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2025江苏版新教材生物学高考第一轮
专题3 细胞的物质输入和输出
五年高考
考点1 细胞的吸水和失水
1.(2022江苏,5,2分)下列有关实验方法的描述合理的是( )
A.将一定量胡萝卜切碎,加适量水、石英砂,充分研磨,过滤,获取胡萝卜素提取液
B.适当浓度蔗糖溶液处理新鲜黑藻叶装片,可先后观察到细胞质流动与质壁分离现象
C.检测样品中的蛋白质时,须加热使双缩脲试剂与蛋白质发生显色反应
D.用溴麝香草酚蓝溶液检测发酵液中酒精含量的多少,可判断酵母菌的呼吸方式
2.(2021江苏,12,2分)采用紫色洋葱鳞片叶外表皮进行质壁分离实验,下列相关叙述正确的是( )
A.用镊子撕取的外表皮,若带有少量的叶肉细胞仍可用于实验
B.将外表皮平铺在洁净的载玻片上,直接用高倍镜观察细胞状态
C.为尽快观察到质壁分离现象,应在盖玻片四周均匀滴加蔗糖溶液
D.实验观察到许多无色细胞,说明紫色外表皮中有大量细胞含无色液泡
3.(2020江苏,25,3分)(多选)某同学用光学显微镜对4种实验材料进行观察并记录,如表实验现象合理的是( )
选项 实验材料 实验现象
A 用苏丹Ⅲ染液染色的花生子叶切片 子叶细胞中有橘黄色颗粒
B 用0.3 g/mL蔗糖溶液处理的紫色洋葱鳞片叶外表皮装片 紫色的液泡逐渐变小,颜色逐渐变深
C 用龙胆紫(甲紫)染液染色的洋葱根尖装片 染色体在细胞中移动并平均分配到两极
D 用台盼蓝染液染色的酵母菌涂片 部分酵母菌被染成蓝色
4.(新思维)(2023全国甲,4,6分)探究植物细胞的吸水和失水实验是高中学生常做的实验。某同学用紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料进行实验,探究蔗糖溶液、清水处理外表皮后,外表皮细胞原生质体和液泡的体积及细胞液浓度的变化。图中所提到的原生质体是指植物细胞不包括细胞壁的部分。下列示意图中能够正确表示实验结果的是( )
5.(2022浙江6月选考,11,2分)“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(涨)破
D.若选用根尖分生区细胞为材料,质壁分离现象更明显
6.(2022全国甲,2,6分)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
7.(新情境)(2022湖南,10,2分)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
8.(2021湖南,3,2分)质壁分离和质壁分离复原是某些生物细胞响应外界水分变化而发生的渗透调节过程。下列叙述错误的是( )
A.施肥过多引起的“烧苗”现象与质壁分离有关
B.质壁分离过程中,细胞膜可局部或全部脱离细胞壁
C.质壁分离复原过程中,细胞的吸水能力逐渐降低
D.1 mol/L NaCl溶液和1 mol/L蔗糖溶液的渗透压大小相等
9.(2021广东,13,4分)保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下,制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片,观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响,如图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是( )
A.比较保卫细胞细胞液浓度,③处理后>①处理后
B.质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中
C.滴加③后有较多水分子进入保卫细胞
D.推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③
10.(2020全国Ⅱ,5,6分)取某植物的成熟叶片,用打孔器获取叶圆片,等分成两份,分别放入浓度(单位为g/mL)相同的甲糖溶液和乙糖溶液中,得到甲、乙两个实验组(甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍)。水分交换达到平衡时,检测甲、乙两组的溶液浓度,发现甲组中甲糖溶液浓度升高。在此期间叶细胞和溶液之间没有溶质交换。据此判断下列说法错误的是( )
A.甲组叶细胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液浓度升高
B.若测得乙糖溶液浓度不变,则乙组叶细胞的净吸水量为零
C.若测得乙糖溶液浓度降低,则乙组叶肉细胞可能发生了质壁分离
