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高考生物考前冲刺押题预测 细胞的物质输入与输出
一.选择题(共15小题)
1.(2025 淄博模拟)CFTR是一种细胞膜上的Cl﹣通道蛋白。胞内Cl﹣浓度升高,激活cAMP依赖的蛋白激酶使通道打开,胞外Cl﹣浓度升高也可促进通道打开。CFTR基因中3个碱基的缺失,引起CFTR结构和功能异常,使支气管中黏液增多,细菌在肺部大量生长繁殖,严重可导致囊性纤维化(CF)。下列说法错误的是( )
A.CFTR可允许Cl﹣双向转运,cAMP抑制剂可减少胞内Cl﹣外流
B.CFTR异常导致细胞向外转运Cl﹣减少的同时也会影响水分子转运
C.CF说明基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
D.可使用抗生素类药物从根本上治疗细菌感染的CF
2.(2025 湖南模拟)叶肉细胞中的光合产物以蔗糖形式运送到维管束鞘细胞后,可以通过共质体途径进入筛管,该过程具有单向性,具体机制如图。下列叙述错误的是( )
A.蔗糖通过胞间连丝顺浓度扩散进入居间细胞
B.该过程中蔗糖的运输及棉子糖的合成均不耗能
C.合成棉子糖所需的酶定位在居间细胞是维持蔗糖浓度差的基础
D.胞间连丝的孔径和糖分子的直径大小关系是该过程单向运输的前提
3.(2025 大庆模拟)Ca2+的跨膜转运可以维持植物细胞质基质中Ca2+浓度的相对稳定,其运输过程如图。下列叙述错误的是( )
A.H+从细胞液进入细胞质基质的方式为协助扩散
B.Ca2+与通道蛋白结合后进入细胞质基质
C.细胞质基质中的Ca2+浓度低于细胞外
D.Ca2+跨膜转运速率受Ca2+转运蛋白数量影响
4.(2025 晋中校级模拟)植物若要正常生存,就需要将光合作用产生的蔗糖通过维管组织分配到非光合组织(如根)中去。在此之前,需要先将蔗糖逆浓度转运至叶脉专门的细胞中,此过程需借助质子—蔗糖共转运蛋白,如图所示。下列说法错误的是( )
A.该物质跨膜运输过程主要体现了细胞膜的功能特点
B.H+通过质子—蔗糖共转运蛋白进入细胞的过程属于协助扩散
C.质子—蔗糖共转运蛋白能转运蔗糖和H+,说明该转运蛋白具有特异性
D.利用质子—蔗糖共转运蛋白运输蔗糖不消耗能量
5.(2024秋 南充期末)一种物质进行跨膜运输的方式与该物质的分子大小等性质有关。下列叙述错误的是( )
A.一些不带电荷的小分子可以自由扩散的方式进出细胞
B.离子和一些较小的有机分子的跨膜运输必须借助于转运蛋白
C.大分子有机物要通过转运蛋白的作用才能进入细胞内,并且要消耗能量
D.水分子跨膜运输既可以通过自由扩散,也可以借助通道蛋白进行协助扩散
6.(2024秋 晋中期末)机体对铁的需求与供给失衡会导致体内储存铁耗尽,从而引起缺铁性贫血。如图是细胞吸收Fe3+并进行转化的部分示意图,图中Tf为转铁蛋白,TfR为转铁蛋白受体。下列叙述错误的是( )
A.Fe3+直接与细胞膜上受体特异性结合胞吞进入细胞
B.运输Fe3+的内体由两层磷脂分子尾对尾排列组成
C.Fe3+进入细胞的速率受细胞所处环境温度的影响
D.适当补充含铁量高的食物有助于缓解缺铁性贫血
7.(2024秋 南充期末)胃蛋白酶是由胃蛋白酶原转变形成的,能水解食物中的蛋白质,不会水解胃组织自身的蛋白质,这归功于胃腔表面的黏液—碳酸氢盐屏障。如图是胃黏液—碳酸氢盐屏障示意图,①②为促进过程。下列叙述错误的是( )
A.胃蛋白酶原和胃蛋白酶的结构完全相同
B.盐酸能促进胃蛋白酶原转变为胃蛋白酶
C.食物中的蛋白质在强酸中会发生变性,空间构象被破坏,容易被胃蛋白酶水解
D.当H+向胃黏膜扩散时,与其发生中和反应,从而避免胃黏膜被盐酸灼烧
8.(2025 安徽开学)如图表示钠驱动的葡萄糖载体蛋白(SGLTs)、钠—钾泵协助动物细胞膜跨膜转运葡萄糖、Na+与K+的过程。下列叙述正确的是( )
A.图中载体蛋白和钠—钾泵都不具有专一性
B.图中葡萄糖和K+的运输方式为协助扩散
C.图中Na+运入该动物细胞的方式为主动运输
D.动物CO中毒会使钠—钾泵运输离子的速率降低
9.(2025 安徽开学)糖蒜,也称糖醋蒜、甜蒜,是一种南北方皆有的酱菜,通常是将红糖(白糖亦可)、白醋、白酒、酱油及食盐兑水后,腌渍大蒜而成,颜色为白色或浅褐色,呈半透明状,口感酸甜嫩爽。下列叙述错误的是( )
A.在大蒜腌制过程中,水分子可以通过水通道蛋白进出大蒜细胞
B.大蒜在腌制中慢慢变甜,是细胞通过主动运输吸收糖分的结果
C.大蒜腌制初期发生的物质跨膜运输现象体现了细胞膜的选择透过性
D.大蒜腌制初期细胞吸收酒精的速度与细胞内外酒精的浓度差成正比
10.(2025 安徽开学)将紫色洋葱鳞片叶外表皮放入一定浓度的甲物质溶液中,一段时间后在显微镜下观察到细胞发生了如图所示的变化。下列叙述错误的是( )
A.水分子可自由通过洋葱鳞片叶表皮细胞的细胞壁
B.甲物质溶液的初始浓度小于细胞液的初始浓度
C.发生质壁分离时洋葱表皮细胞的细胞液浓度逐渐增大
D.甲物质有可能被洋葱表皮细胞以主动运输的方式吸收
11.(2025 柳州模拟)钠钾泵是动物细胞膜上的一种转运蛋白。钠钾泵被激活后水解ATP并释放能量,用于排出钠离子和摄入钾离子。以下说法错误的是( )
A.钠钾泵使细胞内外钠离子或钾离子浓度趋于一致
B.钠钾泵磷酸化导致其空间结构改变从而转运离子
C.钠钾泵可实现钠离子和钾离子的主动运输
D.钠钾泵排出钠离子时需要与其结合
12.(2024秋 昌平区期末)某小组观察紫色洋葱外表皮细胞在3%KNO3溶液中的质壁分离现象,并每隔1min拍摄记录,测量其细胞长度(l1)和原生质体长度(l2),计算细胞面积(S1)和原生质体面积(S2),经计算后的l2/l1和S2/S1的平均值如下表。下列叙述正确的是( )
时间(min) 0 1 2 3 4 5 6 7
l2/l1(%) 100 87.5 89.0 90.4 94.2 95.1 96.2 99.0
S2/S1(%) 100 72.2 77.4 82.5 84.4 86.6 88.2 90.0
A.在0﹣7min内,细胞发生了质壁分离和复原现象
B.若持续观察更长时间,细胞可能因过度吸水而破裂
C.在7min时,原生质体的面积最大且颜色最深
D.若将洋葱表皮细胞换成动物细胞,也会出现质壁分离现象
13.(2025 武汉模拟)某研究小组利用洋葱鳞片叶外表皮细胞,开展了如下连续实验:用蔗糖溶液①处理细胞一段时间,原生质体体积减小(甲组);接着将甲组细胞放在蔗糖溶液②中,原生质体体积进一步减小(乙组);随后将乙组细胞用蔗糖溶液③处理,原生质体体积增大,较初始状态明显膨胀(丙组)。若在处理过程中细胞和蔗糖溶液间没有溶质交换,下列叙述正确的是( )
