【高频考点】物质的输入和输出 专题练(含解析)-2026年高考生物一轮复习备考

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名称 【高频考点】物质的输入和输出 专题练(含解析)-2026年高考生物一轮复习备考
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资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 生物学
更新时间 2025-10-23 16:33:21

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物质的输入和输出 高频考点 专题练
2026年高考生物一轮复习备考
一、单选题
1.某兴趣小组的同学开展植物细胞吸水和失水的探究实验时,先将紫色洋葱鳞片叶的外表皮放在蒸馏水中,直到细胞中的水分不再增加;然后用浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液处理(蔗糖分子不进出细胞),一段时间后表皮细胞中的水分不再减少,此时表皮细胞仍具有活性。下列叙述正确的是( )
A.该实验过程中,可直接用低倍镜观察表皮细胞状态
B.经蒸馏水处理后,表皮细胞的体积发生了明显变化
C.经蔗糖溶液处理后,表皮细胞的细胞液浓度大于蔗糖溶液浓度
D.表皮细胞在蒸馏水中的水分增加量等于在蔗糖溶液中的水分减少量
2.某生物小组将哺乳动物的成熟红细胞和肌肉细胞分别培养在含有5%的葡萄糖培养液中,一定时间后,测定各培养液中葡萄糖的含量(%),培养条件和实验结果如表所示。下列叙述错误的是( )
组别 培养条件 肌肉细胞 成熟红细胞
第一组 加入葡萄糖载体抑制剂 5% 5%
第二组 加入呼吸抑制剂 4.8% 3.5%
第三组 不加入葡萄糖载体抑制剂和呼吸抑制剂 2.5% 3.5%
A.第一组和第二组为实验组,第三组为对照组
B.本实验共有3种自变量,分析该实验需遵循单一变量原则
C.分析第一、三组可知两种细胞吸收葡萄糖均需要载体蛋白的协助
D.分析第二、三组可知肌肉细胞和成熟红细胞吸收葡萄糖的方式分别为主动运输、协助扩散
3.黑藻是多年生沉水草本植物,在清洁淡水中生长茂盛时使水体呈暗黑色,故名黑藻。下列关于黑藻的叙述错误的是( )
A.黑藻叶片用于观察细胞质流动时,可通过光照或适当升温等措施使现象更明显
B.黑藻叶片用于质壁分离实验时,可看到液泡膜内的叶绿体更加密集、绿色加深
C.黑藻叶片用于光合色素的提取和分离时需防止有机物挥发,且实验室需通风良好
D.黑藻根尖用于观察根尖有丝分裂时,解离、滴加清水、按压等操作都利于细胞分散获得单层细胞
4.下列有关生物学实验部分操作的叙述,正确的是(  )
A.鉴定还原糖时,需将组织样液加热沸腾后再加入斐林试剂
B.观察菠菜叶绿体时,先用低倍镜观察叶绿体形态,再换高倍镜观察叶绿体的分布
C.观察质壁分离时,先观察液泡位置后取下盖玻片滴加蔗糖溶液,再观察液泡大小变化
D.电泳鉴定DNA时,先将PCR产物与含指示剂的凝胶载样缓冲液混合,再加入加样孔中
5.下列关于高中生物学实验的叙述,正确的是( )
A.黑藻可替代紫色洋葱鳞片叶用于探究植物细胞的吸水和失水
B.DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同且能溶于冷酒精
C.在观察叶绿体和细胞质的流动实验中,可观察到叶绿体中的类囊体结构
