2019年高考生物二轮专题训练：第3讲 细胞的物质输入与输出（含解析）

第3讲 细胞的物质输入与输出

专题跟踪训练(三)

一、单选题

1．(2018·枣庄学情调查)下列关于物质跨膜运输的叙述中，错误的是(　　)

A．肾小管上皮细胞重吸收葡萄糖时需要消耗ATP

B．根细胞呼吸作用的强度影响其对离子吸收的选择性

C．海带细胞通过主动运输积累I等溶质，因而不会在海水中发生质壁分离

D．若神经细胞内线粒体功能受损，将会影响其对K＋的吸收

[解析]　肾小管上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输，需要消耗ATP，A正确；离子吸收的选择性与载体种类有关，根细胞呼吸作用的强度影响对离子吸收的速率，B错误；海带细胞通过主动运输积累Ⅰ等溶质，因而不会在海水中发生质壁分离，C正确；线粒体是有氧呼吸的主要场所，若神经细胞内线粒体功能受损，将会影响其对K＋的吸收，D正确。

[答案]　B

2．(2018·山西省太原市一模)下列关于生命的物质基础和结构基础的相关叙述，正确的是(　　)

A．生物膜的动态变化体现了膜的选择透过性

B．神经元细胞膜突起形成轴突的作用是扩大神经元接受刺激的面积

C．蛋白质、核酸和多糖的单体分别是氨基酸、核苷酸和葡萄糖

D．细胞间的信息交流都依赖于细胞膜上的受体

[解析]　生物膜的动态变化体现了膜的流动性，A错误；神经元细胞膜突起形成很多树突，其作用是扩大神经元接受刺激的膜面积，B错误；蛋白质、核酸和多糖都属于生物大分子，它们的单体分别是氨基酸、核苷酸和葡萄糖，C正确；细胞间的信息交流一般依赖于细胞膜上的受体蛋白质，但是植物细胞通过胞间连丝传递信息，与细胞膜上的受体无关，D错误。

[答案]　C

3．(2018·河北省邯郸市模拟)耐盐植物柽柳在盐碱地也能正常生长，研究发现这类植物能积累土壤中的无机盐离子，并使细胞液中的无机盐离子浓度高于土壤溶液。下列叙述正确的是(　　)

A．柽柳积累无机盐离子的方式为被动运输

B．柽柳的耐盐性是由它的遗传物质决定的

C．柽柳积累无机盐离子不利于根细胞吸收水分

D．在冬季气温低时，柽柳吸收无机盐的能力不变

[解析]　柽柳可逆浓度吸收无机盐离子，使细胞液中的无机盐离子浓度高于土壤溶液，由此可判断柽柳积累无机盐离子的方式为主动运输，A项错误；生物的性状从根本上来说是由遗传物质决定的，B项正确；柽柳积累无机盐离子可增大细胞液与外界溶液之间的浓度差，有利于根细胞吸收水分，C项错误；冬季气温低时，酶活性降低，呼吸作用减弱，提供的能量减少，柽柳吸收无机盐减少，D项错误。

[答案]　B

4．(2018·河北省衡水模拟)下列关于物质进出细胞的叙述，正确的是(　　)

A．主动运输、胞吞、胞吐均消耗细胞产生的ATP

B．离子和小分子物质的跨膜方式一定是自由扩散

C．神经元释放乙酰胆碱与浆细胞释放抗体的方式不同

D．细胞内K＋浓度明显下降可使神经细胞静息电位升高

[解析]　主动运输、胞吞、胞吐都需要消耗能量，A正确；离子和小分子的跨膜运输方式一般是主动运输，B错误；神经元释放乙酰胆碱与浆细胞释放抗体的方式都是胞吐，C错误；静息电位是由钾离子外流导致的，因此细胞内K＋浓度明显下降可使神经细胞静息电位降低，D错误。

