专题06 细胞的物质输入和输出（精练）-备战2024年高考生物一轮复习串讲精练（新高考专用）（解析版）

这是一份专题06 细胞的物质输入和输出（精练）-备战2024年高考生物一轮复习串讲精练（新高考专用）（解析版），共8页。试卷主要包含了取某一红色花冠的2个大小相同等内容，欢迎下载使用。
细胞的物质输入和输出1、(2020·郑州质检)五个大小相同的白萝卜幼根与植物甲的幼根分别放入A～E五种不同浓度的蔗糖溶液中，30分钟后，取出称重，重量变化如下图所示。以下关于该实验结果的说法，正确的是(　　)A．植物甲比白萝卜更耐干旱B．植物甲在与白萝卜幼根细胞液等渗的完全培养液中不能正常生长C．五种蔗糖溶液浓度由低到高依次是B、D、A、E、CD．白萝卜与植物甲的幼根细胞在C溶液中水分子不会通过细胞膜向外转移【答案】B【解析】在高浓度蔗糖溶液(B)中，白萝卜幼根的失水量小于植物甲幼根，因此白萝卜比植物甲更耐干旱，故A错误；在A溶液中，白萝卜幼根吸水和失水处于动态平衡，则A溶液属于白萝卜幼根的等渗溶液，而植物甲幼根会失去水分，所以植物甲在与白萝卜幼根细胞液等渗的完全培养液中不能正常生长，故B正确；外界溶液浓度高，细胞失水，重量减小；外界溶液浓度低，细胞吸水，重量增加，因此五种蔗糖溶液浓度由低到高依次是C、E、A、D、B，故C错误；白萝卜与植物甲的幼根细胞在C溶液中水分子能通过细胞膜向外转移，但进入的多于向外转移的，故D错误。2、(2020·江西月考)取某一红色花冠的2个大小相同、生理状态相似的花瓣细胞，将它们分别放置在甲、乙两种溶液中， 测得细胞失水量的变化如图 1，液泡直径的变化如图 2，下列叙述正确的是(　　)A．第4分钟前甲溶液中花瓣细胞的失水速率小于乙溶液B．第4分钟后乙溶液中细胞由于失水过多而死亡C．图2中曲线Ⅱ和图 1 中甲溶液中细胞失水量曲线对应D．甲、乙两种溶液的浓度不同，溶质种类可能相同【答案】C【解析】由图可知，第4分钟前甲溶液中花瓣细胞的失水速率大于乙溶液，A 项错误；第4分钟后乙溶液中细胞由于吸水发生了质壁分离复原，B 项错误；分析题图2可知，Ⅰ液泡先变小后恢复到原样，对应乙溶液中的变化曲线，Ⅱ液泡先变小后维持不变，对应甲溶液中的变化曲线，C 项正确；两条曲线的差异是甲、乙溶液溶质不同导致的，甲溶液中溶质不能被细胞吸收，乙溶液中的溶质可以被细胞吸收，D 项错误。3、(2019·四川成都石室中学高三入学考)下图为研究渗透作用的实验装置，漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液，水分子可以透过半透膜，而蔗糖分子则不能。当渗透达到平衡时，液面差为m。下列有关叙述正确的是(　　)A．渗透平衡时S1溶液的浓度等于S2溶液的浓度B．若向漏斗中加入蔗糖分子，则平衡时m变小C．当漏斗内外的高度差达到平衡时，没有水分子进出半透膜D．若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，再次平衡时m将变小【答案】D【解析】渗透平衡时S1液面比S2液面高，S1溶液的浓度大于S2溶液的浓度，A错误；向漏斗中加入蔗糖分子，漏斗中蔗糖溶液浓度增大，通过渗透作用进入漏斗中的水分子增加，m增大，B错误；漏斗内外的高度差达到平衡，说明进出半透膜的水分子达到动态平衡，C错误；吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，由于存在浓度差，水分子还会进入漏斗，水分子将漏斗中的溶液稀释，渗透压下降，再次平衡时m将变小，D正确。