2024版新教材高考生物全程一轮总复习课后定时检测案7细胞的物质输入和输出

课后定时检测案7　细胞的物质输入和输出

 [基础巩固练]——学业水平一、二

考点一　渗透作用的原理及质壁分离与复原实验(Ⅱ)

1．把哺乳动物成熟的红细胞置于清水中是获取细胞膜的最佳方法，根据渗透作用的原理，请分析在此过程中，细胞的吸水能力的变化情况是(　　)

A．逐渐增强B．逐渐降低

C．保持不变D．先升高后降低

2．[2023·北京海淀二模]撕取新鲜的紫色洋葱鳞片叶外表皮，置于质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中，显微镜下观察结果如下图。下列相关叙述，不正确的是(　　)

A．图②中细胞发生了质壁分离现象

B．将溶液换为清水后，可发生②到①的变化

C．图②中细胞壁与原生质层之间的液体是蔗糖溶液

D．图中从①到②的变化是水分单向流出细胞造成的

3．[经典高考]将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中，发现其原生质体(即植物细胞中细胞壁以内的部分)的体积变化趋势如图所示。下列叙述正确的是(　　)

A．0～4h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内

B．0～1h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等

C．2～3h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压

D．0～1h内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压

考点二　物质进出细胞的方式(Ⅱ)

4．[海南卷]下列关于膜蛋白和物质跨膜运输的叙述，错误的是(　　)

A．膜蛋白在细胞膜上的分布是不对称的

B．膜蛋白不参与物质跨膜运输的被动运输过程

C．主动运输可以使被运输离子在细胞内外浓度不同

D．物质通过脂质双分子层的扩散速率与脂溶性有关

5．[2023·南京质检]红细胞膜对水的快速通透能力可以被Hg2＋(Hg2＋能使蛋白质结构改变)抑制，而Hg2＋并不影响仅由两层磷脂分子构成的人造膜对水的通透。据此推测，下列说法正确的是(　　)

A．Hg2＋改变了磷脂分子在膜中的排列方式

B．水分子的跨膜运输方式只能是自由扩散

C．细胞膜中某些蛋白质参与水的跨膜运输

D.溶液的pH不会影响细胞膜对水的通透性

6．离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子。下列叙述正确的是(　　)

A.离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散

B.离子通过离子泵的跨膜运输是顺浓度梯度进行的

C．动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率

D．加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率

7．[2023·德州期中](不定项)大型胞饮作用是一种特殊的胞吞作用，内吞物与质膜上的受体结合后，质膜形成皱褶包裹内吞物形成囊泡，囊泡与溶酶体融合并被水解酶降解，过程如图所示。下列叙述错误的是(　　)

A．大型胞饮作用依赖于细胞膜的流动性

B．内吞物被降解后的产物都能被细胞回收利用

C．质膜形成皱褶的过程需要细胞骨架发挥作用

D．细胞通过大型胞饮作用摄入物质不具有选择性

8．液泡是植物细胞中储存Ca2＋的主要细胞器，液泡膜上的H＋焦磷酸酶可利用水解无机焦磷酸释放的能量跨膜运输H＋，建立液泡膜两侧的H＋浓度梯度。该浓度梯度驱动H＋通过液泡膜上的载体蛋白CAX完成跨膜运输，从而使Ca2＋以与H＋相反的方向同时通过CAX进入液泡并储存。下列说法错误的是(　　)

A．Ca2＋通过CAX的跨膜运输方式属于协助扩散

B．Ca2＋通过CAX的运输有利于植物细胞保持坚挺

C．加入H＋焦磷酸酶抑制剂，Ca2＋通过CAX的运输速率变慢

D．H＋从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式属于主动运输

[提能强化练]——学业水平三、四

9．[2023·浙江模拟预测]集流是指液体中成群的原子或分子在压力梯度下共同移动。植物体中有水分集流，植物体的水分集流通过膜上的水孔蛋白形成的水通道实施的。下列相关叙述错误的是(　　)

A．单个水分子通过渗透进入植物细胞不属于水分集流

B．水分集流通过水孔蛋白不需要ATP水解提供能量

C．可推测在植物细胞的液泡膜上不可能存在水孔蛋白

D．可推测干旱环境和某些植物激素可诱导水孔蛋白基因表达

10．冰点降低法是测定溶液渗透压的精确物理化学方法。纯水在标准大气压下冰点为0℃，冰点降低值与溶液摩尔浓度成比例关系。FM－4型国产冰点渗透压计的测算公式为：OS＝Δt/1.857(OS为1kg水中所溶解溶质颗粒数目，可反映溶液渗透压大小；Δt为冰点降低值)。经过对若干不同待测植物材料的专业处理，分别测得其细胞液冰点降低值如下表。下列相关叙述错误的是(　　)