D.若测得乙糖溶液浓度升高,则叶细胞的净吸水量乙组大于甲组
考点2 物质跨膜运输的方式
11.(2021江苏,3,2分)细胞可运用不同的方式跨膜转运物质,下列相关叙述错误的是( )
A.物质自由扩散进出细胞的速度既与浓度梯度有关,也与分子大小有关
B.小肠上皮细胞摄入和运出葡萄糖与细胞质中各种溶质分子的浓度有关
C.神经细胞膜上运入K+的载体蛋白和运出K+的通道蛋白都具有特异性
D.肾小管上皮细胞通过主动运输方式重吸收氨基酸
12.(2020江苏,5,2分)如图①~⑤表示物质进、出小肠上皮细胞的几种方式,下列叙述正确的是 ( )
A.葡萄糖进、出小肠上皮细胞方式不同
B.Na+主要以方式③运出小肠上皮细胞
C.多肽以方式⑤进入细胞,以方式②离开细胞
D.口服维生素D通过方式⑤被吸收
13.(2023全国甲,1,6分)物质输入和输出细胞都需要经过细胞膜。下列有关人体内物质跨膜运输的叙述,正确的是( )
A.乙醇是有机物,不能通过自由扩散方式跨膜进入细胞
B.血浆中的K+进入红细胞时需要载体蛋白并消耗ATP
C.抗体在浆细胞内合成时消耗能量,其分泌过程不耗能
D.葡萄糖可通过主动运输但不能通过协助扩散进入细胞
14.(2023辽宁,4,2分)血脑屏障的生物膜体系在控制物质运输方式上与细胞膜类似。如表中相关物质不可能存在的运输方式是( )
选项 通过血脑屏障生物膜体系的物质 运输方式
A 神经生长因子蛋白 胞吞、胞吐
B 葡萄糖 协助扩散
C 谷氨酸 自由扩散
D 钙离子 主动运输
15.(新情境)(2023浙江1月选考,4,2分)缬氨霉素是一种脂溶性抗生素,可结合在微生物的细胞膜上,将K+运输到细胞外(如图所示),降低细胞内外的K+浓度差,使微生物无法维持细胞内离子的正常浓度而死亡。下列叙述正确的是( )
A.缬氨霉素顺浓度梯度运输K+到膜外
B.缬氨霉素为运输K+提供ATP
C.缬氨霉素运输K+与质膜的结构无关
D.缬氨霉素可致噬菌体失去侵染能力
16.(热点透)(2023浙江6月选考,13,2分)植物组织培养过程中,培养基中常添加蔗糖,植物细胞利用蔗糖的方式如图所示。
下列叙述正确的是( )
A.转运蔗糖时,共转运体的构型不发生变化
B.使用ATP合成抑制剂,会使蔗糖运输速率下降
C.植物组培过程中蔗糖是植物细胞吸收的唯一碳源
D.培养基的pH高于细胞内,有利于蔗糖的吸收
17.(新情境)(2023湖南,8,2分)盐碱胁迫下植物应激反应产生的H2O2对细胞有毒害作用。禾本科农作物AT1蛋白通过调节细胞膜上PIP2s蛋白磷酸化水平,影响H2O2的跨膜转运,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.细胞膜上PIP2s蛋白高磷酸化水平是其提高H2O2外排能力所必需的
B.PIP2s蛋白磷酸化被抑制,促进H2O2外排,从而减轻其对细胞的毒害
C.敲除AT1基因或降低其表达可提高禾本科农作物的耐盐碱能力
D.从特殊物种中发掘逆境胁迫相关基因是改良农作物抗逆性的有效途径
18.(2023山东,2,2分)溶酶体膜上的H+载体蛋白和Cl-/H+转运蛋白都能运输H+,溶酶体内H+浓度由H+载体蛋白维持,Cl-/H+转运蛋白在H+浓度梯度驱动下,运出H+的同时把Cl-逆浓度梯度运入溶酶体。Cl-/H+转运蛋白缺失突变体的细胞中,因Cl-转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累,严重时可导致溶酶体破裂。下列说法错误的是( )
A.H+进入溶酶体的方式属于主动运输
B.H+载体蛋白失活可引起溶酶体内的吞噬物积累
C.该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除
D.溶酶体破裂后,释放到细胞质基质中的水解酶活性增强
19.(2022湖北,4,2分)哺乳动物成熟红细胞的细胞膜含有丰富的水通道蛋白,硝酸银(AgNO3)可使水通道蛋白失去活性。下列叙述错误的是( )
A.经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会膨胀
B.经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中不会变小
C.未经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会迅速膨胀
D.未经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会迅速变小
20.(2022辽宁,9,2分)水通道蛋白(AQP)是一类细胞膜通道蛋白。检测人唾液腺正常组织和水肿组织中3种AQP基因mRNA含量,发现AQP1和AQP3基因mRNA含量无变化,而水肿组织AQP5基因mRNA含量是正常组织的2.5倍。下列叙述正确的是( )
