2+进入细胞质基质的过程，需要与通道蛋白结合C．Ca2+与钙泵结合，会激活钙泵ATP水解酶的活性D．钙泵转运Ca2+过程中，会发生磷酸化和去磷酸化【答案】B〖祥解〗1、协助扩散的特点是：顺浓度梯度、需要转运蛋白、不消耗能量，如图中Ca2+通过通道蛋白进行运输；主动运输的特点是：逆浓度梯度、需要载体蛋白、消耗能量，如图中Ca2+通过钙泵进行运输。2、ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化，这在细胞中是常见的。这些分子被磷酸化后，空间结构发生变化，活性也被改变，因而可以参与各种化学反应。【详析】A、骨骼肌细胞处于静息状态时，细胞质基质中Ca2+浓度低，Ca2+通过通道蛋白内流引起骨骼肌细胞兴奋，A正确。B、Ca2+进入细胞质基质的过程，需要通道蛋白的协助，分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，B错误；C、参与Ca2+主动运输的钙泵是一种能催化ATP水解的酶，当Ca2+与其相应位点结合时，其ATP水解酶活性就被激活了，C正确；D、钙泵转运Ca2+过程中，ATP水解释放的磷酸基团会使钙泵磷酸化，导致其空间结构发生变化，将Ca2+释放到膜另一侧，然后钙泵去磷酸化结构恢复到初始状态，为再次运输Ca2+做准备，D正确。故选B。8．（2024·山东菏泽·二模）在大肠杆菌中，可以通过基团移位的方式运输葡萄糖，过程如图所示。细胞内的高能化合物——磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）的磷酸基团通过酶Ⅰ的作用将HPr激活：而膜外环境中的葡萄糖分子先与细胞膜中酶Ⅱc结合，接着被传递来的磷酸基团激活，形成磷酸糖，最后释放到细胞质中。下列说法正确的是（

）A．酶IIc是转运葡萄糖的载体，转运过程中其结构会发生变化B．酶IIc横跨细胞膜的部分，疏水性氨基酸占比较低C．细胞中的线粒体越多，该过程转运葡萄糖的速度越快D．图示转运葡萄糖方式与神经元静息状态下K+运出细胞方式相同【答案】A〖祥解〗细胞内的高能化合物磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）的磷酸基团通过酶Ⅰ的作用将HPr激活，并通过酶Ⅱa、酶Ⅱb，接着与结合葡萄糖的酶Ⅱc结合，使葡萄糖转变为磷酸糖，最后释放到细胞质中，此过程需要消耗能量，因此，基团移位是另一种类型的主动运输。【详析】A、葡萄糖分子与细胞膜中的底物特异蛋白酶Ⅱc结合，接着被传递来的磷酸基团激活，形成磷酸糖，最后释放到细胞质中，此过程需要消耗能量，属于主动运输，因此酶Ⅱc做为转运葡萄糖的载体，转运过程中其自身构象发生变化，A正确；B、酶Ⅱc横跨细胞膜的部分主要是磷脂疏水的尾部，亲水性氨基酸占比较低，B错误；C、图中葡萄糖跨膜方式是主动运输，除了线粒体提供的能量影响运输速率外还受葡萄糖浓度和酶Ⅱc的数量影响，因此线粒体越多，该过程转运葡萄糖的速度不一定越快，C错误；D、图示转运葡萄糖方式为主动运输而神经元静息状态下K+运出细胞方式是协助扩散，方式不同，D错误。故选A。9．（2024·山东潍坊·三模）细胞内Ca2+与多种生理活动密切相关，而线粒体在细胞钙稳态调节中居核心地位，其参与的部分Ca2+运输过程如图所示。下列有关叙述正确的是（）注：转运蛋白NCLX是Na+/Ca2+交换体，即从线粒体运出1个Ca2+的同时，运入3~4个Na+；MCU为Ca2+通道蛋白。A．人体内钙元素只能以离子形式存在，血钙过高会导致肌无力B．图中Ca2+通过MCU时，不需要与MCU结合，构象不改变，且不消耗能量C．线粒体基质中的Ca2+通过NCLX进入细胞质基质的方式为主动运输，且不消耗能量D．NCLX还可调节线粒体内的电位，其功能异常可能导致线粒体的结构与功能障碍【答案】D〖祥解〗转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变；通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合。【详析】A、人体内钙元素除了能以离子形式存在，还有化合态形式存在，如骨细胞的成分为磷酸钙，A错误；B、MCU是通道蛋白，故Ca2+通过MCU时，不需要与MCU结合，构象改变，B错误；C、Ca2+通过通道蛋白由细胞质基质进入线粒体，该过程属于协助扩散，可见细胞质基质Ca2+浓度高于线粒体内，因此，线粒体基质中的Ca2+通过NCLX进入细胞质基质的方式为主动运输，需要消耗能量，C错误；D、转运蛋白NCLX是Na+/Ca2+交换体，即从线粒体运出1个Ca2+的同时，运入3~4个Na+，可见NCLX还可调节线粒体内的电位，其功能异常可能导致线粒体的结构与功能障碍，D正确。故选D。10．（2024·山东济南·模拟预测）研究发现，当硝酸盐转运蛋白(NET1.1)磷酸化后，可以通过图1的方式吸收低浓度的硝酸盐，当NET1.1去磷酸化后，可以通过图2的方式吸收高浓度的硝酸盐，下列相关叙述错误的是（

