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专题 03 细胞的物质输入和输出
1.(2022·安徽合肥调研)下列有关物质进出细胞的叙述，正确的是( )
A.对细胞有害的物质都不能进入细胞 B.乙醇进出细胞需要消耗能量
C.离子的跨膜运输需要转运蛋白 D.蛋白质等大分子物质不能进出细胞
2.(2022·安徽皖江名校联考)将来自同一紫色洋葱的鳞片叶外表皮且生理状态相同的细胞分别放置在甲、乙溶液
中，对细胞失水量进行测量，所得结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.甲溶液的起始渗透压比乙溶液的起始渗透压高
B.A点，洋葱细胞开始从乙溶液中吸收溶质分子
C.8 min时，乙溶液中的细胞有活性，甲溶液中细胞无活性
D.乙溶液内洋葱细胞的细胞液颜色在B点时最深
3.(2022·广东广州阶段训练)在水和离子的跨膜运输中，通道蛋白发挥着重要的作用，借助通道蛋白进行的物质
运输属于协助扩散。下列叙述正确的是 ( )
A.不同细胞的细胞膜上各种离子通道蛋白的种类和数量均一样
B.肾小管通过水通道蛋白进行水的重吸收时需要消耗ATP
C.水通道蛋白和离子通道蛋白的基本组成单位都是核糖核苷酸
D.神经元上的Na＋通道的开启可引起细胞膜电位的变化4.(2022·河南平顶山实验高中月考改编)如图为一个渗透
装置，假设只有水分子能通过半透膜，实验开始时，液面a和b平齐。下列判断错误的是( )
A.如果甲、乙都是蔗糖溶液，甲的浓度低于乙，则液面a会下降，液面b会上升
B.如果甲、乙分别是葡萄糖溶液和蔗糖溶液，两者的质量分数相同，则液面a会上升，液面b会下降
C.当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，半透膜两侧溶液中水分子相互扩散的速度相等
D.当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，甲、乙溶液的渗透压一定相等
5.(2022·华师一附中调研)以紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料观察植物细胞的质壁分离与复原现象，下列叙述错误
的是( )
A.在发生质壁分离的细胞中能观察到紫色的中央液泡逐渐缩小，该过程中细胞的吸水能力逐渐增强B.滴加质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液比滴加质量浓度为0.2 g/mL的蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需的时间短
C.将发生质壁分离的细胞放入清水中细胞复原，说明细胞保持活性
D.用高浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液，细胞不能发生质壁分离
6.(2022·湘豫名校联考)下列有关紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞吸水和失水的叙述，不正确的是( )
A.植物细胞的原生质层相当于渗透装置的半透膜
B.植物细胞通过渗透作用吸水或失水时，水分子都是双向运输的
C.随着质壁分离过程的发生，植物细胞的吸水能力逐渐增强
D.若实验时发现细胞质壁分离后无法复原，则可能因为所用蔗糖溶液浓度过低导致细胞死亡
7.(2021·1月八省联考重庆卷，20)某兴趣小组用相同生理状态的洋葱表皮进行“植物细胞的吸水和失水”实验，
记录如下表：
分组 ① ② ③ ④ ⑤
从盖玻片一侧滴入蔗糖溶液，另一侧用吸水纸吸引，浸润的蔗糖溶液浓度
如下
步骤1
0.1 g/mL 0.2 g/mL 0.3 g/mL 0.4 g/mL 0.5 g/mL
质壁分 ＋＋
－ ＋＋ ＋＋＋ ＋＋＋＋
离现象 ＋＋
步骤2 从盖玻片一侧滴入清水，另一侧用吸水纸吸引，充分清洗3次
质壁分
－ － ＋ ＋＋ ＋＋＋＋
离现象
注：“－”表示没有质壁分离；“＋”表示质壁分离的程度。
