人教版（2019）必修1 第4章 细胞的物质输入和输出 单元测试（含解析）

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细胞的物质输入和输出
一、单选题
1．（24-25高一上·河北邢台·阶段练习）下列现象或过程不属于渗透作用的是（ ）
A．水分子通过玻璃纸由烧杯进入漏斗中 B．红墨水滴入清水后，清水变成红色
C．外界低浓度溶液中的水进入动物细胞 D．细胞液中的水进入外界高浓度溶液中
2．（24-25高二下·辽宁丹东·阶段练习）下列有关渗透作用和细胞吸水与失水叙述，正确的是（ ）
A．原生质层是指细胞膜、液泡膜和细胞质所共同构成的一个结构，相当于半透膜
B．半透膜和生物膜对物质的选择透过性原理是相同的
C．U形管如图，半透膜只允许水分子通过，渗透平衡时，右侧液面比左侧高。
D．植物根尖分生区能在一定浓度的蔗糖溶液中发生质壁分离的必要条件是细胞壁的伸缩性小于原生质层
3．（24-25高二下·江苏南通·期中）某生物兴趣小组利用不同的实验材料来探究植物细胞的质壁分离及复原过程，相关叙述正确的是（　　）
A．质壁分离与复原的实验中，蔗糖溶液浓度越大，实验效果越明显
B．黑藻叶片的液泡无色，因此观察前必须染色才能保证实验效果
C．棉花根尖分生区细胞质壁分离时，因其不含叶绿体而影响观察的效果
D．若外界为适宜浓度的葡萄糖溶液则洋葱鳞片叶外表皮细胞会发生质壁分离及自动复原
4．（22-23高一下·甘肃酒泉·阶段练习）如图是某同学用洋葱紫色鳞片的外表皮做“植物细胞的吸水与失水”实验中所观察到的细胞图，下列叙述正确的是（ ）
A．图中1、2、6组成了细胞的原生质层
B．图中细胞处于质壁分离状态，此时6处的浓度一定大于7处的浓度
C．图中1是细胞壁，6中充满了外界溶液
D．图中7是细胞液，在细胞发生质壁分离过程中，其颜色逐渐变浅
5．（24-25高一下·云南昆明·阶段练习）图甲为洋葱鳞片叶外表皮质壁分离及复原实验流程图，图乙为某同学根据该实验中某时刻观察到的图像绘制的模式图。下列说法正确的是（ ）
A．图甲中d过程不能观察到图乙所示的细胞状态
B．该实验缺少对照组，需在实验前再设置一组加清水的对照组
C．该细胞可能正在同时进行DNA分子复制、呼吸作用和光合作用
D．若用适宜浓度的KNO3溶液替换蔗糖溶液，则有可能观察不到图乙所示的细胞
6．（23-24高一上·云南昆明·阶段练习）将同一植物的相同细胞分别浸在蒸馏水、0.3mol/L的蔗糖溶液和0.4mol/L的KNO3溶液中，测得细胞的体积随时间的变化曲线如下图所示，则曲线a、b、c分别代表细胞所处的溶液是（ ）
A．蒸馏水、蔗糖溶液、KNO3溶液
B．蒸馏水、KNO3溶液、蔗糖溶液
C．KNO3溶液、蒸馏水、蔗糖溶液
D．蔗糖溶液、KNO3溶液、蒸馏水
7．（24-25高二下·福建厦门·阶段练习）牛的成熟红细胞处在不同浓度的NaCl溶液中，红细胞的体积（V）与初始体积（V ）之比的变化曲线如图甲；某植物组织在一定浓度的KNO3溶液中，每个细胞平均失水量的变化曲线如图乙。下列相关叙述错误的是（ ）
A．曲线OA段上升说明，植物细胞中液泡的渗透压逐渐增大
B．曲线AB段下降说明，植物细胞从第5min开始吸收K+、
C．250mmol·L-1NaCl溶液会影响牛成熟红细胞的正常结构和功能
D．用100mmol·L-1NaCl溶液处理牛成熟红细胞可制备纯净细胞膜
8．（24-25高三下·安徽·阶段练习）某生物兴趣小组将紫色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0.3g/mL的蔗糖溶液进行质壁分离实验，无关变量保持相同且适宜，实验结果如图所示。下列相关叙述错误的是（ ）

A．低温（4℃）组发生质壁分离细胞的液泡颜色比常温组的更深
B．外表皮细胞在质壁分离过程中，细胞膜可以局部或全部脱离细胞壁
C．水分子穿过外表皮细胞的质膜进入细胞的方式为自由扩散或协助扩散
D．低温降低了细胞代谢速率和膜的流动性，使质壁分离的速度和程度均变小
9．（24-25高一上·河北保定·期末）将家兔红细胞置于甲乙丙三种不同浓度的同种溶液中，水分子的跨膜运输示意图如下（箭头方向表示水分子的进出，箭头粗细表示水分子出入的多少）。下列叙述正确的是（　　）
