2027年高考生物一轮复习 突破练习含答案 007-课时作业6 细胞的物质输入和输出（教用）

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1．（2025·广东江门一模）如图为某兴趣小组进行渗透作用实验的装置，所用的半透膜允许水分子通过，但蔗糖不能通过。实验开始时，甲、乙漏斗内液面持平且均高于漏斗外侧。下列说法错误的是（ ）
A. 甲所在一侧装置为实验组，另一侧为对照组
B. 甲漏斗液面将会上升，乙漏斗液面将会下降
C. 当漏斗内液面高度稳定时，仍有水分子通过半透膜
D. 当渗透平衡时，甲、乙漏斗内外两侧溶液浓度相同
【答案】D
【解析】甲漏斗中是蔗糖溶液，蔗糖不能通过半透膜，当渗透平衡时，甲漏斗内溶液浓度高于漏斗外侧，D错误。
2．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两次处理，下列叙述错误的是（ ）
A. 洋葱鳞片叶外表皮细胞的原生质层相当于一层半透膜
B. 观察细胞的正常形态和失水或吸水后的变化均使用低倍镜
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. 第一次处理滴加的液体为0.3g⋅mL−1的蔗糖溶液，第二次处理滴加的液体为清水
【答案】C
【解析】若将紫色洋葱鳞片叶的外表皮改为内表皮，则观察效果不明显，但也会发生质壁分离，C错误。
3．（2026·广西玉林期末）科研人员将某种植物的花瓣细胞置于一定浓度的某溶液中，测量液泡体积随时间的变化，发现液泡体积先减小后增大，最后液泡体积大于初始体积。下列叙述正确的是（ ）
A. 该溶液有可能是质量浓度为0.3g⋅mL−1的蔗糖溶液或KNO3溶液
B. 在液泡体积减小至最小之前，该溶液的浓度一直在不断降低
C. 在液泡体积到达最小值之后，液泡的吸水能力开始逐渐升高
D. 在液泡体积恢复至初始体积时，该溶液浓度与液泡浓度相等
【答案】B
【解析】蔗糖溶液中花瓣细胞只能发生质壁分离，无法复原，A错误；液泡体积减小时，细胞失水导致外界溶液被稀释，外界溶液浓度降低，且溶液中的溶质进入细胞中，也会导致溶液浓度降低，B正确；分析题干信息可知，细胞发生了质壁分离的自动复原，前期细胞吸收溶质，细胞液浓度升高，吸水能力增强，但液泡体积到达最小值后，细胞吸水，细胞液浓度逐渐降低，吸水能力减弱，C错误；在液泡体积恢复至初始体积时，该溶液浓度与液泡浓度不相等，D错误。
4．（2026·辽宁大连联考）在相同条件下，分别用不同浓度的蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮，观察其质壁分离过程，再用清水处理后观察其质壁分离的复原过程，统计质壁分离的细胞所占比例，结果如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 蔗糖溶液处理后，原生质层不再收缩时，水分子便不再进行跨膜运输
B. T1和T2组经清水处理发生质壁分离的复原后，两组细胞液浓度均等于外界溶液浓度
C. 蔗糖溶液的处理时间不会影响T3和T4组清水处理后的质壁分离细胞比例
D. 加入蔗糖溶液质壁分离后，存活细胞的细胞液平均吸水能力大小关系为T4>T3>T2>T1
【答案】D
【解析】蔗糖溶液处理后，原生质层不再收缩时，水分子也能通过原生质层进行跨膜运输，只是进出细胞的水分子达到了动态平衡，A错误；清水处理导致的质壁分离的复原，由于细胞壁的存在限制了细胞的进一步吸水，因此两组细胞液浓度均高于外界溶液，B错误；蔗糖溶液的长时间处理会导致细胞死亡比例上升，因此处理时间的变化会影响T3和T4组清水处理后质壁分离后细胞比例，C错误；细胞的吸水能力与自身渗透压有关，在初始状态基本相同的植物材料中，失水越多、浓度越高、细胞液的吸水能力越强，因此T4>T3>T2>T1，D正确。
5．（2026·广东东莞质检）科学家设计了一个简单有效测定植物细胞液浓度的实验，基本过程如图所示。15分钟后各管植物细胞均保持活性并达到平衡状态。若a管溶液浓度不变，蓝色小滴将在b管均匀扩散，若a管溶液浓度变小，蓝色小滴浮于b管上方，反之沉入b管底部。下列有关叙述错误的是（ ）
注：亚甲基蓝结晶对溶液浓度影响极小，可忽略不计。
A. 本实验应设置多个实验组并在组间形成浓度梯度
