高中同步达标检测卷第4章 细胞的物质输入和输出（含解析）-26版高中同步达标检测卷生物学人教版必修1

高中同步达标检测卷
第4章　细胞的物质输入和输出
全卷满分100分　考试用时75分钟
一、选择题(本题共16小题,共40分。第1~12小题,每小题2分;第13~16小题,每小题4分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1.如图为常见的两套渗透装置,图中S1为0.3 mol·L-1的蔗糖溶液,S2为蒸馏水,S3为0.3 mol·L-1的葡萄糖溶液;已知葡萄糖等单糖能透过半透膜,但蔗糖不能透过半透膜;初始时半透膜两侧的液面高度一致,两装置半透膜面积相同,A装置一段时间后在S1中加入一定量的蔗糖水解酶(一种能催化蔗糖水解成单糖的蛋白质)。下列有关叙述错误的是(　　)
　
A.实验刚刚开始时,装置A和装置B中水分子从S2侧进入另一侧的速度一样
B.装置B的现象是S3液面先上升后下降
C.漏斗中液面先上升,加酶后继续上升,然后开始下降
D.实验结束时A中S1与S2液面持平
2.人的口腔上皮细胞不能吸收外界溶液中的蔗糖,但能吸收水、Na+和Cl-,且水进出细胞的速度比Na+和Cl-快,口腔上皮细胞对Na+和Cl-的需求量比较大。将甲、乙两个口腔上皮细胞分别放入等浓度的蔗糖溶液和NaCl溶液中(两种溶液的浓度均高于口腔上皮细胞内液),在显微镜下连续观察,预测甲、乙细胞的变化是(　　)
A.甲、乙细胞都发生皱缩,且皱缩后细胞形态都不再变化
B.甲、乙细胞都发生皱缩,但乙的细胞形态很快恢复
C.甲、乙细胞都发生皱缩,随后两个细胞形态都很快恢复
D.只有乙细胞发生皱缩,但不会发生细胞形态恢复过程
3.某学生用紫色洋葱鳞片叶为实验材料,撕取外表皮制作临时装片,先在清水中观察(图像甲),然后用0.3 g/mL蔗糖溶液取代清水并观察(图像乙)。下列叙述错误的是(　　)
　　
A.图像甲中洋葱外表皮细胞的原生质层紧贴细胞壁
B.图像从甲到乙是由于细胞周围溶液浓度低于细胞液浓度
C.图像乙所示细胞出现质壁分离,b处充满蔗糖溶液
D.图像甲和乙中细胞的a、c内存在紫色物质
4.为了探究茉莉酸对离体培养的成熟胡杨细胞质壁分离的影响,将细胞分别移到不同的培养液中继续培养3天,结果如表。下列叙述错误的是(　　)
组别 培养液中另添加的成分 结果
NaCl 茉莉酸
① + - 部分细胞质壁分离
② + + 细胞正常,无质壁分离
③ - - 细胞正常,无质壁分离
注:“+”表示添加,“-”表示不添加。
A.质壁分离的胡杨细胞液泡体积变小
B.胡杨细胞通过渗透作用吸水和失水
C.茉莉酸对NaCl引起的胡杨细胞质壁分离有抑制作用
D.①②组为实验组,③组为对照组
5.图1为不同浓度蔗糖溶液中西葫芦条的质量变化百分比,分别对应实验第1~7组,整个过程中细胞始终有活性。西葫芦条的质量变化百分比(%)=西葫芦条质量变化/西葫芦条初始质量×100%;另选取其他西葫芦细胞置于一定浓度的KNO3溶液中,测得细胞液浓度与该溶液浓度的比值(P值)随时间的变化曲线如图2所示,下列叙述错误的是(　　)
A.图1实验结束后,第1~5组西葫芦细胞液浓度减小,第6、7组西葫芦细胞液浓度增大
B.根据图1实验结果判断,本实验所用西葫芦的细胞液浓度在0.4~0.5 mol/L之间
C.图2中t0~t1时间段液泡中细胞液的浓度变大,液泡体积最小的时刻是t1
D.t1~t2时间段水分最终流动途径是细胞液→细胞质基质→外界溶液
6.物质跨膜运输是细胞的一项重要生命活动,与膜蛋白和运输的物质的分子大小等有关。下列叙述中,正确的是(　　)
A.参与Ca2+主动运输的载体其空间结构改变是可逆的
B.Na+通道转运Na+的速率只取决于膜两侧的Na+浓度差
C.载体蛋白参与的跨膜运输都是主动运输
D.果脯在腌制过程中慢慢变甜,是细胞通过主动运输吸收糖分的结果