A.人唾液腺正常组织细胞中AQP蛋白的氨基酸序列相同
B.AQP蛋白与水分子可逆结合,转运水进出细胞不需要消耗ATP
C.检测结果表明,只有AQP5蛋白参与人唾液腺水肿的形成
D.正常组织与水肿组织的水转运速率不同,与AQP蛋白的数量有关
21.(2021山东,2,2分)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
22.(2022海南,16,10分)细胞膜上存在的多种蛋白质参与细胞的生命活动。回答下列问题。
(1)细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白,对不同物质的跨膜运输起着决定性作用,这些膜蛋白能够体现出细胞膜具有的功能特性是 。
(2)细胞膜上的水通道蛋白是水分子进出细胞的重要通道,水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式属于 。
(3)细胞膜上的H+-ATP酶是一种转运H+的载体蛋白,能催化ATP水解,利用ATP水解释放的能量将H+泵出细胞,导致细胞外的pH ;此过程中,H+-ATP酶作为载体蛋白在转运H+时发生的变化是 。
(4)细胞膜上的受体通常是蛋白质。人体胰岛B细胞分泌的胰岛素与靶细胞膜上的受体结合时,会引起靶细胞产生相应的生理变化,这一过程体现的细胞膜的功能是 。
(5)植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐,不同温度下吸收速率的变化趋势如图。与25 ℃相比,4 ℃条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是 。
三年模拟
限时拔高练
一、单项选择题
1.(2023苏北四市一模,4)载体蛋白和通道蛋白对物质的转运机制不同。下列叙述错误的是( )
A.突触前膜释放神经递质都需要载体蛋白参与
B.载体蛋白需要与被转运物结合,实现对物质的跨膜运输
C.通道蛋白一般只参与被动运输,载体蛋白既可参与被动运输,也可参与主动运输
D.如果有与被转运物结构相似的物质存在,载体蛋白可能出现竞争性抑制现象
2.(2023盐城三模,3)在适宜条件下,将月季的花瓣细胞置于一定浓度的A溶液中,测得细胞液渗透压与A溶液渗透压的比值变化如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.t1时,水分子不进出花瓣细胞
B.A溶液中的溶质能被花瓣细胞吸收
C.t2时,花瓣细胞的吸水能力大于t0时
D.t0~t2时,花瓣细胞先发生质壁分离,后自动复原
3.(2024届无锡期中,4)如图是与H+跨膜转运相关的两种过程,甲、乙、丙表示物质或结构。相关叙述正确的是( )
A.生物膜的选择透过性与乙、丙有关,与甲无关
B.乙、丙都是转运H+的通道蛋白
C.丙通常分布于叶绿体外膜和线粒体内膜
D.丙转运的H+可来源于丙酮酸和水
4.(热点透)(2024届扬州期中,1)如图是Ca2+在载体蛋白协助下,进行跨细胞膜运输的过程图。据图分析不合理的是( )
A.此过程是主动运输,细胞在ATP供能的情况下主动吸收以提高胞内Ca2+浓度
B.跨膜运输时,Ca2+需与特定的载体蛋白紧密结合,表明载体蛋白具有特异性
C.该载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶,可降低ATP水解反应所需的活化能
D.载体蛋白的磷酸化导致其空间结构发生变化,每次转运都会发生同样的结构改变
5.(2024届南通如皋期中,2)植物根吸收N主要由细胞膜两侧的电位差驱动,N的吸收由H+浓度梯度驱动,相关转运机制如图。下列说法错误的是( )
A.N进入细胞属于主动运输,需间接消耗ATP
B.膜内的H+来源于NRT1.1的转运和N的分解
C.转运H+出细胞的载体蛋白,具有ATP水解酶活性
D.施用尿素可被植物根细胞直接吸收,其运输方式与N相同
6.(热点透)(2023苏北七市二模,3)在NaCl胁迫下,植物细胞中的H2O2增多,并通过调节相应膜蛋白的功能提高耐盐能力(如图)。下列相关叙述正确的是( )
A.蛋白质1提供活化能,催化O2的生成反应
B.蛋白质2被H2O2激活后,通过不断改变构象运输Ca2+
C.蛋白质3运出Na+不消耗ATP,属于协助扩散
D.缺氧条件下,细胞呼吸速率下降,细胞耐盐能力降低
7.(2023江苏百校联考,2)如图为液泡膜上离子跨膜运输机制示意图,下列相关叙述,错误的是( )
A.Ca2+逆浓度梯度从细胞液进入细胞质基质
B.有氧呼吸的增强可促进Ca2+进入液泡