D.苯酚品红溶液能将活细胞中染色体染成深色,体现了生物膜的选择透过性
6.研究发现,盐胁迫下大量Na+会进入植物根部细胞,影响细胞内酶的活性,进而影响蛋白质的正常合成。耐盐碱植物根毛细胞中的液泡不仅对植物细胞内的环境起调节作用,还参与抵抗盐胁迫。右图为某耐盐植物在高盐环境中的有关生理活动示意图,其中NHX、SOS1和HKT1是有关转运蛋白。下列有关叙述合理的是( )

A.有关部位pH大小为:液泡pH<细胞质基质pH<细胞膜外pH
B.NHX、SOS1均能转运H+和Na+,两种转运蛋白都不具有专一性
C.高盐胁迫时,Na+进入根细胞和进入液泡均不需要消耗能量
D.该植物可通过排出Na+和提高细胞渗透压来适应高盐碱环境
7.蛋白质中特定氨基酸的R基团会与多糖、磷酸基团或甲基等结合,被修饰后的蛋白质空间构象和生理活性会发生改变。下列推理不正确的是( )
A.蛋白质的糖基化可能起始于内质网,终止于高尔基体
B.载体蛋白磷酸化后,空间构象会发生不可逆的改变
C.构成染色体的组蛋白发生甲基化可能会影响基因的表达
D.蛋白质糖基化、磷酸化或甲基化等不直接影响肽键的形成
8.下图为高等绿色植物叶肉细胞进行光合作用的部分过程示意图。下列分析错误的是( )

A.光系统I和Ⅱ中分布有光合色素,图示的膜是类囊体薄膜
B.CF0-CF1以协助扩散方式转运H+的同时,催化ATP的合成
C.经图示过程,光能转化为NADPH和ATP中活跃的化学能
D.图中O2被该叶肉细胞有氧呼吸消耗,至少穿过4层生物膜
9.细胞色素c氧化酶(CCO)是细胞有氧呼吸的重要电子传递体,参与NADH和氧气结合过程,增加ATP合成。雌激素可显著提高神经元的线粒体中CCO基因的表达。神经元细胞核中存在雌激素的两种受体ERα和ERβ,若ERα缺失,雌激素的神经保护作用完全消失;但ERβ缺失对雌激素的神经保护作用几乎没有影响。下列叙述正确的是( )
A.CCO位于线粒体基质中,通过参与有氧呼吸的第二阶段增加ATP合成
B.雌激素通过体液定向运输到神经元,以主动运输方式进入神经元内
C.雌激素与ERα或ERβ结合,会改变神经元内相关基因的表达而发挥作用
D.ERβ缺失,雌激素的神经保护作用丧失,说明ERβ在神经元中是多余的
10.细胞内Ca2+与多种生理活动密切相关,而线粒体在细胞钙稳态调节中居核心地位,其参与的部分Ca2+运输过程如图所示。下列有关叙述正确的是( )

A.人体内钙元素只能以离子形式存在,血钙过高会导致肌无力
B.图中Ca2+通过MCU时不需要与MCU结合,通道蛋白运输物质不需要改变构象
C.线粒体基质中的Ca2+通过NCLX进入细胞质基质的方式为主动运输,且不消耗能量
D.NCLX可调节线粒体内的电位,Na+通过NCLX进入线粒体为协助扩散
11.原发性主动运输和继发性主动运输是细胞物质运输的两种形式,二者的供能机制不同,原发性主动运输由ATP直接供能,继发性主动运输不由ATP直接供能。下图是小肠上皮细胞转运葡萄糖的过程示意图,下列有关分析正确的是( )
A.原发性主动运输是逆浓度跨膜,继发性主动运输是顺浓度跨膜
B.小肠上皮细胞运输葡萄糖既有原发性主动运输也有继发性主动运输
C.Na+一葡萄糖协同转运蛋白能转运两种物质,该转运蛋白无特异性
D.抑制Na+—K+泵的功能会使得葡萄糖运入小肠上皮细胞的量减少
12.人体消化道内食物的消化和吸收过程受神经和体液调节。下列相关叙述正确的是( )
A.胃液中的盐酸能使胃蛋白酶变性而失去活性
B.进食后若副交感神经活动增强可促进消化液分泌
C.唾液分泌条件反射的建立不需要以非条件反射为基础