A．三种溶液的浓度关系为丙>乙>甲
B．图中甲细胞和丙细胞发生渗透作用
C．一段时间后，甲细胞会发生质壁分离现象
D．水分子进出细胞的速率取决于细胞提供ATP的多少
10．（24-25高一上·湖北荆州·阶段练习）用相同的培养液培养水稻和番茄幼苗一段时间后，测定溶液中各种离子的浓度，图示部分结果。据此不能做出的判断是（ ）
A．水稻对SiO需求量大，番茄对SiO需求量小
B．水稻培养液里的Mg2+浓度高于初始浓度，说明水稻在此过程中向外排出Mg2+
C．水稻对不同离子的吸收具有选择性
D．根细胞对不同离子吸收的差异是由于载体蛋白的种类和数量的差异
11．（24-25高二下·云南曲靖·期末）人工膜和生物膜对不同物质的通透性情况如图所示。下列相关分析错误的是（ ）
A．生物膜仅通过水通道蛋白运输H2O，对H2O的通透性较高
B．人工膜和生物膜对甘油、CO2和O2的通透性相同
C．人工膜缺乏转运蛋白，对K+、Na+和Cl-的通透性很低
D．与人工膜相比，生物膜对更多物质具有选择透过性
12．（24-25高一上·云南楚雄·期末）图中a、b表示物质跨膜运输的两种方式，已知a和b两种方式都是顺浓度梯度进行的。下列叙述错误的是（　　）
A．a和b两种方式都不需要消耗ATP
B．水分子可通过a和b两种方式进出细胞
C．温度对a和b两种方式的转运速率都有影响
D．方式b需要的转运蛋白有两种类型，其作用机制相同
13．（24-25高一上·广东深圳·期末）图甲、图乙分别表示载体蛋白介导和通道蛋白介导的两种协助扩散方式，其中通道蛋白介导的扩散比载体蛋白介导的扩散快1000倍。下列叙述错误的是（ ）

A．载体蛋白在转运过程中需与被运输的物质相结合并发生构象变化
B．通道蛋白运输的物质需与其直径和形状相适配
C．载体蛋白和通道蛋白属于转运蛋白，往往只适合转运特定的物质
D．通道蛋白介导的运输速率较快可能是因为消耗的能量较少
14．（2025·贵州毕节·一模）维生素D3可以从牛奶、鱼肝油等食物中获取，也可以在阳光下由皮肤中的7-脱氢胆固醇转化而来，活化的维生素D3可促进小肠和肾小管等部位对钙的吸收。研究发现，肾脏合成和释放的羟化酶可以促进维生素D3的活化。下列叙述错误的是（ ）
A．小肠细胞可通过自由扩散吸收维生素D3
B．肾功能下降可能导致成人出现骨质疏松
C．小肠吸收钙减少不会导致细胞外液渗透压明显下降
D．肾功能障碍时，补充维生素D3可有效缓解血钙浓度下降
15．（25-26高三上·福建福州·阶段练习）科学家观察到部分细胞中水的扩散速度尤其快，最终通过一系列实验发现了一种存在于细胞膜上的蛋白质，将其命名为水通道蛋白。下列叙述错误的是（　　）
A．水分子通过人工膜的速率可能小于细胞膜
B．水通道蛋白上存在水分子的特异性结合位点
C．肾小管细胞通过水通道蛋白吸收原尿中的水
D．不同细胞中水通道蛋白种类、数量有所不同
16．（25-26高三上·重庆·开学考试）细胞内的马达蛋白可与囊泡结合，参与细胞内物质运输。马达蛋白通过头部结合和水解ATP获得能量，驱动自身及所携带的“货物”分子沿细胞骨架定向“行走”，其机理如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．马达蛋白分子是由C、H、O、N、Mg等多种元素构成的
B．细胞骨架除参与物质运输外，还与细胞运动、分裂等相关
C．唾液腺细胞中马达蛋白功能异常不影响唾液淀粉酶分泌
D．马达蛋白分子参与的物质运输需ATP供能，属主动运输
二、多选题
17．（24-25高一上·河北邯郸·期末）植物表皮上的气孔由两个保卫细胞构成，当保卫细胞吸水增多时，气孔开放。某同学制作了植物叶片下表皮临时装片，进行下图所示操作后在显微镜下观察。下列叙述正确的是（ ）
A．保卫细胞失水使植物气孔关闭，有利于干旱时减少蒸腾作用散失的水分
B．图中保卫细胞最有可能发生质壁分离的是在滴加蔗糖溶液②后
C．水分子进出保卫细胞的方式均为自由扩散，没有主动运输
D．据图可推测出3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③
18．（2025高三上·河北·专题练习）植物的气孔由叶表皮上两个含有叶绿体的保卫细胞构成，保卫细胞体积膨胀时气孔打开，下图为与气孔开闭有关的细胞内外众多物质的运输。下列叙述错误的是（ ）
