专题 3 物质进出细胞的方式
专题检测 A组
一、单项选择题
1.(2019江苏盐城中学模考,21)如图为研究渗透作用的实验装置,漏斗内溶液(S)和漏斗外溶液(S)为两种不同
1 2
浓度的蔗糖溶液,水分子可以透过半透膜,而蔗糖分子不能。当渗透达到平衡时,液面差为m。下列有关叙述
错误的是(多选) ( )
A.渗透平衡时,溶液S 的浓度等于溶液S 的浓度
1 2
B.达到渗透平衡时,若向漏斗中加入蔗糖分子,则平衡时m变小
C.达到渗透平衡时,仍有水分子通过半透膜进出
D.若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液,再次平衡时m将增大
答案 ABD 由题图分析可知,当渗透达到平衡时,液面高度差产生的压强等于半透膜两侧浓度差形成的渗
透压,因此,溶液S 的浓度大于溶液S 的浓度,A错误;达到渗透平衡时,若向漏斗中加入蔗糖分子,半透膜两侧
1 2
浓度差变大,则平衡时m变大,B错误;达到渗透平衡时,水分子通过半透膜进出的速率相等,C正确;达到渗透
平衡时,若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液,则液面高度差变小,而此时半透膜两侧溶液浓度差不变,液面高度
差产生的压强小于半透膜两侧浓度差形成的渗透压,通过半透膜进入漏斗的水分子增多,导致半透膜两侧浓
度差变小,所以再次平衡时m将变小,D错误。
2.(2020湖南五市十校联考,4)下列关于生物膜透性与物质出入生物膜方式的叙述,正确的是 ( )
A.通过载体蛋白的物质转运属于主动运输
B.突触前膜释放乙酰胆碱的过程能体现细胞膜的流动性且消耗能量
C.台盼蓝能以主动运输的方式进入细胞从而将细胞染成蓝色
D.氧气浓度会影响哺乳动物成熟红细胞对K+的主动吸收
答案 B 主动运输和被动运输中的协助扩散都需要载体蛋白,A错误。突触前膜释放乙酰胆碱的过程是胞
吐,涉及细胞膜的形变和融合,体现了细胞膜的流动性,且消耗能量,B正确。台盼蓝是无法跨膜运输进入活细
胞的,因此活细胞内不会被染色,C错误。哺乳动物成熟红细胞对K+的吸收是主动运输,需要消耗能量,但成熟
红细胞进行的是无氧呼吸,D错误。
3.(2018浙江杭州一模,12)将小鼠肝细胞置于不同浓度的NaCl溶液中,一段时间后测定细胞体积和数量,实验
结果如图。下列叙述正确的是 ( )
A.曲线甲表示细胞数量的变化
B.曲线乙说明当NaCl溶液浓度大于a时细胞开始吸水
C.NaCl溶液浓度为b时小鼠肝细胞内外溶液浓度相等D.实验过程中细胞体积的变化说明细胞膜具有一定的流动性
答案 D 在较低浓度的NaCl溶液中,小鼠肝细胞易吸水过多而胀破,测定到细胞数量少且体积大,随着
NaCl溶液浓度的增加,吸水胀破的小鼠肝细胞数量减少,能检测到细胞数量增加,当NaCl溶液浓度较高时,细
胞失水导致细胞体积变小,因此曲线甲代表细胞体积的变化,曲线乙表示细胞数量的变化,A错误;曲线乙说明
当NaCl溶液浓度大于a时,小鼠肝细胞数量开始增多,B错误;NaCl溶液浓度为b时,甲、乙曲线相交,但不能
说明细胞内外溶液浓度相等,C错误;实验过程中细胞体积的变化说明细胞膜具有一定的流动性,能够伸缩,D
正确。
4.(2020浙江嘉兴9月联考,12)将紫色洋葱外表皮细胞置于一定浓度的蔗糖溶液中,实验开始后的4个时间点
a~d测得细胞液相对浓度(P值)如图所示(实验期间细胞均存活)。下列叙述正确的是 ( )
A.a~b时间内,液泡体积逐渐增大
B.c~d时间内,P值不再增大主要受细胞壁的限制
C.b~c时间内,光学显微镜下可看到水分子运出细胞
D.c~d时间内,洋葱表皮细胞可能并未发生质壁分离
答案 D 由图可知,4个时间点中a~c时间内,测得细胞液相对浓度逐渐增大,则此过程中细胞渗透失水,液
泡体积逐渐变小;c~d时间内,P值不再增大可能是内外浓度达到平衡;整个过程中水分子的进出通过光学显微
镜是看不到的,A、B、C错误;c~d时间内,洋葱表皮细胞不一定出现质壁分离现象,D正确。
5.(2018浙江温州联考,12)某神经细胞膜内、外两侧的Na+、K+分布如图所示,A-表示带负电荷的生物大分子,
据此推测Na+、K+转运进入细胞的方式依次是 ( )
A.被动转运、被动转运 B.主动转运、被动转运
C.被动转运、主动转运 D.主动转运、主动转运
答案 C 据题图可知,Na+转运进入细胞是由高浓度处到低浓度处顺浓度梯度进行的,所以转运方式为被动
转运;K+转运进入细胞是由低浓度处到高浓度处逆浓度梯度进行的,所以转运方式为主动转运。故C正确,
A、B、D错误。
6.(2019江苏徐州、连云港、宿迁三市一模,7)如图分别表示甲、乙两种物质跨膜运输的方式。下列叙述错
误的是 ( )
A.图1可表示葡萄糖进入哺乳动物成熟的红细胞的方式
B.图2可表示细胞通过主动运输吸收物质乙
C.所有物质进出细胞都离不开细胞膜上的蛋白质
D.去除膜上的蛋白质对甲、乙的运输均有影响
答案 C 分析图1可知,甲物质由高浓度向低浓度方向运输,需要载体,但不消耗能量,运输方式可表示协助扩散,葡萄糖进入哺乳动物成熟的红细胞的方式也为协助扩散,A正确;图2中糖蛋白分布在细胞膜外侧,物质
乙由膜外低浓度处向膜内高浓度处运输,需要载体,消耗能量,运输方式代表主动运输,B正确;物质进出细胞的
方式有自由扩散、协助扩散、主动运输和胞吞、胞吐,其中自由扩散和胞吞、胞吐不需要载体蛋白的协助,C
错误;由图可知,甲、乙两种物质的运输均需要依靠载体蛋白,故去除膜上的蛋白质对甲、乙的运输均有影响,
D正确。
7.(2020北京大兴高三期末,3)Ca2+泵分布于细胞膜及细胞器膜上,能催化ATP水解并将Ca2+运出细胞,以维持
细胞内Ca2+的低浓度水平。下列叙述错误的是 ( )
A.Ca2+泵参与构成细胞膜的基本支架
B.Ca2+泵能够降低化学反应的活化能
C.Ca2+泵运输Ca2+的方式为主动运输
D.Ca2+泵是由氨基酸脱水缩合而成的
答案 A 通过题干信息可知,Ca2+泵能催化ATP水解,具有酶的作用,所以可以降低化学反应的活化能,B正
确;Ca2+泵可以将Ca2+运出细胞,是载体蛋白,能维持细胞内Ca2+的低浓度水平,说明Ca2+是逆浓度梯度运出细
胞的,方式为主动运输,C正确;Ca2+泵本质是蛋白质,是由氨基酸脱水缩合形成的,D正确;细胞膜的基本支架是
磷脂双分子层,A错误。
8.(2020辽宁东北育才学校一模,12)如图甲是人的红细胞长时间处在不同浓度的NaCl溶液中,红细胞的体积
(V)与初始体积(V)之比的变化曲线;图乙是某植物细胞在一定浓度的NaCl溶液中细胞失水量的变化情况。
0
下列分析正确的是 ( )
A.从图甲可见250 mmol·L-1 NaCl溶液不影响人红细胞的代谢
B.图乙中植物细胞体积的变化是不断减小的
C.图乙中A点细胞失水量最大,此时细胞吸水能力最小
D.人的红细胞长时间处在300 mmol·L-1 NaCl溶液可能死亡,乙图中的处理时间内细胞一直有生物活性
答案 D 在250 mmol·L-1NaCl溶液中,红细胞的体积(V)与初始体积(V)之比小于1,说明红细胞通过渗透作
0
用失水皱缩,进而影响了细胞代谢,A错误;乙图中植物细胞由于细胞壁的存在,在细胞吸水和失水时,细胞体积
基本不变,B错误;图乙中A点细胞失水量最大,此时细胞液浓度最大,吸水能力最大,C错误;人的红细胞长时
间处在300 mmol·L-1NaCl溶液可能会因为失水过多而死亡,乙图中细胞先失水,后吸水,细胞具有生物活性,D
正确。
9.(2020山东临沂期末,2)如图为蔗糖在不同植物细胞间运输、转化过程的示意图。下列相关叙述正确的是
( )
A.图中的物质运输过程都不需要消耗能量B.图中的运输方式体现了胞间连丝的信息传递功能
C.ATP的合成减少会直接影响图中单糖的运输
D.筛管内蔗糖水解前后,细胞质的渗透压大小不变
答案 A 图中的物质运输过程都是顺浓度梯度运输的,都不需要消耗能量,A正确;图中的运输方式体现了
胞间连丝的物质运输功能,B错误;单糖的运输是顺浓度梯度的运输,不需要消耗ATP,故ATP的合成减少不会
直接影响图中单糖的运输,C错误;筛管内蔗糖水解后,细胞质的渗透压变大,D错误。
10.(2020江苏楚州中学第三次阶段考,5)某农科所用含K+和Mg2+的培养液培养番茄幼苗,每天K+和Mg2+初始
状态均为500 mg/L,定时测定培养液中K+和Mg2+的剩余量,实验结果如下图所示。据图分析下列说法正确
的是( )
A.该实验的自变量是离子种类和离子剩余量
B.番茄对各种无机盐的需求量在授粉期均大于营养生长期
C.番茄对K+和Mg2+吸收量的差异可能与细胞膜上相应载体的数量有关
D.番茄在营养生长的前期对K+几乎不吸收,在营养生长的后期吸收量增大
答案 C 结合题干分析题图可知,本实验的自变量是离子种类和番茄生长发育时间,离子剩余量是因变量,A
错误;题图结果只能说明番茄对K+和Mg2+的需求量在授粉期均大于营养生长期,B错误;K+和Mg2+跨膜运输
的方式为主动运输,主动运输需要载体的协助,因此番茄对K+和Mg2+吸收量的差异可能与细胞膜上相应载体
的数量有关,C正确;题图信息不能得出“番茄在营养生长的前期对K+几乎不吸收”的结论,D错误。
11.(2019江苏南师附中、天一、海门、淮阴四校联考,3)如图表示细胞膜的亚显微结构,a和b为物质的两种
运输方式,下列有关叙述正确的是 ( )
A.图中a可表示哺乳动物成熟红细胞吸收葡萄糖
B.b可表示肌细胞从组织液中吸收O
2
C.细胞膜上与细胞识别有关的物质是①
D.细胞膜的选择透过性与③有关,与②无关
答案 C 分析题图,①为糖蛋白,②为蛋白质,③为磷脂双分子层;其中①糖蛋白只分布在细胞膜外表面,所以
Ⅰ代表细胞外,Ⅱ代表细胞内。题图中a是从低浓度一侧运输到高浓度一侧,属于主动运输,而哺乳动物成熟
红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散,A错误;b是从高浓度一侧运输到低浓度一侧,不需要载体和能量,因此
是以自由扩散的形式出细胞,B错误;细胞膜上有识别作用的是①糖蛋白,C正确;细胞膜的功能特点是具有选