A.三组蔗糖溶液初始浓度高低为③>②>①
B.溶液处理后细胞大小关系变为丙>乙>甲
C.处理后细胞液的浓度高低变为乙>甲>丙
D.处理后蔗糖溶液浓度高低变为①=②=③
14.(2025 乐东县模拟)豌豆是遗传学中最常用的遗传实验材料之一,豌豆细胞有氧呼吸产生的[H]与氧气最终在细胞色素氧化酶的作用下生成水,该过程伴随H+顺浓度梯度跨膜运输(如图所示),产生的能量促使ATP合成。下列相关叙述不正确的是( )
A.图示H+的运输方式与葡萄糖进入红细胞的运输方式相同
B.细胞色素氧化酶分布在线粒体内膜上,产生的能量大部分转移到ATP中
C.ATP是吸能反应和放能反应的纽带
D.线粒体内、外膜功能不同的原因是蛋白质的种类和数量不同
15.(2024秋 南充期末)人体肠道内寄生的痢疾内变形虫,能通过胞吐作用分泌蛋白分解酶,溶解人的肠壁组织,通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织的细胞,并引发阿米巴痢疾。下列叙述错误的是( )
A.细胞内形成的囊泡不可能来自细胞膜
B.胞吞和胞吐的过程中都需要形成囊泡
C.胞吞和胞吐都需要细胞膜上的蛋白质参与
D.胞吞摄取的肠壁组织细胞可以被溶酶体降解
二.解答题(共5小题)
16.(2025 安徽开学)细胞是一个开放的系统,每时每刻都与环境进行着物质交换。如图1为物质进出细胞膜的示意图,图中①~③为蛋白质,甲~丁代表物质进出细胞膜的不同方式;图2表示葡萄糖进出小肠上皮细胞的方式。回答下列问题:
(1)从图1中①~③可以看出,细胞膜上转运蛋白的 和数量,或转运蛋白 的变化,对多种物质的跨膜运输起着决定性作用。
(2)据图1分析,方式丁运输的物质最可能是 (填“甘油”“氧气”或“Ca2+”)。研究表明,动植物细胞膜上存在水通道蛋白,这说明水分子进出细胞除自由扩散外还有 (填具体运输方式)的方式,对应图中的 (填甲~丁)。
(3)低温处理法、载体蛋白抑制法、细胞呼吸抑制法都能影响物质进出细胞。细胞呼吸抑制法会影响图1中 (填甲~丁)转运方式。已知某时间段内轮藻细胞吸收K+的方式为主动运输,若想抑制K+进入轮藻细胞,且不影响其他物质的进出,可选用以上三种方法中的 法。
(4)图2中葡萄糖进出小肠上皮细胞的方式分别为 。图中Na+﹣K+泵的作用是 (答出两点),其参与的运输方式对生物体的意义是 。
17.(2025 唐山校级开学)盐胁迫是指生长在高盐度环境中的植物由于受到外界高渗透压溶液的影响而使生长受阻的现象,NaCl是引起该现象的主要物质。盐胁迫环境下,大豆根部细胞通过多种“策略”降低细胞质中Na+浓度,从而降低盐胁迫的损害,部分生理过程如图所示。回答下列问题。
(1)大豆根部细胞受到盐胁迫后,可能发生质壁分离,从细胞结构上分析,其原因是 。盐胁迫条件下,Na+通过载体蛋白A运出细胞的方式是主动运输,其判断依据是 ;这种运输方式的意义是 。
(2)据图分析,盐胁迫条件下,大豆根部细胞降低Na+毒害的“策略”有 (至少答出2点)。
18.(2025 乐东县模拟)Ⅰ.图甲是物质跨膜运输的示意图,其中①﹣④表示物质,a﹣d表示物质运输方式;请据图回答下列问题。
(1)水是细胞内良好的溶剂。水分子进出细胞的方式有 (填字母)。c、d这两种跨膜运输方式的区别是 。
(2)科学研究发现,在心肌和血管壁平滑肌细胞膜上都有钙离子通道,细胞内钙离子浓度升高,可以引起细胞收缩,使血管阻力增大,血压升高。某治疗高血压的药物二氢吡啶类为钙通道阻滞剂,请分析该药物治疗高血压的作用原理是: 。
Ⅱ.高等植物的根细胞可以通过不同方式吸收外界溶液中的无机盐,如K+、等。下表是根细胞吸收K+的相对速率与土壤中O2含量的关系。请回答下列问题:
土壤中O2含量/% 细胞呼吸相对速率 K+吸收的相对速率
2.7 44 22
12.2 78 96
20.8 100 100
43.4 106 107
(3)根据表格中的研究结果判断根毛细胞吸收K+的方式是 ,依据是 。
(4)根细胞吸收的可以用来合成 化合物(举2例)。
19.(2024秋 南充期末)参与Ca2+运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶,称为Ca2+泵。当膜内侧的Ca2+与其相应位点结合时,其酶活性就被激活,促使Ca2+释放到膜外。据此回答下列问题:
(1)Ca2+通过Ca2+泵运输到细胞外的方式是 ,这种运输方式的特点是 (至少写出2点)。
(2)在载体蛋白这种酶的作用下,ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与该载体蛋白结合,这一过程伴随着 ,这就是载体蛋白的磷酸化。载体蛋白的磷酸化 (“会”或“不会”)导致其空间结构和活性发生变化。
(3)Ca2+泵能够体现蛋白质的 功能(写出两点即可)。动物一氧化碳中毒以及加入蛋白质变性剂分别会 和 (“提高”或“降低”)Ca2+泵跨膜运输Ca2+的速率。
20.(2025 安徽开学)小肠是食物消化吸收的主要场所,如图为小肠上皮细胞吸收单糖过程的示意图,请据图回答下列问题。
(1)小肠上皮细胞朝向肠腔的一面形成很多微绒毛,其意义是 。图中Na+/K+ATPase体现出蛋白质具有的功能有 。
(2)果糖通过 以 的方式进出小肠上皮细胞。
(3)当肠腔中单糖水平较高时,小肠上皮细胞可通过 以 方式吸收葡萄糖和半乳糖。
(4)当肠腔中单糖水平较低时,小肠上皮细胞可通过 以 方式吸收葡萄糖和半乳糖,所需的能量来自 。
高考生物考前冲刺押题预测 细胞的物质输入与输出
参考答案与试题解析
一.选择题(共15小题)
1.(2025 淄博模拟)CFTR是一种细胞膜上的Cl﹣通道蛋白。胞内Cl﹣浓度升高,激活cAMP依赖的蛋白激酶使通道打开,胞外Cl﹣浓度升高也可促进通道打开。CFTR基因中3个碱基的缺失,引起CFTR结构和功能异常,使支气管中黏液增多,细菌在肺部大量生长繁殖,严重可导致囊性纤维化(CF)。下列说法错误的是( )
A.CFTR可允许Cl﹣双向转运,cAMP抑制剂可减少胞内Cl﹣外流
B.CFTR异常导致细胞向外转运Cl﹣减少的同时也会影响水分子转运
C.CF说明基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
D.可使用抗生素类药物从根本上治疗细菌感染的CF
【考点】物质跨膜运输的方式及其异同;基因、蛋白质与性状的关系.
