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

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第4章 细胞的物质输入和输出——2025-2026学年高一生物人教版（2019）必修一单元检测
一、单选题
1．将5组生理状态相同的马铃薯条分别放入盛有不同质量分数蔗糖溶液的烧杯中，处理一段时间后，测定马铃薯条的质量变化，结果如图所示（正值表示增加，负值表示减少）。下列相关叙述正确的是( )
A.马铃薯条质量减少时细胞壁外的蔗糖分子数量没有改变
B.当质量不变时，细胞液浓度与外界溶液浓度可能不同
C.若要测出细胞液的浓度，需要在20%～25%的浓度范围内增设实验
D.马铃薯的质量减少时，马铃薯细胞的吸水能力变弱
2．在“观察植物细胞质壁分离和复原现象”活动中，观察到紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞处于图示状态，此时细胞有活性。下列叙述正确的是( )
A.为观察质壁分离现象应在盖玻片四周均匀滴加蔗糖溶液
B.此时细胞正在进行质壁分离的复原
C.a、b分别表示细胞溶胶、外界溶液
D.此时无法比较a和b浓度的大小
3．下图是“通过模拟实验探究膜的透过性”的实验装置图，透析袋是材料用具之一，下列关于该实验叙述正确的是( )
A.取B组透析袋外面的蒸馏水，直接加入适量的本尼迪特试剂后，出现红黄色沉淀
B.A、B两组实验说明：葡萄糖和淀粉均不能透过透析袋，碘可以透过透析袋
C.平衡后，两组装置各自透析袋内外两侧溶液的浓度并不都一致
D.通过该实验可证明细胞膜对物质的进出具有选择透过性
4．某学生用紫色洋葱鳞片叶外表皮为实验材料，制成临时装片后，利用0．3g/mL蔗糖溶液和清水，进行植物细胞吸水和失水的观察。下列相关叙述不正确的是( )
A.a、c处为细胞液，b处为蔗糖溶液
B.与甲相比，乙所示细胞的吸水能力弱，液泡紫色更深
C.水分子从细胞外扩散进细胞液至少需要穿过2层生物膜
D.该实验存在前后自身对照
5．下列对胞吞和胞吐的有关叙述，正确的是( )
A.变形虫通过胞吞只能摄取水中的固体食物，无法摄取液体食物
B.RNA进入细胞核是以胞吞的方式进行的
C.吞噬细胞通过胞吞作用吞噬病毒依赖于细胞膜的流动性
D.抗体是一种分泌蛋白，抗体的释放与线粒体的活动无关
6．ABCB1基因编码的P-糖蛋白是一种转运蛋白，广泛分布于肿瘤细胞膜上。该蛋白能利用ATP水解提供的能量，将小分子化疗药物主动转运至细胞外，导致肿瘤细胞产生耐药性。下列相关叙述正确的是( )
A.P-糖蛋白通过消耗ATP逆浓度梯度转运药物，主要体现了膜的流动性
B.抑制P-糖蛋白的ATP酶活性可增强化疗药物在细胞内的积累，提高疗效
C.P-糖蛋白的空间结构在药物转运过程中不发生改变，以维持其稳定性
D.肿瘤细胞中ABCB1基因的表达水平与其对化疗药物的敏感性呈正相关
7．科学家设计了一个简单有效地测定植物细胞细胞液浓度的实验，基本过程如图所示：
注：亚甲基蓝结晶对溶液浓度影响极小，可忽略不计。
15分钟后各管植物细胞均保持活性并达到平衡状态，若a管溶液浓度不变，蓝色小滴将在b管均匀扩散，若a管溶液浓度变小，蓝色小滴浮于b管上方，反之沉入b管底部。下列有关叙述错误的是( )
A.仅靠一组实验并不能确定植物细胞细胞液的浓度大小
B.若b管蓝色小滴上浮，则实验结束时叶肉细胞细胞液浓度与a管中的蔗糖溶液浓度相等
C.若所有组中b管蓝色小滴均上浮，则应增加多组蔗糖溶液浓度更低的组别
D.若b管蓝色小滴下沉，则对应的a试管中的叶肉细胞发生质壁分离
8．在观察某植物细胞的质壁分离及质壁分离复原实验中，依次观察到的结果示意图如下，其中①②指细胞结构。下列叙述正确的是( )
A.叶肉细胞中的叶绿体会干扰质壁分离和复原现象的观察
