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高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第4章细胞的物质输入和输出测试卷（Word版附解析）
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第4章 细胞的物质输入和输出全卷满分100分 考试用时75分钟一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。)1.细胞可运用不同的方式跨膜转运物质,下列相关叙述错误的是( )A.物质自由扩散进出细胞的速度与浓度梯度有关,与分子大小无关B.神经细胞膜上运入Na+的通道蛋白和运出Na+的载体蛋白都具有特异性C.氨基酸能以主动运输的方式被小肠上皮细胞吸收D.水分子通过水通道蛋白的运输速率高于自由扩散2.分析以下物质进出细胞的有关图像,下列说法正确的是( ) A.图乙可以表示气体、甘油和乙醇等物质进出细胞的方式B.水分子进出细胞可以通过图甲和图乙表示的两种方式C.图甲和图乙所示方式运输物质时的速率均受能量的影响D.图甲和图乙两种运输方式均需要膜上转运蛋白的参与3.如图是三个相邻的植物细胞之间水分流动方向示意图,图中三个细胞的细胞液浓度关系是( )A.甲<乙<丙 B.甲>乙>丙 C.甲>乙且乙<丙 D.甲<乙且乙>丙4.某学生用紫色洋葱鳞片叶外表皮为实验材料,制成临时装片后,先后利用0.3 g/mL的蔗糖溶液和清水进行“探究植物细胞的吸水和失水”实验。下列关于实验操作的说法错误的是( )A.放盖玻片时,将盖玻片的一侧先接触液滴,然后将另一侧缓慢放下B.第一次观察为低倍镜观察,转为高倍镜才能看到质壁分离现象C.若置于清水中洋葱表皮细胞不能发生质壁分离复原,说明细胞已死亡D.本实验可通过观察中央液泡的大小和原生质层的位置判断细胞是否失水5.如图是植物细胞质壁分离与复原过程中某时刻示意图,有关说法正确的是 ( )A.此时的细胞正在发生质壁分离B.1、2、6共同构成原生质层C.此时细胞液的浓度比质壁分离之前大D.结构1具有选择透过性,对植物细胞起支持和保护作用6.将生长状况相同的新鲜黄瓜切成大小、形状相同的细条若干,平均分成两组,分别放在渗透压相同的蔗糖溶液(标记为甲组)和葡萄糖溶液(标记为乙组)中,浸泡一段时间后,发现甲组黄瓜条的平均长度变为原长度的80%,乙组黄瓜条的平均长度变为原长度的110%。下列叙述错误的是( )A.实验结束时,甲组黄瓜细胞液泡的体积大于乙组B.两组黄瓜条长度不同的原因是葡萄糖可以被细胞吸收,而蔗糖不能C.甲组黄瓜条失水,而乙组黄瓜条先失水再吸水且吸水量大于失水量D.若将该黄瓜条放在相同渗透压的KNO3溶液中,发生的变化与乙组类似7.在中部装有半透膜(允许水、葡萄糖通过,不允许蔗糖、蛋白质等较大分子通过)的U形管(如图)中进行如下实验(注:以下各实验开始时U形管两边液面高度均相同),下列对实验结果的描述错误的是( )A.若a侧含细胞色素(一种红色蛋白质),b侧为清水,一段时间后,a侧液面高B.若a侧为质量分数为5%的蔗糖溶液,b侧为质量分数为10%的蔗糖溶液,一段时间后,b侧液面高C.若a侧为质量分数为10%的葡萄糖溶液,b侧为质量分数为10%的蔗糖溶液,较长时间后,b侧液面高D.若a侧为质量分数为5%的葡萄糖溶液,b为质量分数为10%的葡萄糖溶液,较长时间后,b侧液面高8.在无任何相反压力时,渗透吸水会使细胞膨胀甚至破裂,不同的细胞用不同的机制解决这种危机。下图表示高等动物、高等植物与原生生物细胞以三种不同的机制避免渗透膨胀,据此推断下列说法正确的是( )A.动物细胞避免渗透膨胀需要转运蛋白的协助B.植物细胞吸水达到渗透平衡时,细胞内外溶液浓度相等C.若将原生生物置于高于其细胞质浓度的溶液中,其收缩泡的伸缩频率会升高D.三种细胞发生渗透吸水的原理均为细胞膜相当于半透膜9.外泌体是一种由活体细胞通过胞吐方式释放的小囊泡,具有细胞通讯作用,在神经系统退行性疾病的发生、发展过程中具有重要作用。外泌体的释放过程:细胞膜内化形成胞内体,胞内体聚集形成多泡体(MVBs),MVBs与亲本细胞膜融合,通过胞吐作用将外泌体排出细胞。多种因素通过不同途径影响外泌体释放,小GTP酶蛋白通过影响MVBs膜与细胞膜的融合促进外泌体分泌。下列有关外泌体的说法错误的是( )A.外泌体是一种分泌到细胞外的囊泡B.MVBs膜与细胞膜的融合需要蛋白质的参与C.具有通讯作用的外泌体必定含有信号分子D.外泌体的释放过程体现了生物膜的功能特性10.含羞草叶枕处能改变体积的细胞称为运动细胞,又分为伸肌细胞和屈肌细胞。夜晚,Cl-通道A蛋白在伸肌细胞膜上大量表达,引起Cl-外流,进而激活了K+通道使K+外流,水分子随之流出,细胞膨压下降而收缩,导致叶片闭合;白天,A蛋白则在屈肌细胞膜上大量表达。相关说法错误的是( )A.Cl-通过离子通道外流的过程属于协助扩散B.据题意推测,空气湿度越小,含羞草叶片闭合越快C.K+外流引起细胞内渗透压上升导致水分流出D.含羞草的叶片运动与A蛋白表达的昼夜节律有关11.线粒体外膜分布着由孔蛋白构成的通道,丙酮酸可以经此通道通过外膜进入内外膜之间的间隙。丙酮酸通过与H+(质子)协同运输(利用H+浓度梯度产生的势能)的方式由膜间隙进入线粒体基质,如图所示。下列叙述不正确的是( )A.线粒体内膜面积比外膜面积要大很多B.丙酮酸经过孔蛋白进入线粒体膜间隙的方式为协助扩散C.丙酮酸从膜间隙进入线粒体基质的方式为主动运输D.线粒体内膜和外膜对物质的通透性相同12.口服药物进入小肠后常见的转运方式主要包括细胞间途径(图中A)和跨膜转运途径。跨膜转运途径分为被动转运(图中B)、摄入型转运体介导的跨膜转运(图中C)以及外排型药物转运体介导的跨膜转运(图中D),OATP和P-gp是两种膜载体蛋白。下列说法错误的是( )A.抑制P-gp的功能可促进小肠对药物的吸收从而避免药效降低B.药物分子通过图中B途径跨膜转运也可体现细胞膜的选择透过性C.当甲侧药物分子浓度低于乙侧并通过C途径跨膜转运时,需要消耗能量D.药物跨膜转运方式与药物本身的性质有关,蛋白质类药物可通过C途径被吸收二、选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)13.