【专题】物质跨膜运输;基因与性状关系;理解能力.
【答案】D
【分析】根据题干信息可知,囊性纤维化(CF)是基因发生突变引起的一种遗传病。
【解答】解:A、依据题干信息可知,胞内Cl﹣浓度升高,激活cAMP依赖的蛋白激酶使通道打开,胞外Cl﹣浓度升高也可促进通道打开,通道蛋白参与的是顺浓度梯度的协助扩散,据此可知,CFTR可允许Cl﹣双向转运,cAMP依赖的蛋白激酶是在胞内Cl﹣浓度升高时,影响Cl﹣通道打开,影响Cl﹣外流,所以cAMP抑制剂可减少胞内Cl﹣外流,A正确;
B、Cl﹣的转运与水的转运密切相关,Cl﹣浓度的变化会影响水的渗透方向,因此CFTR异常导致细胞向外转运Cl﹣减少的同时,也会间接影响水分子转运,B正确;
C、依据题干信息,CFTR基因中3个碱基的缺失,引起CFTR结构和功能异常,使支气管中黏液增多,细菌在肺部大量生长繁殖,严重可导致囊性纤维化(CF),可知,CF的出现是基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,C正确;
D、抗生素只能治疗由细菌感染引起的症状,而不能从根本上治疗CF,CF是由基因突变引起的,需要通过基因治疗或或其他针对基因突变的方法来从根本上治疗,D错误。
故选:D。
【点评】本题考查基因对性状的控制,要求考生根据材料信息,分析CF的病因及基因对性状控制方式。
2.(2025 湖南模拟)叶肉细胞中的光合产物以蔗糖形式运送到维管束鞘细胞后,可以通过共质体途径进入筛管,该过程具有单向性,具体机制如图。下列叙述错误的是( )
A.蔗糖通过胞间连丝顺浓度扩散进入居间细胞
B.该过程中蔗糖的运输及棉子糖的合成均不耗能
C.合成棉子糖所需的酶定位在居间细胞是维持蔗糖浓度差的基础
D.胞间连丝的孔径和糖分子的直径大小关系是该过程单向运输的前提
【考点】物质跨膜运输的方式及其异同.
【专题】模式图;物质跨膜运输;理解能力.
【答案】B
【分析】物质跨膜运输的方式:(1)自由扩散:物质从高浓度到低浓度,不需要转运蛋白,不耗能,例如气体、小分子脂质;(2)协助扩散:物质高浓度到低浓度,需要膜转运蛋白的协助,不耗能,如葡萄糖进入红细胞;(3)主动运输:物质从低浓度到高浓度,需要载体蛋白的协助,耗能,如离子、氨基酸、葡萄糖等。
【解答】解:AC、由题意及题图信息可知,维管束鞘细胞中的蔗糖顺浓度通过胞间连丝进入居间细胞后,与半乳糖在相关酶的作用下聚合成棉子糖,降低了居间细胞中的蔗糖浓度,有利于维持蔗糖浓度差,AC正确;
B、合成棉子糖的反应是吸能反应,需要能量,B错误;
D、由图可知,蔗糖分子单向由维管束鞘细胞进入居间细胞,棉子糖单向由居间细胞进入筛管,这与细胞间的胞间连丝的孔径和糖分子直径大小有关,D正确。
故选:B。
【点评】本题主要考查物质的跨膜运输的相关知识,意在考查考生理解所学知识点和分析题图的能力,难度适中。
3.(2025 大庆模拟)Ca2+的跨膜转运可以维持植物细胞质基质中Ca2+浓度的相对稳定,其运输过程如图。下列叙述错误的是( )
A.H+从细胞液进入细胞质基质的方式为协助扩散
B.Ca2+与通道蛋白结合后进入细胞质基质
C.细胞质基质中的Ca2+浓度低于细胞外
D.Ca2+跨膜转运速率受Ca2+转运蛋白数量影响
【考点】物质跨膜运输的方式及其异同.
【专题】模式图;物质跨膜运输;理解能力.
【答案】B
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括:自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散由高浓度到低浓度,不需要转运蛋白,不需要能量;协助扩散是从高浓度到低浓度,不需要能量,需要转运蛋白;主动运输从高浓度到低浓度,需要载体,需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐,不需要载体,消耗能量。
【解答】解:A、分析题图,H+从细胞液进入细胞质基质是顺浓度梯度进行的,需要转运蛋白,不消耗能量,其运输方式为协助扩散,A正确;
B、Ca2+通过通道蛋白时不需要与通道蛋白结合,B错误;
C、细胞质基质中Ca2+浓度比细胞外低,液泡中Ca2+浓度比细胞质基质中高,因而钙离子可通过通道蛋白从液泡进行细胞质基质,也可从细胞外进入细胞质基质,C正确;
D、Ca2+跨膜转运的方式为协助扩散和主动运输,其转运速率受Ca2+转运蛋白数量影响,D正确。
故选:B。
【点评】本题考查物质跨膜运输的相关知识,意在考查考生理解所学知识点和分析题图的能力,难度适中。
4.(2025 晋中校级模拟)植物若要正常生存,就需要将光合作用产生的蔗糖通过维管组织分配到非光合组织(如根)中去。在此之前,需要先将蔗糖逆浓度转运至叶脉专门的细胞中,此过程需借助质子—蔗糖共转运蛋白,如图所示。下列说法错误的是( )
A.该物质跨膜运输过程主要体现了细胞膜的功能特点
B.H+通过质子—蔗糖共转运蛋白进入细胞的过程属于协助扩散
C.质子—蔗糖共转运蛋白能转运蔗糖和H+,说明该转运蛋白具有特异性
D.利用质子—蔗糖共转运蛋白运输蔗糖不消耗能量
【考点】物质跨膜运输的方式及其异同.
【专题】模式图;物质跨膜运输;理解能力.
【答案】D
【分析】分析题图:H+逆浓度梯度通过质子泵出细胞,消耗能量,为主动运输。蔗糖分子通过质子﹣蔗糖共转运蛋白进入细胞,能量来源于膜两侧H+浓度差产生的势能,为主动运输。
【解答】解:A、该运输过程需要细胞膜上蛋白质的协助,体现了细胞膜的选择透过性,这是细胞膜的功能特点,A正确;
B、H+通过质子﹣蔗糖共转运蛋白的运输是顺浓度梯度的,不消耗能量,运输方式为协助扩散,B正确;
C、质子﹣蔗糖共转运蛋白也是具有特异性的,能特异性地识别和转运H+和蔗糖,但不能转运其他物质,C正确;
D、蔗糖分子通过质子﹣蔗糖共转运蛋白进入细胞,能量来源于膜两侧H+浓度差产生的势能,为主动运输,D错误。
故选:D。
【点评】本题考查物质的跨膜运输的相关知识,意在考查学生分析题图信息,并结合所学知识解决问题的能力。
5.(2024秋 南充期末)一种物质进行跨膜运输的方式与该物质的分子大小等性质有关。下列叙述错误的是( )
A.一些不带电荷的小分子可以自由扩散的方式进出细胞
B.离子和一些较小的有机分子的跨膜运输必须借助于转运蛋白
C.大分子有机物要通过转运蛋白的作用才能进入细胞内,并且要消耗能量
D.水分子跨膜运输既可以通过自由扩散,也可以借助通道蛋白进行协助扩散
【考点】物质跨膜运输的方式及其异同.
【专题】正推法;物质跨膜运输;理解能力.