[答案]　A

5．(2018·江苏省镇江市模拟)将蚕豆植株放在湿润的空气中光照一段时间后，取蚕豆叶下表皮制作临时装片。先在清水中观察，然后用0.3 g/mL蔗糖溶液取代清水，继续观察，结果如图所示。对此现象的推断最合理的是(　　)

A．清水中的保卫细胞因渗透失水导致气孔开放

B．蔗糖进入保卫细胞后，细胞吸水导致气孔关闭

C．清水中的保卫细胞很快出现质壁分离并自动复原

D．蔗糖溶液中的保卫细胞因失水导致气孔关闭

[解析]　由图可以看出，清水中的保卫细胞吸水，气孔开放，A错误；蔗糖溶液中，保卫细胞失水，导致气孔关闭，但原生质层具有选择透过性，蔗糖不能进入细胞，B错误；清水中的保卫细胞吸水，没有质壁分离，也不会出现质壁分离自动复原，C错误；蔗糖溶液中，保卫细胞因失水，导致气孔关闭，D正确。

[答案]　D

6．(2018·广东省茂名市五大联盟学校联考)将某哺乳动物的两种细胞置于一定浓度的Q溶液中，测定不同情况下吸收Q的速率，结果如表所示。不考虑胞吞作用，由表中数据能得出的结论是(　　)

A.两种细胞吸收Q均取决于浓度差

B．两种细胞吸收Q均不需载体蛋白的参与

C．胚胎干细胞吸收Q的方式为主动运输

D．成熟红细胞吸收Q的方式为被动运输

[解析]　根据表格分析，胚胎干细胞对Q的吸收受通入空气的影响，空气是影响呼吸作用生成ATP的因素，说明运输方式是主动运输，C正确；哺乳动物成熟红细胞对Q的吸收不受通入空气的影响，但能进行无氧呼吸，说明运输方式可能与能量有关，也可能无关，说明运输方式是主动运输或被动运输，D错误。主动运输吸收Q需要消耗能量，与浓度差没有直接的关系，A错误；胚胎干细胞吸收Q肯定需要载体蛋白的协助，B错误。

[答案]　C

7．(2018·浙江省押宝卷)将正常形态的洋葱紫色外表皮细胞放入较高浓度的蔗糖溶液中，液泡体积的变化如图所示。下列叙述正确的是(　　)

A．与a点相比，b点时细胞的吸水能力减弱

B．b点到c点过程中，液泡体积变化速率下降主要是受细胞壁的影响

C．c点时细胞不再发生渗透作用，但仍有水分子进出细胞

D．质壁分离实验无法证明蔗糖分子能否通过细胞壁

[解析]　据图分析，将正常形态的洋葱紫色外表皮细胞放入较高浓度的蔗糖溶液中，细胞失水导致液泡体积逐渐减小，最后趋于平衡。与a点相比，b点时细胞体积减小，细胞液浓度增加，因此其吸水能力增加，A错误；b点到c点过程中，液泡体积变化速率下降的原因是细胞内外溶液的浓度差逐渐变小，B错误；c点时细胞不再发生渗透作用，但仍有水分子进出细胞，只是水分进出达到平衡，C正确；细胞壁是全透性的，可以允许蔗糖分子通过，允许原生质层收缩，从而引起质壁分离，D错误。

[答案]　C

8．(2018·安徽省六安市模考)关于植物细胞中物质运输的叙述，正确的是(　　)

A．低温不影响矿质元素离子的吸收速率

B．某物质由高浓度向低浓度一侧跨膜运输也可能是主动运输

C．植物根细胞吸收矿质元素离子主要依靠渗透作用

D．叶肉细胞不能以主动运输的方式吸收矿质元素离子

[解析]　温度影响细胞呼吸相关酶的活性，而主动运输需要细胞呼吸提供能量，所以低温影响矿质元素离子的吸收速率，A错误；主动运输的运输方向能从低浓度运输到高浓度，也能从高浓度运输到低浓度，B正确；植物根细胞吸收矿质元素离子主要依靠主动运输，C错误；叶肉细胞以主动运输的方式吸收矿质元素离子，D错误。

