2025版高考生物一轮总复习必修1第2单元细胞的基本结构与物质输入和输出第3讲细胞的物质输入和输出提能训练

第2单元细胞的基本结构与物质输入和输出第3讲细胞的物质输入和输出A组一、单选题1．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(B)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ATPC．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解析：乙醇是有机物，与细胞膜中磷脂相似相溶，可以通过自由扩散方式进入细胞，A错误；血浆中K＋量低，红细胞内K＋含量高，逆浓度梯度为主动运输，需要消耗ATP并需要载体蛋白，B正确；抗体为分泌蛋白，分泌过程为胞吐，需要消耗能量，C错误；葡萄糖进入小肠上皮细胞等为主动运输，进入哺乳动物成熟的红细胞为协助扩散，D错误。故选B。2．(2023·四川成都石室中学高三校考模拟预测)植物叶肉细胞中合成的蔗糖不断运出，再由筛管转运到其他部位。如图为蔗糖分子逆浓度转运至筛管细胞的示意图，①②是筛管细胞膜上的蛋白质。下列相关叙述错误的是(B)A．①具有运输H＋和催化ATP水解的功能B．筛管细胞膜内侧的H＋的浓度高于外侧C．蔗糖通过②进入细胞的方式为主动运输D．H＋通过①和②的跨膜运输方式不同解析：由图可知，①具有运输H＋和催化ATP水解的功能，A正确；H＋运出筛管细胞，需要筛管细胞膜上的蛋白质协助，并消耗ATP水解释放的能量，属于主动运输，主动运输为逆浓度梯度运输，可知筛管细胞膜内侧的H＋的浓度低于外侧，B错误；蔗糖运输到筛管，需要蔗糖载体，动力是H＋浓度差，也是主动运输，C正确；H＋运出筛管细胞，需要筛管细胞膜上的蛋白质协助，并消耗ATP水解释放的能量，属于主动运输，H＋进入筛管细胞为协助扩散，D正确。故选B。3．(2024·九省联考河南卷)细胞中物质的输入和输出都必须经过细胞膜。下列关于物质跨膜运输的叙述，正确的是(C)A．水分子可通过自由扩散进出叶肉细胞，需要借助转运蛋白但不需要消耗能量B．钠离子可通过协助扩散进入神经细胞，不需要借助通道蛋白但需要消耗能量C．轮藻细胞可通过主动运输吸收钾离子，需要载体蛋白的协助也需要消耗能量D．巨噬细胞可通过胞吞作用吞噬细菌，不需要膜上蛋白质参与但需要消耗能量解析：水分子可通过自由扩散进出叶肉细胞，不需要借助转运蛋白也不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，A错误；神经细胞兴奋时，钠离子可借助通道蛋白通过协助扩散进入神经细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，B错误；轮藻细胞可通过主动运输吸收钾离子，需要载体蛋白的协助也需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，C正确；巨噬细胞通过胞吞作用吞噬细菌时需要膜上蛋白质参与，也需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，D错误。4．(2024·天津河西区高三期末)在探究植物细胞的吸水和失水的实验中，用显微镜观察到的结果如下图所示。下列叙述正确的是(D)A．此时细胞内蔗糖溶液浓度低于细胞外蔗糖溶液浓度B．若图示细胞的体积持续增大，细胞最终将涨破C．若选用根尖分生区细胞为材料，图示现象更明显D．实验中使用低倍镜就能观察到图示结果解析：据图可知，该细胞发生了质壁分离现象，但无法判断之后是继续质壁分离还是会复原，因此无法判断细胞内蔗糖溶液浓度与细胞外蔗糖溶液浓度的关系，A错误；图示细胞为植物细胞，细胞最外面是细胞壁，起到支持和保护作用，因此若图示细胞的体积持续增大，细胞不会涨破，B错误；根尖分生区细胞无中央大液泡，无原生质层，不能发生质壁分离现象，C错误；观察植物细胞质壁分离与复原实验一般在低倍镜下找到需要观察的细胞，再换高倍镜观察，以便看的更清楚，但是低倍镜下已经可以观察到质壁分离及复原现象了，D正确。