2022年高考生物一輪復習 第8講 生物膜的流動鑲嵌模型與物質(zhì)跨膜運輸方式

2022年高考生物一輪復習 第8講 生物膜的流動鑲嵌模型與物質(zhì)跨膜運輸方式1. 下圖是物質(zhì)進出細胞方式的概圖。下列分析正確的是()A方式表示協(xié)助擴散B、兩種方式的共同特點是都需要載體C、兩種方式都與細胞膜的流動性有關(guān)D質(zhì)壁分離實驗中蔗糖進入細胞的方式為答案：C解析：由圖示分析可知，為主動運輸，A錯誤；為被動運輸，其又可分為自由擴散和協(xié)助擴散，即和，其中自由擴散不需要載體協(xié)助，B錯誤；和分別為胞吞和胞吐，兩者均與細胞膜的流動性有關(guān)，C正確；在質(zhì)壁分離實驗中，蔗糖是細胞不需要的大分子物質(zhì)，無法進入細胞內(nèi)部，D錯誤。2圖甲表示四種不同的物質(zhì)在一個動物細胞內(nèi)外的相對濃度差異。通過圖乙所示的過程來維持細胞內(nèi)外濃度差異的物質(zhì)是()ANaBKC胰島素 DCO2答案：B解析：由圖乙可知該物質(zhì)的運輸是由低濃度到高濃度，從細胞外運輸?shù)郊毎麅?nèi)，消耗能量，為主動運輸。由圖甲可知，鉀離子在細胞外的濃度低，在細胞內(nèi)的濃度高，因此由細胞外運輸?shù)郊毎麅?nèi)需要消耗能量，為主動運輸。鈉離子在細胞內(nèi)的濃度低于在細胞外的濃度，與圖乙所示不符。胰島素的運輸方式為胞吐，CO2的運輸方式為自由擴散。3如圖表示物質(zhì)跨膜運輸?shù)囊环N方式。據(jù)圖分析正確的是()A這種轉(zhuǎn)運方式可逆濃度梯度進行B乙醇分子是以這種方式進入細胞的C細胞產(chǎn)生的能量增加會提高這種物質(zhì)的轉(zhuǎn)運速率D載體蛋白在物質(zhì)轉(zhuǎn)運過程中形狀會發(fā)生改變答案：D解析：圖示的這種物質(zhì)跨膜運輸方式的特點是物質(zhì)從分子多的一側(cè)運向分子少的一側(cè)，即順濃度梯度運輸，需要載體蛋白的協(xié)助，可判斷這種運輸方式為協(xié)助擴散，不需要消耗能量。乙醇分子的運輸方式是自由擴散。由圖可知，載體蛋白在物質(zhì)轉(zhuǎn)運過程中形狀會發(fā)生改變。4.如圖是某些物質(zhì)跨膜運輸?shù)膱D解，下列分析與實際不相符的是()A圖中跨膜運輸情況反映了細胞膜的功能特性B細胞之所以能吸收Cl與它的遺傳物質(zhì)的表達有關(guān)C水分子的移動趨勢與細胞內(nèi)外的濃度差有關(guān)D若此細胞為人體細胞，則淀粉進入細胞方式為胞吞答案：D解析：圖中信息顯示，Cl與水分子可以通過細胞膜，淀粉這種大分子不能通過，反映了細胞膜的功能特性選擇透過性；細胞對Cl吸收的方式是主動運輸，需要相應的載體和能量，而載體的合成受細胞內(nèi)基因的控制；當細胞內(nèi)外溶液存在濃度差時，細胞會出現(xiàn)失水或吸水的現(xiàn)象；淀粉是不能直接被人體細胞吸收的，它只有被水解成葡萄糖后才能被吸收。故只有D項的說法與實際是不相符的。5(xx·信息優(yōu)化卷)攜有單克隆抗體的磷脂微球體藥物進入細胞的方式最可能是()A主動運輸 B自由擴散C胞吞 D協(xié)助擴散答案：C解析：磷脂做為保護膜，與細胞膜接觸后會發(fā)生融合現(xiàn)象，應屬于胞吞。6(xx·高考命題研究)肌細胞內(nèi)的肌質(zhì)體是由大量變形的線粒體組成的，由此可推測肌質(zhì)體的主要作用是()A增大細胞內(nèi)的膜面積B某些大分子物質(zhì)的運輸通道C有利于對肌細胞的能量供應D與蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和糖類的合成有關(guān)答案：C解析：線粒體是細胞內(nèi)的動力工廠。7如圖表示某生物膜結(jié)構(gòu)，圖中A、B、C、D、E、F分別表示某些物質(zhì)，a、b、c、d表示物質(zhì)跨膜運輸方式。