【高考真题解密】高考生物真题题源-专题03《细胞与外界物质交换，从细胞的物质的输入和输出中溯源》母题解密（全国通用）

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专题03 细胞与外界物质交换，从物质的输入和输出中溯源
考向一 物质输入和输出的结构基础——细胞膜的结构和功能

【母题来源】2022年浙江卷
【母题题文】膜蛋白的种类和功能复杂多样，下列叙述正确的是(       )
A．质膜内、外侧的蛋白质呈对称分布
B．温度变化会影响膜蛋白的运动速度
C．叶绿体内膜上存在与水分解有关的酶
D．神经元质膜上存在与K+、Na+主动转运有关的通道蛋白

【试题解析】
1、膜的流动性：膜蛋白和磷脂均可侧向移动；膜蛋白分布的不对称性：蛋白质有的镶嵌在膜的内或外表面，有的嵌入或横跨磷脂双分子层。
2、光反应在叶绿体类囊体薄膜上进行，暗反应在叶绿体基质中进行。
3、在神经细胞中，静息电位是钾离子外流形成的，动作电位是钠离子内流形成的，这两种流动都属于被动运输中的协助扩散。
[解析]
A、蛋白质分子以不同的方式镶嵌在磷脂双分子层中，在膜内外两侧分布不对称，A错误；
B、由于蛋白质分子和磷脂分子是可以运动的，因此生物膜具有一定的流动性，温度可以影响生物膜的流动性，所以温度变化会影响膜蛋白的运动速度，B正确；
C、水的分解是在叶绿体类囊体薄膜上，C错误；
D、神经元质膜上存在与K+ 、Na+主动转运有关的载体蛋白，而通道蛋白参与的是协助扩散的物质跨膜运输方式，D错误。
故选B。
【命题意图】本题主要考查膜蛋白的种类和功能，要求学生了解膜蛋白在细胞膜上的分布，还结合了神经细胞膜蛋白运输物质的特点，知识跨度较大，但是整体难度一般。
【命题方向】细胞膜的结构和功能是高考的重要考点之一，考查的内容为：细胞膜基本的结构——磷脂双分子层，蛋白质在磷脂双分子层中的分布。展望2023年高考生物试题呈现会以选择题或者填空题的形式考查考生对细胞膜结构与功能的识记。
【得分要点】
1．细胞膜的成分及其结构
(1)细胞膜的主要成分：脂质和蛋白质，还有少量糖类。
成分
比例
在细胞膜中的作用
脂质
约50%
主要是磷脂，起支架作用，另外还有糖脂，动物细胞还有胆固醇
蛋白质
约40%
蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多
糖类
2%～10%
糖类与蛋白质或脂质分子结合形成糖蛋白或糖脂，分布在细胞膜的外表面；糖蛋白具有保护、润滑和细胞识别的作用
(2)细胞膜的流动镶嵌模型

①磷脂双分子层构成了膜的基本支架；
②蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层；
③磷脂双分子层和大多数蛋白质是可以运动的。
2．细胞膜的功能
(1)将细胞与外界环境分隔开，保障了细胞内部环境的相对稳定。
(2)控制物质进出细胞
细胞膜控制物质进出细胞是一种新陈代谢现象，包括吸收、分泌、排泄。物质进出细胞实现了生物与外界环境交换物质和能量的过程，使生物体内的物质和能量的转化得以顺利进行，这种控制作用具有普遍性和相对性，如图所示：

a．①②③表明细胞膜的控制作用具有普遍性：细胞需要的营养物质可以进入细胞；细胞不需要或对细胞有害的物质不易进入细胞；将抗体或激素分泌到细胞外；将细胞产生的废物排出细胞。
b．④表明细胞膜的控制作用具有相对性：环境中对细胞有害的物质也有可能进入细胞，如某些病毒、病菌侵入细胞，使生物体患病。
(3)进行细胞间的信息交流。
①通过体液的作用完成间接的交流。细胞分泌的化学物质经循环系统间接传递信息，即化学物质→靶细胞，如激素的信息传递(图A)具体过程如下：内分泌细胞激素体液运输靶细胞受体靶细胞产生特定的生物学效应。
②相邻细胞间直接接触，通过与细胞膜结合的信号分子影响其他细胞，即细胞细胞，如精子和卵细间的识别和结合(图B)。细胞识别得以实现的基础是细胞膜表面某些生物大分子(如糖蛋白、糖脂)提供的识别信息，使细胞可以识别同种与异种、同源与异源细胞。
③相邻两个细胞之间形成通道，使细胞间相互连通，通过携带信息的物质来交流信息，即细胞细胞，如高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，进行细胞间的信息交流(图C)

注意说明：四种膜蛋白及其功能
①受体蛋白：接受信号分子(如激素、淋巴因子、神经递质等)的糖蛋白。
②膜载体蛋白：膜用于协助扩散和主动运输的载体蛋白。
③具催化作用的酶：如好氧型细菌其细胞膜上可附着与有氧呼吸相关的酶，此外，细胞膜上还可存在ATP水解酶(催化ATP水解，用于主动运输等)。
④识别蛋白：用于细胞与细胞间相互识别的糖蛋白(如精卵间的识别、免疫细胞对抗原的特异性识别等)。
3．细胞膜的结构特点与功能特性
项目
特点
原因
实例
影响因素
结构特点
一定的流动性
构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子不是静止的，而是可以运动的
变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐
温度(在一定范围内，温度越高，细胞膜的流动性越大)
功能特性
选择透过性
遗传特性

