【优化方案】2022届高考生物一轮复习第四章第2、3节生物膜的流动镶嵌模型物质跨膜知能演练强化闯关（含解析）新人教版必修11．如图为细胞膜的液态流动镶嵌模型示意图，有关叙述错误的是( )A．a是指磷脂分子的尾部，具有疏水性B．c指磷脂分子的头部，具有亲水性C．糖蛋白在细胞膜的内外侧均有分布D．细胞膜的选择透过性与b、d的种类和数量有关解析：选C。磷脂是由甘油、脂肪酸和磷酸组成的，磷酸“头”部(c)是亲水端，脂肪酸“尾”部(a)是疏水端。细胞膜为细胞的边界，在细胞膜的外侧分布着具有识别作用的糖蛋白，而在细胞膜的内侧没有糖蛋白的分布。2．如图是细胞膜的亚显微结构模式图，①～③表示构成细胞膜的物质。下列关于细胞膜结构和功能的叙述中，正确的是( )A．a过程与膜内外物质的浓度无关B．b可表示细胞分泌胰岛素的过程C．①与细胞间识别和免疫密切相关D．②和③构成了细胞膜的基本骨架解析：选C。从图中信息可知，①为糖蛋白，②为磷脂双分子层，③为蛋白质。a过程为自由扩散，转运速率取决于膜两侧的浓度差，A错误；b过程为主动运输，而胰岛素是大分子物质，通过胞吐的方式运出细胞，B错误；糖蛋白与细胞的识别、免疫等密切相关，C正确；构成生物膜基本骨架的是磷脂双分子层，即图中②，D错误。3．如图是物质进出细胞方式的概念图，对图示分析正确的是( )A．据图可确定①为既耗能又需载体蛋白的主动运输B．⑤、⑥两种方式的共同特点是逆浓度梯度运输物质C．母乳中的免疫球蛋白可通过①、③两种方式被吸收D．果脯腌制时蔗糖进入细胞与③胞吞作用有关解析：选A。据图分析可知，①是主动运输，②是被动运输，③、④分别为胞吞和胞吐，⑤、⑥分别为自由扩散和协助扩散。主动运输既消耗能量也需要载体蛋白协助，A正确；被动运输的特点是物质顺浓度梯度运输，B错误；免疫球蛋白是大分子物质，通过胞吞作用吸收，C错误；蔗糖进入果脯细胞是因为在腌制过程中果脯细胞死亡，细胞膜失去了生理活性，D错误。4．(2022·高考海南卷)在动物细胞的物质运输中，属于自由扩散的是( )7\nA．红细胞中的Na＋进入血浆B．细胞外液中的O2进入肌细胞C．细胞外液中的K＋进入神经细胞D．血浆中的碘进入甲状腺滤泡上皮细胞解析：选B。本题主要考查物质跨膜运输的相关知识。离子跨膜进出细胞多是主动运输。能以自由扩散方式跨膜运输的物质有：CO2、O2、甘油、酒精、苯等，故B选项正确。5．(2022·高考浙江卷改编)人体肝细胞内CO2分压和K＋浓度高于细胞外，而O2分压和Na＋浓度低于细胞外，上述四种物质中通过主动运输进入该细胞的是( )A．CO2 B．O2C．K＋D．Na＋解析：选C。解答本题的关键是抓住题干中所给出的四种物质存在的部位，并结合三种常见跨膜转运方式的特点快速作答。O2和CO2是气体，可通过自由扩散方式进出细胞，属于被动运输，A、B两项错误；Na＋主要存在于细胞外，在细胞外的浓度远高于细胞内浓度，进入细胞内的转运方式是从高浓度转运至低浓度，不消耗细胞呼吸产生的能量的协助扩散，不属于主动运输，D项错误；K＋主要存在于细胞内，其细胞内浓度远高于细胞外浓度，进入细胞时为逆浓度梯度转运，消耗能量的同时，需要载体蛋白的协助，属于主动运输，C项正确。6．(2022·潍坊模拟)图甲是物质A通过细胞膜的示意图。请回答以下问题。(1)物质A跨膜运输的方式是________，判断理由是________________。其运输方式也可用图乙中的曲线________表示。如果物质A释放到细胞外，则转运方向是________(填“Ⅰ→Ⅱ”或“Ⅱ→Ⅰ”)。(2)图甲中细胞膜是在________(填“光学显微镜”或“电子显微镜”)下放大的结果。该膜的模型被称为________，科学家用该模型很好地解释了生物膜的结构及特点。