高中生物高考专题02 物质进出细胞、酶和ATP-2021年高考真题和模拟题生物分项汇编（原卷版）

专题02 物质进出细胞、酶和ATP

1．（2021·1月浙江选考）下图为植物细胞质膜中H+-ATP酶将细胞质中的H+转运到膜外的示意图。下列叙述正确的是（　　）

A．H+转运过程中H+-ATP酶不发生形变B．该转运可使膜两侧H+维持一定的浓度差

C．抑制细胞呼吸不影响H+的转运速率

D．线粒体内膜上的电子传递链也会发生图示过程

2．（2021·湖南高考真题）质壁分离和质壁分离复原是某些生物细胞响应外界水分变化而发生的渗透调节过程。下列叙述错误的是（    ）

A．施肥过多引起的“烧苗”现象与质壁分离有关

B．质壁分离过程中，细胞膜可局部或全部脱离细胞壁

C．质壁分离复原过程中，细胞的吸水能力逐渐降低

D．1mol/L NaCl溶液和1mol/L蔗糖溶液的渗透压大小相等

3．（2021·湖南高考真题）某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化，参与细胞信号传递，如图所示。下列叙述错误的是（    ）

A．这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点

B．这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，不影响细胞信号传递

C．作为能量“通货”的ATP能参与细胞信号传递

D．蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响

4．（2021·广东高考真题）保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下，制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片，观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响，图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是（    ）

A．比较保卫细胞细胞液浓度，③处理后>①处理后

B．质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中

C．滴加③后有较多水分子进入保卫细胞

D．推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③

5．（2021·河北高考真题）人体成熟红细胞能够运输O2和CO2，其部分结构和功能如图，①~⑤表示相关过程。下列叙述错误的是（    ）

A．血液流经肌肉组织时，气体A和B分别是CO2和O2

B．①和②是自由扩散，④和⑤是协助扩散

C．成熟红细胞通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP，为③提供能量

D．成熟红细胞表面的糖蛋白处于不断流动和更新中

6．（2021·全国甲卷高考真题）植物的根细胞可以通过不同方式吸收外界溶液中的K+。回答下列问题：

（1）细胞外的K+可以跨膜进入植物的根细胞。细胞膜和核膜等共同构成了细胞的生物膜系统，生物膜的结构特点是_______。

（2）细胞外的K+能够通过离子通道进入植物的根细胞。离子通道是由_______复合物构成的，其运输的特点是_______（答出1点即可）。

（3）细胞外的K+可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞。在有呼吸抑制剂的条件下，根细胞对K+的吸收速率降低，原因是_______。

1．（2021·黑龙江齐齐哈尔市·高三一模）为测定洋葱鳞片叶外表皮细胞细胞液浓度的大小范围，某同学用不同浓度的蔗糖溶液进行实验，记录b/a的值（如图所示，且细胞保持活性） ，得到的实验结果如下表。下列叙述正确的是（ ）

A．a所测数值为原生质体的长度，随着蔗糖溶液浓度的增大，a值越来越小

B．据图表可知，该洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度可能在0．20~0．25g/mL之间

C．与蔗糖溶液浓度为0． 30 g/mL时的细胞相比，0．35 g/ mL浓度下的细胞吸水能力弱

D．实验需将生理状况相同的洋葱细胞均分为7组，且一定不能用鳞片叶内表皮细胞进行实验

2．（2021·渝中区·重庆巴蜀中学高三月考）CLAC通道是细胞应对内质网中Ca2＋超载的一种保护机制，可避免因Ca2＋浓度过高引起的内质网功能紊乱。该通道功能的实现依赖一种位于内质网上的由4条肽链聚合而成的跨膜蛋白TMCO1，这种膜蛋白可以“感知”内质网中过高的Ca2＋浓度并主动激活Ca2＋通道的活性，自发地将内质网中过多的Ca2＋释放到细胞质基质中，当内质网中的Ca2＋浓度下降到与细胞质基质Ca2＋浓度接近时，TMCO1的Ca2＋通道的活性消失。下列分析错误的是（    ）