B.质壁分离的实质是指细胞膜和细胞壁的分离
C.质壁分离发生的原因之一是①的伸缩性大于②的伸缩性
D.观察质壁分离和复原的过程中需在低倍镜下观察3次
9．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≥0.3mol/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
10．用0.3g/mL的乙二醇溶液和0.3g/mL的蔗糖溶液分别浸浴某种植物细胞，观察质壁分离现象，得到其原生质体体积的变化情况如图所示。下列叙述正确的是( )
A.甲曲线对应的外界溶液是0.3g/mL的蔗糖溶液
B.该植物的所有活细胞均可发生质壁分离与质壁分离的复原
C.甲曲线在0~1min时间段，水分从外界溶液渗入导致细胞液浓度变小
D.乙曲线1min后，在该植物细胞的细胞壁与原生质层之间充满了蔗糖溶液
11．在细胞内外的物质运输过程中，胞吞、胞吐是普遍存在的现象。下列相关叙述错误的是( )
A.胰岛素通过胞吐的方式分泌到细胞外
B.胞吞、胞吐通常介导小分子物质的运输
C.胞吞、胞吐均需要细胞膜蛋白质的参与
D.胞吞过程需要消耗细胞呼吸释放的能量
12．某实验小组模拟植物细胞的质壁分离实验，经显微镜观察到置于某溶液中的植物细胞的液泡体积先减小后增大。下列说法正确的是( )
A.植物细胞质壁分离的原因之一是细胞壁的伸缩性小于原生质层的
B.在植物细胞的液泡体积减小的过程中，外界溶液的水分子不进入细胞
C.在植物细胞的液泡体积增大的过程中，细胞的吸水能力逐渐增强
D.若外界溶液的浓度低于植物细胞液的，则会导致植物细胞吸水胀破
13．植物细胞可以通过渗透作用吸水或失水。将带“皮”的细嫩的茎纵切后插入两烧杯中，如图所示。已知b侧的细胞壁比a侧的细胞壁薄，易伸展，判断30min后可能出现的形状是( )
A.A B.B C.C D.D
14．科研人员利用紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞和不同溶液进行了若干实验，测得液泡相对体积(正常状态下液泡体积记为1.0)与细胞吸水能力的关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A.A、B、C三点中，C点细胞液的浓度最高
B.B→C过程，细胞体积显著增加
C.与B点相比，A点时洋葱细胞原生质层的紫色更深
D.若研究B→A→B过程，可选用一定浓度的KNO3溶液
15．科研人员培育出一种耐盐小麦，在培养液中加入不同浓度的NaCl培养该种小麦的根尖成熟区细胞，测定细胞液中两种物质浓度变化如图1。耐盐小麦提高耐盐能力机制如图2。下列叙述错误的是( )
A.耐盐小麦通过提高细胞内可溶性糖浓度来适应高盐胁迫环境
B.耐盐小麦通过增加Na+排出，降低细胞内Na+浓度抵抗盐胁迫
C.若使用呼吸抑制剂处理根尖细胞，会直接影响Na+的排出量
D.若促进Na+/H+交换蛋白基因高表达，有利于提高小麦的耐盐能力
16．某生物兴趣小组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0.3g/mL的蔗糖溶液进行质壁分离实验，实验结果如图所示。下列说法正确的是( )
A.质壁分离的外因是细胞壁和原生质层伸缩性不同
B.常温下质壁分离细胞占比达100%时，不同细胞质壁分离的程度相同
C.质壁分离时水分子通过被动运输的方式进入细胞
D.低温降低了细胞膜的流动性，使部分细胞质壁分离受阻
17．在长颈漏斗的漏斗口外密封一层半透膜（半透膜只允许水分子通过），S1为蔗糖溶液，S2为清水，初始时两液面平齐，如图所示。下列说法错误的是( )
A.一段时间后，长颈漏斗管内的液面先升高后保持不变
B.在动物细胞中，细胞膜可以控制物质进出，相当于半透膜