载体蛋白种类、数量

选择透过性
植物对离子的选择性吸收；神经细胞对K＋的吸收和Na＋的排出；肾小管的重吸收作用
①内因：细胞膜上载体蛋白的种类和数量
②外因：温度、pH、O2等影响呼吸作用及载体蛋白活性的因素
考向二 细胞的失水和吸水

【母题来源】2022全国甲卷
【母题题文】植物成熟叶肉细胞的细胞液浓度可以不同。现将a、b、c三种细胞液浓度不同的某种植物成熟叶肉细胞，分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液的试管中，当水分交换达到平衡时观察到：①细胞a未发生变化；②细胞b体积增大；③细胞c发生了质壁分离。若在水分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换，下列关于这一实验的叙述，不合理的是(       )
A．水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度
B．水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞c
C．水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度大于细胞a的细胞液浓度
D．水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度

【试题解析】
由题分析可知，水分交换达到平衡时细胞a未发生变化，既不吸水也不失水，细胞a的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度；细胞b的体积增大，说明细胞吸水，水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度；细胞c发生质壁分离，说明细胞失水，水分交换前，细胞c的细胞液浓度小于外界蔗糖溶液的浓度。
A、由于细胞b在水分交换达到平衡时细胞的体积增大，说明细胞吸水，则水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度，A正确；
B、水分交换达到平衡时，细胞a的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度，细胞c的细胞液浓度小于外界蔗糖溶液的浓度，因此水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞c，B正确；
C、由题意可知，水分交换达到平衡时，细胞a未发生变化，说明其细胞液浓度与外界蔗糖溶液浓度相等；水分交换达到平衡时，虽然细胞内外溶液浓度相同，但细胞c失水后外界蔗糖溶液的浓度减小，因此，水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度小于细胞a的细胞液浓度，C错误
D、在一定的蔗糖溶液中，细胞c发生了质壁分离，水分交换达到平衡时，其细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度，D正确。
故选C。
【命题意图】本题考查细胞渗透吸水，需要学生分析掌握渗透吸水的条件，以及达到平衡时膜两侧溶度关系，会分析平衡时的状态。
【命题方向】细胞的失水和吸水是高考的重要考点之一，考查的内容为：细胞吸水和失水的原理，渗透作用概念的理解，渗透平衡状态的分析。由此延伸到动植物细胞的渗透系统的组成。展望2023年高考生物试题呈现会以选择题或者填空题的形式考查。
【得分要点】
1．细胞的失水和吸水
(1)细胞吸水和失水的原理——渗透作用
①概念：是指水分子或其他溶剂分子通过半透膜(或选择透过性膜)，从低浓度向高浓度的扩散。
②当液面上升到一定程度时，液面不再升高的原因分析：由于水槽中与漏斗中的液体具有浓度差，即具有渗透压差，所以多数水分子进入漏斗，使漏斗中的液面高于水槽中的液面，液面差为H1；当H1产生的压强使半透膜两侧的渗透平衡时，半透膜两侧水分子的交换速率相同，液面不再升高。

(2)有关渗透作用的注意事项
①渗透作用不是指溶质分子的扩散，而是专指水分子或其他溶剂分子的扩散。
②渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度，实质是指渗透压，如质量分数为10%的葡萄糖溶液与质量分数为10%的蔗糖溶液的质量浓度相等，但质量分数为10%的蔗糖溶液的渗透压小，故水可通过半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。
③水分子的移动方向是双向移动，但最终结果是由低浓度溶液向高浓度溶液移动的水分子数较多(水分子顺相对含量的梯度跨膜运输)。
④渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态，既不可看作没有水分子移动，也不可看作两侧溶液浓度绝对相等。
2．植物细胞的渗透系统的组成分析
项目
渗透作用模型
植物细胞渗透系统
图解


组成条件
半透膜
一些物质可以透过，另一些物质不能透过的多孔性薄膜(如玻璃纸)
原生质层相当于半透膜
浓度差
半透膜两侧的溶液体系(S1，S2)
细胞液(S1)与外界溶液(S2)之间