故选D。5．(2024·山东威海高三期末)转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型，其功能是协助某些离子和小分子有机物等实现跨膜运输。下列说法错误的是(B)A．载体蛋白转运分子或离子的过程中会发生自身构象的改变B．通道蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过C．借助转运蛋白顺浓度梯度进行的跨膜运输方式属于协助扩散D．细胞膜上转运蛋白的种类和数量是膜具有选择透过性的结构基础解析：载体蛋白转运分子或离子的过程中会发生自身构象的改变，将离子或分子从一侧转运到另一侧，A正确；通道蛋白只允许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过，B错误；借助转运蛋白顺浓度梯度进行的跨膜运输方式属于协助扩散，借助通道蛋白质跨膜运输的方式也属于协助扩散，C正确；细胞膜上转运蛋白的种类和数量决定了跨膜运输的物质种类和运输速率，是膜具有选择透过性的结构基础，D正确。故选B。6．(2024·潍坊一中高三期末)在无任何相反压力时，渗透吸水会使细胞膨胀甚至破裂，不同的细胞用不同的机制解决这种危机。高等动物、高等植物与原生生物细胞以三种不同的机制(如图所示)避免细胞渗透膨胀。下列相关叙述错误的是(A)A．植物细胞的边界是细胞壁，其他两种细胞的边界都是细胞膜B．植物细胞避免吸水涨破的结构是细胞壁，细胞壁的伸缩性小于原生质层C．动物细胞避免吸水涨破需要转运蛋白的协助，转运蛋白运出离子降低细胞吸水量D．原生生物避免吸水涨破需要收缩泡的协助，收缩泡用于收集和排泄废物解析：植物细胞的细胞壁具有全透性，其细胞的边界也是细胞膜，A错误；植物细胞避免吸水涨破的结构是细胞壁，细胞壁的伸缩性小于原生质层，这是植物细胞质壁分离的基础，B正确；动物细胞避免渗透膨胀需要转运蛋白将离子转运到细胞外，以减小细胞内液的渗透压，防止细胞渗透吸水涨破，C正确；原生动物生活在低渗溶液中，为避免吸水涨破需要收缩泡的协助，收缩泡用于收集和排泄废物，D正确。故选A。7．(2024·河北省保定市高碑店市高三期中)海水稻是我国的珍稀野生稻资源。海水稻的液泡膜上的蛋白质L能将H＋从液泡中运输到细胞质基质中，同时将细胞质基质中的Na＋运输到液泡中积累起来，以减轻Na＋对细胞的毒害作用。已知液泡的pH约为5.5，细胞质基质的pH约为7.5，蛋白质L运输H＋和Na＋的跨膜运输方式分别是(A)A．协助扩散、主动运输B．主动运输、协助扩散C．协助扩散、协助扩散D．主动运输、主动运输解析：由题意可知，液泡的pH约为5.5，细胞质基质的pH约为7.5，液泡中H＋浓度高，细胞质基质中H＋浓度低，H＋从液泡中运输到细胞质基质中，是顺浓度梯度运输，属于协助扩散；液泡中Na＋浓度高，而细胞质基质中Na＋浓度低，Na＋从细胞质基质中运输到液泡中，是逆浓度梯度运输，属于主动运输，A正确，BCD错误。故选A。二、综合题8．(2023·河北校联考三模)将某种植物的成熟细胞置于一定浓度的物质甲溶液中，发现其体积变化趋势如图曲线ABCD所示。据图和所给信息回答下列问题：(1)影响植物细胞吸收物质甲速率的因素有载体的数量，细胞呼吸强度(或氧气浓度)，温度，pH(写出3个)。曲线图中纵坐标是指原生质体(填“原生质体”或“细胞”)的相对体积，理由是细胞壁的伸缩性显著小于原生质体。(2)理论上，细菌细胞能(填“能”或“不能”)发生类似曲线BC段的质壁分离现象。曲线AB段发生了(填“发生了”或“没有发生”)渗透吸水或失水。比较P、Q两点所在时刻的植物细胞液浓度，其大小关系是P小于(填“等于”“大于”或“小于”)Q。(3)用物质乙替代物质甲重复实验，得到曲线ABCE，其中AC段与物质甲曲线完全重合，则实验刚开始时，溶液甲的渗透压等于(填“等于”“大于”或“小于”)溶液乙的渗透压。若在C点加入清水，其曲线变化与CD类似，有人认为t2＝2t1，请判断对错并说明理由错误，渗透速率取决于浓度差，质壁分离与质壁分离复原时浓度差不同，原生质体大小亦不同(提示：渗透失水的量＝渗透速率×半透膜面积×渗透时间)。