下列叙述正确的是( )
A.①中，蔗糖浓度＞细胞液浓度 B.据表推测细胞液浓度范围在0.2～0.3 g/mL之间
C.步骤2－⑤中，质壁分离可以复原 D.步骤2－③的吸水速度＞步骤2－②的吸水速度
8.(2021·1月八省联考湖南卷，2)细胞通过跨膜运输与外界进行物质交换。下列叙述正确的是( )
A.依赖转运蛋白的跨膜转运是物质进出细胞的主要方式
B.需要消耗能量和逆浓度梯度运输是主动运输的特点
C.自由扩散可以通过消耗能量加快物质进出细胞的速度
D.葡萄糖分子既能通过自由扩散也能借助载体蛋白进出细胞 9.(2021·1月八省联考湖北卷，3)拟南芥液泡膜上
存在Na＋/H＋反向转运载体蛋白，它可利用液泡内外 H＋的电化学梯度(电位和浓度差)将H＋转出液泡，同时将
Na＋由细胞质基质转入液泡。部分物质跨液泡膜转运过程如下图所示，据图判断，下列叙述错误的是( )
A.Na＋在液泡中的积累有利于提高拟南芥的耐盐能力 B.Na＋以主动运输的方式由细胞质基质进入液泡C.Cl－以协助扩散的方式由细胞质基质进入液泡 D.HO以自由扩散的方式进出液泡
2
10.(2022·江西临川一中联考)如图为动物细胞的细胞膜转运部分物质的示意图，下列分析错误的是( )
A.根据乙侧耗能的情况可知，甲侧为细胞外侧，乙侧为细胞内侧
B.图示中葡萄糖的跨膜运输方式与细胞吸收水的方式相同
C.图中a和b不是静止的，其运动的特性有利于物质的跨膜运输
D.用蛋白酶处理细胞膜，会影响葡萄糖、Na＋等物质的运输
11.(2021·河南名校联盟联考)胃内的酸性环境是通过H＋－K＋泵维持的。人进食后，胃壁细胞质中含有H＋－K＋
泵的囊泡会转移到细胞膜上。胃壁细胞通过H＋－K＋泵催化ATP水解释放能量，向胃液中分泌H＋同时吸收K
＋。细胞内K＋又可经通道蛋白顺浓度进入胃腔。下列分析不正确的是( )
A.H＋－K＋泵同时具有酶和载体蛋白的功能，其形成与内质网、高尔基体密切相关
B.H＋－K＋泵专一性转运两种离子与其结构的特异性有关
C.H＋和K＋在胃壁细胞中的跨膜运输方式均需消耗能量
D.抑制H＋－K＋泵功能的药物可用来有效地减少胃酸的分泌
12.(2022·河北石家庄调研)蛙的卵母细胞在清水中不易涨破，而哺乳动物红细胞在清水中却容易涨破。请回答
下列问题：
(1)水分子直接穿过膜磷脂双分子层进入细胞的运输方式是________，这种运输方式的特点是________(答出两
点即可)。
(2)红细胞快速吸水与细胞膜上的水通道蛋白 CHIP28有关，为了验证这一结论，科研人员将水通道蛋白
CHIP28插入不含有水通道蛋白的蛙的卵母细胞的细胞膜上，再将该卵母细胞放入清水中。预期实验结果是
________________________
_________________。
(3)为了进一步研究水通道蛋白CHIP28的功能，科研人员将水通道蛋白CHIP28插入人工制作的脂质体并置于
某一溶液中，记录脂质体涨破的时间。对照组则需要制作________________________。脂质体内外溶液渗透压
大小应符合________(填“等渗”“外低内高”或“外高内低”)。该实验还可以证明水通道蛋白CHIP28运输
水分子具有________________________的特点。
13.我国有近一亿公顷的盐碱地，大部分植物无法在此生存，而耐盐植物藜麦却能生长。通过研究藜麦叶片结
构后发现，其表皮有许多盐泡细胞，该细胞体积是普通表皮细胞的1 000倍左右，里面没有叶绿体，Na＋和Cl
－在盐泡细胞的转运如图所示。请回答问题。(1)据图推测，藜麦的耐盐作用机制是通过________的方式，将Na＋和Cl－运送到表皮盐泡细胞的________(细
胞器)中储存起来，从而避免高盐对其他细胞的影响。
(2)如表为藜麦表皮盐泡细胞和其他几种普通植物的叶肉细胞膜上部分蛋白的相对表达量。其中________(填下
列选项字母)更可能是藜麦表皮盐泡细胞，理由是________________________________________。
A B C D
Na＋载体蛋白 8 12 5 11
Cl－载体蛋白 2 6 4 6