拓展延伸：(1)植物细胞吸水的方式
①吸胀吸水：吸胀吸水主要依赖细胞内的亲水性物质(如蛋白质、淀粉、纤维素等)吸收水分，三者吸水能力的大小关系为纤维素细胞液浓度→细胞失水，原生质层皱缩→发生质壁分离。
(3)外界溶液浓度b>c
C．当甲细胞水分子的进出达到动态平衡后，细胞内部液体浓度甲>乙
D．水分子进出家兔红细胞的跨膜运输方式主要为协助扩散
[答案]A．[解析]A、当外界溶液是尿素溶液时，随着时间的推移，尿素分子会在细胞膜上的载体蛋白的帮助下进入细胞内部，导致细胞内液渗透压升高而反过来吸水，一段时间后，失水变少，吸水增多，A错误；B、根据水分子进出的多少可知，甲水分子出细胞最多，丙水分子进细胞最多，所以三种溶液浓度的大小关系为a>b>c，B正确；C、因为甲组红细胞失水多于吸水，乙组失水与吸水差不多，所以甲组红细胞内液失水多而浓度高于乙组红细胞内液，C正确；D、1988年阿格雷分离出水通道蛋白，他因此分享了2003年诺贝尔化学奖。他的研究表明，水分子跨膜运输的主要方式是借助水通道蛋白，其次才是自由扩散，D正确。故选A。
6．(2022·福建省福州第一中学模拟预测)小明同学用溶液培养法栽培番茄，做观察日记。他发现：前10天植株生长正常，第11天起番茄叶片从下向上逐渐萎蔫；第15天全株叶片萎蔫，且叶片由下向上逐渐发黄；第20天植株根部开始腐烂。下列有关分析，不准确的是(       )
A．若在第15天给培养液适当补充Mg2+，番茄叶片就能恢复绿色
B．若在番茄植株培养过程中经常更新培养液，植株可能生长良好
C．若在第10天适当稀释培养液，可能解决或缓解番茄萎蔫症状
D．若在番茄植株培养过程中保持通入空气，可能避免根部腐烂
[答案]A．[解析]A、Mg元素可以从老叶片转移至幼嫩的叶片，而第11天起番茄叶片从下向上逐渐萎蔫，说明该症状不是缺乏Mg引起的，所以补充Mg2+，番茄叶片不一定能恢复绿色，A符合题意；B、在番茄植株培养过程中经常更新培养液，补充植物生长所必需的元素，植物可能生长情况良好，B不符合题意；C、若在第10天适当稀释培养液，可以避免培养液浓度过高，导致植物根尖失水，避免出现萎蔫的现象，C不符合题意；D、若在番茄植株培养过程中保持通入空气，促进根尖细胞进行有氧呼吸，为植物根吸收矿质元素提供能量，促进其对矿质元素的吸收，可能避免根部腐烂 ，D不符合题意。故选A。
7．(2022·四川·泸县五中模拟预测)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(V0)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。下列分析正确的是

A．从图甲可见250mmol·L-1NaCl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先减小后增大
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300mmol·L-1NaCl溶液可能死亡，图乙中的处理时间内细胞一直有生物活性
[答案]D．[解析]A、图甲中，250 mmol•L-1NaCl溶液中红细胞体积与初始体积之比小于1，说明红细胞失水皱缩了，会影响红细胞的代谢，A错误；B、10分钟内，乙图中植物细胞在一定浓度的NaCl溶液中细胞失水量先增加后减少，说明细胞一直在失水，但是由于细胞壁的存在，所以细胞体积基本不变，B错误；C、细胞的吸水能力和细胞液的浓度成正比，a点植物细胞失水量最多，此时细胞吸水能力最大，C错误；D、人红细胞长时间处于300 mmol•L-1NaCl溶液中会使细胞失水过多而死亡，但图乙细胞在处理时间内细胞先失水后吸水，说明细胞原生质层具有选择透过性，细胞一直具有活性，D正确。故选D。
8．(2022·湖北·黄冈中学模拟预测)下图表示蔗糖分子在叶肉细胞内合成后跨膜运输至筛管内的过程，最终转运至其他部位贮存、利用据图分析，下列叙述错误的是(       )

A．蔗糖和K+的运输都属于主动运输，但所需能量来源不同
B．叶肉细胞内保持较低的pH有利于蔗糖分子运出
C．蔗糖载体和ATP酶功能的差异，根本原因是它们的分子结构不同
D．若将该叶肉细胞置于一定浓度的蔗糖溶液中，细胞可能会发生质壁分离
[答案]C．[解析]A、据图分析，蔗糖和K+的运输都属于主动运输，蔗糖的运输动力依靠的是H+的分子势能，而K+的运输动力依靠的是ATP释放的能量，A正确；B、结合图示可知，蔗糖借助蔗糖载体运出，且与H+出细胞协同，因此叶肉细胞保持较低的pH有利于蔗糖分子运出，B正确；C、蔗糖载体(蛋白质)和ATP酶(蛋白质)功能的差异，根本原因是控制合成它们的基因不同，导致蛋白质的不同，C错误；D、若将该叶肉细胞置于较高浓度的蔗糖溶液中，细胞会失水而发生质壁分离现象(细胞壁与原生质体的分离)，D正确。故选C。
9．(2022·重庆一中模拟预测)冰点降低法是测定溶液渗透压的精确物理化学方法。纯水在标准大气压下冰点为0℃，冰点降低值与溶液摩尔浓度成比例关系。FM-4型国产冰点渗透压计的测算公式为：OS=△t/1.857(0S为1kg水中所溶解溶质颗粒数目，可反映溶液渗透压大小；△t为冰点降低值)。经过对若干不同待测植物材料的专业处理，分别测得其细胞液冰点降低值如下表。下列相关叙述错误的是(       )
植物材料组别
1
2
3
4
5
6
冰点降低值(℃)
0.58
0.83
0.96
1.23
0.78
0.76
A．精确测定植物细胞的渗透压有利于农业生产中化肥的定量使用
B．将各组植物材料分别放入冰点降低值为0.88℃的蔗糖溶液中，3、4组的植物细胞吸水
C．将各组植物材料分别放入冰点降低值为0.88℃的蔗糖溶液中，稳定后各组细胞液渗透压均相同
D．植物细胞的失水与吸水主要与液泡有关，其中溶解有糖类、蛋白质、无机盐和色素等物质
[答案]C．[解析]A、精确测定植物细胞的渗透压有利于农业生产中化肥的定量使用，避免造成烧苗现象，A正确。B、仅3、4组植物细胞的细胞液大于该蔗糖溶液，细胞吸水，B正确。C、3、4组植物细胞放入该蔗糖溶液中吸水，由于细胞壁的支持作用，细胞内外渗透压可不相等，C错误。D、植物细胞的失水与吸水主要与液泡有关，其中溶解有糖类、蛋白质、无机盐和色素等物质，D正确。故选C。
10．(2022·全国·模拟预测)某同学将初始长度相同的萝卜条甲、乙放置在不同浓度的蔗糖溶液中，一段时间后，萝卜条的最终长度如下图所示。下列叙述错误的是(　　)

