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第 4 章 细胞的物质输入和输出
第 1 节 细胞的吸水和失水
植物细胞吸水和失水的拓展应用:(五)T2、T5,(三)T4、T5
五年高考
1.★★(2021湖南,3,2分)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
2.★★★(2022湖南,10,2分)原生质体(细胞除细胞壁以外的部分)表面积大小的变
化可作为质壁分离实验的检测指标。用葡萄糖基本培养基和NaCl溶液交替处理
某假单孢菌,其原生质体表面积的测定结果如图所示。下列叙述错误的是( )北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
A.甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离,表明细胞中NaCl浓度≥0.3 mol/L
B.乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离,处理解除后细胞即可发生质壁分离复原
C.该菌的正常生长和吸水都可导致原生质体表面积增加
D.若将该菌先65 ℃水浴灭活后,再用NaCl溶液处理,原生质体表面积无变化
答案 A
3.★★★(不定项)(2024湖南,14,4分)缢蛏是我国传统养殖的广盐性贝类之一,自身
存在抵抗外界盐度胁迫的渗透调节机制。缢蛏体内游离氨基酸含量随盐度的不
同而变化,图为缢蛏在不同盐度下鲜重随培养时间的变化曲线。下列叙述错误的
是( )
A.缢蛏在低盐度条件下先吸水,后失水直至趋于动态平衡
B.低盐度培养8~48 h,缢蛏通过自我调节以增加组织中的溶质含量
C.相同盐度下,游离氨基酸含量高的组织渗透压也高
D.缢蛏组织中游离氨基酸含量的变化与细胞呼吸有关
答案 B
4.★★(2024山东,4,2分)仙人掌的茎由内部薄壁细胞和进行光合作用的外层细胞
等组成,内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大。水分充足时,内部薄壁细胞和外层细北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
胞的渗透压保持相等;干旱环境下,内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细
胞快。下列说法错误的是 ( )
A.细胞失水过程中,细胞液浓度增大
B.干旱环境下,外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的低
C.失水比例相同的情况下,外层细胞更易发生质壁分离
D.干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快,有利于外层细胞的光合作用
答案 B
5.★★★(2021广东,13,4分)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
三年模拟
1.★★(2024长郡中学一模,4)某中学高三生物兴趣小组为了检测紫色洋葱鳞片叶
内表皮细胞的细胞液浓度,先配制了一系列浓度梯度的蔗糖溶液,然后按照浓度梯
度从小到大依次进行质壁分离的观察实验。下列关于该实验的叙述,错误的是(
)
A.每个蔗糖浓度对应的观察实验都是一个自身对照实验
B.配制蔗糖溶液时,浓度范围可以任意设置,但梯度一定要小
C.当洋葱内表皮细胞在某一蔗糖浓度下发生了质壁分离,剩余观察实验无需再做
D.若将实验材料换成外表皮细胞,则视野的亮度应相对调亮北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
答案 B
2.★★(2025届长沙一中月考二,4)反渗透又称逆渗透,是一种以压力差为推动力,从
溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力,当压力超过它的渗
透压时,溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。反渗透技术在生活和工业水处