估测叶片细胞液的平均浓度时可用液体交换法。在甲、乙两组试管中加入相同浓度的蔗糖溶液,将若干面积相同的叶圆片放在甲组试管中,放置30 min后达到渗透平衡,再向甲组试管中加入微量亚甲基蓝,使溶液呈蓝色。充分摇匀后吸取蓝色溶液,然后在乙组试管中部挤出一滴,观察记录蓝色液滴的升降情况。若在水分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换,下列分析合理的是( )A.若蓝色液滴上升,说明叶片细胞液浓度大于蔗糖溶液的浓度B.若蓝色液滴下降,说明叶片细胞吸收了甲组试管内蔗糖溶液中的水分C.30 min后渗透平衡,此时叶片细胞液与外界蔗糖溶液仍有水分子交换D.若蓝色液滴静止不动,则此蔗糖溶液浓度相当于叶片细胞的细胞液浓度14.如图为培养液中K+浓度及溶氧量对小麦根系细胞吸收K+速率的影响。下列有关两曲线形成机理的解释,错误的是( ) A.曲线ab段的形成是由于细胞膜上K+载体蛋白数量未达到饱和且能量充足B.曲线cd段的形成是由于细胞内K+过多,细胞大量排出K+C.e点表明植物根系可以通过自由扩散的方式吸收K+D.曲线bc、fg段的形成一定是由于细胞膜上K+载体蛋白数量有限15.某学习小组将重量相同的A、B两种植物幼根若干,平均分为三组后分别放入甲、乙、丙不同浓度的蔗糖溶液中,处理一段时间后取出称重,结果如图所示。下列相关说法不正确的是( )A.A植物比B植物更耐干旱B.B植物的细胞液浓度应介于甲、丙之间C.当A植物在乙蔗糖溶液中重量不变时,水分子的跨膜运输停止D.在甲溶液中加入适量的蔗糖酶(催化蔗糖水解),一段时间后A植物幼根重量可能恢复16.图1是处于质壁分离状态的洋葱鳞片叶外表皮细胞。图2中P1、P2是半透膜制成的结构,且在图2所示的小室内可自由滑动。下列叙述正确的是( ) A.图1所示细胞随⑦体积的不断缩小,吸水能力逐渐增强B.若图1中的细胞仍具有活性,则含红色蔗糖溶液的部位是⑥C.图1细胞此时浸润在一定浓度的蔗糖溶液中,则外界溶液浓度一定大于细胞液浓度D.图2实验开始一段时间后,P1、P2均向右移直至停止三、非选择题(本题共5小题,共60分。)17.(10分)图1为某种拟南芥的气孔保卫细胞及其细胞膜中存在的一种特殊的K+运输蛋白(BLINK1),它可调控气孔快速开启与关闭。保卫细胞的内外壁厚度不一样,当植物体内水分较多,保卫细胞吸水膨胀时,较薄的外壁就会伸长,气孔张开;当植物体内水分较少,保卫细胞失水时,较厚的内壁被拉直,气孔关闭。图2为某同学绘制的与物质跨膜运输相关的一个不完整的模型,请回答以下问题。 (1)图1中保卫细胞吸收K+的方式为 ,结合题干信息和图1,从细胞内物质和浓度的角度分析,BLINK1调控气孔快速开启的可能原因是 。 (2)若图2中X轴表示该种拟南芥根毛细胞外某物质的浓度,Y轴表示根毛细胞对该物质的吸收速率,则该图表示的运输方式可能为 ,限制B点以后增加的原因可能是 。 (3)若图2中X轴表示该种拟南芥气孔保卫细胞吸水过程中液泡体积的变化,那么Y轴不能表示细胞吸水的能力,原因是 。 18.(16分)作物根系无氧呼吸会产生酒精导致烂根。为研究酒精对细胞的毒害,某小组用不同体积分数的酒精溶液处理洋葱鳞片叶表皮,分别处理1个、2个、3个单位时间后,制成临时装片,研究细胞质壁分离的情况,结果如图所示。回答下列问题。(1)该实验的自变量为 。表皮细胞能发生质壁分离的外因是 。 (2)实验过程中,在盖玻片的一侧滴加0.3 g/mL的蔗糖溶液,在另一侧用吸水纸吸引,重复操作几次,这样会使表皮细胞 。在显微镜下可以通过观察表皮细胞 的位置来确定是否发生质壁分离。若细胞不能发生质壁分离,则细胞可能 ,说明酒精对细胞有毒害作用。 (3)根据实验结果,酒精体积分数为15%时,处理 个单位时间后表皮细胞不出现质壁分离;处理1个单位时间引起细胞死亡的酒精体积分数为 。实验表明: ,对细胞的毒害作用越强。 19.(12分)盐胁迫是指生长在高盐度环境中的植物由于受到高渗透压外界溶液的影响而生长受阻的现象。NaCl是引起盐胁迫的主要成分。高盐度环境下,植物细胞质中积累的Na+会抑制胞质酶的活性,因此植物根部细胞通过多种策略来降低细胞质中Na+浓度,从而降低盐胁迫的损害,部分生理过程如图所示。(1)液泡膜内部具有疏水性,水分子却能够进出液泡,主要原因是液泡膜上存在 。 (2)盐胁迫条件下,Na+通过载体蛋白A运出细胞的方式是 ,判断依据是 。该方式对于细胞生命活动的意义是 。 (3)据图分析,盐胁迫条件下,植物根部细胞降低Na+毒害的策略有 (答出两点即可)。 (4)研究发现,低温胁迫下,膜脂会由液态变为凝胶态,导致膜的通透性增大,试分析低温冻害造成细胞代谢紊乱的一个原因 。 20.(10分)H+-K+-ATP酶位于胃壁细胞,是质子泵的一种,它通过自身的磷酸化与去磷酸化完成H+/K+跨膜转运,不断将胃壁细胞内的H+运输到膜外胃腔中,对胃酸的分泌及胃的消化功能具有重要的生理意义。其作用机理如图所示,图中“+”表示促进磷酸化。请据图回答下列问题:(1)构成胃壁细胞细胞膜的基本支架是 。 (2)据图分析,在胃壁细胞内,H+通过 方式转运至细胞外。 (3)除了控制物质进出细胞的功能以外,图中信息表明细胞膜还具有 功能,信号分子与受体结合后可通过 促进H+-K+-ATP酶的磷酸化,从而促进胃酸的分泌。 (4)胃酸分泌过多是引起胃溃疡的主要原因,药物奥美拉唑是一种质子泵抑制剂,能有效减缓胃溃疡症状,其治疗的原理是 。 21.(12分)水通道蛋白位于部分细胞的细胞膜上,能介导水分子跨膜运输,提高水分子的运输速率。将哺乳动物成熟红细胞放入渗透压较低的溶液中,可使其逐渐吸水涨破,此时光线更容易透过红细胞悬浮液,液体由不透明的红色溶液逐渐变澄清,肉眼即可观察到,这种现象称为溶血,溶血时间与水分子进入红细胞的速度有关。如图是猪的红细胞在不同浓度的NaCl溶液中,红细胞体积和初始体积之比的变化曲线,O点对应的浓度为红细胞吸水涨破时的NaCl浓度。(1)在低渗溶液中,红细胞吸水涨破释放内容物后,剩余的部分称为“血影”,则“血影”的主要组成成分是 。根据图示可知,猪的红细胞在浓度为 mmol·L-1的NaCl溶液中能保持正常形态。 (2)分析图,将相同的猪的红细胞甲、乙分别放置在A点和B点对应的NaCl溶液中,一段时间后,红细胞乙的吸水能力 (填“大于”“小于”或“等于”)红细胞甲,原因是 。 (3)将猪的红细胞和肝细胞置于蒸馏水中,发现红细胞吸水涨破所需时间少于肝细胞,结合以上信息分析,其原因可能是 。 (4)有观点认为:低温会使水分通过细胞膜的速率减慢。请以生理状态相同的猪的成熟红细胞为材料,以溶血现象作为实验观察指标,设计实验验证这一观点。(要求:写出实验思路和预期实验结果。) 答案全解全析第4章 细胞的物质输入和输出1.A 物质自由扩散进出细胞的速度与浓度梯度有关,与分子大小也有关,A错误;通道蛋白和载体蛋白都有转运特定物质的功能,具有特异性,B正确;氨基酸逆浓度梯度进入小肠上皮细胞时,是以主动运输的方式进行的,C正确;水分子通过水通道蛋白的协助扩散的运输速率高于自由扩散,D正确。2.D 气体、甘油和乙醇等物质进出细胞的方式为自由扩散(既不需要转运蛋白,也不需要细胞供能),而图乙所示运输物质的方式为协助扩散(需要载体蛋白协助、顺浓度梯度进行、不需要细胞供能),A错误。水分子进出细胞可通过自由扩散和协助扩散,图甲运输物质的方式为主动运输(可逆浓度梯度进行),B错误。主动运输需要载体蛋白(属于转运蛋白)协助和细胞供能;协助扩散需要转运蛋白协助,但不需要细胞供能,C错误,D正确。3.A 图中水运输的方向有甲→乙,说明乙细胞液浓度>甲细胞液浓度;甲→丙,说明丙细胞液浓度>甲细胞液浓度;乙→丙,说明丙细胞液浓度>乙细胞液浓度。4.B 放盖玻片时,将盖玻片的一侧先接触液滴,然后将另一侧缓慢放下,避免产生气泡,A正确;“探究植物细胞的吸水和失水”实验中,始终用低倍显微镜观察,B错误;植物细胞质壁分离及复原的条件之一是细胞有活性,若置于清水中洋葱表皮细胞不能发生质壁分离复原,说明细胞失水过多,已死亡,C正确。5.C 图示细胞可能正在发生质壁分离,可能处于平衡状态,也可能正在发生质壁分离的复原,A错误;图中1是细胞壁,具有全透性,对植物细胞起支持和保护作用,2细胞膜、5液泡膜以及两层膜之间的3细胞质共同构成原生质层,B、D错误;图示细胞发生了失水,则可推知此时细胞液浓度比质壁分离之前大,C正确。6.A 甲、乙组黄瓜条初始状态相同,实验结束时,根据黄瓜条的平均长度可知,甲组黄瓜细胞失水,液泡体积变小;乙组黄瓜细胞吸水,液泡的体积变大,最终液泡体积大小关系为乙组>甲组,A错误。蔗糖溶液渗透压大于黄瓜细胞液的渗透压,细胞发生渗透失水,黄瓜细胞体积变小;葡萄糖溶液的渗透压与蔗糖的相同,但黄瓜细胞体积变大,说明葡萄糖能进入细胞,细胞渗透失水后又发生了渗透吸水,且吸水量大于失水量,B、C正确。KNO3溶液中的K+、NO3-能进入细胞,若将该黄瓜条放在相同渗透压的KNO3溶液中,发生的变化与乙组类似,D正确。7.D 色素(蛋白质)、蔗糖不能透过半透膜,水分子、葡萄糖可以透过半透膜;蔗糖是二糖,葡萄糖是单糖,质量分数相等时,葡萄糖的物质的量浓度大于蔗糖的。A选项中, a侧的渗透压大于b侧的,a侧吸水,一段时间后,a侧液面高,A正确。B选项中, a侧的渗透压小于b侧的,b侧吸水,一段时间后,b侧液面高,B正确。D选项中,两侧溶质都为葡萄糖,开始一段时间a侧的渗透压小于b侧的,则b侧液面高;随葡萄糖穿过半透膜,a侧渗透压逐渐升高,b侧渗透压逐渐下降,最终两侧渗透压相等,液面高度相等,D错误。C选项中,开始一段时间a侧的渗透压大于b侧的,a侧吸水,a侧液面高;随葡萄糖穿过半透膜,b侧渗透压逐渐升高,a侧渗透压逐渐下降,较长时间后,b侧的渗透压大于a侧的,b侧液面高,C正确。8.A 动物细胞避免渗透膨胀需要转运蛋白将离子转运到细胞外,以减小细胞质的渗透压,防止细胞渗透吸水涨破,A正确;植物细胞在低浓度溶液中会发生吸水,但是由于细胞壁的支撑作用,吸水到一定程度后达到平衡,此时细胞外溶液浓度可能仍小于细胞液浓度,B错误;原生生物生活在低渗溶液中,会通过收缩泡将多余的水排到细胞外,若将原生生物置于高于细胞质浓度的溶液中,其收缩泡的伸缩频率会降低,C错误;动物细胞和原生生物发生渗透吸水的原理均为细胞膜相当于半透膜,而植物细胞发生渗透吸水的原理是原生质层相当于半透膜,D错误。9.D 由题干信息可知,外泌体是一种由活体细胞通过胞吐方式分泌到细胞外的囊泡,A正确;MVBs膜与细胞膜的融合需要膜上蛋白质的识别作用,B正确;由题干信息可知,外泌体具有细胞通讯作用,在神经系统退行性疾病的发生、发展过程中具有重要作用,因此具有通讯作用的外泌体必定含有信号分子,C正确;外泌体的释放过程体现了生物膜的结构特性(一定的流动性),D错误。10.C Cl-通过离子通道外流的方式属于协助扩散,A正确。空气湿度越小,水分子流出越多,含羞草叶片闭合越快,B正确。渗透作用是水分子从低渗透压一侧流向高渗透压一侧,K+外流引起细胞内渗透压下降导致水分流出,C错误。A蛋白夜晚在伸肌细胞膜上大量表达,导致叶片闭合;A蛋白白天在屈肌细胞膜上大量表达,导致叶片打开,可推出含羞草的叶片运动与A蛋白表达的昼夜节律有关,D正确。11.D 线粒体内膜向内折叠增大了内膜面积,A正确;根据“线粒体外膜分布着由孔蛋白构成的通道,丙酮酸可以经此通道通过外膜进入内外膜之间的间隙”可知,丙酮酸进入线粒体膜间隙需要通道蛋白,且该过程是顺浓度梯度的运输,属于协助扩散,B正确;由“丙酮酸通过与H+(质子)协同运输(利用H+浓度梯度产生的势能)的方式由膜间隙进入线粒体基质”可知,丙酮酸从膜间隙进入线粒体基质的过程为主动运输,C正确;题图显示线粒体内膜上的转运蛋白与外膜不同,故线粒体内膜和外膜对物质的通透性不相同,D错误。12.D P-gp可以把药物从小肠上皮细胞中排到肠腔(限制药物的吸收),从而使药效降低,因此抑制P-gp的功能可缓解药物吸收障碍造成的药效降低,A正确;当甲侧药物分子浓度低于乙侧并通过C途径跨膜转运时,药物分子逆浓度梯度运输,需要消耗能量,C正确;药物跨膜转运方式与药物本身的性质有关,蛋白质类药物属于大分子,通过胞吞的方式进入细胞,不能通过C途径被吸收,D错误。13.BCD 甲、乙两组试管中加入相同浓度的蔗糖溶液,若叶片细胞液浓度小于蔗糖溶液浓度,则在甲试管中的叶片细胞失水,导致甲试管中蔗糖溶液浓度减小;渗透平衡后,将甲试管溶液中的一滴(蓝色液滴)转移至乙试管中部,由于该液滴浓度较小,所以在乙试管中表现为上升;若蓝色液滴下降,说明液滴浓度较大,即叶片细胞吸收了甲组试管内蔗糖溶液中的水分,A错误,B正确。