A.精确测定植物细胞的渗透压有利于农业生产中化肥的定量使用

B．将各组植物材料分别放入冰点降低值为0.88℃的蔗糖溶液中，3、4组的植物细胞吸水

C．将各组植物材料分别放入冰点降低值为0.88℃的蔗糖溶液中，稳定后各组细胞液渗透压均相同

D．植物细胞的失水与吸水主要与液泡有关，其中溶解有糖类、蛋白质、无机盐和色素等物质

11．[2023·永州检测]钙泵是一种存在于细胞膜及细胞器膜上的运输Ca2＋的ATP水解酶，其能驱动细胞质中的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＋。当细胞受到刺激时，Ca2＋又会从细胞外或钙库中借助通道蛋白进入细胞质基质。下列相关说法错误的是(　　)

A．一氧化碳中毒时钙泵的活性会降低

B．Ca2＋泵出细胞或泵入内质网腔内的过程属于主动运输

C．Ca2＋从细胞外或钙库中借助通道蛋白进入细胞质基质的过程属于协助扩散

D．钙泵参与运输Ca2＋的过程属于放能反应

12．[2023·商丘测评]某同学用不同浓度的蔗糖溶液分别处理红山茶花的花瓣表皮临时装片，观察花瓣表皮细胞的吸水和失水。图1为0.35g·mL－1蔗糖溶液的处理结果。该同学用显微镜连接计算机并通过相关软件分别计算不同蔗糖溶液浓度下花瓣表皮细胞和液泡的面积，求出液泡面积与细胞面积比值，得到平均值H，相关数据如图2所示。下列叙述正确的是(　　)

A．图1丙区域表示细胞质基质，该面积可作为质壁分离的观察指标

B．图1甲区域为蔗糖溶液，乙区域和丙区域的溶液几乎不含蔗糖

C．用0.45g·mL－1蔗糖溶液处理的装片，细胞失水量更大，图1乙区域平均面积更大

D.H值可反映细胞的质壁分离程度，H值越小，细胞液的渗透压越小

13．(不定项)胃酸形成过程中发生了如图所示的离子跨膜运输。下列相关叙述错误的是(　　)

A．质子泵与通道蛋白的化学本质相同

B．图示离子出细胞的方式相同

C．质子泵转运离子所需的ATP只能由线粒体供给

D．K＋顺浓度差运输到胃腔说明通道蛋白不能控制K＋通过细胞膜

14．[2023·山东新高考联盟高三联考](不定项)与土壤栽培相比，无土栽培营养均衡、条件可控、易于吸收，但技术要求较严格、管理难度大。为探究无土栽培问题，有人用相同的完全培养液分别培养水稻幼苗和番茄幼苗，一段时间后，分别测定培养液中各种离子的浓度变化，结果如图1所示；图2表示植物根细胞对离子的吸收速率与氧气浓度之间的关系。据图分析，下列说法正确的是(　　)

A．据图1可知，植物根细胞吸收离子和吸收水分是两个相对独立过程

B．据图1可知，水稻根细胞膜上运输SiO的载体平均数量比番茄少

C．图2中A点时，离子吸收由无氧呼吸供能

D．图1中水稻培养液里的Mg2＋浓度高于SiO浓度，说明细胞膜是选择透过性膜

[大题冲关练]——综合创新·求突破

15．[2023·江苏模拟预测]肾脏对维持血糖浓度相对稳定具有重要作用，在其从原尿中重吸收葡萄糖进入血液的过程中，肾小管近端小管细胞管腔面的钠—葡萄糖协同转运蛋白(SGLT)和侧基底膜的葡萄糖转运蛋白(GLUT)共同发挥作用。人体尿的形成如图1所示，肾脏对葡萄糖的重吸收过程如图2所示。

(1)据图2判断，葡萄糖以____________方式进入近端小管细胞，以____________方式出近端小管细胞，这两种运输过程均体现了细胞膜的________________功能。

(2)据图2进一步推测，影响肾近端小管细胞从原尿中重吸收葡萄糖进入小管细胞内的因素主要有____________________________________、____________________________。若某人一次性摄糖过多，导致血糖浓度超过了肾脏的重吸收能力，则其尿量较平时________(选填“少”或“多”)。

(3)目前已发现多种SGLT，其中SGLT1是一种高亲和力、低转运能力的转运蛋白，除位于肾脏，还大量存在于小肠、心脏等器官中；SGLT2是一种低亲和力、高转运能力的转运蛋白，可完成原尿中约90%葡萄糖的重吸收。

