周测7　细胞的物质输入和输出（含解析）高中生物学人教版（2019）必修1

周测7　细胞的物质输入和输出
一、选择题(本题包括20小题,每小题3分,共60分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1.如图为透析膜实验装置示意图。若葡萄糖分子和碘可以通过透析膜,而淀粉分子无法通过。①中加入淀粉溶液和少量碘—碘化钾溶液,碘液呈棕色,与淀粉反应形成稳定化合物,碘化钾为无色;②中(烧杯内)注入蒸馏水,直至淹没透析袋。一段时间后,透析袋内外颜色依次为 (　　)
A.棕色、无色 B.蓝色、蓝色
C.蓝色、无色 D.棕色、蓝色
2.将家兔红细胞置于不同浓度的溶液中,水分子的跨膜运输示意图如图(箭头方向表示水分子的进出,箭头粗细表示水分子进出的多少)。下列叙述正确的是 (　　)
A.一段时间后,甲细胞可能因渗透失水而发生质壁分离
B.甲和丙细胞发生渗透作用,其中丙细胞中水的渗透方向为:细胞外→细胞内
C.光学显微镜下能观察到乙细胞中水分子的双向进出
D.与甲和乙相比,丙细胞所处的外界溶液浓度最高
3.(2023·江苏盐城中学高一期末)为研究成熟植物细胞的渗透吸水,设计简易渗透吸水装置如图甲所示,图甲中液面上升的高度与时间的关系如图乙所示,一成熟植物细胞放在某外界溶液中的一种状态(此时细胞有活性)如图丙所示。下列相关叙述错误的是 (　　)
A.由图甲中漏斗液面上升可知,实验结束时b液体的渗透压大于a液体的渗透压
B.由图乙可知,图甲漏斗中溶液的吸水速率在一定范围内会一直下降
C.图丙中相当于图甲中c结构的是③④⑤
D.图丙所示状态的细胞正在发生质壁分离
4.某同学将洋葱鳞片叶内表皮浸润在滴加有伊红(不能被植物细胞吸收)的0.3 g/mL的蔗糖溶液中,观察质壁分离现象,结果如图所示。下列叙述错误的是 (　　)
A.为了让细胞充分浸润在相应溶液中,需用吸水纸在盖玻片的另一侧重复吸引
B.细胞液浓度的差异可导致原生质层收缩程度不同
C.由于细胞壁不具有选择透过性,细胞中被染成红色的是原生质层
D.质壁分离复原后,细胞内外渗透压不一定相等
5.(2024·梧州高一期中)下列各项中,不能通过质壁分离实验检测的是 (　　)
A.成熟植物细胞的死活
B.植物细胞的细胞液浓度范围
C.原生质层的伸缩性
D.水分子进出细胞的方式
6.把蚕豆植株放在湿润的空气中照光一段时间后,取蚕豆叶下表皮制作临时装片,先在清水中观察,然后用质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液取代清水,继续观察,结果如图所示。下列对此现象的推断中,最合理的是 (　　)
A.清水中的保卫细胞因失水导致气孔开放
B.蔗糖进入保卫细胞后,细胞因吸水导致气孔关闭
C.清水中的保卫细胞出现质壁分离很快自动复原
D.蔗糖溶液中的保卫细胞因失水导致气孔关闭
7.用细胞液浓度相同的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞分别制成5个临时装片,同时滴加甲、乙、丙、丁、戊5种不同浓度的蔗糖溶液,处理相同时间后,观察记录原生质体(细胞壁以内各种结构的总称)的体积变化,绘制结果如图所示。下列有关叙述错误的是 (　　)
A.质壁分离程度最大的是乙溶液中紫色洋葱叶外表皮细胞
B.实验后,甲~戊溶液中外表皮细胞的细胞液浓度最低的是丙溶液中的细胞
C.5种蔗糖溶液的起始浓度大小关系:乙>丁>甲>戊>丙
D.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度处于乙~丁之间
8.(2024·承德高一期末)1988年,科学家阿格雷分离出红细胞膜上的水通道蛋白(AQP1),他将含有AQP1蛋白和不含AQP1蛋白的人工合成脂质膜构成的球体(脂质体)放在同一种低浓度溶液中,结果如图。结合相关知识分析,下列叙述错误的是 (　　)
A.水分子不能通过不含AQP1的人工脂质膜
B.含AQP1的脂质膜对水分子转运速率更高
C.水分子跨膜运输的方式有自由扩散和协助扩散
D.推测肾小管上皮细胞的细胞膜上可能存在AQP1
9.直饮机的核心部件是逆渗透膜,其原理是通过水压使水由较高浓度溶液的一侧渗透至较低浓度溶液的一侧,细菌及有害物质几乎不能透过逆渗透膜,如图所示。下列叙述正确的是 (　　)
A.直饮机利用的逆渗透膜具有细胞膜的识别功能
B.逆渗透过程与渗透作用的不同是水由高浓度溶液向低浓度溶液流动
C.逆渗透膜上有载体蛋白,可以选择性地控制有害物质的进出
D.逆渗透膜去除有害物质的能力超过生物膜,通过逆渗透膜处理的水可放心饮用
10.利用荧光素双醋酸酯(FDA)染色法测定动物细胞的活力,其基本原理是FDA本身无荧光,可自由通过细胞膜,经细胞内酯酶分解产生荧光素,积累在细胞内并能发出绿色荧光。下列相关叙述正确的是 (　　)
A.实验中配制的FDA溶液是一种低渗溶液
B.FDA通过胞吞方式进入细胞,需要消耗能量
C.荧光素分子能以自由扩散的方式通过细胞膜