若蓝色液滴静止不动,说明甲试管中叶片的细胞液浓度和蔗糖溶液浓度相差不大,水分子进出叶片细胞几乎相等,所以蓝色液滴的浓度和乙试管蔗糖溶液浓度相当,即叶片细胞的细胞液浓度相当于此蔗糖溶液浓度,D正确。30 min后渗透平衡,此时进出叶片细胞的水分子达到动态平衡,C正确。14.BCD 由图二可知,K+的吸收速率受培养液中溶氧量的影响,则小麦根系细胞吸收K+的方式是消耗能量的主动运输。曲线cd段形成的原因可能是细胞外界溶液浓度过高,细胞失水,细胞代谢减弱,为主动运输提供的能量减少,影响了对K+的吸收,B错误。植物根系吸收K+的方式是主动运输,e点植物根系可以通过无氧呼吸提供能量,C错误。曲线bc段:限制K+吸收速率的因素不再是培养液中K+浓度,可能是载体蛋白数量,也可能是能量;曲线fg段:限制K+吸收速率的因素可能是载体蛋白数量,也可能是培养液中K+浓度,D错误。15.C 据图可知,在甲、乙、丙浓度下,A植物重量均大于B植物的,说明A植物的细胞液浓度大于B植物的,A植物比B植物更耐旱,A正确。B植物在甲浓度下失水,在丙浓度下吸水,说明B植物的细胞液浓度介于甲、丙之间,B正确。当A植物在乙蔗糖溶液中重量不变时,水分子的跨膜运输没有停止,只是处于一个动态平衡的状态,C错误。在甲溶液中,A植物吸水和失水处于动态平衡,若在甲溶液中加入适量的蔗糖酶,则蔗糖酶将蔗糖水解成葡萄糖和果糖,甲溶液浓度增大,A植物将失水,细胞液浓度变大;但葡萄糖和果糖可被A植物细胞吸收,因此当细胞液浓度大于外界溶液浓度后,细胞会再吸水,故一段时间后A植物幼根重量可能恢复,D正确。16.ABD 图1中①为细胞壁,②为细胞膜,③为细胞核,④为液泡膜,⑦为液泡。随液泡体积不断缩小,细胞液浓度不断增加,细胞吸水能力逐渐增强,A正确;图1细胞此时浸润在一定浓度的蔗糖溶液中,则外界溶液浓度可能大于、小于或等于细胞液浓度,C错误;由于A室渗透压高,表现为吸水,所以P1将向右移,随之导致P2右移,最终达到平衡后停止,D正确。17.答案 (每空2分)(1)主动运输 K+进入细胞后,细胞内浓度升高,细胞吸水 (2)主动运输或协助扩散 转运蛋白数量有限或能量有限 (3)吸水过程中液泡体积越大,细胞液渗透压越小,吸水能力越弱解析 (1)分析图1,在光照条件下,K+通过BLINK1进入保卫细胞,需要消耗能量,属于主动运输。K+通过BLINK1进入保卫细胞,使细胞内浓度升高,提高了胞内渗透压,保卫细胞吸水膨胀,气孔快速开启。18.答案 (每空2分)(1)酒精浓度和处理的时间(答出任意1点计1分) 外界溶液浓度比细胞液浓度大 (2)完全浸润在蔗糖溶液中 原生质层 失去活性(或已经死亡) (3)3 30% 酒精浓度越大、相同酒精浓度处理时间越长解析 (1)(2)表皮细胞能发生质壁分离,外因:外界溶液浓度比细胞液浓度大,液泡失水而皱缩;内因:原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大。根据原生质层的位置可确定细胞是否发生质壁分离。细胞不发生质壁分离的原因是细胞失去活性而使细胞的原生质层失去选择透过性。(3)图示结果表明,体积分数为15%的酒精处理3个单位时间时质壁分离细胞所占比例为0,即细胞不出现质壁分离;处理1个单位时间、酒精体积分数为30%时,质壁分离细胞所占比例为0,即细胞不出现质壁分离。19.答案 (每空2分)(1)水通道蛋白 (2)主动运输 该过程需要依赖细胞膜两侧的H+浓度梯度产生的电化学势能 保证细胞按照生命活动的需要,主动选择吸收所需的营养物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质 (3)通过载体蛋白A将Na+从细胞质运输到细胞外;通过载体蛋白B和囊泡运输将细胞质中的Na+运输到液泡中储存;将细胞质中的Na+储存在囊泡中(答出两点即可) (4)低温影响膜通透性,导致控制物质进出细胞能力减弱等解析 (2)由题图可知,盐胁迫(高盐环境)条件下,Na+通过载体蛋白A逆浓度梯度运出细胞时,需要依赖细胞膜两侧的H+浓度梯度产生的电化学势能,则Na+通过载体蛋白A运出细胞的方式是主动运输。20.答案 (每空2分)(1)磷脂双分子层 (2)主动运输 (3)信息交流 cAMP、Ca2+(答不全不得分) (4)奥美拉唑抑制H+-K+-ATP酶的活性,减少胃壁细胞分泌胃酸解析 (2)胃腔中有大量盐酸,胃腔中H+浓度大于胃壁细胞内的,胃壁细胞内的H+被转运到细胞外的方式为主动运输。(3)图中胃壁细胞上的三种不同受体能与特定的信号分子结合,体现了细胞膜能进行信息交流的功能;据图可知信号分子与受体结合后可通过cAMP和Ca2+促进H+-K+-ATP酶磷酸化,从而促进胃酸的分泌。(4)H+过多的被转运到胃腔中导致胃酸分泌过多,引起胃溃疡。H+通过主动运输被转运到细胞外,药物奥美拉唑可以抑制H+-K+-ATP酶的活性,使H+的主动运输受到抑制,减少胃壁细胞分泌胃酸,达到治疗的目的。21.答案 (除标注外,每空1分)(1)脂质、蛋白质 150 (2)大于 与红细胞甲相比,红细胞乙失水量更多,细胞质渗透压更高,细胞吸水能力更强(2分) (3)红细胞的细胞膜上存在水通道蛋白,吸水更快,肝细胞的细胞膜上无水通道蛋白(2分) (4)实验思路:将生理状态相同的猪的成熟红细胞均分为甲、乙两组,甲组处于室温条件,乙组低温处理,然后将两组细胞同时置于等量的蒸馏水中,观察两组红细胞溶血时间。(3分) 预期实验结果:低温组溶血所需时间更长。(2分)解析 (1)根据红细胞的结构特点可知,“血影”主要是细胞膜,其主要成分是蛋白质和脂质。分析图示可知,当NaCl溶液的浓度为150 mmol/L时,红细胞体积和初始体积之比为1,说明150 mmol/L的NaCl溶液中,水分子进出红细胞达到平衡。(2)A、B点红细胞体积和初始体积之比均小于1,且B点的比值更小,说明细胞均失水,且与红细胞甲相比,红细胞乙的失水量更大,细胞质渗透压更高,吸水能力更强。(4)该实验的目的是验证低温会使水分子通过细胞膜的速率减慢,则实验的自变量是温度,因变量是溶血时间。由于该实验是验证性实验,而低温确实会使水分子通过细胞膜的速率减慢,因此预测实验结果应为低温组溶血所需时间更长。 1.A2.D3.A4.B5.C6.A7.D8.A9.D10.C11.D12.D13.BCD14.BCD15.C16.ABD
