高考生物（山东专用）复习专题3细胞的物质输入和输出练习含答案

这是一份高考生物（山东专用）复习专题3细胞的物质输入和输出练习含答案，共16页。试卷主要包含了3 ml/L，保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开等内容，欢迎下载使用。

考点1 细胞的吸水和失水
1.(2023全国甲,4,6分)探究植物细胞的吸水和失水实验是高中学生常做的实验。某同学用紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料进行实验,探究蔗糖溶液、清水处理外表皮后,外表皮细胞原生质体和液泡的体积及细胞液浓度的变化。图中所提到的原生质体是指植物细胞不包括细胞壁的部分。下列示意图中能够正确表示实验结果的是( )
答案 C
2.【新思维】(2022湖南,10,2分)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 ml/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
3.(2021湖南,3,2分)质壁分离和质壁分离复原是某些生物细胞响应外界水分变化而发生的渗透调节过程。下列叙述错误的是( )
A.施肥过多引起的“烧苗”现象与质壁分离有关
B.质壁分离过程中,细胞膜可局部或全部脱离细胞壁
C.质壁分离复原过程中,细胞的吸水能力逐渐降低
D.1 ml/L NaCl溶液和1 ml/L蔗糖溶液的渗透压大小相等
答案 D
4.(2021广东,13,4分)保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下,制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片,观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响,如图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是( )
A.比较保卫细胞细胞液浓度,③处理后>①处理后
B.质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中
C.滴加③后有较多水分子进入保卫细胞
D.推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③
答案 A
考点2 物质跨膜运输的方式
5.【新情境】(2023山东,2,2分)溶酶体膜上的H+载体蛋白和Cl-/H+转运蛋白都能运输H+,溶酶体内H+浓度由H+载体蛋白维持,Cl-/H+转运蛋白在H+浓度梯度驱动下,运出H+的同时把Cl-逆浓度梯度运入溶酶体。Cl-/H+转运蛋白缺失突变体的细胞中,因Cl-转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累,严重时可导致溶酶体破裂。下列说法错误的是( )
A.H+进入溶酶体的方式属于主动运输
B.H+载体蛋白失活可引起溶酶体内的吞噬物积累
C.该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除
D.溶酶体破裂后,释放到细胞质基质中的水解酶活性增强
答案 D
6.【新思维】(2022山东,3,2分)NO3-和NH4+是植物利用的主要无机氮源,NH4+的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动,NO3-的吸收由H+浓度梯度驱动,相关转运机制如图。铵肥施用过多时,细胞内NH4+的浓度增加和细胞外酸化等因素引起植物生长受到严重抑制的现象称为铵毒。下列说法正确的是( )
A.NH4+通过AMTs进入细胞消耗的能量直接来自ATP
B.NO3-通过SLAH3转运到细胞外的方式属于被动运输
C.铵毒发生后,增加细胞外的NO3-会加重铵毒
D.载体蛋白NRT1.1转运NO3-和H+的速度与二者在膜外的浓度呈正相关
答案 B
7.(2021山东,2,2分)液泡是植物细胞中储存Ca2+的主要细胞器。液泡膜上的H+焦磷酸酶可利用水解无机焦磷酸释放的能量跨膜运输H+,建立液泡膜两侧的H+浓度梯度。该浓度梯度驱动H+通过液泡膜上的载体蛋白CAX完成跨膜运输,从而使Ca2+以与H+相反的方向同时通过CAX进入液泡并储存。下列说法错误的是( )
A.Ca2+通过CAX的跨膜运输方式属于协助扩散
B.Ca2+通过CAX的运输有利于植物细胞保持坚挺
C.加入H+焦磷酸酶抑制剂,Ca2+通过CAX的运输速率变慢