A．较强光照下，保卫细胞叶绿体随细胞质流动的速率较慢
B．原生质层由两层磷脂分子组成的液泡膜和细胞膜构成
C．K+和Cl-进入保卫细胞时都要与转运蛋白结合，且需要能量
D．离子等进入液泡使细胞液的渗透压升高，保卫细胞吸水后气孔打开
三、解答题
19．（24-25高一上·江西赣州·期末）黑藻是一种常见的沉水植物，其叶片小而薄，叶肉细胞内有大而清晰的叶绿体。某同学用物质的量浓度为2mol·L-1的乙二醇溶液和2 mol·L-1的蔗糖溶液分别浸润黑藻叶肉细胞，观察细胞的质壁分离现象。下图1是该同学某时刻看到的一个叶肉细胞的图像，图2是两种溶液处理后原生质体体积变化曲线，请回答下列问题：
(1)成熟的黑藻叶肉细胞是一个渗透系统，图1中相当于该渗透系统半透膜的结构是 （用图中的数字表示）。黑藻叶肉细胞的液泡无色，但也能观察到较明显的质壁分离现象，据图1分析原因是 。
(2)图2曲线Ⅱ原生质体体积由A→B的变化过程中，细胞液的浓度逐渐 ，细胞的吸水能力逐渐 。
(3)图2曲线Ⅰ表示的是用 溶液处理黑藻叶肉细胞的结果，120s后原生质体体积增大的原因是 。
(4)黑藻叶肉细胞除了可以用于观察质壁分离外，也可用于观察细胞质流动。在用黑藻叶肉细胞观察细胞质的流动实验中，影响实验成功的因素有 （至少写2点，不考虑显微镜操作因素）。
20．（23-24高二上·黑龙江哈尔滨·开学考试）如图甲表示由磷脂分子合成的人工膜的结构示意图。图乙表示某生物膜结构，图中A、B、C、D、E、F表示某些物质，a、b、c、d表示物质跨膜运输方式。图丙中A为1mol/L的葡萄糖溶液，B为1mol/L的蔗糖溶液，据图回答：
(1)图丙中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的 。
(2)若图乙是哺乳动物成熟红细胞的细胞膜，该细胞吸收氧气为图示 所表示的跨膜运输方式。
(3)若图乙为胃黏膜上皮细胞的细胞膜，人在饮酒时，酒精跨膜运输方式与下列曲线相符合的是 。
(4)如果用图甲所示人工膜作为图丙中的半透膜，则液面不再变化时，左侧液面 （填“高于”“低于”或“等于”）右侧液面；如果在图甲所示人工膜上加上运输葡萄糖的载体蛋白，再用作图丙的半透膜，则液面不再变化时，左侧液面 （填“高于”“低于”或“等于”）右侧液面。
21．（25-26高三上·内蒙古包头·阶段练习）耐盐水稻具有较强的耐盐性和高产性。研究发现，水稻在盐化土壤中生长时，大量的Na+通过钠通道迅速流入根部细胞，形成盐胁迫，但水稻可通过Ca2+介导的离子跨膜运输，减少Na+在细胞内的积累，从而提高抗盐胁迫的能力，其主要耐盐机制如图所示。

(1)已知盐化土壤中水稻根细胞的细胞液浓度比非盐化土壤中的水稻高，其原因可能是盐胁迫使水稻根部细胞被动失去一些 （填“自由水”或“结合水”）；若将非耐盐碱植物置于盐碱地中生长，可观察其根部细胞发生质壁分离，该现象发生的原因是 （写出两点，从所处环境和细胞自身结构分析）。
(2)盐胁迫下，Na+出细胞的方式是 ，H+进入细胞的方式是 。
(3)水稻根部细胞施用呼吸抑制剂后，转运蛋白C对Na+的运输速率会降低，其原因是 。
(4)据图分析，在高盐胁迫下，根细胞会借助Ca2+调节相关离子转运蛋白的功能，如胞外Ca2+ （选填“抑制”、“促进”）转运蛋白A，胞内Ca2+ （选填“抑制”、“促进”）转运蛋白C，从而降低细胞内Na+浓度。
四、实验题
22．（24-25高三上·重庆·阶段练习）在许多植物中，花的开放对于成功授粉至关重要，部分植物的花能够反复开合，主要是相关细胞膨压，即原生质体对细胞壁的压力变化引起的。龙胆花在处于低温（16 ℃）下30 min 内发生闭合，而在转移至正常生长温度（22 ℃） 、光照条件下30 min 内重新开放，这与花冠近轴表皮细胞膨压变化有关，水通道蛋白在该过程中发挥了重要作用，其相关机理如下图所示。回答下列问题：
(1)龙胆花由低温转移至正常温度、光照条件下重新开放过程中花冠近轴表皮细胞膨压逐渐 ，该过程可以体现出细胞膜的特点是 。
(2)据图分析，蛋白激酶GsCPK16 使水通道蛋白磷酸化 （填“会”或“不会”）引起水通道蛋白构象的改变，龙胆花由低温转移至正常温度、光照条件下重新开放的机理是 ，推测在常温、黑暗条件下，龙胆花开放速度会变 。
