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2023届浙科版高考生物一轮复习物质进出细胞的运输方式单元测试（浙江专用）含答案
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这是一份2023届浙科版高考生物一轮复习物质进出细胞的运输方式单元测试（浙江专用）含答案，共42页。
2023届 一轮复习 浙科版 物质进出细胞的运输方式 单元测试
1.(2022届盐城伍佑中学期初,11)如图是某哺乳动物的红细胞在不同浓度的NaCl溶液中,细胞体积和初始体积之比的变化曲线(O点对应的浓度为细胞吸水破裂时的NaCl浓度)。下列相关叙述错误的是( )
A.制备纯净的细胞质膜的材料最好选用哺乳动物的成熟红细胞
B.红细胞吸水破裂释放内容物后剩余的部分称为“血影”,“血影”的主要成分是蛋白质和磷脂
C.根据图示可知,细胞在浓度为150 mmol/L的NaCl溶液中能保持正常状态
D.将相同的红细胞甲、乙分别放置在A点和B点对应的NaCl溶液浓度中,一段时间后红细胞乙的吸水能力小于红细胞甲
答案 D 哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多的细胞器,是制得纯净的细胞质膜的理想材料,A正确;由题意可知“血影”为细胞质膜,其主要成分是蛋白质和磷脂,B正确;当NaCl溶液浓度等于150 mmol/L时,细胞体积与初始体积之比等于1.0,说明此时水分子进出红细胞动态平衡,细胞能保持正常状态,C正确;题图显示A点对应的NaCl溶液中的细胞体积与初始体积之比大于B点,而且均小于1.0,据此可推知,将相同的红细胞甲、乙分别放置在A点和B点对应的NaCl溶液浓度中,在单位时间内,红细胞甲的失水量小于红细胞乙的失水量,因此一段时间后,红细胞乙的吸水能力大于红细胞甲的,D错误。
2.(2022届镇江期中,3)下列关于植物细胞失水和吸水实验的叙述,正确的是( )
A.利用洋葱根尖分生组织和添加胭脂红的蔗糖溶液进行实验,现象更加明显
B.第二次显微观察前,先加蔗糖溶液再盖盖玻片,可避免气泡的产生
C.滴加清水后,部分细胞不能发生质壁分离复原的原因可能是细胞已死亡
D.吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体,以免污染显微镜镜头
答案 C 洋葱根尖分生组织细胞没有中央大液泡,不适合用于观察植物细胞的失水和吸水,A错误;第二次显微观察,不需要再盖盖玻片,只需要从盖玻片的一侧滴入一定浓度的蔗糖溶液,另一侧用吸水纸引流即可,B错误;滴加清水后,部分细胞不能发生质壁分离复原的原因可能是蔗糖溶液浓度太高,细胞失水过多死亡,C正确;吸水纸在此实验中的主要作用是引流,D错误。
3.(2022届连云港期初,4)脯氨酸对许多癌细胞的形成和分裂都有一定作用。科学家研究其作用时人工合成了一种分子a,将其嵌入细胞质膜后,它可以转运脯氨酸进出细胞(图中①);细胞质膜上原本存在的脯氨酸转运蛋白也能转运脯氨酸(图中②);脯氨酸还能通过磷脂分子的间隙穿过膜(图中③)。下列说法不正确的是( )
A.由于脯氨酸转运蛋白具有特异性,因此②过程中它的空间结构不发生变化
B.酒精进入细胞的方式与③过程类似
C.水分子可以通过与②③过程相同的方式进行跨膜运输
D.人工合成的分子a相当于载体蛋白
答案 A 脯氨酸转运蛋白具有特异性,在运输脯氨酸时,其先与脯氨酸特异性结合,然后通过自身构象的变化完成运输,即空间结构发生改变,A错误;酒精进入细胞的方式为自由扩散,类似③过程,B正确;水分子可以通过自由扩散和协助扩散的方式进入细胞,C正确;人工合成的分子a可以运输脯氨酸,相当于载体蛋白,D正确。
4.(2022届苏州期初,18)尿酸盐经肾小球滤过后,部分被肾小管细胞质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。尿酸盐重吸收过量导致高尿酸血症或痛风。下列相关叙述正确的是(多选)( )
A.URAT1和GLUT9在细胞内的加工和转运过程不需要内质网等细胞器参与
B.肾小管细胞通过URAT1和GLUT9重吸收尿酸盐,体现了细胞质膜具有信息传递的功能
C.原尿中有物质需借助载体蛋白通过肾小管的细胞质膜,其方式是协助扩散或主动运输
D.刷状缘扩大了细胞质膜相对表面积,有利于提高物质运输效率
答案 CD 细胞质膜上的蛋白质的合成过程与分泌蛋白相似,URAT1和GLUT9在细胞内的加工和转运过程需要核糖体、内质网、高尔基体等细胞器参与,A错误;肾小管细胞通过URAT1和GLUT9重吸收尿酸盐,体现了细胞质膜具有控制物质进出细胞的功能,B错误。
5.(2022届苏州期初,5)在线粒体内膜上存在传递电子的一组酶的复合体,由一系列能可逆地接受和释放电子或H+的化学物质所组成,它们在内膜上相互关联地有序排列成传递链,称为电子传递链或呼吸链,是典型的多酶体系。如图展示的是有氧呼吸部分过程图,下列相关叙述正确的是( )
A.在电子传递链复合体作用下使线粒体膜间隙呈碱性
B.图中线粒体内膜上ATP的合成离不开氢离子的跨膜运输
C.丙酮酸从线粒体膜间隙进入线粒体基质的运输方式是协助扩散
D.有氧呼吸第三阶段利用的NADH也可用于光合作用的暗反应
答案 B 分析题图可知,在电子传递链复合体作用下H+进入线粒体膜间隙,可使线粒体膜间隙呈酸性,A错误;在线粒体内膜上ATP形成所需要的能量来自膜两侧的H+浓度差形成的势能,B正确;丙酮酸从线粒体膜间隙进入线粒体基质是一种协同运输,需要载体蛋白的协助,需要的能量由膜两侧H+浓度梯度形成的电化学势能提供,其方式为主动运输,C错误;光反应产生的NADPH通常用于暗反应,D错误。
6.(2022届湖北孝感起点考,15)胰岛B细胞内K+浓度为细胞外28倍,细胞外Ca2+浓度为细胞内15 000倍。当血糖浓度增加时,葡萄糖进入胰岛B细胞引起一系列生理反应,如图所示。下列说法错误的是( )
A.胰岛B细胞中K+外流和Ca2+内流属于被动运输
B.ATP可作为信息分子,引起K+通道关闭
C.葡萄糖主要在线粒体中氧化分解使ATP升高
D.胰岛素通过胞吐的方式释放,此过程需要消耗ATP
C 胰岛B细胞中K+外流和Ca2+内流都需通过离子通道且都是顺浓度梯度运输,属于被动运输,A正确;ATP升高会引起ATP敏感的K+通道关闭,此时ATP作为信息分子,B正确;线粒体膜上没有运输葡萄糖的载体,葡萄糖需要在细胞质基质中被分解成丙酮酸和NADH,丙酮酸能进入线粒体继续分解,C错误;胰岛素是蛋白质,通过胞吐的方式释放,需消耗ATP,D正确。
7.(2022届广东高三开学摸底,4)将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞放入适宜浓度的蔗糖溶液中,细胞发生质壁分离,液泡体积的变化如图所示。下列叙述错误的是( )
A.与a点和b点相比,c点时细胞的吸水能力最强
B.与a点和b点相比,c点时细胞的液泡颜色最浅
C.c点时仍有水分子进出细胞
D.用适宜浓度的KNO3溶液代替蔗糖溶液,细胞将会发生质壁分离复原现象
答案 B 与a点和b点相比,c点时液泡体积变小,液泡颜色变深,细胞液渗透压增大,吸水能力增强,A正确,B错误。
8.(2022届顺德质检,10)取自两个新鲜萝卜的形状、大小、长度相同的萝卜条A和萝卜条B各3段,分别浸泡在不同浓度的蔗糖溶液(甲~丙)中,一段时间后,取出所有萝卜条并测量其长度,结果如图所示(注:萝卜细胞与蔗糖溶液之间只有水分交换),下列相关叙述不正确的是( )
A.浸泡在蔗糖溶液前,萝卜条A的细胞液浓度大于萝卜条B
B.丙蔗糖溶液浸泡萝卜条A和B后,溶液浓度升高程度不同
C.浸泡在乙蔗糖溶液中的萝卜条B可能失去生活力
D.初始时甲~丙三种蔗糖溶液浓度的大小关系是丙>甲>乙
答案 D 实验后与实验前长度之比>1,说明萝卜条吸水,细胞液浓度降低;实验后与实验前长度之比<1,说明萝卜条失水,细胞液浓度增加;实验后与实验前长度之比=1,说明萝卜条吸水和失水处于动态平衡。萝卜条A的细胞液浓度与甲溶液浓度接近,萝卜条A在乙溶液中失水,在丙溶液中吸水,可知丙蔗糖溶液浓度最小,其次是甲,浓度最大的是乙,D错误。
9.(2022届深圳外国语学校月考,7)细胞内Na+区隔化是植物抵御盐胁迫,减轻高盐伤害的途径之一,植物液泡膜上H+焦磷酸酶能利用水解焦磷酸释放的能量将H+运进液泡,建立液泡膜两侧的H+浓度梯度。该浓度梯度能驱动液泡膜上的转运蛋白M将H+运出液泡,同时将Na+由细胞质基质运进液泡,实现Na+区隔化。下列叙述错误的是( )
A.细胞质基质中的H+和Na+均以主动运输的方式进入液泡
B.H+焦磷酸酶和转运蛋白M在转运时均需改变自身构象
C.转运蛋白M能同时转运H+和Na+,故其不具有特异性
D.加入H+焦磷酸酶抑制剂,Na+跨液泡膜运输速率会减弱
答案 C 转运蛋白M可同时转运Na+和H+,但不能转运其他物质,说明该转运蛋白具有特异性,C错误。
10.(2022届顺德质检,8)图中曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式,下列表述正确的是( )
A.方式a需要消耗ATP水解放出的能量
B.方式b的转运速率与被转运物质的浓度无关,与载体有关
C.人的组织细胞通过方式a吸收O2
D.制约方式b的转运速率不再增大的因素一定是细胞供能不足
答案 C 方式a为自由扩散,不消耗能量,A错误;在被转运物质浓度较低时,随着被转运物质浓度的增加,物质运输速率加快,说明方式b的转运速率与被转运物质的浓度有关,B错误;方式b可能为协助扩散或主动运输,故限制方式b的转运速率不再增大的因素可能是细胞供能不足,也可能是载体数量有限,D错误。
11.[2022届T8联考(2),4]研究得知,胰岛B细胞内K+浓度是细胞外的28倍,细胞外Ca2+浓度是细胞内的15 000倍。细胞外葡萄糖浓度调节胰岛素的分泌过程如图(+表示促进),下列叙述错误的是( )
A.K+外流和Ca2+内流都是不消耗能量的协助扩散
B.K+和Ca2+浓度差的建立和维持不需要载体和能量
C.ATP释放使K+通道磷酸化导致其空间结构改变
D.作为能量“通货”(“货币”)的ATP能参与细胞内信号传递
答案 B 胰岛B细胞内K+浓度大于细胞外,Ca2+浓度小于细胞外,因此K+顺浓度梯度外流和Ca2+顺浓度梯度内流属于不消耗能量的协助扩散,A正确;K+和Ca2+浓度差的建立和维持需要依靠主动运输,则需要载体和能量,B错误;根据图示,ATP释放使K+通道磷酸化,导致K+外流受阻(说明磷酸化导致K+通道蛋白的空间结构发生了改变),进而引起Ca2+内流,最终促进了胰岛素的分泌,ATP参与了该信号传递过程,C、D正确。
12.(2022届深圳宝安调研,13)花青素可以作为天然酸碱指示剂,在酸性环境中偏红色,碱性环境中偏蓝色。为探究MoO42-(碱性)进入植物细胞的方式,实验小组以紫色洋葱的鳞片叶外表皮细胞为材料,用Na2MoO4及Na2MoO4与ATP的混合液分别处理细胞,实验结果如表,据此判断错误的是( )
组别
Na2MoO4
溶液浓度
ATP溶液
浓度
变色细
胞的比例
甲组
0.005 mol/L
0
4.1%
乙组
0.005 mol/L
5×10-7mol/L
10.5%
A.细胞膜和液泡膜上可能均存在吸收Na+和MoO42-的载体蛋白
B.甲组实验细胞吸收MoO42-所需的ATP来自细胞质基质和线粒体
C.为排除ATP溶液使细胞变色的可能性,应再增加一组只用ATP溶液处理的实验
D.根据实验结果可初步判断细胞吸收MoO42-的方式为主动运输和协助扩散
答案 D 比较甲组和乙组实验结果可知,添加ATP溶液后变色细胞所占的比例增大,即细胞吸收MoO42-的速率增加,故可以判断其运输与能量有关,运输方式为主动运输,D错误。
13.[2022届T8联考(1),2]研究发现:在10%的葡萄糖溶液和10%的果糖溶液中小肠上皮细胞均先皱缩后膨胀;用呼吸酶抑制剂处理过的小肠上皮细胞在10%的葡萄糖溶液中皱缩,在10%的果糖溶液中先皱缩后膨胀;加入抑制载体蛋白活性物质的装片中,细胞在10%的葡萄糖溶液和10%的果糖溶液中均皱缩。据此推测小肠上皮细胞对葡萄糖和果糖的吸收分别与图中甲、乙哪种物质吸收方式相似( )
A.甲 乙 B.甲 甲
C.乙 乙 D.乙 甲
答案 A 细胞在10%的葡萄糖溶液和10%的果糖溶液中均先皱缩后膨胀,说明葡萄糖和果糖都能进入细胞;用呼吸酶抑制剂处理过的细胞在10%的葡萄糖溶液中皱缩,说明细胞吸收葡萄糖需要消耗能量,可能是主动运输,在10%的果糖溶液中先皱缩后膨胀,说明细胞吸收果糖不消耗能量;加入抑制载体蛋白活性物质的装片中,细胞在10%的葡萄糖溶液和10%的果糖溶液中均皱缩,说明两种物质的运输都需要载体。综合分析,说明小肠上皮细胞对葡萄糖、果糖的吸收方式分别为主动运输、协助扩散。图中甲进入小肠上皮细胞的方式是逆浓度梯度的主动运输;图中乙进入细胞的方式是借助于载体蛋白且不消耗能量的协助扩散,故选A。
14.(2022届肇庆统一测试,16)人体进食后,小肠微绒毛外侧葡萄糖由于二糖的水解而浓度局部高于细胞内,这部分葡萄糖能通过GLUT2转运;大部分葡萄糖利用Na+顺浓度进入细胞所提供的能量,通过SGLT1转运,过程如图1所示。葡萄糖的转运速率与肠腔中葡萄糖浓度关系如图2所示。据此分析错误的是( )
图1 小肠绒毛上皮细胞转运葡萄糖示意图
图2 肠腔中葡萄糖浓度对于小肠绒毛
上皮细胞吸收葡萄糖速率的影响
A.图1中的IM代表小肠绒毛细胞膜上的麦芽糖酶
B.葡萄糖通过SGLT1进入小肠细胞不消耗ATP,属于协助扩散的方式
C.由图2可知,葡萄糖浓度高时主要以协助运输的方式进入细胞
D.同一细胞可以不同的方式吸收葡萄糖,其结构基础是载体的种类不同
答案 B 由图1可知,麦芽糖在IM的作用下分解为葡萄糖,故IM代表小肠绒毛细胞膜上的麦芽糖酶,A正确;葡萄糖通过SGLT1,利用Na﹢转运所提供的能量转运,属于主动运输,B错误;由图2可知,随着葡萄糖浓度升高,GLUT2转运葡萄糖速率迅速提高,此运输方式需要载体蛋白,不消耗能量,为协助扩散,因此主要以协助运输的方式进入细胞,C正确。
15.(2022届深圳外国语学校月考,8)图甲、乙分别表示载体介导和通道介导的两种协助扩散方式,其中通道介导的扩散比载体介导快1 000倍,下列叙述错误的是( )
A.载体蛋白和通道蛋白在细胞膜上不是静止不动的
B.载体蛋白和通道蛋白在物质转运时作用机制不同
C.甲、乙两种方式中只有乙属于被动运输
D.载体蛋白转运时会发生构象改变导致运输速率较慢
答案 C 甲、乙两种方式都是从高浓度一侧运输到低浓度一侧,需要转运蛋白的协助,都属于被动运输,C错误。
16.(2022届广东高三月考)图示为不存在ATP的情况下,在某种载体蛋白的作用下,Na+顺浓度进入细胞,逆浓度吸收葡萄糖的过程,该过程称为协同运输,而跨膜的Na+可以由另一种载体蛋白运回膜外。下列分析不正确的是( )
A.为各项生命活动直接提供能量的不止ATP
B.同一细胞中运输一种物质所需载体蛋白、运输方式可能不止一种
C.细胞外侧的糖蛋白具有识别作用,体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能
D.Na+和葡萄糖的运输需借助载体蛋白,原因是它们的理化性质与磷脂分子相差较大