A．甲的初始细胞液浓度小于乙
B．若蔗糖溶液浓度为a，则甲的吸水量多
C．若蔗糖溶液浓度为d，则渗透平衡时甲的重量小于乙
D．根据图示可知，植物的细胞壁也具有一定的伸缩性
[答案]B．[解析]A、根据图示可知，当萝卜条处于初始长度时，细胞液浓度和外界溶液浓度相等，乙对应浓度为c，甲对应浓度为b，因此甲的初始纸胞液浓度小于乙的，A正确；B、当蔗糖溶液浓度为a时，细胞吸水，由于甲的细胞液浓度小于乙，因此甲的吸水量少于乙，B错误；C、蒸糖溶液浓度为d时，细胞失水，甲的失水量多于乙，渗透平衡时甲萝卜条的重量小于乙，C正确；D、萝卜条的长度会发生变化，说明组胞壁也具有一定的伸缩性，D正确。故选B。
11．(2022·湖南·衡阳县江山学校三模)“分离”是细胞中普遍发生的一种现象。下列有关细胞中分离现象的叙述，正确的是(       )
A．将处于质壁分离的细胞放入清水中，原生质层都能恢复原状
B．雄性兔的胚胎干细胞在分裂时，X染色体和Y染色体会分离
C．姐妹染色单体分开时，细胞中染色体的数目是本物种的2倍
D．动物细胞有丝分裂时，经复制形成的两组中心粒在前期分离
[答案]D．[解析]A、处于质壁分离状态的细胞，若失水过多(细胞已经死亡)，将不能复原，A错误；
B、X染色体和Y染色体为同源染色体，胚胎干细胞进行有丝分裂，有丝分裂过程中不会发生同源染色体的分离，B错误；C、姐妹染色单体分开时，细胞可能处于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。若处于有丝分裂后期，则细胞中的染色体数目是本物种的2倍；若处于减数第二次分裂后期，则细胞中的染色体数目和本物种的相等，C错误；D、动物细胞的中心粒在间期复制，在前期，中心粒会分离并移动到细胞两极，D正确。故选D。
12．(2022·河南·濮阳一高模拟预测)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(　　)

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．[解析]A、分析甲组结果可知，随着培养时间延长，与0时(原生质体表面积大约为0.5μm2)相比，原生质体表面积增加逐渐增大，甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离，说明细胞吸水，表明细胞中浓度>0.3 mol/L ，但不一定是细胞内NaCl浓度≥0.3 mol/L，A错误；B、分析乙、丙组结果可知，与0时(原生质体表面积大约分别为0.6μm2、0.75μm2)相比乙丙组原生质体略有下降，说明乙、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，B正确；C、该菌的正常生长，细胞由小变大可导致原生质体表面积增加，该菌吸水也会导致原生质体表面积增加，C正确；D、若将该菌先65℃水浴灭活，细胞死亡，原生质层失去选择透过性，再用 NaCl溶液处理，原生质体表面积无变化，D正确。故选A。
13．(2022·湖南·雅礼中学二模)如图表示一段时间内同一细胞的线粒体膜、液泡膜对相关物质的相对吸收速率曲线，下列有关叙述不正确的是(       )