【答案】C
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括:自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散从高浓度到低浓度,不需要转运蛋白,不需要能量;协助扩散是从高浓度到低浓度,不需要能量,需要转运蛋白;主动运输从低浓度到高浓度,需要载体蛋白,需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐,不需要载体,消耗能量。
【解答】解:A、一些不带电荷的小分子可以通过自由扩散的方式进出细胞,如氧气、二氧化碳等,A正确;
B、细胞膜具有选择透过性,除一些不带电荷的小分子可以自由扩散进出细胞外,离子和较小的有机分子的跨膜运输必须借助于转运蛋白,B正确;
C、大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐,不需要转运蛋白,需要消耗能量,C错误;
D、水分子跨膜运输既可以通过自由扩散,也可以借助通道蛋白进行协助扩散,且更多以后者的方式进行,D正确。
故选:C。
【点评】本题考查物质跨膜运输的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
6.(2024秋 晋中期末)机体对铁的需求与供给失衡会导致体内储存铁耗尽,从而引起缺铁性贫血。如图是细胞吸收Fe3+并进行转化的部分示意图,图中Tf为转铁蛋白,TfR为转铁蛋白受体。下列叙述错误的是( )
A.Fe3+直接与细胞膜上受体特异性结合胞吞进入细胞
B.运输Fe3+的内体由两层磷脂分子尾对尾排列组成
C.Fe3+进入细胞的速率受细胞所处环境温度的影响
D.适当补充含铁量高的食物有助于缓解缺铁性贫血
【考点】物质跨膜运输的方式及其异同;无机盐的主要存在形式和作用.
【专题】模式图;物质跨膜运输;理解能力.
【答案】A
【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度,不需转运蛋白和能量;协助扩散的方向是从高浓度向低浓度,需要转运蛋白,不需要能量;主动运输的方向是从低浓度向高浓度,需要载体蛋白和能量;胞吞、胞吐需要能量。
【解答】解:A、Fe3+是与转铁蛋白结合后,再与细胞膜上的受体特异性结合,通过胞吞进入细胞,A错误;
B、运输Fe3+的内体具有膜结构,膜结构由两层磷脂分子尾对尾排列组成,B正确;
C、温度会影响细胞膜的流动性等,进而影响胞吞等过程,所以Fe3+进入细胞的速率受细胞所处环境温度的影响,C正确;
D、机体缺铁会导致缺铁性贫血,适当补充含铁量高的食物可以增加铁的摄入,D正确。
故选:A。
【点评】本题考查物质跨膜运输的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力、运用所学知识综合分析问题的能力。
7.(2024秋 南充期末)胃蛋白酶是由胃蛋白酶原转变形成的,能水解食物中的蛋白质,不会水解胃组织自身的蛋白质,这归功于胃腔表面的黏液—碳酸氢盐屏障。如图是胃黏液—碳酸氢盐屏障示意图,①②为促进过程。下列叙述错误的是( )
A.胃蛋白酶原和胃蛋白酶的结构完全相同
B.盐酸能促进胃蛋白酶原转变为胃蛋白酶
C.食物中的蛋白质在强酸中会发生变性,空间构象被破坏,容易被胃蛋白酶水解
D.当H+向胃黏膜扩散时,与其发生中和反应,从而避免胃黏膜被盐酸灼烧
【考点】物质跨膜运输的方式及其异同;蛋白质变性的主要因素.
【专题】模式图;蛋白质 核酸的结构与功能;物质跨膜运输;理解能力.
【答案】A
【分析】据图分析,胃黏膜细胞通过胞吐的方式分泌胃蛋白原,在盐酸的作用下,胃蛋白酶原转化为胃蛋白酶是在胃腔内进行。
【解答】解:A、胃蛋白酶原和胃蛋白酶的结构不完全相同,两者具有不同的功能,A错误;
B、据图可知,在胃腔内盐酸促进胃蛋白酶原转化为胃蛋白酶,B正确;
C、蛋白质在高温、强酸、强碱条件下会变性,肽链会变得松散、伸展,故食物中的蛋白质在强酸中会发生变性,空间构象被破坏,容易被胃蛋白酶水解,C正确;
D、当H+向胃黏膜扩散时,与HCO发生中和反应,从而避免胃黏膜被盐酸灼烧,从而保护胃,D正确。
故选:A。
【点评】本题考查物质跨膜运输、蛋白质的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
8.(2025 安徽开学)如图表示钠驱动的葡萄糖载体蛋白(SGLTs)、钠—钾泵协助动物细胞膜跨膜转运葡萄糖、Na+与K+的过程。下列叙述正确的是( )
A.图中载体蛋白和钠—钾泵都不具有专一性
B.图中葡萄糖和K+的运输方式为协助扩散
C.图中Na+运入该动物细胞的方式为主动运输
D.动物CO中毒会使钠—钾泵运输离子的速率降低
【考点】物质跨膜运输的方式及其异同.
【专题】正推法;物质跨膜运输;理解能力.
【答案】D
【分析】载体蛋白甲将Na+运入细胞的同时,将葡萄糖运入细胞,钠—钾泵通过消耗ATP将Na+运出细胞同时将K+运入细胞。
【解答】解:A、载体蛋白和钠—钾泵都具有专一性,A错误;
B、图中细胞对葡萄糖和K+的吸收都是由低浓度向高浓度转运,分别依靠细胞膜两侧的Na+浓度差和ATP提供能量,属于主动运输,B错误;
C、Na+在载体蛋白的协助下顺浓度梯度运入细胞,所以其运输方式是协助扩散,C错误;
D、动物CO中毒会减少机体氧气来源,导致细胞有氧呼吸速率降低,产生的ATP减少,从而降低钠﹣钾泵跨膜运输离子的速率,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查物质跨膜运输的相关内容,要求学生能运用所学的知识正确作答。
9.(2025 安徽开学)糖蒜,也称糖醋蒜、甜蒜,是一种南北方皆有的酱菜,通常是将红糖(白糖亦可)、白醋、白酒、酱油及食盐兑水后,腌渍大蒜而成,颜色为白色或浅褐色,呈半透明状,口感酸甜嫩爽。下列叙述错误的是( )
A.在大蒜腌制过程中,水分子可以通过水通道蛋白进出大蒜细胞
B.大蒜在腌制中慢慢变甜,是细胞通过主动运输吸收糖分的结果
C.大蒜腌制初期发生的物质跨膜运输现象体现了细胞膜的选择透过性
D.大蒜腌制初期细胞吸收酒精的速度与细胞内外酒精的浓度差成正比
【考点】物质跨膜运输的方式及其异同.
【专题】正推法;物质跨膜运输;理解能力.
【答案】B
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括:自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散是从高浓度到低浓度,不需要转运蛋白,不需要能量;协助扩散是从高浓度到低浓度,不需要能量,需要转运蛋白;主动运输是从低浓度到高浓度,需要载体蛋白,需要能量。
【解答】解:A、水分子可以通过细胞膜上的水通道蛋白进行跨膜运输,A正确;
B、大蒜在腌制中慢慢变甜,是细胞在高浓度蔗糖溶液中脱水死亡,细胞膜失去选择透过性,蔗糖进入细胞的结果,B错误;
C、大蒜腌制初期,细胞仍存活时发生的物质跨膜运输现象体现了细胞膜的选择透过性,C正确;
D、酒精通过自由扩散进入细胞,运输速率与细胞内外酒精的浓度差成正比,D正确。
故选:B。
【点评】本题考查物质跨膜运输的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,学生具备运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
10.(2025 安徽开学)将紫色洋葱鳞片叶外表皮放入一定浓度的甲物质溶液中,一段时间后在显微镜下观察到细胞发生了如图所示的变化。下列叙述错误的是( )
A.水分子可自由通过洋葱鳞片叶表皮细胞的细胞壁
B.甲物质溶液的初始浓度小于细胞液的初始浓度
C.发生质壁分离时洋葱表皮细胞的细胞液浓度逐渐增大
D.甲物质有可能被洋葱表皮细胞以主动运输的方式吸收
【考点】细胞的吸水和失水.
