新教材2024届高考生物二轮专项分层特训卷第一部分完善生物学大概念__精练高频考点2细胞与外界的物质交换

这是一份新教材2024届高考生物二轮专项分层特训卷第一部分完善生物学大概念__精练高频考点2细胞与外界的物质交换，共7页。试卷主要包含了基础回温，挑战提能等内容，欢迎下载使用。
1．[2023·全国甲卷，1]物质输入和输出细胞都需要经过细胞膜。下列有关人体内物质跨膜运输的叙述，正确的是( )
A．乙醇是有机物，不能通过自由扩散方式跨膜进入细胞
B．血浆中的K＋进入红细胞时需要载体蛋白并消耗ATP
C．抗体在浆细胞内合成时消耗能量，其分泌过程不耗能
D．葡萄糖可通过主动运输但不能通过协助扩散进入细胞
2．[2023·浙江1月，4]缬氨霉素是一种脂溶性抗生素，可结合在微生物的细胞膜上，将K＋运输到细胞外(如图所示)，降低细胞内外的K＋浓度差，使微生物无法维持细胞内离子的正常浓度而死亡。下列叙述正确的是( )
A．缬氨霉素顺浓度梯度运输K＋到膜外
B．缬氨霉素为运输K＋提供ATP
C．缬氨霉素运输K＋与质膜的结构无关
D．缬氨霉素可致噬菌体失去侵染能力
3．[2023·全国甲卷，4]探究植物细胞的吸水和失水实验是高中学生常做的实验。某同学用紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料进行实验，探究蔗糖溶液、清水处理外表皮后，外表皮细胞原生质体和液泡的体积及细胞液浓度的变化。图中所提到的原生质体是指植物细胞不包括细胞壁的部分。下列示意图中能够正确表示实验结果的是( )
eq \(\s\up7(),\s\d5(A)) eq \(\s\up7(),\s\d5(B))
eq \(\s\up7(),\s\d5(C)) eq \(\s\up7(),\s\d5(D))
4．[2023·湖北武汉二模]保卫细胞膜上外向运输K＋的离子通道活性增强，内向运输K＋的离子通道活性降低，从而使胞内渗透压改变，气孔关闭。下列叙述错误的是( )
A．气孔关闭过程中，K＋可通过协助扩散方式进出保卫细胞
B．内向K＋通道活性高，会导致保卫细胞失水，气孔开放
C．若抑制保卫细胞的外向K＋通道活性，气孔将不能有效关闭
D．晴朗夏日正午时，保卫细胞外向K＋通道活性增强
5．[2023·江苏徐州模拟]下列关于细胞膜结构与功能的叙述，错误的是( )
A．细胞膜上某些载体附着ATP水解酶，体现了细胞膜控制物质进出具有主动性
B．细胞毒性T细胞和靶细胞结合的过程体现了膜具有流动性的结构特点
C．钠离子通过神经纤维膜上的钠离子通道进入细胞，体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能
D．细胞膜上蛋白质的种类和数量决定细胞膜功能的复杂程度
6．[2023·福建福州一模]研究人员在海洋细菌中发现了视紫红质，它利用光将H＋泵出细胞，从而在H＋回流时产生能量，细菌可以利用这些能量生长。具体过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.视紫红质将H＋泵出细胞与水分子出细胞的运输方式相同
B．含有视紫红质的细菌其胞外H＋浓度低于胞内H＋浓度
C．含有视紫红质的细菌其同化作用类型可能是自养型
D．通过上述途径合成的ATP在叶绿体中用于有机物的合成
7．[2023·潍坊市模拟]水分子进入细胞的方式通常有两种：一种是穿过磷脂双分子层(a)；一种是借助于水通道蛋白(b)。研究表明，ATP可使水通道蛋白磷酸化以增强其活性。下列说法正确的是( )
A.b方式的运输速率远远低于a方式
B．a中水分子跨膜运输的动力来自膜两侧浓度差
C．水通道蛋白在各种细胞中含量都相同
D．水通道蛋白磷酸化后转运水分子的方式是主动运输