下列幾種相關(guān)敘述中錯誤的是()A該生物膜是細胞膜，因為有糖蛋白DBad中，屬于被動運輸?shù)氖莃和cC若該生物膜是肝細胞膜，進食后6小時，C代表的激素胰島素分泌會增加D因為組成生物膜的分子是運動的，所以生物膜具有流動性的結(jié)構(gòu)特點答案：C解析：物質(zhì)A、B、C、D分別是蛋白質(zhì)、糖蛋白、細胞分泌物和磷脂，其中蛋白質(zhì)和磷脂是構(gòu)成生物膜的主要成分。因為具有糖蛋白，所以題圖中的生物膜是細胞膜。a和d需要載體和ATP，所以這兩種運輸屬于主動運輸，b和c屬于被動運輸。進食6個小時后，血糖濃度會相對降低，此時胰高血糖素分泌會增加，而不是胰島素分泌增加。生物膜的組成分子是運動的，所以生物膜具有流動性的結(jié)構(gòu)特點。8用呼吸抑制酶處理紅細胞，下列物質(zhì)吸收量顯著減少的一組是()答案：B解析：O2、H2O、甘油等通過自由擴散方式進入紅細胞，葡萄糖通過協(xié)助擴散方式進入紅細胞，這些過程都不需要消耗能量。氨基酸、K通過主動運輸方式進入紅細胞，需要消耗能量。呼吸抑制酶處理紅細胞后，紅細胞產(chǎn)生ATP量減少，所以氨基酸、K的吸收量也顯著減少。9下列有關(guān)物質(zhì)跨膜運輸?shù)臄⑹鲋校_的是()A神經(jīng)遞質(zhì)由突觸前膜釋放到突觸間隙中的方式是主動運輸BmRNA在細胞核中合成后進入細胞質(zhì)中要穿過2層生物膜C水稻葉肉細胞無氧呼吸產(chǎn)生的CO2被同一個細胞利用要穿過2層磷脂雙分子層D血液中的葡萄糖進入紅細胞的方式是主動運輸答案：C解析：神經(jīng)遞質(zhì)的分泌方式為胞吐，故A錯誤；mRNA在細胞核中合成后，從核孔進入細胞質(zhì)，跨過0層生物膜，故B錯誤；葉肉細胞進行無氧呼吸的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)，CO2被同一個細胞利用，從細胞質(zhì)基質(zhì)到葉綠體，要跨過2層生物膜，即2層磷脂雙分子層，故C正確；血液中的葡萄糖進入紅細胞的方式是協(xié)助擴散，故D錯誤。10. 如圖中曲線a、b表示物質(zhì)跨(穿)膜運輸?shù)膬煞N方式，下列表述正確的是()A脂溶性小分子物質(zhì)不能通過方式a運輸B與方式a有關(guān)的載體蛋白覆蓋于細胞膜表面C方式b的最大轉(zhuǎn)運速率與載體蛋白數(shù)量有關(guān)D抑制細胞呼吸對方式a和b的轉(zhuǎn)運速率均有影響答案：C解析：本題考查物質(zhì)跨(穿)膜運輸?shù)姆绞?，意在考查考生對物質(zhì)跨(穿)膜運輸方式的理解、運用和識圖分析能力。由圖可知，曲線a表示物質(zhì)的轉(zhuǎn)運速率與被轉(zhuǎn)運分子的濃度成正比，因此曲線a表示的是自由擴散；曲線b表示在一定范圍內(nèi)物質(zhì)的轉(zhuǎn)運速率與被轉(zhuǎn)運分子的濃度成正比，而超過一定的范圍，物質(zhì)的轉(zhuǎn)運速率不再增高，這時候轉(zhuǎn)運速率主要受細胞膜上載體數(shù)量的限制，因此曲線b表示的是主動運輸或協(xié)助擴散。脂溶性小分子物質(zhì)以自由擴散的方式進出細胞，故A錯誤；方式a表示的是自由擴散，如果需要載體蛋白的參與，那么與之有關(guān)的載體蛋白應貫穿于細胞膜中構(gòu)成蛋白質(zhì)通道，故B錯誤；抑制細胞呼吸可能對方式b的轉(zhuǎn)運速率有影響，而對方式a的轉(zhuǎn)運速率無影響，故D錯誤。11(合肥一中xx屆月考)某種細胞，對C6H12O6的吸收方式是協(xié)助擴散。但是在一定條件下經(jīng)特殊的誘變處理后，喪失了吸收C6H12O6的功能，并且這種特性在細胞多次分裂后仍能保持。以下分析正確的是()A細胞對C6H12O6的需求發(fā)生變化B細胞膜上的載體蛋白缺失或結(jié)構(gòu)發(fā)生變化C細胞壁的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，導致通透性降低D誘變處理破壞了細胞中催化ATP合成的相關(guān)酶系答案：B解析：協(xié)助擴散需要載體蛋白，不需要ATP。12(xx·西城區(qū)期末)下圖是細胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，表示構(gòu)成細胞膜的物質(zhì)。