[答案]　B

9．(2018·山西省大同市统考)下图所示的渗透装置中，开始时的液面高度为a，停止上升时的高度为b，若每次停止上升后都将玻璃管中高出烧杯液面的部分吸出，则a、b液面间的高度差与吸出蔗糖溶液的次数之间的关系是(　　)

[解析]　仔细观察渗透装置，半透膜两侧存在溶液浓度差，因此水由烧杯进入半透膜袋中，玻璃管中的液面上升，半透膜袋中的溶液浓度下降。当玻璃管中液面上升到一定程度时，由于ab段液柱产生的压强与渗透压相等，此时水不再进入半透膜。若吸去半透膜袋中高出烧杯液面液体后，没有液柱产生的压强，由于存在渗透压，水又进入半透膜袋中，半透膜袋中溶液浓度进一步下降，导致渗透压降低，停止吸水时液柱产生的压强与渗透压相等。由于渗透压降低了，所以液柱的高度与第一次相比下降，如此操作的次数越多，半透膜袋中的溶液浓度越低，渗透压降低，ab间的液面高度差越来越低，A正确。

[答案]　A

10．(2018·甘肃省西北师范大学附属中学模拟)下列关于细胞的物质跨膜运输的叙述，正确的是(　　)

A．小分子物质可以通过主动运输、被动运输、胞吐等方式从细胞中运出

B．抑制细胞膜上载体的作用会阻碍性激素进入细胞

C．葡萄糖进入人体细胞的方式有主动运输、协助扩散和自由扩散三种

D．细胞主动运输物质的结果是使该物质在细胞膜内外的浓度趋于平衡

[解析]　小分子物质主要通过主动运输、被动运输的方式从细胞中运出，神经递质属于小分子物质，通过胞吐的方式释放到突触间隙，A正确；性激素属于脂质，进入细胞的方式是自由扩散，不需要载体蛋白的协助，因此抑制细胞膜上载体的作用不会阻碍性激素进入细胞，B错误；葡萄糖进入人体细胞的方式有主动运输(如葡萄糖进出小肠上皮细胞)和协助扩散(如葡萄糖进入红细胞)两种，C错误；主动运输需要载体和能量，一般是逆浓度运输，使膜内外浓度差增大，D错误。

[答案]　A

11．(2018·吉安一中段考)下图表示物质进出细胞有关的图像或曲线。下列有关叙述不正确的是(　　)

A．图甲与图丙代表的运输方式相同

B．图丁可代表红细胞吸收葡萄糖的方式

C．环境中氧浓度变化对图示代表的所有运输方式均有影响

D．抗体和神经递质的释放方式均与戊图代表的方式相同

[解析]　甲图和丙图都代表自由扩散，A正确；图丁表示协助扩散，红细胞通过协助扩散的方式吸收葡萄糖，B正确；甲图和丙图都代表自由扩散，其运输不受氧气浓度的影响，C错误；抗体和神经递质的释放方式均为胞吐，与戊图代表的方式相同，D正确。

[答案]　C

12．(2018·安徽省安庆市模考)利用荧光素双醋酸酯(FDA)染色法测定动物细胞的活力，其基本原理是FDA本身无荧光，可自由通过细胞膜，经细胞内酯酶分解产生荧光素，积累在细胞内并能发出绿色荧光，下列相关叙述正确的是(　　)

