2023版高考生物一轮总复习课时质量评价6细胞的物质输入和输出

课时质量评价(六)

(建议用时：40分钟)

一、选择题：每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。

1．下列有关物质跨膜运输的叙述，正确的是(　　)

A．水分子只能通过自由扩散方式进入活细胞

B．大分子有机物进入活细胞需要载体蛋白和能量

C．Na＋以主动运输方式进入神经元是兴奋产生的基础

D．溶剂分子能双向穿过半透膜是渗透现象发生的基础

D　解析：水分子可以通过自由扩散方式进入活细胞，也可以通过水通道蛋白以协助扩散的方式进入活细胞，A错误；有些大分子有机物，如蛋白质分子进入活细胞的方式是胞吞，该过程不需要载体蛋白参与，B错误；Na＋以协助扩散方式进入神经元是兴奋产生的基础，C错误；渗透作用是指水分子或其他溶剂分子透过半透膜从低浓度溶液进入高浓度溶液中的现象，溶剂分子能双向穿过半透膜是渗透现象发生的基础，D正确。

2．(2021·山西太原模拟)将紫色洋葱鳞片叶外表皮浸润在一定浓度的甲物质溶液中，在显微镜下观察到细胞发生了质壁分离。下列说法错误的是(　　)

A．甲物质溶液的浓度大于细胞液浓度

B．甲物质不能通过细胞的细胞壁和细胞膜

C．紫色液泡颜色会加深与原生质层的选择透过性有关

D．将发生了质壁分离的细胞浸润在清水中可判断其是否还具有活性

B　解析：细胞发生了质壁分离，表明细胞失水，则甲物质溶液浓度大于细胞液浓度，A正确；细胞壁具有全透性，甲物质可通过细胞壁，但能否通过细胞膜不能确定，B错误；细胞失水导致紫色液泡颜色加深，这与原生质层的选择透过性有关，C正确；只有活细胞才能发生质壁分离复原，故将发生了质壁分离的细胞浸润在清水中，一定时间后观察其是否发生质壁分离复原，可判断细胞是否还具有活性，D正确。

3．(2021·广东百校联考)下图为研究渗透作用的实验装置(各溶质分子都不能通过半透膜)示意图，下列有关叙述正确的是(　　)

A．若甲溶液为清水，乙溶液是质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液，则漏斗内水分子只进不出，导致漏斗内液面上升

B．若甲溶液是质量分数为10%的蔗糖溶液，乙溶液是质量分数为10%的葡萄糖溶液，则漏斗内液面高度不变

C．若漏斗内液面上升，则渗透平衡时，漏斗内的液柱会阻止液面继续上升

D．若甲、乙溶液分别是质量浓度为0.1 g/mL、0.2 g/mL的蔗糖溶液，则渗透平衡时半透膜两侧溶液的浓度相等

C　解析：若甲溶液为清水，乙溶液是质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液，则单位时间内由甲溶液进入乙溶液中的水分子多于由乙溶液进入甲溶液中的水分子，导致漏斗内液面上升，A错误；若甲溶液是质量分数为10%的蔗糖溶液，乙溶液是质量分数为10%的葡萄糖溶液，由于葡萄糖的相对分子质量小于蔗糖，则葡萄糖溶液的物质的量浓度大，所以单位时间内由甲溶液进入乙溶液中的水分子多于由乙溶液进入甲溶液中的水分子，导致漏斗液面上升，B错误；若漏斗内液面上升，则渗透平衡时，因漏斗内液柱的静水压的作用，会阻止液面继续上升，C正确；若甲、乙溶液分别是质量浓度为0.1 g/mL、0.2 g/mL的蔗糖溶液，则单位时间内由甲溶液进入乙溶液中的水分子多于由乙溶液进入甲溶液中的水分子，导致漏斗内液面上升，因漏斗内液柱的静水压的作用，渗透平衡时半透膜两侧溶液的浓度不相等，D错误。

