文档内容
专题 02 细胞的物质运输、酶与 ATP
1．(2022·全国甲卷·高考真题)植物成熟叶肉细胞的细胞液浓度可以不同。现将a、b、c三种细胞液浓度不
同的某种植物成熟叶肉细胞，分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液的试管中，当水分交换达到平衡时观察
到：①细胞a未发生变化；②细胞b体积增大；③细胞c发生了质壁分离。若在水分交换期间细胞与蔗糖
溶液没有溶质的交换，下列关于这一实验的叙述，不合理的是( )
A．水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度
B．水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞c
C．水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度大于细胞a的细胞液浓度
D．水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度
【答案】C
【解析】
【分析】
由题分析可知，水分交换达到平衡时细胞a未发生变化，既不吸水也不失水，细胞a的细胞液浓度等于外
界蔗糖溶液的浓度；细胞b的体积增大，说明细胞吸水，水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖
溶液的浓度；细胞c发生质壁分离，说明细胞失水，水分交换前，细胞c的细胞液浓度小于外界蔗糖溶液
的浓度。
【详解】
A、由于细胞b在水分交换达到平衡时细胞的体积增大，说明细胞吸水，则水分交换前，细胞b的细胞液
浓度大于外界蔗糖溶液的浓度，A正确；
B、水分交换达到平衡时，细胞a的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度，细胞b的细胞液浓度大于外界
蔗糖溶液的浓度，细胞c的细胞液浓度小于外界蔗糖溶液的浓度，因此水分交换前，细胞液浓度大小关系
为细胞b>细胞a>细胞c，B正确；
C、由题意可知，水分交换达到平衡时，细胞a未发生变化，说明其细胞液浓度与外界蔗糖溶液浓度相等；
水分交换达到平衡时，虽然细胞内外溶液浓度相同，但细胞c失水后外界蔗糖溶液的浓度减小，因此，水
分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度小于细胞a的细胞液浓度，C错误
D、在一定的蔗糖溶液中，细胞c发生了质壁分离，水分交换达到平衡时，其细胞液浓度等于外界蔗糖溶
液的浓度，D正确。
故选C。2．(2022·全国乙卷·高考真题)某种酶P由RNA和蛋白质组成，可催化底物转化为相应的产物。为探究该酶
不同组分催化反应所需的条件。某同学进行了下列5组实验(表中“+”表示有，“－”表示无)。
实验组 ① ② ③ ④ ⑤
底物 + + + + +
RNA组分 + + － + －
蛋白质组分 + － + － +
低浓度Mg2+ + + + － －
高浓度Mg2+ － － － + +
产物 + － － + －
根据实验结果可以得出的结论是( )
A．酶P必须在高浓度Mg2+条件下才具有催化活性
B．蛋白质组分的催化活性随Mg2+浓度升高而升高
C．在高浓度Mg2+条件下RNA组分具有催化活性
D．在高浓度Mg2+条件下蛋白质组分具有催化活性
【答案】C
【解析】
【分析】
分析：由表格数据可知，该实验的自变量是酶的组分、Mg2+的浓度，因变量是有没有产物生成，底物为无
关变量。第①组为正常组作为空白对照，其余组均为实验组。
【详解】
A、第①组中，酶P在低浓度Mg2+条件，有产物生成，说明酶P在该条件下具有催化活性，A错误；
BD、 第③组和第⑤组对照，无关变量是底物和蛋白质组分，自变量是Mg2+浓度，无论是高浓度Mg2+条件
下还是低浓度Mg2+条件下，两组均没有产物生成，说明蛋白质组分无催化活性，BD错误；
C、第②组和第④组对照，无关变量是底物和RNA组分，自变量是Mg2+浓度，第④组在高浓度Mg2+条件
下有产物生成，第②组在低浓度Mg2+条件下，没有产物生成，说明在高浓度Mg2+条件下RNA组分具有催
化活性，C正确。
故选C。
3．(2022·全国甲卷·高考真题)钙在骨骼生长和肌肉收缩等过程中发挥重要作用。晒太阳有助于青少年骨骼
生长，预防老年人骨质疏松。下列叙述错误的是( )
A．细胞中有以无机离子形式存在的钙B．人体内Ca2+可自由通过细胞膜的磷脂双分子层
C．适当补充维生素D可以促进肠道对钙的吸收
