沪科版 (2019)必修1《分子与细胞》第一节 质膜参与物质交换和信息交流课后测评

【精编】第一节质膜参与物质交换和信息交流-3作业练习

一．单项选择

1．囊性纤维病是一种严重的遗传疾病，支气管被异常黏液堵塞。图甲表示正常 CFTR 蛋白在氯离子跨膜运输过程中的作用，图乙表示 CFTR 蛋白功能异常导致这一疾病发生的机理。下列叙述错误的是（ ）

A．CFTR 蛋白的功能与其空间结构有关

B．氯离子持续运输的过程会导致 ADP 的大量积累

C．在正常细胞内，氯离子在 CFTR 蛋白的帮助下通过主动转运的方式转运到胞外

D．随着膜外氯离子浓度升高，H2O 向膜外扩散速度加快，使覆盖于肺部细胞表面的黏液被稀释

2．人体小肠上皮细胞对3种单糖吸收的方式如图所示，其中半乳糖与载体的亲和力大于葡萄糖。下列叙述正确的是（    ）

A．果糖的转运速率会随着果糖浓度的升高持续增大

B．葡萄糖和半乳糖转运时直接消耗了大量ATP

C．半乳糖出现后，葡萄糖的转运量减少

D．抑制小肠上皮细胞的钠钾泵后，葡萄糖转运速率不变

3．细胞的无机盐以离子形式存在，用培养液培养单细胞小球藻时发现：若向培养液中导入臭氧，小球藻中只有K+立即外流；若将培养液中臭氧除去，则K+运输方向立即逆转，细胞中的K+很快恢复到原有水平。上述现象不能证明（  ）

A．臭氧对细胞膜的影响是可恢复的

B．臭氧对小球藻的细胞呼吸有抑制作用

C．臭氧可改变细胞膜的选择透过性

D．臭氧对细胞膜上物质的作用具有选择性

4．下列关于化合物的叙述，正确的是（    ）

A．脂质只含有C．H．O三种元素

B．Fe2+是构成血红蛋白的重要成分

C．蔗糖和麦芽糖水解后的产物相同

D．细胞吸收无机盐离子的速率取决于膜内外离子的浓度差

5．物质的跨膜运输对动物细胞吸收营养至关重要，下图所示为小肠上皮细胞吸收葡萄糖的过程。据图分析，关于葡萄糖运输的表述中，正确的是（　　）

A．小肠上皮细胞通过协助扩散的方式从组织液中吸收K+

B．小肠上皮细胞借助载体向细胞内运输Na+需要消耗能量

C．小肠上皮细胞吸收的葡萄糖需要借助载体Ⅱ进入内环境

D．小肠上皮细胞从肠腔吸收葡萄糖的能量由ATP水解提供

6．如图表示质子泵跨膜运输H+的过程，该过程对维持细胞质基质的中性和某些细胞器内的酸性具有重要作用。下列叙述错误的是（　　）

A．图中H+进出细胞的方式属于主动运输

B．H+还能以自由扩散的方式通过生物膜

C．质子泵本质是生物膜上的一种载体蛋白

D．使用呼吸抑制剂会使该过程受抑制

7．需要借助载体蛋白进入细胞的是 （    ）

A．乙醇 B．氧气

C．二氧化碳 D．葡萄糖

8．土壤盐化是目前的主要环境问题之一。植物在盐化土壤中生长时，大量Na+会迅速流入细胞，形成胁迫，影响植物正常生长。耐盐植物可通过Ca2+介导的离子跨膜运输，减少Na+在细胞内的积累，从而提高抗盐胁迫的能力，其主要机制如图所示。下列分析，不正确的是（　　）