择透过性,即水分子等可自由通过,选择吸收的离子和小分子也可以通过,而其他的离子、小分子和大分子则
不能通过,与②蛋白质和③磷脂双分子层都有关,D错误。
12.(2020河北正定中学三模,2)饥饿状态下,肠腔的葡萄糖通过SGLT1逆浓度梯度进行跨膜运输;进食后,小肠
微绒毛局部葡萄糖浓度由于二糖的水解而升高,细胞通过GLUT2顺浓度梯度吸收葡萄糖,速率比通过
SGLT1快数倍(如图所示)。下列叙述正确的是 ( )A.SGLT1和GLUT2的化学本质都是糖蛋白
B.SGLT1和GLUT2都具有ATP水解酶活性
C.SGLT1转运葡萄糖的速率与肠腔中葡萄糖的浓度无关,GLUT2转运葡萄糖的速率与肠腔中葡萄糖的浓度
有关
D.葡萄糖通过SGLT1的跨膜运输方式体现了活细胞能够按照生命活动的需要,选择性吸收所需营养物质
答案 D SGLT1和GLUT2都是用于运输葡萄糖的载体,载体的化学本质是蛋白质,A错误;GLUT2是细胞
顺浓度梯度吸收葡萄糖的载体,该过程不消耗能量,因此没有ATP水解酶的活性,B错误;SGLT1转运葡萄糖
的方式是主动运输,GLUT2转运葡萄糖的方式是协助扩散,两种方式转运葡萄糖的速率都与肠腔中葡萄糖浓
度有关,C错误;载体蛋白SGLT1主动运输葡萄糖体现了活细胞能够按照生命活动的需要选择性吸收所需营
养物质,D正确。
二、不定项选择题
13.(2020届山东德州期中,6)受体介导的胞吞作用主要用于摄取特殊大分子物质,其过程如图所示,下列说法
不正确的是 ( )
A.网格蛋白参与细胞膜的内陷运动
B.该过程需要细胞识别,不消耗能量
C.囊泡膜的基本支架是磷脂双分子层
D.该过程体现了细胞膜控制物质进出的功能
答案 B 胞吞和胞吐过程需要消耗能量,B错误。
14.(2020山东济宁线上检测,3)如图是人体某组织细胞吸收葡萄糖的示意图,据图分析葡萄糖跨膜运输的机制,
下列叙述正确的是 ( )
A.Na+进出该组织细胞的速率均不受氧气浓度的影响
B.同一载体运输的物质可能不止一种,说明某些载体蛋白不具有专一性
C.某些钠、钾离子的转运蛋白具有催化ATP水解的功能,持续运输的过程中会导致ADP的大量积累
D.该组织细胞吸收葡萄糖的过程属于主动运输,但驱动葡萄糖进入细胞的动力不直接来自ATP答案 D Na+通过钠钾泵运出该组织细胞的过程为主动运输,需要细胞呼吸提供能量,其速率受氧气浓度的
影响,A错误;图中钠钾泵同时运输K+和Na+,但是通过不同的特定部位运输的,其具有专一性,B错误;图中钠、
钾离子的转运蛋白能催化ATP水解生成ADP,但ADP会继续参与反应,不会大量积累,C错误;该细胞吸收葡
萄糖的过程属于主动运输,但葡萄糖进入细胞的动力来自Na+的驱动,D正确。
15.(2020山东济宁一中一检,2)如图是小肠上皮细胞吸收单糖的示意图,其中钠钾泵、SGLT1、GLUT2、
GLUT5代表载体。相关叙述错误的是 ( )
A.细胞中氧浓度影响钾离子吸收
B.SGLT1是一种Na+协同转运体,运输葡萄糖时需耗能
C.GLUT5是一种特异性的果糖转运体,运输果糖属于被动运输
D.温度仅影响钠钾泵的活性,对膜上其他载体蛋白无影响
答案 BD K+的吸收需要借助钠钾泵,钠钾泵运输Na+、K+需要消耗能量,此过程属于主动运输,因此细胞中
氧气浓度影响钾离子吸收,A正确;SGLT1运输葡萄糖不消耗能量,但葡萄糖进入细胞的动力来自Na+的驱动,
此过程属于主动运输,B错误;由图示可知,GLUT5运输果糖不消耗能量,属于被动运输,C正确;细胞膜上所有
的脂质和绝大多数蛋白质分子的运动都会受温度影响, D错误。
三、非选择题
16.(2018北京海淀期末,26)葡萄糖是细胞的主要能源物质,其跨膜运输方式是研究热点。
(1)如图所示,小肠上皮细胞利用细胞内外Na+浓度差,通过 蛋白S吸收葡萄糖。细胞内较低的Na+浓
度需要膜上的Na+-K+泵消耗 来维持。据此分析,小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式属于 。
在基膜侧,小肠上皮细胞利用蛋白G将吸收的葡萄糖分子通过 方式运出,再通过血液循环运输到
全身的组织细胞。
(2)人体依靠 调节维持正常血糖浓度,参与调节的激素有胰岛素、 。
当血糖高于正常值时,在胰岛素的调节作用下,肝细胞、骨骼肌细胞、脂肪细胞等细胞摄取、
,从而使血糖降低。
(3)研究表明,胰岛素的靶细胞主要通过细胞膜上的GLUT4来摄取葡萄糖,胰岛素与靶细胞膜上的受体结合,调控GLUT4的储存囊泡与细胞膜融合。大部分Ⅱ型糖尿病患者的组织细胞对胰岛素的敏感性降低,称为胰
岛素抵抗。请结合上述研究,从两个不同角度解释胰岛素抵抗出现的原因:
。
答案 (1)转运(或“载体”) ATP 主动转运(或“主动运输”) 易化(协助)扩散 (2)神经—体液 胰高血
糖素、肾上腺素 利用和转化葡萄糖 (3)胰岛素受体异常导致胰岛素信号不能正常传递;胰岛素与其受体
结合后,靶细胞内信号传递过程异常;胰岛素靶细胞的GLUT4储存囊泡转运至细胞膜受阻;胰岛素抗体与胰
岛素结合,使胰岛素不能与其受体正常结合(答两点即可)
解析 (1)从图示信息可知,小肠上皮细胞吸收肠腔中的葡萄糖和Na+使用的是同一载体,即蛋白S。小肠上皮
细胞内Na+浓度为20 mM,细胞外为140 mM,Na+顺浓度梯度进入小肠上皮细胞,且需要载体蛋白S,方式为协
助扩散。由图可知,细胞内较低的Na+浓度需要膜上的Na+-K+泵消耗ATP来维持。葡萄糖进入小肠上皮细
胞的方式是主动运输,需要载体蛋白的协助并耗能。在基膜侧,葡萄糖顺浓度梯度转出小肠上皮细胞,进入血
液,需要载体蛋白的协助,不耗能,属于协助扩散。(2)血糖平衡受神经—体液调节,参与调节的激素有胰岛素、
胰高血糖素、肾上腺素等。胰岛素是唯一能降低血糖的激素,胰高血糖素和肾上腺素是升高血糖的激素。
当血糖浓度高于正常值时,胰岛素调节血糖的主要途径是促进组织细胞摄取、利用和转化葡萄糖,以降低血
糖浓度。当血糖浓度低于正常值时,胰高血糖素的含量增加,促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,使得
血糖浓度升高。 (3)GLUT4是细胞膜上的一种葡萄糖转运蛋白。GLUT4在核糖体中合成,经过内质网的加
工后,通过囊泡运输到高尔基体,再经过高尔基体的进一步修饰加工,通过囊泡运输到细胞膜上。当胰岛素和
靶细胞膜上的受体结合后,一方面促进蛋白质、脂肪、糖原等的合成,另一方面使细胞膜上的葡萄糖转运蛋
白GLUT4数目增加,促进葡萄糖进入细胞,促进葡萄糖的利用,而使血糖浓度降低。Ⅱ型糖尿病患者血液中
胰岛素水平正常,但靶细胞存在“胰岛素抵抗”现象。从细胞结构看,最可能的原因是靶细胞胰岛素受体数
量少或者活性差。从途径看,可能的原因是胰岛素与其受体结合后,靶细胞内信号传递过程异常或者胰岛素
靶细胞GLUT4储存囊泡转运至细胞膜受阻等。
17.(2019四川达州一诊,30)研究人员用含有各种必需元素的培养液研究植物吸收水和离子的关系,将生长状
况相同的大麦幼苗随机地均分成两组,甲组置于光照条件下,乙组置于黑暗中,培养48 h后测定几种离子浓度。
请回答下列问题:
48 h后溶液中离子浓度占实验前离子浓度的百分比(%)
实验条件 水分消耗量(mL)
Ca2+ K+ Mg2+
甲组(光
1 090 135 27 179
照)
乙组(黑
435 105 35 113
暗)
(1)由实验结果可知,大麦幼苗吸收无机盐离子具有 ,此特性与根尖细胞膜上 的种类和
数量密切相关。
(2)在光照条件下,大麦幼苗吸收 (填“Ca2+”或“K+”或“Mg2+”)的相对速度比吸收水的相对速度
快。
(3)植物根尖细胞吸收水和吸收无机盐离子 (填“是”或“不是”)同一生理过程,并说明理由。
。
答案 (1)选择性 载体蛋白
(2)K+
(3)不是 若两者是同一生理过程,则48 h后溶液中各离子浓度占实验前离子浓度的百分比应均为100%
解析 本题考查科学探究中的结果分析。(1)由实验结果可知大麦幼苗对不同离子的吸收量不同,说明大麦
幼苗吸收无机盐离子具有选择性,该选择性与根尖细胞膜上载体蛋白的种类和数量密切相关。(2)若表中48
h后溶液中某离子浓度占实验前离子浓度的百分比大于100 g,则说明实验后的浓度变大,即大麦幼苗吸收该
离子的相对速度小于吸收水的相对速度,若该百分比小于100%,说明实验后的浓度减小,即大麦幼苗吸收该
离子的相对速度大于吸收水的相对速度,由表中数据可知,在光照条件下,大麦幼苗吸收K+的相对速度比吸收
水的相对速度快。(3)植物根尖细胞吸收水和吸收无机盐离子不是同一生理过程,理由是:若两者是同一生理过程,则48 h后溶液中各离子浓度占实验前离子浓度的百分比应均为100%。
18.(2019 5·3改编)细胞中的激素、酶、神经递质等能通过“出芽”的形式运输,这些“芽”在生物学上称为
囊泡。囊泡与目标膜融合后可把携带的物质传递到精确的位置。请回答下列问题。
(1)人体内的细胞可以通过“出芽”方式形成囊泡的细胞器有 。
(2)囊泡是由单层膜所包裹的膜性结构,它分为转运囊泡、储存囊泡、分泌囊泡三种,突触小泡属于其中的
, 突触小泡中的“货物”所起的作用是 。
(3)科学家詹姆斯·罗斯曼发现了囊泡准确“送货”的联络暗语,你认为这些联络暗语的化学本质是
,囊泡“发货”的过程体现了生物膜具有 的特点。
(4)一种新的制药工艺是以磷脂分子为基本骨架制成的很小的“人工囊泡”,让这些“人工囊泡”裹着药物
运输到患病部位,通过人工囊泡与细胞膜的融合,将药物送入细胞。这种物质运输的方式是 。
答案 (1)高尔基体、内质网 (2)分泌囊泡 使下一个神经元产生兴奋或抑制 (3)蛋白质(或糖蛋白) 一定
的流动性 (4)胞吞
解析 (1)人体内细胞中的内质网和高尔基体通过“出芽”的形式形成囊泡,囊泡在不同区域之间的沟通中
具有很重要的作用。(2)突触小泡属于分泌囊泡,由于神经递质有兴奋性神经递质和抑制性神经递质,因此当
神经递质作用于突触后膜后将使下一个神经元产生兴奋或抑制。(3)囊泡准确“送货”需要通过信息传递作