A．敲除TMCO1的基因可能会影响脂质的合成

B．当TMCO1的钙通道活性消失时，内质网中的Ca2＋浓度必然高于细胞质基质中的Ca2＋浓度

C．Ca2＋通过CLAC通道以协助扩散方式释放到细胞质基质中

D．维持内质网中Ca2＋浓度的相对稳定属于负反馈调节

3．（2021·渝中区·重庆巴蜀中学高三月考）如图是丙酮酸进入线粒体的过程。孔蛋白是线粒体外膜上的亲水性通道蛋白，可以协助丙酮酸顺浓度梯度自由通过。在H＋的协助下，丙酮酸逆浓度梯度通过内膜进入线粒体基质，该过程不消耗ATP。下列说法错误的是（ ）

A．图中外膜和内膜都是生物膜，其组成成分相似

B．丙酮酸通过外膜和内膜都需要膜蛋白的协助

C．丙酮酸通过内膜的过程属于协助扩散

D．在低氧环境下，丙酮酸进入线粒体基质的速率会降低

4．（2021·吉林长春市·高三期末）新生儿小肠上皮细胞通过消耗ATP可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖。这两种物质被吸收的方式分别是（　　）

A．主动运输、主动运输 B．胞吞、主动运输

C．主动运输、胞吞 D．被动运输、主动运输

5．（2021·安徽马鞍山市·高三一模）下图表示细胞膜上3种膜蛋白与磷脂双分子层之间的位置排布。下列叙述错误的是（    ）

A．蛋白1一定位于细胞膜的外侧

B．若蛋白2具有催化功能，低温会抑制其生物活性

C．蛋白3的跨膜区段的氨基酸很可能具有较强的疏水性

D．若蛋白3具有运输功能，其运输物质过程中可能会伴随着ADP的生成

6．（2021·广东汕头市·高三一模）下图为人小肠绒毛上皮细胞从肠腔中吸收葡萄糖并运输葡萄糖至组织液中的过程示意图，下列有关说法不正确的是（    ）

A．葡萄糖通过载体1和载体3的运输方式不同

B．载体1和载体2运输Na+的方式不同

C．载体2具有ATP酶活性。能够水解ATP，为运输Na+和K+提供能量

D．载体1运输葡萄糖和运输Na+的方式都是主动运输

7．（2021·河北张家口市·高三一模）下图为 A、B 两种溶质分子的跨膜运输。结合图示分析，有关说法错误的是（    ）

A．A、B两种溶质分子均由高浓度向低浓度运输

B．B溶质分子的运输速率只取决于膜两侧 B的浓度差

C．A、B两种溶质分子的运输均不消耗细胞呼吸产生的 ATP

D．图中通道蛋白和载体蛋白的运输过程体现了膜具有选择透过性

8．（2021·山东临沂市·高三一模）变形虫内伸缩泡、小泡、线粒体的分布情况如图。据研究，伸缩泡内液体浓度是细胞质浓度的1/2，但Na+是细胞质的33倍，K+是细胞质的0.85倍。伸缩泡周围的小泡要不断地吸收Na+、排出K+，才能形成比细胞质浓度低的液体，再经融合把液体排入伸缩泡，由伸缩泡排出体外。下列叙述正确的是（    ）

A．伸缩泡类似于植物大液泡，能将胞内多余水分直接排到细胞外

B．伸缩泡通过主动运输吸收Na+、排出K+，需要消耗大量能量

C．小泡内外溶液中Na+的差异，体现了细胞膜的选择透过性

D．小泡周围分布着一层线粒体，体现了细胞结构与功能相适应的观点

9．（2021·河北衡水市·高三其他模拟）铁是人体内必不可少的微量元素，下图表示铁被小肠吸收和转运至细胞内的过程。图中转铁蛋白（Tf）可运载Fe3+，以Tf-Fe3+结合形式进入血液。Tf-Fe3+与转铁蛋白受体（TfR）结合后进入细胞，并在囊泡的酸性环境中将Fe3+释放。下列叙述错误的是（    ）

