2023年高考生物一轮复习课时练07《细胞的物质输入和输出》(含答案)

2023年高考生物一轮复习课时练07

《细胞的物质输入和输出》

一 、选择题

1.下列物质出入细胞过程中，需消耗ATP的是(　　)

A.甘油进入人体皮肤细胞

B.葡萄糖通过易化扩散进入红细胞

C.矿质离子逆浓度梯度转运至根细胞内

D.质壁分离过程中水分子进出洋葱表皮细胞

2.某班级为探究植物细胞外界溶液浓度与质壁分离程度的关系，用原生质层长度(b)与细胞长度(a)的比值(b/a)表示质壁分离程度，用不同浓度的NaCl溶液进行实验，结果如图所示。下列有关叙述错误的是(　　)

A.浓度1可能是清水对照

B.NaCl溶液浓度从1至5逐渐升高

C.浓度2已引起质壁分离

D.外界溶液浓度越大，则质壁分离程度越小

3.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下(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，甲细胞会发生质壁分离

B.能发生渗透作用的是甲细胞和丙细胞

C.光学显微镜下可观察到乙细胞有水分子的进出

D.若将甲、乙和丙细胞同时分别置于蒸馏水中，甲细胞先破裂

4.下列关于细胞质壁分离的叙述，正确的是(　　)

A.植物细胞在一定条件下都能观察到明显的质壁分离现象

B.动物细胞不能发生质壁分离的根本原因是不具有半透膜

C.一定浓度的甘油溶液可以使洋葱表皮细胞发生质壁分离

D.处于质壁分离状态时细胞液浓度一定小于外界溶液浓度

5.将甲、乙、丙三个未发生质壁分离的成熟植物细胞置于同一蔗糖溶液中，在显微镜下持续观察它们的状态，直到细胞形态不再发生变化时，三个细胞的状态如表所示：

下列判断正确的是(　　)

A.细胞形态不再发生变化是因为细胞已经死亡

B.实验前甲、乙、丙三个细胞的细胞液浓度关系是乙>甲>丙

C.实验后甲、乙、丙三个细胞的细胞液浓度关系是乙<甲<丙

D.细胞形态不再发生变化时三个细胞的细胞液浓度相等

6.下列过程中不依赖膜蛋白的是(　　)

A.CO2进出肺泡上皮细胞

B.静息电位形成中K＋从细胞内到细胞外

C.神经细胞受到刺激时Na＋从细胞外到细胞内

D.水盐调节过程中，肾小管上皮细胞对水的重吸收

7.下列关于“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验的叙述，正确的是(　　)

A.实验过程中用吸水纸的目的是吸去多余的液体

B.质壁分离过程中，有水分子运动到细胞内

C.在观察质壁分离与复原的实验中需要用显微镜观察两次细胞形态

D.质壁分离复原过程中，液泡增大，紫色加深

8.如图表示某物质跨膜运输的过程，下列叙述错误的是(　　)

A.图示过程可以表示效应B细胞分泌抗体

B.膜上载体蛋白结合该物质后其形状会发生改变

C.该运输方式是细胞内最重要的吸收或排出物质的方式

D.该物质与膜上载体蛋白的结合具有专一性

9.某同学用紫色洋葱鳞片叶外表皮作实验材料，观察到如图所示图像。下列叙述不正确的是(　　)

A.③中颜色将逐渐加深

B.①形成于有丝分裂末期

C.②中存在着外界溶液

D.水分子在②与③之间被动运输

10.如图表示物质跨膜运输示意图，①②③④代表物质运输方式。下列相关叙述正确的是  (　　)

A.细胞所需的水分子都是以方式①进出细胞的

B.质膜上载体蛋白结合葡萄糖后其空间结构会发生改变

C.乙酰胆碱受体是一种通道蛋白，乙酰胆碱以方式②通过突触后膜

D.神经元接受刺激产生兴奋的生理基础是K＋以方式④外流

11.红细胞吸收无机盐和葡萄糖的共同点是(　　)