【专题】模式图;细胞质壁分离与复原;理解能力.
【答案】B
【分析】质壁分离发生的条件:(1)细胞保持活性;(2)成熟的植物细胞,即具有大液泡和细胞壁;(3)细胞液浓度要小于外界溶液浓度。
【解答】解:A、植物的细胞壁是全透的,水分子可以自由通过,A正确;
B、细胞发生了质壁分离,这是因为甲物质溶液的初始浓度大于细胞液的初始浓度导致的,B错误;
C、发生质壁分离时,细胞失水,细胞液浓度逐渐增大,C正确;
D、若甲物质是可被细胞吸收的小分子物质,则可能被洋葱表皮细胞以主动运输的方式吸收,D正确。
故选:B。
【点评】本题考查细胞吸水和失水的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,学生具备运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
11.(2025 柳州模拟)钠钾泵是动物细胞膜上的一种转运蛋白。钠钾泵被激活后水解ATP并释放能量,用于排出钠离子和摄入钾离子。以下说法错误的是( )
A.钠钾泵使细胞内外钠离子或钾离子浓度趋于一致
B.钠钾泵磷酸化导致其空间结构改变从而转运离子
C.钠钾泵可实现钠离子和钾离子的主动运输
D.钠钾泵排出钠离子时需要与其结合
【考点】物质跨膜运输的方式及其异同;主动运输的原理和意义.
【专题】正推法;物质跨膜运输;理解能力.
【答案】A
【分析】根据题干信息“钠钾泵被激活后水解ATP并释放能量,用于排出钠离子和摄入钾离子”,所以钠钾泵属于载体蛋白。
【解答】解:A、钠钾泵是为了维持细胞内高钾环境,细胞外高钠环境,使膜内外钠离子和钾离子浓度差增大,A错误;
B、钠钾泵属于载体蛋白,在运输离子时水解ATP,水解后的磷酸基团与钠钾泵结合导致其磷酸化,使其空间结构改变从而转运离子,B正确;
C、钠钾泵用于排出钠离子和摄入钾离子,并需要水解ATP释放能量,可实现钠离子和钾离子的主动运输,C正确;
D、钠钾泵是载体蛋白,排出钠离子时需要与其结合,D正确。
故选:A。
【点评】本题考查物质跨膜运输的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,学生具备运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
12.(2024秋 昌平区期末)某小组观察紫色洋葱外表皮细胞在3%KNO3溶液中的质壁分离现象,并每隔1min拍摄记录,测量其细胞长度(l1)和原生质体长度(l2),计算细胞面积(S1)和原生质体面积(S2),经计算后的l2/l1和S2/S1的平均值如下表。下列叙述正确的是( )
时间(min) 0 1 2 3 4 5 6 7
l2/l1(%) 100 87.5 89.0 90.4 94.2 95.1 96.2 99.0
S2/S1(%) 100 72.2 77.4 82.5 84.4 86.6 88.2 90.0
A.在0﹣7min内,细胞发生了质壁分离和复原现象
B.若持续观察更长时间,细胞可能因过度吸水而破裂
C.在7min时,原生质体的面积最大且颜色最深
D.若将洋葱表皮细胞换成动物细胞,也会出现质壁分离现象
【考点】细胞的吸水和失水.
【专题】数据表格;细胞质壁分离与复原;理解能力.
【答案】A
【分析】质壁分离自动复原:成熟的植物细胞具有中央大液泡,细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层,当细胞液浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水分透过原生质层进入外界溶液中,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,原生质层与细胞壁逐渐分离,称为质壁分离。洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有紫色色素,是观察质壁分离的常用材料。在适宜浓度的硝酸钾溶液中,由于钾离子和硝酸根离子可以主动运输进入液泡,使细胞液浓度增大,其中的植物细胞会先发生质壁分离后自动复原的现象。
【解答】解:A、在0﹣7min内,l2/l1先减少后增大,说明细胞发生了质壁分离和复原现象,A正确;
B、植物细胞外有细胞壁,细胞不会因过度吸水而破裂,B错误;
C、在1min时,细胞失水最多,原生质体的颜色最深,C错误;
D、动物细胞无细胞壁,若将洋葱表皮细胞换成动物细胞,不会出现质壁分离现象,D错误。
故选:A。
【点评】本题考查细胞吸水和失水的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力、运用所学知识综合分析问题的能力。
13.(2025 武汉模拟)某研究小组利用洋葱鳞片叶外表皮细胞,开展了如下连续实验:用蔗糖溶液①处理细胞一段时间,原生质体体积减小(甲组);接着将甲组细胞放在蔗糖溶液②中,原生质体体积进一步减小(乙组);随后将乙组细胞用蔗糖溶液③处理,原生质体体积增大,较初始状态明显膨胀(丙组)。若在处理过程中细胞和蔗糖溶液间没有溶质交换,下列叙述正确的是( )
A.三组蔗糖溶液初始浓度高低为③>②>①
B.溶液处理后细胞大小关系变为丙>乙>甲
C.处理后细胞液的浓度高低变为乙>甲>丙
D.处理后蔗糖溶液浓度高低变为①=②=③
【考点】细胞的吸水和失水.
【专题】正推法;细胞质壁分离与复原;理解能力.
【答案】C
【分析】当外界溶液浓度>细胞液浓度时,细胞失水;当外界溶液浓度<细胞液浓度时,细胞吸水。
【解答】解:A、洋葱鳞片叶外表皮细胞在蔗糖溶液①中处理一段时间后,细胞失水皱缩,蔗糖溶液①浓度>细胞质的浓度,随后将其放在蔗糖溶液②中,细胞体积进一步减小,说明蔗糖溶液②>蔗糖溶液①浓度>细胞质的浓度,接着用蔗糖溶液③处理,细胞吸水体积增大,说明处理前三种蔗糖溶液的浓度高低为②>①>③,A错误;
B、由于在实验过程中细胞有溶质交换,且原生质体体积变化情况为丙组较初始状态明显膨胀,甲组原生质体体积减小,乙组原生质体体积进一步减小,所以溶液处理后细胞大小关系应为丙>甲>乙,B错误;
C、因为细胞失水会使细胞液浓度升高,细胞吸水会使细胞液浓度降低。乙组细胞失水最多,细胞液浓度最高;甲组细胞失水较少,细胞液浓度次之;丙组细胞吸水,细胞液浓度最低,所以处理后细胞液的浓度高低为乙>甲>丙,C正确;
D、由于细胞与蔗糖溶液间有溶质交换,且细胞在不同蔗糖溶液中的失水或吸水情况不同,所以处理后蔗糖溶液浓度不会相等,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查细胞吸收和失水的相关内容,要求学生能运用所学的知识正确作答。
14.(2025 乐东县模拟)豌豆是遗传学中最常用的遗传实验材料之一,豌豆细胞有氧呼吸产生的[H]与氧气最终在细胞色素氧化酶的作用下生成水,该过程伴随H+顺浓度梯度跨膜运输(如图所示),产生的能量促使ATP合成。下列相关叙述不正确的是( )
A.图示H+的运输方式与葡萄糖进入红细胞的运输方式相同
B.细胞色素氧化酶分布在线粒体内膜上,产生的能量大部分转移到ATP中
C.ATP是吸能反应和放能反应的纽带
D.线粒体内、外膜功能不同的原因是蛋白质的种类和数量不同
【考点】物质跨膜运输的方式及其异同;ATP与ADP相互转化的过程.
