4.2 主动运输与胞吞（跟踪检测）（解析版）

主动运输与胞吞、胞吐跟踪检测一．单选题（共10小题）1．如图表示某生物膜的部分结构，图中A、B、C、D、E、F表示某些物质，a、b、c、d表示物质跨膜运输方式。下列说法错误的是（）A．若该图是癌细胞的细胞膜，则物质D比正常细胞少 B．b、c分别表示CO2的释放和O2的吸收的过程 C．若该图是神经细胞膜，则d可表示Na+排出细胞过程 D．a、d的运输方式能体现细胞膜的选择透过性【答案】B【分析】题图分析：A表示蛋白质，B表示磷脂双分子层，C表示反应底物，D表示糖蛋白。a、d表示主动运输，特点需要载体和能量，其中a表示运进细胞，d表示运出细胞；b、c表示自由扩散，特点是高浓度运输到低浓度，不需要载体和能量，其中b表示运进细胞，c表示运出细胞。【解析】A、细胞癌变后，癌细胞膜上D糖蛋白减少，导致其比正常细胞少，A正确；B、O2、CO2进出细胞的方式为自由扩散，O2是运输进入细胞，CO2是运输出细胞，所以b、c分别表示O2的吸收和CO2的释放的过程，B错误；C、若是神经细胞膜，则d可表示Na+排出细胞过程，方式是主动运输，C正确；D、a、d的运输方式能体现细胞膜的选择透过性，D正确。2．水通道蛋白（AQP）是一类细胞膜通道蛋白。检测人唾液腺正常组织和水肿组织中3种AQP基因mRNA含量，发现AQPI和AQP3基因mRNA含量无变化，而水肿组织AQP5基因mRNA含量是正常组织的2.5倍。下列叙述正确的是（）A．人唾液腺正常组织细胞中AQP蛋白的氨基酸序列相同 B．AQP蛋白与水分子可逆结合，转运水进出细胞不需要消耗ATP C．检测结果表明，只有AQP5蛋白参与人唾液腺水肿的形成 D．正常组织与水肿组织的水转运速率不同，与AQP蛋白的数量有关【答案】D【分析】小分子物质运输方式的比较：名称运输方向载体能量实例自由扩散高浓度→低浓度不需要不需要水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等协助扩散高浓度→低浓度需要不需要红细胞吸收葡萄糖主动运输低浓度→高浓度需要需要小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖、K+、Na+等大分子物质进出细胞方式：胞吞、胞吐。【解析】A、人唾液腺正常组织细胞中控制AQP蛋白的基因可能有3种，因此其表达出来的蛋白质中氨基酸序列可能不相同，A错误；B、AQP是一类细胞膜通道蛋白，运输物质时不需要与水分子结合，B错误；C、由题干信息可知，水肿组织中除了AQP5蛋白，可能含有AQPI和AQP3蛋白，C错误；D、由题干信息“水肿组织AQP5基因mRNA含量是正常组织的2.5倍”，说明正常组织与水肿组织的水转运速率不同，与AQP蛋白的数量有关，D正确。3．主动运输的能量可来自ATP水解或电化学梯度（离子的浓度梯度），如图是与小肠上皮细胞有关的葡萄糖、Na+跨膜运输的示意图，其中a、b、c表示转运蛋白，“■”“▲”的个数代表分子（或离子）的浓度。据图分析，下列相关叙述正确的是（）A．小肠上皮细胞通过a、b两种转运蛋白运输葡萄糖的方式不同 B．在转运蛋白c的协助下，小肠上皮细胞内外的Na+浓度趋于相等 C．转运蛋白a能转运葡萄糖和Na+，无特异性 D．甘油等脂溶性物质进入小肠上皮细胞不需要消耗能量，但需要载体蛋白【答案】A【分析】题图分析：葡萄糖通过a进入小肠上皮细胞时，是由低浓度向高浓度一侧运输，为主动运输；而运出细胞时，是通过b从高浓度向低浓度一侧运输，为协助扩散；钠离子通过a进入小肠上皮细胞时，是由高浓度向低浓度一侧运输，为协助扩散；而运出细胞时，通过c由低浓度向高浓度一侧运输，为主动运输。