(3)若要验证蛋白激酶GsCPK16 介导了水通道蛋白的磷酸化，促进了光照下龙胆花的重新开放。请你写出简要的实验思路（水通道蛋白磷酸化水平可测）： 。
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试卷第1页，共3页
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《细胞的物质输入和输出》参考答案
1．B
【分析】渗透装作用是指水分通过半透膜，从溶质浓度低的溶液向溶质浓度高的溶液的转移现象；发生的条件是：半透膜、浓度差。
【详解】A、水分子通过玻璃纸由烧杯进入漏斗中，溶剂分子通过半透膜进行扩散，属于渗透作用，A不符合题意；
B、红墨水滴入清水后，清水变成红色，是红墨水分子扩散，不属于渗透作用，B符合题意；
C、外界低浓度溶液中的水进入动物细胞，外界溶液与细胞液浓度存在浓度差，且进入动物细胞通过了细胞膜（半透膜），属于渗透作用，C不符合题意；
D、细胞液中的水进入外界高浓度溶液中，外界溶液与细胞液浓度存在浓度差，且进入细胞通过了原生质层（半透膜），属于渗透作用，D不符合题意。
故选B。
2．C
【详解】A、原生质层是指细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质，相当于半透膜，A错误；
B、半透膜是指某些物质可以透过而另一些物质不能透过的多孔性薄膜，能否通过半透膜往往取决于分子的大小，而生物膜是选择透过性膜，由于膜上具有载体等结构，且不同生物的细胞膜上载体种类和数量的不同，因而对物质的吸收以及吸收多少具有选择性，B错误；
C、在U形管两侧装入等质量浓度的蔗糖和葡萄糖溶液，中间隔半透膜，由于蔗糖相对分子量大于葡萄糖，因此蔗糖溶液中物质的量浓度低于葡萄糖溶液，又半透膜只允许水分子通过，因此水分子会更多地进入到右侧，因此渗透到平衡时，右侧液面比左侧高，C正确；
D、植物根尖分生区由于没有大液泡，因而其在一定浓度的蔗糖溶液中不会发生质壁分离，说明具有中央大液泡是成熟植物细胞发生质壁分离的必要条件之一，D错误。
故选C。
3．D
【分析】植物细胞的质壁分离及复原实验原理(1)成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。(2)细胞液具有一定的浓度，细胞能渗透吸水和失水。 (3)原生质层比细胞壁的伸缩性大。
【详解】A、在质壁分离与复原实验中，蔗糖溶液浓度过大，会导致细胞失水过快过多而死亡，无法发生质壁分离复原，并非浓度越大实验效果越明显，A错误；
B、黑藻叶片的叶肉细胞中含有叶绿体，叶绿体的绿色可以作为背景对比，便于观察质壁分离和复原现象，液泡虽无色，但不需要染色就能观察实验效果，B错误；
C、棉花根尖分生区细胞是不成熟的植物细胞，没有大液泡，不能发生质壁分离现象，而不是因为不含叶绿体影响观察效果，C错误；
D、洋葱鳞片叶外表皮细胞是成熟的植物细胞，有大液泡。当外界为适宜浓度的葡萄糖溶液时，细胞先因渗透失水发生质壁分离，由于葡萄糖分子可以通过主动运输进入细胞，使细胞液浓度增大，当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞又会通过渗透吸水发生自动复原，D正确。
故选D。
4．C
【详解】A、图中细胞膜2、液泡膜4、细胞膜和液泡膜之间的细胞质5构成原生质层，相当于半透膜，A错误；
B、6处的浓度大于7处的浓度，细胞发生质壁分离，6处的浓度小于7处的浓度，细胞发生质壁分离的复原，6处的浓度等于7处的浓度，细胞吸水和失水处于动态平衡，由于无法确定图中细胞是在质壁分离还是在质壁复原或者是在动态平衡中，因此无法确定6、7处的浓度，B错误；
C、图中1是细胞壁，由纤维素和果胶组成，具有全透性，因此，6中充满了外界溶液，C正确；
D、图中7是细胞液，在细胞发生质壁分离过程中，细胞失水，其颜色逐渐加深，D错误。
故选C。
5．D
【详解】A、图乙细胞正处于质壁分离状态，图甲中的d、f过程都可能观察到图乙所示的细胞状态，A错误；
B、质壁分离实验采用 “自身对照” ：同一细胞在处理前、质壁分离时、复原时自身前后对比，无需额外设置对照组，B错误；
C、洋葱鳞片叶外表皮细胞高度分化且无叶绿体，不进行DNA分子复制和光合作用，C错误；