第4章 细胞的物质输入和输出全卷满分100分 考试用时75分钟一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。)1.细胞可运用不同的方式跨膜转运物质,下列相关叙述错误的是( )A.物质自由扩散进出细胞的速度与浓度梯度有关,与分子大小无关B.神经细胞膜上运入Na+的通道蛋白和运出Na+的载体蛋白都具有特异性C.氨基酸能以主动运输的方式被小肠上皮细胞吸收D.水分子通过水通道蛋白的运输速率高于自由扩散2.分析以下物质进出细胞的有关图像,下列说法正确的是( ) A.图乙可以表示气体、甘油和乙醇等物质进出细胞的方式B.水分子进出细胞可以通过图甲和图乙表示的两种方式C.图甲和图乙所示方式运输物质时的速率均受能量的影响D.图甲和图乙两种运输方式均需要膜上转运蛋白的参与3.如图是三个相邻的植物细胞之间水分流动方向示意图,图中三个细胞的细胞液浓度关系是( )A.甲<乙<丙 B.甲>乙>丙 C.甲>乙且乙<丙 D.甲<乙且乙>丙4.某学生用紫色洋葱鳞片叶外表皮为实验材料,制成临时装片后,先后利用0.3 g/mL的蔗糖溶液和清水进行“探究植物细胞的吸水和失水”实验。下列关于实验操作的说法错误的是( )A.放盖玻片时,将盖玻片的一侧先接触液滴,然后将另一侧缓慢放下B.第一次观察为低倍镜观察,转为高倍镜才能看到质壁分离现象C.若置于清水中洋葱表皮细胞不能发生质壁分离复原,说明细胞已死亡D.本实验可通过观察中央液泡的大小和原生质层的位置判断细胞是否失水5.如图是植物细胞质壁分离与复原过程中某时刻示意图,有关说法正确的是 ( )A.此时的细胞正在发生质壁分离B.1、2、6共同构成原生质层C.此时细胞液的浓度比质壁分离之前大D.结构1具有选择透过性,对植物细胞起支持和保护作用6.将生长状况相同的新鲜黄瓜切成大小、形状相同的细条若干,平均分成两组,分别放在渗透压相同的蔗糖溶液(标记为甲组)和葡萄糖溶液(标记为乙组)中,浸泡一段时间后,发现甲组黄瓜条的平均长度变为原长度的80%,乙组黄瓜条的平均长度变为原长度的110%。下列叙述错误的是( )A.实验结束时,甲组黄瓜细胞液泡的体积大于乙组B.两组黄瓜条长度不同的原因是葡萄糖可以被细胞吸收,而蔗糖不能C.甲组黄瓜条失水,而乙组黄瓜条先失水再吸水且吸水量大于失水量D.若将该黄瓜条放在相同渗透压的KNO3溶液中,发生的变化与乙组类似7.在中部装有半透膜(允许水、葡萄糖通过,不允许蔗糖、蛋白质等较大分子通过)的U形管(如图)中进行如下实验(注:以下各实验开始时U形管两边液面高度均相同),下列对实验结果的描述错误的是( )A.若a侧含细胞色素(一种红色蛋白质),b侧为清水,一段时间后,a侧液面高B.若a侧为质量分数为5%的蔗糖溶液,b侧为质量分数为10%的蔗糖溶液,一段时间后,b侧液面高C.若a侧为质量分数为10%的葡萄糖溶液,b侧为质量分数为10%的蔗糖溶液,较长时间后,b侧液面高D.若a侧为质量分数为5%的葡萄糖溶液,b为质量分数为10%的葡萄糖溶液,较长时间后,b侧液面高8.在无任何相反压力时,渗透吸水会使细胞膨胀甚至破裂,不同的细胞用不同的机制解决这种危机。下图表示高等动物、高等植物与原生生物细胞以三种不同的机制避免渗透膨胀,据此推断下列说法正确的是( )A.动物细胞避免渗透膨胀需要转运蛋白的协助B.植物细胞吸水达到渗透平衡时,细胞内外溶液浓度相等C.若将原生生物置于高于其细胞质浓度的溶液中,其收缩泡的伸缩频率会升高D.三种细胞发生渗透吸水的原理均为细胞膜相当于半透膜9.外泌体是一种由活体细胞通过胞吐方式释放的小囊泡,具有细胞通讯作用,在神经系统退行性疾病的发生、发展过程中具有重要作用。外泌体的释放过程:细胞膜内化形成胞内体,胞内体聚集形成多泡体(MVBs),MVBs与亲本细胞膜融合,通过胞吐作用将外泌体排出细胞。多种因素通过不同途径影响外泌体释放,小GTP酶蛋白通过影响MVBs膜与细胞膜的融合促进外泌体分泌。下列有关外泌体的说法错误的是( )A.外泌体是一种分泌到细胞外的囊泡B.MVBs膜与细胞膜的融合需要蛋白质的参与C.具有通讯作用的外泌体必定含有信号分子D.外泌体的释放过程体现了生物膜的功能特性10.含羞草叶枕处能改变体积的细胞称为运动细胞,又分为伸肌细胞和屈肌细胞。夜晚,Cl-通道A蛋白在伸肌细胞膜上大量表达,引起Cl-外流,进而激活了K+通道使K+外流,水分子随之流出,细胞膨压下降而收缩,导致叶片闭合;白天,A蛋白则在屈肌细胞膜上大量表达。相关说法错误的是( )A.Cl-通过离子通道外流的过程属于协助扩散B.据题意推测,空气湿度越小,含羞草叶片闭合越快C.K+外流引起细胞内渗透压上升导致水分流出D.含羞草的叶片运动与A蛋白表达的昼夜节律有关11.线粒体外膜分布着由孔蛋白构成的通道,丙酮酸可以经此通道通过外膜进入内外膜之间的间隙。丙酮酸通过与H+(质子)协同运输(利用H+浓度梯度产生的势能)的方式由膜间隙进入线粒体基质,如图所示。下列叙述不正确的是( )A.线粒体内膜面积比外膜面积要大很多B.丙酮酸经过孔蛋白进入线粒体膜间隙的方式为协助扩散C.丙酮酸从膜间隙进入线粒体基质的方式为主动运输D.线粒体内膜和外膜对物质的通透性相同12.口服药物进入小肠后常见的转运方式主要包括细胞间途径(图中A)和跨膜转运途径。跨膜转运途径分为被动转运(图中B)、摄入型转运体介导的跨膜转运(图中C)以及外排型药物转运体介导的跨膜转运(图中D),OATP和P-gp是两种膜载体蛋白。下列说法错误的是( )A.抑制P-gp的功能可促进小肠对药物的吸收从而避免药效降低B.药物分子通过图中B途径跨膜转运也可体现细胞膜的选择透过性C.当甲侧药物分子浓度低于乙侧并通过C途径跨膜转运时,需要消耗能量D.药物跨膜转运方式与药物本身的性质有关,蛋白质类药物可通过C途径被吸收二、选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)13.估测叶片细胞液的平均浓度时可用液体交换法。在甲、乙两组试管中加入相同浓度的蔗糖溶液,将若干面积相同的叶圆片放在甲组试管中,放置30 min后达到渗透平衡,再向甲组试管中加入微量亚甲基蓝,使溶液呈蓝色。