D．人体血液中钙离子浓度过低易出现抽搐现象
【答案】B
【解析】
【分析】
无机盐的存在形式与作用：(1)存在形式：细胞中大多数无机盐以离子的形式存在；(2)无机盐的功能：对维
持细胞和生物体生命活动有重要作用，如：Fe是构成血红素的元素；Mg是构成叶绿素的元素。
【详解】
A、细胞中有以无机离子形式存在的钙，也有以化合物形式存在的钙(如CaCO )，A正确；
3
B、Ca2+不能自由通过细胞膜的磷脂双分子层，需要载体协助，B错误；
C、维生素D能有效地促进人体肠道对钙和磷的吸收，故适当补充维生素D可以促进肠道对钙的吸收，C
正确；
D、哺乳动物的血液中必须含有一定量的Ca2+，Ca2+的含量太低，会出现抽搐等症状，D正确。
故选B。
4．(2022·湖南·高考真题)原生质体(细胞除细胞壁以外的部分)表面积大小的变化可作为质壁分离实验的检
测指标。用葡萄糖基本培养基和NaCl溶液交替处理某假单孢菌，其原生质体表面积的测定结果如图所示。
下列叙述错误的是( )
A．甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离，表明细胞中NaCl浓度≥0.3 mol/L
B．乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离，处理解除后细胞即可发生质壁分离复原
C．该菌的正常生长和吸水都可导致原生质体表面积增加
D．若将该菌先65℃水浴灭活后，再用 NaCl溶液处理，原生质体表面积无变化
【答案】A
【解析】【分析】
假单孢菌属于真菌，真菌具有细胞壁和液泡，当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，原生质体中的水分
就透过细胞膜进入到外界溶液中，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，原生质层逐渐
缩小，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，即发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，
外界溶液中的水分就透过细胞膜进入到原生质体中，原生质体逐渐变大，导致原生质体表面积增加。
【详解】
A、分析甲组结果可知，随着培养时间延长，与0时(原生质体表面积大约为0.5μm2)相比，原生质体表面积
增加逐渐增大，甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离，说明细胞吸水，表明细胞中浓度>0.3 mol/L
，但不一定是细胞内NaCl浓度≥0.3 mol/L，A错误；
B、分析乙、丙组结果可知，与0时(原生质体表面积大约分别为0.6μm2、0.75μm2)相比乙丙组原生质体略
有下降，说明乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离，处理解除后细胞即可发生质壁分离复原，B正确；
C、该菌的正常生长，细胞由小变大可导致原生质体表面积增加，该菌吸水也会导致原生质体表面积增加，
C正确；
D、若将该菌先65℃水浴灭活，细胞死亡，原生质层失去选择透过性，再用 NaCl溶液处理，原生质体表
面积无变化，D正确。
故选A。
5．(2022·山东·高考真题)NO -和NH +是植物利用的主要无机氮源，NH +的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱
3 4 4
动，NO -的吸收由H+浓度梯度驱动，相关转运机制如图。铵肥施用过多时，细胞内NH +的浓度增加和细胞
3 4
外酸化等因素引起植物生长受到严重抑制的现象称为铵毒。下列说法正确的是( )
A．NH +通过AMTs进入细胞消耗的能量直接来自ATP
4
B．NO -通过SLAH3转运到细胞外的方式属于被动运输
3
C．铵毒发生后，增加细胞外的NO -会加重铵毒
3
D．载体蛋白NRT1.1转运NO -和H+的速度与二者在膜外的浓度呈正相关
3
【答案】B【解析】
【分析】
物质跨膜运输主要包括两种方式:被动运输和主动运输，被动运输又包括自由扩散和协助扩散，被动运输是
由高浓度向低浓度一侧扩散，而主动运输是由低浓度向高浓度一侧运输。其中协助扩散需要载体的协助，
但不需要消耗能量:而主动运输既需要消耗能量，也需要载体的协助。
【详解】
A、由题干信息可知，NH +的吸收是根细胞膜两侧的电位差驱动的，所以NH +通过AMTs进入细胞消耗的