解析：(1)AC段，原生质体的相对体积不断缩小，说明此时期细胞失水而发生质壁分离；CD段，原生质体的相对体积不断增大，说明此时期细胞吸水发生质壁分离的自动复原，说明植物吸收物质甲的方式是主动运输，故影响植物细胞吸收物质甲速率的因素有载体的数量、细胞呼吸强度(或氧气浓度)、温度、pH等。由于细胞壁的伸缩性显著小于原生质体，故植物细胞吸水或吸水后发生变化的是植物的原生质体，因而图中纵坐标指的是原生质体的相对体积。(2)细菌细胞也含有细胞膜和细胞壁，故也能发生类似曲线BC段的质壁分离现象。水分子能透过细胞膜，故曲线AB段发生了渗透吸水或失水。BC段，细胞外溶液浓度大于细胞液浓度，细胞失水，同时由于物质甲能以主动运输的方式进入到细胞内，使细胞液的浓度逐渐升高，失水能力逐渐降低；到C点时，细胞液浓度和细胞外溶液浓度相等；大于C点后，物质甲继续进入细胞，此时细胞液浓度大于细胞外溶液浓度，细胞吸水，故P点时的渗透压小于Q点。(3)用物质乙替代物质甲重复实验，得到曲线ABCE，其中AC段与物质甲曲线完全重合。分析曲线可知，实验刚开始时，溶液甲的渗透压等于溶液乙的渗透压。若在C点加入清水，其曲线变化与CD类似，由于渗透速率取决于浓度差，质壁分离与质壁分离复原时浓度差不同，原生质体大小亦不同，故有人认为t2＝2t1是错误的。B组一、单选题1．(2024·山东泰安高三期末)将某种植物生理状态、细胞液浓度均相同，细胞形态类似但体积不同的成熟细胞甲、乙放入一定浓度的物质P溶液中，发现其原生质体体积变化趋势如图所示。下列相关叙述正确的是(C)A．细胞甲初始原生质体的体积小于细胞乙B．1．5h左右时原生质体甲体积等于原生质体乙C．0～0.5h内溶液中的物质P也会进入甲、乙细胞D．2～3h内细胞甲、乙的细胞液水分子外流导致细胞的吸水能力增强解析：细胞甲、乙生理状态和细胞液浓度相同，但细胞乙原生质体体积减小速率较快，物质交换效率较高，体积较小，A错误；1．5h左右时细胞甲、乙原生质体相对体积大小相同，但绝对体积大小不同，B错误；0～4h内物质P都会进入甲、乙细胞，C正确；2～3h内细胞甲、乙均处于质壁分离复原状态，细胞的吸水能力逐渐减小，D错误。故选C。2．(2023·浙江温州乐清市知临中学校考二模)下图为人体胃壁细胞的两种H＋载体蛋白甲和乙，其中A侧表示胃腔。下列叙述错误的是(B)A．甲载体可使膜两侧H＋维持一定的浓度差B．乙载体以主动转运的方式转运H＋C．口服甲载体抑制剂可治疗胃酸分泌过多D．乙载体最可能位于线粒体的内膜中解析：据图可知，甲运输H＋是从低浓度到高浓度，需要甲载体和ATP提供能量，属于主动运输，可使膜两侧H＋维持一定的浓度差，A正确；乙载体顺浓度运输H＋，不消耗能量，属于协助扩散，B错误；A侧表示胃腔，口服甲载体抑制剂抑制甲载体运输H＋，可治疗胃酸分泌过多，C正确；乙载体利用H＋浓度差驱动ATP的合成，则最可能位于线粒体的内膜中，D正确。故选B。3．(2023·辽宁大连二十四中高三校考模拟预测)下图显示了人体某细胞的细胞膜对葡萄糖的转运速率与细胞外葡萄糖浓度的关系。实线表示仅葡萄糖存在，虚线表示同时存在稳定浓度的半乳糖。据图推测，下列叙述正确的是(C)A．葡萄糖的转运速率与葡萄糖浓度持续呈正相关B．葡萄糖的跨膜转运一定伴随着ATP的水解C．半乳糖对葡萄糖的转运有抑制作用D．转运葡萄糖的转运蛋白也可以转运半乳糖解析：由图可知，在一定的浓度范围内，葡萄糖的转运速率与葡萄糖浓度持续呈正相关，当达到一定浓度后，葡萄糖的转运速率受到了其他因素(如：转运蛋白)的限制，A错误；由题中信息可知，葡萄糖的跨膜转运不一定需要能量，即不一定伴随着ATP的水解，B错误；由曲线分析可知，仅存在葡萄糖的情况比同时存在一定浓度的半乳糖时葡萄糖的转运速率高，所以半乳糖对葡萄糖的转运具有抑制的作用，C正确；转运蛋白具有专一性，且根据“半乳糖的浓度稳定”可知，转运葡萄糖的转运蛋白不能转运半乳糖，D错误。故选C。4．(2023·湖北省直辖县级单位高三统考模拟预测)革兰氏阴性菌的细胞界限由三部分——内膜、外膜和周质间隙(细胞间质)组成，而革兰氏阳性菌只有单层膜。