2021年高考生物全国真题分类汇编专题03 物质进出细胞的方式

2021年高考生物全国真题分类汇编专题03 物质进出细胞的方式
一、单选题
1．（2021·湖北）红细胞在高渗NaCl溶液（浓度高于生理盐水）中体积缩小，在低渗NaCl溶液（浓度低于生理盐水）中体积增大。下列有关该渗透作用机制的叙述，正确的是（　　）
A．细胞膜对Na+和Cl-的通透性远高于水分子，水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液
B．细胞膜对水分子的通透性远高于Na+和Cl-，水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液
C．细胞膜对Na+和Cl-的通透性远高于水分子，Na+和Cl-从高渗溶液扩散至低渗溶液
D．细胞膜对水分子的通透性远高于Na+和Cl-，Na+和Cl-从高渗溶液扩散至低渗溶液
【答案】B
【知识点】被动运输；主动运输
【解析】【解答】由题意可知，红细胞在高渗NaCl溶液（浓度高于生理盐水）中体积缩小，在低渗NaCl溶液（浓度低于生理盐水）中体积增大，该渗透作用机制是细胞膜对水分子的通透性远高于Na+和Cl-，水分子从高渗溶液扩散至低渗溶液，B正确，A、C、D错误。
故答案为：B。
【分析】物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(因为细胞膜的主要成分是脂质，如甘油)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
大分子物质一般通过胞吞和胞吐的方式进行运输，它们均需要消耗能量，依赖于细胞膜的流动性。
2．（2021·山东）液泡是植物细胞中储存 Ca2+的主要细胞器，液泡膜上的 H+焦磷酸酶可利用水解无机焦磷酸释放的能量跨膜运输 H+，建立液泡膜两侧的 H+浓度梯度。该浓度梯度驱动 H+通过液泡膜上的载体蛋白 CAX 完成跨膜运输，从而使 Ca2+以与 H+相反的方向同时通过 CAX 进行进入液泡并储存。下列说法错误的是（　　）
A．Ca2+通过 CAX 的跨膜运输方式属于协助扩散
B．Ca2+通过 CAX 的运输有利于植物细胞保持坚挺
C．加入 H+焦磷酸酶抑制剂，Ca2+通过 CAX 的运输速率变慢
D．H+从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式属于主动运输
【答案】A
【知识点】被动运输；主动运输
【解析】【解答】A、由题意可知，Ca2+的跨膜运输需要载体蛋白和水解无机焦磷酸释放的能量，属于主动运输，A错误；
B、Ca2+进入液泡，细胞液浓度增加，有利于植物细胞保持坚挺，B正确；
C、H+焦磷酸酶抑制剂抑制H+的运输，液泡膜两侧的H+浓度梯度差减小，Ca2+跨膜运输缺少能量，速率降低，C正确；
D、H+进入液泡的运输需要载体蛋白和无机焦磷酸水解释放的能量，属于主动运输，D正确。
故答案为：A。
【分析】物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(因为细胞膜的主要成分是脂质，如甘油)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
大分子物质一般通过胞吞和胞吐的方式进行运输，它们均需要消耗能量，依赖于细胞膜的流动性。
3．（2021·河北）人体成熟红细胞能够运输O2和CO2，其部分结构和功能如图，①~⑤表示相关过程。下列叙述错误的是（　　）
A．血液流经肌肉组织时，气体A和B分别是CO2和O2
B．①和②是自由扩散，④和⑤是协助扩散
C．成熟红细胞通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP，为③提供能量
D．成熟红细胞表面的糖蛋白处于不断流动和更新中
【答案】D
【知识点】三种跨膜运输方式的比较；无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A. 血液流经肌肉组织时，需要吸收O2，释放CO2，而红细胞可以释放O2，带走CO2，故对红细胞而言，判断气体A是CO2、B是O2，A说法正确；
B.①和②表示气体顺浓度梯度进出红细胞，不需要载体和能量，为自由扩散；④是葡萄糖借助载体蛋白顺浓度梯度进入红细胞，不需要能量，⑤是H2O通过水通道蛋白进入红细胞，两者都属于协助扩散，B说法正确；
C.人体成熟红细胞没有线粒体，不能进行有氧呼吸，只能进行无氧呼吸产生ATP，为③过程提供能量，C说法正确；
D.人体成熟红细胞无核糖体，不能合成新的蛋白质，膜上的糖蛋白不能更新，但处于不断流动中，D说法错误。
故答案为：D。
【分析】1、人体成熟的红细胞，无各种细胞器和细胞核，只能进行无氧呼吸。
2、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
需要
红细胞吸收葡萄糖
主动运输 低浓度→高浓度 需要 细胞吸收氨基酸、葡萄糖、离子等小分子物质
4．（2021·浙江）下图为植物细胞质膜中H+-ATP酶将细胞质中的H+转运到膜外的示意图。下列叙述正确的是（　　）
A．H+转运过程中H+-ATP酶不发生形变
B．该转运可使膜两侧H+维持一定的浓度差
C．抑制细胞呼吸不影响H+的转运速率
D．线粒体内膜上的电子传递链也会发生图示过程
【答案】B
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】A、主动转运过程中H+-ATP酶作为载体蛋白，会发生形变，协助物质运输，A错误；
B、该转运方式为主动转运，主动转运的结果是使膜两侧H+维持一定的浓度差，B正确；
C、H+的转运方式主动转运，需要载体蛋白的协助，同时需要能量，抑制细胞呼吸会影响细胞的能量供应，进而影响H+的转运速率，C错误；
D、图示过程是消耗ATP的过程，而线粒体内膜的电子传递链最终会生成ATP，不会发生图示过程，D错误。
故答案为：B。
【分析】据图分析可知：H＋逆浓度梯度运输，且需要消耗能量，该过程为主动转运；在此过程中H+-ATP酶兼有载体蛋白和ATP水解酶的功能。
5．（2021·成都模拟）某种耐盐的水稻，一方面能利用细胞膜上的转运蛋白将细胞质内的Na+逆浓度梯度排出细胞，另一方面能利用液泡膜上的转运蛋白将细胞质内的Na+积累于液泡中，减少Na+对植物细胞的毒害。下列分析中正确的是（　　）
A．低温低氧条件下，上述Na+转运过程不受影响
B．上述Na+转运过程与生物膜的选择透过性有关
C．将Na+积累于液泡中能够降低细胞的吸水能力
D．液泡膜上的Na+转运蛋白还能帮助液泡吸收Ca2+
【答案】B
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】A、低温条件下，细胞膜的流动性降低，会影响转运蛋白的转运速率，低氧条件下，细胞呼吸减弱，为主动运输提供的能量减少，所以上述Na+转运（主动运输）过程会受到影响，A错误；