4．取兔体内的甲细胞(有线粒体)和乙细胞(无线粒体)分别置于适宜浓度的A溶液中，甲细胞通入空气组比未通入空气组吸收A的速率大，而乙细胞通入空气组与未通入空气组吸收A的速率相等。综上分析，不能得出的结论是(　　)

A．甲细胞可通过主动运输吸收A

B．乙细胞不再具有增殖、分化能力

C．A溶液的浓度可能与两种细胞自身的浓度相当

D．乙细胞吸收A不消耗能量

D　解析：甲细胞通入空气组比未通入空气组吸收A的速率大，说明甲细胞吸收 A 与有氧呼吸有关，即需要消耗能量，是主动运输，A 正确；乙细胞无线粒体，说明乙细胞是已分化的细胞，故不再具有增殖、分化能力，B 正确；细胞必须生活在等渗环境中，大多数情况下培养细胞时需考虑细胞对渗透压的耐受性，所以A溶液的浓度可能与两种细胞自身的浓度相当，C 正确；乙细胞(无线粒体)通入空气组与未通入空气组吸收A的速率相等，则乙细胞吸收A所需的能量可能由无氧呼吸提供，不能说明乙细胞吸收A不消耗能量，D 错误。

5．下图为人体某细胞对葡萄糖的转运速率与细胞外葡萄糖浓度的关系。实线表示细胞外仅存在葡萄糖的情况，虚线表示细胞外同时存在一定浓度半乳糖的情况。以下说法正确的是(　　)

A．葡萄糖的转运速率随细胞外葡萄糖浓度的升高持续增大

B．半乳糖可水解为2分子葡萄糖

C．该细胞膜上一定存在转运半乳糖的载体

D．半乳糖对葡萄糖的转运有抑制作用

D　解析：由曲线走势可知，随着葡萄糖浓度的升高，葡萄糖的转运速率逐渐升高，当达到一定浓度后，转运速率保持不变，A错误；半乳糖属于单糖，单糖不能水解，B错误；分析题图可知，葡萄糖和一定浓度的半乳糖同时存在时，葡萄糖的转运速率随着葡萄糖浓度的增大而升高，但同样浓度下低于细胞外仅存在葡萄糖时的葡萄糖转运速率，因此半乳糖对葡萄糖的转运有抑制作用，但是不能确定细胞膜能否转运半乳糖，C错误，D正确。

6．主动运输消耗的能量可来自ATP或离子电化学梯度等。下图为Na＋、葡萄糖进出小肠上皮细胞的示意图。下列关于图中物质跨膜运输过程的分析错误的是(　　)

A．葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞是不需耗能的主动运输

B．Na＋从小肠上皮细胞进入组织液是需要消耗ATP的主动运输

C．葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞与Na＋从肠腔进入小肠上皮细胞相伴随

D．Na＋从肠腔到小肠上皮细胞以及葡萄糖从小肠上皮细胞到组织液均为被动运输

A　解析：由题图可知，葡萄糖从肠腔逆浓度梯度进入小肠上皮细胞，属于主动运输，需要消耗能量，A错误；Na＋从小肠上皮细胞进入组织液是逆浓度梯度进行的，需要载体蛋白协助并需要消耗ATP，属于主动运输，B正确；从题图可看出，葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞与Na＋从肠腔进入小肠上皮细胞共用一个载体，C正确；Na＋从肠腔进入小肠上皮细胞的方式是协助扩散，葡萄糖从小肠上皮细胞进入组织液的方式也是协助扩散，均为被动运输，D正确。

7．用呼吸抑制剂处理哺乳动物的红细胞，下图表示物质吸收量的变化，正确的是(　　)

A　　　　　　B　　　　　C　　　　　　D

B　解析：葡萄糖进入哺乳动物红细胞的运输方式是协助扩散，不需要消耗ATP，所以与呼吸强度无关，A错误；B项图中两种物质的运输方式都是主动运输，需要消耗ATP，所以当用呼吸抑制剂处理后，它们的吸收量会受到影响，B正确；C项和D项图中物质的运输方式是被动运输，不需要ATP，所以与呼吸强度无关，C、D错误。