4 4
能量不是来自ATP，A错误；
B、由图上可以看到，NO -进入根细胞膜是H+的浓度梯度驱动，进行的逆浓度梯度运输，所以NO -通过
3 3
SLAH3转运到细胞外是顺浓度梯度运输，属于被动运输，B正确；
C、铵毒发生后，H+在细胞外更多，增加细胞外的NO -，可以促使H+向细胞内转运，减少细胞外的H+，从
3
而减轻铵毒，C错误；
D、据图可知，载体蛋白NRT1.1转运NO -属于主动运输，主动运输的速率与其浓度无必然关系；运输
3
H+属于协助扩散，协助扩散在一定范围内呈正相关，超过一定范围后不成比例，D错误。
故选B。
6．(2022·广东·高考真题)某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究，结果见下表。下列分析错误
的是( )
组
pH CaCl 温度(℃) 降解率(%)
别 2
① 9 + 90 38
② 9 + 70 88
③ 9 - 70 0
④ 7 + 70 58
⑤ 5 + 40 30
注：+/-分别表示有/无添加，反应物为Ⅰ型胶原蛋白A．该酶的催化活性依赖于CaCl
2
B．结合①、②组的相关变量分析，自变量为温度
C．该酶催化反应的最适温度70℃，最适pH9
D．尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物
【答案】C
【解析】【分析】
分析表格信息可知，降解率越高说明酶活性越高，故②组酶的活性最高，此时pH为9，需要添加CaCl ，
2
温度为70℃。
【详解】
A、分析②③组可知，没有添加CaCl ，降解率为0，说明该酶的催化活性依赖于CaCl ，A正确；
2 2
B、分析①②变量可知，pH均为9，都添加了CaCl ，温度分别为90℃、70℃，故自变量为温度，B正确；
2
C、②组酶的活性最高，此时pH为9，温度为70℃，但由于温度梯度、pH梯度较大，不能说明最适温度
为70℃，最适pH为9，C错误；
D、该实验的反应物为Ⅰ型胶原蛋白，要确定该酶能否水解其他反应物还需补充实验，D正确。
故选C。
7．(2022·湖南·高考真题)洗涤剂中的碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象，部分解折叠后可被正常
碱性蛋白酶特异性识别并降解(自溶)失活。此外，加热也能使碱性蛋白酶失活，如图所示。下列叙述错误
的是( )
A．碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活
B．加热导致碱性蛋白酶构象改变是不可逆的
C．添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果
D．添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量，减少环境污染
【答案】B
【解析】
【分析】
碱性蛋白酶能使蛋白质水解成可溶于水的多肽和氨基酸。衣物上附着的血渍、汗渍、奶渍、酱油渍等污物，
都会在碱性蛋白酶的作用下，结构松弛、膨胀解体，起到去污的效果。
【详解】
A、由题“部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解(自溶)失活”可知，碱性蛋白酶在一定条件
下可发生自溶失活，A正确；
B、由图可知，加热导致碱性蛋白酶由天然状态变为部分解折叠，部分解折叠的碱性蛋白酶降温后可恢复到天然状态，因此加热导致碱性蛋白酶构象改变是可逆的 ，B错误；
C、碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象，而且加热也能使碱性蛋白酶失活，会降低碱性蛋白酶的
洗涤剂去污效果，添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果，C正确；
D、酶具有高效性，碱性蛋白酶能使蛋白质水解成多肽和氨基酸，具有很强的分解蛋白质的能力，可有效
地清除汗渍、奶渍、酱油渍等污渍，添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量，减少环境污染，D正确。
故选B。
8．(2022年6月·浙江·高考真题)“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验中，用显微镜观察到