A．在盐胁迫下，Na+进入细胞的运输方式是协助扩散

B．若使用ATP抑制剂处理细胞，Na+的排出量会明显减少

C．适量增施钙肥可促进在盐化土壤中生长的耐盐作物增产

D．Ca2+是通过促进转运蛋白A转运Na+进入细胞内来提高植物抗盐胁迫能力

9．物质的运输方式主要有被动运输与主动运输。下图甲．乙．丙是细胞转运Ca2+出细胞的过程。下列说法错误的是（    ）

A．图中所示Ca2+运输方式是主动运输

B．图甲可知参与Ca2+转运的载体蛋白可能是一种能催化ATP水解的酶

C．图乙到图丙过程中，载体蛋白空间结构改变，将Ca2+释放到膜外

D．如果上述过程发生在血细胞中，将会出现肌肉抽搐的现象

10．下图为某植物细胞膜部分结构与功能示意图。据图分析，下列叙述错误的是（    ）

A．该细胞吸收果糖的方式是主动转运

B．图中转运蛋白对物质运输不具有选择性

C．图中表明同种物质可通过不同方式出入细胞

D．图中表明细胞内外H+浓度梯度依靠质子泵维持

11．如图是某植物细胞中 Ca2+跨膜运输系统示意图。下列叙述不正确的是（    ）

A．Ca2+跨膜运输体现了生物膜具有一定的流动性

B．Ca2+进出细胞的跨膜运输方式有多种类型

C．图中钙离子泵可能同时具有催化和运输的功能

D．钙离子通道蛋白基因发生突变可能影响 Ca2+吸收

12．如图为氨基酸和Na+进出肾小管上皮细胞的示意图。图中物质运输过程属于协助扩散的是（　　）

A．①③ B．②③

C．③④ D．①④

13．TRPs通道是主要位于神经细胞膜上的离子通道蛋白，如图所示，其开放后会引起Ca2+内流。下列有关叙述，错误的是（　　）

A．Ca2+通过TRPs通道跨膜运输不需要消耗能量

B．不同神经细胞的TRPs通道数量和活性相同

C．TRPs通道的形成需要核糖体和线粒体的参与

D．通道蛋白和载体蛋白都具有专一性

14．正常生理条件下，红细胞内 K+浓度远高于细胞外，但仍能继续吸收K+，表明 K+转运 进入红细胞的方式为（    ）

A．被动运输 B．主动运输 C．协助扩散 D．自由扩散

15．图一表示某溶液中甲．乙．丙．丁四种物质通过细胞质膜的过程，图中①②③为细胞质膜相关组成成分，图二表示O2含量变化对小肠绒毛上皮细胞吸收K+速率的影响。下列有关叙述错误的是（  ）

A．图一中细胞质膜的上①②③共同组成了物质跨膜运输必需的载体

B．图二说明小肠绒毛上皮细胞吸收K+时需要消耗能量

C．若图一中甲表示葡萄糖，则该细胞肯定不可能是哺乳动物红细胞

D．图二中K+吸收速率不再增加时，限制因素是载体的数量

16．胡杨生长在极干旱的荒漠地区，并对盐碱有极强的忍耐力。下列有关胡杨的叙述，错误的是（　　）

A．细胞膜上的水通道蛋白分子贯穿于磷脂双分子层

B．水分子可借助通道蛋白以协助扩散的方式进入胡杨细胞

C．沙漠中的不同无机盐进入胡杨细胞的方式均为协助扩散

D．水分子既可进入胡杨细胞，也可被排出胡杨细胞

17．如图示植物根细胞在一定时间内吸收K+与某些条件之间的关系。纵坐标表示吸收的速率，横坐标表示某个条件，假定其他条件均为理想状态。则a．b．c．d四幅图的横坐标分别表示的条件正确的一组是（    ）