用完成,囊泡与目标膜上都存在糖蛋白,通过二者的特异性识别,实现精确的物质运输。囊泡“发货”的过程
依赖于生物膜的流动性特点。(4)“人工囊泡”是以磷脂分子为基本骨架制成的,“人工囊泡”很容易与细
胞膜融合,为了将药物准确作用于患病细胞,囊泡还要与单克隆抗体结合,成为生物导弹。抗体是大分子,这种
物质运输的方式是胞吞。
19.(2017宁夏银川一中月考,29)为了研究某种物质X对动物细胞的影响,某研究小组用不同浓度的X物质将
细胞处理36小时。然后测量各组细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率,经过多次重复实验后,所得数据如
表所示:
实验组编号 A B C D E F
X物质的浓度(μg·mL-1) 0 2 4 8 16 32
细胞中ATP的浓度(μmol·mL-1) 80 70 50 20 5 1
细胞死亡的百分率(%) 1 3 10 25 70 95
(1)该实验的因变量是 。
(2)实验数据表明,该实验自变量与因变量之间的关系是 。
(3)若用混有浓度为2 μg·mL-1的X物质的饲料饲喂大鼠,其小肠的消化和吸收功能受到抑制的主要原因是阻
碍了消化酶的 ,影响消化;妨碍营养物质的 (填“自由扩散”“协助扩散”“主动运输”或
“胞吞”),从而影响大鼠对营养物质的吸收。
答案 (1)细胞中ATP的浓度和细胞死亡的百分率
(2)随着X物质浓度增大,细胞内ATP浓度下降,能量供应减少,细胞死亡率增加
(3)合成和分泌 主动运输
解析 (1)该实验人为控制改变的量为X物质的浓度,其为自变量。细胞中ATP的浓度和细胞死亡的百分率
是随自变量改变而变化的量为因变量。(2)表格信息显示,随着X物质浓度的增大,细胞内ATP浓度下降,能
量供应减少,细胞死亡率增加。(3)消化酶将大分子物质消化水解后才能被吸收,用含X物质的饲料饲喂大鼠,
其小肠的消化和吸收功能受到抑制,说明消化酶的合成、分泌过程受到影响。X物质能降低细胞中ATP的
浓度,进而影响营养物质通过主动运输被吸收的过程。
20.(2018陕西长安一中六检,37)如图为洋葱表层细胞在不同溶液中,细胞吸水力(细胞液浓度越大,该能力越
强)和原生质体(植物细胞细胞壁以内部分)相对体积(正常状态为1.0)的相互关系图解,据图完成问题。材料和用具:紫色洋葱、显微镜、载玻片、吸水纸、滴管等。
可供选择试剂:清水、质量分数为0.1 g/mL的KNO 溶液、质量分数为0.3 g/mL的蔗糖溶液、质量分数为
3
0.5 g/mL蔗糖溶液、台盼蓝染液、95%酒精、质量分数为8%的盐酸
(1)若B→A过程发生后可自动发生A→B过程,选用的试剂是① 。具体操作步骤
如下:
第一步:将一小块紫色洋葱鳞片叶外表皮平展在载玻片中央的清水中,在显微镜下观察,可看到②
(请描述原生质层的位置)。
第二步:在盖玻片一侧用滴管滴该试剂溶液,从盖玻片的另一侧用吸水纸吸滴加的溶液
第三步:观察细胞的形态变化
此实验是否需要再增设对照组?③ 。
(2)若选择某试剂在完成B→A过程后,无论换用哪种试剂,A→B过程都不会发生,则选择的试剂是 ,
此时细胞膜失去了 的功能。
(3)若要选用紫色洋葱内表皮细胞做上述实验,为了观察到较为明显的现象,还需要的试剂是 ,此时,当
细胞正在发生质壁分离时,原生质层呈现 色。
答案 (1)质量分数为0.1 g/mL的KNO 溶液 ②原生质层紧紧地贴着细胞壁 ③否 (2)质量分数为0.5
3
g/mL的蔗糖溶液 控制物质进出 (3)台盼蓝染液 无
解析 (1)题图显示:B→A过程原生质体相对体积逐渐变小,细胞吸水力逐渐变大,说明细胞失水,发生了质壁
分离;A→B过程则表示发生了质壁分离复原。若B→A过程发生后可自动发生A→B过程,则所选用试剂的
溶质可被细胞吸收,应为质量分数为0.1 g/mL的KNO 溶液。实验操作第一步:将一小块紫色洋葱鳞片叶外
3
表皮平展在载玻片中央的清水中,在显微镜下观察,可看到原生质层紧紧地贴着细胞壁。该实验先后用显微
镜观察形成了前后自身对照,所以不需要再增设对照组。(2)若选择某试剂在完成B→A过程后,无论换用哪
种试剂,A→B过程都不会发生,说明选择的“某试剂”浓度过高,导致细胞失水过多而死亡,如选择的试剂是
质量分数为0.5 g/mL的蔗糖溶液。此时细胞膜失去了控制物质进出细胞的功能。(3)紫色洋葱内表皮细胞
的液泡无色,用此细胞做题述实验,为了观察到较为明显的现象,选择的外界溶液应该有颜色,台盼蓝染液不能
进入活细胞,可选择台盼蓝染液对外界溶液染色。当细胞正在发生质壁分离时,无色的原生质层体积缩小。
解题技巧 (1)掌握“观察植物细胞质壁分离与复原”实验的原理、实验流程和注意事项等相关知识。(2)
从题意和题图中提取有效信息,对相关的问题情境进行解答。
专题检测 B组
一、单项选择题
1.(2018吉林高三统考,12)下列有关物质出入细胞的叙述,正确的是( )
A.被动运输需要载体蛋白协助,但不消耗ATP
B.在质壁分离的复原过程中,细胞液浓度逐渐降低
C.肝细胞通过主动运输吸收葡萄糖和甘油
D.胞吐过程体现了细胞膜上载体蛋白的专一性
答案 B 被动运输包括自由扩散和协助扩散,其中自由扩散不需要载体蛋白协助,也不消耗ATP,A错误;在
质壁分离复原过程中,细胞吸水导致细胞液浓度降低,B正确;肝细胞通过自由扩散吸收甘油,C错误;胞吐过程
充分体现了细胞膜的流动性,与载体蛋白无关,D错误。2.(2019浙江嘉兴9月联考,7)载体蛋白在物质跨膜运输过程中具有重要作用,下列叙述正确的是 ( )
A.载体蛋白转运物质过程中一定会发生可逆形变
B.载体蛋白只能将物质由高浓度侧转运至低浓度侧
C.载体蛋白不需与被转运的分子或离子结合
D.各种物质的被动转运或主动转运均需要载体蛋白协助
答案 A 载体蛋白转运物质过程中一定会发生可逆的形变,A正确;主动转运过程中,载体蛋白将物质从低
浓度侧运至高浓度侧,B错误;载体蛋白需要与被转运物质结合,C错误;一些小分子物质如甘油可通过被动转
运中的扩散进出细胞,此过程不需要载体蛋白的协助,D错误。
3.(2019广东六校联考,9)科研人员将人的红细胞分别置于蒸馏水及4种等渗溶液中,测定红细胞溶血(红细胞
破裂)所需的时间,结果如图所示。据图分析正确的是 ( )
A.不同物质的运输速率均取决于膜上载体蛋白的数量
B.与乙醇溶液相比,处在丙酮溶液中的红细胞吸水更快
C.红细胞对各种物质的吸收体现了细胞膜具有一定的流动性
D.处于氯化铵溶液中的红细胞溶血时间最长可能与红细胞无法吸收Cl-和NH + 有关
4
答案 B 甘油、乙醇、丙酮的跨膜运输方式都为自由扩散,与膜上载体蛋白的数量无关,A错误;甘油、乙
醇、丙酮溶液中溶血时间是甘油>乙醇>丙酮,可知在甘油、乙醇、丙酮溶液中红细胞吸水的速度大小关系
为丙酮>乙醇>甘油,B正确;红细胞对各种物质的吸收体现了细胞膜的选择透过性,C错误;处于氯化铵溶液中
的红细胞溶血时间最长,说明红细胞吸收Cl-和NH + 的速率较慢,D错误。
4
4.(2019甘肃兰州期中,1)甲、乙分别为物质进入细胞的坐标图和模式图,下列相关说法正确的是 ( )
A.图乙所示的细胞可能是哺乳动物成熟的红细胞
B.图甲为主动运输、图乙为协助扩散,两种运输方式没有共同点
C.图甲中物质由膜外运输到膜内过程中一定消耗氧气
D.浆细胞分泌抗体的过程可用图乙的跨膜运输方式表示
题眼分析 物质跨膜运输坐标图和模式图。
思路导引
答案 A 坐标图甲中随着时间进行,细胞内浓度先小于细胞外浓度,后大于细胞外浓度,故先是协助扩散后
是主动运输;模式图乙中物质顺浓度梯度运输,并且需要载体,是协助扩散。葡萄糖进入红细胞的方式为协助
扩散,A正确;主动运输和协助扩散都需要载体蛋白的协助,B错误;主动运输需要的能量可以由无氧呼吸提供,
不一定需要消耗氧气,C错误;抗体是大分子物质,靠胞吐作用运出细胞,D错误。5.(2020浙南名校联盟一模,8)受体介导的胞吞是一种特殊类型的胞吞作用,主要用于细胞摄取特殊的生物大
分子。其过程如图所示,下列叙述错误的是 ( )
A.某些胞吐过程也可能由受体介导
B.该过程要有细胞识别并需要内部供能
C.构成小泡膜的基本支架是脂双层
D.细胞对摄取的物质有选择性,胞吞过程能体现细胞膜的选择透性
答案 D 受体介导的胞吞是一种特殊类型的胞吞作用,某些胞吐过程也可能由受体介导,A正确;胞吞过程
要有细胞识别并需要内部供能,B正确;构成小泡膜的基本支架是脂双层,C正确;细胞对摄取的物质有选择性,
胞吞过程能体现细胞膜的流动性,不能体现细胞膜的选择透性,D错误。
6.(2019辽宁葫芦岛期末,40)将某植物细胞分为两组,分别浸于浓度为0.3 g/mL的Ⅰ蔗糖溶液与Ⅱ尿素溶液
中,然后每10 min用显微镜观察一次,并测量原生质体的体积,其结果如图所示。则下列叙述错误的是 (
)
A.实验开始后30 min,Ⅱ中细胞必含尿素
B.实验开始后30 min,Ⅰ中细胞必吸收蔗糖
C.此图显示尿素可通过细胞膜,而蔗糖不能通过细胞膜
D.实验开始后20 min,Ⅰ和Ⅱ两组细胞均发生质壁分离
答案 B 20 min内,0.3 g/mL的蔗糖溶液和尿素溶液都能使植物细胞发生质壁分离,原生质体因失水收缩
而体积变小;但由于植物细胞可以吸收尿素,使细胞液浓度增大,细胞逐渐由失水状态变为吸水状态,而发生自
动复原现象;而植物不吸收蔗糖,细胞体积不再发生变化,故20 min后Ⅱ中的细胞中必含尿素,A、C、D正确。
20 min后放入蔗糖溶液的细胞的原生质体体积不再发生变化,说明失水达到了最大程度,蔗糖分子没有进入
细胞,B错误。
7.(2020浙江名校新高考研究联盟一模,21)人体不同组织细胞膜上分布有葡萄糖转运蛋白家族(简称G,包括
G1、G2、G3、G4等多种转运蛋白),如图是人体两种细胞吸收葡萄糖的情况。下列叙述错误的是 ( )
A. G1与葡萄糖的亲和力比G2低
B.线粒体膜上无此类G蛋白
C.细胞膜缺少G蛋白可能导致高血糖
D.不同组织细胞膜上G蛋白种类的差异是细胞分化的具体体现答案 A 由题图可知,红细胞膜上G1转运葡萄糖速率大于肝脏细胞膜上的G2,因此G1与葡萄糖亲和力更