(3)图中物质B指的是__________，该物质彻底水解的产物是________________________。(4)图乙中曲线①反映出物质运输速率与________________________________________________________________________有关，曲线②Q点之前影响物质运输速率的因素可能有______________________。解析：本题考查生物膜的结构和物质跨膜运输的方式，意在考查考生的理解能力和分析问题的能力。物质A从低浓度向高浓度运输，应属于主动运输，其中B物质为载体蛋白，蛋白质彻底水解的产物是氨基酸。图乙中，曲线②反映出物质进入细胞可以逆浓度梯度进行，说明物质运输方式与A相同。图甲中细胞膜的结构图是亚显微结构模式图，该图是在电子显微镜下观察得到的。图乙中曲线①反映的是自由扩散，而影响自由扩散的因素主要是膜两侧的浓度差；曲线②反映的是主动运输，而影响主动运输的主要因素有能量和载体数量。答案：(1)主动运输 物质运输逆浓度梯度进行 ② Ⅱ→Ⅰ (2)电子显微镜 流动镶嵌模型 (3)载体 氨基酸(4)膜两侧物质的浓度差 载体数量和能量1．磷脂是组成细胞膜的重要成分，这与磷脂分子的头部亲水、尾部疏水的性质有关。某研究小组发现植物种子细胞以小油滴的方式贮存油，每个小油滴都由磷脂膜包被着，该膜最可能的结构是( )7\nA．由单层磷脂分子构成，磷脂的尾部向着油滴内B．由单层磷脂分子构成，磷脂的头部向着油滴内C．由两层磷脂分子构成，结构与细胞膜完全相同D．由两层磷脂分子构成，两层磷脂的头部相对解析：选A。本题考查膜结构中磷脂分子的特点及其运用。磷脂分子的特点为具有亲水性的头部和疏水性的尾部，小油滴由磷脂膜包裹着时，与内侧小油滴接触的应是疏水的尾部。亲水的头部朝向外侧，故只需单层的磷脂分子。2．如图是细胞膜的亚显微结构模式图，①～③表示构成细胞膜的物质，下列有关说法错误的是( )A．②与③是静止不动的B．③构成细胞膜的基本骨架C．葡萄糖通过细胞膜需要②的协助D．细胞识别与①有关解析：选A。①是糖蛋白，②是蛋白质，③是磷脂。细胞膜上的蛋白质、磷脂是可以运动的，故细胞膜具有一定的流动性。细胞膜上的糖蛋白具有识别功能。细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层。葡萄糖通过细胞膜需要载体蛋白的协助。3．下列实例不能体现细胞膜结构特点的是( )A．白细胞吞噬绿脓杆菌B．精卵细胞结合C．小肠细胞分泌消化酶D．效应T细胞与靶细胞紧密接触解析：选D。白细胞通过胞吞的方式吞噬绿脓杆菌、精子和卵细胞通过细胞膜的融合进行结合、小肠细胞分泌消化酶的方式是胞吐，三个过程都要依赖细胞膜的流动性。4．细胞膜上的蛋白质常与多糖结合成糖蛋白，糖蛋白在细胞识别、信号传导等生命活动中起重要作用。下列哪个过程与糖蛋白无关( )A．癌细胞的扩散与转移B．兴奋在神经元之间的传递C．胰岛素促进血糖浓度降低D．甲状腺激素的合成、加工解析：选D。甲状腺激素是在细胞内的核糖体上合成，在内质网、高尔基体中加工，与糖蛋白无关。5.(2022·浙江省浙南、浙北部分学校联考)如图表示物质跨膜运输的一种方式。据图分析正确的是( )A．这种转运方式可逆浓度梯度进行B．乙醇分子是以这种方式进入细胞的C．细胞产生的能量增加会提高这种物质的转运速率D．载体蛋白在物质转运过程中形状会发生改变7\n解析：选D。图示的这种物质跨膜运输方式的特点是物质从分子多的一侧运向分子少的一侧，即顺浓度梯度运输，需要载体蛋白的协助，可判断这种运输方式为协助扩散，不需要消耗能量。乙醇分子的运输方式是自由扩散。由图可知，载体蛋白在物质转运过程中形状会发生改变。6．人红细胞中K＋的浓度比血浆中的高30倍，下列措施不会影响K＋进入红细胞的是( )A．在培养红细胞的等渗溶液中添加呼吸抑制剂B．