第4章 细胞的物质输入和输出（同步）-高中生物学人教版（2019）必修一(含解析)

第4章 细胞的物质输入和输出（同步）-高中生物学人教版（2019）必修一
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1、细胞内物质运输方式相似的一组是( )
①解旋酶进入细胞核
②氧气进入线粒体
③睾酮进入靶细胞
④内质网加工的蛋白质进入高尔基体
A.①② B.②③ C.①③ D.②④
2、研究发现，不论癌细胞还是正常细胞，葡萄糖都必须依靠细胞膜上的葡萄糖载体(GLUT)进行转运.葡萄糖进入正常细胞后，可通过有氧代谢途径降解；而葡萄糖进入癌细胞后，主要以无氧代谢途径降解.利用GLUT抑制剂阻断葡萄糖转运，让癌细胞缺乏葡萄糖，以致饿死.据上述材料不能推出的结论是( )
A.高浓度GLUT抑制剂能杀死癌细胞，对正常细胞影响很小
B.与正常细胞相比，癌细胞消耗的葡萄糖多
C.葡萄糖进入细胞的方式有协助扩散、主动运输
D.癌细胞膜上的葡萄糖载体比正常细胞多
3、下列关于“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”活动的叙述，正确的是( )
A.该实验需经两次显微镜观察
B.从低倍镜换成高倍镜时，需转动光圈才能换上高倍物镜
C.质壁分离过程中，水分子从胞内单向运动到胞外导致液泡变小
D.质壁分离复原过程中，细胞吸水速度逐步减慢
4、下表是人体成熟红细胞中与血浆中的K+和Mg2+在不同条件下的含量比较，据表分析不正确的是( )
A.鱼藤酮对K+和Mg2+的载体的生理功能均有抑制作用
B.鱼藤酮抑制ATP的合成从而影响K+和Mg2+的运输
C.乌本苷抑制K+的载体的生理功能而不影响Mg2+的载体的生理功能
D.正常情况下血浆中K+和Mg2+均通过主动运输进入红细胞
5、下图中E、F、G为三个用半透膜制成的小袋，内盛有溶液甲或乙，上端分别接上口径相同的小玻璃管。E和F体积相同，G体积较大，三者置于盛有溶液丙的大容器内。初始三个小玻璃管内的液面高度相同。已知三种溶液的浓度高低顺序为：溶液甲＜溶液乙＜溶液丙。小时后，管e和管f的液面升降变化是( )
A.上升，下降 B.下降，上升 C.上升，上升 D.下降，下降
6、下图为显微镜下某植物细胞在30%蔗糖溶液中的示意图。下列叙述中错误的是( )
A.若将细胞置于清水中，A仍基本保持不变
B.若该细胞处于40%蔗糖溶液中，B/A值将变小
C.B/A值能表示细胞失水的程度
D.A、B分别表示细胞和液泡的长度
7、关于细胞膜物质运输的叙述错误的是( )
A.被动运输是减少细胞与周围环境的差别.