理中已有广泛应用,如海水和苦咸水淡化、医用和工业用水的生产、纯水和超纯
水的制备、工业废水处理、食品加工浓缩、气体分离等。下列关于反渗透技术
的说法,错误的是( )
A.自然状态下的渗透装置,达到渗透平衡时,若半透膜两侧溶液存在高度差,则一定
存在浓度差
B.若用反渗透技术处理海水,在膜的低压侧得到淡水,在高压侧得到卤水
C.反渗透技术可用于乳品、果汁的浓缩,高压泵应该安装在稀溶液侧
D.海水淡化时,反渗透膜的成分与结构会影响反渗透膜的脱盐率和水通量
答案 C
3.★★(2025届雅礼中学月考三,4)现有普通植物和耐盐碱植物若干,由于标签损坏
无法辨认,某生物兴趣小组利用了渗透作用的原理来进行辨别。小组成员用0.3
g·mL-1的KNO 溶液分别处理了两组植物细胞,结果如图。下列叙述正确的是(
3
)
A.该实验可选择根尖的分生区细胞作为KNO 溶液的处理对象
3
B.Ⅰ组植物为普通植物,B点开始有离子进入植物细胞
C.Ⅱ组植物细胞在3 h后可能因离子和水不断进入细胞而胀裂
D.Ⅰ组植物细胞处于C点状态时,细胞液的浓度大于或等于外界溶液浓度
答案 D
4.★★★(2024师大附中三模,3)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、乙两个北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
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.甲组水分交换达到平衡时,叶细胞内外溶液浓度相等
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小于甲组
答案 A
5.★★★(2024雅礼中学二模,2)不同植物的耐寒性有较大差异,某同学在学习了
“探究植物细胞的吸水和失水”这一内容后,试图从植物细胞液浓度变化的角度
来解释植物耐寒的机理。他选取了常温和4 ℃低温处理24 h的紫色洋葱鳞片叶
和葫芦藓叶片制成临时装片,用引流法将细胞浸润在0.3 g/mL蔗糖溶液中,记录相
关实验结果如表所示:
洋葱鳞片叶外表皮 葫芦藓叶片
比较项目
常温 4 ℃ 常温 4 ℃
初始细胞质壁分离所需时间/分、秒 1'20″ 2'46″ 2'33″ 3'50″
处理一段相同时间后细胞质壁分离占比 100% 35% 100% 30%
处理一段相同时间后原生质体长度与细胞长度比值 41% 80% 40% 87%
下列相关叙述错误的是( )
A.葫芦藓叶片细胞的细胞液浓度低于洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度
B.低温处理的植物细胞失水速率变慢,质壁分离程度变低
C.依据实验结果可得出推论:植物细胞通过增加细胞液浓度适应低温环境
D.耐寒植物细胞在低温环境下,自由水与结合水的比值降低,提高自身的耐寒性
答案 A北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
第 2 节 物质进出细胞的方式及影响因素
物质运输方式的判断:(五)T4,(三)T2
五年高考
1.★★★(2023湖南,8,2分)盐碱胁迫下植物应激反应产生的H O 对细胞有毒害作
2 2
用。禾本科农作物AT1蛋白通过调节细胞膜上PIP2s蛋白磷酸化水平,影响H O
2 2
的跨膜转运,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.细胞膜上PIP2s蛋白高磷酸化水平是其提高H O 外排能力所必需的
2 2
B.PIP2s蛋白磷酸化被抑制,促进H O 外排,从而减轻其对细胞的毒害
2 2
C.敲除AT1基因或降低其表达可提高禾本科农作物的耐盐碱能力
D.从特殊物种中发掘逆境胁迫相关基因是改良农作物抗逆性的有效途径
答案 B
2.★★★(不定项)(2023湖南,14,4分)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,矾酸钠(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( )北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