B、上述Na+转运过程为主动运输，需要膜上转运蛋白的参与，与生物膜的选择透过性有关，B正确；
C、将Na+积累于液泡中可增大细胞液的浓度，从而能够增强细胞的吸水能力，C错误；
D、载体蛋白具有专一性，液泡膜上的Na+转运蛋白不能转运Ca2+，D错误。
故答案为：B。
【分析】物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(因为细胞膜的主要成分是脂质，如甘油)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
6．（2021·泉州模拟）下图表示某种DNA病毒侵染大肠杆菌的过程，下列有关叙述正确的是（　　）
A．该病毒DNA通过主动运输进入大肠杆菌
B．DNA转录的过程需要四种脱氧核昔酸作为原料
C．遗传信息的正确表达依赖于碱基互补配对
D．多数子代病毒含有亲代病毒的DNA
【答案】C
【知识点】遗传信息的转录；遗传信息的翻译；主动运输
【解析】【解答】A、该病毒DNA通过胞吞进入大肠杆菌，A错误；
B、DNA转录的产物为RNA，需要四种游离的核糖核苷酸为原料，B错误；
C、遗传信息的表达包括转录和翻译，这两个过程都严格的遵循碱基互补配对原则，C正确；
D、DNA的复制方式为半保留复制，少数子代病毒含有亲代病毒的DNA分子，D错误。
故答案为：C。
【分析】1、大分子物质一般通过胞吞和胞吐的方式进行运输，它们均需要消耗能量，依赖于细胞膜的流动性。
2、转录：以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，通过RNA聚合酶合成mRNA的过程。 （1）场所：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体。 （2）过程：解旋、原料与DNA碱基互补并通过氢键结合、RNA新链延伸、合成的mRNA从DNA链上释放、DNA双链恢复。 （3）原则：碱基互补配对原则。A-U，G-C，C-G，T-A。
3、翻译：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。 （1）场所：细胞质中的核糖体。 （2）模板：mRNA。 （3）原料：21种游离的氨基酸。 （4）原则：碱基互补配对原则。A-U，G-C，C-G，U-A。
7．（2021·光明模拟）已知抗利尿激素通过增加肾小管、集合管上皮细胞细胞膜上水通道蛋白的数量，进而增加肾小管集合管对水分的重吸收，下列叙述正确的是（　　）
A．肾小管、集合管通过水通道蛋白运输水分子的方式属于主动运输
B．肾小管、集合管对水分子的重吸收速率受氧气浓度的影响
C．抗利尿激素是由垂体细胞合成并分泌的蛋白质类激素
D．抗利尿激素作用的结果可使细胞外液的渗透压降低
【答案】D
【知识点】三种跨膜运输方式的比较；动物激素的调节；激素与内分泌系统
【解析】【解答】A、水的跨膜运输为被动运输，包括自由扩散和协助扩散，不属于主动运输，A错误；
B、水的跨膜运输为被动运输，肾小管、集合管对水分子的重吸收速率不受氧气浓度的影响，B错误；
C、抗利尿激素是由下丘脑细胞合成并分泌，垂体释放的蛋白质类激素，C错误；
D、抗利尿激素促进肾小管和集合管对水的重吸收，其作用的结果可使细胞外液的渗透压降低，尿量减少，D正确。
故答案为：D。
【分析】1、物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(因为细胞膜的主要成分是脂质，如甘油)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
2、水平衡调节：（1）当人体失水过多、饮水不足或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素增多→肾小管、集合管对水分的重吸收增加→尿量减少，同时大脑皮层产生渴觉（主动饮水）。（2）体内水过多时→细胞外液渗透压降低→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素减少→肾小管、集合管对水分的重吸收减少→尿量增加。
8．（2021·深圳模拟）骨骼肌线粒体Ca2+-ATP酶能催化ATP水解，并将细胞质基质中的Ca2+转运到线粒体基质中。中等强度运动后，Ca2+-ATP酶活性显著下降。以下推测不正确的是（　　）
A．Ca2+-ATP酶催化ATP水解可以为Ca2+主动运输提供能量
B．线粒体基质中Ca2+的含量在中等强度运动后会增加
C．骨骼肌细胞生命活动所需要的能量不只来自于线粒体
D．骨骼肌的酸痛是细胞无氧呼吸导致乳酸积累的结果
【答案】B
【知识点】ATP的作用与意义；有氧呼吸的过程和意义；主动运输
【解析】【解答A、Ca2+-ATP酶可以催化ATP水解释放能量，为Ca2+主动运输提供能量，A正确；
B、根据题意“ 中等强度运动后，Ca2+-ATP酶活性显著下降”可知，在中等强度运动后线粒体基质中Ca2+的含量不会增加，B错误；
C、细胞质基质中进行的有氧呼吸第一阶段也释放少量能量，所以骨骼肌细胞生命活动所需要的能量不只来自于线粒体 ，还可以来自细胞质基质，C正确；
D、骨骼肌的酸痛是因为剧烈运动时肌细胞无氧呼吸产生了大量乳酸导致的，D正确。
故答案为：B。
【分析】细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的，如大脑思考、电鳐发电和物质的主动运输都需要消耗ATP。动物细胞中能产生ATP的场所包括细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜。
9．（2021·江苏模拟）研究发现，细胞能够将完整的囊泡直接分泌至细胞外，这种囊泡称为细胞外囊泡（EV），如图所示。EV能够与靶细胞发生融合，将其中的蛋白质、mRNA等生物大分子释放到靶细胞内。下列有关EV的叙述错误的是（　　）
A．EV的内部环境相对稳定
B．EV膜上的脂质可掺入至靶细胞膜的脂质中
C．细胞间可通过EV进行信息交流
D．突触小泡属于一种EV
【答案】D
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】A、EV是细胞外囊泡，具有膜结构，生物膜可维持膜内部环境相对稳定，A正确；
B、EV能够与靶细胞膜发生融合，体现了生物膜的流动性，故EV膜上的脂质可掺入至靶细胞膜的脂质中，B正确；
C、细胞能够将完整的囊泡直接分泌至细胞外，EV能够与靶细胞发生融合，将其中的蛋白质、mRNA等生物大分子释放到靶细胞内细胞间，可知细胞间可通过EV进行信息交流，C正确；
D、突触小泡在细胞内，不能被突触前膜直接分泌到细胞外，故不属于一种EV，D错误。
故答案为：D。