A.都可以从低浓度一侧到高浓度一侧

B.都需要供给ATP

C.都需要载体蛋白协助

D.既需要载体蛋白协助又需要消耗能量

12.TMCO1是内质网上的跨膜蛋白，当内质网中钙离子浓度过高时，TMCO1形成具有活性的钙离子载体，并将内质网中过多的钙离子排出。一旦内质网中的钙离子浓度恢复到正常水平，钙离子载体活性随之消失。下列有关叙述正确的是(　　)

A.高浓度的钙离子会导致钙离子载体失活

B.内质网中钙离子浓度的失衡可能会导致细胞代谢紊乱

C.TMCO1须经内质网加工后由高尔基体分泌出细胞

D.若敲除TMCO1基因，则内质网中钙离子浓度会下降

13.将蚕豆植株放在湿润的空气中光照一段时间后，取蚕豆叶下表皮制作临时装片。先在清水中观察，然后用0.3 g/mL蔗糖溶液取代清水，继续观察，结果如图所示。对此现象的推断最合理的是(　　)

A．清水中的保卫细胞因渗透失水导致气孔开放

B．蔗糖进入保卫细胞后，细胞吸水导致气孔关闭

C．清水中的保卫细胞很快出现质壁分离并自动复原

D．蔗糖溶液中的保卫细胞因失水导致气孔关闭

14.在紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的失水和吸水实验中，显微镜下可依次观察到甲、乙、丙三种细胞状态。下列有关叙述正确的是(　　)

A．由观察甲到观察乙须将5倍目镜更换为10倍目镜

B．甲、乙、丙可在同一个细胞内依次发生

C．与甲相比，乙所示细胞的细胞液浓度较低

D．由乙转变为丙的过程中，没有水分子从胞内扩散到胞外

15.为研究植物细胞质壁分离现象，某同学将某植物的叶表皮放入一定浓度的甲物质溶液中，一段时间后观察到叶表皮细胞发生了质壁分离现象。下列说法错误的是(　　)

A．该植物的叶表皮细胞是具有液泡的活细胞

B．细胞内甲物质的浓度高于细胞外甲物质的浓度

C．细胞液中的H2O可以经扩散进入甲物质溶液中

D．甲物质和H2O能自由通过该叶表皮细胞的细胞壁

16.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着浓度梯度进行的

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

17.将水稻幼苗培养在含MgSO4的培养液中，一段时间后，发现营养液中Mg2＋和SO的含量下降，下列叙述不合理的是(　　)

A．Mg2＋通过自由扩散进入根细胞

B．MgSO4必须溶解在水中才能被根吸收

C．根吸收的Mg2＋可以参与叶绿素的形成

D．降低温度会影响水稻根系对Mg2＋的吸收

18.下图显示物质P和Q跨膜出细胞，下列叙述正确的是(　　)

A．物质P可能是氧气

B．物质Q一定是水分子

C．物质P和Q出细胞都需要载体

D．物质P和Q出细胞未必都消耗能量

二 、填空题

19.科学家在研究Na+、K+、Ca2+等无机盐通过细胞膜的运输方式时,做了如下实验:

(1)向枪乌贼神经纤维里注入微量的放射性同位素24Na+,不久可测得神经纤维周围溶液中存在24Na+。如果在神经纤维膜外溶液中先后加入某药物和ATP,测得周围溶液中24Na+的量如上图所示。则可据图判断,神经纤维排出24Na+需要消耗　　　　　　　。

“某药物”的作用机理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)如果在青蛙的离体心脏施加某种毒素后,Ca2+的吸收明显减少,但K+的吸收不受影响,最可能的原因是该毒素抑制了心肌细胞膜上转运Ca2+的　　　　　　　　　　　的活性。 

(3)红树林分布于热带亚热带海岸潮间带,通常受到盐胁迫。红树林植物为抵抗盐胁迫,通过叶子和嫩枝可以将吸收到植物体内的盐分排出,它是强耐盐植物。那么红树林从海水及土壤中吸收无机盐的方式是主动运输还是被动运输,设计以下实验进行探究。