A．实验中配制的FDA溶液是一种低渗溶液

B．FDA通过胞吞方式进入细胞，需要消耗能量

C．荧光素分子能以自由扩散的方式通过细胞膜

D．一定范围内，荧光强度与细胞活力呈正相关

[解析]　实验中配制的FDA溶液是一种高渗溶液，进而通过顺浓度梯度自由扩散进入细胞，A错误；根据题意“FDA本身无荧光，可自由通过细胞膜”，说明FDA进入细胞的方式是自由扩散，B错误；“细胞内酯酶分解产生荧光素，并积累在细胞内能发出绿色荧光”，说明荧光素在细胞内，不能扩散出细胞，C错误；细胞内酯酶分解产生积累在细胞内的荧光素，绿色荧光的强度越强，则酶活性越高，所以绿色荧光的强度与原生质体的活力呈正相关，D正确。

[答案]　D

二、非选择题

13．(2018·江苏省徐州市质量检测)下图是与洋葱有关实验的部分步骤。据图回答下列问题：

(1)步骤①中，选用紫色洋葱鳞片叶外表皮作该实验材料的优点是______________________________________________，植物细胞原生质层的选择透过性取决于________________________(填结构名称)。

(2)步骤②的正确操作方法是________________________________________________________________________。

(3)步骤④的目的是__________________；在该步骤之前，需要用解离液对根尖进行解离，解离液的成分是________________。⑥为高倍镜下观察洋葱根尖细胞时的一个视野，若要在视野中央观察细胞中染色体的形态和数目，应将装片向________方移动。

(4)步骤③中，同学甲看到同学乙剪取洋葱的一条幼根根尖所做的实验效果很好，于是同学甲也从该条幼根上剪取一段进行实验，经规范操作后始终没有能观察到处于分裂期的细胞，其原因是____________________________。

[解析]　本题考查质壁分离及复原的实验、观察有丝分裂的实验，解题要点是对实验原理、选材、操作步骤的识记。(1)步骤①中是选用紫色洋葱鳞片叶外表皮作为材料，观察植物细胞质壁分离与复原的实验，该实验材料的优点是其细胞的中央大液泡呈紫色，便于观察实验现象。植物细胞原生质层包括细胞膜、液泡膜及两者间的细胞质，所以原生质层的选择透过性取决于细胞膜和液泡膜。(2)步骤②的目的是将植物细胞浸润在蔗糖溶液中，具体操作是从盖玻片的一侧滴加蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸吸引，重复多次。(3)步骤④是压片，其目的是使细胞分散开来便于观察；解离液的成分是质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精(1∶1混合液)。由于选取处于有丝分裂中期的细胞观察染色体的形态和数目，视野中处于该时期的细胞位于右上方，因为显微镜下观察到的物像是倒像，所以应将装片向右上方移动。(4)观察有丝分裂选取的材料是根尖的分生区，由于该幼根的根尖已被乙同学剪去，甲同学再在同一条幼根上剪取一段材料，该部分不发生有丝分裂，所以甲同学实验不成功。

[答案]　(1)其细胞的中央大液泡呈紫色便于观察　细胞膜和液泡膜

(2)从盖玻片的一侧滴加蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸吸引，重复多次

(3)使细胞分散开来　盐酸和酒精　右上

(4)该幼根的根尖已被乙同学剪去

14．(2018·河北省合肥市质检)图1所示为a、b、c三种物质跨膜运输的方式，d代表膜上的物质。请回答下列问题：

(1)1959年罗伯特森提出了蛋白质—脂质—蛋白质的生物膜模型，他将生物膜描述为静态的统一结构。但这一观点无法解释________________________等现象(举一例)，因此遭到了质疑。