【分析】物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(因为细胞膜的主要成分是脂质，如甘油)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
大分子物质一般通过胞吞和胞吐的方式进行运输，它们均需要消耗能量，依赖于细胞膜的流动性。
10．（2021·江苏模拟）人和哺乳动物细胞外葡萄糖浓度调节胰岛B细胞（β细胞）分泌胰岛素的过程如图，对其理解错误的是（　　）
A．进入胰岛B细胞的葡萄糖增多是引起胰岛素释放的重要因素
B．K+外流会触发Ca2+通道打开，使胰岛B细胞兴奋
C．胰岛素以胞吐方式释放，体现了细胞膜的流动性
D．胰岛素通过体液运输，作用于靶细胞，促进其吸收利用葡萄糖
【答案】B
【知识点】被动运输；主动运输；血糖平衡调节
【解析】【解答】A、胰岛素能够降低血糖浓度，分析图中可知，葡萄糖进入细胞后，经过一系列的调节，促进胰岛素的释放，所以葡萄糖增多是引起胰岛素释放的重要因素，A正确；
B、图中当K+外流受阻时才会使细胞膜电位变化，促进Ca2+通道打开，Ca2+促进胰岛素的释放，B错误；
C、胰岛素是蛋白质，细胞释放胰岛素的方式为胞吐，胞吐过程中有膜的融合，体现了细胞膜的流动性，C正确；
D、胰岛素分泌后通过体液运输到全身，但只作用于靶细胞，促进其吸收利用葡萄糖，降低血糖浓度，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、血糖平衡调节过程如下：当血糖浓度升高时，血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放，同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动，使胰岛B细胞合成并释放胰岛素，胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存，从而使血糖下降；当血糖下降时，血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放，同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动，使胰高血糖素合成并分泌，胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升，并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动，使肾上腺素分泌增强，肾上腺素也能促进血糖上升。
2、物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(因为细胞膜的主要成分是脂质，如甘油)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
大分子物质一般通过胞吞和胞吐的方式进行运输，它们均需要消耗能量，依赖于细胞膜的流动性。
11．（2021·安徽模拟）新冠病毒（SARS-CoV-2）是一种单链RNA病毒，检测方法目前主要有核酸检测和抗体检测。新冠病毒与肺炎双球菌都可引发人类的肺炎，下列相关叙述正确的是（　　）
A．肺炎双球菌的遗传物质是核糖核酸
B．肺炎双球菌进入宿主细胞的方式是被动运输
C．新冠病毒一旦发生变异将导致原有疫苗失去作用
D．新冠病毒感染早期，会出现检测出核酸而检测不出抗体的情况
【答案】D
【知识点】胞吞、胞吐的过程和意义；免疫学的应用；病毒
【解析】【解答】A、肺炎双球菌的遗传物质是DNA（脱氧核糖核酸），A错误；
B、肺炎双球菌进入宿主细胞的方式是胞吞，B错误；
C、新冠病毒发生的变异不一定导致其抗原发生改变，因此不一定导致原有疫苗失去作用，C错误；
D、由于机体产生抗体需要一定的时间，因此新冠病毒感染早期，会出现检测出核酸而检测不出抗体的情况，D正确。
故答案为：D。
【分析】新冠状病毒由RNA和蛋白质组成，遗传物质是RNA。肺炎双球杆菌具有细胞结构，遗传物质是DNA。该细菌由于相对较大，进出细胞的方式是胞吞和胞吐。新冠状病毒如果变异，其蛋白质外壳可能改变，导致疫苗失效。病毒入侵人体可能经历一段时间的潜伏期。
二、实验探究题
12．（2021·北京）学习以下材料，回答（1）~（4）题。
光合产物如何进入叶脉中的筛管
高等植物体内的维管束负责物质的长距离运输，其中的韧皮部包括韧皮薄壁细胞、筛管及其伴胞等。筛管是光合产物的运输通道。光合产物以蔗糖的形式从叶肉细胞的细胞质移动到邻近的小叶脉，进入其中的筛管-伴胞复合体（SE-CC），再逐步汇入主叶脉运输到植物体其他部位。
蔗糖进入SE-CC有甲、乙两种方式。在甲方式中，叶肉细胞中的蔗糖通过不同细胞间的胞间连丝即可进入SE-CC。胞间连丝是相邻细胞间穿过细胞壁的细胞质通道。在乙方式中，蔗糖自叶肉细胞至SE-CC的运输（图1）可以分为3个阶段：①叶肉细胞中的蔗糖通过胞间连丝运输到韧皮薄壁细胞；②韧皮薄壁细胞中的蔗糖由膜上的单向载体W顺浓度梯度转运到SE-CC附近的细胞外空间（包括细胞壁）中；③蔗糖从细胞外空间进入SE-CC中，如图2所示。SE-CC的质膜上有“蔗糖-H+共运输载体”（SU载体），SU载体与H+泵相伴存在。胞内H+通过H+泵运输到细胞外空间，在此形成较高的H+浓度，SU载体将H+和蔗糖同向转运进SE-CC中。采用乙方式的植物，筛管中的蔗糖浓度远高于叶肉细胞。
研究发现，叶片中SU载体含量受昼夜节律、蔗糖浓度等因素的影响，呈动态变化。随着蔗糖浓度的提高，叶片中SU载体减少，反之则增加。研究SU载体含量的动态变化及调控机制，对于了解光合产物在植物体内的分配规律，进一步提高作物产量具有重要意义。
（1）在乙方式中，蔗糖经W载体由韧皮薄壁细胞运输到细胞外空间的方式属于　 　。由H+泵形成的　 　有助于将蔗糖从细胞外空间转运进SE-CC中。
（2）与乙方式比，甲方式中蔗糖运输到SE-CC的过程都是通过　 　这一结构完成的。
（3）下列实验结果支持某种植物存在乙运输方式的有_________。
A．叶片吸收14CO2后，放射性蔗糖很快出现在SE-CC附近的细胞外空间中
B．用蔗糖跨膜运输抑制剂处理叶片，蔗糖进入SE-CC的速率降低
C．将不能通过细胞膜的荧光物质注射到叶肉细胞，SE-CC中出现荧光
D．与野生型相比，SU功能缺陷突变体的叶肉细胞中积累更多的蔗糖和淀粉
（4）除了具有为生物合成提供原料、为生命活动供能等作用之外，本文还介绍了蔗糖能调节SU载体的含量，体现了蔗糖的　 　功能。
【答案】（1）协助扩散/易化扩散；（跨膜）H+浓度差
（2）胞间连丝
（3）A；B；D
（4）信息传递
【知识点】细胞膜的功能；被动运输；主动运输
【解析】【解答】（1）由题意可知，乙方式中韧皮薄壁细胞中的蔗糖由膜上的单向载体W顺浓度梯度转运到SE-CC附近的细胞外空间（包括细胞壁）中，属于协助扩散的方式；胞内H+通过H+泵运输到细胞外空间，形成H+浓度差，SU载体将H+和蔗糖同向转运进SE-CC中。