高,A错误;线粒体不能摄入葡萄糖,因此线粒体膜上无此类G蛋白,B正确;细胞膜上缺少G蛋白,则该细胞不
能摄入葡萄糖,可能会导致高血糖,C正确;人体不同组织细胞膜上G蛋白种类的差异是细胞分化的具体体现,
D正确。
8.(2020浙江绿色评价联盟联考,13)如图表示丙酮酸进入线粒体的过程,孔蛋白为亲水通道,分子量较小的物
质可自由通过。丙酮酸通过内膜时,所需的能量不直接来源于ATP。下列说法正确的是( )
A.线粒体的内、外膜分别由二层单位膜组成
B.丙酮酸通过外、内膜的方式均为易化扩散
C.充足的氧气能有效促进丙酮酸进入线粒体
D.线粒体膜间隙的pH要比内膜内侧的基质高
答案 C 线粒体的内、外膜分别由一层单位膜组成,A错误;根据题意,线粒体外膜上的孔蛋白为亲水通道,
分子量较小的物质可以自由通过,推测丙酮酸以易化扩散的方式通过,丙酮酸通过内膜时需要能量和载体蛋
白,该方式属于主动转运,B错误;根据题图所示,丙酮酸以主动转运通过线粒体内膜所需的能量应来自膜两侧
氢离子的势能,充足的氧气有利于线粒体膜间隙积累更多的氢离子,氢离子的易化扩散有利于丙酮酸进入线
粒体基质,C正确;线粒体膜间隙含有较多的氢离子,pH应比内膜内侧的基质低,D错误。
9.(2019江苏南京、盐城一模,21)图一表示某溶液中甲、乙、丙、丁四种物质通过细胞膜的过程,图中①②③
为细胞膜相关组成成分;图二表示O 含量变化对小肠上皮细胞吸收K+速率的影响。下列有关叙述正确的是
2
(多选) ( )
图一
图二
A.图一中细胞膜的上侧是细胞膜的外侧
B.图二说明K+的吸收方式是主动运输
C.若图一中甲表示葡萄糖,则该细胞不可能是哺乳动物成熟的红细胞
D.图二中K+吸收速率不再增加时,限制因素是载体数量和氧气含量
答案 ABC 本题主要考查科学思维中的建模与模型、推理与判断等。分析题图一,图中①、②、③分别
是蛋白质、糖蛋白、磷脂双分子层,根据糖蛋白只分布在细胞膜外侧,可判断上侧是细胞膜的外侧,A正确;分
析图二,可发现在一定范围内,随O 相对含量的增加,K+吸收速率增加,由此推测K+的吸收方式是主动运输,B
2
正确;图一中甲的运输是逆浓度梯度且需要消耗能量,确定为主动运输方式,而葡萄糖进入哺乳动物成熟的红细胞是协助扩散,C正确;图二中K+吸收速率不再增加时,限制因素是载体数量和呼吸酶的含量等,D错误。
10.(2019四川南充适应考,3)将菠菜叶肉细胞浸润在一定浓度的KNO 溶液中,发现其原生质体(即植物细胞中
3
细胞壁以内的部分)的体积变化趋势如图所示,下列叙述正确的是 ( )
A.B点时,细胞液的浓度与外界KNO 溶液浓度相等
3
B.AB段水分子只由细胞内向外扩散,BC段水分子只由细胞外向细胞内扩散
C.BC段细胞的吸水能力逐渐增强,细胞发生质壁分离复原
D.BC段形成的原因是AB段细胞失水过多导致细胞死亡
答案 A B点之前细胞失水,B点之后细胞吸水,故B点表示细胞液的浓度与外界KNO 溶液浓度相等,A正
3
确;AC段始终有水分子进出细胞,B错误;BC段细胞吸水,细胞液浓度下降,吸水能力下降,C错误;BC段细胞吸
水的原因是钾离子和硝酸根离子进入细胞,细胞液浓度>外界溶液浓度,细胞吸水,发生了质壁分离后的自动
复原,D错误。
11.(2019黑龙江哈尔滨三中一调,35)实验发现,某物质X进入细胞时,如果使用药物限制细胞膜上蛋白质的活
性,则该物质的运输速率迅速下降,如果抑制呼吸作用,却对运输速率没有影响。由此推断下列有关该物质进
入细胞方式的说法中正确的是 ( )
A.它是自由扩散
B.它是主动运输
C.它是逆浓度梯度运输的
D.葡萄糖进入红细胞通常采用该法
答案 D 该物质运输过程中抑制呼吸作用对运输速率没有影响,限制细胞膜上蛋白质的活性,运输速率迅
速下降,说明该物质的运输与细胞膜上蛋白质的活性强弱有关,这说明X的运输为需要载体协助而不需耗能
的协助扩散,A、B错误;协助扩散是顺浓度梯度进行的,C错误;哺乳动物成熟红细胞吸收葡萄糖的方式为协
助扩散,D正确。
12.(2019福建福州期末,15)萝卜条质量变化与蔗糖溶液浓度的关系如图所示。把相同的新鲜萝卜条放入a、
b、c 三个不同浓度的蔗糖溶液中,下列分析正确的是 ( )
A.若溶液浓度为a,萝卜条的质量将会减少
B.若溶液浓度为b,水分子不会进出萝卜细胞
C.若溶液浓度为c,萝卜细胞将发生渗透失水
D.一段时间后,在c浓度溶液中的萝卜细胞液渗透压最小
答案 C 图中溶液浓度为a时,萝卜条吸水,质量增大,A错误;溶液浓度为b时,水分子进出平衡,质量不变,B
错误;溶液浓度为c时,萝卜细胞将发生渗透失水,C正确; 一段时间后,在c浓度溶液中的萝卜细胞液渗透压最
大,D错误。审题关键 相同的萝卜条放入a、b、c三种浓度的溶液中,质量变大说明细胞吸水,质量变小,说明细胞失水。
13.(2019河北唐山一模,3)有A(100 mmol/L)和B(2 mmol/L)两种体积相等浓度不同的KCl溶液,以膜相隔,该
膜对钾离子有通透性,而不允许氯离子通过。下列的分析中正确的是( )
A.钾离子由A向B扩散,两侧溶液的钾离子浓度达到51 mmol/L时停止扩散
B.一段时间后会产生膜电位,A高于B
C.此过程中水分子没有跨膜移动
D.如果该膜只允许氯离子通过,将产生膜电位,A高于B
答案 D 本题通过实例分析的形式考查考生分析与判断能力,属于对科学思维素养的考查。膜对K+有通
透性,A侧的氯化钾浓度高于B侧,所以A侧的K+向B侧扩散,当扩散到两侧K+浓度相等时,K+进出A、B两
侧的速率处于动态平衡,而Cl-不能通过膜,所以A侧的Cl-浓度较高,即A侧的膜电位低于B侧,A、B错误;该
过程中水分子也能够跨膜移动,C错误;如果该膜只允许氯离子通过,则两侧的阴离子浓度最终相等,而A侧的
钾离子浓度较高,所以A侧的膜电位高于B侧,D正确。
解题关键 钾离子可以通过膜,则膜两侧的钾离子的浓度最终将相等;而氯离子不能通过膜,则膜两侧的电荷
不相等,会形成电位差。
14.(2017广西桂林中学月考,3)小肠上皮细胞跨膜运输葡萄糖的过程如图所示,判断下列说法正确的是 (
)
A.由图可知,葡萄糖进出小肠上皮细胞的方式是主动运输
B.小肠上皮细胞Na+排出的方式和神经细胞K+外流的方式不同
C.人体温发生变化时,不会影响Na+进出小肠上皮细胞
D.图中同向转运蛋白可同时转运Na+和葡萄糖,所以该载体蛋白不具有特异性
答案 B 由题图可知,葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式是主动运输,因为其是从低浓度一侧转运至高浓度一
侧,但葡萄糖运出小肠上皮细胞是顺浓度梯度进行的,为协助扩散,A错误。小肠上皮细胞Na+排出的方式为
主动运输,神经细胞K+外流的方式为被动运输, B正确。人体的体温发生变化时,会影响细胞膜上包括载体
在内的分子运动,从而影响Na+进出细胞的速率,C错误。图中同向转运蛋白可同时转运Na+和葡萄糖,但不能
用于转运其他物质,即该载体蛋白仍具有特异性, D错误。
解后反思 对物质跨膜运输的方式中除了要理解几种跨膜运输的判断方法,还应在平时的学习过程中,注意
积累一些常见的具体物质的运输方式。
二、不定项选择题
15.(2020届山东聊城一中期中,32)如图所示,图乙是图甲发生渗透作用之后的示意图,图丙是根毛细胞示意图,
图丁表示细胞体积随时间变化的曲线。下列叙述正确的是 ( )
A.图甲中①处溶液浓度小于②处溶液浓度
B.达到平衡后,乙图中漏斗内外两侧溶液浓度相等C.⑦具有选择透过性,与膜上的载体蛋白密切相关
D.图丁可表示质壁分离时细胞体积随时间推移而变化的曲线
答案 ACD 图乙中液面上升,说明②溶液浓度高于①溶液浓度,A正确;达到平衡后,③半透膜两侧溶液仍具
有浓度差,B错误;⑦表示原生质层,其选择透过性与膜上载体蛋白的种类和数量有关,C正确;由于细胞壁的伸
缩性小,所以初始质壁分离时细胞体积不变,当失水较多时细胞体积略有下降,细胞不再失水时体积不再下降,
D正确。
16.(2020山东青岛期末,18)(不定项选择)研究发现,当血糖浓度高于某一水平时,肝细胞膜上的某种载体蛋白
可将葡萄糖转运至肝细胞内,而当血糖浓度低于某一水平时,该载体蛋白又能将葡萄糖从肝细胞内转运至肝
细胞外。下列相关叙述正确的是 ( )
A.葡萄糖的运输方向与细胞内外葡萄糖的相对浓度有关
B.载体蛋白转运葡萄糖进入肝细胞时其空间结构会发生变化
C.胰岛B细胞合成的激素可以促进肝细胞中葡萄糖进入血液
D.骨骼肌细胞膜上存在相同的载体蛋白,也能将葡萄糖转运进出骨骼肌细胞
答案 AB 依据题干可知,葡萄糖的运输方向与细胞内外葡萄糖的相对浓度有关,A正确;肝细胞膜上有运输
葡萄糖的载体,载体蛋白转运葡萄糖进入肝细胞时其空间结构会发生变化,B正确;胰岛B细胞合成并分泌胰
岛素,胰岛素的作用是降低血糖浓度,胰高血糖素才可以促进肝细胞中葡萄糖进入血液,C错误;因肌糖原需先
分解成乳酸,再经血液输送到肝脏生成葡萄糖。因此骨骼肌细胞膜上可能不存在相同的载体蛋白,D错误。
17.(2020江苏楚州中学第三次阶段考,25)在“探究植物细胞的吸水和失水”实验中,对紫色洋葱鳞片叶外表
皮临时装片进行了三次观察和两次处理,下列叙述错误的是(多选)( )
A.第一次观察为低倍察,后两次为高倍镜观察
B.第一次处理滴加的液体为清水,第二次滴加的液体为0.3 g/mL的蔗糖溶液
C.若将紫色洋葱鳞片叶的外表皮换成内表皮,则不会发生质壁分离
D.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中不属于原生质层的结构有细胞壁、细胞核和细胞液
答案 ABC 题述实验中三次观察均为低倍镜观察,A错误;第一次处理滴加的液体为0.3 g/mL的蔗糖溶液,
第二次滴加的液体为清水,B错误;若将紫色洋葱鳞片叶的外表皮换成内表皮,因内表皮细胞也是成熟的植物
细胞,所以会发生质壁分离,只是观察效果不明显,C错误;原生质层是指细胞膜和液泡膜、以及两层膜之间的
细胞质,据此可推知紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中不属于原生质层的结构有细胞壁、细胞核和细胞液,D正