葡萄糖转运蛋白 38 28 66 68
(3)藜麦根系从土壤中吸收盐分的方式是主动运输还是被动运输？有同学设计实验进行了探究。
①实验步骤：
a.取甲、乙两组生长发育基本相同的藜麦幼苗植株，同时放入适宜浓度的含有
Na＋、Cl－的溶液中。
b.甲组给予正常的细胞呼吸条件，乙组加入________。
c.一段时间后测定两组植株根系对Na＋、Cl－的吸收速率。
②预测实验结果及结论：若乙组________，说明藜麦根系从土壤中吸收盐分的方式是主动运输。
1．（2022·全国甲卷·高考真题）植物成熟叶肉细胞的细胞液浓度可以不同。现将a、b、c三种细胞液浓度不同
的某种植物成熟叶肉细胞，分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液的试管中，当水分交换达到平衡时观察到：①
细胞a未发生变化；②细胞b体积增大；③细胞c发生了质壁分离。若在水分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶
质的交换，下列关于这一实验的叙述，不合理的是（ ）
A．水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度
B．水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞c
C．水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度大于细胞a的细胞液浓度
D．水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度
2．（2022·全国甲卷·高考真题）钙在骨骼生长和肌肉收缩等过程中发挥重要作用。晒太阳有助于青少年骨骼
生长，预防老年人骨质疏松。下列叙述错误的是（ ）
A．细胞中有以无机离子形式存在的钙 B．人体内Ca2+可自由通过细胞膜的磷脂双分子层C．适当补充维生素D可以促进肠道对钙的吸收 D．人体血液中钙离子浓度过低易出现抽搐现象
3．（2022·山东·高考真题）NO -和NH +是植物利用的主要无机氮源，NH +的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱
3 4 4
动，NO -的吸收由H+浓度梯度驱动，相关转运机制如图。铵肥施用过多时，细胞内NH +的浓度增加和细胞外
3 4
酸化等因素引起植物生长受到严重抑制的现象称为铵毒。下列说法正确的是（ ）
A．NH +通过AMTs进入细胞消耗的能量直接来自ATP
4
B．NO -通过SLAH3转运到细胞外的方式属于被动运输
3
C．铵毒发生后，增加细胞外的NO -会加重铵毒
3
D．载体蛋白NRT1.1转运NO -和H+的速度与二者在膜外的浓度呈正相关
3
4．（2022·全国乙卷·高考真题）农业生产中，农作物生长所需的氮素可以 的形式由根系从土壤中吸收。
一定时间内作物甲和作物乙的根细胞吸收 的速率与O 浓度的关系如图所示。回答下列问题。
2
(1)由图可判断 进入根细胞的运输方式是主动运输，判断的依据是______。
(2)O 浓度大于a时作物乙吸收 速率不再增加，推测其原因是______。
2
(3)作物甲和作物乙各自在 最大吸收速率时，作物甲根细胞的呼吸速率大于作物乙，判断依据是______。
(4)据图可知，在农业生产中，为促进农作物对 的吸收利用，可以采取的措施是______。1．（2021年江苏高考真题）采用紫色洋葱鳞片叶外表皮进行质壁分离实验，下列相关叙述正确的是（
）
A．用摄子撕取的外表皮，若带有少量的叶肉细胞仍可用于实验
B．将外表皮平铺在洁净的载玻片上，直接用高倍镜观察细胞状态
C．为尽快观察到质壁分离现象，应在盖玻片四周均匀滴加蔗糖溶液
D．实验观察到许多无色细胞，说明紫色外表皮中有大量细胞含无色液泡
2．（2021年江苏高考真题）细胞可运用不同的方式跨膜转运物质，下列相关叙述错误的是（ ）
A．物质自由扩散进出细胞的速度既与浓度梯度有关，也与分子大小有关
B．小肠上皮细胞摄入和运出葡萄糖与细胞质中各种溶质分子的浓度有关
