2021北京重点校高一(上)期中生物汇编：细胞的物质输入和输出章节综合

1/12021北京重点校高一（上）期中生物汇编细胞的物质输入和输出章节综合一、单选题1．（2021·北京四中高一期中）新生儿小肠上皮细胞通过消耗ATP，可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖。这两种物质分别被吸收到血液中的方式是（

）A．主动运输、主动运输 B．胞吞、主动运输C．主动运输、胞吞 D．被动运输、主动运输2．（2021·北京师大附中高一期中）下列与蛋白质功能无关的是（

）A．氧气在血液中的运输B．细胞对病原体的识别C．二氧化碳分子跨膜运输D．催化葡萄糖在细胞内的氧化分解3．（2021·北京四中高一期中）盐碱地中生活的某种植物，其细胞的液泡膜上有一种载体蛋白，能将细胞质中的Na﹢逆浓度梯度运入液泡，减轻Na﹢对细胞质中酶的伤害。下列叙述错误的是（

）A．Na﹢进入液泡的过程属于主动运输B．Na﹢进入液泡的过程体现液泡膜的选择透过性C．该载体蛋白作用的结果不利于增强细胞的吸水能力D．该载体蛋白作用的结果有助于提高植物的耐盐性4．（2021·北京四中高一期中）如图为氨基酸和Na＋进出肾小管上皮细胞的示意图，下列选项中不正确的是（

）A．上皮细胞中氨基酸进入组织液需要消耗能量B．管腔中氨基酸进入上皮细胞的方式为主动运输C．Na＋出上皮细胞需要能量而进入细胞则不需要D．管腔中Na＋进入上皮细胞体现膜的选择透过性5．（2021·北京四中高一期中）下图表示借助转运蛋白进行的两种跨膜运输方式，其中通道蛋白介导的物质运输速度比载体蛋白介导的快1000倍。下列叙述正确的是（

）A．载体蛋白和通道蛋白在细胞膜上是静止不动的B．载体蛋白和通道蛋白在物质转运时作用机制相同C．甲、乙两种方式中只有甲属于被动运输D．载体蛋白需要与溶质分子结合而通道蛋白不需要6．（2021·北京师大附中高一期中）近日，一名90后父亲自制药救患罕见病儿子的话题冲上热搜。徐某的儿子由于体内Cu2＋吸收障碍导致神经肌肉功能异常。在小肠黏膜细胞中，Cu2＋由膜上HCTR1铜转运体转入胞内，这一过程不消耗能量；高尔基体中的ATP7A蛋白介导Cu2＋运出小肠黏膜细胞进而被各组织细胞所利用。孩子的ATP7A基因在1141位多了一个A碱基，导致该蛋白功能丧失。下列叙述错误的是（

）A．铜是人体必需的微量元素B．铜离子进入小肠黏膜细胞的方式是协助扩散C．核酸在蛋白质的合成中具有重要的作用D．由材料推测孩子血液中Cu2＋浓度高，小肠黏膜细胞中Cu2＋低7．（2021·北京师大附中高一期中）物质出入细胞的方式中，自由扩散区别于协助扩散的是（