除去红细胞膜上的蛋白质C．适当降低培养红细胞的等渗溶液中的K＋浓度D．适当降低红细胞培养液的温度解析：选C。红细胞通过主动运输方式吸收K＋，逆浓度梯度进行，因此适当降低培养红细胞的等渗溶液中的K＋浓度，不会影响K＋进入红细胞。由于人的红细胞内没有线粒体，因此只能靠无氧呼吸为其提供能量，加入呼吸抑制剂会抑制其无氧呼吸，进而影响供能。降低温度会影响酶的活性，进而影响无氧呼吸强度，使能量供应受到影响。除去红细胞膜上的蛋白质，会使红细胞缺乏运输K＋的载体。7．下列关于物质跨膜运输的叙述，错误的是( )A．肌肉细胞积累K＋需要消耗能量B．细胞对离子的吸收具有选择性C．叶肉细胞产生的氧气扩散到相邻细胞被利用至少需要穿过6层磷脂双分子层D．液泡中能积累大量离子是由于液泡膜不具有选择透过性解析：选D。细胞对离子的吸收具有选择透过性，肌肉细胞吸收K＋的方式是主动运输，需消耗能量。由于线粒体和叶绿体都是双层膜，故叶肉细胞产生的氧气扩散到相邻细胞被利用至少需穿过6层磷脂双分子层。液泡膜、细胞膜都是选择透过性膜。8．某种植物细胞在浓度分别为200mmol/L和400mmol/L的M物质溶液中，细胞吸收M的速率都是10mmol/min，对此结果最合理的解释是( )A．细胞吸收M的方式为自由扩散B．细胞吸收M需要载体蛋白的参与C．细胞吸收M的方式为主动运输D．所需能量供应不足解析：选B。由于该细胞在两种溶液浓度下的吸收速率相等，说明该物质的吸收具有饱和值；物质吸收时出现饱和值的原因是膜上载体蛋白的数量有限。9.如图表示细胞膜对不同物质的转运过程及相关的结构。下列哪一项叙述是正确的( )A．a表示发生质壁分离时水分子的主要移动方向B．b表示神经细胞受到刺激后Na＋的透性变化特点C．c过程一定消耗能量D．浆细胞能够依靠d识别相应的抗原解析：选C。根据d糖蛋白可判断，有d的一侧为细胞膜外侧。质壁分离时，水分子主要通过自由扩散的方式运出细胞，而a表示通过自由扩散水分子运入细胞；动作电位时，Na＋内流，而b表示运出细胞，故A、B错误；c物质是逆浓度梯度运入细胞的，而跨膜运输方式中只有消耗能量的主动运输是按照逆浓度梯度进行的，C正确；浆细胞不能识别抗原，D错误。10．携有单克隆抗体的磷脂微球体抗癌药物进入细胞的方式最可能是( )A．主动运输 B．自由扩散C．细胞胞吞D．协助扩散解析：选C。携有单克隆抗体的磷脂微球体属于大分子物质，最可能通过胞吞作用进入细胞。11．下列关于物质跨膜运输的叙述中，不正确的是( )7\nA．同一物质进入不同细胞的方式可以相同，如葡萄糖进入肝脏细胞和骨骼肌细胞B．不同物质进入相同细胞的方式可能相同，如氨基酸和核苷酸进入小肠上皮细胞C．同一物质进入相同细胞的方式可能不同，如水分子进入某些具有水通道蛋白的细胞D．不同物质进入不同细胞的方式可能相同，如乙醇进入小肠上皮细胞和钾离子进入神经细胞解析：选D。葡萄糖通过主动运输的方式进入肝脏细胞和骨骼肌细胞，A正确；氨基酸和核苷酸都可以通过主动运输的方式进入小肠上皮细胞，B正确；水分子既可以通过自由扩散的方式从细胞膜磷脂双分子层的间隙通过，也可从水通道蛋白中以协助扩散的方式通过，C正确；乙醇进入小肠上皮细胞的方式是自由扩散，钾离子进入神经细胞的方式是主动运输。12．下列与细胞内物质运输有关的叙述，正确的是( )A．叶绿体合成的ATP通过核孔进入细胞核B．氢离子可以通过扩散作用进入液泡内C．溶酶体内的酶由内质网形成的囊泡运入D．内质网的膜结构成分可以转移到细胞膜中解析：选D。A项中叶绿体中的ATP是在光反应阶段产生的，这些ATP给暗反应供能，合成有机物，不可能经核孔进入细胞核中，A项错误。B项中离子的跨膜运输属于主动运输，氢离子不能通过扩散作用进入液泡内，B项是错误的。