①实验步骤:

a.取生长发育相同的红树林植物,分成A、B两组,放入适宜浓度的含有K+、Ca2+的溶液中;

b.A组给予正常的呼吸条件,B组　　　　　　　　　　　　　　　　　　; 

c.　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

②实验结论:

a.若两组植株对K+、Ca2+的吸收速率相同,

说明　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　; 

b.　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,说明红树林从海水及土壤中吸收无机盐的方式是主动运输。 

20.图1所示为a、b、c三种物质跨膜运输的方式，d代表膜上的物质。请回答下列问题：

(1)1959年罗伯特森提出了蛋白质—脂质—蛋白质的生物膜模型，他将生物膜描述为静态的统一结构。但这一观点无法解释________________________等现象(举一例)，因此遭到了质疑。

(2)图1中物质__________(填写图中字母)的运输方式为被动运输，其中物质________(填写图中字母)的运输不需要膜蛋白的协助。

(3)图1中跨膜运输方式会受到低温影响的是物质______________(填写图中字母)。

(4)若图1表示水稻根尖成熟区细胞的细胞膜，请在图2中画出水稻根尖成熟区细胞对c物质的吸收速率与氧气浓度之间的关系。

0.答案解析

1.答案为：C；

解析：甘油进入细胞、水分子进出细胞及易化扩散，都是被动转运，不需要消耗ATP。

2.答案为：D；

解析：由于植物存在细胞壁，当植物吸水时，原生质层也不会大于细胞长度，而浓度1中b/a值为1，表明植物不发生失水，因此外界溶液可能是清水；NaCl溶液浓度从1～5时植物的b/a值逐渐变小，植物质壁分离程度越来越高，NaCl溶液浓度逐渐升高；浓度2中b/a值小于1，表明原生质层长度比细胞长度短，植物已发生质壁分离；一定范围内外界溶液浓度越大，质壁分离程度越大。

3.答案为：B；

解析：乙细胞细胞膜两侧溶液没有浓度差，所以不能发生渗透作用。

4.答案为：C；

解析：成熟的植物细胞在高浓度溶液中才能观察到明显的质壁分离现象；动物细胞不能发生质壁分离的根本原因是不具有细胞壁；一定浓度的甘油溶液可以使洋葱表皮细胞发生质壁分离；处于质壁分离状态的细胞，若处在质壁分离过程中，则细胞液浓度小于外界溶液的浓度，若处在质壁分离复原过程中，则细胞液浓度大于外界溶液的浓度。

5.答案为：B；

解析：细胞形态不再发生变化并不代表细胞已经死亡，可能正处于水分子进出细胞的动态平衡状态；细胞内外浓度差越大，质壁分离现象越明显，而实验所用蔗糖溶液浓度相同，故实验前丙细胞的细胞液浓度最小，乙细胞的细胞液浓度最大；实验后乙没有发生质壁分离，甲刚发生分离，而丙质壁分离明显，说明此时细胞液浓度关系为乙>甲＝丙。

6.答案为：A.

解析：CO2的跨膜运输方式是自由扩散，不需要载体蛋白参与，A正确；神经细胞静息电位形成中发生的K＋外流、受到刺激时发生的Na＋内流均属于协助扩散，需要载体蛋白协助，B、C错误；肾小管上皮细胞对水的重吸收与水通道蛋白有关，D错误。

7.答案为：B.

解析：实验过程中用吸水纸是为了让蔗糖溶液流到实验材料处，A错误；质壁分离过程中，有水分子运动到细胞内，也有水分子运动到细胞外，B正确；在观察质壁分离与复原的实验中需要用显微镜观察三次细胞形态，分别是实验前、质壁分离后和质壁分离复原后，C错误；质壁分离复原过程中，液泡增大，紫色变浅，D错误。

8.答案为：A.