A．载体数量．温度变化．氧气浓度．光照条件

B．温度变化．光照条件．载体数量．氧气浓度

C．光照条件．载体数量．氧气浓度．温度变化

D．氧气浓度．温度变化．光照条件．载体数量

18．影响物质跨膜运输的某些因素如下图所示，其中分析正确的是（　　）

A．甲图表示在一定的物质浓度范围内的协助扩散方式

B．乙图中P点之后运输速率不变的原因是膜上载体蛋白数量有限

C．丙图表示在不同氧气浓度下的自由扩散

D．丁图中的Q点由细胞的有氧呼吸提供能量

参考答案与试题解析

1．【答案】B

【解析】

据图分析，图甲中CFTR蛋白功能正常时，氯离子和水分子分别通过主动运输和自由扩散的方式正常运输到细胞外，细胞外的黏液为稀薄的；图乙中当CFTR蛋白功能异常（关闭）时，氯离子不能通过CFTR蛋白运输到细胞外，水分子也没有向细胞外运输，黏稠的分泌物不断积累。

解答：

A．据图分析可知，CFTR蛋白的打开与否和氯离子的跨膜运输有关，说明CFTR 蛋白的功能与其空间结构有关，A正确；

B．细胞中的ATP含量是很少的，但是其转化是很迅速的，因此氯离子持续运输的过程不会导致 ADP 的大量积累，B错误；

C．根据图甲分析已知，正常细胞内氯离子在CFTR蛋白的协助下，由低浓度向高浓度一侧运输，并且需要消耗能量，属于主动运输，C正确；

D．图甲中随着膜外氯离子浓度升高，细胞外液渗透压升高，则H2O 向膜外扩散速度加快，使覆盖于肺部细胞表面的黏液被稀释，D正确。

故选B。

2．【答案】C

【解析】

分析题图可知，葡萄糖和半乳糖共用一种载体蛋白，且两种糖的跨膜运输都是逆浓度梯度，且需要消耗钠离子顺浓度梯度运输产生的电子势能，故葡萄糖和乳糖的跨膜运输方式为主动运输；果糖顺浓度梯度跨膜运输，需要载体蛋白协助，方式为协助扩散。

解答：

A．由于受到载体蛋白数量的限制，果糖的转运速率不会随着果糖浓度的升高持续增大，A错误；

B．由题图可知，葡萄糖和半乳糖转运时直接消耗了Na+顺浓度梯度运输产生的电子势能，而非ATP，B错误；

C．葡萄糖和半乳糖共用一种载体蛋白，互相竞争载体蛋白，故半乳糖出现后，葡萄糖的转运量减少，C正确；

D．抑制小肠上皮细胞的钠钾泵后，细胞内外Na+梯度受到影响，从而影响Na+的顺浓度梯度跨膜运输，故葡萄糖转运速率改变，D错误。

故选C。

3．【答案】B

【解析】

根据题意，细胞对钾离子的吸收和释放直接受到臭氧的影响，但无法判断臭氧对小球藻的细胞呼吸有抑制作用。向培养液中导入臭氧，小球藻中只有K+立即外流，而其他离子没有影响，说明臭氧对膜的作用是有选择性的；将臭氧从培养液中除去，则臭氧引起的钾离子外渗可立即逆转，并在短时间内恢复到原有水平，说明臭氧可改变细胞膜的选择透过性，而且臭氧对细胞膜的影响是可恢复的。据此分析答题。

解答：

A．据题干信息，将臭氧从溶液中除去，则臭氧引起的钾离子外渗可立即逆转，并在短时间内恢复到原有水平，说明臭氧对膜的影响是恢复的，A正确；

B．题干中得出细胞对钾离子的吸收和释放直接受到臭氧的影响，无法判断臭氧对小球藻的细胞呼吸有抑制作用，B错误；

C．据题干信息，将臭氧从培养液中除去，则臭氧引起的钾离子外渗可立即逆转，并在短时间内恢复到原有水平，说明臭氧可改变细胞膜的选择透过性，C正确；

D．据题干信息，向培养液中导入臭氧，小球藻中只有K+立即外流，而其他离子没有影响，说明臭氧对膜的作用是有选择性的，D正确。

故选B。

4．【答案】B

【解析】

脂质包括脂肪．磷脂和固醇，主要是由C．H．O三种化学元素组成，有些还含有N和P。无机盐大多数以离子的形式存在，有些无机盐是某些复杂化合物的组成成分，如Mg2+是叶绿素的重要组成成分，Fe2+是构成血红蛋白的重要成分等；许多无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要作用，有些无机盐离子参与维持酸碱平衡和渗透压。