）

A．NET1.1的磷酸化过程属于吸能反应B．图1中蛋白1转运H+过程中需要与H+结合C．若细胞膜对H+通透性发生改变可能会影响硝酸盐转运D．图2中NET1.1转运的速率与浓度成正比【答案】D〖祥解〗1、物质进出细胞的方式有自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散特点：高浓度到低浓度，不需要载体和能量；协助扩散特点：高浓度到低浓度，需要载体不需要能量；主动运输特点：低浓度到高浓度，需要载体需要能量。2、题图分析：由图1可知，硝酸盐进入细胞由H+浓度梯度驱动，因此硝酸盐经图1进入细胞的方式为主动运输；由图2可知，硝酸盐经图2进入细胞的方式为协助扩散。【详析】A、NET1.1的磷酸化过程消耗ATP，属于吸能反应，A错误；B、蛋白1转运H*的过程属于主动运输，蛋白1为载体蛋白，载体蛋白转运物质的过程中需要与相应物质结合，B正确；C、细胞膜对H+通透性发生改变将影响图1所示低浓度的硝酸盐运输，但不影响图2所示高浓度的硝酸盐运输，C正确；D、图2中NET1.1转运NO3-的方式属于被动运输，转运速率受膜两侧NO3-浓度差及载体数量的影响，不成正比，D错误。故选D。11．（2024·山东德州·二模）人工离子转运体（MC2）是一个可以在光驱动下发生快速旋转运动的转运蛋白分子，整个分子可以垂直插入并横跨脂质膜形成稳定的K+通道。紫外光激活的MC2可使K+流出显著增加，并产生活性氧，激发线粒体内膜上的电子传递蛋白Cyt-C释放到细胞质基质，引起线粒体呼吸链电子传递障碍，介导细胞凋亡。下列说法错误的是（）A．K+通过MC2转运体时不需要与MC2蛋白结合B．紫外光激活MC2促使K+流出的过程需要消耗ATPC．Cyt-C与相关酶联合参与有氧呼吸的第三阶段D．Cyt-C通过调节细胞能量代谢调控细胞的凋亡【答案】B〖祥解〗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。【详析】A、分析题意，人工离子转运体（MC2）是一个可以垂直插入并横跨脂质膜形成稳定的K+通道，通道蛋白运输离子时不需要与物质结合，A正确；B、K+流出是通过离子通道进行的，属于协助扩散，该方式不需要消耗ATP，B错误；C、有氧呼吸第三阶段是在线粒体内膜进行的，Cyt-C位于线粒体内膜上，据此推测Cyt-C与相关酶联合参与有氧呼吸的第三阶段，C正确；D、分析题意，线粒体内膜上的电子传递蛋白Cyt-C释放到细胞质基质，引起线粒体呼吸链电子传递障碍，介导细胞凋亡，推测Cyt-C通过调节细胞能量代谢调控细胞的凋亡，D正确。故选B。12．（2024·山东·二模）碘是合成甲状腺激素的重要原料。进入滤泡细胞是由钠碘同向转运体（NIS）介导，而出滤泡细胞则是由氯碘反向转运体（PDS）介导。硫氰酸盐（SCN-）可以和竞争钠碘同向转运体，从而实现抑制聚碘。钠钾泵可以通过消耗ATP将细胞内多余的Na+运出，维持细胞内外的Na+浓度差。下列叙述错误的是（

