【备考2027】高考生物学一轮复习 课时规范练7 物质出入细胞的方式及影响因素(含答案)

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2027全国版高考生物学一轮复习
课时规范练7　物质出入细胞的方式及影响因素
(选择题每小题3分)
必备知识基础练
1.(2025·浙江卷)ATP是细胞生命活动的直接能源物质。下列物质运输过程需要消耗ATP的是(　　)　
A.O2进入红细胞
B.组织细胞排出CO2
C.浆细胞分泌抗体
D.神经细胞内K+顺浓度梯度外流
2.(2025·山西吕梁三模)下列关于细胞的物质输入和输出的叙述,错误的是(　　)
A.脂溶性物质如甘油和脂肪酸以自由扩散的方式进出细胞
B.与物质运输有关的载体蛋白镶嵌于细胞膜外表面
C.水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白进出细胞
D.土壤板结会影响植物从外界环境中吸收无机盐
3.(2025·黑龙江哈尔滨一模)K+通道是细胞膜上的一种关键蛋白质,关于K+通道运输K+的过程,下列叙述错误的是(　　)
A.K+不与K+通道结合
B.K+顺浓度梯度跨膜运输
C.不需ATP提供能量
D.运输速率由膜两侧K+浓度梯度大小决定
4.(2026·河南新乡模拟)实验表明,对“妃子笑”荔枝叶面喷施钙肥后,荔枝果肉细胞的细胞质基质中有机酸含量会升高,但液泡膜上的H+-ATPase(质子泵)和V-PPase(焦磷酸酶)这两种跨膜运输关键酶的活性却被抑制。据此分析,喷施钙肥导致果肉细胞的细胞质基质中有机酸含量升高的最可能原因是(　　)
A.钙肥促进了有机酸从液泡向细胞质基质的主动运输
B.钙肥抑制了有机酸从细胞质基质向液泡的主动运输,使其积累在细胞质基质中
C.钙肥增强了液泡膜上协助有机酸扩散的转运蛋白的活性
D.钙肥促进了细胞呼吸,为有机酸的合成提供了更多能量
5.(2025·贵州黔东南模拟)肝作为调节机体血糖的重要器官,其细胞膜上存在较多的葡萄糖载体。肝细胞以某种方式运输葡萄糖分子,如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A.图中葡萄糖分子进入肝细胞的运输方式是协助扩散
B.脂双层含两层磷脂分子,蛋白质可镶、嵌入或贯穿于其中
C.载体蛋白运输葡萄糖分子时,空间结构发生了不可逆的改变
D.载体蛋白由状态A转换成状态B,有助于运输葡萄糖分子
6.(2025·云南昆明一模)干旱环境下水稻会大量表达水通道蛋白PIP1和PIP2以应对水分亏缺。科学家将PIP1基因和PIP2基因分别转入水稻原生质体,发现PIP1主要位于细胞质中,PIP2主要位于细胞膜上;两者同时转入时,PIP1和PIP2都主要位于细胞膜上。下列叙述正确的是(　　)
A.PIP1和PIP2可利用细胞内化学反应释放的能量从环境中吸收水分
B.PIP1和PIP2可与水分子结合并发生自身构象的改变
C.PIP2可能具有将PIP1募集到细胞膜上的功能
D.水分子更多是通过自由扩散进出水稻细胞
关键能力提升练
7.(2025·河北保定二模)水稻根细胞的细胞膜上的硝酸盐转运蛋白负责将硝酸盐从外界转运进细胞。当土壤中存在亚硝酸盐时,该转运蛋白也会运输亚硝酸盐,吸收的亚硝酸盐在细胞内与特定蛋白质结合,形成复合体,部分复合体转移到液泡中进行储存。下列叙述错误的是(　　)
A.硝酸盐转运蛋白能同时转运硝酸盐和亚硝酸盐,其具有特异性
B.复合体转移到液泡中可避免亚硝酸盐过量积累从而毒害细胞
C.硝酸盐和亚硝酸盐均以离子的形式被吸收
D.复合体通过主动运输进入液泡
8.(2025·湖南卷)蛋白R功能缺失与人血液中低胆固醇水平相关。蛋白R是肝细胞膜上的受体,参与去唾液酸糖蛋白的胞吞和降解,从而调节胆固醇代谢。下列叙述错误的是(　　)
A.去唾液酸糖蛋白的胞吞过程需要消耗能量
B.去唾液酸糖蛋白的胞吞离不开膜脂的流动
C.抑制蛋白R合成能增加血液中胆固醇的含量
D.去唾液酸糖蛋白可以在溶酶体中被降解
9.(2025·江苏卷改编)研究小组开展了Cl-胁迫下,添加脱落酸(ABA)对植物根系应激反应的实验,机理如图所示。下列相关叙述正确的是(　　)　
A.Cl-通过自由扩散进入植物细胞
B.转运蛋白甲、乙的结构和功能相同
C.ABA进入细胞核促进相关基因的表达
D.细胞膜发挥了物质运输、信息交流的功能