D.小肠上皮细胞吸收肠腔中的氨基酸不需要转运蛋白的协助
13.大液泡主要存在于成熟的植物细胞中,可以由内质网、高尔基体或细胞膜产生的囊泡逐步形成。下列叙述正确的是( )
A.植物细胞中有由液泡膜和细胞膜组成的原生质层
B.不同液泡的细胞液中含有的蛋白质种类完全相同
C.内质网膜、高尔基体膜和细胞膜组成生物膜系统
D.囊泡不仅能运输物质,还与细胞结构的形成有关
14.将人体的红细胞置于不同浓度的NaCl溶液中,其形态会发生皱缩或膨胀的情况。下列叙述错误的是( )
A.红细胞形态的皱缩和膨胀都与细胞膜的结构特点密切相关
B.若红细胞形态不变,表明细胞内、外的NaCl溶液浓度相等
C.若发现红细胞正在逐渐膨胀,则其吸水能力正在逐渐减弱
D.若发现红细胞先皱缩后膨胀,说明某种离子能进入红细胞
15.某研究团队测定了水分胁迫(不足或过多)下黄芩叶片的生理指标,结果如表所示。下列叙述错误的是( )
生理指标处理 丙二醛含量 (mg·g-1) 可溶性糖含量 (mg·g-1) 叶绿素含量 (mg·g-1)
水分供给适量 2.0 31.0 1.65
水分供给过多 2.8 25.0 1.50
水分供给不足 9.2 57.8 1.50
(注:在胁迫状态下,细胞积累的活性氧会破坏膜的脂质分子,形成丙二醛)
A.水分过多时,细胞膜完整性受损,控制物质进出的能力减弱
B.水分不足时,细胞内可溶性糖含量的变化导致水分流失增加
C.黄芩叶片中的叶绿素可吸收光能,其合成受到水分供给影响
D.水分供给不足对黄芩叶片生理指标的影响大于水分供给过多
二、实验题
16.溶酶体是细胞内的“消化车间”,对维持细胞内部环境的稳定,具有重要的作用。回答下列问题:
(1)溶酶体是具有 层生物膜的细胞器,能分解衰老、损伤的细胞器。
(2)溶酶体膜上的TMEM175蛋白异常会引起溶酶体pH的改变,从而影响溶酶体的功能,使机体代谢出现异常,其部分机制如图1、2所示。已知溶酶体内的pH一般较细胞质基质的低。
①据图1分析,为维持溶酶体内较低的pH,其机制是 。
②H+通过正常的TMEM175蛋白进入细胞质基质中的运输方式是 。当神经元溶酶体中的TMEM175蛋白变异后,会导致神经元中α-Synuclein 蛋白积累,进而可能引起帕金森综合征。结合题中信息和图1、2分析,其致病机理可能是 。
(3)处于营养缺乏条件下的真核细胞,可以通过溶酶体进行细胞自噬来获取生存所需的物质和能量。某研究小组为研究低糖条件和药物L对细胞自噬的影响,进行了相关实验,结果如图3所示。C组的处理方式是 。图3的实验结果说明了 。
三、解答题
17.盐碱地中含过量的钠盐会对普通水稻的生存造成威胁,同时普通水稻也会因遭受一些病原菌感染而影响其正常生长。袁隆平院士的团队经过不懈努力,培育出抵抗逆境而耐盐碱的海水稻,并将其推广种植,为农业的可持续发展作出了重大贡献。下图为海水稻抗逆性特征相关的生理过程示意图。回答下列问题:
注:SOS1和NHX为膜上两种蛋白质
(1)盐碱地土壤中过多的无机盐增大了土壤溶液的渗透压,使植物吸水困难,产生渗透胁迫。据图分析,海水稻细胞通过将无机盐离子跨膜运输进入细胞,从而增大细胞液的 以应对渗透胁迫,其根细胞吸收水分的方式是 。
(2)过多的无机盐使盐碱地土壤pH呈碱性,但海水稻根细胞的细胞间pH小于7,据图分析,原因是根尖细胞将细胞质基质中的H+通过 的方式跨膜运输到细胞膜外,以中和盐碱地中过多的碱。H+也能由细胞外进入细胞质基质,其跨膜运输方式和H+由液泡进入细胞质基质的跨膜运输方式 (填“相同”或“不同”)。