D、细胞置于KNO 溶液中，细胞发生质壁分离自动复原，若质壁分离后复原速度快， 有可能观察不到图乙所示的细胞，D正确。
故选D。
6．B
【分析】植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，当细胞液浓度与外界溶液浓度存在浓度差时，细胞会发生渗透作用，当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水；当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水。
【详解】A、在蒸馏水中，细胞液浓度大于蒸馏水浓度，细胞会持续吸水，体积增大，如曲线a所示。在蔗糖溶液中，蔗糖分子不能通过原生质层，细胞液浓度小于蔗糖溶液浓度，细胞失水，体积减小，如曲线c所示，A错误；
B、如上述对A选项的分析，蒸馏水对应曲线a，在KNO3溶液中，开始时细胞液浓度小于KNO3溶液浓度，细胞失水，随着K+和NO3-通过主动运输进入细胞，细胞液浓度增大，会发生质壁分离复原，体积先减小后增大，如曲线b所示。KNO3溶液对应曲线b，蔗糖溶液对应曲线c，B正确；
C、按照细胞在不同溶液中的渗透原理，KNO3溶液、蒸馏水与曲线的对应关系错误，C错误；
D、在蔗糖溶液对应曲线c，KNO3溶液对应曲线b，蒸馏水对应曲线a，D错误。
故答案为B。
7．B
【详解】A、曲线OA段上升说明，植物细胞的失水量逐渐增大，因而植物细胞中液泡的浓度逐渐上升，因而其渗透压逐渐增大，A正确；
B、植物细胞从一开始就开始吸收K+、NO 3 ，当细胞液浓度大于外界溶液浓度，细胞会吸水，AB段失水量减少，B错误；
C、250mmol·L-1 NaCl溶液会使细胞体积变小，失水皱缩，因而影响牛成熟红细胞的正常结构和功能，C正确；
D、由图可知，用100mmol L-1NaCl溶液处理牛成熟红细胞可使细胞涨破，能制备纯净细胞膜，D正确。
故选B。
8．A
【分析】1.质壁分离的原因：外因：外界溶液浓度＞细胞液浓度；内因：原生质层相当于一层半透膜，细胞壁的伸缩性小于原生质层。最早出现质壁分离所需时间越长，说明细胞液浓度相对越大，与外界溶液的浓度差越小。
2.质壁分离的细胞其原生质体长度与细胞长度的比值表示质壁分离的程度，比值越大，质壁分离程度越小。
3.由题干信息可知，低温处理使细胞质壁分离程度变小，质壁分离速度变慢。
【详解】A、因为低温组质壁分离的程度低，因此，低温组发生质壁分离细胞的液泡颜色比常温组的浅，A错误；
B、质壁分离过程中，细胞膜可局部或全部脱离细胞壁，B正确；
C、水分子通过自由扩散或者协助扩散的方式进入细胞，C正确；
D、据图可知，低温降低了膜的流动性，使部分细胞质壁分离受阻，质壁分离的速度和程度均变小，D正确。
故选A。
9．B
【分析】渗透作用是指水分子等溶剂分子通过半透膜的扩散；植物细胞的原生质层相当于半透膜，动物细胞膜相当于半透膜。
【详解】A、红细胞在甲溶液中会失水，说明外界溶液浓度大于细胞内浓度，乙溶液中水分子出入细胞量相同，所以乙溶液和细胞内浓度基本相等，丙溶液中细胞吸水，说明外界溶液小于细胞内浓度，三种溶液的浓度关系为甲>乙>丙，A错误；
B、甲细胞和丙细胞与外界溶液存在浓度差，能发生渗透作用，B正确；
C、家兔红细胞属于动物细胞，没有细胞壁，不能发生质壁分离，C错误；
D、水分子进出细胞不消耗能量，进出细胞速率取决于细胞膜两侧溶液的浓度差，D错误。
故选B。
10．B
【分析】分析题中柱形图可知：将水稻和番茄分别放在含Mg2+和SiO44-的培养液中培养，一段时间后，番茄培养液中的Mg2+浓度下降，水稻培养液中的Mg2+浓度增高。SiO44-的情况刚好相反，说明水稻吸收大量的SiO44-，而番茄吸收SiO44-少。说明水稻吸收水分的相对速率大于吸收Mg2+的相对速率，吸收水分的相对速率小于吸收SiO44-的相对速率，番茄正好相反。
【详解】A、分析题图可知，水稻培养液中SiO44-浓度低于起始值，番茄培养液SiO44-浓度高于起始值，说明水稻对SiO44-需求量大，番茄对SiO44-需求量小，A正确；
B、水稻培养液里的Mg2+浓度高于初始浓度，说明水稻吸收水分的相对速率大于吸收Mg2+的相对速率，并非不吸收Mg2+，B错误；