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
答案 BD
3.★★(2023福建,14,4分)肌细胞质基质中Ca2+浓度升高将引起肌收缩。静息状态
下,肌细胞质基质Ca2+浓度极低,此时胞内Ca2+主要存储于肌质网中(一种特殊的内
质网)。肌质网膜上存在一种Ca2+载体,能催化水解ATP实现Ca2+逆浓度跨膜运输。
该载体转运过程中的两个状态(E1和E2)如图所示。
下列相关叙述错误的是( )
A.该载体对Ca2+的转运过程利用了ATP水解所释放的能量
B.E2中该载体通过构象变化向细胞质基质运输Ca2+导致肌收缩北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
C.若该载体数量不足或功能减弱可导致肌收缩的停止发生异常
D.随着待转运Ca2+浓度的增加,该载体的运输速率先增加后稳定
答案 B
4.★★★(2023山东,2,2分)溶酶体膜上的H+载体蛋白和Cl-/H+转运蛋白都能运输
H+,溶酶体内H+浓度由H+载体蛋白维持,Cl-/H+转运蛋白在H+浓度梯度驱动下,运
出H+的同时把Cl-逆浓度梯度运入溶酶体。Cl-/H+转运蛋白缺失突变体的细胞中,
因Cl-转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累,严重时可导致溶酶体破裂。下列说法
错误的是( )
A.H+进入溶酶体的方式属于主动运输
B.H+载体蛋白失活可引起溶酶体内的吞噬物积累
C.该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除
D.溶酶体破裂后,释放到细胞质基质中的水解酶活性增强
答案 D
三年模拟
1.★★(2025届长沙一中月考三,11)由通道蛋白形成的离子通道包括电压门通道和
配体门通道。在电压门通道中,带电荷的蛋白质结构域会随膜电位的改变而发生
相应的移动,从而使离子通道开启或关闭。在配体门通道中,细胞内外的某些小分
子配体与通道蛋白结合,继而引起通道蛋白开启与关闭。图1中A、B、C通道处
于关闭状态,图2中A、B、C通道处于开启状态,据图判断下列说法错误的是(
)北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
注:图1中A处膜内外电位差大于图2中A处膜内外电位差
A.离子通道A属于电压门通道,离子通道B、C属于配体门通道
B.离子通过配体门通道运输需要与通道蛋白发生结合,并引起通道蛋白构象改变
C.电压门通道的离子转运会降低膜内外的电位差,该过程不需要消耗ATP
D.通过离子通道转运的方式属于协助扩散
答案 B
2.★★★(2024新高考教学教研联盟二联,8)人耳的耳蜗像一个螺旋环绕形成的管
道,从切面看,可观察到该管道内包含三个腔,分别为前庭阶、蜗管和鼓阶,蜗管中
充满内淋巴液,其K+浓度比血浆高,内淋巴液的高K+浓度有助于听觉的形成。如
图表示内淋巴液中高K+浓度的维持机制,据图分析,下列说法错误的是( )
A.血浆中的Cl-浓度比纤维细胞低,Na+浓度比纤维细胞高
B.K+从基底细胞运往中间细胞是顺浓度梯度的运输
C.Na+-K+-2Cl-同向转运体不消耗能量,属于协助扩散
D.抗利尿激素分泌过多综合征患者常用呋塞米(Na+-K+-2Cl-同向转运体抑制剂)治
疗,该药物过量注射可能引起暂时性耳聋
答案 C
3.★★★(不定项)(2025届师大附中月考二,13)植物细胞急性收缩后,通过调节使细
胞体积膨胀称为调节性体积增加(RVI)。RVI期间,Cl-/HC 通过转运蛋白1∶1反
O-
3
向运输,Na+与某离子X也是1∶1反向运输,调节过程中膜电位没有发生变化。将
细胞置于高渗溶液中,分别用NKCC抑制剂处理后测定细胞体积的变化(图2),用北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
DIDS处理测定细胞外pH的变化(图3),HC 增加会升高溶液pH,而H+反之。下
O-
3
列说法正确的是( )
A.NKCC是Cl-/HC 转运蛋白的激活剂
O-
3
B.NKCC是将Na+、K+、Cl-以1∶1∶1的比例共转运进细胞的转运蛋白