B.主动运输则是努力创造细胞与周围环境的差别，维持生命的活力
C.能够维持一些无机离子在细胞内恒定和最适的浓度
D.被动运输由于不消耗能量，对生命活动的意义大于主动运输
8、离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子。下列叙述正确的是( )
A.离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散
B.离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度梯度进行的
C.动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率
D.加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率
9、下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述，错误的是( )
A.与白色花瓣相比，采用红色花瓣有利于实验现象的观察
B.用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察
C.用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同
D.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素，有利于实验现象的观察
10、将某植物花冠切成大小和形状相同的细条，分为a、b、c、d、e和f组(每组的细条数相等)，取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度，结果如图所示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换，则( )
A.实验后，a组液泡中的溶质浓度比b组的高
B.浸泡导致f组细胞中液泡的失水量小于b组的
C.a组细胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b组
D.使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.4～0.5 (mol·L－1)之间
11、如图为一种溶质分子跨膜运输的示意图。下列相关叙述错误的是( )
A.载体①逆浓度运输溶质分子
B.载体②具有ATP酶活性
C.载体①和②转运方式不同
D.载体②转运溶质分子的速率比自由扩散快
12、取生理状态相同的某种植物新鲜叶片若干，去除主脉后剪成大小相同的小块，随机分成三等份，之后分别放入三种浓度的蔗糖溶液(甲、乙、丙)中，一定时间后测得甲的浓度变小，乙的浓度不变，丙的浓度变大。假设蔗糖分子不进出细胞，则关于这一实验结果，下列说法正确的是( )
A.实验前，丙的浓度＞乙的浓度＞甲的浓度
B.乙的浓度不变是因为细胞内蔗糖浓度与乙的浓度相等
C.实验中，细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于协助扩散
D.甲、丙的浓度变化是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的
13、下列有关物质跨膜运输的叙述，正确的是
A.巨噬细胞摄入病原体的过程属于协助扩散
B.固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输
C.神经细胞受到刺激时产生的Na+内流属于被动运输
D.护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输
14、神经细胞间可以通过一种特殊的介质来传递信息，含有传递分子的囊泡与神经细胞的细胞膜融合之后再打开，将传递分子释放到神经细胞之外，这属于( )
A.主动运输 B.协助扩散 C.胞吐 D.胞吞
15、将质壁分离的洋葱紫色外表皮细胞放入清水中，液泡体积的变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A.与a点相比，b点时细胞的液泡颜色变深
B.与b点相比，c点时的吸水速率大
C.c点时细胞膨胀，液泡内没有水分子进出
D.b点到c点过程中，细胞的吸水速率受细胞壁的影响
16、下列各组术语中，两者相关的是( )
A.亲核蛋白质——被动运输 B.细胞壁——半透性
C.H泵——主动运输 D.原核细胞——染色体
17、下列有关物质跨膜运输的叙述，正确的是( )
A.巨噬细胞摄入病原体的过程属于协助扩散
B.固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输
C.神经细胞受到刺激时产生的Na+内流属于被动运输
D.护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输
18、取生理状态相同的某种植物新鲜叶片若干，去除主脉后剪成大小相同的小块，随机分成三等份，之后分别放入三种浓度的蔗糖溶液(甲、乙、丙)中，一定时间后测得甲的浓度变小，乙的浓度不变，丙的浓度变大。假设蔗搪分子不进出细胞，则关于这一实验结果。下列说法正确的是( )
A.实验前，丙的浓度＞乙的浓度＞甲的浓度
B.乙的浓度不变是因为细胞内蔗糖浓度与乙的浓度相等
C.实验中，细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于协助扩散
D.甲、丙的浓度变化是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的
二、读图填空题
19、如图1是物质出入细胞的示意图，图2中曲线甲、乙分别代表物质进出细胞的两种方式。