D.一定范围内,荧光强度与细胞活力呈正相关
11.如图为小分子物质跨膜运输的三种方式,请据图判断,下列相关叙述错误的是 (　　)
A.图中①②的共同点是都顺浓度梯度进行
B.图中②③的共同点是都需要转运蛋白的协助
C.图中③的发生需要但是图中没有表示出来的条件是载体蛋白和能量
D.①与浓度差有关,②③都与核糖体和线粒体的功能有关
12.(2024·华中师大第一附属中学高一期中)钙泵能驱动细胞质中的Ca2+泵出细胞或泵入细胞内的钙库(内质网等储存Ca2+的细胞器),以维持细胞质基质内低浓度的Ca2+。当机体接受刺激产生的兴奋传到肌细胞时,Ca2+会从钙库中借助通道蛋白释放出来,引起肌肉收缩。下列相关说法中,错误的是 (　　)
A.Ca2+泵出细胞或泵入内质网腔内的过程属于主动运输
B.钙泵只容许与自身直径和形状相适应的分子或离子通过
C.Ca2+从肌细胞钙库中借助通道蛋白释放到细胞质基质中不消耗能量
D.Ca2+能够引起肌肉收缩,说明无机盐具有维持细胞生命活动的作用
13.(2023·毕节高一期中)如图为小肠上皮细胞转运葡萄糖过程示意图,下列有关叙述正确的是 (　　)
A.葡萄糖进出小肠上皮细胞均为协助扩散
B.Na+进入小肠上皮细胞的方式是主动运输
C.抑制细胞呼吸影响K+通过Na+-K+泵的转运
D.能同时转运葡萄糖和Na+的载体蛋白不具有特异性
14.人进食后,胃壁细胞通过质子泵催化ATP水解释放能量,向胃液中分泌H+同时吸收K+,细胞内K+又可经通道蛋白顺浓度梯度进入胃腔。胃内酸性环境的维持如图所示,下列相关叙述错误的是 (　　)
A.质子泵同时具有催化功能和转运功能
B.质子泵能转运两种离子,与其结构的特异性有关
C.H+和K+在胃壁细胞中的跨膜运输方式均需消耗能量
D.抑制质子泵功能的药物可有效减少胃酸的分泌
15.图中a、b表示两种物质通过细胞膜的转运速率与细胞外被转运分子的浓度之间的关系,下列相关叙述正确的是 (　　)
A.甘油、氨基酸等小分子以方式a进入细胞
B.方式b一定消耗细胞代谢产生的能量
C.方式a的载体运输效率比方式b的载体效率高
D.b曲线最终保持稳定是受转运蛋白数量的限制
16.如图为研究渗透作用的实验装置,其中的半透膜不允许蔗糖分子通过,但水分子和离子可通过。漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液,漏斗内外起始液面一致,渗透平衡时液面差为Δh。下列有关说法错误的是 (　　)
A.渗透平衡时S1和S2浓度不相等
B.图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的细胞膜、液泡膜及两者之间的细胞质、细胞核组成的结构
C.若S1为质量分数15%的蔗糖溶液,S2为质量分数15%的NaCl溶液,则漏斗内液面先下降后上升
D.若S1为KNO3溶液,S2为蒸馏水,则渗透平衡时不会出现液面差
17.(2023·山东省实验中学高一期中)将同一部位的紫色洋葱外表皮细胞分别浸在甲、乙、丙3种溶液中,测得原生质层的外界面与细胞壁间距离变化如图所示。下列相关分析错误的是 (　　)
A.实验开始时,甲、乙溶液的浓度均大于洋葱表皮细胞的细胞液浓度
B.与t0时相比,t2时乙溶液中洋葱表皮细胞的细胞液浓度未发生变化
C.实验过程中,丙溶液中有水分子进出洋葱表皮细胞
D.实验结束时,甲溶液的浓度有所下降
18.(2024·南京市第九中学高一期中)如图是物质进出细胞方式的概念图,下列有关叙述正确的是 (　　)
A.①方式表示协助扩散
B.⑤⑥两种方式的共同特点是都需要载体
C.③④两种方式都与细胞膜的流动性有关
D.质壁分离实验中蔗糖进入细胞的方式为④
19.图1和图2分别为肾小管上皮细胞重吸收水分和K+通道蛋白的立体结构的示意图。下列与通道蛋白有关的叙述,错误的是 (　　)
A.水通道蛋白往往贯穿于磷脂双分子层中
B.K+通道蛋白运输物质的方式为协助扩散,不需要消耗能量
C.通道蛋白运输时没有选择性,比通道直径小的物质可自由通过
D.机体可通过调节细胞膜上通道蛋白的数量或开关来调节物质的运输
20.(2024·孝感高一期末)一些特殊的分子常常通过受体介导的胞吞作用运入真核细胞,如图所示,被运输的分子首先与细胞膜上特定的受体结合,运输的过程是特异性的,只有分子的形状刚好与受体匹配才能进行。下列说法错误的是 (　　)
A.受体介导的胞吞作用依赖细胞膜的流动性
B.受体介导的胞吞作用体现了细胞膜对运输的分子具有选择性
C.受体介导的胞吞作用不需要载体蛋白参与,也不需要消耗能量
D.参与受体介导的胞吞作用的蛋白质不止一种
二、非选择题(本题包括3小题,共40分。)
21.(12分)如图所示,图乙细胞是将图甲细胞放置于一定浓度的蔗糖溶液中的结果。图丙是将另一种植物的细胞依次浸入蒸馏水、物质的量浓度为0.3 mol/L的蔗糖溶液和物质的量浓度为0.5 mol/L的尿素溶液中,原生质体(细胞壁以内各种细胞结构的总称)的体积随时间变化的曲线图。请回答下列问题:
(1)图甲细胞中,全透性的结构是　　　　　　(填编号),图乙细胞中的原生质层由　　　　(填编号)构成。
(2)图乙细胞在质壁分离结束时,⑧处充满了　　　　。
(3)图丙A、B、C三条曲线中,表示细胞在蒸馏水中的是　　　　。
(4)试简要分析图丙中B、C两曲线存在差异的原因:B曲线表示细胞先因渗透失水而发生质壁分离,后由于　　　　能被细胞吸收,使质壁分离后的细胞因吸水而自动复原;C曲线是由于　　　　不能被细胞吸收,质壁分离后的细胞不能发生自动复原。
22.(13分)如图甲为物质出入细胞膜的示意图,A、B、C表示物质,a、b、c、d表示运输方式。图乙为将水稻和番茄分别放在含Ca2+、Mg2+和Si的培养液中培养,一段时间后,培养液中的离子浓度变化情况。请回答下列问题:
(1)(3分)根据图甲中　　　　　　(填字母和汉字)的存在位置,可判断出各种物质的运输方向,其中c与d的运输方向为 　,
两者的差异在于 　。
(2)(2分)若图甲为红细胞膜,则葡萄糖进入红细胞的运输方式为图甲中的　　　　(填字母)。人红细胞中K+的浓度比血浆高30倍,Na+的浓度却只有血浆的1/6。据此判断,d可以表示下列四个选项中的　　　　。
A.红细胞吸收K+ B.红细胞排出K+
C.红细胞吸收Na+ D.红细胞排出Na+
(3)(3分)图乙中,一段时间后番茄组织培养液中Mg2+和Ca2+的浓度降低的直接原因是______________________________________________________________________,
这两种离子吸收量有差异与细胞膜上的　　　　　　有关。
(4)图乙中,一段时间后番茄组织培养液中Si的浓度增加的直接原因是___________
_____________________________________________________________________。
若对番茄根细胞使用某种毒素,结果Mg2+的吸收显著减少,而Ca2+和Si的吸收没有受到影响,可推知该毒素的作用是____________________________________________。
(5)(1分)图甲和图乙均体现了细胞膜具有　　　　　　　　　　。
23.(15分)碱蓬等耐盐植物生活在靠近海滩或者海水与淡水汇合的区域。耐盐植物能够在盐胁迫逆境中正常生长,其根细胞独特的转运机制发挥了十分重要的作用。如图是耐盐植物根细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图。请回答下列问题:
(1)(3分)盐碱地上大多数植物难以生长,主要原因是__________________________
______________________________________________________________________。
(2)耐盐植物根细胞的细胞膜具有选择透过性的物质基础是_____________________。当盐浸入到根周围的环境时,Na+借助通道蛋白HKT1以　　　　　方式大量进入根部细胞,同时抑制了K+进入细胞,导致细胞中Na+、K+的比例异常,影响蛋白质的正常合成从而影响植物生长。与此同时,根细胞会借助Ca2+调节Na+、K+转运蛋白的功能,进而调节细胞中Na+、K+的比例。由此推测,细胞质基质中的Ca2+对HKT1和AKT1的作用依次为　　　　　、　　　　　(填“激活”或“抑制”),使细胞内的蛋白质合成恢复正常。另外,一部分离子被运入液泡内,通过调节细胞液的渗透压促进根细胞吸水。
(3)图示各结构中H+浓度分布存在差异,该差异主要由位于　　　　　　　上的H+-ATP泵逆浓度梯度转运H+来维持。根据植物抗盐胁迫的机制,提出促进盐化土壤中耐盐作物增产的措施: ___________________________________________________________
(答出一点即可)。
参考答案及解析
一、选择题(本题包括20小题,每小题3分,共60分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1.如图为透析膜实验装置示意图。若葡萄糖分子和碘可以通过透析膜,而淀粉分子无法通过。①中加入淀粉溶液和少量碘—碘化钾溶液,碘液呈棕色,与淀粉反应形成稳定化合物,碘化钾为无色;②中(烧杯内)注入蒸馏水,直至淹没透析袋。一段时间后,透析袋内外颜色依次为 (　　)
A.棕色、无色 B.蓝色、蓝色
C.蓝色、无色 D.棕色、蓝色
答案　C
解析　在透析袋内,碘与淀粉反应呈蓝色。由于碘与淀粉反应形成稳定化合物,进入烧杯内的为碘化钾,淀粉不能进入烧杯,因此透析袋外为无色,C符合题意。
题点　渗透现象原理分析
难度　基础题
2.将家兔红细胞置于不同浓度的溶液中,水分子的跨膜运输示意图如图(箭头方向表示水分子的进出,箭头粗细表示水分子进出的多少)。下列叙述正确的是 (　　)
A.一段时间后,甲细胞可能因渗透失水而发生质壁分离