的结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A．由实验结果推知，甲图细胞是有活性的
B．与甲图细胞相比，乙图细胞的细胞液浓度较低
C．丙图细胞的体积将持续增大，最终胀破
D．若选用根尖分生区细胞为材料，质壁分离现象更明显
【答案】A
【解析】
【分析】
分析题图：甲到乙的过程中，细胞发生质壁分离，乙到丙的过程细胞发生质壁分离的复原，据此分析解答。
【详解】
A、 能发生质壁分离细胞应为活的植物细胞，据图分析，从甲到乙发生了质壁分离现象，说明甲细胞是活
细胞，A正确；
B、 乙图所示细胞发生质壁分离，该过程中细胞失水，故与甲图相比，乙图细胞的细胞液浓度较高，B错
误；
C、 由于有细胞壁的限制，丙图细胞体积不会持续增大，且不会涨破，C错误；
D、 根尖分生区细胞无中央大液泡，不能发生质壁分离现象，D错误。
故选A。
9．(2022年6月·浙江·高考真题)下列关于研究淀粉酶的催化作用及特性实验的叙述，正确的是( )
A．低温主要通过改变淀粉酶的氨基酸组成，导致酶变性失活
B．稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力，是因为酶的作用具高效性
C．淀粉酶在一定pH范围内起作用，酶活性随pH升高而不断升高D．若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，会加快淀粉的水解速率
【答案】B
【解析】
【分析】
大部分酶是蛋白质，少部分酶的本质是RNA，蛋白质的基本单位是氨基酸，RNA的基本单位是核糖核苷
酸。
【详解】
A、 低温可以抑制酶的活性，不会改变淀粉酶的氨基酸组成，也不会导致酶变性失活，A错误；
B、 酶具有高效性，故稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力，B正确；
C、 酶活性的发挥需要适宜条件，在一定pH范围内，随着pH升高，酶活性升高，超过最适pH后，随
pH增加，酶活性降低甚至失活，C错误；
D、 淀粉酶的本质是蛋白质，若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，会将淀粉酶水解，则淀粉的水解速
率会变慢，D错误。
故选B。
10．(2022年1月·浙江·高考真题)下列关于腺苷三磷酸分子的叙述，正确的是( )
A．由1个脱氧核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成
B．分子中与磷酸基团相连接的化学键称为高能磷酸键
C．在水解酶的作用下不断地合成和水解
D．是细胞中吸能反应和放能反应的纽带
【答案】D
【解析】
【分析】
ATP是三磷酸腺苷的英文名称缩写。ATP分子的结构 式可以简写成A—P～P～P，其中A代表腺苷，P代
表磷酸基团，～代表一种特殊的化学键，ATP分子中大量的能量就储存在特殊的化学键中。ATP可以水解，
这实际上是指ATP分子中特殊的化学键水解。
【详解】
A、1分子的ATP是由1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸基团组成，A错误；
B、ATP分子的结构式可以简写成A—P～P～P，磷酸基团与磷酸基团相连接的化学键是一种特殊的化学键，
B错误；
C、ATP在水解酶的作用下水解，在合成酶的作用下ADP和磷酸吸收能量合成ATP，C错误；
D、吸能反应一般与ATP的分解相联系，放能反应一般与ATP的合成相联系，故吸能反应和放能反应之间的纽带就是ATP，D正确。
故选D。
11．(2022·全国乙卷·高考真题)农业生产中，农作物生长所需的氮素可以 的形式由根系从土壤中吸收。
一定时间内作物甲和作物乙的根细胞吸收 的速率与O 浓度的关系如图所示。回答下列问题。
2
(1)由图可判断 进入根细胞的运输方式是主动运输，判断的依据是______。
(2)O 浓度大于a时作物乙吸收 速率不再增加，推测其原因是______。
2
(3)作物甲和作物乙各自在 最大吸收速率时，作物甲根细胞的呼吸速率大于作物乙，判断依据是______。
(4)据图可知，在农业生产中，为促进农作物对 的吸收利用，可以采取的措施是______。
【答案】(1)主动运输需要呼吸作用提供能量，O 浓度小于a点，根细胞对 的吸收速率与O 浓度呈正
2 2
相关
(2)主动运输需要载体蛋白，此时载体蛋白数量达到饱和
(3)甲的 最大吸收速率大于乙，甲需要能量多，消耗O 多
2
(4)定期松土
【解析】
【分析】