(1)①曲线甲代表________，曲线乙中Q点对应时刻细胞不再吸收物质，此时限制物质进出细胞的因素是______________________。
②已知某海洋生物的细胞中物质X、物质Y浓度分别为0.60和0.14，而海水中物质X、物质Y浓度分别为0.29和0.38(浓度单位均为mol/L)，由此可知，该细胞能主动地________(吸收/排出)物质X，可用图1中的________(a、b、c……)表示。
③细胞膜中水通道、离子通道是普遍存在的。若肾集合管管壁细胞受刺激后发生兴奋时，水通道开放，大量水被肾集合管管壁细胞重吸收，则代表此过程中水的流动可用________(a、b、c……)表示。
(2)若图1代表某生物的细胞膜，该细胞能够分泌胰岛素，则该过程被称为________，其依赖于细胞膜的________的结构特点。
三、实验探究题
20、撕取万年青的叶表皮，剪成大小相等的小块，分别浸入不同浓度的硝酸钾溶液中。经过一段时间后，用显微镜观察到的实验结果如下表：
KNO3溶液 (mol/L) A B C D E F
0.11 0.12 0.125 0.13 0.14 0.50
质壁分 离程度 － － 初始 分离 分离 显著 分离 显著 分离
质壁分离 复原状况 － － 自动 复原 自动 复原 诱发 复原 不能 复原
(1)万年青叶表皮细胞的细胞液浓度约为_________________________________________。
(2)用硝酸钾溶液诱发细胞质壁分离的基本条件是___________________________________
__________________________________________________________________________________。
(3)C和D处理均发生质壁分离的自动复原，你对这种现象作出合理解释________________
__________________________________________________________________________________。
(4)用高浓度硝酸钾溶液诱发的质壁分离，不能再诱发其复原，其主要原因是___________
__________________________________________________________________________________。
21、某实验小组要对“低温是否会影响物质的穿膜运输”进行实验探究，设计了如下实验：
实验步骤：①组装渗透装置两套，分别编号为1、2。
②两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组用水浴锅加热至37 ℃，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液面刻度变化。
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________作用速度来进行探究的。
(2)实验的单一变量是_____________________。
为了直观地表示相对速度，用_____________作为观测指标。
(3)该实验可能的结果与结论是：
①____________________________________________________________________________。
②____________________________________________________________________________。
③____________________________________________________________________________。
参考答案
1、答案：B
解析：氧气进入线粒体和睾酮(性激素)进入靶细胞都是自由扩散，解旋酶进入细胞核是通过核孔的主动运输，内质网加工的蛋白质进入高尔基体是靠膜上的蛋白质识别和膜融合实现的。
2、答案：A
解析：与正常细胞相比，癌细胞消耗的葡萄糖多来保证原料和能量供应，葡萄糖进入细胞的方式除了看载体外，还要关注浓度梯度，因此有协助扩散、主动运输两种方式。癌细胞吸收葡萄糖多，是因为膜上的葡萄糖载体比正常细胞多。题干信息看不出高浓度GLUT抑制剂能杀死癌细胞，对正常细胞影响很小。
3、答案：D
解析：本题考查对观察植物细胞质壁分离与复原实验原理、步骤。三次，A项错误；从低倍镜换成高倍镜时，需转动转换器才能换上高倍物镜，B项错误；质壁分离过程中水分子进行双向扩散，只是从胞内运动到胞外的水分子较多，Ｃ项错误；质壁分离复原过程中，细胞液浓度逐渐减小，细胞吸水速度逐步减慢，Ｄ项正确。
4、答案：A
解析：根据表中信息，处理前，细胞内的钾和镁均较血浆中高，所以该两种离子进入细胞内必然是逆浓度的主动运输；用乌本苷处理后，乌本苷不影响镁细胞内的含量，只影响钾细胞内的含量，说明其并不是呼吸抑制剂，故应是抑制钾离子载体功能；用鱼藤酮处理后，细胞内的钾离子和镁离子含量显著下降，说明鱼藤酮对两种离子均有抑制作用即抑制两种离子的主动运输(载体的生理功能)，故可能同时抑制两种载体的活性，也可能是通过抑制红细胞的有氧呼吸，从而影响钾离子和镁离子的运输。A选项：经鱼藤酮处理后，红细胞内两种离子的量均有变化，说明鱼藤酮对不同离子的影响没有专一性，即不是作用于不同离子的载体，而是作用于呼吸作用某过程而抑制ATP的合成，从而抑制不同离子的运输。
5、答案：D
解析：根据题意，三种溶液的bai浓度高低顺序为溶液du丙＞溶液乙＞溶液甲.那么溶液水zhi势高低顺dao序为溶液甲＞溶液乙＞溶液丙.对于E、F、G三个小袋来说，半透膜外侧溶液浓度都大于半透膜内侧溶液浓度，三个小袋都会通过渗透作用向外散失水分，因此，e、f、g三支小玻璃管内的液面都会下降.