确。
三、非选择题
18.(2018北京西城期末,22)(18分)气孔是由两个保卫细胞围成的空腔,主要分布在植物叶片表皮。脱落酸
(ABA)可通过特定的信号转导途径调节气孔的开放程度,机制如图。已知细胞质基质中Ca2+的浓度在20~200
nmol/L之间,液泡中及细胞外Ca2+的浓度通常高达1 mmol/L。(注:每个保卫细胞同时存在“ROS”途径和
“IP,cADPR”途径)
3(1)由图可知,ABA与ABA受体结合后,可通过ROS、IP 等信号途径激活 上的Ca2+通
3
道,使Ca2+以 方式转运到细胞质基质中。细胞质基质中Ca2+浓度的增加,促进了K+及Cl-流出细
胞,使保卫细胞的渗透压降低,保卫细胞 (填“吸水”或“失水”),气孔关闭。
(2)有人推测,ABA受体有胞内受体和细胞膜上受体两种,为探究ABA受体的位置,研究者进行了下列实验,请
完善实验方案。
实验一 实验二
步骤一 培养叶片下表皮组织 培养叶片下表皮组织
向保卫细胞内直接注射足以引起气孔关闭的一定浓
步骤二 向培养液中添加同位素标记的ABA
度ABA
步骤三 检测 检测气孔开放程度
实验结果 细胞膜表面放射性明显强于细胞内,气孔关闭 气孔不关闭
(3)据实验一、二推测ABA受体只位于细胞膜上,但有人认为直接注入细胞的ABA可能被降解,导致气孔不
关闭。因此设计了两种防降解的 “笼化ABA”,光解性“笼化ABA”能在紫外光作用下释放有活性的
ABA,非光解性“笼化ABA” 则不能。
实验三 Ⅰ组 Ⅱ组
步骤一 培养叶片下表皮组织
将i 显微注射
步骤二 将ii 显微注射入保卫细胞内
入保卫细胞内
步骤三 用iii 照射保卫细胞30 s
步骤四 检测气孔开放程度
实验结果 气孔关闭 气孔不关闭
综合实验一、二、三结果表明,ABA受体位于 。
(4)植物在应答ABA反应时能产生一类磷脂——S1P(如图所示)。为检验“S1P通过G蛋白起作用”的假设,
用ABA处理拟南芥G蛋白缺失突变体保卫细胞,检测气孔开放程度的变化。请评价该实验方案并加以完善
和修订。
。
答案 (1)细胞膜和液泡膜(答全给分) 协助扩散(易化扩散) 失水
(2)放射性的强度、位置及气孔是否关闭(开放程度)
(3)i光解性“笼化ABA” ii非光解性“笼化ABA” iii紫外线 细胞膜上和细胞内(答全给分)
(4)该实验存在两处缺陷:
第一,不应该用ABA,应该用S1P处理拟南芥保卫细胞。
第二,补充一组对正常拟南芥做同样处理(用S1P处理)的对照实验
解析 (1)据图可知,ABA与ABA受体结合后,可通过ROS、IP 等信号途径激活细胞膜和液泡膜上的Ca2+通
3
道,使Ca2+以协助扩散方式转运到细胞质基质中。细胞质基质中Ca2+浓度的增加,促进了K+及Cl-流出细胞,使
保卫细胞的渗透压降低,保卫细胞失水,气孔关闭。(2)本实验探究ABA受体位置,采用同位素标记法进行示
踪,再结合实验结果可知,步骤三应检测放射性的强度、位置及气孔是否关闭。(3)本实验的自变量是ABA是否被降解,Ⅰ组结果是气孔关闭,说明ABA没有被降解,故i中应该加入光解性“笼化ABA” ;Ⅱ组结果是
气孔不关闭,说明ABA没有起作用,故ii中应该加入非光解性“笼化ABA”,并分别用紫外线照射。综合实
验一、二、三结果表明,ABA受体位于细胞膜上和细胞内。(4)该实验的自变量是S1P,所以不应该用ABA,
应该用S1P处理拟南芥保卫细胞。实验遵循对照原则,应补充一组对正常拟南芥做同样处理(用S1P处理)的
对照实验。
19.(2019四川二诊,29)(14分)正常细胞内K+浓度远高于细胞外,细胞外Na+浓度远高于细胞内。当细胞内外
的Na+、K+浓度差减小时,细胞膜上的“Na+/K+-ATP酶”将细胞内的Na+移出膜外,将细胞外的K+移入膜内,
具体过程如图所示。回答下列问题:
(1)Na+对于维持细胞和生物体的正常生命活动有重要作用,请列举两例: 、
。
(2)细胞膜内外Na+具有浓度差,Na+移出细胞膜外的跨膜运输方式为 ,判断的依据是
。
(3)细胞膜上“Na+/K+-ATP酶”是一种蛋白质,组成它的多肽链经过加工、修饰后,最后由 形成的囊
泡将蛋白质发送到细胞膜上去。据图分析可知,“Na+/K+-ATP酶”具有两项重要功能,即 和
。
答案 (1)维持细胞外液的渗透压 受到刺激时内流产生动作电位
(2)主动运输 逆浓度梯度运输,需要载体并消耗ATP
(3)高尔基体 运输Na+和K+ 催化ATP的水解
解析 本题主要考查了生命观念中的结构与功能观,科学思维中的归纳与概括、审视图示。根据题目信息
“正常细胞内K+浓度远高于细胞外,细胞外Na+浓度远高于细胞内”,可知细胞膜上的“Na+/K+-ATP酶”将
细胞内的Na+移出膜外,将细胞外的K+移入膜内均是逆浓度梯度,为主动运输。由图可知,“Na+/K+-ATP酶”
还可以催化ATP的水解。(1)Na+对于维持细胞和生物体的正常生命活动有重要作用,比如Na+在维持细胞外
液的渗透压中起着重要作用,再比如神经纤维受到刺激后,Na+内流产生动作电位。(2)Na+移出细胞膜外是逆
浓度梯度运输的,从图示还可以看出这个过程需要载体并消耗ATP,因此Na+移出细胞膜外的跨膜运输方式
是主动运输。(3)组成“Na+/K+-ATP酶”的多肽链经过内质网和高尔基体的加工、修饰后,最后是由高尔基
体形成的囊泡将蛋白质发送到细胞膜上去的,据图分析可知,“Na+/K+-ATP酶”既能作为载体运输Na+和K+,
又能作为酶催化ATP的水解,为其转运Na+和K+提供能量
20.(2019广东华南师大附中第二次月考,19)(12分)如图中A、B曲线分别表示在适宜的条件下,一定时间内某
一必需矿质元素从大麦幼根不同部位向茎、叶的输出量和在大麦幼根相应部位积累量的变化。请回答:
(1)一般情况下,土壤中该矿质元素的浓度比根细胞中的浓度 ,所以幼根表皮细胞通过 方式
吸收土壤中的矿质元素。(2)若大麦吸收该矿质元素不足,老叶首先表现缺乏该矿质元素的症状,说明该矿质元素 (能、不能)被
植物体再度利用。在不同的生长发育时期,大麦对该矿质元素的需要量 (相同、不同)。
(3)只依据B曲线 (能、不能)确定幼根离根顶端20~60 mm部位对该矿质元素的吸收量,理由是
。
答案 (1)低 主动运输 (2)能 不同 (3)不能 矿质元素的吸收量应该是对应部位的积累量和输出量之
和,而B曲线仅仅反映了该矿质元素在相应部位的积累量的数据
解析 本题通过曲线分析考查考生的分析与判断能力,属于对科学思维素养的考查。(1)一般情况下,土壤中
该矿质元素的浓度比根细胞中的浓度低,矿质元素通过主动运输的方式从土壤中吸收进入细胞,该过程为逆
浓度梯度运输,需要载体蛋白和能量。(2)在土壤中矿质元素不足的情况下,老叶首先表现缺乏该矿质元素的
症状,说明该矿质元素可以转移到新叶中被利用,属于可转移的矿质元素,能被植物体再度利用。在不同的生
长发育时期,大麦对该矿质元素的需要量不同。(3)图中B 曲线是幼根不同部位的积累量,A 曲线是幼根的不
同部位的输出量。某部位对矿质元素的吸收量等于输出量与积累量之和,只考虑B 曲线只能得到相应部位
积累量的数据,不能得出输出量的数据,所以只依据B曲线不能确定幼根离根顶端20~60 mm 部位对该矿质
元素的吸收量。
21.(2018陕西榆林一模,26)(10分)如图中的A图表示温度对植物吸收钾离子和铵根离子的影响;B图表示氧
分压对大麦根吸收钾离子和铵根离子的影响。请据图分析回答:
(1)A图表明,温度在35 ℃以下时,随着温度的升高,根吸收两种离子的量都 ,其主要原因是
,从而导致呼吸作用增强,为 过程提供的能量增加。
(2)B图表明,当氧分压增高时,根吸收离子的量 ,同时,细胞中的糖浓度 ,此时糖的主要作用是
作为 ,为离子的主动运输提供能量。
(3)植物吸收钾离子和铵根离子与温度、氧分压有关,从本质上看,是矿质元素离子的吸收与植物的
(填生理过程)密切相关。
(4)即便是温度和氧分压等条件相同时,根细胞对钾离子和铵根离子的吸收量还是不同,这种吸收量上的差异
与细胞膜上 有关。
(5)有些植物长期水淹后会烂根的原因:无氧呼吸产生的 对细胞有毒害作用。
答案 (1)增加 低于最适温度时酶的活性随温度升高而升高 主动运输 (2)增加 下降 呼吸作用的底
物(能源物质)被分解 (3)呼吸作用 (4)载体的种类和数量 (5)酒精
解析 (1)根对矿质离子的吸收是主动运输过程,它不仅需要载体,而且需要呼吸作用提供能量。影响呼吸作
用的因素(如温度、氧气浓度等)都会影响根对矿质离子的吸收。据图A分析,温度在35 ℃以下时,随着温度
的升高,与呼吸作用有关的酶的活性不断升高,呼吸作用增强,为离子的主动运输提供了能量,所以根吸收两种
离子的量都增加了。(2)由B图可知,当氧分压增高时,糖类氧化分解增加,呼吸作用为主动运输供能增加,根吸
收离子的量增加。(3)综合(1)(2)知,从本质上看,植物的呼吸作用为矿质元素离子的吸收提供能量。(4)通过主
动运输吸收的离子量除了与能量有关外,还与细胞膜上载体的种类和数量有关。(5)植物细胞无氧呼吸产生
的酒精对细胞有毒害作用。
22.(2018贵州黔东南州高三上学期第一次联考,7)如图表示几种物质出入细胞的方式及影响因素,回答下列问
题: ( )图5
(1)图1所示的是物质通过半透膜的扩散,这种物质运输的方向是
。
(2)图2中决定运输速率的因素是 。
(3)图3中决定运输速率的主要因素有 和 。
(4)图4表示绿色植物的某个叶肉细胞吸收氨基酸的过程,图中的能量来自 (生理过程)。
(5)图5所示的物质运输方式能体现细胞膜具有 ,胰岛素的分泌过程就与图中的某种方式
相同,在胰岛素的加工和运输过程中,与之有直接联系的细胞器是 。
答案 (1)从物质浓度高的一侧扩散到低的一侧 (2)物质的浓度差 (3)被运输的物质浓度 载体的数量
(4)呼吸作用 (5)一定的流动性 内质网、高尔基体和线粒体
解析 分析图1,物质能透过半透膜是因为膜两侧存在浓度差,由物质浓度高的一侧向浓度低的一侧扩散;分