）A．由高浓度向低浓度扩散 B．需要载体C．需要消耗有氧呼吸释放的能量 D．不需要载体8．（2021·北京师大附中高一期中）下列现象属于渗透作用的是（）A．水分子通过细胞壁 B．蔗糖分子通过细胞壁C．水分子通过原生质层 D．蔗糖分子通过原生质层9．（2021·北京四中高一期中）溶酶体内含多种水解酶，是细胞内消化的主要场所。溶酶体的内部为酸性环境（pH≈5），与细胞质基质（pH≈7.2）显著不同。以下有关叙述不正确的是A．溶酶体内的水解酶是在核糖体合成的B．细胞质基质中的H+运入溶酶体不需消耗能量C．溶酶体膜上的蛋白质不会被自身水解酶水解D．溶酶体内pH升高会影响其细胞内消化功能10．（2021·北京四中高一期中）比较生物膜和人工膜（双层磷脂）对多种物质的通透性，结果如下图。据此不能得出的结论是A．生物膜上存在协助H2O通过的物质B．生物膜对K+、Na+、Cl-的通透性具有选择性C．离子以易化（协助）扩散方式通过人工膜D．分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率11．（2021·北京师大附中高一期中）对某动物细胞进行荧光标记实验，如下示意图所示，其基本过程：①用某种荧光材料标记该动物细胞，细胞表面出现荧光斑点。②用激光束照射该细胞表面的某一区域，该区域荧光淬灭（消失）。③停止激光束照射一段时间后，该区域的荧光逐渐恢复，即有出现了斑点。上述实验不能说明的是A．细胞膜具有流动性B．荧光染料能与细胞膜组成成分结合C．根据荧光恢复的速率可推算出物质跨膜运输的速率D．根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率二、实验题12．（2021·北京师大附中高一期中）细胞的生命活动离不开水，科研人员针对水分子的跨膜运输进行了系列研究。(1)水分子可以通过_______方式透过细胞膜的磷脂双分子层，也可以借助于膜上的__________以_______方式进出细胞，前者运输速率慢，后者快。(2)蛋白A是存在于多种组织细胞膜表面的蛋白质，为验证蛋白A是否为水通道蛋白，研究者选取蛙的卵母细胞做了如下实验。组别实验处理处理后将细胞置于蒸馏水中观察0．5min1．5min2．5min3．5min实验组向蛙卵母细胞注入蛋白A的mRNA对照组向蛙卵母细胞注入微量水注：卵母细胞接受蛋白A的mRNA后可以合成蛋白A，并将其整合到细胞膜上由结果可知，卵母细胞膜上整合蛋白A后，对水的通透性明显________。但研究者认为上述实验结果还不足以得出“蛋白A是水通道蛋白”的结论，试提出一种对上述结果的其他解释________。(3)研究者继而利用双层磷脂分子围成的球型脂质体（不含蛋白质）进行实验，为“蛋白A是水通道蛋白”的结论提供了更有力的证据，其中实验组的相应处理及结果应为________。（选填下列字母）a．将蛋白A整合到脂质体上b．普通的脂质体c．将相应脂质体放入清水中d．脂质体体积无明显变化e．脂质体体积迅速增大三、综合题13．（2021·北京师大附中高一期中）请阅读下面科普短文，并回答问题。自1972年Singer和Nicolson提出生物膜的“流动镶嵌模型”以来，生物膜的研究有了飞速的发展，许多科学家投身这一领域的研究，推动了膜生物学的迅速进展。20世纪80年代，研究者发现生物膜上有许多胆固醇聚集的微结构区，就像水面上漂浮的竹筏一样，由此命名为“脂筏”。脂筏就像蛋白质停泊的平台，一些膜蛋白与脂筏表面的化学基团结合，构成了生物膜上分子排列紧密、结构相对稳定的特定区域。葡萄糖转运蛋白（GLUT1）广泛存在于人体细胞膜表面。2018年，我国科研人员利用超分辨显微镜对GLUT1的分布和组装进行了研究。发现GLUT1在细胞膜上形成了平均直径约为250纳米的聚集体，通过对同一细胞的脂筏标记蛋白进行了荧光标记，将GLUT1定位于脂筏。研究证实，脂筏区域可以使GLUT1在细胞膜上的分布相对稳定。研究表明，除脂筏外，细胞还会通过多种方式，把特定的膜蛋白限定在脂双层的局部区域，例如将膜蛋白锚定在细胞内相对不动的结构上，或是被另一个细胞表面的蛋白质困住，甚至在膜上形成特定的屏障阻碍膜蛋白通过等，从而在细胞或细胞器的表面产生特化的功能区。利用特定的显微镜可以观察到，不同种类的膜蛋白表现出了不同程度的运动模式，从随机扩散到完全不能运动。图中A呈现的是一个在质膜上自由随机扩散的蛋白质轨迹，B呈现了一个被锚定在细胞内固定结构上因而基本不动的蛋白质的轨迹。请回答问题：(1)根据短文内容推测，脂筏________A．使生物膜结构的稳定性增加B．由糖蛋白和胆固醇共同组成C．有利于膜上的蛋白质发挥功能D．增加了膜上蛋白质的种类和数量(2)GLUT1存在于人体细胞膜表面，可顺浓度梯度运输葡萄糖分子，这种运输方式属于________。我国科研人员对同一细胞的脂筏标记蛋白进行了荧光标记，并与GLUT1的荧光标记膜分布结果进行对比，发现二者________，由此证明GLUT1是结合于脂筏的。(3)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。一种被细胞骨架锚定的膜蛋白，其运动轨迹应与图中的________更相似。(4)与图中A、B两种膜蛋白的运动轨迹相比，GLUT1的移动范围应表现为________。14．（2021·北京四中高一期中）下图为小肠上皮细胞转运葡萄糖的过程示意图。小肠上皮细胞位于肠腔一侧的突起可以增大细胞的吸收面积。（1）小肠是人体消化和吸收营养的主要器官，食物中的淀粉、蛋白质等经过消化后产生的葡萄糖、___________等小分子物质主要通过小肠上皮细胞吸收。（2）据图分析，葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞时，不直接消耗ATP，而是借助相同载体蛋白上Na+顺浓度梯度运输时产生的电化学势能，分析此种转运葡萄糖的方式为__________。肠腔一侧膜面积的增大，增加了载体蛋白的________，使葡萄糖的吸收效率提高。（3）据图分析，葡萄糖从小肠上皮细胞出来时的转运方式为协助扩散，依据是___________。（4）小肠是食物消化吸收的主要场所，但酒精除在小肠中被吸收外，还能在胃中被吸收，这是因为酒精或其他脂溶性物质能够以____________的转运方式进入细胞，所以空腹饮酒，酒精吸收快、易醉。