A．线粒体膜与液泡膜对O吸收速率的不同与两者膜上的载体蛋白种类和数量有关
B．两种膜对甘油的相对吸收速率相同，推测甘油进入两种细胞器的方式应该相同
C．线粒体膜、液泡膜对K+，Na+的吸收速率都有差异，与膜的选择透过性有关
D．液泡膜吸收H2O的相对速率比线粒体膜快，可能与两种膜上水通道蛋白的数量有关
[答案]A．[解析]A、O2跨膜的方式为自由扩散，与载体蛋白无关，但线粒体膜与液泡膜对О2吸收速率不同，是因为两者的需求不同，A项错误；B、两种膜对甘油的相对吸收速率相同，推测两者吸收甘油的方式相同，都为自由扩散，且两种细胞器对甘油无特殊需求，B项正确；C、K+和Na+进入两种细胞器的方式都为主动运输，但线粒体膜、液泡膜对K+和Na+的吸收速率有差异，可能是两种细胞器对这两种离子的需求不同，体现了膜的选择透过性，C项正确；D、水进入不同的膜可能有自由扩散和协助扩散两种方式，所以导致两种膜吸收水的相对速率不同，D项正确；故选A。
14．(2022·山东·日照一中模拟预测)氮元素是植物生长发育必不可少的营养元素。NRT1.1(硝酸盐转运蛋白)会根据外界环境的硝酸盐浓度，通过位点的磷酸化和去磷酸化在高亲和力和低亲和力之间切换，来完成氮素的吸收，保证了植物细胞对氮素的需求，如图表示硝态氮的转运过程。下列相关叙述正确的是(       )

A．图示中，细胞外的硝态氮进入细胞的方式为协助扩散
B．改变细胞质的pH不会影响高亲和力下的硝态氮转运
C．NRT1.1只能特异性运输硝态氮
D．在磷酸化和去磷酸化过程中转运蛋白的构象会发生变化
[答案]D．[解析]A、由图可知，硝态氮进入细胞需要载体协助，消耗H+的电化学势能，方式为主动运输，A错误：B、改变细胞质的pH会影响H+的转运，同时影响硝态氮的运输，B错误；C、由图可知，NRT1.1可以运输硝态氮和H＋，C错误；D、转运蛋白在磷酸化和去磷酸化的过程中构象会发生变化，以便转运物质，D正确。故选D。
15．(2022·安徽·三模)某生物兴趣小组选用生理状况相同的怪柳根，一定浓度的X溶液．X载体蛋白抑制剂和呼吸酶抑制剂进行了如下三组实验(每组均选用了6条怪柳根)：
甲组：怪柳根＋X溶液→一段时间后测定溶液中的X浓度，计算出X吸收速率
乙组：怪柳根＋X溶液＋X载体蛋白抑制剂→一段时间后测定溶液中的X浓度，计算出X吸收速率
丙组：怪柳根＋X溶液＋呼吸酶抑制剂→一段时间后测定溶液中的X浓度，计算出X吸收速率
以探究怪柳根对X的吸收方式。下列分析错误的是(       )
A．甲组为对照组，仅分析甲组的实验结果不能确定怪柳根对X的吸收方式
B．若乙组溶液中X的吸收的吸收速率比甲组的低，说明X被吸收的方式为协助扩散
C．若丙组溶液中X的吸收的吸收速率与甲组的相等，说明X被吸收的方式为被动运输
D．若乙、丙两组溶液中X的吸收的吸收速率均比甲组的低，说明X被吸收的方式为主动运输
[答案]B．[解析]A、甲组用怪柳根＋X溶液，属于自然状态下的处理，属于对照组，仅分析甲组的实验结果不能确定怪柳根对X的吸收方式，A正确；B、乙组施用X载体蛋白抑制剂，若乙组溶液中X的吸收的吸收速率比甲组的低，说明X被吸收的方式为协助扩散或主动运输，B错误；C、若丙组溶液中X的吸收速率与甲组的吸收速率相等，说明根部吸收X不消耗能量，即是通过被动运输吸收的，C正确；D、若乙、丙两组溶液中X的吸收速率小于甲组的吸收速率，说明根部吸收X既需要载体，也消耗能量，故是通过主动运输吸收的，D正确。故选B。
16．(2022·湖北·模拟预测)在光照条件下，嗜盐菌细胞膜上的 ① (视紫红质)介导H＋的跨膜运输 , 在膜两侧形成H＋浓度梯度，在H＋浓度梯度的驱动下②可以合成ATP，具体过程如图所示。下列相关叙述错误的是(       )

A．嗜盐菌没有具膜细胞器，没有复杂的生物膜系统
B．①与光合色素的功能相同，在细胞内合成场所相同
C．②可以协助H＋跨膜运输，并且具有催化作用
D．若细胞膜对H＋通透性发生改变，则会影响ATP的生成
[答案]B．[解析]A、嗜盐菌为原核细胞，只含有核糖体一种细胞器，核糖体不具有膜结构，原核细胞含有的膜结构只有细胞膜，没有复杂的生物膜系统，A正确；B、①的化学本质为蛋白质，与光合色素的功能有区别，B错误；C、②可以协助H+跨膜运输，并催化ATP的生成，C正确；D、若细胞膜对H+的通透性发生改变，则会影响细胞内外H+浓度梯度，进而影响ATP的生成，D正确。故选B。
17．(2022·江苏连云港·模拟预测)植物细胞的细胞膜、液泡膜上含有H+-ATP酶，可以转运H+，有利于细胞对细胞外溶质分子的吸收和维持液泡内的酸性环境。分析下图，下列说法错误的是(       )