答案 C 图中葡萄糖的跨膜运输所需能量来自 Na+ 浓度梯度形成的电化学势能,A 正确;图中 Na+ 可与两种载体蛋白结合,运输方式有两种,B 正确;糖蛋白的识别作用体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能,C错误;磷脂双分子层是细胞膜的基本支架,Na+和葡萄糖的理化性质与磷脂分子相差较大,不能以自由扩散方式通过细胞膜,D正确。
17.(2022届辽宁六校期初联考,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。如图表示高等动物、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只需要通道蛋白的协助
B.植物细胞吸水达到渗透平衡时,细胞内外溶液浓度可能不相等
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.作为一个系统,植物细胞的边界是细胞壁
答案 B 动物细胞可通过载体蛋白、通道蛋白等将离子转运到细胞外,以避免渗透膨胀,A错误;植物细胞通过细胞壁的支撑避免渗透膨胀,渗透平衡时,细胞内外浓度不一定相等,B正确;原生生物通过伸缩泡将多余的水排到细胞外,在高浓度溶液中的原生生物细胞收缩泡的伸缩频率会降低,C错误;细胞壁具有全透性,植物细胞边界是细胞膜,D错误。
18.(2022届辽宁名校期初联考,5)植物液泡膜上的水通道蛋白(TIPs)是运输水分子的通道,可使水分子顺相对含量的梯度进行跨膜运输。下列说法正确的是( )
A.水分子通过TIPs时,需要与TIPs结合后,由膜的一侧运输到另一侧
B.去掉液泡膜上TIPs,水分子就不能通过液泡膜
C.液泡膜上的TIPs具有运输、识别的作用
D.TIPs在植物细胞内只分布在液泡膜上,说明只有液泡内的TIPs基因表达了
答案 C 通道蛋白运输物质时,不与所运输的物质结合,A错误;没有通道蛋白,水分子也可自由扩散通过液泡膜,B错误;通道蛋白能够识别并运输所运输的物质,C正确;液泡内没有基因,D错误。
知识拓展 通道蛋白
通道蛋白包括水通道蛋白和离子通道蛋白,只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白相结合。
19.(2022届重庆外国语学校期初考,14)实验发现,某物质甲出细胞时,若抑制呼吸作用,则对该物质的运输速率迅速下降;若使用药物限制细胞膜上蛋白质的活性,则该物质的运输速率无影响。由此推断下列有关该物质出细胞方式的叙述,错误的是( )
A.不可能是自由扩散
B.一定不是主动运输
C.一定是逆浓度梯度运输
D.该物质可能是某种激素
答案 C 物质甲运出细胞需要消耗能量,但不需要膜蛋白的协助,运输方式应为胞吐,C错误;蛋白质类激素可以胞吐的方式出细胞,D正确。
20.(2022届重庆巴蜀中学月考二,4)图显示的是小分子通过甲、乙两种细胞的转运过程。下列叙述正确的是( )
A.甲、乙细胞运输的不可能是同一种物质
B.甲细胞中小分子的运输与膜蛋白有关
C.乙细胞中小分子的运输与膜蛋白无关
D.甲细胞中小分子的运输必须依赖一定量的氧气浓度
答案 B 甲、乙分别代表主动运输和被动运输,不同细胞对同一种物质的运输方式可能不同,A错误;主动运输需要载体蛋白协助,B正确;被动运输包括自由扩散和协助扩散,协助扩散需要转运蛋白的协助,C错误;主动运输所需的能量可来自有氧呼吸或者无氧呼吸,D错误。
21.(2022届河北省级一联,4)物质的跨膜运输对细胞的生存和生长至关重要,小分子物质跨膜运输主要有图示三种途径:简单扩散、协助扩散、主动运输。据图分析,下列相关叙述错误的是( )
A.简单扩散和协助扩散都是物质顺浓度梯度的跨膜转运,不需要消耗能量
B.由图可知,简单扩散不需要膜转运蛋白协助,而被动运输需要膜转运蛋白的协助
C.主动运输过程中物质逆浓度梯度进行跨膜转运,所需能量只能由线粒体提供
D.载体蛋白既能够执行被动运输,又能够执行主动运输,而通道蛋白只能执行被动运输
答案 C 主动运输所需的能量可来自有氧呼吸和无氧呼吸,场所是线粒体和细胞质基质,C错误。
知识拓展 被动运输的动力
简单扩散和协助扩散属于被动运输,不消耗能量,运输动力来自被运输物质的浓度差。
22.(2022届黑龙江大庆实验中学开学考,9)将若干生理状况基本相同,长度为3 cm的鲜萝卜条分为四组,分别置于清水(对照组)和浓度相同的三种溶液中(实验组),尿素溶液、KNO3溶液和蔗糖溶液分别编号为1、2、3组。测量每组萝卜条的平均长度,结果如图。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.1组中的尿素分子和2组中的K+、NO3-都进入了细胞,但进入的方式不同
B.3组中,如果一直增大蔗糖溶液浓度,萝卜条就会一直缩短
C.实验组中都发生了质壁分离和复原现象
D.对照组中水分子在前15 min进入了细胞,15 min之后不再进入
答案 A 尿素自由扩散进入细胞,而K+、NO3-主动运输进入细胞,A正确;3组中,由于细胞壁的支撑等,一直增大蔗糖溶液浓度,萝卜条不会一直缩短,B错误;蔗糖不能进入细胞内,蔗糖溶液组细胞质壁分离后不能自动复原,C错误;对照组中,15 min之后水分子进出细胞处于动态平衡,D错误。
23.(2022届湖北孝感期初,14)用物质的量浓度为2 mol·L-1的乙二醇溶液和2 mol·L-1的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞,观察细胞的质壁分离现象,得到其原生质体体积变化情况如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.该植物的所有活细胞都能发生质壁分离
B.A→B段的变化是细胞失水导致原生质体体积减小
C.B→D原生质体体积趋于稳定,无水分子通过原生质层
D.C点时乙二醇开始进入细胞,引起细胞液增大,细胞开始发生质壁分离复原
答案 B 根尖分生区细胞无中央液泡,不能发生质壁分离,A错误;A→B段原生质体相对体积减少,是因为外界溶液浓度高于细胞液浓度,细胞失水,B正确;B→D段原生质体体积趋于稳定,水分子通过原生质层进出细胞达到动态平衡,C错误;C点之前乙二醇就已经开始进入细胞了,D错误。
8.(2022届湖北重点中学期初联考,3)如图展示了不同物质进入细胞的几种方式,其中ATPase为ATP水解酶。下列有关叙述错误的是 ( )
A.物质①进入细胞的速率与膜两侧的浓度差有关,例如甘油进入皮肤细胞
B.物质②进入细胞的速率与浓度差和能量有关,例如葡萄糖进入红细胞
C.物质③进入细胞时,ATPase除催化ATP水解外,还具有载体的功能
D.物质④进入细胞的方式为胞吞作用,主要运输一些大分子物质
答案 B 图中①~④分别代表自由扩散、协助扩散、主动运输和胞吞。膜两侧的浓度差决定自由扩散的速率,A正确;协助扩散不需要消耗能量,B错误;主动运输中,ATPase除催化ATP水解外,还具有载体的功能,C正确;大分子物质通过胞吞进入细胞,D正确。
24.(2022届湖北孝感起点考,15)胰岛B细胞内K+浓度为细胞外28倍,细胞外Ca2+浓度为细胞内15 000倍。当血糖浓度增加时,葡萄糖进入胰岛B细胞引起一系列生理反应,如图所示。下列说法错误的是( )
A.胰岛B细胞中K+外流和Ca2+内流属于被动运输
B.ATP可作为信息分子,引起K+通道关闭
C.葡萄糖主要在线粒体中氧化分解使ATP升高
D.胰岛素通过胞吐的方式释放,此过程需要消耗ATP
答案 C 胰岛B细胞中K+外流和Ca2+内流都需通过离子通道且都是顺浓度梯度运输,属于被动运输,A正确;ATP升高会引起ATP敏感的K+通道关闭,此时ATP作为信息分子,B正确;线粒体膜上没有运输葡萄糖的载体,葡萄糖需要在细胞质基质中被氧化分解成丙酮酸和NADH,才能进入线粒体继续分解,C错误;胰岛素是蛋白质,通过胞吐的方式释放,需消耗ATP,D正确。
25.[2022届T8联考(1),2]研究发现:在10%的葡萄糖溶液和10%的果糖溶液中小肠上皮细胞均先皱缩后膨胀;用呼吸酶抑制剂处理过的小肠上皮细胞在10%的葡萄糖溶液中皱缩,在10%的果糖溶液中先皱缩后膨胀;加入抑制载体蛋白活性物质的装片中,细胞在10%的葡萄糖溶液和10%的果糖溶液中均皱缩。据此推测小肠上皮细胞对葡萄糖和果糖的吸收分别与图中甲、乙哪种物质吸收方式相似( )
A.甲 乙 B.甲 甲
C.乙 乙 D.乙 甲
答案 A 细胞在10%的葡萄糖溶液和10%的果糖溶液中均先皱缩后膨胀,说明葡萄糖和果糖都能进入细胞;用呼吸酶抑制剂处理过的细胞在10%的葡萄糖溶液中皱缩,说明细胞吸收葡萄糖需要消耗能量,可能是主动运输,在10%的果糖溶液中先皱缩后膨胀,说明细胞吸收果糖不消耗能量;加入抑制载体蛋白活性物质的装片中,细胞在10%的葡萄糖溶液和10%的果糖溶液中均皱缩,说明两种物质的运输都需要载体。综合分析,说明小肠上皮细胞对葡萄糖、果糖的吸收方式分别为主动运输、协助扩散。图中甲进入小肠上皮细胞的方式是逆浓度梯度的主动运输;图中乙进入细胞的方式是借助于载体蛋白且不消耗能量的协助扩散,故选A。
26.(2022届福建上杭一中阶段考,15)美国科学家阿格雷和麦金农因研究细胞膜中的通道蛋白获得了诺贝尔奖,通道蛋白分为两大类:水通道蛋白和离子通道蛋白,阿格雷成功分离出了水通道蛋白,麦金农测出了K+通道蛋白的立体结构。如图为肾小管上皮细胞重吸收水分和K+通道蛋白的立体结构的示意图。下列与通道蛋白有关的叙述错误的是( )
A.水通道蛋白往往贯穿于磷脂双分子层中
B.抗利尿激素能促进肾小管上皮细胞利用水通道蛋白重吸收水分
C.K+通道蛋白运输物质的方式为协助扩散,不需要消耗ATP
D.通道蛋白运输时没有选择性,比通道直径小的物质可自由通过
答案 D 通道蛋白运输物质时具有选择性,如水通道蛋白只能运输水分子,D错误。
专题检测题组
1.(2022届永州适应考一,3)某同学将大小相同的马铃薯幼根与物种M的幼根各随机均分为五组,分别放入甲~戊五种不同浓度的蔗糖溶液中,数小时后,取出称重,重量变化如图所示。下列有关该实验结果的叙述,错误的是( )
A.与马铃薯幼根细胞的细胞液浓度最接近的溶液是甲溶液
B.马铃薯比物种M更耐旱
C.在这五种蔗糖溶液中,浓度最大的是乙溶液
D.物种M幼根的细胞在甲浓度溶液中一定会发生明显的质壁分离
答案 D 在甲溶液中,马铃薯幼根细胞的重量变化几乎为0,说明其细胞液浓度与甲溶液浓度几乎相等,A正确;图示可知,马铃薯的吸水能力比物种M强,故更耐旱,B正确;在乙溶液中,马铃薯幼根细胞重量减少最大,失水最多,故乙溶液浓度最大,C正确;在甲溶液中,物种M幼根细胞失水可说明细胞发生了质壁分离,但不一定明显,D错误。
2.(2022届郴州月考一,4)将某植物花冠切成相同的细条,分为a、b、c、d、e和f组(每组的细条数相等),取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中,浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度,结果如图所示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换,则( )
A.实验后,a组液泡中的溶质浓度比c组的高
B.浸泡导致f组细胞中液泡的失水量小于b组
C.a组细胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b组
D.使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.4~0.5 mol·L-1
答案 D 据图a组吸水多于c组,故实验后a组细胞中液泡的浓度低于c组,A错误;f组细胞失水,b组细胞吸水,故f组细胞中液泡的浓度大于b组,f组失水量多,B错误;水分子进出细胞的方式为被动运输,不消耗ATP,C错误;由c组吸水、d组失水可知,使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度(即细条细胞液浓度)介于c、d两组蔗糖溶液浓度之间,D正确。
解题技巧 实验前长度与实验后长度的比值为1时,水分进出细胞达到平衡;比值小于1表明细胞吸水,且比值越小,细胞吸水越多,则吸水量a组>b组>c组;比值大于1表明细胞失水,且比值越大,细胞失水越多,则失水量d组
A.甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等,主动运输
B.甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的高,被动运输
C.甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的低,被动运输
D.甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等,被动运输
答案 C 水分子的跨膜运输方式为被动运输。甲组从完全营养液中吸收矿质营养与水分,乙组从蒸馏水中吸收更多水分,甲组细胞液浓度大于乙组。再用0.3 g/mL蔗糖溶液处理,乙组失水速度比甲组快,水分渗出量大,C正确。
4.(2022届岳阳一中入学考,11)现用2 mol/L的甘油溶液和2 mol/L的蔗糖溶液分别浸泡某种成熟植物细胞,观察质壁分离现象,得到其原生质体体积的变化情况如图所示。下列说法不正确的是( )
A.细胞发生质壁分离的内因是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性
B.该细胞在2 mol/L的甘油溶液中刚发生质壁分离时,甘油就可以自由扩散进入细胞
C.120 s 后,将浸泡在2 mol/L 蔗糖溶液中的细胞转移到清水中,细胞原生质体体积可能不变
D.浸泡在 2 mol/L 甘油溶液中的细胞,在 B 点时,细胞的吸水能力最弱
答案 D 浸泡在2 mol/L甘油溶液中的细胞,在B点时,细胞失水最多,细胞液浓度最大,故吸水能力最强,D错误。
5.(2022届三湘名校一联,4)水分子通过细胞膜的方式有自由扩散和协助扩散(借助水通道蛋白)两种。某研究小组想探究水分子主要通过哪种方式跨膜,设计了相关实验,实验过程如下:将生长状况良好的人的成熟红细胞平均分为三组放入清水中。甲组加入细胞呼吸抑制剂,乙组加入通道蛋白抑制剂,丙组不做处理。已知加入成分对清水的渗透压不会造成影响,过一段时间,观察三组细胞的破裂情况。下列对实验结果的预测,最合理的是( )
A.丙组破裂细胞数目最多,甲组和乙组细胞破裂数目较少且大致相等
B.乙组破裂细胞数目最少,甲组和丙组细胞破裂数目较多且大致相等
C.丙组破裂细胞数目最多,甲组最少,乙组介于甲组和丙组之间
D.丙组破裂细胞数目最多,乙组最少,甲组介于乙组和丙组之间
答案 B 自由扩散和协助扩散都属于被动运输,不需要能量,加入细胞呼吸抑制剂对水分子的跨膜运输无影响,甲组和丙组的实验结果应大致相同;乙组加入通道蛋白抑制剂会影响水分子的协助扩散,吸水速率减慢,细胞破裂数目最少,B符合题意。
名师点拨 凡是涉及消耗能量的生理过程,都与呼吸作用的供能有关,氧气浓度会影响该生理过程。
6.(2022届邵阳创新学校月考一,12)在观察植物细胞的质壁分离和复原的过程中,
某同学在视野中看到生活着的洋葱表皮细胞正处于如图所示状态,a、b表示不同部位的溶液,下列说法不正确的是( )