下列關(guān)于細胞膜 結(jié)構(gòu)和功能的敘述中，正確的是()Aa過程與膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度無關(guān)Bb可表示細胞分泌胰島素的過程C與細胞間識別和免疫密切相關(guān)D和構(gòu)成了細胞膜的基本骨架答案：C解析：a過程為自由擴散，取決于膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差；b過程為主動運輸，而胰島素分泌是細胞膜的胞吐作用；示糖蛋白，與細胞識別和免疫密切相關(guān)；是磷脂，磷脂是構(gòu)成細胞膜的基本骨架，蛋白質(zhì)不是。13科學家經(jīng)過研究提出了生物膜的“流動鑲嵌模型”。請分析回答：(1)在“流動鑲嵌模型”中，構(gòu)成生物膜的基本骨架是_，由于_的分布使生物膜的結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出不對稱性。(2)用熒光抗體標記的人鼠細胞融合的實驗過程及結(jié)果如圖所示。此實驗結(jié)果直接證明了細胞膜中的_，由此能較好地解釋細胞膜結(jié)構(gòu)的_性。(3)科學家在研究線粒體結(jié)構(gòu)和功能時發(fā)現(xiàn)，其外膜包含很多稱作“孔道蛋白”的整合蛋白，可允許某些離子和小分子順濃度梯度通過。物質(zhì)的這種跨膜方式為_，體現(xiàn)了生物膜功能上的_性。若將線粒體的蛋白質(zhì)提取出來，脫離膜結(jié)構(gòu)的大部分蛋白質(zhì)無法完成其生理功能，說明_是完成生命活動的基礎(chǔ)。(4)如圖為胰島B細胞結(jié)構(gòu)模式圖(局部)。胰島B細胞通過基因控制合成并分泌胰島素，參與此過程的所有具膜的細胞結(jié)構(gòu)有_(用圖中序號表示)。胰島素以胞吐方式分泌出胰島B細胞后，作用于靶細胞，通過促進靶細胞_，發(fā)揮降低血糖的作用。(5)以上事實主要體現(xiàn)了生物膜在_上的統(tǒng)一及聯(lián)系。答案：(1)磷脂雙分子層蛋白質(zhì)(2)蛋白質(zhì)分子可以運動流動(3)易化擴散(協(xié)助擴散)選擇透過膜結(jié)構(gòu)的完整性(分子在生物膜上的有序排列)(4)(不考慮順序)吸收、利用和轉(zhuǎn)化葡萄糖(對葡萄糖的吸收、利用和轉(zhuǎn)化)(5)結(jié)構(gòu)和功能解析：本題考查生物膜的流動鑲嵌模型及考生的圖形轉(zhuǎn)換、理解和應用能力，難度中等。(1)流動鑲嵌模型的結(jié)構(gòu)特點是：磷脂雙分子層排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架，具有流動性；蛋白質(zhì)鑲嵌、覆蓋或貫穿在整個磷脂雙分子層，也可以流動；由于蛋白質(zhì)分子的不均勻分布造成細胞膜的不對稱性。(2)熒光標記的是細胞膜上的蛋白質(zhì)，因此該實驗直接證明的是細胞膜上的蛋白質(zhì)能夠運動，由此也很好地解釋了細胞膜的結(jié)構(gòu)特點：細胞膜具有一定的流動性。(4)分析該圖可知分別是細胞核、核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體和細胞膜，在分泌蛋白的合成和分泌過程中細胞核完成轉(zhuǎn)錄過程、核糖體是蛋白質(zhì)合成場所、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是初級加工場所、高爾基體是再次加工場所、線粒體提供能量、通過細胞膜的胞吐作用分泌到細胞外，在這些結(jié)構(gòu)中只有核糖體無膜結(jié)構(gòu)。14(合肥一中xx屆月考)下圖表示細胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)進出細胞的方式，請據(jù)圖分析回答：圖圖(1)在圖ae過程中，可以代表紅細胞吸收葡萄糖的過程是圖中的編號_；代表紅細胞向血漿中輸出Na的過程是圖中編號_；與圖中曲線相符的過程是圖中的編號_。 