B.甲和丙细胞发生渗透作用,其中丙细胞中水的渗透方向为:细胞外→细胞内
C.光学显微镜下能观察到乙细胞中水分子的双向进出
D.与甲和乙相比,丙细胞所处的外界溶液浓度最高
答案　B
解析　家兔红细胞属于动物细胞,没有细胞壁,不能发生质壁分离,A错误;光学显微镜下无法观察到水分子的进出,C错误;甲细胞失水,乙细胞水分子的双向进出保持动态平衡,丙细胞吸水,说明丙细胞所处的外界溶液浓度最低,D错误。
题点　动植物细胞吸水与失水的分析
难度　基础题
3.(2023·江苏盐城中学高一期末)为研究成熟植物细胞的渗透吸水,设计简易渗透吸水装置如图甲所示,图甲中液面上升的高度与时间的关系如图乙所示,一成熟植物细胞放在某外界溶液中的一种状态(此时细胞有活性)如图丙所示。下列相关叙述错误的是 (　　)
A.由图甲中漏斗液面上升可知,实验结束时b液体的渗透压大于a液体的渗透压
B.由图乙可知,图甲漏斗中溶液的吸水速率在一定范围内会一直下降
C.图丙中相当于图甲中c结构的是③④⑤
D.图丙所示状态的细胞正在发生质壁分离
答案　D
解析　据图甲分析,漏斗液面上升,水分子从低浓度溶液流向高浓度溶液,由于液位差的存在,实验结束时b液体的浓度仍大于a液体的浓度,A正确;由图乙可知,图甲漏斗中溶液的液面在逐渐上升,随着时间的推移,上升幅度减小直至不再上升,说明溶液的吸水速率在下降,直到为0,B正确;图丙中相当于图甲中c半透膜的是③细胞膜、⑤液泡膜和④两层膜之间的细胞质组成的原生质层,C正确;图丙所示状态的细胞可能处于正在质壁分离或正在质壁分离复原或动态平衡状态,D错误。
题点　质壁分离及复原的综合
难度　基础题
4.某同学将洋葱鳞片叶内表皮浸润在滴加有伊红(不能被植物细胞吸收)的0.3 g/mL的蔗糖溶液中,观察质壁分离现象,结果如图所示。下列叙述错误的是 (　　)
A.为了让细胞充分浸润在相应溶液中,需用吸水纸在盖玻片的另一侧重复吸引
B.细胞液浓度的差异可导致原生质层收缩程度不同
C.由于细胞壁不具有选择透过性,细胞中被染成红色的是原生质层
D.质壁分离复原后,细胞内外渗透压不一定相等
答案　C
解析　由于细胞壁是全透性的,因此细胞中被染成红色的是原生质层与细胞壁之间的部分,C错误。
题点　质壁分离及复原的综合
难度　基础题
5.(2024·梧州高一期中)下列各项中,不能通过质壁分离实验检测的是 (　　)
A.成熟植物细胞的死活
B.植物细胞的细胞液浓度范围
C.原生质层的伸缩性
D.水分子进出细胞的方式
答案　D
解析　将成熟植物细胞放到一定浓度的蔗糖溶液中(蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度),若不能发生质壁分离则说明是死细胞,反之是活细胞,A不符合题意;设置一系列浓度梯度的外界溶液进行质壁分离实验,通过观察细胞质壁分离的状态从而确定某种植物细胞的细胞液浓度范围,B不符合题意;质壁分离的内因是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性,因此可通过质壁分离实验来说明原生质层的伸缩性,C不符合题意;质壁分离实验不能判断水分子进出细胞的方式,D符合题意。
题点　质壁分离及复原的应用
难度　基础题
6.把蚕豆植株放在湿润的空气中照光一段时间后,取蚕豆叶下表皮制作临时装片,先在清水中观察,然后用质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液取代清水,继续观察,结果如图所示。下列对此现象的推断中,最合理的是 (　　)
A.清水中的保卫细胞因失水导致气孔开放
B.蔗糖进入保卫细胞后,细胞因吸水导致气孔关闭
C.清水中的保卫细胞出现质壁分离很快自动复原
D.蔗糖溶液中的保卫细胞因失水导致气孔关闭
答案　D
解析　由题图可知,在清水中气孔开放,在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中气孔关闭,推测可能是蔗糖溶液中的保卫细胞因失水而导致气孔关闭。
题点　植物细胞的吸水和失水
难度　基础题
7.用细胞液浓度相同的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞分别制成5个临时装片,同时滴加甲、乙、丙、丁、戊5种不同浓度的蔗糖溶液,处理相同时间后,观察记录原生质体(细胞壁以内各种结构的总称)的体积变化,绘制结果如图所示。下列有关叙述错误的是 (　　)
A.质壁分离程度最大的是乙溶液中紫色洋葱叶外表皮细胞
B.实验后,甲~戊溶液中外表皮细胞的细胞液浓度最低的是丙溶液中的细胞
C.5种蔗糖溶液的起始浓度大小关系:乙>丁>甲>戊>丙
D.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度处于乙~丁之间
答案　D