参考答案1．B【分析】小分子的物质运输方式包括主动运输和被动运输，其中被动运输又包括自由扩散和协助扩散；大分子物质运输方式是胞吐和胞吐，依赖于膜的流动性，需要消耗能量。【详解】免疫球蛋白是大分子物质，进入细胞的方式是胞吞；半乳糖是小分子物质，小分子的物质运输方式是主动运输和被动运输，本题题干中提出“小肠上皮细胞通过消耗ATP”，小分子物质的运输方式中消耗能量（ATP）的只有主动运输一种方式，所以吸收半乳糖的方式是主动运输，B正确。故选B。2．C【分析】蛋白质是生命活动的主要承担者，蛋白质的结构多样，在细胞中承担的功能也多样：①有的蛋白质是细胞结构的重要组成成分，如肌肉蛋白；②有的蛋白质具有催化功能，如大多数酶的本质是蛋白质；③有的蛋白质具有运输功能，如载体蛋白和血红蛋白；④有的蛋白质具有信息传递，能够调节机体的生命活动，如胰岛素；⑤有的蛋白质具有免疫功能，如抗体。【详解】A、氧气在血液中运输过程需要血红蛋白的协助，体现了蛋白质的运输功能，A错误；B、细胞对病原体的识别与细胞表面的糖蛋白有关，体现了蛋白质的信息传递的功能，B错误；C、二氧化碳分子跨膜运输的方式是自由扩散，不需要载体蛋白的协助，该过程与蛋白质功能无关，C正确；D、葡萄糖在细胞内氧化分解需要酶的催化，该过程中的酶的化学本质是蛋白质，体现了蛋白质的催化功能，D错误。故选C。3．C【分析】分析题意：题干中指出“细胞的液泡膜上有一种载体蛋白，能将细胞质基质中的Na+逆浓度梯度运入液泡”，这符合主动运输的特点，从而增大了细胞液的浓度，植物细胞的吸水能力增强，而适应盐碱环境。【详解】A、细胞的液泡膜上的载体蛋白能逆浓度运输Na+，说明Na+运输方式是主动运输，A正确；B、Na﹢进入液泡的过程体现液泡膜的功能特性是具有选择透过性，B正确；C、载体蛋白的存在，增大了细胞液的浓度，植物细胞的吸水能力增强，C错误；D、载体蛋白的存在，增大了细胞液的浓度，植物细胞的吸水能力增强，减轻Na+对细胞质中酶的伤害，而适应盐碱环境，D正确。故选C。4．A【分析】自由扩散、协助扩散和主动运输的区别如下：自由扩散协助扩散主动运输运输方向顺浓度梯度高浓度→低浓度顺浓度梯度高浓度→低浓度逆浓度梯度低浓度→高浓度载体不需要需要需要能量不消耗不消耗消耗举例O2、CO2、H2O、N2甘油、乙醇、苯、尿素葡萄糖进入红细胞Na+、K+、Ca2+等离子；小肠吸收葡萄糖、氨基酸【详解】A、上皮细胞中氨基酸进入组织液是高浓度→低浓度，需要载体、但不消耗能量，属于协助扩散，A错误；B、管腔中氨基酸进入上皮细胞是低浓度→高浓度，需要载体、消耗能量，属于主动运输，B正确；C、管腔中Na+进入上皮细胞是高浓度→低浓度，需要载体、但不消耗能量，属于协助扩散；上皮细胞中Na+进入组织液是低浓度→高浓度，需要载体、消耗能量，属于主动运输，C正确；D、管腔中Na+等物质进入上皮细胞能体现细胞膜的选择透过性，D正确。故选A。5．D【分析】分析题图：甲、乙两图物质跨膜运输特点是由高浓度运输到低浓度，需要转运蛋白，不需要能量，都属于协助扩散。【详解】A、载体蛋白和通道蛋白在细胞膜上不是静止不动的，而具有流动性，A错误；B、载体蛋白转运物质时要与物质结合发生构象变化，通道蛋白在转运物质时，不与其结合不发生构象变化，二者作用机制不同，B错误；C、甲、乙两种方式都是从高浓度一侧运输到低浓度一侧，需要转运蛋白的协助，都属于被动运输，C错误；D、载体蛋白在转运离子或分子时，会与离子或分子结合，导致发生自身构象的改变，导致运输速率较慢，分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白的结合，D正确。故选D。【点睛】6．D【分析】1、组成生物体的化学元素根据其含量不同分为大量元素和微量元素两大类。(1)大量元素是指含量占生物总重量万分之一以上的元素，包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg；(2)微量元素是指含量占生物总重量万分之一以下的元素，包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。