8．右图所示为某植物表层细胞在不同溶液中，一定时间后细胞吸水力与原生质体相对体积之间的关系(正常状态下原生质体相对体积为1.0)。下列相关叙述正确的是(　　)

A．若该植物为洋葱，则该细胞一定为洋葱外表皮细胞

B．a点时的细胞体积显著小于b点时的细胞体积

C．b点之后，随着细胞吸水力的下降，细胞液的渗透压逐渐增大

D．在一定浓度的KNO3溶液中，原生质体相对体积可能会由0.5自动恢复到1.0

D　解析：洋葱内表皮细胞也可发生质壁分离，A错误；据图分析，a点时细胞发生质壁分离，原生质体相对体积缩小，b点时细胞处于正常状态，由于细胞壁的伸缩性很小，a、b点时植物细胞体积与a点基本相同，B错误；b点之后，细胞吸水，原生质体相对体积增大，细胞液的渗透压逐渐减小，细胞吸水力下降，C错误；在一定浓度的KNO3溶液中，细胞发生质壁分离后，随着植物细胞通过主动运输不断吸收K＋和NO，细胞液的渗透压逐渐增大，细胞吸水力逐渐升高，植物细胞会发生质壁分离自动复原，原生质体相对体积可能会由0.5自动恢复到1.0，D正确。

9．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Tf­Fe3＋结合形式进入血液。Tf­Fe3＋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

C　解析：通过题图可知，Fe2＋从小肠上皮细胞进入组织液时，是顺浓度梯度进行的，且需要载体，但不消耗能量，属于协助扩散，A正确；细胞膜上的转铁蛋白受体(TfR)具有识别作用，与 Tf­Fe3＋识别并结合后通过胞吞进入细胞，B正确；转铁蛋白(Tf)是血液中运载Fe3＋的蛋白，不在细胞膜上，C错误；H＋进入囊泡是通过质子泵逆浓度梯度进行的，属于主动运输，需要消耗能量，D正确。

二、非选择题

10．(2021·辽宁沈阳一模)成熟的植物细胞在较高浓度的外界溶液中，会发生质壁分离现象，下图a是发生质壁分离的植物细胞，图b是显微镜下观察到的某一时刻的图像。请据图回答下列问题：

(1)图a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和____________的分离，后者的结构包括[　　]和[　　](填序号)以及二者之间的细胞质。

(2)植物细胞发生质壁分离所需的外界条件是____________________，植物细胞自身应具备的结构特点是__________________________________。

(3)图b是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片，此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系是___________________________。

(4)将形状、大小相同的红心萝卜A和红心萝卜B幼根各5段，分别放在不同浓度的蔗糖溶液(甲～戊)中，一段时间后，取出红心萝卜的幼根称重，结果如图c所示，据图分析：

①红心萝卜A比红心萝卜B的细胞液浓度______。

②在甲蔗糖溶液中加入适量的清水，一段时间后红心萝卜A的细胞液浓度会________。

解析：(1)质壁分离是指原生质层和细胞壁的分离，原生质层包括细胞膜、液泡膜以及二者之间的细胞质。(2)发生质壁分离的外界条件是外界溶液浓度大于细胞液浓度，而植物自身具备的结构特点是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性。(3)在观察植物细胞质壁分离与复原实验中，当细胞处于质壁分离状态时，此时细胞可能正在发生质壁分离；也可能质壁分离完成，细胞原生质层大小处于相对静止状态；还可能处于质壁分离的复原过程中。因此，细胞液浓度与外界溶液浓度的关系是细胞液浓度可能大于、等于或小于外界溶液浓度。(4)①由图c中两种红心萝卜的质量变化结果可知，甲～戊五种蔗糖溶液的浓度大小为丙<戊<甲<丁<乙，甲为红心萝卜A的等渗溶液，戊为红心萝卜B的等渗溶液，因此红心萝卜A比红心萝卜B的细胞液浓度高。②在甲蔗糖溶液中加入适量的清水，溶液浓度降低，红心萝卜A吸水，一段时间后，细胞液浓度降低。