A．Fe2+顺浓度梯度通过蛋白1通道的过程属于协助扩散

B．Tf与TfR结合后携带Fe3+进入细胞的过程属于胞吞

C．蛋白2和转铁蛋白（Tf）都是细胞膜上的载体蛋白

D．H+进入囊泡的过程属于主动运输，需要消耗能量

10．（2021·辽宁沈阳市·高三其他模拟）下列关于植物细胞失水和吸水的叙述，错误的是（　　）

A．植物细胞失水或吸水的原理都是渗透作用

B．植物根尖分生区细胞失水时会发生质壁分离

C．将植物细胞置于适宜浓度的KNO3溶液中，质壁分离后会自动复原

D．植物细胞在失水过程中，液泡内液体渗透压小于细胞质基质渗透压

11．（2020·四川省成都市新都一中高三月考）将小鼠红细胞放入一定浓度的KNO3溶液中，红细胞体积随时间变化如图所示。下列有关叙述正确的是（    ）

A．KNO3溶液的起始渗透压小于红细胞内液的起始渗透压

B．与B点相比，A点对应时刻红细胞内液的浓度较大

C．AB段失水使红细胞内液的浓度大于KNO3溶液，从而出现BC段的变化

D．B点对应的时刻，KNO3溶液与红细胞内液的浓度相等

12．（2020·天水市第一中学高三开学考试）盐碱地中生活的某种植物，其细胞的液泡膜上有一种载体蛋白，能将细胞质基质中的Na+逆浓度梯度运入液泡，减轻Na+对细胞质中酶的伤害，下列叙述错误的是（    ）

A．Na+进入液泡的过程属于主动运输

B．Na+进入液泡的过程体现了液泡膜的选择透过性

C．该载体蛋白作用的结果不利于增强细胞吸水能力

D．该载体蛋白作用的结果有助于提高植物的耐盐性

13．（2020·广东广州高三其他）如图表示过氧化氢在过氧化氢酶和无酶催化条件下分解过程中的能量变化，假设酶所处的环境为最适条件，下列对于图中曲线的分析正确的是（    ）

A．图中E表示过氧化氢酶使活化能降低的数值

B．若将有过氧化氢酶催化的反应温度升高15℃，则曲线②的峰值会降低

C．曲线①表示过氧化氢在过氧化氢酶催化条件下分解

D．图示可说明酶的催化作用具有高效性

14．（2020·湖南高三其他）图1和图2是某兴趣小组通过实验探究H2O2分解的条件而绘制的曲线图。下列说法不正确的是（    ）

A．图1和图2所代表的实验中，实验的自变量依次为催化剂的种类、H2O2浓度

B．由图1可以得出的实验结论是过氧化氢酶具有高效性

C．图2中，若在bc段加入适量的过氧化氢酶，则氧气产生速率会增大

D．H2O2在加热时分解速率加快，因此，将H2O2酶加到90℃水浴加热的H2O2溶液中，反应速率会加快

15．（2020·安徽马鞍山高三一模）关于酶及其特性的实验设计，下列叙述正确的是（    ）

A．探究酶的专一性，可利用淀粉酶、淀粉、蔗糖和碘液设计实验

B．探究酶的高效性，因作用机理不同，加酶组比加FeCl3组产生的气体量多

C．探究pH值对酶活性影响的实验步骤为：加底物→调pH→加酶→混匀→观察

D．探究温度对酶活性的影响，可利用淀粉酶、淀粉和斐林试剂设计实验

16．（2020·湖南长沙长郡中学高三月考）下列关于细胞内ATP的叙述，错误的是（      ）

A．光合作用与细胞呼吸都能产生ATP

B．ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物

C．一分子ATP中含有三个高能磷酸键

D．细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接供能

17．（2020·黑龙江道里哈尔滨三中高三开学考试）酶和ATP是细胞中两种重要的化合物，绝大多数生命活动都与它们密切相关，但也有例外。下列人体生命活动中，属于这种例外的是（    ）

A．葡萄糖和半乳糖聚合成乳糖 B．分泌蛋白的合成与分泌

C．兴奋的传导与传递 D．肝细胞吸收组织液中的氧

18．（2020·安徽高三其他）磷酸肌酸是一种高能磷酸化合物，它能在肌酸激酶的催化下将自身的磷酸基团转移到ADP 分子中来合成ATP( A—P～P～P)。研究者对蛙的肌肉组织进行短暂电刺激，检测对照组和实验组（肌肉组织用肌酸激酶阻断剂处理）肌肉收缩前后ATP和ADP的含量，结果如下表所示，根据实验结果，下列有关分析正确的是（    ）