【专题】模式图;光合作用与细胞呼吸;理解能力.
【答案】B
【分析】根据“豌豆细胞有氧呼吸产生的[H]与氧气最终在细胞色素氧化酶的作用下生成水”,说明该反应为有氧呼吸第三阶段,场所在线粒体内膜上。根据图示“H+顺浓度梯度跨膜运输的过程需要载体蛋白”,可知该运输方式为协助扩散。
【解答】解:A、从图中看出,H+顺浓度梯度跨膜运输,需要载体蛋白的协助,为协助扩散,与葡萄糖进入红细胞的运输方式相同,A正确;
B、图中细胞色素氧化酶参与有氧呼吸过程,而细胞呼吸产生的能量大部分以热能的形式散失,少部分储存于ATP,B错误;
C、放能反应一般与ATP的合成相关联,吸能反应一般与ATP水解的反应相联系,因此ATP是吸能反应和放能反应的纽带,C正确;
D、蛋白质是生命活动的主要承担者,所以线粒体内、外膜功能不同的原因是蛋白质的种类和数量不同,D正确。
故选:B。
【点评】本题考查了细胞呼吸的有关知识,要求考生能够结合图解识记有氧呼吸过程中的物质变化、能量变化以及发生的场所,识记产生ATP的场所和过程,再结合所学知识准确判断各项。
15.(2024秋 南充期末)人体肠道内寄生的痢疾内变形虫,能通过胞吐作用分泌蛋白分解酶,溶解人的肠壁组织,通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织的细胞,并引发阿米巴痢疾。下列叙述错误的是( )
A.细胞内形成的囊泡不可能来自细胞膜
B.胞吞和胞吐的过程中都需要形成囊泡
C.胞吞和胞吐都需要细胞膜上的蛋白质参与
D.胞吞摄取的肠壁组织细胞可以被溶酶体降解
【考点】胞吞、胞吐的过程和意义;各类细胞器的结构和功能.
【专题】归纳推理;物质跨膜运输;理解能力.
【答案】A
【分析】当细胞摄取大分子时,首先是大分子与膜上的蛋白质结合,从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊,包围着大分子。然后,小囊从细胞膜上分离下来,形成囊泡,进入细胞内部,这种现象叫胞吞。细胞需要外排的大分子,先在细胞内形成囊泡,囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子排出细胞,这种现象叫胞吐。
【解答】解:A、细胞胞吞形成的囊泡,因此囊泡也可以来自细胞膜,A错误;
B、胞吞时细胞膜内陷形成囊泡,胞吐时先在细胞内形成囊泡,囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜融合,B正确;
C、胞吞、胞吐过程依赖细胞膜的流动性,需要与膜上的靶蛋白结合,C正确;
D、溶酶体是消化的车间,含有多种水解酶,能吞噬衰老、损伤的细胞器及病原体,因此变形虫“吃掉”的组织细胞可以被溶酶体降解,D正确。
故选:A。
【点评】本题考查了胞吞、胞吐的过程,意在考查考生的识记能力和理解能力。
二.解答题(共5小题)
16.(2025 安徽开学)细胞是一个开放的系统,每时每刻都与环境进行着物质交换。如图1为物质进出细胞膜的示意图,图中①~③为蛋白质,甲~丁代表物质进出细胞膜的不同方式;图2表示葡萄糖进出小肠上皮细胞的方式。回答下列问题:
(1)从图1中①~③可以看出,细胞膜上转运蛋白的 种类 和数量,或转运蛋白 空间结构 的变化,对多种物质的跨膜运输起着决定性作用。
(2)据图1分析,方式丁运输的物质最可能是 Ca2+ (填“甘油”“氧气”或“Ca2+”)。研究表明,动植物细胞膜上存在水通道蛋白,这说明水分子进出细胞除自由扩散外还有 协助扩散 (填具体运输方式)的方式,对应图中的 乙 (填甲~丁)。
(3)低温处理法、载体蛋白抑制法、细胞呼吸抑制法都能影响物质进出细胞。细胞呼吸抑制法会影响图1中 丁 (填甲~丁)转运方式。已知某时间段内轮藻细胞吸收K+的方式为主动运输,若想抑制K+进入轮藻细胞,且不影响其他物质的进出,可选用以上三种方法中的 载体蛋白抑制 法。
(4)图2中葡萄糖进出小肠上皮细胞的方式分别为 主动运输、协助扩散 。图中Na+﹣K+泵的作用是 运输Na+和K+、催化ATP的水解 (答出两点),其参与的运输方式对生物体的意义是 细胞选择吸收所需要的物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质,从而保证细胞和个体生命活动的需要 。
【考点】物质跨膜运输的方式及其异同.
【专题】图文信息类简答题;物质跨膜运输;理解能力.
【答案】(1)种类;空间结构
(2)Ca2+;协助扩散;乙
(3)丁;载体蛋白抑制
(4)主动运输、协助扩散;运输Na+和K+、催化ATP的水解;细胞选择吸收所需要的物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质,从而保证细胞和个体生命活动的需要
【分析】自由扩散、协助扩散和主动运输的比较:
物质出 入细胞 的方式 被动运输 主动运输
自由扩散 协助扩散
运输方向 高浓度→低浓度 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度
是否需要载体 不需要 需要 需要
是否消耗能量 不消耗 不消耗 消耗
图例
举例 O2、CO2、H2O、甘 油、乙醇、苯等出入细胞 红细胞吸收葡萄糖 小肠吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等
表示曲线 (一定浓度 范围内)
【解答】解:(1)从图1中①﹣③可以看到,细胞膜上存在不同种类的转运蛋白,其种类和数量,以及转运蛋白空间结构的变化(例如在运输过程中转运蛋白会发生构象改变来协助物质运输),对多种物质的跨膜运输起着决定性作用。因为不同的转运蛋白具有特异性,只能转运特定的物质,数量的多少影响运输的速率,空间结构的变化是实现转运功能的基础。
(2)方式丁是逆浓度梯度运输,需要载体蛋白和能量,属于主动运输。甘油和氧气进出细胞的方式是自由扩散,是顺浓度梯度运输,不需要载体蛋白和能量;Ca2+进出细胞的方式可能是主动运输,逆浓度梯度进行。所以方式丁运输的物质最可能是Ca2+。
(3)细胞呼吸抑制法会影响能量的产生,图1中甲是自由扩散,不需要能量;乙是协助扩散,不需要能量;丙是主动运输,需要能量;丁是主动运输,需要能量。所以细胞呼吸抑制法会影响丙和丁的转运方式。要抑制水的进出,由于水进出细胞主要是通过水通道蛋白进行协助扩散,所以可选用载体蛋白抑制法。
(4)图2中葡萄糖与Na+协同转运进入小肠上皮细胞,从低浓度向高浓度运输,属于主动运输。而小肠上皮细胞内的葡萄糖,通过GLUT2载体蛋白的协助,从高浓度向低浓度运输,属于协助扩散。图中的Na+﹣K+泵,可以运输Na+出细胞,并同时运输K+进细胞,与此同时催化ATP的水解为离子的运输功能。Na+﹣K+泵的这项功能可以帮助细胞选择吸收所需要的物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质,从而保证细胞和个体生命活动的需要。
故答案为:
(1)种类;空间结构
(2)Ca2+;协助扩散;乙
(3)丁;载体蛋白抑制
(4)主动运输、协助扩散;运输Na+和K+、催化ATP的水解;细胞选择吸收所需要的物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质,从而保证细胞和个体生命活动的需要
【点评】本题考查了物质跨膜运输的方式,意在考查考生理解所学知识点和分析题图的能力。
17.(2025 唐山校级开学)盐胁迫是指生长在高盐度环境中的植物由于受到外界高渗透压溶液的影响而使生长受阻的现象,NaCl是引起该现象的主要物质。盐胁迫环境下,大豆根部细胞通过多种“策略”降低细胞质中Na+浓度,从而降低盐胁迫的损害,部分生理过程如图所示。回答下列问题。
(1)大豆根部细胞受到盐胁迫后,可能发生质壁分离,从细胞结构上分析,其原因是 原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性 。盐胁迫条件下,Na+通过载体蛋白A运出细胞的方式是主动运输,其判断依据是 钠离子的转运方向是逆浓度梯度进行的,消耗的是H+的梯度势能 ;这种运输方式的意义是 通过主动运输细胞可以选择吸收所需要的物质,排出代谢废物和对机体有害的物质,从而保证细胞和个体生命活动的需要 。
(2)据图分析,盐胁迫条件下,大豆根部细胞降低Na+毒害的“策略”有 通过载体蛋白A将Na+从胞质运输到胞外;通过载体蛋白B和囊泡运输将细胞质中的Na+运输到液泡中储存;将Na+储存在细胞质的囊泡中 (至少答出2点)。
【考点】物质跨膜运输的方式及其异同.