C.长颈漏斗管内液面保持不变时，没有水分子进出半透膜
D.渗透作用发生的条件是有半透膜，且两侧存在浓度差
二、填空题
18．机体内铁稳态受到精密调控。研究发现，铁调素（肝脏分泌的一种多肽）能与FPN结合从而影响铁从细胞向外排入组织和血液。为探究铁调素如何影响FPN对铁的外排，研究人员设计了如下实验：
①制备含有FPN的脂质体（图1），内部包含一种荧光强度受Fe2+浓度影响的荧光指示剂；
②将上述脂质体内部添加铁调素与Fe2+，对照组内部只添加Fe2+；
③使用荧光光谱仪监测，记录不同时间点荧光强度的变化，以评估FPN运输Fe2+的速率，实验结果如图2所示。
（1）根据题意，结合图1和图2信息，分析这种荧光指示剂的荧光强度与Fe2+浓度成_______（正比/反比）关系。
（2）图2结果说明，铁调素能_______（抑制/促进）FPN对铁的外排。写出分析过程_______。
19．用2mol·L-1的KNO3溶液和2mol·L-1的蔗糖溶液分别浸泡紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，观察细胞的质壁分离现象，原生质体（植物细胞去除细胞壁后的结构）的体积变化情况如表所示。回答下列问题：
时间/s/原生质体的相对体积/溶液 0 60 120 180 240
A 100 61 45 62 100
B 100 40 35 30 30
(1)该实验选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，从细胞结构方面分析，原因是_______。
(2)根据表格数据可判断，溶液A很可能为2mol·L-1的_______溶液，判断依据是_______。
(3)浸泡在溶液B中的原生质体的相对体积在0~120s的变化说明，细胞的_______（填“吸水”或“失水”）能力逐渐增强。
(4)在180s时，处于2mol·L-1溶液B中细胞的细胞壁与原生质层之间充满了_______；与120s时相比，180s时溶液A中植物细胞的中央大液泡的体积_______，颜色_______。
(5)在240s时，溶液A中的植物细胞的细胞液浓度_______（填“大于”“等于”或“小于”）其初始状态时的细胞液浓度。
20．参与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。
21．动物细胞膜上的Na+驱动的同向转运蛋白利用Na+电化学梯度驱动细胞外的营养物质运输进入细胞内的过程如图所示，a、b、c分别代表不同的物质跨膜运输的过程。回答下列问题：
（1）与动物细胞相比，植物细胞特有的结构有______（答3点）。细胞膜和溶酶体膜的基本支架是______。
（2）图中细胞外与细胞质基质中的Na+浓度差主要由Na+-K+泵来维持，Na+-K+泵的具体作用是______；在有呼吸抑制剂的条件下，动物细胞利用Na+驱动的同向转运蛋白对溶质的吸收速率______（填“不变”或“降低”），原因是____________。
（3）图中c过程维持了溶酶体内部的酸性环境，其重要意义是____________。
（4）主动运输这种跨膜运输方式对于动物细胞的意义是____________。
参考答案
1．答案：B
解析：A、细胞壁具有全透性，蔗糖会扩散到细胞壁和细胞膜之间的空隙中，细胞壁外的蔗糖分子数减少A错误；
B、根据图中曲线可知当质量不变时，马铃薯的质量变化均不同，有增有减，所以细胞液浓度与外界溶液浓度可能不同，B正确；
C、若要测出细胞液的浓度，可在10%~20%的浓度范围内增设实验，C错误；
D、马铃薯的质量减少时，马铃薯处于失水状态细胞液浓度变大，马铃薯细胞的吸水能力变强，D错误。
故选B。
2．答案：D