解答：

A．脂质主要是由C．H．O三种化学元素组成，有些还含有N和P，A错误；

B．Fe2+是构成血红蛋白的重要成分，B正确；

C．蔗糖水解生成葡萄糖和果糖，麦芽糖水解生成葡萄糖，水解产物不同，C错误；

D．细胞吸收无机盐离子的方式为主动运输，吸收离子的多少取决于细胞膜上载体的数量及供能情况，D错误。

故选B。

5．【答案】C

【解析】

据图分析，从肠腔吸收葡萄糖和Na+的载体为同种载体蛋白；小肠上皮细胞从组织液吸收K+并向组织液排出Na+均需载体蛋白和消耗ATP，所以小肠上皮细胞从组织液吸收K+并向组织液排出Na+的方式也为主动运输。

解答：

A．小肠上皮细胞从组织液中吸收K+需载体蛋白协助并消耗ATP，是主动运输，A错误；

B．小肠上皮细胞向细胞内运输Na+需要载体，但不消耗能量，属于协助扩散，B错误；

C．据图分析，小肠上皮细胞吸收的葡萄糖需要借助载体Ⅱ进入内环境（组织液），C正确；

D．小肠上皮细胞从肠腔吸收葡萄糖的能量由钠离子电化学梯度提供，D错误。

故选C。

6．【答案】B

【解析】

主动运输的特点是需要载体蛋白，需要消耗能量，物质从低浓度向高浓度运输。呼吸作用合成ATP，会影响主动运动的速率。

解答：

A．由图可知，H+的运输需要载体蛋白．消耗ATP．由低浓度向高浓度方向运输，属于主动运输，A正确；

B．H+是极性的，而生物膜由磷脂双分子层作为骨架，是疏水的，所以H+不能以自由扩散的方式通过生物膜，B错误；

C．质子泵能够协助运输H+，是一种载体蛋白，C正确；

D．使用呼吸抑制剂，会影响主动运输过程的能量供应，该过程受抑制，D正确。

故选B。

7．【答案】D

【解析】

自由扩散的特点：顺浓度梯度运输．不需要载体蛋白．不消耗能量；协助扩散的特点：顺浓度梯度运输．需要载体蛋白．不消耗能量；主动运输的特点：逆浓度梯度运输．需要载体蛋白．消耗能量。

解答：

A．乙醇以自由扩散的方式进入细胞，不需要载体蛋白的协助，A错误；

B．氧气以自由扩散的方式进入细胞，不需要载体蛋白的协助，B错误；

C．二氧化碳以自由扩散的方式进入细胞，不需要载体蛋白的协助，C错误；

D．葡萄糖以协助扩散的方式进入小肠上皮细胞，需要载体蛋白的协助。葡萄糖以主动运输的方式进入除小肠上皮细胞以外的细胞，需要载体蛋白的协助，D正确。

故选D。

8．【答案】D

【解析】

题图分析：H+泵出细胞的过程中需要载体蛋白协助并消耗能量，属于主动运输；膜外H+顺浓度梯度经转运蛋白C流入胞内的同时，可驱动转运蛋白C将Na+排到胞外过程，Na+排出细胞的过程消耗氢离子电化学势能并需要转运蛋白协助，属于主动运输；在盐胁迫下，盐化土壤中大量Na+会迅速流入细胞形成胁迫，即顺浓度梯度进行，Na+进入细胞时需要载体蛋白协助，故其运输方式是协助扩散。