析图2,物质能透过生物膜的磷脂分子间隙,不需要载体蛋白和能量,顺浓度梯度运输,属于自由扩散;分析图3,
物质透过生物膜需要膜上载体蛋白的协助,顺浓度梯度运输,属于协助扩散;分析图4,物质透过生物膜需要膜
上载体蛋白协助和能量供应,逆浓度梯度运输,属于主动运输;分析图5,细胞可通过胞吞方式运输大分子物质
进入细胞,形成具膜小泡;也可通过胞吐方式将胞内大分子物质分泌到细胞外。(1)图1所示的是物质通过半
透膜的扩散,根据扩散原理,这种物质运输的方向是从物质浓度高的一侧扩散到低的一侧。(2)图2中自由扩
散的运输速率主要是由生物膜两侧物质的浓度差决定的。(3)根据图3中协助扩散需要顺浓度梯度和载体蛋
白协助可知,决定协助扩散运输速率的主要因素是被运输的物质浓度和载体的数量。(4)绿色植物的叶肉细
胞吸收氨基酸的过程是主动运输过程,所需能量来源是细胞内呼吸作用产生的ATP。(5)图5所示的物质运
输方式是胞吞和胞吐,体现了细胞膜具有一定的流动性;胰岛素属于分泌蛋白,其分泌过程就是图中的胞吐方
式,在胰岛素的加工和运输过程中,与之有直接联系的细胞器是内质网、高尔基体和线粒体(供能)。
专题检测 C组
一、单项选择题
1.(2018北京朝阳期末,1)下列关于生物膜透性的叙述,正确的是( )
A.核膜对物质进出细胞核不具有选择作用
B.核糖体合成的分泌蛋白能够自由透过高尔基体膜
C.有些小分子物质(如乙酰胆碱)也可能以胞吐方式运出细胞
D.细胞外高浓度的过氧化氢酶可以自由扩散进入细胞
答案 C 核膜对物质进出细胞核具有选择性,如DNA不能出细胞核,A错误;核糖体合成的分泌蛋白通过内
质网产生囊泡,运输到高尔基体,与高尔基体膜融合,进入高尔基体,但不能自由透过高尔基体膜,B错误;乙酰胆碱属于神经递质,通过胞吐的方式释放到突触间隙中,C正确;细胞外高浓度的过氧化氢酶的化学本质是蛋
白质,属于大分子物质,而自由扩散是小分子物质进出细胞的方式,D错误。
易错警示 并不是所有的小分子物质进出细胞的方式都是跨膜运输。神经递质通过胞吐的方式,由突触前
膜释放到突触间隙中。
2.(2019四川成都七中阶段性检测,3)某离子载体使得细胞内外的该离子浓度总是趋于相等,由此可知 (
)
A.该离子的这种跨膜运输方式属于自由扩散
B.该离子通过此载体运输不需要消耗ATP
C.呼吸作用增强有利于使膜两侧该离子的浓度趋于相等
D.该离子跨膜运输总是逆浓度梯度进行的
答案 B 若离子载体使得细胞内外的该离子浓度总是趋于相等,说明该离子是通过协助扩散运输的,协助扩
散顺浓度梯度运输,需要载体而不需要消耗能量(ATP),所以与细胞的呼吸作用强弱无关,综上分析,只有B选
项正确,A、C、D错误。
3.(2019四川成都二诊,5)胃壁细胞的细胞膜上存在的H+-K+-ATP酶是一种质子泵,它能催化ATP水解,在将细
胞外的K+泵入细胞内的同时,将细胞内的H+泵出,从而维持胃液的酸性环境。下列叙述错误的是 ( )
A.该质子泵运输H+和K+的方式都是主动运输
B.该质子泵能促使ATP分子的高能磷酸键断裂
C.使用质子泵抑制剂可以抑制胃酸的过量分泌
D.胃液pH的大小与胃腔内的H+浓度为正相关
答案 D 本题主要考查科学思维中的演绎与推理。K+泵入细胞内,H+从胃壁细胞进入胃腔,需消耗ATP水
解所释放的能量,其方式都是主动运输,A正确;质子泵能催化ATP水解,因此具有ATP水解酶的功能,能促使
ATP分子的高能磷酸键断裂,B正确;质子泵使胃壁细胞排出H+,吸收钾离子,使胃液呈酸性,使用质子泵抑制
剂可以抑制胃酸的过量分泌,C正确;胃液pH的大小与胃腔内的H+浓度为负相关,D错误。
思路分析 本题属于信息题,考查了物质跨膜运输方式的有关知识,要求考生能够结合题干信息和所学的知
识准确判断各项。
4.(新题型)如图所示,某些植物细胞利用①把细胞内的H+运出,导致细胞外H+浓度较高;②能够依靠H+浓度差
把H+和蔗糖分子运入细胞。以下叙述正确的是 ( )
A.①和②的化学本质不同
B.①和②的空间结构相同
C.H+运出细胞的方式是主动运输
D.氧气浓度对细胞吸收蔗糖分子无影响
答案 C ①和②都是载体蛋白,它们的化学本质相同,A错误;①和②是不同的载体蛋白,它们的空间结构不
同,B错误;H+从细胞内运出细胞需要消耗能量,需要载体,为主动运输,C正确;该植物细胞吸收蔗糖分子的速率,
依赖于细胞内外H+浓度差,但是H+浓度差的维持和氧气浓度有关,故该植物细胞吸收蔗糖分子的速率受氧气
浓度的影响,D错误。5.(2019河北衡水中学一模,2) 将同一部位的紫色洋葱外表皮细胞分别浸在甲、乙、丙3种溶液中,测得原生
质层的外界面与细胞壁间距离变化如图所示,下列相关分析错误的是 ( )
A.实验开始时,甲、乙溶液的浓度均大于洋葱表皮细胞细胞液浓度
B.与t 时相比,t 时乙溶液中洋葱表皮细胞的细胞液浓度未发生变化
0 2
C.实验过程中,丙溶液中有水分子进出洋葱表皮细胞
D.实验结束时,甲、乙溶液的浓度有所下降
答案 B 实验开始后的一段时间内,甲、乙溶液中的原生质层的外界面与细胞壁间的距离逐渐增大,说明甲、
乙溶液的浓度均大于洋葱表皮细胞的细胞液浓度,细胞失水,A正确;实验开始后,乙溶液中的原生质层的外界
面与细胞壁间的距离先逐渐增大,之后又逐渐减小,说明乙溶液中的部分溶质可被细胞吸收,细胞发生质壁分
离后又自动复原,与t 时相比,t 时乙溶液中洋葱表皮细胞的细胞液浓度发生了变化,B错误;实验过程中,丙溶
0 2
液中的原生质层的外界面与细胞壁间的距离没有发生变化,说明水分子进出洋葱表皮细胞可以处于动态平
衡,C正确;实验结束时,甲溶液中的水分增多,乙溶液中的溶质有所减少,二者的浓度均有所下降,D正确。
解题关键 明确细胞发生吸水与失水的条件及质壁分离与复原的含义是正确解答此题的前提。本题中,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,导致原生质层的外界面与细胞壁间的距离逐渐增
大,反之则细胞吸水,发生质壁分离复原,导致原生质层的外界面与细胞壁间的距离逐渐变小;当外界溶液浓度
等于细胞液浓度时,水分子进出细胞处于动态平衡,原生质层的外界面与细胞壁间的距离不变。
6.(2019福建南平二模,4)神经元的离子通道是跨越磷脂双分子层的蛋白质,对特定刺激发生反应时才瞬时开
放,促使特定离子顺浓度梯度运输(如图所示)。下列相关叙述错误的是 ( )
A.离子通道与神经信息的传递密切相关
B.离子通道的亲水面有利于水溶性物质通过
C.离子通道跨膜运输速率与细胞呼吸强度呈正相关
D.蛋白质变性剂会降低离子通道转运离子的速率
答案 C 静息电位的维持可依赖于K+通过钾离子通道的外流,动作电位的产生可依赖于Na+通过钠离子通
道的内流,A正确;根据相似相溶的原理,离子通道的亲水面有利于水溶性物质通过,B正确;静息状态时K+外流
是依赖于离子通道的协助扩散,不消耗能量,与细胞呼吸强度无直接关系,C错误;离子通道的化学本质属于蛋
白质,蛋白质变性剂会导致离子通道蛋白变性而影响其功能,从而降低离子通道转运离子的速率,D正确。
知识储备 神经细胞内K+浓度明显高于膜外,而Na+浓度比膜外低。静息时,由于膜主要对K+有通透性,造成
K+外流,使膜外阳离子浓度高于膜内,这是大多数神经细胞产生和维持静息电位的主要原因。受到刺激时,细
胞膜对Na+的通透性增加,Na+内流,使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧,表现为内正外负,与相邻部位产
生电位差,这是动作电位的产生机制。
7.(2017辽宁六校协作体联考,8)如图为细胞吸水力随质壁分离程度变化曲线,下列相关叙述正确的是 (
)A.在质壁分离复原过程中,细胞吸水力应逐渐升高
B.细胞吸水力与质壁分离程度呈负相关
C.细胞不发生质壁分离就没有吸水力
D.如果增大外界溶液的浓度,则细胞的质壁分离程度可能更高
答案 D 在质壁分离复原的过程中,细胞因吸水导致细胞液的浓度逐渐减小,细胞吸水力应逐渐降低,A错
误;题图显示:细胞质壁分离程度越大,细胞吸水力越大,即细胞吸水力与质壁分离程度呈正相关,B错误;细胞
不发生质壁分离只能说明细胞液的浓度等于或大于外界溶液的浓度,但细胞的吸水力仍然存在,C错误;如果
增大外界溶液的浓度,则外界溶液与细胞液的浓度差增大,可导致细胞失水增多,细胞的质壁分离程度可能更
高,D项正确。
8.(2018陕西安康一联,13)将新鲜马铃薯切成粗细相同的5 cm长条,然后分别放在不同浓度的蔗糖溶液中,4
h后测量每条马铃薯条的长度,结果如表所示。以下有关分析不正确的是 ( )
蔗糖溶液浓度(g·mL-1) 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
马铃薯条长度(cm) 5.5 5.0 4.8 4.5 3.9
A.0.3 g·mL-1的蔗糖溶液与马铃薯细胞内的渗透压相等
B.在0.4 g·mL-1的蔗糖溶液中马铃薯细胞发生了质壁分离
C.在0.2 g·mL-1的蔗糖溶液中马铃薯细胞内的渗透压降低
D.在0.3 g·mL-1的蔗糖溶液中,水分子没有进出马铃薯细胞
答案 D 在0.3 g·mL-1的蔗糖溶液中马铃薯条保持原长度不变,说明外界溶液和马铃薯细胞内的渗透压相
等,A正确;在0.4 g·mL-1的蔗糖溶液中马铃薯条长度变小,说明外界溶液浓度高,细胞失水,细胞发生了质壁分
离,B正确;在0.2 g·mL-1的蔗糖溶液中,马铃薯条长度变大,说明外界溶液浓度低,细胞吸水,马铃薯细胞内的渗
透压降低,C正确;在0.3 g·mL-1的蔗糖溶液中,马铃薯条长度不变,此时水分子进出细胞达到动态平衡,D错误。
规律总结 将植物材料分别放在不同浓度的外界溶液中会有水分子进出细胞,若V >V ,则细胞吸水,若V
进 出 进
<V ,则细胞失水,若 =V ,则细胞不吸水也不失水。
出 进 出
9.(2017辽宁沈阳二中月考,2)如图细胞结构中A、B、C、D、E、F表示某些物质,a、b、c、d表示物质跨膜
运输的方式。下列叙述错误的是 ( )
A.若是癌细胞的细胞膜,则膜上物质D的含量减少
B.若是线粒体膜,b和c过程运输的气体分别是O 和CO
