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解密03 细胞的物质输入和输出
1．（2021·山东省莱西市第一中学高二阶段练习）植物吸水的主要部位是根尖成熟区，成熟区表皮细胞吸
收的水分可以通过渗透作用依次进入内层的细胞，并最终进入导管，通过导管运输到植物体的其他部位。
某同学将根尖成熟区表皮细胞及其内层细胞测定初始细胞长度后依次置于相同浓度的蔗糖溶液中，一段时
间后测定细胞长度并进行计算，实验结果见下表。下列叙述正确的是（ ）
组别
1
2
3
4
实验前长度/试验后长度
0.5
0.85
1
1.2
A．第4 组细胞为根尖成熟区表皮细胞
B．实验前细胞液浓度依次为4 组>3 组>2 组>1 组
C．会出现质壁分离现象的组别为1 组和2 组
D．植物旺盛生长时只要增加矿质元素的施入量就会促进生长
2．（2022·山东·模拟预测）根细胞通过细胞呼吸产生的CO2溶于水生成H2CO3，再解离成H＋和HCO3
-离子。
根细胞表面的H＋或HCO3
-分别与土壤溶液中的阳离子或阴离子发生交换，交换后的H+或HCO3
-进入土壤溶
液中，土壤中的离子被吸附到根细胞表面。已知某作物对NH4
＋和NO3
-的吸收具有偏好性，在以硝酸铵
（NH4NO3）为唯一氮源营养液中培养一段时间后，检测培养液pH 变化。下列相关叙述错误是（
）
A．根对离子的吸收偏好体现了细胞膜的选择透过性
B．若培养液pH 下降，则植物偏好吸收NH4
+
C．若培养液pH 升高，则植物偏好吸收NO3
-
D．对于偏酸性的土壤可以种植偏好吸收NH4
+的作物进行改良
3．（2022·福建省永春美岭中学高一期中）为研究细胞膜对各类溶质分子的渗透性大小和强弱，观察细胞
膜的通透性，某科研小组将鸡血细胞分别置于蒸馏水和几种不同的等渗溶液中，溶血（红细胞破裂）情况
如下表，从表格所给数据，不能得出的结论是（ ）
试剂
H2O
NaCl
NaNO3
NH4Cl
Na2SO4
CH3COONH4
乙醇
丙酮
甘油
葡萄糖
浓度/mol·L-1
/
0.17
0.17
0.17
0.12
0.12
0.32
0.32
0.32
0.32
是否溶血
是
否
否
是
否
是
是
是
是
否
A 组 基础练
1
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溶血时间/min
0.11
-
-
25.51
-
4.29
0.43
0.48
22.57
-
注：“-”表示没有发生溶血。A．表中数据阐明了细胞膜的结构和功能特点
B．溶液渗透压的大小主要取决于其中溶质微粒数目的多少
C．非极性的小分子比带电荷的离子和大分子物质更容易跨膜
D．乙醇、丙酮和甘油通过细胞膜的速度与分子的体积大小有关
4．（2022·吉林·长春外国语学校高二期末）酸性磷酸酶普遍存在于植物体和土壤中，研究发现：一定条件
下，植物能够被诱导分泌酸性磷酸酶，该酶活性增加能促进土壤中的有机磷化合物水解，以供植物生长利
用；在植物体内，酸性磷酸酶主要积累在液泡中。下列叙述正确的是（ ）
A．植物根系吸收的磷元素主要用来合成氨基酸和核苷酸
B．土壤中的含磷有机化合物都能够被植物的根系直接吸收
C．土壤中无机磷的含量不足会促进植物细胞分泌酸性磷酸酶
D．植物细胞合成的酸性磷酸酶以主动运输的形式进入液泡储存
5．（2022·江苏·马坝高中高三阶段练习）线粒体内膜上存在着一种ATP 敏感型钾离子通道蛋白，通道活性
随ATP 浓度升高而被显著抑制。体外重建实验中，若该蛋白含量高，线粒体会发生肿胀；若该蛋白含量低，
则线粒体基质紧缩，嵴内腔变大。据此推测下列说法不正确的是（ ）
A．该蛋白的功能受到线粒体内ATP 含量的影响
B．该蛋白帮助钾离子通过主动转运方式跨膜运输
C．钾离子的跨膜运输可能会影响线粒体的功能