(2)图1中物质__________(填写图中字母)的运输方式为被动运输，其中物质________(填写图中字母)的运输不需要膜蛋白的协助。

(3)图1中跨膜运输方式会受到低温影响的是物质______________(填写图中字母)。

(4)若图1表示水稻根尖成熟区细胞的细胞膜，请在图2中画出水稻根尖成熟区细胞对c物质的吸收速率与氧气浓度之间的关系。

[解析]　理清生物膜的探究历程、细胞膜的亚显微结构及其功能、物质跨膜运输的方式等相关知识。在此基础上从题图中提取信息并准确明辨物质a、b、c所示的物质跨膜运输的方式，d所示的物质名称(糖蛋白)，进而对相应的问题情境进行解答。(1)罗伯特森提出的生物膜的静态模型无法解释变形虫的变形运动、细胞的生长等现象。(2)被动运输包括自由扩散和协助扩散。图1中物质a是从高浓度一侧运输到低浓度一侧，不需要载体蛋白的协助，不需要消耗能量，其运输方式是自由扩散；物质b是从高浓度一侧运输到低浓度一侧，需要载体蛋白的协助，不需要消耗能量，其运输方式是协助扩散；物质c是从低浓度一侧运输到高浓度一侧，其运输方式是主动运输。综上分析，物质a、b的运输方式为被动运输，其中物质a的运输方式为自由扩散不需要膜蛋白的协助。(3)温度通过影响膜的流动性和酶的活性而影响自由扩散、协助扩散和主动运输的速率，即图1中跨膜运输方式会受到低温影响的是物质a、b、c。(4)水稻根尖成熟区细胞对c物质的吸收方式是主动运输，需要载体蛋白的协助，需要细胞呼吸(主要是有氧呼吸)提供能量。在氧气浓度为0时，细胞可通过无氧呼吸为主动运输提供能量。在一定氧气浓度范围内，有氧呼吸速率随氧气浓度的增加而增加，产生的能量逐渐增多，细胞对c物质的吸收速率也逐渐增加，但因膜上的载体蛋白数量有限，受其数量的限制，细胞对c物质的吸收速率在达到最大值后保持稳定。据此，可画出水稻根尖成熟区细胞对c物质的吸收速率与氧气浓度之间的关系图如答案。

[答案]　(1)变形虫的变形运动

(2)a、b　a

(3)a、b、c

(4)

15．(2018·广东省模考)Hg2＋能抑制ATP水解。科研人员

为探究不同浓度的Hg2＋对洋葱根尖成熟区细胞和分生区细胞吸收K＋的影响进行了相关实验，结果如下表所示。请回答下列问题：

(1)洋葱根尖细胞中能产生ATP的部位有________________________。针对成熟区细胞设置A1组作为对照组的目的是______________________________________。

(2)分析上表中数据可知，随着Hg2＋浓度的升高，细胞吸收K＋的量________(填“增多”“不变”或“减少”)，可能的原因是__________________________________________________________。

(3)对比A1组和B1组，可得出的结论是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

[解析]　根据题干信息和表格分析，实验的自变量是不同浓度的Hg2＋、细胞种类，因变量是实验后细胞内K＋浓度(mg·L－1)。A1、B1为对照组，与对照组相比，两种细胞实验后细胞内K＋浓度(mg·L－1)都逐渐降低了，说明了Hg2＋抑制了K＋的吸收，且浓度越高，抑制作用越大。(1)洋葱根尖细胞可以进行呼吸作用，不能进行光合作用，因此其产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体；针对成熟区细胞设置A1组作为对照组，目的是排除无关变量的干扰，以确保实验结果是由不同浓度的Hg2＋引起的。(2)分析上表中数据可知，随着Hg2＋浓度的升高，细胞吸收K＋的量减少，可能的原因是细胞吸收K＋属于主动运输需要ATP供能，而Hg2＋通过抑制ATP水解影响K＋的吸收。(3)根据表格数据分析，A1、B1实验后细胞内K＋浓度分别为10 mg·L－1、5 mg·L－1，说明与分生区细胞相比，成熟区细胞对K＋的吸收量更大。

[答案]　(1)细胞质基质和线粒体　排除无关变量的干扰，以确保实验结果是由不同浓度的Hg2＋引起的

(2)减少　细胞吸收K＋属于主动运输需要ATP供能，而Hg2＋通过抑制ATP水解影响K＋的吸收

(3)与分生区细胞相比，成熟区细胞对K＋的吸收量更大