解析：A.在观察植物细胞质壁分离现象时，采用引流法，即在盖玻片的一侧滴加蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸吸引，重复几次，使细胞浸润在蔗糖溶液中，而不是在盖玻片四周均匀滴加蔗糖溶液，A错误；
B、图中细胞处于质壁分离状态，但仅从该状态无法判断细胞是正在进行质壁分离还是质壁分离的复原，因为此时细胞可能正处于失水过程(质壁分离)，也可能处于吸水过程(质壁分离复原)，还可能处于水分进出平衡状态，B错误；
C、a是液泡内的细胞液，b是外界溶液，而不是细胞溶胶，C错误；
D、仅根据图示细胞处于质壁分离状态，无法确定此时细胞是正在继续失水(质壁分离，此时b浓度大于a浓度)、正在吸水(质壁分离复原，此时a浓度大于b浓度)还是水分进出达到平衡(此时a、b浓度相等)，所以无法比较a和b浓度的大小，D正确。
故选D。
3．答案：C
解析：A、取B组透析袋外面的蒸馏水，加入适量本尼迪特试剂热水浴2～3min，观察颜色变化，A错误；
B、A、B两组实验说明：淀粉不能透过透析袋，碘和葡萄糖可以透过透析袋，B错误；
C、平衡后，两组装置各自透析袋内外两侧溶液的浓度并不一致，A组透析袋内的浓度高于透析袋外，而B组透析袋内外浓度一致，C正确；
D、透析袋是半透膜，通过该实验可推测细胞膜对物质的进出具有选择透过性，但图中的透析袋没有生物活性，D错误。
故选C。
4．答案：B
解析：A、a、c处为液泡内液体为细胞液,图乙是细胞的质壁分离现象,b处充满蔗糖溶液,A正确;
B、与甲相比,图乙在发生质壁分离的过程中,细胞不断失水导致细胞液浓度逐渐增大,细胞吸水能力逐渐增强,液泡紫色更深,B错误;
C、水分子从细胞外扩散进细胞液要穿过细胞膜和液泡膜,至少需要穿过2层生物膜,C正确;
D、该实验过程中未另设对照组,但存在自身前后对照,D正确。
故选B。
5．答案：C
解析：A、变形虫通过胞吞摄取水中的食物粒，包括液态的和固态的，需要膜上蛋白的参与，A错误；
B、某些RNA和蛋白质通过核孔进入细胞核，核孔具有选择性，其方式不是胞吞，B错误；
C、吞噬细胞通过胞吞作用吞噬病毒需要利用细胞膜的流动性，该过程需要消耗能量，C正确；
D、抗体是一种分泌蛋白，抗体的释放是胞吐，胞吞和胞吐需要消耗能量，需要线粒体的参与，D错误。
故选C。
6．答案：B
解析：P－糖蛋白消耗ATP逆浓度梯度转运药物，主要体现膜的控制物质进出细胞功能，而非流动性，A错误；抑制P-糖蛋白的ATP酶活性，其无法主动转运化疗药物，可增强药物在细胞内的积累，提高疗效，B正确；转运蛋白在转运物质过程中空间结构会发生改变，C错误；ABCB1基因表达水平越高，P-糖蛋白越多，肿瘤细胞耐药性越强，对化疗药物敏感性越低，二者呈负相关，D错误。故选B。
7．答案：D
解析：A、仅通过一组实验，只能得到细胞液浓度与这一组蔗糖溶液浓度的相对关系，不能准确确定植物细胞细胞液的浓度大小，A正确；
B、若b管发现蓝色小滴上浮，说明a试管中蔗糖溶液浓度降低，a试管中的植物细胞发生了质壁分离，水分交换达到平衡时，其细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度，B正确；
C、若所有组中b管蓝色小滴均上浮，说明a试管中蔗糖溶液浓度降低，说明植物细胞一直在失水，这表明所有的蔗糖溶液浓度都大于细胞液浓度，所以应增加多组蔗糖溶液浓度更低的组别来确定细胞液浓度，C正确；
D、若b管蓝色小滴下沉，说明a试管中蔗糖溶液浓度变大，a试管中的植物细胞吸水而不是发生质壁分离，D错误。
故选D。
8．答案：D
解析：叶肉细胞中的叶绿体可作为观察质壁分离和复原的标志(便于观察原生质层位置)，不会干扰，A错误；质壁分离的实质是原生质层与细胞壁的分离，B错误；质壁分离的原因之一是原生质层(①)的伸缩性大于细胞壁(②)，C错误；观察过程需在低倍镜下观察3次：初始状态(未发生质壁分离)、质壁分离状态、质壁分离复原状态，D正确。故选D。
