考点09细胞内物质的输入和输出（解析版）_通用版（老高考）复习资料_2023年复习资料_一轮复习_2023年高考生物一轮复习讲练测（全国通用）

考点 09 细胞内物质的输入和输出（精讲+精 练） 目 录 一、知识点精准记忆 二、典 型 例 题 剖 析 1、渗透作用的原理及应用 2、动植物细胞吸水与失水 3、质壁分离及复原实验原理和基本步骤 4、物质跨膜运输方式的判断 三、易 混 易 错 辨 析 四、高 考 真 题 感 悟 五、高 频 考 点 精 练 第一部分：知 识 点 精 准 记 忆 一、动植物细胞的吸水和失水1．渗透作用 (1)概念：水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。 (2)渗透作用产生的条件 (3)渗透作用现象分析 A、B分别表示渗透作用装置，据图回答下列问题： ①A图中渗透达到平衡，半透膜两侧有(填“有”或“没有”)水分子的进出。 ②A图中Δh不变时，S 、S 溶液浓度的大小关系为：S>S(填“>”“<”或“＝”；S 、 1 2 1 2 1 S 中溶质不能通过半透膜)。 2 ③在B图所示的U形玻璃管内，左右管内分别装入质量分数相等的葡萄糖、麦芽糖溶液。 初始时两管中液面相平，假设溶质分子不能透过半透膜。 a．一段时间后，两管中液面的变化为：左管液面升高，右管液面降低。(均填“升高” “降低”或“不变”) b．液面高度稳定后再同时向两管内加入等量的麦芽糖酶，两管中液面的变化分别为：左管 液面下降，右管液面上升，最后稳定在一定高度。 2.不同渗透装置中水分子运动情况及液面变化 （1）溶质不能通过半透膜的情况 ①若S 溶液浓度大于S 溶液浓度，则单位时间内由S→S 的水分子数多于由S→S 的，表 1 2 2 1 1 2 现为S 溶液液面上升。 1 ②若S 溶液浓度小于S 溶液浓度，则情况相反，表现为S 溶液液面下降。 1 2 1 ③在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差Δh，则S 溶液浓度仍大于S 溶液浓度。 1 2 （2）溶质能通过半透膜的情况 ①若S 溶液浓度大于S 溶液浓度，则最初单位时间内由S→S 的水分子数多于由S→S 的， 1 2 2 1 1 2 随着溶质的扩散，最终S 和S 溶液浓度相等，表现为S 溶液液面先上升后下降，最终S 和 1 2 1 1 S 溶液液面持平。 2 ②若S 溶液浓度小于S 溶液浓度，则情况相反。 1 2 3．动物细胞的吸水和失水 (1)条件及现象 过程 条件 现象 吸水 外界溶液的浓度＜细胞质的浓度 失水 外界溶液的浓度＞细胞质的浓度平衡 外界溶液的浓度＝细胞质的浓度 (2)动物细胞的细胞膜相当于半透膜。 4．植物细胞的吸水和失水 (1)成熟植物细胞的结构 (2)植物细胞内的液体环境主要是指液泡里面的细胞液。 二、观察植物细胞的质壁分离和复原 1．实验原理 2．实验步骤 3．现象与结论 (1)现象 (2)结论：植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，植物细胞是通过渗透作用吸水和失水的。 4．质壁分离和复原实验分析 (1)质壁分离发生的条件①从细胞角度分析 a．死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生质壁分离及复原现象。 b．具有中央大液泡的成熟的植物活细胞可发生质壁分离及复原现象，且细胞液最好带有一 定的颜色，便于观察，以活的紫色洋葱鳞片叶外表皮最佳。 c．细菌细胞也能发生质壁分离，但现象不明显。 ②从溶液角度分析 a．在一定浓度(溶质不能透过膜)的溶液中只会发生质壁分离现象。 b．在一定浓度(溶质可透过膜)的溶液(如KNO、乙二醇、甘油等)中可发生质壁分离后自动 3 复原现象；盐酸、酒精、醋酸等溶液会杀死细胞，不适于做质壁分离实验的溶液。 c．本实验选用质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液。若质量浓度过高，质壁分离速度虽快， 但会使细胞在短时间内因失水过多而死亡，质壁分离后不能复原。 (2)质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间的是浓度降低的外界溶液。 (3)本实验无对立的对照组，为什么还叫对照实验？ 提示 本实验中，实验组和对照组在同一装片中先后进行，属于自身对照。 5．质壁分离和复原实验的拓展应用 (1)判断成熟植物细胞的死活 (2)测定细胞液浓度范围 (3)比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度 (4)比较未知浓度溶液的浓度大小 (5)鉴别不同种类的溶液(如KNO 溶液和蔗糖溶液) 3三、物质出入细胞的方式及影响因素 1．物质出入细胞方式的比较 被动运输 物质出入细胞 自由 协助 主动运输 胞吞 胞吐 的方式 扩散 扩散 图例 低浓度→高浓 运输方向 高浓度→低浓度 胞外→胞内 胞内→胞外 度 是否需要转运 否 是 是 否 蛋白 是否消耗能量 否 否 是 是 胰岛 O、CO、甘 小肠上皮细胞吸 巨噬细 素、消 2 2 人的红细胞吸 举例 油、乙醇、苯的 收葡萄糖、氨基 胞吞噬 化酶、 收葡萄糖 跨膜运输 酸、无机盐等 抗原 抗体的 分泌 2.影响物质运输速率的因素及曲线分析 (1)物质浓度 ①图甲中物质的运输速率只与物质浓度有关，图甲表示的运输方式为自由扩散。 ②图乙中物质的运输速率不仅与物质浓度相关，还受膜上转运蛋白数量等的影响，图乙可 以表示协助扩散或主动运输。 (2)O 浓度 2①图丙的运输速率与O 浓度的大小无关，可以表示自由扩散或协助扩散的运输方式。也可 2 以表示哺乳动物成熟的红细胞主动运输的曲线。 ②图丁的运输速率与O 浓度的大小相关，可以表示主动运输的方式。其中a点时，物质运 2 输所需的能量由无氧呼吸提供；b点之后运输速率不再改变的主要原因是膜上载体蛋白数量 有限。 (3)温度 第二部分：典 型 例 题 剖 析 渗透作用的原理及应用 1.下图装置中，甲、乙、丙中分别放置了相等物质的量浓度的蔗糖溶液、麦芽糖溶液和乳 糖溶液(溶液体积关系：V ＝V 甲>丙 B．若向乙中加入一定量麦芽糖酶溶液，稳定后液面高度：乙<甲＝丙 C．若向丙中加入一定量的半乳糖后，稳定后液面高度：甲＝乙＝丙，并且甲、乙、丙中半 乳糖含量相同 D．