2024届人教版高考生物一轮复习细胞的物质输入和输出作业含答案

这是一份2024届人教版高考生物一轮复习细胞的物质输入和输出作业含答案，共12页。
课时分层作业(六)　细胞的物质输入和输出

1．在观察某植物细胞的质壁分离及质壁分离复原实验中，观察到的结果如图所示，其中①②指细胞的相关结构。下列叙述正确的是(　　)
　
甲　　　　 　乙　　　　　　丙
A．甲状态时不存在水分子跨膜运输进出细胞的现象
B．在蔗糖溶液中，一定会发生甲→乙变化
C．当细胞处于丙状态且不再变化时细胞液浓度等于外界溶液浓度
D．同一细胞处于乙状态时的吸水能力大于其处于甲状态时
2．植物细胞膜磷脂双分子层对水有一定的通透性，但研究发现大量的水通过细胞膜上的水通道蛋白进出细胞。下列关于水通道蛋白与植物体内水分代谢关系的叙述，错误的是(　　)
A．水通道蛋白活性增强的植物叶片气孔更易开放
B．水通道蛋白活性减弱的植物细胞在高渗溶液中不发生质壁分离
C．水通道蛋白活性增强的植物在缺水条件下更易发生萎蔫
D．水通道蛋白活性减弱的植物细胞伸长生长速度降低
3．(2022·山东潍坊四中检测)将水稻、番茄幼苗分别放在含Mg2+、Ca2+和SiO的培养液中，一段时间后，发现番茄营养液中Mg2+、Ca2+浓度下降，而水稻培养液中Mg2+、Ca2+浓度升高，下列叙述正确的是(　　)

A．水稻培养液中Mg2+、Ca2+浓度升高，是水稻细胞外排离子的结果
B．植物根成熟区细胞吸收矿质元素离子主要依靠渗透作用
C．番茄与水稻相比，其对Mg2+、Ca2+需要量大，而对SiO需要量小
D．此实验说明植物根细胞对离子的吸收差异取决于培养液中离子的浓度
4．(2022·山东菏泽一模)人体成熟红细胞能够运输O2和CO2，其部分结构和功能如图，①～⑤表示相关过程。下列叙述错误的是(　　)

A．血液流经肌肉组织时，气体A和B分别是O2和CO2
B．①和②是自由扩散，④和⑤是协助扩散
C．成熟红细胞表面的糖蛋白处于不断流动和更新中
D．成熟红细胞只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP为③提供能量
5．(2022·广东惠州调研)无论动物、植物细胞或细菌，细胞内、外都存在离子浓度差，如红细胞内K＋的含量比Na＋高20倍左右，轮藻细胞中的K＋含量比其生存的水环境中高63倍左右，而叉轴藻细胞中甚至高出1 000倍以上。已知Na＋­K＋泵工作时，每水解1个ATP分子向细胞膜外泵出3个Na＋，同时向膜内泵入2个K＋。下列有关分析正确的是(　　)
A．Na＋和K＋通过Na＋­K＋泵的跨膜运输属于协助扩散
B．减少神经细胞的氧气供应，对该细胞膜上的Na＋­K＋泵的工作不会产生任何影响
C．神经细胞受到刺激后，Na＋通过Na＋­K＋泵内流，形成动作电位
D．Na＋­K＋泵的工作结果使神经细胞内K＋浓度明显高于膜外，而Na＋浓度比膜外低
6．(2022·华中师大附中检测)细胞质酸化是植物面临的生存威胁之一，液泡可对细胞内的环境起调节作用，这与液泡膜上的质子泵(H＋­ATP酶)密切相关，H＋­ATP酶以ATP水解产生的能量将H＋泵入液泡，以维持胞质pH平衡。下图为液泡膜上H＋­ATP酶维持胞质pH平衡示意图，下列说法错误的是(　　)