9．答案：A
解析：甲组NaCl处理不会引起质壁分离，说明细胞中的溶质浓度(而不是细胞中的NaCl浓度)≥0.3mol/L，A错误;由题图可知，乙、丙组用相应浓度的NaCl处理皆可使细胞发生质壁分离，再用葡萄糖基本培养基处理，细胞发生质壁分离复原，B正确;该菌的正常生长和吸水都可使原生质体表面积增加，C正确;将该菌用65℃水浴灭活后，其细胞膜失去了选择透过性，再用NaCl溶液处理，原生质体表面积不会发生变化，D正确。
10．答案：D
解析：乙二醇能通过半透膜，细胞先质壁分离后自动复原，原生质体体积先变小后变大，对应甲曲线；蔗糖不能通过半透膜，细胞只质壁分离，原生质体体积不变小后不变，对应乙曲线，A错误；植物根尖分生区细胞无大液泡，不能发生质壁分离与复原，B错误；甲曲线0~1min，细胞失水，细胞液浓度变大，C错误；乙曲线1min后，细胞壁与原生质层之间充满蔗糖溶液(蔗糖不能进入细胞)，D正确。故选D。
11．答案：B
解析：胰岛素是蛋白质类激素，通过胞吐方式分泌到细胞外，A正确；胞吞、胞吐通常介导大分子物质的运输(如蛋白质、多糖)，小分子物质多通过跨膜运输(如自由扩散、协助扩散、主动运输)，B错误；胞吞、胞吐过程中，细胞膜蛋白质参与识别和介导膜的融合，C正确；胞吞过程需要消耗细胞呼吸释放的能量，D正确。故选B。
12．答案：A
解析：植物细胞质壁分离的原因包括细胞壁伸缩性小于原生质层，以及外界溶液浓度大于细胞液浓度，A正确；液泡体积减小的过程中(质壁分离)，外界溶液的水分子仍会进入细胞，只是出细胞的水分子多于进细胞的，B错误；液泡体积增大的过程中(质壁分离复原)，细胞液浓度逐渐降低，细胞的吸水能力逐渐减弱，C错误；植物细胞有细胞壁保护，即使外界溶液浓度低于细胞液浓度，细胞吸水也不会涨破，D错误。故选A。
13．答案：D
解析：在30%蔗糖溶液中，由于细胞的失水，细胞会发生皱缩，因为b侧的细胞壁比a侧的细胞壁薄，易伸展，b侧收缩多，因此茎弯向b侧；在清水中，细胞吸水膨胀，体积变大，b侧伸展多，更易弯向a侧。D正确，ABC错误。故选D。
14．答案：D
解析：A、观察曲线，A、B、C三点A点吸水能力最高，液泡体积最小，故其细胞液的浓度最高，A错误；
B、B-C过程中，液泡相对体积增加，细胞吸水，但由于植物细胞具有细胞壁，细胞体积不会显著增加，B错误；
C、与B点相比，A点时液泡相对体积较小，细胞液浓度较高，但原生质层是无色的，液泡里的紫色更深，C错误；
D、一定浓度的KNO3溶液中，细胞会先失水后吸水，会出现B→A→B过程，D正确。
故选D。
15．答案：C
解析：由图1可知，随培养液NaCl浓度升高，细胞内可溶性糖浓度升高，说明耐盐小麦通过提高可溶性糖浓度适应高盐环境，A正确；图2中，Na+通过Na+/H+交换蛋白排出细胞，降低细胞内Na+浓度，抵抗盐胁迫，B正确；Na+排出依赖H+浓度梯度，H+梯度由H+泵(消耗ATP)维持，呼吸抑制剂影响ATP合成，间接影响Na+排出，C错误；促进Na+/H+交换蛋白基因高表达，可增加Na+排出，提高小麦耐盐能力，D正确。故选C。
16．答案：D
解析：质壁分离外因是外界溶液浓度高于细胞液浓度，内因是细胞壁和原生质层伸缩性不同，A错误；常温下质壁分离细胞占比100%时，细胞液浓度不同，分离程度不同，B错误；质壁分离时水分子出细胞，C错误；低温降低膜流动性，使部分细胞质壁分离受阻，D正确。故选D。
17．答案：C
解析：A、液面上升的过程中，漏斗两侧浓度差减小，液面上升速率逐渐减少为0，最后液面不在上升，故一段时间后，长颈漏斗管内的液面先升高后保持不变，A正确；
B、在植物细胞中，细胞膜可以控制物质进出，相当于半透膜，可发生渗透吸水和失水，B正确；
C、长颈漏斗管内液面保持不变时，仍有水分子进出半透膜，只是单位时间单位面积进出漏斗的水分子处于动态平衡，C错误；