①根据SGLT1和SGLT2的功能特点，可确定在图1中①、②位置起主要作用的SGLT分别是______________、______________。

②研究发现，部分2型糖尿病患者SCLT2的含量及转运能力增加，这一变化会________(选填“加剧”或“减缓”)患者的高血糖症状。

③科学家研制了抑制SGLT2的同时部分抑制SGLT1功能的双靶点抑制剂，其降糖机理是：通过抑制SGLT2减少__________________________，同时部分抑制SGLT1功能，主要减少______________对葡萄糖的吸收，从而在一定程度上有效降低糖尿病患者的血糖水平。

16．[2023·通州高三一模]我国有近一亿公顷的盐碱地，大部分植物无法在此生存，而耐盐植物藜麦却能生长。通过研究藜麦叶片结构后发现，其表皮有许多盐泡细胞，该细胞体积是普通表皮细胞的100倍以上，里面没有叶绿体，Na＋和Cl－在盐泡细胞的转运如下图所示。请回答问题。

(1)据图推测，藜麦的耐盐作用机制是通过____________的方式，将Na＋和Cl－运送到表皮盐泡细胞的________(细胞器)中储存起来，从而避免高盐对其他细胞的影响。

(2)下表为藜麦盐泡细胞和其他几种普通植物的叶肉细胞膜中部分蛋白的相对表达量。其中________(填下列选项字母)更可能是藜麦，理由是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)藜麦根系从土壤中吸收盐分是主动运输还是被动运输？有同学设计实验进行了探究。

①实验步骤：

a.取甲、乙两组生长发育状况相同的藜麦幼苗植株，放入适宜浓度的含有Na＋、Cl－的溶液中。

b.甲组给予正常的细胞呼吸条件，乙组加入__________________。

c.一段时间后测定两组植株根系对Na＋、Cl－的吸收速率。

②预测实验结果及结论：若乙组__________________________________，说明藜麦从土壤中吸收盐分的方式是主动运输。

(4)研究人员尝试将藜麦中的耐盐基因转移到其他植物体内，从而培育新型耐盐植物。若要从分子水平上检测耐盐基因是否成功转入受体细胞，请写出两种常用的检测方法________、________。从经济价值和生态价值角度考虑，培育耐盐植物的主要意义是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________(写出两条)。

课后定时检测案7

1．解析：将成熟的红细胞置于清水中，会发生渗透吸水，细胞质浓度下降，细胞吸水能力逐渐降低，B正确。

答案：B

2．解析：质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度，将细胞置于质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中，紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞会发生质壁分离，因此②中细胞发生了质壁分离现象，A正确；将溶液换为清水后，细胞会吸水变大，可发生②到①的变化，B正确；因为细胞壁是全透性的，因此将细胞置于质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中，图②中细胞壁与原生质层之间的液体是蔗糖溶液，C正确；水分子进出细胞是双向的，不是单向的，D错误。

答案：D

3．解析：由图可知，原生质体的相对体积先下降后上升，所以该植物细胞发生了质壁分离后复原。0～4h内细胞发生自动复原，说明物质A能进入细胞，A错误；0～1h内细胞发生质壁分离，细胞失水，原生质体伸缩性比细胞壁的伸缩性大，所以细胞体积与原生质体体积的变化量不等，B错误；2～3h内为质壁分离复原过程，细胞吸水，物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压，C正确；0～1h内发生质壁分离，细胞失水，液泡中液体的渗透压小于细胞质基质的渗透压，D错误。

答案：C

4．解析：膜蛋白镶、嵌、贯穿在磷脂双分子层中，在细胞膜内外的分布是不对称的，A正确；膜蛋白参与协助扩散过程，B错误；主动运输可逆浓度梯度运输离子，使细胞内外离子浓度不同，C正确；脂溶性物质比非脂溶性物质更容易通过细胞膜，物质通过脂质双分子层的扩散速率与其脂溶性有关，D正确。

答案：B

5．解析：由题意可知，Hg2＋能使蛋白质结构改变，并且不影响仅由两层磷脂分子构成的人造膜对水的通透，A错误；水分子的跨膜运输方式既有自由扩散，也有协助扩散(通过水通道蛋白运输)，B错误；细胞膜中某些蛋白质参与水的跨膜运输，C正确；溶液的pH会影响细胞膜上蛋白质的活性，即影响细胞膜对水的通透性，D错误。