2 2
C.a、d表示主动运输,蛋白质和各种离子都以该种方式出入细胞
D.若是肝细胞膜,饥饿状态下C代表的激素促进肝糖原E分解为葡萄糖F
答案 C 癌细胞膜表面的糖蛋白(D)减少,A正确;O 和CO(图示b、c)以自由扩散的方式通过生物膜,B正
2 2
确;a、d运输方式消耗能量,且逆浓度梯度运输,为主动运输,蛋白质出入细胞的方式为胞吐、胞吞,离子通过
细胞膜的方式不都是主动运输,C错误;饥饿状态下,胰高血糖素与肝细胞膜表面受体结合,肝糖原分解为葡萄
糖,D正确。10.(2018辽宁东北育才学校三模,6)如图表示线粒体内膜上ATP形成的机理:在线粒体内膜上先通过电子传
递,使NADH脱下的H+进入内膜外的间隙中,造成内膜内外的质子浓度差,然后质子顺浓度梯度从膜间隙经
内膜上的通道(ATP合成酶)返回线粒体基质中,在ATP合成酶的作用下,所释放的能量使ADP与磷酸结合生
成了ATP。下列有关分析错误的是 ( )
A.H+以协助扩散的方式从膜间隙进入线粒体基质
B.图中该过程表示有氧呼吸的第二、三阶段
C.图示中合成ATP的能量来自膜内外H+的浓度差
D.图中ATP合成酶既具有催化作用又具有运输功能
答案 B 分析题图知,H+从膜间隙进入线粒体基质是顺着浓度梯度方向且需要经内膜上的通道(ATP合成
酶)的,即需要通道蛋白参与,因此可知H+以协助扩散的方式从膜间隙进入线粒体基质,A正确;图示过程发生
的场所是线粒体内膜,进行的是有氧呼吸第三阶段,而有氧呼吸第二阶段的场所是线粒体基质,B错误;在ATP
合成酶的作用下,H+顺浓度梯度返回线粒体基质释放的能量,使ADP转化为ATP,C正确;图中ATP合成酶既
具有催化作用即催化ATP的合成,又具有运输功能即运输H+,D正确。
11.(2017湖北荆州中学摸底考,18)下图是几种物质进出细胞方式中,运输速率与影响因素间的关系曲线图,下
列与此图相关的叙述中,正确的是 ( )
A.与氧气进出细胞相符的图有①③⑤
B.与葡萄糖进入哺乳动物成熟红细胞相符的图有①④⑥
C.与K+进入神经细胞相符的图有②④⑤
D.与蛋白质类物质进出细胞相符的图有②③⑥
答案 A 氧气通过自由扩散方式进出细胞,与此相符的是①③⑤,A正确;葡萄糖通过协助扩散方式进入哺
乳动物成熟红细胞,与此相符的是②③⑥,B错误;K+进入神经细胞是主动运输,与图中②④⑥相符,C错误;蛋白
质类物质通过胞吞或胞吐进出细胞,D错误。
12.(2018云南民族大学附属中学期末,6)五个大小相同的马铃薯幼根与物种 A 的幼根分别放入甲~戊五种不
同浓度的蔗糖溶液中(细胞失水过多会导致死亡),数小时后,取出称重,重量变化如图所示。以下关于该实验
结果的说法正确的是( )A.物种A比马铃薯更耐干旱
B.在甲溶液中加入适量的蔗糖酶,在最初一段时间,其中的马铃薯幼根细胞液浓度将减小
C.物种A在与马铃薯幼根细胞液等渗的完全培养液中不能正常生长
D.当马铃薯幼根细胞在乙蔗糖溶液中重量不再发生变化时,渗透作用依然进行
答案 C 据图分析,马铃薯幼根与物种A的幼根分别放入甲~戊五种不同浓度的蔗糖溶液中,若重量不变,则
细胞吸水和失水处于动态平衡;若重量减小,则外界溶液浓度高,细胞失水;若重量增加,外界溶液浓度低,细胞
吸水。由图可知,马铃薯吸水能力要比物种A强,所以马铃薯更耐干旱,A错误;在甲溶液中,马铃薯幼根细胞吸
水和失水处于动态平衡,则蔗糖酶将蔗糖分解成葡萄糖和果糖,使外界溶液浓度增大,在最初的一段时间内,马
铃薯幼根细胞将失水,细胞液浓度变大,B错误;在甲溶液中,马铃薯幼根细胞吸水和失水处于动态平衡,则甲溶
液属于马铃薯幼根细胞的等渗溶液,物种A幼根细胞会失去水分,所以不能正常生长,C正确;马铃薯幼根细胞
在乙蔗糖溶液中失水,当细胞形态不再发生变化时,细胞有可能脱水死亡,D错误。
13.(2017广西柳州模拟,3)根据能量来源的不同,主动运输分为如图所示的a、b、c三种类型(图中▲、■、○
代表跨膜运输的离子或小分子)。下列叙述错误的是 ( )
A.图中的Q侧是细胞质基质
B.转运Y的能量可能来自转运X时释放的能量
C.进行b类型主动运输所需要的能量来自线粒体
D.进行c类型主动运输的生物有可能是某些细菌
答案 C 糖蛋白只分布在细胞膜的外表面,即P侧表示细胞膜的外侧,Q侧表示细胞膜的内侧,所以细胞质
基质存在于Q侧,A项正确;从图中可以看出,Y是由低浓度向高浓度一侧运输,应属于主动运输,主动运输需载
体蛋白和能量,Y与X通过同一个载体运输,可知Y转运所需的能量可能来源于转动X时释放的能量,B项正
确;b类型的主动运输所需能量来自线粒体和细胞质基质,C项错误;c类型的主动运输需要光能驱动,因此,进
行c类型主动运输的生物有可能是某些进行光合作用的细菌,D项正确。
14.(2020江苏盐城、连云港三模,3)如图是植物细胞Ca2+跨膜运输系统示意图。下列有关叙述正确的是 (
)A.Ca2+通过自由扩散方式进出细胞
B.钙离子通道可让各种离子通过
C.钙离子泵发挥作用时需要消耗ATP
D.植物细胞中的Ca2+全部富集在液泡中
答案 C 分析题图,液泡中及细胞外的钙离子浓度是1×106 nmol/L,细胞质基质中Ca2+的浓度在20~200
nmol/L之间,钙离子进入细胞的方式是协助扩散,运出细胞的方式是主动运输,进入液泡的方式是主动运输,运
出液泡的方式是协助扩散,A错误;离子通道具有选择透过性,B错误;钙离子泵发挥作用时是逆浓度梯度运输
钙离子的,为主动运输方式,需要消耗ATP,C正确;由题图可知,植物细胞中的Ca2+在液泡和细胞质基质中都有
分布,D错误。
二、不定项选择题
15.(2020山东青岛期初调研,11)紫色洋葱的鳞片叶外表皮细胞吸收MoO2-
后,液泡的颜色会由紫色变为蓝色,
4
某实验小组为了探究洋葱鳞片叶外表皮细胞吸收MoO2-
的方式,用等量的如表溶液分别处理细胞,一段时间
4
后观察变色细胞所占的比例,结果如表所示,据此判断下列说法正确的是 ( )
组别
MoO2-
溶液浓度 ATP溶液浓度 变色细胞的比例
4
甲组 0.05 mol/L 0 4.5%
乙组 0.05 mol/L 5×10-7 mol/L 12.7%
丙组 0 5×10-7 mol/L 0
A.根据实验结果可判断细胞吸收MoO2-
的方式为主动运输
4
B.设置丙组实验的目的是证明ATP溶液不会使液泡颜色发生改变
C.甲组实验(有氧条件)细胞吸收MoO2-
所需的ATP都来自线粒体
4
D.细胞膜和液泡膜上均可能存在吸收MoO2-
的载体蛋白
4
答案 ABD 比较甲组和乙组实验结果可知,添加ATP溶液后变色细胞所占的比例增大,即细胞吸收Mo
O2-
的速率增加,因此可以判断其运输与能量有关,运输方式为主动运输,A正确;设置丙组实验的目的是证明
4
ATP溶液不会使液泡颜色发生改变,从而增强实验的说服力,B正确;甲组(有氧呼吸)未添加外来的ATP,其主
动运输所需的ATP来自细胞呼吸,场所为细胞质基质和线粒体,C错误;MoO2-
能够从外界运输到细胞内,并
4
导致液泡颜色发生改变,其运输方式是主动运输,说明细胞膜和液泡膜上可能存在吸收MoO2-
的载体蛋白,D
4
正确。
三、非选择题16.镉(Cd)是一种重金属,镉污染会造成植物叶绿素含量下降,生长不良。为探究镉对植物生长发育的影响,科
研人员利用黑麦草进行实验,结果如图。请回答下列问题:
(1)随着镉浓度的增加,活性氧含量增加,使叶绿体中的 膜受到破坏,叶绿素含量下降,导致吸收的
光明显减少,光合作用强度下降。
(2)镉导致叶绿素含量下降的另一个原因是根系对Mg2+的吸收能力下降。请结合图中数据分析镉降低根系
对Mg2+吸收能力的机理:
①随镉浓度的增加H+-ATP酶活性下降,导致 受抑制,细胞能量供应减少。
②活性氧含量增加, 受损加剧,导致细胞运输Mg2+的载体减少。
(3)利用不同浓度的CdCl 的完全培养液、黑麦草以及其他所需的材料和设备,在不破坏植物组织前提下设计
2
实验,验证随镉浓度的增加,根系对Mg2+的吸收能力下降。请写出实验思路: 。
答案 (1)类囊体 红光和蓝紫
(2)ATP的水解 生物膜
(3)用添加了不同浓度CdCl 的完全培养液培养黑麦草,一段时间后,测量并比较各组培养液中Mg2+的剩余量,
2
从而判断根系对Mg2+的吸收能力
解析 (1)活性氧会导致生物膜的损伤和破坏,故随着镉浓度的增加,活性氧含量增加,叶绿体中的类囊体膜受
到破坏,影响类囊体膜上的色素对红光和蓝紫光的吸收。
(2)①细胞通过主动运输方式吸收Mg2+,该过程需利用H+-ATP酶催化ATP水解释放的能量,镉浓度增加导致
H+-ATP酶活性降低,进而影响对Mg2+的吸收和叶绿素的合成。②活性氧会导致生物膜的损伤和破坏,导致细
胞膜上运输Mg2+的载体减少。
(3)该实验的自变量为含不同浓度CdCl 的完全培养液,因变量为对Mg2+的吸收量。一段时间后,可通过测定
2
培养黑麦草的不同浓度的CdCl 培养液中Mg2+的含量,对比不同镉浓度对黑麦草根系吸收Mg2+的影响。
2
17.图甲是细胞膜的结构模式图,图乙表示4种不同的物质在一个动物细胞内外的相对浓度差异。请据图回
答下列问题:
甲
乙
(1)在图甲中,A、B、D表示组成细胞膜的物质,其中B表示 ,它构成了细胞膜的基本支
架,膜功能的复杂程度主要取决于A所代表的 的种类和数量。(2)图乙中,4种物质的运输方式有 种形式,4种物质中进出细胞不需要耗能的是 。
(3)图乙中Na+、K+细胞内外的相对浓度差值较大,维持细胞内外相对浓度差异的动力是 。
(4)图甲中的物质跨膜运输方式和图乙中的物质进出细胞方式相对应的是 。
答案 (1)磷脂双分子层 蛋白质 (2)3 CO
2
(3)ATP (4)a和K+、e和Na+、b和CO
2
解析 图甲中A、B、D分别表示蛋白质、磷脂双分子层和多糖,A和D结合形成糖蛋白,a、b、c、d、e分
别表示主动运输、自由扩散、协助扩散、协助扩散和主动运输。图乙中两种离子运输方式为主动运输,胰
岛素出细胞的方式为胞吐,CO 出细胞的方式为自由扩散,胞吐和主动运输均需要耗能,自由扩散不耗能。维
2