【解析】A、由图示分析可知，小肠上皮细胞通过a、b两种转运蛋白运输葡萄糖分别为主动运输和协助扩散，A正确；B、载体蛋白c运输Na+，是由低浓度向高浓度一侧运输，为主动运输，最终会使细胞外的Na+浓度高于细胞内的Na+浓度，B错误；C、根据图示分析可判断葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞与Na+从肠腔到小肠上皮细胞是相同的载体蛋白，但该载体不能转运其他的小分子或离子，因此说明该载体蛋白具有特异性，C错误；D、磷脂双分子层组成细胞膜的基本骨架，根据相似相溶原理可知，甘油等脂溶性物质进入小肠上皮细胞不需要消耗能量，也不需要载体蛋白，为自由扩散，D错误。4．粮食安全是国家安全的重要方面，杂交水稻育种专家袁隆平领导的科研团队培育的海水稻不仅能在盐碱地种植，而且极大地提高了水稻的亩产量，为我国粮食安全做出了重要贡献。下列有关描述正确的是（）A．施加相同剂量的肥料，海水稻相比于普通水稻更容易发生“烧苗”现象 B．与海水稻相比，普通水稻根毛区细胞中细胞液浓度更高 C．若用呼吸抑制剂处理海水稻根毛区细胞后，K+的吸收速率减慢，说明海水稻吸收K+的方式是主动运输 D．水分子更多的是以自由扩散的方式被海水稻根毛区细胞吸收【答案】C【分析】小分子物质跨膜运输的方式和特点：名称运输方向载体能量实例自由扩散高浓度→低浓度不需不需水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等协助扩散高浓度→低浓度需要不需红细胞吸收葡萄糖主动运输低浓度→高浓度需要需要小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖、K+、Na+等此外，大分子物质运输的方式是胞吞或胞吐。【解析】A、由题意可知，海水稻能在盐碱地种植，并且海水稻通过根毛细胞吸水，可知海水稻的根毛细胞渗透压较高，因此施加相同剂量的肥料，普通稻相比于海水水稻更容易发生“烧苗”现象，A错误，B错误；C、主动运输消耗能量，一般由细胞呼吸提供能量，若用呼吸抑制剂处理海水稻根毛区细胞后，K+的吸收速率减慢，说明海水稻吸收K+的方式是主动运输，C正确；D、水分子更多的是以通道蛋白运输的方式被海水稻根毛区细胞吸收，D错误。5．下列关于物质的跨膜运输方式叙述正确的是（）A．果脯在腌制中慢慢变甜，是细胞通过主动运输吸收糖分的结果 B．载体蛋白在运输物质时，物质需要与之结合，每次转运时载体蛋白的构象都不会改变 C．主动运输过程中溶质逆浓度梯度进行跨膜转运，所需能量只能由线粒体提供 D．载体蛋白既能够执行被动运输，又能够执行主动运输，而通道蛋白只能执行被动运输【答案】D【分析】小分子物质跨膜运输的方式和特点如上题。此外，大分子物质运输的方式是胞吞或胞吐。【解析】A、果脯在腌制中慢慢变甜，是因为细胞已经过度失水死亡，细胞膜失去了选择透过性导致，A错误；B、载体蛋白在运输物质时，物质需要与之结合，每次转运时载体蛋白的构象都会改变，B错误；C、主动运输过程中溶质逆浓度梯度进行跨膜转运，所需能量可以由细胞质基质、线粒体或其他离子的顺浓度梯度提供，C错误；D、载体蛋白既能够执行被动运输，又能够执行主动运输，而通道蛋白只能执行被动运输，D正确。6．Ca2+是细胞中重要信号，为防干扰，应使细胞质基质中初始Ca2+浓度极低。为此，内质网膜上存在钙泵，可将细胞质基质中的Ca2+泵入内质网储存。骨骼肌兴奋时，内质网中的Ca2+作为信号经Ca2+通道被释放到细胞质基质，引起肌肉收缩。据此分析，钙泵将Ca2+泵入内质网、骨骼肌兴奋时Ca2+被释放到细胞质基质分别属于（）A．主动运输、协助扩散 B．主动运输、自由扩散 C．协助扩散、主动运输 D．主动运输、主动运输【答案】A【分析】小分子物质跨膜运输的方式和特点如上题。【解析】根据提供信息分析：“细胞质基质中初始Ca2+浓度极低，内质网膜上存在钙泵，可将细胞质基质中的Ca2+泵入内质网储存”，说明Ca2+泵入内质网是低浓度到高浓度，属于主动运输；“骨骼肌兴奋时，内质网中的Ca2+作为信号经Ca2+通道被释放到细胞质基质，引起肌肉收缩”是高浓度到低浓度，属于协助扩散。7．植物细胞吸收土壤中的H2PO4﹣主要通过细胞膜上的磷转运体进行，其转运机理如图所示。