C.Na+进入液泡的方式属于主动运输
D.液泡中的pH环境与动物细胞中的溶酶体中的类似
8.(2023南通如皋一模,2)如图表示植物细胞吸收N的过程,NRT1.1是硝酸盐转运蛋白,能通过磷酸化和去磷酸化来完成N的吸收。下列相关说法正确的是( )
A.图中,N进入细胞的方式为协助扩散
B.改变细胞内外pH不会对N的运输产生影响
C.NRT1.1只能特异性运输N
D.在磷酸化与去磷酸化的过程中,转运蛋白的构象会发生改变
9.(2024届苏州期中,3)甲状腺滤泡细胞内的I-浓度是血浆中I-浓度的30倍。血浆中I-进入滤泡上皮细胞是由钠碘同向转运体(NIS)介导的,如图所示。已知哇巴因是钠钾泵抑制剂,硝酸根离子(N)可以与I-竞争NIS。下列叙述正确的是( )
A.Na+进出甲状腺滤泡细胞的方式相同
B.N能够同时影响Na+和I-进入甲状腺滤泡上皮细胞
C.NIS能同时转运Na+和I-,所以不具有特异性
D.哇巴因可抑制甲状腺滤泡细胞吸收碘,从而影响甲状腺激素的合成
二、多项选择题
10.(2024届常州前黄高级中学期中,17)光合作用产生的蔗糖可从叶运输到甜菜块根,转运机制如图所示,下列有关叙述正确的是( )
A.蔗糖进入细胞和进入液泡的跨膜运输方式不同
B.当细胞呼吸强度降低时,细胞吸收蔗糖的速率会下降
C.与细胞外和液泡内环境相比,细胞质基质的pH最低
D.细胞存储糖类后有利于提高细胞液渗透压,增强抗旱能力
11.(2023南京二模,15)褐色脂肪组织(BAT)细胞中有一种特殊的转运蛋白(UCP),其作用机制如图所示。温度、ATP与ADP的比值会影响UCP的活性。激活的UCP可使线粒体内膜上电子传递链过程不产生ATP。下列有关叙述错误的是( )
A.此机制的形成是长期自然选择的结果
B.H+由膜间隙通过主动运输进入线粒体基质
C.UCP激活时,BAT细胞的线粒体不能产生ATP
D.两种转运蛋白结构和功能不同的根本原因是基因不同
考法综合练
1.(新思维)(2023扬州三模,3)研究发现,甘蔗叶肉细胞产生的蔗糖进入伴胞细胞有共质体途径和质外体途径,分别如图中①、②所示。下列叙述正确的是( )
A.质外体的pH因H+-ATP酶的运输作用而逐步降低
B.图中细胞间可通过途径①的通道进行信息交流
C.转运蛋白都含有相应分子或离子的结合部位
D.加入H+-ATP酶抑制剂不会影响蔗糖的运输速率
2.(2023扬州、盐城、淮阴、丹阳四校4月联考,3)冰叶日中花(简称冰菜)是一种耐盐性极强的植物,其茎、叶表面有盐囊细胞,如图表示盐囊细胞中4种离子的转运方式。下列叙述错误的是( )
A.P型和V型ATP酶转运H+为NHX转运Na+提供动力
B.NHX运输Na+有利于降低细胞质基质中Na+含量,提高耐盐性
C.P型和V型ATP酶既有运输H+的功能,又有催化ATP水解的功能
D.CLC开放后H+和Cl-的转运属于主动运输
3.(2023江苏新高考基地学校五联,15)(多选)人体胃酸的分泌过程如图所示。胃黏膜壁细胞靠近胃腔的细胞膜(顶膜)上有质子泵,质子泵每水解一分子ATP所释放的能量,可驱动一个H+从壁细胞基质进入胃腔,同时驱动一个K+从胃腔进入壁细胞基质。壁细胞的Cl-通过细胞顶膜的氯离子通道进入胃腔,与H+形成盐酸。未进食时,壁细胞质子泵(静息态)被包裹在囊泡中储存在细胞质基质中,壁细胞受到食物刺激时,囊泡移动到壁细胞顶膜处发生融合,质子泵转移到顶膜上(活化态)。相关叙述正确的是( )
A.胃腔属于人体内环境,其稳态的维持具有重要意义
B.K+进入壁细胞的方式与Cl-出壁细胞的方式完全相同
C.质子泵两种状态的转换受神经、激素等多种因素调节
D.使质子泵空间结构发生改变的药物可抑制胃酸的分泌
4.(新教材)(2023南京、盐城二模,15)(多选)溶酶体作为细胞中的“回收站”,内部含有的酸性水解酶能将蛋白质等物质降解。其内部偏酸的环境(pH约为4.6)既能保障溶酶体功能,又能防止酸性水解酶泄露后破坏正常结构(细胞质基质中的pH约为7.2),V型质子泵(V-ATPase)在溶酶体内部维持pH的稳态的过程中发挥了重要功能,作用机制如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.V型质子泵可将细胞质基质中的H+逆浓度梯度转运进溶酶体
B.据图1推测,H+通过H+通道运出溶酶体的方式是协助扩散
C.当pH大于4.6时,H+通过V型质子泵运入溶酶体的数量减少
D.溶酶体内pH为3.5时,膜内向膜外运输的H+数量将减少
专题3 细胞的物质输入和输出
五年高考
考点1 细胞的吸水和失水
1.(2022江苏,5,2分)下列有关实验方法的描述合理的是( )
A.将一定量胡萝卜切碎,加适量水、石英砂,充分研磨,过滤,获取胡萝卜素提取液
B.适当浓度蔗糖溶液处理新鲜黑藻叶装片,可先后观察到细胞质流动与质壁分离现象