【专题】正推法;物质跨膜运输;细胞质壁分离与复原;理解能力.
【答案】(1)原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性 钠离子的转运方向是逆浓度梯度进行的,消耗的是H+的梯度势能 通过主动运输细胞可以选择吸收所需要的物质,排出代谢废物和对机体有害的物质,从而保证细胞和个体生命活动的需要
(2)通过载体蛋白A将Na+从胞质运输到胞外;通过载体蛋白B和囊泡运输将细胞质中的Na+运输到液泡中储存;将Na+储存在细胞质的囊泡中
【分析】被动运输:简单来说就是小分子物质从高浓度运输到低浓度,是最简单的跨膜运输方式,不需能量。被动运输又分为两种方式:自由扩散:不需要转运蛋白协助,如:氧气,二氧化碳,脂肪;协助扩散:需要转运蛋白协助,如:氨基酸,核苷酸。
【解答】解:(1)大豆根部细胞受到盐胁迫后,细胞失水,因而可能发生质壁分离,从细胞结构上分析,这是因为原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性导致的。盐胁迫条件下,Na 通过载体蛋白A运出细胞的方式是主动运输,因为此时钠离子的转运方向是逆浓度梯度进行的,该过程消耗的是H+的梯度势能;通过主动运输细胞可以选择吸收所需要的物质,排出代谢废物和对机体有害的物质,从而保证细胞和个体生命活动的需要。
(2)结合图示可知,盐胁迫条件下,通过载体蛋白A将Na+从胞质运输到胞外;通过载体蛋白B和囊泡运输将细胞质中的Na+运输到液泡中储存;同时还可将细胞质中的Na+储存在囊泡中,进而维持细胞质基质中钠离子浓度的相对稳定,保证细胞代谢顺利进行,即这些途径都可以降低Na+毒害作用。
故答案为:
(1)原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性 钠离子的转运方向是逆浓度梯度进行的,消耗的是H+的梯度势能 通过主动运输细胞可以选择吸收所需要的物质,排出代谢废物和对比有害的物质,从而保证细胞和个体生命活动的需要
(2)通过载体蛋白A将Na+从胞质运输到胞外;通过载体蛋白B和囊泡运输将细胞质中的Na+运输到液泡中储存;将Na+储存在细胞质的囊泡中
【点评】本题考查物质跨膜运输和质壁分离的相关内容,要求学生能运用所学的知识正确作答。
18.(2025 乐东县模拟)Ⅰ.图甲是物质跨膜运输的示意图,其中①﹣④表示物质,a﹣d表示物质运输方式;请据图回答下列问题。
(1)水是细胞内良好的溶剂。水分子进出细胞的方式有 a、c (填字母)。c、d这两种跨膜运输方式的区别是 c通过③顺浓度梯度进行的运输,不需要能量,d通过④逆浓度梯度进行的运输,需要能量 。
(2)科学研究发现,在心肌和血管壁平滑肌细胞膜上都有钙离子通道,细胞内钙离子浓度升高,可以引起细胞收缩,使血管阻力增大,血压升高。某治疗高血压的药物二氢吡啶类为钙通道阻滞剂,请分析该药物治疗高血压的作用原理是: 二氢吡啶类药物主要通过阻断心肌和血管壁平滑肌细胞膜上的钙离子通道,使进入细胞内的钙离子减少,心肌收缩减弱,血管阻力降低,有利于血压降低 。
Ⅱ.高等植物的根细胞可以通过不同方式吸收外界溶液中的无机盐,如K+、等。下表是根细胞吸收K+的相对速率与土壤中O2含量的关系。请回答下列问题:
土壤中O2含量/% 细胞呼吸相对速率 K+吸收的相对速率
2.7 44 22
12.2 78 96
20.8 100 100
43.4 106 107
(3)根据表格中的研究结果判断根毛细胞吸收K+的方式是 主动运输 ,依据是 随着土壤中O2含量上升,细胞呼吸相对速率随之升高,细胞代谢释放的能量增多,钾离子吸收速率也随之加快 。
(4)根细胞吸收的可以用来合成 随着土壤中O2含量上升,细胞呼吸相对速率随之升高,细胞代谢释放的能量增多,钾离子吸收速率也随之加快 化合物(举2例)。
【考点】物质跨膜运输的方式及其异同.
【专题】图文信息类简答题;物质跨膜运输;理解能力.