解析　据图可知,甲、乙和丁的原生质体的体积相对变化小于0,说明细胞失水,且乙中原生质体体积变化最大,即失水最多,质壁分离程度最大,A正确;本实验所用洋葱鳞片叶外表皮细胞浓度相同,实验后,甲、乙和丁细胞失水,细胞液浓度增加,丙的原生质体的体积相对变化大于0,说明细胞吸水,细胞液浓度下降,因此实验后,丙溶液中细胞的细胞液浓度最低,B正确;甲、乙和丁中细胞失水,细胞液浓度小于外界溶液浓度,乙失水最多,其次是丁、甲,因此蔗糖溶液浓度乙>丁>甲,戊中细胞少量吸水,说明细胞液浓度稍大于外界溶液浓度,丙中细胞吸水较多,细胞液浓度远大于外界溶液浓度,即丙的外界溶液浓度最小,因此5种蔗糖溶液的起始浓度大小关系是:乙>丁>甲>戊>丙,C正确;戊中细胞少量吸水,细胞液浓度稍大于外界溶液浓度,甲中细胞失水最少,细胞液浓度小于外界溶液浓度,因此紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度处于甲~戊之间,D错误。
题点　植物细胞的吸水和失水
难度　中档题
8.(2024·承德高一期末)1988年,科学家阿格雷分离出红细胞膜上的水通道蛋白(AQP1),他将含有AQP1蛋白和不含AQP1蛋白的人工合成脂质膜构成的球体(脂质体)放在同一种低浓度溶液中,结果如图。结合相关知识分析,下列叙述错误的是 (　　)
A.水分子不能通过不含AQP1的人工脂质膜
B.含AQP1的脂质膜对水分子转运速率更高
C.水分子跨膜运输的方式有自由扩散和协助扩散
D.推测肾小管上皮细胞的细胞膜上可能存在AQP1
答案　A
解析　水分子能以自由扩散的方式通过不含AQP1的人工脂质膜,A错误;含AQP1的脂质膜能通过协助扩散的方式转运水分子,其对水分子转运速率更高,B正确;水分子的跨膜运输方式为自由扩散和协助扩散,其中更多的是以协助扩散的方式进行,C正确;肾小管和集合管能通过协助扩散的方式增加对水分的重吸收,推测肾小管上皮细胞的细胞膜上可能存在AQP1,D正确。
题点　自由扩散与协助扩散
难度　基础题
9.直饮机的核心部件是逆渗透膜,其原理是通过水压使水由较高浓度溶液的一侧渗透至较低浓度溶液的一侧,细菌及有害物质几乎不能透过逆渗透膜,如图所示。下列叙述正确的是 (　　)
A.直饮机利用的逆渗透膜具有细胞膜的识别功能
B.逆渗透过程与渗透作用的不同是水由高浓度溶液向低浓度溶液流动
C.逆渗透膜上有载体蛋白,可以选择性地控制有害物质的进出
D.逆渗透膜去除有害物质的能力超过生物膜,通过逆渗透膜处理的水可放心饮用
答案　B
解析　逆渗透膜没有生物活性,因此不具有细胞膜的识别功能,A错误;渗透作用的原理是水由低浓度一侧向高浓度的一侧扩散,逆渗透过程的原理是通过水压使水由较高浓度溶液的一侧渗透至较低浓度溶液一侧,B正确;逆渗透膜是通过膜上的小孔控制物质进出的,没有载体蛋白,C错误;逆渗透膜只能除去大分子或大颗粒,如细菌、有害物质等,不能除去全部有毒有害的化学物质,D错误。
题点　渗透现象的应用
难度　中档题
10.利用荧光素双醋酸酯(FDA)染色法测定动物细胞的活力,其基本原理是FDA本身无荧光,可自由通过细胞膜,经细胞内酯酶分解产生荧光素,积累在细胞内并能发出绿色荧光。下列相关叙述正确的是 (　　)
A.实验中配制的FDA溶液是一种低渗溶液
B.FDA通过胞吞方式进入细胞,需要消耗能量
C.荧光素分子能以自由扩散的方式通过细胞膜
D.一定范围内,荧光强度与细胞活力呈正相关
答案　D
解析　根据题干信息分析,FDA进入细胞的方式是自由扩散,而自由扩散是从高浓度向低浓度扩散,故实验中配制的FDA溶液是一种高渗溶液,A、B错误;荧光素分子是在细胞内产生的,在细胞内积累,不能以自由扩散的方式通过细胞膜,C错误。
题点　物质运输的类型综合
难度　基础题
11.如图为小分子物质跨膜运输的三种方式,请据图判断,下列相关叙述错误的是 (　　)
A.图中①②的共同点是都顺浓度梯度进行
B.图中②③的共同点是都需要转运蛋白的协助
C.图中③的发生需要但是图中没有表示出来的条件是载体蛋白和能量
D.①与浓度差有关,②③都与核糖体和线粒体的功能有关
答案　D
解析　据图分析,①中物质的运输方向是从高浓度运输到低浓度,不需要转运蛋白和能量,可表示自由扩散,扩散速率与浓度差有关;②中物质的运输方向是从高浓度运输到低浓度,需要转运蛋白,不需要能量,可表示协助扩散;③中物质的运输方向是从低浓度运输到高浓度,可表示主动运输,需要载体蛋白和能量,与该过程相关的细胞器主要有核糖体(提供载体蛋白)和线粒体(提供能量)。
题点　物质运输的类型综合
难度　基础题
12.(2024·华中师大第一附属中学高一期中)钙泵能驱动细胞质中的Ca2+泵出细胞或泵入细胞内的钙库(内质网等储存Ca2+的细胞器),以维持细胞质基质内低浓度的Ca2+。当机体接受刺激产生的兴奋传到肌细胞时,Ca2+会从钙库中借助通道蛋白释放出来,引起肌肉收缩。下列相关说法中,错误的是 (　　)
A.Ca2+泵出细胞或泵入内质网腔内的过程属于主动运输
B.钙泵只容许与自身直径和形状相适应的分子或离子通过
C.Ca2+从肌细胞钙库中借助通道蛋白释放到细胞质基质中不消耗能量