C.检测样品中的蛋白质时,须加热使双缩脲试剂与蛋白质发生显色反应
D.用溴麝香草酚蓝溶液检测发酵液中酒精含量的多少,可判断酵母菌的呼吸方式
答案 B
2.(2021江苏,12,2分)采用紫色洋葱鳞片叶外表皮进行质壁分离实验,下列相关叙述正确的是( )
A.用镊子撕取的外表皮,若带有少量的叶肉细胞仍可用于实验
B.将外表皮平铺在洁净的载玻片上,直接用高倍镜观察细胞状态
C.为尽快观察到质壁分离现象,应在盖玻片四周均匀滴加蔗糖溶液
D.实验观察到许多无色细胞,说明紫色外表皮中有大量细胞含无色液泡
答案 A
3.(2020江苏,25,3分)(多选)某同学用光学显微镜对4种实验材料进行观察并记录,如表实验现象合理的是( )
选项 实验材料 实验现象
A 用苏丹Ⅲ染液染色的花生子叶切片 子叶细胞中有橘黄色颗粒
B 用0.3 g/mL蔗糖溶液处理的紫色洋葱鳞片叶外表皮装片 紫色的液泡逐渐变小,颜色逐渐变深
C 用龙胆紫(甲紫)染液染色的洋葱根尖装片 染色体在细胞中移动并平均分配到两极
D 用台盼蓝染液染色的酵母菌涂片 部分酵母菌被染成蓝色
答案 ABD
4.(新思维)(2023全国甲,4,6分)探究植物细胞的吸水和失水实验是高中学生常做的实验。某同学用紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料进行实验,探究蔗糖溶液、清水处理外表皮后,外表皮细胞原生质体和液泡的体积及细胞液浓度的变化。图中所提到的原生质体是指植物细胞不包括细胞壁的部分。下列示意图中能够正确表示实验结果的是( )
答案 C
5.(2022浙江6月选考,11,2分)“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(涨)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
6.(2022全国甲,2,6分)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
7.(新情境)(2022湖南,10,2分)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
8.(2021湖南,3,2分)质壁分离和质壁分离复原是某些生物细胞响应外界水分变化而发生的渗透调节过程。下列叙述错误的是( )
A.施肥过多引起的“烧苗”现象与质壁分离有关
B.质壁分离过程中,细胞膜可局部或全部脱离细胞壁
C.质壁分离复原过程中,细胞的吸水能力逐渐降低
D.1 mol/L NaCl溶液和1 mol/L蔗糖溶液的渗透压大小相等
答案 D
9.(2021广东,13,4分)保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下,制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片,观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响,如图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是( )
A.比较保卫细胞细胞液浓度,③处理后>①处理后
B.质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中
C.滴加③后有较多水分子进入保卫细胞
D.推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③
答案 A
10.(2020全国Ⅱ,5,6分)取某植物的成熟叶片,用打孔器获取叶圆片,等分成两份,分别放入浓度(单位为g/mL)相同的甲糖溶液和乙糖溶液中,得到甲、乙两个实验组(甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍)。水分交换达到平衡时,检测甲、乙两组的溶液浓度,发现甲组中甲糖溶液浓度升高。在此期间叶细胞和溶液之间没有溶质交换。据此判断下列说法错误的是( )
A.甲组叶细胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液浓度升高
B.若测得乙糖溶液浓度不变,则乙组叶细胞的净吸水量为零
C.若测得乙糖溶液浓度降低,则乙组叶肉细胞可能发生了质壁分离
D.若测得乙糖溶液浓度升高,则叶细胞的净吸水量乙组大于甲组
答案 D
考点2 物质跨膜运输的方式
11.(2021江苏,3,2分)细胞可运用不同的方式跨膜转运物质,下列相关叙述错误的是( )
A.物质自由扩散进出细胞的速度既与浓度梯度有关,也与分子大小有关