B. b管蓝色小滴上浮，则对应的a管中的叶肉细胞可能发生了质壁分离
C. b管蓝色小滴均匀扩散，则可测定出该植物细胞的细胞液浓度
D. 各组水分交换平衡时，叶肉细胞细胞液浓度与外界蔗糖溶液浓度相等
【答案】D
【解析】若要测定细胞液浓度范围，需设置一系列浓度梯度的实验组进行观察，在组间形成浓度梯度，使实验成为相互对照实验，A正确；若b管蓝色小滴上浮，根据题意可知a管溶液浓度变小，说明a管中的叶肉细胞失水，其可能发生了质壁分离，B正确；当b管蓝色小滴均匀扩散时，说明a管溶液浓度不变，也就意味着叶肉细胞既不吸水也不失水，此时可以测定出该植物细胞的细胞液浓度与a管中蔗糖溶液浓度相当，C正确；由于蔗糖分子不能进入细胞，因此当水分交换平衡时，叶肉细胞液浓度与外界蔗糖溶液浓度不可能相等，D错误。
6．（2026·四川成都质检）科学家麦金农和阿格雷于2003年同时获得了诺贝尔化学奖，这源于麦金农解析了钾离子通道蛋白的立体结构；阿格雷成功将构成水通道的蛋白质分离出来，证实了水通道蛋白的存在。下列叙述错误的是（ ）
A. 高温破坏了钾离子通道蛋白的空间结构会影响钾离子的运输
B. 通道蛋白是一类部分嵌入磷脂双分子层中的蛋白质
C. 水分子更多的是借助水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞
D. 水通道蛋白在转运水分子时，不需与通道蛋白结合直接通过
【答案】B
【解析】高温会破坏钾离子通道蛋白的空间结构，导致其功能丧失，从而影响钾离子的协助扩散，A正确；通道蛋白属于跨膜蛋白，其贯穿整个磷脂双分子层，B错误；水分子进出细胞的方式是自由扩散和协助扩散，但更多的是借助水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞，C正确。
7．（2025·重庆卷·8）骨关节炎是一种难以治愈的常见疾病，研究发现患者软骨细胞膜上的Na+通道蛋白明显多于正常人，从而影响NCX载体蛋白对Ca2+的运输，据图分析，下列叙述错误的是（ ）
A. Na+通道运输Na+不需要消耗ATP
B. 运输Na+时，Na+通道和NCX载体均需与Na+结合
C. 患者软骨细胞的Ca2+内流增多
D. 与NCX载体相比，Na+通道更适合作为研究药物的靶点
【答案】B
【解析】Na+通道运输Na+属于协助扩散，协助扩散不需要消耗ATP，A正确；Na+通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，B错误；因为患者软骨细胞膜上的Na+通道蛋白增多，会使Na+内流增多，胞内Na+积累，NCX载体会将胞内过多的Na+逆浓度梯度排至胞外，该过程需要利用Ca2+产生的电化学势能提供能量，所以会导致Ca2+内流增多，C正确；患者因为Na+通道蛋白明显多于正常人从而引发疾病，所以与NCX载体相比，Na+通道更适合作为研究药物的靶点，D正确。
8．（2025·山东聊城三模）盐胁迫时，组成细胞膜脂质的磷脂酸(PA)迅速聚集并与能催化底物磷酸化的蛋白激酶SOS2结合，促使SOS2接触并激活钠氢转运蛋白SOS1，同时使钙结合蛋白SCaBP8磷酸化，继而解除SCaBP8对AKT1的抑制，具体调节机制如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. SOS1能同时转运H+和Na+，仍具有特异性
B. 在盐胁迫下，Na+运出细胞的方式是主动运输
C. PA与SOS2结合，激活SOS1，使质膜内外H+浓度差降低
D. 盐胁迫下，SCaBP8发生磷酸化可同时激活AKT1和HKT1
【答案】D
【解析】转运蛋白SOS1能同时转运H+和Na+，而不能转运其他离子，说明其具有特异性，A正确；盐胁迫下Na+通过SOS1（钠氢转运蛋白）逆浓度梯度运出细胞的方式为主动运输，B正确；盐胁迫时，磷脂分子PA在质膜迅速聚集并与能催化底物磷酸化的蛋白激酶SOS2结合，致使SOS2接触并激活钠氢转运蛋白SOS1，促进H+协助扩散进入细胞内，进而使质膜内外H+浓度差降低，C正确；盐胁迫下，磷酸化的SCaBP8解除了对AKT1的抑制，可能激活AKT1，但不能直接激活HKT1，D错误。