故答案为： 协助扩散/易化扩散 ； （跨膜）H+浓度差 。
（2）由题意可知，甲方式中蔗糖的运输是通过胞间连丝实现的。
故答案为： 胞间连丝 。
（3）A、叶片吸收14CO2的细胞是叶肉细胞，放射性蔗糖很快出现在SE-CC附近的细胞外空间中，则蔗糖从叶肉细胞到SE-CC的运输的路径，与乙方式相符，A正确；
B、用蔗糖跨膜运输抑制剂处理叶片，蔗糖进入SE-CC的速率降低，蔗糖进入SE-CC存在需要协助蛋白的跨膜运输方式，与乙方式相符，B正确；
C、将不能通过细胞膜的荧光物质注射到叶肉细胞，SE-CC中出现荧光，蔗糖进入SE-CC可能不需要协助蛋白的跨膜运输方式，与甲方式相符，C错误；
D、与野生型相比，SU功能缺陷突变体的叶肉细胞中积累更多的蔗糖和淀粉，即SU与蔗糖的运输有关，与乙方式相符，D正确。
故答案为：ABD。
（4） 蔗糖调节SU载体的含量，体现了蔗糖的传递信息的功能。
故答案为：信息传递 。
【分析】1、细胞膜的功能：
（1）将细胞与外界环境分开；
（2）控制物质进出细胞；营养物质可以进入细胞，细胞不需要或者对细胞有害的物质不易进入细胞；抗体、激素等物质可从细胞中运出，细胞内的核酸等重要组成成分不能出细胞。
（3）进行细胞间的信息交流；细胞间的信息交流主要有三种方式：①通过化学物质来传递信息；②通过细胞膜直接接触传递信息；③通过细胞通道来传递信息，如高等植物细胞之间通过胞间连丝。
2、物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输：
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 实例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类（因为细胞膜的主要成分是脂质，如甘油）
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
三、综合题
13．（2021·天津）Rubisco是光合作用过程中催化CO2固定的酶。但其也能催化O2与C5结合，形成C3和C2，导致光合效率下降。CO2与O2竞争性结合Rubisco的同一活性位点，因此提高CO2浓度可以提高光合效率。
（1）蓝细菌具有CO2浓缩机制，如下图所示。
注：羧化体具有蛋白质外壳，可限制气体扩散
据图分析，CO2依次以　 　和　 　方式通过细胞膜和光合片层膜。蓝细菌的CO2浓缩机制可提高羧化体中Rubisco周围的CO2浓度，从而通过促进　 　和抑制　 　提高光合效率。
（2）向烟草内转入蓝细菌Rubisco的编码基因和羧化体外壳蛋白的编码基因。若蓝细菌羧化体可在烟草中发挥作用并参与暗反应，应能利用电子显微镜在转基因烟草细胞的　 　中观察到羧化体。
（3）研究发现，转基因烟草的光合速率并未提高。若再转入HCO3-和CO2转运蛋白基因并成功表达和发挥作用，理论上该转基因植株暗反应水平应　 　，光反应水平应　 　，从而提高光合速率。
【答案】（1）自由扩散；主动运输；CO2固定；O2与C5结合
（2）叶绿体
（3）提高；提高
【知识点】光合作用的过程和意义；被动运输；主动运输
【解析】【解答】（1）由图可知，CO2进入细胞通过自由扩散的方式进入细胞，而通过光合层片时有协助蛋白的作用，且消耗能量，为主动运输。羧化体中Rubisco周围的CO2浓度会促进CO2与C5结合，由于CO2与O2竞争性结合Rubisco的同一活性位，故同时抑制O2与C5结合。
故答案为：自由扩散；主动运输；CO2固定；O2与C5结合。
（2）烟草是植物，植物细胞光合作用的场所在叶绿体。
故答案为：叶绿体。
（3）转入HCO3-和CO2转运蛋白基因并成功表达和发挥作用，则CO2固定增加，即光合作用暗反应水平提高，光反应水平也提高。
故答案为：提高；提高。
【分析】1、物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(因为细胞膜的主要成分是脂质，如甘油)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
2、光合作用的反应阶段：
①光反应阶段：场所是类囊体薄膜
a．水的光解：2H2O 4[H]+O2
b．ATP的生成：ADP+Pi ATP
②暗反应阶段：场所是叶绿体基质
a．CO2的固定：CO2+C5 2C3
b．C3的还原：2C3 （CH2O）+C5+H2O
光反应与暗反应的联系：光反应为暗反应提供[H]和ATP，暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+。
14．（2021·全国甲）植物的根细胞可以通过不同方式吸收外界溶液中的K+。回答下列问题：
（1）细胞外的K+可以跨膜进入植物的根细胞。细胞膜和核膜等共同构成了细胞的生物膜系统，生物膜的结构特点是　 　。
（2）细胞外的K+能够通过离子通道进入植物的根细胞。离子通道是由　 　复合物构成的，其运输的特点是　 　（答出1点即可）。
（3）细胞外的K+可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞。在有呼吸抑制剂的条件下，根细胞对K+的吸收速率降低，原因是　 　。
【答案】（1）具有一定的流动性
（2）蛋白质；顺浓度或选择性
（3）细胞逆浓度梯度吸收K+是主动运输过程，需要能量，呼吸抑制剂会影响细胞呼吸供能，故使细胞主动运输速率降低
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】 （1）高中阶段常考的细胞膜的结构特点有：①细胞膜具有一定流动性；②细胞膜具有一定的选择透过性。 细胞外的K+可以跨膜进入植物的根细胞 ， 体现出生物膜的结构特点是 细胞膜具有一定流动性。
（2）离子通道的本质是蛋白质，是由蛋白质等构成的复合物。细胞离子通道进行运输离子时，具有专一性，离子通道运输的特点是顺浓度梯度和选择透过性。
（3） 细胞外的K+可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞。 所以细胞吸收离子的方式为主动运输，消耗能量。呼吸抑制剂抑制呼吸作用，抑制能量的提供，导致根细胞对K+的吸收速率降低。
【分析】 题意中植物的根细胞可以通过不同方式吸收外界溶液中的K+。 所以可能存在两种物质跨膜运输离子的方式。植物根细胞的从外界吸收各种离子一般为主动运输，需要耗能、需要载体协助，进行逆浓度运输。
运输方式 方向 载体 能量 举例
被动运输 自由扩散 高→低 不需要 不需要 水、CO2、O2、N2、乙醇等
协助扩散 高→低 需要 不需要 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低→高 需要 需要 葡萄糖进入小肠上皮细胞
1 / 12021年高考生物全国真题分类汇编专题03 物质进出细胞的方式
一、单选题