C．神经细胞膜上运入K+的载体蛋白和运出K+的通道蛋白都具有特异性
D．肾小管上皮细胞通过主动运输方式重吸收氨基酸
3．（2021湖南高考真题）质壁分离和质壁分离复原是某些生物细胞响应外界水分变化而发生的渗透调节过程。
下列叙述错误的是（ ）
A．施肥过多引起的“烧苗”现象与质壁分离有关
B．质壁分离过程中，细胞膜可局部或全部脱离细胞壁
C．质壁分离复原过程中，细胞的吸水能力逐渐降低
D．1mol/L NaCl溶液和1mol/L蔗糖溶液的渗透压大小相等
4．（2021.6月浙江高考真题）渗透压降低对菠菜叶绿体光合作用的影响如图所示，图甲是不同山梨醇浓度对
叶绿体完整率和放氧率的影响，图乙是两种浓度的山梨醇对完整叶绿体 ATP 含量和放氧量的影响。CO 以
2
HCO -形式提供，山梨醇为渗透压调节剂，0．33 mol·L-1时叶绿体处于等渗状态。据图分析，下列叙述错误的
3
是（ ）A．与等渗相比，低渗对完整叶绿体 ATP合成影响不大，光合速率大小相似
B．渗透压不同、叶绿体完整率相似的条件下，放氧率差异较大
C．低渗条件下，即使叶绿体不破裂，卡尔文循环效率也下降
D．破碎叶绿体占全部叶绿体比例越大，放氧率越低
5．（2021.6月浙江高考真题） 质膜的流动镶嵌模型如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．磷脂和糖脂分子形成的脂双层是完全对称的 B．胆固醇镶嵌或贯穿在膜中利于增强膜的流动性
C．物质进出细胞方式中的被动转运过程与膜蛋白无关 D．有些膜蛋白能识别并接受来自细胞内外的化学信
号
6.（2021年广东卷）保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下，制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片，观
察蔗糖溶液对气孔开闭的影响，图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是（ ）
A．比较保卫细胞细胞液浓度，③处理后>①处理后
B．质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中
C．滴加③后有较多水分子进入保卫细胞
D．推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③
7．（2021年河北卷）人体成熟红细胞能够运输O 和CO，其部分结构和功能如图，①~⑤表示相关过程。下
2 2
列叙述错误的是（ ）A．血液流经肌肉组织时，气体A和B分别是CO 和O
2 2
B．①和②是自由扩散，④和⑤是协助扩散
C．成熟红细胞通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP，为③提供能量
D．成熟红细胞表面的糖蛋白处于不断流动和更新中
8.（2021年山东卷）液泡是植物细胞中储存 Ca2+的主要细胞器，液泡膜上的 H+焦磷酸酶可利用水解无机焦磷
酸释放的能量跨膜运输 H+，建立液泡膜两侧的 H+浓度梯度。该浓度梯度驱动 H+通过液泡膜上的载体蛋白
CAX 完成跨膜运输，从而使 Ca2+以与 H+相反的方向同时通过 CAX 进行进入液泡并储存。下列说法错误的
是（ ）
A．Ca2+通过 CAX 的跨膜运输方式属于协助扩散
B．Ca2+通过 CAX 的运输有利于植物细胞保持坚挺
C．加入 H+焦磷酸酶抑制剂，Ca2+通过 CAX 的运输速率变慢
D．H+从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式属于主动运输
9．（2021年1月浙江卷）下图为植物细胞质膜中H+-ATP酶将细胞质中的H+转运到膜外的示意图。下列叙述
正确的是（ ）
A．H+转运过程中H+-ATP酶不发生形变 B．该转运可使膜两侧H+维持一定的浓度差
C．抑制细胞呼吸不影响H+的转运速率 D．线粒体内膜上的电子传递链也会发生图示过程