6、答案：D
解析：A、B分别表示细胞和原生质层的长度
7、答案：D
解析：主动运输则是努力创造细胞与周围环境的差别，维持生命的活力，对生命活动的意义大于被动运输。
8、答案：C
解析：离子泵通过消耗ATP进行离子的跨膜运输，属于主动运输，A错误；主动运输一般为逆浓度梯度进行，B错误；主动运输速率受ATP供应和具有活性的载体数量的限制，CO中毒会导致供氧不足，进而导致细胞呼吸速率下降，ATP供应减少，离子泵跨膜运输离子的速率降低，C正确；蛋白质变性剂会降低具有活性的载体数量，使离子泵跨膜运输离子的速率降低，D错误。
9、答案：B
解析：红色花瓣细胞的液泡呈红色，比白色花瓣更便于观察质壁分离现象，A 项正确；黑藻叶片的叶肉细胞中液泡呈无色，叶绿体的存在使原生质层呈绿色，有利于实验现象的观察，B 项错误；紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位细胞的细胞液浓度不一定都相同，用相同浓度的外界溶液进行质壁分离实验时观察到的质壁分离程度可能不同，C 项正确；紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡含有色素，呈紫色，有利于实验现象的观察，D 项正确。
10、答案：D
解析：图中纵坐标是实验前与实验后长度的比值，当此比等于1，表示该细胞吸水与失水相等，细胞大小不变。当此比小于1，表示该细胞吸水大于失水，外界溶液浓度小于细胞液浓度，如图中的abc点。当此比大于1，表示该细胞吸水小于失水，外界溶液浓度大于细胞液浓度，如图中的def点。据图分析可知，a组细胞吸水多于b组，a组液泡中的溶质浓度低于b组，A错误；f组细胞失水最多，而b组是吸水，B错误；水分是自由扩散进入细胞的，不消耗ATP，C错误；c组细胞吸水，d组细胞失水，细胞既不吸水也不失水的蔗糖溶液应该介于c组与d组对应的蔗糖浓度之间，即0.4～0.5mol·L－1之间，D正确。
11、答案：B
解析：由图可知载体①逆浓度梯度运输溶质分子，A正确；载体②顺浓度梯度运输溶质分子，不消耗ATP，不具有ATP酶活性，B错误；载体①和②转运方式不同，前者是主动运输，后者是协助扩散，C正确；协助扩散有载体协助，自由扩散没有，前者快，D正确。
12、答案：D
解析：由题意可知，取生理状态相同的某种植物叶片，细胞内的细胞液浓度考虑相同，分别放入甲、乙、丙三种不同浓度的溶液中，一定的时间后，甲的浓度变小，说明植物细胞失水，甲的浓度>植物细胞；乙的浓度不变，说明植物细胞既不失水也不吸水，乙的浓度＝植物细胞；丙的浓度变大，说明植物细胞吸水，丙的浓度<植物细胞。由此可知：甲的浓度>乙的浓度>丙的浓度，A错误；乙的浓度不变是因为细胞内细胞液的浓度而非细胞内蔗糖浓度，与乙的浓度相等，B错误；水分进出细胞属于自由扩散，C错误。
13、答案：C
解析：病原体属于颗粒性物质，颗粒性物质或大分子物质进出细胞的方式为胞吞和胞吐，因此巨噬细胞摄入病原体的过程属于胞吞，A错误；固醇类激素的化学本质是脂质，脂溶性物质以自由扩散的方式进入靶细胞，B错误；神经细胞内的Na＋浓度比细胞膜外低，受刺激时，产生的Na＋内流是顺浓度梯度进行的，属于被动运输，C正确；甘油是脂溶性小分子物质，以自由扩散的方式进入细胞，D错误。
14、答案：C
解析：含有传递分子的囊泡与神经细胞的细胞膜融合之后再打开，将传递分子释放到神经细胞之外属胞吐方式。
15、答案：D
解析：与a点相比，b点时细胞的液泡颜色因吸水而变浅，A错误。与b点相比，c点时的吸水速率小，B错误。c点时细胞膨胀，液泡内仍有水分子进出，C错误。b点到c点过程中，细胞的吸水速率受细胞壁的影响而使细胞不再膨胀，D错误。
16、答案：C
解析：亲核蛋白质进入细胞核是通过核孔的主动过程，要消耗能量。细胞壁是全透性的。原核细胞不出现染色体，H泵是具有酶活性的供能蛋白，为主动运输载体。
17、答案：C
解析：A.巨噬细胞摄入病原体的过程属于胞吞作用，A错误；
B.固醇类激素进入靶细胞的过程属于自由扩散（如性激素），B错误；