8．[2023·重庆一中月考]2022年11月，我国研究团队揭示了汞离子调控水通道蛋白闭合和打开的分子机制。研究人员确定了AqpZ水通道蛋白闭合是由汞诱导选择性过滤区第189号氨基酸的构象变化引起，而AQP6水通道蛋白打开则是汞诱导第181号和第196号氨基酸的构象变化所致。下列相关说法错误的是( )
A．水分子与不同水通道蛋白的直径、形状和大小都相适宜
B．汞可能通过破坏氨基酸之间的氢键，诱导AqpZ和AQP6的构象变化
C．水分子通过水通道蛋白进出细胞的速率，与水分子和水通道蛋白的结合程度相关
D．该成果为治疗因水通道蛋白异常导致的肾小管重吸收障碍提供了理论指导
9．[2023·湖南教学联盟联考二]2021年7月5日，西湖大学生命科学学院在《自然》上发表的文章中报道了受精过程中关键离子通道复合体CatSper的高分辨率三维结构。下列有关通道蛋白、转运蛋白和载体蛋白的说法正确的是( )
A．水通道蛋白是覆盖在细胞膜表面的蛋白质
B．物质通过通道蛋白的运输属于主动运输，消耗能量
C．物质通过载体蛋白的运输属于被动运输，不消耗能量
D．转运蛋白介导的运输速率会受到转运蛋白数量的限制
二、挑战提能(其中12～14题为不定项选择题)
10．[2023·广东四校联考]氮元素是植物生长发育必不可少的营养元素。NRT1.1(硝酸盐转运蛋白)会根据外界环境的硝酸盐浓度，通过位点的磷酸化和去磷酸化在高亲和力和低亲和力之间切换，来完成氮素的吸收，保证了植物细胞对氮素的需求，如图表示硝态氮的转运过程。下列相关叙述正确的是( )
A.NRT1.1只能特异性运输硝态氮
B．图示中，细胞外的硝态氮进入细胞的方式为主动运输
C．图中P型质子泵只有运输H＋的功能
D．在磷酸化和去磷酸化过程中转运蛋白的构象不会发生变化
11．[2023·青岛适应性检测]我国科学家首次揭示了H＋通道蛋白和V－ATPase酶共同调节溶酶体酸碱度的机理。V－ATPase酶利用ATP水解产生的能量，将细胞质基质中(pH约为7.2)的H＋逆浓度梯度转运进溶酶体内部。H＋通道的运输能力受溶酶体内H＋浓度调控。下列说法错误的是( )
A.H＋通过通道蛋白运出溶酶体的方式是协助扩散
B．抑制V－ATPase的功能，溶酶体内的pH可能会上升
C．溶酶体膜内pH高于4.6时，H＋通道蛋白的运输能力升高
D．H＋通道蛋白功能缺失会导致溶酶体降解蛋白的能力降低
12．[2023·江苏南通质监]甲状腺激素结构如图1，甲状腺滤泡细胞内的I浓度是血浆中I浓度的30倍。血浆中I进入滤泡上皮细胞是由钠碘同向转运体(NIS)介导的。钠钾泵消耗ATP将细胞内多余的钠离子逆浓度梯度运出，以维持细胞内外钠离子浓度差，如图2所示。以下叙述正确的是( )
A.甲状腺激素的合成与分泌需要核糖体、内质网和高尔基体等细胞器分工合作
B．钠碘同向转运体运输I－的方式与其运输Na＋的方式不一样
C．钠钾泵在同时运输Na＋和K＋时，其空间结构会发生改变
D．寒冷信号能直接刺激甲状腺滤泡上皮细胞合成并分泌更多的甲状腺激素
13．[2023·湖南卷，14]盐碱化是农业生产的主要障碍之一。植物可通过质膜H＋泵把Na＋排出细胞，也可通过液泡膜H＋泵和液泡膜NHX载体把Na＋转入液泡内，以维持细胞质基质Na＋稳态。如图是NaCl处理模拟盐胁迫，钒酸钠(质膜H＋泵的专一抑制剂)和甘氨酸甜菜碱(GB)影响玉米Na＋的转运和相关载体活性的结果。下列叙述正确的是( )
A.溶质的跨膜转运都会引起细胞膜两侧渗透压的变化
B．GB可能通过调控质膜H＋泵活性增强Na＋外排，从而减少细胞内Na＋的积累
C．GB引起盐胁迫下液泡中Na＋浓度的显著变化，与液泡膜H＋泵活性有关
D．盐胁迫下细胞质基质Na＋排出细胞或转入液泡都能增强植物的耐盐性