D.Ca2+能够引起肌肉收缩,说明无机盐具有维持细胞生命活动的作用
答案　B
解析　分析题意可知,钙泵是载体蛋白,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,B错误。
题点　物质运输的类型综合
难度　基础题
13.(2023·毕节高一期中)如图为小肠上皮细胞转运葡萄糖过程示意图,下列有关叙述正确的是 (　　)
A.葡萄糖进出小肠上皮细胞均为协助扩散
B.Na+进入小肠上皮细胞的方式是主动运输
C.抑制细胞呼吸影响K+通过Na+-K+泵的转运
D.能同时转运葡萄糖和Na+的载体蛋白不具有特异性
答案　C
解析　葡萄糖进入小肠上皮细胞时,是由低浓度向高浓度一侧运输,属于主动运输,而运出细胞时,是从高浓度向低浓度一侧运输,需要转运蛋白的协助,属于协助扩散,A错误;Na+进入小肠上皮细胞时,是由高浓度向低浓度一侧运输,需要转运蛋白的协助,属于协助扩散,B错误;K+通过Na+-K+泵的转运需要消耗能量,而抑制细胞呼吸影响能量供应,所以抑制细胞呼吸影响K+通过Na+-K+泵的转运,C正确;能同时转运葡萄糖和Na+的载体蛋白只能转运葡萄糖和Na+,并不能转运任意的物质,说明其具有特异性,D错误。
题点　物质运输的类型综合
难度　中档题
14.人进食后,胃壁细胞通过质子泵催化ATP水解释放能量,向胃液中分泌H+同时吸收K+,细胞内K+又可经通道蛋白顺浓度梯度进入胃腔。胃内酸性环境的维持如图所示,下列相关叙述错误的是 (　　)
A.质子泵同时具有催化功能和转运功能
B.质子泵能转运两种离子,与其结构的特异性有关
C.H+和K+在胃壁细胞中的跨膜运输方式均需消耗能量
D.抑制质子泵功能的药物可有效减少胃酸的分泌
答案　C
解析　根据题意“质子泵催化ATP水解”可知,质子泵具有催化功能,能分泌H+同时吸收K+说明具有转运功能,A正确;结构决定功能,质子泵能转运两种离子,与其结构的特异性有关,B正确;质子泵分泌H+、吸收K+均需要载体和能量,而K+运出胃壁细胞是顺浓度梯度进行的,需要通道蛋白但不消耗能量,C错误;抑制质子泵功能的药物会抑制H+的分泌,所以可有效减少胃酸的分泌,D正确。
题点　物质运输的类型综合
难度　中档题
15.图中a、b表示两种物质通过细胞膜的转运速率与细胞外被转运分子的浓度之间的关系,下列相关叙述正确的是 (　　)
A.甘油、氨基酸等小分子以方式a进入细胞
B.方式b一定消耗细胞代谢产生的能量
C.方式a的载体运输效率比方式b的载体效率高
D.b曲线最终保持稳定是受转运蛋白数量的限制
答案　D
解析　方式a表示自由扩散,甘油以方式a进入细胞,氨基酸不能通过自由扩散进入细胞,A错误;方式b可能为协助扩散或主动运输,因此方式b不一定消耗细胞代谢产生的能量,B错误;方式a为自由扩散,不需要载体,C错误。
题点　影响物质跨膜运输的因素
难度　基础题
16.如图为研究渗透作用的实验装置,其中的半透膜不允许蔗糖分子通过,但水分子和离子可通过。漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液,漏斗内外起始液面一致,渗透平衡时液面差为Δh。下列有关说法错误的是 (　　)
A.渗透平衡时S1和S2浓度不相等
B.图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的细胞膜、液泡膜及两者之间的细胞质、细胞核组成的结构
C.若S1为质量分数15%的蔗糖溶液,S2为质量分数15%的NaCl溶液,则漏斗内液面先下降后上升
D.若S1为KNO3溶液,S2为蒸馏水,则渗透平衡时不会出现液面差
答案　B
解析　渗透平衡时存在液面差,两种溶液的浓度大小关系是S1浓度>S2浓度,A正确;成熟植物细胞的原生质层相当于半透膜,包括细胞膜、液泡膜及两者之间的细胞质,不包括细胞核,B错误;若S1为质量分数15%的蔗糖溶液,S2为质量分数15%的NaCl溶液,那么S1的初始溶液浓度要小于S2,因此漏斗内液面先下降,后由于Na+和Cl-可以通过半透膜进入S1,此时漏斗内液面逐渐上升,C正确;半透膜可以让K+、N自由通过,渗透平衡时漏斗内外的液面相平,D正确。
题点　渗透现象原理分析
难度　中档题
17.(2023·山东省实验中学高一期中)将同一部位的紫色洋葱外表皮细胞分别浸在甲、乙、丙3种溶液中,测得原生质层的外界面与细胞壁间距离变化如图所示。下列相关分析错误的是 (　　)
A.实验开始时,甲、乙溶液的浓度均大于洋葱表皮细胞的细胞液浓度
B.与t0时相比,t2时乙溶液中洋葱表皮细胞的细胞液浓度未发生变化
C.实验过程中,丙溶液中有水分子进出洋葱表皮细胞
D.实验结束时,甲溶液的浓度有所下降
答案　B