本实验中半乳糖等单糖分子从浓度高的一侧向浓度低的一侧通过半透膜的扩散称为渗透 作用 【答案】 B 【解析】 向甲、丙中分别加入等体积相同物质的量浓度的蔗糖酶和乳糖酶，甲中的蔗糖 水解成两分子单糖，丙中的乳糖分解为两分子单糖，都可通过半透膜进入乙中，引起乙液 面升高，稳定后液面高度乙＞甲＝丙，A错误；向乙中加入一定量麦芽糖酶溶液后，乙中的麦芽糖水解为两分子的葡萄糖，会通过半透膜分别进入甲和丙，稳定后液面高度乙＜甲 ＝丙，B正确；向丙中加入一定量的半乳糖后，由于半乳糖可以通过半透膜，因此稳定后 液面高度甲＝乙＝丙，但因为乙体积最大，所以乙中半乳糖含量最多，C错误；渗透作用 是指水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散，本实验中水分子是溶剂分子，故本实验中 半乳糖等单糖分子从浓度高的一侧向浓度低的一侧通过半透膜的扩散，不能称为渗透作用 D错误。 动植物细胞吸水与失水 2.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。下图表示高等动物、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需要转运蛋白的协助 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增加 D．三种细胞发生渗透吸水的原理均为细胞膜相当于半透膜 【答案】 A 【解析】 动物细胞避免渗透膨胀需要转运蛋白将离子转运到细胞外，以减小细胞内液的 渗透压，防止细胞渗透吸水涨破，A正确；植物细胞在低浓度溶液中会发生吸水，但是由 于细胞壁的支撑作用，吸水到一定程度后达到平衡，但此时细胞外溶液浓度仍可能小于细 胞液浓度，B错误；原生动物生活在低渗溶液中，会通过收缩泡将多余的水排到细胞外， 若将原生动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降低，C错误；动 物细胞和原生动物发生渗透吸水的原理均为细胞膜相当于半透膜，而植物细胞发生渗透吸 水的原理是原生质层相当于半透膜，D错误。 实验原理和基本步骤 3.小液流法是测定植物组织细胞的细胞液浓度的一种实验方法。当把植物组织细胞放在溶 液中时，两者便会发生水分交换。如果植物组织细胞的细胞液浓度高于溶液的浓度，细胞 吸水，使溶液浓度增大，比重也增大；若植物组织细胞的细胞液浓度低于溶液的浓度时， 细胞则失水，使溶液的浓度变小，比重也变小；如果植物组织细胞的细胞液浓度与溶液的 浓度相等时，溶液的浓度不变，其比重也不变。若把浸过组织细胞的溶液慢慢滴回同一浓 度而未浸过组织细胞的溶液中，比重小的液流便往上浮，比重大的则往下沉；如果小液流停止不动，则说明溶液的浓度未发生改变。某校生物兴趣小组利用“小液流法”估测黑藻 叶片细胞的细胞液浓度。甲与乙两组试管相同且依次编号为 1～6号，对应的试管编号中加 入相同浓度的蔗糖溶液。实验步骤和结果如图和表(注：甲烯蓝可使蔗糖溶液变蓝，忽略甲 烯蓝对蔗糖浓度的影响)。下列相关叙述不正确的是( ) 乙组试管编号 1 2 3 4 5 6 加入的蔗糖溶液浓度/mol·L－1 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 蓝色小滴升降情况 ↓ ↓ ↓ ↑ ↑ ↑ A.该实验的自变量是蔗糖溶液浓度，因变量是蓝色小滴升降情况 B．黑藻叶片细胞的细胞液浓度介于0.15～0.20 mol·L－1蔗糖溶液之间 C．乙组的1～3号试管中，滴入试管3内的蓝色小滴下降速率最慢 D．显微观察发现，甲组试管4中的黑藻叶片细胞内叶绿体分布最密集 【答案】 D 物质跨膜运输方式的判断 4.研究表明，主动运输根据能量的来源不同分为三种类型，如图中a、b、c所示，■、▲、 ●代表跨膜的离子或小分子。下列叙述正确的是( ) A．a类型中Y离子转运所需的能量来自于X离子的转运过程 B．肌细胞吸收氨基酸分子是通过c类型进行的 C．蓝细菌、水绵、叶肉细胞、萤火虫发光器细胞内均可发生c类型 D．温度、酸碱度、氧气浓度均会影响a、b、c三种类型的运输速率 【答案】 A 【解析】 蓝细菌、水绵、叶肉细胞细胞内有光合色素均可利用光能，能发生 c类型，而 萤火虫发光器细胞没有光合色素，不能利用光能，故不能发生c过程，C错误；温度、酸 碱度均会影响a、b、c三种类型的运输速率，而氧气浓度只影响b过程，D错误。5.如图甲、乙分别是洋葱根尖在不同O 浓度及不同底物浓度情况下(其他条件适宜)，从含 2 硝酸钾的全营养液中吸收NO的速率曲线图。下列相关描述不正确的是( ) A．a点时影响离子吸收速率的主要因素是能量 B．b点时离子吸收速率不再增大是因为载体蛋白的数量有限 C．c点时影响离子吸收速率的主要因素是物质浓度 D．d点时离子吸收速率不再增大是因为物质浓度太高，细胞发生质壁分离 【答案】 D 【解析】 洋葱根尖吸收NO的方式是主动运输，吸收速率受能量、载体蛋白和物质浓度的 影响。d点时离子吸收速率不再随物质的浓度的增大而增大，可能是因为载体蛋白数量有 限或能量不足，D错误。 第三部分：易 混 易 错 辨 析 1.与物质出入细胞方式相关的5个易错点 (1)物质跨膜运输(自由扩散、协助扩散、主动运输)体现了生物膜的选择透过性；大分子物 质和颗粒性物质的胞吞、胞吐体现了生物膜的流动性。 (2)主动运输消耗的能量并非都来自ATP：主动运输需要消耗能量，其能量主要来自 ATP， 此外还可能来自离子跨膜运输的电化学势能。 (3)Na＋、K＋等无机盐离子一般以主动运输方式进出细胞，但也可通过协助扩散(或离子通 道)进出细胞，如神经元受到刺激时Na＋顺浓度梯度进入细胞。 (4)需要载体蛋白协助的运输方式除主动运输外，不要漏掉协助扩散。 (5)与主动运输有关的细胞器除供能的线粒体外，不要漏掉载体蛋白的合成场所——核糖体。 2.名词解释 (1)(必修1 P )生物膜系统：细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系 52 统。 (2)(必修1 P )渗透作用：水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散，称为渗透作用。 62 (3)(必修1 P )原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。 63 (4)(必修1 P )被动运输：物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放 65 的能量，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。 (5)(必修1 P )自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式，叫作自由扩散，也 66 叫简单扩散。 (6)(必修1 P )转运蛋白：镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质，能够协助物质顺浓度梯度跨 66 膜运输，这些蛋白质称为转运蛋白。 (7)(必修1 P )协助扩散：借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，叫作协助扩散， 66 也叫易化扩散。(8)(必修1 P )主动运输：物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还 69 需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫作主动运输。 第四部分：高 考 真 题 感 悟 1．(2021·湖南，3)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．1 mol/L NaCl溶液和1 mol/L蔗糖溶液的渗透压大小相等 【答案】 D 【解析】 施肥过多使外界溶液浓度过高，大于细胞液的浓度，细胞发生质壁分离导致植 物过度失水而死亡，引起“烧苗”现象，A正确；发生质壁分离的内因是细胞壁的伸缩性 小于原生质层的伸缩性，而原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，质壁 分离过程中，细胞膜可局部或全部与细胞壁分开，B正确；植物细胞在发生质壁分离复原 的过程中，因不断吸水导致细胞液的浓度逐渐降低，与外界溶液浓度差减小，细胞的吸水 能力逐渐降低，C正确；溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目，1 mol/L的NaCl溶液和 1 mol/L的蔗糖溶液的渗透压不相同，因NaCl溶液中含有钠离子和氯离子，故其渗透压高 于蔗糖溶液，D错误。 2．(2021·广东，13)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，如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 【答案】 A 【解析】 通过题图分析可知，①处细胞吸水量少于③处细胞，说明保卫细胞细胞液浓度 ①处理后>③处理后，A错误；②处细胞失水，故质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观 察视野中，B正确；滴加③后细胞大量吸水，故滴加③后有较多水分子进入保卫细胞，C正 确。3．(2021·湖北，11)红细胞在高渗NaCl溶液(浓度高于生理盐水)中体积缩小，在低渗 NaCl溶液(浓度低于生理盐水)中体积增大。下列有关该渗透作用机制的叙述，正确的是( ) A．细胞膜对Na＋和Cl－的通透性远高于水分子，水分子从低渗溶液运输至高渗溶液 B．细胞膜对水分子的通透性远高于Na＋和Cl－，水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液 C．细胞膜对Na＋和Cl－的通透性远高于水分子，Na＋和Cl－从高渗溶液扩散至低渗溶液 D．细胞膜对水分子的通透性远高于Na＋和Cl－，Na＋和Cl－从高渗溶液扩散至低渗溶液 【答案】 B 【解析】 大多数水分子以协助扩散的方式进出细胞，少数水分子以自由扩散的方式进出 细胞，而Na＋和Cl－以主动运输的方式进出红细胞。自由扩散和协助扩散比主动运输更容易， 故细胞膜对水分子的通透性远高于Na＋和Cl－。由于自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度运 输，主动运输是逆浓度梯度运输，故水分子从低渗溶液被运输至高渗溶液，Na＋和Cl－从低 渗溶液运输至高渗溶液，B正确，A、C、D错误。 4．(2021·山东，2)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 【答案】 A 【解析】 Ca2＋通过CAX的跨膜运输方式为主动运输，所需要的能量由 H＋顺浓度梯度产生 的势能提供，A错误；Ca2＋通过CAX运输进入液泡，增加细胞液的浓度，有利于植物细胞保 持坚挺，B正确；加入H＋焦磷酸酶抑制剂，则液泡中的H＋浓度降低，液泡膜两侧的H＋浓度 梯度差减小，为Ca2＋通过CAX的运输提供的能量减少，C正确；H＋从细胞质基质转运到液 泡的跨膜运输方式需要水解无机焦磷酸释放的能量来提供，为主动运输，D正确。 第五部分：高 频 考 点 精 练 1．冰点降低法是测定溶液渗透压的精确物理化学方法。纯水在标准大气压下冰点为0℃， 冰点降低值与溶液摩尔浓度成比例关系。FM-4型国产冰点渗透压计的测算公式为： OS=△t/1.857（0S为1kg水中所溶解溶质颗粒数目，可反映溶液渗透压大小；△t为冰点 降低值）。经过对若干不同待测植物材料的专业处理，分别测得其细胞液冰点降低值如下 表。下列相关叙述错误的是（ ）植物材料组别 1 2 3 4 5 6 冰点降低值 0.8 1.2 0.58 0.96 0.78 0.76 （℃） 3 3 A．精确测定植物细胞的渗透压有利于农业生产中化肥的定量使用 B．将各组植物材料分别放入冰点降低值为0.88℃的蔗糖溶液中，3、4组的植物细胞吸水 C．将各组植物材料分别放入冰点降低值为0.88℃的蔗糖溶液中，稳定后各组细胞液渗透 压均相同 D．植物细胞的失水与吸水主要与液泡有关，其中溶解有糖类、蛋白质、无机盐和色素等物 质 【答案】C 【解析】精确测定植物细胞的渗透压有利于农业生产中化肥的定量使用，避免造成烧苗现 象，A正确。仅3、4组植物细胞的细胞液大于该蔗糖溶液，细胞吸水，B正确。3、4组植 物细胞放入该蔗糖溶液中吸水，由于细胞壁的支持作用，细胞内外渗透压可不相等，C错 误。植物细胞的失水与吸水主要与液泡有关，其中溶解有糖类、蛋白质、无机盐和色素等 物质，D正确。 2．科研人员将某种植物叶片置于一定浓度的乙二醇溶液和蔗糖溶液中，培养相同时间后检 测其原生质体（去掉细胞壁的植物细胞）体积的变化，结果如图所示。下列相关描述错误 的是（ ） A．用于培养植物叶片的甲溶液和乙溶液起始浓度可能相同 B．甲溶液是乙二醇溶液，乙溶液是蔗糖溶液 C．2min后，处于乙溶液中的植物细胞可能已经死亡 D．