1．（2021·湖北）红细胞在高渗NaCl溶液（浓度高于生理盐水）中体积缩小，在低渗NaCl溶液（浓度低于生理盐水）中体积增大。下列有关该渗透作用机制的叙述，正确的是（　　）
A．细胞膜对Na+和Cl-的通透性远高于水分子，水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液
B．细胞膜对水分子的通透性远高于Na+和Cl-，水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液
C．细胞膜对Na+和Cl-的通透性远高于水分子，Na+和Cl-从高渗溶液扩散至低渗溶液
D．细胞膜对水分子的通透性远高于Na+和Cl-，Na+和Cl-从高渗溶液扩散至低渗溶液
2．（2021·山东）液泡是植物细胞中储存 Ca2+的主要细胞器，液泡膜上的 H+焦磷酸酶可利用水解无机焦磷酸释放的能量跨膜运输 H+，建立液泡膜两侧的 H+浓度梯度。该浓度梯度驱动 H+通过液泡膜上的载体蛋白 CAX 完成跨膜运输，从而使 Ca2+以与 H+相反的方向同时通过 CAX 进行进入液泡并储存。下列说法错误的是（　　）
A．Ca2+通过 CAX 的跨膜运输方式属于协助扩散
B．Ca2+通过 CAX 的运输有利于植物细胞保持坚挺
C．加入 H+焦磷酸酶抑制剂，Ca2+通过 CAX 的运输速率变慢
D．H+从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式属于主动运输
3．（2021·河北）人体成熟红细胞能够运输O2和CO2，其部分结构和功能如图，①~⑤表示相关过程。下列叙述错误的是（　　）
A．血液流经肌肉组织时，气体A和B分别是CO2和O2
B．①和②是自由扩散，④和⑤是协助扩散
C．成熟红细胞通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP，为③提供能量
D．成熟红细胞表面的糖蛋白处于不断流动和更新中
4．（2021·浙江）下图为植物细胞质膜中H+-ATP酶将细胞质中的H+转运到膜外的示意图。下列叙述正确的是（　　）
A．H+转运过程中H+-ATP酶不发生形变
B．该转运可使膜两侧H+维持一定的浓度差
C．抑制细胞呼吸不影响H+的转运速率
D．线粒体内膜上的电子传递链也会发生图示过程
5．（2021·成都模拟）某种耐盐的水稻，一方面能利用细胞膜上的转运蛋白将细胞质内的Na+逆浓度梯度排出细胞，另一方面能利用液泡膜上的转运蛋白将细胞质内的Na+积累于液泡中，减少Na+对植物细胞的毒害。下列分析中正确的是（　　）
A．低温低氧条件下，上述Na+转运过程不受影响
B．上述Na+转运过程与生物膜的选择透过性有关
C．将Na+积累于液泡中能够降低细胞的吸水能力
D．液泡膜上的Na+转运蛋白还能帮助液泡吸收Ca2+
6．（2021·泉州模拟）下图表示某种DNA病毒侵染大肠杆菌的过程，下列有关叙述正确的是（　　）
A．该病毒DNA通过主动运输进入大肠杆菌
B．DNA转录的过程需要四种脱氧核昔酸作为原料
C．遗传信息的正确表达依赖于碱基互补配对
D．多数子代病毒含有亲代病毒的DNA
7．（2021·光明模拟）已知抗利尿激素通过增加肾小管、集合管上皮细胞细胞膜上水通道蛋白的数量，进而增加肾小管集合管对水分的重吸收，下列叙述正确的是（　　）
A．肾小管、集合管通过水通道蛋白运输水分子的方式属于主动运输
B．肾小管、集合管对水分子的重吸收速率受氧气浓度的影响
C．抗利尿激素是由垂体细胞合成并分泌的蛋白质类激素
D．抗利尿激素作用的结果可使细胞外液的渗透压降低
8．（2021·深圳模拟）骨骼肌线粒体Ca2+-ATP酶能催化ATP水解，并将细胞质基质中的Ca2+转运到线粒体基质中。中等强度运动后，Ca2+-ATP酶活性显著下降。以下推测不正确的是（　　）
A．Ca2+-ATP酶催化ATP水解可以为Ca2+主动运输提供能量
B．线粒体基质中Ca2+的含量在中等强度运动后会增加
C．骨骼肌细胞生命活动所需要的能量不只来自于线粒体
D．骨骼肌的酸痛是细胞无氧呼吸导致乳酸积累的结果
9．（2021·江苏模拟）研究发现，细胞能够将完整的囊泡直接分泌至细胞外，这种囊泡称为细胞外囊泡（EV），如图所示。EV能够与靶细胞发生融合，将其中的蛋白质、mRNA等生物大分子释放到靶细胞内。下列有关EV的叙述错误的是（　　）
A．EV的内部环境相对稳定
B．EV膜上的脂质可掺入至靶细胞膜的脂质中
C．细胞间可通过EV进行信息交流
D．突触小泡属于一种EV
10．（2021·江苏模拟）人和哺乳动物细胞外葡萄糖浓度调节胰岛B细胞（β细胞）分泌胰岛素的过程如图，对其理解错误的是（　　）
A．进入胰岛B细胞的葡萄糖增多是引起胰岛素释放的重要因素
B．K+外流会触发Ca2+通道打开，使胰岛B细胞兴奋
C．胰岛素以胞吐方式释放，体现了细胞膜的流动性
D．胰岛素通过体液运输，作用于靶细胞，促进其吸收利用葡萄糖
11．（2021·安徽模拟）新冠病毒（SARS-CoV-2）是一种单链RNA病毒，检测方法目前主要有核酸检测和抗体检测。新冠病毒与肺炎双球菌都可引发人类的肺炎，下列相关叙述正确的是（　　）
A．肺炎双球菌的遗传物质是核糖核酸
B．肺炎双球菌进入宿主细胞的方式是被动运输
C．新冠病毒一旦发生变异将导致原有疫苗失去作用
D．新冠病毒感染早期，会出现检测出核酸而检测不出抗体的情况
二、实验探究题
12．（2021·北京）学习以下材料，回答（1）~（4）题。
光合产物如何进入叶脉中的筛管
高等植物体内的维管束负责物质的长距离运输，其中的韧皮部包括韧皮薄壁细胞、筛管及其伴胞等。筛管是光合产物的运输通道。光合产物以蔗糖的形式从叶肉细胞的细胞质移动到邻近的小叶脉，进入其中的筛管-伴胞复合体（SE-CC），再逐步汇入主叶脉运输到植物体其他部位。
蔗糖进入SE-CC有甲、乙两种方式。在甲方式中，叶肉细胞中的蔗糖通过不同细胞间的胞间连丝即可进入SE-CC。胞间连丝是相邻细胞间穿过细胞壁的细胞质通道。在乙方式中，蔗糖自叶肉细胞至SE-CC的运输（图1）可以分为3个阶段：①叶肉细胞中的蔗糖通过胞间连丝运输到韧皮薄壁细胞；②韧皮薄壁细胞中的蔗糖由膜上的单向载体W顺浓度梯度转运到SE-CC附近的细胞外空间（包括细胞壁）中；③蔗糖从细胞外空间进入SE-CC中，如图2所示。SE-CC的质膜上有“蔗糖-H+共运输载体”（SU载体），SU载体与H+泵相伴存在。胞内H+通过H+泵运输到细胞外空间，在此形成较高的H+浓度，SU载体将H+和蔗糖同向转运进SE-CC中。采用乙方式的植物，筛管中的蔗糖浓度远高于叶肉细胞。
研究发现，叶片中SU载体含量受昼夜节律、蔗糖浓度等因素的影响，呈动态变化。随着蔗糖浓度的提高，叶片中SU载体减少，反之则增加。研究SU载体含量的动态变化及调控机制，对于了解光合产物在植物体内的分配规律，进一步提高作物产量具有重要意义。
（1）在乙方式中，蔗糖经W载体由韧皮薄壁细胞运输到细胞外空间的方式属于　 　。由H+泵形成的　 　有助于将蔗糖从细胞外空间转运进SE-CC中。