革兰氏阴性菌对甘露糖的转运过程如图所示。下列相关叙述错误的是(C)A．外膜转运甘露糖无须消耗ATPB．甘露糖通过主动运输从周质间隙中运输到细胞内C．周质蛋白与主动运输泵的结合不具有特异性D．革兰氏阴性菌较阳性菌可能更具有耐药性解析：由题图分析可知：外膜转运甘露糖的方式为协助扩散，需要借助选择性孔蛋白，无须消耗ATP，A正确；由题图分析可知：甘露糖从周质间隙中运输到细胞内借助载体蛋白，需要消耗ATP，所以此方式是主动运输，B正确；由题图分析可知：周质蛋白与主动运输泵的结合具有特异性(结合点在图中周质蛋白右侧)，C错误；革兰氏阴性菌的细胞界限由三部分——内膜、外膜和周质间隙(细胞间质)组成，而革兰氏阳性菌只有单层膜，所以革兰氏阴性菌较阳性菌可能更具有耐药性，D正确。故选C。5．(2023·江苏盐城统考三模)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，测得细胞液渗透压与A溶液渗透压的比值变化如图所示。下列有关叙述错误的是(A)A．t1时，水分子不进出花瓣细胞B．A溶液中的溶质能被花瓣细胞吸收C．t2时，花瓣细胞的吸水能力大于t0时D．t0～t2时，花瓣细胞先发生质壁分离，后自动复原解析：t1时，水分子进出花瓣细胞的速率相等，A错误；t0～t1时间内花瓣细胞液浓度与A溶液浓度的比值越来越大，说明溶质微粒可以进入细胞，导致细胞液浓度越来越大，B正确；t2时，细胞液渗透压与A溶液渗透压的比值等于3，则花瓣细胞的吸水能力大于t0时，C正确；在t1之前细胞液渗透压与A溶液渗透压的比值小于1，则花瓣细胞先发生质壁分离，t1～t2时细胞液渗透压与A溶液渗透压的比值大于1，花瓣细胞自动复原，D正确。故选A。6．(2023·江苏扬州统考三模)研究发现，甘蔗叶肉细胞产生的蔗糖进入伴胞细胞有共质体途径和质外体途径，分别如图中①、②所示。下列叙述正确的是(B)A．质外体的pH因H＋－ATP酶的运输作用而逐步降低B．图中细胞间可通过途径①的通道进行信息交流C．转运蛋白都含有相应分子或离子的结合部位D．加入H＋－ATP酶抑制剂不会影响蔗糖的运输速率解析：H＋在H＋－ATP酶的作用下运出细胞，但会在蔗糖－H＋同向运输器的作用下再进入细胞中，故质外体的pH是相对稳定的状态，A错误；高等植物细胞间可以形成通道，细胞间可通过通道(途径①)进行信息交流，B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，通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过，不需要结合，C错误；加入H＋－ATP酶抑制剂会影响H＋运出细胞，进而影响细胞对蔗糖的吸收，D错误。故选B。7．(2024·江苏南通高三期末)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(如图)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(D)A．该物质运输过程主要体现了细胞膜的结构特点B．H＋和蔗糖通过质子—蔗糖共转运蛋白进入细胞的过程与ATP无关，属于协助扩散C．O2浓度对植物细胞运输蔗糖的速率无影响D．质子泵的存在使细胞内外H＋的浓度差得以维持解析：该物质运输过程体现了细胞膜的选择透过性，这是细胞膜的功能特点，A错误；在质子—蔗糖共转运蛋白中，H＋的运输是协助扩散，不消耗能量，而蔗糖的运输需要消耗能量，直接消耗的是质子的电化学势能，属于主动运输，B错误；蔗糖的运输需要消耗能量，属于主动运输，O2浓度对植物细胞运输蔗糖的速率有影响，C错误；质子泵通过主动运输逆浓度梯度运输质子，使膜内外的H＋浓度差得以维持，D正确。故选D。二、综合题8．(2024·东北育才学校段考)水通道蛋白位于部分细胞的细胞膜上，能介导水分子跨膜运输，提高水分子的运输效率。如图是猪的红细胞在不同浓度的NaCl溶液中，红细胞体积和初始体积之比的变化曲线(O点对应的浓度为红细胞吸水涨破时的NaCl浓度)。