(3)为抵抗病原菌的感染,海水稻会向细胞外分泌一些抗菌蛋白。储存抗菌蛋白的囊泡与细胞膜融合,体现了细胞膜具有 的结构特点。
(4)海水稻在种植过程中也要像种植普通水稻一样对稻田进行定期排水晒田,从物质跨膜运输的角度分析,定期排水晒田有利于 。
(5)虽然海水稻能在一定盐浓度的环境中生存,但其耐受环境胁迫的能力仍十分有限,如在灌溉时,仍需将盐度高的海水经过一定的淡化处理后再流入水稻田。结合实际情况,提出1个进一步改良海水稻抗逆性状的方案: 。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A D B D A D B D C D
题号 11 12 13 14 15
答案 D B D B B
1.A
【分析】渗透作用是指水分子等溶剂分子通过半透膜从低浓度一侧运输到高浓度一侧;条件是半透膜和浓度差。当外界溶液浓度等于细胞液浓度,则细胞液浓度不变;当外表皮细胞放在浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中,细胞失水,细胞液浓度先增加,后稳定。
【详解】A、液泡这一细胞器体积较大,该实验过程中,可直接用低倍镜观察表皮细胞状态,A正确;
B、由于植物细胞壁的支持作用,经蒸馏水处理后,表皮细胞的体积不会发生明显变化,B错误;
C、经蔗糖溶液处理后,表皮细胞的水分不再减少,但此时仍然具有活性。那么现在细胞里的浓度和细胞外浓度应该是相等的,C错误;
D、由于无法明确蒸馏水和表皮细胞细胞液之间的浓度差与蔗糖溶液和表皮细胞细胞液的浓度差大小,故无法判断表皮细胞在蒸馏水中的水分增加量等于在蔗糖溶液中的水分减少量,D错误。
故选A。
2.D
【分析】自变量:人为控制的对实验现象进行处理的因素叫做自变量;
因变量:因自变量改变而变化的变量叫做因变量。
【详解】A、由于第一组加入葡萄糖载体抑制剂,第二组加入呼吸抑制剂,而第三组不加入葡萄糖载体抑制剂和呼吸抑制剂,所以该实验中,第一和二组为实验组,第三组为对照组,A正确;
B、本实验的自变量分别有是否进行葡萄糖抑制剂处理、是否进行呼吸抑制剂处理,细胞类型,故有三种自变量,分析该实验需遵循单一变量原则,B正确;
C、第一组加入葡萄糖载体抑制剂,与第三组不加入葡萄糖载体抑制剂相比较,培养液中葡萄糖的含量更高,可得出的结论是肌细胞和红细胞吸收葡萄糖均需要载体蛋白的协助,C正确;
D、第二组加入呼吸抑制剂,与第三组不加入呼吸抑制剂相比较,肌肉细胞的培养液中葡萄糖的含量更高,说明肌细胞可通过主动运输吸收葡萄糖,通过第二组与第三组对比,只能说明红细胞吸收葡萄糖不需要能量,是被动运输,再结合第一组的结果,才能说明红细胞吸收葡萄糖还需要转运蛋白,最终为协助扩散,D错误。
故选D。
3.B
【分析】叶绿体色素的提取和分离实验:①提取色素原理是色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中,故可用无水乙醇提取色素。②分离色素原理是各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同,从而分离色素。溶解度大,扩散速度快;溶解度小,扩散速度慢。
【详解】A、光照或适当升温促进细胞代谢,加速细胞质流动,所以黑藻叶片用于观察细胞质流动时,可通过光照或适当升温等措施使现象更明显,A正确;
B、叶绿体位于细胞质中,没有在液泡中,B错误;
C、黑藻叶片用于光合色素的提取和分离时用到无水酒精和层析液,需防止有机物挥发,且实验室通风良好,C正确;