A.a中溶液的浓度可能会越来越低
B.b溶液浓度可能大于、小于或等于a溶液浓度
C.该细胞一定在进行质壁分离
D.并非洋葱根尖所有活细胞均能观察到该现象
答案 C 据图,该细胞可能处于质壁分离、质壁分离复原或动态平衡状态,b溶液浓度可能大于、小于或等于a溶液浓度,若该细胞正处于质壁分离复原的过程,则细胞吸水,a溶液的浓度越来越低,A、B正确,C错误;成熟的植物细胞能发生质壁分离,洋葱根尖分生区细胞没有中央液泡,不能发生质壁分离,D正确。
7.(2022届怀化联考,14)(不定项)如图表示某同学用0.3 g/mL的蔗
糖溶液处理某种苔藓叶片后观察到的质壁分离的结果,图中①~③表示相关细胞结构。下列分析正确的是( )
A.①表示液泡膜,其伸缩性大于③的伸缩性
B.细胞液减少会使②(叶绿体)的位置发生改变
C.向临时装片滴加清水,①可能恢复紧贴③的状态
D.0.3 g/mL蔗糖溶液的渗透压大于初始细胞液的渗透压
答案 BCD ①③分别是细胞膜、细胞壁,①的伸缩性大于③,A错误;②是叶绿体,在细胞中随着细胞质的流动而移动,细胞液减少时细胞质仍然可以流动,故叶绿体位置会发生变化,B正确;向临时装片滴加清水,细胞会发生质壁分离复原,①细胞膜可能恢复紧贴③细胞壁的状态,C正确;植物细胞放在0.3 g/mL蔗糖溶液中会发生质壁分离,说明细胞液的浓度小于0.3 g/mL蔗糖溶液浓度,D正确。
8.(2022届湖南炎德英才联考,5)某同学设计如图所示实验,开始时,U型管两侧液面高度相等,图中半透膜允许单糖通过,但二糖不能通过。据图分析,以下说法错误的是( )
A.若U型管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液,则实验现象为高浓度的一侧液面上升
B.若U型管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液,当液面停止上升时,半透膜两侧溶液浓度一定是相等的
C.若U型管中加入两种浓度不等的葡萄糖溶液,则实验现象为高浓度一侧液面先升高,随后另一侧液面升高,最终两侧液面会持平
D.若U型管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液,当液面停止上升后,仍有水分子通过半透膜
答案 B 蔗糖不能通过半透膜,若U型管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液,高浓度的一侧吸水能力强,液面上升,当液面停止上升时,该侧浓度仍较高,且仍有水分子通过半透膜,A、D正确,B错误。半透膜允许葡萄糖通过,若U型管中加入两种浓度不等的葡萄糖溶液,高浓度一侧液面先升高,随着葡萄糖从高浓度一侧进入低浓度一侧,低浓度一侧液面升高,最终两侧葡萄糖浓度相等,液面持平,C正确。
9.(2022届湘豫名校联考,15)下列有关物质出入细胞的叙述,错误的是( )
A.温度会影响主动运输、被动运输、胞吞及胞吐的运输速率
B.同种物质进入不同细胞时可能有不同的运输方式
C.洋葱根尖分生区细胞被甲紫染色体现了细胞膜具有选择透过性
D.植物细胞质壁分离过程中,细胞体积与液泡体积的变化情况不完全相同
答案 C 洋葱根尖分生区细胞可被甲紫溶液染色说明其是死细胞,不能体现细胞膜具有选择透过性,C错误。
10.(2022届湖南炎德英才联考,4)科研人员尝试利用人的成熟红细胞运送药物,首先将红细胞置于一定浓度的甲溶液中,使其膜上出现孔洞,待药物通过孔洞进入细胞后,再转移至等渗溶液中,之后膜表面孔洞闭合,利用该红细胞可将药物运送至靶细胞。下列相关判断不合理的是( )
A.红细胞在甲溶液中会吸水膨胀
B.药物进入细胞的方式属于胞吞
C.水溶性药物更适合使用该方法运送
D.临床使用时要进行严格的血型匹配
答案 B 红细胞放入甲溶液中,其膜上出现孔洞,说明甲是低渗溶液,红细胞会吸水膨胀,A不符合题意;药物通过膜上的孔洞进入细胞,不是胞吞,B符合题意;药物和溶液通过孔洞一起进入细胞,所以药物应为水溶性,C不符合题意;为防止免疫排斥反应,临床使用要进行严格的血型匹配,D不符合题意。
11.(2022届长沙长郡中学月考一,5)金鱼藻是一种常见的水生被子植物,也是常用的实验材料。如表为其细胞液与它生活的溪水中多种离子的浓度比。下列有关说法错误的是( )
离子
K+
Na+
Cl-
SO42-
细胞液浓度/溪水浓度
985
101
52
31
A.金鱼藻细胞对表中离子的吸收速率会受环境温度影响
B.金鱼藻细胞对表中各离子的吸收方式均为主动运输
C.金鱼藻细胞对表中离子的吸收与细胞膜的流动性无关
D.无氧条件下,金鱼藻对表中离子的吸收速率也不会为0
答案 C 温度会影响分子运动及细胞呼吸,A正确;由表可知,金鱼藻细胞吸收这4种离子是逆浓度梯度,均为主动运输,B正确;金鱼藻细胞吸收离子需要载体蛋白,与膜的流动性有关,C错误;无氧条件下,细胞可通过无氧呼吸产生ATP,故吸收速率不为0,D正确。
12.(2022届湘潭一模,13)(不定项)小肠是消化和吸收的主要器官,食物中的多糖和二糖被水解成单糖后,在小肠黏膜上皮细胞的微绒毛上被吸收。为研究葡萄糖的吸收方式,研究人员进行了体外实验,实验过程及结果如表所示:
实验阶段
实验处理
实验结果
第一阶段
蛋白质抑制剂处理小肠微绒毛
葡萄糖的转运速率为0
第二阶段
在外界葡萄糖浓度为5 mmol/L 时,呼吸抑制剂处理小肠微绒毛
对照组葡萄糖的转运速率>实验组葡萄糖的转运速率,且实验组葡萄糖的转运速率=0
第三阶段
在外界葡萄糖浓度为100 mmol/L 时,呼吸抑制剂处理小肠微绒毛
对照组葡萄糖的转运速率>实验组葡萄糖的转运速率,且实验组葡萄糖的转运速率>0
下列叙述正确的是( )
A.小肠微绒毛吸收葡萄糖的方式,体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能
B.小肠微绒毛吸收葡萄糖需要膜转运蛋白的协助
C.小肠微绒毛上皮细胞内葡萄糖的浓度大于5 mmol/L
D.随着外界葡萄糖浓度的增大,小肠微绒毛吸收葡萄糖的速率会一直增大
答案 ABC 根据第一阶段实验可知,运输葡萄糖需要转运蛋白协助,B正确;转运蛋白只允许部分物质通过,体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能,A正确;根据第二、三阶段实验可知,当外界葡萄糖浓度低时,运输方式为主动运输,当外界葡萄糖浓度高时,运输方式为主动运输和协助扩散,故可推出小肠微绒毛上皮细胞内葡萄糖的浓度大于5 mmol/L,C正确;细胞膜上转运蛋白的数量有限,外界葡萄糖的浓度过高达到饱和后葡萄糖的转运速率不变,D错误。
13.(2022届邵阳一调,13)如图甲表示由磷脂分子合成的人工膜的结构示意图,图乙表示人的红细胞膜的结构示意图及葡萄糖和乳酸的跨膜运输情况,图丙中A为1 mol/L的葡萄糖溶液,B为1 mol/L的乳酸溶液,下列说法正确的是 ( )
甲 乙 丙
A.如果将图乙所示细胞放在无氧环境中,图中葡萄糖和乳酸的跨膜运输速率会降低
B.如果用图甲所示人工膜作为图丙中的半透膜,则液面不再变化时,左侧液面低于右侧液面
C.如果在图甲所示人工膜上贯穿上图乙的蛋白质①,再用作图丙的半透膜,则液面不再变化时,左侧液面低于右侧液面
D.如果在图甲所示人工膜上贯穿上图乙的蛋白质②,再用作图丙的半透膜,则液面不再变化时,左侧液面高于右侧液面
答案 C 人成熟红细胞由无氧呼吸供能,置于无氧环境中物质的跨膜运输速率不变,A错误;丙中半透膜两侧溶液浓度相等,吸水力相等,左右液面等高,B错误;在甲人工膜上贯穿上乙的蛋白质①作丙的半透膜,葡萄糖顺浓度梯度运输到右侧,右侧液体浓度升高,吸水力增强,左侧液面低于右侧,C正确;在甲人工膜上贯穿上乙的蛋白质②作丙的半透膜,因无能量乳酸不能运输,左右液面等高,D错误。
14.[2022届T8联考(2),4]研究得知,胰岛B细胞内K+浓度是细胞外的28倍,细胞外Ca2+浓度是细胞内的15 000倍。细胞外葡萄糖浓度调节胰岛素的分泌过程如图(+表示促进),下列叙述错误的是( )
A.K+外流和Ca2+内流都是不消耗能量的协助扩散
B.K+和Ca2+浓度差的建立和维持不需要载体和能量
C.ATP释放使K+通道磷酸化导致其空间结构改变
D.作为能量“通货”(“货币”)的ATP能参与细胞内信号传递
答案 B 胰岛B细胞内K+浓度大于细胞外,Ca2+浓度小于细胞外,因此K+顺浓度梯度外流和Ca2+顺浓度梯度内流属于不消耗能量的协助扩散,A正确;K+和Ca2+浓度差的建立和维持需要依靠主动运输,则需要载体和能量,B错误;根据图示,ATP释放使K+通道磷酸化,导致K+外流受阻(说明磷酸化导致K+通道蛋白的空间结构发生了改变),进而引起Ca2+内流,最终促进了胰岛素的分泌,ATP参与了该信号传递过程,C、D正确。
15.(2022届潍坊四中月考,6)A、B、C中均为一定浓度的麦芽糖溶液,溶液之间均用半透膜隔开,一段时间后达到渗透平衡形成一定的高度差,h1>h2,如图所示。下列说法不正确的是( )
A.产生如图现象的原因是麦芽糖分子不能透过半透膜,水分子可透过
B.平衡状态下,从B侧进入A侧的水分子数与A侧进入B侧的水分子数相等
C.平衡状态下,B的渗透压等于C侧渗透压与h2液柱的压强之和
D.平衡状态下,A、B、C中麦芽糖溶液的浓度大小关系为A>C>B
答案 C 平衡状态下,装置中液柱高度差产生的压强等于半透膜两侧的渗透压的差值,可知:h1液柱的压强=A的渗透压-B的渗透压,h2液柱的压强=C的渗透压-B的渗透压,C错误;由于h1>h2,可推知三种溶液的渗透压大小关系为A>C>B,D正确。
16.(2022届济宁邹城期中,4)图甲是人的红细胞处在不同浓度的NaCl溶液中,红细胞的体积(V)与初始体积(V0)之比的变化曲线;图乙是某植物细胞在一定浓度的KNO3溶液中细胞失水量的变化情况。下列说法正确的是( )
甲
乙
A.图甲中250 mmol·L-1NaCl溶液不影响人红细胞的功能
B.图甲中显示可用小于100 mmol·L-1NaCl溶液处理人成熟红细胞制备纯净细胞膜
C.图乙中0A段,细胞的吸水能力逐渐减弱
D.图乙中细胞失水量变化过程中只有水分子渗出和进入细胞
答案 B 图甲中,250 mmol·L-1NaCl溶液中红细胞体积与初始体积之比小于1,说明红细胞失水皱缩了,会影响红细胞的代谢,进而影响红细胞的功能,A错误;图甲中红细胞在100 mmol·L-1NaCl溶液中会吸水涨破,因此,用小于该浓度的NaCl溶液处理人红细胞可制备纯净细胞膜,B正确;图乙中0A段细胞的失水量逐渐增大,则细胞液浓度会逐渐增大,因此,细胞的吸水能力逐渐增强,C错误;图乙中细胞失水量变化过程中,既有水分子渗出,也有水分子进入细胞,钾离子和硝酸根离子是细胞可吸收的离子,在细胞失水量变化过程中进入细胞,可使细胞发生质壁分离复原,D错误。
17.(2022届德州期中,17)(不定项)变形杆菌视紫红质(PR)是一类吸光色素膜蛋白,广泛存在于各种水域的细菌中,PR在光驱动下可将 H+从细胞质泵到细胞膜外,从而建立44细胞膜内外的H+浓度梯度,形成化学势能,该势能可用于ATP合成或驱动细菌鞭毛运动。下列说法不正确的是( )
A.H+运输到细胞间隙的过程属于被动运输
B.含PR的细菌可直接利用光能,因此属于自养生物
C.PR的存在可以减少细菌对含碳有机物的消耗
D.降低环境中H+浓度有利于含PR的细菌生命活动的进行
答案 ABD PR在光驱动下将H+运输到细胞间隙属于主动运输,A错误;含PR的细菌并不能将无机物合成有机物,不属于自养生物,B错误;PR的存在使细菌所需的部分能量来自光能,可减少细胞呼吸对含碳有机物的消耗,C正确;降低环境中H+浓度不利于建立细胞膜内外的H+浓度梯度,D错误。
18.(2022届潍坊四中月考,5)通道蛋白是横跨细胞膜的亲水性通道,允许特定的离子和小分子物质顺浓度梯度快速通过,由其介导的物质跨膜运输速率比由载体蛋白介导的物质跨膜运输速率快1 000倍以上。如图甲、乙分别表示由细胞膜上的通道蛋白和载体蛋白介导的两种运输方式。下列相关叙述错误的是( )
A.细胞膜的选择透过性与载体蛋白和通道蛋白都有关
B.由载体蛋白介导的物质跨膜运输具有饱和性
C.肾小管上皮细胞能快速重吸收水分主要依赖细胞膜上的水通道蛋白
D.由载体蛋白和通道蛋白介导的都是物质顺浓度梯度的跨膜运输
答案 D 载体蛋白和通道蛋白都只能允许特定物质通过,体现了细胞膜的选择透过性,A正确;由于载体蛋白数量有限等,因此由载体蛋白介导的物质跨膜运输具有饱和性,B正确;肾小管上皮细胞能快速重吸收水分主要依赖细胞膜上的水通道蛋白,C正确;由载体蛋白介导的物质跨膜运输可能是逆浓度梯度的主动运输和顺浓度梯度的协助扩散,D错误。
19.(2022届潍坊四中月考,16)科学家将小麦、萝卜幼苗分别放在含Mg2+和SiO44-的培养液中,一段时间后,发现萝卜培养液中SiO44-浓度升高,而小麦培养液中Mg2+浓度升高,下列叙述不正确的是( )
A.萝卜与小麦相比,其对Mg2+需求量大,而对SiO44-需求量小
B.此实验说明植物吸水和吸收无机盐离子可能是两个相对独立的过程
C.萝卜培养液中SiO44-浓度升高,是萝卜细胞消耗能量,主动外排离子的结果
D.若增大培养液中Mg2+和SiO44-的浓度,二者的吸收速率可能下降
答案 C 培养液中无机盐离子浓度越小,说明植物对该无机盐离子的需求量越大,A正确;实验后某些无机盐离子的浓度升高,是因为植物对水的吸收速率大于对该无机盐离子的吸收速率,说明植物吸水和吸收无机盐离子是两个相对独立的过程,B正确,C错误;若培养液中离子浓度过大,可能造成植物根细胞因失水而代谢能力下降,D正确。
20.(2022届邹城一中月考,21)(不定项)如图是小肠上皮细胞吸收铁离子的示意图,下列相关叙述正确的是( )
A.蛋白1运输亚铁血红素的动力是浓度差
B.蛋白2具有催化功能
C.蛋白3运输Fe2+的方式属于主动运输
D.蛋白4运输Fe2+需要消耗ATP
答案 ABC 蛋白1运输亚铁血红素的方向为由高浓度向低浓度,属于协助扩散,A正确;蛋白2可将Fe3+变为Fe2+,属于酶,B正确;蛋白3运输Fe2+是逆浓度的,属于主动运输,C正确;由图可知,蛋白4运输Fe2+是顺浓度的,属于协助扩散,不需要消耗ATP,D错误。
20.(2022届西安中学月考,10)如图所示,溶液X中含有绿色染料,溶液Y中含有红色染料,溶液Z中含有蓝色染料。实验开始时,两支漏斗中溶液液面的高度一样。10 min后观察的结果是溶液X液面上升,溶液Y液面下降;溶液X中只有绿色染料,溶液Y中含有红色和蓝色染料,溶液Z中含有绿色和蓝色染料。下列有关叙述中,正确的是( )
A.溶液Z的浓度最高
B.溶液Y的浓度最低
C.溶液Y中的溶质分子能够通过半透膜进入溶液X中
D.溶液X中的溶质分子不能够通过半透膜进入溶液Z中
答案 B 10 min后溶液X液面上升,表明溶液Z中的渗透压小于溶液X的,说明溶液X的浓度大于溶液Z,溶液Y液面下降,说明溶液Z的渗透压大于溶液Y,即溶液Y的浓度小于溶液Z,A错误,B正确。溶液X中只有绿色染料,溶液Y中含有红色和蓝色染料,溶液Z中含有绿色和蓝色染料,表明溶液Z中的溶质分子能够通过半透膜进入溶液Y,溶液X中的溶质分子能够通过半透膜进入溶液Z,C、D错误。