7.为研究水稻对各种无机盐的需求,科研人员配制了完全培养液培养水稻。下表是培养液中部分离子的浓度在培养水稻前后的数据,据表分析下列叙述正确的是(　　)
K+ Ca2+ Mg2+
实验前浓度(mmol/L) 5.0 2.5 1.0 9.0
实验后浓度(mmol/L) 1.0 3.0 1.2 4.5
A.培养液中Ca2+浓度升高的原因是水稻细胞中的Ca2+释放到培养液中
B.实验后培养液中K+浓度降低,证明水稻通过主动运输吸收K+
C.水稻对不同离子的吸收速率与培养液中离子浓度呈正相关
D.实验后离子的浓度变化说明水稻吸收水和离子是两个相对独立的过程
8.含羞草叶枕处能改变体积的细胞称为运动细胞,又分为伸肌细胞和屈肌细胞。夜晚,Cl-通道A蛋白在伸肌细胞膜上大量表达,引起Cl-外流,进而激活了K+通道使K+外流,水分子随之流出,细胞膨压下降而收缩,导致叶片闭合;白天,A蛋白则在屈肌细胞膜上大量表达。相关说法错误的是(　　)
A.Cl-通过离子通道外流的过程属于协助扩散
B.据题意推测,空气湿度越小,含羞草叶片闭合越快
C.K+外流引起细胞内渗透压上升导致水分流出
D.含羞草的叶片运动与A蛋白表达的昼夜节律有关
9.大型胞饮作用是一种特殊的胞吞作用,内吞物与细胞膜上的受体结合后,细胞膜形成皱褶包裹内吞物形成囊泡,囊泡与溶酶体融合,内吞物被水解酶降解,过程如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.大型胞饮作用依赖于细胞膜的选择透过性
B.内吞物被降解后的产物都能被细胞回收利用
C.细胞膜形成皱褶的过程需要细胞骨架发挥作用
D.细胞通过大型胞饮作用摄入物质不具有选择性
10.帕金森病是一种神经退行性疾病,神经元中α-Synuclein蛋白聚积是主要致病因素。研究发现该病患者普遍存在溶酶体膜蛋白TMEM175变异,如下图所示。下列叙述错误的是(　　)
A.溶酶体膜主要由磷脂分子和蛋白质分子构成
B.H+转运蛋白和异常TMEM175蛋白均能实现对H+的转运
C.据图分析TMEM175蛋白异常会使溶酶体中的pH发生改变
D.推测患者溶酶体中pH下降会导致α-Synuclein蛋白分解受阻
11.膜流是指由于囊泡运输,生物膜在各个膜性细胞器及质膜之间的常态性转移。囊泡可以将“货物”准确运输到目的地并被靶膜识别,囊泡膜与靶膜的识别原理及融合过程如图所示,v-SNARE和t-SNARE分别是囊泡膜和靶膜上的蛋白质。以下分析正确的是(　　)
A.如果膜流的起点是细胞膜,与之对应的物质运输方式是胞吞和胞吐
B.细胞器之间的膜流不需要v-SNARE和t-SNARE蛋白参与
C.据图分析,囊泡与靶膜之间的识别过程不具有特异性
D.用3H标记亮氨酸可探究某分泌蛋白通过膜流运输的过程
12.哪怕一个最简单的细胞,也比迄今为止的任何智能电脑精巧。如图表示小肠上皮细胞吸收和排出Ca2+的过程,下列相关叙述错误的是(　　)
A.Ca2+顺浓度梯度进入小肠上皮细胞,这种跨膜运输方式属于协助扩散
B.Ca2+通过Ca2+-ATPase排出是主动运输,通过钠钙交换体排出是协助扩散
C.细胞通过囊泡以胞吐的方式将Ca2+排出细胞,体现了细胞膜的流动性
D.钙结合蛋白可以阻止胞内游离Ca2+浓度升高,以维持细胞内渗透压的稳定
13.胞吞包括吞噬、胞饮和受体介导的胞吞三种类型,如图所示。人体胆固醇的摄取和吸收属于典型的受体介导的胞吞,胆固醇不溶于水,在血液中与蛋白质结合形成低密度脂蛋白(LDL)后再与相应细胞的表面受体结合。下列叙述正确的是(　　)
　　
A.三种类型胞吞中物质进入细胞均需穿过磷脂双分子层
B.三种类型胞吞中小泡的形成依赖于细胞骨架并体现了细胞膜的功能特性
C.三种类型胞吞都需要消耗能量且该过程暂时增大了细胞膜面积
D.若人体LDL受体蛋白缺陷,则会导致血液中胆固醇含量高而患高胆固醇血症
14.线粒体外膜分布着由孔蛋白构成的通道,丙酮酸可以经此通道通过外膜进入内外膜之间的间隙。丙酮酸通过与H+(质子)协同运输(利用H+浓度梯度产生的势能)的方式由膜间隙进入线粒体基质,如图所示。下列叙述不正确的是(　　)