解析：抗体属于分泌蛋白，分泌蛋白运出细胞的方式属于胞吐，A错误；图中显示，细胞膜上载体蛋白结合该物质(黑色小方块)后其形状会发生改变，B正确；分析题图可知，该物质跨膜运输过程需要消耗ATP，因此是主动运输，主动运输具有选择性，是细胞内最重要的吸收或排出物质的方式，C正确；从图示可看出该物质与膜上载体蛋白的结合具有专一性，D正确。

9.答案为：A.

解析：仅凭图像无法判断图中细胞是处于质壁分离还是质壁分离复原状态，因此不能判断③中颜色是逐渐加深，还是颜色逐渐变浅，A错误。

10.答案为：B.

解析：水分子以自由扩散方式进出细胞，细胞吸收水分子也可能通过水通道蛋白，水分子通过水通道蛋白进出细胞是协助扩散，A错误；细胞膜上载体蛋白与葡萄糖结合后空间结构发生改变，从而完成运输葡萄糖的过程，B正确；乙酰胆碱受体是一种糖蛋白，乙酰胆碱与突触后膜上的受体结合，完成兴奋传递过程，不通过突触后膜，C错误；神经元接受刺激产生兴奋的生理基础是Na＋从细胞外以方式②(协助扩散)内流进入细胞，D错误。

11.答案为：C；

解析：红细胞吸收无机盐和葡萄糖的方式分别是主动运输和协助扩散，主动运输和协助扩散都需要细胞膜上载体蛋白的参与。主动运输将物质从低浓度一侧运往高浓度一侧，且需要载体蛋白协助和消耗ATP；协助扩散将物质从高浓度一侧运往低浓度一侧，需要载体蛋白协助，不消耗能量。

12.答案为：B；

解析：当内质网中钙离子浓度过高时，TMCO1形成具有活性的钙离子载体；无机盐离子具有维持细胞生命活动的功能，内质网中钙离子浓度的失衡可能会导致细胞代谢紊乱；TMCO1是内质网上的跨膜蛋白，属于结构蛋白，所以不需要分泌出细胞；若敲除TMCO1基因，则不能合成TMCO1跨膜蛋白，不能将内质网中过多的钙离子排出，导致内质网中钙离子浓度上升。

13.答案为：D；

解析：由图可以看出，清水中的保卫细胞吸水，气孔开放，A错误；蔗糖溶液中，保卫细胞失水，导致气孔关闭，但原生质层具有选择透过性，蔗糖不能进入细胞，B错误；清水中的保卫细胞吸水，没有质壁分离，也不会出现质壁分离自动复原，C错误；蔗糖溶液中，保卫细胞因失水，导致气孔关闭，D正确。

14.答案为：B；

解析：观察甲、乙、丙三种细胞状态所用显微镜倍数没有发生变化；甲→乙→丙表示质壁分离和质壁分离复原的过程，只要细胞不死亡，此过程可在一个细胞内依次发生；与甲相比，乙细胞发生质壁分离，细胞液浓度升高，渗透压升高；细胞膜是选择透过性膜，水分子可以自由通过，在由乙转变为丙的过程中，既有水分子扩散到细胞外，又有水分子扩散到细胞内，只是扩散到细胞内的多于扩散到细胞外的。

15.答案为：B；

解析：具有大液泡的活细胞才能发生质壁分离。质壁分离过程中，细胞在失水，此时，细胞外甲物质的浓度高于细胞内甲物质的浓度。水分子跨膜运输的方式是自由扩散。细胞壁是全透的，甲物质和H2O能自由通过。

16.答案为：C；

解析：由题意可知，离子通过离子泵进行跨膜运输需要消耗能量，而协助扩散不需要消耗能量。消耗能量的物质跨膜运输一般是逆浓度梯度进行的。动物一氧化碳中毒会影响红细胞运输氧气，进而影响有氧呼吸，影响ATP的合成，从而降低离子泵跨膜运输离子的速率。离子泵是一种蛋白质，因此加入蛋白质变性剂会破坏离子泵的结构，进而降低离子泵跨膜运输离子的速率。