A．对照组中的肌肉组织细胞中无ATP和ADP的相互转化

B．实验组中的肌肉组织细胞中有ATP分解但无ATP合成

C．对照组中的磷酸肌酸可以维持ATP含量的相对稳定

D．实验组数据表明部分生命活动利用了靠近A的磷酸键

26．（2020·全国高三开学考试）下图为某种溶质分子跨膜运输的示意图，请回答下列问题：

（1）载体②将该溶质分子运出细胞的特点是______________ 。

（2）该溶质分子通过载体①进入细胞的直接驱动力是细胞膜两侧的Na+浓度梯度，推测Na+通过载体①进入细胞的运输方式为_____________ 。载体①和②对物质的转运方式不同，根本原因是_________。

（3）载体③为Na+-K+泵，通过消耗ATP，将Na+泵出细胞外时伴随K+转运至细胞内，若Na+-K+泵停止工作，细胞吸收该溶质分子的速率将______________ ，原因是______________ 。

27．（2021·攸县第三中学高三月考）如图表示细胞膜的结构示意图，回答下列问题。

（1）若图示为某神经细胞的细胞膜，则其他神经细胞释放的某种物质被图中[   ]__________________识别后，能促进Na+进入细胞，使该神经细胞产生兴奋，这体现了细胞膜具有___________________功能，Na+进入细胞时的移动方向是_____________（填“A→B”或“B→A”）。

（2）图中②所具有的与其在细胞膜中排布方式有关的性质是_____________；除②外，动物细胞膜中另一种脂质物质是_______________，该物质对于维持细胞膜的稳定性具有重要作用。在低温下，结构②排列整齐，但温度上升后，会出现排列不整齐现象，其厚度也会减小，这说明细胞膜的结构特点是__________________。

（3）如果将细胞膜的各成分分离，用____________试剂可以对③进行鉴定。

28．（2021·青海西宁市·高三期末）下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。下图乙为水稻和番茄分别放在 Ca2+、Mg2+和 SiO44-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。请据图回答下列问题

（1）关于生物膜的分子结构模型，目前大多数人所接受的是桑格和尼克森提出的_____________。该模型认为生物膜的基本支架是图甲中的  _____________。

（2）若图甲为红细胞膜结构，葡萄糖进入细胞的方式是______________（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。据此可知 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）图乙中，一段时间后番茄组织培养液中 SiO44-的浓度升高的原因是番茄吸水的速率_____（填“＞”“＜”或“=”）吸收SiO44-的速率。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+的吸收没有受到影响，其原因是_____。

（4）木糖为五碳糖，但是细胞膜能转运葡萄糖，却不能转运木糖，这表明细胞膜具有_____（特性）。

（5）胰岛 B 细胞分泌的胰岛素能不能通过图甲 a～d 中的方式运输_____，其运输方式是_____。

29．（2021·湖北武汉市·高三月考）葡萄糖转运体存在于人体各种组织细胞中，它分为两类：一类是钠依赖的葡萄糖转运体（SGLT)，逆浓度梯度转运葡萄糖；另一类是非钠依赖的葡萄糖转运体（GLUT)，顺浓度梯度转运葡萄糖，其转运过程不消耗能量。SGLT和GLUT均有多种类型，其中SGLT1主要存在于小肠上皮细胞的纹状缘，吸收肠腔中葡萄糖的同时伴有Na+的转运（如图所示）。唯一对胰岛素敏感的GLUT4 广泛存在于靶细胞（骨骼肌细胞、脂肪细胞等）细胞质中的囊泡膜上。若胰岛素分泌增加，GLUT4可以促进靶细胞加速摄取葡萄糖。

（1）食物中糖类的消化吸收是血糖的主要来源。小肠上皮细胞膜上的SGLT1逆浓度梯度转运葡萄糖时没有直接消耗ATP，其转运葡萄糖时依赖于肠腔的Na+浓度______（填“低于”或“高于”）小肠上皮细胞内的Na+浓度。若利用药物抑制细胞膜上钠钾泵的功能后，小肠上皮细胞对肠腔中葡萄糖的吸收能力会____（填“不变”、“增强”或“下降”）。膜上GLUT2转运葡萄糖的运输方式是____________。

（2）研究者认为胰岛素调节细胞吸收葡萄糖速率是通过调节GLUT4在细胞中的分布来实现的。现有经过改造的脂肪细胞，其表达出的GLUT4带有绿色荧光。请以胰岛素和改造的脂肪细胞为材料，设计一组实验来验证上述结论_________________________（要求简要写出实验思路和预期结果）