4、(2021·陕西省高三质检)将适量等长度等体积的相同土豆条均分为三组，分别置于等体积的甲、乙、丙溶液中一段时间(甲溶液与丙溶液的溶质是同种物质)，直至b时后，均同时放回相应溶液的低浓度溶液中一段时间。实验期间持续观察土豆条体积变化，并计算相对体积，结果如图，以下说法正确的是(　　)A．三种溶液中，丙浓度>乙浓度>甲浓度B．甲、乙、丙溶液的溶质均能进入土豆细胞C．甲溶液中土豆细胞液渗透压小于外界溶液渗透压D．放回低浓度溶液后，乙溶液中土豆条的细胞质基质渗透压大于外界溶液渗透压【答案】D【解析】据题图分析，甲与丙是同一种溶质的溶液，丙溶液中细胞失水最快，且放到低浓度溶液中不能复原，说明丙溶液的浓度高于甲溶液，细胞过度失水导致死亡不能吸水复原；甲、乙溶液中，土豆条开始失水的速率相等，说明两者的渗透压基本相等，但是甲溶液中细胞自动吸水复原，说明甲溶液的溶质可以被细胞吸收；乙溶液中，土豆条放入低浓度溶液中才开始吸水，说明其溶质不能进入细胞。根据以上分析可知，甲溶液的浓度小于丙溶液，而乙溶液的渗透压与甲溶液基本相等，但是两者的浓度大小无法比较，A错误；甲、丙的溶质可以进入土豆细胞，而乙的不可以，B错误；甲溶液中土豆细胞液渗透压开始小于外界溶液渗透压，后来大于外界溶液渗透压，C错误；由于放回低浓度溶液后，乙溶液中的土豆发生质壁分离复原，因此乙溶液中土豆条的细胞质基质渗透压大于外界溶液渗透压，D正确。5、(2020·四川泸州第一次教学质量诊断)如图表示动物肌肉细胞细胞膜转运部分物质示意图。与图中信息不相符的是(　　)A．甲侧为细胞外，乙侧为细胞内B．Na＋既可顺浓度梯度运输也可逆浓度梯度运输C．图示中葡萄糖跨膜运输的直接驱动力不是ATPD．图示中葡萄糖跨膜运输方式与甘油的跨膜运输方式相同【答案】D【解析】据图分析，肌肉细胞不能产生葡萄糖，只能消耗葡萄糖，所以甲侧为细胞外，乙侧为细胞内，故A正确；从图中可以看出，Na＋顺浓度梯度运输进入细胞，通过主动运输运出细胞，即逆浓度梯度运输，故B正确；图中葡萄糖的运输，没有ATP参与，而是以Na＋的顺浓度梯度运输为驱动力，故C正确；甘油的跨膜运输方式是自由扩散，故D错误。6、(2020·福建厦门外国语学校模拟)下列与物质运输相关的叙述，正确的是(　　)A．氧气浓度适当增高会促进羊成熟红细胞对葡萄糖的吸收B．温度影响物质跨膜运输速率只是因为影响了膜的流动性C．小肠上皮细胞吸收甘油的速率与其膜上的载体蛋白数量无关D．胞吞、胞吐运输的都是生物大分子【答案】C【解析】红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散，不需要消耗能量，因此不受氧气浓度的影响，A项错误；温度影响物质跨膜运输速率，原因可能是影响了膜的流动性，或者影响了酶的活性，进而影响了细胞的能量供应，B项错误；甘油通过自由扩散进入细胞，不需要细胞膜上的载体蛋白协助，C项正确；胞吞、胞吐运输的不都是生物大分子，如乙酰胆碱是小分子，也通过胞吐作用运输，D项错误。7、(2020·天津市高三质检)ATP酶复合体存在于生物膜上，其主要功能是将生物膜一侧的H＋搬运到另一侧，并催化ATP的形成。如图表示ATP酶复合体的结构和主要功能，下列分析正确的是(　　)A．叶绿体中含有的ATP酶复合体分布在类囊体薄膜和基质中B．ATP酶复合体具有的功能说明膜蛋白具有运输和催化作用C．图中H＋从B侧运输到A侧的跨膜运输需要细胞代谢提供能量D．