D.H+从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式属于主动运输
答案 A
8.(2023全国甲,1,6分)物质输入和输出细胞都需要经过细胞膜。下列有关人体内物质跨膜运输的叙述,正确的是( )
A.乙醇是有机物,不能通过自由扩散方式跨膜进入细胞
B.血浆中的K+进入红细胞时需要载体蛋白并消耗ATP
C.抗体在浆细胞内合成时消耗能量,其分泌过程不耗能
D.葡萄糖可通过主动运输但不能通过协助扩散进入细胞
答案 B
9.(2023辽宁,4,2分)血脑屏障的生物膜体系在控制物质运输方式上与细胞膜类似。下表中相关物质不可能存在的运输方式是( )
答案 C
10.(2023浙江1月选考,4,2分)缬氨霉素是一种脂溶性抗生素,可结合在微生物的细胞膜上,将K+运输到细胞外(如图所示),降低细胞内外的K+浓度差,使微生物无法维持细胞内离子的正常浓度而死亡。下列叙述正确的是( )
A.缬氨霉素顺浓度梯度运输K+到膜外
B.缬氨霉素为运输K+提供ATP
C.缬氨霉素运输K+与质膜的结构无关
D.缬氨霉素可致噬菌体失去侵染能力
答案 A
11.(2023福建,14,4分)肌细胞质基质中Ca2+浓度升高将引起肌收缩。静息状态下,肌细胞质基质Ca2+浓度极低,此时胞内Ca2+主要存储于肌质网中(一种特殊的内质网)。肌质网膜上存在一种Ca2+载体,能催化水解ATP实现Ca2+逆浓度跨膜运输。该载体转运过程中的两个状态(E1和E2)如图所示。
下列相关叙述错误的是( )
A.该载体对Ca2+的转运过程利用了ATP水解所释放的能量
B.E2中该载体通过构象变化向细胞质基质运输Ca2+导致肌收缩
C.若该载体数量不足或功能减弱可导致肌收缩的停止发生异常
D.随着待转运Ca2+浓度的增加,该载体的运输速率先增加后稳定
答案 B
12.【新教材】(2023湖南,8,2分)盐碱胁迫下植物应激反应产生的H2O2对细胞有毒害作用。禾本科农作物AT1蛋白通过调节细胞膜上PIP2s蛋白磷酸化水平,影响H2O2的跨膜转运,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.细胞膜上PIP2s蛋白高磷酸化水平是其提高H2O2外排能力所必需的
B.PIP2s蛋白磷酸化被抑制,促进H2O2外排,从而减轻其对细胞的毒害
C.敲除AT1基因或降低其表达可提高禾本科农作物的耐盐碱能力
D.从特殊物种中发掘逆境胁迫相关基因是改良农作物抗逆性的有效途径
答案 B
13.【热点透】(2023湖南,14,4分)(不定项)盐碱化是农业生产的主要障碍之一。植物可通过质膜H+泵把Na+排出细胞,也可通过液泡膜H+泵和液泡膜NHX载体把Na+转入液泡内,以维持细胞质基质Na+稳态。如图是NaCl处理模拟盐胁迫,矾酸钠(质膜H+泵的专一抑制剂)和甘氨酸甜菜碱(GB)影响玉米Na+的转运和相关载体活性的结果。下列叙述正确的是 ( )
A.溶质的跨膜转运都会引起细胞膜两侧渗透压的变化
B.GB可能通过调控质膜H+泵活性增强Na+外排,从而减少细胞内Na+的积累
C.GB引起盐胁迫下液泡中Na+浓度的显著变化,与液泡膜H+泵活性有关
D.盐胁迫下细胞质基质Na+排出细胞或转入液泡都能增强植物的耐盐性
答案 BD
14.(2022湖北,4,2分)哺乳动物成熟红细胞的细胞膜含有丰富的水通道蛋白,硝酸银(AgNO3)可使水通道蛋白失去活性。下列叙述错误的是( )
A.经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会膨胀
B.经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中不会变小
C.未经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会迅速膨胀
D.未经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会迅速变小
答案 B
15.【热点透】(2022辽宁,9,2分)水通道蛋白(AQP)是一类细胞膜通道蛋白。检测人唾液腺正常组织和水肿组织中3种AQP基因mRNA含量,发现AQP1和AQP3基因mRNA含量无变化,而水肿组织AQP5基因mRNA含量是正常组织的2.5倍。下列叙述正确的是( )
A.人唾液腺正常组织细胞中AQP蛋白的氨基酸序列相同
B.AQP蛋白与水分子可逆结合,转运水进出细胞不需要消耗ATP
C.检测结果表明,只有AQP5蛋白参与人唾液腺水肿的形成
D.正常组织与水肿组织的水转运速率不同,与AQP蛋白的数量有关
答案 D