研究发现，植物在低磷胁迫条件下，磷转运体基因会受到低磷胁迫的诱导而快速表达。下列叙述错误的是（）A．H+和H2PO4﹣的转运方向相同 B．H2PO4﹣进入细胞的方式为主动运输 C．若土壤中的pH升高，则植物吸收磷的速率会增大 D．磷转运体基因的表达有利于植物在低磷胁迫下吸收磷【答案】C【分析】据图分析，H+的运输方向是高浓度运输到低浓度，需要载体，不需要能量，属于协助扩散；H2PO4﹣的运输方向是低浓度运输到高浓度，需要载体，能量来源于H+的浓度梯度，属于主动运输。【解析】A、据图分析，H+和H2PO4﹣的转运方向相同，A正确；B、H2PO4﹣的运输方向是低浓度运输到高浓度，需要载体，能量来源于H+的浓度梯度，属于主动运输，B正确；C、土壤中的pH升高，H+的浓度下降，浓度梯度变小，则植物吸收磷的速率会下降，C错误；D、磷转运体基因的表达使得磷转运体增加，有利于植物在低磷胁迫下吸收磷，D正确。8．小肠上皮细胞可在钠﹣葡萄糖同向转运载体的作用下逆浓度吸收葡萄糖，再通过GLUT2载体将葡萄糖顺浓度梯度运到组织液。同时通过钠﹣钾泵将Na+逆浓度运出细胞，以维持细胞内外的Na+浓度梯度。下列相关叙述正确的是（）A．肠腔中的Na+浓度不会影响葡萄糖进入小肠上皮细胞的速率 B．抑制小肠上皮细胞中氧气的供应不影响其对葡萄糖的吸收 C．小肠上皮细胞膜上钠﹣钾泵所需的能量都来自线粒体 D．钠—钾泵对Na+的运输是保证葡萄糖通过主动运输进入细胞的关键【答案】D【分析】物质跨膜运输方式的比较：名称运输方向载体能量实例自由扩散高浓度→低浓度不需不需水，CO2，O2，甘油，苯，酒精等协助扩散高浓度→低浓度需要不需红细胞吸收葡萄糖主动运输低浓度→高浓度需要需要小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸，葡萄糖，K+，Na+等【解析】A、Na+通过钠﹣葡萄糖同向转运载体进入细胞的方式是顺浓度梯度运输，属于协助扩散，因此肠腔中的Na+浓度会影响葡萄糖的吸收，A错误；B、抑制小肠上皮细胞中氧气的供应，会影响细胞呼吸，影响主动运输产生的细胞内外的Na+浓度，进而影响对葡萄糖的吸收，B错误；C、小肠上皮细胞的能量供应来自于细胞质基质和线粒体，C错误；D、钠﹣钾泵对Na+的运输，保证了细胞外高Na+浓度，从而保证了葡萄糖主动运输进入细胞，D正确。9．下列有关胞吞、胞吐叙述正确的是（）A．通过胞吞、胞吐方式转运的物质都是大分子物质 B．胞吞胞吐是维持正常生命活动最主要的运输方式 C．婴儿的小肠上皮细胞吸收乳汁中的抗体的方式与变形虫摄食的方式相同 D．胞吞、胞吐过程依赖细胞膜的流动性，但不需要膜上蛋白质的参与【答案】C【分析】大分子、颗粒性物质跨膜运输的方式是胞吞或胞吐，胞吞或胞吐不需要载体蛋白，需要消耗能量。【解析】A、小分子物质也可以通过胞吐的方式出细胞，如神经递质，A错误；B、维持正常生命活动最主要的方式是主动运输，B错误；C、婴儿的消化系统发育不完全，可能会以胞吞的形式吸收抗体，变形虫摄取食物也是通过这种方式，C正确；D、胞吞、胞吐过程依赖细胞膜的流动性，且也需要与膜上的靶蛋白结合，然后定向发生胞吞或胞吐，显然需要膜上蛋白质的参与，D错误。10．如图是物质进出细胞的两种运输方式示意图，以下说法错误的是（）A．蛋白质等生物大分子需要通过b过程运出细胞 B．细胞间传递信息的分子通过a过程进入细胞发挥作用 C．人体白细胞吞噬病原体时的a过程要细胞膜上蛋白质和细胞的线粒体的参与 D．变形虫通过b过程分泌蛋白酶和通过a过程进行摄食体现了细胞膜的结构特性【答案】B【分析】分析题图：a为胞吞过程，b为胞吐过程。两个过程均利用细胞膜的流动性，均需要ATP供能。注意绝大多数大分子物质通过生物膜的方式为胞吞与胞吐，但某些小分子物质也可通过胞吞、胞吐的方式通过细胞膜，如神经递质。