）A．改变细胞内外的Na+浓度差或Cl-浓度差，会影响跨膜运输B．钠钾泵运输钠钾离子伴随着能量转移和空间结构的改变C．仅NIS或PDS基因突变导致转运体活性改变，不会引起甲状腺肿D．若滤泡细胞内过多的抑制NIS的活性，降低碘摄取，则该过程属于反馈调节【答案】C〖祥解〗钠钾泵消耗ATP将细胞内多余的钠离子逆浓度梯度运出。可见钠离子进入细胞是从高浓度向低浓度，为协助扩散，同时将血浆中I-运入滤泡上皮细胞。而甲状腺滤泡细胞内的I-浓度是血浆中I-浓度的30倍，可见I-进入是逆浓度梯度，为主动运输。【详析】A、从图中可以看出，钠离子进入细胞是从高浓度向低浓度，为协助扩散，钠离子的浓度差为I-运入滤泡上皮细胞提供能量；氯离子的浓度差为碘离子运出滤泡细胞提供能量。故改变细胞内外的Na+浓度差或Cl-浓度差，会影响I-跨膜运输，A正确；B、钠钾泵属于载体蛋白，每次转运Na+、K+时都伴随着能量转移和空间结构的改变，B正确；C、NIS突变会导致无法将碘离子运进滤泡细胞，进而导致缺碘引起甲状腺肿，C错误；D、滤泡细胞内过多的I-抑制NIS的活性，降低碘摄取，属于反馈调节，D正确。故选C13．（2024·山东威海·二模）GLUT4是一类在脂肪细胞和肌肉细胞中高度表达的葡萄糖转运蛋白。在胰岛素的刺激下，GLUT4会从细胞内转运到细胞膜上，将外周血液中的葡萄糖转运到细胞内，从而起到降低血糖的作用。下列说法错误的是（

）A．GLUT4以囊泡的形式从细胞内转运到细胞膜上B．GLUT4将外周血液中的葡萄糖转运到细胞内的过程可能不消耗ATPC．细胞膜上GLUT4数量减少时，胰岛素的分泌量会增加D．血糖浓度降低时，储存在脂肪细胞和肌肉细胞中的葡萄糖分解以满足机体需要【答案】D〖祥解〗胰岛B细胞分泌的胰岛素，一方面能促进血糖进入组织细胞进行氧化分解，进入肝脏、肌肉并合成糖原，进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯；另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖，从而降低血糖浓度。胰岛A细胞分泌的胰高血糖素能促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液，并促进非糖物质转变成糖，使血糖浓度回升到正常水平。【详析】A、GLUT4是一类葡萄糖转运蛋白，在细胞内合成后，以囊泡的形式从细胞内转运到细胞膜上，A正确；B、GLUT4将外周血液中的葡萄糖转运到细胞内，可能是以协助扩散的方式顺浓度梯度进行运输，可能不消耗ATP，B正确；C、由题意可知：GLUT4能将外周血液中的葡萄糖转运到细胞内，从而起到降低血糖的作用。当细胞膜上GLUT4数量减少时，意味着血糖浓度已升高，升高的血糖浓度对胰岛B细胞的刺激作用增强，导致胰岛素的分泌增加，C正确；D、血糖浓度降低时，胰岛A细胞的活动增强，胰高血糖素的分泌量增加。胰高血糖素主要作用于肝脏，促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液，促进非糖物质转变成糖，使血糖浓度回升到正常水平，D错误。故选D。14．（2023·山东潍坊·三模）人体大多数生理活动受到Ca2+的调控。胞内钙库（如内质网）和胞外的Ca2+浓度均高于胞浆（细胞质基质），Ca2+浓度梯度是Ca2+作为细胞信使的基础。当细胞受某种刺激使胞浆Ca2+浓度大幅度增加时，借助Ca2+与不同蛋白质的结合实现信号传导，调控细胞特定的生理功能。下列说法错误的是（