14．[2023·河北石家庄二模]G蛋白(包括α、β、γ三种亚基)是一种将胞外信号转化成胞内信号的分子，结合GTP的G蛋白有活性，结合GDP的G蛋白无活性。乙酰胆碱等信号分子激活受体后，可导致G蛋白活化，开启K＋通道，具体过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A．受体被信号分子激活后移动到G蛋白处体现了细胞膜的流动性
B．结合GTP后G蛋白的β、γ与α亚基分离，G蛋白构象改变失活
C．K＋以协助扩散的方式通过开启的K＋通道运出细胞
D．除乙酰胆碱外，各种激素也能通过此机制实现信号转导
[答题区]
15.[2023·天津五校期中联考]盐地碱蓬能生活在常近海滩或者海水与淡水汇合的河口地区，它能在盐胁迫逆境中正常生长，与其根细胞独特的转运机制有关。如图是盐地碱蓬根细胞参与抵抗盐胁迫的示意图(HKT1、AKT1、SOS1和NHX均为转运蛋白)。请回答问题：
(1)盐碱地大多数植物很难生长，主要原因是土壤溶液浓度大于________________，导致植物无法从土壤中获取充足的水分甚至萎蔫。
(2)在盐胁迫下，Na＋借助通道蛋白HKT1以________方式大量进入根部细胞，同时抑制了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从而影响植物生长。与此同时，根细胞还会借助Ca2＋调节Na＋、K＋转运蛋白的功能，进而调节细胞中Na＋、K＋的比例。由此推测，细胞质基质中的Ca2＋对AKT1和HKT1的作用依次为________、________(两空均选填“激活”或“抑制”)，使细胞内的蛋白质合成恢复正常。
(3)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＋来维持的。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)若使用ATP抑制剂处理细胞，Na＋的排出量会明显减少，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
高频考点2 细胞与外界的物质交换
1．答案：B
解析：乙醇是有机物，与细胞膜中磷脂相似相溶，可以通过自由扩散方式进入细胞，A错误；血浆中K＋含量低，红细胞内K＋含量高，血浆中的K＋进入红细胞是逆浓度梯度，为主动运输，需要消耗ATP并需要载体蛋白，B正确；抗体为分泌蛋白，分泌过程为胞吐，需要消耗能量，C错误；葡萄糖进入小肠上皮细胞为主动运输，进入哺乳动物成熟的红细胞为协助扩散，D错误。
2．答案：A
解析：根据题干信息可知，缬氨霉素可将K＋运输到细胞外，降低细胞内外的K＋浓度差，推断缬氨霉素运输K＋的方式类似于协助扩散，是顺浓度梯度进行的，不消耗能量，A正确，B错误；细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，而缬氨霉素是一种脂溶性抗生素，根据“相似相溶原理”推知缬氨霉素能结合到微生物的细胞膜上，C错误；噬菌体是病毒，无细胞膜结构，缬氨霉素不会导致噬菌体失去侵染能力，D错误。
3．答案：C
解析：用30%蔗糖溶液处理之后，细胞失水，原生质体和液泡的体积都会减小，细胞液浓度上升；用清水处理之后，细胞吸水，原生质体和液泡体积会扩大，细胞液浓度下降，A、B错误；随着所用蔗糖溶液浓度上升，当蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度之后，细胞就会开始失水，原生质体和液泡体积下降，细胞液浓度上升，故C正确，D错误。
4．答案：B