21.(2022届河南南阳期中,9)用打孔器制取新鲜红甜菜根片若干,均分为9组,并记录每组红甜菜根片的质量(W1),再分别浸泡在不同浓度的蔗糖溶液中,一段时间后取出材料,用吸水纸吸干表面水分并分别称重(W2)。其中(W2-W1)/W1与蔗糖溶液浓度的关系如图所示,下列分析正确的是( )
A.蔗糖溶液浓度为0 g·mL-1的一组,W2-W1=0
B.随着蔗糖溶液浓度的增大,各组中的W2在减少
C.蔗糖溶液浓度为0.1 g·mL-1的一组,植物细胞膜没有物质的跨膜运输
D.随着蔗糖溶液浓度的增大,各组细胞的质壁分离程度在逐渐增大
答案 B 分析题图可知,蔗糖溶液浓度为0 g·mL-1时,(W2-W1)/W1=0.04,说明W2-W1≠0,A错误;据图可知,(W2-W1)/W1随着蔗糖溶液的浓度增加而减少,即各组中的W2在减少,B正确;由图可知,蔗糖溶液浓度为0.1 g·mL-1时,W2-W1=0,此时蔗糖溶液的浓度等于甜菜根细胞细胞液的浓度,但细胞仍有水分子的跨膜运输,C错误;由图可知,当蔗糖溶液浓度大于0.1 g·mL-1时,随着蔗糖溶液浓度的增大,各组细胞的质壁分离程度逐渐增大,D错误。
22.(2022届江西抚赣六校阶段考,11)下列有关细胞物质输入和输出的叙述,正确的是( )
A.水分子可通过载体蛋白和通道蛋白的协助进入细胞
B.钠离子可通过载体蛋白和通道蛋白的协助进入细胞
C.葡萄糖进入哺乳动物成熟红细胞既需要载体蛋白协助又消耗能量
D.大分子物质进出细胞时需要囊泡运输,不消耗能量
答案 B 水分子的运输方式是自由扩散或是借助水通道蛋白的协助扩散,不需要载体蛋白,A错误;钠离子可通过载体蛋白以主动运输的方式进入细胞,也可以借助通道蛋白以协助扩散的方式进入细胞,B正确;葡萄糖进入哺乳动物成熟红细胞的方式为协助扩散,需要载体蛋白协助但不消耗能量,C错误;大分子物质进出细胞时需要囊泡运输,即胞吞和胞吐,该过程消耗能量,D错误。
23.(2022届江西抚赣六校阶段考,23)溶酶体内的pH一般在4.6左右。当溶酶体的内部物质不断消耗H+使pH上升时,与Na+和H+运输有关的m蛋白、T蛋白和V蛋白发生如图所示变化,下列叙述正确的是( )
A.将溶酶体中的物质加入胃液中,能将胃液中的蛋白酶水解
B.图中H+的运输方式与人体内K+由血浆进入成熟红细胞的方式相同
C.溶酶体pH上升后,V蛋白发生的变化会使溶酶体内的pH上升
D.pH为4.6时,m蛋白的活性受T蛋白的抑制,Na+不能排出溶酶体
答案 B 酶具有作用条件较温和的特点,由于溶酶体内的pH一般在4.6左右,而胃液的pH为0.9~1.5,溶酶体中的酶在该条件下会失活,不能将胃液中的蛋白酶水解,A错误。据图分析可知,H+进入溶酶体,消耗ATP,为主动运输;人体内K+由血浆进入成熟红细胞的方式为主动运输,两者相同,B正确;据图可知,pH上升后,V蛋白发生的变化会使H+进入溶酶体,从而导致溶酶体内的pH下降,C错误;pH为4.6时,T蛋白与m蛋白结合而关闭,T蛋白活性受抑制,导致溶酶体内的Na+不能排出,D错误。
24.(2022届西宁期末,2)如图是某同学用洋葱紫色鳞片的外表皮做“植物细胞的吸水与失水”实验中所观察到的细胞图,下列叙述正确的是( )
A.图中1、2、6组成了细胞的原生质层
B.图中细胞处于质壁分离状态,此时6处的浓度一定大于7处的浓度
C.图中1是细胞壁,6中充满了外界溶液
D.图中7是细胞液,在细胞发生质壁分离过程中,其颜色逐渐变浅
答案 C 图中细胞膜2、液泡膜4、细胞膜和液泡膜之间的细胞质5构成原生质层,相当于半透膜,A错误;若6处的浓度大于7处的浓度,则细胞发生质壁分离,若6处的浓度小于7处的浓度,则细胞发生质壁分离的复原,若6处的浓度等于7处的浓度,则细胞吸水和失水处于动态平衡,由于无法确定图中细胞是在发生质壁分离还是在发生质壁分离复原或者是处于动态平衡中,因此无法确定6、7处的浓度,B错误;图中1是细胞壁,具有全透性,因此6中充满了外界溶液,C正确;图中7是细胞液,在细胞发生质壁分离过程中,细胞失水,其颜色逐渐加深,D错误。
25.(2022届河南信阳调研,9)图中曲线a、b表示物质跨(穿)膜运输的方式,下列表述正确的是( )
A.如果温度变化,只影响b方式运输,不影响a方式运输
B.参与b方式的载体蛋白在协助转运物质时会发生自身构象改变
C.b方式需要载体蛋白协助,该蛋白一般覆盖于细胞膜表面
D.如果使用呼吸抑制剂,b方式运输的物质均被干扰
答案 B 温度的变化影响膜的流动性,两种运输方式都受影响,A错误;在转运物质时载体蛋白会发生自身构象的改变,B正确;与方式b有关的载体蛋白贯穿于细胞膜,C错误;b方式可能为主动运输,若抑制细胞呼吸,能量供应不足,则会导致主动运输受阻,D错误。
26.(2022届河南大联考,5)人体细胞膜上分布有葡萄糖转运体家族G,如G1和G2,研究表明G1在红细胞中含量丰富,G2主要分布于肝脏和胰岛B细胞。如图所示为不同细胞摄入葡萄糖的速率随细胞外葡萄糖浓度的变化情况。下列说法错误的是( )
A.G1和G2的合成和加工需要核糖体、内质网和高尔基体等结构参与
B.同一个体的不同细胞中基因种类的差异导致膜上G的种类和数量不同
C.限制成熟红细胞和肝脏细胞摄入葡萄糖速率不能无限增加的内在因素不同
D.肿瘤细胞代谢速率快,与正常细胞相比,其细胞膜上G1的含量可能更高
答案 B G1和G2是细胞膜上的转运蛋白,转运蛋白的合成和加工需要核糖体、内质网和高尔基体等结构参与,A正确;一般来说,同一个体的不同细胞中基因种类是相同的,由基因的选择性表达,导致细胞膜上G的种类和数量不同,B错误;据图知,成熟红细胞和肝脏细胞运输葡萄糖的方式分别为协助扩散和主动运输,限制成熟红细胞摄入葡萄糖速率不能无限增加的内在因素主要是G1的数量,限制肝脏细胞摄入葡萄糖速率不能无限增加的内在因素主要是G2的数量和能量,C正确;肿瘤细胞代谢速率快,与正常细胞相比,需要吸收更多的葡萄糖,图示G1转运葡萄糖的速率较高,因此其细胞膜上G1的含量可能更高,D正确。
27.[2022届T8联考(2),4]研究得知,胰岛B细胞内K+浓度是细胞外的28倍,细胞外Ca2+浓度是细胞内的15 000倍。细胞外葡萄糖浓度调节胰岛素的分泌过程如图(+表示促进),下列叙述错误的是( )
A.K+外流和Ca2+内流都是不消耗能量的协助扩散
B.K+和Ca2+浓度差的建立和维持不需要载体和能量
C.ATP释放使K+通道磷酸化导致其空间结构改变
D.作为能量“通货”(“货币”)的ATP能参与细胞内信号传递
答案 B 胰岛B细胞内K+浓度大于细胞外,Ca2+浓度小于细胞外,因此K+顺浓度梯度外流和Ca2+顺浓度梯度内流属于不消耗能量的协助扩散,A正确;K+和Ca2+浓度差的建立和维持需要依靠主动运输,则需要载体和能量,B错误;根据图示,ATP释放使K+通道磷酸化,导致K+外流受阻(说明磷酸化导致K+通道蛋白的空间结构发生了改变),进而引起Ca2+内流,最终促进了胰岛素的分泌,ATP参与了该信号传递过程,C、D正确。
28.(2022届河南信阳质检,26)如图为几种物质进出某哺乳动物细胞膜的示意图,甲侧为细胞膜的外侧,图中膜两侧符号的多少代表对应物质的相对浓度。回答下列问题:
(1)同一个体不同细胞膜上的载体的种类和数量不同,根本原因 ,与图中离子泵的合成有关的具膜细胞器有 ,据图推测,离子泵具有的功能是 。
(2)图中葡萄糖进入细胞的方式为 ,加入细胞呼吸抑制剂 (填“影响”或“不影响”)葡萄糖进入细胞,原因是 。
答案 (1)基因的选择性表达 线粒体、内质网、高尔基体 利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子(或催化ATP水解和运输Na+和K+)
(2)主动运输 影响 葡萄糖的转运是通过Na+浓度差形成的势能来驱动载体蛋白实现的,但是细胞内外Na+浓度差的维持需要消耗ATP,因此细胞呼吸抑制剂可通过影响ATP的合成来影响细胞内外Na+浓度,进而间接影响葡萄糖进入细胞
解析 (1)同一个体不同细胞膜上的载体的种类和数量不同,根本原因是基因的选择性表达;离子泵的本质是细胞膜上的蛋白质,与离子泵形成有关的具膜细胞器有内质网、高尔基体,此外需要线粒体供能;据图可知,离子泵具有的功能是催化和运输功能,表现为催化ATP水解和运输Na+和K+。(2)据图可知,葡萄糖进入细胞是从低浓度向高浓度的逆浓度梯度运输,且需要载体协助,故属于主动运输;加入呼吸抑制剂会影响葡萄糖进入细胞,原因见答案。
29.(2022届湖南益阳模拟,21)科学家设计了一个简单有效地测定植物组织细胞的细胞液浓度的方法,实验步骤和结果如下。
实验步骤:
①配制具有一定浓度梯度的蔗糖溶液,备用。
②取12支干燥洁净的带塞试管,分成6组,每组试管分为A、B两支。
③在每组试管中注入等量不同浓度的蔗糖溶液,迅速塞紧试管,备用。
④给植物叶片打洞,取得相同叶圆片若干,在每组的A试管中加入等量小圆片,放置15分钟,期间摇动数次;再往每组的A试管中加入一粒极小的亚甲基蓝结晶,轻轻摇动,溶解后使溶液呈蓝色(该过程对溶液浓度影响极小,可忽略不计)。
⑤用特制的滴管依次从各组的A试管中吸一滴蓝色溶液,滴管伸入对应的B试管的中部轻轻放出一滴溶液,如图,观察蓝色小滴的运动情况,并做好记录。
(说明:如果A管中溶液浓度变大,取出的蓝色小滴将在相应的B管溶液中下沉;如果溶液浓度变小,蓝色小滴将上浮;如果溶液浓度不变,蓝色小滴将均匀扩散)
实验结果:
组别
A1、B1
A2、B2
A3、B3
A4、B4
A5、B5
A6、B6
蔗糖
溶液
浓度
0.0 125M
0.025M
0.05M
0.1M
0.2M
0.4M
蓝色
液滴
运动
方向
微
下沉
微微
下沉
微微
上浮
微
上浮
上浮
明显
上浮
请回答下列问题:
(1)本实验的自变量是 ;因变量是 ,以蓝色液滴运动方向来判断其变化;步骤④不同试管中加入等量小圆片是对实验 变量的控制。
(2)本实验的原理是当细胞液浓度大于外界溶液浓度时,植物细胞会发生渗透 (选填“吸水”或“失水”);实验中,若从A试管中取出的蓝色液滴在相应的B试管中上浮,则叶圆片在A试管的蔗糖溶液中发生了 (选填“吸水”或“失水”),在显微镜下可观察到细胞形态接近如图 。
(3)根据实验结果可估测植物组织细胞的细胞液浓度介于 。
答案 (1)蔗糖溶液的浓度 A试管中溶液浓度的变化情况 无关 (2)吸水 失水 C (3)0.025 M~0.05 M
解析 (1)本实验的自变量是蔗糖溶液的浓度;因变量是A试管中溶液浓度的变化情况,以蓝色液滴运动方向来判断其变化;步骤④不同试管中加入等量小圆片是对实验无关变量的控制,无关变量应保持相同且适宜。(2)当细胞液浓度大于外界溶液浓度时,植物细胞会发生渗透吸水;由题干说明可知,实验中若从A试管中取出的蓝色液滴在相应的B试管中上浮,则叶圆片在A试管的蔗糖溶液中发生了失水;在显微镜下可观察到细胞形态接近图C,因为图C细胞呈现的状态是质壁分离。(3)因为A2、B2组蓝色液滴微微下沉,A3、B3组蓝色液滴微微上浮,据此可估测植物组织细胞的细胞液浓度介于0.025 M~0.05 M。
知识拓展 若要使估测结果更准确,则实验思路是在0.025 M~0.05 M进一步缩小浓度梯度,继续重复题述实验。
30.(2022届潍坊四中月考,23)研究表明,在盐胁迫下大量的 Na+进入植物根部细胞,会抑制 K+进入细胞,导致细胞中 Na+/K+的比例异常,使细胞内的酶失活,影响蛋白质的正常合成。碱蓬等耐盐植物能够在盐胁迫逆境中正常生长,如图是耐盐植物根细胞与参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图,其根细胞生物膜两侧 H+形成的电化学梯度在物质转运过程中发挥了十分重要的作用。请回答下列问题:
(1)盐碱地上大多数植物很难生长,主要原因是土壤溶液浓度大于 ,植物无法从土壤中获取充足的水分甚至萎蔫。
(2)耐盐植物根细胞膜具有选择透过性的基础是 ,当盐浸入根周围的环境时,Na+以 方式顺浓度梯度大量进入根部细胞。据图分析,图示各结构中 H+浓度分布存在差异,该差异主要由位于 上的H+-ATP泵转运H+来维持。
(3)为减少 Na+对胞内代谢的影响,这种 H+分布特点可使根细胞将 Na+转运到细胞膜外或液泡内 。 Na+转运到细胞膜外或液泡内所需的能量来自 。
(4)有人提出,耐盐碱水稻根部细胞的细胞液浓度比一般水稻品种(生长在普通土壤上)的高。请利用质壁分离实验方法设计实验进行验证(简要写出实验设计思路): 。
答案 (1)细胞液浓度 (2)细胞膜上转运蛋白的种类和数量,转运蛋白空间结构的变化 协助扩散 细胞膜和液泡膜 (3)细胞膜两侧、液泡膜两侧H+浓度差形成的势能 (4)配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液,分别取耐盐碱水稻根的成熟区细胞和普通水稻根的成熟区细胞,进行质壁分离实验,观察对比两种植物细胞在每一浓度下发生质壁分离的情况
解析 (1)当土壤溶液浓度大于细胞液浓度时,会使根细胞失水。(2)在转运蛋白的协助下,Na+顺浓度梯度进入根部细胞的方式为协助扩散。(3)由题图可知,根细胞将Na+转运到细胞膜外或液泡内属于协同运输,运输动力来自细胞膜两侧、液泡膜两侧 H+的电化学梯度形成的势能。(4)利用质壁分离实验验证比较不同细胞的细胞液浓度,由于不确定细胞液浓度大小,因此需配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液分别进行质壁分离实验,若在某浓度下,耐盐碱水稻根部细胞比一般水稻品种质壁分离程度小,可验证题述结论。
31.(2022届长沙雅礼中学月考二,17)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,提高水分子的运输效率。如图是猪的红细胞在不同浓度的NaCl溶液中,细胞体积与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)。请回答下列问题:
(1)哺乳动物成熟的红细胞是提取细胞膜的良好材料,原因是 。在低渗透溶液中,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”的主要成分是 。
(2)分析图,将相同的猪的红细胞甲、乙分别放置在A点和B点对应浓度的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的时间少于肝细胞,结合以上信息分析,其原因可能是 。
(4)细胞分化的根本原因是基因的选择性表达,抗利尿激素基因与抗利尿激素受体基因的表达细胞分别是 。
答案 (1)哺乳动物成熟的红细胞中无细胞核和众多的细胞器 蛋白质和磷脂 (2)大于 红细胞乙失水量多,细胞液渗透压较高,细胞吸水能力较强 (3)红细胞膜上存在水通道蛋白,肝细胞膜上无水通道蛋白 (4)下丘脑神经内分泌细胞、肾小管和集合管细胞
解析 (1)哺乳动物成熟的红细胞中无细胞核和众多的细胞器,是提取细胞膜的良好材料。据题意“血影”主要是细胞膜,故其主要成分是蛋白质和磷脂。(2)猪的红细胞在浓度为150 mmol/L的NaCl溶液中能保持正常形态。A、B点的NaCl浓度均高于150 mmol/L,且B点的NaCl浓度高于A点,故红细胞乙失水较多,细胞液渗透压较高,吸水能力较强。(3)水进入细胞的方式有自由扩散和通过水通道蛋白的协助扩散两种,肝细胞吸水涨破需要的时间比红细胞长的原因可能是红细胞膜上存在水通道蛋白,肝细胞膜上无水通道蛋白。(4)抗利尿激素是由下丘脑的神经内分泌细胞分泌的,其作用的靶细胞是肾小管和集合管细胞,故抗利尿激素基因与抗利尿激素受体基因的表达细胞分别是下丘脑神经内分泌细胞、肾小管和集合管细胞。