9．（2025·黑龙江哈尔滨模拟）在人体肠道内寄生的一种变形虫——痢疾内变形虫，能通过胞吐作用分泌蛋白分解酶，溶解人的肠壁组织，通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞，并引发阿米巴痢疾。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 题述通过胞吞方式“吃掉”肠壁组织细胞的过程不需要细胞膜上的蛋白质参与
B. 胞吞形成的囊泡，在变形虫中可以被溶酶体降解，其降解后的部分产物可再利用
C. 人体细胞吸收葡萄糖的方式与痢疾内变形虫“吃掉”肠壁组织细胞的方式相同
D. 在物质的跨膜运输过程中，胞吞、胞吐是普遍存在的现象，并且不需要消耗能量
【答案】B
【解析】胞吞过程需要细胞膜上的蛋白质参与，A错误；溶酶体中含有多种水解酶，胞吞形成的囊泡，在变形虫中可以被溶酶体降解，B正确；人体细胞吸收葡萄糖的方式一般为主动运输，痢疾内变形虫“吃掉”肠壁组织细胞的方式是胞吞，二者方式不同，C错误；在物质的跨膜运输过程中，胞吞、胞吐是普遍存在的现象，但胞吞、胞吐需要消耗能量，D错误。
10．（2026·河北雄安联考）（14分）肾脏近端小管前半段从小管液中重吸收Na+等物质的过程如图所示，被重吸收的物质通过肾小管上皮细胞、组织液再进入血液。回答下列问题：
注：X代表葡萄糖、氨基酸，X从小管液进入肾小管上皮细胞时，需借助Na+顺浓度梯度跨膜运输时产生的势能。
（1） 钠钾泵转运Na+和K+时，Na+、K+与钠钾泵上相应位点结合后，ATP水解，使钠钾泵发生_ _ _ _ _ _ 导致其空间结构发生改变，从而实现对Na+，K+的转运。上述实例说明细胞膜上的蛋白质具有_ _ _ _ _ _ _ _ 功能。
（2） 大量水在近端小管前半段被重吸收回血液，推测小管液、肾小管上皮细胞细胞内液、组织液、血浆中渗透压最低的是_ _ _ _ _ _ ，该过程中水分子主要通过_ _ _ _ _ _ _ _ （填物质）进出相关细胞。
（3） Na+进出肾小管上皮细胞的运输方式分别是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。肾小管上皮细胞从小管液中吸收葡萄糖的方式是_ _ _ _ _ _ _ _ 。若使用呼吸抑制剂处理肾小管上皮细胞，则_ _ _ _ （填“会”或“不会”）影响其对氨基酸的吸收，原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（4） 为验证肾脏近端小管前半段从小管液中重吸收水的过程与Na+吸收相关联，可以设计_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （答出各组的处理方式，具体方法不作要求）组进行验证。
【答案】（1） 磷酸化；运输和催化
（2） 小管液；水通道蛋白
（3） 协助扩散、主动运输；主动运输；会；用呼吸抑制剂处理肾小管上皮细胞会使ATP合成减少，钠钾泵运输速率下降，肾小管上皮细胞中Na+浓度升高，小管液与肾小管上皮细胞内的Na+浓度差下降，导致转运氨基酸的势能减少
（4） 不做处理组(Na+正常吸收组)、抑制Na+吸收
【解析】
（1） 钠钾泵转运Na+和K+时会催化ATP水解，当Na+、K+与钠钾泵上相应位点结合后，钠钾泵会发生磷酸化导致其空间结构发生改变，从而转运相关离子，上述实例说明细胞膜上的蛋白质具有运输和催化的功能。
（2） 水分子的跨膜运输方式为被动运输，从低浓度溶液向高浓度溶液扩散，所以小管液、肾小管上皮细胞细胞内液、组织液、血浆中渗透压最低的是小管液，水分子主要通过水通道蛋白进出相关细胞。
（3） Na+进入肾小管上皮细胞是顺浓度梯度，且需要转运蛋白的协助，因此为协助扩散，Na+被运出肾小管上皮细胞需要消耗能量，因此为主动运输。肾小管上皮细胞从小管液中吸收葡萄糖借助Na+顺浓度梯度跨膜运输时产生的势能，因此是主动运输。用呼吸抑制剂处理肾小管上皮细胞会使ATP合成减少，钠钾泵运输速率下降，肾小管上皮细胞中Na+浓度升高，小管液与肾小管上皮细胞内的Na+浓度差下降，导致转运氨基酸的势能减少。
（4） 为验证近端肾小管前半段从小管液中重吸收水的过程与Na+吸收相关联，可以设计两组实验进行验证：一组为不做处理组(Na+正常吸收组)下的肾脏近端肾小管前半段，观察水的重吸收情况；另一组为抑制Na+吸收的近端肾小管前半段（如加入Na+转运抑制剂），观察水的重吸收情况，通过对比两组的结果来验证两者的关联性。