10．（2021年北京高考真题）学习以下材料，回答（1）~（4）题。
光合产物如何进入叶脉中的筛管
高等植物体内的维管束负责物质的长距离运输，其中的韧皮部包括韧皮薄壁细胞、筛管及其伴胞等。筛管是光
合产物的运输通道。光合产物以蔗糖的形式从叶肉细胞的细胞质移动到邻近的小叶脉，进入其中的筛管-伴胞
复合体（SE-CC），再逐步汇入主叶脉运输到植物体其他部位。
蔗糖进入SE-CC有甲、乙两种方式。在甲方式中，叶肉细胞中的蔗糖通过不同细胞间的胞间连丝即可进入SE-
CC。胞间连丝是相邻细胞间穿过细胞壁的细胞质通道。在乙方式中，蔗糖自叶肉细胞至SE-CC的运输（图1）可以分为3个阶段：①叶肉细胞中的蔗糖通过胞间连丝运输到韧皮薄壁细胞；②韧皮薄壁细胞中的蔗糖由
膜上的单向载体W顺浓度梯度转运到SE-CC附近的细胞外空间（包括细胞壁）中；③蔗糖从细胞外空间进入
SE-CC中，如图2所示。SE-CC的质膜上有“蔗糖-H+共运输载体”（SU载体），SU载体与H+泵相伴存在。
胞内H+通过H+泵运输到细胞外空间，在此形成较高的H+浓度，SU载体将H+和蔗糖同向转运进SE-CC中。采
用乙方式的植物，筛管中的蔗糖浓度远高于叶肉细胞。
研究发现，叶片中SU载体含量受昼夜节律、蔗糖浓度等因素的影响，呈动态变化。随着蔗糖浓度的提高，叶
片中SU载体减少，反之则增加。研究SU载体含量的动态变化及调控机制，对于了解光合产物在植物体内的
分配规律，进一步提高作物产量具有重要意义。
(1)在乙方式中，蔗糖经W载体由韧皮薄壁细胞运输到细胞外空间的方式属于_________。由H+泵形成的
_________有助于将蔗糖从细胞外空间转运进SE-CC中。
(2)与乙方式比，甲方式中蔗糖运输到SE-CC的过程都是通过_________这一结构完成的。
(3)下列实验结果支持某种植物存在乙运输方式的有_________。
A．叶片吸收14CO 后，放射性蔗糖很快出现在SE-CC附近的细胞外空间中
2
B．用蔗糖跨膜运输抑制剂处理叶片，蔗糖进入SE-CC的速率降低
C．将不能通过细胞膜的荧光物质注射到叶肉细胞，SE-CC中出现荧光
D．与野生型相比，SU功能缺陷突变体的叶肉细胞中积累更多的蔗糖和淀粉
(4)除了具有为生物合成提供原料、为生命活动供能等作用之外，本文还介绍了蔗糖能调节SU载体的含量，体
现了蔗糖的__________功能。
11.（2021年全国甲卷）植物的根细胞可以通过不同方式吸收外界溶液中的K+。回答下列问题：
（1）细胞外的K+可以跨膜进入植物的根细胞。细胞膜和核膜等共同构成了细胞的生物膜系统，生物膜的结构
特点是_______。
（2）细胞外的K+能够通过离子通道进入植物的根细胞。离子通道是由_______复合物构成的，其运输的特点
是_______（答出1点即可）。
（3）细胞外的K+可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞。在有呼吸抑制剂的条件下，根细胞对K+的吸收速率降低，原因是_______。
1．（2020年全国统一高考生物试卷（新课标Ⅱ)·5）取某植物的成熟叶片，用打孔器获取叶圆片，等分成两份，
分别放入浓度（单位为g/mL）相同的甲糖溶液和乙糖溶液中，得到甲、乙两个实验组（甲糖的相对分子质量
约为乙糖的2倍）。水分交换达到平衡时，检测甲、乙两组的溶液浓度，发现甲组中甲糖溶液浓度升高。在此
期间叶细胞和溶液之间没有溶质交换。据此判断下列说法错误的是（ ）
A．甲组叶细胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液浓度升高
B．若测得乙糖溶液浓度不变，则乙组叶细胞的净吸水量为零
C．若测得乙糖溶液浓度降低，则乙组叶肉细胞可能发生了质壁分离
D．若测得乙糖溶液浓度升高，则叶细胞的净吸水量乙组大于甲组
2．（2020年江苏省高考生物试卷·5）图①~⑤表示物质进、出小肠上皮细胞的几种方式，下列叙述正确的是
（ ）
A．葡萄糖进、出小肠上皮细胞方式不同
B．Na+主要以方式③运出小肠上皮细胞
C．多肽以方式⑤进入细胞，以方式②离开细胞
D．口服维生素D通过方式⑤被吸收