A.线粒体内膜面积比外膜面积要大很多
B.丙酮酸经过孔蛋白进入线粒体膜间隙的方式为协助扩散
C.丙酮酸从膜间隙进入线粒体基质的方式为主动运输
D.线粒体内膜和外膜对物质的通透性相同
15.为探究不同类型的高盐分(NaCl、混合钠盐和混合氯盐)胁迫下的豌豆幼苗对不同离子的吸收情况,某研究小组进行了相关实验,结果如下表所示,表中数字为不同离子的吸收总量(mg·g-1)。下列有关说法错误的是(　　)
Na+ Cl- K+ Mg2+
对照组 0.9 3.0 5.0 3.0
高浓度NaCl处理组 23.0 7.0 38.0 3.3
高浓度混合钠盐处理组 87.0 3.0 42.0 3.2
高浓度混合氯盐处理组 0.9 8.0 39.0 3.3
A.高盐分胁迫下,细胞对K+的吸收作用明显增强
B.对照组的豌豆幼苗需放在清水中培养
C.不同类型的高盐分胁迫下,细胞对离子的吸收具有选择性
D.高盐分胁迫下,细胞通过增加对离子的吸收总量来提高抗盐能力
16.由通道蛋白形成的离子通道包括电压门控通道和配体门控通道。在电压门控通道中,带电荷的蛋白质结构域会随膜电位梯度的改变而发生相应的移动,从而使离子通道开启或关闭。在配体门控通道中,细胞内外的某些小分子配体与通道蛋白结合,继而引起通道蛋白开启或关闭。图1中B、C通道处于关闭状态,图2中B、C通道处于开启状态,据图判断下列说法错误的是(　　)
A.离子通道A属于电压门控通道,离子通道B、C属于配体门控通道
B.配体门控通道的结构始终不发生改变
C.电压门控通道的离子转运过程不需要消耗ATP
D.通过离子通道转运的方式属于协助扩散,水分子也可以通过这种方式进出细胞
二、非选择题(本题共5小题,共60分。)
17.(12分)为研究植物的抗寒机制及渗透吸水和失水的原理及现象,某生物兴趣小组进行了以下实验。图1中S1为蔗糖溶液,S2为清水,半透膜只允许水分子通过,初始时两液面等高。将洋葱鳞片叶外表皮均分为两组,分别在常温与低温(4 ℃)下处理适宜时间后,再在常温下用0.3 g/mL的蔗糖溶液进行质壁分离实验,实验结果如图2。根据所学知识回答下列问题:
(1)成熟洋葱鳞片叶外表皮细胞中,相当于图1半透膜的结构是　　　　　　　。一段时间内图1中漏斗内液面的变化为　　　　　　　　　　　　　。
(2)在低倍显微镜下观察洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离,主要观察紫色中央液泡的大小变化和　　　　　　　　　。水分子穿过洋葱鳞片叶外表皮细胞膜进入细胞的方式为　　　　　　　　　　　　。图2中,常温下质壁分离细胞占比达到100%时,不同细胞质壁分离的程度　　　　　　　(填“相同”“不相同”或“不一定相同”)。与常温相比,低温对细胞代谢、膜流动性的影响可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)根据上述信息推断,洋葱植株通过　　　　　　　　　　　　　　　　　　提高自身抗寒能力。为比较抗寒洋葱根尖成熟区细胞的细胞液浓度和普通洋葱根尖成熟区细胞的细胞液浓度的高低,请根据上述实验方法,利用质壁分离实验的原理设计实验。实验思路:　

　。
18.(14分)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。图1中①~⑤表示物质进出细胞的方式,甲~戊表示不同的物质或细胞结构,图2为蔗糖分子进入某植物细胞的过程示意图。回答下列问题。
(1)图1中结构甲的名称是　　　　　　　,囊泡戊可以作为药物的运载体,包裹在囊泡内的药物A属于　　　　　(填“脂溶性”或“水溶性”)分子。囊泡能将药物送至特定的细胞,依赖于细胞膜具有　　　　　　　　　　的功能。
(2)据图1分析,方式④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,说明水分子进出细胞的方式除自由扩散外还有　　　　　　(填名称),该方式对应图中的　　　　(填序号)。