A．H＋­ATP酶的作用是催化ATP水解、作为运输H＋载体
B．胞外H＋进入细胞质基质的过程不消耗细胞提供的能量
C．细胞外环境、细胞质基质、细胞液三者中，pH最大的是细胞液
D．H＋­ATP酶运输H＋的方式是主动运输，该过程影响H＋运输速率的因素有温度、O2浓度等
7．(不定项)(2022·湖南长郡中学检测)金鱼藻是一种常见的水生被子植物，也是常用的实验材料。下表为其细胞液与它生活的溪水中多种离子的浓度比。下列有关说法正确的是(　　)
离子
K＋
Na＋
Cl－
SO
细胞液浓度/溪水浓度
985
101
52
31
A．金鱼藻细胞对表中离子的吸收速率会受环境温度影响
B．金鱼藻细胞对表中各离子的吸收方式均为主动运输
C．金鱼藻细胞对表中离子的吸收与细胞膜的流动性无关
D．无氧条件下，金鱼藻对表中离子的吸收速率也不会为0
8．(不定项)(2022·湖南长郡中学期中)科学工作者为了研究细胞膜上水通道蛋白(AQP)的功能，选用AQP缺失的非洲爪蟾卵母细胞进行实验，相关处理及结果见下表。已知等渗溶液的浓度与细胞内液体的浓度相等，低渗溶液的浓度比细胞内液体的浓度低。
实验组别
在等渗溶液中进行的处理
在低渗溶液中测定卵细胞的水通透速率/(×10-4 cm·s-1)
Ⅰ
将AQP缺失的卵母细胞放入等渗溶液中
27.9
Ⅱ
将AQP移植到AQP缺失的卵母细胞的膜上
210.0
Ⅲ
将部分Ⅱ组细胞放入含HgCl2的等渗溶液中
80.7
下列叙述错误的是(　　)
A．水通道蛋白与水和小分子物质结合并允许其通过
B．Ⅰ组中，水分子穿过磷脂双分子层进入卵母细胞
C．提高细胞呼吸强度会提高Ⅱ组卵母细胞的水通透速率
D．Ⅱ、Ⅲ组对比说明，Hg2+破坏了部分AQP的空间结构
9．(2022·山东菏泽期中)某学习小组的同学取某植物的成熟叶片，用打孔器获取叶圆片，等分成两份，分别放入浓度(单位为mol·L-1)相同的甲、乙两种溶液中，定时测量溶液浓度，得到的甲、乙两个实验组的曲线如图所示。请分析回答：

(1)实验过程中，能够观察到细胞发生的变化是：甲组：________；乙组：______________________________________。
(2)请分析0～5 min内，与甲组相比，乙组溶液浓度变化不同的原因最可能是_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(3)乙组曲线在5～10 min内上升的原因是______________________；b点时，原生质体的体积与实验前相比________(填“不变”“略微减小”或“略微增大”)。
(4)有同学认为，甲组细胞10 min 后已死亡。请你设计最简单的实验进行鉴定(仅要求写明实验思路)：__________________________________________________
____________________________________________________________________。
10．(2022·山东潍坊五县联考)在425 mmol/kg缓冲溶液中，猕猴桃原生质体的相对体积随时间的变化如图所示。持续3～5 min后，细胞(原生质体)逐渐破裂。请回答下列问题：

(1)水分子可通过________________的方式进出细胞。图中猕猴桃原生质体相对体积逐渐增大的原因是_________________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)研究发现，水分子进出猕猴桃细胞更多借助于水通道蛋白。推测水通道蛋白可能分布在猕猴桃细胞的________________上。
(3)现有制备好的猕猴桃原生质体若干，425 mmol/kg缓冲溶液，人工通道形成剂——两性霉素B，水通道蛋白抑制剂——25 ℃温育处理的HgCl2。请设计实验验证猕猴桃细胞膜上存在水通道蛋白。
实验思路：____________________________________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
实验现象：____________________________________________________________。