充分摇匀后吸取蓝色溶液,然后在乙组试管中部挤出一滴,观察记录蓝色液滴的升降情况。若在水分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换,下列分析合理的是( )A.若蓝色液滴上升,说明叶片细胞液浓度大于蔗糖溶液的浓度B.若蓝色液滴下降,说明叶片细胞吸收了甲组试管内蔗糖溶液中的水分C.30 min后渗透平衡,此时叶片细胞液与外界蔗糖溶液仍有水分子交换D.若蓝色液滴静止不动,则此蔗糖溶液浓度相当于叶片细胞的细胞液浓度14.如图为培养液中K+浓度及溶氧量对小麦根系细胞吸收K+速率的影响。下列有关两曲线形成机理的解释,错误的是( ) A.曲线ab段的形成是由于细胞膜上K+载体蛋白数量未达到饱和且能量充足B.曲线cd段的形成是由于细胞内K+过多,细胞大量排出K+C.e点表明植物根系可以通过自由扩散的方式吸收K+D.曲线bc、fg段的形成一定是由于细胞膜上K+载体蛋白数量有限15.某学习小组将重量相同的A、B两种植物幼根若干,平均分为三组后分别放入甲、乙、丙不同浓度的蔗糖溶液中,处理一段时间后取出称重,结果如图所示。下列相关说法不正确的是( )A.A植物比B植物更耐干旱B.B植物的细胞液浓度应介于甲、丙之间C.当A植物在乙蔗糖溶液中重量不变时,水分子的跨膜运输停止D.在甲溶液中加入适量的蔗糖酶(催化蔗糖水解),一段时间后A植物幼根重量可能恢复16.图1是处于质壁分离状态的洋葱鳞片叶外表皮细胞。图2中P1、P2是半透膜制成的结构,且在图2所示的小室内可自由滑动。下列叙述正确的是( ) A.图1所示细胞随⑦体积的不断缩小,吸水能力逐渐增强B.若图1中的细胞仍具有活性,则含红色蔗糖溶液的部位是⑥C.图1细胞此时浸润在一定浓度的蔗糖溶液中,则外界溶液浓度一定大于细胞液浓度D.图2实验开始一段时间后,P1、P2均向右移直至停止三、非选择题(本题共5小题,共60分。)17.(10分)图1为某种拟南芥的气孔保卫细胞及其细胞膜中存在的一种特殊的K+运输蛋白(BLINK1),它可调控气孔快速开启与关闭。保卫细胞的内外壁厚度不一样,当植物体内水分较多,保卫细胞吸水膨胀时,较薄的外壁就会伸长,气孔张开;当植物体内水分较少,保卫细胞失水时,较厚的内壁被拉直,气孔关闭。图2为某同学绘制的与物质跨膜运输相关的一个不完整的模型,请回答以下问题。 (1)图1中保卫细胞吸收K+的方式为 ,结合题干信息和图1,从细胞内物质和浓度的角度分析,BLINK1调控气孔快速开启的可能原因是 。 (2)若图2中X轴表示该种拟南芥根毛细胞外某物质的浓度,Y轴表示根毛细胞对该物质的吸收速率,则该图表示的运输方式可能为 ,限制B点以后增加的原因可能是 。 (3)若图2中X轴表示该种拟南芥气孔保卫细胞吸水过程中液泡体积的变化,那么Y轴不能表示细胞吸水的能力,原因是 。 18.(16分)作物根系无氧呼吸会产生酒精导致烂根。为研究酒精对细胞的毒害,某小组用不同体积分数的酒精溶液处理洋葱鳞片叶表皮,分别处理1个、2个、3个单位时间后,制成临时装片,研究细胞质壁分离的情况,结果如图所示。回答下列问题。(1)该实验的自变量为 。表皮细胞能发生质壁分离的外因是 。 (2)实验过程中,在盖玻片的一侧滴加0.3 g/mL的蔗糖溶液,在另一侧用吸水纸吸引,重复操作几次,这样会使表皮细胞 。在显微镜下可以通过观察表皮细胞 的位置来确定是否发生质壁分离。若细胞不能发生质壁分离,则细胞可能 ,说明酒精对细胞有毒害作用。 (3)根据实验结果,酒精体积分数为15%时,处理 个单位时间后表皮细胞不出现质壁分离;处理1个单位时间引起细胞死亡的酒精体积分数为 。实验表明: ,对细胞的毒害作用越强。 19.(12分)盐胁迫是指生长在高盐度环境中的植物由于受到高渗透压外界溶液的影响而生长受阻的现象。NaCl是引起盐胁迫的主要成分。高盐度环境下,植物细胞质中积累的Na+会抑制胞质酶的活性,因此植物根部细胞通过多种策略来降低细胞质中Na+浓度,从而降低盐胁迫的损害,部分生理过程如图所示。(1)液泡膜内部具有疏水性,水分子却能够进出液泡,主要原因是液泡膜上存在 。 (2)盐胁迫条件下,Na+通过载体蛋白A运出细胞的方式是 ,判断依据是 。该方式对于细胞生命活动的意义是 。 (3)据图分析,盐胁迫条件下,植物根部细胞降低Na+毒害的策略有 (答出两点即可)。 (4)研究发现,低温胁迫下,膜脂会由液态变为凝胶态,导致膜的通透性增大,试分析低温冻害造成细胞代谢紊乱的一个原因 。 20.(10分)H+-K+-ATP酶位于胃壁细胞,是质子泵的一种,它通过自身的磷酸化与去磷酸化完成H+/K+跨膜转运,不断将胃壁细胞内的H+运输到膜外胃腔中,对胃酸的分泌及胃的消化功能具有重要的生理意义。其作用机理如图所示,图中“+”表示促进磷酸化。请据图回答下列问题:(1)构成胃壁细胞细胞膜的基本支架是 。 (2)据图分析,在胃壁细胞内,H+通过 方式转运至细胞外。 (3)除了控制物质进出细胞的功能以外,图中信息表明细胞膜还具有 功能,信号分子与受体结合后可通过 促进H+-K+-ATP酶的磷酸化,从而促进胃酸的分泌。 (4)胃酸分泌过多是引起胃溃疡的主要原因,药物奥美拉唑是一种质子泵抑制剂,能有效减缓胃溃疡症状,其治疗的原理是 。 21.(12分)水通道蛋白位于部分细胞的细胞膜上,能介导水分子跨膜运输,提高水分子的运输速率。将哺乳动物成熟红细胞放入渗透压较低的溶液中,可使其逐渐吸水涨破,此时光线更容易透过红细胞悬浮液,液体由不透明的红色溶液逐渐变澄清,肉眼即可观察到,这种现象称为溶血,溶血时间与水分子进入红细胞的速度有关。如图是猪的红细胞在不同浓度的NaCl溶液中,红细胞体积和初始体积之比的变化曲线,O点对应的浓度为红细胞吸水涨破时的NaCl浓度。(1)在低渗溶液中,红细胞吸水涨破释放内容物后,剩余的部分称为“血影”,则“血影”的主要组成成分是 。根据图示可知,猪的红细胞在浓度为 mmol·L-1的NaCl溶液中能保持正常形态。 (2)分析图,将相同的猪的红细胞甲、乙分别放置在A点和B点对应的NaCl溶液中,一段时间后,红细胞乙的吸水能力 (填“大于”“小于”或“等于”)红细胞甲,原因是 。 (3)将猪的红细胞和肝细胞置于蒸馏水中,发现红细胞吸水涨破所需时间少于肝细胞,结合以上信息分析,其原因可能是 。 (4)有观点认为:低温会使水分通过细胞膜的速率减慢。请以生理状态相同的猪的成熟红细胞为材料,以溶血现象作为实验观察指标,设计实验验证这一观点。(要求:写出实验思路和预期实验结果。) 答案全解全析第4章 细胞的物质输入和输出1.A 物质自由扩散进出细胞的速度与浓度梯度有关,与分子大小也有关,A错误;通道蛋白和载体蛋白都有转运特定物质的功能,具有特异性,B正确;氨基酸逆浓度梯度进入小肠上皮细胞时,是以主动运输的方式进行的,C正确;水分子通过水通道蛋白的协助扩散的运输速率高于自由扩散,D正确。2.D 气体、甘油和乙醇等物质进出细胞的方式为自由扩散(既不需要转运蛋白,也不需要细胞供能),而图乙所示运输物质的方式为协助扩散(需要载体蛋白协助、顺浓度梯度进行、不需要细胞供能),A错误。水分子进出细胞可通过自由扩散和协助扩散,图甲运输物质的方式为主动运输(可逆浓度梯度进行),B错误。主动运输需要载体蛋白(属于转运蛋白)协助和细胞供能;协助扩散需要转运蛋白协助,但不需要细胞供能,C错误,D正确。3.A 图中水运输的方向有甲→乙,说明乙细胞液浓度>甲细胞液浓度;甲→丙,说明丙细胞液浓度>甲细胞液浓度;乙→丙,说明丙细胞液浓度>乙细胞液浓度。4.B 放盖玻片时,将盖玻片的一侧先接触液滴,然后将另一侧缓慢放下,避免产生气泡,A正确;“探究植物细胞的吸水和失水”实验中,始终用低倍显微镜观察,B错误;植物细胞质壁分离及复原的条件之一是细胞有活性,若置于清水中洋葱表皮细胞不能发生质壁分离复原,说明细胞失水过多,已死亡,C正确。5.C 图示细胞可能正在发生质壁分离,可能处于平衡状态,也可能正在发生质壁分离的复原,A错误;图中1是细胞壁,具有全透性,对植物细胞起支持和保护作用,2细胞膜、5液泡膜以及两层膜之间的3细胞质共同构成原生质层,B、D错误;图示细胞发生了失水,则可推知此时细胞液浓度比质壁分离之前大,C正确。6.A 甲、乙组黄瓜条初始状态相同,实验结束时,根据黄瓜条的平均长度可知,甲组黄瓜细胞失水,液泡体积变小;乙组黄瓜细胞吸水,液泡的体积变大,最终液泡体积大小关系为乙组>甲组,A错误。蔗糖溶液渗透压大于黄瓜细胞液的渗透压,细胞发生渗透失水,黄瓜细胞体积变小;葡萄糖溶液的渗透压与蔗糖的相同,但黄瓜细胞体积变大,说明葡萄糖能进入细胞,细胞渗透失水后又发生了渗透吸水,且吸水量大于失水量,B、C正确。KNO3溶液中的K+、NO3-能进入细胞,若将该黄瓜条放在相同渗透压的KNO3溶液中,发生的变化与乙组类似,D正确。7.D 色素(蛋白质)、蔗糖不能透过半透膜,水分子、葡萄糖可以透过半透膜;蔗糖是二糖,葡萄糖是单糖,质量分数相等时,葡萄糖的物质的量浓度大于蔗糖的。A选项中, a侧的渗透压大于b侧的,a侧吸水,一段时间后,a侧液面高,A正确。B选项中, a侧的渗透压小于b侧的,b侧吸水,一段时间后,b侧液面高,B正确。D选项中,两侧溶质都为葡萄糖,开始一段时间a侧的渗透压小于b侧的,则b侧液面高;随葡萄糖穿过半透膜,a侧渗透压逐渐升高,b侧渗透压逐渐下降,最终两侧渗透压相等,液面高度相等,D错误。C选项中,开始一段时间a侧的渗透压大于b侧的,a侧吸水,a侧液面高;随葡萄糖穿过半透膜,b侧渗透压逐渐升高,a侧渗透压逐渐下降,较长时间后,b侧的渗透压大于a侧的,b侧液面高,C正确。8.A 动物细胞避免渗透膨胀需要转运蛋白将离子转运到细胞外,以减小细胞质的渗透压,防止细胞渗透吸水涨破,A正确;植物细胞在低浓度溶液中会发生吸水,但是由于细胞壁的支撑作用,吸水到一定程度后达到平衡,此时细胞外溶液浓度可能仍小于细胞液浓度,B错误;原生生物生活在低渗溶液中,会通过收缩泡将多余的水排到细胞外,若将原生生物置于高于细胞质浓度的溶液中,其收缩泡的伸缩频率会降低,C错误;动物细胞和原生生物发生渗透吸水的原理均为细胞膜相当于半透膜,而植物细胞发生渗透吸水的原理是原生质层相当于半透膜,D错误。9.D 由题干信息可知,外泌体是一种由活体细胞通过胞吐方式分泌到细胞外的囊泡,A正确;MVBs膜与细胞膜的融合需要膜上蛋白质的识别作用,B正确;由题干信息可知,外泌体具有细胞通讯作用,在神经系统退行性疾病的发生、发展过程中具有重要作用,因此具有通讯作用的外泌体必定含有信号分子,C正确;外泌体的释放过程体现了生物膜的结构特性(一定的流动性),D错误。10.C Cl-通过离子通道外流的方式属于协助扩散,A正确。空气湿度越小,水分子流出越多,含羞草叶片闭合越快,B正确。渗透作用是水分子从低渗透压一侧流向高渗透压一侧,K+外流引起细胞内渗透压下降导致水分流出,C错误。A蛋白夜晚在伸肌细胞膜上大量表达,导致叶片闭合;A蛋白白天在屈肌细胞膜上大量表达,导致叶片打开,可推出含羞草的叶片运动与A蛋白表达的昼夜节律有关,D正确。11.D 线粒体内膜向内折叠增大了内膜面积,A正确;根据“线粒体外膜分布着由孔蛋白构成的通道,丙酮酸可以经此通道通过外膜进入内外膜之间的间隙”可知,丙酮酸进入线粒体膜间隙需要通道蛋白,且该过程是顺浓度梯度的运输,属于协助扩散,B正确;由“丙酮酸通过与H+(质子)协同运输(利用H+浓度梯度产生的势能)的方式由膜间隙进入线粒体基质”可知,丙酮酸从膜间隙进入线粒体基质的过程为主动运输,C正确;题图显示线粒体内膜上的转运蛋白与外膜不同,故线粒体内膜和外膜对物质的通透性不相同,D错误。12.D P-gp可以把药物从小肠上皮细胞中排到肠腔(限制药物的吸收),从而使药效降低,因此抑制P-gp的功能可缓解药物吸收障碍造成的药效降低,A正确;当甲侧药物分子浓度低于乙侧并通过C途径跨膜转运时,药物分子逆浓度梯度运输,需要消耗能量,C正确;药物跨膜转运方式与药物本身的性质有关,蛋白质类药物属于大分子,通过胞吞的方式进入细胞,不能通过C途径被吸收,D错误。13.BCD 甲、乙两组试管中加入相同浓度的蔗糖溶液,若叶片细胞液浓度小于蔗糖溶液浓度,则在甲试管中的叶片细胞失水,导致甲试管中蔗糖溶液浓度减小;渗透平衡后,将甲试管溶液中的一滴(蓝色液滴)转移至乙试管中部,由于该液滴浓度较小,所以在乙试管中表现为上升;若蓝色液滴下降,说明液滴浓度较大,即叶片细胞吸收了甲组试管内蔗糖溶液中的水分,A错误,B正确。若蓝色液滴静止不动,说明甲试管中叶片的细胞液浓度和蔗糖溶液浓度相差不大,水分子进出叶片细胞几乎相等,所以蓝色液滴的浓度和乙试管蔗糖溶液浓度相当,即叶片细胞的细胞液浓度相当于此蔗糖溶液浓度,D正确。