C项中溶酶体内的酶类主要是糖蛋白，在内质网的核糖体上合成后，再经内质网和高尔基体的运输、加工、修饰。溶酶体可看做从高尔基体掉落的囊泡，其内的酶不是内质网形成的囊泡运入，C项也是错误的。只有D项是正确的，细胞内的膜系统在必要时可以相互转化，如内质网在运输分泌蛋白时可以形成囊泡与高尔基体膜融合，然后高尔基体膜可以再形成囊泡运输分泌蛋白到达细胞膜，与细胞膜融合。通过这个过程内质网的膜结构成分就可以间接转移到细胞膜中。13．脂质体是根据磷脂分子可在水中形成稳定的脂质双层膜的趋势而制备的人工膜。单层脂分子铺展在水面上时，极性端(亲水)与非极性端(疏水)的排列是不同的，搅拌后形成双层脂分子的球形脂质体(如图所示)。(1)将脂质体置于清水中，一段时间后发现，脂质体的形态、体积没有变化，这一事实说明________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)如图表示细胞膜的亚显微结构图，请回答：①该结构对细胞的生命活动起至关重要的功能特性是________________________。②有些有机溶剂如苯酚，可溶解B造成膜的损伤，增加膜的通透性，B的完整化学名称是________。动物细胞吸水膨胀时，B的厚度变小，说明B具有________。试举一个体现膜流动性的实例__________________。③叶绿体和线粒体等细胞器中均有此结构，但执行的具体功能却有很大区别，其原因是由于图中________(填字母)的不同所致。④一位科学家发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜的密度减小，而面积扩大。据此你认为在一定温度范围内，随温度升高，细胞的代谢速率________。解析：(1)将脂质体置于清水中，脂质体的形态、体积没有变化，说明脂质体在结构上具有一定的稳定性。(2)细胞膜对细胞生命活动至关重要的功能特性是选择透过性。由于膜的基本支架是磷脂双分子层，因此易被有机溶剂破坏。细胞吸水膨胀，细胞膜厚度变薄，体现了细胞膜具有一定的流动性，除此之外，体现细胞膜流动性的实例还有如变形虫的变形运动，分泌蛋白的分泌过程等。线粒体与叶绿体在功能上的差别主要是其膜上的蛋白质的种类和数量不同。在一定范围内，温度升高，膜面积增大，细胞的代谢速率会加快。7\n答案：(1)脂质体在结构上具有一定的稳定性(2)①选择透过性 ②磷脂双分子层 一定的流动性 变形虫变形运动(白细胞吞噬病菌、分泌蛋白的分泌等) ③A ④加快14．物质进出细胞的方式有自由扩散、协助扩散、主动运输、胞吞和胞吐等。请回答以下问题。(1)自由扩散和协助扩散相比，它们的不同点是______________________________________________________________________________________________。(2)协助扩散与主动运输相比，它们的相同点是______________________________________________________________________________________________。(3)主动运输与胞吞、胞吐相比，它们的共同点是______________________________________________________________________________________________。(4)如图表示葡萄糖进入人体组织细胞的过程：①如果该细胞是红细胞，该过程称为________，膜内、外葡萄糖浓度的特点是________________________________________________________________________。