圖(2)一項研究發(fā)現(xiàn)，平菇的假根對某營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，與該物質(zhì)溶液濃度的關(guān)系如圖所示。從圖中曲線可以看出，在一定范圍內(nèi)，平菇的假根對該物質(zhì)的吸收速率隨濃度增加而增加，當達到P點后吸收速率不再增加。有人認為這種現(xiàn)象可表明平菇的假根對該物質(zhì)的吸收方式為主動吸收，也有人認為是被動吸收，請設(shè)計一個實驗加以確定。設(shè)計實驗步驟。預測實驗結(jié)果并分析。答案：(1)dea(2)a取甲、乙2組生長發(fā)育相同的平菇，放入適宜濃度的含有該營養(yǎng)物質(zhì)的溶液中；b甲組的假根給正常的呼吸條件，乙組的假根完全抑制呼吸，其他條件相同；c一段時間后測定兩組平菇的假根對該物質(zhì)的吸收速率。a若兩組平菇的假根對該物質(zhì)的吸收速率一樣，說明平菇的假根對該物質(zhì)不是主動吸收；b若乙組吸收速率明顯小于甲組吸收速率，或者完全不吸收，說明平菇的假根對該物質(zhì)是主動吸收。解析：此題是物質(zhì)跨膜運輸?shù)慕?jīng)典題型，注意完成好信息轉(zhuǎn)換是審題關(guān)鍵。1. (xx·浙江理綜)人體肝細胞內(nèi)CO2分壓和K濃度高于細胞外，而O2分壓和Na濃度低于細胞外，上述四種物質(zhì)中通過主動轉(zhuǎn)運進入該細胞的是()ACO2 BO2CK DNa答案：C解析：此題考查物質(zhì)進出細胞的方式。O2、CO2等氣體通過自由擴散的方式進出細胞，A、B不符合題意；許多離子和一些較大的分子如葡萄糖等，可以借助載體蛋白的協(xié)助，順濃度梯度進出細胞，稱為協(xié)助擴散，本題中的Na就可以通過協(xié)助擴散順濃度梯度進入細胞，D不符合題意；K從細胞外進入細胞內(nèi)，逆濃度梯度運輸，需消耗能量，為主動運輸，C正確。2(xx·海南單科)在動物細胞的物質(zhì)運輸中，屬于自由擴散的是()A紅細胞中的Na進入血漿B細胞外液中的O2進入肌細胞C細胞外液中的K進入神經(jīng)細胞D血漿中的碘進入甲狀腺濾泡上皮細胞答案：B解析：本題主要考查物質(zhì)跨膜運輸?shù)南嚓P(guān)知識。離子跨膜進出細胞多是主動運輸。能以自由擴散方式跨膜運輸?shù)奈镔|(zhì)有：CO2、O2、甘油、酒精、苯等，故B選項正確。3(上海高考)如圖表示一種物質(zhì)的跨膜運輸方式，下列敘述中正確的是()A該膜中載體也能運輸蔗糖B碘以該方式進入海帶細胞C該方式不會出現(xiàn)飽和現(xiàn)象D該方式發(fā)生在被運輸物質(zhì)從高濃度到低濃度時答案：D解析：本題考查物質(zhì)的跨膜運輸?shù)南嚓P(guān)知識，意在考查考生的識圖分析與比較能力。據(jù)圖可知，葡萄糖進入細胞需要載體，而不需要能量，故該膜運輸方式為協(xié)助擴散，只能從高濃度運輸?shù)降蜐舛?；跨膜運輸中的載體具有專一性，運輸葡萄糖的載體不能運輸蔗糖；碘進入細胞的方式為主動運輸而不是協(xié)助擴散；由于膜上運輸相應物質(zhì)的載體數(shù)量是有限的，故運輸會達到飽和。4(xx·安徽理綜)蛙的神經(jīng)元內(nèi)、外Na濃度分別是15 mmol·L1和120 mmol·L1。在膜電位由內(nèi)負外正轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)正外負過程中有Na流入細胞，膜電位恢復過程中有Na排出細胞。下列判斷正確的是()ANa流入是被動運輸、排出是主動運輸BNa流入是主動運輸、排出是被動運輸CNa流入和排出都是被動運輸DNa流入和排出都是主動運輸答案：A解析：本題主要考查神經(jīng)元動作電位和靜息電位形成的機制。神經(jīng)細胞在適宜刺激下，細胞膜對Na的通透性增加，Na大量內(nèi)流，導致膜電位由內(nèi)負外正變?yōu)閮?nèi)正外負，此時Na以被動運輸?shù)姆绞竭M入細胞。膜電位恢復過程中，有Na排出細胞，此時Na是逆濃度梯度運輸，屬于主動運輸。選項A正確。