C点时甲溶液中的溶质开始进入细胞，细胞开始发生质壁分离复原 【答案】D 【解析】实验开始时，甲溶液中的植物叶片原生质体的体积大于乙溶液中原生质体的体积， 原因可能是甲溶液中的乙二醇分子进入细胞导致细胞液浓度增大引起的，甲乙溶液起始浓 度可能相同，A正确；植物细胞在甲溶液中先质壁分离后复原是因为乙二醇分子可以进入 细胞，B正确；2min后，处于乙溶液中的植物细胞原生质体不再改变可能是植物细胞过度 失水而死亡，C正确；C点前甲溶液中的溶质就开始进入细胞，D错误。 3．成熟植物细胞的大液泡将细胞质挤压成贴壁的薄层，液泡内的细胞液含有多种水解酶， 在显微镜下可观察到细胞液内悬浮有不完整的线粒体及内质网碎片；低温条件下，细胞液 中糖分增加，有利于花青素的形成，提高植物的抗寒能力。下列说法错误的是（） A．大液泡将细胞质挤压成薄层，降低了细胞液与外界物质交换的效率 B．植物细胞的液泡有类似溶酶体的功能，能够吞噬衰老、损伤的细胞器 C．大液泡使植物细胞与其外界环境构成渗透系统，调节细胞的吸水机能 D．低温在破坏叶绿素的同时促进细胞液中花青素的生成，出现叶片变红现象 【答案】A 【解析】大液泡将细胞质挤压成薄层，其相对表面积较大，有利于与外界物质交换的效率， A错误；据题意可知，液泡内的细胞液含有多种水解酶，在显微镜下可观察到细胞液内悬 浮有不完整的线粒体及内质网碎片，据此推测植物细胞的液泡有类似溶酶体的功能，能够 吞噬衰老、损伤的细胞器，B正确；大液泡与细胞膜和细胞质等一起构成半透膜，使植物 细胞与其外界环境构成渗透系统，调节细胞的吸水机能，C正确；据题意可知，低温条件 下，细胞液中糖分增加，有利于花青素的形成，提高植物的抗寒能力，故低温在破坏叶绿 素的同时促进细胞液中花青素的生成，出现叶片变红现象，D正确。 4．通道蛋白是横跨细胞膜的蛋白质通道，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 1000 倍以上。 下图甲、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．载体蛋白有特异性结合位点 C．肾小管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 【解析】载体蛋白和通道蛋白都只能允许部分物质通过，体现了生物膜的选择透过性，A 正确；载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，且分子或离子通过载体 蛋白时需要与通道蛋白结合。所以，载体蛋白有特异性结合位点，B正确；由通道蛋白介 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1000倍以上，故肾小管细 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；由载体蛋白运输的物质可 能是逆浓度梯度的主动运输和顺浓度梯度的协助扩散，由通道蛋白介导的都是协助扩散，D 错误。 5．将洋葱鳞片叶内表皮细胞置于混有红墨水的一定浓度的蔗糖溶液中，持续观察某细胞在 不同时段的形态变化如图所示。下列相关分析正确的是（ ）A．实验表明，细胞壁具有全透性且没有伸缩性 B．图乙细胞的吸水能力大于图甲细胞的吸水能力 C．图丙细胞的细胞液浓度一定小于外界蔗糖溶液浓度 D．一段时间后，可观察到图丙细胞发生质壁分离自动复原现象 【答案】B 【解析】由该实验只能证明细胞壁的伸缩性没有原生质层好，A错误；由图可知，图乙细 胞细胞液浓度大于图甲细胞，渗透压高于图甲细胞，图乙细胞的吸水能力大于图甲细胞的 吸水能力，B正确；若图丙细胞还可继续失水，则其细胞液浓度小于外界蔗糖溶液浓度， 若其不能继续失水，则不能判断二者大小关系，有可能细胞死亡或细胞液浓度大于外界蔗 糖溶液浓度，C错误；由于蔗糖不能进入细胞，故不能观察质壁分离复原现象，D错误。 6．某生物兴趣小组选用生理状况相同的怪柳根，一定浓度的X溶液．X载体蛋白抑制剂和 呼吸酶抑制剂进行了如下三组实验（每组均选用了6条怪柳根）： 甲组：怪柳根＋X溶液→一段时间后测定溶液中的X浓度，计算出X吸收速率 乙组：怪柳根＋X溶液＋X载体蛋白抑制剂→一段时间后测定溶液中的X浓度，计算出X吸 收速率 丙组：怪柳根＋X溶液＋呼吸酶抑制剂→一段时间后测定溶液中的X浓度，计算出X吸收速 率 以探究怪柳根对X的吸收方式。下列分析错误的是（ ） A．甲组为对照组，仅分析甲组的实验结果不能确定怪柳根对X的吸收方式 B．若乙组溶液中X的吸收的吸收速率比甲组的低，说明X被吸收的方式为协助扩散 C．若丙组溶液中X的吸收的吸收速率与甲组的相等，说明X被吸收的方式为被动运输 D．若乙、丙两组溶液中X的吸收的吸收速率均比甲组的低，说明X被吸收的方式为主动运 输 【答案】B 【解析】甲组用怪柳根＋X溶液，属于自然状态下的处理，属于对照组，仅分析甲组的实 验结果不能确定怪柳根对X的吸收方式，A正确；乙组施用X载体蛋白抑制剂，若乙组溶液 中X的吸收的吸收速率比甲组的低，说明X被吸收的方式为协助扩散或主动运输，B错误； 若丙组溶液中X的吸收速率与甲组的吸收速率相等，说明根部吸收X不消耗能量，即是通 过被动运输吸收的，C正确；若乙、丙两组溶液中X的吸收速率小于甲组的吸收速率，说 明根部吸收X既需要载体，也消耗能量，故是通过主动运输吸收的，D正确。 7．为探究细胞吸水能力与液泡相对体积的关系，科研人员利用紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞和不同浓度的蔗糖溶液进行了实验，测得细胞吸水能力与液泡相对体积（正常状态下液 泡体积记为1.0）的关系如图所示。下列叙述正确的是（ ） A．A点细胞吸收的水多于B点 B．与B点相比，A点细胞原生质体的体积较小 C．C→D过程，细胞体积显著增加 D．D点细胞液的渗透压高于A、B点 【答案】B 【解析】A点液泡相对体积小于B点且二者均小于1.0，说明处于A、B点的细胞失水，发 生质壁分离，原生质体的体积减小，且A点细胞失水多于B点，与B点相比，A点细胞的原 生质体体积较小，A错误、B正确；C→D过程，液泡相对体积从1.0逐渐增大，说明在此过 程中细胞吸水，但由于细胞壁的存在，植物细胞的体积不会显著增加，C错误； D、细胞液的渗透压越高，细胞吸水能力越强，故D点细胞液的渗透压低于A、B点，D错误。 8．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．质壁分离和复原中，体现了生物膜的流动性和选择透过性 B．质壁分离开始前的细胞液浓度，分离程度明显的细胞要大于分离程度不明显的 C．质壁分离复原过程中，细胞的吸水能力逐渐降低 D．