答案：C

6．解析：由题意“离子泵能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子”可知，离子通过离子泵的跨膜运输属于主动运输，主动运输是逆浓度梯度进行的，A、B错误；动物一氧化碳中毒会阻碍氧气的运输，导致呼吸速率下降，生成的ATP减少，使主动运输过程减弱，因此会降低离子泵跨膜运输离子的速率，C正确；主动运输需要载体蛋白的协助，加入蛋白质变性剂会导致载体蛋白因变性而失去运输物质的功能，所以会降低离子泵跨膜运输离子的速率，D错误。

答案：C

7．解析：大型胞饮作用有膜的融合过程，依赖于细胞膜的流动性，A正确；内吞物被降解后的产物只有部分能被细胞回收利用，B错误；质膜形成皱褶的过程需要细胞骨架发挥作用，C正确；该过程需要细胞识别，因此通过大型胞饮作用摄入物质具有选择性，D错误。

答案：BD

8．解析：Ca2＋通过CAX的跨膜运输方式为主动运输，所需要的能量由H＋顺浓度梯度产生的势能提供，A错误；Ca2＋通过CAX的运输进入液泡增加细胞液的浓度，细胞液的渗透压升高，有利于植物细胞从外界吸收水分，有利于植物细胞保持坚挺，B正确；加入H＋焦磷酸酶抑制剂，则液泡中的H＋浓度降低，液泡膜两侧的H＋浓度梯度差减小，为Ca2＋通过CAX的运输提供的能量减少，运输速率变慢，C正确；H＋从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式需要水解无机焦磷酸释放的能量来提供，为主动运输，D正确。

答案：A

9．解析：由题干信息知，集流是指液体中成群的原子或分子在压力梯度下共同移动，单个水分子通过渗透进入植物细胞不属于水分集流，A正确；水分集流通过水孔蛋白是易化扩散，不需要ATP水解提供能量，B正确；液泡中有大量的水分子，成熟植物细胞液泡体积很大，结合集流概念可推测在植物细胞的液泡膜上存在水孔蛋白，C错误；结合干旱时植物气孔关闭和脱落酸(抑制细胞分裂，促进叶和果实的衰老和脱落)的作用可推知，干旱环境和某些植物激素可诱导水孔蛋白基因表达，D正确。

答案：C

10．解析：精确测定植物细胞的渗透压有利于农业生产中化肥的定量使用，避免造成烧苗现象，A正确；仅3、4组植物细胞的细胞液大于该蔗糖溶液，细胞吸水，B正确；3、4组植物细胞放入该蔗糖溶液中吸水，由于细胞壁的支持作用，细胞内外渗透压可不相等，C错误；植物细胞的失水与吸水主要与液泡有关，其中溶解有糖类、蛋白质、无机盐和色素等物质，D正确。

答案：C

11．解析：一氧化碳中毒，则氧气运输速率下降，影响能量供应，则钙泵的活性会降低，A正确；Ca2＋泵出细胞或泵入内质网腔内，需要钙泵，钙泵能运输Ca2＋，而且能将ATP水解提供能量，属于主动运输，B正确；Ca2＋从细胞外或钙库中借助通道蛋白进入细胞质基质，是从高浓度运输到低浓度，属于协助扩散，C正确；钙泵参与运输Ca2＋的过程属于吸能反应，D错误。

答案：D

12．解析：图1丙区域表示原生质体，乙区域是细胞壁与原生质层之间的蔗糖溶液，A、B错误；由图2柱形图可知，用0.45g·mL－1蔗糖溶液处理的装片，细胞失水量更大，图1乙区域平均面积更大，丙区域平均面积更小，C正确；H值可反映细胞的质壁分离程度，H值越小，细胞液浓度越高，渗透压越大，D错误。

答案：C

13．解析：质子泵与通道蛋白的化学本质均为蛋白质，A正确；据图可知，K＋通过通道蛋白顺浓度运输到胃腔，属于协助扩散方式，H＋通过质子泵逆浓度进入胃腔，属于主动运输方式，B错误；质子泵转运离子所需的ATP可以由细胞质基质、线粒体供给，C错误；K＋只能少量通过通道蛋白运输到胃腔，通道蛋白能控制K＋通过细胞膜，D错误。