）A．胞浆Ca2+的来源有胞内钙库和胞外B．神经冲动引起的胞浆Ca2+浓度升高可促进神经递质的释放C．Ca2+由胞外进入胞浆与由胞浆进入内质网的跨膜方式相同D．Ca2+可以在不同时间不同细胞中通过不同变化来传递信号【答案】C〖祥解〗小分子物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度，不需要载体，不需要能量；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需要载体；主动运输从高浓度到低浓度，需要载体，需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐，不需要载体，消耗能量。【详析】A、胞内钙库（如内质网）和胞外的Ca2+浓度均高于胞浆（细胞质基质），所以胞浆Ca2+的来源有胞内钙库和胞外，A正确；B、当细胞受某种刺激使胞浆Ca2+浓度大幅度增加时，借助Ca2+与不同蛋白质的结合实现信号传导，所以神经冲动引起的胞浆Ca2+浓度升高可促进神经递质的释放，传递神经冲动，B正确；C、Ca2+由胞外进入胞浆是顺浓度梯度进行的，属于被动运输，由胞浆进入内质网是逆浓度梯度进行的，属于主动运输，C错误；D、借助Ca2+与不同蛋白质的结合实现信号传导，调控细胞特定的生理功能，则Ca2+可以在不同时间不同细胞中通过不同变化来传递信号，调控细胞特定的生理功能，D正确。故选C。15．（2024·山东德州·三模）睡眠是动物界普遍存在的现象，腺苷是一种重要的促眠物质。图1为腺苷合成及转运示意图，为了高特异性、高灵敏度地记录正常睡眠一觉醒周期中基底前脑（BF）胞外腺苷水平的变化，研究者设计了一种腺苷传感器，并使之表达在BF区的细胞膜上，其工作原理如图2所示。下列说法正确的是（

）

A．此图中ATP转运至胞外需要穿过4层磷脂分子B．ATP可被膜上的水解酶水解，脱去2个磷酸产生腺苷C．腺苷与相应受体结合改变其空间结构，从而使绿色荧光蛋白发出荧光D．满足实验要求的传感器数量随着睡眠一觉醒周期而变化【答案】C〖祥解〗题图分析：图1表示腺苷合成及转运示意图，囊泡中的ATP通过胞吐出来被利用，转化为腺苷，而腺苷又通过核苷转运体进入囊泡转化为ATP。图2表示腺苷传感器，当腺苷与受体结合，导致受体一侧的绿色荧光蛋白构象改变并发出荧光。【详析】A、由题图1可知，储存在囊泡中的ATP通过胞吐的方式转运至胞外，不穿过磷脂分子，A错误；B、ATP的结构简式为A-P-P~P，A为腺苷，所以ATP需要被膜外或膜内的水解酶分解，脱去3个磷酸才能产生腺苷，B错误：C、由题图2可知，腺苷与相应受体结合改变其空间结构，从而使绿色荧光蛋白发出荧光，C正确：D、腺苷是一种重要的促眠物质，腺苷传感器的作用是记录正常睡眠一觉醒周期中基底前脑胞外腺苷水平的变化，所以，胞外腺苷水平的变化随着睡眠一觉醒周期而变化，而不是传感器数量随着睡眠一觉醒周期而变化，D错误。故选C。二、多选题16．（2024·山东泰安·模拟预测）内质网与线粒体之间的Ca2＋信号对维持细胞代谢至关重要。内质网膜上的钙泵可将细胞质中的Ca2＋运入内质网腔储存，该过程消耗ATP。内质网膜上的Ca2＋通道会释放Ca2＋形成高钙微域，Ca2＋继而流入线粒体基质中，从而促进丙酮酸转化成柠檬酸等代谢过程。下列说法正确的是（