(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　　　　(填序号)的转运方式。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)原发性主动运输是指由ATP直接供能的逆浓度梯度的跨膜运输;继发性主动运输是指某种物质能够逆浓度梯度进行跨膜运输,但其能量不是由ATP提供的,而是由转运其他物质时所产生的势能提供的。图2中蔗糖进细胞的方式为　　　　　　　　(填“原发性主动运输”或“继发性主动运输”),若该细胞线粒体结构部分异常,则可能会导致蔗糖的吸收速率　　　　(填“增快”或“减慢”),①的作用是　　　　　　　　。
19.(10分)图1为某种拟南芥的气孔保卫细胞及其细胞膜中存在的一种特殊的K+运输蛋白(BLINK1),它可调控气孔快速开启与关闭。保卫细胞的内外壁厚度不一样,当植物体内水分较多,保卫细胞吸水膨胀时,较薄的外壁就会伸长,气孔张开;当植物体内水分较少,保卫细胞失水时,较厚的内壁被拉直,气孔关闭。图2为某同学绘制的与物质跨膜运输相关的一个不完整的模型,请回答以下问题。
(1)图1中保卫细胞吸收K+的方式为　　　　,结合题干信息和图1,从细胞内物质和浓度的角度分析,BLINK1调控气孔快速开启的可能原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)若图2中X轴表示该种拟南芥根毛细胞外某物质的浓度,Y轴表示根毛细胞对该物质的吸收速率,则该图表示的运输方式可能为　　　　　　　,限制B点吸收速率的原因可能是　。
(3)若图2中X轴表示该种拟南芥气孔保卫细胞吸水过程中液泡体积的变化,那么Y轴不能表示细胞吸水的能力,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
20.(12分)藜麦是一种耐盐能力很强的植物。为研究藜麦的耐盐机制,科学家对藜麦叶片结构进行了观察,发现其表皮有许多盐泡细胞,该细胞体积大且里面没有叶绿体,Na+和Cl-在盐泡细胞的转运如图所示。请回答下列问题:
(1)Na+和Cl-通过　　　　　方式进入表皮盐泡细胞,细胞通过该运输方式来选择吸收所需要的物质,排除代谢废物和对细胞有害的物质,从而保证　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)研究发现盐泡细胞吸收Na+和Cl-的量远高于Mg2+,其原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)结合图中信息及液泡的作用,推测藜麦的耐盐作用机制是通过　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,进而避免高盐对其他细胞的影响。
(4)为探究主动运输的特点,科研小组利用适宜浓度的NaCl溶液、呼吸抑制剂、蒸馏水、成熟藜麦叶片设计了如下实验装置,一段时间后检测NaCl溶液的剩余量。请分析回答下列问题:
　
①该实验的目的是探究　　　　　　对主动运输的影响。
②实验结果分析:比较NaCl溶液的剩余量,乙组大于甲组,说明　　　　　　　　　。
21.(12分)研究发现,水分子存在两种跨膜运输机制。膜蛋白A是一种细胞膜上的水通道蛋白,而HgCl2对膜蛋白A的功能有抑制作用。某兴趣小组为探究非洲爪蟾卵母细胞的吸水方式,进行了如下实验。请完善以下实验设计并回答相关问题。
(1)实验思路:
①根据实验要求分组如下,请写出甲、乙组内容,其中甲组为对照组。
甲组:一定量的非洲爪蟾卵母细胞+　　　　　　　　　　(填试剂)。
乙组:等量的非洲爪蟾卵母细胞+　　　　　　　　　　　(填试剂)。
②将甲、乙两组制成临时装片,从盖玻片的一侧滴入　　　　,在盖玻片的另一侧用　　　　引流,重复多次,然后使用显微镜观察。