解析　实验开始后,甲、乙溶液中的原生质层的外界面与细胞壁间的距离逐渐增大,说明甲、乙溶液的浓度均大于洋葱表皮细胞的细胞液浓度,细胞失水,A正确;实验开始后,乙溶液中的原生质层的外界面与细胞壁间的距离先逐渐增大,而后又逐渐减小,说明乙溶液中的部分溶质可被细胞吸收,细胞发生质壁分离后又自动复原,由于乙溶液中溶质进入表皮细胞,故与t0时相比,t2时乙溶液中洋葱表皮细胞的细胞液浓度发生了变化,B错误;实验过程中,丙溶液中的原生质层的外界面与细胞壁间的距离没有发生变化,说明水分子进出洋葱表皮细胞处于动态平衡,丙溶液中有水分子进出洋葱表皮细胞的原生质层,C正确;据图可知,甲溶液中的细胞发生了质壁分离,细胞内水分子进入甲溶液的量大于甲溶液的水分子进入细胞的量,故实验结束时,甲溶液中的水分增多,浓度有所下降,D正确。
题点　质壁分离及复原现象分析
难度　基础题
18.(2024·南京市第九中学高一期中)如图是物质进出细胞方式的概念图,下列有关叙述正确的是 (　　)
A.①方式表示协助扩散
B.⑤⑥两种方式的共同特点是都需要载体
C.③④两种方式都与细胞膜的流动性有关
D.质壁分离实验中蔗糖进入细胞的方式为④
答案　C
解析　①和②是离子和小分子物质进出细胞的方式,其中①表示主动运输,A错误;②表示被动运输,⑤⑥表示自由扩散和协助扩散,自由扩散不需要载体,这两种方式的共同特点是都不消耗能量,B错误;③④为大分子物质进出细胞的方式,表示胞吞和胞吐,两种方式都与细胞膜的流动性有关,C正确;质壁分离实验中蔗糖不能进入细胞,D错误。
题点　物质运输的类型综合
难度　基础题
19.图1和图2分别为肾小管上皮细胞重吸收水分和K+通道蛋白的立体结构的示意图。下列与通道蛋白有关的叙述,错误的是 (　　)
A.水通道蛋白往往贯穿于磷脂双分子层中
B.K+通道蛋白运输物质的方式为协助扩散,不需要消耗能量
C.通道蛋白运输时没有选择性,比通道直径小的物质可自由通过
D.机体可通过调节细胞膜上通道蛋白的数量或开关来调节物质的运输
答案　C
解析　通过图1可知,水通道蛋白往往贯穿于磷脂双分子层中,A正确;通过图2可知,K+从高浓度一侧通过K+通道蛋白运输到低浓度一侧,不需要消耗能量,属于协助扩散,B正确;通道蛋白运输时具有选择性,C错误;由图1和图2可知,水分子和K+的运输需要借助通道蛋白来实现,机体可通过调节细胞膜上通道蛋白的数量或开关来调节物质的运输,D正确。
题点　物质运输的类型综合
难度　中档题
20.(2024·孝感高一期末)一些特殊的分子常常通过受体介导的胞吞作用运入真核细胞,如图所示,被运输的分子首先与细胞膜上特定的受体结合,运输的过程是特异性的,只有分子的形状刚好与受体匹配才能进行。下列说法错误的是 (　　)
A.受体介导的胞吞作用依赖细胞膜的流动性
B.受体介导的胞吞作用体现了细胞膜对运输的分子具有选择性
C.受体介导的胞吞作用不需要载体蛋白参与,也不需要消耗能量
D.参与受体介导的胞吞作用的蛋白质不止一种
答案　C
解析　受体介导的胞吞作用不需要载体蛋白参与,但需要消耗能量,C错误。
题点　胞吞、胞吐
难度　基础题
二、非选择题(本题包括3小题,共40分。)
21.(12分)如图所示,图乙细胞是将图甲细胞放置于一定浓度的蔗糖溶液中的结果。图丙是将另一种植物的细胞依次浸入蒸馏水、物质的量浓度为0.3 mol/L的蔗糖溶液和物质的量浓度为0.5 mol/L的尿素溶液中,原生质体(细胞壁以内各种细胞结构的总称)的体积随时间变化的曲线图。请回答下列问题:
(1)图甲细胞中,全透性的结构是　　　　　　(填编号),图乙细胞中的原生质层由　　　　(填编号)构成。
(2)图乙细胞在质壁分离结束时,⑧处充满了　　　　。
(3)图丙A、B、C三条曲线中,表示细胞在蒸馏水中的是　　　　。
(4)试简要分析图丙中B、C两曲线存在差异的原因:B曲线表示细胞先因渗透失水而发生质壁分离,后由于　　　　能被细胞吸收,使质壁分离后的细胞因吸水而自动复原;C曲线是由于　　　　不能被细胞吸收,质壁分离后的细胞不能发生自动复原。
答案　(1)②　111213　(2)蔗糖溶液　(3)A　(4)尿素　蔗糖
题点　质壁分离及复原的综合
难度　基础题
22.(13分)如图甲为物质出入细胞膜的示意图,A、B、C表示物质,a、b、c、d表示运输方式。图乙为将水稻和番茄分别放在含Ca2+、Mg2+和Si的培养液中培养,一段时间后,培养液中的离子浓度变化情况。请回答下列问题:
(1)(3分)根据图甲中　　　　　　(填字母和汉字)的存在位置,可判断出各种物质的运输方向,其中c与d的运输方向为 　,
两者的差异在于 　。
(2)(2分)若图甲为红细胞膜,则葡萄糖进入红细胞的运输方式为图甲中的　　　　(填字母)。人红细胞中K+的浓度比血浆高30倍,Na+的浓度却只有血浆的1/6。据此判断,d可以表示下列四个选项中的　　　　。
A.红细胞吸收K+ B.红细胞排出K+
C.红细胞吸收Na+ D.红细胞排出Na+
(3)(3分)图乙中,一段时间后番茄组织培养液中Mg2+和Ca2+的浓度降低的直接原因是______________________________________________________________________,
这两种离子吸收量有差异与细胞膜上的　　　　　　有关。