30 min后渗透平衡,此时进出叶片细胞的水分子达到动态平衡,C正确。14.BCD 由图二可知,K+的吸收速率受培养液中溶氧量的影响,则小麦根系细胞吸收K+的方式是消耗能量的主动运输。曲线cd段形成的原因可能是细胞外界溶液浓度过高,细胞失水,细胞代谢减弱,为主动运输提供的能量减少,影响了对K+的吸收,B错误。植物根系吸收K+的方式是主动运输,e点植物根系可以通过无氧呼吸提供能量,C错误。曲线bc段:限制K+吸收速率的因素不再是培养液中K+浓度,可能是载体蛋白数量,也可能是能量;曲线fg段:限制K+吸收速率的因素可能是载体蛋白数量,也可能是培养液中K+浓度,D错误。15.C 据图可知,在甲、乙、丙浓度下,A植物重量均大于B植物的,说明A植物的细胞液浓度大于B植物的,A植物比B植物更耐旱,A正确。B植物在甲浓度下失水,在丙浓度下吸水,说明B植物的细胞液浓度介于甲、丙之间,B正确。当A植物在乙蔗糖溶液中重量不变时,水分子的跨膜运输没有停止,只是处于一个动态平衡的状态,C错误。在甲溶液中,A植物吸水和失水处于动态平衡,若在甲溶液中加入适量的蔗糖酶,则蔗糖酶将蔗糖水解成葡萄糖和果糖,甲溶液浓度增大,A植物将失水,细胞液浓度变大;但葡萄糖和果糖可被A植物细胞吸收,因此当细胞液浓度大于外界溶液浓度后,细胞会再吸水,故一段时间后A植物幼根重量可能恢复,D正确。16.ABD 图1中①为细胞壁,②为细胞膜,③为细胞核,④为液泡膜,⑦为液泡。随液泡体积不断缩小,细胞液浓度不断增加,细胞吸水能力逐渐增强,A正确;图1细胞此时浸润在一定浓度的蔗糖溶液中,则外界溶液浓度可能大于、小于或等于细胞液浓度,C错误;由于A室渗透压高,表现为吸水,所以P1将向右移,随之导致P2右移,最终达到平衡后停止,D正确。17.答案 (每空2分)(1)主动运输 K+进入细胞后,细胞内浓度升高,细胞吸水 (2)主动运输或协助扩散 转运蛋白数量有限或能量有限 (3)吸水过程中液泡体积越大,细胞液渗透压越小,吸水能力越弱解析 (1)分析图1,在光照条件下,K+通过BLINK1进入保卫细胞,需要消耗能量,属于主动运输。K+通过BLINK1进入保卫细胞,使细胞内浓度升高,提高了胞内渗透压,保卫细胞吸水膨胀,气孔快速开启。18.答案 (每空2分)(1)酒精浓度和处理的时间(答出任意1点计1分) 外界溶液浓度比细胞液浓度大 (2)完全浸润在蔗糖溶液中 原生质层 失去活性(或已经死亡) (3)3 30% 酒精浓度越大、相同酒精浓度处理时间越长解析 (1)(2)表皮细胞能发生质壁分离,外因:外界溶液浓度比细胞液浓度大,液泡失水而皱缩;内因:原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大。根据原生质层的位置可确定细胞是否发生质壁分离。细胞不发生质壁分离的原因是细胞失去活性而使细胞的原生质层失去选择透过性。(3)图示结果表明,体积分数为15%的酒精处理3个单位时间时质壁分离细胞所占比例为0,即细胞不出现质壁分离;处理1个单位时间、酒精体积分数为30%时,质壁分离细胞所占比例为0,即细胞不出现质壁分离。19.答案 (每空2分)(1)水通道蛋白 (2)主动运输 该过程需要依赖细胞膜两侧的H+浓度梯度产生的电化学势能 保证细胞按照生命活动的需要,主动选择吸收所需的营养物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质 (3)通过载体蛋白A将Na+从细胞质运输到细胞外;通过载体蛋白B和囊泡运输将细胞质中的Na+运输到液泡中储存;将细胞质中的Na+储存在囊泡中(答出两点即可) (4)低温影响膜通透性,导致控制物质进出细胞能力减弱等解析 (2)由题图可知,盐胁迫(高盐环境)条件下,Na+通过载体蛋白A逆浓度梯度运出细胞时,需要依赖细胞膜两侧的H+浓度梯度产生的电化学势能,则Na+通过载体蛋白A运出细胞的方式是主动运输。20.答案 (每空2分)(1)磷脂双分子层 (2)主动运输 (3)信息交流 cAMP、Ca2+(答不全不得分) (4)奥美拉唑抑制H+-K+-ATP酶的活性,减少胃壁细胞分泌胃酸解析 (2)胃腔中有大量盐酸,胃腔中H+浓度大于胃壁细胞内的,胃壁细胞内的H+被转运到细胞外的方式为主动运输。(3)图中胃壁细胞上的三种不同受体能与特定的信号分子结合,体现了细胞膜能进行信息交流的功能;据图可知信号分子与受体结合后可通过cAMP和Ca2+促进H+-K+-ATP酶磷酸化,从而促进胃酸的分泌。(4)H+过多的被转运到胃腔中导致胃酸分泌过多,引起胃溃疡。H+通过主动运输被转运到细胞外,药物奥美拉唑可以抑制H+-K+-ATP酶的活性,使H+的主动运输受到抑制,减少胃壁细胞分泌胃酸,达到治疗的目的。21.答案 (除标注外,每空1分)(1)脂质、蛋白质 150 (2)大于 与红细胞甲相比,红细胞乙失水量更多,细胞质渗透压更高,细胞吸水能力更强(2分) (3)红细胞的细胞膜上存在水通道蛋白,吸水更快,肝细胞的细胞膜上无水通道蛋白(2分) (4)实验思路:将生理状态相同的猪的成熟红细胞均分为甲、乙两组,甲组处于室温条件,乙组低温处理,然后将两组细胞同时置于等量的蒸馏水中,观察两组红细胞溶血时间。(3分) 预期实验结果:低温组溶血所需时间更长。(2分)解析 (1)根据红细胞的结构特点可知,“血影”主要是细胞膜,其主要成分是蛋白质和脂质。分析图示可知,当NaCl溶液的浓度为150 mmol/L时,红细胞体积和初始体积之比为1,说明150 mmol/L的NaCl溶液中,水分子进出红细胞达到平衡。(2)A、B点红细胞体积和初始体积之比均小于1,且B点的比值更小,说明细胞均失水,且与红细胞甲相比,红细胞乙的失水量更大,细胞质渗透压更高,吸水能力更强。(4)该实验的目的是验证低温会使水分子通过细胞膜的速率减慢,则实验的自变量是温度,因变量是溶血时间。由于该实验是验证性实验,而低温确实会使水分子通过细胞膜的速率减慢,因此预测实验结果应为低温组溶血所需时间更长。 1.A2.D3.A4.B5.C6.A7.D8.A9.D10.C11.D12.D13.BCD14.BCD15.C16.ABD
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