发生质壁分离的细胞有时能自动复原，原因是细胞吸收了外界溶液中的溶质分子 【答案】B 【解析】质壁分离及复原过程的基础是生物膜的流动性和选择透过性，A正确；当外界溶 液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离，质壁分离的细胞，分离程度越明显， 说明细胞液与外界溶液的浓度差别越大，故质壁分离开始前的细胞液浓度，分离程度明显 的细胞要小于分离程度不明显的，B错误；质壁分离复原过程中，由于细胞吸水，渗透压 降低，细胞的吸水能力逐渐降低，C正确；发生质壁分离的细胞有时能自动复原，原因是 细胞吸收了外界溶液中的溶质分子，细胞液浓度加大，当细胞液的浓度高于外界溶液时， 植物细胞吸水，发生质壁分离自动复原的现象，D正确。 9．耐盐碱水稻是指能在盐浓度0．3%以上的盐碱地生长的水稻品种。现有普通水稻和耐盐 碱水稻若干，由于标签损坏无法辨认类型，某生物兴趣小组使用0．3g·mL-1的KNO 溶液分 3 别处理两组水稻细胞，结果如下图，下列叙述正确的是（ ）A．Ⅱ组水稻原生质体的体积增加，说明Ⅱ组水稻为耐盐碱水稻 B．Ⅱ组水稻的曲线不能无限上升仅受限于细胞壁的伸缩性 C．A→B段，I组水稻细胞的吸水能力逐渐减弱 D．B→C段是由于I组细胞主动吸收K+、NO- 3 【答案】A 【解析】结合分析可知，在0.3g/mL的KNO 溶液中，II组水稻的原生质体体积增加，说明 3 II组水稻可以从外界环境中吸收水分，属于耐盐碱水稻，A正确； B、Ⅱ组水稻的曲线不能无限上升除受限于细胞壁的伸缩性外，还受到细胞内外浓度差的影 响，B错误；A→B段，I组水稻的原生质体体积减小，说明细胞失水，细胞液浓度增加， 吸水能力逐渐增强，C错误；实验过程中并未添加清水，但由于细胞能通过主动吸收K+和 NO-，使B→C段细胞液浓度高于外界溶液浓度，细胞吸水，因此细胞会发生质壁分离的复 3 原，D错误。 10．将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中，发现其原生质体（即植物细胞 中细胞壁以内的部分）的体积变化趋势如图所示（正常状态下原生质体的相对体积为 100%）。下列叙述正确的是（ ） A．0-T 时细胞体积的变化量与原生质体的变化量相等 1 B．T 时细胞质基质的渗透压大于细胞液的渗透压，而T 时相反 1 3 C．T 时物质A开始通过细胞膜进入细胞内 2 D．T 时细胞失水量达到最大值，此时细胞已死亡 2 【答案】B 【解析】该细胞含有细胞壁，当原生质体的体积变化时，细胞壁的体积变化很小，细胞壁 的伸缩性小，原生质体伸缩性大，因此，0-T 时细胞体积的变化量与原生质体的变化量不 1相等，A错误;T 时细胞原生质体体积减小，细胞失水，此时由于细胞质在外层，所以细胞 1 质基质先失水，渗透压上升，这时液泡中液体的渗透压小于细胞质基质的渗透压，而T 时 3 相反，B正确;分析曲线图可知，该细胞发生了质壁分离和复原，说明物质A可以进入细胞， 而且一开始就通过细胞膜进入细胞内，而不是T 时开始进入，C错误；T 时细胞失水量达 2 2 到最大值，T 时发生了质壁分离复原，说明此细胞未死亡，D错误。 3 11．吞噬作用是一种特殊类型的胞吞作用。对于原生生物，细胞通过吞噬作用将胞外的营 养物质摄取到吞噬体，最后在溶酶体中消化分解成小分子物质供细胞利用。下列有关说法 错误的是（ ） A．吞噬作用是原生生物摄取食物的一种方式 B．原生生物属于原核生物 C．胞吞作用是大分子物质跨膜运输的一种方式 D．胞吞过程体现了细胞膜具有一定的流动性 【答案】B 【解析】原生生物可以通过吞噬作用摄取食物，A正确；原生生物属于真核生物，B错误； 胞吞作用是大分子物质跨膜运输的一种方式，C正确；胞吞过程体现了细胞膜的流动性，D 正确。 12．蛋白质的分泌包括经典分泌途径和非经典分泌途径，经典分泌途径是通过内质网一高 尔基体进行的，非经典分泌途径如下图所示。下列分析错误的是（ ） A．通过非经典分泌途径分泌的蛋白质也需要加工、修饰 B．非经典分泌途径中的a、b、c过程伴随着生物膜的转化 C．经典分泌和非经典分泌的蛋白质都是在核糖体上合成的 D．非经典分泌途径的存在是对经典分泌途径的有益补充 【答案】B 【解析】分泌蛋白在核糖体上合成肽链后，需要内质网、高尔基体等的加工、修饰才成为 具有生物活性的蛋白质，A正确；非经典分泌途径中的a、c、d过程均通过囊泡进行，均 依赖细胞膜的流动性，伴随着生物膜的转化，而b过程通过通道蛋白扩散，没有伴随生物 膜的转化，B错误；细胞中蛋白质的合成只能在核糖体上进行，所以经典分泌和非经典分 泌的蛋白质都是在核糖体上合成的，C正确；经典途径的蛋白质的合成和分泌是核糖体合 成后，经内质网、高尔基体的加工，然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡，与细胞 膜融合，将蛋白质分泌到细胞外，非经典分泌途径增加了溶酶体分泌，质膜出泡，通道蛋 白扩散等途径，可以减少细胞内膜和能量的消耗，这是对经典分泌途径的有益补充，D正 确。 13．如图表示一段时间内同一细胞的线粒体膜、液泡膜对相关物质的相对吸收速率曲线，下列有关叙述不正确的是（ ） A．线粒体膜与液泡膜对O吸收速率的不同与两者膜上的载体蛋白种类和数量有关 B．两种膜对甘油的相对吸收速率相同，推测甘油进入两种细胞器的方式应该相同 C．线粒体膜、液泡膜对K+，Na+的吸收速率都有差异，与膜的选择透过性有关 D．液泡膜吸收HO 的相对速率比线粒体膜快，可能与两种膜上水通道蛋白的数量有关 2 2 【答案】A 【解析】O 跨膜的方式为自由扩散，与载体蛋白无关，但线粒体膜与液泡膜对О 吸收速率 2 2 不同，是因为两者的需求不同，A项错误；两种膜对甘油的相对吸收速率相同，推测两者 吸收甘油的方式相同，都为自由扩散，且两种细胞器对甘油无特殊需求，B项正确；K+和 Na+进入两种细胞器的方式都为主动运输，但线粒体膜、液泡膜对K+和Na+的吸收速率有差 异，可能是两种细胞器对这两种离子的需求不同，体现了膜的选择透过性，C项正确；水 进入不同的膜可能有自由扩散和协助扩散两种方式，所以导致两种膜吸收水的相对速率不 同，D项正确； 14．正常情况下，哺乳动物内质网中的Ca2+浓度高于细胞质基质。TMCO1（内质网跨膜蛋 白）可感知内质网中过高的Ca2+浓度，并形成具有Ca2+通道活性的四聚体，主动将Ca2+排出。 内质网腔中Ca2+浓度降到正常水平，TMCO1形成的Ca2+通道会解体消失。下列叙述错误的是 （ ） A．用3H标记合成TMCO1的原料，放射性会依次出现在核糖体、内质网中 B．内质网内Ca2+浓度通过TMCO1形成的Ca2+通道的调节机制属于负反馈调节 C．