D、黑藻根尖用于观察根尖有丝分裂时,解离使细胞相互分裂、按压使细胞分散,都有利于获得单层细胞,D正确。
故选B。
4.D
【分析】叶肉细胞中的叶绿体,散布于细胞质中,呈绿色、扁平的椭球或球形。可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。
【详解】A、鉴定还原糖时,将组织样液中加入斐林试剂后,然后放入盛有50~65℃温水中水浴加热,A错误;
B、观察菠菜叶绿体时,需要用高倍镜观察叶绿体的形态和分布,B错误;
C、观察质壁分离时,先观察液泡位置后,正确的操作是从盖玻片的一侧滴入蔗糖溶液,在盖玻片的另一侧用吸水纸引流,然后再观察液泡大小变化,C错误;
D、电泳鉴定DNA时,先将PCR产物与含指示剂的凝胶载样缓冲液混合,缓冲液中含有的溴酚蓝作为电泳指示剂,以防条带迁移出凝胶,再加入加样孔中,D正确。
故选D。
5.A
【分析】 植物细胞质壁分离和复原的条件有:①必须是活细胞;②细胞液与外界溶液必须有浓度差;③植物细胞必须有大的液泡(成熟的植物细胞),且液泡最好有颜色便于观察。
【详解】A、黑藻是一种水生植物,其叶片细胞具有明显的中央大液泡,可通过观察细胞质中叶绿体的聚集情况,观察植物细胞的吸水和失水现象,黑藻可替代紫色洋葱鳞片叶用于探究植物细胞的吸水和失水,A正确;
B、DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度确实不同(通常在0.14 mol/L NaCl溶液中溶解度最低),但DNA不溶于冷酒精,B错误;
C、在观察叶绿体和细胞质流动的实验中,通常只能看到叶绿体的整体形态和运动,无法观察到叶绿体内部的类囊体结构。类囊体结构需要在电子显微镜下才能观察到,C错误;
D、苯酚品红溶液是一种染色剂,通常用于染色固定的细胞或组织,而不是活细胞,活细胞的生物膜具有选择透过性,会阻止苯酚品红等大分子染料进入细胞内部,不能体现了生物膜的选择透过性,D错误。
故选A。
6.D
【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。
【详解】A、据图分析,H+由细胞质基质进入液泡,需要消耗ATP,则H+由低浓度进入高浓度,液泡pH<细胞质基质pH,H+由细胞质基质进入细胞膜外,也需要消耗能量,则H+由低浓度进入高浓度,细胞膜外pH<细胞质基质pH,A错误;
B、NHX、SOS1只能转运H+和Na+,具有专一性,B错误;
C、高盐胁迫时,Na+进入根细胞是从高浓度进入低浓度,不需要消耗能量,Na+进入液泡依靠H+提供的电化学势能,C错误;
D、提高细胞液中Na+浓度,能提高细胞液的渗透压,增加细胞对水的吸收,从而适应高盐碱环境,D正确。
故选D。
7.B
【分析】分泌蛋白质的合成场所是核糖体,经过内质网和高尔基体的加工,以囊泡的形式分泌到细胞外。
【详解】A、蛋白质的加工场所有内质网和高尔基体,蛋白质的糖基化可能起始于内质网,终止于高尔基体,A正确;
B、载体蛋白磷酸化后,空间构象会发生可逆的变化,B错误;
C、构成染色体的组蛋白发生甲基化,可能会抑制基因的表达,C正确;
D、蛋白质的糖基化、磷酸化、甲基化会影响蛋白质的空间结构,但不直接影响肽键的形成,D正确。
故选B。
8.D
【分析】分析图示可知,水光解发生在类囊体腔内,该过程产生的电子经过电子传递链的作用与NADP+、H+结合形成NADPH。ATP合酶由CF0和CF1两部分组成,在进行H+顺浓度梯度运输的同时催化ATP的合成,运输到叶绿体基质中的H+可与NADP+结合形成NADPH,H+还能通过PQ运输回到类囊体腔内。