（2）与乙方式比，甲方式中蔗糖运输到SE-CC的过程都是通过　 　这一结构完成的。
（3）下列实验结果支持某种植物存在乙运输方式的有_________。
A．叶片吸收14CO2后，放射性蔗糖很快出现在SE-CC附近的细胞外空间中
B．用蔗糖跨膜运输抑制剂处理叶片，蔗糖进入SE-CC的速率降低
C．将不能通过细胞膜的荧光物质注射到叶肉细胞，SE-CC中出现荧光
D．与野生型相比，SU功能缺陷突变体的叶肉细胞中积累更多的蔗糖和淀粉
（4）除了具有为生物合成提供原料、为生命活动供能等作用之外，本文还介绍了蔗糖能调节SU载体的含量，体现了蔗糖的　 　功能。
三、综合题
13．（2021·天津）Rubisco是光合作用过程中催化CO2固定的酶。但其也能催化O2与C5结合，形成C3和C2，导致光合效率下降。CO2与O2竞争性结合Rubisco的同一活性位点，因此提高CO2浓度可以提高光合效率。
（1）蓝细菌具有CO2浓缩机制，如下图所示。
注：羧化体具有蛋白质外壳，可限制气体扩散
据图分析，CO2依次以　 　和　 　方式通过细胞膜和光合片层膜。蓝细菌的CO2浓缩机制可提高羧化体中Rubisco周围的CO2浓度，从而通过促进　 　和抑制　 　提高光合效率。
（2）向烟草内转入蓝细菌Rubisco的编码基因和羧化体外壳蛋白的编码基因。若蓝细菌羧化体可在烟草中发挥作用并参与暗反应，应能利用电子显微镜在转基因烟草细胞的　 　中观察到羧化体。
（3）研究发现，转基因烟草的光合速率并未提高。若再转入HCO3-和CO2转运蛋白基因并成功表达和发挥作用，理论上该转基因植株暗反应水平应　 　，光反应水平应　 　，从而提高光合速率。
14．（2021·全国甲）植物的根细胞可以通过不同方式吸收外界溶液中的K+。回答下列问题：
（1）细胞外的K+可以跨膜进入植物的根细胞。细胞膜和核膜等共同构成了细胞的生物膜系统，生物膜的结构特点是　 　。
（2）细胞外的K+能够通过离子通道进入植物的根细胞。离子通道是由　 　复合物构成的，其运输的特点是　 　（答出1点即可）。
（3）细胞外的K+可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞。在有呼吸抑制剂的条件下，根细胞对K+的吸收速率降低，原因是　 　。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】被动运输；主动运输
【解析】【解答】由题意可知，红细胞在高渗NaCl溶液（浓度高于生理盐水）中体积缩小，在低渗NaCl溶液（浓度低于生理盐水）中体积增大，该渗透作用机制是细胞膜对水分子的通透性远高于Na+和Cl-，水分子从高渗溶液扩散至低渗溶液，B正确，A、C、D错误。
故答案为：B。
【分析】物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(因为细胞膜的主要成分是脂质，如甘油)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
大分子物质一般通过胞吞和胞吐的方式进行运输，它们均需要消耗能量，依赖于细胞膜的流动性。
2．【答案】A
【知识点】被动运输；主动运输
【解析】【解答】A、由题意可知，Ca2+的跨膜运输需要载体蛋白和水解无机焦磷酸释放的能量，属于主动运输，A错误；
B、Ca2+进入液泡，细胞液浓度增加，有利于植物细胞保持坚挺，B正确；
C、H+焦磷酸酶抑制剂抑制H+的运输，液泡膜两侧的H+浓度梯度差减小，Ca2+跨膜运输缺少能量，速率降低，C正确；
D、H+进入液泡的运输需要载体蛋白和无机焦磷酸水解释放的能量，属于主动运输，D正确。
故答案为：A。
【分析】物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(因为细胞膜的主要成分是脂质，如甘油)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
大分子物质一般通过胞吞和胞吐的方式进行运输，它们均需要消耗能量，依赖于细胞膜的流动性。
3．【答案】D
【知识点】三种跨膜运输方式的比较；无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A. 血液流经肌肉组织时，需要吸收O2，释放CO2，而红细胞可以释放O2，带走CO2，故对红细胞而言，判断气体A是CO2、B是O2，A说法正确；
B.①和②表示气体顺浓度梯度进出红细胞，不需要载体和能量，为自由扩散；④是葡萄糖借助载体蛋白顺浓度梯度进入红细胞，不需要能量，⑤是H2O通过水通道蛋白进入红细胞，两者都属于协助扩散，B说法正确；
C.人体成熟红细胞没有线粒体，不能进行有氧呼吸，只能进行无氧呼吸产生ATP，为③过程提供能量，C说法正确；
D.人体成熟红细胞无核糖体，不能合成新的蛋白质，膜上的糖蛋白不能更新，但处于不断流动中，D说法错误。
故答案为：D。
【分析】1、人体成熟的红细胞，无各种细胞器和细胞核，只能进行无氧呼吸。
2、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
需要
红细胞吸收葡萄糖
主动运输 低浓度→高浓度 需要 细胞吸收氨基酸、葡萄糖、离子等小分子物质
4．【答案】B
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】A、主动转运过程中H+-ATP酶作为载体蛋白，会发生形变，协助物质运输，A错误；
B、该转运方式为主动转运，主动转运的结果是使膜两侧H+维持一定的浓度差，B正确；
C、H+的转运方式主动转运，需要载体蛋白的协助，同时需要能量，抑制细胞呼吸会影响细胞的能量供应，进而影响H+的转运速率，C错误；
D、图示过程是消耗ATP的过程，而线粒体内膜的电子传递链最终会生成ATP，不会发生图示过程，D错误。
故答案为：B。
【分析】据图分析可知：H＋逆浓度梯度运输，且需要消耗能量，该过程为主动转运；在此过程中H+-ATP酶兼有载体蛋白和ATP水解酶的功能。
5．【答案】B
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】A、低温条件下，细胞膜的流动性降低，会影响转运蛋白的转运速率，低氧条件下，细胞呼吸减弱，为主动运输提供的能量减少，所以上述Na+转运（主动运输）过程会受到影响，A错误；
B、上述Na+转运过程为主动运输，需要膜上转运蛋白的参与，与生物膜的选择透过性有关，B正确；
C、将Na+积累于液泡中可增大细胞液的浓度，从而能够增强细胞的吸水能力，C错误；
D、载体蛋白具有专一性，液泡膜上的Na+转运蛋白不能转运Ca2+，D错误。
故答案为：B。
【分析】物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(因为细胞膜的主要成分是脂质，如甘油)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