Ca2+进出内质网都通过TMC01形成的Ca2+通道，且不需要消耗能量 D．若敲除TMCO1基因，内质网中Ca2+浓度可能过高，也会影响脂质的合成 【答案】C 【解析】TMCO1的原料为氨基酸，氨基酸的元素组成含有H，核糖体是蛋白质的合成场所， 且TMCO1为内质网跨膜蛋白，因此用3H标记合成TMCO1的原料，放射性会依次出现在核糖 体、内质网中，A正确；内质网内过高的Ca2+浓度通过TMCO1形成的Ca2+通道使内质网腔中 Ca2+浓度降到正常水平，这种调节机制属于负反馈调节，B正确；正常情况下，哺乳动物内 质网中的Ca2+浓度高于细胞质基质，则Ca2+进入内质网为主动运输，需要能量的供应，且不 通过TMC01通道，C错误；若敲除TMCO1基因，内质网中Ca2+浓度可能过高，会影响内质网 的功能，而内质网是脂质和合成车间，因此也会影响脂质的合成，D正确。 15．下图为某植物细胞膜部分结构与功能示意图。据图分析，下列叙述错误的是（ ）A．该细胞吸收果糖的方式是主动转运 B．图中载体蛋白对物质运输不具有选择性 C．图中表明同种物质可通过不同方式出入细胞 D．图中表明细胞内外H+浓度梯度依靠质子泵维持 【答案】B 【解析】由分析可知，细胞吸收果糖的方式是主动运输，A正确；转运蛋白上具有特殊的 部位结合相关的物质，对其进行运输，说明转运蛋白对物质运输具有选择性，B错误；H+出 细胞属于主动运输，进入细胞属于协助扩散，说明同种物质可通过不同方式出入细胞，C 正确； 由图示可知，质子泵能使H+从低浓度运输到高浓度，可维持细胞内外H+浓度梯度，D正确。 16．高等植物体内光合产物以蔗糖形式从叶肉细胞经细胞外空间进入筛管-伴胞复合体，进 而被长距离运输，其过程如下图所示。研究还发现，随着蔗糖浓度的提高，筛管-伴胞复合 体膜上的蔗糖-质子共运输载体（SU 载体）减少，反之则增加。下列相关叙述错误的是 （ ） A．蔗糖经 SU 载体进入筛管—伴胞复合体的方式属于被动运输 B．蔗糖浓度能调节 SU 载体的含量，体现了蔗糖的信息传递功能 C．SU 载体与 H＋泵相伴存在，有利于蔗糖运输进入筛管-伴胞复合体 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【答案】A 【解析】根据分析可知，蔗糖经 SU载体进入筛管——伴胞复合体依赖于质子的浓度梯度， 属于主动运输，A错误；随着蔗糖浓度的提高，筛管-伴胞复合体膜上的蔗糖-质子共运输 载体（SU载体）减少，反之则增加，体现了蔗糖的信息传递功能，B正确；SU载体与 H＋ 泵相伴存在，为蔗糖运输进入筛管-伴胞复合体提供能量，C正确；高等植物体内光合产物 以蔗糖形式从叶肉细胞经细胞外空间进入筛管-伴胞复合体，SU功能缺陷突变体的细胞外 空间中的蔗糖不能进入筛管-伴胞复合体，导致叶肉细胞中积累更多的蔗糖，D正确。 17．为探究主动运输的特点，科研人员进行了如下四组实验： 甲组：成熟胡萝卜片＋KHPO 溶液＋蒸馏水 2 4 乙组：成熟胡萝卜片＋KHPO 溶液＋HgCl 溶液 2 4 2 丙组：幼嫩胡萝卜片＋KHPO 溶液＋蒸馏水 2 4 丁组：幼嫩胡萝卜片＋KHPO 溶液＋HgCl 溶液 2 4 2 其中HgCl 是一种ATP水解抑制剂，实验结果：实验前后溶液中磷酸盐浓度差（mg/L）为甲 2 >乙>丙>丁。下列叙述错误的是（ ） A．根据该实验结果，需在实验前后测定溶液中磷酸盐的浓度 B．甲乙两组实验结果表明，细胞主动运输吸收磷酸盐需要能量 C．该实验的无关变量是温度、pH、溶液的量、胡萝卜片的成熟度等 D．与甲组相比，丙组吸收磷酸盐较少的原因可能是幼嫩组织细胞膜上载体蛋白较少 【答案】C 【解析】本实验观察的指标为实验前后溶液中磷酸盐的浓度差，所以实验前后需测定溶液 中磷酸盐的浓度，A正确；甲、乙对照变量即HgCl 有无，HgCl 是一种ATP水解抑制剂， 2 2 加入后乙吸收量小于甲，所以能说明主动运输过程需要消耗能量，B正确；胡萝卜片的成 熟度不是无关变量，C错误；由题知，实验前后浓度差甲大于丙，所以与甲组比丙组吸收 磷酸盐较少，原因可能是是幼嫩组织细胞膜上载体蛋白较少，D正确。 18．台盼蓝的化学式为 C H NNaO S，是动物细胞培养中常用的鉴别死细胞的方法之一， 34 24 6 4 14 4 台盼蓝可被巨噬细胞吞噬，台盼蓝也可作为巨噬细胞的活体染色剂。下列相关叙述正确的 是（ ） A．一般情况下，活细胞会被台盼蓝染成蓝色，而死细胞不会 B．由于细胞壁的存在，不能利用台盼蓝鉴别植物细胞的死活 C．作为巨噬细胞的活体染色剂是因为巨噬细胞以主动运输的方式吸收台盼蓝 D．利用台盼蓝鉴别细胞死活体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能 【答案】D 【解析】一般情况下，台盼蓝是细胞不需要的物质，活细胞的细胞膜具有选择透过性，不 吸收台盼蓝，而死细胞膜失去了活性，丧失细胞膜的选择透过性功能，台盼蓝进入细胞， 细胞才会被染成蓝色，A错误；细胞壁是全透性的，不影响细胞膜的选择透过性，能利用 台盼蓝鉴别细胞的死活，B错误；通过题干信息可知，台盼蓝可被巨噬细胞吞噬，说明台 盼蓝进入吞噬细胞属于胞吞，C错误；用台盼蓝鉴别细胞的死活，体现了细胞膜控制物质 进出细胞的特性，说明细胞膜具有选择透过性，D正确。 19．下列关于物质跨膜运输的叙述，正确的是（ ）A．相对分子质量小的物质或离子可以通过自由扩散进入细胞 B．大分子有机物要通过载体蛋白才能进入细胞内，并且消耗能量 C．被动运输都是顺浓度梯度进行的，不需要消耗能量也不要转运蛋白 D．主动运输都是逆浓度梯度进行的，既要消耗能量也要载体蛋白 【答案】D 【解析】相对分子质量小的物质或离子可以自由扩散、协助扩散、主动运输的方式进出细 胞，A错误；大分子有机物通过胞吞的方式进入细胞内，该方式不需要载体蛋白，依赖于 膜的流动性，需要消耗能量，B错误；被动运输都是顺浓度梯度，其中自由扩散既不消耗 能量也不需要载体蛋白，协助扩散需要转运蛋白但不消耗能量，C错误；主动运输都是逆 浓度梯度进行的，需要消耗能量，也需要载体蛋白，主动运输满足了细胞生命活动过程对 物质的需要，能体现细胞的生物活性，D正确。 20．部分耐盐植物的根部细胞可以利用细胞膜上P型质子泵——H+-ATPase建立的跨膜质子 梯度作为驱动力，驱动根部的Na+运到细胞外。研究发现，耐盐植物的HKT基因在根中能够 大量表达，从而阻止Na+向地上部分运输而进入根中柱细胞（根中的一类细胞）。下列叙述 正确的是（ ） A．根部细胞可通过跨膜质子梯度将Na+以协助扩散的方式运出细胞 B．细胞对水分和离子的吸收是两个完全独立的过程，不会相互影响 C．