③统计一段时间后视野中破裂的细胞数占计数细胞总数的比例,并比较大小。
(2)实验结果及结论分析:
若甲组和乙组视野中破裂的细胞数占计数细胞总数的比例　　　　,说明水进入细胞的主要方式是自由扩散;若甲组视野中破裂的细胞数占计数细胞总数的比例明显　　　　乙组,说明水进入细胞的主要方式是协助扩散。
(3)水分子能通过膜蛋白A的原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,水分子两种跨膜运输方式的共同点有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(至少答出两点)。
附加题
1.作物根系无氧呼吸会产生酒精导致烂根。为研究酒精对细胞的毒害作用,某小组用不同体积分数的酒精溶液处理洋葱鳞片叶表皮,分别处理1个、2个、3个单位时间后,制成临时装片,研究细胞质壁分离的情况,结果如图所示。回答下列问题。
(1)该实验的自变量为　　　　　　　　　　　。表皮细胞能发生质壁分离的外因是　　　　　　　　　　　　　。
(2)实验过程中,在盖玻片的一侧滴加0.3 g/mL的蔗糖溶液,在另一侧用吸水纸吸引,重复操作几次,这样会使表皮细胞　　　　　　　　　　　。在显微镜下可以通过观察表皮细胞　　　　　　的位置来确定是否发生质壁分离。若细胞不能发生质壁分离,则细胞可能　　　　,说明酒精对细胞有毒害作用。
(3)根据实验结果,酒精体积分数为15%时,处理　　　个单位时间后表皮细胞不出现质壁分离;处理1个单位时间引起细胞死亡的酒精最小体积分数为　　　。实验表明:　　　　　　　　　　　　　　　　,对细胞的毒害作用越强。
2.图甲为渗透装置示意图(图示为初始状态,①为清水,②为0.3 g/mL的蔗糖溶液),图乙是根毛细胞示意图。据图回答下列问题(只在[　]中填写图中序号)。
　　
(1)图甲中的③相当于图乙中的[　]　　　　　　,它由　　　　　　　　　　　　　　　组成。
(2)若将图乙细胞浸在一定浓度的KNO3溶液中,细胞发生质壁分离后会发生质壁分离复原,与质壁分离复原过程相关的细胞器有　　　　　　　　。
(3)请在图丙中画出根毛细胞在质壁分离及复原过程中,液泡体积随时间变化的曲线。
(4)某生物研究性学习小组要对“低温是否会影响物质的跨膜运输”进行实验探究,设计了如下实验。
实验步骤:
a.组装图甲所示渗透装置两套,分别编号为1、2。
b.在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的蔗糖溶液,烧杯和漏斗中的液面等高。
c.对两组装置进行不同处理:1组用水浴锅加热至37 ℃,2组的烧杯外放置冰块降温。
d.两组装置同时开始实验,几分钟后观察记录漏斗的液面变化。
请分析回答下列问题:
①该实验是通过测定水分子通过膜的扩散速率即　　　　速率来进行探究的。
②该实验的自变量是　　　　　　　　　　　　;为了直观地表示因变量,用　　　　　　　　　　　　　　作为观测指标。
答案与解析
1.D 2.B 3.B 4.D 5.D 6.A 7.D 8.C
9.C 10.B 11.D 12.B 13.D 14.D 15.B 16.B
1.D　根据渗透作用的原理,实验开始时,装置A和装置B中半透膜两侧的溶液浓度差相同,水分子从S2侧进入另一侧的速度相同,A正确。葡萄糖能透过半透膜,装置B(S2为蒸馏水,S3为0.3 mol·L-1的葡萄糖溶液)的现象是S3液面先上升后下降,最终S3和S2液面持平,B正确。
分析装置A:
2.B　题述蔗糖溶液和NaCl溶液的浓度均大于口腔上皮细胞内液,甲、乙细胞均会发生失水皱缩,人的口腔上皮细胞不能吸收外界溶液中的蔗糖,则甲细胞不会恢复;而乙细胞能吸收Na+和Cl-,且水进出细胞的速度比Na+和Cl-快,口腔上皮细胞对Na+和Cl-的需求量比较大,随着Na+和Cl-被吸收,细胞内液浓度逐渐增大,当细胞内液的浓度大于外界溶液时,细胞形态得以恢复,B正确。