答案：BCD

14．解析：根据图1可知，实验后培养液的浓度变大，说明植物对该种离子的吸收量少，反之，则吸收量大，图示中同种植物对同一离子的吸收量不同，说明植物对无机盐离子的吸收具有选择性，而根细胞对水分的吸收不具有选择性，所以植物根细胞吸收离子和吸收水分是两个相对独立过程，A正确；根据图1可知，水稻对SiO吸收量大，导致实验后其离子浓度小于初始浓度，而番茄对SiO吸收量小，导致实验后其离子浓度高于初始浓度，不同细胞吸收同一离子的速率与细胞膜上运输该离子的载体蛋白的数量有关，所以水稻根细胞膜上运输SiO的载体平均数量可能比番茄多，B错误；图2中A点时，氧气浓度为0，细胞只能进行无氧呼吸提供能量，故离子吸收由无氧呼吸供能，C正确；图1中水稻培养液里的Mg2＋浓度高于SiO浓度，说明同一植物对不同离子的吸收量不同，体现了细胞膜是选择透过性膜，D正确。

答案：ACD

15．解析：(1)据图2判断，葡萄糖进入肾近端小管细胞内是从低浓度向高浓度运输，为主动运输，葡萄糖出近端小管细胞需要载体的协助，不消耗能量，属于协助扩散。这两种运输过程均体现了细胞膜的选择透过性。(2)据图2可知近端小管细胞膜两侧的钠离子浓度差和近端小管细胞膜上的SGLT数量影响了肾近端小管细胞从原尿中重吸收葡萄糖。当血液中葡萄糖含量明显升高，超过了肾脏重吸收的能力时，尿中就会出现大量葡萄糖，同时导致重吸收水减少，最终导致尿量增加。(3)①SGLT2是一种低亲和力、高转运能力的转运蛋白，可完成原尿中约90%葡萄糖的重吸收，所以在图1中①位置；SGLT1是一种高亲和力、低转运能力的转运蛋白，可结合原尿中剩余的少量的葡萄糖，因此SGLT1位于②段。②SGLT2是重吸收葡萄糖的载体，则SCLT2的含量及转运能力增加，会使患者的高血糖症状加剧。③SGLT2为钠—葡萄糖协同转运蛋白，抑制SGLT2的功能，则葡萄糖不能被重吸收，随尿液排出，从而有助于糖尿病患者的血糖控制。SGLT1除少量分布于肾脏近端小管外，还大量存在于小肠、心脏等多个器官，其主要功能是从肠道吸收葡萄糖，部分抑制SGLT1可以减少肠道细胞对葡萄糖的吸收，从而在一定程度上有效降低糖尿病患者的血糖水平，并大大减少不良反应。

答案：(1)主动运输　协助扩散　选择透过性

(2)近端小管细胞膜两侧的钠离子浓度差　近端小管细胞膜上的SGLT数量　多

(3)SGLT2　SGLT1　加剧　肾(近端)小管对葡萄糖的重吸收　肠道细胞

16．解析：(1)由图中信息可知Na＋和Cl－的运输需要借助载体蛋白，同时逆浓度梯度运输，为主动运输。钠离子和氯离子进入表皮细胞后储存在液泡中，从而避免高盐对其他细胞的影响。(2)由题干信息可知盐泡表皮细胞吸收钠离子和氯离子，同时细胞内无叶绿体，则细胞膜表面钠离子和氯离子载体蛋白含量较多，由于细胞不能产生有机物供能，故所需能量只能通过其他细胞转运的葡萄糖分解提供，故葡萄糖转运蛋白含量也较多(细胞内无叶绿体，营养依靠外部细胞)，所以D更可能是藜麦的盐泡细胞。(3)①主动运输和被动运输的区别在于是否需要ATP，故ATP为自变量(细胞呼吸条件)，所以甲组应给予正常呼吸条件，乙组应完全抑制其细胞呼吸；②一段时间后观察两组植株对钠离子和氯离子的吸收速率，若乙组植株根系对钠离子、氯离子的吸收速率明显小于甲组吸收速率或基本不吸收，则说明其吸收盐分的方式为主动运输。(4)可用DNA分子杂交技术检测目的基因是否成功转入受体细胞，如可用耐盐基因制作成的探针进行DNA分子杂交(或用该探针进行RNA分子杂交)，或用基因测序法进行检测。通过大面积种植多种耐盐植物，可提高土地利用率；减缓土壤盐碱化程度、改善盐碱地的生态环境、减少温室气体的释放、提高生物多样性。

答案：(1)主动运输　液泡　(2)D　三种载体蛋白的含量均相对较高　(3)细胞呼吸抑制剂(或阻断ATP产生的物质)　吸收速率明显小于甲组吸收速率或基本不吸收　(4)用耐盐基因制作成的探针进行DNA分子杂交(或用该探针进行RNA分子杂交)　基因测序、PCR等　通过大面积种植多种耐盐植物，提高土地利用率；减缓土壤盐碱化程度、改善盐碱地的生态环境、减少温室气体的释放、提高生物多样性