2023届 一轮复习 浙科版 物质进出细胞的运输方式 单元测试
1.(2022届盐城伍佑中学期初,11)如图是某哺乳动物的红细胞在不同浓度的NaCl溶液中,细胞体积和初始体积之比的变化曲线(O点对应的浓度为细胞吸水破裂时的NaCl浓度)。下列相关叙述错误的是( )
A.制备纯净的细胞质膜的材料最好选用哺乳动物的成熟红细胞
B.红细胞吸水破裂释放内容物后剩余的部分称为“血影”,“血影”的主要成分是蛋白质和磷脂
C.根据图示可知,细胞在浓度为150 mmol/L的NaCl溶液中能保持正常状态
D.将相同的红细胞甲、乙分别放置在A点和B点对应的NaCl溶液浓度中,一段时间后红细胞乙的吸水能力小于红细胞甲
答案 D 哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多的细胞器,是制得纯净的细胞质膜的理想材料,A正确;由题意可知“血影”为细胞质膜,其主要成分是蛋白质和磷脂,B正确;当NaCl溶液浓度等于150 mmol/L时,细胞体积与初始体积之比等于1.0,说明此时水分子进出红细胞动态平衡,细胞能保持正常状态,C正确;题图显示A点对应的NaCl溶液中的细胞体积与初始体积之比大于B点,而且均小于1.0,据此可推知,将相同的红细胞甲、乙分别放置在A点和B点对应的NaCl溶液浓度中,在单位时间内,红细胞甲的失水量小于红细胞乙的失水量,因此一段时间后,红细胞乙的吸水能力大于红细胞甲的,D错误。
2.(2022届镇江期中,3)下列关于植物细胞失水和吸水实验的叙述,正确的是( )
A.利用洋葱根尖分生组织和添加胭脂红的蔗糖溶液进行实验,现象更加明显
B.第二次显微观察前,先加蔗糖溶液再盖盖玻片,可避免气泡的产生
C.滴加清水后,部分细胞不能发生质壁分离复原的原因可能是细胞已死亡
D.吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体,以免污染显微镜镜头
答案 C 洋葱根尖分生组织细胞没有中央大液泡,不适合用于观察植物细胞的失水和吸水,A错误;第二次显微观察,不需要再盖盖玻片,只需要从盖玻片的一侧滴入一定浓度的蔗糖溶液,另一侧用吸水纸引流即可,B错误;滴加清水后,部分细胞不能发生质壁分离复原的原因可能是蔗糖溶液浓度太高,细胞失水过多死亡,C正确;吸水纸在此实验中的主要作用是引流,D错误。
3.(2022届连云港期初,4)脯氨酸对许多癌细胞的形成和分裂都有一定作用。科学家研究其作用时人工合成了一种分子a,将其嵌入细胞质膜后,它可以转运脯氨酸进出细胞(图中①);细胞质膜上原本存在的脯氨酸转运蛋白也能转运脯氨酸(图中②);脯氨酸还能通过磷脂分子的间隙穿过膜(图中③)。下列说法不正确的是( )
A.由于脯氨酸转运蛋白具有特异性,因此②过程中它的空间结构不发生变化
B.酒精进入细胞的方式与③过程类似
C.水分子可以通过与②③过程相同的方式进行跨膜运输
D.人工合成的分子a相当于载体蛋白
答案 A 脯氨酸转运蛋白具有特异性,在运输脯氨酸时,其先与脯氨酸特异性结合,然后通过自身构象的变化完成运输,即空间结构发生改变,A错误;酒精进入细胞的方式为自由扩散,类似③过程,B正确;水分子可以通过自由扩散和协助扩散的方式进入细胞,C正确;人工合成的分子a可以运输脯氨酸,相当于载体蛋白,D正确。
4.(2022届苏州期初,18)尿酸盐经肾小球滤过后,部分被肾小管细胞质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。尿酸盐重吸收过量导致高尿酸血症或痛风。下列相关叙述正确的是(多选)( )
A.URAT1和GLUT9在细胞内的加工和转运过程不需要内质网等细胞器参与
B.肾小管细胞通过URAT1和GLUT9重吸收尿酸盐,体现了细胞质膜具有信息传递的功能
C.原尿中有物质需借助载体蛋白通过肾小管的细胞质膜,其方式是协助扩散或主动运输
D.刷状缘扩大了细胞质膜相对表面积,有利于提高物质运输效率
答案 CD 细胞质膜上的蛋白质的合成过程与分泌蛋白相似,URAT1和GLUT9在细胞内的加工和转运过程需要核糖体、内质网、高尔基体等细胞器参与,A错误;肾小管细胞通过URAT1和GLUT9重吸收尿酸盐,体现了细胞质膜具有控制物质进出细胞的功能,B错误。
5.(2022届苏州期初,5)在线粒体内膜上存在传递电子的一组酶的复合体,由一系列能可逆地接受和释放电子或H+的化学物质所组成,它们在内膜上相互关联地有序排列成传递链,称为电子传递链或呼吸链,是典型的多酶体系。如图展示的是有氧呼吸部分过程图,下列相关叙述正确的是( )
A.在电子传递链复合体作用下使线粒体膜间隙呈碱性
B.图中线粒体内膜上ATP的合成离不开氢离子的跨膜运输
C.丙酮酸从线粒体膜间隙进入线粒体基质的运输方式是协助扩散
D.有氧呼吸第三阶段利用的NADH也可用于光合作用的暗反应
答案 B 分析题图可知,在电子传递链复合体作用下H+进入线粒体膜间隙,可使线粒体膜间隙呈酸性,A错误;在线粒体内膜上ATP形成所需要的能量来自膜两侧的H+浓度差形成的势能,B正确;丙酮酸从线粒体膜间隙进入线粒体基质是一种协同运输,需要载体蛋白的协助,需要的能量由膜两侧H+浓度梯度形成的电化学势能提供,其方式为主动运输,C错误;光反应产生的NADPH通常用于暗反应,D错误。
6.(2022届湖北孝感起点考,15)胰岛B细胞内K+浓度为细胞外28倍,细胞外Ca2+浓度为细胞内15 000倍。当血糖浓度增加时,葡萄糖进入胰岛B细胞引起一系列生理反应,如图所示。下列说法错误的是( )
A.胰岛B细胞中K+外流和Ca2+内流属于被动运输
B.ATP可作为信息分子,引起K+通道关闭
C.葡萄糖主要在线粒体中氧化分解使ATP升高
D.胰岛素通过胞吐的方式释放,此过程需要消耗ATP
C 胰岛B细胞中K+外流和Ca2+内流都需通过离子通道且都是顺浓度梯度运输,属于被动运输,A正确;ATP升高会引起ATP敏感的K+通道关闭,此时ATP作为信息分子,B正确;线粒体膜上没有运输葡萄糖的载体,葡萄糖需要在细胞质基质中被分解成丙酮酸和NADH,丙酮酸能进入线粒体继续分解,C错误;胰岛素是蛋白质,通过胞吐的方式释放,需消耗ATP,D正确。
7.(2022届广东高三开学摸底,4)将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞放入适宜浓度的蔗糖溶液中,细胞发生质壁分离,液泡体积的变化如图所示。下列叙述错误的是( )
A.与a点和b点相比,c点时细胞的吸水能力最强
B.与a点和b点相比,c点时细胞的液泡颜色最浅
C.c点时仍有水分子进出细胞
D.用适宜浓度的KNO3溶液代替蔗糖溶液,细胞将会发生质壁分离复原现象
答案 B 与a点和b点相比,c点时液泡体积变小,液泡颜色变深,细胞液渗透压增大,吸水能力增强,A正确,B错误。
8.(2022届顺德质检,10)取自两个新鲜萝卜的形状、大小、长度相同的萝卜条A和萝卜条B各3段,分别浸泡在不同浓度的蔗糖溶液(甲~丙)中,一段时间后,取出所有萝卜条并测量其长度,结果如图所示(注:萝卜细胞与蔗糖溶液之间只有水分交换),下列相关叙述不正确的是( )
A.浸泡在蔗糖溶液前,萝卜条A的细胞液浓度大于萝卜条B
B.丙蔗糖溶液浸泡萝卜条A和B后,溶液浓度升高程度不同
C.浸泡在乙蔗糖溶液中的萝卜条B可能失去生活力
D.初始时甲~丙三种蔗糖溶液浓度的大小关系是丙>甲>乙
答案 D 实验后与实验前长度之比>1,说明萝卜条吸水,细胞液浓度降低;实验后与实验前长度之比<1,说明萝卜条失水,细胞液浓度增加;实验后与实验前长度之比=1,说明萝卜条吸水和失水处于动态平衡。萝卜条A的细胞液浓度与甲溶液浓度接近,萝卜条A在乙溶液中失水,在丙溶液中吸水,可知丙蔗糖溶液浓度最小,其次是甲,浓度最大的是乙,D错误。
9.(2022届深圳外国语学校月考,7)细胞内Na+区隔化是植物抵御盐胁迫,减轻高盐伤害的途径之一,植物液泡膜上H+焦磷酸酶能利用水解焦磷酸释放的能量将H+运进液泡,建立液泡膜两侧的H+浓度梯度。该浓度梯度能驱动液泡膜上的转运蛋白M将H+运出液泡,同时将Na+由细胞质基质运进液泡,实现Na+区隔化。下列叙述错误的是( )
A.细胞质基质中的H+和Na+均以主动运输的方式进入液泡
B.H+焦磷酸酶和转运蛋白M在转运时均需改变自身构象
C.转运蛋白M能同时转运H+和Na+,故其不具有特异性
D.加入H+焦磷酸酶抑制剂,Na+跨液泡膜运输速率会减弱
答案 C 转运蛋白M可同时转运Na+和H+,但不能转运其他物质,说明该转运蛋白具有特异性,C错误。
10.(2022届顺德质检,8)图中曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式,下列表述正确的是( )
A.方式a需要消耗ATP水解放出的能量
B.方式b的转运速率与被转运物质的浓度无关,与载体有关
C.人的组织细胞通过方式a吸收O2
D.制约方式b的转运速率不再增大的因素一定是细胞供能不足
答案 C 方式a为自由扩散,不消耗能量,A错误;在被转运物质浓度较低时,随着被转运物质浓度的增加,物质运输速率加快,说明方式b的转运速率与被转运物质的浓度有关,B错误;方式b可能为协助扩散或主动运输,故限制方式b的转运速率不再增大的因素可能是细胞供能不足,也可能是载体数量有限,D错误。
11.[2022届T8联考(2),4]研究得知,胰岛B细胞内K+浓度是细胞外的28倍,细胞外Ca2+浓度是细胞内的15 000倍。细胞外葡萄糖浓度调节胰岛素的分泌过程如图(+表示促进),下列叙述错误的是( )
A.K+外流和Ca2+内流都是不消耗能量的协助扩散
B.K+和Ca2+浓度差的建立和维持不需要载体和能量
C.ATP释放使K+通道磷酸化导致其空间结构改变
D.作为能量“通货”(“货币”)的ATP能参与细胞内信号传递
答案 B 胰岛B细胞内K+浓度大于细胞外,Ca2+浓度小于细胞外,因此K+顺浓度梯度外流和Ca2+顺浓度梯度内流属于不消耗能量的协助扩散,A正确;K+和Ca2+浓度差的建立和维持需要依靠主动运输,则需要载体和能量,B错误;根据图示,ATP释放使K+通道磷酸化,导致K+外流受阻(说明磷酸化导致K+通道蛋白的空间结构发生了改变),进而引起Ca2+内流,最终促进了胰岛素的分泌,ATP参与了该信号传递过程,C、D正确。
12.(2022届深圳宝安调研,13)花青素可以作为天然酸碱指示剂,在酸性环境中偏红色,碱性环境中偏蓝色。为探究MoO42-(碱性)进入植物细胞的方式,实验小组以紫色洋葱的鳞片叶外表皮细胞为材料,用Na2MoO4及Na2MoO4与ATP的混合液分别处理细胞,实验结果如表,据此判断错误的是( )
组别
Na2MoO4
溶液浓度
ATP溶液
浓度
变色细
胞的比例
甲组
0.005 mol/L
0
4.1%
乙组
0.005 mol/L
5×10-7mol/L
10.5%
A.细胞膜和液泡膜上可能均存在吸收Na+和MoO42-的载体蛋白
B.甲组实验细胞吸收MoO42-所需的ATP来自细胞质基质和线粒体
C.为排除ATP溶液使细胞变色的可能性,应再增加一组只用ATP溶液处理的实验
D.根据实验结果可初步判断细胞吸收MoO42-的方式为主动运输和协助扩散
答案 D 比较甲组和乙组实验结果可知,添加ATP溶液后变色细胞所占的比例增大,即细胞吸收MoO42-的速率增加,故可以判断其运输与能量有关,运输方式为主动运输,D错误。
13.[2022届T8联考(1),2]研究发现:在10%的葡萄糖溶液和10%的果糖溶液中小肠上皮细胞均先皱缩后膨胀;用呼吸酶抑制剂处理过的小肠上皮细胞在10%的葡萄糖溶液中皱缩,在10%的果糖溶液中先皱缩后膨胀;加入抑制载体蛋白活性物质的装片中,细胞在10%的葡萄糖溶液和10%的果糖溶液中均皱缩。据此推测小肠上皮细胞对葡萄糖和果糖的吸收分别与图中甲、乙哪种物质吸收方式相似( )
A.甲 乙 B.甲 甲
C.乙 乙 D.乙 甲
答案 A 细胞在10%的葡萄糖溶液和10%的果糖溶液中均先皱缩后膨胀,说明葡萄糖和果糖都能进入细胞;用呼吸酶抑制剂处理过的细胞在10%的葡萄糖溶液中皱缩,说明细胞吸收葡萄糖需要消耗能量,可能是主动运输,在10%的果糖溶液中先皱缩后膨胀,说明细胞吸收果糖不消耗能量;加入抑制载体蛋白活性物质的装片中,细胞在10%的葡萄糖溶液和10%的果糖溶液中均皱缩,说明两种物质的运输都需要载体。综合分析,说明小肠上皮细胞对葡萄糖、果糖的吸收方式分别为主动运输、协助扩散。图中甲进入小肠上皮细胞的方式是逆浓度梯度的主动运输;图中乙进入细胞的方式是借助于载体蛋白且不消耗能量的协助扩散,故选A。
14.(2022届肇庆统一测试,16)人体进食后,小肠微绒毛外侧葡萄糖由于二糖的水解而浓度局部高于细胞内,这部分葡萄糖能通过GLUT2转运;大部分葡萄糖利用Na+顺浓度进入细胞所提供的能量,通过SGLT1转运,过程如图1所示。葡萄糖的转运速率与肠腔中葡萄糖浓度关系如图2所示。据此分析错误的是( )
图1 小肠绒毛上皮细胞转运葡萄糖示意图
图2 肠腔中葡萄糖浓度对于小肠绒毛
上皮细胞吸收葡萄糖速率的影响
A.图1中的IM代表小肠绒毛细胞膜上的麦芽糖酶
B.葡萄糖通过SGLT1进入小肠细胞不消耗ATP,属于协助扩散的方式
C.由图2可知,葡萄糖浓度高时主要以协助运输的方式进入细胞
D.同一细胞可以不同的方式吸收葡萄糖,其结构基础是载体的种类不同
答案 B 由图1可知,麦芽糖在IM的作用下分解为葡萄糖,故IM代表小肠绒毛细胞膜上的麦芽糖酶,A正确;葡萄糖通过SGLT1,利用Na﹢转运所提供的能量转运,属于主动运输,B错误;由图2可知,随着葡萄糖浓度升高,GLUT2转运葡萄糖速率迅速提高,此运输方式需要载体蛋白,不消耗能量,为协助扩散,因此主要以协助运输的方式进入细胞,C正确。
15.(2022届深圳外国语学校月考,8)图甲、乙分别表示载体介导和通道介导的两种协助扩散方式,其中通道介导的扩散比载体介导快1 000倍,下列叙述错误的是( )
A.载体蛋白和通道蛋白在细胞膜上不是静止不动的
B.载体蛋白和通道蛋白在物质转运时作用机制不同
C.甲、乙两种方式中只有乙属于被动运输
D.载体蛋白转运时会发生构象改变导致运输速率较慢
答案 C 甲、乙两种方式都是从高浓度一侧运输到低浓度一侧,需要转运蛋白的协助,都属于被动运输,C错误。
16.(2022届广东高三月考)图示为不存在ATP的情况下,在某种载体蛋白的作用下,Na+顺浓度进入细胞,逆浓度吸收葡萄糖的过程,该过程称为协同运输,而跨膜的Na+可以由另一种载体蛋白运回膜外。下列分析不正确的是( )
A.为各项生命活动直接提供能量的不止ATP
B.同一细胞中运输一种物质所需载体蛋白、运输方式可能不止一种
C.细胞外侧的糖蛋白具有识别作用,体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能
D.Na+和葡萄糖的运输需借助载体蛋白,原因是它们的理化性质与磷脂分子相差较大
答案 C 图中葡萄糖的跨膜运输所需能量来自 Na+ 浓度梯度形成的电化学势能,A 正确;图中 Na+ 可与两种载体蛋白结合,运输方式有两种,B 正确;糖蛋白的识别作用体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能,C错误;磷脂双分子层是细胞膜的基本支架,Na+和葡萄糖的理化性质与磷脂分子相差较大,不能以自由扩散方式通过细胞膜,D正确。