C.神经细胞受到刺激时产生的Na*内流，需要载体，不消耗能量，属于被动运输，C正确；
D.护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于自由扩散，D错误。
18、答案：D
解析：成熟的植物细胞是一个渗透系统，当外界溶液浓度大于细胞液浓度时细胞失水发生质壁分离现象，反之发生质壁分离复原现象，两者浓度相等时，吸水量与失水量相等，水分进出达到平衡状态；分析实验结果可知，实验过程中，甲吸水、乙水分进出平衡、丙失水，所以实验前甲的浓度＞乙的浓度＞丙的浓度，A错误；乙的浓度不变是因为细胞外蔗糖浓度与乙的浓度相等，水分进出平衡，B错误；实验中细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于自由扩散，C错误；甲、丙的浓度变化是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的，D正确。
19、答案：(1)①单纯扩散；能量供应；②吸收；a；③c
(2)胞吐；流动性
解析：(1)图2中的曲线甲表明吸收物质的数量与细胞内外溶液浓度差成正比，没有饱和现象，说明细胞吸收该物质的方式属于扩散。分析曲线乙可知，在细胞内浓度高于细胞外浓度之后，仍能吸收该物质，可见细胞能够逆浓度梯度吸收该物质，并且在Q点出现饱和现象，此时细胞供能不足，说明细胞吸收该物质的方式为主动运输。某海洋生物的细胞中物质X、物质Y浓度分别为0.60和0.14，而海水中物质X、物质Y浓度分别为0.29和0.38(浓度单位均为mol/L)，由此可推知该细胞能主动地吸收物质X，可用图1中a表示。需注意的是a、c两过程均为主动运输，但是a为膜外物质向膜内的运输(吸收)，e为膜内物质向膜外运输(排出)。细胞的内、外侧可依据糖蛋白的位置来判定，糖蛋白位于细胞膜外侧。(2)胰岛素为大分子物质，只能通过外排作用分泌到细胞外，该过程依赖于细胞膜的流动性。
20、答案：(1)介于0.12～0.125之间
(2)硝酸钾溶液大于万年青叶表皮细胞的细胞液浓度
(3)K＋和NO被细胞选择吸收逐步进入液泡
(4)细胞过度失水而死亡
解析：(1)根据渗透作用的原理，当外界溶液浓度大于细胞液浓度时植物细胞失水，当外界溶液浓度小于细胞液浓度时植物细胞吸水，所以细胞液浓度介于不发生质壁分离和初始分离之间，即介于0.12～0.125之间。
(2)要使细胞发生质壁分离，必须要有大液泡的活细胞存在，并且硝酸钾溶液浓度要大于细胞液浓度。
(3)植物细胞发生自动复原的原因是K＋和NO被细胞吸收而使细胞液浓度增大，随着吸收数量的增多，到一定时候细胞液浓度就会大于硝酸钾溶液浓度，此时会发生质壁分离的复原。
(4)用高浓度硝酸钾溶液诱发质壁分离后，由于细胞过度失水而死亡，细胞的原生质层失去了选择性，所以不能发生质壁分离复原。
21、答案：(1)渗透
(2)渗透系统所处的不同环境温度；漏斗液面高度的变化
(3)①若单位时间内1组漏斗液面高度比2组高，则说明低温会影响物质的穿膜运输且使运输速度减慢
②若单位时间内2组漏斗的液面高度比1组高，则说明低温会影响物质的穿膜运输且使运输速度加快
③若单位时间内1、2组漏斗的液面高度相同，则说明温度高低并不影响物质穿膜运输
解析：(1)明确扩散与渗透作用的区别：“扩散”是指物质由高浓度向低浓度方向迁移，直到混合均匀的现象；“渗透作用”是指利用半透膜把两种不同浓度的溶液隔开，浓度较低溶液中的溶剂(如水)自动地透过半透膜流向浓度较高的溶液，直到平衡为止的现象。利用清水和一定浓度的蔗糖溶液构建的渗透系统，水分子通过半透膜的扩散现象属于渗透作用。
(2)如何准确定位“实验变量”：据题意，探究“低温是否会影响物质的穿膜运输”，是通过渗透装置模拟物质进出细胞进行探究的。从探究实验过程可以看出，温度是单一变量，即自变量。如果温度影响物质的穿膜运输，可能是加快物质运输也可能是减慢物质运输，则会导致实验组和对照组液面上升的速度不同，即单位时间内上升的高度不同或达到相同高度所需要的时间有差异，如果温度不影响物质穿膜运输，则对照组和实验组液面变化相同。