11．(2022·安徽合肥质检)合欢树白天叶片水平展开，夜晚合拢或下垂。白天叶片展开的原因是叶柄基部近轴侧运动细胞受光的刺激使质子泵活化，消耗ATP，泵出H＋，建立跨膜质子梯度，进而驱动载体蛋白协同运入H＋和K＋，细胞内渗透压升高，使水分流入，近轴侧运动细胞膨胀；夜晚近轴侧运动细胞K＋流出，细胞内渗透压下降，失水曲缩，叶片合拢。据此，下列说法错误的是(　　)
A．影响叶片昼开夜合的信号属于物理信息
B．在运动细胞吸水的过程中细胞外的pH较低
C．H＋进出细胞的运输方式不同
D．K＋通过载体蛋白协助扩散进入细胞
12．(2022·广东深圳检测)细胞内Na＋区隔化是植物抵御盐胁迫、减轻高盐伤害的途径之一。植物液泡膜上H＋焦磷酸酶能利用水解焦磷酸释放的能量将H＋运进液泡，建立液泡膜两侧的H＋浓度梯度。该浓度梯度能驱动液泡膜上的转运蛋白M将H＋运出液泡，同时将Na＋由细胞质基质运进液泡，实现Na＋区隔化。下列叙述错误的是(　　)
A．细胞质基质中的H＋和Na＋均以主动运输的方式进入液泡
B．H＋焦磷酸酶和转运蛋白M在转运时均需改变自身构象
C．转运蛋白M能同时转运H＋和Na＋，故其不具有特异性
D．加入H＋焦磷酸酶抑制剂，Na＋跨液泡膜运输速率会减弱
13．(不定项)(2022·山东潍坊临朐一中检测)冰叶日中花(简称冰菜)是一种耐盐性极强的盐生植物，其茎、叶表面有盐囊细胞，如图表示盐囊细胞中4种离子的转运方式。相关叙述正确的是(　　)

A．NHX运输Na＋有利于降低细胞质基质中Na＋含量，提高耐盐性
B．P型和V型ATP酶转运H＋为NHX转运Na＋提供动力
C．CLC开放后，H＋和Cl－顺浓度梯度转运属于主动运输
D．一种转运蛋白可转运多种离子，一种离子可由多种转运蛋白转运
14．(2022·山东潍坊四中检测)研究表明，在盐胁迫下大量的Na＋进入植物根部细胞，会抑制K＋进入细胞，导致细胞中Na＋/K＋的比例异常，使细胞内的酶失活，影响蛋白质的正常合成。碱蓬等耐盐植物能够在盐胁迫逆境中正常生长，如图是耐盐植物根细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图，其根细胞生物膜两侧H＋形成的电化学梯度，在物质转运过程中发挥了十分重要的作用。请回答下列问题：