根中的HKT基因大量表达后能够将更多的Na+阻隔在根中，减少叶片中Na+的积累 D．Na+浓度过高会占用Mg2+的运输载体，导致叶绿素合成受到影响，从而影响植物的光合 作用 【答案】C 【解析】根部细胞以P型质子泵（H+-ATPase）建立的跨膜质子梯度作为驱动力，驱动根部 的Na+运到细胞外，运输方式为主动运输，A错误；细胞对水分和离子的吸收是两个相对独 立的过程，会相互影响，比如离子需要溶于水中才能被吸收，B错误；HKT基因在根中的大 量表达可以阻止Na+向地上部分运输，从而减少叶片中Na+的积累，C正确；膜上的载体均 具有特异性，Na+无法占用Mg2+的运输载体，D错误。 21．现有A、B、C三瓶外观一样但没有标签的溶液，已知三种溶液是质量浓度为0.1 g/mL 的蔗糖溶液、0.3 g/mL的蔗糖溶液和0.1 g/mL的葡萄糖溶液。某同学利用如图所示的装 置设计了两组实验。(注：图中半透膜允许溶剂和葡萄糖分子通过，不允许蔗糖分子通过) 实验Ⅰ：同时将等量的A液和B液分别放入U形管的左、右两侧，一段时间后，左侧的液 面升高； 实验Ⅱ：将等量的B液和C液分别放入U形管的左、右两侧，一段时间后，液面发生了下列变化：右侧先升高后降低。 (1)本实验应用的原理是________________，判断的依据是____________________________。 (2)根据实验现象得出结论：A液是________________，B液是________________。 (3)用紫色洋葱鳞片叶探究植物细胞吸水和失水方式的实验中，常选用________________溶 液，观察指标主要有________________、________________及细胞大小。 (4)为了清晰地观察细胞质壁分离和复原现象，若用不含色素的洋葱内表皮作实验材料，可 采用的方法是____________________________。 (5)为探究洋葱表皮细胞的细胞液浓度，需要设计相关实验，请写出设计思路。 _________________。 【答案】(1) 渗透作用 图中装置具有半透膜，且膜两侧溶液具有浓度差 (2) 0.3 g/mL的蔗糖溶液 0.1 g/mL的蔗糖溶液 (3) 0.3 g/mL的蔗糖 中央液泡的大小及颜色深浅 原生质层的 位置 (4)在蔗糖溶液中加入红墨水 (5)配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液，并利用系列溶液分别重复上述实验，观察细胞质壁分 离的状态，细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的蔗糖溶液浓度之间 【解析】 (1)图中实验装置具有半透膜，膜两侧溶液具有浓度差，能够发生渗透作用，即应用了渗透 作用原理。 (2)图中左侧液面升高，说明左侧液体的渗透压大于右侧液体的渗透压。由于半透膜允许溶 剂和葡萄糖分子通过，不允许蔗糖分子通过，所以左侧液面不可能是0.1g/mL的葡萄糖溶 液(若左侧液体是0.1g/mL的葡萄糖溶液，则左侧液面应该是先升高后降低)，A液只可能 是0.3g/mL的蔗糖溶液，B液只可能是0.1g/mL的蔗糖溶液。 (3)0.3g/mL的蔗糖溶液是观察植物细胞质壁分离现象的最佳溶液浓度，通过观察中央液泡 的大小及颜色深浅和原生质层的位置可以判断是否发生质壁分离。 (4)若用不含色素的洋葱内表皮作实验材料，为了看清楚原生质层的位置，可以在外界溶液 中加入有色物质，如在蔗糖溶液中加入红墨水。 (5)探究洋葱表皮细胞的细胞液浓度时，应当将外界溶液(蔗糖溶液)的浓度作为自变量，质 壁分离的状态作为因变量。因此思路为：配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液，并利用系列溶 液分别重复上述实验，观察细胞质壁分离的状态，细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发 生质壁分离的蔗糖溶液浓度之间。 22．下图甲为小肠上皮细胞吸收葡萄糖的示意图，GLJT是一种葡萄糖载体蛋白。图乙表示 GLUT介导的肝细胞和原核生物细胞对葡萄糖的摄取速率与葡萄糖浓度的关系。请回答下列 问题：(1)在Na+-K+ATP酶的作用下消耗ATP，维持Na+在小肠上皮细胞膜两侧的电化学梯度稳定， 这种运输方式称为_____________。 (2)图乙中的曲线表明，GLUT介导的细胞对葡萄糖的摄取速率比自由扩散_____________， B点与A点相比，制约葡萄糖转运速率的因素主要是_____________。GLUT介导的葡萄糖运 输方式具有的特点是_____________。 (3)小肠上皮细胞膜上运载葡萄糖的载体有______________。 (4)小肠上皮细胞膜上，磷脂分子排列为疏水尾部相对的连续两层，对水分子有屏障作用， 但水分子仍能跨膜转运。试从细胞膜成分及结构特点的角度分析其原因：_____________。 【答案】(1)主动运输 (2) 快##大##高 GLUT数量 顺浓度梯度跨膜运输、借助膜上的 转运蛋白、不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量 (3)GLUT，Na+驱动的葡萄糖同向转运载体蛋白 (4)水分子可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙，水分子更多的是借助细胞膜上的水通 道蛋白进行跨膜运输 【解析】 (1)由分析可知，在Na+-K+ATP酶的作用下消耗ATP运输Na+的运输方式为主动运输。 (2)由图乙分析可知，GLUT介导的细胞对葡萄糖的摄取速率快于自由扩散。B点与A点相比， 制约葡萄糖转运速率的因素主要是GLUT的数量。由分析可知，GLUT介导的葡萄糖运输方 式为协助扩散，具有顺浓度梯度跨膜运输、借助膜上的转运蛋白、不需要消耗细胞内化学 反应所释放的能量等特点。 (3)由图甲可知，小肠绒毛上皮细胞运输葡萄糖的载体有GLUT、Na+驱动的葡萄糖同向转运 载体蛋白。 (4)脂分子大多数可以运动，分子间能产生间隙，而水分子较小能通过该间隙进出细胞；此 外，水分子水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白进行跨膜运输。 23．胆固醇极难溶解，以LDL（低密度脂蛋白）的形式在血液中运输，并最终与细胞膜上 的一种蛋白质相互识别、结合，细胞膜内陷形成囊泡进入细胞（如图）。如果胆固醇在血 液中含量过高，会在血管壁上沉积，造成血管堵塞，动脉发生粥样硬化，进而引发冠心病。 