17.答案为：A；

解析：无机盐离子通过主动运输进入根细胞；土壤中的无机盐必须溶解在水中才能被根吸收；Mg2＋参与叶绿素的形成；温度能影响细胞膜的流动性，也会影响到细胞呼吸相关酶的活性，进而影响物质跨膜运输的速率，影响水稻根系对Mg2＋的吸收。

18.答案为：D；

解析：物质P逆浓度梯度出细胞，为主动运输；物质Q顺浓度梯度出细胞，为被动运输。被动运输包括协助扩散和自由扩散，自由扩散不需要载体。氧气和水分子通过自由扩散出细胞，但物质Q出细胞可能是协助扩散，也可能是自由扩散，自由扩散不需要载体。主动运输消耗能量，但被动运输不消耗能量。

二 、填空题

19.答案为：

(1)ATP　抑制细胞呼吸

(2)载体蛋白

(3)①b.完全抑制有氧呼吸　c.一段时间后测定两组植株根系对K+、Ca2+等无机盐的吸收速率　

②a.红树林从海水及土壤中吸收无机盐的方式是被动运输　

b.若B组吸收速率明显小于A组吸收速率

解析：

(1)由题图可知,加入某药物后,神经纤维周围溶液中24Na+不再增加,而加入ATP后溶液中的24Na+又增加,可见,神经纤维排出24Na+时需要消耗ATP,某药物可抑制细胞产生ATP,即抑制细胞呼吸。

(2)施加某种毒素后,Ca2+的吸收明显减少,但K+的吸收不受影响,说明该毒素不影响物质运输时的能量供给,主动运输需要能量和载体蛋白,因此该毒素抑制了运输Ca2+的载体蛋白的活性。

(3)主动运输和被动运输最主要的区别在于是否需要能量,而能量主要是通过细胞的有氧呼吸提供的,因此实验组和对照组的自变量应为是否进行有氧呼吸,因变量是无机盐离子的吸收速率。

20.答案为：

(1)变形虫的变形运动

(2)a、b　a

(3)a、b、c

(4)如图：

解析：理清生物膜的探究历程、细胞膜的亚显微结构及其功能、物质跨膜运输的方式等相关知识。在此基础上从题图中提取信息并准确明辨物质a、b、c所示的物质跨膜运输的方式，d所示的物质名称(糖蛋白)，进而对相应的问题情境进行解答。

(1)罗伯特森提出的生物膜的静态模型无法解释变形虫的变形运动、细胞的生长等现象。

(2)被动运输包括自由扩散和协助扩散。图1中物质a是从高浓度一侧运输到低浓度一侧，不需要载体蛋白的协助，不需要消耗能量，其运输方式是自由扩散；物质b是从高浓度一侧运输到低浓度一侧，需要载体蛋白的协助，不需要消耗能量，其运输方式是协助扩散；物质c是从低浓度一侧运输到高浓度一侧，其运输方式是主动运输。综上分析，物质a、b的运输方式为被动运输，其中物质a的运输方式为自由扩散不需要膜蛋白的协助。

(3)温度通过影响膜的流动性和酶的活性而影响自由扩散、协助扩散和主动运输的速率，即图1中跨膜运输方式会受到低温影响的是物质a、b、c。

(4)水稻根尖成熟区细胞对c物质的吸收方式是主动运输，需要载体蛋白的协助，需要细胞呼吸(主要是有氧呼吸)提供能量。在氧气浓度为0时，细胞可通过无氧呼吸为主动运输提供能量。在一定氧气浓度范围内，有氧呼吸速率随氧气浓度的增加而增加，产生的能量逐渐增多，细胞对c物质的吸收速率也逐渐增加，但因膜上的载体蛋白数量有限，受其数量的限制，细胞对c物质的吸收速率在达到最大值后保持稳定。据此，可画出水稻根尖成熟区细胞对c物质的吸收速率与氧气浓度之间的关系图如答案。