D．该蛋白功能减弱后，很可能会影响有氧呼吸第三阶段
6．（2023·北京·高三专题练习）“自动酿酒综合征（ABS）”是由肠道微生物紊乱引起的罕见疾病，患者
消化道内微生物发酵产生高浓度酒精能致其酒醉，长期持续会导致肝功能衰竭。叙述错误的是（
）
A．ABS 患者肠道内产酒精微生物比例较高
B．肠道微生物主要通过有氧呼吸产生酒精
C．肠道内的酒精通过自由扩散进入内环境
D．减少糖类物质的食用可缓解ABS 的病症
7．（2021·重庆一中高三阶段练习）研究表明高尿酸血症与某些载体蛋白结构改变有关；癫痫与某些通道
蛋白结构改变有关，还有许多疾病与蛋白质有关。下列说法正确的是（ ）
A．高尿酸血症一定是主动运输障碍引起的
2
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B．囊性纤维病是一种遗传病，由载体蛋白质结构异常引起
C．载体蛋白能帮助许多离子、小分子和大分子物质通过细胞膜
D．硅肺是大量的硅尘通过通道蛋白进入吞噬细胞引起的
8．（2022·广西·柳州市第三中学模拟预测）神舟十三号在轨科学实验中，我国科研人员利用心肌细胞产生
生物电激发出荧光进行观察，研究微重力对心肌细胞的影响。下列叙述正确的是（ ）
A．心肌细胞是一种高度分化的细胞
B．微重力是诱发基因突变的化学因素
C．K+自由扩散运出细胞产生生物电
D．太空培养细胞无需严格的无菌条件
9．（2022·山西·兴县友兰中学高三开学考试）2021 年5 月27 日，清华大学俞立团队在国际顶尖学术期刊
《Cell》发表的论文中提到：他们发现并命名了细胞内一种现象——线粒体胞吐。用低浓度的CCCP（诱导
线粒体自噬的物质）处理线粒体，受损的线粒体会被转运到一种囊泡状的细胞器——迁移体中，再被迁移
体运送到细胞外。下列相关叙述错误的是（ ）
A．线粒体被运进迁移体需依赖于生物膜的流动性
B．线粒体胞吐过程所需能量只能由细胞质基质提供
C．迁移体膜和线粒体膜的基本支架均为磷脂双分子层
D．线粒体胞吐可清除损伤的线粒体，以维持细胞的稳态
10．（2022·广东·广州市真光中学高一期中）“杂交水稻之父”袁隆平曾表示，我国境内有着大面积的盐
碱地，如果能够培育出耐盐碱水稻，将种植面积扩大到 1 亿亩，未来可多养活 8000 万人。近期，我国
科学家通过艰苦实践培育出了耐盐碱的新型“海水稻 86”，请回答下列问题：
(1)在盐碱地环境中，普通水稻的根细胞会因渗透失水而发生质壁分离，该现象的发生与细胞内_________
的伸缩性较大有关。
(2)研究表明，“海水稻 86”对于有毒的盐离子会选择“避盐”，即通过某些方式排出进入细胞中的盐离子，
且该过程受细胞呼吸影响。据此判断，细胞排出有毒盐离子的跨膜运输 方式属于_____________，判断依
据是____________（至少写出一点）。
(3)与普通水稻相比，“海水稻 86”对某些离子会选择“耐盐”的处理方式，即将进入细胞内的盐离子集中
储存于液泡等处，其“耐盐”的机理是_____________。
B 组 提升练
3
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1．（2022·北京朝阳·高三期中）含羞草叶枕处能改变体积的细胞称为运动细胞，又分为伸肌细胞和屈肌细
胞。夜晚，Cl-通道A 蛋白在伸肌细胞膜上大量表达，引起Cl-外流，进而激活了K+通道使K+外流，水分随
之流出，细胞膨压下降而收缩，导致叶片闭合；白天，A 蛋白则在屈肌细胞膜上大量表达。相关说法错误
的是（ ）
A．Cl-通过离子通道外流的过程属于协助扩散
B．推测K+通道因膜内外电位的变化而被激活
C．K+外流引起细胞内渗透压上升导致水分流出
D．含羞草的感夜运动与A 蛋白表达的昼夜节律有关
2．（2022·山东潍坊·高三阶段练习）研究发现气孔的开放和关闭与淀粉有关。保卫细胞的叶绿体不能产生