）A．丙酮酸在细胞质基质分解释放的能量一部分用于合成ATPB．Ca2＋进出细胞器的运输既可以顺浓度梯度，也可以逆浓度梯度C．内质网和线粒体之间高钙微域的形成不依赖于内质网释放的囊泡D．高钙微域内的Ca2＋进入线粒体基质需穿过4层磷脂分子【答案】BCD〖祥解〗根据题干信息可知，内质网膜上的钙泵可将细胞质中的Ca2+运入内质网腔储存属于主动运输；内质网膜上的Ca2+通道协助钙离子进入线粒体基质属于协助扩散。【详析】A、丙酮酸在细胞质基质分解，属于无氧呼吸第二阶段，该阶段不产生能量，所以不能合成ATP，A错误；B、分析题意可知，内质网膜上的钙泵将细胞质中的Ca2+运入内质网腔储存的过程消耗ATP，该过程是逆浓度梯度运输，而内质网膜上的Ca2+通道会释放Ca2+形成高钙微域，Ca2+继而流入线粒体基质中，该过程是借助离子通道的顺浓度梯度运输，B正确；C、内质网和线粒体之间高钙微域的形成依赖于通道蛋白而非囊泡，C正确；D、高钙微域内的Ca2+进入线粒体基质需要穿过线粒体外膜和线粒体内膜，生物膜的基本骨架是磷脂双分子层，故需要穿过2层磷脂双分子层，4层磷脂分子，D正确。故选BCD。17．（2024·山东枣庄·一模）化学物质2，4—二硝基苯酚（DNP）可以作为H⁺载体影响线粒体利用ATP合成酶合成ATP的过程，此过程能抑制线粒体内膜合成ATP，但不影响此NADH与O2的结合以及能量的释放。在线粒体膜间隙DNP以DNP-形式与H+结合形成DNP，DNP穿过线粒体内膜进入线粒体基质，在线粒体基质DNP可以解离为DNP-和H+，有关生理过程如下图所示。下列说法正确的是（）A．施加DNP会导致有氧呼吸ATP的合成量减少B．施加DNP会导致有氧呼吸的水分合成减少C．H+通过ATP合成酶的运输方式为主动运输D．ATP合成酶利用H+的浓度梯度合成ATP【答案】AD〖祥解〗分析题图，线粒体内膜上的ATP合成酶催化合成ATP过程中，所需能量来源于H+顺浓度运输产生的势能，DNP-与H+结合形成DNP穿过线粒体内膜进入线粒体基质，导致线粒体膜间隙与线粒体基因间的H+浓度差减少，通过ATP合成酶顺浓度梯度运输的量减少，产生的势能减少，进而抑制了ATP合成。【详析】A、施加DNP此过程能抑制线粒体内膜合成ATP，会导致有氧呼吸ATP的合成量减少，A正确；B、施加DNP不影响此NADH与O2的结合以及能量的释放,有氧呼吸的水分合成不会减少，B错误；C、图中H+通过ATP合成酶从线粒体间隙顺浓度梯度运输至线粒体基质，属于协助扩散，C错误；D、图中H+通过ATP合成酶从线粒体间隙顺浓度梯度运输至线粒体基质，过程中产生势能为ATP的合成提供能量，D正确。故选AD。18．（2024·山东日照·二模）集合管