解析：先分析题干信息，“保卫细胞膜上外向运输K＋的离子通道活性增强，内向运输K＋的离子通道活性降低”会导致细胞内K＋浓度降低，渗透压降低，保卫细胞失水，气孔关闭。气孔关闭过程中，K＋通过离子通道进出保卫细胞，由通道蛋白协助的运输方式为协助扩散，A正确；内向K＋通道活性高，会导致细胞内K＋浓度升高，细胞吸水，气孔开放，B错误；若抑制保卫细胞的外向K＋通道活性，细胞内K＋较多，细胞难以失水，气孔不能有效关闭，C正确；晴朗夏日正午时，气孔处于关闭状态，细胞内K＋浓度应较低，故保卫细胞外向K＋通道活性增强，D正确。
5．答案：B
解析：主动运输需要消耗能量，细胞膜上某些载体附着ATP水解酶，有利于主动运输某些物质，体现了细胞膜控制物质进出具有主动性，A正确；细胞毒性T细胞和靶细胞接触的过程体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能，B错误；钠离子通过神经纤维膜上的钠离子通道进入细胞，体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能，C正确；蛋白质是生命活动的主要承担者，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量就越多，D正确。
6．答案：C
解析：视紫红质将H＋泵出细胞需要能量——光能，方式为主动运输，而水分子出细胞的方式为自由扩散或协助扩散，A错误；由图可知，含有视紫红质的细菌，胞外H＋通过ATP合酶进入胞内时，推动了ATP的合成，故细胞外的H＋浓度大于细胞内的，B错误；含有视紫红质的细菌可将光能转化为ATP中的化学能，故其同化作用类型可能是自养型，C正确；细菌为原核生物，无叶绿体，D错误。
7．答案：B
解析：据图可知，a方式为自由扩散，扩散速率缓慢，b方式为协助扩散，借助水通道蛋白，运输速率比a方式高，A错误；a、b均为被动运输，水分子跨膜运输的动力来自膜两侧浓度差，B正确；不同细胞中蛋白质含量不相同，包括水通道蛋白，C错误；根据题干信息，水通道蛋白磷酸化后只是增强其活性，加快运输效率，运输方式未改变，D错误。
8．答案：C
解析：水通道蛋白对水分子进行跨膜转运，所以水分子与通道蛋白的直径、形状和大小都相适宜，A正确；汞可能通过影响蛋白质的盘曲折叠方式，进而破坏氨基酸之间的氢键，导致AqpZ和AQP6的构象变化，B正确；水分子通过水通道蛋白时，不与通道蛋白结合，C错误；肾小管具有重吸收水的功能，该成果可以为治疗因水通道蛋白异常而引发的相关疾病提供理论指导，D正确。
9．答案：D
解析：水通道蛋白是贯穿于磷脂双分子层的蛋白质，A错误；物质通过通道蛋白的运输方式是协助扩散，不需要消耗能量，B错误；载体蛋白参与运输的方式有两种，一种是顺浓度梯度的协助扩散，属于被动运输，不消耗能量；另一种是逆浓度梯度并消耗能量的运输方式，属于主动运输，C错误；转运蛋白介导的物质运输方式包括协助扩散和主动运输，转运蛋白数量越多，物质运输速率越快，因此运输速率受到转运蛋白数量的限制，D正确。
10．答案：B
解析：物质跨膜运输的方式图像分析
在磷酸化和去磷酸化的过程中，转运蛋白的构象发生了相应的变化，实现了物质的转运，D错误。
11．答案：C
解析：根据题意可知，溶酶体内的H＋浓度高于细胞质基质中的H＋浓度，且H＋运出溶酶体需要通道蛋白协助，由此可判断H＋通过H＋通道运出溶酶体的方式是协助扩散，A正确；根据题意，H＋运入溶酶体需要V－ATPase的协助，抑制V－ATPase的功能，会导致运入溶酶体的H＋减少，溶酶体内的pH可能会上升，B正确；溶酶体膜内pH高于4.6，说明运入溶酶体的H＋减少，H＋通道蛋白的运输能力降低，C错误；H＋通道蛋白功能缺失会影响H＋运出溶酶体，从而影响溶酶体中的pH，进而影响溶酶体中蛋白酶的活性，导致溶酶体降解蛋白的能力降低，D正确。