3.B　从甲到乙是由于细胞液浓度低于细胞周围溶液浓度,细胞渗透失水,B错误;图像乙是细胞的质壁分离现象,此时细胞壁以内、原生质层以外的部分充满了蔗糖溶液,C正确;a和c(液泡内的细胞液)都因含有色素而呈现紫色,D正确。
4.D　外界溶液浓度>细胞液浓度→液泡中的水分通过原生质层进入外界溶液中(渗透失水)→液泡体积变小→细胞出现质壁分离现象,A正确。
实验目的 探究茉莉酸对离体培养的成熟胡杨细胞质壁分离的影响
自变量 有无茉莉酸
对照组 ①③
实验组 ②
实验结果 有茉莉酸的②组无质壁分离现象发生
实验结论 茉莉酸对NaCl引起的细胞质壁分离有抑制作用,C正确,D错误
5.D　结合题图信息进行分析:
题图 题图信息 选项分析
图1 第1~5组西葫芦条质量增加,第6、7组西葫芦条质量减小 ①第1~5组细胞吸水导致细胞液浓度减小,第6、7组细胞失水导致细胞液浓度增大,A正确; ②本实验所用西葫芦的细胞液浓度在0.4~0.5 mol/L之间,B正确
图2 t0~t1,P值<1; t1时, P值=1; t1~t2,P值>1 ①t0~t1细胞失水,液泡中细胞液的浓度变大,t1~t2细胞吸水→t1时刻液泡体积最小,C正确; ②t1~t2水分最终流动途径:外界溶液→细胞质基质→细胞液,D错误
6.A　参与Ca2+主动运输的载体蛋白,Ca2+在膜内侧与其相应位点结合,其结构改变,将Ca2+释放到膜外后再恢复成原来的状态,A正确;Na+通道转运Na+的速率不仅与膜两侧的Na+浓度差有关,还与通道蛋白的数量有关,其转运方式是协助扩散,B错误;载体蛋白参与的不都是主动运输,有的载体蛋白参与协助扩散,如哺乳动物成熟红细胞吸收葡萄糖,C错误;果脯在腌制过程中慢慢变甜是由于用蔗糖(其浓度大于细胞液浓度)腌制时,细胞失水死亡,细胞膜失去了选择透过性,蔗糖进入细胞,D错误。
7.D　培养液中Ca2+浓度升高的原因:水稻细胞吸收Ca2+相对较少,吸收培养液中的水分较多,A错误;实验后培养液中K+浓度降低,证明水稻吸收了较多的K+,但不能证明水稻通过主动运输吸收K+,B错误;水稻对离子的吸收一般是主动运输,吸收速率不与培养液中离子浓度呈正相关,C错误;植物的根通过渗透作用吸水,对无机盐离子进行选择性吸收,吸收无机盐离子的方式一般是主动运输,植物吸收水和吸收无机盐离子是两个相对独立的过程,D正确。
8.C　Cl-通过离子通道外流的方式属于协助扩散,A正确。空气湿度越小,水分子流出越多,含羞草叶片闭合越快,B正确。水分子通过渗透作用从低渗透压一侧流向高渗透压一侧,K+外流引起细胞内渗透压下降导致水分流出,C错误。
9.C　大型胞饮作用中有膜的融合过程,依赖于细胞膜的流动性,A错误;内吞物被降解后的产物只有部分能被细胞回收利用,细胞不需要的物质则被排出细胞,B错误;细胞骨架是真核细胞中由蛋白质纤维组成的网架结构,细胞骨架在细胞运动、分裂、分化以及物质运输等生命活动中都具有非常重要的作用,C正确;胞饮过程需要细胞识别,细胞通过大型胞饮作用摄入物质具有选择性,D错误。
10.B　题图中,H+转运蛋白能实现对H+的转运,异常TMEM175蛋白不能实现对H+的转运,B错误;据图分析,TMEM175蛋白异常会抑制H+运出溶酶体,使溶酶体中的pH下降,推测患者溶酶体中pH下降导致水解酶活性减弱,从而导致α-Synuclein蛋白分解受阻,C、D正确。
11.D　如果膜流的起点是细胞膜,与之对应的物质运输方式是胞吞,A错误;膜流是指由于囊泡运输,生物膜在各个膜性细胞器及质膜之间的常态性转移,细胞器之间的膜流需要v-SNARE和t-SNARE蛋白参与识别,B错误;据图分析,囊泡可以将“货物”准确运输到目的地并被靶膜识别,囊泡与靶膜之间的识别过程具有特异性,C错误。
12.B　
钙结合蛋白和Ca2+结合,阻止细胞内游离Ca2+过多,维持细胞内渗透压的稳定,D正确。