根据物质运输的方向以及运输过程中是否需要能量，将物质跨膜运输分为被动运输和主动运输，其中主动
运输为逆浓度方向运输，需要载体蛋白和能量的供应。曲线图分析，当氧气浓度小于a时，影响根细胞吸
收NO －的因素是能量，当氧气浓度大于a时，影响根细胞吸收NO －的因素是载体蛋白的数量。
3 3
(1)主动运输是低浓度向高浓度运输，需要能量的供应、需要载体蛋白协助，由图可知，当氧气浓度小于a点时，随着O 浓度的增加，根细胞对NO － 的吸收速率也增加，说明根细胞吸收NO －需要能量的供应，
2 3 3
为主动运输。
(2)主动运输需要能量和载体蛋白，呼吸作用可以为主动运输提供能量，O 浓度大于a时作物乙吸收NO －
2 3
的速率不再增加，能量不再是限制因素，此时影响根细胞吸收NO －速率的因素是载体蛋白的数量，此时
3
载体蛋白数量达到饱和。
(3)曲线图分析，当甲和乙根细胞均达到最大的NO －的吸收速率时，甲的NO －最大吸收速率大于乙，说明
3 3
甲需要能量多，消耗O 多，甲根部细胞的呼吸速率大于作物乙。
2
(4)在农业生产中，为了促进根细胞对矿质元素的吸收，需要定期松土，增加土壤中的含氧量，促进根细胞
的有氧呼吸，为主动运输吸收矿质元素提供能量。
1．(2022·湖北·黄冈中学模拟预测)下图表示蔗糖分子在叶肉细胞内合成后跨膜运输至筛管内的过程，最终
转运至其他部位贮存、利用据图分析，下列叙述错误的是( )
A．蔗糖和K+的运输都属于主动运输，但所需能量来源不同
B．叶肉细胞内保持较低的pH有利于蔗糖分子运出
C．蔗糖载体和ATP酶功能的差异，根本原因是它们的分子结构不同
D．若将该叶肉细胞置于一定浓度的蔗糖溶液中，细胞可能会发生质壁分离
【答案】C
【解析】
【分析】
题图分析，K+运输到筛管，动力是ATP，属于主动运输；蔗糖运输到筛管，需要蔗糖载体，动力是H+浓度
差，也是主动运输。
【详解】
A、据图分析，蔗糖和K+的运输都属于主动运输，蔗糖的运输动力依靠的是H+的分子势能，而K+的运输动力依靠的是ATP释放的能量，A正确；
B、结合图示可知，蔗糖借助蔗糖载体运出，且与H+出细胞协同，因此叶肉细胞保持较低的pH有利于蔗
糖分子运出，B正确；
C、蔗糖载体(蛋白质)和ATP酶(蛋白质)功能的差异，根本原因是控制合成它们的基因不同，导致蛋白质的
不同，C错误；
D、若将该叶肉细胞置于较高浓度的蔗糖溶液中，细胞会失水而发生质壁分离现象(细胞壁与原生质体的分
离)，D正确。
故选C。
2．(2022·湖南师大附中三模)科研人员将某种植物叶片置于一定浓度的乙二醇溶液和蔗糖溶液中，培养相
同时间后检测其原生质体(去掉细胞壁的植物细胞)体积的变化，结果如图所示。下列相关描述错误的是(
)
A．用于培养植物叶片的甲溶液和乙溶液起始浓度可能相同
B．甲溶液是乙二醇溶液，乙溶液是蔗糖溶液
C．2min后，处于乙溶液中的植物细胞可能已经死亡
D．C点时甲溶液中的溶质开始进入细胞，细胞开始发生质壁分离复原
【答案】D
【解析】
【分析】
1、质壁分离的原理:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，细胞液中的
水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁
的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离。
2、质壁分离复原的原理:当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而吸水，外界溶
液中的水分就通过原生质层进入到细胞液中，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，紧贴细胞壁，
使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
【详解】
A、实验开始时，甲溶液中的植物叶片原生质体的体积大于乙溶液中原生质体的体积，原因可能是甲溶液中的乙二醇分子进入细胞导致细胞液浓度增大引起的，甲乙溶液起始浓度可能相同，A正确；
B、植物细胞在甲溶液中先质壁分离后复原是因为乙二醇分子可以进入细胞，B正确；
C、2min后，处于乙溶液中的植物细胞原生质体不再改变可能是植物细胞过度失水而死亡，C正确；
D、C点前甲溶液中的溶质就开始进入细胞，D错误。
故选D。
3．(2022·山东·日照一中模拟预测)氮元素是植物生长发育必不可少的营养元素。NRT1.1(硝酸盐转运蛋白)