答案：(1)原生质层　②　④　(2)外界溶液浓度大于细胞液浓度　原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性　(3)细胞液的浓度可能大于、等于或小于外界溶液的浓度　(4)①高　②降低

11．(2021·广东卷)人体缺乏尿酸氧化酶，导致体内嘌呤分解代谢的终产物是尿酸(存在形式为尿酸盐)。尿酸盐经肾小球滤过后，部分被肾小管细胞膜上具有尿酸盐转运功能的蛋白URAT1和GLUT9重吸收，最终回到血液。尿酸盐重吸收过量会导致高尿酸血症或痛风。目前，E是针对上述蛋白治疗高尿酸血症或痛风的常用临床药物。为研发新的药物，研究人员对天然化合物F的降尿酸作用进行了研究。给正常实验大鼠(有尿酸氧化酶)灌服尿酸氧化酶抑制剂，获得了若干只高尿酸血症大鼠，并将其随机分成数量相等的两组，一组设为模型组，另一组灌服F设为治疗组，一段时间后检测相关指标，结果见图。

回答下列问题：

(1)与分泌蛋白相似，URAT1和GLUT9在细胞内的合成、加工和转运过程需要____________________及线粒体等细胞器(答出两种即可)共同参与。肾小管细胞通过上述蛋白重吸收——尿酸盐，体现了细胞膜具有____________的功能特性。原尿中还有许多物质也需借助载体蛋白通过肾小管的细胞膜，这类跨膜运输的具体方式有________________________。

(2)URAT1分布于肾小管细胞刷状缘(下图示意图)，该结构有利于尿酸盐的重吸收，原因是____________________________________________________

__________________________________________________________________。

(3)与空白对照组(灌服生理盐水的正常实验大鼠)相比，模型组的自变量是________________。与其他两组比较，设置模型组的目的是____________________________________________________________________

__________________________________________________________________。

(4)根据尿酸盐转运蛋白检测结果，推测F降低治疗组大鼠血清尿酸盐含量的原因可能是________________________________，减少尿酸盐重吸收，为进一步评价F的作用效果，本实验需要增设对照组，具体为___________________。

解析：(1)由于URAT1和GLUT9与分泌蛋白相似，因此URAT1和GLUT9在细胞内的合成、加工和转运过程需要核糖体、内质网、高尔基体及线粒体等细胞器共同参与。肾小管细胞通过URAT1和GLUT9蛋白重吸收尿酸盐，体现了细胞膜的选择透过性。借助载体蛋白的跨膜运输方式有协助扩散和主动运输。(2)由题图可知，肾小管细胞刷状缘形成很多突起，增大吸收面积，有利于尿酸盐的重吸收。(3)模型组灌服尿酸氧化酶抑制剂，与空白对照组相比，模型组的自变量是尿酸氧化酶活性低。与空白对照组和灌服F的治疗组比较，设置模型组的目的是排除血清尿酸盐含量降低是由于大鼠体内尿酸氧化酶的作用(或确保血清尿酸盐含量降低是F作用的结果)。(4)根据尿酸盐转运蛋白检测结果，模型组灌服尿酸氧化酶抑制剂后两种转运蛋白增加，灌服F的治疗组两种转运蛋白含量明显减少，可推测F降低治疗组大鼠血清尿酸盐含量的原因可能是F抑制转运蛋白URAT1和GLUT9基因的表达，减少尿酸盐重吸收。为进一步评价F的作用效果，本实验需要增设对照组，将高尿酸血症大鼠灌服E，与F进行对比，得出两者降尿酸的作用效果。

答案：(1)核糖体、内质网、高尔基体　选择透过性　协助扩散、主动运输　(2)肾小管细胞刷状缘形成很多突起，增大吸收面积　(3)尿酸氧化酶活性低　排除血清尿酸盐含量降低是由于大鼠体内尿酸氧化酶的作用(或确保血清尿酸盐含量降低是F作用的结果)　(4)F抑制转运蛋白URAT1和GLUT9基因的表达　高尿酸血症大鼠灌服E