13.D　三种类型胞吞中物质进入细胞并未穿过磷脂双分子层,A错误。三种类型胞吞中,小泡的形成体现的是细胞膜的结构特性——流动性,B错误。三种类型的胞吞均暂时减小了膜面积,C错误。由题干信息可知,血液中胆固醇与蛋白质结合形成LDL,LDL与相应细胞的表面受体结合,进而将胆固醇吸收进细胞,降低血液中胆固醇含量;若人体LDL受体蛋白缺陷,则会导致血液中胆固醇含量高而患高胆固醇血症,D正确。
14.D　根据“线粒体外膜分布着由孔蛋白构成的通道,丙酮酸可以经此通道通过外膜进入内外膜之间的间隙”可知,丙酮酸进入线粒体膜间隙需要通道蛋白,则该过程是顺浓度梯度的协助扩散,B正确;由“丙酮酸通过与H+(质子)协同运输(利用H+浓度梯度产生的势能)的方式由膜间隙进入线粒体基质”可知,丙酮酸从膜间隙进入线粒体基质的过程为主动运输,C正确;题图显示线粒体内膜上的转运蛋白与外膜不同,故线粒体内膜和外膜对物质的通透性不相同,D错误。
15.B　由题表可知,与对照组相比,高盐分胁迫下细胞对K+的吸收作用明显增强,A正确;本实验是探究不同类型的高盐分胁迫下豌豆幼苗对不同离子的吸收情况,对照组的幼苗应在完全培养液中培养,而非清水中,B错误;在高盐分胁迫下,细胞通过增加离子的吸收总量使细胞内的渗透压增大,从而提高抗盐能力,D正确。
16.B　由图示可知,A(膜两侧电位梯度的改变使通道打开或关闭)属于电压门控通道,B、C(小分子配体与通道蛋白结合使通道打开或关闭)属于配体门控通道,A正确;配体门控通道运输离子时,细胞内外的某些小分子配体可与通道蛋白结合,会引起通道蛋白构象改变,继而引起通道蛋白开启或关闭,B错误;通过离子通道转运的方式属于协助扩散,不需要消耗ATP,水分子也可以通过协助扩散方式进出细胞,C、D正确。
17.答案　(除标注外,每空1分)(1)原生质层　先逐渐升高,后不变(2分)　(2)原生质层的位置　自由扩散和协助扩散(或被动运输)　不一定相同　降低细胞代谢和膜流动性　(3)减少自由水含量和增大细胞液浓度(2分)　分别取抗寒洋葱根尖成熟区的细胞和普通洋葱根尖成熟区细胞,制成临时装片(1分),配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液分别处理两种细胞(1分),观察对比两种植物细胞在各浓度蔗糖溶液中发生质壁分离的情况(1分)
解析　(1)渗透装置中,S1为蔗糖溶液,S2为清水,前者浓度更大,对于水的吸引力更强,漏斗液面逐渐上升,直至达到平衡,液面不再上升。(2)不同细胞的细胞液浓度与外界溶液浓度差不一定相同,质壁分离的程度不一定相同。低温会影响分子的运动等,低温条件下,细胞代谢和膜流动性均降低。(3)与常温处理相比,低温处理后,蔗糖溶液中质壁分离的细胞占比更小,原生质体与细胞长度比更大,推测洋葱植株是通过减少自由水含量和增大细胞液浓度来提高耐寒能力的。
18.答案　(除标注外,每空1分)(1)磷脂双分子层　水溶性　进行信息交流　(2)Ca2+　协助扩散　②　(3)④⑤(答不全不得分)　载体蛋白抑制(2分)　(4)继发性主动运输(2分)　减慢(2分)　催化和运输(答不全不得分)
解析　(2)据图1分析,方式④运输需要能量,是主动运输,可能运输的物质是Ca2+;甘油和氧气通过自由扩散进出细胞。研究表明,动植物细胞膜上存在水通道蛋白,说明水分子进出细胞除自由扩散外还有协助扩散,对应图中的②。(3)细胞呼吸抑制法会抑制细胞呼吸,使细胞供能减少,影响方式④(主动运输)和方式⑤(胞吞或胞吐)。轮藻吸收K+的方式为主动运输(需要载体蛋白和能量),若用细胞呼吸抑制法或低温处理法,会影响其他物质的运输,若想抑制K+进入轮藻细胞,而不影响其他物质进出,可选用载体蛋白抑制法,只抑制转运K+的载体蛋白的活性。(4)图2中H+运出细胞是由ATP直接供能的逆浓度梯度的跨膜运输,属于原发性主动运输;蔗糖进入细胞属于继发性主动运输,能量来自H+运进细胞时的势能。若该细胞线粒体结构部分异常,则可能会导致蔗糖的吸收速率减慢(因为H+出细胞需要细胞呼吸提供能量);①既可以催化ATP水解,又可以运输H+。