C、水稻吸收SiO44-多，吸收Mg2+少，说明水稻对不同离子的吸收具有选择性，C正确；
D、离子的跨膜运输一般都需要载体蛋白的协助，番茄对不同离子的吸收不同的直接原因是载体蛋白的种类和数量不同，D正确。
故选B。
11．A
【详解】A、生物膜可通过协助扩散（运用水通道蛋白）的方式运输H2O，也可以通过自由扩散的方式运输H2O，A错误；
B、由图可知，人工膜和生物膜对甘油、CO2和O2的通透性相同的通透性相同，B正确；
C、由图可知，人工膜对K+、Na+和Cl-的通透性很低，且低于生物膜对K+、Na+和Cl-的通透性，是因为人工膜缺乏转运蛋白，C正确；
D、生物膜上有转运蛋白，与人工膜相比，生物膜对更多物质具有选择透过性，D正确。
故选A。
12．D
【分析】转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的变化；通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合。
【详解】A、a的转运速率与被转运分子的浓度呈正相关，表示自由扩散，b的运输速率有最大值，可表示顺浓度梯度运输过程中的协助扩散，a和b两种方式都不需要消耗ATP，A正确；
B、水分子可通过a自由扩散和b协助扩散两种方式进出细胞，B正确；
C、温度会影响细胞膜的流动，温度对a和b两种方式的转运速率都有影响，C正确；
D、方式b协助扩散需要的转运蛋白有两种类型，分别为通道蛋白和载体蛋白，通道蛋白不需要与被运输的物质结合，而载体蛋白需要与被运输的物质结合，D错误。
故选D。
13．D
【分析】1、转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过而且每次转运时都会发生自身构象的改变；通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合。
2、题图分析：甲、乙两图物质跨膜运输特点是由高浓度运输到低浓度，需要转运蛋白，不需要能量，都属于协助扩散。
【详解】A、载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过而且每次转运时都会发生自身构象的改变，所以载体蛋白在转运过程中需与被运输的物质相结合并发生构象变化，A正确；
B、通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过，B正确；
C、转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白，二者均具有特异性，往往只适合转运特定的物质，C正确；
D、通道蛋白介导的运输，属于协助扩散，不消耗能量，D错误。
故选D。
14．D
【分析】维生素D3既可以从食物中获取，又可以在阳光化由其他物质转化而来，而肾脏合成和释放的羟化酶可以促进其活化，从而促进小肠和肾小管等部位对钙的吸收。
【详解】A、维生素D3属于脂质类，小肠细胞可通过自由扩散吸收维生素D3，A正确；
B、肾功能下降会导致维生素D3的活性下降，进而减少小肠和肾小管等部位对钙的吸收，导致机体出现骨质疏松，B正确；
C、细胞外液渗透压主要由钠离子和氯离子提供，小肠吸收钙减少并不会导致细胞外液渗透压明显下降，C正确；
D、肾功能障碍时，维生素D3的活化受阻，只有活化的维生素D3才能促进钙的吸收，因此补充维生素D3不能有效缓解血钙浓度下降，D错误。
故选D。
15．B
【详解】A、人工膜不含蛋白质，水分子仅通过自由扩散通过磷脂双层，而细胞膜存在水通道蛋白可加速水的运输，因此，水分子通过人工膜的速率可能小于细胞膜，A正确；
B、水通道蛋白不需要与水分子特异性结合，不存在结合位点，B错误；
C、肾小管细胞重吸收水时，水可通过水通道蛋白以协助扩散方式进入细胞，C正确；
D、不同细胞的功能差异会导致膜蛋白种类和数量不同，水通道蛋白的分布也存在差异，D正确。
故选B。
16．B
【详解】A、马达蛋白的元素组成不包括Mg，A错误；
B、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关，B正确；
C、唾液腺细胞中马达蛋白参与唾液淀粉酶的运输，马达蛋白功能异常会影响唾液淀粉酶的分泌，C错误；