D、渗透作用发生的条件是有半透膜，且两侧存在浓度差，D正确。
故选C。
18．答案：（1）正比
（2）抑制；荧光指示剂的荧光强度与Fe2+浓度成正比，FPN+铁调素条件下，荧光强度大于FPN单独条件，由此说明铁调素减慢了Fe2+向外的运输，即铁调素抑制FPN对铁的外排
解析：（1）据图分析，加入Fe2+后，Fe2+会被排出，而FPN+铁调素条件下和FPN单独条件下，荧光强度均减弱，即随脂质体中Fe2+减少，荧光强度减弱，即二者之间成正比。
（2）根据（1）中分析，荧光指示剂的荧光强度与Fe2+浓度成正比；分析图2可知，加入Fe2+后，FPN+铁调素条件下和FPN单独条件下，荧光强度均减弱，而FPN+铁调素条件下，荧光强度大于FPN单独条件，由此说明铁调素减慢了Fe2+向外的运输，即铁调素抑制FPN对铁的外排。
19．答案：(1)紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞有细胞壁、紫色的中央大液泡
(2)KNO3；溶液A中原生质体的相对体积先减小后复原，说明溶液A中的溶质可以进入液泡内使细胞液浓度增大，而KNO3能被植物吸收进入细胞液，蔗糖(在一定时间内)不能被植物吸收进入细胞液
(3)吸水
(4)蔗糖溶液(或溶液B)；变大；变浅
(5)大于
解析：(1)紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞有细胞壁、紫色的中央大液泡，最容易观察到质壁分离现象。
(2)溶液A中原生质体的相对体积先减小后复原，说明溶液A中的溶质可以进入液泡内使细胞液浓度增大，而KNO3能被植物吸收进入液泡，使细胞液浓度变大，蔗糖在一定时间内不能进入细胞液。
(3)浸泡在溶液B中的原生质体的相对体积在0~120s内逐渐减小，说明细胞正在不断失水。由于细胞失水，细胞液的浓度会逐渐增大，因此细胞的吸水能力也会逐渐增强。
(4)细胞壁是全透的，原生质层具有选择透过性，因此，在一定时间内，蔗糖可以通过细胞壁而不能通过原生质层。在180s时，处于2mol·L-1溶液B中细胞的细胞壁与原生质层之间充满了蔗糖溶液；与120s时相比，180s时溶液A中植物细胞质壁分离后复原，细胞吸水，中央大液泡的体积变大，颜色变浅。
(5)在240s时，溶液A中的植物细胞原生质体相对体积与之前相同，但是有部分KNO3已进入液泡，与初始状态相比，细胞液浓度变大。
20．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
解析：（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，这就是载体蛋白的磷酸化。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。
21．答案：（1）液泡、细胞壁、叶绿体；磷脂双分子层
（2）作为酶催化ATP水解、作为载体蛋白运输Na+和K+；降低；呼吸抑制剂使细胞呼吸产生的ATP减少，Na+-K+泵的作用减弱，导致细胞膜两侧的Na+电化学梯度降低，使得Na+驱动的同向转运蛋白运输的溶质减少
（3）提供适宜的pH，从而维持溶酶体内多种水解酶的活性
（4）主动地选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，保证细胞和个体生命活动的需要
解析：由图可知，Na+-K+泵可以运输Na+和K+，也可以催化ATP水解。Na+驱动的同向转运蛋白对溶质的吸收依赖细胞膜两侧的Na+电化学梯度，Na+电化学梯度的形成依靠Na+-K+泵，Na+-K+泵需要消耗ATP，呼吸抑制剂会抑制细胞呼吸，使ATP的供应减少。
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