会根据外界环境的硝酸盐浓度，通过位点的磷酸化和去磷酸化在高亲和力和低亲和力之间切换，来完成氮
素的吸收，保证了植物细胞对氮素的需求，如图表示硝态氮的转运过程。下列相关叙述正确的是( )
A．图示中，细胞外的硝态氮进入细胞的方式为协助扩散
B．改变细胞质的pH不会影响高亲和力下的硝态氮转运
C．NRT1.1只能特异性运输硝态氮
D．在磷酸化和去磷酸化过程中转运蛋白的构象会发生变化
【答案】D
【解析】
【分析】
物质进出细胞的方式有自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散特点：高浓度到低浓度，不需要载体和
能量；协助扩散特点：高浓度到低浓度，需要载体不需要能量；主动运输特点：低浓度到高浓度，需要载
体需要能量。
【详解】
A、由图可知，硝态氮进入细胞需要载体协助，消耗H+的电化学势能，方式为主动运输，A错误：
B、改变细胞质的pH会影响H+的转运，同时影响硝态氮的运输，B错误；
C、由图可知，NRT1.1可以运输硝态氮和H＋，C错误；
D、转运蛋白在磷酸化和去磷酸化的过程中构象会发生变化，以便转运物质，D正确。
故选D。
4．(2022·湖北·模拟预测)在光照条件下，嗜盐菌细胞膜上的 ① (视紫红质)介导H＋的跨膜运输 , 在膜两侧形成H＋浓度梯度，在H＋浓度梯度的驱动下②可以合成ATP，具体过程如图所示。下列相关叙述错误的是(
)
A．嗜盐菌没有具膜细胞器，没有复杂的生物膜系统
B．①与光合色素的功能相同，在细胞内合成场所相同
C．②可以协助H＋跨膜运输，并且具有催化作用
D．若细胞膜对H＋通透性发生改变，则会影响ATP的生成
【答案】B
【解析】
【分析】
小分子、小离子进出细胞的方式主要有主动运输、协助扩散和自由扩散。主动运输需要载体蛋白的协助；
需要消耗能量；由低浓度溶液向高浓度溶液扩散。协助扩散需要载体蛋白的协助；不消耗能量；由高浓度
溶液向低浓度溶液扩散。自由扩散由高浓度溶液向低浓度溶液扩散，不消耗能量不需要载体蛋白协助。
【详解】
A、嗜盐菌为原核细胞，只含有核糖体一种细胞器，核糖体不具有膜结构，原核细胞含有的膜结构只有细
胞膜，没有复杂的生物膜系统，A正确；
B、①的化学本质为蛋白质，与光合色素的功能有区别，B错误；
C、②可以协助H+跨膜运输，并催化ATP的生成，C正确；
D、若细胞膜对H+的通透性发生改变，则会影响细胞内外H+浓度梯度，进而影响ATP的生成，D正确。
故选B。
5．(2023·河南省杞县高中模拟预测)图为哺乳动物成熟红细胞吸收部分物质的示意图。下列相关叙述正确
的是( )A．图示三种转运蛋白的合成场所和功能均不相同
B．成熟红细胞和小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式相同
C．成熟红细胞吸收Fe2+的速率直接取决于红细胞内氧气的含量
D．若抑制水通道蛋白活性，成熟红细胞在蒸馏水中破裂的时间会延长
【答案】D
【解析】
【分析】
物质跨膜运输的方式包括自由扩散、协助扩散和主动运输，自由扩散不需要载体协助，也不需要消耗能量，
自由扩散的速率与物质的浓度差呈正相关；协助扩散需要载体协助，不需要消耗能量，自由扩散和协助扩
散都是从高浓度向低浓度运输，属于被动运输；主动运输可以从低浓度向高浓度运输，既需要载体蛋白协
助，也需要消耗能量。
【详解】
A、图示中三种转运蛋白的结构和功能不同，但合成的场所相同，都是核糖体，A错误；
B、哺乳动物成熟红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散，小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式为主动运输，B
错误；
C、红细胞吸收Fe的方式为主动运输，需要无氧呼吸提供能量，哺乳动物成熟红细胞无线粒体，细胞的能
量来源与氧气含量无关，C错误；
D、若抑制水通道蛋白的活性，成熟红细胞只能通过自由扩散吸收水分，吸水速率下降，其在蒸馏水中破
裂的时间会延长，D正确。
故选D。
6．(2022·湖北·华中师大一附中模拟预测)小肠上皮细胞是肠道内外环境的媒介，可以吸收营养物质，又是
机体免疫屏障的重要组成部分，具有消化、吸收、分泌等生物学功能，下列说法错误的是( )
A．小肠上皮细胞的一侧突起形成很多微绒毛，微绒毛膜的基本支架是磷脂双分子层
B．小肠上皮细胞内具有膜结构的有高尔基体、内质网、线粒体
C．细胞膜表面存在的某种膜蛋白可分解二糖，可推测膜蛋白具有催化功能D．小肠上皮细胞分泌Pg肠道溶菌蛋白时，内质网膜面积减少，细胞膜面积增加