D、由题意可知，马达蛋白与囊泡结合，参与细胞内物质运输，且需要消耗ATP，但该过程不属于主动运输，D错误。
故选B。
17．ABD
【分析】题图分析：滴加蔗糖溶液①后，气孔大小不变，说明进出保卫细胞的水分子动态平衡，①为保卫细胞的等渗溶液；滴加蔗糖溶液②后，气孔变小，说明保卫细胞失水皱缩，②为保卫细胞的高渗溶液；滴加蔗糖溶液③后，气孔变大，说明保卫细胞吸水膨胀，③为保卫细胞的低渗溶液。
【详解】A、蒸腾作用是指水分子通过气孔散失到大气中的过程，保卫细胞失水使植物气孔关闭，有利于干旱时减少蒸腾作用散失的水分，A正确；
B、②溶液浓度大于保卫细胞的细胞液浓度，用该溶液处理后，保卫细胞失水，因此，质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中，B正确；
C、水分子进出保卫细胞的方式有自由扩散和协助扩散，没有主动运输，C错误；
D、由图可知，溶液①与细胞液浓度大致相等，溶液②大于细胞液浓度，溶液③小于细胞液浓度，所以3种蔗糖溶液浓度高低为②＞①＞③，D正确。
故选ABD。
18．ABC
【详解】A、较强光照下，保卫细胞叶绿体随细胞质流动的速率较快，A错误；
B、原生质层包括液泡膜和细胞膜以及两层膜之间的细胞质，B错误；
C、K+通过K+通道进入保卫细胞，属于协助扩散，不需要与K+通道结合，也不需要能量，C错误；
D、K+、Cl-等进入液泡后，导致液泡浓度升高，其渗透压升高，促进保卫细胞吸水，进而使气孔打开，D正确。
故选ABC。
19．(1) 2、4、5 黑藻叶肉细胞的原生质层中含有叶绿体而呈现绿色，可以明显观察到原生质层和细胞壁的位置。
(2) 增大 增强
(3) 2mol·L-1乙二醇 实验过程中乙二醇逐渐进入细胞，引起细胞液的浓度增大，当细胞液浓度大于外界溶液时，细胞吸水导致原生质体体积增大
(4)材料的新鲜程度、温度、光照、观察时间
【分析】某种植物细胞处于乙二醇溶液中，外界溶液浓度高于细胞液浓度，发生质壁分离，原生质体体积变小，细胞液浓度增大；随着乙二醇溶液以自由扩散的方式进入细胞，细胞液浓度增加，细胞吸水，发生质壁分离复原。
【详解】（1）成熟的植物细胞中，原生质层相当于一层半透膜。原生质层是由细胞膜和液泡膜以及两膜之间的细胞质构成。图1中1表示细胞壁、2表示细胞膜、3表示细胞核、4表示液泡膜、5表示细胞质（基质）、6表示细胞膜与细胞壁的间隙、7表示细胞液。故表示原生质层的是2、4、5.质壁分离中的“质”指的是原生质层，“壁”指的是细胞壁，结合图1可知，用黑藻叶肉细胞可以看到明显的原生质层与细胞壁分离是因为黑藻叶肉细胞的原生质层中含有叶绿体而呈现绿色。
（2）图2中A→B原生质体的相对体积越来越小，细胞失水越来越多，细胞液浓度越来越大，细胞的吸水能力逐渐增强。
（3）图2曲线I在120s后原生质体体积增大，说明细胞吸水。结合题干，2mol·L-1的乙二醇溶液和2mol·L-1的蔗糖溶液中只有2mol·L-1的乙二醇溶液能处理黑藻叶肉细胞后发生质壁分离后复原。原因是在质壁分离过程中乙二醇逐渐进入细胞，引起细胞液的浓度增大，当细胞液浓度大于外界溶液时，细胞吸水导致原生质体体积增大。
（4）用黑藻叶片作为实验材料观察细胞质流动，适宜的光照、温度处理和材料是否选择新鲜、幼嫩叶片都会影响观察结果，此外一天中最佳的观察时间是上午10点至下午4点。
20．(1)原生质层
(2)b
(3)A、C
(4) 等于 低于
【分析】题图分析：图甲为脂双层，无载体；图乙中A是蛋白质，B是磷脂双分子层，D是糖蛋白，只分布在细胞膜外侧（由此可以判断物质是进细胞还是出细胞）。a、d方式是从低浓度到高浓度，需要载体和能量，属于主动运输进、出细胞；b、c方式是从高浓度到低浓度，不需要载体和能量，属于自由扩散进、出细胞。
【详解】（1）成熟植物细胞是一个渗透系统，其原生质层具有选择透过性；图丙是渗透作用装置，其中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的原生质层。
（2）据题图乙分析可知，D是糖蛋白，只分布在细胞膜外侧，若图乙是哺乳动物成熟红细胞的细胞膜，该细胞吸收氧气的方式为自由扩散，即图中b所表示的跨膜运输方式。
（3）酒精进出细胞的方式为自由扩散，不需要载体，只与浓度差有关，因此，人在饮酒时，酒精跨膜运输方式自由扩散与图丁中的A、C相对应。