19.答案　(除标注外,每空2分)(1)主动运输(1分)　K+进入细胞后,细胞内浓度升高,细胞吸水　(2)主动运输或协助扩散　转运蛋白数量有限或能量有限　(3)吸水过程中液泡体积越大,细胞液渗透压越小,细胞吸水能力越弱(3分)
解析　(1)分析图1,在光照条件下,K+通过BLINK1进入保卫细胞需要消耗能量,属于主动运输。K+通过BLINK1进入保卫细胞,使细胞内浓度升高,提高了胞内渗透压,保卫细胞吸水膨胀,气孔快速开启。
20.答案　(每空2分)(1)主动运输　细胞和个体生命活动的需要　(2)盐泡细胞膜上转运Na+和Cl-的载体蛋白数量远多于转运Mg2+的载体蛋白　(3)主动运输将Na+和Cl-运送到表皮盐泡细胞的液泡中储存起来　(4)①呼吸抑制剂(或能量)　②主动运输需要能量
解析　(4)已知科研小组探究的是主动运输的特点,且据实验装置可知,该实验的自变量为呼吸抑制剂的有无(是否影响能量供应),可判断该实验的目的是探究能量(呼吸抑制剂)对主动运输的影响。因变量是NaCl溶液的剩余量(NaCl溶液剩余的量越多,细胞吸收的量越少),若乙组剩余量大于甲组,即乙组(加了呼吸抑制剂)对Na+和Cl-的吸收减少,说明主动运输需要能量。
21.答案　(除标注外,每空1分)(1)①适量的生理盐水　等量的HgCl2溶液　②蒸馏水　吸水纸　(2)基本相同(2分)　大于(2分)　(3)膜蛋白A是一种水通道蛋白,水可通过膜蛋白A以协助扩散的方式进入细胞(2分)　顺浓度梯度进行跨膜运输、不需要消耗细胞内化学反应释放的能量(2分)
解析　根据题干信息分析实验:
实验目的 探究非洲爪蟾卵母细胞的吸水方式(或探究非洲爪蟾卵母细胞的吸水是否需要水通道蛋白——膜蛋白A)
自变量 是否加入HgCl2溶液(是否抑制膜蛋白A的功能)
甲组 对照组,甲组加入适量的生理盐水(水通道蛋白有作用)
乙组 实验组,加入等量的HgCl2溶液(水通道蛋白无作用)
因变量 视野中破裂的细胞数占计数细胞总数的比例
实验结果 ①甲组和乙组视野中破裂的细胞数占计数细胞总数的比例基本相同→膜蛋白A被抑制几乎不影响水分的吸收,即水进入细胞的主要方式是自由扩散; ②视野中破裂的细胞数占计数细胞总数的比例:甲组明显大于乙组→甲组吸收水分多,即水进入细胞的主要方式是协助扩散
附加题
1.答案　(1)酒精浓度和处理的时间　外界溶液浓度比细胞液浓度大　(2)完全浸润在蔗糖溶液中　原生质层　失去活性(或已经死亡)　(3)3　20%　酒精浓度越大、相同酒精浓度处理时间越长
解析　(1)(2)表皮细胞能发生质壁分离,外因:外界溶液浓度比细胞液浓度大,液泡失水;内因:原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大。根据原生质层的位置可确定细胞是否发生质壁分离。细胞不发生质壁分离的原因是细胞失去活性而使细胞的原生质层失去选择透过性。(3)图示结果表明,体积分数为15%的酒精处理3个单位时间时质壁分离细胞所占比例为0,即细胞不出现质壁分离;处理1个单位时间,酒精体积分数为20%时,质壁分离细胞所占比例开始下降,即开始有细胞死亡。
2.答案　(1)④　原生质层　细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质　(2)线粒体、液泡
(3)
(4)①渗透　②渗透系统所处的环境温度　漏斗液面高度的变化
解析　(1)图甲中的③半透膜相当于图乙中的④原生质层,它由细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质组成。(2)KNO3溶液中的K+、N能通过主动运输进入细胞,所以细胞发生质壁分离后会发生质壁分离复原,与质壁分离复原过程相关的细胞器有液泡和线粒体。
(4)
实验目的 探究低温是否会影响物质的跨膜运输
自变量 渗透系统所处的环境温度
因变量 水分子的渗透速率
观测指标 漏斗液面高度的变化