10.(2025·湖南卷)Cl属于植物的微量元素。分别用渗透压相同、Na+或Cl-物质的量浓度也相同的三种溶液处理某荒漠植物(不考虑溶液中其他离子的影响)。5 d后,与对照组(Ⅰ)相比,Ⅱ组和Ⅲ组的光合速率降低,而Ⅳ组无显著差异;各组植株的地上部分和根中Cl-、K+含量如图所示。下列叙述错误的是(　　)
注:Ⅰ组为对照组(正常栽培);Ⅱ组加入NaCl溶液;Ⅲ组加入Na+浓度与Ⅱ组中相同、无Cl-的溶液;Ⅳ组加入Cl-浓度与Ⅱ组中相同、无Na+的溶液。
A.过量的Cl-可能储存于液泡中,以避免高浓度Cl-对细胞的毒害
B.溶液中Cl-浓度越高,该植物向地上部分转运的K+量越多
C.Na+抑制该植物组织中K+的积累,有利于维持Na+、K+的平衡
D.K+从根转运到地上部分的组织细胞中需要消耗能量
11.(11分)(2025·河北卷)砷可严重影响植物的生长发育。拟南芥对砷胁迫具有一定的耐受性,为探究其机制,研究者进行了相关实验。回答下列问题。
(1)砷通过转运蛋白F进入根细胞时需消耗能量,该运输方式属于　　　　　　。砷的累积可导致细胞内自由基含量升高。自由基造成细胞损伤甚至死亡的原因为　 　(答出两点即可)。
(2)针对砷吸收相关基因C缺失和过量表达的拟南芥,研究者检测了其根细胞中砷的含量,结果如图。由此推测,蛋白C可　　　　(填“增强”或“减弱”)根对砷的吸收。进一步研究表明,砷激活的蛋白C可使F磷酸化,磷酸化的F诱导细胞膜内陷,形成含有蛋白F的囊泡。由此判断,激活的蛋白C可使细胞膜上转运蛋白F的数量　　　　　,造成根对砷吸收量的改变。囊泡的形成过程体现了细胞膜在结构上具有　　　　　　　　　　的特点。
(3)砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞。推测在砷胁迫下植物对磷的吸收量　　　　(填“增加”或“减少”),结合(2)和(3)的信息,分析其原因:　 　(答出两点即可)。
参考答案
必备知识基础练
1.C　解析 O2进入红细胞属于自由扩散,不消耗能量,A项不符合题意。组织细胞排出CO2属于自由扩散,不消耗能量,B项不符合题意。浆细胞分泌抗体属于胞吐,需要消耗能量,C项符合题意。神经细胞内K+顺浓度梯度外流属于协助扩散,不消耗能量,D项不符合题意。
2.B　解析 脂溶性物质如甘油和脂肪酸,由于细胞膜的主要成分是脂质,根据相似相溶原理,它们以自由扩散的方式进出细胞,A项正确。与物质运输有关的载体蛋白贯穿于细胞膜中,而不是镶嵌于细胞膜外表面,B项错误。水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白进出细胞,少数水分子以自由扩散方式进出细胞,C项正确。植物从外界环境吸收无机盐一般是主动运输,需要消耗能量,土壤板结引起氧气供应不足,导致细胞呼吸产生的能量减少,从而影响植物从外界环境吸收无机盐,D项正确。
3.D　解析 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,K+通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合,A项正确。K+通道运输K+是从高浓度一侧向低浓度一侧运输,属于协助扩散,协助扩散是顺浓度梯度进行的跨膜运输方式,所以K+顺浓度梯度跨膜运输,B项正确。由于K+通道运输K+是顺浓度梯度的协助扩散,所以不需ATP提供能量,C项正确。协助扩散的运输速率受膜两侧物质浓度梯度大小的影响,在一定的浓度范围内,物质浓度梯度越大,扩散的动力就越大,但运输速率也会受到通道蛋白数量的影响,不仅仅受物质浓度大小的影响,D项错误。
4.B　解析 H+通过H+-ATPase和V-PPase进入液泡消耗能量,为主动运输;而H+通过转运蛋白出液泡,属于协助扩散,A项错误。H+-ATPase和V-PPase作为水解酶水解ATP和焦磷酸释放的能量将H+运进液泡,为主动运输,H+-ATPase和V-PPase活性被抑制,主动运输受阻,有机酸积累在细胞质基质中,B项正确。有机酸进入液泡是主动运输而非协助扩散,C项错误。题干信息,施加钙肥后,抑制液泡膜上的H+-ATPase(质子泵)和V-PPase(焦磷酸酶)这两种跨膜运输关键酶的活性,未涉及对细胞呼吸的影响,不能得出钙肥促进细胞呼吸的结论,D项错误。
5.C　解析 图中葡萄糖分子进入肝细胞的运输方式是协助扩散,属于被动运输,A项正确。脂双层含两层磷脂分子,蛋白质可镶、嵌入或贯穿于其中,B项正确。载体蛋白运输葡萄糖分子时,空间结构发生了改变,这种改变是可逆的,转运完能恢复原状,C项错误。据图分析,载体的两种状态是蛋白质的空间结构发生改变的结果,载体蛋白由状态A转换成状态B,有助于运输葡萄糖分子,D项正确。