【解析】A、蛋白质等生物大分子运出细胞的方式为胞吐，即b过程，A正确；B、细胞间传递信息的分子一般通过与细胞膜上的受体结合发挥作用（少数信息分子会进入细胞与细胞内的受体结合后发挥作用，如性激素，但其进入细胞的方式不是胞吞，而是自由扩散），B错误；C、人体白细胞吞噬病原体时的a过程要细胞膜上蛋白质（识别病原体）和细胞的线粒体（提供能量）的参与，C正确；D、变形虫通过b过程分泌蛋白酶和通过a过程进行摄食体现了细胞膜的结构特性，即细胞膜具有一定的流动性，D正确。二．不定项选择题（共3小题）11．如图为Na+、K+跨膜运输示意图，细胞膜上的蛋白质代表某种可协助运输Na+、K+的转运蛋白。下列相关叙述正确的是（）A．Na+进入该细胞不消耗细胞内化学反应产生的能量 B．K+转运蛋白转运K+时，其自身构象不会发生改变 C．运输Na+的转运蛋白不能运输K+，说明转运蛋白具有特异性 D．K+进入细胞与Na+出细胞的方式均体现细胞膜的选择透过性【答案】ACD【分析】利用ATP水解释放能量，Na+﹣K+泵将细胞内的Na+泵出细胞外，而相应地将细胞外K+泵入细胞内，说明Na+出细胞、K+进细胞均为主动运输。【解析】A、Na+进入该细胞是由高浓度向低浓度运输，属于协助扩散，不消耗细胞内化学反应产生的能量，A正确；B、K+转运蛋白转运K+时，其自身构象会发生改变，B错误；C、转运蛋白具有特异性，如运输Na+的转运蛋白不能运输K+，C正确；D、K+进入细胞与Na+出细胞的方式都是主动运输，均体现细胞膜的选择透过性，D正确。12．图甲、乙分别表示载体蛋白介导和通道蛋白介导的两种协助扩散方式，其中通道蛋白介导的扩散比载体蛋白介导的扩散快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均具有专一性 C．甲、乙两种方式都属于被动转运 D．载体蛋白在转运过程中空间结构发生变化【答案】BCD【分析】题图分析：甲、乙两图物质跨膜运输特点是由高浓度运输到低浓度，分别需要载体蛋白和通道蛋白介导，不需要能量，都属于协助扩散。【解析】A、载体蛋白和通道蛋白在细胞膜上都不是静止不动的，A错误；B、载体蛋白和通道蛋白均具有专一性，B正确；C、甲、乙两种方式都是由高浓度运输到低浓度，都不需要能量，都属于被动转运，C正确；D、载体蛋白拥有能与被运载物结合的特异的受体结构域，该结构域对被运载物有较强的亲和性，在被运载物结合之后载体蛋白会将被运载物与之固定，然后通过改变其空间结构使得结合了被运载物的结构域向生物膜另一侧打开，D正确。13．受体介导的胞吞是一种特殊类型的胞吞作用，主要用于细胞摄取特殊的生物大分子，其过程如图所示。下列叙述正确的是（）A．构成有被小泡膜的基本支架是磷脂双分子层 B．该过程需要膜上蛋白质的参与且消耗能量 C．如图说明细胞摄取大分子需要借助载体蛋白 D．性激素属于分泌蛋白，促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成【答案】AB【分析】题图分析：生物大分子和细胞膜上的受体结合后，引起细胞膜内陷，将大分子包在囊泡中，进而内吞形成囊泡，把大分子物质摄入细胞内，该过程依赖于膜的流动性实现。【解析】A、有被小泡来源于细胞膜，所以构成有被小泡膜的基本支架是磷脂双分子层，A正确；B、受体的化学本质是蛋白质，该过程需要膜上蛋白质的参与且消耗能量，B正确；C、如图说明细胞摄取大分子不需要借助载体蛋白，大分子通过胞吞方式进入细胞，C错误；D、性激素不属于分泌蛋白，属于脂质中的固醇，D错误。三．填空题（共3小题）14．如图甲表示跨膜运输的几种方式，图乙表示物质通过膜运输的速率（纵坐标）随环境中O2浓度的变化．请据图回答：（1）人的红细胞吸收葡萄糖、心肌细胞吸收O2的跨膜运输方式依次是图甲中的、．（2）图甲中a和c的主要区别是：①；②．（3）图乙与图甲中的代表的方式一致．图中曲线出现BC段的主要原因是．（4）对绿色植物而言，决定如何吸收土壤中某种离子的直接因素是．（5）若对离体的心肌细胞施用某种毒素，结果Ca2+的吸收显著减少，而K+、C6H12O6等物质的吸收不受影响，其可能的原因是．