（4）如果用图甲所示人工膜作为图丙中的半透膜，由于图甲脂双层不能运输葡萄糖和蔗糖，而膜两侧物质浓度相等，因此膜两侧渗透压相等，半透膜两侧的液面相同；如果在图甲所示人工膜上加上运输葡萄糖的载体蛋白，再用作图丙的半透膜，则葡萄糖向B侧运输，B侧渗透压升高，A侧渗透压下降，因此最终左侧液面会低于右侧。
21．(1) 自由水 外界溶液浓度大于细胞液浓度、原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性
(2) 主动运输 协助扩散
(3)呼吸抑制剂抑制细胞呼吸产生ATP，H+泵运出细胞的H+减少，导致细胞内外H+的浓度差减小，从而降低了Na+运出细胞的速率
(4) 抑制 促进
【分析】分析题意和题图：H+泵出细胞的过程中需要载体蛋白协助并消耗能量，其方式为主动运输。膜外H+顺浓度梯度经转运蛋白C流入胞内的同时，H+电化学梯度的势能可驱动转运蛋白C将Na+排到胞外，在此过程中，Na+排出细胞的方式属于主动运输，H+进入细胞的方式是协助扩散。水稻在盐化土壤中生长时，大量的Na+通过钠通道迅速流入根部细胞，形成盐胁迫，此时Na+的运输方式是协助扩散。
【详解】（1）已知盐化土壤中水稻根细胞的细胞液浓度比非盐化土壤中的水稻高，其原因可能是盐胁迫（盐碱地的高渗透压）会导致根部细胞被动失水，失去的水主要是自由水。发生质壁分离的外因是外界溶液浓度大于细胞液浓度，内因是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性。
（2）据图可知：在盐胁迫下，膜外H+顺浓度梯度经转运蛋白C流入胞内的同时，H+电化学梯度的势能可驱动转运蛋白C将Na+排到胞外，在此过程中，Na+排出细胞的方式属于主动运输，H+进入细胞的方式是协助扩散。
（3）H+泵可将胞内H+排到胞外，形成膜内外H+浓度梯度，此过程需要载体蛋白协助并消耗能量；膜外H+顺浓度梯度经转运蛋白C流入胞内的同时，H+电化学梯度的势能可驱动转运蛋白C将Na+排到胞外。水稻根部细胞施用呼吸抑制剂后，因呼吸抑制剂抑制细胞呼吸，使产生的ATP减少，H+泵运出细胞的H+减少，导致细胞内外H+的浓度差减小，从而降低了Na+运出细胞的速率。
（4）据图分析，在高盐胁迫下，根细胞会借助Ca2+调节相关离子转运蛋白的功能，如胞外Ca2+抑制转运蛋白A，从而使经转运蛋白A进入胞内的Na+量减少；胞内Ca2+会促进转运蛋白C将Na+排出细胞，从而降低细胞内Na+浓度。
22．(1) 增大 具有一定的流动性和选择透过性
(2) 会 一方面温度升高促使囊泡上的水通道蛋白去磷酸化后转移至细胞膜，另一方面光照促进Ca2+运输至细胞内，激活蛋白激酶GsCPK16，使水通道蛋白磷酸化，运输水的活性增强 慢
(3)取若干野生型龙胆花为一组，等量的GsCPK16基因敲除的龙胆花为另一组，在相同光照条件下测定两组植株细胞中水通道蛋白的磷酸化水平
【分析】（1）自由扩散：物质从高浓度到低浓度，不需要载体，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，需要转运蛋白的协助，不耗能。
【详解】（1）龙胆花由低温转移至正常温度、光照条件下，水分子通过自由扩散和协助扩散进入花冠近轴表皮细胞中，导致花冠近轴表皮细胞膨压逐渐增大，引起龙胆花重新开放。该过程可以体现出细胞膜的特点是具有一定的流动性（膨胀）和选择透过性（水分子进出）。
（2）据图分析，注意有两个变化条件“温度变为正常（升温）”和“光照条件”，二者分别有一条影响路径，一方面温度升高促使囊泡上的水通道蛋白去磷酸化后转移至细胞膜，另一方面光照促进Ca2+运输至细胞内，激活蛋白激酶GsCPK16，使水通道蛋白磷酸化，运输水的活性增强。两条路径的终点都是水分子更多地进入细胞，使花朵重新开放，因此若在黑暗条件下，开放速度会变慢。
（3）该实验的自变量为有无蛋白激酶GsCPK16，因变量为水通道蛋白的磷酸化水平，实验思路：取若干野生型龙胆花为一组，等量的GsCPK16基因敲除的龙胆花为另一组，在相同光照条件下测定两组植株细胞中水通道蛋白的磷酸化水平。
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