ATP，需利用其膜上NTT 载体蛋白运入ATP，为淀粉的合成提供能量。保卫细胞利用淀粉分解产生的苹果
酸运输到液泡调节气孔状态。下列相关分析错误的是（ ）
A．淀粉合成过程消耗的能量来自细胞呼吸
B．淀粉的分解使细胞液渗透压升高，保卫细胞吸水气孔开放
C．NTT 蛋白不需要与ATP 结合就能完成ATP 的跨膜运输
D．破坏NTT 蛋白，保卫细胞的叶绿体不能合成淀粉
3．（2022·重庆一中高三阶段练习）柽柳是一种耐盐植物，它的叶子和嫩枝可将吸收到体内的无机盐排出
体外。研究发现，柽柳排出Na＋和Cl－的过程是由泌盐腺完成，该过程需要大量线粒体提供能量。某科研
小组为比较甘蒙柽柳和松柏柽柳的插穗存活率与NaCl 溶液浓度的关系，完成了相关实验，结果如下表所
示。下列说法错误的是（ ）
参试树种存活率（%）
NaCl 溶液浓度（g·L－1）
0
5
1
0
13
16
1
9
22
2
5
30
甘蒙柽柳存活率
100
95
8
0
80
70
7
0
50
0
0
松柏柽柳存活率
90
95
7
0
60
50
0
0
0
0
A．实验结果说明两种柽柳的耐盐能力都是有限的
B．实验结果说明甘蒙柽柳的极限耐盐能力比松柏柽柳更强
C．5g·L－1的NaCl 溶液对甘蒙柽柳和松柏柽柳分别起抑制和促进作用
D．柽柳的泌盐腺分泌Na＋和Cl－的过程是通过二者的通道蛋白完成的
4．（2022·河南·濮阳油田实验学校高三阶段练习）狭义上，常把保卫细胞之间的小孔称为气孔。这两个保
4
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卫细胞贴近气孔部分的细胞壁较厚，伸缩性较小，外侧部分细胞壁较薄，伸缩性较大。与表皮细胞不同的
是，保卫细胞中含有叶绿体，只是体积较小，数目也较少，片层结构发育不良，但能进行光合作用合成糖
类物质。下列相关叙述正确的是（ ）
A．光照强度相同时，叶肉细胞和保卫细胞的光合速率相等
B．构成保卫细胞原生质层的2 层生物膜均具有选择透过性
C．外界溶液浓度较低时，保卫细胞不同部位的伸展程度相等
D．保卫细胞失水导致气孔关闭的过程中，细胞液渗透压一直减小
5．（2022·河南河南·高一期末）萎蔫的叶片放在清水中会变得硬挺，糖拌西红柿会渗出好多水，施肥过多
会出现“烧苗”现象，这些现象都说明植物细胞会发生吸水和失水，为验证上述问题；某兴趣活动小组的
同学撕取洋葱的外表皮，做了“观察质壁分离和复原”实验，下列关于该实验的描述，正确的是（
）
A．质壁分离中壁指细胞壁，质指细胞质，动物细胞没有细胞壁不能作此实验的实验材料
B．在低倍镜下找到含有紫色大液泡的细胞，把物像移到视野中央，换高倍镜进一步观察
C．可用中央液泡的大小、原生质层的位置或液泡的颜色变化作为观察指标
D．显微镜下可清晰地观察到细胞核始终位于细胞中央
6．（2022·辽宁沈阳·二模）2021 年5 月，“共和国勋章”获得者、国家杂交水稻工程技术研究中心主任袁
隆平逝世，由袁隆平海水稻科研团队通过杂交育种获得的海水稻最高亩产量超过800 公斤，创下了盐碱地
水稻高产新纪录，使数亿公顷盐碱地有望成为粮仓。下列有关描述错误的是（ ）
A．海水稻根冠合成的脱落酸含量升高可以促进叶片气孔关闭，有利于海水稻保持水分
B．海水稻与普通水稻相比根细胞细胞液浓度更高
C．海水稻叶绿体吸收的光能可将水分解为氧和H+并提供能量促使ADP 和Pi 反应形成ATP
D．海水稻高低不同，充分利用了阳光等环境资源，体现了垂直结构的意义
7．（2022·湖北宜昌·高三期中）外在膜蛋白分布于细胞膜的内、外表面，为水溶性蛋白质，通过离子键、
氢键与内在膜蛋白的亲水结构域或膜脂的极性头部结合，但是结合力较弱。只要用比较温和的方法，就可
使离子键断开，使膜蛋白从膜上分离下来，但膜结构并不被破坏。下列有关叙述正确的是（ ）
A．哺乳动物的成熟红细胞的核膜蛋白属于内在膜蛋白