持细胞内外Na+、K+相对浓度差异的动力是ATP,即细胞在耗能的情况下,可源源不断地将K+运进细胞,将
Na+运出细胞。图乙中Na+运出细胞的方式用图甲中的e表示,K+运进细胞的方式用a表示,CO 出细胞的方式
2
可用b表示。
18.(2019福建仙游一中二模,29)(10分)在“植物细胞的质壁分离与复原”实验中,甲、乙两个研究性兴趣小
组分别利用洋葱鳞片叶内表皮和外表皮细胞进行实验。图1、图2表示兴趣小组观察到的实验现象。请回
答下列问题:
(1)图1、图2植物细胞发生质壁分离,质壁分离指的是细胞壁和 的分离,后者的结构包括细胞膜、
液泡膜以及二者之间的 。
(2)甲组将伊红(伊红是植物细胞不吸收的红色染料)加入到一定浓度的蔗糖溶液中进行实验,观察到的实验现
象最可能如图 (填图中数字)所示。
(3)乙组用一定浓度的尿素溶液做该实验,发现在没有将尿素溶液置换成清水的情况下,质壁分离的细胞发生
了自动复原现象。原因是细胞先因 作用失水而发生质壁分离,后由于 能进入细胞,使得质
壁分离后的细胞因吸水而自动复原。
答案 (1)原生质层 细胞质 (2)1 (3)渗透 尿素
解析 本题通过质壁分离实验的结果分析考查考生的科学探究素养。(1)植物细胞发生质壁分离的外在条件
是外界溶液浓度要大于细胞液浓度。质壁分离指的是细胞壁和原生质层的分离,原生质层包括细胞膜、液
泡膜及二者之间的细胞质。(2)甲组将伊红(伊红是植物细胞不吸收的红色染料)加入到一定浓度的蔗糖溶液
中进行实验,观察到的实验现象最可能如图1所示,因为此时液泡中是无色的,而细胞壁与原生质层之间是红
色的。(3)若用一定浓度的尿素溶液做质壁分离实验,由于尿素分子能进入细胞,使得质壁分离后的细胞可以
发生自动复原。
题后悟道 在观察植物细胞质壁分离与复原时,根据外界溶液的性质不同有的可以发生质壁分离后的自动
复原,如外界溶液是甘油、乙二醇、尿素、一定浓度的硝酸钾溶液时可以发生自动复原,而有的必须用清水
处理才能让其复原,如蔗糖不能进入细胞,只有通过滴加清水才能使发生质壁分离的活细胞复原。
19.(2018广西桂林、贺州、崇左三市第二次联考,7)(12分)研究人员发现含羞草的叶柄基部都有一个膨大的
器官叫“叶枕”,“叶枕”内生有许多薄壁细胞。一旦叶子被触动,刺激就立即传到叶枕。这时薄壁细胞内
的肌动蛋白(一般常见于动物的肌肉纤维内)的磷酸脱落,肌动蛋白束散开,使细胞液开始向细胞间隙流动而减
少了细胞的膨胀能力,从而出现叶片闭合、叶柄下垂的现象。经过1~2分钟,细胞液又逐渐流回叶枕,于是叶
片又恢复了原来的样子。
(1)含羞草受到外界触动引起叶柄下垂,小叶片闭合 (“属于”或“不属于”)植物激素调节。小
叶片闭合的直接原因是。
(2)触动含羞草叶片后叶枕内的薄壁细胞 (“会”或“不会”)出现质壁分离。质壁分离的“质”具
体是指 。
(3)据题意可知,含羞草 (“含有”或“没有”)与动物相同的基因,依据是:
。
(4)与动物细胞相比,含羞草根尖成熟区细胞特有的细胞器有 。
答案 (1)不属于 叶枕内薄壁细胞细胞液向细胞间隙流动而减少了细胞的膨胀能力,导致小叶片闭合 (2)
会 细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质 (3)含有 含羞草薄壁细胞内的肌动蛋白一般常见于动物的
肌肉纤维内 (4)液泡
解析 本题可根据题干中关键信息“肌动蛋白(一般常见于动物的肌肉纤维内)”、“使细胞液开始向细胞
间隙流动”对考查问题作出分析、判断。(1)含羞草受到外界触动引起叶柄下垂,小叶片闭合,该过程没有植
物激素参与,不属于植物激素调节。小叶片闭合的直接原因是叶枕内薄壁细胞细胞液向细胞间隙流动而减
少了细胞的膨胀能力,导致原生质层收缩,细胞体积略微减小,进而导致小叶片闭合。(2)由于细胞壁的收缩性
较小,叶枕内薄壁细胞细胞液向细胞间隙流动会出现原生质层和细胞壁分离的现象。原生质层是指细胞膜、
液泡膜以及两层膜之间的细胞质。(3)薄壁细胞内的肌动蛋白一般常见于动物的肌肉纤维内,据此可知含羞
草含有与动物相同的基因。(4)与动物细胞相比,含羞草根尖成熟区细胞特有的细胞器是液泡。
20.(2020北京西城二模,16)我国有2亿亩供水和温度条件适宜种植水稻的盐碱地,培育耐盐水稻新品种对扩
大水稻种植面积和提高产量非常重要。(15分)
(1)脯氨酸是植物细胞内凝固点低、水溶性较大的氨基酸,是研究植物逆境胁迫的重要指示物。下列关于脯
氨酸性质和功能的说法正确的是 (选择选项前字母填写)。
A.脯氨酸可能是合成植物蛋白的原料之一
B.细胞内脯氨酸含量升高,可以提高渗透压应对盐碱胁迫
C.细胞内脯氨酸含量升高,有利于应对低温胁迫
(2)脯氨酸与茚三酮反应,生成稳定的红色化合物,再用甲苯处理,使红色化合物全部转移至甲苯中。用分光光
度计测定溶液在520 nm波长光下的吸光值,获得待测样液数据。以 为空白对照,在520
nm波长光下测定吸光值。以在同样波长光下测定的 吸光值绘
制标准曲线,构建数学模型,对照标准曲线查出待测植物组织细胞中脯氨酸的含量。
(3)水稻是一种对盐碱中度敏感的作物。研究人员选择A、B、C三个新品种水稻同时栽培于含0.15 mol/L
的NaCl且pH不同的溶液中,以分别培养在蒸馏水(pH 6.5)中的三个品种水稻作为对照,检测水稻体内脯氨酸
含量的变化。
①该实验的自变量是 。
②由此可以初步筛选出适合在盐碱地生长的水稻品种是 ,判断的依据是
。
(4)对于脯氨酸提高植物细胞渗透压从而应对盐碱胁迫的机理,有的学者提出新的推测:脯氨酸通过提高液泡
内Na+浓度增强植物吸水能力。研究者对这一推测进行了实验探究,其中实验组的材料选择、处理及检测指
标应包括 (选择选项前的字母填写)。
a.脯氨酸基因敲除突变体
b.液泡Na+通道基因敲除突变体c.野生型植株
d.正常供水环境
e.模拟盐碱胁迫环境
f.测定液泡内Na+浓度
g.测定植株吸水能力
答案 (1)ABC (2)用甲苯处理的茚三酮溶液 一系列已知浓度的脯氨酸与茚三酮反应生成物再用甲苯处
理后的溶液 (3)①不同pH、0.15 mol/L的NaCl、水稻品种 ②B 有NaCl处理,在较高pH条件下,B品种
幼苗地下部分的脯氨酸含量最高 (4)aefg
解析 (1)脯氨酸是合成蛋白质的多种氨基酸之一,故其可能是合成植物蛋白的原料之一;脯氨酸水溶性较大,
被细胞吸收后,可大幅度提高细胞内的渗透压,进而使得植物耐盐碱胁迫;凭借脯氨酸较低的凝固点,细胞可应
对一定程度的低温胁迫。(2)本步骤旨在检测植物组织细胞中脯氨酸的含量,故空白对照组除了不加脯氨酸,
其余条件都应与检测组相同,故用甲苯处理的茚三酮溶液作对照;绘制标准曲线时,需用一系列已知浓度的脯
氨酸标准溶液,且应该与被检测组一样,先与茚三酮反应,再用甲苯处理。(3)①自变量包括实验组与对照组之
间、实验组各组之间的不同因素,故可知该实验的自变量是不同pH、0.15 mol/L的NaCl、水稻品种。 ②
由图可知,在用0.15 mol/L的NaCl处理条件下,pH为9.5和10.5时的B品种水稻幼苗地下部分脯氨酸含量
均显著高于A、C品种,由此可以初步筛选出适合在盐碱地生长的水稻品种是B。(4)欲求证“脯氨酸通过提
高液泡内Na+浓度增强植物吸水能力”,其自变量为脯氨酸的有无,检测指标为液泡内Na+浓度和植物吸水能
力,故实验设计见表:
脯氨酸基因敲
实验组 模拟盐碱胁迫环境 测定液泡内 Na+浓度 测定植株吸水能力
除突变体
对照组 野生型植株 模拟盐碱胁迫环境 测定液泡内 Na+浓度 测定植株吸水能力
方法技巧 实验组和对照组主要有以下几种认定方法:①处于自然、正常状态下的是对照组,经过实验处理
的是实验组; ②根据实验目的,施加什么条件来达到这个目的,那这一组就是实验组; ③根据已知、未知来判
断,即对照组的实验过程、结果、现象对实验者来说是已知的或公认的,而实验组往往是未知的、需要验证
的;④对照组是一个参照物,一般没有变化的为对照组;⑤实验前是对照组,实验后是实验组。
21.(2019东北育才学校高三阶段考,29)(15分)水通道蛋白位于部分细胞的细胞膜上,能介导水分子跨膜运输,
提高水分子的运输效率。如图是猪的红细胞在不同浓度的NaCl溶液中,红细胞体积和初始体积之比的变化
曲线(O点对应的浓度为红细胞吸水涨破时的NaCl浓度)。请回答下列问题:
(1)哺乳动物成熟的红细胞是提取细胞膜的良好材料,原因是 。根据图
示可知,稀释猪的红细胞时应选用浓度为 mmol/L的NaCl溶液。在低渗溶液中,红细胞吸水涨破
并释放内容物后,剩余的部分称为“血影”,则“血影”的主要成分是 。
(2)分析图,将相同的猪的红细胞甲、乙分别放置在A点和B点对应浓度的NaCl溶液中,一段时间后,红细胞
甲的吸水能力 (填“大于”“小于”或“等于”)红细胞乙,原因是
。
(3)将猪的红细胞和肝细胞置于蒸馏水中,发现红细胞吸水涨破所需的时间少于肝细胞,结合以上信息分析,其
原因可能是 。
答案 (1)哺乳动物成熟的红细胞无细胞核和众多的细胞器 150 蛋白质和磷脂 (2)小于 红细胞甲失水
量小,细胞渗透压较低,细胞吸水能力较弱 (3)红细胞膜上存在水通道蛋白,肝细胞膜上无水通道蛋白解析 (1)哺乳动物成熟的红细胞无细胞核和众多的细胞器,只有细胞膜一种生物膜;由图示知,猪的红细胞
在浓度为150 mmol/L的NaCl溶液中时,细胞体积与初始体积之比为1,细胞的体积不变,说明浓度为150
mmol/L的NaCl溶液为猪红细胞的等渗溶液;在低渗溶液中,猪红细胞吸水涨破并释放内容物后,剩余的部分
主要是细胞膜,其主要成分是蛋白质和磷脂。(2)将相同的猪的红细胞甲、乙分别放置在A点和B点对应浓
度的NaCl溶液中,一段时间后,红细胞甲的体积与初始体积之比大于红细胞乙的体积与初始体积之比,说明
红细胞甲的失水量小于红细胞乙,细胞渗透压较低,细胞吸水能力较弱,所以红细胞甲的吸水能力小于红细胞
乙。(3)水通道蛋白位于部分细胞的细胞膜上,能介导水分子跨膜运输,提高水分子的运输效率。由此可推知
红细胞吸水涨破所需的时间少于肝细胞,其原因可能是红细胞膜上存在水通道蛋白,肝细胞膜上无水通道蛋
白。