ATP酶复合体在线粒体中参与有氧呼吸的第二阶段和第三阶段【答案】B【解析】由于叶绿体中的ATP是在类囊体薄膜上形成的，所以叶绿体中的ATP酶复合体分布在类囊体薄膜上，A错误；由题可知，ATP酶复合体能将H＋搬运到膜的另一侧，并催化ATP的形成，B正确；图中H＋从B侧运输到A侧，并使ADP和Pi合成ATP储存能量，C错误；ATP酶复合体存在于生物膜上，有氧呼吸的第三阶段在生物膜上进行，而第二阶段不在生物膜上进行，所以ATP酶复合体只参与有氧呼吸的第三阶段，D错误。8、(2020·甘肃张掖质检)下列有关生物体内的物质运输的叙述，正确的是(　　)A．细胞内囊泡的运输过程中存在囊泡膜与靶膜的识别，这可能与囊泡膜上的糖蛋白有关B．氨基酸的跨膜运输和被转运到核糖体上都离不开载体蛋白C．高等动物体内的激素通过体液定向运输到靶细胞D．人体内的细胞都是通过协助扩散的方式吸收葡萄糖的【答案】A【解析】囊泡运输过程中起识别作用的可能是膜上的糖蛋白，A正确；氨基酸跨膜运输的载体是蛋白质，转运氨基酸到核糖体上的载体是tRNA，B错误；激素随血液流经全身，并非定向运输到靶细胞，C错误；红细胞通过协助扩散吸收葡萄糖，小肠上皮细胞通过主动运输吸收葡萄糖，D错误。9、(2022·天津南开中学高三月考)人体小肠上皮细胞对3种单糖吸收的方式如图所示，其中转运半乳糖与葡萄糖的载体蛋白是同向协同转运蛋白(半乳糖与载体的亲和力大于葡萄糖)，它们的运输是伴随钠离子从细胞外流入细胞而完成的。动物细胞外高内低的钠离子浓度梯度是依靠细胞膜上的钠钾泵维持的。下列叙述正确的是(　　)A．果糖的转运速率会随着果糖浓度的升高持续增大B．葡萄糖和半乳糖转运时直接消耗了大量ATPC．半乳糖出现后，葡萄糖的转运量减少D．抑制小肠上皮细胞的钠钾泵后，葡萄糖的转运速率不变【答案】C【解析】在一定浓度范围内，果糖的转运速率会随着果糖浓度的升高而增大，但载体蛋白的数量有限，不能无限增加，A错误；葡萄糖和半乳糖转运时能量来源于钠离子浓度梯度的势能，B错误；根据题干信息，半乳糖与载体的亲和力大于葡萄糖，说明半乳糖出现后，葡萄糖的转运量减少，C正确；抑制小肠上皮细胞的钠钾泵后，则无法维持钠离子浓度梯度的势能，葡萄糖的转运速率下降，D错误。10、(2020·湖北黄冈月考)图1为研究渗透作用的实验装置示意图，图2表示紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞处在某浓度的外界溶液中的一种状态(此时细胞有活性)，图3是选用蔗糖作为实验材料，用U形管所做的渗透实验。请回答下列问题：(1)图1中的渗透作用发生需要两个条件：①有半透膜，②________________。当液面上升到最大高度后处于静止状态时，________(填“有”或“无”)水分子通过半透膜进入漏斗中。(2)在做观察植物细胞的质壁分离和复原的实验过程中，常选用图2所示的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料，原因是该种细胞具有________________。细胞处于该状态时，A、B处的浓度关系为_______________________________________________________________。(3)图3实验结果说明蔗糖分子不能通过半透膜。某同学想继续探究蔗糖水解产物能否通过半透膜，他向b管中滴加了两滴一定浓度的蔗糖酶，并在适宜温度下水浴保温一段时间，观察实验现象并预测实验结果：①一段时间后，若发现a、b两管的液面高度差继续增大，直至最后稳定不变。请分析造成此现象的原因有：________________________________，______________________________。