解答：

A．Na+进入细胞经过转运蛋白，不消耗能量，为协助扩散，A正确；

B．Na+排出细胞是借助H+的浓度差由转运蛋白C运出，H+浓度差的维持需要ATP供能，若ATP减少，则Na+运出也会减少，B正确；

CD．Ca2+一方面能通过抑制转运蛋白A使Na+运进细胞减少，另一方面能通过促进转运蛋白C使Na+运出细胞增多，从而达到减少Na+在细胞内积累的目的，C正确，D错误。

故选D。

9．【答案】D

【解析】

题图分析：图示甲．乙．丙是细胞转运Ca2+出细胞的过程，该过程是逆浓度梯度转运转运Ca2+，消耗ATP，属于主动运输。

解答：

A．由题图分析可知，图中所示Ca2+运输方式是主动运输，A正确；

B．图甲可知参与Ca2+转运的载体蛋白能运输Ca2+，也能催化ATP水解，B正确；

C．图乙到图丙过程中，载体蛋白与Ca2+结合，空间结构改变，将Ca2+释放到膜外，C正确；

D．如果上述过程发生在血细胞中，导致血浆中Ca2+浓度升高，不会出现肌肉抽搐的现象，D错误。

故选D。

10．【答案】B

【解析】

题图分析：H+出细胞是从低浓度到高浓度且消耗能量，属于主动运输，进入细胞是从高浓度到低浓度且需转运蛋白协助，属于协助扩散；果糖进入细胞利用H+产生的浓度差，属于主动运输。

解答：

A．由分析可知，细胞吸收果糖的方式是主动运输，A正确；

B．转运蛋白上具有特殊的部位结合相关的物质，对其进行运输，说明转运蛋白对物质运输具有选择性，B错误；

C．H+出细胞属于主动运输，进入细胞属于协助扩散，说明同种物质可通过不同方式出入细胞，C正确；

D．由图示可知，质子泵能使H+从低浓度运输到高浓度，可维持细胞内外H+浓度梯度，D正确。

故选B。

11．【答案】A

【解析】

分析题图，在该植物细胞中， Ca2+通过钙离子通道被动运输进入细胞，通过钙离子泵主动运输排出细胞；Ca2+通过钙离子泵主动运输进入液泡，通过钙离子通道被动运输排出液泡。

解答：

A．Ca2+跨膜运输需要细胞膜和液泡膜上的载体蛋白和钙离子通道蛋白，这两种转运蛋白具有选择性，体现了生物膜具有一定的选择透过性，A错误；

B．由分析可知，Ca2+进出细胞的跨膜运输方式有协助扩散和主动运输多种类型，B正确；

C．图中钙离子泵可催化ATP水解，可能同时具有催化和运输的功能，C正确；

D．钙离子通道蛋白基因发生突变，可能引起钙离子通道蛋白结构变异而失去运输功能，影响 Ca2+吸收，D正确。

故选A。

12．【答案】D

【解析】

自由扩散．协助扩散和主动运输的区别如下：

解答：

①肾小管上皮细胞将氨基酸排出到组织液，是顺浓度梯度运输，需要载体协助，是协助扩散；②肾小管上皮细胞将钠离子排出到组织液，是逆浓度梯度运输，需要载体协助．也需要消耗能量，是主动运输；