6.C　解析 PIP1和PIP2是水通道蛋白,参与运输水分时,不消耗细胞内化学反应释放的能量,A项错误。PIP1和PIP2是水通道蛋白,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,而自身的构象不会发生改变,B项错误。根据题干信息“将PIP1基因和PIP2基因分别转入水稻原生质体,发现PIP1主要位于细胞质中,PIP2主要位于细胞膜上;两者同时转入时,PIP1和PIP2都主要位于细胞膜上”可推测,PIP2可能具有将PIP1募集到细胞膜上的功能,C项正确。水分子更多是通过水通道蛋白以协助扩散的方式进出水稻细胞,D项错误。
关键能力提升练
7.D　解析 硝酸盐转运蛋白能同时转运硝酸盐和亚硝酸盐,而不能转运其他的物质,因此其具有特异性,A项正确。复合体转移到液泡中可以保证细胞质基质中环境的稳定,可避免亚硝酸盐过量积累从而毒害细胞,B项正确。硝酸盐和亚硝酸盐均以离子的形式被吸收,且运输方式为主动运输,C项正确。题意显示,吸收的亚硝酸盐在细胞内与特定蛋白质结合,形成复合体,部分复合体转移到液泡中进行储存,该复合体应该通过类似胞吞方式进入液泡,D项错误。
8.C　解析 胞吞过程是一个耗能过程,需要消耗能量,去唾液酸糖蛋白的胞吞过程也不例外,A项正确。胞吞过程中细胞膜会发生形态的改变,去唾液酸糖蛋白的胞吞离不开膜脂的流动,B项正确。已知蛋白R功能缺失与人血液中低胆固醇水平相关,蛋白R参与去唾液酸糖蛋白的胞吞和降解从而调节胆固醇代谢,那么抑制蛋白R合成,可能导致血液中胆固醇含量降低,而不是增加,C项错误。溶酶体中含有多种水解酶,能够分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌等,去唾液酸糖蛋白被胞吞后可以在溶酶体中被降解,D项正确。
9.D　解析 Cl-借助转运蛋白甲顺浓度梯度进入细胞,属于协助扩散,A项错误。转运蛋白甲协助Cl-顺浓度梯度进入植物细胞属于协助扩散,转运蛋白乙协助Cl-逆浓度梯度排出植物细胞为主动运输,两者的结构和功能存在差异,B项错误。由题图可知,ABA与细胞膜上的受体结合,促进基因表达,不进入细胞核,C项错误。细胞膜上的转运蛋白甲、乙参与物质运输,细胞膜上的受体参与信息交流,D项正确。
10.B　解析 植物细胞可以通过将过量的Cl-储存于液泡中,来降低细胞质基质中Cl-的浓度,从而避免高浓度Cl-对细胞的毒害,A项正确。分析题图可知,Ⅱ组(NaCl溶液)与Ⅳ组(Cl-浓度与Ⅱ组中相同、无Na+的溶液)相比,Ⅱ组向地上部分转运的K+量少,说明不是溶液中Cl-浓度越高,植物向地上部分转运的K+量越多,B项错误。对比Ⅰ组(对照组)、Ⅱ组(NaCl溶液)和Ⅲ组(Na+浓度与Ⅱ组中相同、无Cl-的溶液),发现Ⅱ组和Ⅲ组中Na+存在时,植物组织中K+积累受到抑制,这有利于维持Na+、K+的平衡,C项正确。K+从根转运到地上部分的组织细胞是主动运输过程,主动运输需要消耗能量,D项正确。
11.答案 (1)主动运输　攻击磷脂分子,破坏细胞膜结构;攻击DNA,可能引起基因突变;攻击蛋白质,使蛋白质活性下降等
(2)减弱　减少　流动性
(3)减少　砷与磷竞争结合转运蛋白F,使可与磷结合的转运蛋白F数量减少;砷激活蛋白C,使细胞膜上转运蛋白F的数量减少
解析 (1)砷通过转运蛋白F进入根细胞需要消耗能量,说明该运输方式为主动运输(逆浓度梯度、需要载体和能量)。自由基化学性质活泼,可攻击磷脂分子(破坏细胞膜结构)、DNA(导致基因突变)、蛋白质(使酶活性下降、结构蛋白受损)等,造成细胞损伤甚至死亡。
(2)对比野生型、C缺失突变体、C过量表达植株根细胞中砷的含量可知,基因C缺失时根对砷的吸收增多,基因C过量表达时根对砷的吸收减少,故蛋白C可减弱根对砷的吸收。砷激活的蛋白C使F磷酸化,诱导细胞膜内陷形成含有蛋白F的囊泡,从而使细胞膜上转运蛋白F的数量减少(转运蛋白F被包裹进囊泡,脱离细胞膜)。囊泡的形成体现了细胞膜具有流动性的结构特点。
(3)砷胁迫下,植物对磷的吸收量减少。原因如下:一是砷与磷竞争结合转运蛋白F,使可与磷结合的转运蛋白F数量减少;二是砷激活蛋白C,使细胞膜上转运蛋白F的数量减少。
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