【答案】B
【解析】
【分析】
分泌蛋白的合成和运输过程中，内质网出芽形成的囊泡与高尔基体膜融合的过程体现了了生物膜具有一定
的流动性特点，细胞分泌的蛋白质在人体内被运输到靶细胞时，与靶细胞膜上的特异性受体结合，引起靶
细胞的生理活动发生变化，此过程体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的作用。
【详解】
A、小肠上皮细胞的一侧突起很多微绒毛，微绒毛膜属于生物膜，其基本支架是磷脂双分子层，A正确；
B、细胞内具有膜结构的有高尔基体、内质网、线粒体、细胞核，B错误；
C、细胞膜表面的蛋白质具有催化作用才能分解二糖，C正确；
D、由于内质网形成小囊泡，小囊泡与高尔基体融合，高尔基体再形成小囊泡，小囊泡与细胞膜融合，因
此，此过程中内质网膜面积减少，高尔基体膜面积基本不变，细胞膜面积增加，D正确。
故选B。
7．(2022·湖北·黄冈中学二模)如图所示，有的载体蛋白运输H+的同时，又能同向运输或反向运输另一种物
质，载体蛋白对H+和另一种物质的运输是两种不同的跨膜运输方式。下列有关叙述中，正确的是( )
A．水分子顺浓度梯度通过水通道蛋白的运输为自由扩散
B．被动运输需要载体参与，主动运输需要载体和能量参与
C．若X逆浓度运输到膜内，则膜外侧H+浓度高于膜内
D．若X逆浓度运输到膜内，则Y顺浓度运输到膜外
【答案】C
【解析】
【分析】
物质的跨膜运输方式分为主动运输和被动运输以及胞吞、胞吞；其中主动运输需要载体蛋白、耗能、逆浓
度梯度运输；被动运输中的协助扩散需要载体蛋白、不耗能、顺浓度梯度；被动运输中的自由扩散不需要载体蛋白、不耗能、顺浓度梯度；胞吐和胞吞耗能。
【详解】
A、水分子顺浓度梯度通过水通道蛋白的运输为协助扩散，A 错误；
B、被动运输包括自由扩散和协助扩散，自由扩散不需要载体蛋白参与，B 错误；
C、若X逆浓度运输到膜内，则X的运输为主动运输，需要能量，其能量来自H+顺浓度运输产生的电化学
势梯度，即H+顺着浓度梯度运输到膜内，膜外侧H+浓度高于膜内，C正确；
D、载体蛋白对H+和另一种物质的运输是两种不同的跨膜运输方式，若X逆浓度运输到膜内，则H+顺浓度
梯度运输到膜内，故Y逆浓度梯度运输到膜外，D错误。
故选C。
8．(2022·重庆八中模拟预测)ATP是存在于细胞内的直接能源物质，H+-ATP酶是存在于生物膜上的一种转
运H+的载体蛋白。如图为某植物细胞膜上H+-ATP酶转运H+的过程示意图。下列叙述正确的是( )
A．图示为细胞吸收H+的过程
B．H+-ATP酶转运H+过程中，结构不会发生变化
C．图示转运过程可使该细胞内的H+浓度低于细胞外
D．图示转运过程说明细胞膜具有催化水解ATP酶的作用
【答案】C
【解析】
【分析】
转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通
过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变；通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和
电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合。
【详解】
A、由于ATP是存在于细胞内的直接能源物质，分析图可知，图中ATP存在的部位是细胞内，所以图示为
细胞排出H+的过程，A错误；
B、载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变，
所以H+-ATP酶转运H+过程中，结构会发生变化，B错误；
C、分析图可知，细胞在逆浓度梯度运输H+，该转运过程可使该细胞内的H+浓度低于细胞外，C正确；D、分析图可知，图示转运过程说明细胞膜上的蛋白质具有催化水解ATP酶的作用，D错误。
故选C。
9．(2022·湖南·模拟预测)临床上常使用二氢吡啶类钙通道阻滞剂来治疗高血压，这类药物能抑制血管平滑
肌和心肌细胞的钙离子内流，从而引起冠状动脉等全身血管的扩张、心肌的舒张，产生降压作用。下列有
关说法错误的是( )
A．血浆中钙离子的浓度保持相对稳定
B．血管平滑肌和心肌细胞中钙离子的内流属于协助扩散
C．若血液中钙离子含量太低，人会出现肌无力现象
D．过量使用二氢吡啶类钙通道阻滞剂可能导致心力衰竭
【答案】C
【解析】
【分析】
协助扩散是物质从高浓度向低浓度的运输，该过程需要载体，但不需要能量。
【详解】