③肾小管上皮细胞从肾小管吸收氨基酸是从低浓度向高浓度运输，是逆浓度梯度运输，因此是主动运输；

④肾小管上皮细胞从肾小管吸收钠离子是从高浓度向低浓度运输，是顺浓度梯度运输，且需要载体蛋白质协助，是协助扩散。

综上属于协助扩散的是①④，D正确，ABC错误。

故选D。

13．【答案】B

【解析】

14．【答案】B

【解析】

红细胞内K+浓度远高于细胞外，说明钾离子是逆浓度梯度进入红细胞的。

解答：

正常生理条件下，红细胞内K+逆浓度梯度进入红细胞，需要消耗能量并借助载体蛋白，故K+转运进入红细胞的方式为主动运输，B正确，

故选B。

15．【答案】A

【解析】

据图一分析，①表示蛋白质，②表示多糖，③表示磷脂双分子层；甲表示主动运输进入细胞，乙表示自由扩散，丙和丁表示协助扩散。

分析图二，横坐标是氧气相对含量，纵坐标是钾离子吸收速率，随着氧气浓度增加，钾离子的吸收速率先增加后基本不变，说明钾离子的吸收需要消耗能量，属于主动运输。

解答：

A．物质运输的载体是蛋白质，图一中的③是磷脂双分子层，②表示多糖，不是物质跨膜运输必需的载体，A错误；

BD．据图二曲线可知，开始随O2含量增多，呼吸速率加快，提供能量增多，K+吸收速率增大，随后O2含量继续增多，K+吸收速率受载体数量限制，不再增大，说明K+的吸收方式是主动运输，主动运输需要能量，BD正确；

C．红细胞吸收葡萄糖是协助扩散，不需要能量，故图一中甲表示葡萄糖，则该细胞肯定不可能是哺乳动物红细胞，C正确；

故选A。

16．【答案】C

【解析】

细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，还有少量的糖类。通道蛋白是一类跨越细胞膜磷脂双分子层的蛋白质。自由扩散的特点是高浓度运输到低浓度，不需要载体和能量；协助扩散的特点是高浓度运输到低浓度，需要载体，不需要能量；主动运输的特点是需要载体和能量。

解答：

A．水通道蛋白位于细胞膜上，往往贯穿于磷脂双分子层中，能加快对水的运输，A正确；

B．水分子进入细胞的方式有自由扩散和协助扩散，后者需要借助水通道蛋白，因此水分子可借助通道蛋白以协助扩散的方式进入胡杨细胞，B正确；

C．植物细胞吸收无机盐的方式为主动运输，沙漠中的大多数无机盐进入胡杨细胞的方式为主动运输，C错误；

D．水分子顺相对含量梯度跨膜进行运输，水分子既可进入胡杨细胞，也可被排出胡杨细胞，D正确。

故选C。

17．【答案】D

【解析】

据图分析，a曲线中氧气浓度为0时，进行无氧呼吸提供少量能量吸收钾离子，随着氧气浓度增加，K+吸收量增加，由于载体数量是有限的，不能无限增加；b温度影响酶的活性，酶有最适温度，高于或低于酶活性均降低；d载体数量越多，对离子吸收的速率越多。

解答：

①根据细胞吸收K+的方式是主动运输，影响主动运输的因素有载体的数量．温度和氧气浓度等。当氧气浓度为零时，细胞通过无氧呼吸释放能量，供根细胞吸收K+，氧气浓度增加到一定程度后，ATP数量达到饱和，当载体数量也到达最大限度时，根细胞吸收K+的速率达到最大，所以a曲线对应氧气浓度；

②酶的活性受温度影响，高于或低于最适温度都会使酶的活性下降，曲线b对应的是温度变化；

③光照强度不影响物质的跨膜运输，曲线c对应的是光照强度变化；

④理论上载体数量越多，吸收速率越快，所以曲线d对应载体的数量；

故选D。

18．【答案】B

【解析】

据图分析：A图表示物质浓度与运输速率呈正相关，即影响因素仅为物质浓度，运输方式为自由扩散；B表示影响因素为物质浓度和载体蛋白数量，运输方式为协助扩散或主动运输；C表示物质跨膜运输不需要消耗能量，属于自由扩散或协助扩散；D图表示影响因素为能量和载体蛋白，该物质运输方式为主动运输。

解答：

A．根据分析可知，甲图表示在一定的物质浓度范围内的自由扩散方式，A错误；

B．P点达到最大运输速率后影响因素不在是横轴上的因素，其限制因素应是载体蛋白的数量，B正确；

C．丙图表示物质运输速率与能量无关，即为不消耗能量的运输方式，可表示自由扩散或协助扩散，C错误；

D．丁图中的Q点氧气浓度为0，不能进行有氧呼吸，可由无氧呼吸提供能量，D错误。

故选B。