A．在细胞质基质、细胞液、细胞外环境中，细胞质基质的PH最大
B．主动运输是H+跨膜进出植物细胞的唯一方式
C．H+-ATP酶是一种膜蛋白，发挥作用时需改变自身的空间结构
D．植物细胞呼吸受到抑制，会影响植物细胞转运H+
[答案]B．[解析]A、根据图示，转运H+到细胞外和液泡内需要载体蛋白H+-ATP酶的协助，属于主动运输，是逆浓度梯度进行的，所以细胞质基质的H+浓度最小，pH值最大，A正确；B、除了主动运输外，细胞膜上H+还通过协助扩散方式进入植物细胞，B错误；C、H+-ATP酶是一种膜蛋白，也是一种酶，在发挥功能时酶通过改变自身空间结构与底物结合催化反应，C正确；D、植物细胞呼吸受到抑制，产生的ATP少了，会影响植物细胞的主动运输转运H+，D正确。故选B。
18．(2022·北京东城·二模)将与生物学有关的内容依次填入如图各框中，其中包含关系错误的选项是(       )


①
②
③
④
⑤
⑥
A
动物细胞
细胞膜
细胞质
细胞核
细胞质基质
细胞器
B
物质进出细胞的方式
主动运输
被动运输
胞吞、胞吐
自由扩散
协助扩散
C
减数分裂
分裂间期
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
同源染色体分离
姐妹染色单体分离
D
内环境稳态的维持
神经调节
免疫调节
体液调节
非特异性免疫
特异性免疫
A．A B．B C．C D．D
[答案]C．[解析]A、动物细胞无细胞壁，由细胞膜、细胞质和细胞核构成。细胞质中还有呈溶胶状的细胞质基质，细胞器分布在细胞质基质中，A正确；B、物质进出细胞的方式包括主动运输、被动运输和胞吞、胞吐，其中被动运输有自由扩散和协助扩散两类，B正确；C、减数分裂过程由减数分裂前的分裂间期、减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ组成的。其中同源染色体分离发生在减数分裂Ⅰ(③)的后期，而姐妹染色单体分离发生在减数分裂Ⅱ(④)的后期，C错误；D、机体维持内环境稳态的主要调节机制是神经-体液-免疫调节网络。其中根据免疫系统的功能分为非特异性免疫和特异性免疫两类，D正确。故选C。
19．(2022·辽宁·模拟预测)胰岛B细胞分泌胰岛素的过程十分复杂，存在一个精密的调控机制，如图表示胰岛素分泌的部分调节过程，下列相关叙述错误的是(       )

A．图中葡萄糖进入细胞的方式为协助扩散
B．ATP敏感的K+通道关闭与呼吸作用有关
C．正常胰岛B细胞内的K+浓度大于细胞外，K+外流受阻触发Ca2+通道打开
D．人体缺钙可能会导致血浆中胰岛素含量升高
[答案]D．[解析]A、题图中葡萄糖顺浓度梯度进入细胞，且需要载体蛋白，属于协助扩散，A正确；B、题图中显示在细胞呼吸过程中，葡萄糖氧化分解产生ATP，促进ATP与ADP的比值上升，进而促进ATP敏感的K+通道关闭，故与细胞呼吸有关，B正确；C、ATP敏感的K+通道蛋白是协助扩散需用的转运蛋白，细胞内K+浓度大，因而当K+发生协助扩散时应是K+外流，K+外流受阻，说明ATP敏感的K+通道关闭，触发Ca2+通道打开，C正确；D、图中Ca2+通道打开，Ca2+内流，促进胰岛素释放，故缺钙可能会导致血浆中胰岛素含量下降，D错误。故选D。
20．(2022·河北·模拟预测)植物若要正常生存，就需要将光合作用产生的蔗糖通过维管组织分配到非光合组织(如根)中去。在此之前，需要先将蔗糖逆浓度转运至叶脉专门的细胞中，此过程需借助质子—蔗糖共转运蛋白，如图所示。下列说法正确的是(       )

A．该物质运输过程主要体现了细胞膜的结构特点
B．质子—蔗糖共转运蛋白能转运蔗糖和 H+，说明载体蛋白不具有特异性糖
C．H+和蔗糖通过质子一蔗糖共转运蛋白进入细胞的过程 细胞质与 ATP无关，属于协助扩散
D．质子泵的存在使细胞内外的 H+浓度差得以维持
[答案]D．[解析]A、该运输过程体现了细胞膜的选择透过性，属于细胞膜的功能特点，A错误；B、质子－蔗糖共转运蛋白具有特异性的，能特异性地识别和转运H+和蔗糖，B错误；C、在质子－蔗糖共转运蛋白中，细胞先通过主动运输维持H+的浓度差，再通过共转运蛋白将蔗糖运入细胞内，这种运输方式属于主动运输，C错误；D、质子泵通过主动运输逆浓度梯度运输H+，使膜内外质子浓度差得以维持，D正确。故选D。
21．(2022·广东·模拟预测)影响细胞呼吸的因素有内因和外因，其中外因有O2、CO2、温度、水等，一些有毒的化学物质也会影响细胞呼吸。如一些事故现场泄漏出来的氰化物是一种剧毒物质，其通过抑制[H]与O2的结合，使得组织细胞不能利用氧而陷入内窒息。下图以植物根尖为实验对象，研究氰化物对细胞正常生命活动的影响。下列说法正确的是(       )