12．答案：BC
解析：甲状腺激素的本质是氨基酸衍生物，不是蛋白质，不在核糖体上合成，A错误；由图2中钠离子通过钠钾泵从细胞内运输到细胞外，可知细胞外钠离子浓度高于细胞内，则钠离子通过钠碘同向转运体从细胞外运进细胞内的方式为顺浓度梯度的协助扩散，细胞内的I－浓度高于细胞外，通过钠碘同向转运体运输I－的方式为主动运输，消耗的是钠离子势能，B正确；钠钾泵在同时运输Na＋和K＋时，其空间结构会发生改变，C正确；寒冷信号能直接刺激冷觉感受器，通过神经—体液调节，导致甲状腺滤泡上皮细胞合成并分泌更多的甲状腺激素，D错误。
13．答案：BD
解析：溶质的跨膜转运不一定都会引起细胞膜两侧的渗透压变化，如正常细胞为维持渗透压一直在进行的跨膜转运，再如单细胞生物在跨膜转运时，细胞外侧渗透压几乎很难改变，A错误；对比分析上两个题图可知，NaCl胁迫时，加GB使Na＋外排显著增加，钒酸钠处理抑制了质膜H＋泵后，NaCl胁迫时，加GB使Na＋外排略微增加，说明GB可能通过调控质膜H＋泵活性来增强Na＋外排，从而减少细胞内Na＋的积累，B正确；对比分析下两个题图可知，NaCl胁迫时，加GB使液泡膜NHX载体活性明显增强，而液泡膜H＋泵活性几乎无变化，所以GB引起盐胁迫时液泡中Na＋浓度的显著变化，与液泡膜NHX载体活性有关，而与液泡膜H＋泵活性无关，C错误；由题意可知，植物通过质膜H＋泵把Na＋排出细胞，也可通过液泡膜NHX载体和液泡膜H＋泵把Na＋转入液泡内，以维持细胞质基质Na＋稳态，增强植物的耐盐性，D正确。
14．答案：AC
解析：图中，受体被信号分子激活后可移动至G蛋白处，这说明细胞膜上的蛋白质是可以运动的，故可体现细胞膜的流动性，A正确；结合GTP后G蛋白的β、γ亚基与α亚基分离，G蛋白构象改变，α亚基和β、γ亚基被活化，B错误；通道蛋白参与的运输方式为协助扩散，C正确；图中识别乙酰胆碱的受体位于细胞膜上，有些激素（如性激素）的受体在细胞内，故不是所有激素都能通过此机制实现信号转导，D错误。
15．答案：（1）细胞液浓度 （2）协助扩散 激活 抑制 （3）细胞膜和液泡膜 H＋势能 （4）H＋逆浓度运出细胞需要能量，而Na＋的排出依赖H＋势能
解析：（1）盐碱地土壤盐分过多，土壤溶液浓度大，甚至大于植物根部细胞细胞液浓度，导致植物无法从土壤中获取充足的水分甚至萎蔫，故盐碱地上大多数植物很难生长。（2）在高盐胁迫下，当盐浸入根周围的环境时，Na＋顺浓度梯度借助通道蛋白HKT1进入根部细胞的方式为协助扩散；图中显示HKT1能协助Na＋进入细胞，AKT1能协助K＋进入细胞。根据题意分析，细胞中Na＋、K＋的比例异常，使细胞内的酶失活，会影响蛋白质的正常合成从而影响植物生长，要使胞内的蛋白质合成恢复正常，结合题干信息和图示分析，细胞质基质中的Ca2＋抑制HKT1运输Na＋，激活AKT1运输K＋，进而使细胞中Na＋/K＋的比例恢复正常。（3）据图可知，耐盐植物根细胞的细胞质基质中pH为7.5，而细胞膜外和液泡膜内pH均为5.5，细胞质基质中H＋含量比细胞膜外和液泡膜内低，要维持浓度差，则主要由细胞膜和液泡膜上的H＋－ATP泵以主动运输方式将H＋转动到细胞膜外和液泡内来维持；H＋借助转运蛋白SOS1顺浓度梯度从细胞膜外运输到细胞质基质形成的势能，为Na＋从细胞质基质运输到细胞膜外提供了动力。（4）H＋逆浓度运出细胞的方式为主动运输，需要ATP为其提供能量，使用ATP抑制剂处理细胞，H＋运出细胞减少，导致H＋两侧的浓度差减小，而Na＋的排出依赖H＋浓度差，因此Na＋排出量减少。题号
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