阿托伐他汀是目前临床上治疗家族性高胆固醇血症最有效的药物之一。科学家为了获得针对杂合子患者临床应用的剂量，选取性别比例和年龄组成相同的杂合子患者68人，平均分 成观察组和对照组两组，观察组每日服药量为60mg，对照组每日服药量为40mg，同时对两 组患者统一规范饮食中胆固醇摄入，胆固醇控制在100mg/天内，60天为一疗程，得到患者 治疗前后检测指标比较（如表，单位：mmol/L）。回答下列问题： 组别 时间 TC HDL-C LDL-C 治疗 8.40±0.98 1.08±0.06 5.58±0.23 前 观察组（n=34) 治疗 5.12±0.64 1.25±0.02 3.13±0.48 后 治疗 8.42±0.86 1.09±0.56 5.45±0.76 前 对照组（n=34) 治疗 1.13±0.21 7.34±0.32* 4.06±0.21% 后 * 注：TC:总胆固醇；HDLC:高密度脂蛋白胆固醇；LDLC:低密度脂蛋白胆固醇。 (1)据图可知，在能量的驱动下完成对LDL的胞吞，需要细胞膜上___________和 ___________相互识别，该过程体现了细胞膜具有___________的结构特点。 (2)动物细胞需要胆固醇，原因是___________。 (3)低密度脂蛋白把胆固醇从肝脏运送到全身组织，高密度脂蛋白将各组织的胆固醇送回肝 脏代谢。据表格信息可知，因变量为___________。杂合子患者阿托伐他汀每日服药量为 60mg时对控制血脂有明显的疗效，其作用主要体现在：___________（答出两点）。 (4)饮食不合理，缺乏运动，吸烟和酗酒都可能导致人体LDL升高，是冠心病的直接危险因 素。预防动脉粥样硬化的措施是___________。 【答案】(1) LDL受体蛋白 LDL 一定的流动性 (2)胆固醇是组成动物细胞膜的重要成分（或“胆固醇是组成动物细胞膜的成分之一”） (3) 血液中的总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇和高密度脂蛋白胆固醇（或TC、HDL-C、LDL-C）的含量 一是使血液中的高密度脂蛋白胆固醇（或HDL-C）含量显 著提高，二是使血液中的总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇（或TC、LDL-C）含量明显降低 (4)合理饮食，少吃高脂食物，多运动，不吸烟，不酗酒 【解析】 (1)据图可知，细胞外的LDL与膜上的LDL受体蛋白结合，通过胞吞方式进入细胞。这体现 了细胞膜具有一定的流动性的结构特点，同时该过程需要细胞膜上的LDL受体蛋白和LDL 的相互识别，并且该过程需要消耗细胞代谢产生的能量。 (2)胆固醇是组成动物细胞膜的重要成分，因此动物细胞的构成需要胆固醇。 (3)据表格信息可知，因变量需要对患者进行抽血化验，检测他们血液中的总胆固醇、低密 度脂蛋白胆固醇和高密度脂蛋白胆固醇（或TC、HDL-C、LDL-C）的含量，并比较两组的疗 效。杂合子患者阿托伐他汀每日服药量为60mg时对控制血脂有明显的疗效，其作用主要体 现在：一是使血液中的高密度脂蛋白胆固醇（或HDL-C）含量显著提高，二是使血液中的 总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇（或TC、LDL-C）含量明显降低，而高密度脂蛋白的增多 和低密度脂蛋白的减少是利于身体健康的。 (4)饮食不合理，缺乏运动，吸烟和酗酒都可能导致人体LDL升高，LDL升高是冠心病的直 接危险因素。为此预防动脉粥样硬化的措施根据诱因可做出下列改变，如合理饮食、减少 胆固醇的摄入，适当增加运动、戒烟限酒等 24．某些有害因素可引起钙平衡系统功能失调，钙分布紊乱，导致细胞内钙浓度异常性升 高，即钙超载。内质网是细胞内贮存Ca2+的主要场所，CLAC通道是细胞应对内质网钙超载 的保护机制，该通道依赖的TMC01是内质网跨膜蛋白，TMC01可以感知内质网中过高的 Ca2+浓度，并形成具有活性的Ca2+通道，将内质网中过多的Ca2+排出，一旦内质网中的 Ca2+浓度恢复到正常水平，Ca2+通道活性将随之消失。 请回答下列问题： (1)内质网在真核细胞生命活动中具有广泛的作用。内质网可对来自某些___________（细 胞器）的多肽链进行加工。内质网等细胞器的膜与核膜、细胞膜共同构成细胞的 ___________。内质网钙超载时，Ca2+依赖CLAC通道以___________方式进入细胞质基质。 (2)研究发现，钙平衡系统的紊乱与多种疾病密切相关，TMC01基因突变可导致颅面、胸发 育异常，这可能与___________有关。 (3)机体维持内质网中Ca2+浓度相对稳定的调节机制属于___________。 (4)在心肌和血管壁平滑肌细胞膜上都有Ca2+通道。如果这些细胞内Ca2+浓度增加，会引起 细胞收缩，导致血管阻力增加，血压升高。Ca2+拮抗剂（也叫Ca2+通道阻滯剂）是治疗高血 压的重要药物，其作用机理可能是____________。 【答案】(1) 核糖体 生物膜系统 协助扩散（或易化扩散） (2)内质网中Ca2+浓度过高 (3)（负）反馈调节 (4)Ca2+拮抗剂与Ca2+通道结合后，就阻止了Ca2+进入细胞，从而使血管松弛，阻力减小， 血压降低 【解析】 (1）内质网可对来自某些核糖体的多肽链进行加工；内质网等细胞器的膜与核膜、细胞膜共同构成细胞的生物膜系统。分析题意可知，内质网钙超载时，内质网中的Ca2+依赖CLAC 通道顺浓度梯度进入细胞质基质，其运输方式属于协助扩散。 (2)CLAC通道依赖TMC01发挥作用，将内质网中的Ca2+运入细胞质基质；TMC01基因突变会 导致TMC01不能正常合成，CLAC通道无法将内质网中的Ca2+运入细胞质基质，形成内质网 钙超载；据此可推知，TMC01基因突变引起颅面、胸发育异常，可能与内质网中Ca2+浓度过 高有关。 (3)由题意可知，当细胞内出现内质网钙超载时，TMC01可以感知内质网中过高的Ca2+浓度， 并形成具有活性的Ca2+通道，将内质网中过多的Ca2+排出，一旦内质网中的Ca2+浓度恢复到 正常水平，Ca2+通道活性将随之消失；机体内这种维持内质网中Ca2+浓度相对稳定的调节机 制属于（负）反馈调节。 (4)在心肌和血管壁平滑肌细胞膜上都有Ca2+通道。如果这些细胞内Ca2+浓度增加，会引起 细胞收缩，导致血管阻力增加，血压升高。而Ca2+拮抗剂是治疗高血压的重要药物，据此 推测其作用机理可能是Ca2+拮抗剂与Ca2+通道结合后，就阻止了Ca2+进入细胞，从而使血管 松弛，阻力减小，血压降低。