(1)盐碱地上大多数植物很难生长，主要原因是土壤溶液浓度大于____________，植物无法从土壤中获取充足的水分甚至萎蔫。
(2)耐盐植物根细胞膜具有选择透过性的基础是____________________________，当盐浸入根周围的环境时，Na＋以________方式顺浓度梯度大量进入根部细胞。据图分析，图示各结构中H＋分布存在差异，该差异主要是由位于______________________上的H＋­ATP泵转运H＋来维持的。
(3)为减少Na＋对胞内代谢的影响，这种H＋分布特点可使根部细胞将Na＋转运到细胞膜外或液泡内。Na＋转运到细胞膜外或液泡内所需的能量来自__________________________________________________。
(4)有人提出，耐盐碱水稻根部细胞的细胞液浓度比一般水稻品种(生长在普通土壤上)的高。请利用质壁分离实验方法设计实验进行验证(简要写出实验设计思路)。_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
课时分层作业(六)
1．D　[甲状态时存在水分子跨膜运输进出细胞的现象，A错误；在蔗糖溶液中，要发生甲→乙变化，必须满足一定的条件，B错误；当细胞处于丙状态且不再变化时细胞液浓度大于或等于外界溶液浓度，C错误；同一细胞处于乙状态时的吸水能力大于其处于甲状态时，D正确。因此，本题答案选D。]
2．B　[保卫细胞吸水膨胀会使气孔开放，水通道蛋白活性增强的植物，水更容易进出细胞，所以气孔更容易开放，A正确；水通道蛋白活性减弱的植物，水进出细胞受阻，所以在高渗溶液中质壁分离的过程会减慢，但依旧会发生质壁分离，B错误；水通道蛋白活性增强的植物，水更容易进出细胞，在缺水条件下，水容易离开细胞，不利于植物生存，容易发生萎蔫，C正确；水通道蛋白活性减弱的植物，水进出细胞受阻，细胞代谢受到影响，所以生长速率减慢，D正确。]
3．C　[水稻培养液中Mg2+、Ca2+浓度升高，是水稻吸收Mg2+、Ca2+的速度小于吸收水的速度的结果，A错误；植物根成熟区细胞吸收矿质元素离子的方式为主动运输，B错误；一段时间后，水稻培养液中Mg2+与Ca2+浓度升高、SiO浓度降低，而番茄培养液中Mg2+与Ca2+浓度降低、SiO浓度升高，说明水稻吸收Mg2+与Ca2+量小于番茄吸收Mg2+与Ca2+量，水稻吸收SiO量大于番茄吸收SiO的量，即番茄与水稻相比，其对Mg2+、Ca2+需要量大，而对SiO需要量小，C正确；水稻和番茄对Mg2+、Ca2+、SiO离子的吸收方式都是主动运输，其吸收差异取决于根细胞膜上运输相应离子的载体数量与细胞呼吸产生的能量，D错误。]
4．C　[据题意可知，人体成熟红细胞能够运输O2和CO2，血液流经肌肉进行气体交换时，成熟红细胞释放O2吸收CO2，因此气体A和B分别是O2和CO2，A正确；据分析可知，①和②是气体穿膜，属于自由扩散，④是需要载体蛋白协助的顺浓度梯度运输，⑤是H2O通过水通道蛋白进入细胞，④和⑤都属于协助扩散，B正确；人体成熟红细胞无细胞核，不能合成新的蛋白质以更新表面的糖蛋白，C错误；人体成熟红细胞无线粒体，通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP，为③钠钾泵提供足够的能量，D正确。]
5．D　[通过Na＋­K＋泵的跨膜运输是需要消耗ATP的运输，所以属于主动运输，A错误；氧气是有氧呼吸必需之物，ATP主要是有氧呼吸产生，所以减少神经细胞的氧气供应，会对该细胞膜上的Na＋­K＋泵的工作产生影响，B错误；神经细胞受到刺激后，Na＋是通过钠通道蛋白打开而内流，是被动运输，不是通过Na＋­K＋泵的主动运输，C错误；Na＋­K＋泵是逆浓度梯度工作，所以它的工作结果使神经细胞内K＋浓度明显高于膜外，而Na＋浓度比膜外低，D正确。]
6．C　[酶具有催化作用，结合图示可知，H＋­ATP酶还能运输H＋，是H＋的载体蛋白，A正确；结合图示可知，H＋运出细胞需要消耗能量，因此H＋运入细胞属于协助扩散，不消耗能量，B正确；结合图示可知，H＋主动运输进入液泡，方向为低浓度→高浓度，因此细胞质基质中的H＋浓度低，结合图示可知，细胞质基质中的H＋比细胞外的低，因此细胞质基质中的pH最大，C错误；H＋­ATP酶运输H＋的方式消耗ATP且需要载体蛋白，温度(影响分子运动、影响呼吸产生ATP)、O2浓度(影响呼吸中ATP的合成)、载体蛋白的数量等都会影响主动运输的速率，D正确。]