【详解】A、光系统I和Ⅱ依靠光合色素吸收光能,分布在类囊体薄膜上,A正确;
B、据图分析CF0-CF1具有运输和催化的功能,B正确;
C、图示表示光反应过程,光能转化为NADPH和ATP中活跃的化学能,C正确;
D、图中O2被该叶肉细胞有氧呼吸消耗,至少穿过5层生物膜,D错误。
故选D。
9.C
【分析】激素调节的特点:微量高效;通过体液运输;作用于靶细胞、靶器官;作为信息分子发挥调节作用。
【详解】A、分析题意可知,CCO是生物氧化的重要电子传递体,可参与[H]和氧气结合过程,该过程为有氧呼吸第三阶段,A错误;
B、激素通过体液运输到全身,该过程是不定向的,雌激素的本质是固醇类,其进入靶细胞的方式是自由扩散,B错误;
C、雌激素是一种信息分子,雌激素与ERα或ERβ结合,会改变神经元内相关基因的表达而发挥作用,C正确;
D、神经元细胞核中存在雌激素的两种受体ERα和ERβ,若ERα缺失,雌激素的神经保护作用完全消失,说明ERβ在神经元中具有重要作用,D错误。
故选C。
10.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。
【详解】A、人体内钙元素除了能以离子形式存在,还有化合态形式存在,如骨细胞的成分为磷酸钙,A错误;
B、MCU是通道蛋白,故Ca2+通过MCU时,不需要与MCU结合,但其开闭时构象改变,B错误;
C、Ca2+通过通道蛋白由细胞质基质进入线粒体,该过程属于协助扩散,可见细胞质基质Ca2+浓度高于线粒体内,因此,线粒体基质中的Ca2+通过NCLX进入细胞质基质的方式为主动运输,需要消耗能量,C错误;
D、Ca2+通过通道蛋白由细胞质基质进入线粒体,该过程属于协助扩散,则Ca2+通过NCLX进入细胞质基质的方式为主动运输,则Na+通过NCLX顺浓度进入线粒体为协助扩散;转运蛋白NCLX是Na+/Ca2+交换体,即从线粒体运出1个Ca2+的同时,运入3~4个Na+,可见NCLX还可调节线粒体内的电位,其功能异常可能导致线粒体的结构与功能障碍,D正确。
故选D。
11.D
【分析】葡萄糖运入小肠上皮细胞是继发性主动运输,运出小肠上皮细胞是协助扩散。
【详解】A、根据题意,原发性主动运输和继发性主动运输均是逆浓度梯度跨膜,A错误;
B、葡萄糖运入小肠上皮细胞是继发性主动运输,运出小肠上皮细胞是协助扩散,B错误;
C、Na+—葡萄糖协同转运蛋白能转运Na+和葡萄糖两种物质,该转运蛋白能够与特定的分子或离子结合,不能与其他分子或离子结合,因此具有特异性,C错误;
D、抑制Na+—K+泵的功能会使得运出小肠上皮细胞的Na+减少,导致Na+运入也会减少,葡萄糖运入小肠上皮细胞的量也会减少,D正确。
故选D。
12.B
【分析】自主神经系统:自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成。它们的作用通常是相反的。当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱;当人处于安静状态时,副交感神经活动占据优势,此时,心跳减慢,但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收。
【详解】A、胃液中的盐酸不会使胃蛋白酶变性而失去活性,A错误;
B、副交感神经活动增强,促进胃肠的蠕动和消化液的分泌,有利于食物的消化和营养物质的吸收,B正确;
C、条件反射是在非条件反射的基础上,通过学习和训练而建立的,即唾液分泌条件反射的建立需以非条件反射为基础,C错误;