2、物质跨膜运输的方式：自由扩散的方向是从高浓度向低浓度，不需载体和能量，常见的有水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等；协助扩散的方向是从高浓度向低浓度，需要载体，不需要能量，如红细胞吸收葡萄糖；主动运输的方向是从低浓度向高浓度，需要载体和能量，常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖，K+等。【详解】A、由分析可知，铜是人体必需的微量元素，A正确；B、根据题干“在小肠黏膜细胞中，Cu2＋由膜上HCTR1铜转运体转入胞内，这一过程不消耗能量”可知，铜离子进入小肠黏膜细胞需要载体，且不消耗能量，因此此方式为协助扩散，B正确；C、核酸是遗传信息的携带者，是一切生物的遗传物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的合成中具有极其重要的作用，C正确；D、根据题干可知该孩子的ATP7A蛋白功能丧失，导致Cu2＋无法运出小肠黏膜细胞进而被各组织细胞所利用，因此该孩子血液中Cu2＋浓度低，小肠黏膜细胞中Cu2＋高，D错误。故选D。7．D【分析】1、自由扩散的特点是高浓度一侧运输到低浓度一侧，不需要载体和能量。2、协助扩散的特点是高浓度一侧运输到低浓度一侧，需要载体，不需要能量。3、共同点：高浓度向低浓度扩散，不需要消耗能量。4、区别：自由扩散不需要载体，协助扩散需要载体。【详解】A、自由扩散和协助扩散都是被动运输，运输方向都是高浓度向低浓度扩散，A错误;B、协助扩散需要载体蛋白的协助，而自由扩散不需要载体的协助，B错误;D、自由扩散和协助扩散都不需要消耗能量，C错误;D、自由扩散区别于协助扩散不需要载体，D正确。故选D。8．C【分析】渗透作用是指水分子等溶剂分子通过半透膜从低浓度一侧运输到高浓度一侧；条件是半透膜和浓度差。【详解】A、细胞壁是由纤维素和果胶组成，具有全透性，不属于半透膜，A错误；B、细胞壁不属于半透膜，具有全透性，蔗糖溶液通过细胞壁属于扩散，B错误；C、细胞膜、液泡膜以及两者之间的细胞质组成原生质层，而原生质层具有选择透过性，相当于半透膜，水分子可以通过渗透作用通过原生质层，C正确；D、蔗糖分子不能通过原生质层，D错误。故选C。【点睛】渗透作用条件是半透膜和浓度差。9．B【分析】溶酶体是由高尔基体“出芽”产生的一种重要细胞器，是“消化车间”，内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒和病菌。被溶酶体分解后的产物，如果是对细胞有用的物质，细胞可以再利用，废物则排出细胞外。【详解】A、水解酶的化学本质为蛋白质，蛋白质的合成场所为核糖体，正确；B、溶酶体内pH值较低，说明H+相对较多，故H+以逆浓度进入溶酶体，属于主动运输，需要消耗能量，错误；C、溶酶体内部含有多种水解酶，能分解自身机体衰老、损伤的细胞器，而溶酶体膜上的糖蛋白是高度糖基化的，性质非常稳定，不易被水解酶水解；而且溶酶体膜的磷脂双分子层中含有很多固醇类物质，且和糖蛋白和糖脂进行相互交联，进一步加固了溶酶体膜的稳固性。因此，溶酶体膜不会被水解，正确；D、溶酶体内部含有多种水解酶，pH值较低，若溶酶体内pH升高会影响酶的活性，因而影响细胞内消化功能，正确；故选B。10．C【详解】生物膜和人工膜的差异是生物膜有蛋白质，人工膜无。生物膜对水分子通透性大于人工膜，说明生物膜上存在协助H2O通过的物质，故A正确。生物膜对于K+、Na+、Cl-的通透性各不相同，与生物膜这三种离子载体的数量本题有关，体现生物膜对本题物质的选择透过性，故B正确。图解只显示人工膜对K+、Na+、Cl-的通透性一样，都很低，说明人工膜缺乏蛋白质载体协助运输离子，而协助扩散需要载体，故C错。甘油分子体积比气体分子体积大，较不容易通过人工膜，故D正确。故选C。11．C【详解】该过程说明细胞膜具有流动性、荧光染料能与细胞膜组成成分结合，根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率，但不能根据荧光恢复的速率推算出物质跨膜运输的速率，因为该过程中没有发生物质跨膜运输。所以C不正确。12．(1)