16.(2022海南,16,10分)细胞膜上存在的多种蛋白质参与细胞的生命活动。回答下列问题。
(1)细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白,对不同物质的跨膜运输起着决定性作用,这些膜蛋白能够体现出细胞膜具有的功能特性是 。
(2)细胞膜上的水通道蛋白是水分子进出细胞的重要通道,水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式属于 。
(3)细胞膜上的H+-ATP酶是一种转运H+的载体蛋白,能催化ATP水解,利用ATP水解释放的能量将H+泵出细胞,导致细胞外的pH ;此过程中,H+-ATP酶作为载体蛋白在转运H+时发生的变化是 。
(4)细胞膜上的受体通常是蛋白质。人体胰岛B细胞分泌的胰岛素与靶细胞膜上的受体结合时,会引起靶细胞产生相应的生理变化,这一过程体现的细胞膜的功能是 。
(5)植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐,不同温度下吸收速率的变化趋势如图。与25 ℃相比,4 ℃条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是 。
答案 (1)选择透过性 (2) 协助扩散(易化扩散) (3)下降 自身构象发生改变(或空间结构发生改变) (4)进行细胞间的信息交流 (5)植物根细胞吸收磷酸盐的方式为主动运输,需要细胞呼吸供能,而4 ℃条件下呼吸酶的活性降低,进而降低细胞呼吸速率,最终降低了磷酸盐的吸收速率
17.(2021全国甲,29,10分)植物的根细胞可以通过不同方式吸收外界溶液中的K+,回答下列问题:
(1)细胞外的K+可以跨膜进入植物的根细胞。细胞膜和核膜等共同构成了细胞的生物膜系统,生物膜的结构特点是 。
(2)细胞外的K+能够通过离子通道进入植物的根细胞。离子通道是由 复合物构成的,其运输的特点是 (答出1点即可)。
(3)细胞外的K+可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞。在有呼吸抑制剂的条件下,根细胞对K+的吸收速率降低,原因是 。
答案 (1)磷脂双分子层构成膜的基本支架,具有流动性;蛋白质分子以不同方式镶嵌于磷脂双分子层中 (2)蛋白质 一种离子通道只允许一种离子通过 (3)K+通过载体蛋白逆浓度梯度运输需要消耗能量,呼吸抑制剂使细胞呼吸作用产生的能量减少
三年模拟
限时拔高练
时间:20 min
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1.【新思维】(2023齐鲁名校联考,2)在适宜条件下,将月季的花瓣细胞置于一定浓度的A溶液中,测得细胞液浓度与A溶液浓度的比值变化如图所示。下列有关分析错误的是( )
A.t0~t1时,花瓣细胞发生质壁分离
B.A溶液中溶质能被月季花瓣细胞吸收
C.t2时,花瓣细胞的体积明显大于初始值
D.适当降低温度,t1~t2所需时间将会延长
答案 C
2.(2023潍坊三模,1)细胞膜不仅是细胞与外界物质交换和信息传递的通道,也是细胞间联系的桥梁,同时还参与了细胞的信号转导和细胞运动等多种生命活动。下列说法错误的是( )
A.被动运输较主动运输更具高效性和选择性
B.细胞膜上的通道蛋白可让水分子和溶质分子快速进出细胞
C.胞吞作用是细胞摄入大分子物质和微生物等的过程,可参与免疫反应
D.细胞膜上某些受体可感受外部信号并将其转换成细胞内部信号
答案 A
3.【新教材】(2023潍坊一模,3)水分子进入细胞的方式通常有两种:一种是穿过磷脂双分子层(a);一种是借助于水通道蛋白(b)。研究表明,ATP可使水通道蛋白磷酸化以增强其活性。下列说法正确的是( )
A.b方式的运输速率远远低于a方式
B.a中水分子跨膜运输的动力来自膜两侧浓度差
C.水通道蛋白在各种细胞中含量都相同
D.水通道蛋白磷酸化后转运水分子的方式是主动运输
答案 B
4.(2024届新高考联合开学联考,4)气孔的开关与保卫细胞积累钾离子密切相关。某种质子泵(H+-ATPase)具有ATP水解酶的活性,利用水解ATP释放的能量,使H+从质膜内侧向外侧泵出,在H+浓度梯度的驱动下K+通过转运蛋白进入保卫细胞,保卫细胞吸水膨胀,气孔打开。以下说法错误的是( )
A.K+进入保卫细胞的运输方式属于主动运输
B.H+转运过程中质子泵磷酸化,发生构象改变
C.用促进该质子泵活性的壳梭孢素处理叶片可促进气孔打开
D.据题推测,脱落酸可能会促进保卫细胞的K+内流通道打开
答案 D