B.小肠上皮细胞摄入和运出葡萄糖与细胞质中各种溶质分子的浓度有关
C.神经细胞膜上运入K+的载体蛋白和运出K+的通道蛋白都具有特异性
D.肾小管上皮细胞通过主动运输方式重吸收氨基酸
答案 B
12.(2020江苏,5,2分)如图①~⑤表示物质进、出小肠上皮细胞的几种方式,下列叙述正确的是 ( )
A.葡萄糖进、出小肠上皮细胞方式不同
B.Na+主要以方式③运出小肠上皮细胞
C.多肽以方式⑤进入细胞,以方式②离开细胞
D.口服维生素D通过方式⑤被吸收
答案 A
13.(2023全国甲,1,6分)物质输入和输出细胞都需要经过细胞膜。下列有关人体内物质跨膜运输的叙述,正确的是( )
A.乙醇是有机物,不能通过自由扩散方式跨膜进入细胞
B.血浆中的K+进入红细胞时需要载体蛋白并消耗ATP
C.抗体在浆细胞内合成时消耗能量,其分泌过程不耗能
D.葡萄糖可通过主动运输但不能通过协助扩散进入细胞
答案 B
14.(2023辽宁,4,2分)血脑屏障的生物膜体系在控制物质运输方式上与细胞膜类似。如表中相关物质不可能存在的运输方式是( )
选项 通过血脑屏障生物膜体系的物质 运输方式
A 神经生长因子蛋白 胞吞、胞吐
B 葡萄糖 协助扩散
C 谷氨酸 自由扩散
D 钙离子 主动运输
答案 C
15.(新情境)(2023浙江1月选考,4,2分)缬氨霉素是一种脂溶性抗生素,可结合在微生物的细胞膜上,将K+运输到细胞外(如图所示),降低细胞内外的K+浓度差,使微生物无法维持细胞内离子的正常浓度而死亡。下列叙述正确的是( )
A.缬氨霉素顺浓度梯度运输K+到膜外
B.缬氨霉素为运输K+提供ATP
C.缬氨霉素运输K+与质膜的结构无关
D.缬氨霉素可致噬菌体失去侵染能力
答案 A
16.(热点透)(2023浙江6月选考,13,2分)植物组织培养过程中,培养基中常添加蔗糖,植物细胞利用蔗糖的方式如图所示。
下列叙述正确的是( )
A.转运蔗糖时,共转运体的构型不发生变化
B.使用ATP合成抑制剂,会使蔗糖运输速率下降
C.植物组培过程中蔗糖是植物细胞吸收的唯一碳源
D.培养基的pH高于细胞内,有利于蔗糖的吸收
答案 B
17.(新情境)(2023湖南,8,2分)盐碱胁迫下植物应激反应产生的H2O2对细胞有毒害作用。禾本科农作物AT1蛋白通过调节细胞膜上PIP2s蛋白磷酸化水平,影响H2O2的跨膜转运,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.细胞膜上PIP2s蛋白高磷酸化水平是其提高H2O2外排能力所必需的
B.PIP2s蛋白磷酸化被抑制,促进H2O2外排,从而减轻其对细胞的毒害
C.敲除AT1基因或降低其表达可提高禾本科农作物的耐盐碱能力
D.从特殊物种中发掘逆境胁迫相关基因是改良农作物抗逆性的有效途径
答案 B
18.(2023山东,2,2分)溶酶体膜上的H+载体蛋白和Cl-/H+转运蛋白都能运输H+,溶酶体内H+浓度由H+载体蛋白维持,Cl-/H+转运蛋白在H+浓度梯度驱动下,运出H+的同时把Cl-逆浓度梯度运入溶酶体。Cl-/H+转运蛋白缺失突变体的细胞中,因Cl-转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累,严重时可导致溶酶体破裂。下列说法错误的是( )
A.H+进入溶酶体的方式属于主动运输
B.H+载体蛋白失活可引起溶酶体内的吞噬物积累
C.该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除
D.溶酶体破裂后,释放到细胞质基质中的水解酶活性增强
答案 D
19.(2022湖北,4,2分)哺乳动物成熟红细胞的细胞膜含有丰富的水通道蛋白,硝酸银(AgNO3)可使水通道蛋白失去活性。下列叙述错误的是( )
A.经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会膨胀
B.经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中不会变小
C.未经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会迅速膨胀
D.未经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会迅速变小
答案 B
20.(2022辽宁,9,2分)水通道蛋白(AQP)是一类细胞膜通道蛋白。检测人唾液腺正常组织和水肿组织中3种AQP基因mRNA含量,发现AQP1和AQP3基因mRNA含量无变化,而水肿组织AQP5基因mRNA含量是正常组织的2.5倍。下列叙述正确的是( )
A.人唾液腺正常组织细胞中AQP蛋白的氨基酸序列相同
B.AQP蛋白与水分子可逆结合,转运水进出细胞不需要消耗ATP