【答案】(1)a、c c通过③顺浓度梯度进行的运输,不需要能量,d通过④逆浓度梯度进行的运输,需要能量
(2)二氢吡啶类药物主要通过阻断心肌和血管壁平滑肌细胞膜上的钙离子通道,使进入细胞内的钙离子减少,心肌收缩减弱,血管阻力降低,有利于血压降低
(3)主动运输 随着土壤中O2含量上升,细胞呼吸相对速率随之升高,细胞代谢释放的能量增多,钾离子吸收速率也随之加快
(4)蛋白质(氨基酸)、ATP、叶绿素、磷脂、核酸(核苷酸)等
【分析】分析题图可知,①为磷脂双分子层,②④为载体蛋白,③为通道蛋白;其中a为自由扩散,b为协助扩散,c为协助扩散,d为主动运输。
【解答】解:(1)a顺浓度梯度运输,不需要载体蛋白协助,不消耗能量,为自由扩散,c顺浓度梯度运输,需要膜上的载体蛋白的协助,不消耗能量,为协助扩散,水进出细胞的方式是自由扩散和协助扩散,对应图中的a和c。d是逆浓度梯度运输,需要载体蛋白协助,需要消耗能量,为主动运输,所以c协助扩散、d主动运输这两种跨膜运输方式的区别是c通过③顺浓度梯度进行的运输(协助扩散)不要能量,d通过④逆浓度梯度进行的方式(主动运输),需要能量。
(2)由题干信息知:“细胞内钙离子浓度升高,可以引起细胞收缩,使血管阻力增大,血压升高”,故推测二氢吡啶类钙通道阻滞剂主要通过阻断心肌和血管壁平滑肌细胞膜上的钙离子通道,抑制细胞外钙离子内流,使进入细胞的钙离子减少,心肌收缩力减弱,血管阻力降低,有利于血压降低。
(3)分析表格数据可知,随着土壤中O2含量上升,细胞呼吸相对速率随之升高,细胞代谢释放的能量增多,钾离子吸收速率也随之加快,由此可知,根毛细胞吸收K+的方式是主动运输。
(4)蛋白质(氨基酸)、ATP、叶绿素、磷脂、核酸(核苷酸)等的元素组成均含有N、O,故根细胞吸收的可以用来合成蛋白质(氨基酸)、ATP、叶绿素、磷脂、核酸(核苷酸)等化合物。
故答案为:
(1)a、c;c通过③顺浓度梯度进行的运输,不需要能量,d通过④逆浓度梯度进行的运输,需要能量
(2)二氢吡啶类药物主要通过阻断心肌和血管壁平滑肌细胞膜上的钙离子通道,使进入细胞内的钙离子减少,心肌收缩减弱,血管阻力降低,有利于血压降低
(3)主动运输;随着土壤中O2含量上升,细胞呼吸相对速率随之升高,细胞代谢释放的能量增多,钾离子吸收速率也随之加快
(4)蛋白质(氨基酸)、ATP、叶绿素、磷脂、核酸(核苷酸)等
【点评】本题结合图解,考查物质跨膜运输的方式,要求考生识记结合图解,分析物质跨膜运输方式及特点,结合题干信息解答。
19.(2024秋 南充期末)参与Ca2+运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶,称为Ca2+泵。当膜内侧的Ca2+与其相应位点结合时,其酶活性就被激活,促使Ca2+释放到膜外。据此回答下列问题:
(1)Ca2+通过Ca2+泵运输到细胞外的方式是 主动运输 ,这种运输方式的特点是 逆浓度梯度运输、需要载体蛋白协助、需要消耗能量 (至少写出2点)。
(2)在载体蛋白这种酶的作用下,ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与该载体蛋白结合,这一过程伴随着 能量的转移 ,这就是载体蛋白的磷酸化。载体蛋白的磷酸化 会 (“会”或“不会”)导致其空间结构和活性发生变化。
(3)Ca2+泵能够体现蛋白质的 运输、催化、组成细胞结构 功能(写出两点即可)。动物一氧化碳中毒以及加入蛋白质变性剂分别会 降低 和 降低 (“提高”或“降低”)Ca2+泵跨膜运输Ca2+的速率。
【考点】物质跨膜运输的方式及其异同;蛋白质在生命活动中的主要功能.
【专题】正推法;物质跨膜运输;解决问题能力.
【答案】(1)主动运输 逆浓度梯度运输、需要载体蛋白协助、需要消耗能量
(2)能量的转移 会
(3)运输、催化、组成细胞结构 降低 降低
【分析】主动运输:小分子物质从低浓度运输到高浓度,如:矿物质离子,葡萄糖进出除红细胞外的其他细胞需要能量和载体蛋白。
【解答】解:(1)因为Ca2+通过Ca2+泵运输时需要载体蛋白(Ca2+泵)且消耗能量(Ca2+泵能催化ATP水解),所以Ca2+通过Ca2+泵运输到细胞外的方式是主动运输,主动运输的特点是逆浓度梯度运输、需要载体蛋白协助、需要消耗能量。
(2)在载体蛋白这种酶的作用下,ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与该载体蛋白结合,ATP水解会释放能量,所以这一过程伴随着能量的转移。由题意可知,当膜内侧的Ca2+与其相应位点结合时,其酶活性就被激活,促使Ca2+释放到膜外,而ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与该载体蛋白结合后,载体蛋白会发生磷酸化,进而实现Ca2+的运输,所以载体蛋白的磷酸化会导致其空间结构和活性发生变化。
(3)Ca2+泵作为载体蛋白能运输Ca2+,且是细胞膜的组成成分,体现了蛋白质的运输功能和组成细胞结构,Ca2+泵作为一种能催化ATP水解的酶,体现了蛋白质的催化功能,所以Ca2+泵能够体现蛋白质的运输、催化、组成细胞结构的功能。动物一氧化碳中毒会导致细胞呼吸产生的ATP减少,而Ca2+泵运输Ca2+需要消耗能量,能量主要由细胞呼吸提供,所以一氧化碳中毒会降低Ca2+泵跨膜运输Ca2+的速率,加入蛋白质变性剂会使Ca2+泵(蛋白质)变性失活,从而降低Ca2+泵跨膜运输Ca2+的速率。
故答案为:
(1)主动运输 逆浓度梯度运输、需要载体蛋白协助、需要消耗能量
(2)能量的转移 会
(3)运输、催化、组成细胞结构 降低 降低
【点评】本题考查物质跨膜运输的相关内容,要求学生能运用所学的知识正确作答。
20.(2025 安徽开学)小肠是食物消化吸收的主要场所,如图为小肠上皮细胞吸收单糖过程的示意图,请据图回答下列问题。
(1)小肠上皮细胞朝向肠腔的一面形成很多微绒毛,其意义是 增大消化吸收的面积 。图中Na+/K+ATPase体现出蛋白质具有的功能有 运输物质和催化ATP水解 。
(2)果糖通过 GLUT5和GLUT2 以 协助扩散 的方式进出小肠上皮细胞。
(3)当肠腔中单糖水平较高时,小肠上皮细胞可通过 GLUT2 以 协助扩散 方式吸收葡萄糖和半乳糖。
(4)当肠腔中单糖水平较低时,小肠上皮细胞可通过 SGLT; 以 主动运输 方式吸收葡萄糖和半乳糖,所需的能量来自 细胞膜两侧Na+的电化学势能 。
【考点】物质跨膜运输的方式及其异同.
【专题】正推法;物质跨膜运输;理解能力.
【答案】(1)增大消化吸收的面积;催化、运输
(2)GLUT5和GLUT2;协助扩散
(3)GLUT2;协助扩散
(4)SGLT;主动运输;细胞膜两侧Na+的电化学势能
【分析】协助扩散的特点是顺浓度梯度,与膜内外物质浓度梯度有关,还需要膜上的转运蛋白的协助,不消耗能量。主动运输的特点是逆浓度梯度,需要载体蛋白协助,需要消耗能量。
【解答】解:(1)小肠上皮细胞朝向肠腔的一面具有许多微绒毛,增大消化吸收的面积。分析题图可知,图中Na+/K+ATPase体现出蛋白质具有的功能有运输物质和催化ATP水解。
(2)分析题图可知,果糖通过载体蛋白GLUT5和GLUT2以协助扩散的方式进出小肠上皮细胞。
(3)分析题图可知,当肠腔中单糖水平较高时,小肠上皮细胞可通过载体蛋白GLUT2以协助扩散的方式吸收葡萄糖和半乳糖。
(4)分析题图可知,当肠腔中单糖水平较低时,小肠上皮细胞可通过SGLT以主动运输的方式吸收葡萄糖和半乳糖,所需的能量来自钠离子的浓度差形成的势能。
故答案为:
(1)增大消化吸收的面积;催化、运输
(2)GLUT5和GLUT2;协助扩散
(3)GLUT2;协助扩散
(4)SGLT;主动运输;细胞膜两侧Na+的电化学势能
【点评】本题考查物质跨膜运输的相关内容,要求学生能结合所学知识正确作答。
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