7．ABD　[温度会影响分子的运动以及细胞呼吸能量的产生，进而影响细胞对离子的吸收，A正确；从表中的信息可知，细胞液中4种离子浓度均高于溪水浓度，因此金鱼藻细胞吸收这4种离子是逆浓度梯度运输，均为主动运输，B正确；金鱼藻细胞对离子的吸收为主动运输，需要载体蛋白，载体蛋白的运动可以体现细胞膜的流动性，C错误；无氧条件下，金鱼藻细胞可以进行无氧呼吸产生ATP并用于主动运输，吸收速率不为0, D正确。]
8．AC　[水分子通过水通道蛋白运输时，不与通道蛋白结合，且水通道蛋白不允许其他小分子物质通过，A错误；Ⅰ组为对照组，水分子可以通过自由扩散的方式通过细胞膜的基本支架(磷脂双分子层)，B正确；水分子的运输方式为自由扩散和协助扩散，不需要消耗能量，提高细胞呼吸强度不会提高Ⅱ组卵母细胞的水通透速率，C错误；与Ⅱ组细胞相比，Ⅲ组细胞对水的通透性明显降低，说明重金属Hg2+破坏了部分AQP的空间结构，D正确。]
9．(1)质壁分离　先质壁分离，质壁分离后自动复原　(2)溶液中的溶质被细胞吸收(进入细胞液)，但溶液浓度仍大于细胞液浓度，细胞失水　(3)细胞吸水　略微增大　(4)将该组细胞置于清水(蒸馏水)中，观察是否能够发生质壁分离复原现象
10．(1)自由扩散和协助扩散　原生质体渗透吸水，水分子进入细胞　(2)细胞膜　(3)将猕猴桃原生质体平均分为三组，编号为A、B、C，A组不作处理，B组中加入两性霉素B，C组加入等量的25 ℃温育处理的HgCl2溶液，将三组置于等量425 mmol/kg缓冲溶液中，一段时间后观测三组中原生质体的体积　原生质体的体积大小排列顺序为B＞A＞C
11．D　[叶片昼开夜合是受光的刺激由细胞吸水和失水造成的，所以影响叶片昼开夜合的信号属于物理信息，A正确；运动细胞泵出H＋需要消耗ATP，所以细胞外H＋较多，细胞外的pH较低，B正确；细胞泵出H＋消耗ATP，为主动运输，而运入H＋利用跨膜质子梯度，为协助扩散，所以H＋进出细胞的运输方式不同，C正确；K＋进入细胞利用的是质子跨膜的势能和载体蛋白协助，因此为主动运输，D错误。]
12．C　[植物液泡膜上H＋焦磷酸酶能利用水解焦磷酸释放的能量将H＋运进液泡，说明H＋进入液泡需要消耗能量，需要载体，为主动运输；Na＋由细胞质基质运进液泡，是利用液泡膜两侧的H＋浓度梯度的驱动，同时需要转运蛋白M的协助，为主动运输，A正确。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变，H＋焦磷酸酶能将H＋运进液泡，起到了转运蛋白的作用，故H＋焦磷酸酶和转运蛋白M在转运时均需改变自身构象，B正确。转运蛋白M可同时转运Na＋和H＋，但不能转运其他物质，说明该转运蛋白具有特异性，C错误。H＋焦磷酸酶能利用水解焦磷酸释放的能量将H＋运进液泡，使液泡内侧的H＋浓度高于细胞质基质，该浓度梯度能驱动Na＋由细胞质基质运进液泡，故若加入H＋焦磷酸酶抑制剂，Na＋跨液泡膜运输速率会减弱，D正确。]
13．ABD　[NHX可以将Na＋从细胞质基质中运出细胞，也可以将Na＋运入液泡，降低了细胞质基质中Na＋含量，提高了细胞液的浓度，提高耐盐性，A正确；从图中可以看出，P型和V型ATP酶将细胞质基质中的H＋运出细胞或运入液泡，降低了细胞质基质中H＋的浓度，液泡中H＋可以顺浓度梯度进入细胞质基质中，驱动载体蛋白NHX将Na＋进行转运，为Na＋运输提供了动力，B正确；CLC开放后，H＋和Cl－顺浓度梯度转运属于协助扩散，C错误；从图中可以看出，一种转运蛋白可转运多种离子，一种离子可由多种转运蛋白转运，D正确。]
14．(1)细胞液浓度　(2)细胞膜上转运蛋白的种类和数量，转运蛋白空间结构的变化　协助扩散　细胞膜和液泡膜　(3)细胞膜两侧、液泡膜两侧H＋浓度差形成的势能　(4)配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液，分别取耐盐碱水稻根的成熟区细胞和普通水稻根的成熟区细胞，进行质壁分离实验，观察对比两种植物细胞在每一浓度下发生质壁分离的情况