6．【答案】C
【知识点】遗传信息的转录；遗传信息的翻译；主动运输
【解析】【解答】A、该病毒DNA通过胞吞进入大肠杆菌，A错误；
B、DNA转录的产物为RNA，需要四种游离的核糖核苷酸为原料，B错误；
C、遗传信息的表达包括转录和翻译，这两个过程都严格的遵循碱基互补配对原则，C正确；
D、DNA的复制方式为半保留复制，少数子代病毒含有亲代病毒的DNA分子，D错误。
故答案为：C。
【分析】1、大分子物质一般通过胞吞和胞吐的方式进行运输，它们均需要消耗能量，依赖于细胞膜的流动性。
2、转录：以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，通过RNA聚合酶合成mRNA的过程。 （1）场所：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体。 （2）过程：解旋、原料与DNA碱基互补并通过氢键结合、RNA新链延伸、合成的mRNA从DNA链上释放、DNA双链恢复。 （3）原则：碱基互补配对原则。A-U，G-C，C-G，T-A。
3、翻译：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。 （1）场所：细胞质中的核糖体。 （2）模板：mRNA。 （3）原料：21种游离的氨基酸。 （4）原则：碱基互补配对原则。A-U，G-C，C-G，U-A。
7．【答案】D
【知识点】三种跨膜运输方式的比较；动物激素的调节；激素与内分泌系统
【解析】【解答】A、水的跨膜运输为被动运输，包括自由扩散和协助扩散，不属于主动运输，A错误；
B、水的跨膜运输为被动运输，肾小管、集合管对水分子的重吸收速率不受氧气浓度的影响，B错误；
C、抗利尿激素是由下丘脑细胞合成并分泌，垂体释放的蛋白质类激素，C错误；
D、抗利尿激素促进肾小管和集合管对水的重吸收，其作用的结果可使细胞外液的渗透压降低，尿量减少，D正确。
故答案为：D。
【分析】1、物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(因为细胞膜的主要成分是脂质，如甘油)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
2、水平衡调节：（1）当人体失水过多、饮水不足或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素增多→肾小管、集合管对水分的重吸收增加→尿量减少，同时大脑皮层产生渴觉（主动饮水）。（2）体内水过多时→细胞外液渗透压降低→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素减少→肾小管、集合管对水分的重吸收减少→尿量增加。
8．【答案】B
【知识点】ATP的作用与意义；有氧呼吸的过程和意义；主动运输
【解析】【解答A、Ca2+-ATP酶可以催化ATP水解释放能量，为Ca2+主动运输提供能量，A正确；
B、根据题意“ 中等强度运动后，Ca2+-ATP酶活性显著下降”可知，在中等强度运动后线粒体基质中Ca2+的含量不会增加，B错误；
C、细胞质基质中进行的有氧呼吸第一阶段也释放少量能量，所以骨骼肌细胞生命活动所需要的能量不只来自于线粒体 ，还可以来自细胞质基质，C正确；
D、骨骼肌的酸痛是因为剧烈运动时肌细胞无氧呼吸产生了大量乳酸导致的，D正确。
故答案为：B。
【分析】细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的，如大脑思考、电鳐发电和物质的主动运输都需要消耗ATP。动物细胞中能产生ATP的场所包括细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜。
9．【答案】D
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】A、EV是细胞外囊泡，具有膜结构，生物膜可维持膜内部环境相对稳定，A正确；
B、EV能够与靶细胞膜发生融合，体现了生物膜的流动性，故EV膜上的脂质可掺入至靶细胞膜的脂质中，B正确；
C、细胞能够将完整的囊泡直接分泌至细胞外，EV能够与靶细胞发生融合，将其中的蛋白质、mRNA等生物大分子释放到靶细胞内细胞间，可知细胞间可通过EV进行信息交流，C正确；
D、突触小泡在细胞内，不能被突触前膜直接分泌到细胞外，故不属于一种EV，D错误。
故答案为：D。
【分析】物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(因为细胞膜的主要成分是脂质，如甘油)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
大分子物质一般通过胞吞和胞吐的方式进行运输，它们均需要消耗能量，依赖于细胞膜的流动性。
10．【答案】B
【知识点】被动运输；主动运输；血糖平衡调节
【解析】【解答】A、胰岛素能够降低血糖浓度，分析图中可知，葡萄糖进入细胞后，经过一系列的调节，促进胰岛素的释放，所以葡萄糖增多是引起胰岛素释放的重要因素，A正确；
B、图中当K+外流受阻时才会使细胞膜电位变化，促进Ca2+通道打开，Ca2+促进胰岛素的释放，B错误；
C、胰岛素是蛋白质，细胞释放胰岛素的方式为胞吐，胞吐过程中有膜的融合，体现了细胞膜的流动性，C正确；
D、胰岛素分泌后通过体液运输到全身，但只作用于靶细胞，促进其吸收利用葡萄糖，降低血糖浓度，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、血糖平衡调节过程如下：当血糖浓度升高时，血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放，同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动，使胰岛B细胞合成并释放胰岛素，胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存，从而使血糖下降；当血糖下降时，血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放，同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动，使胰高血糖素合成并分泌，胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升，并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动，使肾上腺素分泌增强，肾上腺素也能促进血糖上升。