②一段时间后，若发现b管液面先上升后下降，直至b管液面仅略高于a管后不再变化。为使两侧液面等高，应进行的操作是_______________________________________________________________________________________________________________________。【答案】(1)a和b之间存在浓度差(半透膜两侧有浓度差)　有　(2)紫色大液泡　A>B或A<B或A＝B(3)①滴加蔗糖酶后使b管溶液浓度升高　蔗糖被水解后，其产物不能通过半透膜　②在a管中滴加等量的蔗糖酶溶液【解析】(1)图1中的渗透作用发生需要两个条件：①有半透膜，②a和b之间存在浓度差；当液面上升到最大高度后处于静止状态时，有水分子通过半透膜进入漏斗中，不过处于动态平衡中。(2)选用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料，原因是该种细胞具有紫色大液泡，便于观察。当A>B，细胞吸水，处于质壁分离复原过程；A<B，细胞失水，处于质壁分离过程，当A＝B，细胞处于动态平衡中。(3)①一段时间后，若发现a、b两管的液面高度差继续增大，直至最后稳定不变，原因是滴加蔗糖酶后使b侧溶液浓度(浓度指的是物质的量的浓度)升高，蔗糖被水解，其产物不能通过半透膜，b侧溶液的浓度上升，液面上升。②为使两侧液面等高，应进行的操作是在a管中滴加等量的蔗糖酶溶液。11、(2019·河南郑州联考)科学家研究发现，细胞膜的跨膜蛋白中，有一种与水的跨膜运输有关的水通道蛋白。回答下列问题：(1)细胞膜上跨膜蛋白的合成类似于分泌蛋白，核糖体上合成的肽链，需要在_______________中加工和修饰后，再运输到细胞膜上。(2)从细胞膜的结构分析，由于__________________________________，水分子自由扩散通过细胞膜时会受到一定的阻碍。现在研究确认，细胞膜上的水通道蛋白能帮助水分子从低渗溶液向高渗溶液方向跨膜运输，这种水分子跨膜运输的方式是________________________。(3)哺乳动物成熟的红细胞在低渗溶液中能迅速吸水涨破，有人推测这可能与水通道蛋白有关。请设计实验，验证这个推测是正确的。(要求：写出实验思路、预期实验结果) 【答案】(1)内质网和高尔基体　(2)磷脂双分子层内部具有疏水性　协助扩散　(3)实验思路：将哺乳动物成熟的红细胞分成等量的两份，编号为甲组、乙组，将甲组红细胞膜中的蛋白质破坏，乙组红细胞不作处理，然后将两组细胞同时置于蒸馏水中，测定两组细胞吸水涨破所需的时间。预期实验结果：乙组吸水涨破所需时间短，说明推测正确。【解析】(1)根据蛋白质的合成与分泌过程可知，核糖体合成的肽链需要先后经过内质网和高尔基体的加工和修饰才能成为成熟的蛋白质分泌到细胞外或运输到细胞膜上。(2)细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，其内部具有疏水性，所以水分子自由扩散通过细胞膜时会受到一定的阻碍。根据题意，水分子通过水通道蛋白的运输是从低渗溶液向高渗溶液方向运输的，因此该运输方式为协助扩散。(3)根据题意，要验证哺乳动物成熟的红细胞在低渗溶液中能迅速吸水涨破与水通道蛋白有关，则根据实验的单一变量原则和对照原则，设计实验思路为：将哺乳动物成熟的红细胞分成等量的两份，编号为甲组、乙组，将甲组红细胞膜中的蛋白质破坏，乙组红细胞不作处理，然后将两组细胞同时置于蒸馏水中，测定两组细胞吸水涨破所需的时间。预期实验结果：乙组吸水涨破所需时间短，说明推测正确。