17.(2022届辽宁六校期初联考,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。如图表示高等动物、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只需要通道蛋白的协助
B.植物细胞吸水达到渗透平衡时,细胞内外溶液浓度可能不相等
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.作为一个系统,植物细胞的边界是细胞壁
答案 B 动物细胞可通过载体蛋白、通道蛋白等将离子转运到细胞外,以避免渗透膨胀,A错误;植物细胞通过细胞壁的支撑避免渗透膨胀,渗透平衡时,细胞内外浓度不一定相等,B正确;原生生物通过伸缩泡将多余的水排到细胞外,在高浓度溶液中的原生生物细胞收缩泡的伸缩频率会降低,C错误;细胞壁具有全透性,植物细胞边界是细胞膜,D错误。
18.(2022届辽宁名校期初联考,5)植物液泡膜上的水通道蛋白(TIPs)是运输水分子的通道,可使水分子顺相对含量的梯度进行跨膜运输。下列说法正确的是( )
A.水分子通过TIPs时,需要与TIPs结合后,由膜的一侧运输到另一侧
B.去掉液泡膜上TIPs,水分子就不能通过液泡膜
C.液泡膜上的TIPs具有运输、识别的作用
D.TIPs在植物细胞内只分布在液泡膜上,说明只有液泡内的TIPs基因表达了
答案 C 通道蛋白运输物质时,不与所运输的物质结合,A错误;没有通道蛋白,水分子也可自由扩散通过液泡膜,B错误;通道蛋白能够识别并运输所运输的物质,C正确;液泡内没有基因,D错误。
知识拓展 通道蛋白
通道蛋白包括水通道蛋白和离子通道蛋白,只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白相结合。
19.(2022届重庆外国语学校期初考,14)实验发现,某物质甲出细胞时,若抑制呼吸作用,则对该物质的运输速率迅速下降;若使用药物限制细胞膜上蛋白质的活性,则该物质的运输速率无影响。由此推断下列有关该物质出细胞方式的叙述,错误的是( )
A.不可能是自由扩散
B.一定不是主动运输
C.一定是逆浓度梯度运输
D.该物质可能是某种激素
答案 C 物质甲运出细胞需要消耗能量,但不需要膜蛋白的协助,运输方式应为胞吐,C错误;蛋白质类激素可以胞吐的方式出细胞,D正确。
20.(2022届重庆巴蜀中学月考二,4)图显示的是小分子通过甲、乙两种细胞的转运过程。下列叙述正确的是( )
A.甲、乙细胞运输的不可能是同一种物质
B.甲细胞中小分子的运输与膜蛋白有关
C.乙细胞中小分子的运输与膜蛋白无关
D.甲细胞中小分子的运输必须依赖一定量的氧气浓度
答案 B 甲、乙分别代表主动运输和被动运输,不同细胞对同一种物质的运输方式可能不同,A错误;主动运输需要载体蛋白协助,B正确;被动运输包括自由扩散和协助扩散,协助扩散需要转运蛋白的协助,C错误;主动运输所需的能量可来自有氧呼吸或者无氧呼吸,D错误。
21.(2022届河北省级一联,4)物质的跨膜运输对细胞的生存和生长至关重要,小分子物质跨膜运输主要有图示三种途径:简单扩散、协助扩散、主动运输。据图分析,下列相关叙述错误的是( )
A.简单扩散和协助扩散都是物质顺浓度梯度的跨膜转运,不需要消耗能量
B.由图可知,简单扩散不需要膜转运蛋白协助,而被动运输需要膜转运蛋白的协助
C.主动运输过程中物质逆浓度梯度进行跨膜转运,所需能量只能由线粒体提供
D.载体蛋白既能够执行被动运输,又能够执行主动运输,而通道蛋白只能执行被动运输
答案 C 主动运输所需的能量可来自有氧呼吸和无氧呼吸,场所是线粒体和细胞质基质,C错误。
知识拓展 被动运输的动力
简单扩散和协助扩散属于被动运输,不消耗能量,运输动力来自被运输物质的浓度差。
22.(2022届黑龙江大庆实验中学开学考,9)将若干生理状况基本相同,长度为3 cm的鲜萝卜条分为四组,分别置于清水(对照组)和浓度相同的三种溶液中(实验组),尿素溶液、KNO3溶液和蔗糖溶液分别编号为1、2、3组。测量每组萝卜条的平均长度,结果如图。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.1组中的尿素分子和2组中的K+、NO3-都进入了细胞,但进入的方式不同
B.3组中,如果一直增大蔗糖溶液浓度,萝卜条就会一直缩短
C.实验组中都发生了质壁分离和复原现象
D.对照组中水分子在前15 min进入了细胞,15 min之后不再进入
答案 A 尿素自由扩散进入细胞,而K+、NO3-主动运输进入细胞,A正确;3组中,由于细胞壁的支撑等,一直增大蔗糖溶液浓度,萝卜条不会一直缩短,B错误;蔗糖不能进入细胞内,蔗糖溶液组细胞质壁分离后不能自动复原,C错误;对照组中,15 min之后水分子进出细胞处于动态平衡,D错误。
23.(2022届湖北孝感期初,14)用物质的量浓度为2 mol·L-1的乙二醇溶液和2 mol·L-1的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞,观察细胞的质壁分离现象,得到其原生质体体积变化情况如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.该植物的所有活细胞都能发生质壁分离
B.A→B段的变化是细胞失水导致原生质体体积减小
C.B→D原生质体体积趋于稳定,无水分子通过原生质层
D.C点时乙二醇开始进入细胞,引起细胞液增大,细胞开始发生质壁分离复原
答案 B 根尖分生区细胞无中央液泡,不能发生质壁分离,A错误;A→B段原生质体相对体积减少,是因为外界溶液浓度高于细胞液浓度,细胞失水,B正确;B→D段原生质体体积趋于稳定,水分子通过原生质层进出细胞达到动态平衡,C错误;C点之前乙二醇就已经开始进入细胞了,D错误。
8.(2022届湖北重点中学期初联考,3)如图展示了不同物质进入细胞的几种方式,其中ATPase为ATP水解酶。下列有关叙述错误的是 ( )
A.物质①进入细胞的速率与膜两侧的浓度差有关,例如甘油进入皮肤细胞
B.物质②进入细胞的速率与浓度差和能量有关,例如葡萄糖进入红细胞
C.物质③进入细胞时,ATPase除催化ATP水解外,还具有载体的功能
D.物质④进入细胞的方式为胞吞作用,主要运输一些大分子物质
答案 B 图中①~④分别代表自由扩散、协助扩散、主动运输和胞吞。膜两侧的浓度差决定自由扩散的速率,A正确;协助扩散不需要消耗能量,B错误;主动运输中,ATPase除催化ATP水解外,还具有载体的功能,C正确;大分子物质通过胞吞进入细胞,D正确。
24.(2022届湖北孝感起点考,15)胰岛B细胞内K+浓度为细胞外28倍,细胞外Ca2+浓度为细胞内15 000倍。当血糖浓度增加时,葡萄糖进入胰岛B细胞引起一系列生理反应,如图所示。下列说法错误的是( )
A.胰岛B细胞中K+外流和Ca2+内流属于被动运输
B.ATP可作为信息分子,引起K+通道关闭
C.葡萄糖主要在线粒体中氧化分解使ATP升高
D.胰岛素通过胞吐的方式释放,此过程需要消耗ATP
答案 C 胰岛B细胞中K+外流和Ca2+内流都需通过离子通道且都是顺浓度梯度运输,属于被动运输,A正确;ATP升高会引起ATP敏感的K+通道关闭,此时ATP作为信息分子,B正确;线粒体膜上没有运输葡萄糖的载体,葡萄糖需要在细胞质基质中被氧化分解成丙酮酸和NADH,才能进入线粒体继续分解,C错误;胰岛素是蛋白质,通过胞吐的方式释放,需消耗ATP,D正确。
25.[2022届T8联考(1),2]研究发现:在10%的葡萄糖溶液和10%的果糖溶液中小肠上皮细胞均先皱缩后膨胀;用呼吸酶抑制剂处理过的小肠上皮细胞在10%的葡萄糖溶液中皱缩,在10%的果糖溶液中先皱缩后膨胀;加入抑制载体蛋白活性物质的装片中,细胞在10%的葡萄糖溶液和10%的果糖溶液中均皱缩。据此推测小肠上皮细胞对葡萄糖和果糖的吸收分别与图中甲、乙哪种物质吸收方式相似( )
A.甲 乙 B.甲 甲
C.乙 乙 D.乙 甲
答案 A 细胞在10%的葡萄糖溶液和10%的果糖溶液中均先皱缩后膨胀,说明葡萄糖和果糖都能进入细胞;用呼吸酶抑制剂处理过的细胞在10%的葡萄糖溶液中皱缩,说明细胞吸收葡萄糖需要消耗能量,可能是主动运输,在10%的果糖溶液中先皱缩后膨胀,说明细胞吸收果糖不消耗能量;加入抑制载体蛋白活性物质的装片中,细胞在10%的葡萄糖溶液和10%的果糖溶液中均皱缩,说明两种物质的运输都需要载体。综合分析,说明小肠上皮细胞对葡萄糖、果糖的吸收方式分别为主动运输、协助扩散。图中甲进入小肠上皮细胞的方式是逆浓度梯度的主动运输;图中乙进入细胞的方式是借助于载体蛋白且不消耗能量的协助扩散,故选A。
26.(2022届福建上杭一中阶段考,15)美国科学家阿格雷和麦金农因研究细胞膜中的通道蛋白获得了诺贝尔奖,通道蛋白分为两大类:水通道蛋白和离子通道蛋白,阿格雷成功分离出了水通道蛋白,麦金农测出了K+通道蛋白的立体结构。如图为肾小管上皮细胞重吸收水分和K+通道蛋白的立体结构的示意图。下列与通道蛋白有关的叙述错误的是( )
A.水通道蛋白往往贯穿于磷脂双分子层中
B.抗利尿激素能促进肾小管上皮细胞利用水通道蛋白重吸收水分
C.K+通道蛋白运输物质的方式为协助扩散,不需要消耗ATP
D.通道蛋白运输时没有选择性,比通道直径小的物质可自由通过
答案 D 通道蛋白运输物质时具有选择性,如水通道蛋白只能运输水分子,D错误。
专题检测题组
1.(2022届永州适应考一,3)某同学将大小相同的马铃薯幼根与物种M的幼根各随机均分为五组,分别放入甲~戊五种不同浓度的蔗糖溶液中,数小时后,取出称重,重量变化如图所示。下列有关该实验结果的叙述,错误的是( )
A.与马铃薯幼根细胞的细胞液浓度最接近的溶液是甲溶液
B.马铃薯比物种M更耐旱
C.在这五种蔗糖溶液中,浓度最大的是乙溶液
D.物种M幼根的细胞在甲浓度溶液中一定会发生明显的质壁分离
答案 D 在甲溶液中,马铃薯幼根细胞的重量变化几乎为0,说明其细胞液浓度与甲溶液浓度几乎相等,A正确;图示可知,马铃薯的吸水能力比物种M强,故更耐旱,B正确;在乙溶液中,马铃薯幼根细胞重量减少最大,失水最多,故乙溶液浓度最大,C正确;在甲溶液中,物种M幼根细胞失水可说明细胞发生了质壁分离,但不一定明显,D错误。
2.(2022届郴州月考一,4)将某植物花冠切成相同的细条,分为a、b、c、d、e和f组(每组的细条数相等),取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中,浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度,结果如图所示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换,则( )
A.实验后,a组液泡中的溶质浓度比c组的高
B.浸泡导致f组细胞中液泡的失水量小于b组
C.a组细胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b组
D.使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.4~0.5 mol·L-1
答案 D 据图a组吸水多于c组,故实验后a组细胞中液泡的浓度低于c组,A错误;f组细胞失水,b组细胞吸水,故f组细胞中液泡的浓度大于b组,f组失水量多,B错误;水分子进出细胞的方式为被动运输,不消耗ATP,C错误;由c组吸水、d组失水可知,使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度(即细条细胞液浓度)介于c、d两组蔗糖溶液浓度之间,D正确。
解题技巧 实验前长度与实验后长度的比值为1时,水分进出细胞达到平衡;比值小于1表明细胞吸水,且比值越小,细胞吸水越多,则吸水量a组>b组>c组;比值大于1表明细胞失水,且比值越大,细胞失水越多,则失水量d组
A.甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等,主动运输
B.甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的高,被动运输
C.甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的低,被动运输
D.甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等,被动运输
答案 C 水分子的跨膜运输方式为被动运输。甲组从完全营养液中吸收矿质营养与水分,乙组从蒸馏水中吸收更多水分,甲组细胞液浓度大于乙组。再用0.3 g/mL蔗糖溶液处理,乙组失水速度比甲组快,水分渗出量大,C正确。
4.(2022届岳阳一中入学考,11)现用2 mol/L的甘油溶液和2 mol/L的蔗糖溶液分别浸泡某种成熟植物细胞,观察质壁分离现象,得到其原生质体体积的变化情况如图所示。下列说法不正确的是( )
A.细胞发生质壁分离的内因是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性
B.该细胞在2 mol/L的甘油溶液中刚发生质壁分离时,甘油就可以自由扩散进入细胞
C.120 s 后,将浸泡在2 mol/L 蔗糖溶液中的细胞转移到清水中,细胞原生质体体积可能不变
D.浸泡在 2 mol/L 甘油溶液中的细胞,在 B 点时,细胞的吸水能力最弱
答案 D 浸泡在2 mol/L甘油溶液中的细胞,在B点时,细胞失水最多,细胞液浓度最大,故吸水能力最强,D错误。
5.(2022届三湘名校一联,4)水分子通过细胞膜的方式有自由扩散和协助扩散(借助水通道蛋白)两种。某研究小组想探究水分子主要通过哪种方式跨膜,设计了相关实验,实验过程如下:将生长状况良好的人的成熟红细胞平均分为三组放入清水中。甲组加入细胞呼吸抑制剂,乙组加入通道蛋白抑制剂,丙组不做处理。已知加入成分对清水的渗透压不会造成影响,过一段时间,观察三组细胞的破裂情况。下列对实验结果的预测,最合理的是( )
A.丙组破裂细胞数目最多,甲组和乙组细胞破裂数目较少且大致相等
B.乙组破裂细胞数目最少,甲组和丙组细胞破裂数目较多且大致相等
C.丙组破裂细胞数目最多,甲组最少,乙组介于甲组和丙组之间
D.丙组破裂细胞数目最多,乙组最少,甲组介于乙组和丙组之间
答案 B 自由扩散和协助扩散都属于被动运输,不需要能量,加入细胞呼吸抑制剂对水分子的跨膜运输无影响,甲组和丙组的实验结果应大致相同;乙组加入通道蛋白抑制剂会影响水分子的协助扩散,吸水速率减慢,细胞破裂数目最少,B符合题意。
名师点拨 凡是涉及消耗能量的生理过程,都与呼吸作用的供能有关,氧气浓度会影响该生理过程。
6.(2022届邵阳创新学校月考一,12)在观察植物细胞的质壁分离和复原的过程中,
某同学在视野中看到生活着的洋葱表皮细胞正处于如图所示状态,a、b表示不同部位的溶液,下列说法不正确的是( )
A.a中溶液的浓度可能会越来越低
B.b溶液浓度可能大于、小于或等于a溶液浓度
C.该细胞一定在进行质壁分离
D.并非洋葱根尖所有活细胞均能观察到该现象