D、小肠上皮细胞吸收氨基酸的方式通常为主动运输,过程中需要转运蛋白,D错误。
故选B。
13.D
【分析】生物膜系统:
1、概念:内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等细胞器膜和核膜、细胞膜等结构共同构成细胞的生物膜系统。
2、功能:
(1)保证内环境的相对稳定,对物质运输、能量转换和信息传递等过程起决定作用。
(2)为多种酶提供附着位点,是许多生物化学反应的场所。
(3)分隔细胞器,保证细胞生命活动高效、有序地进行。
【详解】A、植物细胞的原生质层是由细胞膜、液泡膜及两层膜间的细胞质组成的,A错误;
B、不同液泡的功能存在差异,故不同液泡的细胞液中含有的蛋白质种类不完全相同,B错误;
C、生物膜系统的组成包括细胞膜、细胞器膜和核膜,C错误;
D、囊泡是细胞内的一种重要结构,它主要由膜结构组成,可以包裹着物质在细胞内进行运输。同时,囊泡还参与细胞结构的形成,如高尔基体通过形成囊泡将蛋白质等物质运输到细胞膜或其他细胞器,参与细胞结构的构建和更新,D正确。
故选D。
14.B
【分析】红细胞在不同浓度的外界溶液中所产生的不同变化:
①当外界溶液浓度<细胞内液的溶质浓度时,红细胞吸水膨胀;
②当外界溶液浓度>细胞内液的溶质浓度时,红细胞失水皱缩;
③当外界溶液浓度=细胞内液的溶质浓度时,红细胞吸水与失水处于动态平衡,细胞形状不改变。
【详解】A、红细胞的皱缩和膨胀都与细胞膜的流动性有关,A正确;
B、若红细胞形态不变,说明进出水平衡,细胞内溶度与细胞外浓度相等,但细胞内存在其他无机盐、糖类和蛋白质等物质,因此细胞内外NaCl溶液浓度不相等,B错误;
C、若红细胞在逐渐膨胀,说明细胞发生了吸水,细胞内溶液浓度逐渐降低,细胞内外溶液浓度差变小,细胞吸水能力逐渐减弱,C正确;
D、若红细胞先皱缩后膨胀,说明细胞先失水后有离子能进入细胞,又发生了吸水,D正确。
故选B。
15.B
【分析】丙二醛是生物膜的脂质物质过氧化的产物,丙二醛含量越高,说明植物细胞膜的脂质物质过氧化程度高,细胞膜受到的伤害严重,反映植物遭受逆境伤害的程度越大。水分是影响植物光合作用的因素之一,水分不足或过多都会对植物光合作用产生影响。
【详解】A、水分过多时,根据表格可知,丙二醛的含量上升,说明膜的脂质分子受到破坏,细胞膜完整性受损,控制物质进出的能力会减弱,A正确;
B、水分不足时,细胞内可溶性糖含量增多,细胞渗透压变大,会水分尽可能留在植物体内,不会流失,B错误;
C、黄芩叶片中的叶绿素可吸收传递光能,其合成受到水分供给影响,水分供给适量时叶绿素含量最高,C正确;
D、水分供给不足对黄芩叶片生理指标的影响大于水分供给过多,水分供给不足时丙二醛含量最多,膜的脂质分子破坏最严重,细胞膜损伤最严重,D正确。
故选B。
16.(1)单(或一)
(2) H+转运蛋白可以将细胞质基质中的H+转运至溶酶体内 协助扩散 TMEM175蛋白异常会使溶酶体中的H+无法转运到细胞质基质,溶酶体中的pH下降,影响溶酶体中相关酶的活性,从而导致溶酶体功能异常,使细胞中α-Synuclein蛋白因无法被分解而聚积致病
(3) 低糖+药物L 药物L对低糖引起的细胞自噬具有一定的抑制作用
【分析】溶酶体是“消化车间”,内部含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。被溶酶体分解后的产物,如果是对细胞有用的物质,细胞可以再利用,废物则被排出细胞外。溶酶体中的水解酶是蛋白质,在核糖体上合成。