A、内环境稳定是指组成成分和理化性质相对稳定，故钙离子等无机盐的含量在内环境中相对稳定，A正
确；
B、分析题意，二氢吡啶类钙通道阻滞剂可用来治疗高血压，推测该药物是通过阻断钙离子的通道发挥作
用的，通过离子通道进行的方式属于协助扩散，B正确；
C、无机盐对于机体的正常生命活动有重要作用，哺乳动物血液中钙离子浓度太低会出现抽搐症状，C错
误；
D、由题干推知，此药物会引起平滑肌，心肌舒张，若过量使用可能导致心力衰竭，D正确。
故选C。
10．(2022·湖北·华中师大一附中模拟预测)幽门螺旋杆菌(Hp)能产生脲酶催化尿素分解形成氨和二氧化碳，
因此若要检测某人胃内是否存在Hp，常用14C呼吸实验检测，受检者口服特殊的尿素(14CO(NH))胶囊，根
2 2
据受检者是否能产生14CO 及含量判断有无Hp感染。下列相关叙述错误的是( )
2
A．脲酶是具有催化作用的蛋白质，能够被蛋白酶水解失活
B．温度、pH会影响脲酶的活性，而尿素浓度的改变不影响脲酶活性
C．一定时间内产生14CO 的量与脲酶含量有关，与口服尿素剂量无关
2
D．外出聚餐可能会增加Hp的传播途径
【答案】C
【解析】【分析】
幽门螺旋杆菌为原核生物，没有细胞核，只有核糖体一种细胞器，以DNA为遗传物质，产生的脲酶催化
分解尿素为NH 和14CO。
3 2
【详解】
A、脲酶的化学本质是蛋白质，能够被蛋白酶水解失活，A正确；
B、温度、pH会改变蛋白质的结构，从而影响脲酶的活性，而尿素浓度的改变不影响脲酶活性，B正确；
C、一定时间内产生14CO 的量与脲酶含量有关，与口服尿素含量也有关，尿素浓度不影响酶活性，但可在
2
一定程度上直接影响酶促反应速率，C错误；
D、外出就餐频率越高，接触到Hp的概率就高，增加了Hp的传播途径，D正确。
故选C。
11．(2022·湖南·长郡中学模拟预测)脲酶是一种能使尿素分解成NH 和CO 的蛋白酶。如图表示pH对两种
3 2
脲酶的相对酶活性的影响。下列叙述错误的是( )
A．相对酶活性可通过检测单位时间内反应物的消耗量或生成物的生成量来测定
B．该实验中有两个自变量，一个因变量
C．在植物刀豆脲酶和海洋细菌脲酶的最适pH条件下，两种酶的相对酶活性均最高
D．若将pH从13下降到8，推测海洋细菌脲酶的活性先下降后升高
【答案】D
【解析】
【分析】
由图可知，pH为7.4时，刀豆中脲酶的活性最高，pH为8.4时，海洋细菌中脲酶的活性最高。
【详解】
A、相对酶活性可通过检测单位时间内反应物的消耗量或生成物的生成量，以测定反应速率代表其相对活
性，A正确；
B、该实验中的自变量为pH和脲酶种类，因变量为脲酶的相对酶活性，B正确；C、在最适pH条件下，两种酶的相对酶活性均最高，C正确；
D、pH为13时，海洋细菌脲酶已经失活，若将pH从13下降到8，其酶活性不变，D错误。
故选D。
二、多选题
12．(2022·山东潍坊·模拟预测)有氧呼吸氧化分解葡萄糖时，细胞内存在着电子传递和ATP形成的偶联机
制，称为氧化磷酸化作用。即葡萄糖中的氢以质子、电子形式脱下并传递，最终转移到分子氧生成水。研
究发现，电子沿一系列特定载体传递时，会促使线粒体从其基质内把质子泵入内外膜间隙积累，产生内膜
两侧的质子浓度梯度。当质子流沿内膜上ATP合酶的质子通道进入基质时，驱动ATP合成。下列分析正确
的是( )
A．电子、质子的有序传递有利于能量逐步释放
B．各种电子载体可能是不同种类的专一蛋白质
C．线粒体内膜磷脂分子层对质子的通透性极低
D．ATP分子中的化学能直接来自电子
【答案】ABC
【解析】
【分析】
有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是
葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量
ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。
【详解】
A、有氧呼吸分解葡萄糖是一个逐步释放能量的过程，葡萄糖中的氢以质子、电子形式脱下并传递，最终
转移到分子氧生成水，该过程有序传递有利于能量逐步释放，A正确；
B、结合题干信息“电子沿一系列特定载体传递时……”可知，各种电子载体可能是不同种类的专一蛋白
质，B正确；
C、分析题意，质子从基质进入内外膜间隙需要通过质子泵，质子沿内膜流入基质要通过质子通道，故线
粒体内膜磷脂分子层对质子的通透性极低，C正确；
D、结合题意可知，ATP分子中的化学能来自质子流沿内膜上ATP合酶的质子通道进入基质时的势能，D
错误。
故选ABC。