5.【新思维】(2023济宁三模,3)正常条件下某植物根细胞吸收离子W可分两个阶段,如曲线1所示,Oa段表示离子W进入细胞壁,而没有通过膜进入细胞质,ab段表示离子W以恒定的速率持续进入细胞质。bc段表示将其移至蒸馏水中产生的结果。限制代谢作用,得到的结果如曲线2所示。下列分析错误的是( )
A.与c相比,b时刻细胞吸水能力较强
B.离子W进入该植物细胞细胞质需要通道蛋白协助
C.bc段出现的原因是离子W快速流出细胞壁
D.曲线2中限制代谢作用的处理可能是加入呼吸抑制剂
答案 B
6.(2024届烟台期中,3)小肠是营养物质消化和吸收的主要场所,小肠上皮细胞面向肠腔一侧的质膜突起形成微绒毛。如图中表示人体小肠上皮细胞对3种单糖吸收的方式,其中半乳糖与载体的亲和力大于葡萄糖与载体的亲和力,SGLT1、GLUT2、GLUT5、Na+-K+泵都是细胞膜上的蛋白质。下列叙述正确的是( )
A.Na+由肠腔进入小肠上皮细胞的方式是主动运输
B.抑制小肠上皮细胞的Na+-K+泵利于葡萄糖的转运
C.肠腔半乳糖浓度升高会降低细胞对葡萄糖的吸收
D.随着果糖浓度的升高,果糖的转运速率会持续增大
答案 C
二、选择题(每题有一个或多个选项符合题意)
7.【热点透】(2024届淄博实验中学开学考,23)根据功能特点,在哺乳动物细胞中发现的水通道蛋白(AQPs)可分为水选择型(如AQP2)、水—甘油型(如AQP7)等。其中AQP2只运输水分子,AQP7既能运输水分子,又能顺浓度梯度转运甘油、尿素等中性小分子。下列说法正确的是( )
A.仅有少量水分子通过AQPs方式进出细胞,多数通过自由扩散
B.通过AQPs进行水分子的跨膜转运比直接通过磷脂双分子层快
C.若抑制AQP2的活性,成熟红细胞在蒸馏水中破裂的时间会延长
D.当机体缺氧时,细胞膜上AQP7排出尿素的速率会明显降低
答案 BC
8.【新情境】(2024届青岛十七中期初测试,17)在盐化土壤中,大量Na+迅速流入细胞,形成胁迫,影响植物正常生长。耐盐植物可通过Ca2+介导的离子跨膜运输,减少Na+在细胞内的积累,从而提高抗盐胁迫的能力,其主要机制如图。下列说法正确的是( )
A.在盐胁迫下,Na+进出细胞的运输方式均为协助扩散
B.使用ATP抑制剂处理细胞,Na+的排出量会明显减少
C.在高盐胁迫下,胞外Ca2+抑制转运蛋白A,胞内Ca2+促进转运蛋白C
D.转运蛋白C能同时转运H+和Na+,故其不具有特异性
答案 BC
考法综合练
1.(2024届新高考联合开学联考,6)在物质跨膜运输过程中,胞吞和胞吐是普遍存在的现象。其中细胞胞吐有组成型和调节型两种。组成型胞吐细胞不受外界刺激的调节,主要是更新细胞膜的脂质和蛋白质的组成,调节细胞外基质,释放营养成分和信息分子等。调节型胞吐的细胞受外界信号刺激时,分泌囊泡与细胞膜融合将内容物释放出去。下列说法不正确的是( )
A.由题意推知,非可兴奋细胞上的胞吐过程大多是组成型的,速度比调节型胞吐快
B.调节型胞吐与神经信号传递、激素释放、免疫反应等重要的生理活动密切相关
C.胞吞形成的囊泡,在细胞内可以被溶酶体降解
D.轴突末梢兴奋时,Ca2+内流,启动调节型的囊泡胞吐
答案 A
2.【新教材】(2023烟台招远模拟,6)肾小管上皮细胞基底外侧膜上的Na+-K+泵通过消耗ATP建立胞内的低Na+电化学梯度,细胞顶部膜借助Na+电化学梯度,通过膜上的Na+/K+/Cl-共转运体从肾小管腔中同时重吸收Na+、K+和Cl-,细胞内液的Cl-浓度增加后,Cl-顺浓度梯度运到组织液。下列分析错误的是( )
A.肾小管上皮细胞运出Na+的方式属于主动运输
B.肾小管上皮细胞对Na+、K+的运输具有特异性
C.Na+/K+/Cl-共转运体转运离子的过程会消耗ATP
D.肾小管上皮细胞的相关载体蛋白每次运出Na+时都会发生自身构象的改变
答案 C
3.【新情境】(2023山东省实验中学一模,2)如图表示口服药物进入小肠后常见的转运方式,主要包括细胞间途径(图中A)和跨膜途径。跨膜途径分为被动转运(图中B)和转运体介导的跨膜转运,而转运体介导的跨膜转运分为摄入型转运体介导的跨膜转运(图中C)和外排型转运体介导的跨膜转运(图中D),OATP和P-gp分别是图中C和D用到的膜转运蛋白。据图分析,下列叙述错误的是( )
A.甲侧为小肠上皮细胞的膜外,乙侧为小肠上皮细胞的膜内
B.虽然小肠上皮细胞间紧密联系,但药物并非只能通过穿透细胞的方式运进机体
C.药物跨膜转运方式与药物本身的性质有关,蛋白质类药物不能通过上述途径C吸收
D.抑制P-gp的功能可缓解药物吸收障碍,使口服药的药效提高
答案 A
选项
通过血脑屏障生物膜体系的物质
运输方式
A
神经生长因子蛋白
胞吞、胞吐
B
葡萄糖
协助扩散
C
谷氨酸
自由扩散
D
钙离子
主动运输