【详解】(1)溶酶体是一种单层膜的细胞器,它的结构特点使其能够包裹和处理各种物质;
(2)①据图1分析,为维持溶酶体内较低的pH,其机制是溶酶体膜上的H+转运蛋白可以将细胞质基质中的H+转运到溶酶体内部,从而使溶酶体内的H+浓度升高,pH降低;
②从图中可以看出,H+是从溶酶体(高浓度)向细胞质基质(低浓度)运输,且需要转运蛋白TMEM175蛋白的协助,因此H+通过正常的TMEM175蛋白进入细胞质基质中的运输方式是协助扩散;当神经元溶酶体中的TMEM175蛋白变异后,会导致神经元中α-Synuclein会使溶酶体中的H+无法转运到细胞质基质,溶酶体中的pH下降,影响溶酶体中相关酶的活性,从而导致溶酶体功能异常,使细胞中α-Synuclein蛋白因无法被分解而聚积致病,从而可能引发帕金森综合征;
(3)由图3可知,A组是正常条件,B组是低糖条件,根据实验设计的对照原则,C组应该是低糖条件下加药物L;图3的实验结果说明了在低糖条件下细胞自噬水平升高,药物L能抑制细胞自噬,且在低糖条件下加药物L时细胞自噬水平低于低糖条件下单独作用时的细胞自噬水平。
17.(1) 渗透压 自由扩散和协助扩散
(2) 主动运输 相同
(3)一定流动性
(4)促进根系的有氧呼吸过程,进而产生更多的能量用于无机盐的转运
(5)设法提高SOS1和NHX两种蛋白质相关基因的表达量,进而改良海水稻的抗逆性状
【分析】不同物质跨膜运输的方式不同,包括主动运输,被动运输和胞吞、胞吐,其中被动运输包括协助扩散和自由扩散。
1、主动运输的特点:①消耗能量(来自于ATP水解或离子电化学势能)②需要转运蛋白协助③逆浓度梯度进行。
2、协助扩散的特点:①不消耗能量②需要转运蛋白协助③顺浓度梯度进行。
3、自由扩散的特点:①不消耗能量②不需要转运蛋白协助③顺浓度梯度进行。
【详解】(1)据图分析,海水稻细胞通过将无机盐离子跨膜运输进入细胞,从而增大细胞液的渗透压以应对渗透胁迫,有利于根部细胞吸水,结合图示可知,其根细胞吸收水分的方式是自由扩散和协助扩散。
(2)过多的无机盐使盐碱地土壤pH呈碱性,但海水稻根细胞的细胞间pH小于7,这是因为根尖细胞将细胞质基质中的H+通过主动运输的方式跨膜运输到细胞膜外,以中和盐碱地中过多的碱。H+也能由细胞外顺浓度梯度进入细胞质基质,其跨膜运输方式和H+由液泡进入细胞质基质的跨膜运输方式“相同”,均为协助扩散。
(3)为抵抗病原菌的感染,海水稻会向细胞外分泌一些抗菌蛋白,其分泌方式为胞吐,结合图示可知,储存抗菌蛋白的囊泡与细胞膜融合,体现了细胞膜具有一定流动性的结构特点,这是胞吐过程进行的结构基础。
(4)海水稻在种植过程中也要像种植普通水稻一样对稻田进行定期排水晒田,从物质跨膜运输的角度分析,定期排水晒田有利于增加土壤中的溶氧量,进而促进根系的有氧呼吸过程,进而产生更多的能量用于无机盐的转运,因而能促进植物的生长。
(5)虽然海水稻能在一定盐浓度的环境中生存,但其耐受环境胁迫的能力仍十分有限,如在灌溉时,仍需将盐度高的海水经过一定的淡化处理后再流入水稻田。结合图示可知,海水稻抗盐的机制在于能将钠离子从细胞质基质中排出到细胞外,同时也能将钠离子运输到细胞液中,因而降低了细胞质基质中的盐浓度,为其中的代谢活动提供了相对稳定的环境,且增加了细胞液的渗透压促进了海水稻对土壤中水分的吸收,因此为了改良海水稻的抗逆性状,可设法提高SOS1和NHX两种蛋白质相关基因的表达量,进而改良海水稻的抗逆性状。
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