答案 C 据图,该细胞可能处于质壁分离、质壁分离复原或动态平衡状态,b溶液浓度可能大于、小于或等于a溶液浓度,若该细胞正处于质壁分离复原的过程,则细胞吸水,a溶液的浓度越来越低,A、B正确,C错误;成熟的植物细胞能发生质壁分离,洋葱根尖分生区细胞没有中央液泡,不能发生质壁分离,D正确。
7.(2022届怀化联考,14)(不定项)如图表示某同学用0.3 g/mL的蔗
糖溶液处理某种苔藓叶片后观察到的质壁分离的结果,图中①~③表示相关细胞结构。下列分析正确的是( )
A.①表示液泡膜,其伸缩性大于③的伸缩性
B.细胞液减少会使②(叶绿体)的位置发生改变
C.向临时装片滴加清水,①可能恢复紧贴③的状态
D.0.3 g/mL蔗糖溶液的渗透压大于初始细胞液的渗透压
答案 BCD ①③分别是细胞膜、细胞壁,①的伸缩性大于③,A错误;②是叶绿体,在细胞中随着细胞质的流动而移动,细胞液减少时细胞质仍然可以流动,故叶绿体位置会发生变化,B正确;向临时装片滴加清水,细胞会发生质壁分离复原,①细胞膜可能恢复紧贴③细胞壁的状态,C正确;植物细胞放在0.3 g/mL蔗糖溶液中会发生质壁分离,说明细胞液的浓度小于0.3 g/mL蔗糖溶液浓度,D正确。
8.(2022届湖南炎德英才联考,5)某同学设计如图所示实验,开始时,U型管两侧液面高度相等,图中半透膜允许单糖通过,但二糖不能通过。据图分析,以下说法错误的是( )
A.若U型管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液,则实验现象为高浓度的一侧液面上升
B.若U型管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液,当液面停止上升时,半透膜两侧溶液浓度一定是相等的
C.若U型管中加入两种浓度不等的葡萄糖溶液,则实验现象为高浓度一侧液面先升高,随后另一侧液面升高,最终两侧液面会持平
D.若U型管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液,当液面停止上升后,仍有水分子通过半透膜
答案 B 蔗糖不能通过半透膜,若U型管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液,高浓度的一侧吸水能力强,液面上升,当液面停止上升时,该侧浓度仍较高,且仍有水分子通过半透膜,A、D正确,B错误。半透膜允许葡萄糖通过,若U型管中加入两种浓度不等的葡萄糖溶液,高浓度一侧液面先升高,随着葡萄糖从高浓度一侧进入低浓度一侧,低浓度一侧液面升高,最终两侧葡萄糖浓度相等,液面持平,C正确。
9.(2022届湘豫名校联考,15)下列有关物质出入细胞的叙述,错误的是( )
A.温度会影响主动运输、被动运输、胞吞及胞吐的运输速率
B.同种物质进入不同细胞时可能有不同的运输方式
C.洋葱根尖分生区细胞被甲紫染色体现了细胞膜具有选择透过性
D.植物细胞质壁分离过程中,细胞体积与液泡体积的变化情况不完全相同
答案 C 洋葱根尖分生区细胞可被甲紫溶液染色说明其是死细胞,不能体现细胞膜具有选择透过性,C错误。
10.(2022届湖南炎德英才联考,4)科研人员尝试利用人的成熟红细胞运送药物,首先将红细胞置于一定浓度的甲溶液中,使其膜上出现孔洞,待药物通过孔洞进入细胞后,再转移至等渗溶液中,之后膜表面孔洞闭合,利用该红细胞可将药物运送至靶细胞。下列相关判断不合理的是( )
A.红细胞在甲溶液中会吸水膨胀
B.药物进入细胞的方式属于胞吞
C.水溶性药物更适合使用该方法运送
D.临床使用时要进行严格的血型匹配
答案 B 红细胞放入甲溶液中,其膜上出现孔洞,说明甲是低渗溶液,红细胞会吸水膨胀,A不符合题意;药物通过膜上的孔洞进入细胞,不是胞吞,B符合题意;药物和溶液通过孔洞一起进入细胞,所以药物应为水溶性,C不符合题意;为防止免疫排斥反应,临床使用要进行严格的血型匹配,D不符合题意。
11.(2022届长沙长郡中学月考一,5)金鱼藻是一种常见的水生被子植物,也是常用的实验材料。如表为其细胞液与它生活的溪水中多种离子的浓度比。下列有关说法错误的是( )
离子
K+
Na+
Cl-
SO42-
细胞液浓度/溪水浓度
985
101
52
31
A.金鱼藻细胞对表中离子的吸收速率会受环境温度影响
B.金鱼藻细胞对表中各离子的吸收方式均为主动运输
C.金鱼藻细胞对表中离子的吸收与细胞膜的流动性无关
D.无氧条件下,金鱼藻对表中离子的吸收速率也不会为0
答案 C 温度会影响分子运动及细胞呼吸,A正确;由表可知,金鱼藻细胞吸收这4种离子是逆浓度梯度,均为主动运输,B正确;金鱼藻细胞吸收离子需要载体蛋白,与膜的流动性有关,C错误;无氧条件下,细胞可通过无氧呼吸产生ATP,故吸收速率不为0,D正确。
12.(2022届湘潭一模,13)(不定项)小肠是消化和吸收的主要器官,食物中的多糖和二糖被水解成单糖后,在小肠黏膜上皮细胞的微绒毛上被吸收。为研究葡萄糖的吸收方式,研究人员进行了体外实验,实验过程及结果如表所示:
实验阶段
实验处理
实验结果
第一阶段
蛋白质抑制剂处理小肠微绒毛
葡萄糖的转运速率为0
第二阶段
在外界葡萄糖浓度为5 mmol/L 时,呼吸抑制剂处理小肠微绒毛
对照组葡萄糖的转运速率>实验组葡萄糖的转运速率,且实验组葡萄糖的转运速率=0
第三阶段
在外界葡萄糖浓度为100 mmol/L 时,呼吸抑制剂处理小肠微绒毛
对照组葡萄糖的转运速率>实验组葡萄糖的转运速率,且实验组葡萄糖的转运速率>0
下列叙述正确的是( )
A.小肠微绒毛吸收葡萄糖的方式,体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能
B.小肠微绒毛吸收葡萄糖需要膜转运蛋白的协助
C.小肠微绒毛上皮细胞内葡萄糖的浓度大于5 mmol/L
D.随着外界葡萄糖浓度的增大,小肠微绒毛吸收葡萄糖的速率会一直增大
答案 ABC 根据第一阶段实验可知,运输葡萄糖需要转运蛋白协助,B正确;转运蛋白只允许部分物质通过,体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能,A正确;根据第二、三阶段实验可知,当外界葡萄糖浓度低时,运输方式为主动运输,当外界葡萄糖浓度高时,运输方式为主动运输和协助扩散,故可推出小肠微绒毛上皮细胞内葡萄糖的浓度大于5 mmol/L,C正确;细胞膜上转运蛋白的数量有限,外界葡萄糖的浓度过高达到饱和后葡萄糖的转运速率不变,D错误。
13.(2022届邵阳一调,13)如图甲表示由磷脂分子合成的人工膜的结构示意图,图乙表示人的红细胞膜的结构示意图及葡萄糖和乳酸的跨膜运输情况,图丙中A为1 mol/L的葡萄糖溶液,B为1 mol/L的乳酸溶液,下列说法正确的是 ( )
甲 乙 丙
A.如果将图乙所示细胞放在无氧环境中,图中葡萄糖和乳酸的跨膜运输速率会降低
B.如果用图甲所示人工膜作为图丙中的半透膜,则液面不再变化时,左侧液面低于右侧液面
C.如果在图甲所示人工膜上贯穿上图乙的蛋白质①,再用作图丙的半透膜,则液面不再变化时,左侧液面低于右侧液面
D.如果在图甲所示人工膜上贯穿上图乙的蛋白质②,再用作图丙的半透膜,则液面不再变化时,左侧液面高于右侧液面
答案 C 人成熟红细胞由无氧呼吸供能,置于无氧环境中物质的跨膜运输速率不变,A错误;丙中半透膜两侧溶液浓度相等,吸水力相等,左右液面等高,B错误;在甲人工膜上贯穿上乙的蛋白质①作丙的半透膜,葡萄糖顺浓度梯度运输到右侧,右侧液体浓度升高,吸水力增强,左侧液面低于右侧,C正确;在甲人工膜上贯穿上乙的蛋白质②作丙的半透膜,因无能量乳酸不能运输,左右液面等高,D错误。
14.[2022届T8联考(2),4]研究得知,胰岛B细胞内K+浓度是细胞外的28倍,细胞外Ca2+浓度是细胞内的15 000倍。细胞外葡萄糖浓度调节胰岛素的分泌过程如图(+表示促进),下列叙述错误的是( )
A.K+外流和Ca2+内流都是不消耗能量的协助扩散
B.K+和Ca2+浓度差的建立和维持不需要载体和能量
C.ATP释放使K+通道磷酸化导致其空间结构改变
D.作为能量“通货”(“货币”)的ATP能参与细胞内信号传递
答案 B 胰岛B细胞内K+浓度大于细胞外,Ca2+浓度小于细胞外,因此K+顺浓度梯度外流和Ca2+顺浓度梯度内流属于不消耗能量的协助扩散,A正确;K+和Ca2+浓度差的建立和维持需要依靠主动运输,则需要载体和能量,B错误;根据图示,ATP释放使K+通道磷酸化,导致K+外流受阻(说明磷酸化导致K+通道蛋白的空间结构发生了改变),进而引起Ca2+内流,最终促进了胰岛素的分泌,ATP参与了该信号传递过程,C、D正确。
15.(2022届潍坊四中月考,6)A、B、C中均为一定浓度的麦芽糖溶液,溶液之间均用半透膜隔开,一段时间后达到渗透平衡形成一定的高度差,h1>h2,如图所示。下列说法不正确的是( )
A.产生如图现象的原因是麦芽糖分子不能透过半透膜,水分子可透过
B.平衡状态下,从B侧进入A侧的水分子数与A侧进入B侧的水分子数相等
C.平衡状态下,B的渗透压等于C侧渗透压与h2液柱的压强之和
D.平衡状态下,A、B、C中麦芽糖溶液的浓度大小关系为A>C>B
答案 C 平衡状态下,装置中液柱高度差产生的压强等于半透膜两侧的渗透压的差值,可知:h1液柱的压强=A的渗透压-B的渗透压,h2液柱的压强=C的渗透压-B的渗透压,C错误;由于h1>h2,可推知三种溶液的渗透压大小关系为A>C>B,D正确。
16.(2022届济宁邹城期中,4)图甲是人的红细胞处在不同浓度的NaCl溶液中,红细胞的体积(V)与初始体积(V0)之比的变化曲线;图乙是某植物细胞在一定浓度的KNO3溶液中细胞失水量的变化情况。下列说法正确的是( )
甲
乙
A.图甲中250 mmol·L-1NaCl溶液不影响人红细胞的功能
B.图甲中显示可用小于100 mmol·L-1NaCl溶液处理人成熟红细胞制备纯净细胞膜
C.图乙中0A段,细胞的吸水能力逐渐减弱
D.图乙中细胞失水量变化过程中只有水分子渗出和进入细胞
答案 B 图甲中,250 mmol·L-1NaCl溶液中红细胞体积与初始体积之比小于1,说明红细胞失水皱缩了,会影响红细胞的代谢,进而影响红细胞的功能,A错误;图甲中红细胞在100 mmol·L-1NaCl溶液中会吸水涨破,因此,用小于该浓度的NaCl溶液处理人红细胞可制备纯净细胞膜,B正确;图乙中0A段细胞的失水量逐渐增大,则细胞液浓度会逐渐增大,因此,细胞的吸水能力逐渐增强,C错误;图乙中细胞失水量变化过程中,既有水分子渗出,也有水分子进入细胞,钾离子和硝酸根离子是细胞可吸收的离子,在细胞失水量变化过程中进入细胞,可使细胞发生质壁分离复原,D错误。
17.(2022届德州期中,17)(不定项)变形杆菌视紫红质(PR)是一类吸光色素膜蛋白,广泛存在于各种水域的细菌中,PR在光驱动下可将 H+从细胞质泵到细胞膜外,从而建立44细胞膜内外的H+浓度梯度,形成化学势能,该势能可用于ATP合成或驱动细菌鞭毛运动。下列说法不正确的是( )
A.H+运输到细胞间隙的过程属于被动运输
B.含PR的细菌可直接利用光能,因此属于自养生物
C.PR的存在可以减少细菌对含碳有机物的消耗
D.降低环境中H+浓度有利于含PR的细菌生命活动的进行
答案 ABD PR在光驱动下将H+运输到细胞间隙属于主动运输,A错误;含PR的细菌并不能将无机物合成有机物,不属于自养生物,B错误;PR的存在使细菌所需的部分能量来自光能,可减少细胞呼吸对含碳有机物的消耗,C正确;降低环境中H+浓度不利于建立细胞膜内外的H+浓度梯度,D错误。
18.(2022届潍坊四中月考,5)通道蛋白是横跨细胞膜的亲水性通道,允许特定的离子和小分子物质顺浓度梯度快速通过,由其介导的物质跨膜运输速率比由载体蛋白介导的物质跨膜运输速率快1 000倍以上。如图甲、乙分别表示由细胞膜上的通道蛋白和载体蛋白介导的两种运输方式。下列相关叙述错误的是( )
A.细胞膜的选择透过性与载体蛋白和通道蛋白都有关
B.由载体蛋白介导的物质跨膜运输具有饱和性
C.肾小管上皮细胞能快速重吸收水分主要依赖细胞膜上的水通道蛋白
D.由载体蛋白和通道蛋白介导的都是物质顺浓度梯度的跨膜运输
答案 D 载体蛋白和通道蛋白都只能允许特定物质通过,体现了细胞膜的选择透过性,A正确;由于载体蛋白数量有限等,因此由载体蛋白介导的物质跨膜运输具有饱和性,B正确;肾小管上皮细胞能快速重吸收水分主要依赖细胞膜上的水通道蛋白,C正确;由载体蛋白介导的物质跨膜运输可能是逆浓度梯度的主动运输和顺浓度梯度的协助扩散,D错误。
19.(2022届潍坊四中月考,16)科学家将小麦、萝卜幼苗分别放在含Mg2+和SiO44-的培养液中,一段时间后,发现萝卜培养液中SiO44-浓度升高,而小麦培养液中Mg2+浓度升高,下列叙述不正确的是( )
A.萝卜与小麦相比,其对Mg2+需求量大,而对SiO44-需求量小
B.此实验说明植物吸水和吸收无机盐离子可能是两个相对独立的过程
C.萝卜培养液中SiO44-浓度升高,是萝卜细胞消耗能量,主动外排离子的结果
D.若增大培养液中Mg2+和SiO44-的浓度,二者的吸收速率可能下降
答案 C 培养液中无机盐离子浓度越小,说明植物对该无机盐离子的需求量越大,A正确;实验后某些无机盐离子的浓度升高,是因为植物对水的吸收速率大于对该无机盐离子的吸收速率,说明植物吸水和吸收无机盐离子是两个相对独立的过程,B正确,C错误;若培养液中离子浓度过大,可能造成植物根细胞因失水而代谢能力下降,D正确。
20.(2022届邹城一中月考,21)(不定项)如图是小肠上皮细胞吸收铁离子的示意图,下列相关叙述正确的是( )
A.蛋白1运输亚铁血红素的动力是浓度差
B.蛋白2具有催化功能
C.蛋白3运输Fe2+的方式属于主动运输
D.蛋白4运输Fe2+需要消耗ATP
答案 ABC 蛋白1运输亚铁血红素的方向为由高浓度向低浓度,属于协助扩散,A正确;蛋白2可将Fe3+变为Fe2+,属于酶,B正确;蛋白3运输Fe2+是逆浓度的,属于主动运输,C正确;由图可知,蛋白4运输Fe2+是顺浓度的,属于协助扩散,不需要消耗ATP,D错误。
20.(2022届西安中学月考,10)如图所示,溶液X中含有绿色染料,溶液Y中含有红色染料,溶液Z中含有蓝色染料。实验开始时,两支漏斗中溶液液面的高度一样。10 min后观察的结果是溶液X液面上升,溶液Y液面下降;溶液X中只有绿色染料,溶液Y中含有红色和蓝色染料,溶液Z中含有绿色和蓝色染料。下列有关叙述中,正确的是( )
A.溶液Z的浓度最高
B.溶液Y的浓度最低
C.溶液Y中的溶质分子能够通过半透膜进入溶液X中
D.溶液X中的溶质分子不能够通过半透膜进入溶液Z中
答案 B 10 min后溶液X液面上升,表明溶液Z中的渗透压小于溶液X的,说明溶液X的浓度大于溶液Z,溶液Y液面下降,说明溶液Z的渗透压大于溶液Y,即溶液Y的浓度小于溶液Z,A错误,B正确。溶液X中只有绿色染料,溶液Y中含有红色和蓝色染料,溶液Z中含有绿色和蓝色染料,表明溶液Z中的溶质分子能够通过半透膜进入溶液Y,溶液X中的溶质分子能够通过半透膜进入溶液Z,C、D错误。
21.(2022届河南南阳期中,9)用打孔器制取新鲜红甜菜根片若干,均分为9组,并记录每组红甜菜根片的质量(W1),再分别浸泡在不同浓度的蔗糖溶液中,一段时间后取出材料,用吸水纸吸干表面水分并分别称重(W2)。其中(W2-W1)/W1与蔗糖溶液浓度的关系如图所示,下列分析正确的是( )
A.蔗糖溶液浓度为0 g·mL-1的一组,W2-W1=0
B.随着蔗糖溶液浓度的增大,各组中的W2在减少