C.检测结果表明,只有AQP5蛋白参与人唾液腺水肿的形成
D.正常组织与水肿组织的水转运速率不同,与AQP蛋白的数量有关
答案 D
21.(2021山东,2,2分)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
22.(2022海南,16,10分)细胞膜上存在的多种蛋白质参与细胞的生命活动。回答下列问题。
(1)细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白,对不同物质的跨膜运输起着决定性作用,这些膜蛋白能够体现出细胞膜具有的功能特性是 。
(2)细胞膜上的水通道蛋白是水分子进出细胞的重要通道,水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式属于 。
(3)细胞膜上的H+-ATP酶是一种转运H+的载体蛋白,能催化ATP水解,利用ATP水解释放的能量将H+泵出细胞,导致细胞外的pH ;此过程中,H+-ATP酶作为载体蛋白在转运H+时发生的变化是 。
(4)细胞膜上的受体通常是蛋白质。人体胰岛B细胞分泌的胰岛素与靶细胞膜上的受体结合时,会引起靶细胞产生相应的生理变化,这一过程体现的细胞膜的功能是 。
(5)植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐,不同温度下吸收速率的变化趋势如图。与25 ℃相比,4 ℃条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是 。
答案 (1)选择透过性 (2)协助扩散 (3)下降 自身构象发生改变(或空间结构发生改变) (4)进行细胞间的信息交流 (5)温度降低,酶的活性降低,呼吸速率减慢,为主动运输提供的能量减少
三年模拟
限时拔高练
一、单项选择题
1.(2023苏北四市一模,4)载体蛋白和通道蛋白对物质的转运机制不同。下列叙述错误的是( )
A.突触前膜释放神经递质都需要载体蛋白参与
B.载体蛋白需要与被转运物结合,实现对物质的跨膜运输
C.通道蛋白一般只参与被动运输,载体蛋白既可参与被动运输,也可参与主动运输
D.如果有与被转运物结构相似的物质存在,载体蛋白可能出现竞争性抑制现象
答案 A
2.(2023盐城三模,3)在适宜条件下,将月季的花瓣细胞置于一定浓度的A溶液中,测得细胞液渗透压与A溶液渗透压的比值变化如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.t1时,水分子不进出花瓣细胞
B.A溶液中的溶质能被花瓣细胞吸收
C.t2时,花瓣细胞的吸水能力大于t0时
D.t0~t2时,花瓣细胞先发生质壁分离,后自动复原
答案 A
3.(2024届无锡期中,4)如图是与H+跨膜转运相关的两种过程,甲、乙、丙表示物质或结构。相关叙述正确的是( )
A.生物膜的选择透过性与乙、丙有关,与甲无关
B.乙、丙都是转运H+的通道蛋白
C.丙通常分布于叶绿体外膜和线粒体内膜
D.丙转运的H+可来源于丙酮酸和水
答案 D
4.(热点透)(2024届扬州期中,1)如图是Ca2+在载体蛋白协助下,进行跨细胞膜运输的过程图。据图分析不合理的是( )
A.此过程是主动运输,细胞在ATP供能的情况下主动吸收以提高胞内Ca2+浓度
B.跨膜运输时,Ca2+需与特定的载体蛋白紧密结合,表明载体蛋白具有特异性
C.该载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶,可降低ATP水解反应所需的活化能
D.载体蛋白的磷酸化导致其空间结构发生变化,每次转运都会发生同样的结构改变
答案 A
5.(2024届南通如皋期中,2)植物根吸收N主要由细胞膜两侧的电位差驱动,N的吸收由H+浓度梯度驱动,相关转运机制如图。下列说法错误的是( )
A.N进入细胞属于主动运输,需间接消耗ATP
B.膜内的H+来源于NRT1.1的转运和N的分解
C.转运H+出细胞的载体蛋白,具有ATP水解酶活性
D.施用尿素可被植物根细胞直接吸收,其运输方式与N相同
答案 D
6.(热点透)(2023苏北七市二模,3)在NaCl胁迫下,植物细胞中的H2O2增多,并通过调节相应膜蛋白的功能提高耐盐能力(如图)。下列相关叙述正确的是( )
A.蛋白质1提供活化能,催化O2的生成反应
B.蛋白质2被H2O2激活后,通过不断改变构象运输Ca2+
C.蛋白质3运出Na+不消耗ATP,属于协助扩散
D.缺氧条件下,细胞呼吸速率下降,细胞耐盐能力降低
答案 D
7.(2023江苏百校联考,2)如图为液泡膜上离子跨膜运输机制示意图,下列相关叙述,错误的是( )
A.Ca2+逆浓度梯度从细胞液进入细胞质基质