A．由题意可推测氰化物通过减少运输K+的载体蛋白的合成来降低K+的吸收速率
B．结合图甲和图乙，不能判定植物根尖细胞吸收Cl-的跨膜运输方式
C．实验乙中4h后由于不能再利用氧气，细胞不再吸收K+
D．叶肉细胞可通过光合作用合成ATP，氰化物对叶肉细胞生命活动无影响
[答案]B．[解析]A、由图分析可知，4h后氧气消耗速率下降是细胞外K+浓度降低所导致，A错误；B、分析题图甲可知，加入氯化钾后，氧气的消耗速率增加，说明根尖吸收钾离子是需要能量的主动运输，结合图甲和图乙，不能判定植物根尖细胞吸收 Cl− 的跨膜运输方式，B正确；C、实验乙中4h后由于不能再利用氧气，但细胞还可以通过无氧呼吸提供能量吸收K+，C错误；D、叶肉细胞通过光反应合成的ATP只能用于暗反应，不能用于其他生命活动，所以氰化物对叶肉细胞生命活动有影响，D错误。故选B。
22．(2022·江苏·模拟预测)钠钾ATP酶(Na+/K+-ATPase)存在于大多数的动物细胞膜上，能够利用ATP水解释放的能量，将细胞内的Na+泵出细胞外，而相应地将细胞外的K+泵入细胞内，从而维持膜内外一定的电化学梯度。该电化学梯度能驱动葡萄糖协同转运载体以同向协同转运的方式将葡萄糖等有机物转运入细胞内，然后由膜上的转运载体GLUT2转运至细胞外液，完成对葡萄糖的吸收。如图为人小肠上皮细胞吸收葡萄糖的过程示意图，下列相关分析正确的是(       )

A．葡萄糖进出小肠绒毛上皮细胞的方式不同，但运输的载体相同
B．Na+-K+泵和Na+驱动的葡萄糖同向运输载体不能体现载体的特异性
C．GLUT2和Na+驱动的葡萄糖同向运输载体有催化、运输等功能
D．当细胞内外Na+浓度相等时，Na+和葡萄糖的协同运输不能进行
[答案]D．[解析]A、葡萄糖由肠腔转移到小肠上皮细胞的方式通过Na+形成的电化学梯度驱动，由葡萄糖协同转运载体转运，是一种主动运输的方式，而通过GLUT2将细胞内的葡萄糖转移到细胞外液的内环境中的方式是协助扩散，所以葡萄糖进出小肠绒毛上皮细胞的方式不同，运输的载体也不相同，A错误；B、Na+-K+泵只能转运Na+和K+，Na+驱动的葡萄糖同向运输载体只能转运Na+和葡萄糖，能体现载体的特异性，B错误；C、图中所示的膜蛋白Na+/K+-ATPase能够催化ATP的水解，并同时转运Na+和K+，因此具有催化作用和运输作用，但Na+驱动的葡萄糖同向运输载体没有催化功能，C错误；D、细胞的载体蛋白同时与Na+和葡萄糖结合后，在膜两侧Na+浓度梯度驱动下吸收葡萄糖，而细胞内外Na+浓度相等时，不能形成浓度梯度，则该协同运输不能进行，D正确。故选D。
23．(2022·江苏连云港·模拟预测)胰岛素对物质代谢的调节主要是通过与各种组织细胞上的胰岛素受体结合而发挥作用，从而降低血糖。下图是其作用机制，据图回答下列问题：