2、物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(因为细胞膜的主要成分是脂质，如甘油)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
大分子物质一般通过胞吞和胞吐的方式进行运输，它们均需要消耗能量，依赖于细胞膜的流动性。
11．【答案】D
【知识点】胞吞、胞吐的过程和意义；免疫学的应用；病毒
【解析】【解答】A、肺炎双球菌的遗传物质是DNA（脱氧核糖核酸），A错误；
B、肺炎双球菌进入宿主细胞的方式是胞吞，B错误；
C、新冠病毒发生的变异不一定导致其抗原发生改变，因此不一定导致原有疫苗失去作用，C错误；
D、由于机体产生抗体需要一定的时间，因此新冠病毒感染早期，会出现检测出核酸而检测不出抗体的情况，D正确。
故答案为：D。
【分析】新冠状病毒由RNA和蛋白质组成，遗传物质是RNA。肺炎双球杆菌具有细胞结构，遗传物质是DNA。该细菌由于相对较大，进出细胞的方式是胞吞和胞吐。新冠状病毒如果变异，其蛋白质外壳可能改变，导致疫苗失效。病毒入侵人体可能经历一段时间的潜伏期。
12．【答案】（1）协助扩散/易化扩散；（跨膜）H+浓度差
（2）胞间连丝
（3）A；B；D
（4）信息传递
【知识点】细胞膜的功能；被动运输；主动运输
【解析】【解答】（1）由题意可知，乙方式中韧皮薄壁细胞中的蔗糖由膜上的单向载体W顺浓度梯度转运到SE-CC附近的细胞外空间（包括细胞壁）中，属于协助扩散的方式；胞内H+通过H+泵运输到细胞外空间，形成H+浓度差，SU载体将H+和蔗糖同向转运进SE-CC中。
故答案为： 协助扩散/易化扩散 ； （跨膜）H+浓度差 。
（2）由题意可知，甲方式中蔗糖的运输是通过胞间连丝实现的。
故答案为： 胞间连丝 。
（3）A、叶片吸收14CO2的细胞是叶肉细胞，放射性蔗糖很快出现在SE-CC附近的细胞外空间中，则蔗糖从叶肉细胞到SE-CC的运输的路径，与乙方式相符，A正确；
B、用蔗糖跨膜运输抑制剂处理叶片，蔗糖进入SE-CC的速率降低，蔗糖进入SE-CC存在需要协助蛋白的跨膜运输方式，与乙方式相符，B正确；
C、将不能通过细胞膜的荧光物质注射到叶肉细胞，SE-CC中出现荧光，蔗糖进入SE-CC可能不需要协助蛋白的跨膜运输方式，与甲方式相符，C错误；
D、与野生型相比，SU功能缺陷突变体的叶肉细胞中积累更多的蔗糖和淀粉，即SU与蔗糖的运输有关，与乙方式相符，D正确。
故答案为：ABD。
（4） 蔗糖调节SU载体的含量，体现了蔗糖的传递信息的功能。
故答案为：信息传递 。
【分析】1、细胞膜的功能：
（1）将细胞与外界环境分开；
（2）控制物质进出细胞；营养物质可以进入细胞，细胞不需要或者对细胞有害的物质不易进入细胞；抗体、激素等物质可从细胞中运出，细胞内的核酸等重要组成成分不能出细胞。
（3）进行细胞间的信息交流；细胞间的信息交流主要有三种方式：①通过化学物质来传递信息；②通过细胞膜直接接触传递信息；③通过细胞通道来传递信息，如高等植物细胞之间通过胞间连丝。
2、物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输：
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 实例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类（因为细胞膜的主要成分是脂质，如甘油）
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
13．【答案】（1）自由扩散；主动运输；CO2固定；O2与C5结合
（2）叶绿体
（3）提高；提高
【知识点】光合作用的过程和意义；被动运输；主动运输
【解析】【解答】（1）由图可知，CO2进入细胞通过自由扩散的方式进入细胞，而通过光合层片时有协助蛋白的作用，且消耗能量，为主动运输。羧化体中Rubisco周围的CO2浓度会促进CO2与C5结合，由于CO2与O2竞争性结合Rubisco的同一活性位，故同时抑制O2与C5结合。
故答案为：自由扩散；主动运输；CO2固定；O2与C5结合。
（2）烟草是植物，植物细胞光合作用的场所在叶绿体。
故答案为：叶绿体。
（3）转入HCO3-和CO2转运蛋白基因并成功表达和发挥作用，则CO2固定增加，即光合作用暗反应水平提高，光反应水平也提高。
故答案为：提高；提高。
【分析】1、物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(因为细胞膜的主要成分是脂质，如甘油)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
2、光合作用的反应阶段：
①光反应阶段：场所是类囊体薄膜
a．水的光解：2H2O 4[H]+O2
b．ATP的生成：ADP+Pi ATP
②暗反应阶段：场所是叶绿体基质
a．CO2的固定：CO2+C5 2C3
b．C3的还原：2C3 （CH2O）+C5+H2O
光反应与暗反应的联系：光反应为暗反应提供[H]和ATP，暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+。
14．【答案】（1）具有一定的流动性
（2）蛋白质；顺浓度或选择性
（3）细胞逆浓度梯度吸收K+是主动运输过程，需要能量，呼吸抑制剂会影响细胞呼吸供能，故使细胞主动运输速率降低
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】 （1）高中阶段常考的细胞膜的结构特点有：①细胞膜具有一定流动性；②细胞膜具有一定的选择透过性。 细胞外的K+可以跨膜进入植物的根细胞 ， 体现出生物膜的结构特点是 细胞膜具有一定流动性。
（2）离子通道的本质是蛋白质，是由蛋白质等构成的复合物。细胞离子通道进行运输离子时，具有专一性，离子通道运输的特点是顺浓度梯度和选择透过性。
（3） 细胞外的K+可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞。 所以细胞吸收离子的方式为主动运输，消耗能量。呼吸抑制剂抑制呼吸作用，抑制能量的提供，导致根细胞对K+的吸收速率降低。
【分析】 题意中植物的根细胞可以通过不同方式吸收外界溶液中的K+。 所以可能存在两种物质跨膜运输离子的方式。植物根细胞的从外界吸收各种离子一般为主动运输，需要耗能、需要载体协助，进行逆浓度运输。
运输方式 方向 载体 能量 举例
被动运输 自由扩散 高→低 不需要 不需要 水、CO2、O2、N2、乙醇等
协助扩散 高→低 需要 不需要 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低→高 需要 需要 葡萄糖进入小肠上皮细胞
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