B.有氧呼吸的增强可促进Ca2+进入液泡
C.Na+进入液泡的方式属于主动运输
D.液泡中的pH环境与动物细胞中的溶酶体中的类似
答案 A
8.(2023南通如皋一模,2)如图表示植物细胞吸收N的过程,NRT1.1是硝酸盐转运蛋白,能通过磷酸化和去磷酸化来完成N的吸收。下列相关说法正确的是( )
A.图中,N进入细胞的方式为协助扩散
B.改变细胞内外pH不会对N的运输产生影响
C.NRT1.1只能特异性运输N
D.在磷酸化与去磷酸化的过程中,转运蛋白的构象会发生改变
答案 D
9.(2024届苏州期中,3)甲状腺滤泡细胞内的I-浓度是血浆中I-浓度的30倍。血浆中I-进入滤泡上皮细胞是由钠碘同向转运体(NIS)介导的,如图所示。已知哇巴因是钠钾泵抑制剂,硝酸根离子(N)可以与I-竞争NIS。下列叙述正确的是( )
A.Na+进出甲状腺滤泡细胞的方式相同
B.N能够同时影响Na+和I-进入甲状腺滤泡上皮细胞
C.NIS能同时转运Na+和I-,所以不具有特异性
D.哇巴因可抑制甲状腺滤泡细胞吸收碘,从而影响甲状腺激素的合成
答案 D
二、多项选择题
10.(2024届常州前黄高级中学期中,17)光合作用产生的蔗糖可从叶运输到甜菜块根,转运机制如图所示,下列有关叙述正确的是( )
A.蔗糖进入细胞和进入液泡的跨膜运输方式不同
B.当细胞呼吸强度降低时,细胞吸收蔗糖的速率会下降
C.与细胞外和液泡内环境相比,细胞质基质的pH最低
D.细胞存储糖类后有利于提高细胞液渗透压,增强抗旱能力
答案 BD
11.(2023南京二模,15)褐色脂肪组织(BAT)细胞中有一种特殊的转运蛋白(UCP),其作用机制如图所示。温度、ATP与ADP的比值会影响UCP的活性。激活的UCP可使线粒体内膜上电子传递链过程不产生ATP。下列有关叙述错误的是( )
A.此机制的形成是长期自然选择的结果
B.H+由膜间隙通过主动运输进入线粒体基质
C.UCP激活时,BAT细胞的线粒体不能产生ATP
D.两种转运蛋白结构和功能不同的根本原因是基因不同
答案 BC
考法综合练
1.(新思维)(2023扬州三模,3)研究发现,甘蔗叶肉细胞产生的蔗糖进入伴胞细胞有共质体途径和质外体途径,分别如图中①、②所示。下列叙述正确的是( )
A.质外体的pH因H+-ATP酶的运输作用而逐步降低
B.图中细胞间可通过途径①的通道进行信息交流
C.转运蛋白都含有相应分子或离子的结合部位
D.加入H+-ATP酶抑制剂不会影响蔗糖的运输速率
答案 B
2.(2023扬州、盐城、淮阴、丹阳四校4月联考,3)冰叶日中花(简称冰菜)是一种耐盐性极强的植物,其茎、叶表面有盐囊细胞,如图表示盐囊细胞中4种离子的转运方式。下列叙述错误的是( )
A.P型和V型ATP酶转运H+为NHX转运Na+提供动力
B.NHX运输Na+有利于降低细胞质基质中Na+含量,提高耐盐性
C.P型和V型ATP酶既有运输H+的功能,又有催化ATP水解的功能
D.CLC开放后H+和Cl-的转运属于主动运输
答案 D
3.(2023江苏新高考基地学校五联,15)(多选)人体胃酸的分泌过程如图所示。胃黏膜壁细胞靠近胃腔的细胞膜(顶膜)上有质子泵,质子泵每水解一分子ATP所释放的能量,可驱动一个H+从壁细胞基质进入胃腔,同时驱动一个K+从胃腔进入壁细胞基质。壁细胞的Cl-通过细胞顶膜的氯离子通道进入胃腔,与H+形成盐酸。未进食时,壁细胞质子泵(静息态)被包裹在囊泡中储存在细胞质基质中,壁细胞受到食物刺激时,囊泡移动到壁细胞顶膜处发生融合,质子泵转移到顶膜上(活化态)。相关叙述正确的是( )
A.胃腔属于人体内环境,其稳态的维持具有重要意义
B.K+进入壁细胞的方式与Cl-出壁细胞的方式完全相同
C.质子泵两种状态的转换受神经、激素等多种因素调节
D.使质子泵空间结构发生改变的药物可抑制胃酸的分泌
答案 CD
4.(新教材)(2023南京、盐城二模,15)(多选)溶酶体作为细胞中的“回收站”,内部含有的酸性水解酶能将蛋白质等物质降解。其内部偏酸的环境(pH约为4.6)既能保障溶酶体功能,又能防止酸性水解酶泄露后破坏正常结构(细胞质基质中的pH约为7.2),V型质子泵(V-ATPase)在溶酶体内部维持pH的稳态的过程中发挥了重要功能,作用机制如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.V型质子泵可将细胞质基质中的H+逆浓度梯度转运进溶酶体
B.据图1推测,H+通过H+通道运出溶酶体的方式是协助扩散
C.当pH大于4.6时,H+通过V型质子泵运入溶酶体的数量减少
D.溶酶体内pH为3.5时,膜内向膜外运输的H+数量将减少
答案 AB
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