B．将膜蛋白从膜上分离下来不影响膜的选择透过性
C．推测改变pH 或温度可能会使膜蛋白从膜上分离下来
D．通过外在膜蛋白运输物质的方式属于被动运输
8．（2022·山东省青岛第一中学高一期中）生物膜是一种超分子结构，是由多分子形成的一种有序的组织，
这种组织具备了其中任何一种分子所没有的特性。比如，细胞膜常常只令一些物质进入细胞，又只令一些
5
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物质从细胞出来，而且能够调节这些物质在细胞内的浓度。细胞作为一个开放的系统，这种控制物质进出
细胞的能力尤为重要。下列相关表述错误的是（ ）
A．乙醇、苯是脂溶性物质，容易通过细胞膜
B．葡萄糖、氨基酸等能通过细胞膜是因为膜中有许多种转运蛋白
C．氢离子通过载体蛋白运输时不一定消耗细胞内化学反应释放的能量
D．细胞摄取大分子物质时，不需要膜上蛋白质参与，但消耗能量
9．（2022·山东·安丘市普通教育教学研究室高一期中）双子叶植物的肾形保卫细胞的内壁（靠气孔一侧）
厚而外壁薄，微纤丝从气孔呈扇形辐射排列（图1）。当保卫细胞吸水膨胀时，较薄的外壁易于伸长，向
外扩展，但微纤丝难以伸长，于是将力量作用于内壁，把内壁拉过来，于是气孔张开。研究发现，气孔开
放和保卫细胞积累K+密切相关。在保卫细胞质膜上有H+—ATPase（质子泵），能利用ATP 分解时产生的
能量将H+分泌到细胞外，使得保卫细胞的pH 升高，驱动K+通过膜上的内向K+通道进入细胞。实验还发现，
在K+进入细胞同时，还伴随着Cl-、NO3
-的进入，以保持保卫细胞的电中性（图2）。请回答：
(1)与分泌蛋白相似，H+—ATPase 和内向K+通道在细胞内的合成，加工和转运过程需要___（答出两种即
可）及线粒体等细胞器共同参与。
(2)H+—ATPase 激活时，细胞内的H+通过__的方式转移出保卫细胞；H+跨膜运输时，H+—ATPase 的___发
生变化，这种变化是___（填“可逆”或“不可逆”）的。
(3)研究发现，拟南芥的保卫细胞在一定pH 的溶液中（细胞内的pH 高于细胞外），置于暗中一段时间后，
溶液的pH 不变。后来研究结果表明，蓝光诱导可气孔张开，有人推测蓝光照射会通过激活保卫细胞膜上
的H+—ATPase 来促进H+的主动运输。请利用提供的实验材料设计实验验证该推测正确。
实验材料：含有保卫细胞的一定pH 的溶液，钒酸盐（H+—ATPase 抑制剂）。
简要写出实验思路和结果：______。
(4)结合上述材料和图2．据细胞吸水与失水的原理推测，蓝光诱导后气孔张开的原因是___。
10．（2022·福建龙岩·高三期中）近日以来，南方多地发布高温干旱预警，给农业生产带来了极大的挑战。
研究发现，植物吸收矿质元素的过程受到多种环境条件的影响，某研究小组研究了土壤温度和土壤pH 对
6
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农作物甲吸收矿质元素的影响，实验结果如图1、图2 所示。回答下列问题：
(1)据图1 分析，土壤温度对农作物甲吸收K+的影响是_______。
(2)在最适温度时，农作物甲吸收K+有最大的吸收速率，从酶的角度分析，这是因为_______。
(3)据图2 分析，随pH 升高至中性pH 条件时，更有利于农作物甲吸收__，判断依据是__。
(4)进一步研究发现，当土壤溶液中矿质元素浓度升高时，根系细胞吸收矿质元素的速率也会随之增大，当
土壤溶液达到一定浓度后，速率不再增大，此时限制根系细胞吸收矿质元素的因素可能是_______(答出两
点)。当土壤溶液浓度继续升高，根系细胞吸收矿质元素的速率反而减小，其可能原因是____。
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