(4)图乙中,一段时间后番茄组织培养液中Si的浓度增加的直接原因是___________
_____________________________________________________________________。
若对番茄根细胞使用某种毒素,结果Mg2+的吸收显著减少,而Ca2+和Si的吸收没有受到影响,可推知该毒素的作用是____________________________________________。
(5)(1分)图甲和图乙均体现了细胞膜具有　　　　　　　　　　。
答案　(1)C糖蛋白　从细胞内到细胞外　c是顺浓度梯度运输,不需要转运蛋白的协助,不消耗能量;d是逆浓度梯度运输,需要转运蛋白的协助,消耗能量　(2)a　D　(3)吸收水的相对速率比吸收Mg2+、Ca2+的相对速率慢　转运蛋白　(4)吸收水的相对速率大于吸收Si的相对速率　抑制了Mg2+载体蛋白的活性　(5)选择透过性
解析　(1)分析图甲,糖蛋白分布在细胞膜外侧,由于C糖蛋白的存在,可判断出各种物质的运输方向;其中运输方式c与d的运输方向为细胞内运输到细胞外。c是顺浓度梯度运输,不需要转运蛋白的协助,不消耗能量;d是逆浓度梯度运输,需要转运蛋白的协助,消耗能量。(2)若图甲为红细胞膜结构,葡萄糖进入红细胞需要转运蛋白的协助,不消耗能量,方式是协助扩散,应为方式a。人红细胞中K+的浓度比血浆高30倍,Na+的浓度却只有血浆的1/6,方式d属于主动运输,红细胞吸收K+和红细胞排出Na+均由低浓度运输到高浓度,需要载体蛋白的协助,消耗能量,属于主动运输,但方式d表示运出细胞,故D符合题意。(3)由于番茄细胞吸收水的相对速率比吸收Mg2+、Ca2+的相对速率慢,所以一段时间后,培养液中的Mg2+和Ca2+浓度降低;这两种离子吸收量有差异与细胞膜上的转运蛋白有关。(4)图乙中,一段时间后番茄组织培养液中Si的浓度增加是因为吸收水的相对速率大于吸收Si的相对速率。若对番茄根细胞使用某种毒素,结果Mg2+的吸收显著减少,而Ca2+和 Si的吸收没有受到影响,可推知该毒素的作用是抑制了Mg2+载体蛋白的活性。
题点　物质运输的类型综合
难度　中档题
23.(15分)碱蓬等耐盐植物生活在靠近海滩或者海水与淡水汇合的区域。耐盐植物能够在盐胁迫逆境中正常生长,其根细胞独特的转运机制发挥了十分重要的作用。如图是耐盐植物根细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图。请回答下列问题:
(1)(3分)盐碱地上大多数植物难以生长,主要原因是__________________________
______________________________________________________________________。
(2)耐盐植物根细胞的细胞膜具有选择透过性的物质基础是_____________________。当盐浸入到根周围的环境时,Na+借助通道蛋白HKT1以　　　　　方式大量进入根部细胞,同时抑制了K+进入细胞,导致细胞中Na+、K+的比例异常,影响蛋白质的正常合成从而影响植物生长。与此同时,根细胞会借助Ca2+调节Na+、K+转运蛋白的功能,进而调节细胞中Na+、K+的比例。由此推测,细胞质基质中的Ca2+对HKT1和AKT1的作用依次为　　　　　、　　　　　(填“激活”或“抑制”),使细胞内的蛋白质合成恢复正常。另外,一部分离子被运入液泡内,通过调节细胞液的渗透压促进根细胞吸水。
(3)图示各结构中H+浓度分布存在差异,该差异主要由位于　　　　　　　上的H+-ATP泵逆浓度梯度转运H+来维持。根据植物抗盐胁迫的机制,提出促进盐化土壤中耐盐作物增产的措施: ___________________________________________________________
(答出一点即可)。
答案　(1)土壤溶液浓度大于植物根部细胞的细胞液浓度　(2)细胞膜上转运蛋白的种类和数量　协助扩散　抑制　激活　(3)细胞膜及液泡膜　适当增施钙肥
解析　(1)由于盐碱地含盐量高,土壤溶液浓度大于植物根部细胞的细胞液浓度,导致植物无法从土壤中获得充足的水分甚至萎蔫,大多数植物难以在盐碱地生长。(2)细胞膜上转运蛋白的种类和数量是耐盐植物根细胞的细胞膜具有选择透过性的基础;据题意可知,在高盐胁迫下,当盐浸入到根周围的环境时,Na+借助通道蛋白HKT1以协助扩散方式大量进入根部细胞,同时抑制了K+进入细胞,导致细胞中Na+、K+的比例异常,影响蛋白质的正常合成从而影响植物生长。要使细胞内的蛋白质合成恢复正常,则细胞质基质中的Ca2+通过抑制HKT1、激活AKT1,使细胞中Na+/K+的比例恢复正常。(3)位于细胞膜及液泡膜上的H+-ATP泵可逆浓度梯度转运H+,维持了各结构中H+的浓度差异。根据图中Ca2+调控植物抗盐胁迫的机制可知,为了农业上促进盐化土壤中耐盐作物增产,可采取适当增施钙肥的措施。
题点　物质运输的类型综合
难度　中档题