【答案】（1）cb（2）①a可以从低浓度向高浓度运输，而c只能从高浓度向低浓度运输；②a消耗能量，c不消耗能量．（3）a．细胞膜上的载体蛋白数量有限．（4）根细胞膜上的载体蛋白．（5）毒素影响Ca2+的载体．【分析】1、据图甲分析，A表示蛋白质，D表示糖蛋白（膜外）；a表示主动运输运进细胞，特点是低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体和能量；b运输方向是高浓度一侧运输到低浓度一侧，不需要载体和能量，表示自由扩散；c的运输方向是高浓度一侧运输到低浓度一侧，需要载体，不需要能量，表示协助扩散．2、分析图乙，AB段随着氧气浓度的增加，物质跨膜运输速率增加；BC段由于载体的数量有限，随着氧气浓度的增加，物质跨膜运输速率不再增加；说明该种运输方式的影响因素是载体和能量，属于主动运输．【解析】（1）人的红细胞吸收葡萄糖属于协助扩散，即图甲中的c；心肌细胞吸收O2的方式是自由扩散，即图甲中的b．（2）图甲中a（主动运输）和c（协助扩散）的主要区别是：①a可以从低浓度向高浓度运输，而c只能从高浓度向低浓度运输；②a消耗能量，c不消耗能量．（3）图乙的运输方式中需要能量，表示主动运输；与图甲中的a代表的方式一致．图中曲线出现BC段氧气浓度增加，物质跨膜运输速率不再增加的主要原因是细胞膜上的载体蛋白数量有限．（4）对绿色植物而言，根细胞膜上的载体蛋白决定吸收土壤中某种离子的直接因素．（5）根据题意分析可知：小肠上皮细胞吸收Ca2+、K+、C6H12O6等物质的方式是主动运输，需要载体，消耗能量．现施用了某种毒素，但对K+、C6H12O6等的吸收则不受影响，说明没有影响细胞的呼吸供能，因此这种毒素的作用对象最可能是Ca2+载体，因为载体具有专一性．15．如图表示物质跨膜运输的几种方式，请据图回答（在[]内填入序号或字母）：（1）上图表示的细胞膜结构是1972年科学家桑格和尼克森提出的流动镶嵌模型．细胞膜的基本支架是[]．组成细胞膜的A、B两种物质通常不是静止的，而是处于状态的．A、B两种物质是和．（2）如果上图表示人红细胞的细胞膜，则葡萄糖和K+进入细胞的方式依次是[]、[]．两种运输方式的共同特点是．病毒进入白细胞的方式是胞吞，依赖于细胞膜的性．（3）人们设计出一种膜结构用于污水处理，这种膜结构能将某些重金属离子阻挡在膜的一侧，这是模拟生物膜的性．【答案】（1）[A]磷脂双分子层流动磷脂蛋白质（2）[③]协助扩散[②]主动运输需要载体流动（3）选择透过性【分析】根据题意和图示分析可知：A表示磷脂双分子层，B表示蛋白质．①方式顺浓度梯度进入细胞，不需载体和能量，为自由扩散；②方式逆浓度梯度进入细胞，需载体蛋白协助，需要消耗能量，表示主动运输；③方式是顺浓度梯度进入细胞，需载体蛋白协助，但不消耗能量，表示协助扩散．【解析】（1）细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层，即图中A；组成细胞膜的A（磷脂分子）、B（蛋白质）两种物质通常不是静止的，而是具一定的流动性．（2）葡萄糖进入红细胞的运输方式是协助扩散，即图中③方式；K+进入红细胞的运输方式是主动运输，即图中②方式．两种运输方式的共同特点是需要载体．病毒进入白细胞的方式是胞吞，依赖于细胞膜的流动性．（3）根据这种膜结构对某些重金属离子有拦截作用，说明模拟生物膜的选择透过性．16．如图是生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图，其中离子通道是一种通道蛋白，通道蛋白是横跨质膜的亲水性通道，具有离子选择性．请据图回答有关问题．（1）很多研究成果有力地支持“脂溶性物质易透过生物膜，不溶于脂质的物质不易透过生物膜”这一说法．这与组成细胞膜的主要成分中有[]相对应．（2）对蟾蜍的离体心脏施加某种毒素后Ca2+的吸收明显减少，但K+、C6H12O6的吸收不受影响，最可能的原因是该毒素抑