(1)上图中与胰岛素化学本质相同的物质是(       )
A．葡萄糖转运蛋白 B．胰岛素受体 C．糖原 D．靶酶
(2)葡萄糖经GLUT2/4转运和离子进入细胞的方式分别是 _____、 _____。
(3)血糖浓度上升时，胰岛素分泌增多并与靶细胞膜上受体结合，体现了细胞膜的_____功能。若该过程激活了酪氨酸蛋白激酶，会使其 _____，并引起受体效应物活化，促进氨基酸和K+等进入细胞核，驱动 _____的表达，进而促进 _____，以降低血糖浓度。此时胰岛素作用的结果会反过来影响胰岛素的分泌，这种调节方式为_____。
(4)P13K是一种脂质激酶，是胰岛素效应物之一、当胰岛素与其受体结合后，PI3K蛋白基因被激活并大量表达，激活后的PI3K又介导下游的PKB 蛋白基因高效表达，使进入细胞内的葡萄糖显著增加，据图判断其作用是_____。
[答案](1)ABD
(2)     协助扩散     主动运输
(3)     信息交流     自体磷酸化     靶酶基因     葡萄糖的氧化分解、合成糖原及转化为非糖物质     反馈调节
(4)促进葡萄糖转运载体(GIUT2/4)大量表达，增加细胞膜上葡萄糖转运载体的数量
[解析](1)胰岛素的化学本质是蛋白质，其中葡萄糖转运蛋白、 胰岛素受体、 靶酶的本质都是蛋白质，而糖原的本质是糖类，故ABD正确，C错误。故选ABD。
(2)由图可知，葡萄糖通过葡萄糖转运蛋白GLUT2/4进入细胞是顺浓度梯度，属于协助扩散；离子进入细胞需要转运蛋白的协助，是逆浓度梯度，属于主动运输。
(3)血糖浓度上升时，胰岛素分泌增多并与靶细胞膜上受体结合，体现了细胞膜的信息交流功能。由图可知，若该过程激活了酪氨酸蛋白激酶，会使其自体磷酸化，并引起受体效应物活化，促进氨基酸和K+等进入细胞核，驱动靶酶基因的表达，进而促进葡萄糖的氧化分解、合成糖原及转化为非糖物质，以降低血糖浓度。此时胰岛素作用的结果会反过来影响胰岛素的分泌，这种调节方式为反馈调节。
(4)当胰岛素与其受体结合后，PI3K蛋白基因被激活并大量表达，激活后的PI3K又介导下游的PKB 蛋白基因高效表达，然后促进葡萄糖转运载体(GIUT2/4)大量表达，增加细胞膜上葡萄糖转运载体的数量，从而使进入细胞内的葡萄糖显著增加。
24．(2022·江苏·模拟预测)肾脏对维持血糖浓度相对稳定具有重要作用，在其从原尿中重吸收葡萄糖进入血液的过程中，肾小管近端小管细胞管腔面的钠——葡萄糖协同转运蛋白(SGLT)和侧基底膜的葡萄糖转运蛋白(GLUT)共同发挥作用。人体尿的形成如图1所示，肾脏对葡萄糖的重吸收过程如图2所示。

(1)据图2判断，葡萄糖以____________方式进近端小管细胞，以____________方式出近端小管细胞，这两种运输过程均体现了细胞膜的____________功能。
(2)据图2进一步推测，影响肾近端小管细胞从原尿中重吸收葡萄糖进入小管细胞内的因素主要有____________、____________。若某人一次性摄糖过多，导致血糖浓度超过了肾脏的重吸收能力，则其尿量较平时____________(选填“少”或“多”)。
(3)目前已发现多种SGLT，其中SGLT1是一种高亲和力、低转运能力的转运蛋白，除位于肾脏，还大量存在于小肠、心脏等器官中；SGLT2是一种低亲和力、高转运能力的转运蛋白，可完成原尿中约90%葡萄糖的重吸收。
①根据SGLT1和SGLT2的功能特点，可确定在图1中①，②位置其主要作用的SGLT分别是____________、____________。
②研究发现，部分2型糖尿病患者SCLT2的含量及转运能力增加，这一变化会_____________(选填“加剧”或“减缓”)患者的高血糖症状。
③科学家研制了抑制SGLT2的同时部分抑制SGLT1功能的双靶点抑制剂，其降糖机理是：通过抑制SGLT2减少____________，同时部分抑制SGLT1功能，主要减少____________对葡萄糖的吸收，从而在一定程度上有效降低糖尿病患者的血糖水平。
[答案](1)     主动运输     协助扩散     选择透过性
(2)     近端小管细胞膜两侧的钠离子浓度差     近端小管细胞膜上的SGLT数量     多
(3)     SGLT2     SGLT1     加剧     肾(近端)小管对葡萄糖的重吸收     肠道细胞
[解析](1)据图2判断，葡萄糖进入肾近端小管细胞内是从低浓度向高浓度运输，为主动运输，葡萄糖出近端小管细胞需要载体的协助，不消耗能量，属于协助扩散。这两种运输过程均体现了细胞膜的选择透过性。
(2)据图2可知近端小管细胞膜两侧的钠离子浓度差和近端小管细胞膜上的SGLT数量影响了肾近端小管细胞从原尿中重吸收葡萄糖。当血液中葡萄糖含量明显升高，超过了肾脏重吸收的能力时，尿中就会出现大量葡萄糖，同时导致重吸收水减少，最终导致尿量增加。
(3)①SGLT2是一种低亲和力、高转运能力的转运蛋白，可完成原尿中约90%葡萄糖的重吸收，所以在图1中①位置，SGLT1是一种高亲和力、低转运能力的转运蛋白，可结合原尿中剩余的少量的葡萄糖，因此SGLT1位于②段。
②SGLT2是重吸收葡萄糖的载体，则SCLT2的含量及转运能力增加，会使患者的高血糖症状加剧。
③SGLT2为Na+―葡萄糖协同转运蛋白，抑制SGLT2的功能，则葡萄糖不能被重吸收，随尿液排出，从而有助于糖尿病患者的血糖控制。SGLT1除少量分布于肾脏近曲小管外，还大量存在于小肠、心脏等多个器官，其主要功能是从肠道吸收葡萄糖，部分抑制SGLT1可以减少肠道细胞对葡萄糖的吸收，从而在一定程度上有效降低糖尿病患者的血糖水平，并大大减少不良反应。