②如果该细胞是心肌细胞，该过程称为________，膜内、外葡萄糖浓度的特点是________________________________________________________________________。③从图中信息可知，载体是通过________来实现物质转运的。解析：本题考查物质的运输方式，意在考查考生对知识的归纳能力。自由扩散是物质从高浓度向低浓度运输，不需要载体也不消耗ATP；协助扩散是物质从高浓度到低浓度运输，需要载体但不消耗ATP；而主动运输一般是从低浓度到高浓度运输，需要载体也消耗ATP。红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散，而人体的心肌细胞通过主动运输吸收葡萄糖。答案：(1)协助扩散需要载体，而自由扩散不需要载体 (2)都需要载体 (3)都要消耗能量(或都要消耗ATP) (4)①协助扩散 膜外葡萄糖浓度大于膜内 ②主动运输 膜外葡萄糖浓度小于膜内 ③改变形状15．某小组对“低温是否会影响物质的跨膜运输”进行了实验探究，实验步骤如下：①组装渗透装置两套，分别编号为1、2；②在两组烧杯中分别加入等量的水，在长颈漏斗中分别加入等量的同一浓度的蔗糖溶液，保持管内外液面高度相等；③对两组装置进行不同处理：1组用水浴维持在37℃左右，2组的烧杯外加冰块降温；④两组装置同时开始实验，几分钟后观察记录漏斗内的液面高度变化。请分析回答下列问题：(1)本实验是通过测定水分子通过膜的扩散即________作用速率来进行探究的。(2)该实验的自变量是________________________________________________________________________；为了直观地表示相对速率，用________________表示实验结果。(3)该实验可能的结果与结论：①若1组漏斗内液面高度比2组高，则说明________________________________________________________________________________________________________________________________________________；②若________________________________________________________________________；7\n③若________________________________________________________________________。(4)如果上述实验结果证明了“低温能影响物质跨膜运输的速率”，那么对于生物活细胞来讲产生这种情况的可能原因是：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________。解析：对“低温是否会影响物质的跨膜运输”进行实验探究的原理是，水分子可以通过渗透作用由低浓度的溶液进入高浓度的溶液。如果低温可以抑制渗透作用，则1组漏斗内的液面高度高于2组；如果低温促进渗透作用，则2组漏斗的液面高度高于1组；如果温度不影响渗透作用，则两组液面等高。若低温影响了物质的跨膜运输，则低温可能是通过影响细胞膜的流动性来影响物质的跨膜运输，也可能是通过影响酶活性来影响呼吸作用，从而影响物质的跨膜运输。答案：(1)渗透 (2)渗透系统所处的不同环境温度 漏斗内液面高度的变化 (3)①低温会影响物质的跨膜运输且使运输速率减慢 ②2组漏斗内液面高度比1组高，则说明低温会影响物质的跨膜运输且使运输速率加快 ③1、2组漏斗内液面高度相同，则说明低温不影响物质的跨膜运输 (4)①低温会影响细胞膜的流动性，从而影响其功能 ②低温会影响酶的活性，从而影响呼吸作用释放能量7