C.在图2实验中,高渗溶液中细胞发生了质壁分离复原过程
D.若DIDS是Cl-/HC 转运蛋白的抑制剂,推测图1中X是H+
O-
3
答案 CD北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
4.★★★(不定项)(2024雅礼中学三模,13)龙胆花处于低温(16 ℃)下30 min内发生
闭合,而转移至正常生长温度(22 ℃),光照条件下30 min内重新开放。花冠近轴表
皮细胞的膨压(原生质体对细胞壁的压力)增大能促进龙胆花的开放,水通道蛋白
在该过程中发挥了重要作用。其相关机理如图所示。实验发现,龙胆花由低温转
移至正常生长温度,给予光照的同时向培养液中添加适量的钙螯合剂(可与Ca2+结
合形成稳定的络合物),龙胆花重新开放受到抑制。下列分析正确的是( )
A.水分子进出龙胆花花冠近轴表皮细胞的运输方式除图中所示方式外还有自由
扩散
B.据图可知,被激活的GsCPK16能促使水通道蛋白磷酸化,该过程会改变水通道蛋
白的构象,使水通道蛋白运输水的能力减弱
C.水通道蛋白运输水能力的改变,体现了细胞膜控制物质进出细胞的功能
D.据图推测,光刺激可加速龙胆花重新开放的机理是光刺激利于细胞吸收Ca2+,激
活GsCPK16,促使水通道蛋白磷酸化,花冠近轴表皮细胞吸水增多,膨压增大
答案 ACD
题型突破 主动运输的类型
五年高考
★★★(2022山东,3,2分)N 和N 是植物利用的主要无机氮源,N 的吸收由
O- H+ H+
3 4 4
根细胞膜两侧的电位差驱动,N 的吸收由H+浓度梯度驱动,相关转运机制如图。
O-
3北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
铵肥施用过多时,细胞内N 的浓度增加和细胞外酸化等因素引起植物生长受到
H+
4
严重抑制的现象称为铵毒。下列说法正确的是( )
A.N 通过AMTs进入细胞消耗的能量直接来自ATP
H+
4
B.N 通过SLAH3转运到细胞外的方式属于被动运输
O-
3
C.铵毒发生后,增加细胞外的N 会加重铵毒
O-
3
D.载体蛋白NRT1.1转运N 和H+的速度与二者在膜外的浓度呈正相关
O-
3
答案 B
三年模拟
1.★★★(2024衡阳八中一模,2)如图是光下气孔开启的机理:光照下保卫细胞液泡
中的离子积累。由光合作用生成的ATP驱动H+泵,向质膜外泵出H+,建立膜内外
的H+浓度梯度,在H+电化学势能的驱动下,K+经K+通道、Cl-经Cl-/H+共向传递体
进入保卫细胞。另外,光合作用生成苹果酸。K+、Cl-和苹果酸进入液泡,降低保卫
细胞的水势。下列说法正确的是( )北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
A.光活化H+-ATP酶将H+转运至细胞外的过程中,光的作用是直接提供能量
B.H+出细胞和Cl-入细胞的通过膜的方式相同
C.干旱季节,可对农作物喷洒适宜浓度的赤霉素类调节剂如水杨酸等,抑制气孔开
放,减少蒸腾作用
D.图中体现了细胞膜的结构特性
答案 B
2.★★★(不定项)(2025届雅礼中学月考二,14)土壤中的铁多以不溶于水的复合物
(Fe3+)形式存在,植物根细胞能够吸收的Fe2+在土壤中的含量极低。某些植物根表
皮细胞通过质子泵分泌H+,降低土壤pH,以提高Fe3+的溶解性,并通过特定的阴离
子通道分泌柠檬酸和苹果酸等螯合剂(能与金属离子配位结合形成稳定的水溶性
环状络合物,也称络合剂)与Fe3+结合。分布于根表皮细胞细胞膜表面的三价铁还
原酶利用NAD(P)H还原螯合状态的Fe3+,产生Fe2+,同时加大了细胞膜两侧的H+电
化学梯度,进而驱动Fe2+转运蛋白对Fe2+的吸收,具体过程下图。下列叙述错误的
有( )北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
A.铁属于微量元素,Fe2+通过Fe2+转运蛋白进入根细胞消耗的能量直接来自ATP
B.编码三价铁还原酶的基因发生突变,直接影响的是根细胞对Fe2+的吸收
C.Fe2+转运蛋白转运Fe2+的速率与细胞膜外H+和Fe2+的浓度呈正相关
D.三价铁还原酶和Fe2+转运蛋白的数量可能受植物自身铁离子数量的调控
答案 ABC