C.蔗糖溶液浓度为0.1 g·mL-1的一组,植物细胞膜没有物质的跨膜运输
D.随着蔗糖溶液浓度的增大,各组细胞的质壁分离程度在逐渐增大
答案 B 分析题图可知,蔗糖溶液浓度为0 g·mL-1时,(W2-W1)/W1=0.04,说明W2-W1≠0,A错误;据图可知,(W2-W1)/W1随着蔗糖溶液的浓度增加而减少,即各组中的W2在减少,B正确;由图可知,蔗糖溶液浓度为0.1 g·mL-1时,W2-W1=0,此时蔗糖溶液的浓度等于甜菜根细胞细胞液的浓度,但细胞仍有水分子的跨膜运输,C错误;由图可知,当蔗糖溶液浓度大于0.1 g·mL-1时,随着蔗糖溶液浓度的增大,各组细胞的质壁分离程度逐渐增大,D错误。
22.(2022届江西抚赣六校阶段考,11)下列有关细胞物质输入和输出的叙述,正确的是( )
A.水分子可通过载体蛋白和通道蛋白的协助进入细胞
B.钠离子可通过载体蛋白和通道蛋白的协助进入细胞
C.葡萄糖进入哺乳动物成熟红细胞既需要载体蛋白协助又消耗能量
D.大分子物质进出细胞时需要囊泡运输,不消耗能量
答案 B 水分子的运输方式是自由扩散或是借助水通道蛋白的协助扩散,不需要载体蛋白,A错误;钠离子可通过载体蛋白以主动运输的方式进入细胞,也可以借助通道蛋白以协助扩散的方式进入细胞,B正确;葡萄糖进入哺乳动物成熟红细胞的方式为协助扩散,需要载体蛋白协助但不消耗能量,C错误;大分子物质进出细胞时需要囊泡运输,即胞吞和胞吐,该过程消耗能量,D错误。
23.(2022届江西抚赣六校阶段考,23)溶酶体内的pH一般在4.6左右。当溶酶体的内部物质不断消耗H+使pH上升时,与Na+和H+运输有关的m蛋白、T蛋白和V蛋白发生如图所示变化,下列叙述正确的是( )
A.将溶酶体中的物质加入胃液中,能将胃液中的蛋白酶水解
B.图中H+的运输方式与人体内K+由血浆进入成熟红细胞的方式相同
C.溶酶体pH上升后,V蛋白发生的变化会使溶酶体内的pH上升
D.pH为4.6时,m蛋白的活性受T蛋白的抑制,Na+不能排出溶酶体
答案 B 酶具有作用条件较温和的特点,由于溶酶体内的pH一般在4.6左右,而胃液的pH为0.9~1.5,溶酶体中的酶在该条件下会失活,不能将胃液中的蛋白酶水解,A错误。据图分析可知,H+进入溶酶体,消耗ATP,为主动运输;人体内K+由血浆进入成熟红细胞的方式为主动运输,两者相同,B正确;据图可知,pH上升后,V蛋白发生的变化会使H+进入溶酶体,从而导致溶酶体内的pH下降,C错误;pH为4.6时,T蛋白与m蛋白结合而关闭,T蛋白活性受抑制,导致溶酶体内的Na+不能排出,D错误。
24.(2022届西宁期末,2)如图是某同学用洋葱紫色鳞片的外表皮做“植物细胞的吸水与失水”实验中所观察到的细胞图,下列叙述正确的是( )
A.图中1、2、6组成了细胞的原生质层
B.图中细胞处于质壁分离状态,此时6处的浓度一定大于7处的浓度
C.图中1是细胞壁,6中充满了外界溶液
D.图中7是细胞液,在细胞发生质壁分离过程中,其颜色逐渐变浅
答案 C 图中细胞膜2、液泡膜4、细胞膜和液泡膜之间的细胞质5构成原生质层,相当于半透膜,A错误;若6处的浓度大于7处的浓度,则细胞发生质壁分离,若6处的浓度小于7处的浓度,则细胞发生质壁分离的复原,若6处的浓度等于7处的浓度,则细胞吸水和失水处于动态平衡,由于无法确定图中细胞是在发生质壁分离还是在发生质壁分离复原或者是处于动态平衡中,因此无法确定6、7处的浓度,B错误;图中1是细胞壁,具有全透性,因此6中充满了外界溶液,C正确;图中7是细胞液,在细胞发生质壁分离过程中,细胞失水,其颜色逐渐加深,D错误。
25.(2022届河南信阳调研,9)图中曲线a、b表示物质跨(穿)膜运输的方式,下列表述正确的是( )
A.如果温度变化,只影响b方式运输,不影响a方式运输
B.参与b方式的载体蛋白在协助转运物质时会发生自身构象改变
C.b方式需要载体蛋白协助,该蛋白一般覆盖于细胞膜表面
D.如果使用呼吸抑制剂,b方式运输的物质均被干扰
答案 B 温度的变化影响膜的流动性,两种运输方式都受影响,A错误;在转运物质时载体蛋白会发生自身构象的改变,B正确;与方式b有关的载体蛋白贯穿于细胞膜,C错误;b方式可能为主动运输,若抑制细胞呼吸,能量供应不足,则会导致主动运输受阻,D错误。
26.(2022届河南大联考,5)人体细胞膜上分布有葡萄糖转运体家族G,如G1和G2,研究表明G1在红细胞中含量丰富,G2主要分布于肝脏和胰岛B细胞。如图所示为不同细胞摄入葡萄糖的速率随细胞外葡萄糖浓度的变化情况。下列说法错误的是( )
A.G1和G2的合成和加工需要核糖体、内质网和高尔基体等结构参与
B.同一个体的不同细胞中基因种类的差异导致膜上G的种类和数量不同
C.限制成熟红细胞和肝脏细胞摄入葡萄糖速率不能无限增加的内在因素不同
D.肿瘤细胞代谢速率快,与正常细胞相比,其细胞膜上G1的含量可能更高
答案 B G1和G2是细胞膜上的转运蛋白,转运蛋白的合成和加工需要核糖体、内质网和高尔基体等结构参与,A正确;一般来说,同一个体的不同细胞中基因种类是相同的,由基因的选择性表达,导致细胞膜上G的种类和数量不同,B错误;据图知,成熟红细胞和肝脏细胞运输葡萄糖的方式分别为协助扩散和主动运输,限制成熟红细胞摄入葡萄糖速率不能无限增加的内在因素主要是G1的数量,限制肝脏细胞摄入葡萄糖速率不能无限增加的内在因素主要是G2的数量和能量,C正确;肿瘤细胞代谢速率快,与正常细胞相比,需要吸收更多的葡萄糖,图示G1转运葡萄糖的速率较高,因此其细胞膜上G1的含量可能更高,D正确。
27.[2022届T8联考(2),4]研究得知,胰岛B细胞内K+浓度是细胞外的28倍,细胞外Ca2+浓度是细胞内的15 000倍。细胞外葡萄糖浓度调节胰岛素的分泌过程如图(+表示促进),下列叙述错误的是( )
A.K+外流和Ca2+内流都是不消耗能量的协助扩散
B.K+和Ca2+浓度差的建立和维持不需要载体和能量
C.ATP释放使K+通道磷酸化导致其空间结构改变
D.作为能量“通货”(“货币”)的ATP能参与细胞内信号传递
答案 B 胰岛B细胞内K+浓度大于细胞外,Ca2+浓度小于细胞外,因此K+顺浓度梯度外流和Ca2+顺浓度梯度内流属于不消耗能量的协助扩散,A正确;K+和Ca2+浓度差的建立和维持需要依靠主动运输,则需要载体和能量,B错误;根据图示,ATP释放使K+通道磷酸化,导致K+外流受阻(说明磷酸化导致K+通道蛋白的空间结构发生了改变),进而引起Ca2+内流,最终促进了胰岛素的分泌,ATP参与了该信号传递过程,C、D正确。
28.(2022届河南信阳质检,26)如图为几种物质进出某哺乳动物细胞膜的示意图,甲侧为细胞膜的外侧,图中膜两侧符号的多少代表对应物质的相对浓度。回答下列问题:
(1)同一个体不同细胞膜上的载体的种类和数量不同,根本原因 ,与图中离子泵的合成有关的具膜细胞器有 ,据图推测,离子泵具有的功能是 。
(2)图中葡萄糖进入细胞的方式为 ,加入细胞呼吸抑制剂 (填“影响”或“不影响”)葡萄糖进入细胞,原因是 。
答案 (1)基因的选择性表达 线粒体、内质网、高尔基体 利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子(或催化ATP水解和运输Na+和K+)
(2)主动运输 影响 葡萄糖的转运是通过Na+浓度差形成的势能来驱动载体蛋白实现的,但是细胞内外Na+浓度差的维持需要消耗ATP,因此细胞呼吸抑制剂可通过影响ATP的合成来影响细胞内外Na+浓度,进而间接影响葡萄糖进入细胞
解析 (1)同一个体不同细胞膜上的载体的种类和数量不同,根本原因是基因的选择性表达;离子泵的本质是细胞膜上的蛋白质,与离子泵形成有关的具膜细胞器有内质网、高尔基体,此外需要线粒体供能;据图可知,离子泵具有的功能是催化和运输功能,表现为催化ATP水解和运输Na+和K+。(2)据图可知,葡萄糖进入细胞是从低浓度向高浓度的逆浓度梯度运输,且需要载体协助,故属于主动运输;加入呼吸抑制剂会影响葡萄糖进入细胞,原因见答案。
29.(2022届湖南益阳模拟,21)科学家设计了一个简单有效地测定植物组织细胞的细胞液浓度的方法,实验步骤和结果如下。
实验步骤:
①配制具有一定浓度梯度的蔗糖溶液,备用。
②取12支干燥洁净的带塞试管,分成6组,每组试管分为A、B两支。
③在每组试管中注入等量不同浓度的蔗糖溶液,迅速塞紧试管,备用。
④给植物叶片打洞,取得相同叶圆片若干,在每组的A试管中加入等量小圆片,放置15分钟,期间摇动数次;再往每组的A试管中加入一粒极小的亚甲基蓝结晶,轻轻摇动,溶解后使溶液呈蓝色(该过程对溶液浓度影响极小,可忽略不计)。
⑤用特制的滴管依次从各组的A试管中吸一滴蓝色溶液,滴管伸入对应的B试管的中部轻轻放出一滴溶液,如图,观察蓝色小滴的运动情况,并做好记录。
(说明:如果A管中溶液浓度变大,取出的蓝色小滴将在相应的B管溶液中下沉;如果溶液浓度变小,蓝色小滴将上浮;如果溶液浓度不变,蓝色小滴将均匀扩散)
实验结果:
组别
A1、B1
A2、B2
A3、B3
A4、B4
A5、B5
A6、B6
蔗糖
溶液
浓度
0.0 125M
0.025M
0.05M
0.1M
0.2M
0.4M
蓝色
液滴
运动
方向
微
下沉
微微
下沉
微微
上浮
微
上浮
上浮
明显
上浮
请回答下列问题:
(1)本实验的自变量是 ;因变量是 ,以蓝色液滴运动方向来判断其变化;步骤④不同试管中加入等量小圆片是对实验 变量的控制。
(2)本实验的原理是当细胞液浓度大于外界溶液浓度时,植物细胞会发生渗透 (选填“吸水”或“失水”);实验中,若从A试管中取出的蓝色液滴在相应的B试管中上浮,则叶圆片在A试管的蔗糖溶液中发生了 (选填“吸水”或“失水”),在显微镜下可观察到细胞形态接近如图 。
(3)根据实验结果可估测植物组织细胞的细胞液浓度介于 。
答案 (1)蔗糖溶液的浓度 A试管中溶液浓度的变化情况 无关 (2)吸水 失水 C (3)0.025 M~0.05 M
解析 (1)本实验的自变量是蔗糖溶液的浓度;因变量是A试管中溶液浓度的变化情况,以蓝色液滴运动方向来判断其变化;步骤④不同试管中加入等量小圆片是对实验无关变量的控制,无关变量应保持相同且适宜。(2)当细胞液浓度大于外界溶液浓度时,植物细胞会发生渗透吸水;由题干说明可知,实验中若从A试管中取出的蓝色液滴在相应的B试管中上浮,则叶圆片在A试管的蔗糖溶液中发生了失水;在显微镜下可观察到细胞形态接近图C,因为图C细胞呈现的状态是质壁分离。(3)因为A2、B2组蓝色液滴微微下沉,A3、B3组蓝色液滴微微上浮,据此可估测植物组织细胞的细胞液浓度介于0.025 M~0.05 M。
知识拓展 若要使估测结果更准确,则实验思路是在0.025 M~0.05 M进一步缩小浓度梯度,继续重复题述实验。
30.(2022届潍坊四中月考,23)研究表明,在盐胁迫下大量的 Na+进入植物根部细胞,会抑制 K+进入细胞,导致细胞中 Na+/K+的比例异常,使细胞内的酶失活,影响蛋白质的正常合成。碱蓬等耐盐植物能够在盐胁迫逆境中正常生长,如图是耐盐植物根细胞与参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图,其根细胞生物膜两侧 H+形成的电化学梯度在物质转运过程中发挥了十分重要的作用。请回答下列问题:
(1)盐碱地上大多数植物很难生长,主要原因是土壤溶液浓度大于 ,植物无法从土壤中获取充足的水分甚至萎蔫。
(2)耐盐植物根细胞膜具有选择透过性的基础是 ,当盐浸入根周围的环境时,Na+以 方式顺浓度梯度大量进入根部细胞。据图分析,图示各结构中 H+浓度分布存在差异,该差异主要由位于 上的H+-ATP泵转运H+来维持。
(3)为减少 Na+对胞内代谢的影响,这种 H+分布特点可使根细胞将 Na+转运到细胞膜外或液泡内 。 Na+转运到细胞膜外或液泡内所需的能量来自 。
(4)有人提出,耐盐碱水稻根部细胞的细胞液浓度比一般水稻品种(生长在普通土壤上)的高。请利用质壁分离实验方法设计实验进行验证(简要写出实验设计思路): 。
答案 (1)细胞液浓度 (2)细胞膜上转运蛋白的种类和数量,转运蛋白空间结构的变化 协助扩散 细胞膜和液泡膜 (3)细胞膜两侧、液泡膜两侧H+浓度差形成的势能 (4)配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液,分别取耐盐碱水稻根的成熟区细胞和普通水稻根的成熟区细胞,进行质壁分离实验,观察对比两种植物细胞在每一浓度下发生质壁分离的情况
解析 (1)当土壤溶液浓度大于细胞液浓度时,会使根细胞失水。(2)在转运蛋白的协助下,Na+顺浓度梯度进入根部细胞的方式为协助扩散。(3)由题图可知,根细胞将Na+转运到细胞膜外或液泡内属于协同运输,运输动力来自细胞膜两侧、液泡膜两侧 H+的电化学梯度形成的势能。(4)利用质壁分离实验验证比较不同细胞的细胞液浓度,由于不确定细胞液浓度大小,因此需配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液分别进行质壁分离实验,若在某浓度下,耐盐碱水稻根部细胞比一般水稻品种质壁分离程度小,可验证题述结论。
31.(2022届长沙雅礼中学月考二,17)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,提高水分子的运输效率。如图是猪的红细胞在不同浓度的NaCl溶液中,细胞体积与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)。请回答下列问题:
(1)哺乳动物成熟的红细胞是提取细胞膜的良好材料,原因是 。在低渗透溶液中,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”的主要成分是 。
(2)分析图,将相同的猪的红细胞甲、乙分别放置在A点和B点对应浓度的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的时间少于肝细胞,结合以上信息分析,其原因可能是 。
(4)细胞分化的根本原因是基因的选择性表达,抗利尿激素基因与抗利尿激素受体基因的表达细胞分别是 。
答案 (1)哺乳动物成熟的红细胞中无细胞核和众多的细胞器 蛋白质和磷脂 (2)大于 红细胞乙失水量多,细胞液渗透压较高,细胞吸水能力较强 (3)红细胞膜上存在水通道蛋白,肝细胞膜上无水通道蛋白 (4)下丘脑神经内分泌细胞、肾小管和集合管细胞
解析 (1)哺乳动物成熟的红细胞中无细胞核和众多的细胞器,是提取细胞膜的良好材料。据题意“血影”主要是细胞膜,故其主要成分是蛋白质和磷脂。(2)猪的红细胞在浓度为150 mmol/L的NaCl溶液中能保持正常形态。A、B点的NaCl浓度均高于150 mmol/L,且B点的NaCl浓度高于A点,故红细胞乙失水较多,细胞液渗透压较高,吸水能力较强。(3)水进入细胞的方式有自由扩散和通过水通道蛋白的协助扩散两种,肝细胞吸水涨破需要的时间比红细胞长的原因可能是红细胞膜上存在水通道蛋白,肝细胞膜上无水通道蛋白。(4)抗利尿激素是由下丘脑的神经内分泌细胞分泌的,其作用的靶细胞是肾小管和集合管细胞,故抗利尿激素基因与抗利尿激素受体基因的表达细胞分别是下丘脑神经内分泌细胞、肾小管和集合管细胞。
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