自由扩散

水通道蛋白

协助扩散(2)

增大

蛋白A可间接提高卵母细胞的吸水速率(3)a

c

e【分析】水进出细胞的方式一般情况是自由扩散，若确定有水通道蛋白参与则为协助扩散。水属于极性小分子，可以在磷脂之间的空隙穿过，一般情况下是自由扩散，在需水时候，如流眼泪，水要通过水孔蛋白，属于协助扩散。由于水是极性分子，且不具有亲脂性，因而不易通过细胞膜上的磷脂双分子层进行自由扩散，而细胞膜上有一种横跨质膜的蛋白质分子，该蛋白质分子结构中有一狭窄的亲水性孔道，水分子可通过该孔道从水位势能高的一侧迅速扩散到水位势能低的一侧，而其它物质则不能通过。细胞膜上这种只允许水分子通过的蛋白质孔道叫水通道。（1）水分子可以通过自由扩散方式通过细胞膜的磷脂双分子层，也可以借助膜上的水通道蛋白以协助扩散方式进入细胞。（2）由图示结果可知，卵母细胞膜上整合蛋白A后，蛙卵母细胞的体积增大，对水的通透性明显增大。但也有另一种解释：卵母细胞中产生了大量蛋白A，使细胞液浓度远大于细胞外液体的浓度，使卵母细胞大量吸水，从而出现图示结果，即蛋白A可间接提高卵母细胞的吸水速率。（3）研究者继而利用磷脂双分子层围成的球型脂质体（不含蛋白质）进行实验，为“蛋白A是水通道蛋白”的结论提供了更有力的证据，其中实验组的相应处理及结果应为：将蛋白A整合到脂质体上，将相应脂质体放入清水中，脂质体体积迅速增大。故应选ace。【点睛】本题以针对水分子的跨膜运输进行了系列研究为载体，考查了水进出细胞的方式，要求考生识记相关知识点，并能利用所学知识进行相关的实验探究和分析。13．(1)AC(2)

协助扩散

分布的定位相同(3)B(4)移动范围介于A、B之间【分析】细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质，磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架，蛋白质以镶嵌、嵌入或贯穿的形式分布在膜上，蛋白质种类和数量越多，膜功能越复杂。根据题干信息可知，由胆固醇聚集的微结构区“脂筏”，能与蛋白质结合形成特定区域。（1）根据短文内容可知，一些膜蛋白与脂筏表面的化学基团结合，构成了生物膜上分子排列紧密、结构相对稳定的特定区域，还能把特定的膜蛋白限定在脂双层的局部区域，从而在细胞或细胞器的表面产生特化的功能区，故脂筏可以使生物膜结构的稳定性增加